(57)【要約】【課題】不所望の領域への光の入射を効果的に抑制し、高画質な固体撮像装置とその製造方法を提供する。【解決手段】固体撮像装置の各画素部１００では、半導体基板１０１内に形成された接続部１０２と、絶縁膜１１０を介して形成された遮光膜１１２と、遮光膜１１２上に形成された下部電極１１３と、絶縁膜１１０を挿通し、接続部１０２と下部電極１１３とを接続するコンタクト配線１１１と、下部電極１１３上に形成された光電変換膜１１４と、光電変換膜１１４上に形成された上部電極１１５とを備える。そして、固体撮像装置は、下部電極の１１３とコンタクト配線１１１とが、遮光膜１１２にそれぞれ対応して設けられた開口を介して接続されており、遮光膜１１２が、絶縁膜１１０上において、開口された箇所を除き、隣接する下部電極１１３間の隙間の全域に形成されている。【選択図】図２
2012109388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板内において、二次元状に形成された複数の電荷蓄積部と、
前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、
絶縁性材料からなり、前記絶縁膜上に形成された遮光膜と、
前記遮光膜上において、前記複数の電荷蓄積部の各々に対応して形成された複数の下部電極と、
遮光性の導電材料からなり、前記複数の電荷蓄積部の各々と前記複数の下部電極の各々とを接続する状態に、前記絶縁膜を挿通して形成された複数のコンタクト配線と、
前記下部電極上であって、当該下部電極に接する状態で形成された光電変換膜と、
前記光電変換膜上であって、当該光電変換膜に接する状態で形成された上部電極と、
を備え、
前記複数の下部電極の各々と前記複数のコンタクト配線の各々とは、前記遮光膜にそれぞれ対応して設けられた開口を介して接続されており、
前記遮光膜は、前記絶縁膜上において、前記開口された箇所を除き、隣接する前記下部電極間の隙間の全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】
前記下部電極は、光透過性を有し、
前記遮光膜は、前記絶縁膜上において、前記下部電極の下の全域にも延長して形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記開口の断面サイズは、コンタクト配線における断面サイズよりも小さい
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記遮光膜と前記複数の下部電極とは、互いに接した状態にある
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記遮光膜は、前記隣接する下部電極間の隙間部分において、他の部分よりも膜厚が薄い部分を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記遮光膜では、前記膜厚が薄い部分と前記他の部分との境界の表面に段差を有する
ことを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記絶縁膜の表面には、前記半導体基板の表面に比べて大きな凹凸が存在し、
前記遮光膜の表面は、前記絶縁膜の表面における凹凸よりも平坦化されている
ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記絶縁膜中には、１または複数の配線層が配設されており、
前記絶縁膜の表面における凹凸は、前記１または複数の配線層に起因して存在する
ことを特徴とする請求項７に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記遮光膜は、黒色フィルタである
ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記遮光膜を構成する黒色フィルタは、赤色顔料と緑色顔料と青色顔料とを少なくとも含み構成されている
ことを特徴とする請求項９に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記遮光膜を構成する黒色フィルタは、カーボンブラックまたはチタンブラックまたは黒鉛の何れかを含み構成されている
ことを特徴とする請求項９に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記遮光膜は、樹脂成分を含む下層と、樹脂成分を含まない上層との積層膜である
ことを特徴とする請求項１から請求項１１の何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
半導体基板内に対し、二次元状に複数の電荷蓄積部を形成する工程と、
前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、
遮光性の導電材料を用い、前記複数の電荷蓄積部の各々に一端が接続し、前記絶縁膜を挿通する複数のコンタクト配線を形成する工程と、
絶縁性材料を用い、前記絶縁膜上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜に対して、前記複数のコンタクト配線の各々に対応する箇所を開口する工程と、
前記遮光膜上に導電部材を用い導電膜を形成する工程と、
前記導電膜をエッチングして、前記開口を通して前記複数のコンタクト配線の各々に対して接続される複数の下部電極を形成する工程と、
前記下部電極上であって、前記下部電極に接する状態の上部電極を形成する工程とを備え、
前記遮光膜を形成する工程では、前記絶縁膜上において、前記開口された箇所を除き、隣接する前記下部電極間の隙間の全域に前記遮光膜が形成される
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
前記遮光膜を形成する工程では、前記絶縁膜上において、前記下部電極の下の全域にも延長して形成される
ことを特徴とする請求項１３に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５】
前記開口する工程では、当該開口の断面サイズが、前記コンタクト配線における断面サイズよりも小さくなるように前記遮光膜を開口する
ことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６】
前記下部電極を形成する工程でのエッチングでは、前記遮光膜の一部領域における表層もエッチングする
ことを特徴とする請求項１３から請求項１５の何れかに記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１７】
前記絶縁膜を形成する工程では、その膜中に形成される１または複数の配線層の配設に起因して、その表面に、前記半導体基板の表面に比べて大きな凹凸が形成され、
前記遮光膜を形成する工程では、その表面の凹凸が、前記絶縁膜の表面における凹凸よりも平坦化されるように前記遮光膜を形成する
ことを特徴とする請求項１３から請求項１６の何れかに記載の固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置とその製造方法に関し、特に、光電変換膜を備える固体撮像装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタルスティルカメラなどに搭載されている固体撮像装置、例えば、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサは、二次元配置された複数のフォトダイオードを有し構成されている。従来において、各フォトダイオードは、半導体基板の中にｐｎ接合を形成することにより構成されていた。
【０００３】
ところで、近年では、固体撮像装置の多画素化により画素サイズが小さくなってきており、フォトダイオードが占める面積も小さくなる傾向にある。フォトダイオードが占める面積が小さくなると、開口率の低下、集光効率の低下などによる感度低下など光電変換特性の低下の問題が顕著になってくる。
【０００４】
また、シリコンなどの半導体基板の内部に光電変換部であるフォトダイオードを形成する場合には、その上方に積層形成される配線などにより入射光の一部が反射あるいは散乱されて、光の損失による感度低下や、隣接する画素のフォトダイオードへの光の入射による混色といった問題も生じる。
【０００５】
このような問題を解決するために、半導体基板およびその上方に形成された配線などよりも、さらに上方に光電変換膜を備える構成の固体撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１）。この文献で提案された固体撮像装置の要部について、図１３を用い説明する。
【０００６】
図１３に示すように、固体撮像装置では、半導体基板９０１における表層部分に、Ｘ軸方向右側から順に、接続部９０２、ｐ型不純物層９０３、第１電荷蓄積部９０４、第２電荷蓄積部９０６、リセットドレイン９０８が形成されている。また、半導体基板９０１の表面に対しては、ゲート絶縁膜９０９を挟んで、第１電荷蓄積部９０４と第２電荷蓄積部９０６の間に相当する部分に第１ゲート電極９０５が形成され、第２電荷蓄積部９０６とリセットドレイン９０８との間に相当する部分に第２ゲート電極９０７が形成されている。
【０００７】
ゲート絶縁膜９０９の上には、絶縁膜９１０を介して下部電極９１３が形成されている。下部電極９１３は、固体撮像装置における各画素部に対応して区画されており、半導体基板９０１中に設けられた接続部９０２に対して、コンタクト配線９１１により接続されている。下部電極９１３の上には、光電変換膜９１４、および上部電極９１５が順に積層されている。
【０００８】
従来技術に係る固体撮像装置では、Ｚ軸方向上側から入射した光が、透光性の上部電極９１５を通過して光電変換膜９１４に入り、当該内部で電荷に変換される。そして、生成された電荷は、コンタクト配線９１１を介して接続部９０２へと送られ、その後、第１電荷蓄積部９０４、第２電荷蓄積部９０６へと順に送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１４７０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図１３に示す従来技術に係る固体撮像装置では、隣接する下部電極９１３間の隙間Ｇ，Ｈを通り、光が接続部９０２などに入射され（矢印Ｄ）、光の入射を受けた接続部９０２で電荷を生成してしまうといった問題がある。また、矢印Ｅで示すように、上方から入射した光が、光電変換膜９１４と下部電極９１３および上部電極９１５との各界面で乱反射を繰り返し、隣接する下部電極９１３間の隙間Ｇ，Ｈから半導体基板９０１内へと入り、電荷生成を生じる。この場合、乱反射した光が隣接する画素の接続部９０２等に入射すると混色といった問題を生じる。
【００１１】
また、例えば、下部電極９１３を透光性の材料で形成したり、膜厚を薄くした場合に、矢印Ｆで示すように、光が下部電極９１３を透過して半導体基板９０１中の接続部９０２や電荷蓄積部９０４，９０６などに入射するといった問題を生じることも考えられる。この場合にも、画質の劣化を生じてしまう。
【００１２】
本発明は、上記の問題の解決を図るべくなされたものであって、不所望の領域への光の入射を効果的に抑制し、高画質な固体撮像装置とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで、本発明に係る固体撮像装置は、半導体基板と、半導体基板内において、二次元状に形成された複数の電荷蓄積部と、半導体基板上に形成された絶縁膜と、絶縁性材料からなり、絶縁膜上に形成された遮光膜と、遮光膜上において、複数の電荷蓄積部の各々に対応して形成された複数の下部電極と、遮光性の導電材料からなり、複数の電荷蓄積部の各々と複数の下部電極の各々とを接続する状態に、絶縁膜を挿通して形成された複数のコンタクト配線と、下部電極上であって、下部電極に接する状態で形成された光電変換膜と、光電変換膜上であって、光電変換膜に接する状態で形成された上部電極とを備える。そして、本発明に係る固体撮像装置は、複数の下部電極の各々と複数のコンタクト配線の各々とが、遮光膜にそれぞれ対応して設けられた開口を介して接続されており、遮光膜が、絶縁膜上において、前記開口された箇所を除き、隣接する下部電極間の隙間の全域に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、次の各工程を備える。
（電荷蓄積部を形成する工程）  半導体基板内に対し、二次元状に複数の電荷蓄積部を形成する。
【００１５】
（絶縁膜を形成する工程）  半導体基板上に絶縁膜を形成する。
（コンタクト配線を形成する工程）  遮光性の導電材料を用い、複数の電荷蓄積部の各々に一端が接続し、絶縁膜を挿通する複数のコンタクト配線を形成する。
【００１６】
（遮光膜を形成する工程）  絶縁性材料を用い、絶縁膜上に遮光膜を形成する。
（開口する工程）  遮光膜に対して、複数のコンタクト配線の各々に対応する箇所を開口する。
【００１７】
（導電膜を形成する工程）  遮光膜上に導電部材を用い導電膜を形成する。
（下部電極を形成する工程）  導電膜をエッチングして、上記開口を通して複数のコンタクト配線の各々に対して接続される複数の下部電極を形成する。
【００１８】
（上部電極を形成する工程）  下部電極上であって、下部電極に接する状態の上部電極を形成する。
本発明に係る固体撮像装置の製造方法では、上記遮光膜を形成する工程において、絶縁膜上の、開口された箇所を除き、隣接する下部電極間の隙間の全域に遮光膜を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る固体撮像装置では、絶縁膜上において、コンタクト配線と下部電極との接続のために開口された箇所を除き、隣接する下部電極間の隙間の全域に遮光膜が形成されているので、上部電極側から入射された光が、隣接する下部電極間の隙間を通し、半導体基板に形成された電荷蓄積部などに入射することがなく、高画質が得られる。また、コンタクト配線と下部電極との接続のために開口された部分には、遮光膜がないことになるが、当該部分については、遮光性を有する導電材料からなるコンタクト配線により光が遮光される。
【００２０】
従って、本発明に係る固体撮像装置では、遮光膜が形成されたレベルよりも半導体基板側に光が漏れることはなく、不所望の領域への光の入射を効果的に抑制し、高画質である。
【００２１】
また、本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、遮光膜を形成する工程を経て形成される遮光膜が、上記同様に、絶縁膜上において、コンタクト配線と下部電極との接続のために開口された箇所を除き、隣接する下部電極間の隙間の全域に遮光膜が形成されているので、製造された固体撮像装置においては、上部電極側から入射された光が、隣接する下部電極間の隙間などを通し、半導体基板に形成された電荷蓄積部などに入射することがなく、高画質が得られる。
【００２２】
従って、本発明に係る固体撮像装置の製造方法では、遮光膜が形成されたレベルよりも半導体基板側に光が漏れることはなく、不所望の領域への光の入射を効果的に抑制し、高画質な固体撮像装置を確実に製造することができる。
【００２３】
本発明に係る固体撮像装置では、一例として次のようなバリエーションの構成を採用することができる。
本発明に係る固体撮像装置は、上記構成を前提として、  下部電極が光透過性を有し、遮光膜が下部電極の下の全域にも延長して形成されているという構成を採用することができる。ここで、下部電極が光透過性を有するとは、下部電極が光透過性の材料で形成されている場合や、遮光性の材料により光が透過する膜厚で下部電極が形成されている場合を示す。このように、隣接する下部電極間の隙間の全域に加え、下部電極の下の全域にまで延長して遮光膜が形成されている構成であれば、下部電極が光透過性を有する場合にも、半導体基板内に形成された電荷蓄積部などに光が入ることも防止できる。
【００２４】
本発明に係る固体撮像装置は、上記構成を前提として、開口の断面サイズが、コンタクト配線における断面サイズよりも小さいという構成を採用することができる。このような構成を採用することにより、遮光膜とコンタクト配線との間に隙間を生じることがなく、当該部分からの光の漏れ出しも確実に防止することができる。
【００２５】
本発明に係る固体撮像装置では、上記構成を前提として、遮光膜と複数の下部電極とが、互いに接した状態にあるという構成を採用することができる。このように、遮光膜と下部電極とが接するように構成すれば、その間に隙間がある場合に比べて、漏れ込んだ光の乱反射などといった問題を生じることが防止でき、高画質化という観点から望ましい。
【００２６】
本発明に係る固体撮像装置では、上記構成を前提として、遮光膜が、隣接する下部電極間の隙間部分において、他の部分よりも膜厚が薄い部分を有するという構成を採用することができる。さらに、遮光膜が、膜厚が薄い部分と他の部分との境界の表面に段差を有するという構成を採用することができる。このような膜厚が薄い部分や、段差は、遮光膜を形成した後にその上に金属膜を成膜し、これをエッチングすることにより下部電極を形成した際に生じるものである。
【００２７】
本発明に係る固体撮像装置では、上記構成を前提として、絶縁膜の表面において、半導体基板の表面に比べて大きな凹凸が存在し、遮光膜の表面が、絶縁膜の表面における凹凸よりも平坦化されているという構成を採用することができる。このような構成を採用する場合には、遮光膜が平坦化膜としての機能も併せ持つものとすることができる。具体的に、絶縁膜中には、１または複数の配線層が配設されており、絶縁膜の表面における凹凸が、１または複数の配線層に起因して存在するという場合において、遮光膜の表面を絶縁膜の表面の凹凸よりも小さくし、その上に下部電極を形成することで高精度に光電変換部を構成することができる。
【００２８】
本発明に係る固体撮像装置では、上記構成を前提として、遮光膜として、黒色フィルタを採用することができる。より具体的には、遮光膜を構成する黒色フィルタが、赤色顔料と緑色顔料と青色顔料とを少なくとも含み構成されているとすることができる。
【００２９】
あるいは、遮光膜を構成する黒色フィルタが、カーボンブラックまたはチタンブラックまたは黒鉛の何れかを含み構成されているとすることができる。
さらに、遮光膜は、単層構造のみならず、樹脂成分を含む下層と、樹脂成分を含まない上層との積層膜であるとすることもできる。
【００３０】
また、本発明に係る固体撮像装置の製造方法では、次のようなバリエーションの方法を採用することができる。
本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、上記特徴を前提として、遮光膜を形成する工程で、絶縁膜上に、下部電極の下の全域にも延長して形成されるという方法を採用することができる。このような方法を採用する場合には、上述のように、製造された固体撮像装置において、下部電極が光透過性を有する場合にも、半導体基板内に形成された電荷蓄積部などに光が入ることも防止できる。
【００３１】
本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、上記特徴を前提として、開口する工程において、当該開口の断面サイズが、コンタクト配線における断面サイズよりも小さくなるように前記遮光膜を開口するという方法を採用することができる。このようにすることにより、上述のように、遮光膜とコンタクト配線との間に隙間を生じることがなく、当該部分からの光の漏れ出しも確実に防止することができる。
【００３２】
本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、上記特徴を前提として、下部電極を形成する工程でのエッチングにおいて、遮光膜の一部領域における表層もエッチングするという方法を採用することができる。このようにすることで、隣接する下部電極間を確実に区画することができ、高画質の確保という観点から望ましい。
【００３３】
本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、上記特徴を前提として、絶縁膜を形成する工程において、その膜中に形成される１または複数の配線層の配設に起因して、その表面に、前記半導体基板の表面に比べて大きな凹凸が形成され、遮光膜を形成する工程において、その表面の凹凸が、前記絶縁膜の表面における凹凸よりも平坦化されるように前記遮光膜を形成するという方法を採用することができる。このような方法を採用すれば、遮光膜が平坦化膜としての機能も併せ持つものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る固体撮像装置１の全体構成を示す模式ブロック図である。
【図２】固体撮像装置１の構成の内、一の画素部１００の構成を示す模式断面図である。
【図３】固体撮像装置１の製造過程における一部工程を示す模式断面図である。
【図４】固体撮像装置１の製造過程における一部工程を示す模式断面図である。
【図５】固体撮像装置１の製造過程における一部工程を示す模式断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る固体撮像装置の構成の内、一の画素部３００の構成を示す模式断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る固体撮像装置の構成の内、一の画素部４００の構成を示す模式断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る固体撮像装置の製造過程における一部工程を示す模式断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る固体撮像装置の製造過程における一部工程を示す模式断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る固体撮像装置の製造過程における一部工程を示す模式断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る固体撮像装置の構成の内、一の画素部５００の構成を示す模式断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態５に係る固体撮像装置の構成の内、一の画素部６００の構成を示す模式断面図である。
【図１３】従来技術に係る固体撮像装置の構成の内、一の画素部の構成を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下では、本発明を実施するための形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下の各実施の形態は、本発明の構成およびそこから奏される作用・効果を分かり易く説明するために用いる例であって、本発明は、本質的な特徴部分以外に何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
【００３６】
［実施の形態１］
１．固体撮像装置１の全体構成
実施の形態１に係る固体撮像装置１の全体構成について、図１を用い説明する。
【００３７】
図１に示すように、実施の形態１に係る固体撮像装置１では、複数の画素部１００がＸ−Ｙ面方向にマトリクス状（行列状）に配列され、これより画素アレイ１０が構成されている。画素アレイ１０に対しては、パルス発生回路２１、垂直シフトレジスタ２２、および水平シフトレジスタ２３が接続されている。
【００３８】
２．画素アレイ１０の構成
固体撮像装置１における画素アレイ１０の構成について、図２を用い説明する。図２は、画素アレイ１０における一部の画素部１００に相当する領域を抜き出して表した模式断面図である。
【００３９】
図２に示すように、固体撮像装置１の画素部１００では、半導体基板１０１における表層部分に、Ｘ軸方向右側から順に、接続部１０２、ｐ型不純物層１０３、第１電荷蓄積部１０４、第２電荷蓄積部１０６、リセットドレイン１０８が形成されている。また、半導体基板１０１の表面に対しては、ゲート絶縁膜１０９を挟んで、第１電荷蓄積部１０４と第２電荷蓄積部１０６の間に相当する部分に第１ゲート電極１０５が形成され、第２電荷蓄積部１０６とリセットドレイン１０８との間に相当する部分に第２ゲート電極１０７が形成されている。
【００４０】
ゲート絶縁膜１０９の上には、絶縁膜１１０を介して下部電極１１３が形成されている。下部電極１１３は、固体撮像装置１における画素部１００に対応して区画されており、半導体基板１０１中に設けられた接続部１０２に対して、コンタクト配線１１１により接続されている。下部電極１１３の上には、光電変換膜１１４、および上部電極１１５が順に積層されている。
【００４１】
ここで、本実施の形態に係る固体撮像装置１では、絶縁膜１１０と下部電極１１３との間に遮光膜１１２が介挿されている。下部電極１１３の下面と遮光膜１１２の上面とは、互いに接している。
【００４２】
遮光膜１１２は、コンタクト配線１１１の上の下部電極１１３との接続部分が開口されており、当該開口された部分を除き、下部電極１１３の下、および隣接する下部電極１１３間の下全体に形成されている。ここで、遮光膜１１２に開けられた開口の断面サイズは、コンタクト配線１１１の断面サイズと同一かそれよりも小さくなっている。
【００４３】
遮光膜１１２は、下部電極１１３が遮光性を有する場合には、下部電極１１３の下の全域まで形成する必要は必ずしもない。但し、下部電極１１３が遮光性の材料を用い、光を透過するほど薄い膜厚で形成されている場合や、光透過性を有する材料を用いて形成されている場合になどには、下部電極１１３の下の全域（コンタクト部分を除く。）に対して、遮光膜１１２を形成することが必要となる。このように、下部電極１１３の下の全域に遮光膜１１２が形成されている構成を採用する場合には、例えば、光透過性を有する下部電極１１３を構成要素とする場合にあっても、半導体基板１０１内に形成された接続部１０２や電荷蓄積部１０４，１０６などに光が入射することも防止できる（図示を省略）。
【００４４】
なお、図２に示す構成において、半導体基板１０１は、ｐ型シリコン基板であり、コンタクト配線１１１は、例えば、タングステンメタル材料を用い形成されており、下部電極１１３は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金材料を用い形成されている。ここで、コンタクト配線１１１は、ｎ型不純物層である接続部１０２との接触抵抗低減のため、チタン（Ｔｉ）を、またタングステン（Ｗ）との密着を強化するためにＴｉＮがＣＶＤ法またはスパッタリング法を用い積層されている（図示を省略）。また、下部電極１１３とタングステン（Ｗ）メタルからなるコンタクト配線１１１との接続部においても、上記同様に、タングステン（Ｗ）上にはＴｉＮが、その上層にはＴｉが形成されている（図示を省略）。
【００４５】
また、光電変換膜１１４は、入射光の内、特定の光の波長域を吸収し、吸収した光量に応じた信号電荷を生成する有機または無機の光電変換材料で構成されている。上部電極１１５は、透明導電材料から形成されており、例えば、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）またはＩＺＯ（インジウム・ジンク酸化物）から構成されている。
【００４６】
一方、遮光膜１１２は、黒フィルタであって、例えば、カーボンブラックまたはチタンブラックまたは黒鉛の何れかを含み構成されている。そして、カーボンブラックを用い形成する場合の遮光膜１１２の膜厚は、１００［ｎｍ］〜１０００［ｎｍ］とすることができる。なお、複数色の顔料（赤色顔料、緑色顔料、青色顔料）を混合し、レジスト化した材料を用いる場合には、１［μｍ］〜１０［μｍ］とすることができる。
【００４７】
また、画素部１００の寸法を１．５［μｍ］×１．５［μｍ］とするときには、隣接する下部電極１１３間の隙間を、０．１［μｍ］〜０．５［μｍ］とすることができる。
３．優位性
図２に示すように、本実施の形態に係る固体撮像装置１では、絶縁膜１１０上において、コンタクト配線１１１と下部電極１１３との接続のために開口された箇所を除き、下部電極１１３の下、および隣接する下部電極１１３間の隙間の全域に遮光膜１１２が形成されているので、上部電極１１５側から入射された光（矢印Ａ，Ｂ，Ｃ）が、隣接する下部電極１１３間の隙間などを通し、半導体基板１０１に形成された接続部１０２や電荷蓄積部１０４，１０６、さらにはリセットドレイン１０８などに入射することがなく、高画質が得られる。また、コンタクト配線１１１と下部電極１１３との接続のために開口された部分には、遮光膜１１２が形成されていないが、当該部分については、遮光性を有する導電材料（タングステンメタル）からなるコンタクト配線１１１により光が遮光される。
【００４８】
なお、下部電極１１３を光透過性の材料を用い形成する場合や、その膜厚を薄くし透光性を有するようになった場合においても、下部電極１１３を透過した光（矢印Ｃ）も確実に遮光膜１１２で遮光される。
【００４９】
逆に、下部電極１１３を遮光性の材料を用い形成する場合には、下部電極１１３を透過した光（矢印Ｃ）は下部電極１１３で遮光されるため、下部電極１１３の下の全域に遮光膜１１２を形成する必要は必ずしもない。
【００５０】
従って、本実施の形態に係る固体撮像装置１では、遮光膜１１２が形成されたレベルよりも半導体基板１０１側に光が漏れることはなく、不所望の領域への光の入射を効果的に抑制し、高画質である。
【００５１】
さらに、本実施の形態に係る固体撮像装置１は、開口の断面サイズが、コンタクト配線における断面サイズと同じか、それよりも小さい。これより、遮光膜１１２とコンタクト配線１１１との間に隙間を生じることがなく、当該部分からの光の漏れ出しも確実に防止することができる。
【００５２】
また、本実施の形態に係る固体撮像装置１では、遮光膜１１２が、下部電極１１３の下面に対し、接した状態にある。これより、遮光膜１１２と下部電極１１３との間に隙間がある場合に比べて、漏れ込んだ光の乱反射などといった問題を生じることが防止でき、高画質の確保という観点から優れる。
【００５３】
４．固体撮像装置１の製造方法
固体撮像装置１の製造方法の要部について、図３から図５を用い説明する。
図３（ａ）に示すように、半導体基板１０１の表層部分に、Ｘ軸方向の右側から順に、接続部１０２、ｐ型不純物層１０３、第１電荷蓄積部１０４、第２電荷蓄積部１０６、およびリセットドレイン１０８を形成する。そして、半導体基板１０１の上にゲート絶縁膜１０９０を形成し、その上に第１ゲート電極１０５および第２ゲート電極１０７を形成する。第１ゲート電極１０５は、第１電荷蓄積部１０４と第２電荷蓄積部１０６との間に相当する箇所に設けられ、第２ゲート電極１０７は、第２電荷蓄積部１０６とリセットドレイン１０８との間に相当する箇所に設けられる。
【００５４】
第１ゲート電極１０５および第２ゲート電極１０６、およびゲート絶縁膜１０９０の上を覆うように絶縁材料からなる膜を成膜し、表面の凹凸を、例えば、ＣＭＰ法などの表面研磨法を用い研磨して表面の平坦化を行い絶縁膜１１００が形成できる。
【００５５】
図３（ｂ）に示すように、絶縁膜１１０に対して、接続部１０２の上方に当たる部分に、例えば、リソグラフィ技術とＲＩＥに代表される異方性ドライエッチング技術を用い、開口１１０ｈを設ける。なお、開口１１０ｈにおいては、ゲート絶縁膜１０９の一部もエッチングされ、底部に接続部１０２が露出するようにする。
【００５６】
なお、開口１１０ｈの開口サイズは、半導体基板１０１にｎ型不純物をドープして形成される接続部１０２のサイズよりも小さければよい。ただし、接続部１０２のサイズよりも開口サイズが小さければ小さいほど、マスク合わせのマージンは増加するが、狭すぎる場合には、接触抵抗の増加を招く。逆に、開口サイズを大きくしようとすれば、接触抵抗の低減を図ることはできるが、マスク合わせのマージンが減少する。
【００５７】
次に、図４（ａ）に示すように、絶縁膜１１０に設けられた開口１１０ｈに対して、例えば、タングステン（Ｗ）メタルを埋め込んでコンタクト配線１１１を形成する。タングステンメタルの埋め込むは、例えば、ブランケットＣＶＤなどにより行うことができる。
【００５８】
なお、上記のように、接続部１０２とコンタクト配線１１１を構成するタングステンメタルとの接触抵抗低減を図るために、Ｔｉを積層し、また、タングステン（Ｗ）との密着を強化するためにＴｉＮを、例えば、ＣＶＤ法やスパッタリング法により積層する（図示を省略）。
【００５９】
また、絶縁膜１１０上のＴｉ、ＴｉＮおよびタングステン（Ｗ）については、例えば、エッチバック技術により除去し、絶縁膜１１０の表面１１０ｆとの段差を無くす。
次に、図４（ｂ）に示すように、絶縁膜１１０およびコンタクト配線１１１の上に、一様に遮光膜１１２０を成膜する。遮光膜１１２０の形成には、有機、無機、あるいは両方の材料が混在したものを用いることができる。より具体的には、数種類の顔料を混在させ、可視光領域から赤外領域までの波長の光を吸収するものが望ましい。また、アクリル系樹脂などに上記の混在させた数種類の顔料を含有させた遮光性の黒色樹脂であれば、通常のレジストコーターでの塗布が可能となる。
【００６０】
さらに、遮光性の黒色樹脂に感光材を混入させ、遮光性の黒色レジストとすることもできる。黒色顔料としては、例えば、数種類の顔料を混合したものや、カーボンブラック、チタンブラック、黒鉛を微粒子化したものなどが採用できる。
【００６１】
なお、図４（ｂ）では、遮光膜１１２０を単層構造として表しているが、積層構造とすることもできる。積層構造を採用する場合には、第１層目として、樹脂中に、顔料、カーボンブラック、チタンブラック、黒鉛の微粒子を混入させた遮光性膜を形成し、第２層目として、ＥＢ蒸着法などを用い、樹脂成分を含まない絶縁性遮光膜を蒸着する膜構成とすることができる。
【００６２】
次に、図４（ｃ）に示すように、遮光膜１１２１に対し、コンタクト配線１１１の上に当たる部分に開口１１２１ｈを開ける。開口１１２１ｈは、上記の感光剤を含むフォトレジスト機能を有する遮光膜１１２０をリソグラフィ技術を用い、コンタクト配線１１１の頂が露出するように設計されたマスクを配して、露光・現像を経て形成できる。
【００６３】
なお、遮光膜１１２０をＥＢ蒸着法やパルスレーザ蒸着法を用い形成の場合には、リソグラフィ技術により、遮光膜１１２０上に上記同様のマスクを配して、レジスト塗布、露光・現像を行う。そして、コンタクト配線１１１上が開口されたレジストをマスクとし、ドライエッチング技術により開口１１２１ｈを形成することができる。
【００６４】
上記のように、遮光膜１１２１の開口１１２１ｈのサイズについては、コンタクト配線１１１のサイズと同じ程度とすることが接触抵抗の観点と遮光性の観点とから望ましい。
また、後に形成される下部電極１１３が、遮光性の材料を用いて形成される場合には、開口１１２ｈを形成する際に、後に形成される下部電極１１３の形成予定領域の遮光膜１１２１をエッチングしても構わない。このとき、下部電極１１３が形成される領域の端部には、遮光膜１１２１を残しておき、遮光膜１１２と下部電極１１３の端部同士が接するようにしておくことで、半導体基板１０１に光が漏れ込む心配がなく、また、下部電極１１３を端部以外の領域において、厚く形成することができる（図示を省略）。
【００６５】
次に、図５（ａ）に示すように、遮光膜１１２の上に画素部１００毎に区画された下部電極１１３を形成する。下部電極１１３は、遮光膜１１２の上に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜を、例えばＤＣスパッタリング法を用い形成した後、リソグラフィ技術およびドライエッチング技術を用い形成できる。
【００６６】
ここで、下部電極１１３の形成用のマスクとして用いたフォトレジストは、遮光膜（黒色フィルタ）１１２にも接するが、遮光膜１１２は熱硬化（例えば、２００［℃］、５［ｍｉｎ．］）されており、ドライエッチング用マスクとして使用したレジストはプリベーク（例えば、８０［℃］、２［ｍｉｎ．］）処理のみであるため、通常使用されているフォトレジスト除去用の剥離液では除去されない。ただし、図５（ａ）の二点鎖線で囲んだ部分に示すように、微視的にみれば、下部電極１１３の端部において、遮光膜１１２の表面１１２ｆとの間に段差ｔが生じ（矢印Ｐで示す部分）、遮光膜１１２における隣接する下部電極１１３間に相当する部分で、他の部分に比べて膜厚が薄くなっている。
【００６７】
次に、図５（ｂ）に示すように、下部電極１１３の上に、光電変換膜１１４および上部電極１１５を順に積層する。光電変換膜１１４は、例えば、非晶質シリコン（アモルファス・シリコン）、ガリウム砒素などの化合物半導体を用い形成することができる、ｐｎ接合が一般的に用いられる。
【００６８】
無機材料からなる光電変換膜１１４は、シリコン、ガリウム砒素の吸収係数の波長依存性を利用し、受光部を形成し、その深さ方向で色分離を行うものである。非晶質シリコンを用いる場合には、プラズマＣＶＤ法を用い、ガリウム砒素などの化合物半導体を用いる場合は、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いることができる。
【００６９】
上部電極１１５は、光電変換膜１１４の上に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いＩＴＯ膜を成膜することにより形成できる。
以上のようにして、固体撮像装置１が完成する。
【００７０】
［実施の形態２］
次に、実施の形態２に係る固体撮像装置の構成について、図６を用い説明する。図６では、本実施の形態に係る固体撮像装置の構成の内、一の画素部３００における構成部分を抜き出して示している。
【００７１】
図６に示すように、半導体基板１０１中に、接続部１０２、ｐ型不純物層１０３、第１電荷蓄積部１０４、第２電荷蓄積部１０６、およびリセットドレイン１０８が形成され、ゲート絶縁膜３０９を介して第１ゲート電極１０５および第２ゲート電極１０７が形成され、その上を覆うように絶縁膜３１０が形成されている。この構成については、基本的な部分において、上記実施の形態１に係る固体撮像装置１と同様である。また、  上記実施の形態１と同様に、絶縁膜３１０の上には、遮光膜３１２が形成され、さらにその上には、下部電極３１３、光電変換膜３１４、および上部電極３１５が順に形成されている。そして、接続部１０２と下部電極３１３とを接続するため、絶縁膜３１０を挿通するコンタクト配線３１１が形成されている。
【００７２】
本実施の形態に係る固体撮像装置において、構成上の特徴は、接続部１０２のサイズに対してコンタクト配線３１１のサイズが相対的に大きいところにある。また、遮光膜３１２に設けられた開口のサイズについてもコンタクト配線３１１の断面サイズの大型化に合わせて大きくなっている。そして、開口サイズＷ３１２は、コンタクト配線３１１の断面サイズＷ３１１に対して、次の関係を満たす。
【００７３】
［数１］  Ｗ３１２＜Ｗ３１１
このように、コンタクト配線３１１の断面サイズを大きくすれば、接続部１０２とコンタクト配線３１１との接触抵抗の低減を図ることができるとともに、接続部１０２との関係におけるコンタクト配線３１１の設計マージンの確保という観点から優位である。
【００７４】
また、同様に、コンタクト配線３１１の断面サイズを大きくすることにより、下部電極３１３とコンタクト配線３１１との接触抵抗も低減することができ、設計マージンの確保という観点で優位であるということも同様である。
【００７５】
さらに、本実施の形態に係る固体撮像装置では、上記（数１）のように、遮光膜３１２にあけられた開口サイズＷ３１２をコンタクト配線３１１の断面サイズＷ３１１よりも小さくしているので、当該部分に隙間を生じることがなく、光の漏れ込みといった問題に起因する混色という問題を生じることがない。
【００７６】
設計マージンの観点についての考察を、更に具体的に説明する。
現在使用されている露光装置でのマスク合わせのマージンは、最大でも±０．１［μｍ］程度であるので、接続部１０２の幅が、例えば、０．３［μｍ］であるとする場合、絶縁膜３１０に開口される開口幅（コンタクト配線３１１の幅に相当）は、最大でも０．１［μｍ］となる。
【００７７】
また、接続部１０２の幅が、例えば、０．５［μｍ］であるとする場合、絶縁膜３１０に開口される開口幅（コンタクト配線３１１の幅に相当）は、同様の重ね合わせマージンであるとするとき、０．３［μｍ］となる。
【００７８】
コンタクト配線３１１の幅が、０．１［μｍ］である場合、遮光膜３１２の開口幅Ｗ３１２を０．０４［μｍ］とするとき、マスク合わせのマージンは、±０．０３［μｍ］となる。
【００７９】
接続部１０２の幅が０．５［μｍ］で、コンタクト配線３１１の幅Ｗ３１２が０．３［μｍ］、遮光膜３１２の開口幅Ｗ３１２を０．０４［μｍ］とするとき、遮光膜３１２の開口の際のマスク合わせマージンは、±０．１３［μｍ］に拡大できる。
【００８０】
また、マスク合わせのマージンを、最大±０．１［μｍ］とする場合、遮光膜３１２に開口する開口幅Ｗ３１２を、０．１［μｍ］に拡大することができる。
以上より、設計マージンの確保および上記のように接触抵抗の低減を図ることができる。
【００８１】
［実施の形態３］
１．構成
実施の形態３に係る固体撮像装置の構成について、図７を用い説明する。なお、図７では、本実施の形態に係る固体撮像装置の構成の内、一の画素部４００における構成部分を抜き出して示している。
【００８２】
図７に示すように、半導体基板１０１中に、接続部１０２、ｐ型不純物層１０３、第１電荷蓄積部１０４、第２電荷蓄積部１０６、およびリセットドレイン１０８が形成され、ゲート絶縁膜１０９を介して第１ゲート電極１０５および第２ゲート電極１０７が形成され、その上を覆うように絶縁膜４１０が形成されている。この構成については、基本的な部分において、上記実施の形態１に係る固体撮像装置と同様である。また、  上記実施の形態１と同様に、絶縁膜４１０の上には、遮光膜４１２が形成され、さらにその上には、下部電極４１３、光電変換膜４１４、および上部電極４１５が順に形成されている。そして、接続部１０２と下部電極４１３との接続にために、絶縁膜４１０を挿通するコンタクト配線４１１が形成されている。
【００８３】
本実施の形態に係る固体撮像装置において、構成上の特徴は、絶縁膜４１０中に複数層の配線４１６が形成されている点にある。配線４１６は、例えば、ＣｕやＡｌ合金などで形成されており、信号線や電源線などとして機能するものである。
【００８４】
図７に示すように、本実施の形態に係る固体撮像装置では、上記のように絶縁膜４１０中に複数層の配線４１６が形成されていることに起因して、絶縁膜４１０におけるＺ軸方向上側の表面に凹凸が生じている。本実施の形態においては、絶縁膜４１０の上面の凹凸を、その上に形成する遮光膜４１２を用い平坦化し、その上に下部電極４１３、光電変換膜４１４、および上部電極４１５を形成している。このため、本実施の形態に係る固体撮像装置では、上記実施の形態１に係る固体撮像装置１と同様の効果を有するとともに、絶縁膜４１０上面の凹凸を、遮光膜４１２で平坦化しているので、別途平坦化膜を設ける場合に比べて製造コストの低減を図ることができるとともに、優れた撮像性能を確保するのに優位である。
【００８５】
また、下部電極４１３が遮光性の材料から形成されている場合には、遮光膜４１２は、下部電極４１３の下の全域に形成されている必要は必ずしもなく、下部電極４１３の端部の下に形成されていれば、半導体基板１０１に光が漏れ込む心配がない。
【００８６】
２．製造方法
本実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法について、その要部となる工程を抜き出し、図８から図１０を用い説明する。なお、上記実施の形態１に係る固体撮像装置１の製造方法と同様の部分については、その説明を省略する。
【００８７】
図８（ａ）に示すように、半導体基板１０１に対して、接続部１０２、ｐ型不純物層１０３、第１電荷蓄積部１０４、第２電荷蓄積部１０６、およびリセットドレイン１０８を形成し、その上にゲート絶縁膜１０９０を形成する。そして、ゲート絶縁膜１０９上に第１ゲート電極１０５および第２ゲート電極１０７を形成した後、絶縁膜４１００を形成する。このとき、絶縁膜４１００中には、複数層の配線４１６を形成する。配線４１６は、上述のように、例えば、ＣｕやＡｌ合金などを用い形成できる。
【００８８】
絶縁膜４１００におけるＺ軸方向の上面４１００ｆは、配線４１６の形成に起因して凹凸を有する。絶縁膜４１００の上面４１００ｆにおける凹凸は、例えば、０．５［μｍ］〜５［μｍ］の範囲である。
【００８９】
次に、図８（ｂ）に示すように、絶縁膜４１０に対して、接続部１０２の上方に当たる部分に、例えば、リソグラフィ技術とＲＩＥに代表される異方性ドライエッチング技術を用い、開口４１０ｈを設ける。なお、開口４１０ｈにおいては、ゲート絶縁膜１０９の一部もエッチングされ、底部に接続部１０２が露出するようにする。
【００９０】
なお、開口４１０ｈの開口サイズについては、上記実施の形態１と同様の関係とすることができる。
次に、図８（ｃ）に示すように、絶縁膜４１０に設けられた開口４１０ｈに対して、例えば、タングステン（Ｗ）メタルを埋め込んでコンタクト配線４１１を形成する。タングステンメタルの埋め込むは、例えば、ブランケットＣＶＤなどにより行うことができる。
【００９１】
なお、上記のように、接続部１０２とコンタクト配線４１１を構成するタングステンメタルとの接触抵抗低減を図るために、Ｔｉを積層し、また、タングステン（Ｗ）との密着を強化するためにＴｉＮを、例えば、ＣＶＤ法やスパッタリング法により積層する（図示を省略）。また、絶縁膜４１０上のＴｉ、ＴｉＮおよびタングステン（Ｗ）については、例えば、エッチバック技術により除去し、絶縁膜４１０の表面４１０ｆとの段差を無くす。これらについては、上記実施の形態１と同様である。
【００９２】
図９（ａ）に示すように、絶縁膜４１０およびコンタクト配線４１１の上に、遮光膜４１２０を成膜する。遮光膜４１２０の形成には、上記実施の形態１と同様の種々の材料を用いることができ、スピンコート法などを用い形成することができる。このとき、絶縁膜４１０の配線４１６の上部に当たる部分の上面４１０ｇと、遮光膜４１２０の上面４１２０ｆとが面一となるようにする。
【００９３】
なお、遮光膜４１２０の形成には、上記の他、絶縁膜４１０上に対し感光性黒色レジストを塗布し、絶縁膜４１０の上面の凹凸を埋め込むように設計されたフォトマスクを用いることもできる。このような方法でも、絶縁膜４１０の上面のお凹凸を遮光膜４１２０により平坦化することができる。
【００９４】
図９（ｂ）に示すように、遮光性をより確実に確保するために、さらに遮光膜４１２１を形成する。遮光膜４１２１の形成に用いる材料や方法については、上記同様である。ここで、遮光膜４１２１は、遮光膜４１２０の形成により平坦化された上面に対して形成されているので、その上面４１２１ｆも平坦である。
【００９５】
このとき、後に形成される下部電極４１３が遮光性の材料を用い形成されている場合には、遮光膜４１２０が形成されていない領域であっても、下部電極４１３の下の全域に遮光膜４１２１を形成する必要は必ずしもない。下部電極４１３の端部の下にだけ遮光膜４１２０または遮光膜４１２１を形成しておけば、半導体基板１０１に光が漏れ込むことを防止することができる（図示を省略）。
【００９６】
図９（ｃ）に示すように、遮光膜４１２０と遮光膜４１２１との積層構造を以って構成された遮光膜４１２に対し、コンタクト配線４１１の上に当たる部分に開口４１２ｈを開ける。開口４１２ｈは、上記同様に、感光剤を含むフォトレジスト機能を有する遮光膜４１２０，４１２１をリソグラフィ技術を用い、コンタクト配線４１１の頂が露出するように設計されたマスクを配して、露光・現像を経て形成できる。
【００９７】
なお、上記実施の形態１と同様に、遮光膜４１２０，４１２１をＥＢ蒸着法やパルスレーザ蒸着法を用い形成の場合には、リソグラフィ技術により、遮光膜４１２１上に上記同様のマスクを配して、レジスト塗布、露光・現像を行う。そして、コンタクト配線１１１上が開口されたレジストをマスクとし、ドライエッチング技術により開口４１２ｈを形成することができる。
【００９８】
次に、図１０（ａ）に示すように、平坦な遮光膜４１２の上面４１２ｆに画素部４００毎に区画された下部電極４１３を形成する。下部電極４１３の形成は、上記同様に、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金材料を用い、ＤＣスパッタリング法などにより成膜を行った後、リソグラフィ技術およびドライエッチング技術を用いることができる。
【００９９】
次に、図１０（ｂ）に示すように、下部電極４１３の上に、光電変換膜４１４および上部電極４１５を順に積層する。光電変換膜４１４は、上記同様に、例えば、非晶質シリコン（アモルファス・シリコン）、ガリウム砒素などの化合物半導体を用い形成することができる、ｐｎ接合が一般的に用いられる。無機材料からなる光電変換膜４１４は、シリコン、ガリウム砒素の吸収係数の波長依存性を利用し、受光部を形成し、その深さ方向で色分離を行うものである。非晶質シリコンを用いる場合には、プラズマＣＶＤ法を用い、ガリウム砒素などの化合物半導体を用いる場合は、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いることができる。
【０１００】
上部電極４１５の形成についても、上記同様に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用い成膜することができる。
以上のようにして、本実施の形態に係る固体撮像装置が完成する。
【０１０１】
［実施の形態４］
実施の形態４に係る固体撮像装置の構成について、図１１を用い説明する。なお、図１１では、本実施の形態に係る固体撮像装置の構成の内、一の画素部５００における構成部分を抜き出して示している。
【０１０２】
図１１に示すように、本実施の形態に係る固体撮像装置では、ゲート絶縁膜５０９上に形成された絶縁膜５１０が、上記実施の形態３と同様に、そのＺ軸方向における上面に凹凸を有し、それが絶縁膜５１０内に形成された配線５１６に起因している。本実施の形態に係る固体撮像装置においても、絶縁膜５１０上に形成される遮光膜５１２が平坦化膜としての機能も担っており、下部電極５１３、光電時変換膜５１４、上部電極５１５は、平坦化された遮光膜５１２の上面に形成される。よって、上記実施の形態３と同様に、高い撮像性能を有する。
【０１０３】
本実施の形態に係る固体撮像装置が、上記実施の形態３に係る固体撮像装置に対し、構成上で相違する点は、接続部１０２のサイズに対してコンタクト配線５１１の断面サイズＷ５１１が相対的に大きく、また、遮光膜５１２に開けられた開口サイズＷ５１２が、コンタクト配線５１１の断面サイズＷ５１１に対して、次のような関係を満足する。
【０１０４】
［数２］  Ｗ５１２＜Ｗ５１１
即ち、本実施の形態に係る固体撮像装置は、上記実施の形態３に係る固体撮像装置の構成に、上記実施の形態２に係る固体撮像装置のコンタクト配線３１１の構成上の特徴を組み入れたところに主な特徴を有する。
【０１０５】
なお、他の構成については、上記実施の形態１、２、３と同様である。
本実施の形態に係る固体撮像装置では、上記特徴を有することにより、先に説明した実施の形態１，２，３の各固体撮像装置が有する効果を併せ持つ。
【０１０６】
［実施の形態５］
実施の形態５に係る固体撮像装置の構成について、図１２を用い説明する。なお、図１２では、本実施の形態に係る固体撮像装置の構成の内、一の画素セル６００における構成部分を抜き出して示している。
【０１０７】
図１２に示すように、本実施の形態に係る固体撮像装置では、半導体基板６０１に対し、接続部６０２Ｒ，６０２Ｇ，６０２ＧがＸ軸方向の左側から右側に向けて、互いに間隔をあけて順に配されている。そして、接続部６０２Ｒ，６０２Ｇ，６０２Ｇに対して、それぞれに対応して、ｐ型不純物層６０３Ｒ，６０３Ｇ，６０３Ｂ、電荷蓄積部６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂ、およびリセットドレイン６０６Ｒ，６０６Ｇ，６０６Ｂが形成されている。
【０１０８】
半導体基板６０１の上には、ゲート絶縁膜６０９を介して、絶縁膜６１０ａが形成され、ゲート絶縁膜６０９と絶縁膜６１０ａとの界面部分には、電荷蓄積部６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂとリセットドレイン６０６Ｒ，６０６Ｇ，６０６Ｂの間に相当する各部分に、ゲート電極６０５Ｒ，６０５Ｇ，６０５Ｂが形成されている。
【０１０９】
絶縁膜６１０ａには、これを挿通する３つのコンタクト配線６１１Ｒ，６１１Ｇ１，６１１Ｂ１が形成されており、その頂部は、絶縁膜６１０ａの上面と面一となっている。コンタクト配線６１１Ｒ，６１１Ｇ１，６１１Ｂ１は、それぞれ、Ｚ軸方向の下端において、接続部６０２Ｒ，６０２Ｇ，６０２Ｂのそれぞれと接続されている。
【０１１０】
絶縁膜６１０ａの上には、遮光膜６１２が形成されている。遮光膜６１２を構成する材料については、上記実施の形態１，２，３，４と同様である。遮光膜６１２には、コンタクト配線６１１Ｒ，６１１Ｇ１，６１１Ｂ１のそれぞれに対応する箇所に開口が開けられている。
【０１１１】
遮光膜６１２の上には、下部電極６１３Ｒ、光電変換膜６１４Ｒ、および上部電極６１５Ｒが形成され、さらにその上に絶縁膜６１０ｂが積層形成されている。なお、下部電極６１３Ｒには、コンタクト配線６１１Ｒだけが接続されており、他のコンタクト配線６１１Ｇ１，６１１Ｂ１は、接続していない。そして、絶縁膜６１０ｂには、これを挿通するコンタクト配線６１１Ｇ２，６１１Ｂ２が形成されており、コンタクト配線６１１Ｇ２はコンタクト配線６１１Ｇ１と接続されており、コンタクト配線６１１Ｂ２はコンタクト配線６１１Ｂ１と接続されている。各コンタクト配線６１１Ｇ２，６１１Ｂ２の頂部分は絶縁膜６１０ｂの上面と面一となっている。
【０１１２】
絶縁膜６１０ｂの上には、下部電極６１３Ｇ、光電変換膜６１４Ｇ、および上部電極６１５Ｇが形成され、さらにその上に絶縁膜６１０ｃが積層形成されている。なお、下部電極６１３Ｇには、コンタクト配線６１１Ｇ２が接続されており、コンタクト配線６１１Ｂ２は接続していない。そして、絶縁膜６１０ｃには、これを挿通するコンタクト配線６１１Ｂ３が形成されており、コンタクト配線６１１Ｂ３はコンタクト配線６１１Ｂ２と接続されている。コンタクト配線６１１Ｂ３の頂部分は絶縁膜６１０ｃの上面と面一となっている。
【０１１３】
絶縁膜６１０ｃの上には、下部電極６１３Ｂ、光電変換膜６１４Ｂ、および上部電極６１５Ｂが形成されている。下部電極６１３Ｂには、コンタクト配線６１１Ｂ３が接続されている。
【０１１４】
なお、光電変換膜６１４Ｒは、５８０［ｎｍ］〜６６０［ｎｍ］の吸収ピークを有する赤色（Ｒ）用の光電変換膜であり、光電変換膜６１４Ｇは、５００［ｎｍ］〜５８０［ｎｍ］の吸収ピークを有する緑色（Ｇ）用の光電変換膜であり、光電変換膜６１４Ｂは、４２０［ｎｍ］〜５００［ｎｍ］の吸収ピークを有する青色（Ｂ）用の光電変換膜である。
【０１１５】
本実施の形態に係る固体撮像装置においても、下部電極６１３Ｒの下、および隣接する下部電極６１３Ｒ間の隙間部分の下に遮光膜６１２が形成されている。そして、遮光膜６１２には、コンタクト配線６１１Ｒ，６１１Ｇ１，６１１Ｂ１のそれぞれに対応して開口されているが、当該部分においては、互いの間に隙間を生じない構成となっている。よって、上部電極６１５Ｂ側から入射した光は、遮光膜６１２で確実に遮光され、半導体基板６０１に形成された接続部６０２Ｒ，６０２Ｇ，６０２Ｇに対して、それぞれに対応して、ｐ型不純物層６０３Ｒ，６０３Ｇ，６０３Ｂ、電荷蓄積部６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂ、およびリセットドレイン６０６Ｒ，６０６Ｇ，６０６Ｂに入り込むことはない。
【０１１６】
従って、本実施の形態に係る固体撮像装置においても、混色の問題を生じることがなく、高い画質性能を有する。
［その他の事項］
上記実施の形態１，２，３，４，５では、遮光膜１１２，３１２，４１２，５１２，６１２が、それぞれ下部電極１１３，３１３，４１３，５１３，６１３Ｒに接している構成を一例として採用したが、下部電極の下の全域に遮光膜が形成される場合には、遮光膜と下部電極とは必ずしも接している必要はなく、下部電極と半導体基板との間に介在していればよい。
【０１１７】
逆に、下部電極の下に遮光膜が形成されていない領域が存在する場合には、遮光膜と下部電極とが接している必要がある。
また、上記実施の形態１，２，３，４，５では、遮光膜１１２，３１２，４１２，５１２，６１２の開口縁とコンタクト配線１１１，３１１，４１１，５１１，６１１Ｒ，６１１Ｇ１，６１１Ｂ１との各間に隙間がないこととしたが、想定する光の半波長よりも小さな隙間を有していても、実施的に光を通さないので、上記同様の効果を得ることができる。
【０１１８】
また、図１に示すように、上記実施の形態１，２，３，４では、画素部１００，３００，４００，５００がマトリクス状に配列された形態を一例としたが、画素部の配列形態については、これに限定されるものではない。例えば、ハニカム状に配列されていてもよい。
【０１１９】
また、上記実施の形態５では、一の画素セル６００において、吸収波長ピークが互いに異なる３つの光電変換膜６１４Ｒ，６１４Ｇ，６１４Ｂを積層することとしたが、本発明は、一の画素セルに備える光電変換膜については、３つの限るものではなく互いに吸収波長ピークが異なる４つ以上の光電変換膜を備える構成とすることもできる。
【０１２０】
また、上記実施の形態１，２，３，４，５では、絶縁膜１１０，３１０，４１０，５１０，６１０ａとは別の部位として遮光膜１１２，３１２，４１２，５１２，６１２を設けることとしたが、必ずしも別の部位として設ける必要はない。例えば、絶縁膜の形成において、その上層部分にだけカーボンブラックなどを混入される構成や、３色の顔料を混合したものを混在させるという構成を採用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、ディジタルスティルカメラやディジタルムービーカメラの撮像デバイスとして、高画質な固体撮像装置を実現するのに有用である。
【符号の説明】
【０１２２】
１．固体撮像装置
１０．画素アレイ
２１．パルス発生回路
２２．垂直シフトレジスタ
２３．水平シフトレジスタ
１００，３００，４００，５００．画素部
１０１，６０１．半導体基板
１０２，６０２Ｒ，６０２Ｇ，６０２Ｂ．接続部
１０３，６０３Ｒ，６０３Ｇ，６０３Ｂ．ｐ型不純物層
１０４．第１電荷蓄積部
１０５．第１ゲート電極
１０６．第２電荷蓄積部
１０７．第２ゲート電極
１０８，６０６Ｒ，６０６Ｇ，６０６Ｂ．リセットドレイン
１０９，３０９，５０９，６０９．ゲート絶縁膜
１１０，３１０，４１０，５１０，６１０ａ，６１０ｂ，６１０ｃ．絶縁膜
１１１，３１１，４１１，５１１，６１１Ｒ，６１１Ｇ１，６１１Ｇ２，６１１Ｂ１，６１１Ｂ２，６１１Ｂ３．コンタクト配線
１１２，３１２，４１２，５１２，６１２．遮光膜
１１３，３１３，４１３，５１３，６１３Ｒ，６１３Ｇ，６１３Ｂ．下部電極
１１４，３１４，４１４，５１４，６１４Ｒ，６１４Ｇ，６１４Ｂ．光電変換膜
１１５，３１５，４１５，５１５，６１５Ｒ，６１５Ｇ，６１５Ｂ．上部電極
４１６，５１６．配線
６００．画素セル
６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂ．電荷蓄積部
６０５Ｒ，６０５Ｇ，６０５Ｂ．ゲート電極
１１００，４１００．絶縁膜
１１２０，１１２１，４１２０，４１２１．遮光膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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