SOLID-STATE IMAGING ELEMENT, AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME

• Main Authors: KIMIZUKA Naohiko, KUROBE Toshihiro, TOYOFUKU Takuya, HIROSE Yohei, KATAOKA Toyotaka, HONJO Akiko, KATO Akihiko, BABA Koichi
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 30.06.2022
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

[Problem] To provide a solid-state imaging element with which it is possible to increase the channel area of a pixel transistor and to reduce the parasitic capacitance of the gate. [Solution] This solid-state imaging element, which is provided with a pixel for performing photoelectric conversion, is provided with a substrate on which the pixel is provided, a first transistor provided with a first gate electrode part which is provided in the pixel and which is embedded in a first direction oriented from a first surface of the substrate toward a second surface of the substrate on the opposite side to the first surface, a first gate insulating film provided between an active region of the substrate in which the channel of the first transistor is formed, and a first side surface of the first gate electrode part facing the active region, and a first insulating film which is provided on a second side surface of the first gate electrode part other than the first side surface and which is thicker than the first gate insulating film, wherein: the thickness of the first insulating film from the first surface toward the second surface of the substrate is substantially the same as or greater than the thickness of the first gate electrode part; and in a cross section in the first direction, the width of an upper surface of the first gate electrode part is greater than the width of a bottom surface of the first gate electrode part. Le problème décrit par la présente invention est de fournir un élément d'imagerie à semi-conducteurs avec lequel il est possible d'augmenter la zone de canal d'un transistor de pixel et de réduire la capacité parasite de la grille. La solution selon l'invention concerne un élément d'imagerie à semi-conducteurs, qui comporte un pixel pour effectuer une conversion photoélectrique, comporte un substrat sur lequel est disposé le pixel, un premier transistor comportant une première partie d'électrode de grille qui est disposée dans le pixel et qui est incorporée dans une première direction orientée d'une première surface du substrat vers une seconde surface du substrat sur le côté opposé à la première surface, un premier film isolant de grille disposé entre une région active du substrat dans laquelle le canal du premier transistor est formé, et une première surface latérale de la première partie d'électrode de grille faisant face à la région active, et un premier film isolant qui est disposé sur une seconde surface latérale de la première partie d'électrode de grille autre que la première surface latérale et qui est plus épais que le premier film isolant de grille, l'épaisseur du premier film isolant de la première surface vers la seconde surface du substrat étant sensiblement supérieure ou égale à l'épaisseur de la première partie d'électrode de grille ; et dans une section transversale dans la première direction, la largeur d'une surface supérieure de la première partie d'électrode de grille est supérieure à la largeur d'une surface inférieure de la première partie d'électrode de grille. ［課題］画素トランジスタのチャネル面積を増大させ、ゲートの寄生容量を低減可能な固体撮像素子を提供する。 ［解決手段］固体撮像素子は、光電変換する画素を備えた固体撮像素子であり、画素が設けられた基板と、画素に設けられ基板の第１面から第１面に対して反対側の基板の第２面へ向かう第１方向に埋め込まれた第１ゲート電極部分を備える第１トランジスタと、基板のうち第１トランジスタのチャネルが形成される活性領域と該活性領域に対向する第１ゲート電極部分の第１側面との間に設けられた第１ゲート絶縁膜と、第１側面以外の第１ゲート電極部分の第２側面に設けられ、第１ゲート絶縁膜よりも厚い第１絶縁膜とを備え、基板の第１面から第２面への第１絶縁膜の深さは、第１ゲート電極部分の深さとほぼ同じかあるいはそれより深く、第１方向の断面において、第１ゲート電極部分の上面の幅は、該第１ゲート電極部分の底面の幅よりも広い。