[发明专利]固体摄像元件及其制造方法和电子装置

权利要求书

1.一种固体摄像元件，其包括：

布线层；

电荷积累单元，其包括设置在所述布线层上的半导体层；及

光电转换膜，其设置在所述半导体层上，

其中，在所述电荷积累单元中设置有钉扎层，所述电荷积累单元的设置有所述钉扎层的区域位于所述电荷积累单元与所述光电转换膜之间的界面处，所述钉扎层具有开口，所述钉扎层的导电类型与所述电荷积累单元的导电类型相反。

2.如权利要求1所述的固体摄像元件，其中，

在所述半导体层中设置有浮动扩散部，所述半导体层的设置有所述浮动扩散部的区域位于所述半导体层与所述布线层之间的界面处；及

在所述布线层中设置有传输栅极，所述布线层的设置有所述传输栅极的区域位于所述半导体层与所述布线层之间的界面处，使得所述传输栅极与位于所述电荷积累单元和所述浮动扩散部之间的区域相对应，且在所述传输栅极和所述半导体层之间设置有栅极绝缘膜。

3.如权利要求2所述的固体摄像元件，其中，所述开口和所述传输栅极设置成在平面图中重叠。

4.如权利要求2所述的固体摄像元件，其中，所述开口和所述传输栅极设置成在平面图中不重叠。

5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的固体摄像元件，其中，

所述光电转换膜被分割为光电转换单元，所述光电转换单元彼此隔离，并与所述电荷积累单元相对应，且

所述钉扎层的所述开口在平面图中位于所述光电转换单元的中心。

6.如权利要求5所述的固体摄像元件，其中，所述光电转换单元通过元件隔离部彼此隔离，所述元件隔离部是由具有与所述光电转换单元相反的导电类型的杂质层构成。

7.如权利要求5所述的固体摄像元件，其中，所述光电转换单元通过元件隔离部彼此隔离，所述元件隔离部是浅沟槽隔离结构。

8.如权利要求1-4中任一权利要求所述的固体摄像元件，其中，所述光电转换膜是由比所述半导体层具有更高的可见光吸收系数的材料构成。

9.如权利要求1-4中任一权利要求所述的固体摄像元件，其中，

所述半导体层是由单晶硅构成，且

所述光电转换膜设置成与所述半导体层晶格匹配。

10.如权利要求1-4中任一权利要求所述的固体摄像元件，其中，

在所述电荷积累单元中设置有另一钉扎层，所述电荷积累单元的设置有所述另一钉扎层的区域位于所述电荷积累单元和所述布线层之间的界面处，所述另一钉扎层的导电类型与所述电荷积累单元的导电类型相反。

11.一种固体摄像元件的制造方法，其包括：

在半导体基板的前表面中形成电荷积累单元；

在所述半导体基板的形成有所述电荷积累单元的所述前表面上形成布线层；

从所述半导体基板的后表面起薄化所述半导体基板，直到暴露所述电荷积累单元，以提供具有暴露表面的半导体层；

在所述半导体层的所述暴露表面上形成光电转换膜；及

在形成所述光电转换膜之前，在所述电荷积累单元中形成钉扎层，所述电荷积累单元的形成有所述钉扎层的区域位于所述电荷积累单元与所述光电转换膜之间的界面处，所述钉扎层具有开口，所述钉扎层的导电类型与所述电荷积累单元的导电类型相反。

12.如权利要求11所述的方法，其中，

在形成所述布线层之前，通过从所述半导体基板的所述前表面引入杂质来形成所述钉扎层；及

从所述半导体基板的所述后表面起薄化所述半导体基板，直到暴露所述钉扎层，并且通过所述钉扎层的所述开口暴露所述电荷积累单元，以提供所述半导体层。

13.如权利要求11所述的方法，其中，

在薄化所述半导体基板以提供所述半导体层之后，通过向所述半导体层的暴露表面层中引入杂质来形成所述钉扎层。

14.如权利要求11-13中任一权利要求所述的方法，其中，

所述半导体层是由单晶硅构成；且

通过在所述半导体层上外延生长所述光电转换膜来形成所述光电转换膜。

15.一种电子装置，其包括：

固体摄像元件；

光学系统，其用于将入射光引导到所述固体摄像元件的像素区域；及

信号处理电路，其用于处理由所述固体摄像元件输出的信号，

其中，所述固体摄像元件是由前述权利要求1-10中任一权利要求所述的固体摄像元件构成。