[发明专利]固体摄像器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体摄像器件，尤其涉及谋求高像素密度化、低耗电化、低漏光化的固体摄像器件。

背景技术

目前，固体摄像器件已广泛应用在摄影机（video camera）、静态相机（still camera）等。对于固体摄像器件，一直都要求高像素密度化、高分辨率化、彩色摄像中的低混色化、高灵敏度化等的性能提升。针对此点，为了实现固体摄像器件的高分辨率化，已进行了通过像素高密度化等的技术革新。

图9A及图9B是显示现有例的固体摄像器件。

图9A是显示在1个岛状半导体构成有1个像素的现有例的固体摄像器件的剖面构造图（请参照例如专利文献1）。如图9A所示，在构成此像素的岛状半导体100中，在衬底101上形成有信号线N⁺区域102（以下将「N⁺区域」称为含有许多施主（donar）杂质的半导体区域）。在此信号线N⁺区域102上形成有P区域103（以下将含有受主（acceptor）杂质的半导体区域称为「P区域」），及在该P区域103的外周部形成有绝缘层104，又隔着该绝缘层104而形成有栅极导体层105。在该栅极导体层105的上方部的P区域103的外周部，形成有N区域（以下将含有施主杂质的半导体区域称为「N区域」）106。在该N区域106及P区域103上，形成有P⁺区域（以下将含有许多受主杂质的半导体区域称为「P⁺区域」）107。该P⁺区域107连接于像素选择线导体层108。上述的绝缘层104在包围岛状半导体100的外周部的状态下彼此相连。与该绝缘层104同样地，栅极导体层105亦在包围岛状半导体100的外周部的状态下彼此相连。

在此固体摄像器件中，于岛状半导体100内，由P区域103与N区域106而形成有光电二极管（photo diode）区域。在此，当光从岛状半导体100上的P⁺区域107侧入射时，即在该光电二极管区域的光电转换区域产生信号电荷（在此是为自由电子）。再者，该信号电荷主要是储存在光电二极管区域的N区域106。

此外，在岛状半导体100内，构成有以该N区域106为栅极、以P⁺区域107为源极、以信号线N⁺区域102附近的P区域103为漏极的结型场效应晶体管。再者，在该固体摄像器件中，结型场效应晶体管的漏极-源极间电流（输出信号），与储存在N区域106的信号电荷量对应而变化，且从信号线N⁺区域102取出作为信号输出。

再者，在岛状半导体100内，形成有以光电二极管区域的N区域106为源极、以栅极导体层105为重设栅极（reset gate）、以信号线N⁺区域102为漏极、以N区域106与信号线N⁺区域102间的P区域103为沟道的重设MOS（Metal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体）晶体管（以下将该栅极导体层称为「重设栅极导体层」）。再者，在该固体摄像器件中，储存于该N区域106的信号电荷，通过在重设MOS晶体管的重设栅极导体层105施加导通（on）电压（高电平（level）电压），而被去除在信号线N⁺区域102。

另外，在此所谓「高电平电压」，在信号电荷为自由电子时，表示更高电平的正电压，而在本说明书中以下所使用的「低电平电压」，则指相较于该「高电平电压」为低的电压。另一方面，信号电荷为空穴时，「高电平电压」是指更低电平的负电压，而「低电平电压」则指较于「高电平电压」更接近0V的电压。