JP2007201016A - 固体撮像装置、信号電荷検出装置およびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電荷−電圧変換の効率を向上させ、Ｓ／Ｎ比および感度を向上させる固体撮像装置、信号電荷検出装置およびカメラを提供する。
【解決手段】本発明の固体撮像装置は、受光に基づく信号電荷を保持する浮遊拡散容量部１と、前記浮遊拡散容量部に保持された電荷を電圧に変換するアンプ部と、前記浮遊拡散容量部１とアンプ部の入力（初段ドライブトランジスタ７）とを接続する第１配線５と、前記第１配線５と同じ材料でかつ同じ層に形成され、前記第１配線の周囲のうち少なくとも長辺に隣合う位置に配置され、前記第１配線と電気的に絶縁された第２配線６とを備える。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、固体撮像装置、特にはＣＣＤ（Charge Coupled Device）型固体撮像装置、信号電荷検出装置およびカメラに関する。

近年、固体撮像装置は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラの撮像装置として需要が拡大している。また、携帯電話に代表される携帯端末装置では、カメラ機能を付加することが求められており、このような携帯端末装置の撮像装置としても、固体撮像装置の需要は拡大している。さらに、高画質の画像を得るため、年々、固体撮像装置の画素数は上昇する傾向にある。また、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ、携帯端末装置の高感度化の要請に伴い、固体撮像装置の高感度、高Ｓ／Ｎ化も求められている。

図９〜図１１を用いて従来からの固体撮像装置について説明する。最初に、従来技術における固体撮像装置の概略構成について説明する。図９は、従来のＣＣＤ型固体撮像装置の概略構成を示す平面図である。図９に示すように、ＣＣＤ型固体撮像装置は半導体基板１０１を備えている。半導体基板１０１には、２次元状に配列された複数の受光部１０２と、受光部１０２の垂直方向の列に沿って列毎に配置された垂直転送部（垂直ＣＣＤ）１０３と、受光部１０２の最終行に隣接するように設けられた水平転送部（水平ＣＣＤ）１０４とが設けられている。受光部１０２は、フォトダイオードであり、受光した光の強度に応じて電荷を蓄積する。また、一つの受光部１０２と、それと隣接する垂直ＣＣＤ１０３の一部分とで、一つの画素１０８が構成される。

図９中の矢印に示すように、受光部１０２に蓄積された電荷は、各垂直ＣＣＤ１０３に読み出され、各垂直ＣＣＤ１０３によって垂直方向に転送される。各垂直ＣＣＤ１０３によって転送された電荷は、水平ＣＣＤ１０４によって水平方向に転送され、アンプ部１０５によって増幅された後、外部に出力される（例えば、特許文献１参照。）。

次に、アンプ部１０５の具体的な構成について、図１０を用いて説明する。図１０はアンプ部１０５の一例を示す回路図である。同図では３段のソースフォロからなるアンプ部を示している。第１段目のソースフォロワは、水平ＣＣＤ１０から転送された電荷を電圧に変換するドライブトランジスタＴｒ１Ｄと、定電流を流すための負荷トランジスタＴｒ１Ｌとからなる。第２段目、第３段目のソースフォロワ回路は、前段の出力電圧が入力される点を除いて同様である。

さらに、水平ＣＣＤ１０４と、ドライブトランジスタＴｒ１Ｄの詳細について説明する。

図１１は、図９に示すＣＣＤ型固体撮像装置の破線部ａ１の部分を拡大して示す平面図である。図１１に示すように、同図における浮遊拡散領域２０１は、水平ＣＣＤ１０４の先端部における、出力ゲート（ＯＧ）２０２とリセットゲート（ＲＧ）２０３とで囲まれた三角形の領域である。ＭＯＳ・ＦＥＴ２０７は、図１０のドライブトランジスタＴｒ１Ｄであり、そのドレイン２０７ａは、電源電圧Ｖｄｄに接続され、そのソース２０７ｃは、定電流源となるロード用ＭＯＳ・ＦＥＴ（図１０のＴｒ１Ｌ）に接続されている。浮遊拡散領域２０１とアンプ部１０５初段のドライブトランジスタＴｒ１Ｄとは第１配線２０５によって電気的に接続されている。

水平ＣＣＤ１０４の信号電荷は出力ゲート（ＯＧ）２０２を介して浮遊拡散領域２０１に転送される。浮遊拡散領域２０１に転送された信号電荷によって配線２０５の電位が変化する。アンプ部１０５はこの電位を電圧として出力する。さらに、浮遊拡散領域２０１は、前記信号電荷をリセットゲート２０３に印加されるパルスによりリセットドレイン２０４に排出され、電源電圧に等しくなる。

また、特許文献１には、浮遊領域と浮遊領域の周辺に形成されたパルスが印加される領域との間に浮遊領域を電気的にシールドするシールド配線が設けた固体撮像装置が開示されている。これにより、浮遊領域と浮遊領域の周辺のパルスが印加される領域とのカップリング容量が少なくなり、信号電荷検出装置から出力される信号出力に対する周辺領域からのパルスの飛び込みが発生し難くなるので、上記信号出力の波形歪を低減している。
特開平６−２５２１７９号公報

しかしながら上記従来技術によれば、第１に、電荷−電圧変換の効率が良くないという問題がある。なぜなら、アンプ部１０５と浮遊拡散領域２０１とを接続する配線２０５の面積が設計ルールよりも大きく仕上がるからである。その結果、配線２０５と半導体基板等との間の浮遊容量（寄生容量）が浮遊拡散領域２０１に保持される信号電荷を損ない、電荷−電圧変換の効率を劣化させる。

第２に、出力電圧のＳ／Ｎ比および感度にばらつきが生じるという問題がある。なぜなら、上記の配線２０５の仕上がり寸法がばらつくからである。このばらつきによって固体撮像装置毎にアンプ部１０５の出力電圧もばらつき、Ｓ／Ｎ比および感度にばらつきが生じる。

本発明は、電荷−電圧変換の効率を向上させ、さらにＳ／Ｎ比および感度を向上させる固体撮像装置、信号電荷検出装置およびカメラを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明の固体撮像装置は、半導体基板に形成され、受光に基づく信号電荷を保持する浮遊拡散容量部と、前記浮遊拡散容量部に保持された電荷を電圧に変換するアンプ部と、前記浮遊拡散容量部と前記アンプ部の入力とを接続する第１配線と、前記第１配線と同じ材料でかつ同じ層に形成され、前記第１配線の周囲のうち少なくとも長辺に隣合う位置に配置され、前記第１配線と電気的に絶縁された第２配線とを備える。

この構成によれば、第２配線をダミー配線として設けることにより製造時における第１配線の寸法精度を向上させ、第１配線自身の浮遊容量を低減することができる。その結果、浮遊拡散容量部の信号電荷を損ねることなく、電荷−電圧変換の効率を向上させ、ひいてはＳ／Ｎ比および感度を向上させることができる。加えて、製造ばらつきを低減することができるので、アンプ部における信号電荷から電圧へ変換効率を向上させ、安定化することができる。

ここで、前記第２配線は、前記第１配線の全周を囲むようにしてもよい。
この構成によれば、第１配線の寸法精度をの向上を線幅と線長の両者に対して実現することができる。

ここで前記第２配線は、前記第１配線を全周の一部分を除いて囲み、前記一部分は、浮遊拡散容量部の信号電荷をリセットするためのリセットゲートの少なくとも一部と重なるようにしてもよい。

この構成によれば、リセットゲートと第２配線との間の浮遊容量による、浮遊拡散容量部のリセット動作への影響を排除することができる。

ここで、前記固体撮像装置は、さらに、前記第２配線と同じ材料でかつ同じ層に形成され、前記第２配線の周囲のうち少なくとも長辺に隣合う位置に配置され、前記第１配線と電気的に絶縁された複数の第３配線を備えるようにしてもよい。

この構成によれば、第２配線および複数の第３配線は、第１の配線に対する二重のダミー電極として設けられ、これにより第１配線の寸法精度をより向上させることができる。

ここで、前記第２配線は、前記アンプ部を構成するトランジスタのソースに接続されるようにしてもよい。

この構成によれば、第２配線をソースと同じ電位に安定化することができる。
ここで、前記第１配線は、第１コンタクトを介して浮遊拡散容量部に接続される第１端部と、第２コンタクトを介してアンプ部に接続される第２端部と、第１端部および第２端部よりも狭い幅であり第１端部と第２端部とを接続する接続配線とを有し、前記第２配線と、前記第１端部、前記第２端部および前記接続配線との間のそれぞれの距離は同じであってもよい。

この構成によれば、第１配線の面積を最小化することができ、よりＳ／Ｎ比および感度を向上させることができる。

ここで、前記第１配線と前記第２配線との間の距離は、前記半導体基板と前記第１配線との間の距離よりも大きくしてもよい。

この構成によれば、第１配線と第２配線と半導体基板との間の相互の浮遊容量を偏りなく適切にすることができる。

ここで、前記第１配線と前記第２配線との間の距離が、前記第１配線の短辺長の０．５倍〜２倍としてもよい。

この構成によれば、第１配線の寸法精度を容易に確保することができる。
ここで、前記第１配線ならびに第２配線の上に樹脂を有してもよい。

この構成によれば、信頼性を向上させることができる。特に湿度の影響による特性劣化を防止することができる。

また、本発明の信号電荷検出装置およびカメラも上記と同じ手段および作用を有し、同じ効果を奏する。

本発明によれば、前記浮遊拡散容量部とアンプ部とを接続する第１配線の寸法精度を向上させ、第１配線自身の浮遊容量を低減することができる。電荷−電圧変換の効率を向上させ、Ｓ／Ｎ比および感度を向上させることができる。加えて、製造ばらつきを低減することができるので、アンプ部における信号電荷から電圧へ変換効率を向上させ、安定化することができる。

また、第１配線の面積をさらに小さくすることができ、よりＳ／Ｎ比および感度を向上させることができる。その結果、高感度化により、暗いシーンでの撮像を可能にするカメラを提供するとともに、出力電圧のバラつきを抑制できるため、カメラ性能の安定化が図れ、歩留りの向上ができコスト削減が可能となる。

さらに、信頼性、特に湿度の影響による特性劣化を防止することができる。

（実施の形態１）
本実施の形態では、水平ＣＣＤの最終段に設けられた浮遊拡散容量部と、信号電荷を電圧に変換するアンプ部の入力とを接続する第１配線と、第１配線と同じ材料でかつ同じ層に形成され、第１配線の全周を囲むように配置され、第１配線と電気的に絶縁された第２配線とを備えることを特徴とする。これによって、第１配線の仕上がり寸法の精度を向上させ、第１配線を従来よりも小さく設計ルール通りの面積に仕上げる固体撮像装置について説明する。

本実施形態における固体撮像装置の概略構成は、図９に示したＣＣＤ型固体撮像装置と同様である。図９に示すように、ＣＣＤ型固体撮像装置は半導体基板１０１を備えている。半導体基板１０１には、２次元状に配列された複数の受光部１０２と、受光部１０２の垂直方向の列に沿って列毎に配置された垂直転送部（垂直ＣＣＤ）１０３と、受光部１０２の最終行に隣接するように設けられた水平転送部（水平ＣＣＤ）１０４とが設けられている。受光部１０２は、フォトダイオードであり、受光した光の強度に応じて電荷を蓄積する。また、一つの受光部１０２と、それと隣接する垂直ＣＣＤ１０３の一部分とで、一つの画素１０８が構成される。

図９中の矢印に示すように、受光部１０２に蓄積された電荷は、各垂直ＣＣＤ１０３に読み出され、各垂直ＣＣＤ１０３によって垂直方向に転送される。各垂直ＣＣＤ１０３によって転送された電荷は、水平ＣＣＤ１０４によって水平方向に転送され、アンプ部１０５によって増幅された後、外部に出力される。

次に、アンプ部１０５の具体的な構成について、図１０を用いて説明する。図１０はアンプ部１０５の一例を示す回路図である。同図では３段のソースフォロからなるアンプ部１０５を示している。第１段目のソースフォロワは、水平ＣＣＤ１０から転送された電荷を電圧に変換するドライブトランジスタＴｒ１Ｄと、定電流を流すための負荷トランジスタＴｒ１Ｌとからなる。アンプ部１０５の入力は、ドライブトランジスタＴｒ１Ｄのゲートである。第２段目、第３段目のソースフォロワ回路は、前段の出力電圧が入力される点を除いて同様である。 図１Ａは、本発明の実施の形態１におけるＣＣＤ型固体撮像装置の水平ＣＣＤ８およびアンプ部１０５の一部（図９中の破線部ａ１）を示す拡大平面図である。なお、この固体撮像装置中の図１Ａに相当する回路部分は、信号電荷検出装置に相当する。

図１Ａのように固体撮像装置は、複数の受光部から複数の垂直ＣＣＤを介して転送される信号電荷を転送する水平ＣＣＤ８と、水平ＣＣＤ８の先端に設けられ、信号電荷を一時的に保持する浮遊拡散領域１と、水平ＣＣＤ８から信号電荷を浮遊拡散領域１に出力する出力ゲート（ＯＧ）２と、リセットパルスにより浮遊拡散領域１を電源電圧Ｖｄｄにリセットするリセットゲート（ＲＧ）３と、リセット時に浮遊拡散領域１の信号電荷を排出するため電源電圧Ｖｄｄに接続されたリセットドレイン４と、浮遊拡散領域１とアンプ部１０５の入力（つまりアンプ部１０５内の初段のドライバトランジスタ７のゲート）とを接続する第１配線５と、第１配線５と同じ材料でかつ同じ層に形成され、第１配線５の全周を囲むように配置され、第１配線５と電気的に絶縁された第２配線６と、浮遊拡散領域１に保持された電荷を電圧に変換するアンプ部１０５中の初段ドライバトランジスタ７とを有している。

浮遊拡散領域１は、水平ＣＣＤ８の先端部における、出力ゲート（ＯＧ）２とリセットゲート（ＲＧ）３とで囲まれた三角形の領域であり、半導体基板に形成される。初段ドライバトランジスタ７は、図１０のドライブトランジスタＴｒ１Ｄに相当するＭＯＳ・ＦＥＴである。図１０のこれ以外のトランジスタは図示を省略している。初段ドライバトランジスタ７のドレイン７ａは電源電圧Ｖｄｄに接続され、ソース７ｃは定電流源となる負荷用ＭＯＳ・ＦＥＴ（図１０のＴｒ１Ｌ）に接続され、ゲート７ｂは第１配線５に接続される。

第１配線５は、浮遊拡散領域１とアンプ部１０５内の初段ドライバトランジスタ７のゲート７ｂとを接続し、図１１に示した従来技術の配線２０５と比べて配線幅および配線長（つまり面積）が小さくなっている。言い換えれば、第１配線５と従来技術の配線２０５とが同じ設計ルールの最小幅のマスクで形成された場合でも、第１配線５の方が従来技術の配線２０５よりも配線幅が小さくなっている。なぜなら、第１配線５の周囲に第２配線６がダミー配線として形成されているからである。

第２配線６は、第１配線５と同じ材料でかつ同じ層に形成され、第１配線５の全周を囲むように配置され、第１配線５と電気的に絶縁され、さらに、初段ドライバトランジスタ７のソース７ｃに接続されている。

次に、第１配線５の線幅が従来技術の配線２０５よりも小さくなっている理由を図２Ａ、図２Ｂを用いて、説明する。図２Ａは、従来技術の配線２０５を形成する過程を示す図である。同図上段に示すように、固体撮像装置形成過程において、半導体基板の全面に蒸着等によりアルミ配線層ＡＬが形成され、配線２０５用のレジストパターンがパターニングによって形成される。このレジストは、その周囲近傍に他のレジストが存在しない孤立レジストである。この孤立レジストの幅をＬとする。同図下段に示すように、配線２０５は、プラズマエッチング等によりレジストパターンが載っていないアルミ配線層ＡＬを除去することにより形成される。こうして形成された配線２０５の配線幅Ｌ１は孤立レジストの幅Ｌよりも大きくなる（Ｌ１＞Ｌ）。

これに対して、図２Ｂは、第１の配線５を形成する過程を示す図である。同図上段に示すように、固体撮像装置形成過程において、半導体基板の全面に蒸着等によりアルミ配線層ＡＬが形成され、第１配線５用のレジストと第２配線６用のレジストとがパターニングによって形成される。これらのレジストは、その周囲近傍に他のレジストが存在する密集レジストである。これらのレジストの幅をＬとする。同図下段に示すように、第１配線５および第２配線６は、プラズマエッチング等によりレジストパターンが載っていないアルミ配線層ＡＬを除去することによって形成される。こうして形成された第１配線５の配線幅は仕上がり寸法精度が良く、ほぼＬとなる。第２配線６の配線幅は、第１配線の配線幅よりも大きく（Ｌ２＞Ｌ）、配線２０５の配線幅よりも小さくなる（Ｌ２＜Ｌ１）。このように密集レジストでは、レジストパターン通りの配線仕上がり寸法を得ることができる。但し、最外周では配線の線幅が若干太くなる。この理由は、エッチング中にアルミ配線の側壁となる部分に付着するエッチング生成物が、図２Ａと比べて図２Ｂの方が分離し易く、また、プラズマのエッチング効果が良好になるからと考えられる。

このように、第２配線６をダミー配線として第１配線５の周囲に設けることにより製造時における第１配線の寸法精度を向上させ、第１配線自身の面積を小さくし、第１配線の浮遊容量を低減することができる。

さらに、第１配線５および第２配線６の断面形状について説明する。図１Ｂは、図１Ａ中のＡ−Ａ’線における断面を示す図である。同図のように、固体撮像装置は、下から順に、半導体基板９と、層間膜１０と、第１配線５および第２配線６を含む配線層を含む保護膜１１と、樹脂１２とにより形成される。第１配線５の線幅を精度良く形成するためには、第１配線５と第２配線６との間の距離Ｓは、第１配線５の線幅（短辺長）Ｌの０．５倍〜２倍程度でよく、半導体基板９と第１配線５との間の距離ｔよりも大きいことが望ましい。このような寸法にすれば、第１配線と第２配線と半導体基板との間の相互の浮遊容量を偏りなく適切にすることができる。

以上説明してきたように、本実施の形態における固体撮像装置によれば、第１に、電荷−電圧変換の効率を向上させることができる。なぜなら、浮遊拡散領域１とアンプ部１０５の入力とを接続する第１配線５の面積が設計ルールよりも大きくならずに、精度良く仕上がるからである。その結果、第１配線５と半導体基板等との間の浮遊容量（寄生容量）が浮遊拡散領域１に保持される信号電荷を従来技術ほど損なうことなく、電荷−電圧変換の効率を向上させることができる。

第２に、出力電圧のＳ／Ｎ比および感度にばらつきを防止するという効果がある。なぜなら、第１配線５の仕上がり寸法がばらつきを防止するので、固体撮像装置毎のアンプ部１０５の出力ばらつきも防止でき、Ｓ／Ｎ比および感度を向上することができる。

なお、第２配線６は、初段ドライバトランジスタ７のソース７ｃに接続されていなくてもよい。

また、第１配線５は線幅が一定である場合を示したが、コンタクト部以外の線幅を小さくしてもよい。その場合の第１配線および第２配線を図３に示す。同図のように第１配線は、第１コンタクトｃ１を介して浮遊拡散領域１に接続される第１端部５ａと、第２コンタクトｃ２を介してアンプ部１０５の入力に接続される第２端５ｂと、第１端部５ａおよび第２端部５ｂよりも狭い幅であり第１端部５ａと第２端部５ｂとを接続する接続配線５ｃとを有する。第２配線と、第１端部５ａ、第２端部５ｂおよび接続配線５ｃとの間のそれぞれの距離がほぼ同じになるように形成されている。こうすれば、第１配線の面積をさらに小さくすることができ、よりＳ／Ｎ比および感度を向上させることができる。

また、第２配線６は、第１配線５の全周に配置されなくてもよく、周囲のうち少なくとも第１配線５の長辺に隣合う位置に配置されるようにしてもよい。

（実施の形態２）
実施の形態１では、リセットゲート３と第２配線６とが重なっているため、浮遊拡散容量部のリセット動作への影響を及ぼす可能性がある。実施の形態２では、このような影響を排除するため、第２配線が第１配線を全周の一部分を除いて囲み、その一部分がリセットゲートの少なくとも一部と重なる場合について説明する。

図４は、本発明の実施の形態２におけるＣＣＤ型固体撮像装置の水平ＣＣＤの最終段部分を示す拡大平面図である。同図の構成は、図１と比較して、第２配線６の代わりに第２配線６ａを備える点が異なっている。これ以外は実施の形態１と同じなので同じ点の説明を省略し、以下異なる点を中心に説明する。

第２配線６ａは、図１における第２配線６とリセットゲート３との重なり部分の配線が形成されない点が、第２配線と異なっている。

これにより、リセットゲートと第２配線６との間の浮遊容量による、浮遊拡散領域１のリセット動作への影響、つまり電源電圧Ｖｄｄに完全にリセットされないことを排除することができる。

なお、リセットゲート（ＲＧ）３の電極は、第２配線６ａの上層であっても下層であっても同じ層であってもよい。

（実施の形態３）
実施の形態１では、第２配線６の線幅が第１配線５の線幅よりも大きいが、実施の形態３では、第２配線の仕上がり寸法精度を向上させ、それにより第１配線の仕上がり寸法精度をさらに向上させる固体撮像装置について説明する。

図５は、本発明の実施の形態３におけるＣＣＤ型固体撮像装置の水平ＣＣＤの最終段部分を示す拡大平面図である。同図の構成は、図１と比較して、新たに複数の第３配線１６が追加されている点が異なっている。これ以外は実施の形態１と同じなので同じ点の説明を省略し、以下異なる点を中心に説明する。

第３配線１６は、第２配線６と同じ材料でかつ同じ層に形成され、第２配線６の周囲のうち少なくとも長辺に隣合う位置に配置され、前記第１配線と電気的に絶縁されている。同図では４辺に隣合う位置に、距離Ｓ１をおいて配置される。距離Ｓ１は第１配線５の線幅Ｌの０．５〜２倍程度でよい。

これにより、第２配線６および複数の第３配線６ａは、第１の配線５に対する二重のダミー電極として設けられるので図２Ｂをさらに密集させたレジストのエッチングによって、第２配線６だけでなく第１配線５の寸法精度をより向上させることができる。

なお、図５の構成において、第１配線６の代わりに第２配線６ａ（図４）を備えるようにしてもよい。また、第３配線１６を相互に接続してもよい。また、第２配線６と初段トランジスタ７のソース７ｃとの間の配線を削除し、第２配線６の全周を囲むように第３配線１６を設けてもよい。

（実施の形態４）
実施の形態３では、第２配線６と初段トランジスタ７のソース７ｃとが接続されているが、実施の形態４では、第２配線６と初段トランジスタ７のソース７ｃとが接続されていない固体撮像装置について説明する。

図６は、本発明の実施の形態４におけるＣＣＤ型固体撮像装置の水平ＣＣＤの最終段部分を示す拡大平面図である。同図の構成は、図５と比較して、第２配線６と初段トランジスタ７のソース７ｃとの間の配線を削除している点が異なる。これ以外は実施の形態３と同じなので同じ点の説明を省略し、以下異なる点を中心に説明する。

図５の固体撮像装置では、第２配線６と初段トランジスタ７のソース７ｃとを接続することにより第２配線６の電位がソース７ｃに同期して変化させることによりパルス性のノイズから安定化させている。その反面、第２配線６にノイズが飛び込んだ場合に、アンプ部１０５の出力電圧にノイズが発生する可能性もある。そのため、図６の固体撮像装置では、第２配線６と初段トランジスタ７のソース７ｃとを接続配線を削除し、第２配線６をフローティング状態にしている。

これにより、固体撮像装置の種類等に依存して第２配線６が外来ノイズの影響を受けやすい場合に、アンプ部１０５の出力電圧へのノイズの影響を低減することができる。

なお、図６において、第３配線１６を矩形状に接続してもよいし、第２配線を矩形上にしてもよい。また、実施の形態２〜６においても第１配線５および第２配線６の形状を図３のようにしてもよい。

（実施の形態５）
実施の形態４では、第１配線５の四方を囲むように第２配線６および第３配線１６が配置されているが、実施の形態５では、第２配線６が第１配線５の周囲の短辺に隣合う位置に配置されずに、長辺に隣合う位置にのみ配置される固体撮像装置について説明する。

図７は、本発明の実施の形態５におけるＣＣＤ型固体撮像装置の水平ＣＣＤの最終段部分を示す拡大平面図である。同図の構成は、図６と比較して、第１配線５の短辺に隣り合う第２配線６の一部分が削除された点と、第２配線６の短辺に隣り合う第３配線１６の一部分が削除された点とが異なる。これ以外は実施の形態４と同じなので同じ点の説明を省略し、以下異なる点を中心に説明する。

第２配線６は、第１配線５の周囲のうち長辺に隣合う位置に配置される。
第３配線１６は、第２配線６の周囲のうち長辺に隣合う位置に配置される。

この構成によれば、第１配線６の線幅は上記各実施形態と同様にほぼ距離Ｌに仕上がる。また、長さ方向の精度は従来技術よりも良いが、上記各実施形態ほど良好にはならないと考えられる。この場合でも、第１配線の面積は、上記各実施形態に及ばないが、従来技術よりも精度良く小さくすることができる。また、第１配線６の短辺に隣合う第２配線および第３配線がないことから、配線設計を容易にすることができる。

なお、第１配線６の短辺に隣合う第２配線又は第３配線を設けてもよい。

（実施の形態６）
従来の固体撮像装置では、複数の受光部が配列された撮像エリア上の上層はマイクロレンズ層など樹脂層(有機皮膜)を有し、撮像エリア以外の配線エリアの上には樹脂層(有機皮膜)を有していない。本実施の形態では、撮像エリア以外にも配線エリア中の少なくとも図１、４〜７に示した信号電荷検出装置の上に樹脂層を設けた固体撮像装置について説明する。

図８は、本発明の実施の形態６におけるＣＣＤ型固体撮像装置の断面図である。同図（ａ）（ｂ）はＣＣＤ型固体撮像装置全体の断面を示している。同図（ａ）において、固体撮像装置は、半導体チップと、その上の樹脂層とを有する。この樹脂層は、例えば、マイクロレンズと同様のアクリル系材料やエポキシ系材料でよく、マイクロレンズの形成と同時に形成すればよい。なお樹脂層はパッド上にはもちろん形成されない。また、同図（ｂ）において、固体撮像装置は、半導体チップと、その上の樹脂層と、受光用のガラスとを有する。この樹脂層は、上記と同様にアクリル系材料やエポキシ系材料でもよく、また、ガラスを貼り付ける透明な接着剤であってもよい。同図８（ｃ）は、同図（ａ）（ｂ）中の破線部の拡大図を示し、既に説明した図１Ｂと同様である。

この構成によれば、樹脂層と第１配線５、第２配線６との間の浮遊容量が増えるというデメリットがあるが、本実施形態では、第１配線５の面積を小さくし浮遊容量を小さくしているので上記デメリットを許容することができる。さらに、信号電荷検出装置の上に樹脂層を設けることにより、特に湿度の影響による特性劣化を防止し信頼性を向上させることができる。

また、実施の形態２〜６においても第１配線５および第２配線６の形状を図３のようにしてもよい。また、実施の形態３〜６において、第３配線１６の形状を図３の第２配線６と同様の形状にしてもよい。

本発明は、半導体基板上に形成された複数の受光素子を有する固体撮像装置、それに備えられる信号電荷検出装置、その固体撮像装置を有するカメラに適しており、例えば、ＣＣＤイメージセンサ、ＭＯＳイメージセンサ、デジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯電話機、ノートパソコンに内蔵のカメラ、情報処理機器に接続されるカメラユニット等に適している。

本発明の実施の形態１におけるＣＣＤ型固体撮像装置の水平ＣＣＤの最終段部分を示す拡大平面図である。 図１ＡにおけるＡ−Ａ’の断面図である。 孤立パターンの仕上がり寸法を示す説明図である。 密集パターンの仕上がり寸法を示す説明図である。 第１配線および第２配線の変形例を示す図である。 本発明の実施の形態２におけるＣＣＤ型固体撮像装置の水平ＣＣＤの最終段部分を示す拡大平面図である。 本発明の実施の形態３におけるＣＣＤ型固体撮像装置の水平ＣＣＤの最終段部分を示す拡大平面図である。 本発明の実施の形態４におけるＣＣＤ型固体撮像装置の水平ＣＣＤの最終段部分を示す拡大平面図である。 本発明の実施の形態５におけるＣＣＤ型固体撮像装置の水平ＣＣＤの最終段部分を示す拡大平面図である。 本発明の実施の形態６におけるＣＣＤ型固体撮像装置の断面図である。 従来技術におけるＣＣＤ型固体撮像装置の概略構成を示す平面図である。 従来技術におけるアンプ部の回路例を示す図である。 従来技術におけるＣＣＤ型固体撮像装置の一部分を拡大して示す平面図である。

符号の説明

１ 浮遊拡散領域
２ 出力ゲート（ＯＧ）
３ リセットゲート（ＲＧ）
４ リセットドレイン
５ 第１配線
６ 第２配線
７ 初段ランジスタ
８ 水平ＣＣＤ
１６ 第２配線

Claims (11)

1. 半導体基板に形成され、受光に基づく信号電荷を保持する浮遊拡散容量部と、
   前記浮遊拡散容量部に保持された電荷を電圧に変換するアンプ部と、
   前記浮遊拡散容量部と前記アンプ部の入力とを接続する第１配線と、
   前記第１配線と同じ材料でかつ同じ層に形成され、前記第１配線の周囲のうち少なくとも長辺に隣合う位置に配置され、前記第１配線と電気的に絶縁された第２配線と
   を備えることを特徴とする固体撮像装置。
2. 前記第２配線は、前記第１配線の全周を囲む
   ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
3. 前記第２配線は、前記第１配線を全周の一部分を除いて囲み、
   前記一部分は、浮遊拡散容量部の信号電荷をリセットするためのリセットゲートの少なくとも一部と重なる
   ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
4. 前記固体撮像装置は、さらに、
   前記第２配線と同じ材料でかつ同じ層に形成され、前記第２配線の周囲のうち少なくとも長辺に隣合う位置に配置され、前記第１配線と電気的に絶縁された複数の第３配線を備える
   ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の固体撮像装置。
5. 前記第２配線は、前記アンプ部を構成するトランジスタのソースに接続される
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか記載の固体撮像装置。
6. 前記第１配線は、第１コンタクトを介して浮遊拡散容量部に接続される第１端部と、第２コンタクトを介してアンプ部に接続される第２端部と、第１端部および第２端部よりも狭い幅であり第１端部と第２端部とを接続する接続配線とを有し、
   前記第２配線と、前記第１端部、前記第２端部および前記接続配線との間のそれぞれの距離は同じである
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか記載の固体撮像装置。
7. 前記第１配線と前記第２配線との間の距離は、前記半導体基板と前記第１配線との間の距離よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の固体撮像装置。
8. 前記第１配線と前記第２配線との間の距離が、前記第１配線の短辺長の０．５倍〜２倍である
   ことを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の固体撮像装置。
9. 前記第１配線ならびに第２配線の上に樹脂を有する
   ことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の固体撮像装置。
10. 半導体基板に形成され、信号電荷を保持する浮遊拡散容量部と、
    前記浮遊拡散容量部に保持された電荷を電圧に変換するアンプ部と、
    前記浮遊拡散容量部と前記アンプ部の入力とを接続する第１配線と、
    前記第１配線と同じ材料でかつ同じ層に形成され、前記第１配線の周囲のうち少なくとも三方を囲むように配置され、前記第１配線と電気的に絶縁された第２配線と
    を備えることを特徴とする信号電荷検出装置。
11. 請求項１〜９の何れかに記載の固体撮像装置を備えることを特徴とするカメラ。

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