(57)【要約】【課題】転送電極への電位印加によりチャネルストップ部が変調を受けること起因する混色の発生を抑制する。【解決手段】複数の受光部２と、受光部間に同一方向に規則的に配列された転送チャネルと、転送チャネル上に配置された複数の第１転送電極６Ａと、第１転送電極と同一の層に形成され、第１転送電極と対になり転送チャネル上の電荷を転送する機能、および対応する受光部に蓄積された電荷を転送チャネルに読み出す機能を有する複数の第２転送電極６Ｂとを備える。第１及び第２転送電極の全てが、隣接する第１または第２転送電極と分離されて形成されている。第１及び第２転送電極の上部には、層間絶縁膜を介して、それぞれ駆動パルスを印加する複数の第１及び第２配線１１Ａ、１１Ｂが設けられ、第１転送電極と第１配線、及び第２転送電極と第２配線とはコンタクト領域１２Ａ、１２Ｂを介して電気的に接続されている。【選択図】図１
2010074081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に規則的に配列して形成された複数の受光部と、
前記半導体基板における前記受光部間に、同一方向に規則的に配列して形成された転送チャネルと、
前記転送チャネル上に配置された複数の第１転送電極と、
前記転送チャネル上における前記第１転送電極と同一の層に形成され、前記第１転送電極と対になり前記転送チャネル上の電荷を転送する機能、および対応する前記受光部に蓄積された電荷を前記転送チャネルに読み出す読み出し電極としての機能を有する複数の第２転送電極とを備え、
前記第１転送電極及び前記第２転送電極の全てが、隣接する前記第１転送電極または前記第２転送電極と分離されて形成されており、
前記第１転送電極の上部及び前記第２転送電極の上部には、層間絶縁膜を介して、前記第１転送電極に駆動パルスを印加する複数の第１配線と、前記第２転送電極に駆動パルスを印加する複数の第２配線とが設けられ、
前記第１転送電極と前記第１配線とは第１コンタクト領域を介して電気的に接続されており、
前記第２転送電極と前記第２配線とは第２コンタクト領域を介して電気的に接続されていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記複数の第１配線と、前記複数の第２配線とが同一の層内に形成されている請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記第１配線及び前記第２配線の少なくとも一方は、ポリシリコンで形成されている請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記第１配線及び前記第２配線の両方が、ポリシリコンで形成されている請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記第１配線及び前記第２配線の少なくとも一方は、ポリシリコンよりも抵抗率が小さい材料で形成されている請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記第１配線及び前記第２配線の両方が、ポリシリコンよりも抵抗率が小さい材料で形成されている請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記ポリシリコンよりも抵抗率が小さい材料は、タングステン、アルミニウム、銅または金属シリサイドである請求項５または６に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記第１配線または前記第２配線よりも下層に、層間絶縁膜とは異なる材料からなる反射防止膜が形成されている請求項１〜７のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記反射防止膜は、シリコン酸化膜と誘電率の異なる材料で形成されている請求項８に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記反射防止膜は、シリコン窒化膜またはシリコン酸窒化膜で形成されている請求項８または９に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記配線は、一方向に隣接する複数の前記第１転送電極または前記第２転送電極に対して共通に接続されるように延在し、
前記反射防止膜は、前記配線の長軸と同一の方向に隣接する前記第１転送電極間、及び前記配線の長軸と同一の方向に隣接する前記第２転送電極間に配置されている請求項８〜１０のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記反射防止膜は、前記受光部の全面と、前記第１転送電極および前記第２転送電極の少なくとも一方の上部の一部に、前記層間絶縁膜を介して形成され、前記第１転送電極の上部の一部または前記第２転送電極の上部の一部において取り除かれている請求項８〜１０のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記第１転送電極の上部及び前記第２転送電極の上部に、前記層間絶縁膜、前記反射防止膜、及び更なる前記層間絶縁膜を介して、遮光膜が形成されている請求項１２に記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記反射防止膜は、前記第１転送電極の上部、前記第２転送電極の上部、及び前記受光部の全面を覆うように、形成されている請求項８〜１０のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
前記反射防止膜は、前記受光部の一部において取り除かれている請求項１４に記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置に関し、特にＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ型固体撮像装置には、大画角化や画素の微細化、高速駆動化が求められている。ＣＣＤ型固体撮像装置では、受光部において光から変換された信号電荷を読み出し、出力部へ転送するため、転送チャネル上に配置された転送電極に転送パルスとして電位を周期的に印加する必要がある。
【０００３】
転送電極の配置としては、隣接する転送電極の一部を重ね合わせて配置した多層構造を有するものと、隣接する転送電極を重ね合わせずに配置した単層構造を有するものがある。近年は固体撮像素子の微細化に伴い、一つの画素サイズが１．７μｍ以下と微細化されてきており、画素周辺部の高さを低減し、入射光のけられを少なくするために、単層構造のものが一般的になっている。
【０００４】
一画素あたりの転送電極の数としては、かつては３個以上が主であった。しかし最近は、一画素あたり２個の転送電極、すなわち、転送電極と読み出し電極を兼ねる転送電極とをそれぞれ１個ずつ設けた形態が一般的である。これは、画素の微細化に伴い転送電極も微細化が要求され、一画素当たりの転送電極の面積を大きくして、一つの転送電極の当たりに蓄積できる電荷の量を確保する必要があるためである。
【０００５】
ＣＣＤ型固体撮像装置では、信号電荷の読み出しや転送を行うために、転送電極の一列ごとに規則的に駆動パルスを印加する必要がある。そこで例えば、転送電極を一方向に連結して形成する。連結して形成された転送電極下の半導体基板内には、イオン注入等の方法を用いてポテンシャル障壁を形成しておくのが一般的である。このポテンシャル障壁は、ある受光部に発生し蓄積された電荷が、隣接する画素の受光部へ漏れることを防ぐ役割を果たす。以後、この連結して形成された転送電極下に形成されるポテンシャル障壁を「チャネルストップ」と呼ぶ。
【０００６】
しかし、転送電極に駆動パルスを印加したとき、これにより生じる電界が層間絶縁膜を介してチャネルストップを変調させ、受光部に蓄積された電荷が隣接する受光部に漏れてしまう、あるいは、チャネルストップが変調され障壁が下げられている際に、チャネルストップの領域において光電変換された電荷が拡散し隣画素に漏れてしまう、いわゆる混色を引き起こす恐れがある。
【０００７】
転送電極から発生する電界による、チャネルストップの変調を抑制する方法の一つとして、読み出し電極を兼ねる転送電極を、隣接する他の転送電極や読み出し兼用転送電極と分離して形成する技術が知られている。（例えば、特許文献１を参照）。
【０００８】
図１０に、特許文献１に記載された転送電極の構造を示す。この転送電極の構造を形成する方法ではまず、第１転送電極３１Ａを従来と同様に一方向に連結して形成する。次に、受光部３２で蓄積された電荷を読み出すための、読み出し電極を兼ねる第２転送電極３１Ｂを、隣接する他の第１転送電極３１Ａや第２転送電極３１Ｂと分離して、浮島状に形成する。続いて、第２転送電極３１Ｂに駆動パルスを印加できるようにするため、配線３３を第１転送電極３１Ａの上に形成し、配線３３と第２転送電極３１Ｂとをコンタクト３４を介して接続する。
【０００９】
この方法の長所は、読み出し電極を兼ねる第２転送電極３１Ｂに駆動パルスを印加するための配線３３と基板界面との間に、第１転送電極３１Ａの層が存在するため、受光部３２に蓄積された電荷を読み出す時の比較的大きな駆動パルスがチャネルストップに及ぼす影響を小さくすることができ、混色の発生を低減できることである。
【特許文献１】特開２００６−１４０４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
固体撮像素子には今後、１０００万画素以上の大画素数が要望され、さらに静止画撮影に加えて動画撮影等を可能にする高速駆動も実現することが要求される。したがって、チャネルストップも微細化していく必要がある。しかし、チャネルストップを微細化すればするほど、ポテンシャル障壁の設計や形成が困難となり、混色を抑制することが難しくなっていく。
【００１１】
また、上述の従来例の方式では、チャネルストップ上に形成される転送電極が転送チャネル上に形成される転送電極と同じ層として形成されるために、チャネルストップ上に形成される転送電極と基板界面との間に存在する層間絶縁膜の膜厚を厚くすることが困難であり、このことから電荷を転送する際に第１転送電極に印加される駆動パルスがチャネルストップを変調させ、混色を発生させる恐れがある。
【００１２】
その上、一方が上部の配線からコンタクトを介して供給される駆動パルスであって、もう一方がチャネルストップ上にも形成されている転送電極から供給される駆動パルスである状況では、転送電極の種類によってパルスの立ち上がり、立ち下りが異なる。このため、転送の設計を個別に行う必要が生じ、電荷転送の時間及び転送に必要な電界に関してマージンを持った設計を行うことを困難にさせている。この結果、効率よく電荷の転送を行うためには転送チャネルの幅を広く取る必要が生じ、今後の微細化に対して障害になる。逆に、転送チャネルの幅を広く取れない場合には、転送に必要な電界の確保が困難となり、高速駆動が困難となる。
【００１３】
本発明は、転送電極への電位印加によりチャネルストップ部が変調を受けることに起因する混色の発生を抑制し、感度、スミア、飽和等の性能を維持しつつ、高速駆動を可能とした固体撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の固体撮像装置は、半導体基板に規則的に配列して形成された複数の受光部と、前記半導体基板における前記受光部間に、同一方向に規則的に配列して形成された転送チャネルと、前記転送チャネル上に配置された複数の第１転送電極と、前記転送チャネル上における前記第１転送電極と同一の層に形成され、前記第１転送電極と対になり前記転送チャネル上の電荷を転送する機能、および対応する前記受光部に蓄積された電荷を前記転送チャネルに読み出す読み出し電極としての機能を有する複数の第２転送電極とを備え、前記第１転送電極及び前記第２転送電極の全てが、隣接する前記第１転送電極または前記第２転送電極と分離されて形成されており、前記第１転送電極の上部及び前記第２転送電極の上部には、層間絶縁膜を介して、前記第１転送電極に駆動パルスを印加する複数の第１配線と、前記第２転送電極に駆動パルスを印加する複数の第２配線とが設けられ、前記第１転送電極と前記第１配線とは第１コンタクト領域を介して電気的に接続されており、前記第２転送電極と前記第２配線とは第２コンタクト領域を介して電気的に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成の固体撮像装置によれば、全ての第１転送電極及び第２転送電極は、隣接する第１転送電極及び第２転送電極との間を分離して形成されているので、連結して形成された転送電極下のチャネルストップ部が変調され障壁が下げられる恐れが解消する。また、第１配線及び第２配線と半導体基板との間には層間絶縁膜が存在するため、転送電極上のようにゲート絶縁膜のみが存在する場合に比べて、配線から発生する電界によるチャネルストップ部への影響を低減し、混色を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の固体撮像装置は、上記構成を基本として以下のような態様をとることができる。
【００１７】
すなわち、前記複数の第１配線と、前記複数の第２配線とが同一の層内に形成されていることが好ましい。それにより、固体撮像素子表面から受光部までの距離を小さく抑制することができ、固体撮像素子の感度を高めるために有利である。
【００１８】
また、前記第１配線及び前記第２配線の少なくとも一方は、ポリシリコンで形成することができる。前記第１配線及び前記第２配線の両方が、ポリシリコンで形成されていてもよい。
【００１９】
また、前記第１配線及び前記第２配線の少なくとも一方は、ポリシリコンよりも抵抗率が小さい材料で形成されていることが好ましい。前記第１配線及び前記第２配線の両方が、ポリシリコンよりも抵抗率が小さい材料で形成されていれば、より好ましい。配線の材料としては一般的にポリシリコンが用いられているが、電荷の転送を高速に行うためには、ポリシリコンよりも抵抗率が小さい材料で配線を形成することにより、電圧パルスを転送電極まで高速に伝達し、パルスの遅延や鈍りを防ぐことが効果的である。
【００２０】
ポリシリコンよりも抵抗率が小さい材料の例としては、タングステン、アルミニウム、銅または金属シリサイドなどが挙げられる。
【００２１】
また、前記第１配線または前記第２配線よりも下層に、層間絶縁膜とは異なる材料からなる反射防止膜が形成されることが好ましい。それにより、配線と基板界面との距離をより大きくすることができる。
【００２２】
反射防止膜の材料としては、シリコン酸化膜と異なる誘電率を有する材料が挙げられる。この一例として、シリコンプロセスに汎用的に用いられているシリコン窒化膜またはシリコン酸窒化膜で膜を形成してもよい。
【００２３】
また、前記配線は、一方向に隣接する複数の前記第１転送電極または前記第２転送電極に対して共通に接続されるように延在し、前記反射防止膜は、前記配線の長軸と同一の方向に隣接する前記第１転送電極間、及び前記配線の長軸と同一の方向に隣接する前記第２転送電極間に配置することができる。
【００２４】
また、前記反射防止膜は、前記受光部の全面と、前記第１転送電極および前記第２転送電極の少なくとも一方の上部の一部に、前記層間絶縁膜を介して形成され、前記第１転送電極の上部の一部または前記第２転送電極の上部の一部において取り除かれている構成とすることができる。
【００２５】
また、前記第１転送電極の上部及び前記第２転送電極の上部に、前記層間絶縁膜、前記反射防止膜、及び更なる前記層間絶縁膜を介して、遮光膜が形成されている構成とすることができる。
【００２６】
また、前記反射防止膜は、前記第１転送電極の上部、前記第２転送電極の上部、及び前記受光部の全面を覆うように、形成されている構成とすることができる。その場合、前記反射防止膜は、前記受光部の一部において取り除かれていることが好ましい。それにより、暗電流を抑制するための水素原子をシリコン基板内に供給することが容易となる。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における固体撮像装置の平面構成を示す。図２は、図１のＡ−Ａ’線における断面構成を示す。図３は、図１のＢ−Ｂ’線における断面構成を示す。図４は、図１のＣ−Ｃ’線における断面構成を示す。図５は、図１のＤ−Ｄ’線における断面構成を示す。但し、図２、図３では、一部の層の図示が省略されている。
【００２９】
図１〜５に示すように、本実施形態の固体撮像装置は、４相駆動ＣＣＤにより構成される。半導体基板１（図４、図５参照）に、複数の受光部２が行列状に形成されている。半導体基板１は、ｎ型シリコン基板である。受光部２は、半導体基板１の上部に形成された第１ｐ型ウェル３中に形成され、受光部ｎ型領域２Ａと受光部ｐ型領域２Ｂとを有するフォトダイオードである。
【００３０】
半導体基板１における受光部２同士の間の領域には、第１の方向に延びる複数の転送チャネル４が形成されている。転送チャネル４は、受光部２と間隔をおいて形成された第２ｐ型ウェル５中に形成されたｎ型領域である。転送チャネル４の上には、互いに間隔をおいて第１転送電極６Ａと、読み出し電極を兼ねる第２転送電極６Ｂが形成されている。なお、以下の記載において、第１転送電極６Ａと第２転送電極６Ｂを区別する必要がない場合は、転送電極６と記す。
【００３１】
本実施形態においては、全ての第１転送電極６Ａ及び第２転送電極６Ｂは、隣接する他の第１転送電極６Ａ及び他の第２転送電極６Ｂとは分離されて形成されている。
【００３２】
第１転送電極６Ａ及び第２転送電極６Ｂは、半導体基板１の上にゲート絶縁膜７を介して形成されたポリシリコン等からなる。ゲート絶縁膜７は、転送電極６に対するゲート絶縁膜である。転送電極６の膜厚は、１００ｎｍ程度とすればよい。
【００３３】
隣接する受光部２間での信号電荷の流出及び流入を防止するため、半導体基板１内における受光部２の周囲には、一部を除いてｐ型のチャネルストップ部８が形成されている。
【００３４】
受光部２と転送チャネル４との間におけるチャネルストップ部８が形成されていない領域（図４参照）は、第２転送電極６Ｂにより制御されて、受光部２に蓄積された信号電荷を読み出す読み出しゲート部９を形成する。
【００３５】
信号電荷の読み出しの観点からは、転送チャネル４に沿った第２転送電極６Ｂの長さを、第１転送電極６Ａよりも長くする方が好ましい。
【００３６】
第１転送電極６Ａの上には、第１層間絶縁膜１０を介して、第１転送電極６Ａに駆動パルスを供給する複数の第１配線１１Ａが形成されている。第２転送電極６Ｂの上には、第１層間絶縁膜１０を介して、第２転送電極６Ｂに駆動パルスを供給する複数の第２配線１１Ｂが形成されている。第１配線１１Ａは、コンタクト１２Ａにより第１転送電極６Ａと接続され、第２配線１１Ｂは、コンタクト１２Ｂにより第２転送電極６Ｂと接続されている。以後、第１配線１１Ａと第２配線１１Ｂを区別する必要がない場合は、配線１１と記す。配線１１は、例えばポリシリコンから形成されており、その膜厚は１５０ｎｍである。
【００３７】
転送電極６の間の受光部２上には、ゲート絶縁膜７を介して、層間絶縁膜とは異なる材料で形成された反射防止膜１３が形成されており、反射防止膜１３上に、第１層間絶縁膜１０を介して第１配線１１Ａ及び第２配線１１Ｂが形成されている。反射防止膜１３は、例えばシリコン窒化膜からなり、その膜厚は例えば５０ｎｍである。
【００３８】
このように、本実施形態の固体撮像装置では、配線１１の下に反射防止膜１３が配置されていることにより、次のような利点がある。すなわち、チャネルストップ部８上の第１配線１１Ａ及び第２配線１１Ｂと半導体基板１との間に、ゲート絶縁膜７、反射防止膜１３及び第１層間絶縁膜１０が存在するため、転送電極６上のようにゲート絶縁膜７のみが存在する場合に比べて、配線１１から発生する電界によるチャネルストップ部８への影響を抑制することができ、混色を低減することができる。
【００３９】
第１転送電極６Ａ、第２転送電極６Ｂ、反射防止膜１３、第１配線１１Ａ及び第２配線１１Ｂは、第２層間絶縁膜１４に覆われている。
【００４０】
転送チャネル４への光の入射を防止するために、タングステン等からなる遮光膜１５が、第２層間絶縁膜１４を介して、第１転送電極６Ａ、第２転送電極６Ｂ、第１配線１１Ａ、第２配線１１Ｂ、及び反射防止膜１３の一部を覆うように形成されている。
【００４１】
図４、図５に示すように、遮光膜１５の上には、第１転送電極６Ａ、第２転送電極６Ｂ、第１配線１１Ａ及び第２配線１１Ｂにより形成された段差を平坦化する第３層間絶縁膜１６が形成されている。第３層間絶縁膜１６は、ＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ）膜等により形成すればよい。また、第３層間絶縁膜１６を薄く形成した上に第３層間絶縁膜とは異なる屈折率を有する材料を埋め込み、これを平坦化することにより下凸形状のレンズを形成してもよい。
【００４２】
第３層間絶縁膜１６の上における受光部２に対応する位置には、例えばシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜からなる層内レンズ１７を形成してもよい。この場合はレンズ間の谷間を平坦化するために、可視光に対して透過率の高い樹脂からなる第１平坦化層１８が形成される。第１平坦化層１８における層内レンズ１７の上側の領域には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分のカラーフィルタ１９が形成されている。各色の配置は、市松状に配置されたＧ色成分の間を、Ｒ色成分及びＢ色成分が交互に埋めるようになっている。カラーフィルタ１９はこの構成に限らず、例えば、補色系でもよい。カラーフィルタ１９は、第２平坦化層２０により平坦化され、カラーフィルタ１９の上にはオンチップレンズ２１が形成されている。
【００４３】
以下に、本実施形態の固体撮像装置の駆動方法の一例を示す。まず、所定の受光部２から転送チャネル４へ信号電荷の読み出しを行う。読み出しを行う受光部２に対応する第２転送電極６Ｂに、第２配線１１Ｂを通して読み出しパルスφＶＲを印加する。読み出しパルスφＶＲの電位は、例えば１２Ｖとすればよい。このとき、他の第２転送電極６Ｂはローレベルの状態とする。また、読み出しを行う受光部２に対応する第１転送電極６Ａはハイレベルとし、他の第１転送電極６Ａはローレベルとする。ハイレベル及びローレベルは、それぞれ０Ｖ及び−６Ｖとすればよい。
【００４４】
これにより、転送チャネル４はそのポテンシャル深さが、受光部２から信号電荷を受け取ることのできる状態になる。また、読み出しゲート部９のポテンシャルが変化し、受光部２から転送チャネル４への信号電荷の読み出し動作が行われる。
【００４５】
次に、第１転送電極６Ａ及び第２転送電極６Ｂに対して、周知の方法に従い、４相駆動に対応した転送パルスφＶ１〜φＶ４を所定のタイミングで印加する。転送パルスφＶ１〜φＶ４は、例えば−６Ｖ〜０Ｖとすればよい。これにより、転送チャネル４に読み出された信号電荷は、転送チャネル４中を転送される。さらに、水平転送部（図示せず）により水平方向に転送され、出力部（図示せず）により信号電荷量に応じた電圧に変換されて出力される。
【００４６】
以上のように構成された本実施形態の固体撮像装置は、以下のような特徴を有する。すなわち、全ての第１転送電極６Ａ及び第２転送電極６Ｂは、隣接する第１転送電極６Ａ及び第２転送電極６Ｂとの間を分離して形成されている。また、チャネルストップ部８上の第１配線１１Ａ及び第２配線１１Ｂと半導体基板１との間には、ゲート絶縁膜７、反射防止膜１３及び第１層間絶縁膜１０が存在するため、転送電極上のようにゲート絶縁膜７のみが存在する場合に比べて、配線１１から発生する電界によるチャネルストップ部８への影響を低減し、混色をより抑制することができる。
【００４７】
第１配線１１Ａ及び第２配線１１Ｂを、共にポリシリコンよりも比抵抗の小さな材料で形成してもよい。ポリシリコンよりも比抵抗が小さな材料の一例としては、タングステン、アルミニウム、銅、金属シリサイドなどが挙げられる。
【００４８】
第１配線１１Ａ及び第２配線１１Ｂをポリシリコンよりも比抵抗が小さい材料で形成した場合は、配線をポリシリコンで形成した場合に比べて配線を細くすることができる。これにより、一画素あたりに配線が占める面積の割合を小さくし、受光部の占める面積の割合を大きくすることができる。あるいは、今後さらに進展する画素の微細化にも対応することができる。また、ポリシリコン配線に比べて転送パルスの鈍りや遅延を小さくすることができ、高速駆動化にも寄与できる。
【００４９】
例えば、一般に用いられているポリシリコン配線の抵抗率は７．５×１０-4Ω・ｍ程度であり、タングステンの抵抗率は４．９×１０-8Ω・ｍ程度である。ここで配線１１として、一辺が１５０ｎｍの正方形で断面積が２．２５×１０-2平方μｍのポリシリコン配線を形成した場合に、これと同等の抵抗を有する配線をタングステンで形成した場合には、断面積は理論上１．５×１０-6平方μｍでよい。
【００５０】
また、タングステン、アルミニウム、銅をはじめとする金属を配線に用いた場合には、配線形成時のエッチング等により金属原子がゲート絶縁膜を通じて半導体基板内部に進入し、画質劣化の原因となる恐れがある。本実施形態の場合は、反射防止膜１３をシリコン窒化膜あるいはシリコン酸窒化膜で形成する場合において、ゲート絶縁膜７、反射防止膜１３及び第１層間絶縁膜１０によりＯＮＯ膜を構成することになるため、ゲート酸化膜単層の場合よりも金属原子の半導体基板への侵入防止効果が高くなる利点がある。
【００５１】
反射防止膜１３は、図６、図７に示すように、受光部２上のみならず転送電極６上の一部に乗り上げるように形成してもよい。図６は、そのような構成を有する固体撮像装置の平面構成を示す。図７は、図６のＥ−Ｅ’線における断面構成を示す。図６では、反射防止膜１３ａが、第１転送電極６Ａの上部の一部、及び第２転送電極６Ｂの上部の一部に乗り上げるように、第１層間絶縁膜１０を介して形成されている。これにより、反射防止膜１３ａは受光部２の全域を覆うことになり、入射光の反射防止効果をさらに高めることができる。
【００５２】
また図７に示すように、遮光膜１５が、第１転送電極６Ａの上部、第２転送電極６Ｂの上部、第１配線１１Ａの上部、及び第２配線１１Ｂの上部を覆うように、第１層間絶縁膜１０、及び反射防止膜１３ａ、及び第２層間絶縁膜１４を介して形成されている。これにより、水素アニールを行った場合に、水素原子が第１層間絶縁膜１０、第２層間絶縁膜１４を通じて半導体基板１に供給され、半導体基板１とゲート絶縁膜７との間に存在するシリコン原子の非結合手と結合するため、暗電流の発生をさらに抑制することができる。
【００５３】
あるいは、反射防止膜１３を図８、図９に示すように形成してもよい。図８は固体撮像装置の平面構成を示し、図９は、図８のＦ−Ｆ’線における断面構成を示す。この構成では、反射防止膜１３ｂが、受光部２、第１転送電極６Ａの上部及び第２転送電極６Ｂの上部の全面に第１層間絶縁膜１０を介して形成されている。これにより、反射防止膜１３ｂは受光部２の全体を覆うことになり、入射光の反射防止効果をさらに高めることができる。
【００５４】
また、図９のように、受光部２上の反射防止膜１３ｂに開口部２２が形成されていることが好ましい。これにより、水素アニールを行った場合に、水素原子が開口部２２を通じて半導体基板１に供給され、半導体基板１とゲート絶縁膜７との間に存在するシリコン原子の非結合手と結合するため、暗電流の発生をさらに抑制することができる。
【００５５】
以上の実施形態及び変形例においては、受光部２が行列状に配置された例を示したが、受光部２は規則的に配置されていれば、行列状に配置されていなくてもよい。また、インターライン転送型を例として説明したが、本発明は、フレームインターライントランスファ転送型の固体撮像装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係る固体撮像装置は、転送電極への電位印加によりチャネルストップ部が変調を受けることに起因する混色の発生を抑制して、高速な駆動に対応した固体撮像装置を実現でき、特にＣＣＤ型の固体撮像装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１の実施形態における固体撮像装置の平面構成を示す平面図
【図２】図１のＡ−Ａ’線における断面構成を示す断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ’線における断面構成を示す断面図
【図４】図１のＣ−Ｃ’線における断面構成を示す断面図
【図５】図１のＤ−Ｄ’線における断面構成を示す断面図
【図６】第１の実施形態の固体撮像装置における反射防止膜の構造の変更例を示す平面図
【図７】図６のＥ−Ｅ’線における断面構成を示す断面図
【図８】第１の実施形態の固体撮像装置における反射防止膜の構造の他の変更例を示す平面図
【図９】図８のＦ−Ｆ’線における断面構成を示す断面図
【図１０】従来例のＣＣＤ型固体撮像装置における転送電極の構造を示す平面図
【符号の説明】
【００５８】
１  半導体基板
２、３２  受光部
２Ａ  受光部ｎ型領域
２Ｂ  受光部ｐ型領域
３  第１ｐ型ウェル
４  転送チャネル
５  第２ｐ型ウェル
６Ａ、３１Ａ  第１転送電極
６Ｂ、３１Ｂ  第２転送電極（読み出し電極を兼ねる転送電極）
７  ゲート絶縁膜
８  チャネルストップ部
９  読み出しゲート部
１０  第１層間絶縁膜
１１、３３  配線
１１Ａ  第１配線
１１Ｂ  第２配線
１２Ａ、１２Ｂ、３４  コンタクト
１３、１３ａ、１３ｂ  反射防止膜
１４  第２層間絶縁膜
１５  遮光膜
１６  第３層間絶縁膜
１７  層内レンズ
１８  第１平坦化層
１９  カラーフィルタ
２０  第２平坦化層
２１  オンチップレンズ
２２  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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