CN100454983C - 固态成像装置、其制造和驱动方法和照相机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固态成像装置，其能够减少在光接收部分的周边部分的入射光的光蚀(阻挡)且实现更大视角和高速驱动。采用了由一层多晶硅层形成第一传输电极和第二传输电极的单层传输电极结构。两个在水平方向延伸的分路导线形成于在水平方向上连接的第一传输电极上，且例如四相传输脉冲通过在水平方向延伸的低电阻分路导线供给到在传输沟道上的第一电极和第二电极。
Description
技术领域
本发明涉及照相机、用于其的诸如电荷耦合装置(CCD)型固态成像装置的固态成像装置及其方法。
背景技术
为了获得CCD固态图像装置的大视角和高速传输，存在降低传输电极的电阻的需求。这是因为如此的传输电极通常组成为RC分布常数电路，并且传输电极的高电阻将导致由传输电极施加的传输脉冲的非尖锐性(钝化)和延迟来干扰CCD电荷的传输。所以，传输电极和导线总线被制成为低电阻。
获得低电阻传输电极的技术例如是，在传输电极由多晶硅组成时，引入杂质到多晶硅来使得电阻降低。或者，将多晶硅制成厚膜来获得低电阻片。在那些情况中，可以预期在厚度和电阻中仅有几十个百分点的改进。
作为获得低电阻传输电极的另一方法，还公知一种使用低电阻材料用于传输电极以代替多晶硅的方法。对于所使用的材料，硅化钨(WSi)是公知的。在使用WSi的情况中，预期电阻降低约一位数字。
对于电阻必须小多于一位数字的情况，已经提出了一种设置，其由多晶硅形成CCD自身的传输电极且利用比上述的WSi具有更低电阻的材料，诸如铝，作为分路导线(shunt wiring)(例如，参考以下出版物：日本专利No.3123068、日本未审查专利公开No.7-283387、日本未审查专利公开No.7-226496、日本未审查专利公开No.8-236743和日本未审查专利公开No.2003-60819)。
实际上，多数迄今为止的技术使用了在垂直方向上沿传输CCD提供分路导线的方法。如此的在垂直方向上的分路导线的缺点为：传输模式有限，且像素的交替传输所使用的多相驱动难于实现。
另外，在交叉方向上在几个像素上连接由多晶硅制成的传输电极的设置也变得需要。虽然必须保证多晶硅充分的厚度且多晶硅自身必须具有低电阻，例如，用于执行高速驱动，但是使像素更精细的工作与使多晶硅膜更厚的工作具有抵消的关系。这是因为当多晶硅膜变得更厚时，其上将要形成的光阴影掩模的高度变大，使得当像素变精细时光蚀(eclipse of light)(意味着照射到像素上的光被光阴影掩模阻挡)变大。
已经开发了除实现其大视角之外还具有精细像素的CCD固态成像装置，且现在一个像素的尺寸已经变成约2μm。虽然存在实现更精细像素的各种挑战，但是维持和改善敏感度特性是最重要的。
在该情况中，因为光接收部分的开口区域由于像素的微型化而减小，所以需要像素的上层部分，诸如芯片上透镜必须得到优化来改善聚集性能。但是，对光接收部分的入射光被传输电极自身阻挡，使得有人建议减小传输电极的厚度和凸出。
作为减少凸出的建议，而非通过两或三层多晶硅形成传输电极的垂直CCD构造，提出了通过一个多晶硅层形成单层传输电极的结构(例如，参考日本未审查专利公开No.2003-60819)。
但是，情况是具有大视角的CCD和具有高速传输的CCD等难于仅通过公知的单层传输电极设置实现，且不能充分地减少入射光的光蚀。
发明内容
期望提供一种在光接收部分的边缘部分处、减少入射光阻挡且获得大视角和高速驱动的固态传输装置。
依据本发明，提供有一种固态成像装置，其包括：多个光接收部分，沿第一方向和垂直于第一方向的第二方向设置；多个传输沟道，沿第二方向延伸，每个设置于相邻的光接收部分之间；多个传输电极，包括设置于传输沟道上的多个第一传输电极和设置在与第一传输电极相同的层中并在传输沟道上多个第二传输电极，相邻的第一传输电极设置于光接收部分的两侧，并在第一方向上相连接；和多个低电阻导线，低电阻导线的数目相应于传输电极的数目，低电阻导线在第一方向上于第一传输电极上方延伸，且具有的电阻小于第一传输电极和第二传输电极的电阻，所述多个低电阻导线在各传输沟道上通过连接部分分别连接到第一传输电极和第二传输电极。
如上所述的本发明的固态成像装置中，传输脉冲可以通过低电阻导线被传输到传输沟道上的第一传输电极和第二传输电极，使得可以防止传输脉冲的非尖锐性(钝化)和延迟。
而且，可以通过低电阻导线传导传输脉冲，第一传输电极和第二传输电极的膜厚可以制造得薄。因此，在光接收部分的周边部分处的第一传输电极、第二传输电极和低电阻导线的高度可以制造得低。
依据本发明的固态成像装置，可以减小在光接收部分的周边部分处的入射光的光蚀(阻挡)，且可以获得更大的视角和高速驱动。
优选地，固态成像装置可以包括光阴影掩模，以中间插入绝缘膜的状态，设置于第一传输电极、第二传输电极和低电阻导线上，阴影掩模形成多个用于光接收部分的开口。
依据本发明，提供一种制造固态成像装置的方法，所述固态成像装置包括：多个光接收部分，沿第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向设置；多个传输沟道，沿所述第二方向延伸，每个设置于相邻的所述光接收部分之间；多个传输电极，包括设置于所述传输沟道上的多个第一传输电极，相邻的所述第一传输电极设置于所述光接收部分的两侧，并在所述第一方向上相连接；多个第二传输电极，设置在与所述第一传输电极相同的层中，并在所述传输沟道上；和低电阻导线，所述低电阻导线的数目相应于传输电极的数目，所述低电阻导线在所述第一方向上于所述第一传输电极上方延伸，且具有小于所述第一传输电极和所述第二传输电极的电阻，所述低电阻导线在每个传输沟道上通过连接部分分别连接到所述传输电极，该方法包括的步骤为：在第一方向和第二方向上形成多个光接收部分；形成在第二方向上延伸的传输沟道，设置每个传输沟道于相邻的光接收部分之间；且在传输沟道上形成第一传输电极，相邻的第一传输电极设置于光接收部分的两侧，并在第一方向上连接；在传输沟道上在与第一传输电极相同的层中形成第二传输电极；和形成低电阻导线，所述低电阻导线的数目相应于所述传输电极的数目，所述低电阻导线在所述第一传输电极上于所述第一方向上延伸，且具有小于所述第一传输电极和所述第二传输电极的电阻，所述低电阻导线在每个传输沟道上通过连接部分连接到所述传输电极。
根据本发明，提供一种驱动固态成像装置的方法，用于通过四相驱动所述固态成像装置来驱动，该固态成像装置包括：多个光接收部分，沿第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向设置；多个传输沟道，沿所述第二方向延伸，每个设置于相邻的光接收部分之间；多个传输电极，包括设置于所述传输沟道上的多个第一传输电极和设置在所述传输沟道上在与所述第一传输电极相同的层中的多个第二传输电极，相邻的所述第一传输电极设置于所述光接收部分的两侧，并在所述第一方向上相连接；和低电阻导线，所述低电阻导线的数目相应于传输电极的数目，所述低电阻导线在所述第一方向上在所述第一传输电极上方延伸，且具有的电阻小于所述第一传输电极和所述第二传输电极的电阻。所述低电阻导线通过连接部分分别连接到在各自的传输沟道上的所述传输电极，并通过四相驱动方法驱动固态成像装置。该四相驱动法包括步骤：通过所述低电阻导线施加具有不同相位的四相传输脉冲到沿所述第二方向交替且重复布置在所述传输沟道上的所述第一传输电极和所述第二传输电极；以及通过所述低电阻导线施加读出脉冲到与所述光接收部分相邻的所述第二传输电极。
根据本发明，提供一种驱动固态成像装置的方法，用于通过三相驱动和六相驱动所述固态成像装置来驱动，所述固态成像装置包括：多个光接收部分，沿第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向设置；多个传输沟道，沿所述第二方向延伸，每个设置于相邻的所述光接收部分之间；多个传输电极，包括布置在所述传输沟道上的多个第一传输电极、布置在所述传输沟道上在所述第一传输电极的相同层中的多个第二传输电极、以及沿所述第一方向布置在所述传输沟道上在所述第一传输电极和所述第二传输电极的相同层中的多个第三传输电极，相邻的所述的第一传输电极设置于所述光接收部分的两侧，并在所述第一方向上相连接；和低电阻导线，所述低电阻导线的数目相应于传输电极的数目，所述低电阻导线在所述第一方向上于所述第一传输电极上方延伸，且具有小于所述第一、第二和第三传输电极的电阻，所述低电阻导线分别与所述第一传输电极、所述第二传输电极和所述第三传输电极通过连接部分在所述传输沟道上连接。所述低电阻导线通过连接部分分别连接到在各自的传输沟道上的第一传输电极、第二传输电极和第三传输电极，并通过三相或六相驱动方法驱动固态成像装置。所述三相驱动方法包括步骤：通过所述低电阻导线施加具有不同相位的三相传输脉冲到沿所述第二方向交替且重复地布置的所述第一传输电极、所述第二传输电极和所述第三传输电极；以及通过所述低电阻导线施加读出脉冲到与所述光接收部分相邻的所述第三传输电极。所述六相驱动方法包括步骤：通过所述低电阻导线施加具有不同相位的六相传输脉冲到沿所述第二方向交替且重复地布置的所述第一传输电极、所述第二传输电极和所述第三传输电极；以及通过所述低电阻导线施加读出脉冲到与所述光接收部分相邻的所述第二和第三传输电极。
根据本发明，提供一种照相机，包括：光学透镜，和固态成像装置，用于将通过所述光学透镜获得的图像转化为电信号。所述固态成像装置包括：多个光接收部分，沿第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向设置；多个传输沟道，沿所述第二方向延伸，每个设置于相邻的所述光接收部分之间；多个传输电极，包括：多个第一传输电极，设置于所述传输沟道上，所述相邻第一传输电极设置于所述光接收部分的两侧，并在所述第一方向上相连接；多个第二传输电极，设置于与所述第一传输电极相同的层中，并在所述传输沟道上；和低电阻导线，所述低电阻导线的数目相应于传输电极的数目，所述低电阻导线在所述第一方向上于所述第一传输电极上方延伸，且具有小于所述第一传输电极和所述第二传输电极的电阻，所述低电阻导线在每个传输沟道上通过连接部分分别连接到所述传输电极。
附图说明
本发明的这些和其它目的和特征将从以下参考附图描述的优选实施例而变得更加清楚，其中：
图1是依据本发明的实施例的照相机的基本设置的视图；
图2是依据本发明的第一实施例的固态成像装置中的像素部分的关键部件的平面图；
图3A是沿图2的线A-A’的截面图，且图3B是沿图2的线B-B’的截面图；
图4A和4B是制造依据第一实施例的固态成像装置的步骤的截面图；
图5A和5B是制造依据第一实施例的固态成像装置的步骤的截面图；
图6A和6B是制造依据第一实施例的固态成像装置的步骤的截面图；
图7A和7B是制造依据第一实施例的固态成像装置的步骤的截面图；
图8是依据本发明的第二实施例的固态成像装置中的像素部分的关键部件的平面图。
具体实施方式
下面，将参考附图说明照相机和用于其的固态成像装置以及制造其的方法的优选实施例。
第一实施例
图1是本发明实施例的照相机的示意图。
图1所示的照相机包括光透镜系统41、电荷耦合装置(CCD)42、CCD驱动器43和信号处理器44。
光学透镜系统可以包括物镜，和自动聚焦和/或自动曝光调节透镜和机构。在本实施例中，光透镜系统41包括快门和光圈。光透镜系统41接收图像的光并将其输出到CCD42来在此处聚集。
CCD 42和CCD驱动器43协作来将到CCD 42的入射光转化为电信号。
信号处理器44接收代表图像的电信号且执行例如图像处理来重现图像。下面将描述CCD 42和CCD驱动器43的细节。
作为如图1所示的CCD 42的示例，通过CCD 42和CCD驱动器43的协作执行四相驱动操作，对其将在后说明。在本实施例中将以四相驱动CCD为例进行说明。
图2是依据本实施例作为图1中CCD 42的示例的固态成像装置的像素部分的主要部分的平面图。在本实施例中，将以四相驱动CCD为例进行说明。CCD 42和CCD驱动器43的协作执行四相驱动操作，其将在后说明。
在像素部分中，设置构成像素的光接收部分1。在水平方向H和垂直方向V上设置多个光接收部分1，这在图中未示出。光接收部分1由光电二极管组成，依据入射光量产生信号电荷并积累一段时间。
在垂直方向上延伸的传输沟道2在水平方向上设置相邻于光接收部分1。提供传输沟道2在设置于水平方向上的光接收部分1之间延伸。传输沟道2产生分布势能用于在垂直方向V上传输信号电荷。
传输电极3设置于在垂直方向V上延伸的传输沟道2上。传输电极3在平面布图上分为第一传输电极3a和第二传输电极3b。注意当不需分开第一传输电极3a和第二传输电极3b时，它们简称为传输电极3。在本实施例中，使用了单层传输电极设置，其中第一传输电极3a和第二传输电极3b形成于同一层。例如通过多晶硅形成传输电极3。优选地传输电极3具有例如200nm或更薄的薄膜厚度来防止入射光的光蚀。
在传输沟道2中在传输方向上交替并反复地设置以上的第一传输电极3a和第二传输电极3b。以上说明的传输电极3和传输沟道2组成所谓的垂直传输部分，对于在垂直方向上设置的光接收部分1的每条线设置为共有。
通过在设置于垂直方向上的光接收部分1之间延伸，第一传输电极3a在水平方向H上相连接。当组成2μm×2μm左右的像素时，光接收部分1之间的第一传输电极3a的部分的宽度W1是约0.45μm。
每个第二传输电极3b在传输沟道2上隔离，即，在水平方向H上分开且不连接。第二传输电极3b设置相邻于光接收部分1。
在水平方向H上延伸的两个分路导线4设置于绝缘膜上方的第一传输电极3a中。分路导线4由比形成传输电极3的多晶硅的电阻低的钨形成。分路导线4相应于本发明的低电阻导线。分路导线4的数目相应于为一个光接收部分1设置的传输电极的数目，在本实施例中是两个。一个分路导线的宽度W2是例如0.12μm且两个分路导线之间的宽度W3是0.16μm。分路导线4分为分路导线4a和分路导线4b，这取决于连接的目的。注意当不需分开分路导线4a和分路导线4b时，它们简称为分路导线4。
分路导线4a通过传输沟槽2上的连接部分5连接到第一传输电极3a。分路导线4b通过传输沟槽2上的连接部分5连接到第一传输电极3b。
垂直方向V上在传输沟道2上交替并重复设置的第一传输电极3a和第二传输电极3b沿垂直方向通过分路导线4供给有四个具有不同相位ΦV1、ΦV2、ΦV3、ΦV4的传输脉冲。传输脉冲的电压ΦV1到ΦV4例如是-7V到0V。
除了传输脉冲ΦV1和ΦV3之外，相邻于光接收部分1的浮置性第二传输电极3b供给有读出脉冲ΦR，用于将在光接收部分1中积累的信号电荷通过分路导线4b传输到传输沟道2。读出脉冲ΦR的电压例如是+12V到+15V。
图3A是沿图2中线A-A’的截面图，且图3B是沿图2中线B-B’的截面图。注意在图3A中显示了光阴影掩模6上方的上层部分的结构，而在图3B中为了简化附图省略了该结构。
在本实施例中，使用例如由n型硅制成的半导体衬底10。在半导体衬底10中，形成p型阱11。在p型阱11中，形成n型区12，且在比n型区12的位置更接近表面侧的位置形成p型区13。通过n型区12和p阱11的pn结形成的光电二极管组成光接收部分1。因此，与n型区12比较，p型区13形成得更接近表面侧，形成具有减小的暗电流的埋覆光电二极管。
相邻于n型区12形成p型阱14，且在p型阱14中通过n型区形成传输沟道2。在相邻的光接收部分1之间形成用于防止信号电荷流动的p型沟道阻挡部分16。在示出的示例中，在光接收部分1和光接收部分1左侧的传输沟道2之间成为读栅极部分17。因此，传输电极3控制读栅极部分17的势能分布，且光接收部分1的信号电荷由左侧的传输沟道2读取。
在用各种半导体区形成的半导体衬底10中，由多晶硅制成的传输电极3经栅极绝缘膜20形成。传输电极3的膜厚例如是0.1μm。
例如由氧化硅形成的绝缘膜21形成来覆盖传输电极3。在传输电极3中，例如由钨制成的分路导线4经绝缘膜21形成。分路导线4的膜厚例如是0.1μm。形成绝缘膜21，在连接部分5处具有开口，且分路导线4和传输电极3在连接部分5连接。
例如由氧化硅制成的层间绝缘膜22形成来覆盖分路导线4。用于覆盖传输电极3和分路导线4的光阴影掩模6经绝缘膜21和层间绝缘膜22形成。光阴影掩模6形成，在光接收部分1的上方具有开口部分6a。
例如由磷硅酸盐玻璃(PSG)或硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)膜制成的层间绝缘膜23形成来全部覆盖光阴影掩模6，且因此平化表面。
在层间绝缘膜23上，形成例如由氧化硅或氮化硅制成的内层透镜，且在其上进一步形成平化膜25。平化膜25例如由对可见光具有高光透射率的树脂形成。
在平化膜25上，形成多种彩色滤光器26，用于透射在预定的波长区中的光。彩色滤光器26被着色为作为原色的红(R)、绿(G)和蓝(B)的任何之一和作为补色的例如黄(Ye)、青(Cy)、洋红(M)和绿(G)的任何之一。
在彩色滤光器26上，形成芯片上透镜27。芯片上透镜27由透光材料，诸如负光敏树脂形成。
之后，将说明依据上述实施例的固态成像装置的操作。
入射光被芯片上透镜27会聚，且因为彩色滤光器26只有在预定波长范围中的光透射。通过彩色滤光器26透射的光进一步被内层透镜24收集且引导到光接收部分1。
当图像的光例如照射到光接收部分1时，依据入射光量的信号电荷(本示例中的电子)由光电转换产生且在光接收部分1的n型区12中积累一定时间。当读出脉冲ΦR通过分路导线4b供应到第二传输电极3b时，读出栅极部分17的势能分布变化，且n型区12中的信号电荷读出到传输沟道2。
在信号电荷读出到传输沟道2之后，四相传输脉冲ΦV1到ΦV4在传输方向V上通过分路导线4供给到传输电极3。传输沟道2的势能分布有四相传输脉冲ΦV1到ΦV4控制，且然后信号电荷在垂直方向V上传输。
虽然未示出，但是在信号电荷在垂直方向V上传输之后，它们通过水平传输部分在水平方向上传输，通过输出部分转化为依据其信号电荷量的电压且输出。
接下来，将参考图4到图7中各步骤的截面图，来说明依据上述的实施例的制造固态成像装置的方法。图4到图7中的步骤的截面图相应于图3A的截面图。
如图4A所示，在由n型硅形成的半导体衬底10中，通过离子注入方法形成p型阱11、n型区12、p型区13、n型传输沟道2、p型阱14和p型沟道阻挡部分16。注意离子注入可以在氧化硅膜等形成于半导体衬底10上的情况下执行。当形成氧化硅膜等时，在离子注入之后去除它。
接下来，如图4B所示，通过热氧化方法或化学气相沉积(CVD)方法在半导体衬底10上形成例如由氧化硅形成的栅极绝缘膜20。连续地，在栅极绝缘膜20上，通过CVD方法沉积多晶硅且通过干蚀刻对其进行处理，从而形成传输电极3。注意，在2μm×2μm的像素的情况中，多晶硅膜厚优选为200nm或更薄来减少光蚀。
接下来，如图5A所示，通过CVD方法形成覆盖传输电极3的由氧化硅等形成的绝缘膜21。连续地，去除在连接部分5处的绝缘膜21，使得部分地暴露在传输沟道2上(或上方)的传输电极3。
接下来，如图5B所示，例如通过溅射方法或CVD方法在绝缘膜21上形成钨膜，且通过干蚀刻处理该钨膜，从而形成分路导线4。
接下来，如图6A所示，通过CVD方法沉积氧化硅膜等，从而形成覆盖传输电极3和分路导线4的层间绝缘膜22。
接下来，如图6B所示，通过溅射方法和CVD方法形成钨膜，通过干蚀刻处理钨膜来覆盖传输电极3和分路导线4，从而形成在光接收部分1上(或上方)的具有开口部分6a的光阴影掩模6。
接下来，如图7A所示，通过CVD方法沉积BPSG膜或PSG膜来形成层间绝缘膜23。在沉积之后，通过执行回流工艺，层间绝缘膜23的表面变平坦。在回流工艺中，温度变为800℃或更高，从而对于分路导线4和光阴影掩模6不使用铝而使用钨被设置得耐高温。
接下来，如图7B所示，在光接收部分1的上方，在层间绝缘膜23上形成内层透镜24。为了形成内层透镜24，首先例如通过等离子体CVD方法沉积氧化硅或氮化硅等的光透射膜，然后通过抗蚀剂施加、构图和回流工艺形成具有凸透镜形状的抗蚀剂膜，且最后通过在抗蚀剂膜和光透射膜的蚀刻选择性变成约1的条件下执行蚀刻，形成层间透镜24。在形成层间透镜24之后，形成例如由对可见光具有高光透射率的树脂制成的平化膜25。
如以下步骤，例如通过着色方法形成彩色滤光器26。然后，在彩色滤光器26沉积诸如负光敏树脂的光透射树脂，且以与内层透镜24相同的方法使用具有凸透镜形状的抗蚀剂图案作为掩模进行蚀刻，来形成芯片上透镜27。从以上的步骤，可以制造依据本发明的固态成像装置。
接下来，将说明依据上述的本实施例的固态成像装置的效果。
在本实施例中，使用了通过一层多晶硅层形成第一传输电极3a和第二传输电极3b的单层传输电极结构。然后，在水平方向上连接的第一传输电极3a上，形成在水平方向上延伸且连接到传输沟道2上的第一传输电极3a和第二传输电极3b的两个分路导线4a和4b。
因为四相传输脉冲ΦV1到ΦV4可以通过在水平方向上延伸的低电阻分路导线4a和4b供给到传输沟道2上的第一传输电极3a和第二传输电极3b，所以可以减少传输脉冲的非尖锐性(钝化)和延迟。因此，可以实现大视角和高速驱动。
而且，由于传输脉冲通过分路导线4a和4b供给到像素部分中所有传输电极3，所以具有单层结构的传输电极3不是必须为很低电阻，使得它可以比相关技术情况中的那些可以制造得更薄。而且，因为组成分路导线4a和4b的钨比多晶硅的电阻低大约两个量级(位数)，所以它们可以被制造得更薄。例如，传输电极3和分路导线4可以分别制造为200nm或更薄。因此，覆盖传输电极2和分路导线4且围绕光接收部分1的光阴影掩模6的高度可以降低，使得可以减少由光阴影掩模6造成的入射光光蚀。
而且，因为分路导线4a和4b在水平方向延伸，分路导线4a和4b连接到在传输沟道2上沿水平方向的所有第一传输电极3a或所有第二传输电极3b。因此，对传输模式没有限制的且其可以响应像素的交替传输等。
另外，因为在水平方向上延伸的分路导线4a和4b下提供第一传输电极3a，所以当读出脉冲ΦR通过分路导线4b供给到浮置型第二传输电极3b时，在分路导线4b下的半导体衬底10的势能分布由于作为下层的第一传输电极3a的阻挡效应不受影响。因此，在垂直方向上设置的光接收部分1之间的彩色混和现象可以避免。
第二实施例
在第一实施例中说明了四相驱动CCD的示例，而在本实施例中，将说明六相驱动或三相驱动CCD的示例，其中CCD 42和CCD驱动器43协作用于执行三相驱动。图8是依据第二实施例的固态成像装置的像素部分的主要部分的平面图。注意相同的附图标记给予与图2中那些相同的元件，且省略对其的说明。
在垂直方向V上延伸的传输沟道2中，设置由单层多晶硅制成的传输电极3。在本实施例中，传输电极3除了第一传输电极3a和第二传输电极3b之外还包括第三传输电极3c。传输电极3的膜厚优选为例如200nm或更薄来防止入射光的光蚀。
在传输沟道2上于垂直方向上交替并反复地设置第一传输电极3a、第二传输电极3b和第三传输电极3c。传输电极3和传输沟道2组成所谓的垂直传输部分，对于在垂直方向上设置的光接收部分1的每条线设置为共有。
第一传输电极3a通过在垂直方向上设置的光接收部分1之间延伸来在水平方向H上连接，且每个第二传输电极3b在传输沟道2上具有隔离的形状，即，它在水平方向H上不连接，且具有分开的形状，其与第一实施例中的相同。
第三传输电极3c也在传输沟道2上具有分开的形状，即在水平方向H上不连接且具有以与第二传输电极3b相同的方式的分开的形状。第三传输电极3c相邻于光接收部分1设置。
在传输电极3a中，在水平方向H上延伸的三个分路导线4经绝缘膜形成。分路导线4由比组成传输电极3的多晶硅电阻低的钨形成，且相应于本发明的低电阻导线。分路导线4包括三种分路导线4a、4b和4c。
分路导线4a通过传输沟道2上的连接部分5连接到第一传输电极3a。分路导线4b通过传输沟道2上的连接部分5连接到第二传输电极3b。分路导线4c通过传输沟道2上的连接部分5连接到第三传输电极3c。
当实现六相驱动时，具有不同相位的六相传输脉冲ΦV1、ΦV2、ΦV3、ΦV4、ΦV5和ΦV6沿垂直方向通过在传输沟道2上的分路导线4供给到在垂直方向V上交替并反复设置的第一传输电极3a、第二传输电极3b和第三传输电极3c。其中，读出脉冲ΦR通过分路导线4b和4c供给到相邻于像素的两个传输电极3b和3c。
当实现三相驱动时，具有不同相位的三相传输脉冲ΦV1、ΦV2和ΦV3沿垂直方向通过在传输沟道2上的分路导线4供给到在垂直方向V上交替并反复设置的第一传输电极3a、第二传输电极3b和第三传输电极3c。其中，读出脉冲ΦR通过分路导线4c供给到例如相邻于像素的第三传输电极3c之之。
如上所述，通过加入浮置型第三传输电极3c且提供在第一传输电极3a上延伸的三个分路导线，可以实现固态成像装置的三相或六相驱动。
依据本实施例的固态成像装置具有与第一实施例相同的效应。
本发明不限于实施例的以上说明。
例如，在以上的实施例中，说明了三相驱动、四相驱动和六相驱动的示例，但是还可以获得两相驱动。在两相驱动的情况中，传输电极3和分路导线4的布置与第一实施例的布置相同。通过改变传输脉冲Φ3到Φ1以及Φ4到Φ2，且通过对传输电极3a和3b下的传输沟道2给予势能梯度可以实现两相驱动。而且，还可以获得多于六相的驱动。在该情况中，仅通过加入浮置型传输电极和增加分路导线的数目就可以实现。
另外，本发明的固态成像装置可以还应用于行间传输型固态成像装置和帧行间传输型固态成像装置。可以对光阴影掩模5的上层结构进行本发明的各种修改。在以上实施例中提到的数值和材料只是示例且本发明不限于那些。
本领域的一般技术人员应当理解在权利要求或其等同物的范围内，可以依据设计需要和其它因素进行各种修改、组合、子组合和替换。
本发明包含与在2004年7月29日于日本专利局提交的日本专利申请JP2004-221981相关的主题，其全部内容引入作为参考。
Claims (19)
1.一种固态成像装置，包括：
多个光接收部分，沿第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向设置；
多个传输沟道，沿所述第二方向延伸，每个设置于相邻的所述光接收部分之间；
多个传输电极，包括：
多个第一传输电极，设置于所述传输沟道上，相邻的所述第一传输电极设置于所述光接收部分的两侧，并在所述第一方向上相连接；和
多个第二传输电极，设置于与所述第一传输电极相同的层中，并在所述传输沟道上；和
多个低电阻导线，所述低电阻导线的数目相应于所述传输电极的数目，所述低电阻导线在所述第一方向上于所述第一传输电极上方延伸，且具有比所述传输电极的电阻小的电阻，
所述多个低电阻导线在各所述传输沟道上通过连接部分分别连接到所述多个传输电极。
2.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述传输沟道上的各个第二传输电极分开设置。
3.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述第二传输电极通过所述低电阻导线供给有读出电压，用于将在所述光接收部分积累的信号电荷读出到所述传输沟道。
4.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括光阴影掩模，以中间插入绝缘膜的状态，设置于所述第一传输电极、所述第二传输电极和所述低电阻导线上，所述光阴影掩模形成多个用于所述光接收部分的开口。
5.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中所述传输电极还包括多个第三传输电极，设置于与所述第一传输电极和所述第二传输电极相同的层上，并沿所述第一方向在所述传输沟道上；且
所述多个低电阻导线包括三条低电阻导线，所述三条低电阻导线通过在所述第一传输电极上于所述第一方向上延伸来设置，所述三条低电阻导线分别与所述第一传输电极、所述第二传输电极和所述第三传输电极通过连接部分在所述传输沟道上连接。
6.根据权利要求5所述的固态成像装置，其中，在所述传输沟道上各个所述第三传输电极分开设置。
7.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
所述第一传输电极和所述第二传输电极由多晶硅形成，且所述低电阻导线由钨形成。
8.一种制造固态成像装置的方法，所述固态成像装置包括：多个光接收部分，沿第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向设置；多个传输沟道，沿所述第二方向延伸，每个设置于相邻的所述光接收部分之间；多个传输电极，包括设置于所述传输沟道上的多个第一传输电极和设置在与所述第一传输电极相同的层中且在所述传输沟道上的多个第二传输电极，相邻的所述第一传输电极设置于所述光接收部分的两侧，并在所述第一方向上相连接；和低电阻导线，所述低电阻导线的数目相应于传输电极的数目，所述低电阻导线在所述第一方向上于所述第一传输电极上方延伸，且具有的电阻小于所述第一传输电极和所述第二传输电极的电阻，所述低电阻导线在各自的传输沟道上通过连接部分分别连接到所述传输电极，
所述方法包括如下步骤：
在所述第一方向和所述第二方向上形成所述多个光接收部分；
形成在所述第二方向上延伸的传输沟道，设置每个所述传输沟道于相邻的所述光接收部分之间；且
在所述传输沟道上形成所述第一传输电极，相邻的所述第一传输电极设置于所述光接收部分的两侧，并在所述第一方向上相连接；
在所述传输沟道上在与所述第一传输电极相同的层中形成所述第二传输电极；和
形成其数目与所述传输电极的数目对应、在所述第一传输电极上于所述第一方向上延伸、具有的电阻小于所述第一传输电极和所述第二传输电极的电阻、且在各自的传输沟道上通过连接部分分别连接到所述传输电极的低电阻导线。
9.根据权利要求8所述的制造固态成像装置的方法，其中，在所述传输沟道上分开设置各个所述第二传输电极。
10.根据权利要求8所述的制造固态成像装置的方法，包括步骤：以中间插入绝缘膜的状态，形成设置于所述第一传输电极、所述第二传输电极和所述低电阻导线上的光阴影掩模；所述光阴影掩模形成多个用于所述光接收部分的开口。
11.根据权利要求8所述的制造固态成像装置的方法，所述多个传输电极还包括第三传输电极，所述第三传输电极布置在所述传输沟道上在与所述第一和第二传输电极相同的层中，该方法还包括步骤：在与所述第一传输电极和所述第二传输电极相同的层中，于所述传输沟道上形成第三传输电极；
其中形成低电阻布线的导线的步骤包括形成三条低电阻导线，所述三条低电阻导线通过在所述第一传输电极上于所述第一方向上延伸来设置，且所述三条低电阻导线分别与所述第一传输电极、所述第二传输电极和所述第三传输电极通过连接部分在所述传输沟道上连接。
12.根据权利要求8所述的制造固态成像装置的方法，其中，
所述第一传输电极和所述第二传输电极由多晶硅形成，且所述低电阻导线由钨形成。
13.一种驱动固态成像装置的方法，用于通过四相驱动所述固态成像装置来驱动，该固态成像装置包括：多个光接收部分，沿第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向设置；多个传输沟道，沿所述第二方向延伸，每个设置于相邻的光接收部分之间；多个传输电极，包括设置于所述传输沟道上的多个第一传输电极和设置在所述传输沟道上在与所述第一传输电极相同的层中的多个第二传输电极，相邻的所述第一传输电极设置于所述光接收部分的两侧，并在所述第一方向上相连接；和低电阻导线，所述低电阻导线的数目相应于传输电极的数目，所述低电阻导线在所述第一方向上在所述第一传输电极上方延伸，且具有的电阻小于所述第一传输电极和所述第二传输电极的电阻；
所述低电阻导线通过连接部分分别连接到在各自的传输沟道上的所述传输电极，并通过四相驱动方法驱动固态成像装置，该四相驱动法包括步骤：
照射光到所述光接收部分从而在所述光接收部分中产生且积累依据入射光量的信号电荷；
通过所述低电阻导线供应读出脉冲ΦR到所述第二传输电极，使所述信号电荷被读出到所述传输沟道；
通过所述低电阻导线供应四相传输脉冲ΦV1至ΦV4到沿所述第二方向交替并重复布置的所述第一传输电极和所述第二传输电极，使所述信号电荷在所述第二方向上传输；以及
通过传输部分使所述信号电荷在所述第一方向上传输，通过输出部分将所述信号电荷转化为依据其信号电荷量的电压且输出该电压。
14.一种驱动固态成像装置的方法，用于通过三相驱动和六相驱动所述固态成像装置来驱动，所述固态成像装置包括：多个光接收部分，沿第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向设置；多个传输沟道，沿所述第二方向延伸，每个设置于相邻的所述光接收部分之间；多个传输电极，包括布置在所述传输沟道上的多个第一传输电极、布置在所述传输沟道上在所述第一传输电极的相同层中的多个第二传输电极、以及沿所述第一方向布置在所述传输沟道上在所述第一传输电极和所述第二传输电极的相同层中的多个第三传输电极，相邻的所述的第一传输电极设置于所述光接收部分的两侧，并在所述第一方向上相连接；和低电阻导线，所述低电阻导线的数目相应于传输电极的数目，所述低电阻导线在所述第一方向上于所述第一传输电极上方延伸，且具有的电阻小于所述第一、第二和第三传输电极的电阻，所述低电阻导线分别与所述第一传输电极、所述第二传输电极和所述第三传输电极通过连接部分在所述传输沟道上连接，
所述低电阻导线通过三相或六相驱动方法驱动固态成像装置，所述三相驱动方法包括步骤：
通过所述低电阻导线施加读出脉冲ΦR到与所述光接收部分相邻的所述第三传输电极；以及
通过所述低电阻导线施加具有不同相位的三相传输脉冲ΦV1至ΦV3到沿所述第二方向交替且重复地布置的所述第一传输电极、所述第二传输电极和所述第三传输电极；
所述六相驱动方法包括步骤：
通过所述低电阻导线施加读出脉冲ΦR到与所述光接收部分相邻的所述第二和第三传输电极；以及
通过所述低电阻导线施加具有不同相位的六相传输脉冲ΦV1至ΦV6到沿所述第二方向交替且重复地布置的所述第一传输电极、所述第二传输电极和所述第三传输电极。
15.一种照相机，包括：
光学透镜，和
固态成像装置，用于将通过所述光学透镜获得的图像转化为电信号，
所述固态成像装置包括：
多个光接收部分，沿第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向设置；
多个传输沟道，沿所述第二方向延伸，每个设置于相邻的所述光接收部分之间；
多个传输电极，包括：
多个第一传输电极，设置于所述传输沟道上，相邻的所述第一传输电极设置于所述光接收部分的两侧，并在所述第一方向上相连接；
多个第二传输电极，设置于与所述第一传输电极相同的层中，并在所述传输沟道上；和
多条低电阻导线，所述低电阻导线的数目相应于传输电极的数目，所述低电阻导线在所述第一方向上于所述第一传输电极上方延伸，且具有的电阻小于所述第一传输电极和所述第二传输电极的电阻，所述低电阻导线在各自的传输沟道上通过连接部分分别连接到所述传输电极。
16.根据权利要求15所述的照相机，其中，所述传输沟道上的各个第二传输电极分开设置。
17.根据权利要求15所述的照相机，其中，所述第二传输电极通过所述低电阻导线供给有读出电压，用于将在所述光接收部分积累的信号电荷读出到所述传输沟道。
18.根据权利要求15所述的照相机，其中，所述固态成像装置包括光阴影掩模，以中间插入绝缘膜的状态，设置于所述第一传输电极、所述第二传输电极和所述低电阻导线上，所述光阴影掩模形成多个用于所述光接收部分的开口。
19.根据权利要求15所述的照相机，其中所述传输电极还包括：
第三传输电极，设置于与所述第一传输电极和所述第二传输电极相同的层上，并沿所述第一方向在所述传输沟道上；和
其中，所述多条低电阻导线包括三条低电阻导线，所述三条低电阻导线通过在所述第一传输电极上于所述第一方向上延伸来设置，且所述三条低电阻导线分别与所述第一传输电极、所述第二传输电极和所述第三传输电极通过连接部分在所述传输沟道上连接。
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