JP5176453B2 - 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5176453B2
JP5176453B2 JP2007251434A JP2007251434A JP5176453B2 JP 5176453 B2 JP5176453 B2 JP 5176453B2 JP 2007251434 A JP2007251434 A JP 2007251434A JP 2007251434 A JP2007251434 A JP 2007251434A JP 5176453 B2 JP5176453 B2 JP 5176453B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
transfer electrode
transfer
imaging device
solid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007251434A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009081402A (ja
JP2009081402A5 (ja
Inventor
健 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2007251434A priority Critical patent/JP5176453B2/ja
Priority to US12/230,156 priority patent/US8053815B2/en
Priority to TW097134880A priority patent/TWI405330B/zh
Priority to KR1020080091516A priority patent/KR20090033007A/ko
Priority to CN2008102114853A priority patent/CN101399282B/zh
Publication of JP2009081402A publication Critical patent/JP2009081402A/ja
Publication of JP2009081402A5 publication Critical patent/JP2009081402A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5176453B2 publication Critical patent/JP5176453B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14806Structural or functional details thereof
    • H01L27/14812Special geometry or disposition of pixel-elements, address lines or gate-electrodes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

本発明は、CCD(Charge Coupled Device)型の固体撮像装置及びその製造方法、並びに撮像装置に関する。
CCD型の固体撮像装置は、その大画角化に加え、画素の小型化が進んでいる。画素の受光部の開口面積が小さくなり、画素の感度特性の向上が大きな課題となっている。
CCD型の固体撮像装置では、行列状に配列された複数の受光部が設けられる。水平方向に隣接する受光部間には、受光部に蓄積された信号電荷を読み出して垂直方向に転送するための転送チャネルと複数の転送電極が設けられる。転送電極は、垂直方向の受光部間上を水平方向に通る配線により連結される。転送電極は、受光部への入射光をそれ自体が遮ってしまい、これにより画素の感度低下が起こることから、転送電極の厚みや凸部を少なくする構造が提案されている。
凸部を減らす構造としては、従来の2層あるいは3層のポリシリコンにより転送電極を形成するといった垂直CCD構造ではなく、すべての転送電極を1回のポリシリコン成膜により形成する、いわゆる単層型転送電極構造が提案されている(例えば特許文献1参照)。
特開2003−60819号公報
しかしながら、単純に従来知られている単層転送電極構造だけでは、入射光の遮り(けられ)も十分低減できず、大画角CCDや高速CCDなどに対応できないのが現状である。
図26は従来の固体撮像装置の一例を示す図であり、図26(A)は平面図、図26(B)は図26(A)のA−A’断面図、図26(C)は図26(A)の転送電極の部分の説明図である。
この固体撮像装置は、4相駆動CCDを例にしたものであり、図26(A)〜図26(C)に示すように、水平方向および垂直方向に行列状に配置された複数の受光部101を備える。受光部101は、フォトダイオードからなり、入射光量に応じた信号電荷を蓄積する。受光部101の水平方向に隣接する半導体基板100の上層部には、垂直方向に延びる転送チャネル102が設けられている。
転送チャネル102の上には、ゲート酸化膜103が形成されている。ゲート酸化膜103の上には、第1の転送電極111および第2の転送電極112が形成されている。第1の転送電極111は、受光部101の垂直方向の中央部101Aの水平方向に隣接する転送チャネル102上に浮島状(孤立して離れて)に設けられている。
第2の転送電極112は、垂直方向の受光部101間の中央部101Bの水平方向に隣接する転送チャネル102上に他の列の第2の転送電極112と連結部112Aにより連結されて設けられている。第2の転送電極112は、連結部112Aにより行毎に水平方向に連結されており、第2の配線(第2の転送電極112を水平方向に連結するもの)を兼ねている。
第1の転送電極111は、第1の転送電極111および第2の転送電極112の上層に形成された第1の配線121により行毎に水平方向に連結されている。第1の配線121は、第2の転送電極112の上層に水平方向に延びる水平部121Aと、水平部121Aから延長して転送チャネル102上に垂直方向に延びる枝葉部121Bとからなる。枝葉部121Bは、その下方のコンタクト部121Cを介して第1の転送電極111に接続されている。
この固体撮像装置を例えば、画素のユニットセル2μmの1/2.5インチ型とする。第1の転送電極111、第1の配線121および第2の転送電極112は、一般にポリシリコンからなる。第1の配線121および第2の転送電極112(第2の配線)の配線幅は300nm程度になる。第1の転送電極111、第1の配線121および第2の転送電極112の膜厚は、光のけられを低減する観点からそれぞれ200nm程度になる。ゲート酸化膜103からの第1の配線121の高さは、図26(B)に示すように、例えば450nm程度になり、受光部101の四方(水平方向および垂直方向)は、第1の転送電極111、第1の配線121および第2の転送電極112により高さ450nm程度の壁に囲まれることになる。この四方を囲む壁により受光部101に斜めから入る入射光が遮られてしまい、受光部101の感度が低下するといった問題を残していた。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、受光部の水平方向の斜めからの入射光の遮り(けられ)を低減して受光部の感度を向上させ、かつ、大画角化や高速駆動化を図ることができる固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び撮像装置を提供するにある。
上記目的を達成するため、本発明の固体撮像装置は、水平方向および垂直方向に行列状に配置された複数の受光部と、前記受光部に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送するための複数列の転送チャネルと、前記受光部の垂直方向の中央部に隣接した前記転送チャネル上に設けられ、前記受光部に蓄積された信号電荷を読み出して垂直方向に転送するための第1の転送電極と、前記第1の転送電極と同一の層の前記転送チャネル上に設けられ、前記第1の転送電極により転送された信号電荷を垂直方向に転送するための第2の転送電極と、前記行列の同行の前記第1の転送電極を水平方向に連結する第1の配線と、前記第1の配線と同一の層で形成され、前記行列の同行の前記第2の転送電極を水平方向に連結する第2の配線とを備え、前記第1および第2の転送電極の膜厚は、前記第1および第2の配線をポリシリコンで構成した場合の前記第1および第2の配線の膜厚に比べ薄く構成され、前記第2の配線は、前記第2の転送電極上に設けられ、前記第1の配線は、前記第2の配線に近接して水平方向に延びる水平部と、前記水平部から延長して枝状に垂直方向に延びて前記第1の転送電極上に延びる枝葉部とを有し、前記枝葉部は、第1の転送電極上に延びる前記枝葉部の上方に透明な層間絶縁膜の空間を作るように前記水平部から前記第1の転送電極に向かって折れ曲がり、コンタクトを介して前記第1の転送電極に接続され、前記第1の転送電極および前記第2の転送電極は、ポリシリコンからなり、前記第1の配線および前記第2の配線は、W、Al、Ti、Cu、Ta、Pt、IrもしくはRuの金属、W、Al、Ti、Cu、Ta、Pt、IrおよびRuの少なくとも2つ以上の合金、珪化物、窒化物または珪化物もしくは窒化物の積層物からなり、前記第1の配線および前記第2の配線は、前記第1の転送電極および前記第2の転送電極を覆うように形成され、前記受光部の開口を形成する遮光膜を兼ねることを特徴とする。
また、本発明の固体撮像装置の製造方法は、水平方向および垂直方向に行列状に配置された複数の受光部と、前記受光部に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送するための複数列の転送チャネルとを半導体基板に形成する工程と、前記受光部の垂直方向の中央部に隣接した前記転送チャネル上に前記受光部に蓄積された信号電荷を読み出して垂直方向に転送するための第1の転送電極を形成し、同時に、前記第1の転送電極と同一の層の前記転送チャネル上に前記第1の転送電極により転送された信号電荷を垂直方向に転送するための第2の転送電極を形成する転送電極形成工程と、前記行列の同行の前記第1の転送電極を水平方向に連結する第1の配線と、前記行列の同行の前記第2の転送電極を水平方向に連結する第2の配線とを同時に形成する配線形成工程とを含み、前記転送電極形成工程は、前記第1および第2の転送電極の膜厚を前記第1および第2の配線をポリシリコンで構成した場合の前記第1および第2の配線の膜厚より薄く形成し、前記配線形成工程は、前記第2の配線を前記第2の転送電極上に形成し、同時に、前記第1の配線を、前記第2の配線に近接して水平方向に延びる水平部と、前記水平部から延長して枝状に垂直方向に延びて前記第1の転送電極上に延びる枝葉部とで形成し、前記枝葉部を、第1の転送電極上に延びる前記枝葉部の上方に透明な層間絶縁膜の空間を作るように前記水平部から前記第1の転送電極に向かって折れ曲がり、コンタクトを介して前記第1の転送電極に接続し、前記第1の転送電極および前記第2の転送電極は、ポリシリコンからなり、前記第1の配線および前記第2の配線は、W、Al、Ti、Cu、Ta、Pt、IrもしくはRuの金属、W、Al、Ti、Cu、Ta、Pt、IrおよびRuの少なくとも2つ以上の合金、珪化物、窒化物または珪化物もしくは窒化物の積層物からなり、前記第1の配線および前記第2の配線は、前記第1の転送電極および前記第2の転送電極を覆うように形成され、前記受光部の開口を形成する遮光膜を兼ねることを特徴とする。
また、本発明の撮像装置は、固体撮像装置を用いた撮像部と、前記撮像部を制御する制御部と、前記撮像部を操作する操作部とを有し、前記固体撮像装置は、上記本発明の固体撮像装置の構成であることを特徴とする。
本発明の固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び撮像装置によれば、第1および第2の転送電極が第1および第2の配線をポリシリコンで構成した場合に比べ薄い膜厚で形成される。第2の配線は、第2の転送電極上に設けられる。第1の配線は、第2の配線の上層に設けられ水平方向に延びる水平部と、水平部から延長して枝状に垂直方向に延びて第1の転送電極上に延びる枝葉部とを有し、枝葉部は、第1の転送電極上に延びる枝葉部の上方に透明な層間絶縁膜の空間を作るように水平部から第1の転送電極に向かって折れ曲がり、コンタクトを介して第1の転送電極に接続される。
このため、第1の配線の水平部と同じ高さにある部分で第1の配線の枝葉部の第1の転送電極上にある部分に透明な層間絶縁膜の空間を作ることができる。このため、受光部への水平方向の斜めからの入射光の遮りを低減することができる。したがって、受光部の感度を向上させることができる。一般にCCDの受光部は垂直方向に長い矩形状に形成されるので、垂直方向の広角から光が入射しても感度低下は少ない。これに対し、水平方向の広角からの光は感度低下の影響が大きく、本発明のように、水平方向の入射光の遮りを低減することは、受光部の感度の向上に大きく貢献する。
また、第1および第2の転送電極が第1および第2の配線をポリシリコンで構成した場合に比べ薄い膜厚で形成される。第1および第2の転送電極の膜厚が薄いため、これらの間を層間絶縁膜で埋めるのが容易になり、第1の転送電極と第2の転送電極との間の間隔をできるだけ短くすることができ、これにより第1および第2の転送電極の面積をそれぞれ大きくすることができる。したがって、第1および第2の転送電極のキャパシタ容量を向上させ、より多くの電子の転送が可能になる。
また、第1および第2の転送電極の膜厚が薄いため、これらの対向する面積が小さくなる。したがって、第1および第2の転送電極間の容量を低減することができるので、RC時定数が低減され、高速駆動が可能となる。
また、第1の配線は、第2の配線に近接して水平方向に延びる水平部と、水平部から延長して枝状に垂直方向に延びて第1の転送電極上に延びる枝葉部とを有し、枝葉部は、コンタクトを介して第1の転送電極に接続されるため、受光部の垂直方向の開口は短くなるものの、第1および第2の配線を同層に同じ高さに形成することができるので、受光部の四方(水平方向および垂直方向)周囲の壁の高さを低くすることができる。したがって、受光部への広角の入射光の遮りを低減して受光部の感度を向上させることができる。また、第1および第2の配線を同層に形成することができるので、工程数を削減することができる。
以下、本発明の固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び撮像装置について図面を参照して説明する。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1の固体撮像装置を示す図であり、図1(A)は平面図、図1(B)は図1(A)のA−A’断面図、図1(C)は図1(A)の転送電極の部分の説明図、図1(D)は図1(A)の第2の配線部分の説明図である。
図2(A)は図1に示される実施の形態1の固体撮像装置を示す平面図であり、図2(B)は図2(A)のB−B’断面図である。図2(C)は図26に示される従来の固体撮像装置を示す平面図であり、図2(D)は図2(C)のB−B’断面図である。
この固体撮像装置は、4相駆動CCDを例にしたものであり、図1および図2に示すように、水平方向および垂直方向に行列状に配置された複数の受光部1を備える。受光部1は、フォトダイオードからなり、入射光量に応じた信号電荷を蓄積する。受光部1の水平方向に隣接する半導体基板10の上層部には、垂直方向に延びる転送チャネル2が設けられている。転送チャネル2は、受光部1に蓄積された信号電荷を読み出して垂直方向に転送するためのものである。
転送チャネル2の上には、ゲート酸化膜3が形成されている。ゲート酸化膜3の上には、第1の転送電極11および第2の転送電極12が形成されている。第1の転送電極11は、受光部1の垂直方向の中央部1Aの水平方向に隣接する転送チャネル102上に設けられている。第2の転送電極12は、垂直方向の受光部1間の中央部1Bの水平方向に隣接する転送チャネル102上に設けられている。第1の転送電極11は、受光部1に蓄積された信号電荷を読み出して垂直方向の第2の転送電極12に転送するためのものである。第2の転送電極12は、第1の転送電極11により転送された信号電荷を垂直方向の次の行の第1の転送電極11に転送するためのものである。転送チャネル2、第1の転送電極11および第2の転送電極12は、いわゆる垂直転送部を構成する。
第2の転送電極12は、第2の転送電極12上に設けられた第2の配線22により行毎に水平方向に連結されている。第2の配線22は、その下方に形成されたコンタクト部22Cにより第2の転送電極12に接続される。
第1の転送電極11は、第1の配線21により行毎に水平方向に連結されている。第1の配線21は、第2の配線22の上層に水平方向に延びる水平部21Aと、水平部21Aから延長して転送チャネル2上に垂直方向に延びる枝葉部21Bとからなる。枝葉部21Bは、第1の転送電極11上に延びる枝葉部21Bの上方に図示しない透明な層間絶縁膜の空間を作るように水平部21Aから第1の転送電極11に向かって折れ曲がり第1の転送電極上11に延びる。枝葉部21Bは、その下方のコンタクト部21Cを介して第1の転送電極111に接続されている。
この固体撮像装置を例えば、画素のユニットセル2μmの1/2.5インチ型とする。第1の転送電極11および第2の転送電極12は、ポリシリコンからなり、その膜厚は、光のけられを低減する観点から例えば40nm程度で形成される。第1の転送電極11および第2の転送電極12は、1回のポリシリコンの成膜により形成される、いわゆる単層型電極構造を有する。第1の配線21および第2の配線22は、それぞれポリシリコンからなり、その膜厚は、光のけられを低減する観点から例えば200nm程度で形成される。第1の転送電極11および第2の転送電極12と、第1の配線21と、第2の配線22とは、それぞれ別の工程で形成される。
実施の形態1によれば、第1の転送電極11および第2の転送電極12の膜厚は、第1の配線21や第2の配線22に比べ十分に薄くすることができる。このため、第1の転送電極11の上方のゲート酸化膜3からの第1の配線21の枝葉部21Bの高さは、第1の転送電極11の膜厚40nmに第1の配線21の膜厚200nmを加えた240nmとなり、図26、図2(C)および図2(D)に示される従来の固体撮像装置のゲート酸化膜103からの第1の配線111の高さ450nmに比べ格段に低くなる。このため、水平方向の広角からの光の入射のけられが低減され、受光部1の感度を向上させることができる。
一方、第2の配線22の上方に形成された第1の配線21の水平部21Aのゲート酸化膜3からの高さは、第2の転送電極12の膜厚40nmに第2の配線22の膜厚200nm、図示しない層間絶縁膜の厚み50nm、第1の配線21の膜厚200nmを加えた490nmとなり、従来の固体撮像装置のゲート酸化膜103からの第1の配線111の高さ450nmに比べやや高くなる。
一般に固体撮像装置は、LCDやCRTなどの表示装置と同様の画面サイズにするため、垂直方向に比べ水平方向の画面サイズが大きい。このため、第1の配線21および第2の配線22が水平方向に延びる固体撮像装置では、水平方向の最外周の画素のほうが垂直方向の最外周の画素より光が広角に入射してくる。水平方向の最外周の画素のほうが転送電極や配線によりけられてしまう光の量が多く、その感度低下が大きい。したがって、第1の転送電極11上の第1配線21の枝葉部21Bの上方に図示しない透明な層間絶縁膜の空間を作り、水平方向からの広角の光を取り入れる実施の形態1の固体撮像装置は、水平方向の最外周の画素の感度を向上させるのに大きく寄与する。
前述のように、第1の配線21の水平部21Aのゲート酸化膜3からの高さは、従来にくらべ若干高くなる。一般に受光部1の開口部は垂直方向に長い。このため、垂直方向から入射してくる光は、広角から入射してきても、受光部1の感度低下は小さい。実施の形態1の固体撮像装置のように水平方向からの広角の入射光を効率良く取り入れたほうが、受光部1の感度を向上させる上で改善効果が大きい。
また、実施の形態1によれば、第1の転送電極11および第2の転送電極12の膜厚を薄く形成できる。このため、第1の転送電極11と第2の転送電極12との間に形成する層間絶縁膜のアスペクト比が従来に比べ小さくなり、第1の転送電極11と第2の転送電極12との間の層間絶縁膜の埋め込みが容易になる。このため、第1の転送電極11と第2の転送電極12との間隔を小さくすることができるので、第1の転送電極11および第2の転送電極12の面積を大きくすることができる。したがって、第1の転送電極11および第2の転送電極12のキャパシタ容量を大きくし、より多くの電子を転送することが可能となる。
また、実施の形態1によれば、第1の転送電極11および第2の転送電極12の膜厚が小さいため、これらの対向面積が小さくなる。したがって、第1の転送電極11および第2の転送電極12間の容量を低減することができるので、RC時定数を低減して高速駆動が可能となる。
なお、図1および図2では、説明を容易にするため、第1配線21および第2配線22の層間絶縁膜は図示が省略され、半導体基板10の詳細や第1配線21の上層の詳細も省略されている。第1配線21の上層には、他の層間絶縁膜や遮光膜、カラーフィルタ、マイクロレンズ等が構成されるのは言うまでもない。
また、第1配線21の枝葉部21Bは、第1配線21の水平部21Aから垂直方向に枝状に延びるように構成されているが、枝葉部21Bの形状は、これに限るものではない。例えば、垂直方向にV字状に延びるように構成してもよい。この場合、枝葉部および水平部からなる第1配線21の平面図は、上から視て波状のようになる。
図3〜図11は、実施の形態1の固体撮像装置の製造方法を示す図であり、ゲート酸化膜3上に、第1の転送電極11、第2の転送電極12、第1の配線21および第2の配線22を形成する方法を示す。
ここでは、半導体基板10に受光部1や転送チャネル2を形成する工程や、半導体基板10上にゲート酸化膜3を形成する工程は、省略する。
まず、ゲート酸化膜3上に第1の転送電極11および第2の転送電極12となるポリシリコンを成膜する。
次に、図3に示すように、フォトレジストにより受光部1、第1の転送電極11および第2の転送電極12をパターニングし、ドライエッチング法でポリシリコンを除去した後、フォトレジストを除去して第1の転送電極11および第2の転送電極12を形成する。
次に、図4に示すように、第1の転送電極11、第2の転送電極12およびゲート酸化膜3上に層間絶縁膜32を形成し、第1の転送電極11および第2の転送電極12の間を埋め込む。層間絶縁膜32は、例えばSiOがカップリング容量の観点から好ましいが、SiNなどを用いてもよい。
次に、図5に示すように、層間絶縁膜32の上にフォトレジストで第2の配線22のコンタクト部22Cのためのコンタクト孔32Cをパターニングし、そのフォトレジストをマスクにドライエッチング法により層間絶縁膜32を除去し、コンタクト孔32Cを開口する。
次に、図6に示すように、層間絶縁膜32の上に第2の配線22となるポリシリコン42を成膜する。次に、図7に示すように、ポリシリコン42の上にフォトレジストで第2の配線22をパターニングし、そのフォトレジストをマスクにドライエッチッグ法によりポリシリコン42を除去し、第2の配線22を形成する。
次に、図8に示すように、第2の配線22および層間絶縁膜32の上に層間絶縁膜31を形成する。層間絶縁膜31は、例えばSiOがカップリング容量の観点から好ましいが、SiNなどを用いてもよい。
次に、図9に示すように、層間絶縁膜31の上にフォトレジストで第1の配線21のコンタクト部21Cのためのコンタクト孔31Cをパターニングし、そのフォトレジストをマスクにドライエッチング法により層間絶縁膜31を除去し、コンタクト孔31Cを開口する。
次に、図10に示すように、層間絶縁膜31の上に第1の配線21となるポリシリコン41を成膜する。次に、図11に示すように、ポリシリコン41の上にフォトレジストで第1の配線21をパターニングし、そのフォトレジストをマスクにドライエッチッグ法によりポリシリコン41を除去し、第1の配線21を形成する。
図26、図2(C)および図2(D)に示される従来の固体撮像装置では、ゲート酸化膜103上に第1の転送電極111および第2の転送電極112を形成するためにドライエッチング法でポリシリコンを除去する際、特に受光部101の4隅の部分のゲート酸化膜103にダメージを与え、膜減りを起こしてしまう。膜減りが大きく半導体基板100に達すると、受光部101の欠陥となり、欠陥から電子が湧き出ることになる。このゲート酸化膜103の膜減り量の制御は非常に難しい。
これに対し、実施の形態1によれば、第1の転送電極11および第2の転送電極12の膜厚を40nm程度に薄くできるので、受光部1の4隅の部分のゲート酸化膜3のダメージが軽減され、受光部1の欠陥を有効に防止することができる。
(実施の形態2)
図12は実施の形態2の固体撮像装置を示す図であり、図12(A)は平面図、図12(B)は図12(A)のA−A’断面図である。
図12に示すように、実施の形態2の固体撮像装置は、図1および図2に示される実施の形態1の固体撮像装置の第1の配線21を金属からなる第1の配線23に置き換えたものである。他の部分は、実施の形態1の固体撮像装置と同様の構成であり、同一符号を付し、その説明を省略する。
第1の配線23の金属としては、例えばWやAl、Tiなどが好ましいが、Cu、Ta、Pt、Ir、Ruでもよい。また、Al、Ti、Cu、Ta、Pt、IrおよびRuの少なくとも2つ以上の合金でもよい。さらに、珪化物、窒化物やこれらの積層物でもよい。
実施の形態2によれば、第1の配線23の比抵抗をポリシリコンに比べ低くすることができる。このため、第1の配線23の比抵抗をポリシリコンと同程度にした場合には、第1の配線23の膜厚を小さくし、第1の配線23のゲート酸化膜3からの高さを格段に低くすることができる。したがって、広角からの入射光のけられを低減して、受光部1の感度をいっそう向上させることができる。
また、第1の配線23の比抵抗をポリシリコンに比べ低くすることができるので、受光部1の読み出し電圧を低減することができる。また、配線長が周辺部の画素より長い中央部の画素に電圧が印加されるまでの時間をポリシリコンの配線に比べ短くすることができる。したがって、伝播遅延に起因する印加電圧の上昇を抑えたり、CCDの中央部の画素での電圧降下に起因する印加電圧の上昇を抑えることができる。
また、第1の配線23の配線幅を広くして第1の転送電極11および第2の転送電極12を覆うように構成すれば、第1の配線23は、受光部1の開口を形成する遮光膜を兼ねることができる。これにより、従来の配線層の上層の遮光膜を省略することができる。
(実施の形態3)
図13は実施の形態3の固体撮像装置を示す図であり、図13(A)は平面図、図13(B)は図13(A)のA−A’断面図、図13(C)は図13(A)のB−B’断面図、図13(D)は図13(A)の第2の配線の部分の説明図、図13(E)は図13(A)の第1の配線の部分の説明図である。
図13に示すように、実施の形態3の固体撮像装置は、図12に示される実施の形態2の固体撮像装置の第2の配線22を金属からなる第2の配線24に置き換えたものであり、第1の配線23および第2の配線24の両方を金属配線にしたものである。他の部分は、実施の形態1の固体撮像装置と同様の構成であり、同一符号を付し、その説明を省略する。
第2の配線24の金属としては、例えばWやAl、Tiなどが好ましいが、Cu、Ta、Pt、Ir、Ruでもよい。また、Al、Ti、Cu、Ta、Pt、IrおよびRuの少なくとも2つ以上の合金でもよい。さらに、珪化物、窒化物やこれらの積層物でもよい。
実施の形態3によれば、第1の配線23および第2の配線24の比抵抗をポリシリコンに比べ低くすることができる。このため、第1の配線23および第2の配線24の比抵抗をポリシリコンと同程度にした場合には、第1の配線23および第2の配線24の膜厚を小さくし、第1の配線23のゲート酸化膜3からの高さをいっそう低くすることができる。したがって、広角からの入射光のけられをいっそう低減して、受光部1の感度をいっそう向上させることができる。
また、第1の配線23および第2の配線24の配線幅を広くして第1の転送電極11および第2の転送電極12を覆うように構成すれば、第1の配線23および第2の配線24は、受光部1の開口を形成する遮光膜を兼ねることができる。これにより、従来の配線層の上層の遮光膜を省略することができる。以下、遮光膜を兼ねる第1の配線23および第2の配線24の変形例について説明する。
図14は実施の形態3の第1の変形例の固体撮像装置を示す図であり、図14(A)は平面図、図14(B)は図14(A)のA−A’断面図、図14(C)は図14(A)のB−B’断面図、図14(D)は図14(A)の第2の配線の部分の説明図、図14(E)は図14(A)の第1の配線の部分の説明図である。
図14に示すように、この固体撮像装置は、図13に示される第1の配線23および第2の配線24をそれぞれ第1の配線71および第2の配線72に置き換えたものである。第1の配線71および第2の配線72の配線幅は、第1の転送電極11および第2の転送電極12を覆うように広くされている。また、第1の配線71の枝葉部71Bは、隣の行の第2の配線72上に重なるように第1の転送電極11からさらに延長されている。第1の配線71の枝葉部71Bは、第1の転送電極11の両側面を覆っている。
図15は実施の形態3の第2の変形例の固体撮像装置を示す図であり、図15(A)は平面図、図15(B)は図15(A)のA−A’断面図、図15(C)は図15(A)のB−B’断面図、図15(D)は図15(A)の第1の配線の部分の説明図、図15(E)は図15(A)の第2の配線の部分の説明図である。
図15に示すように、図14に示される第1の配線71および第2の配線72をそれぞれ第1の配線73および第2の配線74に置き換え、配線の形成順序を逆にしたものである。図14では、第2の配線72を形成した後に第1の配線71を形成しているのに対し、図15では、第1の配線73を形成した後、第2の配線74を形成している。
図16は実施の形態3の第3の変形例の固体撮像装置を示す図であり、図16(A)は平面図、図16(B)は図16(A)のA−A’断面図、図16(C)は図16(A)のB−B’断面図、図16(D)は図16(A)の第1の配線の部分の説明図、図16(E)は図16(A)の第2の配線の部分の説明図である。
図16に示すように、この固体撮像装置は、図15に示される第1の配線73および第2の配線74をそれぞれ第1の配線75および第2の配線76に置き換えたものである。
第1の配線75は、受光部1を囲むように格子状に形成されている。すなわち第1の配線75は、同行の第2の配線76に近接する水平部75Aと、隣の行に近接する水平部75Cと、これらを垂直方向に繋げて第1の転送電極に接続される枝葉部75Bとから構成される。
図17は実施の形態3の第4の変形例の固体撮像装置を示す図であり、図17(A)は平面図、図17(B)は図17(A)のA−A’断面図、図17(C)は図17(A)のB−B’断面図、図17(D)は図17(A)の第2の配線の部分の説明図、図17(E)は図17(A)の第1の配線の部分の説明図である。
図17に示すように、この固体撮像装置は、図16に示される第1の配線75および第2の配線76をそれぞれ第1の配線77および第2の配線78に置き換え、配線の形成順序を逆にしたものである。
第1の配線75同様に第1の配線77も格子状に形成される。
図16では、第1の配線75を形成した後に第2の配線76を形成しているのに対し、図17では、第2の配線78を形成した後、第1の配線77を形成している。
図18は実施の形態3の第5の変形例の固体撮像装置を示す図であり、図18(A)は平面図、図18(B)は図18(A)のA−A’断面図、図18(C)は図18(A)のB−B’断面図、図18(D)は図18(A)の第2の配線の部分の説明図、図18(E)は図18(A)の第1の配線の部分の説明図である。
図18に示すように、この固体撮像装置は、第1の転送電極11に接続される第1の配線81と第2の転送電極に接続される第2の配線82とを備える。第2の配線82は、第2の電極上に水平方向に設けられた水平部82Aを有する。第1の配線81は隣の行の第2の配線82の水平部82Aに近接して水平方向に設けられた水平部81Aと、水平部81Aから枝状に垂直方向に延び第1の転送電極11に達する枝葉部81Bとを有する。第1の配線81の枝葉部81Bは、第1の転送電極11とほぼ同じ幅で広がり、水平部81Aから第1の転送電極11を通り第2の配線82の水平部82Aに近づくように延びる。第2の配線82は、その水平部82Aから延長して延びて第1の配線の枝葉部81Bの下の第1の転送電極11および第2の転送電極12の垂直方向の両辺に沿って延びる2本の枝葉部82Bおよび82Cを有する。
このような構成にすることにより、第1の転送電極11に接続される第1の配線71、73、75、77で遮光する場合と違い、第1の転送電極11の近傍の受光部1で読み出し電圧が印加されなくなる。例えば図16の場合には、受光部1から電子を読み出すときに、受光部1と転送部の間のポテンシャル障壁を潰すためにプラス10(V)程度の電圧を印加する必要があるが、その電圧が配線材料にもかかってしまうため、配線材料−シリコン基板間にリーク電流が流れてしまう懸念がある。これに対し、図18の配線の場合、読み出し電圧は、受光部1の脇の電極に印加されないため、そのような懸念がない。
なお、実施の形態2では、第1の配線23を金属で構成し、実施の形態3では、第1の配線23および第2の配線24を金属で構成したが、実施の形態1の第1の配線21をポリシリコンで構成し、第2配線22のみを金属で構成してもよい。この場合にも、第1の配線23のゲート酸化膜3からの高さを格段に低くすることができる。したがって、広角からの入射光のけられを低減して、受光部1の感度をいっそう向上させることができる。
(実施の形態4)
図19は実施の形態4の固体撮像装置を示す図であり、図19(A)は平面図、図19(B)は図19(A)のA−A’断面図、図19(C)は図19(A)の転送電極の部分の説明図、図19(D)は図19(A)の第2の配線の部分の説明図である。
図19に示すように、実施の形態4の固体撮像装置は、図1に示される実施の形態1の固体撮像装置の第2の転送電極12を連結部12Aにより水平方向に連結したものである。連結部12Aは、第1の転送電極11および第2の転送電極とともに1回のポリシリコンの成膜により製造される。
実施の形態4によれば、第2の転送電極12が連結部12Aにより水平方向に連結されるので、第2の転送電極12のいっそうの薄膜化が可能になる。したがって、広角からの入射光のけられを低減して、受光部1の感度をいっそう向上させることができる。
また、ひとつのコンタクトが開口不良でも、ポリシリコンを通じて隣のコンタクトから電圧を印加できる。
(実施の形態5)
図20は実施の形態5の固体撮像装置を示す図であり、図20(A)は平面図、図20(B)は図20(A)のA−A’断面図、図20(C)は図20(A)の転送電極の部分の説明図、図20(D)は図20(A)の第2の配線の部分の説明図である。
図20に示すように、実施の形態5の固体撮像装置は、実施の形態4の固体撮像装置と同様に第2の転送電極12が連結部12Aにより水平方向に連結されるが、第2の配線22がコンタクト部22Cにより第2の転送電極12に接続されるのではなく、第2の配線22が水平方向に長く連続したコンタクト部22Dにより接続される。このようにコンタクト部22Dを構成すると、コンタクトの形成が容易になり、また、第2の転送電極12のいっそうの薄膜化が可能になる。したがって、広角からの入射光のけられを低減して、受光部1の感度をいっそう向上させることができる。
(実施の形態6)
図21は実施の形態6の固体撮像装置を示す図であり、図21(A)は平面図、図21(B)は図21(A)のA−A’断面図、図21(C)は図21(A)の転送電極の部分の説明図、図21(D)は図21(A)の第1および第2の配線の部分の説明図である。
図22(A)は図21に示される実施の形態6の固体撮像装置を示す平面図であり、図22(B)は図22(A)のB−B’断面図である。図22(C)は図26に示される従来の固体撮像装置を示す平面図であり、図22(D)は図22(C)のB−B’断面図である。
図21および図22に示すように、実施の形態6の固体撮像装置は、第1の転送電極11を水平方向に連結する第1の配線25および第2の転送電極12を水平方向に連結する第2の配線26が1層のポリシリコン成膜から形成され、並列に設けられる点が実施の形態1の固体撮像装置と異なる。他の部分は、実施の形態1の固体撮像装置と同様の構成であり、同一符号を付し、その説明を省略する。
第2の配線26は、第2の転送電極12上に設けられ、第2の配線26の下方のコンタクト部26Cにより第2の転送電極12に接続されている。第1の配線25は、第2の配線に近接して並列に設けられ、第2の転送電極12の上方に水平方向に延びる水平部25Aと、水平部25Aから延長して転送チャネル2上に垂直方向に延びる枝葉部25Bとからなる。枝葉部25Bは、その下方のコンタクト部25Cを介して第1の転送電極111に接続されている。
実施の形態6によれば、第1の配線25および第2の配線26を1層のポリシリコン成膜から形成し、並列に設けている。このため、受光部1の垂直方向のサイズは小さくなるものの、第1の配線25および第2の配線26のゲート酸化膜3からの高さを低くすることができる。したがって、広角からの入射光のけられを低減して、受光部1の感度をいっそう向上させることができる。また、1層のポリシリコン成膜により第1の配線25および第2の配線26を形成することができるので、工程数を削減することができる。
(実施の形態7)
図23は実施の形態7の固体撮像装置を示す図であり、図23(A)は平面図、図23(B)は図23(A)のA−A’断面図、図23(C)は図23(A)の転送電極の部分の説明図、図23(D)は図23(A)の第2および第3の配線の部分の説明図である。
実施の形態7の固体撮像装置は、3相駆動CCDまたは6相駆動CCDを例にしたものである。なお、実施の形態1と同様の構成には、同一符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態7の固体撮像装置は、実施の形態1の第1の転送電極11および第2の転送電極12に加え、第3の転送電極13を備える。第1の転送電極11は、受光部1に蓄積された信号電荷を読み出して垂直方向の第2の転送電極12に転送するためのものである。第2の転送電極12は、第1の転送電極11により転送された信号電荷を垂直方向の第3の転送電極13に転送するためのものである。第3の転送電極13は、第2の転送電極12により転送された信号電荷を垂直方向の次の行の第1の転送電極11に転送するためのものである。第1の転送電極11、第2の転送電極12および第3の転送電極13は、いわゆる単層型電極構造を有し、1回のポリシリコンの成膜により形成される。
第1の転送電極11は、第1の配線51により行毎に水平方向に連結される。第2の転送電極12は、第2の配線52により行毎に水平方向に連結される。第3の転送電極13は、第3の配線53により行毎に水平方向に連結される。
第2の配線52は、第2の転送電極12上に設けられ、水平方向に延び、その下方のコンタクト部52Cを介して第2の転送電極12に接続される。第3の配線53は、第3の転送電極13上に設けられ、水平方向に延び、その下方のコンタクト部53Cを介して第3の転送電極13に接続される。
第1の配線51は、第2の配線52および第3の配線53の上層に水平方向に延びる水平部51Aと、水平部51Aから延長して転送チャネル2上に垂直方向に延びる枝葉部51Bとからなる。枝葉部51Bは、第1の転送電極11上に延びる枝葉部51Bの上方に図示しない透明な層間絶縁膜の空間を作るように水平部51Aから第1の転送電極11に向かって折れ曲がり第1の転送電極上11に延びる。枝葉部51Bは、その下方のコンタクト部51Cを介して第1の転送電極11に接続されている。
第2の配線52および第3の配線53は、同層のポリシリコン成膜から形成される。第1の配線51は、第2の配線52および第3の配線53の上層に層間絶縁膜を介して形成される。
実施の形態7によれば、実施の形態1と同様に、第1の転送電極上の第1の配線51の枝葉部51Bの上方に透明な層間絶縁膜の空間を作り、水平方向の広角からの光のけられを低減している。したがって、受光部1の感度を向上させることができる。
(実施の形態8)
図24は実施の形態8の固体撮像装置を示す図であり、図24(A)は平面図、図24(B)は図24(A)のA−A’断面図、図24(C)は図24(A)の転送電極の部分の説明図、図24(D)は図24(A)の第1および第2の配線の部分の説明図である。
実施の形態8の固体撮像装置は、実施の形態7の固体撮像装置の第1の配線51、第2の配線52および第3の配線53を第1の配線61、第2の配線62および第3の配線63に置き換えたものである。なお、他の部分は、実施の形態7の固体撮像装置と同様の構成であり、同一符号を付し、その説明を省略する。
第1の配線61は、同行の第1の転送電極11を水平方向に連結する。第2の配線62は、同行の第2の転送電極12を水平方向に連結する。第3の配線63は、同行の第3の転送電極13を水平方向に連結する。
第2の配線62は、第2の転送電極12上に設けられ、水平方向に延び、その下方のコンタクト部62Cを介して第2の転送電極12に接続されている。
第1の配線61は、第2の配線62の上層に水平方向に延びる水平部61Aと、水平部61Aから延長して転送チャネル2上に垂直方向に延びる枝葉部61Bとからなる。枝葉部61Bは、第1の転送電極11上に延びる枝葉部61Bの上方に図示しない透明な層間絶縁膜の空間を作るように水平部61Aから第1の転送電極11に向かって折れ曲がり第1の転送電極11上に延びる。枝葉部61Bは、その下方のコンタクト部61Cを介して第1の転送電極11に接続されている。
第3の配線63は、第2の配線62の上層に水平方向に延びる水平部63Aと、水平部63Aから延長して転送チャネル2上に垂直方向に延びる枝葉部63Bとからなる。枝葉部63Bは、水平部63Aから第1の転送電極11に向かって折れ曲がり第3の転送電極13上に延びる。枝葉部63Bは、第3の転送電極13に接続されている。
第1の配線61および第3の配線63は、第2の配線62の上層に層間絶縁膜を介して形成される。第1の配線61および第3の配線63は、同層のポリシリコン成膜から形成される。
実施の形態8によれば、実施の形態7と同様に、第1の転送電極上の第1の配線61の枝葉部61Bの上方に透明な層間絶縁膜の空間を作り、水平方向の広角からの光のけられを低減している。したがって、受光部1の感度を向上させることができる。
(実施の形態9)
実施の形態9は、本発明を適用した撮像装置の具体例を説明する。
図25はCCDイメージセンサを用いたカメラ装置の構成例を示すブロック図である。
図25において、撮像部310は、例えば図1に示したCCDイメージセンサを用いて被写体の撮像を行い、撮像信号をメイン基板に搭載されたシステムコントロール部320に出力する。すなわち、撮像部310では、上述したCCDイメージセンサの出力信号に対し、AGC(自動利得制御)、OB(オプティカルブラック)クランプ、CDS(相関二重サンプリング)、A/D変換といった処理を行い、デジタル撮像信号を生成して出力する。
なお、本例では、撮像部310内で撮像信号をデジタル信号に変換してシステムコントロール部320に出力する例について示しているが、撮像部310からアナログ撮像信号をシステムコントロール部320に送り、システムコントロール部320側でデジタル信号に変換する構成であってもよい。また、撮像部310内での処理も種々の方法があり、特に限定しないことは勿論である。
また、撮像光学系300は、鏡筒内に配置されたズームレンズ301や絞り機構302等を含み、CCDイメージセンサの受光部に被写体像を結像させるものであり、システムコントロール部320の指示に基づく駆動制御部330の制御により、各部を機械的に駆動してオートフォーカス等の制御が行われる。
また、システムコントロール部320には、CPU321、ROM322、RAM323、DSP324、外部インターフェース325等が設けられている。
CPU321は、ROM322及びRAM323を用いて本カメラ装置の各部に指示を送り、システム全体の制御を行う。
DSP324は、撮像部310からの撮像信号に対して各種の信号処理を行うことにより、所定のフォーマットによる静止画または動画の映像信号(例えばYUV信号等)を生成する。
外部インターフェース325には、各種エンコーダやD/A変換器が設けられ、システムコントロール部320に接続される外部要素(本例では、ディスプレイ360、メモリ媒体340、操作パネル部350)との間で、各種制御信号やデータをやり取りする。
ディスプレイ360は、本カメラ装置に組み込まれた例えば液晶パネル等の小型表示器であり、撮像した画像を表示する。なお、このようなカメラ装置に組み込まれた小型表示器に加えて、外部の大型表示装置に画像データを伝送し、表示できる構成とすることも勿論可能である。
メモリ媒体340は、例えば各種メモリカード等に撮影された画像を適宜保存しておけるものであり、例えばメモリ媒体コントローラ341に対してメモリ媒体を交換可能なものとなっている。メモリ媒体340としては、各種メモリカードの他に、磁気や光を用いたディスク媒体等を用いることができる。
操作パネル部350は、本カメラ装置で撮影作業を行うに際し、ユーザが各種の指示を行うための入力キーを設けたものであり、CPU321は、この操作パネル部350からの入力信号を監視し、その入力内容に基づいて各種の動作制御を実行する。
このようなカメラ装置に、本発明を適用することにより、種々の被写体に関し、高品位の撮影を行うことができる。なお、以上の構成において、システムの構成要素となる単位デバイスや単位モジュールの組み合わせ方、セットの規模等については、製品化の実情等に基づいて適宜選択することが可能であり、本発明の撮像装置は、種々の変形を幅広く含むものとする。
また、本発明の固体撮像装置及び撮像装置において、撮像対象(被写体)としては、人や景色等の一般的な映像に限らず、偽札検出器や指紋検出器等の特殊な微細画像パターンの撮像にも適用できるものである。この場合の装置構成としては、図25に示した一般的なカメラ装置ではなく、さらに特殊な撮像光学系やパターン解析を含む信号処理系を含むことになり、この場合にも本発明の作用効果を十分発揮して、精密な画像検出を実現することが可能となる。
さらに、遠隔医療や防犯監視、個人認証等のように遠隔システムを構成する場合には、上述のようにネットワークと接続した通信モジュールを含む装置構成とすることも可能であり、幅広い応用が実現可能である。
実施の形態1の固体撮像装置を示す図であり、図1(A)は平面図、図1(B)は図1(A)のA−A’断面図、図1(C)は図1(A)の転送電極の部分の説明図、図1(D)は図1(A)の第2の配線の部分の説明図である。 図2(A)は図1に示される実施の形態1の固体撮像装置を示す平面図であり、図2(B)は図2(A)のB−B’断面図である。図2(C)は図26に示される従来の固体撮像装置を示す平面図であり、図2(D)は図2(C)のB−B’断面図である。 実施の形態1の固体撮像装置の製造方法を示す図であり、図3(A)は平面図、図3(B)は図3(A)のA−A’断面図、図3(C)は図3(A)のB−B’断面図、図3(D)は図3(A)のC−C’断面図である。 実施の形態1の固体撮像装置の製造方法を示す図であり、図4(A)は平面図、図4(B)は図4(A)のA−A’断面図、図4(C)は図4(A)のB−B’断面図、図4(D)は図4(A)のC−C’断面図である。 実施の形態1の固体撮像装置の製造方法を示す図であり、図5(A)は平面図、図5(B)は図5(A)のA−A’断面図、図5(C)は図5(A)のB−B’断面図、図5(D)は図5(A)のC−C’断面図である。 実施の形態1の固体撮像装置の製造方法を示す図であり、図6(A)は平面図、図6(B)は図6(A)のA−A’断面図、図6(C)は図6(A)のB−B’断面図、図6(D)は図6(A)のC−C’断面図である。 実施の形態1の固体撮像装置の製造方法を示す図であり、図7(A)は平面図、図7(B)は図7(A)のA−A’断面図、図7(C)は図7(A)のB−B’断面図、図7(D)は図7(A)のC−C’断面図である。 実施の形態1の固体撮像装置の製造方法を示す図であり、図8(A)は平面図、図8(B)は図8(A)のA−A’断面図、図8(C)は図8(A)のB−B’断面図、図8(D)は図8(A)のC−C’断面図である。 実施の形態1の固体撮像装置の製造方法を示す図であり、図9(A)は平面図、図9(B)は図9(A)のA−A’断面図、図9(C)は図9(A)のB−B’断面図、図9(D)は図9(A)のC−C’断面図である。 実施の形態1の固体撮像装置の製造方法を示す図であり、図10(A)は平面図、図10(B)は図10(A)のA−A’断面図、図10(C)は図10(A)のB−B’断面図、図10(D)は図10(A)のC−C’断面図である。 実施の形態1の固体撮像装置の製造方法を示す図であり、図11(A)は平面図、図11(B)は図11(A)のA−A’断面図、図11(C)は図11(A)のB−B’断面図、図11(D)は図11(A)のC−C’断面図である。 実施の形態2の固体撮像装置を示す図であり、図12(A)は平面図、図12(B)は図12(A)のA−A’断面図である。 実施の形態3の固体撮像装置を示す図であり、図13(A)は平面図、図13(B)は図13(A)のA−A’断面図、図13(C)は図13(A)のB−B’断面図、図13(D)は図13(A)の第2の配線の部分の説明図、図13(E)は図13(A)の第1の配線の部分の説明図である。 実施の形態3の第1の変形例の固体撮像装置を示す図であり、図14(A)は平面図、図14(B)は図14(A)のA−A’断面図、図14(C)は図14(A)のB−B’断面図、図14(D)は図14(A)の第2の配線の部分の説明図、図14(E)は図14(A)の第1の配線の部分の説明図である。 実施の形態3の第2の変形例の固体撮像装置を示す図であり、図15(A)は平面図、図15(B)は図15(A)のA−A’断面図、図15(C)は図15(A)のB−B’断面図、図15(D)は図15(A)の第1の配線の部分の説明図、図15(E)は図15(A)の第2の配線の部分の説明図である。 実施の形態3の第3の変形例の固体撮像装置を示す図であり、図16(A)は平面図、図16(B)は図16(A)のA−A’断面図、図16(C)は図16(A)のB−B’断面図、図16(D)は図16(A)の第1の配線の部分の説明図、図16(E)は図16(A)の第2の配線の部分の説明図である。 実施の形態3の第4の変形例の固体撮像装置を示す図であり、図17(A)は平面図、図17(B)は図17(A)のA−A’断面図、図17(C)は図17(A)のB−B’断面図、図17(D)は図17(A)の第2の配線の部分の説明図、図17(E)は図17(A)の第1の配線の部分の説明図である。 実施の形態3の第5の変形例の固体撮像装置を示す図であり、図18(A)は平面図、図18(B)は図18(A)のA−A’断面図、図18(C)は図18(A)のB−B’断面図、図18(D)は図18(A)の第2の配線の部分の説明図、図18(E)は図18(A)の第1の配線の部分の説明図である。 実施の形態4の固体撮像装置を示す図であり、図19(A)は平面図、図19(B)は図19(A)のA−A’断面図、図19(C)は図19(A)の転送電極の部分の説明図、図19(D)は図19(A)の第2の配線の部分の説明図である。 実施の形態5の固体撮像装置を示す図であり、図20(A)は平面図、図20(B)は図20(A)のA−A’断面図、図20(C)は図20(A)の転送電極の部分の説明図、図20(D)は図20(A)の第2の配線の部分の説明図である。 実施の形態6の固体撮像装置を示す図であり、図21(A)は平面図、図21(B)は図21(A)のA−A’断面図、図21(C)は図21(A)の転送電極の部分の説明図、図21(D)は図21(A)の第1および第2の配線の部分の説明図である。 図22(A)は実施の形態6の固体撮像装置を示す平面図であり、図22(B)は図22(A)のB−B’断面図である。図22(C)は図26に示される従来の固体撮像装置を示す平面図であり、図22(D)は図22(C)のB−B’断面図である。 実施の形態7の固体撮像装置を示す図であり、図23(A)は平面図、図23(B)は図23(A)のA−A’断面図、図23(C)は図23(A)の転送電極の部分の説明図、図23(D)は図23(A)の第2および第3の配線の部分の説明図である。 実施の形態8の固体撮像装置を示す図であり、図24(A)は平面図、図24(B)は図24(A)のA−A’断面図、図24(C)は図24(A)の転送電極の部分の説明図、図24(D)は図24(A)の第1および第2の配線の部分の説明図である。 CCDイメージセンサを用いたカメラ装置の構成例を示すブロック図である。 従来の固体撮像装置の一例を示す図であり、図26(A)は平面図、図26(B)は図26(A)のA−A’断面図、図26(C)は図26(A)の転送電極の部分の説明図である。
符号の説明
10……半導体基板、2……転送チャネル、3……ゲート酸化膜、11……第1の転送電極、12……第2の転送電極、21……第1の配線、21A……水平部、21B……枝葉部、22……第2の配線。

Claims (6)

  1. 水平方向および垂直方向に行列状に配置された複数の受光部と、
    前記受光部に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送するための複数列の転送チャネルと、
    前記受光部の垂直方向の中央部に隣接した前記転送チャネル上に設けられ、前記受光部に蓄積された信号電荷を読み出して垂直方向に転送するための第1の転送電極と、
    前記第1の転送電極と同一の層の前記転送チャネル上に設けられ、第1の転送電極により転送された信号電荷を垂直方向に転送するための第2の転送電極と、
    前記行列の同行の前記第1の転送電極を水平方向に連結する第1の配線と、
    前記行列の同行の前記第2の転送電極を水平方向に連結する第2の配線とを備え、
    前記第1および第2の転送電極の膜厚は、前記第1および第2の配線をポリシリコンで構成した場合の前記第1および第2の配線の膜厚より薄く構成され、
    前記第2の配線は、前記第2の転送電極上に設けられ、
    前記第1の配線は、前記第2の配線に近接して水平方向に延びる水平部と、前記水平部から延長して枝状に垂直方向に延びて前記第1の転送電極上に延びる枝葉部とを有し、
    前記枝葉部は、第1の転送電極上に延びる前記枝葉部の上方に透明な層間絶縁膜の空間を作るように前記水平部から前記第1の転送電極に向かって折れ曲がり、コンタクトを介して前記第1の転送電極に接続され、
    前記第1の転送電極および前記第2の転送電極は、ポリシリコンからなり、
    前記第1の配線および前記第2の配線は、W、Al、Ti、Cu、Ta、Pt、IrもしくはRuの金属、W、Al、Ti、Cu、Ta、Pt、IrおよびRuの少なくとも2つ以上の合金、珪化物、窒化物または珪化物もしくは窒化物の積層物からなり、
    前記第1の配線および前記第2の配線は、前記第1の転送電極および前記第2の転送電極を覆うように形成され、前記受光部の開口を形成する遮光膜を兼ねる
    固体撮像装置。
  2. 前記第1の配線は、同行の前記第2の配線に近接して設けられ水平方向に延びる第1の水平部と、隣の行の前記第2の配線に近接して設けられ水平方向に延びる第2の水平部と、第1の水平部から前記第1の転送電極上を経て前記第2の水平部に延びる第1の枝葉部とを有し、前記第1の水平部、隣接する2つの前記第1の枝葉部および前記第2の水平部により格子状に形成される請求項1記載の固体撮像装置。
  3. 前記第2の配線は、前記第2の転送電極上の水平方向に延びる第3の水平部と、前記第3の水平部から延長して垂直方向に延びる2本の第2の枝葉部とを有し、2本の前記第2の枝葉部の一方は前記第1の配線の前記第1の水平部の上方に延び、第2の枝葉部の他方は前記第1の配線の前記第2の水平部の上方に延びている請求項2記載の固体撮像装置。
  4. 前記第2の配線は、前記第2の転送電極上の水平方向に延びる第3の水平部と、前記第3の水平部から延長して垂直方向に延びる2本の第2の枝葉部とを有し、2本の前記第2の枝葉部の一方は前記第1の配線の前記第1の水平部の下方に延び、第2の枝葉部の他方は前記第1の配線の前記第2の水平部の下方に延びている請求項2記載の固体撮像装置。
  5. 水平方向および垂直方向に行列状に配置された複数の受光部と、前記受光部に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送するための複数列の転送チャネルとを半導体基板に形成する工程と、
    前記受光部の垂直方向の中央部に隣接した前記転送チャネル上に前記受光部に蓄積された信号電荷を読み出して垂直方向に転送するための第1の転送電極を形成し、同時に、前記第1の転送電極と同一の層の前記転送チャネル上に前記第1の転送電極により転送された信号電荷を垂直方向に転送するための第2の転送電極を形成する転送電極形成工程と、
    前記行列の同行の前記第1の転送電極を水平方向に連結する第1の配線と、前記行列の同行の前記第2の転送電極を水平方向に連結する第2の配線とを同時に形成する配線形成工程とを含み、
    前記転送電極形成工程は、前記第1および第2の転送電極の膜厚を前記第1および第2の配線をポリシリコンで構成した場合の前記第1および第2の配線の膜厚より薄く形成し、
    前記配線形成工程は、前記第2の配線を前記第2の転送電極上に形成し、同時に、前記第1の配線を前記第2の配線に近接して水平方向に延びる水平部と、前記水平部から延長して枝状に垂直方向に延びて前記第1の転送電極上に延びる枝葉部とで形成し、
    前記枝葉部を、第1の転送電極上に延びる前記枝葉部の上方に透明な層間絶縁膜の空間を作るように前記水平部から前記第1の転送電極に向かって折れ曲がり、コンタクトを介して前記第1の転送電極に接続し、
    前記第1の転送電極および前記第2の転送電極は、ポリシリコンからなり、
    前記第1の配線および前記第2の配線は、W、Al、Ti、Cu、Ta、Pt、IrもしくはRuの金属、W、Al、Ti、Cu、Ta、Pt、IrおよびRuの少なくとも2つ以上の合金、珪化物、窒化物または珪化物もしくは窒化物の積層物からなり、
    前記第1の配線および前記第2の配線は、前記第1の転送電極および前記第2の転送電極を覆うように形成され、前記受光部の開口を形成する遮光膜を兼ねる
    固体撮像装置の製造方法。
  6. 固体撮像装置を用いた撮像部と、前記撮像部を制御する制御部と、前記撮像部を操作する操作部とを有し、
    前記固体撮像装置は、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の固体撮像装置の構成である
    撮像装置。
JP2007251434A 2007-09-27 2007-09-27 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び撮像装置 Expired - Fee Related JP5176453B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007251434A JP5176453B2 (ja) 2007-09-27 2007-09-27 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び撮像装置
US12/230,156 US8053815B2 (en) 2007-09-27 2008-08-25 Solid-state image pickup device, method of manufacturing solid-state image pickup device, and image pickup device
TW097134880A TWI405330B (zh) 2007-09-27 2008-09-11 固態影像拾取裝置,固態影像拾取裝置的製造方法,及影像拾取裝置
KR1020080091516A KR20090033007A (ko) 2007-09-27 2008-09-18 고체촬상장치, 고체촬상장치의 제조방법 및 촬상장치
CN2008102114853A CN101399282B (zh) 2007-09-27 2008-09-26 固态图像拾取装置及其制造方法以及图像拾取装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007251434A JP5176453B2 (ja) 2007-09-27 2007-09-27 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び撮像装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2009081402A JP2009081402A (ja) 2009-04-16
JP2009081402A5 JP2009081402A5 (ja) 2010-05-06
JP5176453B2 true JP5176453B2 (ja) 2013-04-03

Family

ID=40507168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007251434A Expired - Fee Related JP5176453B2 (ja) 2007-09-27 2007-09-27 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び撮像装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8053815B2 (ja)
JP (1) JP5176453B2 (ja)
KR (1) KR20090033007A (ja)
CN (1) CN101399282B (ja)
TW (1) TWI405330B (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100561002B1 (ko) * 2003-09-30 2006-03-16 동부아남반도체 주식회사 이미지 센서의 컬러필터 및 이미지 센서 그리고 그 제조방법
JP6095258B2 (ja) * 2011-05-27 2017-03-15 キヤノン株式会社 固体撮像装置、及び固体撮像装置を用いた撮像システム
JP2013084713A (ja) * 2011-10-07 2013-05-09 Sony Corp 固体撮像素子および製造方法、並びに撮像ユニット
JP5995508B2 (ja) 2012-04-27 2016-09-21 キヤノン株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP5991889B2 (ja) * 2012-09-10 2016-09-14 シャープ株式会社 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03184375A (ja) * 1989-12-13 1991-08-12 Mitsubishi Electric Corp 固体撮像素子
JP2878546B2 (ja) * 1993-02-16 1999-04-05 シャープ株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
JP3329291B2 (ja) * 1998-02-06 2002-09-30 日本電気株式会社 電荷転送装置
JP3747845B2 (ja) * 2000-12-25 2006-02-22 ソニー株式会社 固体撮像素子の駆動方法
JP4404239B2 (ja) 2001-08-15 2010-01-27 株式会社リコー 画像形成装置
JP4969771B2 (ja) * 2004-07-12 2012-07-04 ソニー株式会社 固体撮像装置及びそのキャパシタ調整方法
JP4725049B2 (ja) * 2004-07-29 2011-07-13 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
JP4479436B2 (ja) * 2004-09-16 2010-06-09 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
JP4710305B2 (ja) * 2004-11-15 2011-06-29 ソニー株式会社 固体撮像素子
JP4867226B2 (ja) * 2005-07-27 2012-02-01 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法、並びにカメラ
JP4774311B2 (ja) * 2006-02-17 2011-09-14 富士フイルム株式会社 固体撮像素子及びその駆動方法並びに撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20090085070A1 (en) 2009-04-02
CN101399282B (zh) 2012-10-10
JP2009081402A (ja) 2009-04-16
US8053815B2 (en) 2011-11-08
TW200926405A (en) 2009-06-16
CN101399282A (zh) 2009-04-01
TWI405330B (zh) 2013-08-11
KR20090033007A (ko) 2009-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8106342B2 (en) Solid-state image capturing device and electronic information device
JP7062955B2 (ja) 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
KR100983550B1 (ko) 고체 촬상 소자, 그 제조 방법, 및 전자 정보 기기
CN100557810C (zh) 固态成像装置和成像设备
JP2013012506A (ja) 固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、電子機器の製造方法、および電子機器。
US7807953B2 (en) Solid-state imaging device and imaging apparatus
JP4835631B2 (ja) 固体撮像装置及び電子機器の製造方法
JP5176453B2 (ja) 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び撮像装置
TW201214689A (en) Solid-state imaging device and electronic apparatus
JP4414901B2 (ja) カラー画像生成方法
US20100020215A1 (en) Solid-state image capturing device, method for manufacturing the same and electronic information device
JP4621484B2 (ja) 固体撮像素子
JP5427541B2 (ja) 固体撮像素子及びその製造方法並びに撮像装置
JP4724414B2 (ja) 撮像装置、デジタルカメラ、及びカラー画像データ生成方法
JP5018125B2 (ja) 固体撮像装置および撮像装置
WO2022024550A1 (ja) 固体撮像装置及び電子機器
JP3241335B2 (ja) 固体撮像装置の製造方法
JP2009194256A (ja) 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器
JP5285723B2 (ja) 固体撮像素子および電子情報機器
JP2009194206A (ja) 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器
JP2008305872A (ja) 固体撮像装置および電子情報機器
JP5234165B2 (ja) 固体撮像装置および撮像装置
JP2008103444A (ja) 固体撮像装置及び撮像装置
KR20090111288A (ko) 고체촬상장치 및 전자기기의 제조 방법
JP2011091203A (ja) 固体撮像素子及び撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090817

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20091016

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100319

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100323

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120803

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120814

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121001

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121211

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121224

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160118

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees