JP2008053304A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画素ごとの感度が高く、かつ、高速転送にも対応可能であり、しかも自在な電極構成が実現できる高画質の固体撮像装置を実現すること。
【解決手段】 固体撮像装置は、基板上に行列状に配置された、受光部１１ａに入射した光を光電変換する複数の光電変換部１１と、前記光電変換部１１の垂直列間部に配置された垂直転送チャネル１２と、前記光電変換部１１の電荷を前記垂直転送チャネル１２に転送する複数の垂直転送電極１４と、前記光電変換部１１の各垂直列に対応して形成された、前記光電変換部１１の前記受光部１１ａ以外を覆う遮光膜を兼ねたシャント配線１５とを有し、前記垂直転送電極１４の各駆動相に対応した駆動パルスが前記シャント配線から供給される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、固体撮像装置、特にＣＣＤ（Charge Coupled Device）型の固体撮像装置に関し、その転送電極の配置と駆動電位の印加に関するものである。

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にカメラ機能を付加することが求められており、固体撮像装置の需要はますます拡大していくものと思われる。そして、固体撮像装置の需要が伸びるのに伴い、高画質化の要求も高まっている。固体撮像装置を高画質化するためには、画素数を増やす高画素化と、Ｓ／Ｎ比を大きくする高感度化の両方が必要である。

固体撮像装置において高画素化を行うと画素サイズが小さくなるため、高感度化には集光効率の改善が必要となる。そのためには、受光部の開口率の向上とともに、マイクロレンズを受光面に近づけるためのＣＣＤの薄膜化が有効であり、ＣＣＤ型の固体撮像装置においての薄膜化には、転送電極を単層化することが有効である。このような要求に応えるため、転送電極の単層化と画素の高密度化とを両立させる技術が検討されている（例えば特許文献１を参照）。

図１０に、単層の転送電極を備えた従来のＣＣＤ型固体撮像装置について、その撮像部の平面構成を拡大した模式図を示す。

図１０に示すように従来のＣＣＤ型固体撮像装置の撮像部は、半導体基板に行列状に形成された複数の光電変換部１１１（煩雑になるため、図１０では一つのみを図示）と、光電変換部１１１の垂直列間部（垂直方向に形成された列の間の部分、すなわち、左右方向に並ぶ光電変換部１１１の間の部分）に形成された垂直転送チャネル１１２とを備えている。

この垂直転送チャネル１１２と交差するように、光電変換部１１１の水平行間部（水平方向に形成された行の間の部分、すなわち、上下方向に並ぶ光電変換部１１１の間の部分）に行方向に延びる連続した垂直転送電極１１４ａが形成され、光電変換部１１１の垂直列間部には、垂直転送チャネル１１２と重なるように、それぞれ島状に分離独立して形成された垂直転送電極１１４ｂが配置されている。

光電変換部１１１の各垂直列に対応して、シャント配線１１５が形成されている。このシャント配線１１５は、それぞれの光電変換部１１１のほぼ中央部分に対応する位置に開口部を有していてそれ以外の部分は外光を遮る遮蔽膜を兼ねている。シャント配線１１５の開口部の部分が光電変換部１１１の受光部１１１ａとなる。このシャント配線１１５は、１列おきに異なるグループに属する垂直転送電極１１４ｂに対応し、対応するシャント配線１１５と分離した垂直転送電極１１４ｂとは、光電変換部１１１の水平行方向両外側に形成された接続部１１６で接続されている。そして、垂直列方向に隣り合うシャント配線１１５同士の間隔部分は、垂直転送チャネル１１２と重複する位置に設けられた補助遮光膜１１７で覆われていて、外光を遮蔽している。

ここで、図１０に示した従来の固体撮像装置は４相駆動であるので、４つの垂直転送電極１１４にそれぞれの相の電圧が印加されて光電変換部で得た電荷を転送する。より具体的には、４つの垂直転送電極の内の２つを占める、連続した垂直転送電極１１４ａ２本には、図１０中に示すように、そのまま固体撮像装置の水平行方向端部の一方又は両方からφＶ１とφＶ３が印加される。また、残り２つを占める島状に分離して形成された垂直転送電極１１４ｂの２つには、図１０に示すように、それぞれ対応する１列おきのシャント配線１１５を介して、φＶ２とφＶ４とが印加される。
特開２００５−２１６８８６号公報

固体撮像装置を高画素化すると、画素数の増加に応じて動作速度を速くすることが必要となる。ＣＣＤ型の固体撮像装置において動作速度を速くするためには、光電変換部で変換された信号電荷を撮像部から検出部に向けて高速に転送する必要があり、この電荷の転送速度は主として転送電極の抵抗値によって定まってしまう。

ここで、図１０に示した従来の固体撮像装置では、４相の転送電極のうち２相がシャント電極を経由して印加されているが、他の２相はそのまま垂直転送電極が延長されて、固体撮像装置の側端部から垂直転送電極を介して印加される。ここで、垂直転送電極をそのまま延長しただけでは抵抗値が高くなりすぎるため、金属からなるバスライン電極を設けてこれを介することで転送速度を上げる試み等がなされるが、より低抵抗の金属材料が使用でき、かつ、電極幅を広く形成できるシャント電極を介したものと比較すると、ある程度の抵抗値の差、すなわち転送速度の差が生じてしまう。

このように転送速度に差がある場合には、トータルの転送速度は結局より遅い電極の転送速度で決定される。また、転送速度に差があることで、カップリング容量の影響から抵抗値の小さい電極の急峻なパルスが他方の抵抗値の大きな電極へ飛び込んで駆動電圧がかからなくなるなどの弊害が生じることがある。したがって、上記従来の固体撮像装置は、垂直列方向に隣接する光電変換部間に形成される垂直転送電極配線数を１本に減らすことで、撮像画素の高密度化をはかることができる半面、転送速度の問題からは十分な高密度化に対応できないという課題を有しているのである。

また、上記従来の固体撮像装置では電極構成上の制約があり、垂直ＣＣＤの面積を実効的に拡大する方法である６相駆動や、使用状況において選択されることがある撮像画素数を減らしたいわゆる画素の間引き読出しに対応することができなかった。

本発明は、前記従来の問題を解決し、画素ごとの感度が高く、かつ、高速転送にも対応可能であり、しかも自在な電極構成が実現できる高画質の固体撮像装置を実現することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の固体撮像装置は、基板上に行列状に配置された、受光部に入射した光を光電変換する複数の光電変換部と、前記光電変換部の垂直列間部に配置された垂直転送チャネルと、前記光電変換部の電荷を前記垂直転送チャネルに転送する複数の垂直転送電極と、前記光電変換部の各垂直列に対応して形成された、前記光電変換部の前記受光部以外を覆う遮光膜を兼ねたシャント配線とを有し、前記垂直転送電極の各駆動相に対応した駆動パルスが前記シャント配線から供給されることを特徴とする。

本発明に係る固体撮像装置は、光電変換部の電荷を転送する各垂直転送電極への駆動パルスが、それぞれ対応する遮光膜を兼ねたシャント配線より行われるため、画素ごとの感度が高く、かつ、高速信号処理が可能な、高画質の固体撮像装置を実現することができる。また、電極構成設計上の裕度が大きくなるため、６相駆動やいわゆる間引き読み出しなど種々の読み出し方法に対応可能な固体撮像装置を得ることができる。

上記した、本発明の固体撮像装置では、前記垂直転送電極は水平行方向に並んだ複数の前記光電変換部と接続され、前記シャント配線と前記垂直転送電極の接続部が、前記光電変換部の水平行間部に形成されていることが好ましい。このようにすることで、垂直転送電極とシャント配線との接続部分における、局所的な仕事関数の変化によるポテンシャル変動の影響を回避できる。

また、前記光電変換部の水平行間部に、異なる駆動相に対応する２本の前記垂直転送電極が形成され、前記接続部を有する一方の前記垂直転送電極の電極幅が、前記接続部を有さない他方の前記垂直転送電極の電極幅よりも広いことが、さらには、前記一方の前記垂直転送電極の前記接続部が形成されている部分で、前記他方の前記垂直転送電極が分断されていることが好ましい。このようにすることで、垂直転送電極とシャント配線との接続を確実にしつつ、固体撮像装置の高密度化をはかることができる。

また、前記垂直転送電極が単層構造であることが好ましい。このようにすることで、マイクロレンズを受光面に近づけるためのＣＣＤの薄膜化が実現できる。

さらに、前記接続部において、前記シャント配線が前記垂直転送電極の上面および側面で接続されていることが好ましく、前記垂直転送電極の上面および側面での前記シャント配線との接続が、前記シャント電極と前記垂直転送電極との間に形成された絶縁膜に形成され、前記絶縁膜の下層に形成された層間絶縁膜にまで到達するコンタクトホールによって行われることがより好ましい。そして、前記層間絶縁膜が、受光部の反射防止膜を兼ねていることが好ましい。このようにすることで、固体撮像装置の特性をより一層向上させることができる。また、本発明の固体撮像装置は、前記シャント配線の上に絶縁膜を介して形成され、前記シャント配線同士の間隙部分への光の入射を遮る補助遮光膜を備えることができる。

以下、本発明の固体撮像装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置における撮像部の主要構成を説明する平面模式図である。また、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’線における断面構成を示す模式図、また、図２（ｂ）は同じく図１中にＢ−Ｂ’線として示した部分の断面構成を示す模式図である。

図１、図２に示すように本実施形態の固体撮像装置の撮像部では、半導体基板１０に、行列状にフォトダイオードからなる光電変換部１１と、光電変換部１１の垂直列間部、すなわち、図中矢印で示す垂直方向に形成された光電変換部１１の列の間の部分（左右方向に並ぶ光電変換部１１の間の部分）には、不純物拡散層である垂直転送チャネル１２とが形成されている。なお、従来技術を示す図１０同様、光電変換部１１については、図の煩雑さを避けるため１つのみを図示している。

半導体基板１０上に形成された表面酸化膜１３の上には、光電変換部１１で得られた電荷を垂直転送チャネル１２に転送するポリシリコンからなる垂直転送電極１４が、光電変換部１１の水平行間部、すなわち、図中矢印で示す水平方向に形成された光電変換部１１の行の間の部分（上下方向に並ぶ光電変換部１１の間の部分）に形成されている。本実施形態での垂直転送電極１４は、その下側に位置する光電変換部１１に対応する第1垂直転送電極１４ａと、上側に位置する光電変換部１１に対応する第２垂直転送電極１４ｂとの２本が、光電変換部１１の水平行間部に併設されている。また、垂直転送電極１４の光電変換部１１の垂直列間部では、より下側に位置する光電変換部１１に対応する第１垂直転送電極１４ａは、その対応する下側の光電変換部１１を、また、より上側に位置する光電変換部１１に対応する第２垂直転送電極１４ｂは、その対応する上側の光電変換部１１を、それぞれ包み込むように光電変換部１１の両側辺に突出した突出部が形成されている。なお、垂直転送チャネル１２と垂直転送電極１４とが、光電変換部１１の電荷を読み出し、垂直列方向に転送する垂直転送レジスタを形成する。

垂直転送電極１４上に形成された絶縁膜１８の上には、タングステン（Ｗ）からなるシャント配線１５が、光電変換部１１の各列に対応して形成されている。このシャント配線１５は、遮光膜を兼ねていて、光電変換部１１の中央部分に対応する位置に設けられた開口部以外の部分を覆って光を透過させないようになっている。そして、この開口部部分の光電変換部１１が、光が入射する受光部１１ａとなる。

光電変換部１１の各列に対応するシャント配線１５は、それぞれが特定の垂直転送電極１４と、光電変換部１１の水平行間部に設けられた接続部１６で接続されている。そして、本発明の固体撮像装置では、光電変換部１１から電荷を読み出し列方向へ転送する動作を行うための垂直転送電極１４の駆動を、シャント配線１５を介してそれぞれの垂直転送電極１４に、互いに位相が異なる垂直駆動パルスを印加することにより行うことが特徴である。例えば、図1に示す本実施形態は４相駆動の場合であるが、垂直駆動パルスφＶ１〜垂直駆動パルスφＶ４の４相のクロックパルスを、それぞれシャント電極１５に順次印加し、これらの垂直駆動パルスは接続部１６を介して対応する垂直転送電極１４に印加されるのである。より具体的には、第１相の駆動電圧Ｖφ１は、図中最も左側のシャント電極に印加され、接続点１６を介して図中最も上側の垂直転送電極１４である第２垂直転送電極１４ｂと図中下から２番目の垂直転送電極１４である第２垂直転送電極１４ｂに印加される。同様に、Ｖφ２は図中左側から２番目のシャント電極１５から接続点１６を介して図中上から２番目の垂直転送電極１４である第１垂直転送電極１４ａと図中最も下側の垂直転送電極１４である第１垂直転送電極１４ａに印加される。Ｖφ３およびＶφ４についても同様に順次対応するシャント電極１５から接続点１６を介して垂直転送電極１４に印加される。

シャント配線１５上には、層間絶縁膜１９が形成され、また、隣り合うシャント配線１５間の隙間である、垂直転送チャネル１２と重複する位置には、補助遮光膜１７が形成されている。本発明では遮光膜を兼ねるシャント電極１５によって、垂直転送電極１４に駆動電圧を印加する必要があるため、シャント電極１５は光電変換部１１の列に対応し、その列間で所定の隙間を有することが必要になるが、この隙間部分からの外光の入射を補助遮光膜１７で防止するのである。このため、補助遮光膜１７は光を通さないものであれば、特に材料に限定はなく、金属又はブラックフィルタ等を用いることができる。補助遮光膜１７と層間絶縁膜２２上には、さらに上層の層間絶縁膜やカラーフィルタ、オンチップレンズ等が形成されるが、通常の固体撮像装置と同様の構成となっているため、ここではその説明と図示を省略する。

なお、上記実施形態では、４相駆動の場合を説明したが、本発明はこれに限られるわけではなく、６相もしくはそれ以上のクロックパルスによる駆動にも対応できる。最近のＣＣＤ撮像装置では、感度とダイナミックレンジを拡大するために受光部の面積を広げているが、それによって垂直ＣＣＤの面積が縮小し、垂直ＣＣＤのダイナミックレンジが低下するという問題が生じている。このような問題を解決するために、転送電極の数を増やすことによって垂直ＣＣＤの面積を実効的に拡大する方法が採られることがあり、６相以上のクロックパルスで駆動することができる本発明はこのような駆動にも対応できる。

また、本実施形態では、それぞれのシャント電極１５は、４本おきの複数の垂直転送電極１４に対応し、接続点１６を介して駆動パルスを印加するようにしているが、これに限るものではなく、それぞれのシャント電極１５が１つの垂直転送電極１４に対応するようにしてもかまわない。このようにすることで、それぞれの垂直転送電極１４に異なる電圧を印加して電荷の読み出しと転送を制御できるので、デジタルカメラでのオートフォーカス時や、液晶モニターへの動画出力など信号処理時間の短縮が必要となる場合に行われる、撮像画素数を減らしたいわゆる画素の間引き読出しに対しても、容易に対応することができる。従って、感度の向上を図りつつ、高速な信号転送が出来て、しかも種々な機能に対応可能な電極構成とすることができるので、高画質の固体撮像装置を実現することができるのである。

また、上記したように、本発明ではシャント電極１５と垂直転送電極との電気的接続を、光電変換部１１の水平行間部で行っている。このようにすることで、接続部を光電変換部１１の垂直列間部にある垂直転送チャネル１２付近で行う従来技術の場合のような、シャント配線１５と垂直転送電極１４との接触部分において、シャント配線１５を形成する金属により局所的に垂直転送電極１４の仕事関数が変動してしまい、電荷を転送する際にポテンシャルディップあるいはバリアを発生させて信号電荷の転送残り等が生じてしまうといった問題の発生を回避することができる。

さらに、本実施形態を示す図１では、光電変換部１１の水平行間部に設けた垂直転送電極１４ａ、１４ｂについて、その電極幅（垂直列方向の幅）がどの部分でも等しい例を示した。しかしながら、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、固体撮像装置の開口率を向上させるために、以下のようなバリエーションが考えられる。

固体撮像装置の開口率を向上させるためには、光電変換部１１の水平行間部における２本の垂直転送電極１４の電極幅を狭くして、固体撮像素子としての開口率を大きくすることが有効である。そして、この場合には、垂直転送電極１４とシャント電極１５との接続部１６では両者の接続状態を良好に確保するために、接続部１６を有する側（一方）の垂直転送電極１４の電極幅を広げ、逆にこれと隣接する接続部１６を有しない側（他方）の垂直転送電極１４の電極幅をその分だけ狭くすることが望ましい。このようにすることで、接続部１６の加工バラツキによる歩留まりの低下を抑制することができる。

また、この考え方をより一層進めたものが、図３および図４に示す電極パターンである。図３はこの場合の固体撮像装置の撮像部の概略を示す平面模式図、また、図４（ａ）は図３中Ｃ−Ｃ’で示す部分の断面形状を表す模式図、同様に図４（ｂ）は図３中Ｄ−Ｄ’で示す部分の断面形状を表す模式図である。図に示すように、コンタクト部でのマージンを確保し、かつ、固体撮像装置の開口率を大きくするために、シャント電極１５と（一方の）垂直転送電極１４との接続部１６が形成されている光電変換部１１の水平行間部において、接続部を有しない側（他方）の垂直転送電極１４を分断している。言い換えると、光電変換部１１の水平行間部において、シャント電極１５と接続される垂直転送電極のみが存在する部分と、２本の垂直転送電極１４が併設されている部分とを有しているということになる。この場合において、垂直転送電極１４はｎ相駆動であれば、ｎの整数倍の光電変換部１１と接続されていることが好ましい。ここで、固体撮像素子の高感度化のために、垂直転送電極１４を積層せずに単層構造とする場合には、図３に示すように、４相駆動の場合は、それぞれの垂直転送電極１４は、それぞれ４つの光電変換部１１と接続されることとなる。

また、図５および図６に示すように、光電変換部１１の垂直列方向間隔部で２本の垂直転送電極１４を積層させることで、固体撮像装置の開口率を向上させることができる。図５はこの場合の平面構造を示す模式図で、図６（ａ）は図５中のＥ−Ｅ’、図６（ｂ）はＦ−Ｆ’、図６（ｃ）はＧ−Ｇ’の部分の断面を示す模式図である。この場合は、図示するように、積層されている２つの垂直転送電極１４ａと１４ｂのうち、より上側に形成されている第２垂直転送電極１４ｂをもう一方の第１垂直転送電極１４ａの接続部１６で分断する。このようにすることにより、光電変換部１１の水平行間部の面積を縮小することができ、その分開口面積の増大を図ることができる。本実施形態の説明では、固体撮像装置の高さを抑制し、撮像感度を上げることを前提として垂直転送電極１４を単層化したものについて説明してきたが、この図５および図６に示した例のように、垂直転送電極を積層することで高密度化を優先した設計とすることもできる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。図７は本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置における撮像部の平面構成を拡大して示した模式図である。図８（ａ）は、図７のＨ−Ｈ’線における断面構成を、また、図８（ｂ）は、図７中Ｉ−Ｉ’線における断面構成を、それぞれ示した模式図である。なお、第１の実施形態を示した図１および図２と同一の構成要素には同一の符号を附し、説明を省略する。

本実施形態の固体撮像装置も、光電変換部１１の水平行間部に２本の垂直転送電極１４ａ、１４ｂが形成されていて、その上に絶縁膜１８を介して遮光膜を兼ねるシャント配線１５が光電変換部１１の各列に対応して形成されている。シャント配線１５には、光電変換部１１の中央部分にその一部を露出させて受光部１１ａとする窓部を有している。そして垂直転送電極１４ａ、１４ｂとシャント電極１５とは、それぞれ対応するもの同士が光電変換部１１の垂直列方向間隔部で接続部１６によって電気的に接続され、駆動電圧がシャント電極１５を介して垂直転送電極１４ａ、１４ｂに印加される。

本実施形態の固体撮像装置が図１および図２に示した第１の実施形態に係る固体撮像装置と異なる点は、シャント配線１５と垂直転送電極１４との接続部１６が、垂直転送電極１４の上面と側面との両方にある点である。このようにすることで、シャント電極１５と垂直転送電極１４との電気的接続部が、平面的な面積としては大きくなることなく、両電極間の接続部の実質的な面積を増大させることができるので、接続部１６の平面図上の面積を小さくしながらも両者の接続を確実に取ることができる。その結果、光電変換部１１同士の間隔部分の幅を狭くすることができ、集光効率が上昇し、感度を高くすることが可能となる。

このように、シャント電極１５との接続部を垂直転送電極１４の上面部と側面部とに形成する方法を、図９を用いて説明する。図９は、図８（ａ）に示された、第１垂直転送電極１４ａとシャント電極１５との接続部分を示す模式図の拡大図である。図９に示すように、光電変換部１１を形成した半導体基板１０の表面に形成した表面酸化膜１１の上部で、垂直転送電極１４ａ、１４ｂ以外の部分に、ナイトライド（ＳｉＮ）膜２０を形成する。さらに、その上に酸化膜２１と、垂直転送電極１４ａ、１４ｂとシャント電極１５との間の絶縁膜（ＳｉＯ₂）１８を形成する。なお、図中２２は加工時に形成されたサイドウォールである。

上記のようにしてナイトライド膜２０を設けることにより、絶縁膜１８にコンタクトホールを形成する際に、ＳｉＯ₂よりもＳｉＮのエッチングレートを遅く設定することが可能となり、電極上面ならびに側面の絶縁膜１８のみを選択的に除去することができる。このため、電極接続のために形成されるコンタクトホールが、半導体基板１０に形成された光電変換部１１におよぶことが避けられる。従って、白キズ、暗電流の発生を抑制することが可能となる。

また、このナイトライド膜２０は、受光部の反射防止膜と兼用することもできる。すなわち、ナイトライド（ＳｉＮ）膜２０の屈折率が、ｎ＝２前後であるため、この膜厚を調整することにより、シリコン（Ｓｉ）の半導体基板１０とＳｉＯ₂からなる酸化膜との界面での外光の反射を低減することができる。このため、さらに感度が向上するとともに工程の削減も可能となる。

以上のように、本実施形態の場合には、垂直転送電極１４とシャント電極１５との接続部を、垂直転送電極１４の上面部のみならず側面部にも設けて、平面図上の接続部面積を小さく保ったままで、確実な両電極の電気的接続を確保することができる。このため、図１で示した第１の実施形態のように接続部を光電変換部１１の水平行間部の中央部分に設けるのではなく、その左右端部付近に形成することが可能となる。例えば、図７中に「Ａ」として示すように、光電変換部１１の四隅に接続部１６を形成することができ、この場合に光電変換部１１の水平行間部以外の場所で垂直伝送電極１４とシャント電極１５とを接続することができ、結果として光電変換部１１の間隔を小さくすることが可能となる。

本発明に係る固体撮像装置は、画素ごとの感度が高く、かつ、高解像化に対応した高画質の固体撮像装置を実現でき、固体撮像装置、特にＣＣＤ型の固体撮像装置等としてデジタルカメラやビデオカメラに有用である。

本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の平面構成を示す模式図 （ａ）本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置のＡ−Ａ’断面模式図 （ｂ）同Ｂ−Ｂ’断面模式図 本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る固体撮像装置の平面構成を示す模式図 （ａ）本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る固体撮像装置のＣ−Ｃ’断面模式図 （ｂ）同Ｄ−Ｄ’断面模式図 本発明の第１の実施形態の第２変形例に係る固体撮像装置の平面構成を示す模式図 （ａ）本発明の第１の実施形態の第２変形例に係る固体撮像装置のＥ−Ｅ’断面模式図 （ｂ）同Ｆ−Ｆ’断面模式図 （ｃ）同Ｇ−Ｇ’断面模式図 本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の平面構成を示す模式図 （ａ）本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置のＨ−Ｈ’ 断面模式図 （ｂ）同Ｉ−Ｉ’断面模式図 本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の詳細を示す断面模式図 従来例の固体撮像装置の平面構成を示す模式図

符号の説明

１０ 半導体基板
１１ 光電変換部
１１ａ 受光部
１２ 垂直転送チャネル
１３ 表面酸化層
１４ 垂直転送電極
１４ａ 第１垂直転送電極
１４ｂ 第２垂直転送電極
１５ シャント配線
１６ 接続部
１７ 補助遮光膜
１８ 絶縁膜
１９ 層間絶縁膜
２０ ナイトライド膜
２１ 絶縁膜
２２ サイドウォール
１１１ 光電変換部
１１１ａ 受光部
１１２ 垂直転送チャネル
１１４ 垂直転送電極
１１４ａ 横方向に伸びる垂直転送電極
１１４ｂ 島状の独立した垂直転送電極
１１５ シャント電極
１１６ 接続部
１１７ 補助遮光膜

Claims (9)

1. 基板上に行列状に配置された、受光部に入射した光を光電変換する複数の光電変換部と、
   前記光電変換部の垂直列間部に配置された垂直転送チャネルと、
   前記光電変換部の電荷を前記垂直転送チャネルに転送する複数の垂直転送電極と、
   前記光電変換部の各垂直列に対応して形成された、前記光電変換部の前記受光部以外を覆う遮光膜を兼ねたシャント配線とを有し、
   前記垂直転送電極の各駆動相に対応した駆動パルスが前記シャント配線から供給されることを特徴とする固体撮像装置。
2. 前記垂直転送電極は水平行方向に並んだ複数の前記光電変換部と接続され、前記シャント配線と前記垂直転送電極の接続部が、前記光電変換部の水平行間部に形成されている請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 前記光電変換部の水平行間部に、異なる駆動相に対応する２本の前記垂直転送電極が形成され、前記接続部を有する一方の前記垂直転送電極の電極幅が、前記接続部を有さない他方の前記垂直転送電極の電極幅よりも広い請求項２に記載の固体撮像装置。
4. 前記一方の前記垂直転送電極の前記接続部が形成されている部分で、前記他方の前記垂直転送電極が分断されている請求項３に記載の固体撮像装置。
5. 前記垂直転送電極が単層構造である請求項１から４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
6. 前記接続部において、前記シャント配線が前記垂直転送電極の上面および側面で接続されている請求項１から５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
7. 前記垂直転送電極の上面および側面での前記シャント配線との接続が、前記シャント電極と前記垂直転送電極との間に形成された絶縁膜に形成され、前記絶縁膜の下層に形成された層間絶縁膜にまで到達するコンタクトホールによって行われる請求項６に記載の固体撮像装置。
8. 前記層間絶縁膜が、受光部の反射防止膜を兼ねている請求項７に記載の固体撮像装置。
9. 前記シャント配線の上に絶縁膜を介して形成され、前記シャント配線同士の間隙部分への光の入射を遮る補助遮光膜を備えている請求項１から８のいずれか１項に記載の固体撮像装置。

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