(57)【要約】【課題】フォトダイオードの面積を充分に確保しうるとともに、ピクセル間で光感度や電荷転送特性を均一にしうる固体撮像装置を提供する。【解決手段】４Ｔｒ型ピクセルを有する固体撮像装置において、列方向に隣接するピクセルＰｎ及びピクセルＰｎ＋１との間で、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒ、リセットトランジスタＲＳＴ及びセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔが共通化され、トランスファートランジスタＴＧ１とトランスファートランジスタＴＧ２とは、フォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２に対して、それぞれ列方向の同じ側に位置する領域に形成されており、共通化されたソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒ、リセットトランジスタＲＳＴ及びセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔは、フォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２に対して、行方向の側に位置する領域に形成されている。【選択図】  図２
2005317581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行方向及び列方向にマトリクス状に配列された複数の画素部を有し、複数の前記画素部のそれぞれが、光電変換手段と、前記光電変換手段で発生した信号電荷を転送する第１のトランジスタと、前記光電変換手段から前記第１のトランジスタを介して出力される前記信号電荷を蓄積する不純物拡散領域と、前記不純物拡散領域に蓄積された前記信号電荷に基づいて信号を出力する第２のトランジスタと、前記第２のトランジスタの入力端子をリセットする第３のトランジスタと、前記第２のトランジスタから出力される信号を読み出す第４のトランジスタと有する固体撮像装置において、
ｎ行目の第１の前記画素部の前記第２のトランジスタと、ｎ＋１行目の第２の前記画素部の前記第２のトランジスタとが共通化されており、
前記第１の画素部の前記第３のトランジスタと、前記第２の画素部の前記第３のトランジスタとが共通化されており、
前記第１の画素部の前記第４のトランジスタと、前記第２の画素部の前記第４のトランジスタとが共通化されており、
前記第１の画素部の前記第１のトランジスタと、前記第２の画素部の前記第１のトランジスタとは、前記第１の画素部の前記光電変換手段及び前記第２の画素部の前記光電変換手段に対して、それぞれ前記列方向の同じ側に位置する領域に形成されており、
前記共通化された第２のトランジスタ、前記共通化された第３のトランジスタ及び前記共通化された第４のトランジスタのうちの少なくともいずれかは、前記第１の画素部の前記光電変換手段及び前記第２の画素部の前記光電変換手段に対して、前記行方向の側に位置する領域に形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記不純物拡散領域と、前記第２の画素部の前記不純物拡散領域とは、前記第１の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極及び前記第２の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極に対して、それぞれ前記列方向の同じ側に位置する領域に少なくとも形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
請求項１記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記不純物拡散領域と、前記第２の画素部の前記不純物拡散領域とは、前記第１の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極及び前記第２の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極に対して、それぞれ前記行方向の側に位置する領域に少なくとも形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
請求項１記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部は、ｎ行ｍ列の前記画素部であり、
前記第２の画素部は、ｎ＋１行ｍ列の前記画素部である
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項５】
請求項１記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部は、ｎ行ｍ列の前記画素部であり、
前記第２の画素部は、ｎ＋１行ｍ＋１列の前記画素部である
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項６】
請求項１記載の固体撮像装置において、
前記共通化された第２のトランジスタ及び前記共通化された第４のトランジスタは、前記第１の画素部の前記光電変換手段に対して、前記行方向の側に位置する領域に形成されており、
前記共通化された第３のトランジスタは、前記第２の画素部の前記光電変換手段に対して、前記行方向の側に位置する領域に形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記列方向に隣接する前記光電変換手段の間の領域以外の領域に、コンタクトプラグが形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項８】
請求項１記載の固体撮像装置において、
前記光電変換手段が形成される活性領域の前記行方向の幅と、前記第１のトランジスタのゲート電極下の前記活性領域の前記行方向の幅とが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項９】
請求項１記載の固体撮像装置において、
前記不純物拡散領域上の少なくとも一部に形成された金属シリサイド膜を更に有する
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１０】
請求項１記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記不純物拡散領域の形状と、前記第２の画素部の前記不純物拡散領域の形状とが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピクセル間で素子が共通化された固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体を用いた固体撮像装置は、ＣＣＤと、ＣＭＯＳをベースとしたイメージセンサとに大別される。
【０００３】
ＣＭＯＳをベースとしたイメージセンサでは、光信号を電気信号に変換するフォトダイオード（ＰＤ）、フォトダイオードをリセットするリセットトランジスタ（ＲＳＴ）、フォトダイオードの信号電荷を電圧変換して出力するソースフォロワトランジスタ（ＳＦ−Ｔｒ）、ピクセル及び信号線の接続／選択を行うセレクトトランジスタ（Ｓｅｌｅｃｔ）から構成される、いわゆる３Ｔｒ型ＡＰＳ（Active Pixel Sensor）と呼ばれる構造が一般的に用いられている。
【０００４】
３Ｔｒ型ピクセルを有する固体撮像装置は、熱雑音に起因したノイズ（ｋＴＣノイズ）に対して弱いといわれており、ｋＴＣノイズをも除去しうる４Ｔｒ型ピクセルと呼ばれる構造が提案されている。４Ｔｒ型ピクセルを有する固体撮像装置は、上記のリセットトランジスタとフォトダイオードとの間にトランスファートランジスタ（トランスファーゲート）を更に設けた構造を有しており、リセットトランジスタとトランスファートランジスタとの間のＮ型拡散層（ＦＤ：Floating Diffusion）がソースフォロワトランジスタのゲートに接続される。
【０００５】
上記の４Ｔｒ型ピクセルを有する固体撮像装置は、単位ピクセル当たり４個のトランジスタ、１個のフォトダイオードを必要とする構成素子の多いものになっている。このため、ピクセル中でのフォトダイオードの占有面積が減少することにもなる。このような観点から、隣接するピクセル間で、構成素子を共通化することが提案されている。
【０００６】
これまで、リセットトランジスタ、セレクトトランジスタ、及びソースフォロワトランジスタにより構成される読み出しトランジスタ部が、隣接するピクセル間で共通化されたピクセルレイアウトについて、種々のレイアウトが報告されている（例えば、特許文献１〜５を参照）。
【０００７】
隣接するピクセル間で読み出しトランジスタ部を共通化すれば、１ピクセル当たりの素子数が低減され、フォトダイオードの占有面積を増大することが可能となる。
【特許文献１】特開２０００−２３２２１６号公報
【特許文献２】特開平１１−１２６８９５号公報
【特許文献３】特開平１０−２５６５２１号公報
【特許文献４】特開平１０−１５０１８２号公報
【特許文献５】特開平２００１−２９８１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、隣接するピクセル間で読み出しトランジスタ部を共通化した提案されているピクセルレイアウトでは、光感度や電荷転送特性に大きなばらつきが生じていた。
【０００９】
本発明の目的は、フォトダイオードの面積を充分に確保しうるとともに、ピクセル間で光感度や電荷転送特性を均一にしうる固体撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一観点によれば、行方向及び列方向にマトリクス状に配列された複数の画素部を有し、複数の前記画素部のそれぞれが、光電変換手段と、前記光電変換手段で発生した信号電荷を転送する第１のトランジスタと、前記光電変換手段から前記第１のトランジスタを介して出力される前記信号電荷を蓄積する不純物拡散領域と、前記不純物拡散領域に蓄積された前記信号電荷に基づいて信号を出力する第２のトランジスタと、前記第２のトランジスタの入力端子をリセットする第３のトランジスタと、前記第２のトランジスタから出力される信号を読み出す第４のトランジスタと有する固体撮像装置において、ｎ行目の第１の前記画素部の前記第２のトランジスタと、ｎ＋１行目の第２の前記画素部の前記第２のトランジスタとが共通化されており、前記第１の画素部の前記第３のトランジスタと、前記第２の画素部の前記第３のトランジスタとが共通化されており、前記第１の画素部の前記第４のトランジスタと、前記第２の画素部の前記第４のトランジスタとが共通化されており、前記第１の画素部の前記第１のトランジスタと、前記第２の画素部の前記第１のトランジスタとは、前記第１の画素部の前記光電変換手段及び前記第２の画素部の前記光電変換手段に対して、それぞれ前記列方向の同じ側に位置する領域に形成されており、前記共通化された第２のトランジスタ、前記共通化された第３のトランジスタ及び前記共通化された第４のトランジスタのうちの少なくともいずれかは、前記第１の画素部の前記光電変換手段及び前記第２の画素部の前記光電変換手段に対して、前記行方向の側に位置する領域に形成されていることを特徴とする固体撮像装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
以上の通り、本発明によれば、ｎ行目のピクセル及びｎ＋１行目のピクセルについてソースフォロワトランジスタ、リセットトランジスタ、及びセレクトトランジスタが共通化された４Ｔｒ型ピクセルを有する固体撮像装置において、ｎ行目のピクセルのトランスファートランジスタと、ｎ＋１行目のピクセルのトランスファートランジスタとは、ｎ行目のピクセルのフォトダイオード及びｎ＋１行目のピクセルのフォトダイオードに対して、それぞれ列方向の同じ側に位置する領域に形成されており、共通化されたソースフォロワトランジスタ、リセットトランジスタ、及びセレクトトランジスタのうちの少なくともいずれかは、ｎ行目のピクセルのフォトダイオード及びｎ＋１行目のピクセルのフォトダイオードに対して、行方向の側に位置する領域に形成されているので、フォトダイオードの面積を充分に確保しうるとともに、ピクセル間で光感度や電荷転送特性を均一にすることができる。しかも、本発明によれば、ｎ行目のピクセルとｎ＋１行目のピクセルとの間で、フォトダイオードの形状、トランスファートランジスタのゲート電極のフォトダイオードの間に存在する部分の形状が互いにほぼ同じになっているので、ピクセル間で光感度や電荷転送特性を更に均一にすることができる。さらに、本発明によれば、ｎ行目のピクセルとｎ＋１行目のピクセルとの間で、フォトダイオードに対するトランスファートランジスタのゲート電極の位置関係が互いにほぼ同じになっているので、ピクセル間で光感度や電荷転送特性を更に均一にすることができる。
【００１２】
また、本発明によれば、フォトダイオードが形成される活性領域の行方向の幅と、トランスファートランジスタのゲート電極下の活性領域の行方向の幅とが互いにほぼ同じになっているので、フォトダイオードからフローティングディフュージョンへの電荷転送を高い効率で行うことができる。
【００１３】
また、本発明によれば、列方向に隣接するフォトダイオードの間の領域以外の領域に、コンタクトプラグが形成されているので、フォトダイオードの長さを列方向に大きくすることができ、１ピクセル当たりの受光量を大きくすることができる。
【００１４】
さらに、本発明によれば、ピクセル上に形成された金属配線層により、ピクセル間で互いにほぼ同じように入射光が遮蔽されるので、ピクセル間で均一な受光特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［素子が共通化されていない４Ｔｒ型ピクセルを有する固体撮像装置］
本発明による固体撮像装置の説明に先立ち、素子が共通化されていない４Ｔｒ型ピクセルを有する固体撮像装置について図３０を用いて説明する。図３０は素子が共通化されていない４Ｔｒ型ピクセルを有する固体撮像装置の回路図である。なお、図３０では、ピクセルアレー部１００として、単位ピクセル２×２個を抜き出して描いている。
【００１６】
各ピクセルは、フォトダイオードＰＤと、トランスファートランジスタＴＧと、リセットトランジスタＲＳＴと、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒと、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔとにより構成されている。
【００１７】
フォトダイオードＰＤのカソード端子には、トランスファートランジスタＴＧのソース端子が接続されている。フォトダイオードＰＤのアノード端子は接地されている。トランスファートランジスタＴＧのドレイン端子には、リセットトランジスタＲＳＴのソース端子及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート端子が接続されている。トランスファートランジスタＴＧのドレイン端子、リセットトランジスタＲＳＴのソース端子及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート端子が接続される領域には、フォトダイオードＰＤから移送された電荷を蓄積する不純物拡散領域が存在する。以下では、この不純物拡散領域をフローティングディフュージョンＦＤと呼ぶこととする。ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのソース端子には、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのドレイン端子が接続されている。
【００１８】
行方向に隣接する各ピクセルには、トランスファートランジスタＴＧのゲート端子を共通接続するトランスファーゲート（ＴＧ）線と、リセットトランジスタＲＳＴのゲート端子を共通接続するリセット（ＲＳＴ）線と、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのゲート端子を共通接続するセレクト（Ｓｅｌｅｃｔ）線とが接続されている。
【００１９】
列方向に隣接する各ピクセルには、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのソース端子を共通接続する信号読み出し線と、リセットトランジスタＲＳＴのドレイン端子を共通接続するＶＲ（リセット電圧線）とが接続されている。
【００２０】
ＴＧ線、ＲＳＴ線及びＳｅｌｅｃｔ線は、行選択回路１０２に接続されている。信号読み出し線は、信号読み出し／ノイズキャンセル回路１０４に接続されている。信号読み出し／ノイズキャンセル回路１０４には、列毎に設けられた増幅器及びＡＤコンバータを有するＡＭＰ／ＡＤＣ部１０６が接続されている。ＶＲ線は、ほぼ電源電圧である電源又は電源電圧をチップ内部で降圧した電源に接続されている。
【００２１】
本発明は、上記のような４Ｔｒ型ピクセルを有する固体撮像装置において、ピクセル間で素子を共通化した場合に、フォトダイオードの充分な面積の確保、ピクセル間での光感度や電荷転送特性の均一化等を実現するものである。以下、本発明による固体撮像装置について具体的に説明する。
【００２２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による固体撮像装置について図１乃至図１０を用いて説明する。図１は本実施形態による固体撮像装置の回路図、図２乃至図５は本実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図、図６乃至図１０は本実施形態による固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図である。
【００２３】
はじめに、本実施形態による固体撮像装置の構造について図１乃至図６を用いて説明する。
【００２４】
本実施形態による固体撮像装置は、ピクセル間で素子が共通化された４Ｔｒ型ピクセルを有する固体撮像装置である。すなわち、本実施形態による固体撮像装置は、光電変換手段であるフォトダイオードＰＤと、フォトダイオードで発生した信号電荷を転送するトランスファートランジスタＴＧとをそれぞれ有する複数のピクセルがマトリクス状に配列されており、列方向に隣接するピクセル間で、読み出しトランジスタ部が共通化されたものである。読み出しトランジスタ部は、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒ、リセットトランジスタＲＳＴ、及びセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔにより構成される。ここで、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒは、トランスファートランジスタＴＧにより転送される信号電荷を電圧変換して信号を出力するものである。リセットトランジスタＲＳＴは、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒの入力端子をリセットするものである。セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔは、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒから出力される信号を読み出すものである。
【００２５】
まず、本実施形態による固体撮像装置の回路について図１を用いて説明する。図１では、ピクセルアレー部１０として、単位ピクセル２×２個を抜き出して描いている。
【００２６】
列方向に隣接する各ピクセルのうち第ｎ行目に位置するピクセルＰｎは、フォトダイオードＰＤ１とトランスファートランジスタＴＧ１とを有している。第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１は、フォトダイオードＰＤ２とトランスファートランジスタＴＧ２とを有している。このようにフォトダイオードＰＤ及びトランスファートランジスタＴＧを各ピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１が別々に有する一方、列方向に隣接するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１は、両ピクセルで１組の共通化された読み出しトランジスタ部（リセットトランジスタＲＳＴ、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔ、及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒ）を有している。
【００２７】
第ｎ行目に位置するピクセルＰｎにおけるフォトダイオードＰＤ１のカソード端子には、トランスファートランジスタＴＧ１のソース端子が接続されている。フォトダイオードＰＤ１のアノード端子は接地されている。トランスファートランジスタＴＧ１のドレイン端子には、リセットトランジスタＲＳＴのソース端子及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート端子が接続されている。トランスファートランジスタＴＧ１のドレイン端子、リセットトランジスタＲＳＴのソース端子及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート端子が接続される領域には、フォトダイオードＰＤ１から移送された電荷を蓄積するフローティングディフュージョンＦＤ１が存在する。ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのソース端子には、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのドレイン端子が接続されている。
【００２８】
第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１におけるフォトダイオードＰＤ２のカソード端子には、トランスファートランジスタＴＧ２のソース端子が接続されている。フォトダイオードＰＤ２のアノード端子は接地されている。トランスファートランジスタＴＧ２のドレイン端子には、リセットトランジスタＲＳＴのソース端子及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート端子が接続されている。トランスファートランジスタＴＧ２のドレイン端子、リセットトランジスタＲＳＴのソース端子及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート端子が接続される領域には、フォトダイオードＰＤ２から移送された電荷を蓄積するフローティングディフュージョンＦＤ２が存在する。なお、フローティングディフュージョンＦＤ２は、フローティングディフュージョンＦＤ１に配線により接続されている。
【００２９】
行方向に隣接する各ピクセルには、共通化されたリセットトランジスタＲＳＴのゲート端子を共通接続するリセット（ＲＳＴ）線が接続されている。また、行方向に隣接する各ピクセルには、第ｎ行目に位置するピクセルＰｎのトランスファートランジスタＴＧ１のゲート端子を共通接続するトランスファーゲート（ＴＧ）線（ＴＧ１線）が接続されている。また、行方向に隣接する各ピクセルには、第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１のトランスファートランジスタＴＧ２のゲート端子を共通接続するＴＧ線（ＴＧ２線）が接続されている。
【００３０】
また、列方向に隣接する各ピクセルには、共通化されたセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのソース端子を共通接続する信号読み出し線が接続されている。また、列方向に隣接する各ピクセルには、共通化されたリセットトランジスタＲＳＴのドレイン端子及び共通化されたソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン端子を共通接続するリセット電圧（ＶＲ）線が接続されている。
【００３１】
ＲＳＴ線、Ｓｅｌｅｃｔ線、ＴＧ１線、及びＴＧ２線は、それぞれ行選択回路１２に接続されている。信号読み出し線は、信号読み出し／ノイズキャンセル回路１４に接続されている。信号読み出し／ノイズキャンセル回路１４には、列毎に設けられた増幅器及びＡＤコンバータを有するＡＭＰ／ＡＤＣ部１６が接続されている。ＶＲ線は、ほぼ電源電圧である電源又は電源電圧をチップ内部で降圧した電源に接続されている。
【００３２】
このように、本実施形態による固体撮像装置は、列方向に隣接するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１が、両ピクセルで１組の共通化された読み出しトランジスタ部（リセットトランジスタＲＳＴ、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔ、及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒ）を有するものである。図１に示す回路図では、共通化された読み出しトランジスタ部は、一点鎖線で囲まれている。
【００３３】
次に、本実施形態による固体撮像装置の構造について図２乃至図５を用いて説明する。図２は本実施形態による固体撮像装置のピクセルアレー部における活性領域及びゲート配線のレイアウトを示す平面図、図３は本実施形態による固体撮像装置のピクセルアレー部における第１金属配線層のレイアウトを示す平面図、図４は本実施形態による固体撮像装置のピクセルアレー部における第２金属配線層のレイアウトを示す平面図、図５は本実施形態によるピクセルアレー部において活性領域及びゲート配線の所定の領域をシリサイド化した場合の活性領域及びゲート配線のレイアウトを示す平面図である。
【００３４】
なお、図２乃至図４では、ピクセルアレー部１０においてマトリクス状に配置された複数の略正方形状のピクセルのうち、第ｍ列において列方向に隣接し、読み出しトランジスタ部が共通化された第ｎ行目及び第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１の組と、第ｍ＋１列において列方向に隣接し、読み出しトランジスタ部が共通化された第ｎ行目及び第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１の組との合計２組４個のピクセルを示している。実際のピクセルアレー部１０では、読み出しトランジスタ部が共通化された列方向に隣接するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１の組が、行方向に１ピクセルピッチで配置され、列方向に２ピクセルピッチで配置されている。
【００３５】
図２に示すように、シリコン基板１８上には、素子分離領域２０により画定された活性領域２２ａ〜２２ｄが設けられている。読み出しトランジスタ部が共通化された列方向に隣接するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１における活性領域２２は、以下に述べるＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａと、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂと、Ｓｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃと、ＲＳＴ領域２２ｄとを有している。ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａとＲＳＴ領域２２ｄとは、互いに一体的に連なっている。
【００３６】
第ｎ行目に位置するピクセルＰｎには、列方向に長い矩形の広い領域と、矩形の広い領域に連なり矩形の広い領域の列方向に平行な一辺から突出した突出領域とを有し、フォトダイオードＰＤ１、トランスファートランジスタＴＧ１及びフローティングディフュージョンＦＤ１が形成されるＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａが設けられている。
【００３７】
第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１には、列方向に長い矩形の広い領域と、矩形の広い領域に連なり矩形の広い領域の列方向に平行な一辺から突出した突出領域とを有し、フォトダイオードＰＤ２、トランスファートランジスタＴＧ２及びフローティングディフュージョンＦＤ２が形成されるＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂが設けられている。
【００３８】
第ｎ行目に位置するピクセルＰｎには、共通化された読み出しトランジスタ部のうちセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔ及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒが形成されるＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃが設けられている。Ｓｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃは、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａに対してピクセルＰｎの列方向に平行な一辺側に設けられている。Ｓｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃの形状は、列方向に長い矩形になっている。
【００３９】
第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１には、共通化された読み出しトランジスタ部のうちリセットトランジスタＲＳＴが形成されるＲＳＴ領域２２ｄが設けられている。ＲＳＴ領域２２ｄは、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂに対してピクセルＰｎ＋１の列方向に平行な一辺側に設けられている。ＲＳＴ領域２２ｄは、第ｎ行目に位置するピクセルＰｎに設けられたＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの突出領域に連なり、列方向に長い矩形の領域を有している。
【００４０】
ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａとＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂとは、互いにほぼ同じ形状の矩形の広い領域を有している。そして、ピクセルＰｎにおけるＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの位置とピクセルＰｎ＋１におけるＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂの位置とは、互いにほぼ同じになっている。すなわち、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａとＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂとは、互いにほぼ１ピクセルピッチで列方向に離間している。
【００４１】
Ｓｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃとＲＳＴ領域２２ｄとは、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａ及びＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂに対して、ともに行方向の同じ側に設けられている。
【００４２】
第ｎ行目に位置するピクセルＰｎにおけるＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの矩形の広い領域には、フォトダイオードＰＤ１が形成されている。ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの紙面下側のフォトダイオードＰＤ１端部近傍では、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａ上に、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａを行方向に跨ぐようにトランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１が形成されている。ゲート電極２４ＴＧ１のフォトダイオードＰＤ１側の端部下には、フォトダイオードＰＤ１の埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ１の端部が位置している。
【００４３】
第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１におけるＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂの矩形の広い領域には、フォトダイオードＰＤ２が形成されている。ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂの紙面下側のフォトダイオードＰＤ２端部近傍では、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂ上に、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂを行方向に跨ぐようにトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２が形成されている。ゲート電極２４ＴＧ２のフォトダイオードＰＤ２側の端部下には、フォトダイオードＰＤ２の埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ２の端部が位置している。
【００４４】
フォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２とは、互いにほぼ同じ形状を有している。ゲート電極２４ＴＧ１とゲート電極２４ＴＧ２とは、互いにほぼ同じ形状を有している。さらに、フォトダイオードＰＤ１に対するゲート電極２４ＴＧ１の位置関係と、フォトダイオードＰＤ２に対するゲート電極２４ＴＧ２の位置関係とは、互いにほぼ同じになっている。すなわち、フォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２とは、互いにほぼ１ピクセルピッチで列方向に離間し、ゲート電極２４ＴＧ１とゲート電極２４ＴＧ２とは、互いにほぼ１ピクセルピッチで列方向に離間している。そして、フォトダイオードＰＤ１の埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ１とゲート電極２４ＴＧ１との重なりと、フォトダイオードＰＤ２の埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ２とゲート電極２４ＴＧ２との重なりとは、互いにほぼ同じようになっている。すなわち、ゲート電極２４ＴＧ１の端部の直下に存在する埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ１の部分の面積と、ゲート電極２４ＴＧ２の端部の直下に存在する埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ２の部分の面積とが互いにほぼ同じになっている。
【００４５】
なお、ゲート電極２４ＴＧ１、２４ＴＧ２の形状については、少なくとも、フォトダイオードＰＤ１の列方向に平行な一方の端部から他方の端部までの間のゲート電極２４ＴＧ１の形状と、フォトダイオードＰＤ２の列方向に平行な一端部から他端部までの間のゲート電極２４ＴＧ２の形状とが互いにほぼ同じになっていればよい。すなわち、少なくとも、ピクセルＰｎのゲート電極２４ＴＧ１のうちの列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２との間に存在する部分の形状と、ピクセルＰｎ＋１のゲート電極２４ＴＧ２のうちの列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ２とフォトダイオードＰＤ１との間に存在する部分の形状とが、互いにほぼ同じになっていればよい。
【００４６】
第ｎ行目に位置するピクセルＰｎにおけるＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃ上には、第ｎ行目から第ｎ＋１行目に向かって順にそれぞれ、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのゲート電極２４Ｓｅｌｅｃｔ、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒが行方向にＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃを跨ぐように形成されている。
【００４７】
第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１におけるＲＳＴ領域２２ｄ上には、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極２４ＲＳＴが行方向にＲＳＴ領域２２ｄを跨ぐように形成されている。
【００４８】
こうして、第ｍ列目において列方向に隣接するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１について、共通化された読み出しトランスタ部（セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔ、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒ、及びリセットトランジスタＲＳＴ）が、第ｍ列目のフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２と第ｍ＋１列目のフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２との間の領域に形成されている。
【００４９】
ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａ及びＲＳＴ領域２２ｄのうち、ゲート電極２４ＴＧ１とゲート電極２４ＲＳＴとの間の部分には、フローティングディフュージョンＦＤ１が形成されている。
【００５０】
ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂのうち、ゲート電極２４ＴＧ２と、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂの突出領域に設けられたコンタクト部２５ｄとの間の部分には、フローティングディフュージョンＦＤ２が形成されている。コンタクト部２５ｄには、フローティングディフュージョンＦＤ１とフローティングディフュージョンＦＤ２とを互いに電気的に接続するための後述のＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ（図４参照）が、コンタクトプラグ３０ｊ、引き出し配線（中継配線）３２ｊ（図３参照）、及びコンタクトプラグ３４ｆ（図４参照）を介して電気的に接続されている。
【００５１】
こうして、フローティングディフュージョンＦＤ１と、フローティングディフュージョンＦＤ２とは、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１及びトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２に対して、それぞれ列方向の同じ側に位置する領域に少なくとも形成されている。
【００５２】
図３に示すように、第１金属配線層３２は、コンタクトプラグ３０ａを介してゲート電極２４Ｓｅｌｅｃｔに電気的に接続されたＳｅｌｅｃｔ線３２ａと、コンタクトプラグ３０ｂを介してゲート電極２４ＴＧ１に電気的に接続されたＴＧ線（ＴＧ１線）３２ｂと、コンタクトプラグ３０ｃを介してゲート電極２４ＲＳＴに電気的に接続されたＲＳＴ線３２ｃと、コンタクトプラグ３０ｄを介してゲート電極２４ＴＧ２に電気的に接続されたＴＧ線（ＴＧ２線）３２ｄとを有している。また、第１金属配線層３２は、コンタクトプラグ３０ｅを介してセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのソース領域に電気的に接続された引き出し配線３２ｅと、コンタクトプラグ３０ｆを介してゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒに電気的に接続された引き出し配線３２ｆと、コンタクトプラグ３０ｇを介してソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域に電気的に接続された引き出し配線３２ｇと、コンタクトプラグ３０ｈを介してフローティングディフュージョンＦＤ１に電気的に接続された引き出し配線３２ｈと、コンタクトプラグ３０ｉを介してリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域に電気的に接続された引き出し配線３２ｉと、コンタクトプラグ３０ｊを介してフローティングディフュージョンＦＤ２に電気的に接続された引き出し配線３２ｊとを有している。
【００５３】
Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａは、フォトダイオードＰＤ１を避けるように蛇行して行方向に延在している。すなわち、フォトダイオードＰＤ１の近傍では、Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａは、フォトダイオードＰＤ１の縁部から所定の間隔を空けて、フォトダイオードＰＤ１の縁部に沿って延在している。
【００５４】
ＲＳＴ線３２ｃは、フォトダイオードＰＤ２を避けるように蛇行して行方向に延在している。すなわち、フォトダイオードＰＤ２の近傍では、ＲＳＴ線３２ｃは、フォトダイオードＰＤ２の縁部から所定の間隔を空けて、フォトダイオードＰＤ２の縁部に沿って延在している。フォトダイオードＰＤ２の縁部に沿って延在するＲＳＴ線３２ｃとフォトダイオードＰＤ２の縁部との間の間隔は、フォトダイオードＰＤ１の縁部に沿って延在するＳｅｌｅｃｔ線３２ａとフォトダイオードＰＤ１の縁部との間隔とほぼ同じになっている。また、ＲＳＴ線３２ｃのフォトダイオードＰＤ２に対向している部分の長さは、Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａのフォトダイオードＰＤ２に対向している部分の長さとほぼ同じになっている。
【００５５】
ゲート電極２４ＴＧ１に電気的に接続するＴＧ１線３２ｂは、行方向に延在している。ＴＧ１線３２ｂには、フォトダイオードＰＤ１側に幅広となった幅広部３３ｂが設けられている。幅広部３３ｂは、フォトダイオードＰＤ１の縁部に所定の間隔を空けて対向している。
【００５６】
同様に、ゲート電極２４ＴＧ２に電気的に接続するＴＧ２線３２ｄは、行方向に延在している。ＴＧ２線３２ｄには、フォトダイオードＰＤ２側に幅広となった幅広部３３ｄが設けられている。幅広部３３ｄは、フォトダイオードＰＤ２の縁部に所定の間隔を空けて対向している。ＴＧ２線３２ｄの幅広部３３ｄとフォトダイオードＰＤ２の縁部との間の間隔は、ＴＧ１線３２ｂの幅広部３３ｂとフォトダイオードＰＤ１の縁部との間の間隔とほぼ同じになっている。また、ＴＧ２線３２ｄのフォトダイオードＰＤ２に対向している幅広部３３ｄの長さは、ＴＧ１線３２ｂのフォトダイオードＰＤ１に対向している幅広部３３ｂの長さとほぼ同じになっている。
【００５７】
ＴＧ１線３２ｂをゲート電極２４ＴＧ１に電気的に接続するコンタクトプラグ３０ｂは、ゲート電極２４ＴＧ１の角部からＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃとＲＳＴ領域２２ｄとの間に突出したゲート電極２４ＴＧ１のコンタクト部２５ａに接続されている。このコンタクト部２５ａは、行方向に隣接するピクセルのＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃとＲＳＴ領域２２ｄとの間に突出している。このように、コンタクトプラグ３０ｂが接続するゲート電極２４ＴＧ１のコンタクト部２５ａは、列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されていない。
【００５８】
ＴＧ２線３２ｄをゲート電極２４ＴＧ２に電気的に接続するコンタクトプラグ３０ｄは、ゲート電極２４ＴＧ２の角部からＲＳＴ領域２２ｄとＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃとの間に突出したゲート電極２４ＴＧ２のコンタクト部２５ｂに接続されている。このコンタクト部２５ｂは、行方向に隣接するピクセルのＲＳＴ領域２２ｄとＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃとの間に突出している。このように、コンタクトプラグ３０ｄが接続するゲート電極２４ＴＧ２のコンタクト部２５ｂは、列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されていない。
【００５９】
引き出し配線３２ｈをフローティングディフュージョンＦＤ１に電気的に接続するコンタクトプラグ３０ｈは、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａ及びＲＳＴ領域２２ｄのうちゲート電極２４ＴＧ１とゲート電極２４ＲＳＴとの間の部分に設けられたコンタクト部２５ｃに接続されている。このフローティングディフュージョンＦＤ１のコンタクト部２５ｃは、列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されていない。
【００６０】
引き出し配線３２ｊをフローティングディフュージョンＦＤ２に電気的に接続するコンタクトプラグ３０ｊは、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂの突出領域に設けられたコンタクト部２５ｄに接続されている。このフローティングディフュージョンＦＤ２のコンタクト部２５ｄは、列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されていない。
【００６１】
図４に示すように、第２金属配線層３６は、コンタクトプラグ３４ａを介してセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのソース領域に電気的に接続された信号読み出し線３６ａと、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域及びリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域にそれぞれコンタクトプラグ３４ｂ、３４ｃを介して電気的に接続されたＶＲ線３６ｂと、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒ、フローティングディフュージョンＦＤ１、及びフローティングディフュージョンＦＤ２にそれぞれコンタクトプラグ３４ｄ、３４ｅ、３４ｆを介して電気的に接続されたＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃとを有している。
【００６２】
信号読み出し線３６ａ、ＶＲ線３６ｂ、及びＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃは、それぞれ列方向に延在している。ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃは、信号読み出し線３６ａとＶＲ線３６ｂとの間に設けられている。
【００６３】
信号読み出し線３６ａは、コンタクトプラグ３０ｅ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｅ及びコンタクトプラグ３４ａを介してセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのソース領域に電気的に接続されている。
【００６４】
ＶＲ線３６ｂには、フローティングディフュージョンＦＤ１側に幅広となった幅広部３７ｂ１と、フローティングディフュージョンＦＤ２側に幅広となった幅広部３７ｂ２とが設けられている。幅広部３７ｂ１はフローティングディフュージョンＦＤ１を覆って遮光し、幅広部３７ｂ２はフローティングディフュージョンＦＤ２を覆って遮光している。ＶＲ線３６ｂは、コンタクトプラグ３０ｇ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｇ及びコンタクトプラグ３４ｂを介してソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域に電気的に接続されている。また、ＶＲ線３６ｂは、コンタクトプラグ３０ｉ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｉ及びコンタクトプラグ３４ｃを介してリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域に電気的に接続されている。
【００６５】
ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃは、コンタクトプラグ３０ｆ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｆ及びコンタクトプラグ３４ｄを介してソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒに電気的に接続されている。また、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃは、コンタクトプラグ３０ｈ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｈ及びコンタクトプラグ３４ｅを介してフローティングディフュージョンＦＤ１に電気的に接続されている。さらに、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃは、コンタクトプラグ３０ｊ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｊ及びコンタクトプラグ３４ｆを介してフローティングディフュージョンＦＤ２に電気的に接続されている。こうして、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ及び引き出し配線３２ｆ、３２ｈ、３２ｊにより、フローティングディフュージョンＦＤ１、フローティングディフュージョンＦＤ２、及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒが互いに電気的に接続されている。
【００６６】
こうして、本実施形態による固体撮像装置が構成されている。
【００６７】
本実施形態による固体撮像装置は、読み出しトランジスタ部が共通化された列方向に隣接するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１において、ピクセルＰｎのトランスファートランジスタＴＧ１と、ピクセルＰｎ＋１のトランスファートランジスタＴＧ２とが、ピクセルＰｎのフォトダイオードＰＤ１及びピクセルＰｎ＋１のフォトダイオードＰＤ２に対して、それぞれ列方向の同じ側に位置する領域に形成されており、共通化された読み出しトランジスタ部が、ピクセルＰｎのフォトダイオードＰＤ１及びピクセルＰｎ＋１のフォトダイオードＰＤ２に対して、行方向の同じ側に位置する領域に形成されていることに主たる特徴がある。
【００６８】
このように、共通化された読み出しトランジスタ部が列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の間の領域には形成されておらず、また、フォトダイオードＰＤ１に対してトランスファートランジスタＴＧ１が位置する方向とフォトダイオードＰＤ２に対してトランスファートランジスタＴＧ２が位置する方向とが互いに同じになっているため、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の面積を充分に確保しうるとともに、ピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１間で光感度や電荷転送特性を均一にすることができる。
【００６９】
また、本実施形態による固体撮像装置では、フォトダイオードＰＤ１の形状とフォトダイオードＰＤ２の形状とが互いにほぼ同じになっている。また、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１の形状とトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２の形状とが互いにほぼ同じになっている。これにより、ピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１間で光感度や電荷転送特性を更に均一にすることができる。なお、ゲート電極２４ＴＧ１、２４ＴＧ２の形状については、少なくとも、ピクセルＰｎのゲート電極２４ＴＧ１のうちの列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２との間に存在する部分の形状と、ピクセルＰｎ＋１のゲート電極２４ＴＧ２のうちの列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ２とフォトダイオードＰＤ１との間に存在する部分の形状とが、互いにほぼ同じになっていればよい。
【００７０】
また、本実施形態による固体撮像装置では、フォトダイオードＰＤ１に対するトランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１の位置関係と、フォトダイオードＰＤ２に対するトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２の位置関係とが互いに同じになっている。すなわち、フォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２とは互いに列方向に１ピクセルピッチで離間し、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１とトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２とは互いに列方向に１ピクセルピッチで離間している。これにより、ピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１間で光感度や電荷転送特性を更に均一にすることができる。
【００７１】
また、上記のようなレイアウトにより、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、トランスファートランジスタＴＧ１、ＴＧ２を形成する際に位置ずれが生じた場合に、フォトダイオードＰＤ１及びトランスファートランジスタＴＧ１のレイアウトの変化と、フォトダイオードＰＤ２及びトランスファートランジスタＴＧ２のレイアウトの変化とがほぼ同じになる。したがって、位置ずれが生じた場合であっても、ピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１間で光感度や電荷転送特性を均一に保つことができる。
【００７２】
また、本実施形態による固体撮像装置は、フォトダイオードＰＤ１が形成された活性領域の行方向の幅とトランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１下の活性領域の行方向の幅とがほぼ同じになっており、フォトダイオードＰＤ２が形成された活性領域の行方向の幅とトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２下の活性領域の行方向の幅とがほぼ同じになっていることにも特徴を有している。これにより、フォトダイオードＰＤ１からフローティングディフュージョンＦＤ１への電荷転送、及びフォトダイオード２からフローティングディフュージョンＦＤ２への電荷転送を高い効率で行うことができる。
【００７３】
なお、特許文献１の図４に示されたピクセルレイアウトでは、読み出しトランジスタが共通化された列方向に隣接するピクセルにおいて、フォトダイオードに対してトランスファートランジスタが行方向の同じ側に設けられており、ピクセル間の境界線を対称軸として、フォトダイオードに対するトランスファートランジスタの位置関係が隣接するピクセル間で互いに線対称になっている。この場合、フォトダイオードに対するトランスファートランジスタの位置が列方向に隣接するピクセルで異なっているため、ピクセルに入射する入射光が反射される態様が両ピクセルで異なる可能性がある。また、フォトダイオードからトランスファートランジスタに向かう活性領域の幅が狭められているため、高い電荷転送率を得ることが困難であると考えられる。さらに、フォトダイオードに対して、トランスファートランジスタと共通化された読み出し部とが同じ側に設けられており、トランスファートランジスタの幅と読み出し部の幅とが互いにトレードオフの関係にある。このため、トランスファートランジスタのゲート電極の幅を充分に確保することは困難であると考えられる。
【００７４】
また、特許文献１の図２、特許文献２の図２、及び特許文献３の図１０に示されたピクセルレイアウトでは、読み出し部が共通化された列方向に隣接するピクセルにおいて、フォトダイオードに対してトランスファートランジスタがともにピクセル間の境界側に設けられており、ピクセル間の境界線を対称軸として、フォトダイオードに対するトランスファートランジスタの位置関係が隣接するピクセル間で互いに線対称になっている。この場合、フォトダイオードに対するトランスファートランジスタの位置が列方向に隣接するピクセルで列方向に逆になっている。このため、フォトダイオードとトランスファートランジスタとが列方向に位置ずれを伴って形成された場合には、一方のピクセルにおいては、フォトダイオードとトランスファートランジスタとが近づき、他方にピクセルにおいては、フォトダイオードとトランスファートランジスタとが離れることとなる。この結果、列方向に隣接するピクセル間で電荷転送の特性が異なってしまうこととなる。
【００７５】
特許文献４の図１に示されたピクセルレイアウトも、上記の特許文献１の図２等に示されたピクセルレイアウトと同様に、フォトダイオードに対するトランスファートランジスタの位置が列方向に隣接するピクセルで列方向に逆になっている。フォトダイオードとトランスファートランジスタとが列方向に位置ずれを伴って形成された場合には、列方向に隣接するピクセル間で電荷転送の特性が異なってしまうこととなる。
【００７６】
特許文献５の図３には、読み出しトランジスタが共通化された列方向に隣接するピクセルにおいて、フォトダイオードに対してトランスファートランジスタが行方向の同じ側の同じ位置に設けられているが、具体的なピクセルのレイアウトについては触れられていない。
【００７７】
さらに、本実施形態による固体撮像装置は、金属配線が以下のように構成されていることにも特徴を有している。
【００７８】
第１金属配線層３２では、フォトダイオードＰＤ１の縁部に沿って延在する配線層（Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａ、ＴＧ１線３２ｂ）とフォトダイオードＰＤ１の縁部との間隔と、フォトダイオードＰＤ２の縁部に沿って延在する配線層（ＲＳＴ線３２ｃ、ＴＧ２線３２ｄ）とフォトダイオードＰＤ２の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっている。また、フォトダイオードＰＤ１の縁部に沿って延在する配線層（Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａ、ＴＧ１線３２ｂ）のフォトダイオードＰＤ１に対向している部分の長さと、フォトダイオードＰＤ２の縁部に沿って延在する配線層（ＲＳＴ線３２ｃ、ＴＧ２線３２ｄ）のフォトダイオードＰＤ２に対向する部分の長さとがほぼ同じになっている。
【００７９】
これにより、読み出しトランジスタ部が共通化された第ｎ行目及び第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１において、第１金属配線層３２により入射光を互いにほぼ同じように遮光することができ、均一な受光特性を得ることができる。特に、入射光が斜めに入射するピクセルアレー部１０の周縁におけるピクセルにおいても、第１金属配線層３２により隣接するピクセル間で互いにほぼ同じように入射光を遮蔽することができ、均一な受光特性を得ることができる。
【００８０】
また、第２金属配線層３６においても、フォトダイオードＰＤ１に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＶＲ線３６ｂ）とフォトダイオードＰＤ１の縁部との間隔と、フォトダイオードＰＤ２に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＶＲ線３６ｂ）とフォトダイオードＰＤ２の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっている。また、フォトダイオードＰＤ１に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＶＲ線３６ｂ）のフォトダイオードＰＤ１に対向する部分の長さと、フォトダイオードＰＤ２に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＶＲ線３６ｂ）のフォトダイオードＰＤ２に対向する部分の長さとが互いにほぼ同じになっている。
【００８１】
したがって、第１金属配線層３２と同様に、読み出しトランジスタ部が共通化された第ｎ行目及び第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１において、第２金属配線層３６により入射光を互いにほぼ同じように遮光することができ、均一な受光特性を得ることができる。特に、入射光が斜めに入射するピクセルアレー部１０の周縁におけるピクセルにおいても、第２金属配線層３６により隣接するピクセル間で互いにほぼ同じように入射光を遮蔽することができ、均一な受光特性を得ることができる。
【００８２】
また、フローティングディフュージョンＦＤ１、フローティングディフュージョンＦＤ２、及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒは、第２金属配線層３６に形成された列方向に延在するＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃと、第１金属配線層３２に形成された引き出し配線３２ｆ、３２ｈ、３２ｊとにより互いに電気的に接続されている。列方向に配置されたフローティングディフュージョンＦＤ１、フローティングディフュージョンＦＤ２、及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒを互いに電気的に接続するために、行方向に延在する配線層を有する第１金属配線層３２においては、列方向に延在する配線を形成せずに引き出し配線３２ｆ、３２ｈ、３２ｊを形成している。したがって、複雑な配線レイアウトを用いることなく、フローティングディフュージョンＦＤ１、フローティングディフュージョンＦＤ２、及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒを互いに電気的に接続することができる。
【００８３】
また、活性領域及びゲート配線のレイアウトにおいては、トランスファートランジスタＴＧ１、ＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ１、２４ＴＧ２のコンタクト部２５ａ、２５ｂ、及びフローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２のコンタクト部２５ｃ、２５ｄが、列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されていないようになっている。このようなコンタクト部のレイアウトにより、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の長さを列方向に大きくすることができ、１ピクセル当たりの受光量を大きくすることができる。
【００８４】
さらに、フローティングディフュージョンに接続されたコンタクトプラグの数が従来と比較して少なくなっているので、ジャンクションリークを低減することができる。
【００８５】
なお、図２乃至図４に示す構造では、フローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２が形成された活性領域がともに、共通化された読み出しトランジスタ部が形成された活性領域側にまで延在して形成されている。また、フローティングディフュージョンＦＤ１が形成された活性領域と、フローティングディフュージョンＦＤ２が形成された活性領域とで形状が異なっている。このため、フローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２が形成された活性領域を第１及び第２金属配線層３２、３６により完全に遮光することが困難となる場合も想定される。この場合、第２金属配線層３６上に絶縁膜を介して第３金属配線層を形成し、この第３金属配線層によりフローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２が形成された活性領域を遮光することも考えられる。しかしながら、シリコン基板１８から高い位置に金属配線層を形成すると、光の入射角度によっては、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２に入射する光まで金属配線層により遮光され、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２への光の入射量が減少してしまう虞がある。
【００８６】
上述したフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２への光の入射量の低下を回避しつつフローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２が形成された活性領域を遮光するには、フローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２が形成された活性領域の表面をシリサイド化しておけばよい。図５は、このようなシリサイド化を行う場合のピクセルアレー部における活性領域及びゲート配線のレイアウトを示す平面図である。なお、図５では、読み出しトランジスタ部が共通化された列方向に隣接する第ｎ行目及び第ｎ＋１行目のピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１１組を示している。
【００８７】
図５に示すように、フォトダイオードＰＤ１が形成された活性領域及びゲート電極２４ＴＧ１のフォトダイオードＰＤ１と重なる部分上には、これらを覆うように、シリサイド化を防止するための矩形状のシリサイド化防止パターン３８ａが形成されている。同様に、フォトダイオードＰＤ２が形成された活性領域及びゲート電極２４ＴＧ２のフォトダイオードＰＤ２と重なる部分上には、これらを覆うように、シリサイド化を防止するための矩形状のシリサイド化防止パターン３８ｂが形成されている。
【００８８】
シリサイド化防止パターン３８ａ、３８ｂにより覆われていない他の活性領域及びゲート電極上には、ＣｏＳｉ膜やＴｉＳｉ膜等よりなる金属シリサイド膜が形成されている。
【００８９】
こうして、フローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２が形成された活性領域の表面をシリサイド化することにより、金属配線層の間からフローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２へ入射する光を充分に遮光することができる。
【００９０】
なお、図５は、フローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２が形成された活性領域の表面をすべてシリサイド化する場合について示している。しかしながら、フローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２が形成された活性領域のうち、少なくとも、列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域以外の領域（図５中の太点線で囲まれた領域３９）に含まれる部分の表面をシリサイド化しておけばよい。このような部分的なシリサイド化によっても、金属配線層の間からフローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２へ入射する光を充分に遮光することができる。
【００９１】
また、上記のようにシリサイド化を行う場合、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ１、２６ＰＤ２上のゲート電極２４ＴＧ１、２４ＴＧ２表面は、シリサイド化されないようにすることが望ましい。これにより、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２のゲート電極２４ＴＧ１、２４ＴＧ２と重なる部分でも入射光を受光することが可能となり、シリサイド化によるフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の受光面積の低下を回避することができる。
【００９２】
さらに、ゲート電極２４ＴＧ１上に形成された金属シリサイド膜とフォトダイオードＰＤ１との位置関係と、ゲート電極２４ＴＧ２上に形成された金属シリサイド膜とフォトダイオードＰＤ２との位置関係とを互いにほぼ同じにすることが望ましい。これにより、シリサイド化を行った場合においても、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の受光特性を均一にすることができる。
【００９３】
次に、本実施形態による固体撮像装置の製造方法について図６乃至図１０を用いて説明する。図６乃至図１０は図２のＡ−Ａ′線断面及びＢ−Ｂ′線断面に沿った工程断面図である。図６乃至図１０ではＡ−Ａ′線断面及びＢ−Ｂ′線断面を並べて示している。なお、以下では、図５に示すようにフローティングディフュージョンが形成された活性領域の表面等をシリサイド化する場合について説明する。
【００９４】
まず、シリコン基板１８上に、例えばＳＴＩ法により素子分離領域２０を形成する（図６（ａ）参照）。これにより、図２に示すようなパターンを有する活性領域２２を各ピクセルに画定する。なお、素子分離領域２０は、ＳＴＩ法のほか、例えばＬＯＣＯＳ法により形成してもよい。
【００９５】
次いで、シリコン基板１８に、以下のようにして所定のウェル等を形成する。
【００９６】
まず、フォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１と、トランスファートランジスタＴＧ１の形成領域２３ＴＧ１と、フローティングディフュージョンＦＤ１の形成領域２３ＦＤ１のうちフォトダイオードＰＤ１側の一部の領域とを除く領域に、例えばボロンイオンを、加速エネルギーを３００ｋｅＶ、ドーズ量を１×１０１３〜３×１０１３ｃｍ−２としてイオン注入を行う。これにより、シリコン基板１８の深さ７５０〜８５０ｎｍ程度の位置に、ディープＰウェル４０を埋め込む。
【００９７】
次いで、フォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１と、トランスファートランジスタＴＧ１の形成領域２３ＴＧ１と、フローティングディフュージョンＦＤ１の形成領域２３ＦＤ１のうちフォトダイオードＰＤ１側の一部の領域とに、例えばボロンイオンを、加速エネルギーを３０ｋｅＶ、ドーズ量を０．５×１０１２〜３×１０１２ｃｍ−２としてイオン注入し、さらに、例えばボロンイオンを、加速エネルギーを１５０ｋｅＶ、ドーズ量を１×１０１２〜２×１０１２ｃｍ−２としてイオン注入する。これにより、ディープＰウェル４０よりも浅いＰウェル４２を形成する。
【００９８】
次いで、リセットトランジスタＲＳＴの形成領域２３ＲＳＴ、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒの形成領域２３ＳＦ−Ｔｒ、及びセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔの形成領域２３Ｓｅｌｅｃｔに、例えばボロンイオンを、加速エネルギーを３０ｋｅＶ、ドーズ量を〜５×１０１２ｃｍ−２としてイオン注入する。これにより、Ｐウェル４２よりも浅い閾値電圧制御層４４を形成する。この閾値電圧制御層４４は、リセットトランジスタＲＳＴ、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒ、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔの閾値電圧を制御するためのものである。
【００９９】
こうして、シリコン基板１８に所定のウェル等が形成される（図６（ｂ）参照）。
【０１００】
次いで、フォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１に、埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ１を形成するための不純物を、加速エネルギーを変えてイオン注入する。すなわち、例えば燐イオンを、加速エネルギーを１３５ｋｅＶ、ドーズ量を１×１０１２〜２×１０１２ｃｍ−２としてイオン注入する。続いて、例えば燐イオンを、加速エネルギーを２０７ｋｅＶ、ドーズ量を１×１０１２〜２×１０１２ｃｍ−２としてイオン注入する。更に続いて、例えば燐イオンを、加速エネルギーを３２５ｋｅＶ、ドーズ量を１×１０１２〜２×１０１２ｃｍ−２としてイオン注入する。なお、はじめの加速エネルギー１３５ｋｅＶでの燐イオンのイオン注入に代えて、加速エネルギー２５０〜３００ｋｅＶでの砒素イオンのイオン注入を行ってもよい。これにより、フォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１に、埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ１を形成する（図７（ａ）参照）。なお、素子分離領域２０と埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ１とは、例えば０．２〜０．３μｍ程度離間させる。
【０１０１】
次いで、例えば、素子分離領域２０により画定された活性領域上に、例えば熱酸化法により、例えば膜厚８ｎｍ程度のシリコン酸化膜よりなるゲート絶縁膜４６を形成する。
【０１０２】
次いで、例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚〜１８０ｎｍのポリシリコン膜を堆積する。
【０１０３】
次いで、ポリシリコン膜に、例えば燐イオンを、加速エネルギーを２０ｋｅＶ、ドーズ量を４×１０１５〜５×１０１５ｃｍ−２としてイオン注入する。
【０１０４】
次いで、例えば８００℃、３０〜６０分の熱処理を行い、イオン注入された不純物を活性化する。
【０１０５】
こうして、ピクセルアレー部１０、周辺回路のＮ型トランジスタ領域（図示せず）のポリシリコン膜がＮ＋型となる。
【０１０６】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより、ポリシリコン膜をパターニングし、ゲート電極２４を形成する（図７（ｂ）参照）。
【０１０７】
この際、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１は、フォトダイオードＰＤ１の埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ１と例えば０．３μｍ程度の幅で重なり合うように形成する。
【０１０８】
また、ゲート電極２４は、ゲート長の大小関係が、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−ＴｒとリセットトランジスタＲＳＴのゲート電極２４ＲＳＴとが互いにほぼ等しく、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１が最も長く、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒ及びリセットトランジスタＲＳＴのゲート電極２４ＲＳＴが２番目に長く、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのゲート電極２４Ｓｅｌｅｃｔが最も短くなるように形成する。或いは、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極２４ＲＳＴとセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのゲート電極２４Ｓｅｌｅｃｔとが互いにほぼ等しく、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１が最も長く、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒが２番目に長く、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極２４ＲＳＴ及びセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのゲート電極２４Ｓｅｌｅｃｔが最も短くなるように形成する。このように、ゲート電極２４は、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１のゲート長がピクセル内のトランジスタの中で最も長くなるように形成する。また、スイッチとしてのみ用いるセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔよりも、ばらつきを抑えるべきソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート長を長くすることが望ましい。
【０１０９】
ゲート電極２４を形成した後、以下のようにして、各トランジスタのＬＤＤ領域となる不純物拡散領域等を形成する。
【０１１０】
まず、フォトリソグラフィーにより、フォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１と、トランスファートランジスタＴＧ１の形成領域２３ＴＧ１と、フローティングディフュージョンＦＤ１の形成領域２３ＦＤ１のうちトランスファートランジスタＴＧ１の形成領域２３ＴＧ１近傍の領域とを覆うレジスト膜（図示せず）を形成する。続いて、このレジスト膜及びゲート電極２４をマスクとして、例えば燐イオンを、加速エネルギーを２０ｋｅＶ、ドーズ量を〜４×１０１３ｃｍ−２としてイオン注入し、リセットトランジスタＲＳＴ、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒ、及びセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのＬＤＤ領域となる不純物拡散領域４８を形成する。不純物拡散領域４８を形成した後、マスクとして用いたレジスト膜を除去する。
【０１１１】
次いで、トランスファートランジスタＴＧ１の形成領域２３ＴＧ１のうちフローティングディフュージョンＦＤ１の形成領域２３ＦＤ１側の領域と、フローティングディフュージョンＦＤ１の形成領域２３ＦＤ１のうちトランスファートランジスタＴＧ１の形成領域２３ＴＧ１近傍の領域とを露出するレジスト膜（図示せず）を形成する。続いて、このレジスト膜及びゲート電極２４をマスクとして、例えば燐イオンを、加速エネルギーを２０ｋｅＶ、ドーズ量を５×１０１２〜５×１０１４ｃｍ−２としてイオン注入し、トランスファートランジスタＴＧ１のＬＤＤ領域となる不純物拡散領域５０を形成する。不純物拡散領域５０は、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１に対しては自己整合的に形成する。不純物拡散領域５０を形成した後、マスクとして用いたレジスト膜を除去する。
【０１１２】
次いで、フォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１に、例えばボロンイオンを、加速エネルギーを５〜１０ｋｅＶ、ドーズ量を１×１０１３〜５×１０１３ｃｍ−２としてイオン注入し、フォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１の表面に、Ｐ＋型シールド層５２を形成する。Ｐ＋型シールド層５２は、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１に対しては自己整合的に形成する。Ｐ＋型シールド層５２により、フォトダイオードＰＤ１は、埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ１から伸びる空乏層が表面のシリコン／シリコン酸化膜界面に接触しないように埋め込まれた構造となる。これにより、フォトダイオードＰＤ１は、ジャンクションリークに対して強い構造となる。
【０１１３】
こうして、不純物拡散領域４８、５０、Ｐ＋型シールド層５２が形成される（図８（ａ）参照）。
【０１１４】
次いで、例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚１００ｎｍのシリコン酸化膜５４を形成する。
【０１１５】
次いで、フォトリソグラフィーによりフォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１と、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１のフォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１側の部分とを覆うレジスト膜（図示せず）を形成した後、シリコン酸化膜５４を異方性エッチングする。これにより、ゲート電極２４の側壁にシリコン酸化膜５４よりなる側壁絶縁膜５６を形成するとともに、フォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１と、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１のフォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１側の部分とにシリコン酸化膜５４を残存させる。フォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１と、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１のフォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１側の部分とに残存したシリコン酸化膜５４は、図５に示すシリサイド化を防止するためのシリサイド化防止パターン３８ａとして機能する。
【０１１６】
次いで、シリコン酸化膜５４、ゲート電極２４、及び側壁絶縁膜５６をマスクとして、例えば燐イオンを、加速エネルギーを１５ｋｅＶ程度、ドーズ量を２×１０１５ｃｍ−２程度としてイオン注入を行い、トランジスタのソース／ドレイン領域となる高濃度不純物拡散領域５８を形成する。高濃度不純物拡散領域５８を形成した後、例えば１０００℃、１０秒間程度の熱処理を行い、イオン注入した不純物を活性化する。
【０１１７】
次いで、例えばスパッタ法により、例えば１０ｎｍ程度のコバルト膜を堆積し、例えば５００〜６００℃、数１０秒間程度のＲＴＡ熱処理を行い、シリサイド化反応を行う。続いて、未反応のまま残存するＣｏ膜を除去した後、５００〜６００℃、数１０秒間程度のＲＴＡ熱処理を行う。こうして、表面にシリコンが露出した領域上に金属シリサイド膜６０を選択的に形成する。この際、フォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１及びトランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１のフォトダイオードＰＤ１の形成領域２３ＰＤ１側の部分の上にはシリコン酸化膜５４が形成されているため、金属シリサイド膜６０は形成されない（図８（ｂ）参照）。
【０１１８】
次いで、例えばプラズマＣＶＤ法により、例えば膜厚７０ｎｍ程度のシリコン窒化膜６２と、例えば膜厚１０００ｎｍ程度のシリコン酸化膜６４とを堆積する。
【０１１９】
次いで、例えばＣＭＰ法により、シリコン酸化膜６４の表面を研磨して平坦化する。
【０１２０】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより、シリコン酸化膜６４及びシリコン窒化膜６２に、ゲート電極２４或いはソース／ドレイン拡散層上に形成された金属シリサイド膜６０に達するコンタクトホール６６を形成する。
【０１２１】
次いで、例えばスパッタ法により、例えば膜厚〜３０ｎｍのチタン膜と、例えば膜厚〜５０ｎｍの窒化チタン膜とを順次堆積する。続いて、窒化チタン膜上に、例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚〜３００ｎｍのタングステン膜を堆積する。
【０１２２】
次いで、例えばＣＭＰ法によりシリコン酸化膜が露出するまでタングステン膜、窒化チタン膜、及びチタン膜を研磨し、コンタクトホール６６に埋め込まれたコンタクトプラグ３０を形成する。なお、図９及び図１０では、コンタクトプラグ３０として、コンタクトプラグ３０ｈ、３０ｉ、２０ｅ、３０ｇを示している。
【０１２３】
次いで、コンタクトプラグ３０が埋め込まれたシリコン酸化膜６４上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚〜３０ｎｍのチタン膜と、例えば膜厚〜５０ｎｍの窒化チタン膜と、例えば膜厚４００ｎｍのアルミニウム膜と、例えば膜厚〜５ｎｍのチタン膜と、例えば膜厚〜５０ｎｍの窒化チタン膜とを順次堆積する。続いて、フォトリソグラフィー及びドライエッチングによりこれらの金属膜をパターニングし、第１金属配線層３２を形成する。なお、図１０では、第１金属配線層３２として、Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａ、ＴＧ１線３２ｂ、ＲＳＴ線３２ｃ、引き出し配線３２ｅ、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ、３２ｉを示している。
【０１２４】
次いで、第１金属配線層３２が形成された層間絶縁膜６４上に、例えば高密度プラズマＣＶＤ法により、例えば膜厚〜７５０ｎｍのシリコン酸化膜を堆積する。続いて、プラズマＣＶＤ法により、例えば膜厚〜１１００ｎｍのシリコン酸化膜を形成する。シリコン酸化膜を堆積した後、例えばＣＭＰ法により、シリコン酸化膜の表面を研磨して平坦化する。こうして、第１金属配線層３２が形成された層間絶縁膜６４上に、シリコン酸化膜よりなる層間絶縁膜６８が形成される。
【０１２５】
層間絶縁膜６８を形成した後、層間絶縁膜６８に埋め込まれたコンタクトプラグ３４と、コンタクトプラグ３４を介して第１金属配線層３２に接続された第２金属配線層３６を形成する。なお、図１０では、コンタクトプラグ３４として、コンタクトプラグ３０ａ、３４ｄ、３４ｅを示し、第２金属配線層３６として、信号読み出し線３６ａ、ＶＲ線３６ｂ、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃを示している。
【０１２６】
次いで、第２金属配線層３６が形成された層間絶縁膜６８上に、層間絶縁膜６８と同様にして層間絶縁膜７０を形成する。
【０１２７】
次いで、層間絶縁膜７０上に、例えばプラズマＣＶＤ法により、シリコン窒化膜よりなるカバー膜７２を堆積する（図１０参照）。
【０１２８】
こうして、図２乃至図５に示す本実施形態による固体撮像装置が製造される。
【０１２９】
このように、本実施形態によれば、読み出しトランジスタ部が共通化された列方向に隣接するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１において、ピクセルＰｎのトランスファートランジスタＴＧ１と、ピクセルＰｎ＋１のトランスファートランジスタＴＧ２とが、ピクセルＰｎのフォトダイオードＰＤ１及びピクセルＰｎ＋１のフォトダイオードＰＤ２に対して、それぞれ列方向の同じ側に位置する領域に形成されており、共通化された読み出しトランジスタ部が、ピクセルＰｎのフォトダイオードＰＤ１及びピクセルＰｎ＋１のフォトダイオードＰＤ２に対して、行方向の同じ側に位置する領域に形成されているので、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の面積を充分に確保しうるとともに、ピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１間で光感度や電荷転送特性を均一にすることができる。
【０１３０】
また、本実施形態によれば、上記のレイアウトにおいて、フォトダイオードＰＤ１の形状とフォトダイオードＰＤ２の形状とが互いにほぼ同じになっており、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１の形状とトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２の形状とが互いにほぼ同じになっていので、ピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１間で光感度や電荷転送特性を更に均一にすることができる。
【０１３１】
また、本実施形態によれば、上記のレイアウトにおいて、フォトダイオードＰＤ１に対するトランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１の位置関係と、フォトダイオードＰＤ２に対するトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２の位置関係とが互いに同じになっている、すなわちフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２とは互いに列方向に１ピクセルピッチで離間し、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１とトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２とは互いに列方向に１ピクセルピッチで離間しているので、ピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１間で光感度や電荷転送特性を更に均一にすることができる。
【０１３２】
また、本実施形態によれば、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、トランスファートランジスタＴＧ１、ＴＧ２を形成する際に位置ずれが生じた場合にも、ピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１におけるレイアウトの変化は互いにほぼ同じであるため、ピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１間に光感度や電荷転送特性を均一に保つことができる。
【０１３３】
また、本実施形態によれば、フォトダイオードＰＤ１が形成された活性領域の行方向の幅とトランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１下の活性領域の行方向の幅とがほぼ同じになっており、フォトダイオードＰＤ２が形成された活性領域の行方向の幅とトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２下の活性領域の行方向の幅とがほぼ同じになっているため、フォトダイオードＰＤ１からフローティングディフュージョンＦＤ１への電荷転送、及びフォトダイオード２からフローティングディフュージョンＦＤ２への電荷転送を高い効率で行うことができる。
【０１３４】
また、本実施形態によれば、トランスファートランジスタＴＧ１、ＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ１、２４ＴＧ２のコンタクト部２５ａ、２５ｂ、及びフローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２のコンタクト部２５ｃ、２５ｄが、列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域以外の領域に形成されているので、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の長さを列方向に大きくすることができ、１ピクセル当たりの受光量を大きくすることができる。
【０１３５】
さらに、本実施形態によれば、フォトダイオードＰＤ１に隣接する第１及び第２金属配線層３２、３６とフォトダイオードＰＤ１の縁部との間隔と、フォトダイオードＰＤ２に隣接する第１及び第２金属配線層３２、３６とフォトダイオードＰＤ２の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっており、また、フォトダイオードＰＤ１に隣接する第１及び第２金属配線層３２、３６のフォトダイオードＰＤ１に対向する部分の長さと、フォトダイオードＰＤ２に隣接する第１及び第２金属配線層３２、３６のフォトダイオードＰＤ２に対向する部分の長さとが互いにほぼ同じになっているので、第１及び第２金属配線層３２、３６により、読み出しトランジスタ部が共通化されたピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１間で互いにほぼ同じように入射光が遮蔽されるので、ピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１間で均一な受光特性を得ることができる。
【０１３６】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による固体撮像装置について図１１乃至図１６を用いて説明する。図１１乃至図１３は本実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図、図１４乃至図１６は本実施形態による固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図である。なお、第１実施形態による固体撮像装置と同一の構成要素には、同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【０１３７】
本実施形態による固体撮像装置は、第１及び第２金属配線層３２、３６のレイアウトが異なり、更に第３金属配線層を有する点を除き、回路図、基本的構成及び製造方法については第１実施形態による固体撮像装置と同様である。以下、本実施形態による固体撮像装置の構造について図１１乃至図１３を用いて説明する。図１１は本実施形態による固体撮像装置のピクセルアレー部における第１金属配線層のレイアウトを示す平面図、図１２は本実施形態による固体撮像装置のピクセルアレー部における第２金属配線層のレイアウトを示す平面図、図１３は本実施形態による固体撮像装置のピクセルアレー部における第３金属配線層のレイアウトを示す平面図である。
【０１３８】
ピクセルアレー部１０における活性領域及びゲート配線のレイアウトは、図２に示す第１実施形態による固体撮像装置と同様であるので説明を省略する。
【０１３９】
図１１に示すように、第１金属配線層３２は、第１実施形態による固体撮像装置と同様に、コンタクトプラグ３０ａを介してゲート電極２４Ｓｅｌｅｃｔに電気的に接続されたＳｅｌｅｃｔ線３２ａと、コンタクトプラグ３０ｂを介してゲート電極２４ＴＧ１に電気的に接続されたＴＧ１線３２ｂと、コンタクトプラグ３０ｃを介してゲート電極２４ＲＳＴに電気的に接続されたＲＳＴ線３２ｃと、コンタクトプラグ３０ｄを介してゲート電極２４ＴＧ２に電気的に接続されたＴＧ２線３２ｄとを有している。また、第１金属配線層３２は、コンタクトプラグ３０ｅを介してセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのソース領域に電気的に接続された引き出し配線３２ｅと、コンタクトプラグ３０ｆを介してゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒに電気的に接続された引き出し配線３２ｆと、コンタクトプラグ３０ｇを介してソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域に電気的に接続された引き出し配線３２ｇと、コンタクトプラグ３０ｈを介してフローティングディフュージョンＦＤ１に電気的に接続された引き出し配線３２ｈと、コンタクトプラグ３０ｉを介してリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域に電気的に接続された引き出し配線３２ｉと、コンタクトプラグ３０ｊを介してフローティングディフュージョンＦＤ２に電気的に接続された引き出し配線３２ｊとを有している。
【０１４０】
本実施形態による固体撮像装置では、コンタクトプラグ３０ｈを介してフローティングディフュージョンＦＤ１に電気的に接続された引き出し配線３２ｈと、コンタクトプラグ３０ｊを介してフローティングディフュージョンＦＤ２に電気的に接続された引き出し配線３２ｊとが互いにほぼ同じ形状を有している。そして、フローティングディフュージョンＦＤ１に電気的に接続された引き出し配線３２ｈとＴＧ１線３２ｂとの間隔と、フローティングディフュージョンＦＤ２に電気的に接続された引き出し配線３２ｊとＴＧ２線３２ｄとの間隔とが互いにほぼ同じになっている。また、フローティングディフュージョンＦＤ１に電気的に接続された引き出し配線３２ｈのＴＧ１線３２ｂに対向している部分の長さと、フローティングディフュージョンＦＤ２に電気的に接続された引き出し配線３２ｊのＴＧ２線３２ｄに対向している部分の長さとがほぼ同じになっている。
【０１４１】
図１２に示すように、第２金属配線層３６は、コンタクトプラグ３４ａを介してセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのソース領域に電気的に接続された信号読み出し線３６ａと、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒ、フローティングディフュージョンＦＤ１、及びフローティングディフュージョンＦＤ２にそれぞれコンタクトプラグ３４ｄ、３４ｅ、３４ｆを介して電気的に接続されたＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃとを有している。また、第２金属配線層３６は、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域及びリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域にそれぞれコンタクトプラグ３４ｇ、３４ｈを介して電気的に接続された引き出し配線（中継配線）３６ｇ、３６ｈを有している。なお、第１実施形態による固体撮像装置とは異なり、第２金属配線層３６は、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域及びリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域にそれぞれコンタクトプラグを介して電気的に接続されたＶＲ線を有していない。
【０１４２】
信号読み出し線３６ａ及びＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃは、それぞれ列方向に延在している。引き出し配線３６ｇ、３６ｈは、信号読み出し線３６ａとＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃとの間に設けられている。
【０１４３】
信号読み出し線３６ａには、フローティングディフュージョンＦＤ１側に幅広となった幅広部３７ａ１と、フローティングディフュージョンＦＤ２側に幅広となった幅広部３７ａ２とが設けられている。幅広部３７ａ１はフローティングディフュージョンＦＤ１を覆って遮光し、幅広部３７ａ２はフローティングディフュージョンＦＤ２を覆って遮光している。
【０１４４】
ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃは、信号読み出し線３６ａ、及び後述の第３金属配線層７６により構成されるＶＲ線（図１３参照）に電気的に接続される引き出し配線３６ｇ、３６ｈのそれぞれに対して短い対向長で対向している。
【０１４５】
また、フォトダイオードＰＤ１に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ）とフォトダイオードＰＤ１の縁部との間隔と、フォトダイオードＰＤ２に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ）とフォトダイオードＰＤ２の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっている。また、フォトダイオードＰＤ１に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ）のフォトダイオードＰＤ１に対向する部分の長さと、フォトダイオードＰＤ２に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ）のフォトダイオードＰＤ２に対向する部分の長さとが互いにほぼ同じになっている。
【０１４６】
特に、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２に隣接するＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃは、コンタクトプラグ３４ｄ、３４ｆとの間に延在するのみならず、図１２中、点線の楕円で囲んで示すように、コンタクトプラグ３４ｄからフォトダイオードＰＤ１の端部までの間も延在している。これにより、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃがフォトダイオードＰＤ１に対向する部分の長さと、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃがフォトダイオードＰＤ２に対向する部分の長さと互いにがほぼ同じになっている。
【０１４７】
また、信号読み出し線３６ａのフォトダイオードＰＤ１に対向する幅広部３７ａ１の長さと、信号読み出し線３６ａのフォトダイオードＰＤ２に対向する幅広部３７ａ２の長さとがほぼ同じとなっている。
【０１４８】
こうして、フォトダイオードＰＤ１に隣接する第２金属配線層３６のフォトダイオードＰＤ１に対向する部分の長さと、フォトダイオードＰＤ２に隣接する第２金属配線層３６のフォトダイオードＰＤ２に対向する部分の長さとが互いにほぼ同じとなっている。
【０１４９】
本実施形態による固体撮像装置は、第２金属配線層３６上に層間絶縁膜を介して形成された第３金属配線層７６を更に有している。
【０１５０】
図１３に示すように、第３金属配線層７６は、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域及びリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域にそれぞれコンタクトプラグ７４ａ、７４ｂを介して電気的に接続されたＶＲ線を構成している。
【０１５１】
ＶＲ線７６は、列方向に延在している。ＶＲ線７６は、コンタクトプラグ３０ｇ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｇ、コンタクトプラグ３４ｇ、第２金属配線層３６の引き出し配線３６ｇ、及びコンタクトプラグ７４ａを介してソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域に電気的に接続されている。また、ＶＲ線７６は、コンタクトプラグ３０ｉ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｉ、コンタクトプラグ３４ｈ、第２金属配線層３６の引き出し配線３６ｈ、及びコンタクトプラグ７４ｂを介してリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域に電気的に接続されている。
【０１５２】
本実施形態による固体撮像装置は、第１金属配線層３２において、フローティングディフュージョンＦＤ１に電気的に接続された引き出し配線３２ｈとＴＧ１線３２ｂとの間隔と、フローティングディフュージョンＦＤ２に電気的に接続された引き出し配線３２ｊとＴＧ２線３２ｄとの間隔とが互いにほぼ同じになっており、フローティングディフュージョンＦＤ１に電気的に接続された引き出し配線３２ｈのＴＧ１線３２ｂに対向している部分の長さと、フローティングディフュージョンＦＤ２に電気的に接続された引き出し配線３２ｊのＴＧ２線３２ｄに対向している部分の長さとが互いにほぼ同じになっていることに主たる特徴がある。
【０１５３】
これにより、フュージョンＦＤ１に電気的に接続された引き出し配線３２ｈとＴＧ１線３２ｂとの配線間容量と、フローティングディフュージョンＦＤ２に電気的に接続された引き出し配線３２ｊのＴＧ２線３２ｄとの配線間容量とをほぼ同じにすることができる。この結果、ＴＧ１線３２ｂの電圧のフローティングディフュージョンＦＤ１に対する影響と、ＴＧ２線３２ｄの電圧のフローティングディフュージョンＦＤ２に対する影響とをほぼ同じにすることができる。したがって、トランスファートランジスタＴＧ１がオンとなる電荷転送時のフローティングディフュージョンＦＤ１の電圧と、トランスファートランジスタＴＧ２がオンとなる電荷転送時のフローティングディフュージョンＦＤ２の電圧との間に大きな差が生じないようにすることができる。
【０１５４】
また、第１金属配線層３２において、フォトダイオードＰＤ１に隣接する配線層（Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａ、ＴＧ１線３２ｂ）とフォトダイオードＰＤ１の縁部との間隔と、フォトダイオードＰＤ２に隣接する配線層（ＲＳＴ線３２ｃ、ＴＧ２線３２ｄ）とフォトダイオードＰＤ２の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっている。フォトダイオードＰＤ１に隣接する配線層（Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａ、ＴＧ１線３２ｂ）のフォトダイオードＰＤ１に対向する部分の長さと、フォトダイオードＰＤ２に隣接する配線層（ＲＳＴ線３２ｃ、ＴＧ２線３２ｄ）のフォトダイオードＰＤ２に対向する部分の長さとが互いにほぼ同じになっている。したがって、読み出しトランジスタ部が共通化された第ｎ行目及び第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１において、第１金属配線層３２により入射光を互いにほぼ同じように遮光することができ、均一な受光特性を得ることができる。特に、入射光が斜めに入射するピクセルアレー部１０の周縁におけるピクセルにおいても、第１金属配線層３２により隣接するピクセル間で互いにほぼ同じように入射光を遮蔽することができ、均一な受光特性を得ることができる。
【０１５５】
また、本実施形態による固体撮像装置は、第２金属配線層３６において、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃが、信号読み出し線３６ａ、第３金属配線層７６により構成されるＶＲ線に電気的に接続される引き出し配線３６ｇ、３６ｈのそれぞれに対して短い対向長で対向していることにも特徴がある。
【０１５６】
これにより、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃと信号読み出し線３６ａとの配線間容量、及びＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃとＶＲ線７６との配線間容量のそれぞれが低減され、フローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２の容量を低減することができる。このため、信号電荷の変換効率を向上することができる。
【０１５７】
さらに、第２金属配線層３６において、フォトダイオードＰＤ１に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ）とフォトダイオードＰＤ１の縁部との間隔と、フォトダイオードＰＤ２に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ）とフォトダイオードＰＤ２の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっている。フォトダイオードＰＤ１に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ）のフォトダイオードＰＤ１に対向する部分の長さと、フォトダイオードＰＤ２に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ）のフォトダイオードＰＤ２に対向する部分の長さとが互いにほぼ同じになっている。したがって、読み出しトランジスタ部が共通化された第ｎ行目及び第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１において、第２金属配線層３６により入射光を互いにほぼ同じように遮光することができ、均一な受光特性を得ることができる。特に、入射光が斜めに入射するピクセルアレー部１０の周縁におけるピクセルにおいても、第２金属配線層３６により隣接するピクセル間で互いにほぼ同じように入射光を遮蔽することができ、均一な受光特性を得ることができる。
【０１５８】
次に、本実施形態による固体撮像装置の製造方法について図１４乃至図１６を用いて説明する。図１４乃至図１６は図１２のＡ−Ａ′線断面及びＢ−Ｂ′線断面に沿った工程断面図である。図１４乃至図１６ではＡ−Ａ′線断面及びＢ−Ｂ′線断面を並べて示している。
【０１５９】
まず、第１実施形態による固体撮像装置の製造方法と同様にして、層間絶縁膜６８に埋め込まれた第１金属配線層３２に接続するコンタクトプラグ３４までを形成する（図１４参照）。
【０１６０】
次いで、第１実施形態による固体撮像装置の製造方法と同様にして、第２金属配線層３６を形成する。本実施形態では、第２金属配線層３６にＶＲ線を形成せず、引き出し配線３６ｇ、３６ｈを形成する（図１５参照）。
【０１６１】
次いで、第２金属配線層３６を埋め込む層間絶縁膜７０を形成した後、他の金属配線層を形成するのと同様にして、層間絶縁膜７０に埋め込まれたコンタクトプラグ３４と、コンタクトプラグ３４を介して第２金属配線層３２に接続された第３金属配線層７６を形成する。第３金属配線層７６は、ＶＲ線を構成する。
【０１６２】
次いで、第３金属配線層７６が形成された層間絶縁膜７０上に、層間絶縁膜６８、７０と同様にして層間絶縁膜７８を形成する。
【０１６３】
次いで、層間絶縁膜７８上に、例えばプラズマＣＶＤ法により、シリコン窒化膜よりなるカバー膜７２を堆積する（図１６参照）。
【０１６４】
こうして、本実施形態による固体撮像装置が製造される。
【０１６５】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例による固体撮像装置について図１７を用いて説明する。図１７は本変形例による固体撮像装置のピクセルアレー部における第３金属配線層のレイアウトを示す平面図である。
【０１６６】
本変形例による固体撮像装置では、図１７に示すように、ＶＲ線７６が、行方向及び列方向の両方向に延在して形成されている。すなわち、ＶＲ線７６が格子状に形成されている。これにより、ＶＲ線７６は、遮光膜としても機能している。ここで、ＶＲ線７６が形成されていない開口部８０に、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２が位置している。
【０１６７】
第１金属配線層３２及び第２金属配線層３６のフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２に隣接する配線層の端部は、開口部８０の内側に位置している。
【０１６８】
ここで、上記と同様に、第１金属配線層３２において、フォトダイオードＰＤ１に隣接する配線層（Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａ、ＴＧ１線３２ｂ）とフォトダイオードＰＤ１の縁部との間隔と、フォトダイオードＰＤ２に隣接する配線層（ＲＳＴ線３２ｃ、ＴＧ２線３２ｄ）とフォトダイオードＰＤ２の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっている。フォトダイオードＰＤ１に隣接する配線層（Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａ、ＴＧ１線３２ｂ）のフォトダイオードＰＤ１に対向する部分の長さと、フォトダイオードＰＤ２に隣接する配線層（ＲＳＴ線３２ｃ、ＴＧ２線３２ｄ）のフォトダイオードＰＤ２に対向する部分の長さとが互いにほぼ同じになっている。
【０１６９】
また、第２金属配線層３６においても、上記と同様に、フォトダイオードＰＤ１に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ）とフォトダイオードＰＤ１の縁部との間隔と、フォトダイオードＰＤ２に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ）とフォトダイオードＰＤ２の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっている。フォトダイオードＰＤ１に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ）のフォトダイオードＰＤ１に対向する部分の長さと、フォトダイオードＰＤ２に隣接する配線層（信号読み出し線３６ａ、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ）のフォトダイオードＰＤ２に対向する部分の長さとが互いにほぼ同じになっている。
【０１７０】
さらに、第３金属配線層７６により構成されるＶＲ線では、フォトダイオードＰＤ１に隣接するＶＲ線７６とフォトダイオードＰＤ１の縁部との間隔と、フォトダイオードＰＤ２に隣接するＶＲ線７６とフォトダイオードＰＤ２の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっている。フォトダイオードＰＤ１に隣接するＶＲ線７６のフォトダイオードＰＤ１に対向する部分の長さと、フォトダイオードＰＤ２に隣接するＶＲ線７６のフォトダイオードＰＤ２に対向する部分の長さとが互いにほぼ同じになっている。
【０１７１】
したがって、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の周囲は、第１乃至第３金属配線層３２、３６、７６により互いに同じように遮光され、第ｎ行目に位置するピクセルＰｎと第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１との間の光感度を均一にすることができる。
【０１７２】
このように、ＶＲ線７６を行方向及び列方向に延在するようにしてＶＲ線７６を遮光膜として機能させてもよい。
【０１７３】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による固体撮像装置について図１８を用いて説明する。図１８は本実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図である。なお、第１実施形態による固体撮像装置と同一の構成要素には、同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【０１７４】
本実施形態よる固体撮像装置は、トランスファートランジスタＴＧ１、ＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ１、２４ＴＧ２の平面形状が異なる点を除き、回路図、基本的構成及び製造方法については第１実施形態による固体撮像装置と同様である。以下、本実施形態による固体撮像装置の構造について図１８を用いて説明する。図１８は本実施形態による固体撮像装置のピクセルアレー部における活性領域及びゲート配線のレイアウトを示す平面図である。
【０１７５】
本実施形態による固体撮像装置では、図１８に示すように、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１は、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの行方向に平行な端部を覆うように形成されている。これにより、フローティングディフュージョンＦＤ１は、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの突出領域及びＲＳＴ領域２２ｄのゲート電極２４ＴＧ１とゲート電極２４ＲＳＴとの間に形成されている。すなわち、フローティングディフュージョンＦＤ１は、列方向に隣接するトランスファートランジスタＴＧ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されていない。ゲート電極２４ＴＧ１のフォトダイオードＰＤ１側端辺とフローティングディフュージョンＦＤ１側端辺とは互いにほぼ直交している。ゲート電極２４ＴＧ１のフォトダイオードＰＤ１側端辺の長さは、フローティングディフュージョンＦＤ１側端辺の長さよりも長くなっている。
【０１７６】
トランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２の平面形状も、上記のトランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１と同様になっている。トランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２は、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂの行方向に平行な端部を覆うように形成されている。これにより、フローティングディフュージョンＦＤ２は、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂのコンタクト部２５ｄが設けられる突出領域に形成されている。すなわち、フローティングディフュージョンＦＤ２は、列方向に隣接するトランスファートランジスタＴＧ２とフォトダイオードＰＤ１との間の領域には形成されていない。ゲート電極２４ＴＧ２のフォトダイオードＰＤ２側端辺とフローティングディフュージョンＦＤ２側端辺とは互いにほぼ直交している。ゲート電極２４ＴＧ２のフォトダイオードＰＤ２側端辺の長さは、フローティングディフュージョンＦＤ２側端部の長さよりも長くなっている。
【０１７７】
こうして、フローティングディフュージョンＦＤ１と、フローティングディフュージョンＦＤ２とは、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１及びトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２に対して、それぞれ行方向の同じ側に位置する領域に形成されている。
【０１７８】
ピクセルアレー部１０における第１及び第２金属配線層３２、３６のレイアウトは、図３及び図４に示す第１実施形態による固体撮像装置と同様であるので、説明を省略する。
【０１７９】
本実施形態による固体撮像装置は、読み出しトランジスタ部が共通化された列方向に隣接する第ｎ行目及び第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１において、フローティングディフュージョンＦＤ１が、列方向に隣接するトランスファートランジスタＴＧ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されておらず、フローティングディフュージョンＦＤ２が、列方向に隣接するトランスファートランジスタＴＧ２とフォトダイオードＰＤ１との間の領域には形成されていないことに主たる特徴がある。すなわち、フローティングディフュージョンＦＤ１と、フローティングディフュージョンＦＤ２とが、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１及びトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２に対して、それぞれ行方向の同じ側に位置する領域に形成されていることに主たる特徴がある。
【０１８０】
読み出しトランジスタ部が共通化されたピクセルの組では、両ピクセルのフローティングディフュージョンが金属配線により電気的に接続されることとなる。このため、フローティングディフュージョンの容量が全体として増加し、電荷電圧変換の効率が低下してしまうことがある。
【０１８１】
本実施形態による固体撮像装置では、フローティングディフュージョンＦＤ１は、列方向に隣接するトランスファートランジスタＴＧ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されておらず、フローティングディフュージョンＦＤ２は、列方向に隣接するトランスファートランジスタＴＧ２とフォトダイオードＰＤ１との間の領域には形成されていない。これにより、第１実施形態による固体撮像装置と比較して、フローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２の総面積を小さくすることができる。したがって、第１実施形態による固体撮像装置と比較して、フローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２の総容量を低減することができ、電荷電圧変換の効率の低下を抑えることができる。
【０１８２】
また、フローティングディフュージョンＦＤ１が、列方向に隣接するトランスファートランジスタＴＧ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されておらず、フローティングディフュージョンＦＤ２が、列方向に隣接するトランスファートランジスタＴＧ２とフォトダイオードＰＤ１との間の領域には形成されていないため、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の列方向の長さを大きくすることができる。
【０１８３】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例による固体撮像装置について図１９を用いて説明する。図１９は本変形例による固体撮像装置のピクセルアレー部における活性領域及びゲート配線のレイアウトを示す平面図である。
【０１８４】
本変形例による固体撮像装置では、図１９に示すように、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１は、その一部がＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの行方向に平行な端部の一部を覆うように形成されている。このゲート電極２４ＴＧ１の平面形状は、上記の図１８に示すゲート電極２４ＴＧ１のフローティングディフュージョンＦＤ１近傍の角部が矩形状に切り欠かれた形状となっている。ゲート電極２４ＴＧ１のフォトダイオードＰＤ１側端辺とフローティングディフュージョンＦＤ１側端辺の一部とは互いにほぼ直交している。ゲート電極２４ＴＧ１のフォトダイオードＰＤ１側端辺の長さは、フローティングディフュージョンＦＤ１側端辺の長さよりも長くなっている。これにより、フローティングディフュージョンＦＤ１は、上記の図１８に示す領域のほか、ゲート電極２４ＴＧ１の角部が切り欠かれた領域に露出している活性領域２２にも形成されている。
【０１８５】
トランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２の平面形状も、上記のトランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１と同様になっている。すなわち、トランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２は、その一部がＰＤ２／ＴＧ２／ＬＤ２領域２２ｂの行方向に平行な端部の一部を覆うように形成されている。このゲート電極２４ＴＧ２の平面形状は、上記の図１８に示すゲート電極２４ＴＧ２のフローティングディフュージョンＦＤ２近傍の角部が矩形状に切り欠かれた形状となっている。ゲート電極２４ＴＧ２のフォトダイオードＰＤ２側端辺とフローティングディフュージョンＦＤ２側端辺の一部とは互いにほぼ直交している。ゲート電極２４ＴＧ２のフォトダイオードＰＤ２側端辺の長さは、フローティングディフュージョンＦＤ２側端部の長さよりも長くなっている。これにより、フローティングディフュージョンＦＤ２は、上記の図１８に示す領域のほか、ゲート電極２４ＴＧ２の角部が切り欠かれた領域に露出している活性領域２２にも形成されている。
【０１８６】
このように、本変形例による固体撮像装置では、ゲート電極２４ＴＧ１、２４ＴＧ２の角部が切り欠かれた領域に露出している活性領域にもフローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２が形成されている。このため、トランスファートランジスタＴＧ１によるフローティングディフュージョンＦＤ１への電荷の転送、及びトランスファートランジスタＴＧ２によるフローティングディフュージョンＦＤ２への電荷の転送を円滑に行うことができ、図１８に示す場合と比較して、電荷転送効率を向上することができる。
【０１８７】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による固体撮像装置について図２０を用いて説明する。図２０は本実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図である。なお、第１実施形態による固体撮像装置と同一の構成要素には、同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【０１８８】
本実施形態よる固体撮像装置は、読み出しトランジスタ部が共通化されたピクセルのピクセルアレー部１０における位置関係が異なる点を除き、回路図、基本的構成及び製造方法については第１実施形態による固体撮像装置と同様である。以下、本実施形態による固体撮像装置の構造について図２０を用いて説明する。図２０はピクセルアレー部における活性領域及びゲート配線のレイアウトを示す平面図である。
【０１８９】
本実施形態による固体撮像装置では、図２０に示すように、ピクセルアレー部１０において対角方向に隣接するピクセル間、すなわち、第ｎ行第ｍ列に位置するピクセルＰｎ、ｍと第ｎ＋１行第ｍ＋１列に位置するピクセルＰｎ＋１、ｍ＋１との間で、読み出しトランジスタ部が共通化されている。
【０１９０】
読み出しトランジスタ部が共通化されたピクセルＰｎ、ｍ、Ｐｎ＋１、ｍ＋１には、第１実施形態による固体撮像装置と同様に、それぞれフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、トランスファートランジスタＴＧ１、ＴＧ２、フローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２が形成されている。ピクセルＰｎ、ｍ、Ｐｎ＋１、ｍ＋１のフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２は、形状が互いにほぼ同じであり、行方向及び列方向のそれぞれに１ピクセルピッチで互いに離間している。ピクセルＰｎ、ｍ、Ｐｎ＋１、ｍ＋１のトランスファートランジスタＴＧ１、ＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ１、２４ＴＧ２は、コンタクト部２５ａ、２５ｂを除く形状が互いにほぼ同じであり、行方向及び列方向のそれぞれに１ピクセルピッチで互いに離間している。
【０１９１】
共通化された読み出しトランジスタ部が形成される活性領域２２は、第ｎ行第ｍ列に位置するピクセルＰｎ、ｍと、ピクセルＰｎ、ｍと列方向に隣接し、かつ第ｎ＋１行第ｍ＋１列に位置するピクセルＰｎ＋１、ｍ＋１と行方向に隣接する第ｎ＋１行第ｍ列に位置するピクセルＰｎ＋１、ｍとに設けられている。
【０１９２】
すなわち、ピクセルＰｎ、ｍには、共通化された読み出しトランジスタ部のうちセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔ及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒが形成されるＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃが設けられている。ピクセルＰｎ＋１、ｍには、共通化された読み出しトランジスタ部のうちリセットトランジスタＲＳＴが形成されるＲＳＴ領域２２ｄが設けられている。ピクセルＰｎ＋１、ｍに設けられたＲＳＴ領域２２ｄは、ピクセルＰｎ、ｍに設けられたＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａに一体的に連なっている。
【０１９３】
Ｓｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃ及びＲＳＴ領域２２ｄは、ピクセルＰｎ、ｍのフォトダイオードＰＤ１及びピクセルＰｎ＋１、ｍのフォトダイオードＰＤ２と、ピクセルＰｎ、ｍ＋１のフォトダイオードＰＤ１及びピクセルＰｎ＋１、ｍ＋１のフォトダイオードＰＤ２との間の領域に形成されている。こうして、共通化された読み出しトランジスタ部は、ピクセルＰｎ、ｍのフォトダイオードＰＤ１及びピクセルＰｎ＋１、ｍのフォトダイオードＰＤ２と、ピクセルＰｎ、ｍ＋１のフォトダイオードＰＤ１及びピクセルＰｎ＋１、ｍ＋１のフォトダイオードＰＤ２との間の領域に形成されている。
【０１９４】
なお、ピクセルＰｎ＋１、ｍ＋１では、トランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２のコンタクト部２５ｂが、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１のコンタクト部２５ａとは反対方向に引き出されている。また、フローティングディフュージョンＦＤ２のコンタクト部２５ｄは、ピクセルＰｎ＋１、ｍに引き出され、フローティングディフュージョンＦＤ１のコンタクト部２５ｃが位置するピクセルＰｎ＋１、ｍのフォトダイオードＰＤ２とピクセルＰｎ＋１、ｍ＋１のフォトダイオードＰＤ２との間に位置している。
【０１９５】
このように、ピクセルアレー部１０において対角方向に隣接するピクセル間で、読み出しトランジスタ部を共通化してもよい。
【０１９６】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例による固体撮像装置について図２１を用いて説明する。図２１は本変形例による固体撮像装置のピクセルアレー部における活性領域及びゲート配線のレイアウトを示す平面図である。
【０１９７】
本変形例による固体撮像装置では、上記のように対角方向に隣接するピクセル間で読み出しトランジスタ部を共通化した場合において、各ピクセルにおけるトランスファートランジスタのゲート電極の形状が、図１８に示す第３実施形態による固体撮像装置と同様になっている。
【０１９８】
図２１に示すように、第ｎ行第ｍ列に位置するピクセルＰｎ、ｍにおけるトランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１は、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの行方向に平行な端部を覆うように形成されている。これにより、フローティングディフュージョンＦＤ１は、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの突出領域及びＲＳＴ領域２２ｄのゲート電極２４ＴＧ１とゲート電極２４ＲＳＴとの間に形成されている。すなわち、フローティングディフュージョンＦＤ１は、列方向に隣接するトランスファートランジスタＴＧ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されていない。ゲート電極２４ＴＧ１のフォトダイオードＰＤ１側端辺とフローティングディフュージョンＦＤ１側端辺とは互いにほぼ直交している。ゲート電極２４ＴＧ１のフォトダイオードＰＤ１側端辺の長さは、フローティングディフュージョンＦＤ１側端辺の長さよりも長くなっている。
【０１９９】
第ｎ＋１行第ｍ＋１列に位置するピクセルＰｎ＋１、ｍ＋１におけるトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２の平面形状も、上記のトランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１と同様になっている。トランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２は、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂの行方向に平行な端部を覆うように形成されている。これにより、フローティングディフュージョンＦＤ２は、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂのコンタクト部２５ｄが設けられる突出領域に形成されている。すなわち、フローティングディフュージョンＦＤ２は、列方向に隣接するトランスファートランジスタＴＧ２とフォトダイオードＰＤ１との間の領域には形成されていない。ゲート電極２４ＴＧ２のフォトダイオードＰＤ２側端辺とフローティングディフュージョンＦＤ１側端辺とは互いにほぼ直交している。ゲート電極２４ＴＧ２のフォトダイオードＰＤ２側端部の長さは、フローティングディフュージョンＦＤ２側端部の長さよりも長くなっている。
【０２００】
上記のピクセルＰｎ、ｍにおけるゲート電極２４ＴＧ１のフローティングディフュージョンＦＤ１側端辺と、ピクセルＰｎ＋１、ｍ＋１におけるゲート電極２４ＴＧ２のフローティングディフュージョンＦＤ２側端辺とは、互いに対向した位置関係にある。
【０２０１】
上記のレイアウトにおいて、製造工程で行方向に位置ずれが生じた場合、フローティングディフュージョンＦＤ１の面積の変化量と、フローティングディフュージョンＦＤ２の面積の変化量は互いに正反対となる。すなわち、フローティングディフュージョンＦＤ１の面積の増加分だけフローティングディフュージョンＦＤ２の面積は減少し、フローティングディフュージョンＦＤ１の面積の減少分だけフローティングディフュージョンＦＤ２の面積は増加することになる。
【０２０２】
したがって、行方向に位置ずれが生じた場合であっても、フローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２の総面積は変化することがない。すなわち、フローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２の総容量が変化することはない。
【０２０３】
このように、対角方向に隣接するピクセル間で読み出しトランジスタ部を共通化した場合において、各ピクセルにおけるトランスファートランジスタのゲート電極の形状を、図１８に示す第３実施形態による固体撮像装置と同様にすることで、製造工程で行方向に位置ずれが生じても、フローティングディフュージョンＦＤ１、ＦＤ２の総容量が変化するのを防止することができる。
【０２０４】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態による固体撮像装置について図２２及び図２３を用いて説明する。図２２は本実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図、図２３は本実施形態による固体撮像装置の構造を示す断面図である。なお、第１及び第２実施形態による固体撮像装置と同一の構成要素には、同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【０２０５】
本実施形態による固体撮像装置は、図１７に示す第２実施形態の変形例による固体撮像装置において、フォトダイオードに入射する光を集光するためのマイクロレンズが配置されているものである。以下、本実施形態による固体撮像装置の構造について図２２及び図２３を用いて説明する。図２２はピクセルアレー部におけるマイクロレンズのレイアウトを示す平面図、図２３は図２２のＡ−Ａ′線断面及びＢ−Ｂ′線断面に沿った断面図である。なお、図２３ではＡ−Ａ′線断面及びＢ−Ｂ′線断面を並べて示している。
【０２０６】
図２３に示すように、第３金属配線層７６により構成されるＶＲ線を埋め込む層間絶縁膜７８上には、カバー膜７２が形成されている。カバー膜７２上には、絶縁膜８０が形成されている。カバー膜７２のフォトダイオードＰＤ１上の領域には、マイクロレンズ８２が配置されている。マイクロレンズ８２下の絶縁膜８０中には、カラーフィルタ８４が埋め込まれている。
【０２０７】
こうして、フォトダイオードＰＤ１上に、カラーフィルタ８４を介してマイクロレンズ８２が配置されている。
【０２０８】
ピクセルアレー部１０における各ピクセル上には、上記のフォトダイオードＰＤ１と同様に、カラーフィルタ８４を介してマイクロレンズ８２が配置されている。すなわち、図２２に示すように、マイクロレンズ８２は、フォトダイオードの行方向及び列方向のピッチと同じピッチで、ピクセルアレー部１０における各ピクセルのフォトダイオード毎に配置されている。ピクセルアレー部１０の中央部付近では、フォトダイオードの中心とマイクロレンズの中心とがほぼ一致するように配置されている。
【０２０９】
このように、本実施形態による固体撮像装置は、フォトダイオードの行方向及び列方向と同じピッチでマイクロレンズ８２がフォトダイオード毎に配置され、ピクセルアレー部１０の中央部付近においてフォトダイオードの中心とマイクロレンズ８２の中心とがほぼ一致していることに主たる特徴がある。このようにマイクロレンズ８２を配置することにより、ピクセル間で読み出しトランジスタ部を共通化した場合であっても、ピクセル間の受光特性を均一にすることができる。
【０２１０】
なお、本実施形態では、図１７に示す第２実施形態の変形例による固体撮像装置においてマイクロレンズ８２を配置する場合について説明したが、他の実施形態による固体撮像装置においても同様にマイクロレンズ８２を配置することができる。
【０２１１】
［第６実施形態］
本発明の第６実施形態による固体撮像装置について図２４及び図２５を用いて説明する。図２４及び図２５は本実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図である。なお、第１及び第２実施形態による固体撮像装置と同一の構成要素には、同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【０２１２】
本実施形態よる固体撮像装置は、読み出しトランジスタ部が共通化されたピクセルのピクセルアレー部１０における第２及び第３金属配線層３６、７６のレイアウト及び読み出しトランジスタ部が共通化されるピクセルの組が異なる点を除き、基本的構成及び製造方法については第２実施形態による固体撮像装置と同様である。以下、本実施形態による固体撮像装置の構造について図２４及び２５を用いて説明する。図２４は本実施形態による固体撮像装置のピクセルアレー部における第２金属配線層のレイアウトを示す平面図、図２５は本実施形態による固体撮像装置のピクセルアレー部における第３金属配線層のレイアウトを示す平面図である。なお、図２４及び図２５では、略正方形状の単位ピクセル２×３個を示している。
【０２１３】
列方向に隣接するピクセルのうち、第ｎ行目及び第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１は、第２実施形態による固体撮像装置と同様の活性領域及びゲート配線のレイアウトを有している。一方、第ｎ−１行目に位置するピクセルＰｎ−１は、第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１と同様の活性領域及びゲート配線のレイアウトを有している。すなわち、ピクセルＰｎ−１におけるフォトダイオードＰＤ０、トランスファートランジスタＴＧ０、フローティングディフュージョンＦＤ０は、ピクセルＰｎ＋１におけるフォトダイオードＰＤ２、トランスファートランジスタＴＧ２、フローティングディフュージョンＦＤ２と同様のものとなっている。
【０２１４】
本実施形態による固体撮像装置では、列方向に隣接するピクセルのうち、第ｎ−１行目に位置するピクセルＰｎ−１と第ｎ行目に位置するピクセルＰｎとの間で読み出しトランジスタ部が共通化されている。
【０２１５】
共通化された読み出しトランジスタ部のうち、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔ及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒは、第ｎ行目に位置するピクセルＰｎに配置されている。リセットトランジスタＲＳＴは、第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１に配置されている。
【０２１６】
このように読み出しトランジスタ部が共通化されているため、第２金属配線層３６では、図２４に示すように、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃが、第ｎ−１行目に位置するピクセルＰｎ−１におけるフローティングディフュージョンＦＤ０、第ｎ行目に位置するピクセルＰｎに配置されたソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒ、及び第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１にコンタクト部２５ｃが引き出された第ｎ行目に位置するピクセルＰｎのフローティングディフュージョンＦＤ１の順で、それぞれにコンタクトプラグ３４ｉ、３４ｊ、３４ｋを介して電気的に接続されている。
【０２１７】
こうして、読み出しトランジスタ部が共通化された列方向に隣接するピクセルＰｎ−１、Ｐｎにおいて、フローティングディフュージョンＦＤ０、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒ、及びフローティングディフュージョンＦＤ１は、この順で列方向に並び、これらがＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃにより互いに電気的に接続されている。
【０２１８】
第３金属配線層７６により構成されるＶＲ線は、図２５に示すように、行方向及び列方向の両方向に延在し、遮光膜としても機能している。ここで、ＶＲ線７６が形成されていない開口部８０に、各ピクセルにおけるフォトダイオードが位置している。行方向及び列方向に延在するＶＲ線７６が交差する領域には、矩形状の金属層８６がＶＲ線７６と一体的に形成されている。これにより、各ピクセルにおけるフォトダイオードが位置する開口部８０は、８角形に成形されている。すなわち、開口部８０の形状は、より円形に近似したものとなっている。
【０２１９】
本実施形態のように、金属配線のレイアウトを適宜変更することにより、第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１と同様の活性領域及びゲート配線のレイアウトを有する第ｎ−１行目に位置するピクセルＰｎ−１と、第ｎ行目に位置するピクセルＰｎとの間で読み出しトランジスタ部を共通化してもよい。
【０２２０】
また、第３金属配線層７６に形成される開口部８０を、より円形に近似した形状のものとすることにより、フォトダイオードによる受光をピクセル間で更に均一にすることができる。
【０２２１】
［第７実施形態］
本発明の第７実施形態による固体撮像装置について図２６乃至図２９を用いて説明する。図２６乃至図２９は本実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図である。なお、第１及び第２実施形態による固体撮像装置と同一の構成要素には、同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【０２２２】
本実施形態による固体撮像装置は、ピクセルＰｎにおけるフローティングディフュージョンＦＤ１の形状と、ピクセルＰｎ＋１におけるフローティングディフュージョンＦＤ２の形状とが互いにほぼ同じになっていることに特徴がある。また、共通化されたセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔ、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒ、及びリセットトランジスタＲＳＴが一続きの活性領域に形成されていることにも特徴がある。以下、本実施形態による固体撮像装置の構造について図２６乃至図２９を用いて説明する。図２６は本実施形態による固体撮像装置のピクセルアレー部における活性領域及びゲート配線のレイアウトを示す平面図、図２７は本実施形態による固体撮像装置のピクセルアレー部における第１金属配線層のレイアウトを示す平面図、図２８は本実施形態による固体撮像装置のピクセルアレー部における第２金属配線層のレイアウトを示す平面図、図２９は本実施形態による固体撮像装置のピクセルアレー部における第３金属配線層のレイアウトを示す平面図である。
【０２２３】
なお、図２６乃至図２９では、ピクセルアレー部１０においてマトリクス状に配置された複数のピクセルのうち、第ｍ列において列方向に隣接し、読み出しトランジスタ部が共通化された第ｎ行目及び第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１を示している。実際のピクセルアレー部１０では、読み出しトランジスタ部が共通化された列方向に隣接するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１の組が、行方向に１ピクセルピッチで配置され、列方向に２ピクセルピッチで配置されている。
【０２２４】
図２６に示すように、シリコン基板１８上には、素子分離領域２０により画定された活性領域２２ａ〜２２ｆが設けられている。読み出しトランジスタ部が共通化された列方向に隣接するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１における活性領域２２は、以下に述べるＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａと、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂと、読み出しトランジスタ領域２２ｅとを有している。
【０２２５】
第ｎ行目に位置するピクセルＰｎには、列方向に長い矩形の広い領域と、矩形の広い領域に連なり矩形の広い領域の列方向に平行な一辺から突出した突出領域とを有し、フォトダイオードＰＤ１、トランスファートランジスタＴＧ１及びフローティングディフュージョンＦＤ１が形成されるＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａが設けられている。ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの突出領域の端部には、コンタクト部２５ｃが設けられている。コンタクト部２５ｃには、フローティングディフュージョンＦＤ１とフローティングディフュージョンＦＤ２とを互いに電気的に接続するための後述するＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ（図２８参照）が、コンタクトプラグ３０ｈ、引き出し配線３２ｈ（図２７参照）、及びコンタクトプラグ３４ｅ（図２８参照）を介して電気的に接続されている。
【０２２６】
第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１には、列方向に長い矩形の広い領域と、矩形の広い領域に連なり矩形の広い領域の列方向に平行な一辺から突出した突出領域とを有し、フォトダイオードＰＤ２、トランスファートランジスタＴＧ２及びフローティングディフュージョンＦＤ２が形成されるＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂが設けられている。ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂの突出領域の端部には、コンタクト部２５ｄが設けられている。コンタクト部２５ｄには、フローティングディフュージョンＦＤ１とフローティングディフュージョンＦＤ２とを互いに電気的に接続するための後述のＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ（図２８参照）が、コンタクトプラグ３０ｊ、引き出し配線３２ｊ（図２７参照）、及びコンタクトプラグ３４ｆ（図２８参照）を介して電気的に接続されている。
【０２２７】
ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａとＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂとは、互いにほぼ同じ形状になっている。そして、ピクセルＰｎにおけるＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの位置とピクセルＰｎ＋１におけるＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂの位置とは、互いにほぼ同じになっている。すなわち、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａとＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂとは、互いにほぼ１ピクセルピッチで列方向に離間している。
【０２２８】
本実施形態による固体撮像装置は、第１及び第２実施形態による固体撮像装置と比較して、上述のようにＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａとＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂとが互いにほぼ同じ形状になるように変更されていることに加えて、以下に述べるように、共通化された読み出しトランジスタ部が形成される活性領域のレイアウトも変更されている。
【０２２９】
第ｎ行目に位置するピクセルＰｎには、共通化された読み出しトランジスタ部のうちリセットトランジスタＲＳＴが形成されるＲＳＴ領域２２ｄが設けられている。ＲＳＴ領域２２ｄは、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａに対してピクセルＰｎの列方向に平行な一辺側に設けられている。ＲＳＴ領域２２ｄの形状は、列方向に長い矩形になっている。
【０２３０】
第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１には、共通化された読み出しトランジスタ部のうちセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔ及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒが形成されるＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃが設けられている。Ｓｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃは、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂに対してピクセルＰｎ＋１の列方向に平行な一辺側に設けられている。Ｓｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃの形状は、列方向に長い矩形になっている。
【０２３１】
Ｓｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃとＲＳＴ領域２２ｄとは、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａ及びＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂに対して、ともに行方向の同じ側に設けられている。
【０２３２】
ここで、ピクセルＰｎと列方向に隣接し第ｎ−１行目に位置するピクセルＰｎ−１（図示せず）には、ピクセルＰｎ＋１と同様の活性領域が設けられている。また、ピクセルＰｎ＋１と列方向に隣接し第ｎ＋２行目に位置するピクセルＰｎ＋２（図示せず）には、ピクセルＰｎと同様の活性領域が設けられている。そして、ピクセルＰｎのＲＳＴ領域２２ｄは、列方向に細長い活性領域２２ｆを介して、ピクセルＰｎ−１のＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃと一体的に連なっている。また、ピクセルＰｎ＋１のＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃは、列方向に細長い活性領域２２ｆを介して、ピクセルＰｎ＋２のＲＳＴ領域２２ｄと一体的に連なっている。こうして、ピクセルＰｎ−１とＰｎとにわたって、Ｓｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃとＲＳＴ領域２２ｄとが一体的に連なった一続きの活性領域である読み出しトランジスタ領域２２ｅが設けられている。同様に、ピクセルＰｎ＋１とＰｎ＋２とにわたって、Ｓｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃとＲＳＴ領域２２ｄとが一体的に連なった一続きの活性領域である読み出しトランジスタ領域２２ｅが設けられている。
【０２３３】
第ｎ行目に位置するピクセルＰｎにおけるＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの矩形の広い領域には、フォトダイオードＰＤ１が形成されている。ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの紙面下側のフォトダイオードＰＤ１端部近傍では、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａ上に、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａを行方向に跨ぐようにトランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１が形成されている。ゲート電極２４ＴＧ１のフォトダイオードＰＤ１側の端部下には、フォトダイオードＰＤ１の埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ１の端部が位置している。また、ゲート電極２４ＴＧ１には、ゲート電極２４ＴＧ１のＲＳＴ領域２２ｄ側の端部から突出したコンタクト部２５ａが設けられている。コンタクト部２５ａには、ＴＧ１線３２ｂ（図２７参照）がコンタクトプラグ３０ｂを介して電気的に接続されている。ゲート電極２４ＴＧ１の形状は、例えば、コンタクト部２５ａを除き、図１９に示す第３実施形態の変形例による固体撮像装置と同様になっている。
【０２３４】
第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１におけるＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂの矩形の広い領域には、フォトダイオードＰＤ２が形成されている。ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂの紙面下側のフォトダイオードＰＤ２端部近傍では、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂ上に、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂを行方向に跨ぐようにトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２が形成されている。ゲート電極２４ＴＧ２のフォトダイオードＰＤ２側の端部下には、フォトダイオードＰＤ２の埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ２の端部が位置している。また、ゲート電極２４ＴＧ２には、ゲート電極２４ＴＧ２のＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃ側の端部から突出したコンタクト部２５ｂが設けられている。コンタクト部２５ｂには、ＴＧ２線３２ｄ（図２７参照）がコンタクトプラグ３０ｄを介して電気的に接続されている。ゲート電極２４ＴＧ２の形状は、例えば、コンタクト部２５ｂを除き、図１９に示す第３実施形態の変形例による固体撮像装置と同様になっている。
【０２３５】
フォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２とは、互いにほぼ同じ形状を有している。ゲート電極２４ＴＧ１とゲート電極２４ＴＧ２とは、コンタクト部２５ａ、２５ｂの形状も含めて、互いにほぼ同じ形状を有している。さらに、フォトダイオードＰＤ１に対するゲート電極２４ＴＧ１の位置関係と、フォトダイオードＰＤ２に対するゲート電極２４ＴＧ２の位置関係とは、互いにほぼ同じになっている。すなわち、フォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２とは、互いにほぼ１ピクセルピッチで列方向に離間し、ゲート電極２４ＴＧ１とゲート電極２４ＴＧ２とは、互いにほぼ１ピクセルピッチで列方向に離間している。そして、フォトダイオードＰＤ１の埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ１とゲート電極２４ＴＧ１との重なりと、フォトダイオードＰＤ２の埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ２とゲート電極２４ＴＧ２との重なりとは、互いにほぼ同じようになっている。すなわち、ゲート電極２４ＴＧ１の端部の直下に存在する埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ１の部分の面積と、ゲート電極２４ＴＧ２の端部の直下に存在する埋め込みＮ型拡散層２６ＰＤ２の部分の面積とが互いにほぼ同じになっている。
【０２３６】
第ｎ行目に位置するピクセルＰｎにおけるＲＳＴ領域２２ｄ上には、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極２４ＲＳＴが行方向にＲＳＴ領域２２ｄを跨ぐように形成されている。
【０２３７】
第ｎ＋１行目に位置するピクセルＰｎ＋１におけるＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃ上には、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのゲート電極２４Ｓｅｌｅｃｔ、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒがそれぞれ行方向にＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃを跨ぐように形成されている。ゲート電極２４Ｓｅｌｅｃｔ、ゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒは、第ｎ＋１行目から第ｎ＋２行目に向かってこの順に配置されている。
【０２３８】
ここで、前述のように、ピクセルＰｎにおけるＲＳＴ領域２２ｄは、列方向に細長い活性領域２２ｆを介して、ピクセルＰｎに列方向に隣接する第ｎ−１行目に位置するピクセルＰｎ−１のＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃと一体的に連なっている。これにより、ピクセルＰｎにおけるリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域と、ピクセルＰｎ−１におけるソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域とが活性領域２２ｆを介して一続きになっている。すなわち、ピクセルＰｎにおけるリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域と、ピクセルＰｎ−１におけるソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域とが共通の不純物拡散領域により構成されている。また、ピクセルＰｎ＋１におけるＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃは、列方向に細長い活性領域２２ｆを介して、ピクセルＰｎ＋１に列方向に隣接する第ｎ＋２行目に位置するピクセルＰｎ＋２のＲＳＴ領域２２ｄと一体的に連なっている。これにより、ピクセルＰｎ＋１におけるソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域と、ピクセルＰｎ＋２におけるリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域とが活性領域２２ｆを介して一続きになっている。すなわち、ピクセルＰｎ＋１におけるソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域と、ピクセルＰｎ＋２におけるリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域とが共通の不純物拡散領域により構成されている。
【０２３９】
こうして、第ｍ列目において列方向に隣接するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１について、共通化された読み出しトランスタ部（セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔ、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒ、及びリセットトランジスタＲＳＴ）が、第ｍ列目のフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２と第ｍ＋１列目のフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２との間の領域に形成されている。
【０２４０】
ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａのうち、ゲート電極２４ＴＧ１とコンタクト部２５ｃとの間の部分には、フローティングディフュージョンＦＤ１が形成されている。ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂのうち、ゲート電極２４ＴＧ２とコンタクト部２５ｄとの間の部分には、フローティングディフュージョンＦＤ２が形成されている。このように、フローティングディフュージョンＦＤ１とフローティングディフュージョンＦＤ２とは、互いにほぼ同じ形状の活性領域に形成されている。また、ピクセルＰｎにおけるフローティングディフュージョンＦＤ１の位置とピクセルＰｎ＋１におけるフローティングディフュージョンＦＤ２の位置とは、互いにほぼ同じになっている。すなわち、フローティングディフュージョンＦＤ１とフローティングディフュージョンＦＤ２とは、互いにほぼ１ピクセルピッチで列方向に離間している。
【０２４１】
図２７に示すように、第１金属配線層３２は、コンタクトプラグ３０ａを介してゲート電極２４Ｓｅｌｅｃｔに電気的に接続されたＳｅｌｅｃｔ線３２ａと、コンタクトプラグ３０ｂを介してゲート電極２４ＴＧ１に電気的に接続されたＴＧ１線３２ｂと、コンタクトプラグ３０ｃを介してゲート電極２４ＲＳＴに電気的に接続されたＲＳＴ線３２ｃと、コンタクトプラグ３０ｄを介してゲート電極２４ＴＧ２に電気的に接続されたＴＧ２線３２ｄとを有している。また、第１金属配線層３２は、コンタクトプラグ３０ｅを介してセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのソース領域に電気的に接続された引き出し配線３２ｅと、コンタクトプラグ３０ｆを介してゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒに電気的に接続された引き出し配線３２ｆと、コンタクトプラグ３０ｈを介してフローティングディフュージョンＦＤ１に電気的に接続された引き出し配線３２ｈと、コンタクトプラグ３０ｉを介してリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域に電気的に接続された引き出し配線３２ｉと、コンタクトプラグ３０ｊを介してフローティングディフュージョンＦＤ２に電気的に接続された引き出し配線３２ｊと、コンタクトプラグ３０ｋを介してリセットトランジスタＲＳＴのソース領域に電気的に接続された引き出し配線３２ｋとを有している。
【０２４２】
Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａは、フォトダイオードＰＤ２を避けるように蛇行して行方向に延在している。すなわち、フォトダイオードＰＤ２の行方向に平行な縁部の一方の近傍では、Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａは、フォトダイオードＰＤ２の縁部から所定の間隔を空けて、フォトダイオードＰＤ２の縁部に沿って延在している。フォトダイオードＰＤ２の角部の近傍では、Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａは、フォトダイオードＰＤ２の角部と僅かに重なるように、行方向に対して斜めに延在している。
【０２４３】
ＲＳＴ線３２ｃは、フォトダイオードＰＤ１を避けるように蛇行して行方向に延在している。すなわち、フォトダイオードＰＤ１の行方向に平行な縁部の一方の近傍では、ＲＳＴ線３２ｃは、フォトダイオードＰＤ１の縁部から所定の間隔を空けて、フォトダイオードＰＤ１の縁部に沿って延在している。フォトダイオードＰＤ１の角部の近傍では、ＲＳＴ線３２ｃは、フォトダイオードＰＤ１の角部と僅かに重なるように、行方向に対して斜めに延在している。ＲＳＴ線３２ｃのパターン形状は、Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａのパターン形状とほぼ同じになっている。
【０２４４】
ゲート電極２４ＴＧ１に電気的に接続するＴＧ１線３２ｂは、フォトダイオードＰＤ１のゲート電極２４ＴＧ１側の端部と重なりながら行方向に延在している。ＴＧ１線３２ｂのうちフォトダイオードＰＤ１端部近傍の部分には、紙面下側に幅広となった幅広部３３ｂとなっている。
【０２４５】
同様に、ゲート電極２４ＴＧ２に電気的に接続するＴＧ２線３２ｄは、フォトダイオードＰＤ２のゲート電極２４ＴＧ２側の端部と重なりながら行方向に延在している。ＴＧ２線３２ｄのうちフォトダイオードＰＤ２端部近傍の部分は、紙面下側に幅広となった幅広部３３ｄとなっている。ＴＧ２線３２ｄのパターン形状は、ＴＧ１線３２ｂのパターン形状とほぼ同じになっている。ＴＧ２線３２ｄのフォトダイオードＰＤ２端部との重なりは、ＴＧ１線３２ｂのフォトダイオードＰＤ１端部との重なりとほぼ同じようになっている。
【０２４６】
ＴＧ１線３２ｂをゲート電極２４ＴＧ１に電気的に接続するコンタクトプラグ３０ｂは、ゲート電極２４ＴＧ１のＲＳＴ領域２２ｄ側の端部から突出したゲート電極２４ＴＧ１のコンタクト部２５ａに接続されている。このように、コンタクトプラグ３０ｂが接続するゲート電極２４ＴＧ１のコンタクト部２５ａは、列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されていない。
【０２４７】
ＴＧ２線３２ｄをゲート電極２４ＴＧ２に電気的に接続するコンタクトプラグ３０ｄは、ゲート電極２４ＴＧ２のＳｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域２２ｃ側の端部から突出したゲート電極２４ＴＧ２のコンタクト部２５ｂに接続されている。このように、コンタクトプラグ３０ｄが接続するゲート電極２４ＴＧ２のコンタクト部２５ｂは、列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されていない。
【０２４８】
引き出し配線３２ｈをフローティングディフュージョンＦＤ１に電気的に接続するコンタクトプラグ３０ｈは、ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域２２ａの突出領域に設けられたコンタクト部２５ｃに接続されている。このフローティングディフュージョンＦＤ１のコンタクト部２５ｃは、列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されていない。
【０２４９】
引き出し配線３２ｊをフローティングディフュージョンＦＤ２に電気的に接続するコンタクトプラグ３０ｊは、ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域２２ｂの突出領域に設けられたコンタクト部２５ｄに接続されている。このフローティングディフュージョンＦＤ２のコンタクト部２５ｄは、列方向に隣接するフォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２との間の領域には形成されていない。
【０２５０】
第１金属配線層３２では、ＲＳＴ線３２ｃとＳｅｌｅｃｔ線３２ａとが互いにほぼ同じパターン形状を有し、ＴＧ１線３２ｂとＴＧ２線３２ｄとが互いにほぼ同じパターン形状を有するのに加えて、引き出し配線も次のように互いにほぼ同じパターン形状を有している。すなわち、引き出し配線３２ｉと引き出し配線３２ｅとは、互いほぼ同じパターン形状を有している。引き出し配線３２ｋと引き出し配線３２ｆとは、互いほぼ同じパターン形状を有している。引き出し配線３２ｈと引き出し配線３３ｊとは、互いほぼ同じパターン形状を有している。こうして、第１金属配線層３２では、ピクセルＰｎにおける配線層（ＲＳＴ線３２ｃ、ＴＧ１線３２ｂ、引き出し配線３２ｉ、３２ｋ、３２ｈ）と、ピクセルＰｎ＋１における配線層（Ｓｅｌｅｃｔ線３２ａ、ＴＧ２線３２ｄ、引き出し配線３２ｅ、３２ｆ、３２ｊ）とが互いほぼ同じパターン形状を有している。
【０２５１】
図２８に示すように、第２金属配線層３６は、コンタクトプラグ３４ａを介してセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのソース領域に電気的に接続された信号読み出し線３６ａと、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒ、フローティングディフュージョンＦＤ１、フローティングディフュージョンＦＤ２、及びリセットトランジスタＲＳＴのソース領域にそれぞれコンタクトプラグ３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｌを介して電気的に接続されたＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃとを有している。また、第２金属配線層３６は、リセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域にコンタクトプラグ３４ｈを介して電気的に接続された引き出し配線３６ｈを有している。さらに、第２金属配線層３６は、ゲート電極２４ＴＧ１、２４ＴＧ２上にそれぞれ形成され、後述するように、それぞれコンタクトプラグ７４ｃ、７４ｄ（図２９参照）を介してＶＲ線７６（図２９参照）に電気的に接続されるＶＲ線３６ｉ、３６ｊを有している。
【０２５２】
信号読み出し線３６ａ及びＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃは、それぞれ列方向に延在している。引き出し配線３６ｈは、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃに対して列方向に並ぶように設けられている。
【０２５３】
信号読み出し線３６ａは、コンタクトプラグ３０ｅ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｅ及びコンタクトプラグ３４ａを介してセレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのソース領域に電気的に接続されている。
【０２５４】
ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃは、コンタクトプラグ３０ｆ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｆ及びコンタクトプラグ３４ｄを介してソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒに電気的に接続されている。また、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃは、コンタクトプラグ３０ｈ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｈ及びコンタクトプラグ３４ｅを介してフローティングディフュージョンＦＤ１に電気的に接続されている。また、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃは、コンタクトプラグ３０ｊ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｊ及びコンタクトプラグ３４ｆを介してフローティングディフュージョンＦＤ２に電気的に接続されている。さらに、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃは、コンタクトプラグ３０ｋ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｋ及びコンタクトプラグ３４ｌを介してリセットトランジスタＲＳＴのソース領域に電気的に接続されている。こうして、ＦＤ−ＳＦ接続線３６ｃ及び引き出し配線３２ｆ、３２ｈ、３２ｊ、３２ｋにより、フローティングディフュージョンＦＤ１、フローティングディフュージョンＦＤ２、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極２４ＳＦ−Ｔｒ、及びリセットトランジスタＲＳＴのソース領域が互いに電気的に接続されている。
【０２５５】
ＶＲ線３６ｉは、ゲート電極２４ＴＧ１上に、ＴＧ１線３２ｂに対して紙面下側に形成されている。ＶＲ線３６ｉのパターン形状は、ＴＧ１線３２ｂに沿って行方向に長い矩形部分と、その矩形部分から紙面下側に突出した矩形部分とを有するＴ字状になっている。ＶＲ線３６ｉのＴＧ１線３２ｂ側の端部下には、ＴＧ１線３２ｂの幅広部３３ｂの端部が位置している。
【０２５６】
ＶＲ線３６ｊは、ゲート電極２４ＴＧ２上に、ＴＧ２線３２ｄに対して紙面下側に形成されている。ＶＲ線３６ｊのパターン形状は、ＶＲ線３６ｊのパターン形状とほぼ同じになっており、ＴＧ２線３２ｄに沿って行方向に長い矩形部分と、その矩形部分から紙面下側に突出した矩形部分とを有するＴ字状になっている。ＶＲ線３６ｊのＴＧ２線３２ｄ側の端部下には、ＴＧ２線３２ｄの幅広部３３ｄの端部が位置している。
【０２５７】
図２９に示すように、第３金属配線層７６は、リセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域にコンタクトプラグ７４ｂを介して電気的に接続され、第２金属配線層３６のＶＲ線３６ｉ、３６ｊにそれぞれコンタクトプラグ７４ｃ、７４ｄを介して電気的に接続されたＶＲ線を構成している。
【０２５８】
ＶＲ線７６は、図２５に示す第６実施形態による固体撮像装置と同様に、行方向及び列方向の両方向に延在し、遮光膜としても機能している。ここで、ＶＲ線７６が形成されていない開口部８０に、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２が位置している。行方向及び列方向に延在するＶＲ線７６が交差する領域には、矩形状の金属層８６がＶＲ線７６と一体的に形成されている。これにより、各ピクセルにおけるフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２が位置する開口部８０は、８角形に成形されている。
【０２５９】
ＶＲ線７６は、コンタクトプラグ３０ｉ、第１金属配線層３２の引き出し配線３２ｉ、コンタクトプラグ３４ｈ、第２金属配線層３６の引き出し配線３６ｈ、及びコンタクトプラグ７４ｂを介してリセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域に電気的に接続されている。
【０２６０】
また、ＶＲ線７６は、ゲート電極２４ＴＧ１上に形成された第２金属配線層３６のＶＲ線３６ｉにコンタクトプラグ７４ｃを介して電気的に接続され、また、ゲート電極２４ＴＧ２上に形成された第２金属配線層３６のＶＲ線３６ｊにコンタクトプラグ７４ｄを介して電気的に接続されている。なお、ＶＲ線７６に電気的に接続された第２金属配線３６のＶＲ線３６ｉは、ゲート電極２４ＴＧ１の上方のＳｅｌｅｃｔ線３２ａとＴＧ１線３２ｂとの間隙を覆ってゲート電極２４ＴＧ１を遮光するためのものである。また、ＶＲ線７６に電気的に接続された第２金属配線３６のＶＲ線３６ｊは、ゲート電極２４ＴＧ２の上方のＲＳＴ線３２ｃとＴＧ２線３２ｄとの間隙を覆ってゲート電極２４ＴＧ２を遮光するためのものである。
【０２６１】
こうして、本実施形態による固体撮像装置が構成されている。
【０２６２】
本実施形態による固体撮像装置は、読み出しトランジスタ部が共通化された列方向に隣接するピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１間で、フローティングディフュージョンＦＤ１の形状と、フローティングディフュージョンＦＤ２の形状とが、それぞれのコンタクト部２５ｃ、２５ｄの形状も含めて、互いにほぼ同じになっていることに主たる特徴がある。
【０２６３】
これにより、フローティングディフュージョンＦＤ１の容量と、フローティングディフュージョンＦＤ２の容量とを互いにほぼ同じにすることができる。特に、トランスファートランジスタＴＧ１とフローティングディフュージョンＦＤ１との間の容量と、トランスファートランジスタＴＧ２とフローティングディフュージョンＦＤ２との間の容量とを互いにほぼ同じにすることができるレイアウトになっている。したがって、トランスファートランジスタＴＧ１によるフォトダイオードＰＤ１からフローティングディフュージョンＦＤ１への電荷転送の特性と、トランスファートランジスタＴＧ２によるフォトダイオードＰＤ２からフローティングディフュージョンＦＤ２への電荷転送の特性とを互いにほぼ同じにすることができる。
【０２６４】
さらに、本実施形態による固体撮像装置では、第１実施形態による固体撮像装置と同様に、フォトダイオードＰＤ１の形状とフォトダイオードＰＤ２の形状とが互いにほぼ同じになっており、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１の形状とトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２の形状とが互いにほぼ同じになっている。また、フォトダイオードＰＤ１、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１、及びフローティングディフュージョンＦＤ１相互間の位置関係と、フォトダイオードＰＤ２、トランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２、及びフローティングディフュージョンＦＤ２相互間の位置関係とが互いにほぼ同じになっている。すなわち、フォトダイオードＰＤ１とフォトダイオードＰＤ２とは、互いにほぼ１ピクセルピッチで列方向に離間し、トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極２４ＴＧ１とトランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極２４ＴＧ２とは、互いにほぼ１ピクセルピッチで列方向に離間している。さらに、フローティングディフュージョンＦＤ１とフローティングディフュージョンＦＤ２とは互いにほぼ１ピクセルピッチで列方向に離間している。このようなピクセルＰｎ、Ｐｎ＋１間でのレイアウトの同一性により、ファートランジスタＴＧ１によるフォトダイオードＰＤ１からフローティングディフュージョンＦＤ１への電荷転送の特性と、トランスファートランジスタＴＧ２によるフォトダイオードＰＤ２からフローティングディフュージョンＦＤ２への電荷転送の特性とを高い精度で同一にそろえることができる。
【０２６５】
また、本実施形態による固体撮像装置は、共通化されたリセットトランジスタＲＳＴ、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔ、及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒが、一続きの活性領域である読み出しトランジスタ領域２２ｅに形成されていることにも特徴がある。
【０２６６】
共通化されたリセットトランジスタＲＳＴ、セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔ、及びソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒが形成される活性領域を一続きの活性領域とすることで、本実施形態による固体撮像装置では、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域と、リセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域とが共通の不純物拡散領域により構成されている。したがって、ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのドレイン領域と、リセットトランジスタＲＳＴのドレイン領域とを電気的に接続するために別途配線を引き出す必要がなく、配線構造を簡略化することができる。
【０２６７】
なお、本実施形態では、列方向に隣接するピクセル間で読み出しトランジスタ部を共通化したが、対角方向に隣接するピクセル間についても、上記と同様にして読み出しトランジスタ部を共通化することができる。
【０２６８】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【０２６９】
例えば、上記実施形態では、略正方形状のピクセルが行方向及び列方向に等ピッチで配列された正方配列の場合について説明したが、ピクセルの形状及びその配列の態様は、適宜設計変更することができる。
【０２７０】
また、上記実施形態では、第１及び第２金属配線層３２、３６又は第１乃至第３金属配線層３２、３６、７６にＳｅｌｅｃｔ線、ＴＧ１線、ＲＳＴ線、ＴＧ２線、信号読み出し線、ＶＲ線、ＦＤ−ＳＦ接続線を形成する場合について説明したが、更に複数の金属配線層を用いてこれら信号線を適宜分けて形成してもよい。例えば、上記実施形態では、Ｓｅｌｅｃｔ線、ＴＧ１線、ＲＳＴ線、ＴＧ２線を同層に形成する場合について説明したが、これらの信号線を複数の金属配線層を用いて分けて形成してもよい。
【０２７１】
また、上記実施形態では、第１金属配線層３２上に第２金属配線層３６を形成する場合について説明したが、適宜引き出し配線を用いて両者の上下を逆にしてもよい。
【０２７２】
以上詳述したように、本発明の特徴をまとめると以下の通りとなる。
【０２７３】
（付記１）  行方向及び列方向にマトリクス状に配列された複数の画素部を有し、複数の前記画素部のそれぞれが、光電変換手段（フォトダイオード）と、前記光電変換手段で発生した信号電荷を転送する第１のトランジスタ（トランスファートランジスタ）と、前記光電変換手段から前記第１のトランジスタを介して出力される前記信号電荷を蓄積する不純物拡散領域（フローティングディフュージョン）と、前記不純物拡散領域に蓄積された前記信号電荷に基づいて信号を出力する第２のトランジスタ（ソースフォロワトランジスタ）と、前記第２のトランジスタの入力端子をリセットする第３のトランジスタ（リセットトランジスタ）と、前記第２のトランジスタから出力される信号を読み出す第４のトランジスタ（セレクトトランジスタ）と有する固体撮像装置において、
ｎ行目の第１の前記画素部の前記第２のトランジスタと、ｎ＋１行目の第２の前記画素部の前記第２のトランジスタとが共通化されており、
前記第１の画素部の前記第３のトランジスタと、前記第２の画素部の前記第３のトランジスタとが共通化されており、
前記第１の画素部の前記第４のトランジスタと、前記第２の画素部の前記第４のトランジスタとが共通化されており、
前記第１の画素部の前記第１のトランジスタと、前記第２の画素部の前記第１のトランジスタとは、前記第１の画素部の前記光電変換手段及び前記第２の画素部の前記光電変換手段に対して、それぞれ前記列方向の同じ側に位置する領域に形成されており、
前記共通化された第２のトランジスタ、前記共通化された第３のトランジスタ及び前記共通化された第４のトランジスタのうちの少なくともいずれかは、前記第１の画素部の前記光電変換手段及び前記第２の画素部の前記光電変換手段に対して、前記行方向の側に位置する領域に形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２７４】
（付記２）  付記１記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記不純物拡散領域と、前記第２の画素部の前記不純物拡散領域とは、前記第１の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極及び前記第２の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極に対して、それぞれ前記列方向の同じ側に位置する領域に少なくとも形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２７５】
（付記３）  付記１記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記不純物拡散領域と、前記第２の画素部の前記不純物拡散領域とは、前記第１の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極及び前記第２の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極に対して、それぞれ前記行方向の側に位置する領域に少なくとも形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２７６】
（付記４）  付記３記載の固体撮像装置において、
前記第１のトランジスタのゲート電極には、切り欠き部が形成されており、
前記不純物拡散領域は、前記前記切り欠き部に露出している領域にも形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２７７】
（付記５）  付記１乃至４のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記光電変換手段の形状と、前記第２の画素部の前記光電変換手段の形状とが、互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２７８】
（付記６）  付記１記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極の形状と、前記第２の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極の形状とが、互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２７９】
（付記７）  付記１記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部は、ｎ行ｍ列の前記画素部であり、
前記第２の画素部は、ｎ＋１行ｍ列の前記画素部である
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２８０】
（付記８）  付記１記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部は、ｎ行ｍ列の前記画素部であり、
前記第２の画素部は、ｎ＋１行ｍ＋１列の前記画素部である
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２８１】
（付記９）  付記１記載の固体撮像装置において、
前記共通化された第２のトランジスタ及び前記共通化された第４のトランジスタは、前記第１の画素部の前記光電変換手段に対して、前記行方向の側に位置する領域に形成されており、
前記共通化された第３のトランジスタは、前記第２の画素部の前記光電変換手段に対して、前記行方向の側に位置する領域に形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２８２】
（付記１０）
付記７又は８記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記光電変換手段と、前記第２の画素部の前記光電変換手段とは、前記複数の画素部の前記列方向の配列ピッチとほぼ同じピッチで前記列方向に配列されており、
前記第１の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極と、前記第２の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極とは、前記複数の画素部の前記列方向の配列ピッチとほぼ同じピッチで前記列方向に配列されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２８３】
（付記１１）  付記８記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記光電変換手段と、前記第２の画素部の前記光電変換手段とは、前記複数の画素部の前記行方向の配列ピッチとほぼ同じピッチで前記行方向に配列されており、
前記第１の画素部の前記第１のトランジスタの前記ゲート電極と、前記第２の画素部の前記第１のトランジスタの前記ゲート電極とは、前記複数の画素部の前記行方向の配列ピッチとほぼ同じピッチで前記行方向に配列されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２８４】
（付記１２）  付記１乃至１１のいずれかに記載の半導体装置において、
前記列方向に隣接する前記光電変換手段の間の領域以外の領域に、コンタクトプラグが形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２８５】
（付記１３）  付記１記載の固体撮像装置において、
前記光電変換手段が形成される活性領域の前記行方向の幅と、前記第１のトランジスタのゲート電極下の前記活性領域の前記行方向の幅とが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２８６】
（付記１４）  付記１記載の固体撮像装置において、
前記光電変換手段は、半導体基板に埋め込まれた不純物拡散層を有するフォトダイオードであり、
前記第１の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極の直下に存在する前記不純物拡散層の部分の面積と、前記第２の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極の直下に存在する前記不純物拡散層の部分の面積とが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２８７】
（付記１５）  付記１記載の固体撮像装置において、
前記行方向に延在して形成され、前記第１の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極に電気的に接続された第１の信号線（ＴＧ１線）と、
前記行方向に延在して形成され、前記第２の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極に電気的に接続された第２の信号線（ＴＧ２線）と、
前記行方向に延在して形成され、前記共通化された第３のトランジスタのゲート電極に電気的に接続された第３の信号線（ＲＳＴ線）と、
前記行方向に延在して形成され、前記共通化された第４のトランジスタのゲート電極に電気的に接続された第４の信号線（Ｓｅｌｅｃｔ線）と、
前記列方向に延在して形成され、前記共通化された第４のトランジスタのソース端子に電気的に接続された第５の信号線（信号読み出し線）と、
前記共通化された第２のトランジスタのドレイン端子と前記共通化された第３のトランジスタのドレイン端子とに電気的に接続された第６の信号線（ＶＲ線）と、
前記第１の画素部の前記不純物拡散領域と、前記第２の画素部の前記不純物拡散領域と、前記共通化された第２のトランジスタのゲート電極とを互いに電気的に接続する第７の信号線（ＦＤ−ＳＦ接続線）とを更に有する
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２８８】
（付記１６）  付記１５記載の固体撮像装置において、
前記第１の信号線、前記第２の信号線、前記第３の信号線、及び前記第４の信号線は、第１金属配線層に形成されており、
前記第５の信号線及び第７の信号線は、第２金属配線層に形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２８９】
（付記１７）  付記１６記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第１の信号線と前記第１の画素部の前記光電変換手段の縁部との間隔と、前記第２の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第２の信号と前記第２の画素部の前記光電変換手段の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２９０】
（付記１８）  付記１６又は１７記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第４の信号線と前記第１の画素部の前記光電変換手段の縁部との間隔と、前記第２の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第３の信号線と前記第２の画素部の前記光電変換手段の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２９１】
（付記１９）  付記１６乃至１８のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第５の信号線と前記第１の画素部の前記光電変換手段の縁部との間隔と、前記第２の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第５の信号線と前記第２の画素部の前記光電変換手段の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２９２】
（付記２０）  付記１６乃至１９のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第７の信号線と前記第１の画素部の前記光電変換手段の縁部との間隔と、前記第２の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第７の信号線と前記第２の画素部の前記光電変換手段の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２９３】
（付記２１）  付記１６乃至２０のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第１の信号線と前記第１の画素部の前記光電変換手段とが対向する部分の長さと、前記第２の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第２の信号線と前記第２の画素部の前記光電変換手段とが対向する部分の長さとが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２９４】
（付記２２）  付記１６乃至２１のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第４の信号線と前記第１の画素部の前記光電変換手段とが対向する部分の長さと、前記第２の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第３の信号線と前記第２の画素部の前記光電変換手段とが対向する部分の長さとが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２９５】
（付記２３）  付記１６乃至２２のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第５の信号線と前記第１の画素部の前記光電変換手段とが対向する部分の長さと、前記第２の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第５の信号線と前記第２の画素部の前記光電変換手段とが対向する部分の長さとが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２９６】
（付記２４）  付記１６乃至２３のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第７の信号線と前記第１の画素部の前記光電変換手段とが対向する部分の長さと、前記第２の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第７の信号線と前記第２の画素部の前記光電変換手段とが対向する部分の長さとが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２９７】
（付記２５）  付記１６乃至２４のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第７の信号線は、前記第１金属配線層に形成された第１の引き出し配線を介して前記第１の画素部の前記不純物拡散領域に電気的に接続され、前記第１金属配線層に形成された第２の引き出し配線を介して前記第２の画素部の前記不純物拡散領域に電気的に接続され、前記第１金属配線層に形成された第３の引き出し配線を介して前記共通化された第２のトランジスタのゲート電極に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。
【０２９８】
（付記２６）  付記２５記載の固体撮像装置において、
前記第１の引き出し配線と前記第１の信号線とが対向する部分の長さと、前記第２の引き出し配線と前記第２の信号線とが対向する部分の長さが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０２９９】
（付記２７）  付記２５又は２６記載の固体撮像装置において、
前記共通化された第２のトランジスタは、前記第１の画素部の前記不純物拡散領域と前記第２の画素部の前記不純物拡散領域との間の領域に形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０３００】
（付記２８）  付記１６乃至２７のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第６の信号線は、前記第２金属配線層に前記列方向に延在して形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０３０１】
（付記２９）  付記１６乃至２７のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第６の信号線は、第３金属配線層に前記列方向に延在して形成されている
ことを特徴する固体撮像装置。
【０３０２】
（付記３０）  付記１６乃至２７のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第６の信号線は、第３金属配線層に格子状に形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０３０３】
（付記３１）  付記３０記載の固体撮像装置において、
格子状の前記第６の信号線の開口部の内側には、前記第１金属配線層及び前記第２金属配線層の少なくとも一部が存在している
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０３０４】
（付記３２）  付記２８乃至３１のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第６の信号線と前記第１の画素部の前記光電変換手段の縁部との間隔と、前記第２の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第６の信号線と前記第２の画素部の前記光電変換手段の縁部との間隔とが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０３０５】
（付記３３）  付記２８乃至３２のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第６の信号線と前記第１の画素部の前記光電変換手段とが対向する部分の長さと、前記第２の画素部の前記光電変換手段に隣接する前記第６の信号線と前記第２の画素部の前記光電変換手段とが対向する部分の長さとが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０３０６】
（付記３４）  付記１記載の固体撮像装置において、
前記不純物拡散領域上の少なくとも一部に形成された金属シリサイド膜を更に有する
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０３０７】
（付記３５）  付記３４記載の固体撮像装置において、
前記金属シリサイド膜は、前記第１の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極上、及び前記第２の画素部の前記第１のトランジスタのゲート電極上に更に形成されており、
前記第１の画素部の前記第１のトランジスタの前記ゲート電極上に形成された前記金属シリサイド膜の部分と前記第１の画素部の前記光電変換手段との間隔と、前記第２の画素部の前記第１のトランジスタの前記ゲート電極上に形成された前記金属シリサイド膜の部分と前記第２の画素部の前記光電変換手段との間隔とは、互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０３０８】
（付記３６）  付記１記載の固体撮像装置において、
前記第１の画素部の前記不純物拡散領域の形状と、前記第２の画素部の前記不純物拡散領域の形状とが互いにほぼ同じになっている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０３０９】
（付記３７）  付記３６記載の固体撮像装置において、
前記共通化された第２のトランジスタ及び前記共通化された第４のトランジスタは、前記第２の画素部の前記光電変換手段に対して、前記行方向の側に位置する領域に形成されており、
前記共通化された第３のトランジスタは、前記第１の画素部の前記光電変換手段に対して、前記行方向の側に位置する領域に形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【０３１０】
（付記３８）  付記３６又は３７記載の固体撮像装置において、
ｎ＋２行の第３の前記画素部の前記第２のトランジスタと、ｎ＋３行の第４の前記画素部の前記第２のトランジスタとが共通化されており、
前記第３の画素部の前記第３のトランジスタと、前記第４の画素部の前記第３のトランジスタとが共通化されており、
前記第３の画素部の前記第４のトランジスタと、前記第４の画素部の前記第４のトランジスタとが共通化されており、
前記第１の画素部と前記第２の画素部との間で共通化された前記第２のトランジスタ及び前記第４のトランジスタと、前記第３の画素部と前記第４の画素部との間で共通化された前記第３のトランジスタとが、前記第２の画素部と前記第３の画素部とにわたって設けられた一続きの活性領域に形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【図面の簡単な説明】
【０３１１】
【図１】本発明の第１実施形態による固体撮像装置の回路図である。
【図２】本発明の第１実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図（その１）である。
【図３】本発明の第１実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図（その２）である。
【図４】本発明の第１実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図（その３）である。
【図５】本発明の第１実施形態による固体撮像装置において所定の領域のシリサイド化を行った場合のピクセルアレー部における活性領域及びゲート配線のレイアウトを示す平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図７】本発明の第１実施形態による固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図８】本発明の第１実施形態による固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その３）である。
【図９】本発明の第１実施形態による固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その４）である。
【図１０】本発明の第１実施形態による固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その５）である。
【図１１】本発明の第２実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図（その１）である。
【図１２】本発明の第２実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図（その２）である。
【図１３】本発明の第２実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図（その３）である。
【図１４】本発明の第２実施形態による固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図１５】本発明の第２実施形態による固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図１６】本発明の第２実施形態による固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その３）である。
【図１７】本発明の第２実施形態の変形例による固体撮像装置の構造を示す平面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図である。
【図１９】本発明の第３実施形態の変形例による固体撮像装置の構造を示す平面図である。
【図２０】本発明の第４実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図である。
【図２１】本発明の第４実施形態の変形例による固体撮像装置の構造を示す平面図である。
【図２２】本発明の第５実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図である。
【図２３】本発明の第５実施形態による固体撮像装置の構造を示す断面図である。
【図２４】本発明の第６実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図（その１）である。
【図２５】本発明の第６実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図（その２）である。
【図２６】本発明の第７実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図（その１）である。
【図２７】本発明の第７実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図（その２）である。
【図２８】本発明の第７実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図（その３）である。
【図２９】本発明の第７実施形態による固体撮像装置の構造を示す平面図（その４）である。
【図３０】素子が共通化されていない４Ｔｒ型ピクセルを有する固体撮像装置の回路図である。
【符号の説明】
【０３１２】
１０…ピクセルアレー部
１２…行選択回路
１４…信号読み出し／ノイズキャンセル回路
１６…ＡＭＰ／ＡＤＣ部
１８…シリコン基板
２０…素子分離領域
２２…活性領域
２２ａ…ＰＤ１／ＴＧ１／ＦＤ１領域
２２ｂ…ＰＤ２／ＴＧ２／ＦＤ２領域
２２ｃ…Ｓｅｌｅｃｔ／ＳＦ−Ｔｒ領域
２２ｄ…ＲＳＴ領域
２２ｅ…読み出しトランジスタ領域
２２ｆ…活性領域
２３ＰＤ１…フォトダイオードＰＤ１の形成領域
２３ＦＤ１…フローティングディフュージョンＦＤ１の形成領域
２３ＴＧ１…トランスファートランジスタＴＧ１の形成領域
２３Ｓｅｌｅｃｔ…セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔの形成領域
２３ＳＦ−Ｔｒ…ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒの形成領域
２３ＲＳＴ…リセットトランジスタＲＳＴの形成領域
２４…ゲート電極
２４ＴＧ１…トランスファートランジスタＴＧ１のゲート電極
２４ＴＧ２…トランスファートランジスタＴＧ２のゲート電極
２４Ｓｅｌｅｃｔ……セレクトトランジスタＳｅｌｅｃｔのゲート電極
２４ＳＦ−Ｔｒ…ソースフォロワトランジスタＳＦ−Ｔｒのゲート電極
２４ＲＳＴ…リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ…コンタクト部
２６…埋め込みＮ型拡散層
２６ＰＤ１…フォトダイオードＰＤ１の埋め込みＮ型拡散層
２６ＰＤ２…フォトダイオードＰＤ２の埋め込みＮ型拡散層
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ、３０ｈ、３０ｉ、３０ｊ、３０ｋ…コンタクトプラグ
３２…第１金属配線層
３２ａ…Ｓｅｌｅｃｔ線
３２ｂ…ＴＧ１線
３２ｃ…ＲＳＴ線
３２ｄ…ＴＧ２線
３２ｅ、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ、３２ｉ、３２ｊ、３２ｋ…引き出し配線（中継配線）
３３ｂ、３３ｄ…幅広部
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈ、３４ｉ、３４ｊ、３４ｋ、３４ｌ…コンタクトプラグ
３６…第２金属配線層
３６ａ…信号読み出し線
３６ｂ…ＶＲ線
３６ｃ…ＦＤ−ＳＦ接続線
３６ｇ、３６ｈ…引き出し配線（中継配線）
３６ｉ、３６ｊ…ＶＲ線
３７ａ１、３７ａ２…幅広部
３７ｂ１、３７ｂ２…幅広部
３８ａ、３８ｂ…シリサイド化防止パターン
３９…領域
４０…ディープＰウェル
４２…Ｐウェル
４４…閾値電圧制御層
４６…ゲート絶縁膜
４８…不純物拡散領域
５０…不純物拡散領域
５２…Ｐ＋型シールド層
５４…シリコン酸化膜
５６…側壁絶縁膜
５８…高濃度不純物拡散領域
６０…金属シリサイド膜
６２…シリコン窒化膜
６４…シリコン酸化膜
６６…コンタクトホール
６８、７０…層間絶縁膜
７２…カバー膜
７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ…コンタクトプラグ
７６…第３金属配線層（ＶＲ線）
７８…層間絶縁膜
８０…絶縁膜
８２…マイクロレンズ
８４…カラーフィルタ
８６…金属層
１００…ピクセルアレー部
１０２…行選択回路
１０４…信号読み出し／ノイズキャンセル回路
１０６…ＡＭＰ／ＡＤＣ部
【図１】
2005317581.tif 000003
【図２】
2005317581.tif 000004
【図３】
2005317581.tif 000005
【図４】
2005317581.tif 000006
【図５】
2005317581.tif 000007
【図６】
2005317581.tif 000008
【図７】
2005317581.tif 000009
【図８】
2005317581.tif 000010
【図９】
2005317581.tif 000011
【図１０】
2005317581.tif 000012
【図１１】
2005317581.tif 000013
【図１２】
2005317581.tif 000014
【図１３】
2005317581.tif 000015
【図１４】
2005317581.tif 000016
【図１５】
2005317581.tif 000017
【図１６】
2005317581.tif 000018
【図１７】
2005317581.tif 000019
【図１８】
2005317581.tif 000020
【図１９】
2005317581.tif 000021
【図２０】
2005317581.tif 000022
【図２１】
2005317581.tif 000023
【図２２】
2005317581.tif 000024
【図２３】
2005317581.tif 000025
【図２４】
2005317581.tif 000026
【図２５】
2005317581.tif 000027
【図２６】
2005317581.tif 000028
【図２７】
2005317581.tif 000029
【図２８】
2005317581.tif 000030
【図２９】
2005317581.tif 000031
【図３０】
2005317581.tif 000032