JP2006147825A - 固体撮像素子 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラレンズ系の低Ｆ値化に伴うケラレの発生を抑えながら、高感度の撮像及び高速駆動が可能な固体撮像素子を提供する。
【解決手段】Ｎ型シリコン基板上のＹ方向に延在し、光電変換機能及び該光電変換機能により得られた信号電荷をＹ方向に転送する信号電荷転送機能を有する光電変換転送領域１が、Ｎ型シリコン基板上のＸ方向に複数配列された固体撮像素子１００であって、光電変換転送領域１上を覆うようにＸ方向に延設され光電変換転送領域１の電位を制御するための転送パルスを供給する転送電極２，３，４と、光電変換転送領域１に転送電極２，３，４を挟んで対向するＹ方向に延設された裏打配線５，６，７と、転送電極２，３，４と裏打配線５，６，７とを電気的に接続するコンタクト部８，９，１０とを備え、裏打配線５，６，７は、Ｎ型シリコン基板上の一部の光電変換転送領域１のみに対応して設けられ、長波長の光を透過する材料からなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体基板上の列方向に延在し、光電変換機能及び前記光電変換機能により得られた信号電荷を前記列方向に転送する信号電荷転送機能を有する光電変換転送領域が、前記半導体基板上の前記列方向と直交する行方向に複数配列された固体撮像素子に関する。

固体撮像素子の実質的な受光部の面積は、通常、単位画素面積よりも小さく、例えば遮光膜の開口部で規定される。そのため、固体撮像素子には、入射光を有効利用するため及び開口部に入射光が入るように光路を制御するために、オンチップマイクロレンズ（ＭＬ）が設けられている。

一般に固体撮像素子は、使用するカメラレンズ系のＦ値の全ての範囲（例えば、Ｆ＝２．８〜１６）において、入射光の全てを開口部に集光するようにオンチップマイクロレンズが設計されているが、近年のＦ値範囲の拡大に伴い、開口部に集光されない光線が生ずる、いわゆるケラレの発生が問題になってきている。特に、低Ｆ値レンズ（Ｆ２．８以下）を使うとケラレが起こりやすくなることから、明るいレンズを搭載したカメラの開発を阻害する要因になっている。

図１４は、ケラレを説明するための図である。図１４（ａ）はカメラレンズ系のＦ値がＦ２．８のときの固体撮像素子に入射する光の光路を示す図、図１４（ｂ）はカメラレンズ系のＦ値がＦ１．４のときの固体撮像素子に入射する光の光路を示す図である。図１４（ａ）に示したように、Ｆ２．８のときは、入射光Ｌがほぼ全て開口部Ｐに集光されているが、Ｆ１．４のときは、図１４（ｂ）に示すように、入射光Ｌの一部が開口部Ｐに集光されず、ケラレが発生していることが分かる。

図１４（ｂ）に示すようなケラレをなくすためには、開口部の面積を大きくすればよい。固体撮像素子には、受光部と垂直電荷転送路を半導体基板上にそれぞれ独立に有するいわゆるインターライン（ＩＴ）型ＣＣＤと呼ばれるものと、受光部が垂直電荷転送路を兼ねたフレームトランスファ（ＦＴ）型ＣＣＤと呼ばれるものが存在するが、ＩＴ型ＣＣＤは、受光部と垂直電荷転送路が独立に設けられているため、受光部開口の面積を大きくすることは難しい。一方、ＦＴ型ＣＣＤは、受光部が垂直電荷転送路を兼用しているため、受光部開口の面積を大きくすることができる。このため、ＦＴ型ＣＣＤを用いれば、上記ケラレの問題を解決することが可能である。

しかし、ＦＴ型ＣＣＤは、受光部上に転送電極（ポリシリコン電極）が設けられているため、感度（特に青色の感度）を維持するために、ポリシリコン電極を薄くしたり、ポリシリコン電極に開口を設けたりして光を透過させなければならず、この結果、ポリシリコン電極の電気抵抗が増加し、高速駆動が困難になってしまうという問題が発生する。一方、ＦＴ型ＣＣＤにおいて高速駆動を実現するためには、ポリシリコン電極を厚くする等してその電気抵抗を低くしなければならず、この結果、感度が低下してしまうという問題が発生する。

そこで、ポリシリコン電極を薄くして感度を維持しなから、高速駆動を可能にする方法として、非特許文献１に開示されているようなポリシリコン電極上に裏打金属配線、いわゆるメタル裏打ちを設ける方法が提案されている。

岡田吉弘、他４名，「単層ポリシリコン電極を採用した高感度１／４型３６万画素ＦＴ−ＣＣＤイメージセンサ」，映像メディア学会誌Ｖｏｌ．５４，Ｎｏ．２，ｐｐ．２０４〜２０９ 特許第２５２５６４６号明細書

しかしながら、上記のような裏打金属配線を固体撮像素子に設けた場合には、この金属配線によって開口面積が狭くなってしまい、ケラレの問題を解決できない。又、入射光が該金属配線表面で反射し、フレアの原因ともなる。このような金属表面における反射を防止するために、該金属配線上に遮光膜を積層することも行われているが、遮光膜を積層すると、開口面積を更に狭める結果となり、ケラレの問題を解決することが一層困難になる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、カメラレンズ系の低Ｆ値化に伴うケラレの発生を抑えながら、高感度の撮像及び高速駆動が可能な固体撮像素子を提供することを目的とする。

本発明の固体撮像素子は、半導体基板上の列方向に延在し、光電変換機能及び前記光電変換機能により得られた信号電荷を前記列方向に転送する信号電荷転送機能を有する光電変換転送領域が、前記半導体基板上の前記列方向と直交する行方向に複数配列された固体撮像素子であって、前記光電変換転送領域上を覆うように前記行方向に延設され前記光電変換転送領域の電位を制御するための転送パルスを供給する転送電極と、前記転送電極の上方で前記列方向に延設される配線と、前記転送電極と前記配線とを電気的に接続するコンタクト部とを備え、前記配線は、長波長の光を透過する材料からなる。

この構成により、低Ｆ値のレンズを用いる場合でもケラレの発生を抑制することができると共に、高感度撮影、高速駆動を可能にすることができる。

本発明の固体撮像素子は、前記配線が前記半導体基板上の一部の前記光電変換転送領域の上方に設けられる。

この構成により、カラー撮像が可能である。

本発明の固体撮像素子は、前記光電変換転送領域の上方に、前記行方向にストライプ状に配列された原色系のカラーフィルタを備え、前記配線の上方に設けられるカラーフィルタは、赤色を透過するカラーフィルタである。

本発明の固体撮像素子は、前記光電変換転送領域の上方に、前記行方向にストライプ状に配列された原色系のカラーフィルタを備え、前記配線が前記原色系のカラーフィルタのうちの赤色を透過するカラーフィルタとして機能する。

この構成により、配線を赤色を透過するカラーフィルタとして機能させるため、赤色を透過するカラーフィルタを別途設ける必要がなく、製造が容易になる。

本発明の固体撮像素子は、前記半導体基板上に、前記行方向に隣接する光電変換転送領域同士を分離する分離領域を備え、前記コンタクト部は、前記分離領域の上方で前記転送電極と電気的に接続する。

この構成により、転送電極とは異なる種類の電極材料を前記配線に用いた場合に生じる仕事関数の相違、即ち、ポテンシャルプロファイルの変動を少なくすることができ、例えば、電荷転送効率に与える影響を最小限にすることができる。

本発明の固体撮像素子は、前記コンタクト部が金属により構成される。

この構成により、コンタクト部の形成が容易となる。

本発明の固体撮像素子は、前記コンタクト部と前記転送電極の接続面及び前記コンタクト部と前記配線の接続面にそれぞれ金属化合物が介在する。

この構成により、転送電極と配線との間の電気抵抗を低下させることができる。

本発明の固体撮像素子は、前記転送電極がポリシリコン電極又は透明電極である。

本発明の固体撮像素子は、前記配線がポリシリコンからなる。

本発明の固体撮像素子は、前記光電変換転送領域に光を集光するマイクロレンズを備える。

本発明の固体撮像素子は、前記光電変換転送領域によって前記列方向に転送された電荷を蓄積する蓄積部を備える。

本発明によれば、カメラレンズ系の低Ｆ値化に伴うケラレの発生を抑えながら、高感度の撮像及び高速駆動が可能な固体撮像素子を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態を説明するための固体撮像素子の平面模式図である。図２は、図１に示す固体撮像素子のカラーフィルタ及び遮光膜を取り除いた状態での平面模式図である。図１，２に示す固体撮像素子１００は、ＦＴ型ＣＣＤを用いた固体撮像素子であり、Ｎ型シリコン基板上に形成された受光部３０と、蓄積部４０と、水平転送路（ＨＣＣＤ）１４と、出力部１５とを備える。

受光部３０には、図２に示すように、Ｎ型シリコン基板上の列方向（図中のＹ方向）に延在し、入射光に応じた信号電荷を発生して蓄積する光電変換機能及び該光電変換機能により得られた信号電荷を列方向に転送する信号電荷転送機能を有する光電変換転送領域１が、Ｎ型シリコン基板上の列方向と直交する行方向（図中のＸ方向）に複数配列されている。

光電変換転送領域１の上方には、図１に示すように、赤色（Ｒ）を透過するカラーフィルタ１１と、緑色（Ｇ）を透過するカラーフィルタ１２と、青色（Ｂ）を透過するカラーフィルタ１３とが、それぞれ１つの光電変換転送領域１を覆うように積層されている。カラーフィルタ１１，１２，１３は、行方向にストライプ状に配列されている。

光電変換転送領域１とカラーフィルタ１１，１２，１３の間には、図２に示すように、各光電変換転送領域１上を覆うように行方向に延設され、光電変換転送領域１の電位を制御するための転送パルスを各光電変換転送領域１に供給する転送電極２，３，４が積層されている。転送電極２には転送パルスφi１が印加され、転送電極３には転送パルスφi２が印加され、転送電極４には転送パルスφi３が印加される。

固体撮像素子１００では、図２において光電変換転送領域１と３つの転送電極２，３，４が重なる部分の光電変換転送領域１をサンプリングポイントとして、画像データを生成する。サンプリングポイントでは、上述した３相の転送パルスによって電位が制御されることで、信号電荷が蓄積され、蓄積された信号電荷が列方向に転送される。

転送電極２，３，４は、この順番を１サイクルとして列方向に複数サイクル分配列されている。転送電極２，３，４は、ポリシリコン電極や透明電極であり、その厚さは、短波長（青色）の光が十分に透過することができる程度の厚さ（０．１μｍ〜０．４μｍ）となっている。透明電極の材料としては、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、チタン（Ｔｉ）等の酸化物の蒸着薄膜（いわゆるＮＥＳＡ膜又はＩＴＯ膜と呼ばれるもの）を用いることができる。尚、図２の例では、転送電極２，３，４をポリシリコン電極としている。

転送電極２，３，４とカラーフィルタ１１，１２，１３の間には、図２に示すように、転送電極２，３，４を挟んで複数の光電変換転送領域１のうちの一部（カラーフィルタ１１の下方に位置する光電変換転送領域１）と対向する列方向に延設された裏打配線５，６，７が積層されている。裏打配線５，６，７は、この順番を１サイクルとして行方向に複数サイクル分配列されている。

裏打配線５は、転送電極２の抵抗を下げるためのものであり、コンタクト部８によって転送電極２と電気的に接続されている。そして、裏打配線５には、転送パルスφi１が印加される。裏打配線６は、転送電極３の抵抗を下げるためのものであり、コンタクト部９によって転送電極３と電気的に接続されている。そして、裏打配線６には、転送パルスφi２が印加される。裏打配線７は、転送電極４の抵抗を下げるためのものであり、コンタクト部１０によって転送電極４と電気的に接続されている。そして、裏打配線７には、転送パルスφi３が印加される。

裏打配線５，６，７は、長波長域（赤色）の感度を低下させないために、長波長（赤色）の光を透過可能な材料で構成されている。例えば、裏打配線５，６，７は、長波長の光を十分に透過することができる程度の厚さ（０．５μｍ〜１μｍ）のポリシリコン電極である。このポリシリコン電極は、その厚さを転送電極２，３，４よりも厚くすることができるため、転送電極２，３，４よりも抵抗を低くすることができる。尚、裏打配線５，６，７の材料としては、ポリサイドやサリサイドを用いることもできる。コンタクト部８，９，１０の材料としては、転送電極２，３，４や裏打配線５，６，７と同じものや異なるものを用いることができる。図２の例では、コンタクト部８，９，１０の材料を転送電極２，３，４や裏打配線５，６，７と同じものとしている。尚、赤色を検出する光電変換転送領域上にポリシリコン転送電極を設けた構成の固体撮像素子として特許文献１に記載のものがある。

本実施形態では、裏打配線５，６，７の上方に赤色を透過するカラーフィルタ１１を設けているが、裏打配線５，６，７は、長波長（赤色）の光を透過可能な材料で構成されているため、カラーフィルタ１１を設けずに、裏打配線５，６，７をカラーフィルタ１１として機能させる構成としても良い。この場合には、カラーフィルタ１１を別途設ける必要がなくなるため、固体撮像素子の製造が容易となる。尚、この場合には、裏打配線５，６，７の行方向の幅をカラーフィルタ１１の幅と同じにしておくことが好ましい。

図３は、図１に示す固体撮像素子のＩ−Ｉ断面図である。図４は、図１に示す固体撮像素子のＩＩ−ＩＩ断面図である。図５は、図１に示す固体撮像素子のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

図３〜５に示すように、Ｎ型シリコン基板２０の表面部にはＰウェル層２１が形成され、Ｐウェル層２１の表面部にはｎ層１が形成され、Ｐウェル層２１とｎ層１との間のｐｎフォトダイオードが光電変換転送領域１を構成する。光電変換転送領域１で発生した信号電荷は、ｎ層１に蓄積され、転送パルスによって列方向に転送される。行方向に隣接する光電変換転送領域１同士は、Ｐウェル層２１の表面部に列方向に延びて形成された素子分離領域２３によって分離されている（図３参照）。

ｎ層１の上には酸化膜２４が形成され、この酸化膜２４の上に転送電極２，３，４が形成される。転送電極２，３，４は、例えば、従来の２層ポリシリコン電極構造をまず形成し、その後、ＣＭＰ法により全体を薄く研磨してポリシリコン電極のオーバーラップ部分を除去し、所望の膜厚（例えば０．２μｍ）になるまで更に研磨するといった方法で形成することができる。この方法では、ポリシリコン電極間に予め熱酸化膜が形成されているので、フォトリソによってポリシリコン電極間のギャップを形成する必要がないという利点がある。

又、転送電極２，３，４は、例えば、青色を十分に透過できる程度（例えば０．２μｍ程度）の厚さのポリシリコン電極を酸化膜２４上に１面に形成し、その後、フォトリソによってポリシリコン電極間のギャップを形成するといった方法でも形成することができる。この方法では、ポリシリコン電極間の酸化膜形成のための熱工程がいらないため、低温プロセスとなり、微細化に有利となる。

転送電極２，３，４の上にはＣＶＤ法等によって酸化膜２５が形成される。そして、カラーフィルタ１１の下方に位置する光電変換転送領域１の上に形成された転送電極２の上にのみコンタクト部８が形成され、コンタクト部８の上には裏打電極５が形成される。

酸化膜２５の上には保護（平坦化）膜２６が形成され、その上に、カラーフィルタ１１，１２，１３が形成される。保護（平坦化）膜２６には反射防止膜（ＡＲＣ）をコーティングしておいても良い。カラーフィルタ１１，１２，１３の上には保護（平坦化）膜２７が形成され、その上に、各サンプリングポイントに光を集光するための複数のマイクロレンズ２２が形成される。尚、マイクロレンズ２２は、列方向に延びるレンティキュラー型のものであっても良い。マイクロレンズ２２を設けることにより、光を更に効率良く利用することができる。

蓄積部４０は、受光部３０の各光電変換転送領域１から列方向に転送されてきた信号電荷を蓄積し、蓄積した信号電荷を水平転送路１４に転送するものであり、受光部３０の構成において、転送電極２，３，４に供給される転送パルスが異なる（φｓ１，φｓ２，φｓ３）こと以外は同一であるため、同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。ただし、蓄積部４０は、図１に示したように、その全面が遮光膜１６に覆われているため、裏打配線５，６，７を長波長の光を透過する材料で構成する必要はなく、従来のメタル裏打配線を採用しても良い。

水平転送路１４は、蓄積部４０から転送されてきた信号電荷を行方向に転送する。

出力部１５は、水平転送路１４から転送されてきた信号電荷に応じた信号を出力する。

以上のように構成された固体撮像素子１００に光が入射すると、赤色の光はカラーフィルタ１１を透過し、その一部が裏打配線５に入射する。裏打配線５は赤色を透過する材料であるため、赤色の光は裏打配線５を透過する。このため、カラーフィルタ１１を透過した赤色の光はほとんど吸収されることなくｎ層１に到達し、赤色の光に応じた信号電荷がここに蓄積される。

緑色の光はカラーフィルタ１２を透過してｎ層１に到達し、緑色の光に応じた信号電荷がここに蓄積される。

青色の光はカラーフィルタ１３を透過して転送電極２，３，４に入射する。ここで、転送電極２，３，４は、青色の光を十分に透過できる程度に薄く形成されているため、青色の光は転送電極２，３，４を透過することができる。そして、青色の光はｎ層１に到達し、青色の光に応じた信号電荷がここに蓄積される。

その後、転送電極２，３，４及び裏打配線５，６，７に印加される転送パルスが制御されることで、各光電変換転送領域１に蓄積された信号電荷は、列方向に転送され、蓄積部４０に蓄積される。転送電極２は、その一端から他端にかけて８つの光電変換転送領域１おきにコンタクト部８を介して裏打配線５と接続されているため、その抵抗は低くなる。同様に、転送電極３，４の抵抗も低くなる。したがって、各光電変換転送領域１に蓄積された信号電荷の転送は高速に行われる。

蓄積部４０では、転送電極２，３，４に印加される転送パルスが制御されることで、各光電変換転送領域１に蓄積された信号電荷が水平転送路１４まで転送され、ここから出力部１５まで転送され、出力部１５から信号電荷に応じた信号が出力される。蓄積部４０でも同様に、転送電極２，３，４の抵抗が低くなるため、各光電変換転送領域１に蓄積された信号電荷の転送は高速に行われる。

このように、固体撮像素子１００によれば、裏打配線５，６，７によって転送電極２，３，４の抵抗を低くすることができ、高速駆動が可能になる。転送電極２，３，４として透明電極を用いる場合（図６参照）には、転送電極２，３，４はその電極線幅が狭く（例えば２μｍ以下）、逆に線長が長いことから、その両端から転送パルスを印加するだけでは、転送電極２，３，４全体に均一な転送パルスを印加することはできない。この場合でも、固体撮像素子１００によれば、裏打配線５，６，７を設けて転送電極２，３，４上の複数の箇所から転送パルスを印加しているため、転送電極２，３，４全体に均一な転送パルスを印加することが可能になる。

又、固体撮像素子１００によれば、裏打配線５，６，７を設けることで、転送電極２，３，４を青色が十分に透過できる程度に薄くすることができるため、青色の感度低下を防ぐことができる。

又、固体撮像素子１００によれば、裏打配線５，６，７が赤色を透過する材料によって構成されているため、裏打配線５，６，７を、赤色を検出する光電変換転送領域１上方に積層することが可能となり、従来のように各サンプリングポイントの面積が裏打配線によって小さくなってしまうといったことはない。この結果、Ｆ２．８以下のカメラレンズ系を用いた場合でも、上述したケラレの発生を抑制することが可能となり、明るいレンズにも対応することができる。したがって、カメラの高感度化が可能になる。

又、固体撮像素子１００によれば、転送電極２，３，４をＣＭＰ法等で薄膜化、平坦化できるため、カラーフィルタやマイクロレンズの加工精度が向上し、製造工程の簡略化と高歩留が期待される。

図７は、図１に示す固体撮像素子のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の別の例を示す図である。
本実施形態では、図７に示すように、裏打配線５とコンタクト部８の界面及び転送電極２とコンタクト部８の界面における接触抵抗を低減させるために、コンタクト部８と裏打配線５の接続面及びコンタクト部８と転送電極２の接続面のそれぞれに、金属元素（Ｗ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ａｕ等）あるいはその化合物２８を介在させた構成としても良い。又は、コンタクト部８をタングステンプラグ等の金属によって構成しても良い。
同様に、コンタクト部９と裏打配線６の接続面及びコンタクト部９と転送電極３の接続面のそれぞれに、金属元素あるいはその化合物を介在させた構成としても良いし、コンタクト部９をタングステンプラグ等の金属によって構成しても良い。
同様に、コンタクト部１０と裏打配線７の接続面及びコンタクト部１０と転送電極４の接続面のそれぞれに、金属元素あるいはその化合物を介在させた構成としても良いし、コンタクト部１０をタングステンプラグ等の金属によって構成しても良い。

尚、本実施形態の固体撮像素子１００は、受光部３０で蓄積及び転送した信号電荷を、蓄積部４０に一旦蓄積するＦＴ型ＣＣＤを採用しているが、図８に示す固体撮像素子２００のように、固体撮像素子１００の蓄積部４０を省略したフルフレーム型ＣＣＤを採用しても、上述したような効果を得ることができる。尚、図８において図２と同様の構成には同一符号を付してある。

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態を説明するための固体撮像素子３００は、第一実施形態で説明した固体撮像素子１００において、裏打配線５，６，７を裏打配線５’，６’，７’に変更し、コンタクト部８，９，１０をコンタクト部８’，９’，１０’に変更した以外は、固体撮像素子１００と同様の構成である。以下、この変更点について説明する。

図９は、本発明の第二実施形態を説明するための固体撮像素子３００のカラーフィルタ及び遮光膜を取り除いた状態での平面模式図である。図９において図２と同様の構成には同一符号を付してある。又、本実施形態の固体撮像素子３００のカラーフィルタ及び遮光膜を取り除いていない状態での平面模式図は図１と同じであるため、これを援用する。図１０は、図９に示す固体撮像素子のＩ−Ｉ断面図である。図１１は、図９に示す固体撮像素子のＩＩ−ＩＩ断面図である。図１２は、図９に示す固体撮像素子のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

図９，１０に示すように、裏打配線５’は、図２に示した裏打配線５の行方向の幅を、行方向に隣接する光電変換転送領域１同士を分離する素子分離領域２３の上に達するまで広げたものである。そして、平面視において、転送電極２上の素子分離領域２３と重なる領域内にコンタクト部８’の一端が接続され、コンタクト部８’の他端が裏打配線５’の端部に接続される。これにより、裏打配線５’と転送電極２が電気的に接続される。

同様に、裏打配線６’は、図２に示した裏打配線６の行方向の幅を、素子分離領域２３の上に達するまで広げたものである。そして、平面視において、転送電極３上の素子分離領域２３と重なる領域内にコンタクト部９’の一端が接続され、コンタクト部９’の他端が裏打配線６’の端部に接続される。これにより、裏打配線６’と転送電極３が電気的に接続される。

同様に、裏打配線７’は、図２に示した裏打配線７の行方向の幅を、素子分離領域２３の上に達するまで広げたものである。そして、平面視において、転送電極４上の素子分離領域２３と重なる領域内にコンタクト部１０’の一端が接続され、コンタクト部１０’の他端が裏打配線７’の端部に接続される。これにより、裏打配線７’と転送電極４が電気的に接続される。

コンタクト部８’，９’，１０’の材料としては、転送電極２，３，４や裏打配線５’，６’，７’と同じものや異なるものを用いることができる。図９の例では、コンタクト部８’，９’，１０’の材料を転送電極２，３，４や裏打配線５’，６’，７’とは異なる材料としている。

第一実施形態の固体撮像素子１００のように、サンプリングポイントの上方でコンタクト部と転送電極が接続され、ｎ層１の上に金属元素やその化合物が存在すると、その部分において仕事関数が変動し、コンタクト部下のｎ層１のポテンシャル分布がその他の領域と異なってしまい、信号電荷転送効率が低下するという不具合が発生する。ところが、本実施形態の固体撮像素子３００によれば、素子分離領域２３の上方でコンタクト部８’、９’，１０’が転送電極２，３，４と接続されているため、ｎ層１のポテンシャル分布が不均一になるといったことはなく、信号電荷転送効率の低下を防ぐことができる。

図１３は、図９に示す固体撮像素子のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の別の例を示す図である。
本実施形態でも第一実施形態と同様であり、図１３に示すように、裏打配線５’とコンタクト部８’の界面及び転送電極２とコンタクト部８’の界面における接触抵抗を低減させるために、コンタクト部８’と裏打配線５’の接続面及びコンタクト部８’と転送電極２の接続面のそれぞれに、金属元素（Ｗ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ａｕ等）あるいはその化合物３４を介在させた構成としても良い。又は、コンタクト部８’をタングステンプラグ等の金属によって構成しても良い。
同様に、コンタクト部９’と裏打配線６’の接続面及びコンタクト部９’と転送電極３の接続面のそれぞれに、金属元素あるいはその化合物を介在させた構成としても良いし、コンタクト部９’をタングステンプラグ等の金属によって構成しても良い。
同様に、コンタクト部１０’と裏打配線７’の接続面及びコンタクト部１０’と転送電極４の接続面のそれぞれに、金属元素あるいはその化合物を介在させた構成としても良いし、コンタクト部１０’をタングステンプラグ等の金属によって構成しても良い。

本実施形態では、素子分離領域２３上にコンタクト部８’，９’，１０’が存在するため、タングステンプラグ等によるオーミックコンタクトの形成が容易になるという利点がある。

本発明の第一実施形態を説明するための固体撮像素子の平面模式図 図１に示す固体撮像素子のカラーフィルタ及び遮光膜を取り除いた状態での平面模式図 図１に示す固体撮像素子のＩ−Ｉ断面図 図１に示す固体撮像素子のＩＩ−ＩＩ断面図 図１に示す固体撮像素子のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図 図２に示す転送電極として透明電極を用いた例を示す図 図１に示す固体撮像素子のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の別の例を示す図 本発明の第一実施形態を説明するための固体撮像素子の列の例を示す平面模式図 本発明の第二実施形態を説明するための固体撮像素子のカラーフィルタ及び遮光膜を取り除いた状態での平面模式図 図９に示す固体撮像素子のＩ−Ｉ断面図 図９に示す固体撮像素子のＩＩ−ＩＩ断面図 図９に示す固体撮像素子のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図 図９に示す固体撮像素子のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の別の例を示す図 ケラレを説明するための図

符号の説明

１００ 固体撮像素子
３０ 受光部
４０ 蓄積部
１ 光電変換転送領域
２，３，４ 転送電極
５，６，７ 裏内配線
８，９，１０ コンタクト部
１４ 水平転送路
１５ 出力部

Claims (11)

1. 半導体基板上の列方向に延在し、光電変換機能及び前記光電変換機能により得られた信号電荷を前記列方向に転送する信号電荷転送機能を有する光電変換転送領域が、前記半導体基板上の前記列方向と直交する行方向に複数配列された固体撮像素子であって、
   前記光電変換転送領域上を覆うように前記行方向に延設され前記光電変換転送領域の電位を制御するための転送パルスを供給する転送電極と、
   前記転送電極の上方で前記列方向に延設される配線と、
   前記転送電極と前記配線とを電気的に接続するコンタクト部とを備え、
   前記配線は、長波長の光を透過する材料からなる固体撮像素子。
2. 請求項１記載の固体撮像素子であって、
   前記配線は、前記半導体基板上の一部の前記光電変換転送領域の上方に設けられる固体撮像素子。
3. 請求項２記載の固体撮像素子であって、
   前記光電変換転送領域の上方に、前記行方向にストライプ状に配列された原色系のカラーフィルタを備え、
   前記配線の上方に設けられるカラーフィルタは、赤色を透過するカラーフィルタである固体撮像素子。
4. 請求項２記載の固体撮像素子であって、
   前記光電変換転送領域の上方に、前記行方向にストライプ状に配列された原色系のカラーフィルタを備え、
   前記配線が前記原色系のカラーフィルタのうちの赤色を透過するカラーフィルタとして機能する固体撮像素子。
5. 請求項１〜４のいずれか記載の固体撮像素子であって、
   前記半導体基板上に、前記行方向に隣接する光電変換転送領域同士を分離する分離領域を備え、
   前記コンタクト部は、前記分離領域の上方で前記転送電極と電気的に接続する固体撮像素子。
6. 請求項５記載の固体撮像素子であって、
   前記コンタクト部は、金属により構成される固体撮像素子。
7. 請求項５記載の固体撮像素子であって、
   前記コンタクト部と前記転送電極の接続面及び前記コンタクト部と前記配線の接続面にそれぞれ金属化合物が介在する固体撮像素子。
8. 請求項１〜７のいずれか記載の固体撮像素子であって、
   前記転送電極は、ポリシリコン電極又は透明電極である固体撮像素子。
9. 請求項１〜８のいずれか記載の固体撮像素子であって、
   前記配線は、ポリシリコンからなる固体撮像素子。
10. 請求項１〜９のいずれか記載の固体撮像素子であって、
    前記光電変換転送領域に光を集光するマイクロレンズを備える固体撮像素子。
11. 請求項１〜１０のいずれか記載の固体撮像素子であって、
    前記光電変換転送領域によって前記列方向に転送された電荷を蓄積する蓄積部を備える固体撮像素子。

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