(57)【要約】【課題】転送ゲートの負荷容量の増大および隣接する２つの転送ゲート間のショートの発生を抑制しながら、混色の発生を抑制することが可能な固体撮像装置を提供する。【解決手段】この固体撮像装置は、電子を転送するための複数の転送ゲート７と、隣接する２つの画素５間に対応する領域で、かつ、転送ゲート７の上方の領域に転送ゲート７の延びる方向に対して直交する方向に延びるように配置され、所定の画素５の上方から所定の画素５に隣接する別の画素５へ入射する光を遮光する遮光材料線８とを備えている。また、遮光材料線８は、受光時にオン状態の転送ゲート７ａに対応する領域において下方へ突出する突出部８ａを有している。【選択図】図２
2006210688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷を転送するための複数の転送ゲートと、
隣接する２つの画素間に対応する領域で、かつ、前記転送ゲートの上方の領域に前記転送ゲートの延びる方向に対して交差する方向に延びるように配置され、所定の前記画素の上方から前記所定の画素に隣接する別の前記画素へ入射する光を遮光する遮光材料線とを備え、
前記遮光材料線は、受光時にオン状態の前記転送ゲートの少なくとも１つに対応する領域において下方へ突出する突出部を有する、固体撮像装置。
【請求項２】
前記遮光材料線と前記転送ゲートとは、接続部を介して接続されており、
前記遮光材料線は、前記転送ゲートを駆動するための駆動信号を伝達する信号線としての機能も有する、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記接続部は、前記遮光材料線に一体的に設けられている、請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記遮光材料線に設けられた少なくとも一部の前記突出部は、前記転送ゲートに直接接続されることによって、前記接続部として機能する、請求項２または３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記突出部の最大幅は、前記受光時にオン状態の転送ゲートの幅よりも大きい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記突出部は、前記転送ゲートに近づくにつれて幅が小さくなるように形成されている、請求項１〜５のいずれか１項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、所定の画素の上方から所定の画素に隣接する別の画素へ入射する光を遮光するための遮光材料線を備えた固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の画素の上方から所定の画素に隣接する別の画素へ入射する光を遮光するための遮光材料線を備えた種々の固体撮像装置が知られている（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００３】
図１６は、従来の一例による遮光材料線を備えた固体撮像装置の撮像部の構造を示した平面図である。図１７は、図１６に示した従来の一例による固体撮像装置の撮像部の７００−７００線に沿った断面図である。図１８は、図１６に示した従来の一例による固体撮像装置の撮像部の７５０−７５０線に沿った断面図である。図１６を参照して、従来の一例による遮光材料線を備えた固体撮像装置の撮像部では、複数の画素１０１が設けられている。また、各画素１０１に対応する領域に光電変換部１０２が設けられている。
【０００４】
また、光電変換部１０２により生成された電子を転送するための複数の転送ゲート１０３が、所定の間隔を隔てて電子の転送方向（矢印Ａ方向）に直交する方向に沿って延びるように設けられている。また、各画素１０１に対して、それぞれ、３本の転送ゲート１０３が設けられている。この各画素１０１に対応して設けられた３本の転送ゲート１０３の内、中央の転送ゲート１０３ａは、受光時にオン状態となるように構成されている。これにより、受光時において、３本の転送ゲート１０３の中央の転送ゲート１０３ａ下の領域にポテンシャル井戸が形成されるとともに、そのポテンシャル井戸に光電変換により生成された電子が蓄積されるように構成されている。また、電子の転送方向（矢印Ａ方向）と直交する方向に沿って配置された隣接する２つの画素１０１間の領域で、かつ、転送ゲート１０３の上方の領域には、遮光材料線１０４が電子の転送方向（矢印Ａ方向）に沿って延びるように設けられている。この遮光材料線１０４は、所定の画素１０１の上方から、その所定の画素１０１に電子の転送方向（矢印Ａ方向）と直交する方向に隣接する画素１０１に光が入射するのを抑制するために設けられている。
【０００５】
また、従来の一例による固体撮像装置の撮像部では、図１７に示すように、基板１０５の上面上に所定の間隔を隔てて、複数のゲート絶縁膜１０６が形成されている。なお、基板１０５には、図１８に示すように、上記した各画素１０１に対応する光電変換部１０２が形成されている。また、各ゲート絶縁膜１０６上には、それぞれ、上記の転送ゲート１０３が形成されている。また、ゲート絶縁膜１０６および転送ゲート１０３を覆うように、絶縁膜１０７が形成されている。この絶縁膜１０７上の所定領域には、上記した遮光材料線１０４が設けられている。この遮光材料線１０４と、転送ゲート１０３との間には、所定の間隔ｄが設けられている。
【０００６】
【非特許文献１】ＩＴＥ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ  Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．２５，ＰＰ．１３〜１６  ＩＳＴ２００４−２５（Ｍａｙ．２００４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１６に示した従来の一例による遮光材料線１０４を備えた固体撮像装置では、図１８に示すように、所定の画素１０１の上方から遮光材料線１０４の下方の領域を介して、所定の画素１０１に隣接する別の画素１０１に斜めに意図しない入射光が入射する場合がある。この場合には、その意図しない入射光が所定の画素１０１に隣接する別の画素１０１に入射することに起因して混色が生じるという問題点がある。そこで、遮光材料線１０４を基板１０５側に近づけることにより、遮光材料線１０４により上記の意図しない斜め入射光を遮光することによって、混色が生じるという問題点を解消することも考えられる。しかしながら、この場合には、遮光材料線１０４と、その遮光材料線１０４と、絶縁膜１０７を介して交差する全ての転送ゲート１０３との間の間隔が小さくなるという不都合がある。これにより、遮光材料線１０４と転送ゲート１０３との間の容量が増大することにより転送ゲート１０３の負荷容量が増大したり、遮光材料線１０４を介して隣接する２つの転送ゲート１０３間でショートが発生しやすくなるという問題点がある。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、転送ゲートの負荷容量の増大および隣接する２つの転送ゲート間のショートの発生を抑制しながら、混色の発生を抑制することが可能な固体撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における固体撮像装置は、電荷を転送するための複数の転送ゲートと、隣接する２つの画素間に対応する領域で、かつ、転送ゲートの上方の領域に転送ゲートの延びる方向に対して交差する方向に延びるように配置され、所定の画素の上方から所定の画素に隣接する別の画素へ入射する光を遮光する遮光材料線とを備えている。また、遮光材料線は、受光時にオン状態の転送ゲートの少なくとも１つに対応する領域において下方へ突出する突出部を有する。
【００１０】
この一の局面による固体撮像装置では、上記のように、受光時にオン状態の転送ゲートの少なくとも１つに対応する領域において下方へ突出する突出部を遮光材料線に設けることによって、その突出部により、所定の画素の上方から遮光材料線の下方の領域を介して、所定の画素に隣接する別の画素の受光時にオン状態の転送ゲート下の領域に入射する光（斜め入射光）を有効に遮光することができる。これにより、所定の画素に隣接する別の画素の受光時に電荷が蓄積されるオン状態の転送ゲート下の領域に、意図しない上記の斜め入射光が入射することに起因して混色が発生するのを抑制することができる。また、遮光材料線の受光時にオン状態の転送ゲートの少なくとも１つに対応する領域に設けた突出部により上記の斜め入射光を遮光することによって、遮光材料線全体を転送ゲート側に近づけることにより上記の斜め入射光を遮光する場合に比べて、遮光材料線全体と転送ゲートとの間の間隔が小さくなることに起因する転送ゲートの負荷容量の増大を抑制することができる。また、遮光材料線の受光時にオン状態の転送ゲートの少なくとも１つに対応する領域に設けた突出部により上記の斜め入射光を遮光することによって、遮光材料線全体を転送ゲート側に近づけることにより上記の斜め入射光を遮光する場合に比べて、隣接する２つの転送ゲート間において遮光材料線を介して発生するショートを抑制することができる。
【００１１】
上記一の局面による固体撮像装置において、好ましくは、遮光材料線と転送ゲートとは、接続部を介して接続されており、遮光材料線は、転送ゲートを駆動するための駆動信号を伝達する信号線としての機能も有する。このように構成すれば、転送ゲートを駆動するための駆動信号を転送ゲートに伝達するために信号線を別途設ける必要がないので、その分、固体撮像装置の小型化を図ることができる。また、遮光材料線と転送ゲートとを接続するとともに、隣接する２つの画素間に対応する領域に配置される遮光材料線を駆動信号を伝達する信号線としても機能させることによって、光電変換により電荷が生成されるとともに蓄積される画素の近傍において、遮光材料線と転送ゲートとを接続して転送ゲートに駆動信号を伝達することができる。これにより、複数の画素を含む撮像部の周辺領域に駆動信号を伝達する信号線を別途設けるとともに、その周辺領域において信号線と転送ゲートとを接続して転送ゲートに駆動信号を伝達する場合に比べて、転送ゲートの画素に対応する領域への駆動信号の伝達距離を小さくすることができる。このため、転送ゲートの画素に対応する領域へ伝達される駆動信号の劣化を低減することができる。これにより、転送ゲートの画素に対応する領域により、画素において生成された電荷をより確実に転送させることができる。
【００１２】
上記遮光材料線と転送ゲートとが接続部を介して接続されている構成において、好ましくは、接続部は、遮光材料線に一体的に設けられている。このように構成すれば、遮光材料線と転送ゲートとを接続部を介して接続する場合にも、接続部を別途形成する必要がないので、製造プロセスが複雑化するのを抑制することができる。
【００１３】
上記遮光材料線と転送ゲートとが接続部を介して接続されている構成において、好ましくは、遮光材料線に設けられた少なくとも一部の突出部は、転送ゲートに直接接続されることによって、接続部として機能する。このように構成すれば、遮光材料線に設けられた少なくとも一部の突出部と、遮光材料線と転送ゲートとを接続するための接続部とを個別に形成しなくてもよいので、製造プロセスを簡略化することができる。
【００１４】
上記一の局面による固体撮像装置において、好ましくは、突出部の最大幅は、受光時にオン状態の転送ゲートの幅よりも大きい。このように構成すれば、突出部の最大幅を有する部分により、所定の画素の上方から遮光材料線の下方の領域を介して所定の画素に隣接する別の画素の受光時にオン状態となる転送ゲート下の領域へ斜めに入射する光をより有効に遮光することができる。
【００１５】
上記一の局面による固体撮像装置において、好ましくは、突出部は、転送ゲートに近づくにつれて幅が小さくなるように形成されている。このように構成すれば、突出部を、転送ゲートと反対側の部分が大きな幅を有するとともに、転送ゲート側の部分が小さな幅を有するように形成することができる。これにより、突出部の転送ゲートと反対側の大きな幅を有する部分により、所定の画素の上方から遮光材料線の下方の領域を介して所定の画素に隣接する別の画素の受光時にオン状態となる転送ゲート下の領域へ斜めに入射する光をより有効に遮光することができる。また、突出部を接続部としても機能させる場合に、突出部の転送ゲート側の小さな幅を有する部分を、転送ゲートの幅よりも小さな幅を有するように形成すれば、突出部を所定の転送ゲートに直接接続するように形成する際に、その所定の転送ゲートに対して突出部の位置ずれが生じた場合にも、突出部が所定の転送ゲートの外側の領域に突出した状態で形成されるのを抑制することができる。これにより、突出部が所定の転送ゲートの外側の領域に突出することに起因して、所定の転送ゲートと、その所定の転送ゲートに隣接する別の転送ゲートとの間において突出部を介してショートが発生するの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】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による固体撮像装置の全体構成を示した概略図である。図２は、図１に示した第１実施形態による固体撮像装置の撮像部の構造を説明するための平面図である。図３は、図２に示した第１実施形態による固体撮像装置の撮像部の１００−１００線に沿った断面図である。図４は、図２に示した第１実施形態による固体撮像装置の撮像部の１５０−１５０線に沿った断面図である。図５は、図２に示した第１実施形態による固体撮像装置の撮像部の２００−２００線に沿った断面図である。図１〜図５を参照して、第１実施形態では、フレームトランスファ型の固体撮像装置に本発明を適用した例について説明する。
【００１８】
第１実施形態によるフレームトランスファ型の固体撮像装置は、図１に示すように、撮像部１と、蓄積部２と、水平転送部３と、出力部４とを備えている。撮像部１は、光の入射により光電変換を行うために設けられている。また、撮像部１は、図２に示すように、複数の画素５がマトリクス状に配置された構成を有する。また、各画素５に対応する領域に光電変換部６が設けられている。また、撮像部１は、生成した電子（電荷）を蓄積するとともに、蓄積部２に転送する機能を有する。蓄積部２は、撮像部１から転送された電子を蓄積するとともに、水平転送部３（図１参照）に転送する機能を有する。水平転送部３は、蓄積部２から転送された電子を順次出力部４に転送する機能を有する。出力部４は、水平転送部３から転送された電子を電気信号として出力する機能を有する。
【００１９】
また、撮像部１では、図２に示すように、電子を転送するための複数の転送ゲート７が、所定の間隔を隔てて電子の転送方向（矢印Ａ方向）に直交する方向に沿って延びるように設けられている。また、各画素５に対して、それぞれ、３本の転送ゲート７が設けられている。この各画素５に対応して設けられた３本の転送ゲート７の内、中央の転送ゲート７ａは、受光時にオン状態となるように構成されている。これにより、受光時において、３本の転送ゲート７の中央の転送ゲート７ａ下の領域にポテンシャル井戸が形成されるとともに、そのポテンシャル井戸に光電変換により発生した電子が蓄積されるように構成されている。また、電子の転送方向（矢印Ａ方向）と直交する方向に沿って配置された隣接する２つの画素５間の領域で、かつ、転送ゲート７の上方の領域には、遮光材料線８が電子の転送方向（矢印Ａ方向）に沿って延びるように設けられている。この遮光材料線８は、所定の画素５の上方から、その所定の画素５に隣接する別の画素５に斜めに入射する光を遮光するために設けられている。
【００２０】
ここで、第１実施形態では、各遮光材料線８と、所定の転送ゲート７とは、互いに交差する位置（図２中の位置Ｂ）において後述する接続部８ｃにより接続されている。これにより、各遮光材料線８は、上記の３本の転送ゲート７に、それぞれ、各転送ゲート７を駆動するための３相のクロック信号Φ１〜Φ３を伝達する信号線としても機能する。撮像部１では、３相のクロック信号Φ１〜Φ３により、同一の画素５内の３本の転送ゲート７が１回ずつオン状態にされることによって、同一の画素５内の所定の転送ゲート６下の領域に蓄積した電子を、同一の画素５内の所定の転送ゲート６以外の転送ゲート６下の領域に順次転送するように構成されている。
【００２１】
また、撮像部１では、図３に示すように、基板９の上面上に所定の間隔を隔てて、約３０ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２膜からなる複数のゲート絶縁膜１０が形成されている。なお、基板９には、上記した各画素５の光電変換部６（図２参照）が形成されている。また、各ゲート絶縁膜１０上には、それぞれ、約７０ｎｍの厚みを有するポリシリコン膜１１が形成されている。各ポリシリコン膜１１上には、約５０ｎｍの厚みを有するＳｉＮ膜１２が形成されている。このＳｉＮ膜１２は、ポリシリコン膜１１の上面で入射光が反射するのを抑制するための反射抑制膜として機能する。そして、このＳｉＮ膜１２とポリシリコン膜１１とによって、上記の転送ゲート７が構成されている。また、ゲート絶縁膜１０、ポリシリコン膜１１およびＳｉＮ膜１２を覆うように、ＳｉＯ２膜１３が形成されている。このＳｉＯ２膜１３上の所定領域には、上記した遮光材料線８が設けられている。遮光材料線８は、約５００ｎｍの厚みを有するとともに、Ａｌによって形成されている。なお、遮光材料線８は、Ｗ（タングステン）によって形成されていてもよい。
【００２２】
また、第１実施形態では、図３〜図５に示すように、各遮光材料線８の受光時にオン状態の転送ゲート７ａと交差する位置（図２中の位置Ｃ）には、下方へ突出する突出部８ａ（８ｂ）が設けられている。この突出部８ａ（８ｂ）は、所定の画素５（図２参照）の上方から遮光材料線８の下方の領域を介して、所定の画素５に隣接する別の画素５に対応する受光時にオン状態の転送ゲート７ａ下の領域へ斜めに入射する光を遮光するために設けられている。また、突出部８ａは、遮光材料線８の下面から約３００ｎｍだけ下方へ突出している。また、突出部８ａは、転送ゲート７ａ側（下方）へ行くにつれて幅が小さくなるように形成されている。
【００２３】
また、第１実施形態では、図３〜図５に示すように、各遮光材料線８の図２中の位置Ｂに、遮光材料線８と転送ゲート７とを接続する接続部８ｃが一体的に設けられている。これにより、クロック信号Φ１を伝達する遮光材料線８と、受光時にオン状態となる転送ゲート７ａの電子の転送方向（矢印Ａ方向）側に隣接する転送ゲート７とが接続部８ｃを介して接続されている。また、クロック信号Φ３を伝達する遮光材料線８と、受光時にオン状態となる転送ゲート７ａの電子の転送方向（矢印Ａ方向）と反対側に隣接する転送ゲート７とが接続部８ｃを介して接続されている。
【００２４】
また、第１実施形態では、図４に示すように、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８（図２参照）に設けられた突出部８ｂが、受光時にオン状態となる転送ゲート７ａに直接接続されることによって、接続部８ｃとしても機能している。また、接続部８ｃは、各遮光材料線８の下面から下方に突出するとともに、対応する転送ゲート７のＳｉＮ膜１２を貫通してポリシリコン膜１１に達するように形成されている。なお、接続部８ｃ（突出部８ｂ）は、遮光材料線８の下面から約４５０ｎｍだけ下方へ突出している。
【００２５】
また、第１実施形態では、接続部８ｃは、転送ゲート７に近づくにつれて幅が小さくなるように形成されている。そして、接続部８ｃの転送ゲート７のポリシリコン膜１１に接触する部分の幅は、その転送ゲート７の幅よりも小さくなるように構成されている。
【００２６】
第１実施形態では、上記のように、受光時にオン状態の転送ゲート７ａに対応する領域において下方へ突出する突出部８ａ（８ｂ）を遮光材料線８に設けることによって、その突出部８ａ（８ｂ）により、所定の画素５の上方から遮光材料線８の下方の領域を介して、所定の画素５に隣接する別の画素５の受光時にオン状態の転送ゲート７ａ下の領域に入射する光（斜め入射光）を有効に遮光することができる。これにより、所定の画素５に隣接する別の画素５の受光時に電荷が蓄積されるオン状態の転送ゲート７ａ下の領域に、意図しない上記の斜め入射光が入射することに起因して混色が発生するのを抑制することができる。
【００２７】
また、第１実施形態では、遮光材料線８の受光時にオン状態の転送ゲート７ａに対応する領域に設けた突出部８ａ（８ｂ）により上記の斜め入射光を遮光することによって、遮光材料線８全体を転送ゲート７側に近づけることにより上記の斜め入射光を遮光する場合に比べて、遮光材料線８全体と転送ゲート７との間の間隔が小さくなることに起因する転送ゲート７の負荷容量の増大を抑制することができる。
【００２８】
また、第１実施形態では、遮光材料線８の受光時にオン状態の転送ゲート７ａに対応する領域に設けた突出部８ａ（８ｂ）により上記の斜め入射光を遮光することによって、遮光材料線８全体を転送ゲート７側に近づけることにより上記の斜め入射光を遮光する場合に比べて、隣接する２つの転送ゲート７間において遮光材料線８を介してショートが発生するのを抑制することができる。
【００２９】
また、第１実施形態では、遮光材料線８と転送ゲート７とを接続部８ｃを介して接続するとともに、遮光材料線８を転送ゲート７を駆動するためのクロック信号Φ１〜Φ３を伝達する信号線としても機能させることによって、転送ゲート７を駆動するためのクロック信号Φ１〜Φ３を転送ゲート７に伝達するために信号線を別途設ける必要がないので、その分、固体撮像装置の小型化を図ることができる。
【００３０】
また、第１実施形態では、遮光材料線８と転送ゲート７とを接続するとともに、隣接する２つの画素５間に対応する領域に配置される遮光材料線８を遮光材料線８をクロック信号Φ１〜Φ３を伝達する信号線としても機能させることによって、光電変換により電子が生成されるとともに蓄積される画素５の近傍において、遮光材料線８と転送ゲート７とを接続して転送ゲート７にクロック信号Φ１〜Φ３を伝達することができる。これにより、複数の画素５を含む撮像部１の周辺領域にクロック信号Φ１〜Φ３を伝達する信号線を別途設けるとともに、その周辺領域において信号線と転送ゲート７とを接続して転送ゲート７にクロック信号Φ１〜Φ３を伝達する場合に比べて、転送ゲート７の画素５に対応する領域へのクロック信号Φ１〜Φ３の伝達距離を小さくすることができる。このため、転送ゲート７の画素５に対応する領域へ伝達されるクロック信号Φ１〜Φ３の劣化を低減することができる。これにより、転送ゲート７の画素５に対応する領域により、画素５において生成された電子をより確実に転送させることができる。
【００３１】
また、第１実施形態では、遮光材料線８と転送ゲート７とを接続する接続部８ｃを遮光材料線８に一体的に設けることによって、接続部を別途形成する必要がないので、製造プロセスが複雑化するのを抑制することができる。
【００３２】
また、第１実施形態では、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８に設けた突出部８ｂを転送ゲート７ａに直接接続することにより、突出部８ｂを接続部８ｃとして機能させることによって、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８において、突出部８ｂと、接続部８ｃとを個別に形成しなくてもよいので、製造プロセスを簡略化することができる。
【００３３】
また、第１実施形態では、遮光材料線８に設けた突出部８ａ（８ｂ）を、転送ゲート７ａに近づくにつれて幅が小さくなるように形成することによって、突出部８ａ（８ｂ）を、転送ゲート７ａと反対側の部分が大きな幅を有するとともに、転送ゲート７ａ側の部分が小さな幅を有するように形成することができる。これにより、突出部８ｂの転送ゲート７ａと反対側の大きな幅を有する部分により、所定の画素５の上方から遮光材料線８の下方の領域を介して、所定の画素５に隣接する別の画素５の受光時にオン状態となる転送ゲート７ａ下の領域へ斜めに入射する光を有効に遮光することができる。また、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８に設けた突出部８ｂの転送ゲート７ａ側の小さな幅を有する部分を転送ゲート７ａの幅よりも小さな幅を有するように形成することにより、突出部８ｂを転送ゲート７ａに直接接続するように形成する際に、その転送ゲート７ａに対して突出部８ｂの位置ずれが生じた場合にも、突出部８ｂが転送ゲート７ａの外側の領域に突出して形成されるのを抑制することができる。これにより、突出部８ｂが転送ゲート７ａの外側の領域に突出することに起因して、転送ゲート７ａと、その転送ゲート７ａに隣接する別の転送ゲート７との間において突出部８ｂを介してショートが発生するのを抑制することができる。
【００３４】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態による固体撮像装置の撮像部の図２に示した第１実施形態の１００−１００線に沿った断面に対応する断面図である。図７は、本発明の第２実施形態による固体撮像装置の撮像部の図２に示した第１実施形態の１５０−１５０線に沿った断面に対応する断面図である。図８は、本発明の第２実施形態による固体撮像装置の撮像部の図２に示した第１実施形態の２００−２００線に沿った断面に対応する断面図である。図６〜図８を参照して、この第２実施形態による固体撮像装置の撮像部では、図６〜図８に示すように、上記第１実施形態と異なり、遮光材料線８がポリシリコンからなる透明なプラグ１８ｃ（１８ｄ）を介して対応する転送ゲート７に接続されている。なお、プラグ１８ｃ（１８ｄ）は、本発明の「接続部」の一例である。
【００３５】
具体的には、第２実施形態では、図６に示すように、クロック信号Φ１を伝達する遮光材料線８と、受光時にオン状態となる転送ゲート７ａの電子の転送方向（矢印Ａ方向）側に隣接する転送ゲート７とがプラグ１８ｃを介して接続されている。また、図８に示すように、クロック信号Φ３を伝達する遮光材料線８と、受光時にオン状態となる転送ゲート７ａの電子の転送方向（矢印Ａ方向）と反対側に隣接する転送ゲート７とがプラグ１８ｃを介して接続されている。
【００３６】
また、第２実施形態では、図７に示すように、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８の受光時にオン状態となる転送ゲート７ａに対応する領域に、下方へ突出する突出部８ａが形成されている。この突出部８ａと、対応する転送ゲート７ａとがプラグ１８ｄを介して接続されている。また、各プラグ１８ｃ（１８ｄ）は、対応する転送ゲート７のＳｉＮ膜１２を貫通してポリシリコン膜１１に達するように形成されている。なお、突出部８ａは、遮光材料線８の下面から約３００ｎｍだけ下方へ突出している。第２実施形態による固体撮像装置の上記以外の構成は、上記第１実施形態による固体撮像装置の構成と同様である。
【００３７】
第２実施形態では、上記のように、受光時にオン状態の転送ゲート７ａに対応する領域において下方へ突出する突出部８ａを遮光材料線８に設けるとともに、その突出部８ａにより所定の画素５の上方から遮光材料線８の下方の領域を介して、所定の画素５に隣接する別の画素５の受光時にオン状態となる転送ゲート下の領域へ斜めに入射する光を遮光することによって、転送ゲート７の負荷容量の増大および隣接する２つの転送ゲート７間のショートの発生を抑制しながら、混色の発生を抑制することができるなどの上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
（第３実施形態）
図９は、本発明の第３実施形態による固体撮像装置の撮像部の図７に示した第２実施形態の１５０−１５０線（図２参照）に沿った断面に対応する断面図である。図９を参照して、この第３実施形態による固体撮像装置の撮像部では、図６〜図８に示した上記第２実施形態と異なり、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８に設けられた突出部８ｂ（図７参照）が、受光時にオン状態となる転送ゲート７ａに直接接続されることによって、接続部８ｃとしても機能している。具体的には、突出部８ｂは、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８の下面から下方に突出するとともに、対応する転送ゲート７ａのＳｉＮ膜１２を貫通してポリシリコン膜１１に達するように形成されている。なお、突出部８ｂは、遮光材料線８の下面から約４５０ｎｍだけ下方へ突出している。
【００３９】
また、第３実施形態では、突出部８ｂは、転送ゲート７ａに近づくにつれて幅が小さくなるように形成されている。そして、突出部８ｂの転送ゲート７ａのポリシリコン膜１１に接触する部分の幅は、その転送ゲート７ａの幅よりも小さくなるように構成されている。第３実施形態による固体撮像装置の上記以外の構成は、上記第２実施形態による固体撮像装置の構成と同様である。
【００４０】
第３実施形態では、上記のように、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８に設けた突出部８ｂを転送ゲート７ａに直接接続することにより、突出部８ｂを接続部８ｃとして機能させることによって、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８において、突出部８ｂと、接続部８ｃとを個別に形成しなくてもよいので、製造プロセスを簡略化することができる。
【００４１】
また、第３実施形態では、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８に設けた突出部８ｂを、転送ゲート７ａに近づくにつれて幅が小さくなるように形成することによって、突出部８ｂを、転送ゲート７ａと反対側の部分が大きな幅を有するとともに、転送ゲート７ａ側の部分が小さな幅を有するように形成することができる。これにより、突出部８ｂの転送ゲート７ａと反対側の大きな幅を有する部分により、所定の画素５の上方からクロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８の下方の領域を介して、所定の画素５に隣接する別の画素５の受光時にオン状態となる転送ゲート７ａ下の領域へ斜めに入射する光を有効に遮光することができる。また、突出部８ｂの転送ゲート７ａ側の小さな幅を有する部分を転送ゲート７ａの幅よりも小さな幅を有するように形成することにより、突出部８ｂを転送ゲート７ａに直接接続するように形成する際に、その転送ゲート７ａに対して突出部８ｂの位置ずれが生じた場合にも、突出部８ｂの転送ゲート７ａ側の幅を転送ゲート７ａの幅と同等に形成する場合に比べて、突出部８ｂが転送ゲート７ａの外側の領域に突出して形成されるのを抑制することができる。これにより、突出部８ｂが転送ゲート７ａの外側の領域に突出することに起因して、転送ゲート７ａと、その転送ゲート７ａに隣接する別の転送ゲート７との間において突出部８ｂを介してショートが発生するのを抑制することができる。
【００４２】
第３実施形態では、上記の効果以外にも、転送ゲート７の負荷容量の増大および隣接する２つの転送ゲート７間のショートの発生を抑制しながら、混色の発生を抑制することができるなどの上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
（第４実施形態）
図１０は、本発明の第４実施形態による固体撮像装置の撮像部の構造を説明するための平面図である。図１１は、図１０に示した第４実施形態による固体撮像装置の撮像部の３００−３００線、３５０−３５０線および４００−４００線に沿った共通の断面図である。図１０および図１１を参照して、この第４実施形態による固体撮像装置の撮像部では、上記第１実施形態と異なり、所定の画素５に対応して設けられた３本の転送ゲート７に３相のクロック信号Φ１〜Φ３をそれぞれ伝達する３本の信号線１４が撮像部の周辺領域に設けられている。これにより、第４実施形態では、遮光材料線８は、上記第１実施形態と異なり、各転送ゲート７に３相のクロック信号Φ１〜Φ３を伝達するための信号線としての機能を有していない。すなわち、遮光材料線８は、所定の画素５の上方から所定の画素５に隣接する別の画素５へ斜めに入射する光を遮光するための機能のみを有している。
【００４４】
また、信号線１４は、電子の転送方向（矢印Ａ方向）に沿って延びるように配置されている。この信号線１４と転送ゲート７とは、上記の撮像部の周辺領域において、互いに直交する位置Ｄで接続されている。これにより、クロック信号Φ１を伝達する信号線１４と、受光時にオン状態となる転送ゲート７ａの電子の転送方向（矢印Ａ方向）側に隣接する転送ゲート７とが接続されている。また、クロック信号Φ２を伝達する信号線１４と、受光時にオン状態となる転送ゲート７ａとが接続されている。また、クロック信号Φ３を伝達する信号線１４と、受光時にオン状態となる転送ゲート７ａの電子の転送方向（矢印Ａ方向）と反対側に隣接する転送ゲート７とが接続されている。
【００４５】
また、第４実施形態では、図１１に示すように、各遮光材料線８の受光時にオン状態の転送ゲート７ａと交差する位置（図１０中の位置Ｃ）には、下方へ突出する突出部８ａが設けられている。この突出部８ａは、図３に示した第１実施形態による突出部８ａと同様の構造を有している。第４実施形態による固体撮像装置の上記以外の構成は、上記第１実施形態による固体撮像装置の構成と同様である。
【００４６】
第４実施形態では、上記のように、受光時にオン状態の転送ゲート７ａに対応する領域において下方へ突出する突出部８ａを遮光材料線８に設けるとともに、その突出部８ａにより所定の画素５の上方から遮光材料線８の下方の領域を介して、所定の画素５に隣接する別の画素５の受光時にオン状態となる転送ゲート下の領域へ斜めに入射する光を遮光することによって、転送ゲート７の負荷容量の増大および隣接する２つの転送ゲート７間のショートの発生を抑制しながら、混色の発生を抑制することができるなどの上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
（第５実施形態）
図１２は、本発明の第５実施形態による固体撮像装置の撮像部の構造を説明するための平面図である。図１３は、図１２に示した第５実施形態による固体撮像装置の撮像部の５００−５００線に沿った断面図である。図１４は、図１２に示した第５実施形態による固体撮像装置の撮像部の５５０−５５０線に沿った断面図である。図１５は、図１２に示した第５実施形態による固体撮像装置の撮像部の６００−６００線に沿った断面図である。図１２〜図１５を参照して、この第５実施形態による固体撮像装置の撮像部では、上記第１実施形態と異なり、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８のみに、受光時にオン状態となる転送ゲート７ａに対応する領域において下方へ突出する突出部８ｂが形成されている。
【００４８】
すなわち、クロック信号Φ１およびΦ３をそれぞれ伝達する２本の遮光材料線８には、受光時にオン状態となる転送ゲート７ａに対応する領域において下方へ突出する突出部は設けられていない。また、第５実施形態では、図１２中の位置Ｂにおいて、遮光材料線８と、対応する転送ゲート７とを接続する接続部８ｃ（図１３〜図１５参照）が遮光材料線８に一体的に形成されている。また、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８に設けられた突出部８ｂは、転送ゲート７ａに直接接続されることにより、接続部８ｃとしても機能している。
【００４９】
第５実施形態による固体撮像装置の上記以外の構成は、上記第１実施形態による固体撮像装置の構成と同様である。
【００５０】
第５実施形態では、上記のように、遮光材料線８と転送ゲート７とを接続する接続部８ｃを遮光材料線８に一体的に設けることによって、接続部を別途形成する必要がないので、製造プロセスが複雑化するのを抑制することができる。
【００５１】
また、第５実施形態では、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８に設けた突出部８ｂを転送ゲート７ａに直接接続することにより、突出部８ｂを接続部８ｃとして機能させることによって、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８において、突出部８ｂと、接続部８ｃとを個別に形成しなくてもよいので、製造プロセスを簡略化することができる。
【００５２】
また、第５実施形態では、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８に設けた突出部８ｂを、転送ゲート７ａに近づくにつれて幅が小さくなるように形成することによって、突出部８ｂを、転送ゲート７ａと反対側の部分が大きな幅を有するとともに、転送ゲート７ａ側の部分が小さな幅を有するように形成することができる。これにより、突出部８ｂの転送ゲート７ａと反対側の大きな幅を有する部分により、所定の画素５の上方からクロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８の下方の領域を介して、所定の画素５に隣接する別の画素５の受光時にオン状態となる転送ゲート７ａ下の領域へ斜めに入射する光を有効に遮光することができる。また、突出部８ｂの転送ゲート７ａ側の小さな幅を有する部分を転送ゲート７ａの幅よりも小さな幅を有するように形成することにより、突出部８ｂを転送ゲート７ａに直接接続するように形成する際に、その転送ゲート７ａに対して突出部８ｂの位置ずれが生じた場合にも、突出部８ｂが転送ゲート７ａの外側の領域に突出して形成されるのを抑制することができる。これにより、突出部８ｂが転送ゲート７ａの外側の領域に突出することに起因して、転送ゲート７ａと、その転送ゲート７ａに隣接する別の転送ゲート７との間において突出部８ｂを介してショートが発生するのを抑制することができる。
【００５３】
また、第５実施形態では、上記の効果以外にも、転送ゲート７ａの負荷容量の増大および隣接する２つの転送ゲート７間のショートの発生を抑制しながら、混色の発生を抑制することができるなどの上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
ただし、第５実施形態では、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８のみに、受光時にオン状態となる転送ゲート７ａに対応する領域において下方へ突出する突出部８ｂを形成しているので、クロック信号Φ１〜Φ３を伝達する３本の遮光材料線８の全てに突出部を設けた場合における混色の発生を抑制する効果の１／３分の効果しか得られない。しかしながら、クロック信号Φ２を伝達する遮光材料線８に設けた突出部８ｂにより、遮光材料線８の下方の領域を介して入射する意図しない斜め入射光が遮光された画素５では、混色の発生を抑制することができるので、この画素５から得られた電気信号の値を基準として、各画素５から得られた電気信号を処理することにより、撮像部１内の全ての画素５から得られる電気信号から意図しない斜め入射光に起因する誤差を除去することができる。
【００５５】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５６】
たとえば、上記実施形態では、１つの画素に対応して設けられた３本の転送ゲートの内、中央の１本の転送ゲートのみが受光時にオン状態になるように構成するとともに、遮光材料線に、その受光時にオン状態となる１本の転送ゲートに対応して１つの突出部を設けたが、本発明はこれに限らず、複数の転送ゲートが受光時にオン状態になるように構成するとともに、遮光材料線に、その受光時にオン状態となる複数の転送ゲートに対応して複数の突出部を設けるようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、フレームトランスファ型の固体撮像装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限らず、フレームトランスファ型以外の固体撮像装置にも本発明を適用することが可能である。
【００５８】
また、上記実施形態では、遮光材料線の突出部を受光時にオン状態の転送ゲートに近づくにつれて幅が小さくなるように形成したが、本発明はこれに限らず、突出部を上記の形状以外の種々の形状に形成してもよい。なお、この場合には、突出部の最大幅が受光時にオン状態の転送ゲートの幅よりも大きくなるように、突出部を形成するのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施形態による固体撮像装置の全体構成を示した概略図である。
【図２】図１に示した第１実施形態による固体撮像装置の撮像部の構造を説明するための平面図である。
【図３】図２に示した第１実施形態による固体撮像装置の撮像部の１００−１００線に沿った断面図である。
【図４】図２に示した第１実施形態による固体撮像装置の撮像部の１５０線−１５０線に沿った断面図である。
【図５】図２に示した第１実施形態による固体撮像装置の撮像部の２００−２００線に沿った断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態による固体撮像装置の撮像部の図２に示した第１実施形態の１００−１００線に沿った断面に対応する断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による固体撮像装置の撮像部の図２に示した第１実施形態の１５０−１５０線に沿った断面に対応する断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態による固体撮像装置の撮像部の図２に示した第１実施形態の２００−２００線に沿った断面に対応する断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態による固体撮像装置の撮像部の図７に示した第２実施形態の１５０−１５０線に沿った断面に対応する断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態による固体撮像装置の撮像部の構造を説明するための平面図である。
【図１１】図１０に示した第４実施形態による固体撮像装置の撮像部の３００−３００線、３５０−３５０線および４００−４００線に沿った共通の断面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態による固体撮像装置の撮像部の構造を説明するための平面図である。
【図１３】図１２に示した第５実施形態による固体撮像装置の撮像部の５００−５００線に沿った断面図である。
【図１４】図１２に示した第５実施形態による固体撮像装置の撮像部の５５０−５５０線に沿った断面図である。
【図１５】図１２に示した第５実施形態による固体撮像装置の撮像部の６００−６００線に沿った断面図である。
【図１６】従来の一例による固体撮像装置の撮像部の構造を説明するための平面図である。
【図１７】図１６に示した従来の一例による固体撮像装置の撮像部の７００−７００線に沿った断面図である。
【図１８】図１６に示した従来の一例による固体撮像装置の撮像部の７５０−７５０線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
５  画素
７  転送ゲート
８  遮光材料線
８ａ、８ｂ  突出部
８ｃ  接続部
１８ｃ、１８ｄ  プラグ（接続部）
【図１】
2006210688.tif 000003
【図２】
2006210688.tif 000004
【図３】
2006210688.tif 000005
【図４】
2006210688.tif 000006
【図５】
2006210688.tif 000007
【図６】
2006210688.tif 000008
【図７】
2006210688.tif 000009
【図８】
2006210688.tif 000010
【図９】
2006210688.tif 000011
【図１０】
2006210688.tif 000012
【図１１】
2006210688.tif 000013
【図１２】
2006210688.tif 000014
【図１３】
2006210688.tif 000015
【図１４】
2006210688.tif 000016
【図１５】
2006210688.tif 000017
【図１６】
2006210688.tif 000018
【図１７】
2006210688.tif 000019
【図１８】
2006210688.tif 000020