CN104380467A - 固体摄像装置 - Google Patents

Abstract

本申请的固体摄像装置具备：电荷积蓄区域(104)，对由光电转换膜(114)光电转换的信号电荷进行积蓄；放大晶体管(108a)，将对应的像素(11)的电荷积蓄区域(104)中积蓄的信号电荷进行放大；接触插头(107)，由与电荷积蓄区域(104)电连接的半导体材料构成；以及布线(107a)，在接触插头(107)的上方，由半导体材料构成，接触插头(107)与电荷积蓄区域(104)电连接，接触插头(107)与放大晶体管(108a)的栅极电极经由布线(107a)而电连接。

Description

固体摄像装置

技术领域

本发明涉及具备被排列成阵列状且包括光电转换部的多个像素的固体摄像装置。

背景技术

近些年，MOS(Metal Oxide Semiconductor：金属氧化物半导体)型的固体摄像装置被搭载于便携式设备的摄像机、车载摄像机、以及监视摄像机。

这些固体摄像装置要求具有高分辩率的摄像能力，并且需要固体摄像装置的微小化以及多像素化。在以往的固体摄像装置中，随着像素的微小化，光电二极管的尺寸也在缩小。与此同时，因饱和信号量的降低以及开口率的降低，而出现灵敏度降低的问题。

作为解决这一问题的固体摄像装置，公开了层叠型固体摄像装置。在层叠型固体摄像装置中，在半导体衬底的最表面层叠光电转换膜。并且，光从层叠膜上方入射。并且，该固体摄像装置的结构成为，在半导体衬底内利用CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合元件)电路或CMOS(Complementary MOS：互补金属氧化物半导体)电路，来读出在光电转换膜内通过光电转换而产生的电荷。

作为以往的层叠型固体摄像装置例如专利文献1公开的技术。

图7是专利文献1所记载的层叠型固体摄像装置的像素电路图。在图7所示的像素电路中，电荷积蓄区域(FD)与像素电极515电连接，其电压按照入射光的强度变化。并且，电荷积蓄区域也与放大晶体管517b的栅极电极电连接。因此，该像素电路对电荷积蓄区域的电压变化进行增大，经由选择晶体管517c能够读出到信号线517d。

在上述的层叠型固体摄像装置中，光电转换膜被层叠形成在读出电路以及信号处理电路所使用的布线层的上部，在光电转换层得到的电荷被积蓄在设置于半导体衬底内的电荷积蓄区域。因此，在光电转换层得到的电荷经由接触插头而被传送到电荷积蓄区域。

作为接触插头的结构例如有专利文献2公开的技术。

图8是专利文献2所记载的固体摄像装置的像素部截面图。若使接触插头(连接孔)为金属材料，则伴随着金属与硅的合金形成而出现晶体缺陷，从而成为噪声产生源。于是，在专利文献2中作为上述的晶体缺陷对策公开的结构是，在FD部602形成多晶硅的插头，从而降低噪声。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1  日本  专利第4444371号公报

专利文献2  日本  特开2008-227357号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而在上述的以往的结构中存在的课题是，由于在电荷积蓄区域上没有遮光区域，因此入射到光电转换层的光中没有由光电转换层吸收而透过的光入射到电荷积蓄区域，因此产生噪声电荷。

本发明鉴于上述的课题，目的在于提供一种即使进行微小化也无需增加布线总数，并且抑制了电荷积蓄区域的噪声的固体摄像装置。

用于解决问题的手段

为了达成上述的目的，本发明的一个实施方式所涉及的固体摄像装置，具备：半导体衬底；多个像素，在所述半导体衬底上被配置成矩阵状；像素电极，被形成在所述像素内，且与相邻的所述像素电隔离；光电转换膜，被形成在所述像素电极上，通过光电转换，将光转换为信号电荷；电荷积蓄区域，被形成在所述像素内且与所述像素电极电连接，通过所述光电转换膜而被光电转换后的所述信号电荷被积蓄在该电荷积蓄区域；放大晶体管，被形成在所述像素内，对被积蓄在该像素的所述电荷积蓄区域的所述信号电荷进行放大；第一接触插头，由半导体材料构成；以及布线，在所述第一接触插头以及所述电荷积蓄区域的上方，由半导体材料构成，所述第一接触插头与所述电荷积蓄区域电连接，所述第一接触插头与所述放大晶体管的栅极电极经由所述布线电连接，所述布线被配置成，在平面视时覆盖所述电荷积蓄区域的至少一部分。

通过上述的构成，形成了对电荷积蓄区域与放大晶体管的栅极电极进行电连接的半导体材料的布线，由于布线覆盖电荷积蓄区域，因此，在电荷积蓄区域上出现了对透过光电转换膜的光进行遮挡的遮光区域。因此，能够抑制电荷积蓄区域的噪声电荷的发生。并且，在以金属材料用作布线的情况下，反射的光会发生散射，在作为半导体材料的情况而入射的光主要是被吸收，因此能够抑制散射光的影响。并且，以往是以接触插头上的金属布线层来设置用于对电荷积蓄区域与放大晶体管的栅极电极进行电连接的布线。对此，通过本发明所涉及的上述的形态，用于对电荷积蓄区域与放大晶体管的栅极电极进行电连接的布线，无需作为金属布线层来另外设置，因此能够抑制布线总数的增加。布线总数的减少与固体摄像装置的小型化有关。并且，由于能够以与半导体材料构成的接触插头相同的工序来形成，因此能够使制造工序简化，并能够降低制造成本。

发明效果

通过本发明所涉及的固体摄像装置，提供一种能够抑制在电荷积蓄区域产生的噪声，并且无需增加布线层数就能够适用于微小的像素尺寸的廉价的固体摄像装置。

附图说明

图1是示出实施方式所涉及的固体摄像装置的电路构成图。

图2A是示出实施方式所涉及的固体摄像装置的像素截面图的第一个例子。

图2B是示出实施方式所涉及的固体摄像装置的像素截面图的第二个例子。

图3是实施方式所涉及的固体摄像装置的像素平面图的一个例子。

图4是示出实施方式所涉及的、使接触电阻发生变化时的噪声的相对值的表。

图5A是示出实施方式所涉及的接触插头的第一形成工序的模式图。

图5B是示出实施方式所涉及的接触插头的第二形成工序的模式图。

图5C是示出实施方式所涉及的接触插头的第三形成工序的模式图。

图5D是示出实施方式所涉及的接触插头的第四形成工序的模式图。

图5E是示出实施方式所涉及的接触插头的第五形成工序的模式图。

图6是示出使用了实施方式所涉及的固体摄像装置的摄像装置的全体构成的方框图。

图7是专利文献1所记载的层叠型固体摄像装置的像素电路图。

图8是专利文献2所记载的固体摄像装置的像素部截面图。

具体实施方式

以下基于附图对实施方式进行详细说明。并且，本发明并非受以下的实施方式所限。并且，在不脱离达成本发明的效果的范围内能够进行恰当的变更。而且，也能够与其他的实施方式组合。并且，以下所说明的实施方式均为本发明的一个具体例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等均为一个例子，主旨并非是对本发明进行限定。并且，对于示出以下的实施方式的构成要素中的示出本发明的最上位概念的独立权利要求所没有记载的构成要素，仅作为构成较优选的形态的任意构成要素来说明。

首先，对实施方式所涉及的固体摄像装置的构成进行说明。

图1是示出实施方式所涉及的固体摄像装置的电路构成图。如图1所示，实施方式所涉及的固体摄像装置具备：在半导体衬底上被配置成矩阵状的多个像素11；向像素11提供各种定时信号的垂直扫描部(也称为行扫描部)13；依次将像素11的信号读出到水平出力端子142的水平扫描部(也称为列扫描部)15；按每一列形成的列信号线141；以及被设置在每一列且将像素11复位成暗时状态的复位线126。并且，在图1中虽然对像素11仅记载了“2行2列”，不过，行数以及列数也可以任意设定。

并且，各像素11具有：光电转换部111；栅极与光电转换部111连接的放大晶体管108a；漏极与光电转换部111连接的复位晶体管108b；以及与放大晶体管108a串联连接的选择晶体管108c。

光电转换部111被连接在放大晶体管108a的栅极以及复位晶体管108b的漏极与光电转换部控制线131之间。

放大晶体管108a具有与像素电极连接的栅极，将与像素电极的电压相对应的信号电压经由选择晶体管108c输出到列信号线141。

复位晶体管108b的源极以及漏极的一方与像素电极连接，源极以及漏极的另一方与对应的复位线126连接。复位晶体管108b的栅极经由复位控制线123与垂直扫描部13连接。

选择晶体管108c的栅极经由地址控制线121与垂直扫描部13连接。地址控制线121以及复位控制线123按行而被设置。

光电转换部控制线131由所有像素共享。列信号线141按列而被设置，经由列信号处理部21与水平扫描部15连接。列信号处理部21进行以相关双采样为代表的噪音抑制信号处理、以及模拟-数字转换处理等。

并且，在以硅构成的半导体衬底形成有放大晶体管108a、选择晶体管108c以及复位晶体管108b。放大晶体管108a、复位晶体管108b以及选择晶体管108c分别具有栅极电极、作为扩散层的漏极以及源极。放大晶体管108a的源极与选择晶体管108c的漏极形成在共同的扩散层。放大晶体管108a与复位晶体管108b由元件隔离区域隔开。

并且，在半导体衬底101上形成有绝缘膜，以覆盖各个晶体管。在绝缘膜上形成有光电转换部111。光电转换部111由有机材料或包含以非晶硅以及锗为代表的半导体的材料等构成，具有进行光电转换的光电转换膜、被形成在该光电转换膜下面的像素电极、以及被形成在该光电转换膜上面的透明电极。像素电极经由插头而与放大晶体管108a的栅极电极以及作为复位晶体管108b的源极的扩散层连接。与像素电极连接的扩散层作为电荷积蓄区域发挥功能。

图2A是示出实施方式所涉及的固体摄像装置的像素截面图的第一个例子，图2B是示出实施方式所涉及的固体摄像装置的像素截面图的第二个例子。图2A以及图2B是示出像素11中所包含的光电转换部111、电荷积蓄区域104以及放大晶体管108a的配置构成的截面图的一个例子。图2A与图2B的不同之处仅为放大晶体管108a的栅极电极与布线107a的连接方式，其他的构成相同。

如图2A所示，在像素11内包括：在p型的半导体衬底101上形成的p+型的元件隔离区域102、n-型的电荷积蓄区域104、接触插头107、n型的杂质扩散层105、放大晶体管108a的栅极电极、布线107a、接触插头107b、接触插头110a～110d、绝缘层109a～109d、像素电极113、光电转换膜114、透明电极115、以及侧壁层116a。

p+型的元件隔离区域102对晶体管进行隔离。n-型的电荷积蓄区域104积蓄来自光电转换膜114的信号电荷。接触插头107是由n+型的半导体材料构成的第一接触插头。杂质扩散层105是通过从接触插头107对杂质进行扩散来形成的。放大晶体管108a的栅极电极在与半导体衬底101之间经由栅极氧化膜150而被形成。布线107a由对放大晶体管108a的栅极电极与接触插头107进行电连接的n+型的半导体材料构成。接触插头107b由对放大晶体管108a的栅极电极与布线107a进行电连接的n+型的半导体材料构成。接触插头110a～110d是由W、Cu或Al等金属构成的金属插头。在此，接触插头110a是在布线107a的上面与布线107a电连接的第二接触插头。像素电极113与绝缘层109a～109d、以及按像素而被隔离的电荷积蓄区域104以及放大晶体管108a的栅极电极连接。光电转换膜114生成与入射光量对应的信号电荷。透明电极115是用于将光电转换所需要的规定的电压施加到光电转换膜114的电极。侧壁层116a覆盖放大晶体管108a的栅极电极的侧面。

并且，作为侧壁层116a的材料例如也可以具有由SiN或SiO₂构成的单层结构、例如由SiN和SiO₂构成的双层结构、而且还可以具有三层以上的结构。

并且，元件隔离区域102所示出的结构虽然是将p型的杂质注入为高浓度的p+型的注入隔离结构，不过在通过将氧化膜埋入而形成的元件隔离区域(Shallow Trench Isolation)也不会影响到效果。

并且，在本实施方式中，接触插头107、布线107a以及接触插头107b虽然含有多晶硅，不过也可以不采用多晶硅，而是采用含有Ge、或GaAs等IV族元素以外的元素来构成的半导体材料。接触插头107、布线107a以及接触插头107b的杂质浓度最好是10¹⁹～10²¹個/cm³。

光电转换膜114按照受光量来生成电荷。被生成的电荷经由像素电极113被积蓄到电荷积蓄区域104。并按照被积蓄到电荷积蓄区域104的信号电荷，被施加到放大晶体管108a的栅极电极的电压増加。

放大晶体管108a对被积蓄到电荷积蓄区域104的信号电荷进行放大。通过将规定的电压施加到选择晶体管108c的栅极电极，从而由放大晶体管108a放大的信号被输出到列信号线141。

并且，通过在信号被读出后将规定的电压施加到复位晶体管108b的栅极电极，从而，电荷积蓄区域104被设定为复位电压。

在本实施方式中，在形成接触插头107之后，通过退火来形成n型的杂质扩散层105。因此，能够使接触插头107与电荷积蓄区域104之间的接触电阻比不形成杂质扩散层105的情况下低。

并且，只要接触插头107与电荷积蓄区域104之间的接触电阻在允许范围内，也可以不必制作杂质扩散层105。

并且，如图2A所示，p型的半导体层103被形成为，在平面视时围着接触插头107、且与电荷积蓄区域104的上部相接。通过此构成，由于电荷积蓄区域104成为埋入型，因此通过在p型的半导体层103存在的空穴，从而能够减少因n型的电荷积蓄区域104而产生的电子造成的漏电流，这样，能够抑制在电荷积蓄区域104发生的噪声。并且，半导体层103覆盖电荷积蓄区域104的面积越大，漏电流的抑制效果也就越大。但是，由于高浓度的杂质扩散层105与高浓度的p型的半导体层103的区域相接会使电场强度增高且容易发生泄漏，因此最好是不相接。

并且，在本申请说明书中，“平面视”是指，如图3所示，从光电转换部111的受光面的法线方向来观看时的状态，即从上方来看固体摄像装置时的状态。

在本实施方式中，由于能够经由布线107a，来对放大晶体管108a的栅极电极与接触插头107电连接，因此，在布线112a的层(金属布线层)中无需配置用于连接放大晶体管108a的栅极电极与电荷积蓄区域104的布线。因此，对于布局规则没有限制，也无需对布线进行层叠，从而能够抑制布线总数的增加。因此，该构成也是有利于微小化的结构。

并且，如图2A所示，从布线107a和接触插头107的连接面到半导体衬底101表面的高度h1，比放大晶体管108a的栅极电极的底面到半导体衬底101表面的高度h2高。只要是这种构成，就能够使半导体衬底101和布线107a的寄生电容减小，这样，即使在由于按照光电转换膜114的受光量而被生成的电荷，而使布线107a的电压发生了变化的情况下，也能够防止放大晶体管108a的变换增益发生变化，从而不会使来自电荷积蓄区域104的电荷输出中含有噪声。

并且，如图2A所示，从布线107a和接触插头107的连接面到半导体衬底101表面的高度h1，比从放大晶体管108a的栅极电极的上表面到半导体衬底101表面的高度h3低。只要是这种构成，就能够使电荷积蓄区域104与布线107a的距离接近，从而提高了没有被光电转换膜114完全吸收而透过光电转换膜114的光的遮光性，因此能够有效地防止入射到电荷积蓄区域104的光。由于入射到电荷积蓄区域104的光会成为在电荷积蓄区域104发生噪声的原因，因此具有减少噪声的效果。

并且，如图2A所示，在平面视时，布线107a覆盖电荷积蓄区域104以及与该电荷积蓄区域104相邻的元件隔离区域102的一部分。只要是这种构成，就能够通过布线107a来增加电荷积蓄区域104的遮光面积，提高了遮光性，因此能够抑制因入射光而造成的电荷积蓄区域104的噪声电荷的发生。

并且，如图2B所示，放大晶体管108a的栅极电极与布线107a也可以不经由接触插头107b来接触。只要具有这种构成，不仅能够实现图2A的构成中的效果，还能够使绝缘层109a的厚度变薄。并且，与经由接触插头107b的情况不同，能够使与放大晶体管108a的栅极电极接触的面积增大，从而能够降低接触电阻。

图3是实施方式所涉及的固体摄像装置的像素平面图的一个例子。在该图所表示的平面图中所示的构成包括：本实施方式所涉及的固体摄像装置的像素11中所包括的电荷积蓄区域104、放大晶体管108a、复位晶体管108b、以及选择晶体管108c。并且，图2A是图3的X-X’处的截面图。

并且，如图3所示，复位晶体管108b的側面由侧壁层116b覆盖。复位晶体管108b的栅极电极的侧壁层116b被配置成，在平面视时不与接触插头107重叠。若复位晶体管108b的栅极电极的侧壁层116b在平面视时与接触插头107重叠，则接触插头107的底面的面积会在每个像素上不均一或者变小，因此会造成电荷积蓄区域104的噪声増加。但是，只要具有上述的构成，就能够确保接触插头107的底面的面积，并能够抑制接触电阻的增加。这样，能够抑制电荷积蓄区域104的噪声増加。

并且，图3所示的同一像素内的放大晶体管108a、复位晶体管108b以及选择晶体管108c的栅极氧化膜的膜厚也可以相同。通过此构成，能够简化栅极氧化膜的形成工序。并且，在此所谓的相同是指大致相同，包括制造上的误差。

图4是表示在使实施方式所涉及的接触电阻发生变化时的噪声的相对值的表。在该图中，横轴是电荷积蓄区域104与接触插头107的接触电阻，纵轴是噪声的相对值。从图中可知，接触电阻的值若增大两位数，噪声就会增大一位数。在本实施方式中，由于能够使接触电阻减小，因此能够抑制在电荷积蓄区域104发生的噪声。

并且，电荷积蓄区域104与接触插头107为相同的导电型，接触插头107的杂质浓度比电荷积蓄区域104的杂质浓度高。根据此构成，能够使存在于电荷积蓄区域104和接触插头107之间的势垒变小。因此，能够进一步降低电荷积蓄区域104与接触插头107之间的接触电阻。并且，即使降低电荷积蓄区域104的杂质浓度，也能够形成低的接触电阻，从而能够得到降低因电荷积蓄区域104的低浓度化而造成的漏电流的效果，因此能够抑制电荷积蓄区域104的噪声。

电荷积蓄区域104的杂质浓度典型的为10¹⁶～10¹⁸个/cm³。杂质扩散层105的杂质浓度典型的为10¹⁸～10²⁰个/cm³。接触插头107的杂质浓度典型的为10¹⁹～10²¹个/cm³。

图5A～图5E是示出实施方式所涉及的接触插头的形成工序的模式图。在图5A～图5E中示出了图2A所示的接触插头107、布线107a以及接触插头107b的形成工序的一个例子。

首先，如图5A所示，采用溅射法或CVD法，将绝缘层109a的一部分堆积到放大晶体管108a以及栅极氧化膜150上。

之后，如图5B所示，在绝缘层109a中的形成接触插头107的部分形成接触孔107c，以及在形成接触插头107b的部分形成接触孔107e。

接着，如图5C所示，利用CVD法或溅射法来堆积具有高浓度的杂质的多晶硅。并且，此时，在接触孔107c以及107e存在的部分的上部，具有稍微凹下的截面形状。

接着，如图5D所示，利用光刻来留下所需的区域，并通过蚀刻来去除多晶硅。在接触插头107的中央部，也有形成了多晶硅在堆积时形成的间隙的情况。并且，在图2B所示的构成的情况下，在此阶段还未形成接触插头107b，而以与放大晶体管108a的栅极电极上部相接的方式来形成布线107a。

接着，如图5E所示，形成接触孔110e。并且，在布线107a的上方，与布线107a电连接的接触插头110a没有配置在接触插头107的正上方。接触插头110a由W、Cu或Al等金属构成。

在图5D的过程中，若在接触插头107以及接触插头107b的中央部形成了间隙的情况下，假使接触插头110a被配置在接触插头107或接触插头107b的正上方，也能够通过在形成接触孔110e时的干蚀刻工序，经由被形成在触头中央部的间隙而给电荷积蓄区域104造成损伤。为了去除因干蚀刻而造成的损伤所导致的噪声，因此接触插头110a最好不配置在接触插头107或接触插头107b的正上方。

(利用了本实施方式的摄像装置)

以下对利用了上述的实施方式中所说明的任一个固体摄像装置的摄像装置(摄像机)进行说明。

图6是示出采用了实施方式所涉及的固体摄像装置的摄像装置的全体构成的方框图。本实施方式所涉及的摄像装置200具备：透镜201、固体摄像装置206、信号处理电路207、以及输出接口209。

固体摄像装置206是上述的实施方式的任一个所说明的固体摄像装置。并且，在像素阵列202中，上述的多个像素11被配置成矩阵状。行选择电路203以及列选择电路204与图1所示的垂直扫描部13以及水平扫描部15对应。

透镜201将被摄物成像于像素阵列202上。在像素阵列202得到的信号经由行选择电路203、列选择电路204以及读出电路205而被依次传送到信号处理电路207。信号处理电路207对接受的信号进行信号处理，将信号处理后的画像信号输出到包括显示器以及存储器的输出接口209。

通过采用本实施方式所涉及的固体摄像装置，从而能够提供噪声少、高画质且廉价的摄像机。

以上对实施方式所涉及的固体摄像装置以及摄像装置进行了说明，本发明并非受这些实施方式所限。

例如，可以将上述的说明中的p型的半导体衬底101替换成被形成在半导体衬底101的p型的阱。

并且，上述的实施方式所涉及的固体摄像装置典型地能够作为集成电路的LSI来实现。这些可以被分别作为一个芯片，也可以将包括其中的一部分或者全部作为一个芯片来制成。

并且，集成电路化并非受限于LSI，也可以作为专用的电路或泛用的处理器来实现。在LSI制造后，也可以利用可编程的FPGA(Field ProgrammableGate Array：现场可编程门阵列)或利用能够将LSI内部的电路单元的连接以及设定重新构建的可重装处理器。

并且，在上述的截面图等中，虽然以直线表示了各个构成要素的角部以及边，不过，因制造上的关系，即使角部以及边带有圆弧度等也包括在本发明内。

并且，也可以对上述的实施方式所涉及的固体摄像装置、摄像装置以及他们的变形例的功能之中的至少一部分进行组合。

并且，以上所使用的数字均是为了对本发明进行具体说明的一个例子，本发明并非受举例所示的数字所限。并且，接触插头107、电荷积蓄区域104等杂质区域等的n型以及p型等均为对本发明进行具体说明的一个例子，即使使他们相反也能够得到同样的效果。并且，以上所示的各个构成要素的材料均为对本发明进行具体说明的一个例子，本发明并非受这些例子中的材料所限。并且，构成要素间的连接关系也是为了对本发明进行具体说明的一个例子，实现本发明的功能的连接方式并非受此所限。

并且，方框图中的功能块的分割为一个例子，可以将多个功能块作为一个功能块来实现，也可以将一个功能块分割为多个，还可以将一部分的功能转移到其他的功能块。并且，具有类似功能的多个功能块的功能也可以由单一的硬件或软件并行或时间分割来处理。

并且，在上述的说明中虽然采用了MOS晶体管的例子，不过也可以是其他的晶体管。

并且，在不脱离本发明的主旨的范围内，本领域技术人员对本实施方式执行所想到的各种范围内的变更的各种变形例均包含在本发明内。

工业实用性

本发明能够适用于固体摄像装置。并且，本发明能够适用于采用了固体摄像装置的数字静态相机、数字摄像机、便携式电话中的摄像机、或监视摄像机等摄像装置。

符号说明

11     像素

13     垂直扫描部

15     水平扫描部

21     列信号处理部

101    半导体衬底

102    元件隔离区域

103    半导体层

104    电荷积蓄区域

105    杂质扩散层

107、107b、107d、110a、110b、110c、110d、110e    接触插头

107a、112a、112b、112c    布线

107c、107e、110e    接触孔

108a    放大晶体管

108b    复位晶体管

108c    选择晶体管

109a、109b、109c、109d    绝缘层

111    光电转换部

113    像素电极

114    光电转换膜

115    透明电极

116a、116b、116c    侧壁层

121    地址控制线

123    复位控制线

126    复位线

131    光电转换部控制线

141    列信号线

142    水平出力端子

150    栅极氧化膜

200    摄像装置

201    透镜

202    像素阵列

203    行选择电路

204    列选择电路

205    读出电路

206    固体摄像装置

207    信号处理电路

209    输出接口

Claims (13)

1.一种固体摄像装置，具备：

半导体衬底；

多个像素，在所述半导体衬底上被配置成矩阵状；

像素电极，被形成在所述像素内，且与相邻的所述像素电隔离；

光电转换膜，被形成在所述像素电极上，通过光电转换，将光转换为信号电荷；

电荷积蓄区域，被形成在所述像素内且与所述像素电极电连接，通过所述光电转换膜而被光电转换后的所述信号电荷被积蓄在该电荷积蓄区域；

放大晶体管，被形成在所述像素内，对被积蓄在该像素的所述电荷积蓄区域的所述信号电荷进行放大；

第一接触插头，由半导体材料构成；以及

布线，在所述第一接触插头以及所述电荷积蓄区域的上方，由半导体材料构成，

所述第一接触插头与所述电荷积蓄区域电连接，

所述第一接触插头与所述放大晶体管的栅极电极经由所述布线电连接，

所述布线被配置成，在平面视时覆盖所述电荷积蓄区域的至少一部分。

2.如权利要求1所述的固体摄像装置，

所述固体摄像装置还具备：

对所述电荷积蓄区域进行复位的复位晶体管的栅极电极；以及

覆盖所述复位晶体管的栅极电极的侧面的侧壁层，

所述侧壁层被配置成，在平面视时与所述第一接触插头不重叠。

3.如权利要求1所述的固体摄像装置，

所述固体摄像装置还具备在所述布线的上面与所述布线电连接的第二接触插头，

在平面视时，所述第二接触插头没有配置在所述第一接触插头的正上方。

4.如权利要求1所述的固体摄像装置，

所述第一接触插头以及所述布线包括多晶硅。

5.如权利要求4所述的固体摄像装置，

所述第一接触插头与所述布线为相同的导电型，

所述多晶硅的杂质浓度为10¹⁹至10²¹个/cm³。

6.如权利要求1所述的固体摄像装置，

所述布线和所述第一接触插头的连接面距所述半导体衬底表面的高度，比所述放大晶体管的栅极电极的底面距所述半导体衬底表面的高度高。

7.如权利要求6所述的固体摄像装置，

所述布线和所述第一接触插头的连接面距所述半导体衬底表面的高度，比所述放大晶体管的栅极电极的上表面距所述半导体衬底表面的高度低。

8.如权利要求1所述的固体摄像装置，

所述固体摄像装置还具备与所述电荷积蓄区域相邻的元件隔离区域，

所述布线被配置成，在平面视时覆盖所述元件隔离区域的一部分。

9.如权利要求1所述的固体摄像装置，

所述电荷积蓄区域与所述第一接触插头为相同的导电型，

所述第一接触插头的杂质浓度比所述电荷积蓄区域的杂质浓度高。

10.如权利要求9所述的固体摄像装置，

所述第一接触插头的杂质浓度为10¹⁹至10²¹个/cm³，

所述电荷积蓄区域的杂质浓度为10¹⁶至10¹⁸个/cm³。

11.如权利要求3所述的固体摄像装置，

所述第二接触插头由金属材料构成。

12.如权利要求1所述的固体摄像装置，

所述电荷积蓄区域与所述第一接触插头为第一导电型，

所述固体摄像装置还具备第二导电型的半导体层，该第二导电型的半导体层被形成为与所述电荷积蓄区域的上部相接，

所述第二导电型的半导体层被形成为，在平面视时围着所述第一接触插头。

13.如权利要求2所述的固体摄像装置，

所述放大晶体管的栅极氧化膜的膜厚与所述复位晶体管的栅极氧化膜的膜厚的厚度相同。