JP2005044850A

JP2005044850A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JP2005044850A
Application number: JP2003200444A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Umetsu; 裕生梅津; Shinji Uie; 眞司宇家
Original assignee: Fujifilm Microdevices Co Ltd; Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp; Fujifilm Microdevices Co Ltd
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2005-02-17

Abstract

【課題】転送電極配線領域に段差が少ないＣＣＤ型固体撮像装置を提供する。
【解決手段】固体撮像装置は、２次元表面を画定する半導体基板と、前記半導体基板の受光領域に、行列状に配置された多数個の光電変換素子と、各光電変換素子の各列間に垂直方向に配列された垂直転送チャネルと、前記半導体基板の受光領域の前記垂直転送チャネル上方では光電変換素子又はギャップを挟んで水平方向に延在するように配列され、前記半導体基板の電極配線領域ではギャップのみを挟んで水平方向に延在するように配列された複数の単層電極とを有する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像装置に関し、特にＣＣＤ型転送路を有する固体撮像装置の配線領域の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の固体撮像装置の転送電極配線領域５４の一部の平面図である。
【０００３】
従来の固体撮像装置では、受光領域に隣接する転送電極配線領域５４に、受光領域の垂直転送電極５６の終端部が形成されている。垂直転送電極５６の終端部には、コンタクト５７を形成するためのパッド５８が設けられている。
【０００４】
従来の固体撮像装置の転送電極配線領域５４では、図に示すように、各転送電極終端部の周囲に他の転送電極がない領域が存在する。このため、転送電極がある領域とない領域との間で、段差ができてしまい、転送電極配線領域５４の平坦性が損なわれている。
【０００５】
そこで、リフロー性の絶縁膜で、上記の段差を埋め込み、転送電極配線領域５４を平坦化することが行われている。例えば、単層電極構造の固体撮像装置において、電荷転送電極を最外周でつないだパターン、あるいは、ダミーパターンにより電荷転送電極を囲うことにより、電荷転送電極の終端部の解放領域を無くし、電極間ギャップを平坦化するためのリフロー性の絶縁膜の埋め込み性を向上させることが行われている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００６】
【特許文献１】特許３３１９４５６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
受光領域の周辺部である転送電極配線領域５４に、段差が生じると、受光領域に形成されるカラーフィルタ等の形成の均一性に影響を及ぼしてしまう。また、絶縁膜等のリフロー膜等で上記の段差を埋め込み平坦化する場合、リフロー膜の膜厚が厚くなってしまい、固体撮像装置の厚さが増大してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、転送電極配線領域に段差が少ないＣＣＤ型固体撮像装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、固体撮像装置は、２次元表面を画定する半導体基板と、前記半導体基板の受光領域に、行列状に配置された多数個の光電変換素子と、各光電変換素子の各列間に垂直方向に配列された垂直転送チャネルと、前記半導体基板の受光領域の前記垂直転送チャネル上方では光電変換素子又はギャップを挟んで水平方向に延在するように配列され、前記半導体基板の電極配線領域ではギャップのみを挟んで水平方向に延在するように配列された複数の単層電極とを有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施例によるＣＣＤ型固体撮像素子１の構成を表すブロック図である。半導体基板上の絶縁膜を一部剥がし、光電変換素子、ＶＣＣＤを露出した状態を示す。
【００１１】
固体撮像素子１は、多数の光電変換素子１２が配置された受光領域２を含む。受光領域２は、多数の光電変換素子１２をいわゆる画素ずらし配置に配置して構成されている。ここで、本明細書でいう「画素ずらし配置」とは、２次元テトラゴナル行列の第１格子と、その格子間位置に格子点を有する第２格子とを合わせた配置を指す。例えば、奇数列（行）中の各光電変換素子１２に対し、偶数列（行）中の光電変換素子１２の各々が、光電変換素子１２の列（行）方向ピッチの約１／２、列（行）方向にずれ、光電変換素子列（行）の各々が奇数行（列）または偶数行（列）の光電変換素子１２のみを含む。「画素ずらし配置」は、多数個の光電変換素子１２を複数行、複数列に亘って行列状に配置する際の一形態である。
【００１２】
なお、ピッチの「約１／２」とは、１／２を含む他に、製造誤差、設計上もしくはマスク製作上起こる画素位置の丸め誤差等の要因によって１／２から外れてはいるものの、得られる固体撮像装置１の性能およびその画像の画質からみて実質的に１／２と同等とみなすことができる値をも含むものとする。上記の「光電変換素子行内での光電変換素子１２のピッチの約１／２」についても同様である。
【００１３】
それぞれの光電変換素子１２の列間には、光電変換素子１２で発生した信号電荷を読み出して垂直方向に転送するｎ型の転送チャネル領域（垂直転送チャネル）１４が、光電変換素子１２の間隙を垂直方向に蛇行するように設けられている。画素ずらし配置の画素間に形成された空隙部に蛇行する転送チャネルが配置され、隣接する転送チャネルは光電変換素子を介して離れたり、チャネルストップ領域１３（図２）を挟んで近接したりする。光電変換素子、転送チャネルによって、受光部の半導体基板のほとんどの面積が有効利用されている。
【００１４】
垂直転送チャネル１４上方には、酸化膜（ＯＮＯ膜）１５を挟んで、転送電極１６が光電変換素子１２の間隙を蛇行するように水平方向に複数行に渡って形成されている。各行の転送電極１６は、垂直転送チャネル１４とともに垂直電荷転送路（ＶＣＣＤ）を形成し、光電変換素子１２で生じた信号電荷を４相駆動パルス（Φ１〜Φ４）で垂直方向に転送する。
【００１５】
異なる位相で駆動する転送電極１６の各々の間（転送電極１６の配列方向の間隔）には、電極間隙（電極間ギャップ）が設けられ、電極間ギャップには、例えば、ＳｉＯ_２からなる絶縁膜１７が形成されている。転送電極１６間の距離は、全ての部分で同じであり、転送チャネル１４内の電荷の流れをスムーズにするために、約０．３μｍ以下とすることが好ましく、約０．１μｍ〜約０．２μｍとすることが特に好ましい。なお、４本の転送電極１６で一つの転送段を形成している。
【００１６】
ここで、本明細書でいう単層電極（構造）とは、いわゆる従来の多層ポリシリコン電極（構造）に対するものであり、電極端部において、電極同士が重ならずに、複数の電極が同一平面上に狭いギャップを有して配置される構造である。したがって、本明細書では、単一金属材料、例えば、タングステン（Ｗ）等のみから形成される場合に限らず、タングステンシリサイド、ポリシリコンとタングステン等の金属の積層構造なども単層電極構造に含まれる。このように、転送電極１６を同一平面上に形成される単層電極とすることにより、多層電極構造において層間に設けられる層間絶縁膜が不要となる。
【００１７】
転送電極１６は、半導体製造プロセスあるいは固体デバイスで一般に使用される電極材料を用いて構成することができる。転送電極１６を単層電極構造としたことにより、電極層間を絶縁する絶縁膜（シリコン酸化膜）は不要になり、電極材料の選択の幅が広くなる。また、電極幅、電極厚さ等の電極形状についても、電極材料に応じて設計の幅が広くなる。
【００１８】
受光領域内のＶＣＣＤの転送電極１６は、受光領域２に隣接して設けられる転送電極配線領域４に水平方向に延在する。転送電極１６には、該転送電極配線領域４内で、図３に示すパッド部１６１に設けられるコンタクト１６２を介して駆動電圧等が供給される。なお、後述するように、本実施例による転送電極１６は、転送電極配線領域４内においては、例えば、０．５μｍ以下のギャップを介して、形成されている。
【００１９】
図中、受光領域２の下側にはＶＣＣＤにより転送される電荷を１行ごとに周辺回路４に転送する水平電荷転送路（ＨＣＣＤ）３が形成される。ＨＣＣＤ３は、水平電荷転送チャネルと、水平方向に複数列に渡って転送電極とが形成されている。ＨＣＣＤ３内の転送電極間にも、上述の受光領域２内の転送電極間と同様に電極間ギャップが設けられ、該電極間ギャップには、例えば、ＳｉＯ_２からなる絶縁膜が形成されている。なお、ＨＣＣＤ３内の電極間ギャップ幅は受光領域２内の転送電極１６の電極間ギャップ幅よりも狭く設定される。
【００２０】
また、受光領域２の外側には、例えば、ＭＯＳ（ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタ回路等で構成される周辺回路５も形成されている。周辺回路５としては、例えば、フローティングディフュージョンアンプ（ＦＤＡ）等が含まれる。
【００２１】
図２は、固体撮像装置１の拡大断面図である。
【００２２】
以下の説明においては、同じ導電型を有する不純物添加領域間での不純物濃度の大小を区別するために、不純物濃度が相対的に低いものから順番に、ｐ⁻ 型不純物添加領域、ｐ型不純物添加領域、ｐ^＋型不純物添加領域、あるいはｎ⁻ 型不純物添加領域、ｎ型不純物添加領域、ｎ^＋型不純物添加領域と表記する。ｐ⁻ 型不純物添加領域１１ｂをエピタキシャル成長法によって形成する場合以外、全ての不純物添加領域は、イオン注入とその後の熱処理とによって形成することが好ましい。
【００２３】
半導体基板１１は、例えばｎ⁻型シリコン基板１１ａと、その一表面に形成されたｐ⁻ 型不純物添加領域１１ｂとを有する。ｐ⁻ 型不純物添加領域１１ｂは、ｎ⁻型シリコン基板１１ａの一表面にｐ型不純物をイオン注入した後に熱処理を施すことによって、あるいは、ｐ型不純物を含有したシリコンをｎ型シリコン基板１１ａの一表面上にエピタキシャル成長させることによって形成される。
【００２４】
次いで、後に形成される１列の光電変換素子列に１本ずつ対応して、ｐ⁻ 型不純物添加領域１１ｂにｎ型不純物添加領域（垂直転送チャネル）１４が形成される。個々の垂直転送チャネル１４は、その全長に亘ってほぼ均一な不純物濃度を有し、対応する光電変換素子列に沿って延在する。
【００２５】
次に、チャネルストップ領域１３が、読出しゲート用チャネル領域１１ｃの形成箇所を除いた後に形成される光電変換素子１２および垂直電荷転送チャネル１４の平面視上の周囲に形成される。チャネルストップ領域１３は、例えばｐ^＋型不純物添加領域、或いは、トレンチアイソレーション又は局所酸化（ＬＯＣＯＳ）によって構成される。このように、受光領域２の素子分離は同一の工程で行われる。
【００２６】
後に形成される各光電変換素子１２（ｎ型不純物添加領域１２ａ）の右側縁部に沿って、ｐ型不純物添加領域１１ｃが一部残される。ｐ型不純物添加領域１１ｃの列方向の長さは、対応する光電変換素子１２の列方向の長さの例えば半分程度である。各ｐ型不純物添加領域１１ｃは、読出しゲート用チャネル領域１１ｃとして利用される。
【００２７】
次に、酸化膜（ＯＮＯ膜）１５を、半導体基板１１の表面に形成する。後述するように、各光電変換素子１２上には、酸化膜１５として例えば熱酸化膜を配置し、光電変換素子１２上の領域を除いた他の領域上には、酸化膜１５として例えばＯＮＯ膜を配置する。
【００２８】
上記のＯＮＯ膜は、例えば、膜厚が２０〜７０ｎｍ程度のシリコン酸化膜（熱酸化膜）と、膜厚が３０〜８０ｎｍ程度のシリコン窒化膜と、膜厚が１０〜５０ｎｍ程度のシリコン酸化膜とを、半導体基板１１上にこの順番で堆積させた積層膜によって構成される。図３においては、便宜上、１つの層で酸化膜１５を表している。なお、上記の酸化膜１５は、ＯＮＯ膜の代わりに単層の酸化膜（ＳｉＯ_２）で形成することもできる。
【００２９】
次に、電極形成工程を行う。この工程では、酸化膜１５上に、転送電極１６を形成する。本実施例では転送電極１６を、狭いギャップを介して同一平面上に複数（例えば２つ）配置することにより単層電極構造としている。
【００３０】
転送電極１６は、例えば、タングステン（Ｗ）や、低抵抗ポリシリコンとタングステンシリサイド（ＷＳｉ）のポリサイド膜等で形成される。この他にも、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）、チタンシリサイド（ＴｉＳｉ）、タンタルシリサイド（ＴａＳｉ）、及び銅シリサイド（ＣｕＳｉ）等を電極材料として用いることができる。また、これらの電極材料を層間絶縁膜を用いることなく積層することにより、転送電極１６を形成しても良い。
【００３１】
転送電極１６の配列方向に設けられる電極間ギャップ（狭いギャップ）は、受光領域２内では、転送チャネル１４内の電荷の流れをスムーズにするために、約０．３μｍ以下とすることが好ましく、特に、約０．１μｍ〜約０．２μｍとすることが好ましい。なお、後述するように、転送電極配線領域内では、電極間ギャップは、例えば、０．５μｍ以下であればよく、受光領域２内よりも広く設定することが好ましい。
【００３２】
次に、ｐ⁻ 型不純物添加領域１１ｂの所定箇所を、イオン注入によりｎ型不純物添加領域１２ａに転換する。なお、ｎ型不純物添加領域１２ａは、電荷蓄積領域として機能する。転換したｎ型不純物添加領域１２ａの表層部をイオン注入によりｐ^＋型不純物添加領域１２ｂに転換することによって、埋込み型のフォトダイオードである光電変換素子１２を形成する。
【００３３】
次に、遮光膜１８を、タングステン、アルミニウム、クロム、チタン、モリブデン等の金属や、これらの金属の２種以上からなる合金等をＰＶＤまたはＣＶＤによって絶縁膜１７上に堆積させることで形成する。この遮光膜１８は、各転送電極１６等を平面視上覆って、光電変換素子１２以外の領域で無用の光電変換が行われるのを防止する。
【００３４】
各光電変換素子１２へ光が入射することができるように、遮光膜１８は、個々の光電変換素子１２の上方に開口部を１つずつ有する。光電変換素子１２表面において上記の開口部内に平面視上位置する領域が、この光電変換素子１２における光入射面となる。
【００３５】
その後、遮光膜１８の上に、パッシベーション層、平坦化絶縁層を含む第１の平坦化層１９を形成する。次ぎに、カラーフィルタ層２０を、例えば、互いに異なる色に着色された３種または４種類の樹脂（カラーレジン）の層を、フォトリソグラフィ法等の方法によって所定箇所に順次形成することによって作製する。カラー撮影用の単板式撮像装置に使用する固体撮像素子では、原色系または補色系のカラーフィルタ層２０が配置される。カラーフィルタ層２０は、主に、カラー撮影用の単板式撮像装置に使用する固体撮像素子に配置される。白黒撮影用の固体撮像素子や、３板式の撮像機器に使用する固体撮像素子では、カラーフィルタ層２０を省略することができる。
【００３６】
次ぎに、第２の平坦化膜２１が、第１の平坦化膜１９と同様に、例えばフォトレジスト等の有機材料によって形成される。第２の平坦化膜２１上面に、それぞれの光電変換素子１２に対応してマイクロレンズ２２が形成される。マイクロレンズ２２は、例えば、透明樹脂層を第２の平坦化膜２１上に形成した後、この透明樹脂層をフォトリソグラフィ法等によって所定形状にパターニングした後に、リフローさせることによって形成される。第２の平坦化膜２１は、カラーフィルタ層２０上に形成されて、マイクロレンズ２２を形成するための平坦面を提供する。
【００３７】
以下に、転送電極１６及び電極間ギャップ（絶縁膜）１７の形成工程について簡単に説明する。なお、以下の説明における参照番号については、また、転送電極１６及び電極間ギャップ（絶縁膜）１７の形成工程の詳細は、本出願人と同一の出願人による特許出願２００３―１９２８８３号の明細書の発明の実施の形態の項を参照する。
【００３８】
まず、ＯＮＯ膜１５を形成した半導体基板１１の全表面を覆うように約４０００Åの膜厚でポリシリコン等の電極材１６をＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等により堆積することにより、図４（Ａ）に示す状態とする。
【００３９】
次ぎに、電極材１６の全面を覆ってフォトレジスト膜を形成し、フォトリソグラフィ等により受光領域２には、約０．１μｍ〜０．２μｍのギャップ（電極間ギャップ）１７ｎ及び転送電極配線領域４には、約０．５μｍのギャップ１７ｗを有するパターンを形成する。その後、ギャップ１７ｎ及び１７ｗを有するパターンをマスクとし、例えば、ＯＮＯ膜１５の窒化シリコン膜１５をエッチストップとして、電極材１６をエッチングして電極間ギャップ１７ｎ及び１７ｗを形成する。なお、電極間ギャップ１７ｎ及び１７ｗのマスクパターンについては、図３を参照。
【００４０】
その後、電極間ギャップ１７ｎにｎ型不純物添加領域（垂直転送チャネル）１４と逆導電型の不純物をイオン注入法により導入する。次ぎに、フォトレジストパターンを除去し、絶縁膜１７（電極間ギャップ１７ｎ及び１７ｗ）を形成する。絶縁膜１７は、ＣＶＤ法、例えば、プラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）等により、膜厚約１５００Åの酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を堆積する（ＣＶＤ−ＳｉＯ_２）ことにより形成される。なお、絶縁膜１７は、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜又は炭化シリコン（ＳｉＣ）膜をＣＶＤ等により堆積させることにより形成してもよいし、熱酸化により形成してもよい。なお、窒化シリコン（ＳｉＮ）や炭化シリコン（ＳｉＣ）等の酸化シリコン（ＳｉＯ_２）よりも誘電率の高い材料を用いて絶縁膜１７を形成すると、電極間ギャップＥＧの実効長を短くすることができる。
【００４１】
なお、絶縁膜１７の形成後に、膜厚が３００Å程度の酸素遮蔽機能を有する窒化シリコン（ＳｉＮ）膜をＣＶＤ等により堆積させることによりギャップ幅拡大防止膜を形成してもよい。また、窒化シリコン膜の代わりに、炭化シリコン（ＳｉＣ）膜を用いてギャップ幅拡大防止膜を形成するようにしてもよい。ギャップ幅拡大防止膜は、その後の酸化性雰囲気中での酸化工程によって転送電極１６が酸化して電極間ギャップ１７ｎ及び１７ｗが拡がるのを防ぐ役割を持つ。
【００４２】
図３は、本実施例による転送電極配線領域４の平面図である。図中、点線の左側が転送電極配線領域４であり、右側が受光領域２である。なお、転送電極１６及び電極間ギャップ（絶縁膜）１７ｎの一部を剥離し、フィールド酸化膜１５Ｆを一部露出した状態を示す。
【００４３】
転送電極配線領域４には、フィールド酸化膜１５Ｆが形成されている領域と、受光領域２近傍のフィールド酸化膜１５Ｆが形成されていない領域が存在する。これらの領域の境界（フィールド酸化膜境界）ＢＬでは、フィールド酸化膜１５Ｆの有無による段差が生じている。
【００４４】
右側の受光領域２の各転送電極１６間の電極間ギャップ（絶縁膜）１７ｎは、上述したように、約０．３μｍ以下と、非常に狭くなっている。一方、転送電極配線領域４の各転送電極１６間の電極間ギャップ（絶縁膜）１７ｗは、上述したように、約０．５μｍ以下と、受光領域２内に比べて広くなっている。
【００４５】
転送電極１６及び電極間ギャップ（絶縁膜）１７は、フィールド酸化膜境界ＢＬを横切って、水平方向に延在するように形成される。このフィールド酸化膜境界ＢＬの段差を横切る時は、比較的広いギャップ幅で横切ることが好ましいので、電極間ギャップ（絶縁膜）１７のギャップ幅は、該フィールド酸化膜境界ＢＬより受光領域２側で、広くなるように形成される。また、フィールド酸化膜境界ＢＬの段差を横切る時は、転送電極１６の電極幅も均一であることが望ましいので、本実施例では、フィールド酸化膜境界ＢＬの前後で、転送電極１６の電極幅が均一になるように形成されている。
【００４６】
本実施例では、電極間ギャップ（絶縁膜）１７ｗの折れ曲がり部ＪＣの角度が、９０度より大きい鈍角になるように設定されている。これは、９０度以下の角度で電極間ギャップ１７ｗを曲げると該折れ曲がり部において電極間ギャップ１７ｗの幅が狭くなってしまうことがあり、それによる電極間ショートを防ぐためである。なお、電極間ギャップ１７ｗのＴ字交差部ＴＪ（他の電極間ギャップに直角に交わる部分）では、上記のように、電極間ギャップ１７ｗの幅が狭くなるという現象はおきない。よって、Ｔ字交差部ＴＪでは、９０度の角度で２つの電極間ギャップ１７ｗが交差するように設定されている。
【００４７】
図４は、転送電極及び転送電極間ギャップ（絶縁膜）の概略平面図である。図４（Ａ）は、転送電極１６及び電極間ギャップ１７ｗの拡大平面図である。
【００４８】
上述したように、電極間ギャップ（絶縁膜）１７ｗの折れ曲がり部ＪＣの角度が、９０度より大きい鈍角になるように設定されている。また、転送電極終端部では、絶縁膜１７ｗの端部１７ｔが、突出するように形成されている。このように、電極の終端部において絶縁膜を突出させることにより、隣接する電極間でのショートを無くすことができる。
【００４９】
図４（Ｂ）は、転送電極１６及び電極間ギャップ１７ｎの拡大平面図である。
【００５０】
図に示すように、電極間ギャップを充填する絶縁膜１７ｎの端部１７ｔが、光電変換素子１２内に、例えば、約０．１μｍ〜０．３μｍ、好ましくは約０．２μｍ程度突出するように形成されている。このように、端部１７ｔが、光電変換素子１２内に突出することにより、電極間ショートを低減させることができる。
【００５１】
図４（Ｃ）は、電極材料を矩形にくり貫く場合の絶縁膜１７の端部１７ｔの形状を示す拡大平面図である。ここで、電極材料を矩形にくり貫く場合とは、例えば、正方行列上に矩形の光電変換素子を形成する場合などに、該光電変換素子に対応する部分の電極材料をエッチング等により、除去する場合である。このような場合は、図中矢印で示すように、端部１７ｔを転送電極１７から遠ざけるように、例えば、転送電極１７に対して４５度の角度で折り曲げるように形成する。
【００５２】
以上、本発明の実施例によれば、転送電極配線領域においても、電極材料を該転送電極配線領域の全面に渡って堆積させ、一様に存在する電極材料を狭いギャップを有するマスクパターンを用いて、エッチング等により形成する。また、各転送電極間のギャップは、絶縁膜によって埋め込まれる。
【００５３】
このようにすることにより、転送電極配線領域において転送電極の存在しない領域をほぼ無くす事ができ、平坦性を向上させることができる。よって、転送電極配線領域に、膜厚の厚いリフロー膜を形成する必要がない。また、リフロー膜を形成する場合も、非常に薄い膜を形成することで、表面を平坦化することができる。従って、固体撮像装置の厚さを減少させることができる。
【００５４】
また、本実施例では、転送電極終端部において、電極間ギャップに埋め込まれる絶縁膜を突出させるため、各転送電極間の分離を確実にすることができる。よって、電極間ショートの発生率を低下させることができる。
【００５５】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組合せ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、転送電極配線領域に段差が少ないＣＣＤ型固体撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるＣＣＤ型固体撮像素子１の構成を表すブロック図である。
【図２】固体撮像装置１の拡大断面図である。
【図３】本実施例による転送電極配線領域４の平面図である。
【図４】転送電極及び転送電極間ギャップ（絶縁膜）の概略平面図である。
【図５】従来の固体撮像装置の転送電極配線領域５４の一部の平面図である。
【符号の説明】
１…固体撮像装置、２…受光領域、３…ＨＣＣＤ、４…転送電極配線領域、５…周辺回路、１１…半導体基板、１２…光電変換素子、１３…チャネルストップ、１４、…垂直転送チャネル、１５…ＯＮＯ膜、１６…転送電極、１７…絶縁膜、１８…遮光膜、１９、２１…平坦化層、２０…カラーフィルタ層、２２…マイクロレンズ、１６１…パッド、１６２…コンタクト

Claims

２次元表面を画定する半導体基板と、
前記半導体基板の受光領域に、行列状に配置された多数個の光電変換素子と、
各光電変換素子の各列間に垂直方向に配列された垂直転送チャネルと、
前記半導体基板の受光領域の前記垂直転送チャネル上方では光電変換素子又はギャップを挟んで水平方向に延在するように配列され、前記半導体基板の電極配線領域ではギャップのみを挟んで水平方向に延在するように配列された複数の単層電極と
を有する固体撮像装置。
さらに、前記ギャップを充填し、その端部が前記単層電極から突出している絶縁膜を有する請求項１記載の固体撮像装置。
前記ギャップは、９０度よりも大きい角度で折れ曲がる折れ曲がり部を有する請求項１又は２記載の固体撮像装置。
前記電極配線領域は、フィールド酸化膜を有し、
前記ギャップは、前記フィールド酸化膜の段差に対して垂直方向に乗り越えるように形成され、前記段差を乗り越える部分は、前記垂直転送チャネル上方の単層電極のギャップ幅よりも広いギャップ幅を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
さらに、複数列に渡ってギャップのみを挟んで垂直方向に延在するように配列された複数の単層電極を含む水平電荷転送路を有し、
前記垂直転送チャネル上方の単層電極のギャップ幅を、前記水平電荷転送路の転送電極のギャップ幅よりも広く形成する請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
前記光電変換素子は、正方行列の第１正方格子と前記第１正方格子の格子間位置に格子点を有する第２正方格子とのそれぞれの格子点に配置される請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。