[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

2014年1月21日提交的日本专利申请第2014-009003号公开的全部内容(包括说明书、附图以及摘要)在此通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及半导体器件，具体而言，本发明涉及有效应用于包括摄像装置的半导体器件的技术。

背景技术

用在数码相机等中的摄像装置(图像元件)具有如下配置，例如，在所述配置中，多个像素以矩阵形式排列，每个像素包括在光检测时产生电荷的光电二极管。作为单个像素的配置，已知配置中包括上述光电二极管，向外围元件输出电荷的转发晶体管和进行信号放大的外围元件等。所述外围元件是指外围晶体管，例如，放大晶体管、复位晶体管、选择晶体管，等等，这些外围晶体管用于选择从所述转发晶体管中发出的信号以及用于放大和输出所述信号。

在专利文件1(日本未审查专利申请公开2001-217325号)中，描述了为了降低MISFET阈值电压的变化，使MISFET的栅极的栅极宽度方向上的端部的栅极长度变大，这样，沿着栅极长度方向的有源区的整个一侧被栅极的端部覆盖。

相关现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本未审查专利申请公开第2001-217325号。

发明内容

作为在通过使用摄像装置接收光线获得图像时在图像中产生的一种噪声，有当从受光部读出信号时混合于信号中的读出噪声。所述读出噪声是一种主要成分为1/f噪声的噪声，产生所述1/f噪声的原因如下：电流流过有源区而产生，所述有源区位于形成像素的外围晶体管的沟道区域中且位于元件隔离区附近；外围晶体管的阈值电压较高，等等。当栅极的栅极宽度较小时，1/f噪声主要因电流在位于放大晶体管的栅极下方的沟道区域中的元件隔离区和有源区之间的边界附近流动而产生。

如果形成摄像装置的每个像素的光电二极管的区域想要增大，在相邻的光电二极管之间难以布置具有较大栅极宽度的栅极的放大晶体管。在具有较小栅极宽度的晶体管中产生的1/f噪声中，因电流在有源区和元件隔离区域之间的边界附近流动而产生的噪声的比例增加。因此，为了改善摄像装置的性能，特别重要的是，降低因电流在有源区和元件隔离区域之间的边界附近流动而产生的噪声。

通过本说明书的描述和附图，其他目的和新的特征将变得清楚。

本申请公开的优选实施方式中，典型实施方式的概况如下简要描述。

在一种实施方式的半导体器件中，放大晶体管的栅极由位于有源区之上的栅极部分和大宽度部分构成；所述大宽度部分覆盖有源区和元件隔离区域之间的边界以及边界附近的有源区，并且所述大宽度部分的栅极长度大于所述栅极部分的栅极长度。

在一种实施方式中，用于制造半导体器件的方法包括以下步骤：提供根据入射光的光量产生信号电荷的光电转换元件；提供将所述信号电荷转发自电荷检测器的转发晶体管；提供输出对应于电荷检测器中的电势变化的电信号的放大晶体管；提供将电荷检测器的电势重置至预定值的复位晶体管；以及提供将放大晶体管输出的电信号向外输出的选择晶体管，其中，所述放大晶体管的第一栅极和所述选择晶体管的第二栅极形成在被元件隔离区域围绕的有源区且横跨该有源区，并且，其中，在所述有源区正上方的部分中，所述第一栅极的栅极宽度方向上的至少一个端部的栅极长度大于所述第一栅极的栅极宽度方向上的中央部分的栅极长度。

根据本申请公开的一种实施方式，半导体器件的性能可得到改善。具体而言，可防止像素中产生噪声。

附图说明

图1是显示根据本发明的第一实施方式的半导体器件的平面布局；

图2是显示根据本发明的第一实施方式的半导体器件的等效电路图；

图3是显示根据本发明的第一实施方式的半导体器件的平面布局；

图4是沿图3中的A-A线的截面图；

图5是沿图3中的B-B线的截面图；

图6是沿图3中的C-C线的截面图；

图7是显示根据本发明的第一实施方式的变形例的半导体器件的平面布局；

图8是用于解释噪声的变化量的图；

图9是用于解释噪声的变化量的图；

图10是显示根据本发明的第二实施方式的半导体器件的平面图；

图11是沿图10中的D-D线的截面图；

图12是沿图10中的E-E线的截面图；

图13是显示根据本发明的第二实施方式的变形例的半导体器件的平面布局；