半导体元件、半导体元件制备方法以及固态成像装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112018133A(43)申请公布日2020.12.01(21)申请号201910473269.4(22)申请日2019.05.31(71)申请人宁波飞芯电子科技有限公司地址710000陕西省西安市雁塔区科技三路58号汇豪树中心东18层(72)发明人雷述宇(51)Int.Cl.H01L27/146(2006.01)权利要求书3页说明书14页附图3页(54)发明名称半导体元件、半导体元件制备方法以及固态成像装置(57)摘要本发明涉及一种半导体元件、半导体元件制备方法以及固态成像装置，该半导体元件包括：一组第一调制栅极、一组第二调制栅极、半导体区域、第一存储区域和第二存储区域，一组第一调制栅极与一组第二调制栅极分别设置不同的电压，改变半导体区域中信号电荷转移路径的电位，控制信号电荷沿第二方向移动，第一存储区域与第一调制栅极直接连接，以使在第一存储区域的电压高于第一调制栅极的电压时，第一存储区域吸引第一调制栅极中存留的第一信号电荷；避免在第一调制栅极或第二调制栅极存留的信号电荷转移回半导体区域中，进而提高下一次输出信号电荷精确度。CN112018133ACN112018133A权利要求书1/3页1.一种半导体元件，其特征在于，包括：一组第一调制栅极、一组第二调制栅极、半导体区域、第一存储区域和第二存储区域，所述一组第一调制栅极至少包括两个第一调制栅极，所述一组第二调制栅极至少包括两个第二调制栅极；所述一组第一调制栅极与所述一组第二调制栅极分别设置在所述半导体区域的两侧，以使在所述一组第一调制栅极设置的电压与在所述一组第二调制栅极设置的电压不同时，改变所述半导体区域中所述两侧的电位，同时控制所述信号电荷沿第二方向移动，所述第二方向包括所述信号电荷在所述半导体区域中的移动方向；所述第一存储区域与所述第一调制栅极直接连接，以使在所述第一存储区域的电压高于所述第一调制栅极的电压时，所述第一存储区域吸引所述第一调制栅极中存留的第一信号电荷到自身进行存储；所述第二存储区域与所述第二调制栅极直接连接，以使在所述第二存储区域的电压高于所述第二调制栅极的电压时，所述第二存储区域吸引所述第二调制栅极中存留的第二信号电荷到自身进行存储。2.根据权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，相邻的所述第一调制栅极之间设置有所述第一存储区域；和/或相邻的所述第二调制栅极之间设置有所述第二存储区域。3.根据权利要求2所述的半导体元件，其特征在于，所述半导体区域包括：埋置层，所述埋置层包括第一类型导电材料；所述埋置层设置在外延层上，所述外延层包括第二类型导电材料；沿第一方向，在所述埋置层靠近所述第一调制栅极的区域设置有第一缓存区域，所述第一缓存区域包括所述第一类型导电材料，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第一缓存区域中所述第一类型导电材料的浓度大于所述埋置层中所述第一类型导电材料的浓度；沿所述第一方向，在所述埋置层靠近所述第二调制栅极的区域设置有第二缓存区域，所述第二缓存区域包括所述第一类型导电材料，所述第二缓存区域中所述第一类型导电材料的浓度大于所述埋置层中所述第一类型导电材料的浓度。4.根据权利要求3所述的半导体元件，其特征在于，还包括：第一子存储区域和第二子存储区域；沿所述第一方向，在所述第一调制栅极远离所述半导体区域的一侧设置有所述第一子存储区域，所述第一缓存区域与所述第一子存储区域之间设置第一隔离区域，所述第一存储区域包括所述第一子存储区域；沿所述第一方向，在所述第二调制栅极远离所述半导体区域的一侧设置有所述第二子存储区域，所述第二缓存区域与所述第二子存储区域之间设置第二隔离区域，所述第二存储区域包括所述第二子存储区域。5.根据权利要求2所述的半导体元件，其特征在于，还包括:第一输出区域、第一开关、第二输出区域和第二开关；沿所述第二方向，在所述第一存储区域远离所述半导体区域的一侧依次设置有所述第一开关以及所述第一输出区域，所述第一存储区域与所述第一输出区域之间保持预设距离，所述第一存储区域包括第一类型导电材料，所述第一开关用于开通时将所述信号电荷2CN112018133A权利要求书2/3页从所述第一输出区域输出；沿所述第二方向，在所述第二存储区域远离所述半导体区域的一侧依次设置有所述第二开关以及所述第二输出区域，所述第二存储区域与所述第二输出区域之间保持预设距离，所述第二存储区域包括第一类型导电材料，所述第二开关用于开通时将所述信号电荷从所述第二输出区域输出。6.根据权利要求3-5任一项所述的半导体元件，其特征在于，还包括：第三开关、第三输出区域、第四开关和第四输出区域；所述第三输出区域和所述第四输出区域分别设置在所述半导体区域沿所述第一方向的两侧，所述第三开关设置在所述半导