(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に、互いに間隔をあけた状態で二次元配置された複数の第１電極と、
前記複数の第１電極の上方を覆う第２電極と、
前記複数の第１電極と前記第２電極との間に位置する光電変換層と、
前記絶縁層上であって前記複数の第１電極よりも平面視外側の領域に位置するダミー層と、
前記ダミー層よりも平面視外側の領域に位置し、前記第２電極に対して電圧を印加するための接続電極と、
前記複数の第１電極よりも平面視外側の領域に位置する周辺回路と、
を備え、
前記複数の第１電極と前記ダミー層とは、前記絶縁層上における同一の層レベルに位置しており、
前記ダミー層は、前記第１電極および前記第２電極に対して電気的に絶縁されており、
前記ダミー層は、遮光性を有するとともに、前記周辺回路の上方を覆う
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記ダミー層は、前記絶縁層上において、互いに間隔をあけた状態で複数形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記複数のダミー層は、前記複数の第１電極の外周全体を囲繞するように形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記複数のダミー層は、前記複数の第１電極に対し、平面視において、それぞれが同一形状および同一サイズであって、且つ、同一の間隔を以って形成されている
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記複数のダミー層は、前記複数の第１電極の外周を、少なくとも３重に囲繞している
ことを特徴とする請求項２から請求項４の何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項６】
隣接する前記第１電極間においては、当該第１電極の下面よりも高く、且つ、上面よりも低い位置まで前記絶縁層が形成されている
ことを特徴とする請求項２から請求項５の何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記複数の第１電極と前記ダミー層とは、ともに同じ金属材料から構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記ダミー層は、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗの少なくとも一種を含む金属材料から構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記周辺回路は信号処理回路である
ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記周辺回路は垂直ドライバである
ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記周辺回路は水平ドライバである
ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記第１電極は、ＴｉＮ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔａ、ＴａＮ、Ｃｕ、およびＷの少なくとも一種を含み形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項１１の何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記基板内および前記絶縁層内には、前記複数の第１電極に各々に対応して、前記光電変換層で生成された信号電荷を読み出す読出し回路が構成されており、
前記複数の第１電極の各々は、対応する読出し回路に対して電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１から請求項１２の何れか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、特に基板上方に光電変換層を備える固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタルスティルカメラなどに搭載されている固体撮像装置、例えば、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサは、二次元配置された複数のフォトダイオードを有し構成されている。従来において、各フォトダイオードは、半導体基板の中にｐｎ接合を形成することにより構成されていた。【０００３】
ところで、近年では、固体撮像装置の多画素化により画素サイズが小さくなってきており、フォトダイオードが占める面積も小さくなる傾向にある。フォトダイオードが占める面積が小さくなると、開口率の低下、集光効率の低下などによる感度低下など光電変換特性の低下の問題が顕著になってくる。【０００４】
また、シリコンなどの半導体基板の内部に光電変換部であるフォトダイオードを形成する場合には、その上方に積層形成される配線などにより入射光の一部が反射あるいは散乱されて、光の損失による感度低下や、隣接する画素のフォトダイオードへの光の入射による混色といった問題も生じる。【０００５】
このような問題を解決するために、半導体基板の上方に光電変換層が形成されてなる構成の固体撮像装置が提案されている。【０００６】
上記のような固体撮像装置では、半導体基板上に絶縁層が積層され、さらにその上に画素毎に画素電極が形成されている。そして、光電変換層は、複数の画素電極を覆うように形成され、光電変換層の上には対向電極が形成される。各画素に入射した光は、光電変換膜で電荷を生成し、各画素電極から半導体基板に形成された読出し回路へと読み出される。【０００７】
ところで、従来技術における光電変換層を備える積層型の固体撮像装置では、光電変換層の下に形成された画素電極端部において、画素電極と絶縁層との段差が急峻となる場合が生じ得る。このように画素電極と絶縁層との段差が急峻となった場合には、当該部分で光電変換層の層厚が所望の厚みよりも薄くなったり、亀裂が生じたりするなどの欠陥を生じてしまう。このように光電変換層が薄くなったり、亀裂が生じたりすると、画素電極と対向電極とが直接接触してしまったり、電界集中による暗電流の増大や短絡による画素欠陥といった問題が生じる。【０００８】
上記のような問題に対して、特許文献１では、化学機械研磨（ＣＭＰ）法を用いて複数の画素電極の上面を平坦化し、これにより光電変換層における層厚の薄肉化および亀裂の発生を抑制するという技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４４４４３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１で提案されている技術を用いた場合においても、複数の画素部から構成される画素領域の外縁部の画素電極の厚みが薄膜化するという問題が発生することがある。【００１１】
これについて、本発明者等は、絶縁層上に複数の画素電極を形成するに当たり実行されるＣＭＰ法を用いた平坦化工程において、金属材料からなる画素電極用の金属層が複数形成された画素領域相当部と、金属層が形成されていない外周部とでは、絶縁層表面の段差が大きすぎることに起因するものであることを究明した。【００１２】
具体的には、画素領域相当部では、複数の金属層が敷き詰められているのに対して、その外周部では、金属層が形成されておらず、ＣＭＰ法により平坦化に際しての絶縁層表面の段差が大きい。この結果、画素領域の外縁部に配された画素電極の膜厚が薄くなってしまうという問題を生じる。【００１３】
このように、画素領域の外縁部における画素電極の膜厚が、他の画素電極の膜厚よりも薄くなった場合には、感度の低下、混色の悪化、および分光特性の変動といった問題を生じることになる。【００１４】
本発明は、上記のような問題の解決を図るべくなされたものであって、光電変換層の層厚のバラツキに起因する暗電流の増加および画素不良の発生が抑えられるともに、画素電極の厚みバラツキに起因する感度の低下、混色の悪化、および分光特性の変動が抑制され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】
【００１５】
そこで、本発明の一態様では、次のような特徴を有する。【００１６】
本発明の一態様に係る固体撮像装置は、基板と、基板上に形成された絶縁層と、絶縁層上であって画素領域に、互いに間隔をあけた状態で二次元配置された複数の第１電極と、複数の第１電極の上方を覆うように形成された第２電極と、複数の第１電極と第２電極との間に介挿された光電変換層と、絶縁層上であって画素領域よりも平面視外側の領域に形成された平坦化補助層と、平坦化補助層よりも平面視外側の領域に形成され、第２電極に対して電圧を印加するための接続電極と、を備え、複数の第１電極と平坦化補助層とは、絶縁層上における同一の層レベルに形成されていることを特徴とする。【００１７】
なお、接続電極よりも平面視外側の領域に、さらに平坦化補助層が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
上記本発明の一態様に係る固体撮像装置では、絶縁層上において、画素領域（複数の第１電極が形成されてなる領域））の平面視外側の領域であって、接続電極よりも平面視内側の領域に、平坦化補助層が形成されている。また、平坦化補助層は、複数の第１電極に対し、絶縁層上における同一の層レベルに形成されている。【００１９】
このような構成を有する固体撮像装置では、その製造における光電変換層の形成に際して、全ての第１電極の膜厚および上面の平坦性が確保される。即ち、本発明に係る固体撮像装置では、絶縁層上において、画素領域よりも平面視外側の領域に、平坦化補助層を形成しているので、化学機械研磨法などによる平坦化に際して、複数の第１電極に対してその外側に形成された平坦化補助層がダミーの電極として機能するものであって、画素領域の外縁部における第１電極が薄膜化することが防止される。【００２０】
従って、本発明に係る固体撮像装置は、光電変換層の層厚のバラツキに起因する暗電流の増加および画素不良の発生が抑えられるともに、画素電極の厚みバラツキに起因する感度の低下、混色の悪化、および分光特性の変動が抑制される。【００２１】
なお、平坦化補助層は、必ずしも第１電極の構成材料と同一の導電材料で形成する必要はないが、金属材料を用いる場合には、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などを採用することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る固体撮像装置１の構成を示す模式平面図である。
【図２】固体撮像装置１の一部構成を示す模式断面図である。
【図３】固体撮像装置１の画素領域１０の一部構成を示す模式断面図である。
【図４】ダミー層１１の構成を示す模式断面図である。
【図５】（ａ）は、画素電極１０４のサイズおよび配置を示す模式平面図であり、（ｂ）は、ダミー層１１のサイズおよび配置を示す模式平面図である。
【図６】画素領域１０に対するダミー層１１の配置形態を示す模式平面図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、固体撮像装置１の製造過程の一部を順に示す模式工程図である。
【図８】変形例１に係る固体撮像装置におけるダミー層２１の配置形態を示す模式平面図である。
【図９】変形例２に係る固体撮像装置におけるダミー層３１の配置形態を示す模式平面図である。
【図１０】（ａ）は、変形例３に係る固体撮像装置でのダミー層４１の構成を示す模式断面図であり、（ｂ）は、変形例４に係る固体撮像装置でのダミー層５１の構成を示す模式断面図である。
【図１１】変形例５に係る固体撮像装置でのダミー層６１の構成を示す模式平面図である。
【図１２】（ａ）は、変形例６に係る固体撮像装置でのダミー層７１の構成を示す模式平面図であり、（ｂ）は、変形例７に係る固体撮像装置でのダミー層７２の構成を示す模式平面図であり、（ｃ）は、変形例８に係る固体撮像装置でのダミー層７３の構成を示す模式平面図である。
【図１３】（ａ）は、変形例９に係る固体撮像装置でのダミー層７４の構成を示す模式平面図であり、（ｂ）は、変形例１０に係る固体撮像装置でのダミー層７５の構成を示す模式平面図であり、（ｃ）は、変形例１１に係る固体撮像装置でのダミー層７６の構成を示す模式平面図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、変形例１２に係る固体撮像装置の製造過程の一部を順に示す模式工程図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態２に係る固体撮像装置の製造過程の一部を順に示す模式工程図である。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態２に係る固体撮像装置の製造過程の一部を順に示す模式工程図である。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）は、変形例１３に係る固体撮像装置の製造過程の一部を順に示す模式工程図である。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）は、変形例１３に係る固体撮像装置の製造過程の一部を順に示す模式工程図である。
【図１９】本発明の実施の形態３に係る固体撮像装置の一部構成を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［本発明の態様］
（１）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、基板と、基板上に形成された絶縁層と、絶縁層上であって画素領域に、互いに間隔をあけた状態で二次元配置された複数の第１電極と、複数の第１電極の上方を覆うように形成された第２電極と、複数の第１電極と第２電極との間に介挿された光電変換層と、絶縁層上であって画素領域よりも平面視外側の領域に形成された平坦化補助層と、平坦化補助層よりも平面視外側の領域に形成され、第２電極に対して電圧を印加するための接続電極と、を備え、複数の第１電極と平坦化補助層とは、絶縁層上における同一の層レベルに形成されていることを特徴とする。
【００２４】
なお、接続電極よりも平面視外側の領域に、さらに平坦化補助層が形成されていてもよい。
【００２５】
上記（１）の本発明の一態様に係る固体撮像装置では、絶縁層上において、画素領域（複数の第１電極が形成されてなる領域））の平面視外側の領域であって、接続電極よりも平面視内側の領域に、平坦化補助層が形成されている。また、平坦化補助層は、複数の第１電極に対し、絶縁層上における同一の層レベルに形成されている。
【００２６】
このような構成を有する固体撮像装置では、その製造における光電変換層の形成に際して、全ての第１電極の膜厚および上面の平坦性が確保される。即ち、本発明に係る固体撮像装置では、絶縁層上において、画素領域よりも平面視外側の領域に、平坦化補助層を形成しているので、化学機械研磨法などによる平坦化に際して、複数の第１電極に対してその外側に形成された平坦化補助層がダミーの電極として機能するものであって、画素領域の外縁部における第１電極が薄膜化することが防止される。
【００２７】
従って、本発明に係る固体撮像装置は、光電変換層の層厚のバラツキに起因する暗電流の増加および画素不良の発生が抑えられるともに、画素電極の厚みバラツキに起因する感度の低下、混色の悪化、および分光特性の変動が抑制される。
【００２８】
なお、平坦化補助層は、必ずしも第１電極の構成材料と同一の導電材料で形成する必要はないが、金属材料を用いる場合には、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などを採用することが望ましい。
【００２９】
本発明の一態様に係る固体撮像装置では、例えば、次のようなバリエーション構成を採用することもできる。
【００３０】
（１−２）  本発明の一態様に係る固体撮像装置では、上記（１）の構成において、平坦化補助層が、絶縁層上において、互いに間隔をあけた状態で複数形成されていることを特徴とする。このように、平坦化補助層についても、複数形成することによって、化学機械研磨法などによる平坦化に際して、画素領域とその外周に配された平坦化補助層とを略同一な平坦面とすることができ、画素領域の外縁部における第１電極の膜厚および上面の平坦性を更に高精度に制御することができる。
【００３１】
（１−３）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１−２）の構成において、複数の平坦化補助層が、複数の第１電極が形成された領域に対し、その平面視外側の全周を囲繞するように形成されていることを特徴とする。このように、複数の平坦化補助層が、画素領域の外周部の一部ではなく、外周全体を囲繞するようにすれば、画素領域の外縁部における全ての第１電極の膜厚および上面の平坦化を更に高精度に制御することができる。
【００３２】
（１−Ｖａ−３’）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１−２）または（１−３）の構成において、複数の第１電極がマトリクス状に配置され、複数の第１電極の各々が、平面視において、Ｌ1×Ｌ2のサイズを有する短冊状をしており、平坦化補助層が、複数の第１電極が構成する画素領域の外辺部から、５×Ｌ1または５×Ｌ2以上までの範囲に形成されていることを特徴とする。このような範囲を規定することで、画素領域における複数の第１電極の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。
【００３３】
（１−４）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１−２）または（１−３）の構成において、複数の平坦化補助層が、複数の第１電極に対し、平面視において、それぞれが同一形状および同一サイズであって、且つ、同一の間隔を以って形成されていることを特徴とする。このようにすれば、化学機械研磨法による平坦化に際し、複数の平坦化補助層を第１電極のダミー層とするのに好ましく、画素領域の外縁部における複数の第１電極の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。
【００３４】
（１−５）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１−２）〜（１−４）および上記（１−Ｖａ−３‘）の構成において、複数の平坦化補助層が、複数の第１電極が構成する画素領域の外周を、少なくとも３重に囲繞していることを特徴とする。このように、画素領域の外周を、少なくとも３重に囲繞するように複数の平坦化補助層を設けることで、画素領域の外縁部における複数の第１電極の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。
【００３５】
（１−Ｖａ−５’）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１−２）〜（１−５）および上記（１−Ｖａ−３’）の構成において、複数の第１電極により構成される画素領域で、複数の第１電極が占める面積占有率をＡ1とし、複数の平坦化補助層で構成される領域で、複数の平坦化補助層が占める面積占有率をＡ2とするとき、（０．５×Ａ1）≦Ａ2≦（１．５×Ａ1）の関係を満たすことを特徴とする。
【００３６】
このように、画素領域における第１電極の面積占有率Ａ1に対して、平坦化補助層の面積占有率Ａ2が、０．５倍以上１．５倍以下の範囲であれば、化学機械研磨法による平坦化に際して、画素領域全体での第１電極の高い平坦性を確保することができる。なお、Ａ2については、面積占有率であるので、０％よりも大きく、１００％よりも小さい。
【００３７】
（１−６）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１−２）〜（１−５）および上記（１−Ｖａ−３’）、（１−Ｖａ−５’）の構成において、隣接する第１電極間では、当該第１電極の下面よりも高く、且つ、上面よりも低い位置まで絶縁層が形成されていることを特徴とする。
【００３８】
（１−７）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１−２）〜（１−６）および上記（１−Ｖａ−３’）、（１−Ｖａ−５’）の構成において、複数の第１電極と平坦化補助層とが、ともに同じ金属材料から構成されていることを特徴とする。このように、複数の第１電極と平坦化補助層とを同じ金属材料から形成する場合には、異なる材料を用い形成する場合に比べ、化学機械研磨法などによる平坦化に際し、画素領域とその平面視外側の領域の平坦化補助層が形成された領域との研磨条件が均一化され、画素領域の外縁部における第１電極の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。
【００３９】
また、上記のように、複数の第１電極と平坦化補助層とを同じ金属材料から形成する場合には、異なる材料を用い形成する場合に比べ、工程削減することができ、製造時のコストを低減することができる。
【００４０】
（１−８）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１−２）〜（１−７）および上記（１−Ｖａ−３’）、（１−Ｖａ−５’）の構成において、平坦化補助層が、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）の少なくとも一種を含む金属材料から構成されていることを特徴とする。このように、平坦化補助層について、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）の少なくとも一種を含む金属材料を用い形成するようにすれば、第１電極の構成に通常用いられる金属材料（例えば、チタンナイトライド（ＴｉＮ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、タンタルナイトライド（ＴａＮ））との関係で、化学機械研磨法などによる平坦化において、画素領域の外縁部における第１電極の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。
【００４１】
（１−９）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１−２）〜（１−８）および上記（１−Ｖａ−３’）、（１−Ｖａ−５’）の構成において、複数の第１電極が形成された領域（画素領域）の外周部に相当する領域に、周辺回路が設けられており、平坦化補助層が、遮光性を有するとともに、周辺回路の上方も覆うように形成されていることを特徴とする。このように平坦化補助層を形成することにより、外光が周辺回路に入射することを防止するための遮光膜としての機能を担わせることができる。これにより、更に優れた撮像性能を備えるものとできる。
【００４２】
（１−１０）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１−９）の構成において、平坦化補助層が、絶縁層上における周辺回路の上方に相当する領域においても、互いに間隔をあけた状態で複数形成されており、複数の第１電極および複数の平坦化補助層が、平面視において、ともに短冊状をしている。そして、複数の平坦化補助層の各々における少なくとも一辺の長さが、複数の第１電極の各々における対応する一辺に対し３倍以上の長さに設定されていることを特徴とする。これにより、化学機械研磨法による平坦化に際しての、画素領域の外縁部における第１電極の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができるとともに、周辺回路への外光の侵入を防止するのに効果的である。
【００４３】
（１−Ｖａ−１０’）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１−１０）の構成において、周辺回路の上方に相当する領域おける複数の平坦化補助層の各々が、Ｌ3×Ｌ4のサイズを有し、Ｌ3またはＬ4の少なくとも一方が、１００μｍ以上に設定されていることを特徴とする。これにより、周辺回路への外光の侵入を防止するのに効果的となる。
【００４４】
（１−１１）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１）〜（１−１０）および上記（１−Ｖａ−３’）、（１−Ｖａ−５’）、（１−Ｖａ−１０’）の構成において、平坦化補助層が、第１電極および第２電極および光電変換層の何れに対しても、電気的に接続されていないことを特徴とする。なお、本発明の一態様では、上述のように、平坦化補助層が、上記のように、第１電極および第２電極および光電変換層の何れに対しても、電気的に接続されていない、という構成とすることもできるが、逆に、第１電極および第２電極および光電変換層の何れかに対して電気的に接続されている、という構成を採用することもできる。
【００４５】
（１−１２）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１）〜（１−１１）および上記（１−Ｖａ−３’）、（１−Ｖａ−５’）、（１−Ｖａ−１０’）の構成において、絶縁層には平坦化補助層の下に相当する箇所にプラグが形成されており、平坦化補助層がプラグに接続されていることを特徴とする。このように平坦化補助層が、その下のプラグに接続されている構成とする場合には、各々がプラグに接続されている第１電極と、構成上での差異を小さくすることができ、化学機械研磨法による平坦化に際して、画素領域の外縁部における第１電極の膜厚および上面の平坦性を更に高精度に制御することができる。
【００４６】
（１−Ｖａ−１２’）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１−１２）の構成において、絶縁層が基板の側から積層された複数の構成層の積層構造を有し、絶縁層における平坦化補助層が形成された側の最上層において、平坦化補助層に対して当該最上層をその厚み方向に挟む状態で対向層が形成されており、平坦化補助層と対向層とが、最上層を貫通するプラグにより接続されていることを特徴とする。このような構成を採用する場合には、画素領域における第１電極とこれに接続される各構成との差異を小さくすることができ、化学機械研磨法による平坦化に際して、画素領域の外縁部における第１電極の膜厚および上面の平坦性を更に高精度に制御することができる。
【００４７】
（１−１３）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１）〜（１−１２）および上記（１−Ｖａ−３’）、（１−Ｖａ−５’）、（１−Ｖａ−１０’）、（１−Ｖａ−１２’）の構成において、第１電極が、タンタルナイトライド（ＴｉＮ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、タンタルナイトライド（ＴａＮ）、銅（Ｃｕ）、およびタングステン（Ｗ）の少なくとも一種を含み形成されていることを特徴とする。
【００４８】
（１−１４）  本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記（１）〜（１−１３）および上記（１−Ｖａ−３’）、（１−Ｖａ−５’）、（１−Ｖａ−１０’）、（１−Ｖａ−１２’）の構成において、基板内および絶縁層内に、複数の画素電極に各々に対応して、光電変換層で生成された信号電荷を読み出す読出し回路が構成されており、複数の画素電極の各々が、対応する読出し回路に対して電気的に接続されていることを特徴とする。
【００４９】
（２）  本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法は、基板を準備する［工程ａ］と、基板上に絶縁層を積層する［工程ｂ］と、絶縁層上であって画素領域に対して、互いに間隔をあけた状態で複数の第１電極用の金属層を二次元状に形成する［工程ｃ］と、絶縁層上に対して、画素領域よりも平面視外側の領域に対して、平坦化補助層を形成する［工程ｄ］と、複数の金属層および平坦化補助層の各上面、さらには隣接する金属層同士の間の絶縁層上に対し、絶縁材料層を積層する［工程ｅ］と、化学機械研磨法を用い、絶縁層とともに、絶縁材料層および金属層および平坦化補助層を研磨する［工程ｆ］と、金属層が研磨されることにより形成された複数の第１電極の全体にわたって被覆するように光電変換層を形成する［工程ｇ］と、光電変換層上に第２電極を形成する［工程ｈ］と、絶縁層上における平坦化補助層よりも平面視外側の領域に対して、第２電極に対して電圧を印加するための接続電極を形成する工程ｉと、を備え、複数の第１電極と平坦化補助層とは、絶縁層上における同一の層レベルに形成されることを特徴とする。
【００５０】
なお、接続電極よりも平面視外側の領域に、さらに平坦化補助層が形成されていてもよい。
【００５１】
上記（２）の本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法では、［工程ｄ］で平坦化補助層を形成し、［工程ｅ］で絶縁材料層を積層した後、［工程ｆ］で化学機械研磨法による平坦化を実行するので、複数の第１電極（工程ｆの実行前においては、「複数の金属層」）により構成される画素予定領域の外縁部における金属層についても、平坦化に際して、膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。即ち、画素予定領域の外周部にダミーとなる平坦化補助層を配することで、画素予定領域内と画素予定領域の外縁部との境界部における複数の金属層の研磨に係る絶縁層表面の段差が略無い状態で均一化することができ、平坦化に際して、膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。
【００５２】
（３）  本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法は、基板を準備する［工程ａ］と、基板上に絶縁層を積層する［工程ｂ］と、絶縁層に対して、二次元配置された複数の第１凹部と、当該複数の第１凹部よりも平面視外側の第２凹部とを形成する［工程ｃ］と、複数の第１凹部および第２凹部の各底面および各側面を含み、絶縁層を被覆するように膜状の金属膜を形成する［工程ｄ］と、化学機械研磨法を用い、絶縁層とともに、金属膜を研磨し、複数の第１凹部内に残る金属膜をそれぞれ第１電極とし、第２凹部内に残る金属膜を平坦化補助層とする［工程ｅ］と、複数の第１電極の全体にわたって被覆するように光電変換層を形成する［工程ｆ］と、光電変換層上に第２電極を形成する［工程ｇ］と、絶縁層上における平坦化補助層よりも平面視外側の領域に対して、第２電極に対して電圧を印加するための接続電極を形成する［工程ｉ］と、を備え、複数の第１電極と平坦化補助層とは、絶縁層上における同一の層レベルに形成されることを特徴とする。
【００５３】
上記（３）の本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法では、［工程ｄ］で第１凹部および第２凹部の各底面および各側面を含み絶縁層表面を被覆するように金属膜を形成し、［工程ｅ］で化学機械研磨法による平坦化を実行するので、平坦化に際して、画素予定領域（複数の第１凹部が形成された領域）の外縁部における研磨後の第１電極の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。
【００５４】
従って、上記（２）および（３）の本発明の各態様に係る固体撮像装置の製造方法を用いれば、光電変換層の層厚のバラツキに起因する暗電流の増加および画素不良の発生が抑えられるともに、画素電極の厚みバラツキに起因する感度の低下、混色の悪化、および分光特性の変動が抑制された固体撮像装置を製造することができる。
【００５５】
なお、上記（２）および（３）の本発明の各態様に係る固体撮像装置の製造方法では、複数の第１電極と平坦化補助層とを、絶縁層上における同一の層レベルに形成するものである。また、上記（２）の本発明に係る固体撮像装置の製造方法では、平坦化補助層の形成に際し、必ずしも第１電極の構成材料と同一の導電材料を用いる必要はないが、金属材料を用いる場合には、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などを採用することが望ましい。
【００５６】
本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法では、例えば、次のようなバリエーション方法を採用することもできる。
【００５７】
（２−Ｖａ−２）  本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法は、上記（２）または（３）の方法において、平坦化補助層が、絶縁層上で、互いに間隔をあけた状態で、複数の金属層が形成された領域の平面視外側の全周を囲繞する状態で、複数形成されることを特徴とする。このように、画素予定領域の外周全体を、複数の平坦化補助層で囲繞するようにすれば、上述のように、化学機械研磨法などによる平坦化に際して、画素領域の外縁部における全ての第１電極の膜厚および上面の平坦化を更に高精度に制御することができる。
【００５８】
（２−Ｖａ−３）  本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法は、上記（２−Ｖａ−２）の方法において、複数の第１電極が、各々が平面視において、Ｌ1×Ｌ2のサイズを有する短冊状をし、平坦化補助層が複数の第１電極が形成される領域（画素予定領域）の外辺部から、５×Ｌ1または５×Ｌ2以上までの範囲に形成されることを特徴とする。このような構成を採用すれば、画素領域における複数の第１電極の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。
【００５９】
（２−Ｖａ−４）  本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法は、上記（２−Ｖａ−２）または（２−Ｖａ−３）の方法において、複数の平坦化補助層が、複数の第１電極に対し、平面視において、それぞれが同一形状および同一サイズであって、且つ、同一の間隔を以って形成されることを特徴とする。このようにすれば、化学機械研磨法などによる平坦化に際し、複数の平坦化補助層を第１電極のダミー層とするのに好ましく、画素領域の外縁部における複数の第１電極の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。
【００６０】
（２−Ｖａ−５）  本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法は、上記（２−Ｖａ−２）〜（２−Ｖａ−４）の方法において、複数の平坦化補助層が、画素領域（複数の第１電極が構成する領域）の外周を、少なくとも３重に囲繞するように形成されることを特徴とする。このように、画素領域の外周を、少なくとも３重に囲繞するように複数の平坦化補助層を設けることで、画素領域の外縁部における複数の第１電極の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。
【００６１】
（２−Ｖａ−６）  本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法は、上記（２−Ｖａ−２）〜（２−Ｖａ−５）の方法において、複数の第１電極が、当該複数の第１電極により構成される領域（画素予定領域）において、複数の第１電極が占める面積占有率がＡ1であり、複数の平坦化補助層が、当該複数の平坦化補助層により構成される領域（ダミー領域）において、複数の平坦化補助層が占める面積占有率がＡ2であり、（０．５×Ａ1）≦Ａ2≦（１．５×Ａ1）の関係を満たすことを特徴とする。
【００６２】
このように、画素領域における第１電極の面積占有率Ａ1に対して、平坦化補助層の面積占有率Ａ2が、０．５倍以上１．５倍以下の範囲であれば、化学機械研磨法などによる平坦化に際して、画素領域全体での第１電極の高い平坦性を確保することができる。
【００６３】
なお、上記同様、Ａ2については、面積占有率であるため、０％よりも大きく、１００％よりも小さい。
【００６４】
（２−Ｖａ−７）  本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法は、上記（２）、（３）、（２−Ｖａ−２）〜（２−Ｖａ−６）の方法において、平坦化補助層が、複数の第１電極および第２電極の何れに対しても、電気的に接続しないように形成されることを特徴とする。なお、本発明では、上述のように、平坦化補助層が、上記のように、第１電極および第２電極および光電変換層の何れに対しても、電気的に接続されていない、という構成とすることもできるが、逆に、第１電極および第２電極および光電変換層の何れかに対して電気的に接続されている、という構成を採用することもできる。
【００６５】
（２−Ｖａ−８）  本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法は、上記（２）、（３）、（２−Ｖａ−２）〜（２−Ｖａ−７）の方法において、複数の金属層と平坦化補助層とが、同じ金属材料を用い形成されることを特徴とする。このように、複数の第１電極と平坦化補助層とを同じ金属材料から形成する場合には、異なる材料を用い形成する場合に比べ、化学機械研磨法などによる平坦化に際し、画素領域とその外周部の平坦化補助層が形成された領域との絶縁層表面の段差が略無い状態で均一化され、画素領域の外縁部における第１電極の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。
【００６６】
また、上記のように、複数の第１電極と平坦化補助層とを同じ金属材料から形成する場合には、異なる材料を用い形成する場合に比べ、工程削減することができ、製造時のコストを低減することができる。
【００６７】
（２−Ｖａ−９）  本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法は、上記（２）、（３）、（２−Ｖａ−２）〜（２−Ｖａ−８）の方法において、隣接する第１電極間では、当該第１電極の上面よりも低く、且つ、下面よりも高い位置まで、光電変換層が侵入することを特徴とする。
【００６８】
（Ｖａ−４）  本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法は、基板を準備する［工程ａ］と、基板上に絶縁層を積層する［工程ｂ］と、絶縁層上に対して、互いに間隔をあけた状態で複数の第１電極用の金属層を二次元状に形成する［工程ｃ］と、複数の金属層の上面、および隣接する金属層同士の間の絶縁層上に対し、絶縁材料層を積層する［工程ｄ］と、絶縁材料層のうち、複数の金属層の各々の上に相当する箇所の凸部を除去し、絶縁材料層の上面を平坦化する［工程ｅ］と、化学機械研磨（ＣＭＰ）法を用い、絶縁材料層および金属層を研磨する［工程ｆ］と、金属層が研磨されることにより形成された複数の第１電極の全体にわたって被覆するように光電変換層を形成する［工程ｇ］と、光電変換層上に第２電極を形成する［工程ｈ］と、を備えることを特徴とする。
【００６９】
上記（Ｖａ−４）の本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法では、上記（２）および（３）の製造方法とは異なり、平坦化補助層を用いないが、［工程ｅ］において、絶縁材料層のうち、複数の金属層の各々の上に相当する箇所の凸部を除去し、絶縁材料層の上面を平坦化した上で、［工程ｆ］で化学機械研磨法による平坦化を実施するので、画素予定領域の外縁部における第１電極の膜厚および上面の平坦性を、高精度に制御することができる。
【００７０】
（Ｖａ−５）  本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法は、基板を準備する［工程ａ］と、基板上に絶縁層を積層する［工程ｂ］と、絶縁層に対し、二次元配置された複数の凹部を形成する［工程ｃ］と、凹部の底面および側面を含み、絶縁層を被覆するように膜状の金属膜を形成する［工程ｄ］と、金属膜のうち、隣接する凹部同士の間に相当する箇所の凸部を除去し、金属膜の上面を平坦化する［工程ｅ］と、化学機械研磨（ＣＭＰ）法を用い、絶縁層とともに、金属膜を研磨し、複数の凹部内に残る金属膜をそれぞれ第１電極とする［工程ｅ］と、複数の第１電極の全体にわたって被覆するように光電変換層を形成する［工程ｆ］と、光電変換層上に第２電極を形成する［工程ｇ］と、を備えることを特徴とする。
【００７１】
上記（Ｖａ−５）の本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法でも、上記（Ｖａ−４）の本発明の一態様に係る固体撮像装置の製造方法と同様に、平坦化補助層を用いないが、［工程ｄ］において、絶縁層に形成された複数の凹部の各底面および各側面を被覆するように膜状の金属膜を形成し、［工程ｅ］において、隣接する凹部同士の間に相当する箇所の金属膜の凸部を除去した上で、［工程ｆ］において、化学機械研磨法による平坦化を実行するので、画素予定領域の外縁部における第１電極の膜厚および上面の平坦性を、高精度に制御することができる。
【００７２】
従って、上記（Ｖａ−４）および（Ｖａ−５）の本発明の各態様に係る固体撮像装置の製造方法でも、光電変換層の層厚のバラツキに起因する暗電流の増加および画素不良の発生が抑えられるともに、画素電極の厚みバラツキに起因する感度の低下、混色の悪化、および分光特性の変動が抑制された固体撮像装置を製造することができる。
【００７３】
なお、上記（Ｖａ−４）および（Ｖａ−５）の本発明の各態様に係る固体撮像装置の製造方法では、各々における［工程ｅ］で、除去しようとする部分に対応する箇所に窓部が形成された反転マスクを用いることを特徴とすることもできる。
【００７４】
以下では、本発明を実施するための形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下の各実施の形態は、本発明の構成およびそこから奏される作用・効果を分かり易く説明するために用いる例であって、本発明は、本質的な特徴部分以外に何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
【００７５】
［実施の形態１］
１．固体撮像装置１の全体構成
本発明の実施の形態１に係る固体撮像装置１の全体構成について、図１を用い説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る固体撮像装置１の構成を示す模式平面図である。
【００７６】
図１に示すように、固体撮像装置１は、中程の領域において、Ｘ−Ｙ方向にマトリクス状に配置された複数の画素部１００を備える。複数の画素部１００は、画素領域１０を構成している。画素領域１０の外周部（図１の紙面に垂直な方向から見たときの、画素領域１０よりも平面視外側の領域）には、その全周を囲繞するように、複数のダミー層１１が設けられている。これについては、後述する。
【００７７】
ダミー層１１が設けられた領域よりも、さらに外周部（図１の紙面に垂直な方向から見たときの、ダミー層１１が設けられた領域よりも平面視外側の領域）には、垂直ドライバ１２、タイミングジェネレータ１３、信号処理回路１４、水平ドライバ１５、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ）１６、シリアル変換部１７、および対向電極電圧供給部１８が設けられている。さらに、固体撮像装置１では、複数のパッド１９も設けられている。なお、画素領域１０においては、各画素部１００に対応して読出し回路が構成されている（図１では、図示を省略）。
【００７８】
垂直ドライバ１２は、画素領域１０における各画素部１００に対応して設けられた読出し回路から信号を読み出す制御を実行する。
【００７９】
タイミングジェネレータ１３は、固体撮像装置１を駆動するためのタイミングを生成・供給する箇所であり、間引き読出しや部分読出しなどの読出し制御も行う。信号処理回路１４は、各画素部１００に対応して設けられた読出し回路の各列に対応して設けられており、対応する列から出力された信号に対し、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理を実行し、処理後の信号をディジタル信号に変換する。変換後の信号は、列毎に設けられたメモリに記憶される。
【００８０】
水平ドライバ１５は、信号処理回路１４のメモリに記憶された一行分の信号を順次読み出してＬＶＤＳ１６に出力する制御を行う。ＬＶＤＳ１６は、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ）に従って、ディジタル信号を伝送する。シリアル変換部１７は、入力されるパラレルのディジタル信号をシリアルに変換して出力する。
【００８１】
なお、シリアル変換部１７については、省略することも可能である。また、相関二重サンプリング処理のみを実施するものとし、ＬＶＤＳ１６の代わりに、ＡＤ変換回路を設ける構成とすることも可能である。
【００８２】
また、信号処理回路１４では、相関二重サンプリング処理のみを実行するものとし、ＬＶＤＳ１６およびシリアル変換部１７を省略した構成とすることも可能である。このような構成を採用した場合においては、固体撮像装置１を形成したチップの外側にＡＤ変換回路を設けるようにすればよい。
【００８３】
また、画素領域１０に隣接する一方側の領域と、他方側の領域とのそれぞれに、信号処理回路１４、ＬＶＤＳ１６、およびシリアル変換部１７を配置する構成を採用することもできる。この様な構成を採用する場合には、画素領域１０の各画素部１００に対応して設けられた読出し回路の列の内、半分（例えば、奇数列）については、画素領域１０に隣接する領域の一方側の領域の信号処理回路１４で処理を実行し、残りの半分（例えば、偶数列）については、画素領域１０に隣接する他方の側の領域の信号処理回路で処理を実行する構成とすることもできる。
【００８４】
２．固体撮像装置１の一部構成の詳細
固体撮像装置１の一部構成の詳細について、図２および図３を用い説明する。図２は、固体撮像装置１の一部構成を示す模式断面図である。図３は、固体撮像装置１における画素領域１０の一部を抜き出して示す模式断面図である。
【００８５】
図２に示すように、固体撮像装置１では、基板１０１と、その上に形成され、複数の構成層１０２ａ〜１０２ｆを含む絶縁層１０２を備える。画素領域１０においては、各画素部１００に対応して、基板１０１内および絶縁層１０２内に読出し回路１１５が構成されている。そして、絶縁層１０２のＺ軸方向上側の主面（上面）に形成された画素電極１０４は、対応する読出し回路１１５に対して、接続部１０５により接続されている。
【００８６】
なお、画素領域１０においては、隣接する画素電極１０４同士の間の間隙に、絶縁層１０２の構成層１０２ｆが介挿されており、また、複数の画素電極１０４は、その膜厚が均一であって、Ｚ軸方向上側の主面（上面）が平坦化されている。
【００８７】
画素電極１０４および絶縁層１０２の構成層１０２ｆの上には、光電変換層１０７が積層され、光電変換層１０７の上には、対向電極１０８、緩衝層１０９、および封止層１１０が順に積層されている。封止層１１０の上には、各画素部１００に対応した透過波長域のカラーフィルタ１１１が形成され、平坦化層１１２を介してマイクロレンズ１１３が形成されている。
【００８８】
ここで、基板１０１は、例えば、ガラス基板、あるいは、シリコン（Ｓｉ）などからなる半導体基板である。絶縁層１０２を構成する複数の構成層１０２ａ〜１０２ｆは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）などからなる。また、画素電極１０４は、光電変換素１０７で生成された電荷を捕集するための電極であって、例えば、チタンナイトライド（ＴｉＮ）などからなる。
【００８９】
光電変換層１０７は、入射した光に応じて電荷を発生する層である。なお、光電変換層１０７については、画素領域１０における画素電極１０４上においては、一定の膜厚とすることが重要であるが、それ以外の領域においては、膜厚が変動していても問題を生じることはない。
【００９０】
対向電極１０８は、画素電極１０４に対して対向するように設けられた電極あって、光電変換層１０７への光を透過する。このため、対向電極１０８は、透光性を有する導電性材料、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）などを用い形成されている。そして、対向電極１０８は、対向電極領域において、接続電極１０３と接続されており、接続電極１０３は、接続部１０６を介して対向電極電圧供給部１８に電気的に接続されている。
【００９１】
接続部１０５，１０６は、絶縁層１０２の構成層１０２ａ〜１０２ｅを挿通して設けられており、接続部１０５は、各画素部１００における画素電極１０４と対応する読出し回路１１５とを電気的に接続し、接続部１０６は、対向電極１０３と対向電極電圧供給部１８とを電気的に接続する。これら接続部１０５，１０６は、例えば、タングステン（Ｗ）などの導電性材料の埋め込みを以って形成されている。
【００９２】
基板１０１内における読出し回路１１５は、複数の画素電極１０４の各々に対応して設けられており、対応する画素電極１０４から捕集された電荷に応じた信号を読み出す回路である。読出し回路１１５は、例えば、ＭＯＳ回路あるいはＴＦＴ回路などで構成されており、絶縁層１０２の内部などに設けられた遮光層（図示を省略）により遮光されている。
【００９３】
画素電極１０４は、絶縁層１０２の上面にＸ軸方向および紙面に垂直な方向（Ｙ軸方向）の二軸において、二次元配置（マトリクス状に配置）され、互いに一定の間隔をあけた状態となっている。なお、画素電極１０４の配置については、図１における画素部１００の配置に対応する。
【００９４】
図示を省略しているが、封止層１１０上のカラーフィルタ１１１が形成された領域以外の領域には、遮光層が形成されている。遮光層の形成により、有効画素領域以外の領域に対しての外光を遮り、有効画素領域以外の領域における光電変換層１０７への光に入射を防止している。
【００９５】
図２に戻って、画素領域１０の外周部には、ダミー領域が設けられている。ダミー領域には、上述のように、絶縁層１０２の上面、即ち、画素電極１０４と同じ層レベルに複数のダミー層１１が形成されている。本実施の形態では、ダミー層１１は、画素電極１０４と同一の金属材料を用い形成されており、他の回路部などとは電気的に接続されていない。また、ダミー層１１の上には、画素領域１０と同様に、光電変換層１０７、対向電極１０８、緩衝層１０９、および封止層１１０が順に積層されている。
【００９６】
隣接するダミー層１１同士の間にも、絶縁層１０２の構成層１０２ｆが介挿されており、この点においても、画素領域１０における複数の画素電極１０４が形成された領域と同様の構成となっている。
【００９７】
ダミー領域よりも更に外周部には、対向電極領域が設けられており、上述のように、対向電極１０８と接続電極１０３が電気的に接続されている。接続電極１０３は、構成層１０２ｅを挿通する接続部１０６により、構成層１０２ｅの下に設けられた対向電極電圧供給部１８と電気的に接続されている。なお、図２では、対向電極電圧供給部１８の一部構成のみを図示している。
【００９８】
本実施の形態では、図１および図２に示すように、対向電極１０３、接続部１０６、および対向電極電圧供給部１８の組み合わせが一組存在する構成を一例としているが、複数組設ける構成としてもよい。組数の決定に当たっては、装置におけるチップ面積や配線幅などを勘案し、適宜増減することで対応することができる。
【００９９】
さらに、対向電極領域よりも外周には、周辺回路領域およびパッド領域が設けられている。パッド領域においては、絶縁層１０２の構成層１０２ｄの上面まで到達する凹部が設けられており、底面にパッド１９が形成されている。詳細な図示を省略しているが、パッド１９は、信号の入出力回路、および電圧供給などの各回路などに電気的に接続されている。なお、周辺回路領域における金属層については、例えば、銅（Ｃｕ）を用い形成されている。
【０１００】
次に、撮像メカニズムについて、図３を用い説明する。
【０１０１】
図３に示すように、Ｚ軸方向の上方より入射した光は、封止層１１０、緩衝層１０９、および対向電極１０８を通して、光電変換層１０７に入射される。光電変換層１０７は、画素電極１０４と対向電極１０８とにより適正なバイアス電圧が印加された状態で、入射された光を光電変換し電荷（図３では、白丸で表している）を生成する。ここで、対向電極１０８と画素電極１０４との間での電位差が、光電変換層１０７に印加されるバイアス電圧となる。
【０１０２】
上記のように光電変換素１０７で生成された電荷は、画素電極１０４から接続部１０５を介して、読出し回路１１５における蓄積ダイオード１１５１に転送され、一時的に蓄積される。そして、読出し回路１１５におけるトランジスタ素子などの開閉動作により、適時に信号として外部に出力される。
【０１０３】
３．ダミー層１１の構成
ダミー層１１の構成について、図４を用い説明する。
【０１０４】
図４に示すように、本実施の形態に係る固体撮像装置１のダミー層１１は、絶縁層１０２における構成層１０２ｅのＺ軸方向上面上に形成されており、隣接するダミー層１１との間に、絶縁層１０２の構成層１０２ｆが介挿された状態となっている。この構成は、画素領域１０における画素電極１０４と絶縁層１０２の構成に類似している。
【０１０５】
なお、図４では、ダミー層１１のＺ軸方向上面と絶縁層１０２の構成層１０２ｆのＺ軸方向上面とが、面一の状態として図示しているが、実際には、構成層１０２ｆの上面は、ダミー層１１の上面よりもＺ軸方向下側に位置している。
【０１０６】
４．ダミー層１１のサイズおよび配置形態
ダミー層１１のサイズおよび配置形態について、図５を用い説明する。図５（ａ）は、画素領域１０における画素電極のサイズおよび配置形態を示す模式平面図であり、図５（ｂ）は、ダミー領域におけるダミー層１１のサイズおよび配置形態を示す模式平面図である。
【０１０７】
先ず、図５（ａ）に示すように、画素領域１０における画素電極１０４は、画素部１００の配列に基づき、マトリクス状に配置されている。そして、画素電極１０４は、Ｘ軸方向の寸法がＬ1であり、Ｙ軸方向の寸法がＬ2である、矩形状の平面形状をしている。隣接する画素電極１０４同士の間の間隙は、Ｘ軸方向がＳ1であり、Ｙ軸方向がＳ2である。
【０１０８】
なお、図５（ａ）では、画素電極１０４の平面形状を正方形としているが、画素領域１０における画素部１００の形状および配列などによっては、これ以外となる場合もある。
【０１０９】
次に、図５（ｂ）に示すように、ダミー領域に設けられるダミー層１１についても、マトリクス状に配置されている。そして、各ダミー層１１は、Ｘ軸方向の寸法がＬ11であり、Ｙ軸方向の寸法がＬ12である、矩形状の平面形状をしている。隣接するダミー層１１同士の間の間隙は、Ｘ軸方向がＳ11であり、Ｙ軸方向がＳ12である。
【０１１０】
一例として、本実施の形態では、次の関係を満足する。
［数１］Ｌ1＝Ｌ11
［数２］Ｌ2＝Ｌ12
［数３］Ｓ1＝Ｓ11
［数４］Ｓ2＝Ｓ12
５．ダミー層１１の形成範囲
次に、ダミー層１１の形成範囲、即ち、ダミー領域の範囲について、図６を用い説明する。
【０１１１】
図６に示すように、ダミー層１１は、画素領域１０の周囲全体を囲繞するように配置されている。
【０１１２】
ここで、ダミー領域のＸ軸方向の寸法をＬ21とし、Ｙ軸方向の寸法をＬ22とするとき、次の関係を満足する。
［数５］Ｌ21≧５×Ｌ1
［数６］Ｌ22≧５×Ｌ2
なお、図６に示すように、本実施の形態では、複数のダミー層１１は、画素領域１０の外周全体を３重に囲繞している。ただし、上記［数５］、［数６］の関係を満足するようにダミー層１１を配置するようにすれば、化学機械研磨（ＣＭＰ）法による複数の画素電極１０４の平坦化に際して、画素領域１０の全域における膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。
【０１１３】
ここで、本実施の形態では、図６に示すような形態でダミー層１１を配置することとしたが、これ以外の形態も採用することができる。例えば、ダミー領域の範囲を、画素領域１０の外辺部分からパッド領域の手前までの全ての領域とすることもできる（図２を参照）。このように空いた領域の全面にダミー層１１を設けるようにすれば、化学機械研磨（ＣＭＰ）法による平坦化に際して、画素領域１０全域における画素電極１０４の膜厚および上面の平坦性を更に高精度に制御することができる。
【０１１４】
また、本実施の形態では、図５および図６に示すように、画素電極１０４とダミー層１１とを同じサイズ、間隔で配置することとしているが、それ以外の配置形態を採用することができる。例えば、各領域に占める画素電極１０４およびダミー層１１の面積占有率を以って、次のように規定することができる。
［数７］（０．５×Ａ1）≦Ａ2≦（１．５×Ａ1）
なお、［数７］の関係式において、Ａ1は、画素領域１０における複数の画素電極１０４が占める面積占有率であり、Ａ2は、ダミー領域における複数のダミー層１１が占める面積占有率である。よって、Ａ2については、０％よりも大きく、１００％よりも小さいことが前提となっている。
【０１１５】
具体的には、次のように表すことができる。
［数８］Ａ1＝（Ｌ1×Ｌ2）／（（Ｌ1＋Ｓ1）×（Ｌ2＋Ｓ2））×１００
［数９］Ａ2＝（Ｌ11×Ｌ12）／（（Ｌ11＋Ｓ11）×（Ｌ12＋Ｓ12））×１００
上記［数７］に示すように、画素領域１０における画素電極１０４と、ダミー領域におけるダミー層１１とが、その面積占有率において、１／２程度の差異があっても、化学機械研磨（ＣＭＰ）法による平坦化に際して、画素領域１０における外縁部の画素電極１０４の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することができる。具体的に、画素領域１０におけるセルピッチを１．７５μｍ、Ｌ1＝Ｌ2＝１．４５μｍ、Ｓ1＝Ｓ2＝０．３０μｍとするとき、面積占有率Ａ1が６９％となる。このとき、ダミー領域におけるダミー層１１の面積占有率Ａ2は、３５％〜９５％の範囲とすることが望ましい。この範囲を外れると、化学機械研磨（ＣＭＰ）法による平坦化に際して、画素領域１０における外縁部の画素電極１０４の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御し難くなる。
【０１１６】
なお、上記のようにセルピッチを１．７５μｍとした場合のＬ1＝Ｌ2＝１．４５μｍ、Ｓ1＝Ｓ2＝０．３０μｍであり、本実施の形態では、この場合において、Ｌ11＝Ｌ12＝１．４５μｍ、Ｓ11＝Ｓ12＝０．３０μｍとすることができる。そして、画素電極１０４の膜厚は、６０ｎｍ〜８０ｎｍ（例えば、８０ｎｍ）、絶縁層１０２の膜厚は、７００ｎｍ〜８００ｎｍ程度である。
【０１１７】
６．画素電極１０４およびダミー層１１の構成材料
本実施の形態においては、画素電極１０４の構成材料として、例えば、チタンナイトライド（ＴｉＮ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、タンタルナイトライド（ＴａＮ）、銅（Ｃｕ）、およびタングステン（Ｗ）の内から選択される一種以上の導電性材料を採用することができる。
【０１１８】
一方、ダミー層１１の構成材料としては、電極として用いない本実施の形態では、必ずしも導電性材料である必要はないが、ダミー層１１の構成材料として金属材料を用いる場合には、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などを用いることが望ましい。
【０１１９】
７．固体撮像装置１の製造方法
本実施の形態に係る固体撮像装置１の製造方法について、図７（ａ）〜図７（ｄ）を用い説明する。なお、以下の説明においては、特徴部分である画素電極１０４およびダミー層１１の形成に係る工程だけを説明し、それ以外の工程の説明については省略する。
【０１２０】
先ず、図７（ａ）に示すように、例えば、化学的気相堆積（ＣＶＤ）法を用い、絶縁層１０２における構成層１０２ｄ上の多層配線の最上層配線１１６の上に、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる膜厚５００ｎｍの構成層１０２ｅを形成する。続いて、リソグラフィグラフィ法を用い、構成層１０２ｅの上に、第１のビアパターンを有する第１のレジストパターンを形成する（図示を省略）。
【０１２１】
その後、ドライエッチングにより、第１のレジストパターンをマスクとして構成層１０２ｅをエッチングすることにより、構成層１０２ｅの上部にプラグを形成する。その後、第１のレジストパターンをアッシングにより除去し、続いて、ＣＶＤ法又はスパッタ法等を用い、構成層１０２ｅの上に第１の配線形成溝が埋まるように、タンタルナイトライド（ＴａＮ）及びタンタル（Ｔａ）を積層してなる第１バリアメタル膜１０５ａ、並びに銅（Ｃｕ）からなる第１金属膜１０５ｂを順次堆積する。
【０１２２】
ここで、第１バリアメタル膜１０５ａは、チタン(Ｔｉ)、チタンナイトライド（ＴｉＮ）を用い形成してもよい。また、第１金属膜１０５ｂは、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）を用い形成してもよい。
【０１２３】
その後、化学機械研磨（ＣＭＰ）法を用い、構成層１０２ｅの上面に堆積した余剰の第１金属膜及び第１バリアメタル膜を研磨して、第１バリアメタル膜１０５ａ及び第１金属膜１０５ｂにより構成された第１の金属プラグを形成する。これにより、画素領域１０において、読み出し回路の配線と画素電極１０４とを接続するビアプラグを形成することができる（図７（ａ）を参照）。
【０１２４】
次に、ＣＶＤ法、または物理的気相堆積（ＰＶＤ）法を用い、チタンナイトライド（ＴｉＮ）を堆積して、膜厚が２００ｎｍの金属膜を形成する。続いて、リソグラフィグラフィ法を用い、金属膜の上に、画素電極パターンを有する第２のレジストパターンを形成する（図示を省略）。その後、ドライエッチングにより、第２のレジストパターンをマスクとして金属膜をエッチングすることにより、構成層１０２ｅの上に、画素電極１０４用の金属層１０４１およびダミー層１１用の金属層１１０１を形成する。その後、第２のレジストパターンをアッシングにより除去する（図７（ｂ）に図示）。
【０１２５】
ここで、金属層１０４１，１１０１を形成する材料は、上記のように、チタン（Ｔｉ）、タンタル(Ｔａ)、タンタルナイトライド（ＴａＮ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）などエッチング可能な金属であればよい。
【０１２６】
なお、ダミー層１１用の金属層１１０１については、図７（ｂ）に示すように、ビアプラグを設けることなく、構成層１０２ｅ上に他の配線などと電気的に絶縁状態で直接配置してもよい。
【０１２７】
次に、ＣＶＤ法、およびＰＶＤ法を用い、画素電極１０４用の金属層１０４１およびダミー層１１用の金属層１１０１の上を覆うように、酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる膜厚が３００ｎｍの絶縁膜１０２１ｆを形成する（図７（ｃ）を参照）。
【０１２８】
続いて、ＣＭＰ法、およびエッチバック法を用い、絶縁膜１０２１ｆを研磨（エッチング)する。ここで、金属層１０４１，１１０１の表面が露出した段階でＣＭＰ法、エッチバック法による平坦化を止めるのではなく、さらに一定量の研磨（エッチング）を行う。このことにより、絶縁膜１０２１ｆの残渣を抑制するとともに、画素電極１０４のＸ軸方向端部の段差抑制、膜厚均一化を両立することができる。このように、画素電極１０４およびダミー層１１の形成が完了し、画素電極１０４の平坦化がなされ、隣接する画素電極１０４間に構成層１０２ｆが残る（図７（ｄ）を参照）。
【０１２９】
［変形例１］
変形例１に係る固体撮像装置の構成について、図８を用い説明する。図８は、上記実施の形態１における図６に対応する模式平面図である。なお、ダミー層２１の形成範囲を除き、上記実施の形態１と同一構成を採用するので、当該同一構成部分についての説明を省略する。
【０１３０】
図８に示すように、本変形例に係る固体撮像装置では、画素領域１０、パッド領域（図示を省略）、および接続電極１０３が形成された領域を除く全領域において複数のダミー層２１を形成している。即ち、本変形例では、画素電極１０４の平坦化に際して、パッド領域を除く全領域にダミー層２１を配することにより、上記実施の形態１に係る固体撮像装置に比べて、画素領域１０における外縁部の画素電極１０４の膜厚および上面の平坦性を更に高精度に制御することが可能となる。これにより、本変形例に係る固体撮像装置では、上記実施の形態１に係る固体撮像装置にもまして、感度の低下や混色の悪化、さらには分光特性の変動などを抑制することが可能となる。
【０１３１】
なお、画素領域側から見て、接続電極１０３よりも平面視外側の領域に、さらにダミー層２１が形成された構成を採用することもできる。
【０１３２】
［変形例２］
変形例２に係る固体撮像装置の構成について、図９を用い説明する。図９は、上記実施の形態１における図６に対応する模式平面図である。なお、ダミー層３１の形成形態を除き、上記実施の形態１と同一構成を採用するので、当該同一構成部分についての説明を省略する。
【０１３３】
図９に示すように、本変形例に係る固体撮像装置では、周辺回路領域の上方についてもダミー層３１が配されており、ダミー層３１の形状が、ダミー層１１とは異なり長方形である。具体的には、ダミー層３１は、Ｘ軸方向の寸法がＬ31であり、Ｙ軸方向の寸法がＬ32である。そして、Ｘ軸方向における隣接するダミー層３１同士の間隔がＳ31であり、Ｙ軸方向における隣接するダミー層３１同士の間隔がＳ32である。
ダミー層３１におけるＬ31，Ｌ32，Ｓ31，Ｓ32は、一例として、次のような関係を満足する。
［数１０］Ｌ32≧（３×Ｌ31）
［数１１］Ｓ31＝Ｓ32
このように、周辺回路領域の上方に配されたダミー層３１について、上記［数１０］を満足するような長方形とすることにより、本変形例に係る固体撮像装置では、上記実施の形態１および上記変形例１の各固体撮像装置が奏する効果に加え、外光が周辺回路へと入射することを確実に防止し、遮光層としての機能も備えることができる。このため、周辺回路領域の上方に対し、別途、遮光層を形成する必要がなくなる。
【０１３４】
なお、本変形例においては、画素領域１０の外周部において、周辺回路領域の上方を除き、ダミー層１１を配する構成としているが、必ずしもダミー層３１と形状の異なるダミー層１１を配する必要ない。例えば、全てをダミー層３１の形状を有するものとすることもできる。
【０１３５】
［変形例３］
変形例３に係る固体撮像装置の構成について、図１０（ａ）を用い説明する。図１０（ａ）は、上記実施の形態１における図４に対応する模式断面図である。なお、ダミー層４１の下における層構成を除き、上記実施の形態１と同一構成を採用するので、当該同一構成部分についての説明を省略する。
【０１３６】
図１０（ａ）に示すように、本変形例に係る固体撮像装置では、絶縁層１０２における構成層１０２ｅの上にダミー層４１が形成されている点は、上記実施の形態１と同様であるが（図４を参照）、本変形例では、構成層１０２ｄと構成素１０２ｅとの境界部分において、ダミー層４１に対応して下層ダミー層４２が設けられている点が異なる。
【０１３７】
このように、画素電極１０４およびその下層に配される配線と同様に、ダミー層４１とその下層に下層ダミー層４２を設けることによって、画素電極１０４の平坦化に際しての、画素領域１０とダミー領域とのＣＭＰ法による平坦化条件が、より近似する。これより、本変形例に係る固体撮像装置の構成を採用すれば、画素電極１０４の平坦化に際して、画素領域１０の外縁部における画素電極１０４の膜厚および上面の平坦性を更に高精度に制御することが可能となる。
【０１３８】
［変形例４］
変形例４に係る固体撮像装置の構成について、図１０（ｂ）を用い説明する。図１０（ｂ）は、上記実施の形態１における図４に対応する模式断面図である。なお、ダミー層５１の下における層構成を除き、上記実施の形態１と同一構成を採用するので、当該同一構成部分についての説明を省略する。
【０１３９】
図１０（ｂ）に示すように、本変形例に係る固体撮像装置では、絶縁層１０２における構成層１０２ｅの上にダミー層５１が形成されている点は、上記実施の形態１と同様であり（図４を参照）、構成層１０２ｄと構成素１０２ｅとの境界部分において、ダミー層５１に対応して下層ダミー層５２が設けられている点は、上記変形例３と同様である（図１０（ａ）を参照）。
【０１４０】
本変形例では、ダミー層５１と下層ダミー層５２とが、構成層１０２ｅをその厚み方向に挿通するダミープラグ５３により接合されている点が、上記変形例３と異なる。
【０１４１】
このように、画素電極１０４およびその下層に配される配線、さらにはその間を接続するビアプラグと同様に、ダミー層５１とその下層に下層ダミー層５２を設け、さらにその間をダミープラグ５３で接合する構成を採用することによって、画素電極１０４の平坦化に際しての、画素領域１０とダミー領域とのＣＭＰ法による平坦化条件が、更に近似する。これより、本変形例に係る固体撮像装置の構成を採用すれば、画素電極１０４の平坦化に際して、画素領域１０の外縁部における画素電極１０４の膜厚および上面の平坦性を更に高精度に制御することが可能となる。
【０１４２】
［変形例５］
変形例５に係る固体撮像装置の構成について、図１１を用い説明する。図１１は、上記実施の形態１における図６に対応する模式平面図である。なお、ダミー層６１の平面形状を除き、上記実施の形態１と同一構成を採用するので、当該同一構成部分についての説明を省略する。
【０１４３】
図１１に示すように、本変形例に係る固体撮像装置では、画素領域１０の外周部を、リング状をした一つのダミー層６１により囲繞している点が、上記実施の形態１と異なる点である。即ち、本変形例では、画素領域１０の外周部を複数のダミー層で囲繞するのではなく、一つのダミー層６１で囲繞している。このため、画素領域１０を除く領域への外光の入射を防止するという観点から、上記実施の形態１等に比べて優れている。
【０１４４】
また、本変形例のように、画素領域１０の外周部を一つのダミー層６１で囲繞する構成とした場合にも、従来の固体撮像装置に比べて、画素領域１０における外縁部の画素電極１０４の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することが可能となる点については、上記同様である。
【０１４５】
［変形例６］
変形例６に係る固体撮像装置の構成について、図１２（ａ）を用い説明する。図１２（ａ）は、ダミー層７１の平面形状を示す模式平面図である。なお、ダミー層７１の平面形状を除き、上記実施の形態１と同一構成を採用するので、当該同一構成部分についての説明を省略する。
【０１４６】
図１２（ａ）に示すように、本変形例に係る固体撮像装置では、ダミー層７１の平面形状が円形である。そして、円形の平面形状を有するダミー層７１がマトリクス状に複数設けられている。複数のダミー層７１の配置形態については、図６、図８、図９などと同じようにすることができる。
【０１４７】
このように円形の平面形状を有するダミー層７１を採用した場合においても、従来の固体撮像装置に比べて、画素領域１０における外縁部の画素電極１０４の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することが可能となる。
【０１４８】
なお、ダミー層７１の配置形態については、必ずしもマトリクス状とする必要はない。例えば、隣接するダミー層７１同士について、半径分だけずらした形態とすることもできる。
【０１４９】
［変形例７］
変形例７に係る固体撮像装置の構成について、図１２（ｂ）を用い説明する。図１２（ｂ）は、ダミー層７２の平面形状を示す模式平面図である。なお、ダミー層７２の平面形状を除き、上記実施の形態１と同一構成を採用するので、当該同一構成部分についての説明を省略する。
【０１５０】
図１２（ｂ）に示すように、本変形例に係る固体撮像装置では、ダミー層７２の平面形状が楕円形である。そして、円形の平面形状を有するダミー層７２がマトリクス状に複数設けられている。複数のダミー層７２の配置形態については、図６、図８、図９などと同じようにすることができる。
【０１５１】
このように円形の平面形状を有するダミー層７２を採用した場合においても、従来の固体撮像装置に比べて、画素領域１０における外縁部の画素電極１０４の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することが可能となる。
【０１５２】
なお、ダミー層７２の配置形態については、必ずしもマトリクス状とする必要はない。例えば、隣接するダミー層７２同士について、長径方向に半ピッチずらした形態とすることもできる。
【０１５３】
［変形例８］
変形例８に係る固体撮像装置の構成について、図１２（ｃ）を用い説明する。図１２（ｃ）は、ダミー層７３の平面形状を示す模式平面図である。なお、ダミー層７３の平面形状を除き、上記実施の形態１と同一構成を採用するので、当該同一構成部分についての説明を省略する。
【０１５４】
図１２（ｃ）に示すように、本変形例に係る固体撮像装置では、ダミー層７３の平面形状が三角形である。そして、三角形の平面形状を有するダミー層７３が行毎に向きを反転した状態で複数設けられている。
【０１５５】
このように三角形の平面形状を有するダミー層７３を採用した場合においても、従来の固体撮像装置に比べて、画素領域１０における外縁部の画素電極１０４の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することが可能となる。
【０１５６】
なお、ダミー層７３の配置形態については、必ずしも行毎に向きを反転させる必要はない。即ち、全てのダミー層７３が同じ方向を向くように整列した状態で形成することもできる。
【０１５７】
［変形例９］
変形例９に係る固体撮像装置の構成について、図１３（ａ）を用い説明する。図１３（ａ）は、ダミー層７４の平面形状を示す模式平面図である。なお、ダミー層７４の平面形状を除き、上記実施の形態１と同一構成を採用するので、当該同一構成部分についての説明を省略する。
【０１５８】
図１３（ａ）に示すように、本変形例に係る固体撮像装置では、ダミー層７４の平面形状が菱形である。そして、菱形の平面形状を有するダミー層７４が互いの外辺同士が対向するように複数設けられている。
【０１５９】
このように菱形の平面形状を有するダミー層７４を採用した場合においても、従来の固体撮像装置に比べて、画素領域１０における外縁部の画素電極１０４の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することが可能となる。
【０１６０】
なお、ダミー層７４については、必ずしも縦長の形態をとる必要はない。例えば、図１３（ａ）に示す形態に対し、９０°回転させたような菱形とすることもできる。
【０１６１】
［変形例１０］
変形例１０に係る固体撮像装置の構成について、図１３（ｂ）を用い説明する。図１３（ｂ）は、ダミー層７５の平面形状を示す模式平面図である。なお、ダミー層７５の平面形状を除き、上記実施の形態１と同一構成を採用するので、当該同一構成部分についての説明を省略する。
【０１６２】
図１３（ｂ）に示すように、本変形例に係る固体撮像装置では、ダミー層７５の平面形状が平行四辺形である。そして、平行四辺形の平面形状を有するダミー層７５が互いの外辺同士が対向するように複数設けられている。
【０１６３】
このように平行四辺形の平面形状を有するダミー層７５を採用した場合においても、従来の固体撮像装置に比べて、画素領域１０における外縁部の画素電極１０４の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することが可能となる。
【０１６４】
なお、ダミー層７５については、必ずしも縦長の形態をとる必要はない。例えば、図１３（ｂ）に示す形態に対し、９０°回転させたような平行四辺形とすることもできる。
【０１６５】
［変形例１１］
変形例１１に係る固体撮像装置の構成について、図１３（ｃ）を用い説明する。図１３（ｃ）は、ダミー層７６の平面形状を示す模式平面図である。なお、ダミー層７６の平面形状を除き、上記実施の形態１と同一構成を採用するので、当該同一構成部分についての説明を省略する。
【０１６６】
図１３（ｃ）に示すように、本変形例に係る固体撮像装置では、ダミー層７６の平面形状が六角形である。そして、六角形の平面形状を有するダミー層７６が互いの外辺同士が対向するように複数設けられている。
【０１６７】
このように六角形の平面形状を有するダミー層７６を採用した場合においても、従来の固体撮像装置に比べて、画素領域１０における外縁部の画素電極１０４の膜厚および上面の平坦性を高精度に制御することが可能となる。
【０１６８】
［変形例１２］
変形例１２に係る固体撮像装置の製造方法について、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）を用い説明する。なお、画素電極８０４およびダミー層８１の形成に係る工程を除き、固体撮像装置の構成および他の製造工程などについては、上記実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。
【０１６９】
先ず、化学的気相堆積（ＣＶＤ）法などを用い、絶縁層１０２における構成層１０２ｄ上の多層配線の最上層配線１１６の上に、酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる膜厚が５００ｎｍの構成素１０２ｅを形成する。続いて、リソグラフィグラフィ法を用い、構成層１０２ｅの上に、第１のビアパターンを有する第１のレジストパターンを形成する。
【０１７０】
その後、ドライエッチングにより、第１のレジストパターンをマスクとして構成層１０２ｅをエッチングすることにより、構成層１０２ｄの上にプラグを形成する。その後、第１のレジストパターンをアッシングにより除去し、続いて、ＣＶＤ法又はスパッタ法等を用い、構成層１０２ｅの上に第１の配線形成溝が埋まるように、タンタルナイトライド（ＴａＮ）及びタンタル（Ｔａ）を積層してなる第１バリアメタル膜、並びに銅（Ｃｕ）からなる第１金属膜を順次堆積する。
【０１７１】
ここで、第１バリアメタル膜は、チタン(Ｔｉ)、チタンナイトライド（ＴｉＮ）を用い形成してもよい。また、第１金属膜は、タングステン（Ｗ）を用い形成してもよい。
【０１７２】
その後、化学機械研磨（ＣＭＰ）法を用い、構成層１０２ｅの上面に堆積した余剰の第１金属膜及び第１バリアメタル膜を研磨して、第１バリアメタル膜１０５ａ及び第１金属膜１０５ｂにより構成された第１の金属プラグを形成する（図１４（ａ）を参照）。これにより、読み出し回路の配線と画素電極とを接続するビアプラグを形成することができる。
【０１７３】
次に、構成層１０２ｅ上、および第１の金属プラグ上にＣＶＤ法、およびＰＶＤ法を用い、酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる膜厚２００ｎｍの構成層１０２２ｆを形成する。続いて、リソグラフィグラフィ法を用い、構成層１０２２ｆの上に、画素電極パターンを有する第２のレジストパターンを形成する。
【０１７４】
その後、ドライエッチングにより、第２のレジストパターンをマスクとして構成層１０２２ｆをエッチングすることにより、構成層１０２２ｆの上部に複数の画素電極１０４用の形成溝１０２ｇを形成する。
【０１７５】
その後、第２のレジストパターンをアッシングにより除去し（図１４（ｂ）を参照）、続いて、ＣＶＤ法又はスパッタ法等を用い、構成層１０２２ｆの上に、画素電極１０４用の形成溝１０２ｇが埋まるように、タンタルナイトライド（ＴａＮ）及びタンタル（Ｔａ）を積層してなる第２バリアメタル膜８１０ａ、並びに銅（Ｃｕ）からなる第２金属膜８１０ｂを順次堆積する（図１４（ｃ）を参照）。
【０１７６】
その後、化学機械研磨（ＣＭＰ）法を用い、構成層１０２２ｆの上面に堆積した余剰の第２金属膜８１０ｂ及び第２バリアメタル膜８１０ａを研磨する。
【０１７７】
ここで、構成層１０２２ｆの表面が露出した段階でＣＭＰ法による研磨を止めるのではなく、さらに一定量の研磨を行う。このようにして、第２バリアメタル膜８１０ａ及び第２金属膜８１０ｂにより構成された画素電極８０４および第２バリアメタル膜８１ａ及び第２金属膜８１ｂにより構成されたダミー層８１を形成することができる（図１４（ｄ）を参照）。
【０１７８】
このことにより、第２金属膜８１０ｂ及び第２バリアメタル膜８１０ａの残渣を抑制するとともに、画素領域１０の全域における画素電極８０４の端部の段差抑制、膜厚均一化を両立することができる。
【０１７９】
なお、第２バリアメタル膜８１０ａは、チタン(Ｔｉ)、チタンナイトライド（ＴｉＮ）を用い形成してもよい。また、第１金属膜１０５ｂは、タングステン（Ｗ）を用い形成してもよい。
【０１８０】
また、上記ではビアプラグと画素電極８０４とを、個別に形成するシングルダマシン法で説明したが、同時に形成するデュアルダマシン法を用いてもよい。
【０１８１】
なお、画素電極８０４と同様に、ダミー層８１の下にも、第１の金属プラグ（第１バリアメタル膜１０５ａ及び第１金属膜１０５ｂ）を形成することもできる。
【０１８２】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係る固体撮像装置の製造方法について、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）および図１６（ａ）〜図１６（ｃ）を用い説明する。
【０１８３】
先ず、例えば、化学的気相堆積（ＣＶＤ）法を用い、絶縁層１０２における構成層１０２ｄ上の多層配線の最上層配線１１６の上に、酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる膜厚が５００ｎｍの構成層１０２ｅを形成する。続いて、リソグラフィグラフィ法を用い、構成層１０２ｅの上に、第１のビアパターンを有する第１のレジストパターンを形成する。
【０１８４】
その後、ドライエッチングにより、第１のレジストパターンをマスクとして構成層１０２ｅをエッチングすることにより、構成層１０２ｅを厚み方向に貫通するコンタクト孔を形成する。その後、第１のレジストパターンをアッシングにより除去し、続いて、ＣＶＤ法又はスパッタ法等を用い、構成層１０２ｅの上にコンタクト孔が埋まるように、タンタルナイトライド（ＴａＮ）及びタンタル（Ｔａ）を積層し、第１バリアメタル膜、並びに銅（Ｃｕ）からなる第１金属膜を順次堆積する。
【０１８５】
ここで、第１バリアメタル膜は、チタン(Ｔｉ)、チタンナイトライド（ＴｉＮ）を用い形成してもよい。また、第１金属膜は、タングステン（Ｗ）を用い形成してもよい。
【０１８６】
その後、化学機械研磨（ＣＭＰ）法を用い、構成層１０２ｅの上面１０２ｅ１に堆積した余剰の第１金属膜及び第１バリアメタル膜を研磨・除去して、第１バリアメタル膜１０５ａ及び第１金属膜１０５ｂにより構成された第１の金属プラグを形成する。これにより、読み出し回路の配線と画素電極１０４とを接続する第１金属プラグを形成することができる（図１５（ａ）を参照）。
【０１８７】
次に、ＣＶＤ法、または物理的気相堆積（ＰＶＤ）法を用い、チタンナイトライド（ＴｉＮ）を堆積して、膜厚が２００ｎｍの第１金属膜を形成する。続いて、リソグラフィグラフィ法を用い、第１金属膜の上に、画素電極１０４用のパターンを有する第２のレジストパターンを形成する。
【０１８８】
その後、ドライエッチングにより、第２のレジストパターンをマスクとして第１金属膜をエッチングすることにより、構成層１０２ｅの上に、画素電極１０４用の金属層１０４１を形成する。その後、第２のレジストパターンをアッシングにより除去する（図１５（ｂ）を参照）。
【０１８９】
ここで、第１金属膜は、チタン（Ｔｉ）、タンタル(Ｔａ)、タンタルナイトライド（ＴａＮ）、アルミニウム（Ａｌ）などエッチング可能な金属を用い形成することができる。
【０１９０】
次に、金属層１０４１上に対し、ＣＶＤ法、およびＰＶＤ法を用い、酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる膜厚３００ｎｍの絶縁膜１０２３ｆを形成する（図１５（ｃ）を参照）。
【０１９１】
ここで、絶縁膜１０２３ｆにおける金属層１０４１の上における凸形状となっている部分について、他の領域と同じ高さレベルになるように除去する。具体的には、図１６（ａ）に示すように、絶縁膜１０２３ｆの凸形状となっている部分に対応して窓部５０１ａが開けられたレジストマスク５０１を配する。そして、その後、レジストマスク５０１を配した状態で、ドライエッチングにより、絶縁膜１０２３ｆをエッチングし、画素電極１０４用の金属層１０４１の上方領域と、それ以外領域と同じ高さになるように部分的に除去された絶縁膜１０２４ｆを形成する（図１６（ｂ）を参照）。
【０１９２】
続いて、ＣＭＰ法、およびエッチバック法を用い、絶縁膜１０２４ｆを研磨（エッチング)する。ここで、画素電極１０４用の金属層１０４１の表面が露出した段階でＣＭＰ、エッチバックによる研磨を止めるのではなく、さらに一定量の研磨（エッチング）を行う。このことにより、絶縁膜１０２４ｆの残渣を抑制するとともに、画素領域１０の全域における画素電極１０４の端部の段差抑制、膜厚均一化を両立することができる（図１６（ｃ）を参照）。
【０１９３】
［変形例１３］
変形例１３に係る固体撮像装置の製造方法について、図１７（ａ）〜図１７（ｃ）および図１８（ａ）〜図１８（ｃ）を用い説明する。
【０１９４】
先ず、例えば、化学的気相堆積（ＣＶＤ）法を用い、絶縁層１０２における構成層１０２ｄ上の多層配線の最上層配線１１６の上に、酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる膜厚が５００ｎｍの構成層１０２ｅを形成する。続いて、リソグラフィグラフィ法を用い、構成層１０２ｅの上に、第１のビアパターンを有する第１のレジストパターンを形成する。
【０１９５】
その後、ドライエッチングにより、第１のレジストパターンをマスクとして構成層１０２ｅをエッチングすることにより、構成層１０２ｅを厚み方向に貫通するコンタクト孔を形成する。その後、第１のレジストパターンをアッシングにより除去し、続いて、ＣＶＤ法又はスパッタ法等を用い、構成層１０２ｅの上にコンタクト孔が埋まるように、タンタルナイトライド（ＴａＮ）及びタンタル（Ｔａ）を積層し、第１バリアメタル膜、並びに銅（Ｃｕ）からなる第１金属膜を順次堆積する。
【０１９６】
ここで、第１バリアメタル膜は、チタン(Ｔｉ)、チタンナイトライド（ＴｉＮ）を用い形成してもよい。また、第１金属膜は、タングステン（Ｗ）を用い形成してもよい。
【０１９７】
その後、化学機械研磨（ＣＭＰ）法を用い、構成層１０２ｅの上面１０２ｅ１に堆積した余剰の第１金属膜及び第１バリアメタル膜を研磨・除去して、第１バリアメタル膜１０５ａ及び第１金属膜１０５ｂにより構成された第１金属プラグを形成する。これにより、読み出し回路の配線と画素電極１０４とを接続する第１金属プラグを形成することができる（図１７（ａ）を参照）。
【０１９８】
次に、構成層１０２ｅ上（上面１０２ｅ１の上）、および第１金属プラグ（第１バリアメタル膜１０５ａ及び第１金属膜１０５ｂ）上に、ＣＶＤ法、およびＰＶＤ法を用い、酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる膜厚２００ｎｍの絶縁膜を形成する。続いて、リソグラフィグラフィ法を用い、絶縁膜の上に、第１の画素電極パターンを有する第２のレジストパターンを形成する。その後、ドライエッチングにより、第２のレジストパターンをマスクとして絶縁膜の一部領域をエッチングすることにより、上部に複数の画素電極１０４用の形成溝１０２ｈがあけられた構成層１０２５ｆを形成することができる。
【０１９９】
その後、第２のレジストパターンをアッシングにより除去し（図１７（ｂ）を参照）、続いて、ＣＶＤ法又はスパッタ法等を用い、構成層１０２５ｆの上に、画素電極１０４用の形成溝１０２ｈが埋まるように、タンタルナイトライド（ＴａＮ）及びタンタル（Ｔａ）を積層してなる第２バリアメタル膜８１０ａ、並びに銅（Ｃｕ）からなる第２金属膜８１０ｂを順次堆積する（図１７（ｃ）を参照）。
【０２００】
ここで、第２バリアメタル膜８１０ａ及び第２金属膜８１０ｂの凸形状となっている領域について、その他の領域（画素電極１０４の形成予定領域）と同じ高さレベルになるように一部を除去する。具体的には、図１８（ａ）に示すように、第２バリアメタル膜８１０ａ及び第２金属膜８１０ｂの凸形状となっている部分に対応して窓部５０２ａが開けられたレジストマスク５０２を配する。そして、その後、レジストマスク５０２を配した状態で、ドライエッチングにより第２バリアメタル膜８１０ａの一部をエッチングすることにより、画素電極１０４用の形成溝１０２ｈを除く領域の第２バリアメタル膜８１１ａの表面を、他の領域と同じ高さレベルになるようにできる（図１８（ｂ）を参照）。
【０２０１】
その後、化学機械研磨（ＣＭＰ）法を用い、構成層１０２５ｆの上に堆積した余剰の第２金属膜８１０４ｂ及び第２バリアメタル膜８１１ａを研磨・除去する。
【０２０２】
ここで、構成層１０２５ｆの表面が露出した段階でＣＭＰによる研磨を止めるのではなく、さらに一定量の研磨を行う。このようにして、第２バリアメタル膜８０４ａ及び第２金属膜８０４ｂにより構成された画素電極８０４を形成することができる（図１８（ｃ）を参照）。
【０２０３】
このことにより、第２金属膜８０４ｂ及び第２バリアメタル膜８０４ａの残渣を抑制するとともに、画素領域１０の全域における画素電極８０４の端部の段差抑制、膜厚均一化を両立することができる。
【０２０４】
なお、第２バリアメタル膜８０４ａは、チタン(Ｔｉ)、チタンナイトライド（ＴｉＮ）を用い形成してもよい。また、第２金属膜８０４ｂは、タングステン（Ｗ）を用い形成してもよい。
【０２０５】
また、上記では第１の金属プラグと画素電極８０４とを、別個形成するシングルダマシン法で説明したたが、同時に形成するデュアルダマシン法を用いてもよい。
【０２０６】
［実施の形態３］
本発明に実施の形態３に係る固体撮像装置の構成について、図１９を用い説明する。図１９は、実施の形態３に係る固体撮像装置の構成の一部を示す模式断面図である。
【０２０７】
上記実施の形態１，２および変形例１〜１３では、ＭＯＳ型の構成を有する固体撮像装置を一例として採用したが、本実施の形態に係る固体撮像装置は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型の装置である。
【０２０８】
図１９に示すように、基板９０１には、その上層部分にウェル領域９０１ａが構成されている。そして、基板９０１上には、ゲート絶縁膜９０３、絶縁層９０２が順に積層されている。絶縁層９０２上には、画素電極９０４、光電変換層９０７、対向電極９０８、緩衝層９０９、封止層９１０が順に積層されている。
【０２０９】
図１９に示すように、画素領域９０における複数の画素電極９０４は、上記実施の形態１と同様に、隣接する画素電極９０４同士の間に間隔をあけた状態で、例えば、マトリクス状に配されている。そして、隣接する画素電極９０４同士の間には、絶縁層９０２の構成層９０２ｂが介挿された状態となっている。
【０２１０】
また、基板９０１のＺ軸方向上側の表層部分には、各画素部に対応して、蓄積ダイオード９１１と、これに隣接して垂直転送チャネル９１２とが形成され、ゲート絶縁膜９０３上の垂直転送チャネル９１２に対応した箇所に垂直転送電極９１３が形成されている。そして、垂直転送電極９１３は、遮光膜９１４により被覆されており、外光が入射しないようなっている。
【０２１１】
各画素電極９０４と対応する蓄積ダイオード９１１とは、絶縁層９０２の構成層９０２ａを挿通する接続部９０５により互いに接続されている。
【０２１２】
本実施の形態においても、画素領域９０の外周部において、絶縁層９０２の構成層９０２ａ上に、画素電極９０４と同一サイズおよび同一膜厚のダミー層９１が複数形成されている。ダミー層９１は、他の回路などとは電気的に絶縁された状態にある。そして、本実施の形態に係る固体撮像装置においても、ダミー層９１は、必ずしも導電材料を用い形成する必要はないが、金属材料を採用する場合においては、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などを用いることが望ましい。
【０２１３】
本実施の形態に係る固体撮像装置は、ＣＣＤ型の構成を備えるが、画素電極９０４と同一の層レベルにダミー層９１を設けることにより、上記同様の効果を得ることができる。
【０２１４】
なお、本実施の形態に係る固体撮像装置においても、上記変形例１〜１３と同様のバリエーションを採用することが可能である。その場合においても、上記同様の効果を得ることができる。
【０２１５】
［その他の事項］
図１に示すブロック図は、あくまでも模式的に構成を示すためのものであって、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、ダミー層１１を必ずしも画素領域１０の外周全体を囲繞するように設ける必要はなく、レイアウト上で許容される範囲で設ければよい。その場合にも、従来の固体撮像装置よりも、上記効果を得ることができることは明らかである。
【０２１６】
また、ダミー層を遮光性材料から構成し、周辺回路の上方にも形成する場合においては、遮光性という観点から、例えば、一辺が５０μｍ〜１５０μｍ（例えば、１００μｍ）程度の範囲である矩形状とすることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【０２１７】
本発明は、ディジタルスティルカメラをはじめとする撮像装置に搭載される固体撮像装置を実現するのに有用である。
【符号の説明】
【０２１８】
１．固体撮像装置
１０，９０．画素領域
１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，７２，７３，７４，７５，７６，８１，９１．ダミー層
１２．垂直ドライバ
１３．タイミングジェネレータ
１４．信号処理回路
１５．水平ドライバ
１６．ＬＶＤＳ
１７．シリアル変換部
１８．対向電極電圧供給部
１９．パッド
４２，５２．下層ダミー層
５３．ダミープラグ
１００．画素部
１０１，９０１．基板
１０２，９０２．絶縁層
１０３．接続電極
１０４，８０４，９０４．画素電極
１０５，１０６，９０５．接続部
１０５ａ．第１バリアメタル膜
１０５ｂ．第１金属膜
１０７，９０７．光電変換層
１０８，９０８．対向電極
１０９，９０９．緩衝層
１１０，９１０．封止層
１１１．カラーフィルタ
１１２．平坦化層
１１３．マイクロレンズ
１１５．読出し回路部
５０１，５０２．レジストマスク
８１０ａ．第２金属膜
８１０ｂ．第２バリアメタル膜
９０３．ゲート絶縁膜
９１１，１１５１．蓄積ダイオード
９１２．垂直転送チャネル
９１３．垂直転送電極
９１４．遮光膜
１０４１，１１０１．金属層
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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