CN101887902B - 固体摄像器件和摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种固体摄像器件和摄像装置，所述固体摄像器件包括：进行光电转换的光接收部；被形成在半导体基体中的传输寄存器；在传输寄存器上由半导体层形成的传输电极；电荷传输部，由传输寄存器和传输电极形成，并且用于传输在光接收部中累积的信号电荷；总线，由金属层形成，并且为了向传输电极提供驱动脉冲而与所述传输电极在所述传输寄存器上的部分电连接；以及阻挡金属层，在使传输电极和总线连接的接触部中被形成在传输电极与总线之间的界面附近，并且阻挡金属层的功函数的大小在传输电极的半导体层的功函数与总线的金属层的功函数之间。因此，能够抑制固体摄像器件中电位偏移的发生，减小芯片尺寸，改善图像质量。
Description
相关申请的交叉参考
本申请包含与2009年5月11日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2009-114804相关的主题，在此将该日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及一种具有诸如电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)等电荷传输部的固体摄像器件以及包括该固体摄像器件的摄像装置。
背景技术
在已知的CCD固体摄像器件中，各水平传输电极延伸到水平CCD寄存器的沟道区域的外部，并在沟道区域的外部通过接触部与总线连接。
通常，总线由诸如铝等金属形成。
此外，在新近的CCD固体摄像器件中，提出了一种水平传输电极由单层的多晶硅层形成的结构。
图10示出了CCD固体摄像器件的水平传输寄存器附近的放大平面图，其中水平传输电极由单层的多晶硅层形成。此外，图11是沿图10的线X-X′的剖面图。
如图10和图11所示，水平传输寄存器63形成在半导体基板61的除元件分隔层62之外的那部分的表面附近。由多晶硅制成的水平传输电极65隔着栅绝缘层64形成在半导体基板61上。第一相位的水平传输脉冲
和第二相位的水平传输脉冲
被交替施加到水平传输电极65上。
在图10中，用于提供第二相位的水平传输脉冲
的总线68被布置在比水平传输寄存器63低的部分中，并且用于提供第一相位的水平传输脉冲
的总线67被布置在比总线68低的部分中。总线67和68通过接触部66与水平传输电极65电连接。
在水平传输寄存器63上方形成有用于覆盖水平传输电极65的遮光层69。
在图10和图11所示的CCD固体摄像器件的结构中，必须在水平传输寄存器63的外部设置仅用于在水平传输电极65与总线67和68之间建立连接的区域。其缺点在于会使芯片面积增加。
此外，由于水平传输电极65延伸到仅用于连接的区域，因此在各水平传输电极65之间或者在水平传输电极65与遮光层69之间的负载电容增加。结果，从在水平传输寄存器63上的那部分的水平传输电极65到总线67和68的电阻增加。
在这种情况下，由于水平传输驱动脉冲的速度下降，因此提高水平电荷传输的速度或降低能耗变得困难，这可能会导致水平传输劣化。
作为解决这些问题的技术，存在一种在水平CCD寄存器上进行水平传输电极与总线之间的连接的技术(参见日本专利No.2606001或JP-B-7-87244)。
这是在水平CCD寄存器的沟道，即活性区域上使由金属形成的总线和由多晶硅形成的水平传输电极连接的技术。
然而，在这样的技术中，由于在金属和多晶硅的功函数之间存在较大的差，因此会出现电位偏移(参见Kazuya Yonemoto，Hideshi Abe所著的“Two-million pixel FIT-CCD image sensor for HDVT(用于HDVT的200万像素FIT-CCD图像传感器)”，The Institute ofElectronic and InformationEngineers of Japan(日本电子信息工程学会)，VLD90-22，ICD90-58”，1990年6月)。
电位偏移的出现也会导致水平传输劣化，这是不利的。
为此，必须连接水平传输电极与总线以使电位偏移不再出现。
发明内容
因此，鉴于上述原因，期望提供一种能够减小芯片尺寸并能良好地进行信号电荷传输的固体摄像器件以及包括该固体摄像器件的摄像装置。
本发明的实施例的固体摄像器件包括：光接收部，它用于进行光电转换；传输寄存器，它被形成在半导体基体中；传输电极，它在所述传输寄存器上由半导体层形成。此外，所述固体摄像器件还包括电荷传输部，它由所述传输寄存器和所述传输电极形成，并且用于传输在所述光接收部中累积的信号电荷；总线，它由金属层形成，并且为了向所述传输电极提供驱动脉冲而与所述传输电极在所述传输寄存器上的部分电连接。另外，所述固体摄像器件还包括阻挡金属层，所述阻挡金属层在使所述传输电极和所述总线连接的接触部中被形成在所述传输电极与所述总线之间的界面附近，并且所述阻挡金属层的功函数的大小在所述传输电极的所述半导体层的功函数与所述总线的所述金属层的功函数之间。
本发明另一实施例的摄像装置包括：集光光学部，它用于聚集入射光；固体摄像器件，它用于接收聚集在所述集光光学部中的所述入射光并进行光电转换；和信号处理器，它用于对通过所述固体摄像器件中的光电转换获得的信号进行处理。此外，上述固体摄像器件被用作本发明实施例的所述摄像装置中的固体摄像器件。
在本发明实施例的所述固体摄像器件的结构中，所述总线与所述传输电极在所述传输寄存器上的部分电连接。在这种情况下，所述总线位于所述传输寄存器上。因此，由于无需在传输寄存器的外部设置用于在传输电极和总线之间建立连接的区域，因而可以使所述固体摄像器件的芯片减小与所述区域一样大的尺寸。此外，由于无需使传输电极延伸到传输寄存器的外部，因此可以减小传输电极的负载电容。
此外，在使所述传输电极和所述总线相互连接的所述接触部中，功函数的大小在所述传输电极的半导体层的功函数与所述总线的金属层的功函数之间的阻挡金属层形成在所述传输电极和所述总线之间的界面附近。因此，即使总线形成在所述传输寄存器上，也不会发生电位偏移。
上述固体摄像器件被用作本发明实施例的所述摄像装置的结构中的固体摄像器件。因此，可以减小固体摄像器件的芯片尺寸，且不会发生电位偏移。
根据本发明的上述实施例，由于可以减小固体摄像器件的芯片尺寸，因此可以提高产率。也就是说，可以增加能够从一个晶片获得的固体摄像器件的芯片数量。
此外，由于可以减小传输电极的负载电容，因此可以增加电荷的传输速度或降低能耗。
此外，根据本发明的实施例，电位偏移不再发生。因此，由于防止了信号电荷的传输劣化，因此能够良好地进行信号电荷的传输。也就是说，能够改善固体摄像器件中获得的图像的质量。
在本发明实施例的摄像装置中，能够减小固体摄像器件的芯片尺寸。因此，能够使摄像装置很小。
此外，由于可以增加固体摄像器件的电荷传输的速度，因此能够增加摄像装置的运行速度或降低摄像装置的能耗。
此外，由于可良好地进行固体摄像器件的信号电荷的传输，因此可以改善摄像装置中获得的图像的质量。
附图说明
图1是示出了本发明第一实施例的固体摄像器件的示意性结构的图(平面图)。
图2是示出了图1所示的CCD固体摄像器件中水平传输寄存器及其周边的放大平面图。
图3是沿图2的线A-A′的剖面图。
图4是示出了本发明第二实施例的固体摄像器件中水平传输寄存器及其周边的放大平面图。
图5是沿图4的线B-B′的剖面图。
图6是示出了本发明第三实施例的固体摄像器件中水平传输寄存器及其周边的放大平面图。
图7是沿图6的线C-C′的剖面图。
图8是示出了本发明第四实施例的固体摄像器件的示意性结构的图(平面图)。
图9是示出了本发明另一实施例的摄像装置的示意性结构的图(框图)。
图10是示出了CCD固体摄像器件的水平传输寄存器及其周边的放大平面图，其中水平传输电极由单层的多晶硅层形成。
图11是沿图10的线X-X′的剖面图。
具体实施方式
在下文中，对实施本发明的最佳方式(在下文中，也称作实施例)进行说明。
此外，按下列顺序进行解释说明。
1.固体摄像器件的第一实施例
2.固体摄像器件的第二实施例
3.固体摄像器件的第三实施例
4.固体摄像器件的第四实施例
5.变形例
6.摄像装置的实施例
1.固体摄像器件的第一实施例
图1是示出了本发明第一实施例的固体摄像器件的示意性结构的图(平面图)。
CCD固体摄像器件被用作本发明第一实施例的固体摄像器件。
在CCD固体摄像器件1中，以矩阵形式布置有用于形成像素的多个光接收部2。例如，光接收部2由光电二极管形成，并且进行光电转换。
在垂直方向V上延伸的垂直传输寄存器3被布置在各列的光接收部2的左侧。在水平方向H上延伸的水平传输寄存器4与垂直传输寄存器3的一端(下端)连接。输出放大器5和输出端子6与水平传输寄存器4的左端连接。
在CCD固体摄像器件1中，从各列的各光接收部2读取的信号电荷被读取到相应的垂直传输寄存器3。然后，信号电荷在垂直传输寄存器3中传输，从而被传输到水平传输寄存器4中。接着，信号电荷在水平传输寄存器4中传输，然后被输出放大器5转换成电压信号并从输出端子6输出。
下面，图2是示出了图1所示的CCD固体摄像器件1中水平传输寄存器4及其周边的放大平面图。此外，图3是沿图2的线A-A′的剖面图。
如图3所示，水平传输寄存器4形成在硅基板或由主体上的硅层形成的半导体基体11的除元件分隔层12之外的那部分的表面附近。具体而言，水平传输寄存器4由利用形成在半导体基体11中的杂质区域的传输沟道区域形成。
由多晶硅制成的水平传输电极14隔着栅绝缘层13形成在半导体基体11上。此外，水平传输寄存器4和设置在水平传输寄存器4上方的上层的水平传输电极14构成水平传输部。
此外，尽管未图示，但垂直传输部的垂直传输寄存器3和垂直传输电极被设置在图3所示的水平传输寄存器4的右侧。垂直传输寄存器3和光接收部2的光电二极管也形成在半导体基体11中。
如图2所示，作为水平传输电极14，被施加第一相位的水平传输脉冲
的水平传输电极14和被施加第二相位的水平传输脉冲
的水平传输电极14交替布置。此外，水平传输电极14不与相邻的水平传输电极14重叠，并且被形成为单层的电极层。
此外，用于提供第一相位的水平传输脉冲的总线16通过接触部15与被施加第一相位的水平传输脉冲
的水平传输电极14电连接。用于提供第二相位的水平传输脉冲
的总线17通过接触部15与被施加第二相位的水平传输脉冲
的水平传输电极14电连接。
总线16和17由金属布线层形成，并且被形成为在水平方向H上延伸并与水平传输寄存器4平行。
作为形成总线16和17的金属布线层的材料，可以使用例如铝、钨或铜。此外，其他金属元素或合金也可用于总线16和17。
此外，总线16和17及接触部15如图2所示处于与水平传输寄存器4大致相同的平面位置处，并且如图3所示被布置在水平传输寄存器4的上方。
在这种情况下，与图10和图11所示的总线和接触部被布置在水平传输寄存器外部的结构不同，本实施例无需设置仅用于在水平传输电极和总线之间建立连接的区域。
此外，遮光层18被形成为覆盖水平传输电极14上的相当于总线16和17之间的间隙的部分或相当于总线16和17外部的部分。
例如，钨或铝可用于遮光层18。
虽然在如图10和图11所示的结构中遮光层由与总线处于相同层的金属层形成，但是在本实施例中总线16和17之间存在狭缝状间隙。因此，在本实施例中，为了填充该狭缝状间隙，遮光层18由位于总线16和17下方的金属层形成。
通过形成上述遮光层18，可以防止光入射到水平传输寄存器4上而使信号电荷改变。
如图3所示，特别地，在本实施例的固体摄像器件的接触部15中，在总线16和17的金属层与水平传输电极14的多晶硅层之间的界面处及该界面附近形成有阻挡金属层21。
例如，氮化钛(TiN)、钨化钛(TiW)、氮化钨(WN)或氮化钽(TaN)可用于阻挡金属层21。
这些材料的功函数的大小在总线16和17的金属布线层的功函数与水平传输电极14的多晶硅层的功函数之间。
除了这些材料，同样也可以使用功函数的大小在总线16和17的金属布线层的功函数与水平传输电极14的多晶硅层的功函数之间的任何材料。
例如可以按照以下步骤来形成本实施例的固体摄像器件的阻挡金属层21及总线16和17。
首先，与已知结构的情况相似，将用于水平传输电极14的多晶硅层图形化，以形成水平传输电极14。
然后，用绝缘层覆盖水平传输电极14。
接着，通过蚀刻除去用作接触部15的部分的绝缘层。结果，在绝缘层中形成了到达水平传输电极14的开口。
然后，通过溅射等工艺利用材料(例如，TiN、TiW、WN或TaN)形成阻挡金属层21。结果，在上述开口的下部，阻挡金属层21被形成为与水平传输电极14相邻。
然后，对上述开口的内部进行填充，形成用作总线16和17的完全的金属布线层。
然后，将上述金属布线层图形化，形成总线16和17。在该图形化过程中，还除去位于总线16和17外的绝缘层上的不必要的阻挡金属层。
这样，在接触部15中，阻挡金属层21能够形成在水平传输电极14与总线16和17之间。
此外，还可以使用除了上述方法之外的其他方法形成阻挡金属层21。
在本实施例的CCD固体摄像器件1的上述结构中，在接触部15中，阻挡金属层21形成在总线16和17的金属层与水平传输电极14的多晶硅层之间的界面处以及该界面附近。此外，阻挡金属层21材料的功函数的大小在总线16和17的金属布线层的功函数与水平传输电极14的多晶硅层的功函数之间。
因此，能够抑制水平传输寄存器4中电位偏移的发生。结果，由于可以防止水平传输寄存器4中信号电荷的传输劣化，因此能够良好地传输信号电荷。也就是说，能够改善在CCD固体摄像器件1中获得的图像的质量。
此外，由于总线16和17及接触部15形成在水平传输寄存器4上方并且处于与水平传输寄存器4大致相同的平面位置处，因此无需设置仅用于在水平传输电极与总线之间建立连接的区域。
因此，由于能够减小CCD固体摄像器件1的面积，因而能够使CCD固体摄像器件1的芯片尺寸减小。因此，可以提高产率。也就是说，可以增加能够从一个晶片获得的CCD固体摄像器件1的芯片数量。
此外，由于无需使水平传输电极14延伸到水平传输寄存器4的外部，因而可以减小水平传输电极14的负载电容。因此，可以增加水平传输寄存器4中信号电荷的传输速度，或者降低CCD固体摄像器件1的能耗。
此外，在本实施例的CCD固体摄像器件1中，总线16和17还用作水平传输寄存器4的遮光层，并且遮光层18被设置在总线16和17之间的间隙中。在这种情况下，水平传输寄存器4被总线16和17及遮光层18完全覆盖。因此，可以防止光入射到水平传输寄存器4上引起混叠(aliasing)。
此外，除了形成阻挡金属层21的工艺之外，可以使用现有工艺。因此，通过仅增加形成阻挡金属层21的工艺，可以在不增加其他工艺的情况下制造CCD固体摄像器件。
在上述第一实施例中，如图2所示，遮光层18被形成为与总线16和17之间的狭缝状间隙平行的带状。
另一方面，例如，也可以在接触部15的周围设置开口，并且在除了接触部15和其周边之外的整个水平传输电极14上形成遮光层18。在这种情况下，例如，上述遮光层的开口的尺寸被设定为比接触部15的尺寸大约几微米。
2.固体摄像器件的第二实施例
图4是示出了本发明第二实施例的固体摄像器件的示意性结构的图(主要部分的放大平面图)。此外，图5是沿图4的线B-B′的剖面图。
此外，该示意性平面图与图1所示的第一实施例的相同。
CCD固体摄像器件也被用作本发明第二实施例的固体摄像器件。如图4和图5所示，用于提供第一相位的水平传输脉冲
的总线22通过接触部15与被施加第一相位的水平传输脉冲
的水平传输电极14电连接。用于提供第二相位的水平传输脉冲
的总线23通过接触部15与被施加第二相位的水平传输脉冲
的水平传输电极14电连接。
总线22和23由金属布线层形成，并且被形成为在水平方向H上延伸并与水平传输寄存器4平行。
作为形成总线22和23的金属布线层的材料，可以使用例如铝、钨或铜。此外，其他金属元素或合金也可用于总线22和23。
此外，总线22和23及接触部15如图4所示处于与水平传输寄存器4大致相同的平面位置处，并且如图5所示被布置在水平传输寄存器4的上方。
在这种情况下，与图10和图11所示的总线和接触部被布置在水平传输寄存器外部的结构不同，无需设置仅用于在水平传输电极和总线之间建立连接的区域。
此外，在本实施例中，总线22和23由与图1所示的垂直传输寄存器3的金属层相同的金属层形成。作为垂直传输寄存器3的金属层，例如可以是覆盖垂直传输寄存器3或垂直传输电极的遮光层以及向垂直传输电极提供驱动脉冲的布线层等。
因此，通过在整个表面上形成金属层并使金属层图形化，可同时形成用于水平传输寄存器4的总线22和23以及用于垂直传输寄存器3的金属层(例如，遮光层或布线层)。
此外，用于水平传输寄存器4的遮光层18形成在总线22和23的层的上方，并且也形成在水平传输寄存器4和水平传输电极14的整个表面上。
在本实施例的固体摄像器件的接触部15中，阻挡金属层21形成在总线22和23的金属层与水平传输电极14的多晶硅层之间的界面处及该界面附近。
例如，氮化钛(TiN)、钨化钛(TiW)、氮化钨(WN)或氮化钽(TaN)可用于阻挡金属层21。这些材料的功函数的大小在总线22和23的金属布线层的功函数与水平传输电极14的多晶硅层的功函数之间。
除了这些材料，也同样可以使用功函数的大小在总线22和23的金属布线层的功函数与水平传输电极14的多晶硅层的功函数之间的任何材料。
其他结构与第一实施例的CCD固体摄像器件1的相同。因此，给出相同的附图标记，并且不再重复解释说明。
在本实施例的CCD固体摄像器件的上述结构中，在接触部15中，阻挡金属层21形成在总线22和23的金属层与水平传输电极14的多晶硅层之间的界面处及该界面附近。此外，阻挡金属层21的材料的功函数的大小在总线22和23的金属布线层的功函数与水平传输电极14的多晶硅层的功函数之间。
因此，与第一实施例相似，能够抑制水平传输寄存器4中电位偏移的发生。结果，由于可以防止水平传输寄存器4中信号电荷的传输劣化，因此能够良好地传输信号电荷。也就是说，能够改善CCD固体摄像器件中获得的图像的质量。
此外，由于总线22和23及接触部15形成在水平传输寄存器4的上方并处于与水平传输寄存器4大致相同的平面位置处，因此无需设置仅用于在水平传输电极与总线之间建立连接的区域。
因此，与第一实施例相似，可以减小CCD固体摄像器件的芯片尺寸。结果，可以提高产率。也就是说，可以增加能够从一个晶片获得的CCD固体摄像器件1的芯片数量。此外，由于可以减小水平传输电极14的负载电容，因此可以增加水平传输寄存器4中信号电荷的传输速度，或者减小CCD固体摄像器件的能耗。
3.固体摄像器件的第三实施例
图6是示出了本发明第三实施例的固体摄像器件的示意性结构的图(主要部分的放大平面图)。此外，图7是沿图6的线C-C′的剖面图。
此外，该示意性平面图与图1所示的第一实施例的相同。
CCD固体摄像器件也被用作本发明第三实施例的固体摄像器件。
如图6和图7所示，用于提供第一相位的水平传输脉冲
的总线22通过接触部15与被施加第一相位的水平传输脉冲的水平传输电极14电连接。用于提供第二相位的水平传输脉冲
的总线24通过接触部15与被施加第二相位的水平传输脉冲
的水平传输电极14电连接。
总线22和24由金属布线层形成，并且被形成为在水平方向H上延伸并与水平传输寄存器4平行。
作为形成总线22和24的金属布线层的材料，可以使用例如铝、钨或铜。此外，其他金属元素或合金也可用于总线22和24。
此外，总线22和24及接触部15如图6所示处于与水平传输寄存器4大致相同的平面位置处，并且如图7所示被布置在水平传输寄存器4的上方。
在这种情况下，与图10和图11所示的总线和接触部被布置在水平传输寄存器外部的结构不同，无需设置仅用于在水平传输电极和总线之间建立连接的区域。
此外，在本实施例中，与第二实施例相似，用于提供第一相位的水平传输脉冲
的总线22由与用于图1所示的垂直传输寄存器3的金属层相同的金属层形成。作为用于垂直传输寄存器3的金属层，可以是覆盖垂直传输寄存器3或垂直传输电极的遮光层以及向垂直传输电极提供驱动脉冲的布线层等。
因此，通过在整个表面上形成金属层并使金属层图形化，可同时形成用于向水平传输寄存器4提供第一相位的水平传输脉冲
的总线22以及用于垂直传输寄存器3的金属层(例如，遮光层或布线层)。
然而，在本实施例中用于提供第一相位的水平传输脉冲的总线22的平面图形不同于第二实施例中的平面图形。具体而言，在总线22中形成有开口22A，因而在水平传输电极14与用于提供第二相位的水平传输脉冲
的总线24之间的接触部15及其周边被除去了。此外，总线22被形成在除了开口22A之外的部分中的水平传输寄存器4的上方。
例如，开口22A的尺寸被设定为比在总线24与水平传输电极14之间的接触部15的尺寸大约几微米。
另一方面，不同于第一实施例中的总线16和17，用于提供第二相位的水平传输脉冲
的总线24处于与用于垂直传输寄存器3的金属层不同的金属层，而是独立于用于垂直传输寄存器3的金属层的金属层。总线24形成在用于提供第一相位的水平传输脉冲
的总线22的上方，并且还形成在水平传输寄存器4的整个表面上。
此外，在本实施例中，两个总线22和24用作水平传输寄存器4的遮光层。特别地，在上层的总线24中，在水平传输寄存器4上不存在间隙。因此，即使没有额外设置遮光层，水平传输寄存器4也可以被两个总线22和24完全遮蔽。
在本实施例的固体摄像器件的接触部15中，阻挡金属层21形成在总线22和24的金属层与水平传输电极14的多晶硅层之间的界面处及该界面附近。
例如，氮化钛(TiN)、钨化钛(TiW)、氮化钨(WN)或氮化钽(TaN)可用于阻挡金属层21。这些材料的功函数的大小在总线22和24的金属布线层的功函数与水平传输电极14的多晶硅层的功函数之间。
除了这些材料，同样也可以使用功函数的大小在总线22和24的金属布线层的功函数与水平传输电极14的多晶硅层的功函数之间的任何材料。
其他结构与第一实施例的CCD固体摄像器件1的相同。因此，给出相同的附图标记，并且不再重复解释说明。
在本实施例的CCD固体摄像器件的上述结构中，在接触部15中，阻挡金属层21形成在总线22和24的金属层与水平传输电极14的多晶硅层之间的界面处及该界面附近。此外，阻挡金属层21的材料的功函数的大小在总线22和24的金属布线层的功函数与水平传输电极14的多晶硅层的功函数之间。
因此，与第一实施例相似，能够抑制水平传输寄存器4中电位偏移的发生。结果，由于可以防止水平传输寄存器4中信号电荷的传输劣化，因此能够良好地传输信号电荷。也就是说，能够改善CCD固体摄像器件中获得的图像的质量。
此外，由于总线22和24及接触部15形成在水平传输寄存器4的上方并处于与水平传输寄存器4大致相同的平面位置处，因此无需设置仅用于在水平传输电极与总线之间建立连接的区域。
因此，与第一实施例相似，可以减小CCD固体摄像器件的芯片尺寸。结果，可以提高产率。也就是说，可以增加能够从一个晶片获得的CCD固体摄像器件1的芯片数量。此外，由于可以减小水平传输电极14的负载电容，因此可以增加水平传输寄存器4中信号电荷的传输速度，或者减小CCD固体摄像器件的能耗。
此外，在本实施例中，总线22和24还用作水平传输寄存器4的遮光层。通过总线22和24，水平传输寄存器4能够被完全覆盖。因此，可以防止光入射到水平传输寄存器4上引起混叠。此外，无需设置独立于总线22和24的遮光层。
4.固体摄像器件的第四实施例
尽管第一至第三实施例是由光接收部形成的像素以矩阵形式布置的区域传感器，但本发明也可应用于由光接收部形成的像素呈线性布置的线传感器。这种情况显示为本发明第四实施例的固体摄像器件。
图8是示出了本发明第四实施例的固体摄像器件的示意性平面图。
CCD固体摄像器件也被用作本发明第四实施例的固体摄像器件。
如图8所示，在该CCD固体摄像器件中，形成像素的多个光接收部31呈线性排列。例如，光接收部31由光电二极管形成。
在左右方向上延伸的传输寄存器33被布置在各光接收部31的下方，并且读取门(read gate)32被设置在光接收部31与传输寄存器33之间。
读取门32与全部光接收部31形成为一体。因此，通过驱动读取门32，累积在光接收部31中的信号电荷可同时被读取到传输寄存器33。
输出放大器34和输出端子35与传输寄存器33的左端连接。
在该CCD固体摄像器件中，从各光接收部31读取的信号电荷通过驱动读取门32被读取到传输寄存器33的相应部分。然后，信号电荷在传输寄存器33中传输，再被输出放大器34转换成电压信号，最后依次从输出端子35输出。此外，CCD结构的电荷传输部由传输寄存器33和形成在传输寄存器33上的传输电极(未图示)形成。
另外，尽管图中未详细示出，然而本实施例中的用于传输寄存器33的传输电极和总线可以被形成为与第一至第三实施例中的水平传输电极14和总线16、17、22、23和24相同。也就是说，也可以将传输电极、总线和接触部布置在传输寄存器33的上方，并且可以在接触部中在总线的金属层与传输电极的多晶硅层之间的界面处及该界面附近形成阻挡金属层。
因此，能够抑制传输寄存器33中电位偏移的发生。结果，由于可以防止传输寄存器33中信号电荷的传输劣化，因此能够良好地传输信号电荷。也就是说，能够改善CCD固体摄像器件中获得的图像的质量。
此外，可以减小CCD固体摄像器件的芯片尺寸。结果，可以提高产率。也就是说，可以增加能够从一个晶片获得的CCD固体摄像器件1的芯片数量。此外，由于可以减小传输电极的负载电容，因此可以增加传输寄存器33中信号电荷的传输速度，或者减小CCD固体摄像器件的能耗。
此外，尽管在图8中示出了沿直线布置光接收部31并设有一个传输寄存器33的结构，但也可以采用如颜色线传感器一样的为三行光接收部的每行设置一个传输寄存器的结构。
5.变形例
在上述第一至第三实施例中，仅形成有一个水平传输寄存器4。然而，本发明同样可用于形成有多个水平传输寄存器的结构。
例如，也可以如在JP-A-2004-312664或JP-A-2007-165650中公开的那样设有两个水平传输寄存器。
在第一至第三实施例中，采用了以两个相位驱动水平传输部的结构。
然而，本发明还可用于以三个相位驱动水平传输部或线传感器的电荷传输部的情况。
当通过改进第一和第二实施例进行3相位驱动时，优选地，简单地将总线的数量增加至3。
当通过改进第三实施例进行3相位驱动时，优选地在相同布线层上形成第一相位的总线和第三相位的总线。
在具有两个总线的第一至第三实施例中，用于提供第二相位的驱动脉冲的总线17、23和24被布置成更靠近垂直传输部。另一方面，可通过将两个总线的布置反转，使用于提供第一相位的驱动脉冲
的总线16和22布置成更靠近垂直传输部。
此外，在第三实施例中，可通过使具有开口的下层总线和上层总线的布置反转，使用于提供第二相位的驱动脉冲
的总线位于下层。
在第一实施例中，当使用硅基板或硅层作为半导体基体11时，多晶硅层被形成为传输电极14。
在本发明中，形成有光接收部或传输寄存器的半导体基体和传输电极的半导体层的材料不限于硅，也可以使用其他半导体材料。
在上述各实施例中，本发明用于电荷传输部具有CCD结构的CCD固体摄像器件。然而，本发明同样可以用于具有除CCD结构之外的电荷传输部的固体摄像器件。
6.摄像装置的实施例
下面，对本发明另一实施例的摄像装置进行说明。
图9是示出了本发明实施例的摄像装置的示意性结构的图(框图)。
摄像装置的例子包括摄像机、数码相机和手机摄像头。
如图9所示，摄像装置500包括具有固体摄像器件(未图示)的摄像单元501。在摄像单元501的前面设置有通过聚集入射光形成图像的图像形成光学系统502。此外，在摄像单元501的后级上连接有信号处理器503，该信号处理器503包括用于驱动摄像单元501的驱动电路以及用于对通过固体摄像器件光电转换的信号进行图像处理的信号处理电路等。此外，通过信号处理器503处理的图像信号可存储在图像存储单元(未图示)中。
在这样的摄像装置500中，上述各实施例的固体摄像器件均可用作这里所述的固体摄像器件。
在本实施例的摄像装置500中，可使用上述各个实施例的固体摄像器件，即，能够减小芯片尺寸并能够良好地进行信号电荷的传输的固体摄像器件。优点在于，能够减小摄像装置500的尺寸，并且能够改善摄像装置500中获得的图像的质量。此外，由于可以提高固体摄像器件的电荷传输的速度或者降低固体摄像器件的能耗，因此，能够增加摄像装置500的运行速度或降低摄像装置500的能耗。
此外，本发明实施例的摄像装置不限于图9所示的结构，本发明可以用于使用固体摄像器件的任何类型的摄像装置。
例如，固体摄像器件可以形成为单芯片，或者可以形成为具有摄像功能并且摄像单元和信号处理器或光学系统被总体封装的模块型器件。
本发明实施例的摄像装置可用于各种类型的摄像装置，例如，照相机或具有摄像功能的便携式装置。此外，在更广泛的意义上来说，“摄像”的含义还包括指纹检测等。
本发明不限于上述实施例，在不背离本发明要旨的范围内，可以使用各种其他结构。
Claims (6)
1.一种固体摄像器件，其包括：
光接收部，它用于进行光电转换；
传输寄存器，它被形成在半导体基体中；
传输电极，它在所述传输寄存器上由半导体层形成；
电荷传输部，它由所述传输寄存器和所述传输电极形成，并且用于传输在所述光接收部中累积的信号电荷；
总线，它由金属层形成，并且为了向所述传输电极提供驱动脉冲而与所述传输电极在所述传输寄存器上的部分电连接；以及
阻挡金属层，它在使所述传输电极和所述总线连接的接触部中被形成在所述传输电极与所述总线之间的界面附近，并且所述阻挡金属层的功函数的大小在所述传输电极的所述半导体层的功函数与所述总线的所述金属层的功函数之间。
2.根据权利要求1所述的固体摄像器件，
其中，多个所述光接收部以矩阵形式布置，
所述固体摄像器件包括为每列所述光接收部设置的垂直传输部和与所述垂直传输部的一端连接的水平传输部，并且
所述电荷传输部是所述水平传输部，且所述传输电极是水平传输电极。
3.根据权利要求1所述的固体摄像器件，
其中，所述总线还用作覆盖所述传输寄存器的遮光层。
4.根据权利要求1所述的固体摄像器件，
其中，所述半导体基体由硅形成，并且所述传输电极由多晶硅层形成。
5.根据权利要求1所述的固体摄像器件，
其中，所述阻挡金属层由材料TiN、TiW、WN或TaN形成。
6.一种摄像装置，其包括：
集光光学部，它用于聚集入射光；
固体摄像器件，它用于接收聚集在所述集光光学部中的所述入射光并进行光电转换；和
信号处理器，它用于对通过所述固体摄像器件中的光电转换获得的信号进行处理，
其中，所述固体摄像器件包括：
光接收部，它用于进行光电转换；
传输寄存器，它被形成在半导体基体中；
传输电极，它在所述传输寄存器上由半导体层形成；
电荷传输部，它由所述传输寄存器和所述传输电极形成，并且用于传输在所述光接收部中累积的信号电荷；
总线，它由金属层形成，并且为了向所述传输电极提供驱动脉冲而与所述传输电极在所述传输寄存器上的部分电连接；以及
阻挡金属层，它在使所述传输电极和所述总线连接的接触部中被形成在所述传输电极与所述总线之间的界面附近，并且所述阻挡金属层的功函数的大小在所述传输电极的所述半导体层的功函数与所述总线的所述金属层的功函数之间。
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