JPH06268192A

JPH06268192A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JPH06268192A
Application number: JP5051795A
Authority: JP
Inventors: Shinji Osawa; 慎治大澤; Masayuki Matsunaga; 誠之松長; Ryohei Miyagawa; 良平宮川; Hiroshi Yamashita; 浩史山下; Michio Sasaki; 道夫佐々木; Nobuo Nakamura; 信男中村; Nagataka Tanaka; 長孝田中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-03-12
Filing date: 1993-03-12
Publication date: 1994-09-22
Also published as: US5506429A

Abstract

(57)【要約】【目的】裏打ち配線層間のコンタクトに起因する画質
の劣化を抑制することができ、画質向上をはかり得る固
体撮像装置を提供すること。【構成】シリコン基板上に二次元配列され光電変換し
て得られた信号電荷を蓄積する信号電荷蓄積部１３と、
信号電荷蓄積部１３から読み出された信号電荷を垂直方
向に転送する垂直ＣＣＤと、垂直ＣＣＤにより転送され
た信号電荷を水平方向に転送する水平ＣＣＤと、垂直Ｃ
ＣＤの転送電極２２を裏打ちする垂直方向に延びたポリ
Ｓｉバッファ電極３１と、バッファ電極３１を裏打ちす
る垂直方向に延びたＡｌシャント電極３２と、転送電極
２２とバッファ電極３１間の接続を取るコンタクト４１
と、バッファ電極３１とシャント電極３２間の接続を取
るコンタクト４２とを備えた固体撮像装置において、コ
ンタクト４２の水平方向の空間周波数ｆｃを、光電変換
の標本化周波数ｆｓの２分の１に設定したことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビカメラ等に使用
される固体撮像装置に係わり、特に全画素読み出しやＥ
ＶＳ（垂直解像度向上システム）を行うのに適した固体
撮像装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、固体撮像装置は多画素化が進み、
既にＮＴＳＣ，ＰＡＬ用等の従来の放送方式に対しては
十分な解像度である、数十万画素の固体撮像装置が得ら
れている。しかしながら、近い将来実現されるＨＤＴＶ
方式に対してはこの程度の解像度では不十分で、１３０
万画素から２００万画素程度の画素数が必要であるとさ
れている。

【０００３】固体撮像装置の多画素化を進めるときに問
題になるのは、駆動周波数の増大である。駆動周波数が
増大すると、転送電極の抵抗及び容量による駆動パルス
の遅れや波形のなまりが生じる可能性が大きくなる。そ
こで、駆動パルスの遅れ及び波形のなまりを防止するた
めに、抵抗を低くする目的で転送電極を他の配線層（シ
ャント電極）で裏打ちすることが提案されている。

【０００４】図１５及び図１６は垂直転送電極をＡｌ配
線層で裏打ちした従来例であり、図１５は平面図を、図
１６は垂直方向の断面及び電位ポテンシャルを示してい
る。なお、図中の１は基板、２はＣＣＤ転送チャネル、
３は転送電極、４はＡｌの裏打ち配線層（シャント電
極）、５はコンタクト、６はフォトダイオードからなる
信号電荷蓄積部である。Ａｌコンタクト５は、シャント
電極４と転送電極３をつないでいる。このようにして、
垂直駆動パルスの遅れ及び波形のなまりを防止すること
ができる。

【０００５】しかし、この例ではＡｌコンタクト５を転
送電極３に直接とっているので、Ａｌコンタクト５の下
でポテンシャルがシフトし、固体撮像装置の動作に悪影
響を及ぼす可能性がある。具体的には、図１６（ｂ）の
チャネルポテンシャル図において、シャント電極４と転
送電極３の電気的接触を取るコンタクト５に、２つの電
極の仕事関数の違い或いはコンタクトを取るプロセスダ
メージにより、電位ポケットが発生し、信号電荷の完全
な転送が不可能となる。

【０００６】図１７及び図１８は垂直転送電極を、ポリ
Ｓｉ配線層及びＡｌ配線層で裏打ちした従来例であり、
図１７は平面図を、図１８は一部を拡大した平面図及び
その矢視Ａ−Ａ′断面図を示している。この例では、ポ
リＳｉ裏打ち配線層（バッファ電極）７及びＡｌ裏打ち
配線層（シャント電極）４を垂直方向に配線している。
ポリＳｉコンタクト８はバッファ電極７と転送電極３を
つなぎ、Ａｌコンタクト９はシャント電極４とバッファ
電極７をつないでいる。なお、１０は素子分離領域を示
している。このようにして、垂直駆動パルスの遅れ及び
波形のなまりを防止し、かつポテンシャルのシフトの可
能性を低くすることができる。

【０００７】しかし、この例ではＡｌコンタクト９の水
平方向の繰り返し周期を４画素を単位としており、得ら
れた画像にＡｌコンタクトパターンによる雑音が混入し
やすいという欠点があった。例えば、Ａｌコンタクト９
の有無により表面が凸凹し、マイクロレンズをつけたと
き画素により感度が異なり、開口ムラを生じる可能性が
ある。また、シャント電極４と転送電極３の電気的接触
に、バッファ電極７が必要なため、固体撮像装置の製造
プロセスが複雑になり、歩留りを下げる欠点もあった。

【０００８】また、図１７の従来例では水平方向にＡｌ
コンタクトの繰り返し周期が４画素単位となっているの
で、このときのコンタクトパターンの空間周波数ｆｃは
標本化周波数ｆｓの４分の１である。一方、一般に映像
信号の帯域の上限は標本化周波数の２分の１より僅かに
低いところにある。従って、コンタクトパターンの空間
周波数ｆｃは映像信号帯域の中に存在する。このため、
図３（ａ）に示すように、得られた画像にコンタクトパ
ターンによる雑音が大きく影響し、画質が劣化する可能
性が大きい。

【０００９】なお、従来の固体撮像装置においては、画
素から信号を読み出す際にフィールド蓄積動作を行うこ
とが一般的である。即ち、あるフィールドで信号を読み
出すとき、垂直方向に隣合う２画素の信号を加算して読
み出していた。このため、図１７の従来例のようにコン
タクトを配置した場合、見かけ上水平方向のコンタクト
パターンの空間周波数ｆｃが標本化周波数ｆｓの４分の
１であっても、加算の結果ｆｃがｆｓの２分の１にな
る。従って、映像信号帯域中にコンタクトパターンの空
間周波数に存在することはなかった。

【００１０】ところが最近、例えばスチルカメラへの応
用など、高画質が要求される分野への固体撮像装置の適
用が検討されるようになり、必ずしも信号の蓄積がフィ
ールド蓄積ではなく、例えば全画素読み出しなど、画素
間の加算を行わない読み出し方法で行われることが多く
なってきた。このとき、図１７の従来例のコンタクトパ
ターンの場合、画素間の加算が行われないので、映像信
号帯域中にコンタクトパターンの空間周波数が存在する
ことになる。このため、画像の高品位化を狙って全画素
読み出しを行っても、コンタクトパターンによりかえっ
て画質が劣化するという問題があった。

【００１１】ここで、図１７の従来例におけるコンタク
トパターンの配置の必然性を詳細に説明しておく。裏打
ち配線層間のコンタクト及び転送電極へのコンタクトの
有無及びその位置によって、図１９（ａ）に示すよう
に、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４種類の画素に分類することがで
きる。もし、各画素から信号を独立に読み出すことにす
れば、光強度が一様な入力を入れても画素の種類により
（コンタクトのため）出力が異なり、ノイズとなる。

【００１２】しかしながら、従来通常行われていたフィ
ールド蓄積の場合、例えば奇数フィールドで第１行と第
２行、第３行と第４行の加算を行う。このとき、Ａ＋Ｃ
＝Ｃ＋Ａであるから、第１列と第３列からは加算の結果
として、光強度の一様な入力を入れた場合、等しい出力
ａが出ることになり、ノイズは生じない。また、偶数フ
ィールドで第２行と第３行の加算を行うとすれば、Ｂ＋
Ｄ＝Ｄ＋Ｂであるから、第２列と第４列からは加算の結
果として、光強度の一様な入力を入れた場合、等しい出
力ｂが出ることになり、ノイズは生じない。

【００１３】図１９（ｂ）はフィールド蓄積による加算
の結果、一様な光を入力したときの出力を模式的に示す
図である。このようにコンタクトによるノイズは、例え
ばフィールド蓄積などの読出し方法によって、空間周波
数が標本化周波数の２分の１以上となり、ノイズとして
は現れなかった。しかしながら、全画素読み出しやＥＶ
Ｓ等の解像度の良い読み出し方法を取った場合、コンタ
クトによるノイズが顕著に現れるという問題があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来、裏打
ち配線層間のコンタクトの水平方向の繰り返し周期が４
画素を単位としているので、コンタクトパターンの空間
周波数ｆｃが標本化周波数ｆｓの４分の１であり、映像
信号の帯域中にｆｃが存在する。映像信号の帯域中の周
波数の雑音は画像への影響が大きく、従って画質が劣化
する可能性が大きい。特に、全画素読み出しなど、フィ
ールド蓄積を行わない信号読み出し方法を取る場合に、
画質の劣化が著しく生じるという問題点があった。

【００１５】また、従来の固体撮像装置では、高速転送
を行うために低抵抗のシャント電極を転送電極に電気的
に接触させて転送電極を見かけ上低抵抗にしているが、
シャント電極と転送電極のコンタクトにより転送チャネ
ル内に電位ポケットが発生し、信号電荷の完全転送が不
可能になる欠点があった。これを避けるために、シャン
ト電極と転送電極間にバッファ電極を設けることは、製
造プロセスが複雑になり、歩留りを下げる要因となる。

【００１６】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、裏打ち配線層間のコン
タクトに起因する画質の劣化を抑制することができ、画
質向上をはかり得る固体撮像装置を提供することにあ
る。

【００１７】また、本発明の別の目的は、バッファ電極
がなくても、シャント電極と転送電極の電気的な接触が
とれ、かつ信号電荷の完全転送が行なえる固体撮像装置
を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では次のような構成を採用している。

【００１９】即ち、本発明（請求項１）は、半導体基板
上に二次元的に配列され光電変換して得られた信号電荷
を蓄積する信号電荷蓄積部と、これらの信号電荷蓄積部
から読み出された信号電荷を一方向に転送する複数本の
ＣＣＤと、これらのＣＣＤの転送電極を裏打ちする第１
の裏打ち配線層と、第１の裏打ち配線層を裏打ちする第
２の裏打ち配線層と、ＣＣＤの転送電極と第１の裏打ち
配線層間の接続を取る第１のコンタクトと、第１の裏打
ち配線層と第２の裏打ち配線層間の接続を取る第２のコ
ンタクトとを具備した固体撮像装置において、第２のコ
ンタクトのＣＣＤの転送方向と直交する方向の空間周波
数を、光電変換の標本化周波数の２分の１以上に設定し
てなることを特徴とする。

【００２０】また、本発明（請求項２）は、半導体基板
上に二次元的に配列され光電変換して得られた信号電荷
を蓄積する信号電荷蓄積部と、これらの信号電荷蓄積部
から読み出された信号電荷を一方向に転送する複数本の
ＣＣＤと、これらのＣＣＤの転送電極を裏打ちする裏打
ち配線層とを具備した固体撮像装置において、ＣＣＤの
転送電極と裏打ち配線層間の接続を取るコンタクトを、
ＣＣＤの転送チャネルの外で該チャネルに隣接した領域
に形成してなることを特徴とする。ここで、本発明の望
ましい実施態様としては、次のものがあげられる。 (1) 請求項１において、ＣＣＤは垂直ＣＣＤであり４層
駆動であること。

【００２１】(2) 請求項１において、第２の裏打ち配線
層を裏打ちする第３の裏打ち配線層を設けると共に、第
２の裏打ち配線層と第３の裏打ち配線層間の接続を取る
第３のコンタクトを設け、第２のコンタクトの水平方向
の空間周波数と、第３のコンタクトの水平方向の空間周
波数の少なくとも一方を、光電変換の標本化周波数の２
分の１以上としたこと。 (3) 請求項１において、裏打ち配線層の最上層はＡｌで
あり、それ以外はポリＳｉ層又はシリサイド層であるこ
と。 (4) 請求項２において、コンタクトの少なくとも一部
が、各ＣＣＤの電荷転送チャネル又は各信号電荷蓄積ダ
イオードの素子分離領域上に形成されていること。

【００２２】

【作用】本発明（請求項１）によれば、裏打ち配線層間
のコンタクトの水平方向の繰り返し周期を、例えば２画
素を単位とすると、コンタクトパターンの空間周波数ｆ
ｃが標本化周波数ｆｓの２分の１に等しくなる。このと
き、ｆｃは映像信号帯域外に存在することになる。得ら
れた画像に映像信号帯域外の周波数の雑音は余り影響し
ないので、画質の劣化が少ない。特に、全画素読み出し
又はＥＶＳを行う場合、裏打ち配線層間のコンタクトの
周波数ｆｃが標本化周波数ｆｓの２分の１であるので、
従来例のような画質の劣化が少ない。

【００２３】また、本発明（請求項２）によれば、シャ
ント電極と転送電極間のバッファ電極が不要となるため
に、従来どおりの簡単な製造プロセスで、高速転送が可
能なＣＣＤを具備した固体撮像装置を実現することが可
能となる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、以下に説明する（実施例１〜９）は請求項
１の発明の実施例であり、（実施例１０，１１）は請求
項２の発明の実施例である。（実施例１）

【００２５】図１は実施例に係わる固体撮像装置のコン
タクトパターン配置を示す平面図、図２は図１のコンタ
クト部を垂直方向に切った断面図である。図中１１はシ
リコン基板、１２は垂直ＣＣＤの転送チャネル、１３は
フォトダイオード等からなる信号電荷蓄積部、２１，２
２は第１層及び第２層ポリＳｉからなる転送電極、３１
は第３層ポリＳｉからなるバッファ電極（第１の裏打ち
配線層）、３２はＡｌからなるシャント電極（第２の裏
打ち配線層）、４１はバッファ電極３１と転送電極２１
とをつなぐポリＳｉコンタクト（第１のコンタクト）、
４２はシャント電極３２とバッファ電極３１とをつなぐ
Ａｌコンタクト（第２のコンタクト）である。

【００２６】なお、図には示さないが、垂直ＣＣＤの端
部には水平ＣＣＤが配置され、信号電荷蓄積部１３から
読み出された信号電荷は垂直ＣＣＤにより垂直方向に転
送され、さらに水平ＣＣＤにより水平方向に転送されて
出力されるようになっている。また、光電変換から信号
電荷の蓄積に関しては、光導電膜積層型のように光導電
体膜で光電変換を行って得られた信号電荷を信号電荷蓄
積部に蓄積するようにしてもよいし、光導電体膜を用い
ることなく信号電荷蓄積部自身で光電変換を行うように
してもよい。

【００２７】このように構成された本実施例では、図１
から明らかなように、Ａｌコンタクト４２の繰り返し周
期が水平方向，垂直方向共に２画素となっている。即
ち、水平，垂直方向共にコンタクト４２の空間周波数ｆ
ｃが標本化周波数ｆｓの２分の１になっている。

【００２８】図３は、Ａｌコンタクトパターンの空間周
波数ｆｃと標本化周波数ｆｓの関係を示す特性図であ
る。前述した図１７に示す従来例では、画素間の加算を
行わない読み出し方法を取ると、コンタクトパターンの
空間周波数ｆｃが標本化周波数ｆｓの４分の１になり、
図３（ａ）に示すように、コンタクトパターンの空間周
波数ｆｃは映像信号帯域の中に存在する。このため、得
られた画像にコンタクトパターンによる雑音が大きく影
響し、画質が劣化する可能性が大きい。

【００２９】これに対し本実施例のように、Ａｌコンタ
クト４２が２画素に１つである場合は、コンタクトパタ
ーンの空間周波数ｆｃが標本化周波数ｆｓの２分の１に
等しくなる。このため、ｆｃは映像信号の帯域外に存在
することになり、得られた画像に映像信号帯域外の周波
数の雑音は余り影響しないので、画質の劣化が極めて少
ない。なお、転送電極２２とバッファ電極３１をつなぐ
ポリＳｉコンタクト４１は２画素に１つになっていない
が、これは最下層であるので影響は少ない。

【００３０】このように本実施例によれば、シャント電
極３２とバッファ電極３１とのコンタクト４２の水平方
向の空間周波数ｆｃを、光電変換の標本化周波数ｆｓの
２分の１に設定しているため、空間周波数ｆｃが映像信
号帯域外に存在することになり、空間周波数ｆｃに起因
する画質の劣化を抑制することができる。従って、全画
素読み出し又はＥＶＳを行う場合においてもノイズの増
大を抑制することができ、画質向上をはかることができ
る。（実施例２）

【００３１】図４は、第２の実施例を示す平面図であ
る。この実施例では、Ａｌコンタクト４２が第１層ポリ
Ｓｉ（転送電極２１）と第２層ポリＳｉ（転送電極２
２）の重なっている部分にあり、繰り返し周期は水平方
向に１画素、垂直方向に２画素となっている。即ち、水
平方向にはコンタクトの空間周波数ｆｃが標本化周波数
ｆｓに等しく、垂直方向にはコンタクトの空間周波数ｆ
ｃが標本化周波数ｆｓの２分の１になっている。

【００３２】このような実施例であっても、先に説明し
た第１の実施例と同様に、空間周波数ｆｃが映像信号帯
域外に存在することになり、第１の実施例と同様の効果
が得られる。（実施例３）

【００３３】図５は、第３の実施例を示す平面図であ
る。この実施例では、Ａｌコンタクト４２が転送電極２
１，２２の重なっている部分にあり、繰り返し周期は水
平方向，垂直方向共に１画素となっている。即ち、水平
方向，垂直方向共にコンタクトの空間周波数ｆｃが標本
化周波数ｆｓに等しくなっている。

【００３４】ここで、コンタクトの空間周波数ｆｃが高
いほど、雑音の周波数は映像信号帯域から離れるので画
像への影響が小さいと考えられる。従って本実施例は、
雑音のスペックが厳しい場合に有効であると考えられ
る。（実施例４）

【００３５】図６は、第４の実施例を示す平面図であ
る。この実施例では、Ａｌコンタクト４２が常に転送電
極２２上にあり、繰り返し周期は水平方向，垂直方向共
に２画素となっている。即ち、水平方向，垂直方向共に
コンタクトの空間周波数ｆｃが標本化周波数ｆｓの２分
の１になっている。（実施例５）

【００３６】図７は、第５の実施例を示す平面図であ
る。この実施例では、Ａｌコンタクト４２が常に転送電
極２１上にあり、繰り返し周期は水平方向，垂直方向共
に２画素となっている。即ち、水平方向，垂直方向共に
コンタクトパターンの空間周波数ｆｃが標本化周波数ｆ
ｓの２分の１になっている。（実施例６）

【００３７】図８は、第６の実施例を示す平面図であ
る。この実施例は、単層垂直転送電極方式の固体撮像装
置に裏打ち配線を取り入れた実施例である。この実施例
では、バッファ層３３は第２層ポリＳｉであり、Ａｌコ
ンタクト４２の繰り返し周期が水平方向、垂直方向とも
２画素となっている。即ち、コンタクトの空間周波数ｆ
ｃが標本化周波数ｆｓの２分の１に等しくなる。得られ
た画像に映像信号帯域外の周波数の雑音は余り影響しな
いので、画質の劣化が少ない。（実施例７）

【００３８】図９は第７の実施例におけるコンタクトパ
ターン配置を示す平面図、図１０は図９のコンタクト部
を垂直方向に切った断面図である。この実施例では、裏
打ち配線層として、基板に近い側から第３層ポリＳｉか
らなるバッファ電極（第１の裏打ち配線層）３１，Ｍｏ
−Ｓｉからなるバッファ電極（第２の裏打ち配線層）３
４，Ａｌ配線からなるシャント電極（第３の裏打ち配線
層）３５を用いている。そして、シャント電極３５とバ
ッファ電極３４とをつなぐＡｌコンタクト４５の繰り返
し周期は、水平方向，垂直方向共に２画素となってい
る。即ち、水平方向，垂直方向共にコンタクトの空間周
波数ｆｃが標本化周波数ｆｓの２分の１になっている。

【００３９】なお、転送電極２２とバッファ電極３１を
つなぐポリＳｉコンタクト４１及び、バッファ電極３４
とバッファ電極３１をつなぐＭｏ−Ｓｉコンタクト４４
は２画素に１つになっていないが、これは最上層でない
ので影響は少ない。（実施例８）

【００４０】図１１は、第８の実施例を示す平面図であ
る。この実施例では、Ａｌコンタクト４５及びＭｏ−Ｓ
ｉコンタクト４４の繰り返し周期は、水平方向，垂直方
向共に２画素となっている。即ち、水平方向，垂直方向
共にコンタクトの空間周波数ｆｃが標本化周波数ｆｓの
２分の１になっている。

【００４１】この場合、第７の実施例に比べ２つの種類
の両方のコンタクト４４，４５の空間周波数が標本化周
波数の２分の１以上となっているので、画質に対するス
ペックが厳しい場合に有効であると考えられる。（実施例９）

【００４２】図１２は、第９の実施例を示す平面図であ
る。この実施例では、Ａｌコンタクト４２が転送電極２
１，２２の重なっている部分にあり、繰り返し周期は水
平方向に１画素、垂直方向に２画素となっている。即
ち、第２の実施例とはポリＳｉコンタクト４１の位置が
異なるが、水平方向にはＡｌコンタクト４２の空間周波
数ｆｃが標本化周波数に等しく、垂直方向にはコンタク
トの空間周波数ｆｃが標本化周波数ｆｓの２分の１にな
っている。従って、第２の実施例と同様の効果が得られ
る。（実施例１０）図１３は、第１０の実施例に係わる固体
撮像装置のＣＣＤ電荷転送部の一部を示す図である。

【００４３】図１３（ａ）に示すように、素子分離部６
２に挟まれたＣＣＤ電荷転送チャネル６７上に転送電極
６４及び６５が形成されている。また、転送電極６４，
６５上にはシャント電極６１が形成され、コンタクト６
３によってそれぞれ転送電極６４と６５に電気的に接触
されている。ここで注目すべき点は、コンタクト６３が
素子分離部６２の上に形成されていることである。

【００４４】また、図１３（ａ）の矢視Ａ−Ａ′におけ
る断面図を（ｂ）に示す。半導体基板６６内にＣＣＤ転
送チャネル６７及び素子分離部６２が形成され、ゲート
酸化膜６８を介して転送電極６４が形成され、転送電極
６４上にはシャント電極６１が形成され、コンタクト６
３により転送電極６４と電気的に接触している。このと
き、コンタクト６３は素子分離部６２上に形成され、Ｃ
ＣＤ転送チャネル６７上には形成されていない。

【００４５】従って本実施例では、ＣＣＤ転送チャネル
６７内には、シャント電極６１とコンタクトを取ったこ
とによる電位ポケットの発生はなく、信号電荷の完全な
転送が可能となる。また、シャント電極６１と転送電極
６４，６５の間に、従来あったバッファ電極を形成しな
くてもよいので、製造プロセスを簡単にすることが可能
である。（実施例１１）図１４は、第１１の実施例に係わる固体
撮像装置のＣＣＤ電荷転送部の一部を示す図である。

【００４６】図１４（ａ）に示すように、素子分離電極
６９に挟まれたＣＣＤ転送チャネル６７上に転送電極６
４，６５が形成されている。また、転送電極６４，６５
上にはシャント電極６１が形成され、コンタクト６３に
よって転送電極６４と６５に電気的に接触されている。
ここで、コンタクト６３は素子分離電極６９上に形成さ
れている。

【００４７】また、図１４（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ′におけ
る断面図を（ｂ）に示す。半導体基板６６内にＣＣＤ転
送チャネル６７が形成され、ゲート酸化膜６８を介して
素子分離電極６９、さらに転送電極６４が形成されてい
る。転送電極６４上にはシャント電極６１が形成され、
コンタクト６３により転送電極６４と電気的に接触して
いる。このとき、コンタクト６３は素子分離電極６９上
に形成され、ＣＣＤ転送チャネル６７上には形成されて
いない。

【００４８】従って本実施例によっても、ＣＣＤ転送チ
ャネル６７内には、シャント電極６１とコンタクトを取
ったことによる電位ポケットの発生はなく、信号電荷の
完全な転送が可能となる。また、シャント電極６１と転
送電極６４，６５の間に、従来あったバッファ電極を形
成しなくてもよいので、製造プロセスを簡単にすること
が可能である。

【００４９】なお、シャント電極と転送電極は同じ材料
で形成しても、高速転送の効果はあり、さらに転送電極
が単層電極で形成されていても、やはり同じ効果を期待
できる。また、第１０，１１の実施例のようにシャント
電極のコンタクトを素子分離領域で取る構成は第１〜９
の実施例に適用することも可能である。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明（請求項
１）によれば、裏打ち配線層間のコンタクトの空間周波
数を標本化周波数の２分の１以上としているので、コン
タクトの空間周波数は映像信号の帯域外に存在すること
になり、このコンタクトの空間周波数に起因するノイズ
は画像に余り影響しないので、画質の劣化が少ない。従
って、裏打ち配線を必要とする多画素の固体撮像装置を
高画質で実現することができ、特に全画素読み出しやＥ
ＶＳを行う際に有効である。

【００５１】また、本発明（請求項２）によれば、従来
必要だったバッファ電極を使用することなく、シャント
電極と転送電極の電気的な接触をとることが可能となる
ので、製造プロセスを簡単化することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例に係わる固体撮像装置のコンタク
トパターン配置を示す平面図。

【図２】図１のＡｌコンタクト部を垂直方向に切った断
面図。

【図３】ＣＣＤチャネルにおける電位ポテンシャルを示
す図。

【図４】第２の実施例におけるコンタクトパターン配置
を示す平面図。

【図５】第３の実施例におけるコンタクトパターン配置
を示す平面図。

【図６】第４の実施例におけるコンタクトパターン配置
を示す平面図。

【図７】第５の実施例におけるコンタクトパターン配置
を示す平面図。

【図８】第６の実施例におけるコンタクトパターン配置
を示す平面図。

【図９】第７の実施例におけるコンタクトパターン配置
を示す平面図。

【図１０】図９のＡｌコンタクト部を垂直方向に切った
断面図。

【図１１】第８の実施例におけるコンタクトパターン配
置を示す平面図。

【図１２】第９の実施例におけるコンタクトパターン配
置を示す平面図。

【図１３】第１０の実施例を示す平面図及び断面図。

【図１４】第１１の実施例を示す平面図及び断面図。

【図１５】転送電極をＡｌ配線層で裏打ちした従来例を
示す図。

【図１６】転送電極をＡｌ配線層で裏打ちした従来例を
示す図。

【図１７】転送電極をポリＳｉ配線層及びＡｌ配線層で
裏打ちした従来例を示す図。

【図１８】転送電極をポリＳｉ配線層及びＡｌ配線層で
裏打ちした従来例を示す図。

【図１９】各画素を４種類の画素に分類したときの出力
を示す模式図。

【符号の説明】

１１…シリコン基板１２…転送チャネル１３…信号電荷蓄積部２１，２２…転送電極３１，３３…バッファ電極（第１の裏打ち配線層）３２…シャント電極（第２の裏打ち配線層）３４…バッファ電極３５…シャント電極４１…ポリＳｉコンタクト（第１のコンタクト）４２…Ａｌコンタクト（第２のコンタクト）４４…Ｍｏ−Ｓｉコンタクト４５…Ａｌコンタクト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山下浩史神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者佐々木道夫神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者中村信男神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者田中長孝神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板上に二次元的に配列され光電変
換して得られた信号電荷を蓄積する信号電荷蓄積部と、
これらの信号電荷蓄積部から読み出された信号電荷を一
方向に転送する複数本のＣＣＤと、これらのＣＣＤの転
送電極を裏打ちする第１の裏打ち配線層と、第１の裏打
ち配線層を裏打ちする第２の裏打ち配線層と、前記ＣＣ
Ｄの転送電極と第１の裏打ち配線層間の接続を取る第１
のコンタクトと、第１の裏打ち配線層と第２の裏打ち配
線層間の接続を取る第２のコンタクトとを具備し、第２のコンタクトの前記ＣＣＤの転送方向と直交する方
向の空間周波数を、光電変換の標本化周波数の２分の１
以上に設定してなることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】半導体基板上に二次元的に配列され光電変
換して得られた信号電荷を蓄積する信号電荷蓄積部と、
これらの信号電荷蓄積部から読み出された信号電荷を一
方向に転送する複数本のＣＣＤと、これらのＣＣＤの転
送電極を裏打ちする裏打ち配線層とを具備し、前記ＣＣＤの転送電極と裏打ち配線層間の接続を取るコ
ンタクトを、前記ＣＣＤの転送チャネルの外で該チャネ
ルに隣接した領域に形成してなることを特徴とする固体
撮像装置。