JP3123068B2 - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JP3123068B2 JP02235367A JP23536790A JP3123068B2 JP 3123068 B2 JP3123068 B2 JP 3123068B2 JP 02235367 A JP02235367 A JP 02235367A JP 23536790 A JP23536790 A JP 23536790A JP 3123068 B2 JP3123068 B2 JP 3123068B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、全画素読み出し構造の固体撮像装置に関す
る。
[発明の概要] 本発明は、全画素読み出し構造の固体撮像装置におい
て、 3層のポリシリコン転送電極上に金属電極でシャント
したことにより、 多数の場所で金属電極とポリシリコン転送電極とのコ
ンタクトが取れるようにし、ポリシリコン転送電極を用
いた全画素FIT動作が行なえるようにしたものである。
[従来の技術] 従来、全画素読み出し型(ノンインタレース型)の固
体撮像装置は、第9図の説明図に示すように、第1ポリ
シリコン転送電極1,第2ポリシリコン転送電極2,第3ポ
リシリコン転送電極3の両端でアルミニウム配線4,5,6
とコンタクトを取っている。なお、同図中7は、例えば
フォトダイオードでなる画素を示している。また、第10
図は、第9図のA−A断面図である。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような従来例においては、全画素
読み出し型(ノンインタレース型)では、ポリシリコン
転送電極とアルミニウム配線とのコンタクトが、上記し
たようにポリシリコン転送電極の両端のみで取られてい
るため、高速転送が必要なFIT(フレーム・インターラ
イン・トランスファー)動作を行なわせる場合、転送電
極がポリシリコンで形成されているため、抵抗が高くて
FIT動作が行なえないという問題点があった。
また、上記したように、転送電極がポリシリコンのみ
では抵抗が高いため、全画素読み出し(ノンインタレー
ス型FIT CCD撮像素子)を構成する転送電極としては、
ポリシリコンより低抵抗の電極材料が必要と考えられて
いる。例えば、転送電極の低抵抗化を図るため、ポリシ
リコン転送電極表面に例えばタングステンなどの低抵抗
材料を被着させる等の試みがなされている。しかしなが
ら、全画素読み出し(ノンインタレース型FIT CCD撮像
素子)の場合、インターライン・トランスファー(IT)
動作を行なうIT CCD撮像素子に比べて40倍〜100倍の高
速転送が必要となるため、転送電極を単に低抵抗化させ
るだけでは対処し得ないという問題点があった。
本発明は、このような従来の問題点に着目して創案さ
れたものであって、ポリシリコン転送電極を用いて全画
素FIT動作が行なえる固体撮像装置を得んとするもので
ある。
[課題を解決するための手段] 特許請求の範囲第1項の構成は、垂直方向及び水平方
向に配置された画素と、水平方向での画素間に配置され
て垂直方向へ延在する垂直転送ラインと、垂直方向での
画素間に配置されて水平方向へ延在するとともに夫々の
前記画素の映像信号を垂直転送するための第一,第二転
送電極と、水平方向へ延在するとともに画素の上を跨い
で配置されるとともに夫々の前記画素の映像信号を垂直
転送するための第三転送電極と、前記垂直転送ライン上
で垂直方向へ延在する金属電極とを設け、前記第一,第
二,第三転送電極の夫々に異なる前記金属電極を、接続
部を介してシャントし、前記第三転送電極における前記
垂直転送ラインと対応する位置には、前記第一,第二転
送電極との接続部に干渉することなく垂直方向へ突出す
る枝部を形成したことを特徴とし、 特許請求の範囲第2項の構成は、垂直方向及び水平方
向に配置された画素と、水平方向での画素間に配置され
て垂直方向へ延在する垂直転送ラインと、垂直方向での
画素間に配置されて水平方向へ延在するとともに夫々の
前記画素の映像信号を垂直転送するための第一,第二.
第三転送電極と、前記垂直転送ライン上で垂直方向へ延
在する金属電極とを設け、前記第一,第二,第三転送電
極の夫々に異なる前記金属電極を、接続部を介してシャ
ントし、前記第三転送電極における前記垂直転送ライン
と対応する位置には、前記第一,第二転送電極との接続
部に干渉することなく垂直方向へ突出する枝部を形成し
たことを特徴とする。
[作用] 3層の転送電極上に金属電極をシャントすることによ
り、転送電極として低抵抗材料を用いる必要がなくな
り、その結果としてポリシリコンを用いることが可能と
なり、ポリシリコン転送電極上の多数の場所で金属電極
をシャントすることが可能となる。
[実施例] 以下、本発明に係る全画素読み出し型の固体撮像装置
の詳細を図面に示す実施例に基づいて説明する。
(第1実施例) 第1図〜第4図は、本発明の第1実施例を示してい
る。
本実施例においては、水平転送方向に沿って形成され
た第1ポリシリコン転送電極10,第2ポリシリコン転送
電極11,第3ポリシリコン転送電極12と、垂直転送方向
に沿って形成された金属電極としてのアルミニウム配線
13〜13を備えている。
このアルミニウム配線13は、固体撮像装置の垂直転送
ライン16(図2〜4参照)上を覆い、垂直転送ライン16
への光入射を遮へいすると共に、図中15で示される画素
を構成するpn接合のフォトダイオードから映像信号を読
み込んで垂直転送方向に転送するCCDに垂直転送クロッ
クパルスを印加する電極である。これらアルミニウム配
線13は、第2図〜第4図に示すように絶縁酸化膜14に開
設されるコンタクトホールを介して下層の各第1,第2,第
3ポリシリコン転送電極10,11,12と接続している。
本実施例におけるポリシリコン転送電極については、
3層目の第3ポリシリコン転送電極12のみが、画素15の
上を跨いで水平転送方向に沿って形成されている。この
第3ポリシリコン転送電極12における垂直転送ライン16
と対応する位置には垂直方向へ枝部12aが形成され、第
2図〜第4図にも示すように、枝部12aは第1ポリシリ
コン転送電極10及び第2ポリシリコン転送電極11を覆う
面積が小さくなるように設計されている。第2図〜第4
図中、9は基板である。このため、第1ポリシリコン転
送電極10,第2ポリシリコン転送電極11,第3ポリシリコ
ン転送電極12は絶縁酸化膜14に形成されるコンタクトホ
ールを介して上方のアルミニウム配線13と接続され易い
配置構造となっている。
なお、垂直転送方向に沿って形成されるアルミニウム
配線13と第1ポリシリコン転送電極10との接続部13A
は、第1図に示すように、一本の第1ポリシリコン転送
電極10について、水平転送方向へ向かってアルミニウム
配線13の3本目毎に形成され、垂直転送方向へ複数設け
られた第1ポリシリコン転送電極10は水平転送方向で同
じ位置に配置された接続部13Aを介して同一のアルミニ
ウム配線13に接続されている(第4図参照)。
次に、第2ポリシリコン転送電極11は、上記第1ポリ
シリコン転送電極10と接続されたアルミニウム配線13以
外のアルミニウム配線13と接続部13Bを介して接続さ
れ、この接続部13Bは、前記と同様に水平転送方向へ向
かってアルミニウム配線13の3本目毎に形成されてい
る。また、垂直転送方向へ複数設けられた第2ポリシリ
コン転送電極11は、水平転送方向で同じ位置に配置され
た接続部13Bを介して同一のアルミニウム配線13に接続
されている(第2図参照)。
次に、第3ポリシリコン転送電極12は、アルミニウム
配線13の3本目毎に上記第1,第2ポリシリコン転送電極
10,11に接続されないアルミニウム配線13に接続部13Cを
介して前記と同様にして接続されている(第3図参
照)。
本実施例にあっては、第1,第2,第3ポリシリコン転送
電極10,11,12が上層のアルミニウム配線13と多数箇所で
接続部13A,13B,13Cを形成出来るため、クロックパルス
は低抵抗のアルミニウム配線13を通して伝えられる部分
が長く、ポリシリコン転送電極を伝えられる距離が短
い。そのため、各転送電極が低抵抗でないポリシリコン
を電極材料として用いても、全抵抗は低く、全画素FIT
動作が行えるようになる。
(第2実施例) 第5図〜第8図は、本発明の第2実施例を示してい
る。第1実施例と同一の部材は同一の符号を付して説明
する。
先ず、本実施例においては、水平転送方向へ長い第1
ポリシリコン転送電極10を垂直転送方向に沿って複数配
設し(第6図)、次に、第7図に示すように第2ポリシ
リコン転送電極11をやはり垂直転送方向に沿って複数配
設して部分的に水平転送方向に沿って設けた絶縁酸化膜
(図示省略)を介して重ね合せる。
次に、第3ポリシリコン転送電極12は、第8図に示す
ように、垂直転送方向に延在してゲートを構成する枝部
12bと、図5中の下方へ突出して下方隣の第2ポリシリ
コン転送電極11に及ぶ枝部12Cと、図5中の上方へ突出
して上方隣の第1ポリシリコン転送電極10に及ぶ枝分12
dとを有する。
第1,第2,第3ポリシリコン転送電極10,11,12をこのよ
うな形状に形成することにより、各転送電極10,11,12は
第5図に示すようにアルミニウム配線13との接続が多数
箇所で可能になる。
即ち、第5図に示すように、第1ポリシリコン転送電
極10は接続部13Aで、第2ポリシリコン転送電極11は接
続部13Bで、第3ポリシリコン転送電極12は接続部13C
で、夫々アルミニウム配線1に接続される。
このように、本実施例においては、各ポリシリコン転
送電極をアルミニウム配線13と無理なく接続し得る構造
としたため、多数箇所での接続を実現している。
以上、実施例について説明したが、本発明はこれらに
限られるものではなく、実質的に3層のポリシリコン転
送電極上に金属電極をシャントする構成であれば、配線
材料の変更、構造の設計変更等を含む各種の変更が可能
である。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明に係る固体撮
像装置においては、多数の場所で金属電極とのコンタク
トが取れるシャント構造がとれるため、転送電極として
低抵抗材料が必要なくなり、ポリシリコン電極を使用し
た全画素FIT動作を実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る固体撮像装置の第1実施例の平面
図、第2図は第1図のI−I断面図、第3図は第1図の
II−II断面図、第4図は第1図のIII−III断面、第5図
は第2実施例の平面図、第6図は第2実施例の第1ポリ
シリコン転送電極の平面図、第7図は第2実施例の第2
ポリシリコン転送電極の平面図、第8図は第2実施例の
第3ポリシリコン転送電極の平面図、第9図は従来例の
固体撮像装置の説明図、第10図は第9図のA−A断面図
である。 10……第1ポリシリコン転送電極、11……第2ポリシリ
コン転送電極、12……第3ポリシリコン転送電極、12a
〜12d……枝部、13……アルミニウム配線(金属電
極)、13A〜13C……接続部、15……画素、16……垂直転
送ライン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/148 H04N 5/335

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】垂直方向及び水平方向に配置された画素
    と、 水平方向での画素間に配置されて垂直方向へ延在する垂
    直転送ラインと、 垂直方向での画素間に配置されて水平方向へ延在すると
    ともに夫々の前記画素の映像信号を垂直転送するための
    第一,第二転送電極と、 水平方向へ延在するとともに画素の上を跨いで配置され
    るとともに夫々の前記画素の映像信号を垂直転送するた
    めの第三転送電極と、 前記垂直転送ライン上で垂直方向へ延在する金属電極と
    を設け、 前記第一,第二,第三転送電極の夫々に異なる前記金属
    電極を、接続部を介してシャントし、 前記第三転送電極における前記垂直転送ラインと対応す
    る位置には、前記第一,第二転送電極との接続部に干渉
    することなく垂直方向へ突出する枝部を形成したことを
    特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】垂直方向及び水平方向に配置された画素
    と、 水平方向での画素間に配置されて垂直方向へ延在する垂
    直転送ラインと、 垂直方向での画素間に配置されて水平方向へ延在すると
    ともに夫々の前記画素の映像信号を垂直転送するための
    第一,第二.第三転送電極と、 前記垂直転送ライン上で垂直方向へ延在する金属電極と
    を設け、 前記第一,第二,第三転送電極の夫々に異なる前記金属
    電極を、接続部を介してシャントし、 前記第三転送電極における前記垂直転送ラインと対応す
    る位置には、前記第一,第二転送電極との接続部に干渉
    することなく垂直方向へ突出する枝部を形成したことを
    特徴とする固体撮像装置。
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