本发明的一个目的是提供一种固态图像传感器，其可以确保光敏二极 管的足够面积，并且可以使得像素之间的光敏性和电荷转移特性均一。
根据本发明的一个方面，提供了一种固态图像传感器，其包括沿行向 和列向布置成矩阵的多个像素，所述多个像素中的每一个包括：光电转换 器；第一晶体管，用于转移在所述光电转换器中产生的信号电荷；杂质扩 散区域，用于存储经由所述第一晶体管从所述光电转换器输出的所述信号 电荷；第二晶体管，用于基于存储在所述杂质扩散区域中的所述信号电荷 来输出信号；第三晶体管，用于将所述第二晶体管的输入端子复位；和第 四晶体管，用于读出由所述第二晶体管输出的所述信号，第n行中所述像 素中的第一像素的所述第二晶体管和第n+1行中所述像素中的第二像素的 所述第二晶体管被共用，所述第一像素的所述第三晶体管和所述第二像素 的所述第三晶体管被共用，所述第一像素的所述第四晶体管和所述第二像 素的所述第四晶体管被共用，所述第一像素的所述第一晶体管和所述第二 像素的所述第一晶体管被形成在分别位于相对于所述第一像素的所述光电 转换器和所述第二像素的所述光电转换器沿所述列向的相同侧的区域中， 并且被共用的所述第二晶体管、被共用的所述第三晶体管和被共用的所述 第四晶体管中的至少一个被形成在位于相对于所述第一像素的所述光电转 换器和所述第二像素的所述光电转换器沿所述行向的一侧的区域中。
根据本发明，其中在第n行的像素和第n+1行的像素之间共用源极跟 随器晶体管、复位晶体管和选择晶体管的包括4-Tr-像素的固态图像传感器 中，在分别位于相对于第n行的像素的光敏二极管和第n+1行的像素的光 敏二极管沿列向相同侧的区域中形成第n行的像素的转移晶体管和第n+1 行的像素的转移晶体管，并且在位于相对于第n行的像素的光敏二极管和 第n+1行的像素的光敏二极管沿行向的一侧的区域中形成被共用的源极跟 随器晶体管、被共用的复位晶体管和被共用的选择晶体管中至少之一，由 此可以确保光敏二极管的足够面积，并且可以使得像素之间的光敏性和电 荷转移特性均一。
根据本发明，形成光敏二极管的有源区域沿行向的宽度和在转移晶体 管的栅电极之下的有源区域沿行向的宽度基本相同，由此从光敏二极管到 浮动扩散的电荷转移可以非常高效。
根据本发明，在除沿列向相邻的光敏二极管之间的区域之外的区域中 形成接触插头，由此光敏二极管的长度沿列向可以较大，并且每1个像素 的光接收量可以较大。
根据本发明，形成在像素之上的金属互连层可以在像素之间几乎相同 地遮光，由此光接收特性在像素之间可以均一。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的固态图像传感器的电路图。
图2是根据本发明第一实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了其 结构(部分1)。
图3是根据本发明第一实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了其 结构(部分2)。
图4是根据本发明第一实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了其 结构(部分3)。
图5是根据本发明第一实施例的固态图像传感器的俯视图，其示出了 硅化的像素阵列部分的有源区域和栅极互连的布局。
图6A和6B是根据本发明第一实施例的固态图像传感器在制造其的方 法的步骤中的剖视图，其示出了该方法(部分1)。
图7A和7B是根据本发明第一实施例的固态图像传感器在制造其的方 法的步骤中的剖视图，其示出了该方法(部分2)。
图8A和8B是根据本发明第一实施例的固态图像传感器在制造其的方 法的步骤中的剖视图，其示出了该方法(部分3)。
图9是根据本发明第一实施例的固态图像传感器在制造其的方法的步 骤中的剖视图，其示出了该方法(部分4)。
图10是根据本发明第一实施例的固态图像传感器在制造其的方法的 步骤中的剖视图，其示出了该方法(部分5)。
图11是根据第二实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了其结构 (部分1)。
图12是根据第二实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了其结构 (部分2)。
图13是根据第二实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了其结构 (部分3)。
图14是根据本发明第二实施例的固态图像传感器在制造其的方法的 步骤中的剖视图，其示出了该方法(部分1)。
图15是根据本发明第二实施例的固态图像传感器在制造其的方法的 步骤中的剖视图，其示出了该方法(部分2)。
图16是根据本发明第二实施例的固态图像传感器在制造其的方法的 步骤中的剖视图，其示出了该方法(部分3)。
图17是根据本发明第二实施例的一个改进的固态图像传感器的剖视 图，示出了其结构。
图18是根据本发明第三实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了 其结构。
图19是根据本发明第三实施例的一个改进的固态图像传感器的俯视 图，示出了其结构。
图20是根据本发明第四实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了 其结构。
图21是根据本发明第四实施例的一个改进的固态图像传感器的俯视 图，示出了其结构。
图22是根据本发明第五实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了 其结构。
图23是根据本发明第五实施例的固态图像传感器的剖视图，示出了 其结构。
图24是根据本发明第六实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了 其结构(部分1)。
图25是根据本发明第六实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了 其结构(部分2)。
图26是根据本发明第七实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了 其结构(部分1)。
图27是根据本发明第七实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了 其结构(部分2)。    
图28是根据本发明第七实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了 其结构(部分3)。
图29是根据本发明第七实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了 其结构(部分4)。
图30是包括未共用元件的4-Tr-像素的固态图像传感器的电路图。 具体实施方式
[包括未共用元件的4-Tr-像素的固态图像传感器]
在解释根据本发明的固态图像传感器之前，将参考图30解释包括未 共用元件的4-Tr-像素的固态图像传感器。图30是包括未共用元件的4-Tr- 像素的固态图像传感器的电路图。在图30中，用2×2像素单元来代表像 素阵列部分100。
每个像素包括光敏二极管PD、转移晶体管TG、复位晶体管RST、源 极跟随器晶体管SF-Tr、以及选择晶体管Select。
光敏二极管PD的阴极端子连接到转移晶体管TG的源极端子。光敏 二极管PD的阳极端子接地。复位晶体管RST的源极端子和源极跟随器晶 体管SF-Tr的栅极端子连接到转移晶体管TG的漏极端子。存储从光敏二 极管PD转移来的电荷的杂质扩散区域，在用于复位晶体管RST的源极端 子和源极跟随器晶体管SF-Tr的栅极端子所连接到的转移晶体管TG的漏 极端子的区域中。杂质扩散区域将在以下被称为浮动扩散FD。源极跟随 器晶体管SF-Tr的源极端子连接到选择晶体管Select的漏极端子。
沿行向彼此相邻的各个像素连接到共用地连接转移晶体管TG的栅极 端子的转移栅极(TG)线、共用地连接复位晶体管RST的栅极端子的复 位(RST)线、和共用地连接选择晶体管Select的栅极端子的选择 (Select)线。
沿列向彼此相邻的各个像素连接到共用地连接选择晶体管Select的源 极端子的信号读取线、和共用地连接复位晶体管RST的漏极端子的VR (复位电压)线。
TG线、RST线和Selcet线连接到行选择电路102。信号读取线连接到 信号读取/噪声补偿电路104。信号读取/噪声补偿电路104连接到包括为各 列设置的AD转换器和放大器的AMP/ADC单元106。VR线连接到电压基 本上是电源电压的电力源，或者连接到其电压在芯片中降低的电力源。
本发明允许上述包括4-Tr-像素的固态图像传感器确保足够的面积用于 光敏二极管，并允许实现像素间均一的光敏性、电荷转移特性等等。下面 将具体解释根据本发明的固态图像传感器。
[第一实施例]
将参考图1至10解释根据本发明第一实施例的固态图像传感器。图1 是根据本实施例的固态图像传感器的电路图。图2至5是根据本实施例的 固态图像传感器的俯视图，示出了其结构。图6A-6B至10是根据本实施 例的固态图像传感器在用于制造其的方法的步骤中的剖视图，其示出了该 方法。
首先，将参考图1至5解释根据本实施例的固态图像传感器的结构。
根据本实施例的固态图像传感器是包括在像素之间共用了元件的4-Tr- 像素的固态图像传感器。也就是说，在根据本实施例的固态图像传感器 中，将每个都包括光敏二极管PD和转移晶体管TG的多个像素布置成矩 阵，并且在沿列向彼此相邻的像素之间共用读取晶体管部分，其中转移晶 体管TG转移在光敏二极管中所生成的信号电荷。每个读取晶体管部分包 括源极跟随器晶体管SF-Tr、复位晶体管RST和选择晶体管Select。源极 跟随器晶体管SF-Tr将由转移晶体管TG所转移的信号电荷转换成电压， 以用电压来输出信号电荷。复位晶体管RST将源极跟随器晶体管SF-Tr的 输入端复位。选择晶体管Select读取由源极跟随器晶体管SF-Tr输出的信 号。
首先，将参考图1解释根据本实施例的固态图像传感器的电路。在图 1中，用2×2像素单元来代表像素阵列部分10。
在沿列向彼此相邻的像素中，位于第n行的像素Pn包括光敏二极管 PD1和转移晶体管TG1。位于第n+1行的像素Pn+1包括光敏二极管PD2和 转移晶体管TG2。如上所述，像素Pn、Pn+1各个都包括光敏二极管PD和 转移晶体管TG，但沿列向彼此相邻的像素Pn、Pn+1包括在沿列向彼此相 邻的像素Pn、Pn+1之间共用的一组读取晶体管部分(复位晶体管RST、选 择晶体管Select和源极跟随器晶体管SF-Tr)。
位于第n行的像素Pn的光敏二极管PD1的阴极端子连接到转移晶体 管TG1的源极端子。光敏二极管PD1的阳极端子接地。转移晶体管TG1 的漏极端子连接到复位晶体管RST的源极端子和源极跟随器晶体管SF-Tr 的栅极端子。存储从光敏二极管PD1转移来的电荷的浮动扩散FD1，处在 用于复位晶体管RST的源极端子和源极跟随器晶体管SF-Tr的栅极端子所 连接到的转移晶体管TG1的漏极端子的区域中。源极跟随器晶体管SF-Tr 的源极端子连接到选择晶体管Select的漏极端子。
位于第n+1行的像素Pn+1的光敏二极管PD2的阴极端子连接到转移晶 体管TG2的源极端子。光敏二极管PD2的阳极端子接地。转移晶体管 TG2的漏极端子连接到复位晶体管RST的源极端子和源极跟随器晶体管 SF-Tr的栅极端子。存储从光敏二极管PD2转移来的电荷的浮动扩散 FD2，处在用于复位晶体管RST的源极端子和源极跟随器晶体管SF-Tr的 栅极端子所连接到的转移晶体管TG2的漏极端子的区域中。浮动扩散FD2 通过互连而连接到浮动扩散FD1。
沿行向彼此相邻的像素连接到共用地连接共用复位晶体管RST的栅极 端子的复位(RST)线。沿行向彼此相邻的像素连接到共用地连接位于第 n行的像素Pn的转移晶体管TG1的栅极端子的转移栅极(TG)线(TG1 线)。沿行向彼此相邻的像素连接到共用地连接位于第n+1行的像素Pn+1 的转移晶体管TG2的栅极端子的TG线(TG2线)。
沿列向彼此相邻的像素连接到共用地连接共用选择晶体管Select的源 极端子的信号读取线。沿列向彼此相邻的像素连接到共用地连接共用复位 晶体管RST的漏极端子和共用源极跟随器晶体管SF-Tr的漏极端子的复位 电压(VR)线。
RST线、Selcet线、TG1线和TG2线被分别连接到行选择电路12。信 号读取线连接到信号读取/噪声补偿电路14。信号读取/噪声补偿电路14连 接到包括为各列设置的AD转换器和放大器的AMP/ADC单元16。VR线 连接到电压基本上是电源电压的电力源，或者连接到其电压在芯片中降低 的电力源。
如上所述，在根据本实施例的固态图像传感器中，沿列向彼此相邻的 像素Pn、Pn+1共同包括一个共用读取晶体管部分(复位晶体管RST、选择 晶体管Select和源极跟随器晶体管SF-Tr)。在图1所示的电路图中，共 用读取晶体管部分用点划线围出来。
接着，将参考图2至5解释根据本实施例的固态图像传感器的结构。 图2是根据本实施例的固态图像传感器的像素阵列部分的俯视图，示出了 其有源区域和栅极互连的布局。图3是根据本实施例的固态图像传感器的 像素阵列部分的俯视图，示出了其第一金属互连层的布局。图4是根据本 实施例的固态图像传感器的像素阵列部分的俯视图，示出了其第二金属互 连层的布局。图5是根据本实施例的固态图像传感器的像素阵列部分的俯 视图，示出了具有硅化了的指定区域的有源区域和栅极互连的布局。
在图2至4中，在像素阵列部分10中布置成矩阵的多个基本呈正方形 的像素中，图示了共2组4个像素，即在第m列沿列向彼此相邻、并位于 第n行和第n+1行的一组像素Pn、Pn+1(其中像素Pn、Pn+1具有共用读取 晶体管部分)，以及在第m+1列沿列向彼此相邻、并位于第n行和第n+1 行的像素组Pn、Pn+1(其中像素Pn、Pn+1具有共用读取晶体管部分)。在 实际的像素阵列部分10中，沿列向彼此相邻、具有共用读取晶体管部分 的像素组Pn、Pn+1被布置成沿行向有1个像素的间距，沿列向有2个像素 的间距。
如图2所示，由硅衬底18上的元件隔离区域20限定出有源区域 22a～22d。沿列向彼此相邻、具有共用读取晶体管部分的像素Pn、Pn+1的 有源区域22包括后面将描述的PD1/TG1/FD1区域22a、PD2/TG2/FD2区 域22b、Select/SF-Tr区域22c和RST区域22d。PD1/TG1/FD1区域22a和 RST区域22d彼此连成一体。
位于第n行的像素Pn具有设置了光敏二极管PD1、转移晶体管TG1 和浮动扩散FD1的PD1/TG1/FD1区域22a，该区域22a包括沿列向拉长的 宽矩形区域、和与该宽矩形区域相连并从该宽矩形区域与列向平行的一边 突出的突出区域。
位于第n+1行的像素Pn+1具有设置了光敏二极管PD2、转移晶体管 TG2和浮动扩散FD2的PD2/TG2/FD2区域22b，该区域22b包括沿列向拉 长的宽矩形区域、和与该宽矩形区域相连并从该宽矩形区域与列向平行的 一边突出的突出区域。
位于第n行的像素Pn具有Select/SF-Tr区域22c，在该区域22c处形成 共用读取晶体管部分的选择晶体管Select和源极跟随器晶体管SF-Tr。 Select/SF-Tr区域22c位于像素Pn与列向平行的一边的与PD1/TG1/FD1区 域22a相对的一侧。Select/SF-Tr区域22c呈沿列向更长的矩形形状。
位于第n+1行的像素Pn+1具有RST区域22d，在该区域22d处设有共 用读取晶体管部分的复位晶体管RST。RST区域22d位于像素Pn+1与列向 平行的一边的与PD2/TG2/FD2区域22b相对的一侧。RST区域22d与设于 第n行的像素Pn中的PD1/TG1/FD1区域22a的突出区域相连，并呈沿列 向更长的矩形形状。
PD1/TG1/FD1区域22a和PD2/TG2/FD2区域22b具有基本相同的宽矩 形形状。PD1/TG1/FD1区域22a在像素Pn中的位置和PD2/TG2/FD2区域 22b在像素Pn+1中的位置基本相同。也就是说，PD1/TG1/FD1区域22a和 PD2/TG2/FD2区域22b基本上沿列向被彼此间隔开1个像素的间距。
Select/SF-Tr区域22c和RST区域22d相对于PD1/TG1/FD1区域22a 和PD2/TG2/FD2区域22b位于沿行向的相同侧。
在位于第n行的像素Pn的PD1/TG1/FD1区域22a的宽矩形区域中形 成光敏二极管PD1。从图中看在PD1/TG1/FD1区域22a的光敏二极管PD1 的下端附近，形成转移晶体管TG1的栅电极24TG1，以沿行向跨接 PD1/TG1/FD1区域22a。光敏二极管PD1的埋入N型扩散层26PD1的端 部，位于栅电极24TG1在光敏二极管PD1侧的端部之下。
在位于第n+1行的像素Pn+1的PD2/TG2/FD2区域22b的宽矩形区域中 形成光敏二极管PD2。从图中看在PD2/TG2/FD2区域22b的光敏二极管 PD2的下端附近，形成转移晶体管TG2的栅电极24TG2，以沿行向跨接 PD2/TG2/FD2区域22b。光敏二极管PD2的埋入N型扩散层26PD2的端 部，位于栅电极24TG2在光敏二极管PD2侧的端部之下。
光敏二极管PD1和光敏二极管PD2具有基本上相同的形状。栅电极 24TG1和栅电极24TG2具有基本上相同的形状。另外，栅电极24TG1相对于 光敏二极管PD1的位置关系和栅电极24TG2相对于光敏二极管PD2的位置 关系基本上相同。也就是说，光敏二极管PD1和光敏二极管PD2基本上 沿列向被彼此间隔开1个像素的间距，并且栅电极24TG1和栅电极24TG2基 本上沿列向被彼此间隔开1个像素的间距。光敏二极管PD1的埋入N型扩 散层26PD1与栅电极24TG1之间的重叠，和光敏二极管PD2的埋入N型扩 散层26PD2与栅电极24TG2之间的重叠基本上相同。也就是说，埋入N型扩 散层26PD1直接处在栅电极24TG1的端部之下的部分的面积，和埋入N型扩 散层26PD2直接处在栅电极24TG2的端部之下的部分的面积基本上相同。
对于栅电极24TG1、栅电极24TG2的形状，至少在光敏二极管PD1的平 行于列向的一条边及其另一条边之间和在光敏二极管PD2的平行于列向的 一条边及其另一条边之间，栅电极24TG1、栅电极24TG2的形状是基本上相 同的。换言之，至少像素Pn的栅电极24TG1在沿列向彼此相邻的光敏二极 管PD1和光敏二极管PD2之间的部分的形状，和像素Pn+1的栅电极24TG2 在沿列向彼此相邻的光敏二极管PD2和光敏二极管PD1之间的部分的形 状是基本上相同的。
在位于第n行的像素Pn的Select/SF-Tr区域22c之上，从第n行向着 第n+1行顺序形成选择晶体管Select的栅电极24Select和源极跟随器晶体管 SF-Tr的栅电极24SF-Tr，以沿行向跨接Select/SF-Tr区域22c。
在第n+1行的像素Pn+1的RST区域22d之上，形成复位晶体管RST 的栅电极24RST，以沿行向跨接RST区域22d。
这样，就在第m列中的光敏二极管PD1、PD2和第m+1列中的光敏 二极管PD1、PD2之间的区域中形成了第m列中沿列向相邻的像素Pn、 Pn+1的共用读取晶体管部分(选择晶体管Select、源极跟随器晶体管SF-Tr 和复位晶体管RST)。
在PD1/TG1/FD1区域22a和RST区域22d位于栅电极24TG1和栅电极 24RST之间的部分处形成浮动扩散FD1。
在PD2/TG2/FD2区域22b位于栅电极24TG2和设于PD2/TG2/FD2区域 22b的突出区域中的接触部分25d之间的部分中形成浮动扩散FD2。后面 将解释的用于将浮动扩散FD1和浮动扩散FD2彼此电连接的FD-SF互连 36c(参见图4)，经由接触插头30j、引线互连(中继互连)32j(参见图 3)和接触插头34f(参见图4)而电连接到接触部分25d。
这样，就至少在相对于转移晶体管TG1的栅电极24TG1和转移晶体管 TG2的栅电极24TG2沿列向位于相同侧的区域中分别形成了浮动扩散FD1 和浮动扩散FD2。
如图3所示，第一金属互连层32包括经由接触插头30a电连接到栅电 极24Select的Selcet线32a、经由接触插头30b电连接到栅电极24TG1的TG 线(TG1线)32b、经由接触插头30c电连接到栅电极24RST的RST线 32c、和经由接触插头30d电连接到栅电极24TG2的TG线(TG2线)32d。 第一金属互连层32还包括经由接触插头30e电连接到选择晶体管Select的 源极区域的引线互连32e、经由接触插头30f电连接到栅电极24SF-Tr的引线 互连32f、经由接触插头30g电连接到源极跟随器晶体管SF-Tr的漏极区域 的引线互连32g、经由接触插头30h电连接到浮动扩散FD1的引线互连 32h、经由接触插头30i电连接到复位晶体管RST的漏极区域的引线互连 32i、和经由接触插头30j电连接到浮动扩散FD2的引线互连32j。
Select线32a沿行向曲折延伸，以避开光敏二极管PD1。也就是说， 在光敏二极管PD1附近，Select线32a以距离光敏二极管PD1的边指定间 隔来沿着光敏二极管PD1的边延伸。
RST线32c沿行向曲折延伸，以避开光敏二极管PD2。也就是说，在 光敏二极管PD2附近，RST线32c以距离光敏二极管PD2的边指定间隔来 沿着光敏二极管PD2的边延伸。沿着光敏二极管PD2的边延伸的RST线 32c与光敏二极管PD2的边之间的间隔，基本上等于沿着光敏二极管PD1 的边延伸的Select线32a与光敏二极管PD1的边之间的间隔。RST线32c 对着光敏二极管PD2的部分的长度基本上等于Select线32a对着光敏二极 管PD1的部分的长度。
电连接到栅电极24TG1的TG1线32b沿行向延伸。TG1线32b具有向 着光敏二极管PD1宽度增大的加宽部分33b。加宽部分33b以指定间隔对 着光敏二极管PD1的边。
类似地，电连接到栅电极24TG2的TG2线32d沿行向延伸。TG2线 32d具有向着光敏二极管PD2宽度增大的加宽部分33d。加宽部分33d以 指定间隔对着光敏二极管PD2的边。TG2线32d的加宽部分33d与光敏二 极管PD2的边之间的间隔，基本上等于TG1线32b的加宽部分33b与光 敏二极管PD1的边之间的间隔。对着光敏二极管PD2的TG2线32d的加 宽部分的长度基本上等于对着光敏二极管PD1的TG1线32b的加宽部分 33b的长度。
将TG1线32b电连接到栅电极24TG1的接触插头30b，被连接到栅电 极24TG1从栅电极24TG1的拐角向着Select/SF-Tr区域22c和RST区域22d 之间的区域突出的接触部分25a。接触部分25a突出在沿行向相邻的像素 的Select/SF-Tr区域22c和RST区域22d之间。这样，连接到接触插头 30b的栅电极24TG1的接触部分25a，不是形成在沿列向彼此相邻的光敏二 极管PD1和光敏二极管PD2之间的区域中。
将TG2线32d电连接到栅电极24TG2的接触插头30d，被连接到栅电 极24TG2从栅电极24TG2的拐角向着RST区域22d和Select/SF-Tr区域22c 之间的区域突出的接触部分25b。接触部分25b突出在沿行向相邻的像素 的Select/SF-Tr区域22c和RST区域22d之间。这样，连接到接触插头 30d的栅电极24TG2的接触部分25b，不是形成在沿列向彼此相邻的光敏二 极管PD1和光敏二极管PD2之间的区域中。
将引线互连32h电连接到浮动扩散FD1的接触插头30h，被连接到设 置在PD1/TG1/FD1区域22a和RST区域22d在栅电极24TG1和栅电极 24RST之间的部分处的接触部分25c。浮动扩散FD1的接触部分25c，不是 形成在沿列向彼此相邻的光敏二极管PD1和光敏二极管PD2之间的区域 中。
将引线互连32j电连接到浮动扩散FD2的接触插头30j，被连接到设 置在PD2/TG2/FD2区域22b的突出区域中的接触部分25d。浮动扩散FD2 的接触部分25d，不是形成在沿列向彼此相邻的光敏二极管PD1和光敏二 极管PD2之间的区域中。
如图4所示，第二金属互连层36包括：经由接触插头34a电连接到选 择晶体管Select的源极区域的信号读取线36a；电连接到源极跟随器晶体 管SF-Tr的漏极区域和复位晶体管RST的漏极区域的VR线36b；和分别 经由接触插头34d、34e、34f电连接到源极跟随器晶体管SF-Tr的栅电极 24sF-Tr、浮动扩散FD1和浮动扩散FD2的FD-SF互连36c。
信号读取线36a、VR线36b和FD-SF互连线36c分别沿列向延伸。 FD-SF互连36c被置于信号读取线36a和VR线36b之间。
信号读取线36a经由接触插头30e、第一金属互连层32的引线互连 32e以及接触插头34a电连接到选择晶体管Select的源极区域。
VR线36b具有向着浮动扩散FD1宽度增大的加宽部分37b1和向着浮 动扩散FD2宽度增大的加宽部分37b2。加宽部分37b1保护浮动扩散FD1 免于光照，加宽部分37b2保护浮动扩散FD2免于光照。VR线36b经由接 触插头30g、第一金属互连层32的引线互连32g以及接触插头34b电连接 到源极跟随器晶体管SF-Tr的漏极区域。VR线36b经由接触插头30i、第 一金属互连层32的引线互连32i以及接触插头34c电连接到复位晶体管 RST的漏极区域。
FD-SF互连36c经由接触插头30f、第一金属互连层32的引线互连 32f以及接触插头34d电连接到源极跟随器晶体管SF-Tr的栅电极24SF-Tr。 FD-SF互连36c还经由接触插头30h、第一金属互连层32的引线互连32h 以及接触插头34e电连接到浮动扩散FD1。FD-SF互连36c还经由接触插 头30j、第一金属互连层32的引线互连32j以及接触插头34f电连接到浮 动扩散FD2。这样，浮动扩散FD1、浮动扩散FD2和源极跟随器晶体管 SF-Tr的栅电极24SF-Tr，就经由FD-SF互连36c和引线互连32f、32h、32j 而彼此电连接。
这样就构成了根据本实施例的固态图像传感器。
根据本实施例的固态图像传感器的特征主要在于，在沿列向彼此相 邻、具有共用读取晶体管部分的像素Pn、Pn+1中，像素Pn的转移晶体管 TG1和Pn+1的转移晶体管TG2形成在位于相对于像素Pn的光敏二极管 PD1和Pn+1的光敏二极管PD2列向相同侧的区域中，并且共用读取晶体管 部分形成在位于相对于像素Pn的光敏二极管PD1和Pn+1的光敏二极管 PD2行向相同侧的区域中。
如上所述，共用读取晶体管部分并不形成在沿列向彼此相邻的光敏二 极管PD1、PD2之间的区域中，并且转移晶体管TG1相对于光敏二极管 PD1的位置和转移晶体管TG2相对于光敏二极管PD2的位置相同，由此 可以确保光敏二极管PD1、PD2足够的面积，并且可以使得像素Pn、Pn+1 之间的光敏性和电荷转移特性均一。
在根据本实施例的固态图像传感器中，光敏二极管PD1的形状和光敏 二极管PD2的形状基本上相同。转移晶体管TG1的栅电极24TG1的形状和 栅电极24TG2的形状基本上相同。这可以使得像素Pn、Pn+1之间的光敏性和 电荷转移特性均一。关于栅电极24TG1和栅电极24TG2的形状，可能至少像 素Pn的栅电极24TG1在沿列向彼此相邻的光敏二极管PD1、PD2之间的部 分的形状，和像素Pn+1的栅电极24TG2在沿列向彼此相邻的光敏二极管 PD2、PD1之间的部分的形状是彼此相同的。
在根据本实施例的固态图像传感器中，转移晶体管TG1的栅电极 24TG1相对于光敏二极管PD1的位置关系和转移晶体管TG2的栅电极24TG2 相对于光敏二极管PD2的位置关系是相同的。也就是说，光敏二极管PD1 和光敏二极管PD2沿列向被彼此间隔开1个像素的间距，并且转移晶体管 TG1的栅电极24TG1和转移晶体管TG2的栅电极24TG2沿列向被彼此间隔 开1个像素的间距。这样，可以使得像素Pn、Pn+1之间的光敏性和电荷转 移特性进一步均一。
即使当在形成光敏二极管PD1、PD2和转移晶体管TG1、TG2中发生 了移位时，上述布局也使得光敏二极管PD1和转移晶体管TG1的布局变 化与光敏二极管PD2和转移晶体管TG2的布局变化基本上彼此相等。因 此，即使当发生移位时，也可以使像素Pn、Pn+1之间的光敏性和电荷转移 特性保持均一。
根据本实施例的固态图像传感器的特征还在于，形成光敏二极管PD1 的有源区域沿行向的宽度和在转移晶体管TG1的栅电极24TG1之下的有源 区域沿行向的宽度是基本上相同的，并且形成光敏二极管PD2的有源区域 沿行向的宽度和在转移晶体管TG2的栅电极24TG2之下的有源区域沿行向 的宽度是基本上相同的。这样，从光敏二极管PD1到浮动扩散FD1的电 荷转移和从光敏二极管PD2到浮动扩散FD2的电荷转移可以是十分高效 的。
在日本公开未审查专利申请No.2000-232216的图4所图示的布局 中，沿列向相邻、包括共用读取晶体管部分的像素的转移晶体管相对于光 敏二极管位于沿行向的相同侧上，并且转移晶体管相对于光敏二极管之间 的位置关系，在相邻像素之间相对于像素之间的边界线对称。在此情况 下，因为沿列向相邻的像素之间转移晶体管相对于光敏二极管的位置不 同，所以有可能入射到像素上的光的反射方式可以不同。因为沿列向相邻 的像素之间转移晶体管相对于PD的位置不同，所以PD1和PD2的杂质扩 散区域可能形状不同。因为有源区域的宽度从光敏二极管到转移晶体管变 窄了，所以将难以获得高的电荷转移率。另外，转移晶体管和共用读取晶 体管部分相对于光敏二极管位于同一侧，并且转移晶体管的宽度和读取晶 体管部分的宽度互为消长。因此，将难以确保转移晶体管的栅电极的足够 宽度。
在日本公开未审查专利申请No.2000-232216的图2、日本公开未审查 专利申请No.平11-126895(1999)的图2和日本公开未审查专利申请No. 平10-256521(1998)的图10所示的像素布局中，包括共用读取晶体管部 分的列宽相邻像素的转移晶体管相对于光敏二极管位于像素间边界的一侧 上，并且转移晶体管相对于光敏二极管的位置关系，在像素之间相对于边 界线对称。在此情况下，因为沿列向相邻的像素之间，转移晶体管相对于 光敏二极管的位置沿列向相对。因此，当沿列向有移位地形成光敏二极管 和转移晶体管时，光敏二极管和转移晶体管在一个像素中比较近，而在另 一个像素中光敏二极管和转移晶体管比较远。结果，在沿列向相邻的像素 之间电荷转移特性不同。
在日本公开未审查专利申请No.平10-150182(1998)的图1所示的 像素布局，以及上述的日本公开未审查专利申请No.2000-232216的图2 等等所示像素布局中，转移晶体管相对于光敏二极管的位置关系，在沿列 向相邻的像素之间是相对的。当沿列向有移位地形成光敏二极管和转移晶 体管时，在沿列向相邻的像素之间电荷转移特性不同。
在日本公开未审查专利申请No.2001-298177的图3中，包括共用读 取晶体管部分、沿列向相邻的像素，包括相对于光敏二极管位于沿行向的 相同侧上的转移晶体管，但是没有给出像素的具体布局。
另外，根据本实施例的固态图像传感器的特征还在于如下来构成金属 互连。
在第一金属互连层32中，沿光敏二极管PD1的边延伸的互连层 (Select线32a和TG1线32b)和光敏二极管PD1的边之间的间隔，与沿 光敏二极管PD2的边延伸的互连层(RST线32c和TG2线32d)和光敏二 极管PD2的边之间的间隔基本上彼此相等。沿光敏二极管PD1的边延伸 的互连层(Select线32a和TG1线32b)与光敏二极管PD1相对的部分的 长度，与沿光敏二极管PD2的边延伸的互连层(RST线32c和TG2线 32d)与光敏二极管PD2相对的部分的长度基本上彼此相等。
这样，入射到包括共用读取晶体管部分并位于第n行和第n+1行的像 素Pn、Pn+1上的光可以被同样地遮蔽，并且可以获得均一的光接收特性。 尤其是在像素阵列部分10的周边处、光倾斜入射到其上的像素中，在相 邻像素中入射光可以被第一金属层同样地遮蔽。可以获得均一的光接收特 性。
同样在第二金属互连层36中，相邻于光敏二极管PD1的互连层(信 号读取线36a和VR线36b)和光敏二极管PD1的边之间的间隔，与相邻 于光敏二极管PD2的互连层(信号读取线36a和VR线36b)和光敏二极 管PD2的边之间的间隔基本上彼此相等。互连层(信号读取线36a和VR 线36b)和光敏二极管PD1相对的部分的长度，与互连层(信号读取线 36a和VR线36b)和光敏二极管PD2相对的部分的长度基本上彼此相 等。
这样，和在第一金属互连层32中一样，入射到包括共用读取晶体管 部分并位于第n行和第n+1行的像素Pn、P n+1上的光可以被第二金属互连 层36同样地遮蔽，并且可以获得均一的光接收特性。尤其是在像素阵列 部分10的周边处、光倾斜入射到其上的像素中，在相邻像素中入射光可 以被第二金属互连层36同样地遮蔽。可以获得均一的光接收特性。
浮动扩散FD1、浮动扩散FD2和源极跟随器晶体管SF-Tr的栅电极 24SF-Tr经由在第二金属互连层36中形成并沿列向延伸的FD-SF互连36c、 以及形成在第一金属互连层32中的引线互连32f、32h、32j而彼此电连 接。在包括沿行向延伸的互连的第一金属互连层32中，没有形成沿列向 延伸的互连，而是形成引线互连32f、32h、32j以电连接沿列向布置的浮 动扩散FD1、FD2和源极跟随器晶体管SF-Tr的栅电极24SF-Tr。因此，浮 动扩散FD1、FD2和源极跟随器晶体管SF-Tr的栅电极24SF-Tr就可以在不 用复杂的互连布局的情况下彼此电连接。
在有源区域和栅极互连的布局中，转移晶体管TG1、TG2的栅电极 24TG1、24TG2的接触部分25a、25b以及浮动扩散FD1、FD2的接触部分 25c、25d，并不形成在沿列向彼此相邻的光敏二极管PD1、PD2之间的区 域中。接触部分的这种布局允许光敏二极管PD1、PD2的长度沿列向增 加，并且每1个像素的光接收量可以增加。
另外，被连接到浮动扩散的接触插头的数量与传统数量相比更少，这 可以减少结泄漏。
在图2至4所示的结构中，形成浮动扩散FD1、FD2的两个有源区域 被延伸到形成共用读取晶体管部分的有源区域的一侧。形成浮动扩散FD1 的有源区域的形状和形成浮动扩散FD2的有源区域的形状彼此不同。因 此，可能难以由第一和第二金属互连层32、36来保护形成浮动扩散 FD1、FD2的有源区域免于光照。在这种情况下，在第二金属互连层36上 形成第三金属互连层，在其间形成绝缘膜，以由此保护形成浮动扩散 FD1、FD2的有源区域免于光照。但是，当在硅衬底18上较高的位置处形 成金属互连层时，即使是入射到光敏二极管PD1、PD2上的光也被金属层 遮挡，这取决于光的入射角，从而可能有入射到光敏二极管PD1、PD2上 的光量减少的危险。
为了在防止上述入射到光敏二极管PD1、PD2上的光量减少的同时， 保护形成浮动扩散FD1、FD2的有源区域免于光照，将形成浮动扩散 FD1、FD2的有源区域的表面硅化。图5是表面硅化的情况下像素阵列部 分中的栅极互连和有源区域的俯视图，图示了其布局。在图5中，布局由 包括共用读取晶体管部分并沿列向彼此相邻、在第n行和第n+1行中的一 组像素Pn和Pn+1来表示。
如图5所示，在形成光敏二极管PD1的有源区域上和栅电极24TG1与 光敏二极管PD1重叠的部分上，形成用于防止硅化的矩形防硅化图案38a 以覆盖它们。类似地，在形成光敏二极管PD2的有源区域上和栅电极 24TG2与光敏二极管PD2重叠的部分上，形成用于防止硅化的矩形防硅化 图案38b以覆盖它们。
在未被防硅化图案38a、38b覆盖的其余有源区域和栅电极上形成 CoSi膜、TiSi膜或其他的金属硅化膜。
这样，形成浮动扩散FD1、FD2的有源区域的表面硅化可以充分地防 止光入射到金属互连层之间的浮动扩散FD1、FD2上。
在图5中，形成浮动扩散FD1、FD2的有源区域的整个表面被硅化 了。但是，形成浮动扩散FD1、FD2的有源区域中，至少除沿列向彼此相 邻的光敏二极管PD1、PD2之间的区域之外的区域(图5中的粗点划线所 围的区域39)可以被硅化。这种部分硅化可以充分地防止光入射到金属互 连层之间的浮动扩散FD1、FD2上。
优选地，在上述硅化中，栅电极24TG1、24TG2在埋入N型扩散层 26PD1、26PD2上的表面不被硅化。这允许即使在光敏二极管PD1、PD2与 栅电极24TG1、24TG2重叠的部分处也接收入射光，并且可以防止由于硅化 而导致光敏二极管PD1、PD2的光接收面积减少。
另外，优选地使在栅电极24TG1上形成的金属硅化膜和光敏二极管 PD1的位置关系，与在栅电极24TG2上形成的金属硅化膜和光敏二极管 PD2的位置关系基本上相同。这使得可以使光敏二极管PD1、PD2之间的 光接收特性均一。
接着，将参考图6A-6B至10解释制造根据本实施例的固态图像传感 器的方法。图6A-6B至10是根据本实施例的固态图像传感器在制造其的 方法的步骤中沿线A-A’和线B-B’的剖视图。在图6A-6B至10中，并排示 出A-A’线剖视图和B-B’线剖视图。在以下说明中，如图5所示地将形成 浮动扩散的有源区域的表面等等硅化。
首先，通过例如STI在硅衬底18上形成元件隔离区域20(参见图 6A)。这样，在各个像素中限定出具有如图2所示图案的有源区域22。 元件隔离区域20可以由STI或者例如LOCOS来形成。
然后，在硅衬底18中如下形成指定的井等等。
首先，在除了要形成光敏二极管PD1的区域23PD1、要形成转移晶体 管的区域23TG1、要形成浮动扩散FD1的区域23FD1更靠近光敏二极管PD1 的部分区域之外的区域中，以300·keV的加速能量和1×1013～3×1013cm-2 的剂量注入例如硼离子。这样，就在硅衬底18中约750～850nm的深度 处埋入了深P型井40。
接着，在要形成光敏二极管PD1的区域23PD1、要形成转移晶体管的 区域23TG1、要形成浮动扩散FD1的区域23FD1更靠近光敏二极管PD1的 部分区域中，以30keV的加速能量和0.5×1013～3×1012cm-2的剂量注入 例如硼离子。另外，以150keV的加速能量和1×1012～2×1012cm-2的剂量 注入硼离子。这样，就形成了比深P型井40更浅的浅P型井42。
然后，在要形成复位晶体管RST的区域23RST、要形成源极跟随器晶 体管SF-Tr的区域23SF-Tr、和要形成选择晶体管Select的区域23Select中， 以30keV的加速能量和～5×1012cm-2的剂量注入例如硼离子。这样，就形 成了比的P型井42更浅的阈值电压控制层44。阈值电压控制层44控制复 位晶体管RST、源极跟随器晶体管SF-Tr和选择晶体管Select的阈值电 压。
这样，就在硅衬底18中形成了指定的井等等(参见图6B)。
然后，以不同的加速能量注入用于形成埋入N型扩散层26PD1的杂 质，要在埋入N型扩散层26PD1中形成光敏二极管PD1。也就是说，以 135keV的加速能量和1×1012～2×1012cm-2的剂量注入例如磷离子。接 着，以207keV的加速能量和1×1012～2×1012cm-2的剂量注入例如磷离 子。再接着，以325keV的加速能量和1×1012～2×1012cm-2的剂量注入例 如磷离子。在以135keV的加速能量第一次注入磷离子之外，还可以以 250～300keV的加速能量注入砷离子。这样，就在要形成光敏二极管PD1 的区域23PD1中形成了埋入N型扩散层26PD1(参见图7A)。元件隔离区 域20和埋入N型扩散层26PD1被彼此隔开例如约0.2～0.3μm。
然后，例如，在由元件隔离区域20所限定的有源区域中，通过例如 热氧化来形成例如约8nm厚的氧化硅膜的栅极绝缘膜46。
然后，通过例如CVD方法来沉积例如～180nm厚的多晶硅膜。
然后，在多晶硅膜中以20keV的加速能量和4×1015～5×1015cm-2的 剂量注入例如磷离子。
然后，进行30～60分钟例如800℃的热处理，以激活所注入的杂质。
这样，像素阵列部分10的多晶硅膜和外围电路的N型晶体管区域 (未示出)就变成了N+型。
然后，通过光刻和干法刻蚀来图案化多晶硅膜，以形成栅电极24(参 见图7B)。
此时，就形成了栅电极24TG1，重叠了光敏二极管PD1的埋入N型扩 散层26PD1约0.3μm的宽度。
以这样的栅极长度关系来形成栅电极24，源极跟随器晶体管SF-Tr的 栅电极24SF-Tr和栅电极24RST基本上彼此相等，转移晶体管TG1的栅电极 24TG1最长，源极跟随器晶体管SF-Tr的栅电极24SF-Tr和复位晶体管RST的 栅电极24RST第二长，选择晶体管Select的栅电极24Select最短；或者以这 样的栅极长度关系来形成，复位晶体管RST的栅电极24RST和选择晶体管 Select的栅电极24Select基本上彼此相等，转移晶体管TG1的栅电极24TG1 最长，源极跟随器晶体管SF-Tr的栅电极24SF-Tr第二长，复位晶体管RST 的栅电极24RST和选择晶体管Select的栅电极24Select最短。于是，这样来 形成栅电极24，使得转移晶体管TG1的栅电极24TG1的栅极长度在像素的 晶体管中最大。优选地是，应抑制变化的源极跟随器晶体管SF-Tr的栅极 长度，比仅用作开关的选择晶体管Select的更大。
在已形成栅电极24之后，形成要成为各个晶体管的LDD区域的杂质 扩散区域。
首先，通过光刻形成光阻膜(未示出)，以覆盖要形成光敏二极管 PD1的区域23PD1、要形成转移晶体管TG1的区域23TG1、要形成浮动扩散 FD1的区域23FD1更靠近要形成转移晶体管TG1的区域23TG1的区域。接 着，在光阻膜和栅电极24作为掩模的情况下，以20keV的加速能量和～4 ×1013cm-2的剂量注入例如磷离子，来形成要成为复位晶体管RST、源极 跟随器晶体管SF-Tr和选择晶体管Select的LDD区域的杂质扩散区域 48。在已形成杂质扩散区域48之后，去除用作掩模的光阻膜。
然后，形成光阻膜(未示出)，以暴露要形成转移晶体管TG1的区域 23TG1在要形成浮动扩散FD1的区域23FD1的一侧上的区域，以及要形成浮 动扩散FD1的区域23FD1更靠近要形成转移晶体管TG1的区域23TG1的区 域。接着，在光阻膜和栅电极24作为掩模的情况下，以20keV的加速能 量和5×1012～5×1014cm-2的剂量注入例如磷离子，来形成要成为转移晶 体管TG1的LDD区域的杂质扩散区域50。在已形成杂质扩散区域50之 后，去除用作掩模的光阻膜。
然后，在要形成光敏二极管PD1的区域2PD1中以5～10keV的加速 能量和1×1013～5×1013cm-2的剂量注入例如硼离子，以在要形成光敏二 极管PD1的区域23PD1的表面上形成P+型保护层52。P+型层52通过与转 移晶体管TG1的栅电极24TG1自对准来形成。P+型层52掩埋光敏二极管 PD1，使得从埋入N型扩散层26PD1延伸的耗尽层不会与硅/氧化硅膜界面 接触。这样，光敏二极管PD1可以不发生结泄漏。
这样，就形成了杂质扩散区域48、50和P+型保护层52(参见图 8A)。
然后，通过例如CVD方法形成例如100nm厚的氧化硅膜54。
然后，通过光刻形成光阻膜(未示出)，以覆盖要形成光敏二极管 PD1的区域23PD1和转移晶体管TG1的栅电极24TG1在要形成光敏二极管 PD1的区域23PD1的一侧上的部分，并且随后各向异性地刻蚀氧化硅膜 54。这样，就形成了氧化硅膜54的侧壁绝缘膜56，同时将氧化硅膜54留 在要形成光敏二极管PD1的区域23PD1和转移晶体管TG1的栅电极24TG1 在要形成光敏二极管PD1的区域23PD1的一侧上的部分。留在要形成光敏 二极管PD1的区域23PD1和转移晶体管TG1的栅电极24TG1在要形成光敏 二极管PD1的区域23PD1之的一侧上的部分中的氧化硅膜54，用作防止硅化 图案38a，以防止图5所示的硅化。
然后，在氧化硅膜54、栅电极24和侧壁绝缘膜56作为掩模的情况 下，以约15keV的加速能量和约2×1015cm-2的剂量注入例如磷离子，来 形成重杂质扩散区域58。在已形成重杂质注入区域58之后，进行约10秒 钟例如1000℃的热处理，以激活所注入的杂质离子。
然后，通过例如溅射沉积例如约10nm厚的钴膜，并且该钴膜受到例 如约数十秒钟和500～600℃的RTA热处理，从而进行硅化反应。然后， 去除还未反应的Co膜，并进行800～900℃和约数十秒钟的RTA处理。这 样，就在露出硅的表面上的区域中有选择性地形成了金属硅化膜60。此 时，由于在要形成光敏二极管PD1的区域23PD1和转移晶体管TG1的栅电 极24TG1在要形成光敏二极管PD1的区域23PD1的一侧上的部分中形成有 氧化硅膜54，所以在那里没有形成金属硅化膜60(参见图8B)。
然后，通过例如等离子CVD方法沉积例如约70nm厚的氮化硅膜62 和例如约1000nm厚的氧化硅膜64。
接着，通过例如CMP方法抛光氧化硅膜64的表面以将其平整。
然后，通过光刻和干法刻蚀在氧化硅膜64和氮化硅膜62中形成接触 孔66，直到栅电极24或者源极/漏极扩散层上的金属硅化物膜60。
接着，通过例如溅射依次沉积例如～30nm厚的钛膜和例如～50nm 厚的氮化钛膜。接着，通过例如CVD方法在氮化钛膜上沉积～300nm厚 的钨膜。
然后，通过例如CMP方法抛光钨膜、氮化钛膜和钛膜，直到露出氧 化硅膜64的表面，以形成埋入在接触孔66中的接触插头。在图9和10 中，接触插头30由接触插头30h、30i、30e、30g来表示。
接着，在埋入了接触插头30的氧化硅膜64上，通过例如溅射依次沉 积例如～30nm厚的钛膜、例如～50nm厚的氮化钛膜、例如400nm厚的 铝膜、例如～5nm厚的钛膜、例如～50nm厚的氮化钛膜。然后，通过光 刻和干法刻蚀图案化这些金属膜，以形成第一金属互连层32。在图10 中，第一金属互连层32由Selcet线32a、TG1线32b、RST线32c和引线 互连32e、32f、32g、32h、32i来表示。
然后，在其上形成有第一金属互连层32的层间绝缘膜64上，通过例 如高密度等离子CVD方法沉积例如～750nm厚的氧化硅膜。接着，通过 等离子CVD方法形成例如～1100nm厚的氧化硅膜。在已沉积氧化硅膜之 后，通过例如CMP方法抛光氧化硅膜的表面以将其平整。这样，就在其 上形成有第一金属互连层32的层间绝缘膜64上形成了氧化硅膜的层间绝 缘膜68。
在已形成层间绝缘膜68之后，形成埋入层间绝缘膜68的接触插头34 和经由埋入层间绝缘膜68的接触插头34而连接到第一金属互连层32的第 二互连层36。在图10中，接触插头34由接触插头34a、34d、34e来表 示，而第二金属互连层36由信号读取线36a、VR线36b和FD-SF互连 36c来表示。
接着，以与形成层间绝缘膜68相同的方法，在其上形成有第二金属 互连层36的层间绝缘膜68上形成层间绝缘膜70。
接着，在层间绝缘膜70上，通过例如等离子CVD方法沉积氮化硅膜 的覆盖膜72(参见图10)。
这样，就制造了根据图2至5所示本实施例的固态图像传感器。
如上所述，根据本实施例，在其间共用读取晶体管部分并沿列向彼此 相邻的像素Pn、Pn+1，具有形成在位于相对于像素Pn的光敏二极管PD1和 Pn+1的光敏二极管PD2的列向相同侧的区域中的转移晶体管TG1、TG2， 并且具有形成在位于相对于像素Pn的光敏二极管PD1和像素Pn+1的光敏 二极管PD2的相同侧的区域中的共用读取晶体管部分，由此可以确保光敏 二极管PD1、PD2有足够的面积，并且可以使得像素Pn、Pn+1之间的光敏 性和电荷转移特性均一。
根据本实施例，在上述布局中，光敏二极管PD1的形状和光敏二极管 PD2的形状基本上相同，转移晶体管TG1的栅电极24TG1的形状和转移晶 体管TG2的栅电极24TG2的形状基本上相同，由此可以使得像素Pn、Pn+1 之间的光敏性和电荷转移特性进一步均一。
根据本实施例，在上述布局中，转移晶体管TG1的栅电极24TG1相对 于光敏二极管PD1的位置关系和转移晶体管TG2的栅电极24TG2相对于光 敏二极管PD2的位置关系是相同的。也就是说，光敏二极管PD1和光敏 二极管PD2沿列向被彼此间隔开1个像素的间距，并且转移晶体管TG1 的栅电极24TG1和转移晶体管TG2的栅电极24TG2沿列向被彼此间隔开1个 像素的间距，由此可以使得像素Pn、Pn+1之间的光敏性和电荷转移特性进 一步均一。
根据本实施例，即使当在形成光敏二极管PD1、PD2和转移晶体管 TG1、TG2中发生了移位时，像素Pn、Pn+1的布局变化也基本上相同，由 此可以使像素Pn、Pn+1之间的光敏性和电荷转移特性保持均一。
根据本实施例，形成光敏二极管PD1的有源区域沿行向的宽度和在转 移晶体管TG1的栅电极24TG1之下的有源区域沿行向的宽度基本上彼此相 同，并且形成光敏二极管PD2的有源区域沿行向的宽度和在转移晶体管 TG2的栅电极24TG2之下的有源区域沿行向的宽度基本上彼此相同，由此 可以使得从光敏二极管PD1到浮动扩散FD1的电荷转移和从光敏二极管 PD2到浮动扩散FD2的电荷转移十分高效。
根据本实施例，转移晶体管TG1、TG2的栅电极24TG1、24TG2的接触 部分25a、25b以及浮动扩散FD1、FD2的接触部分25c、25d，形成在除 沿列向彼此相邻的光敏二极管PD1、PD2之间的区域之外的区域中，由此 可以使得光敏二极管PD1、PD2的长度沿列向增加，并且可以使得每1个 像素的光接收量较大。
根据本实施例，相邻于光敏二极管PD1的第一和第二金属互连层 32、36和光敏二极管PD1的边之间的间隔，与相邻于光敏二极管PD2的 第一和第二金属互连层32、36和光敏二极管PD2的边之间的间隔基本上 彼此相等，相邻于光敏二极管PD1的第一和第二金属互连层32、36和光 敏二极管PD1相对的部分的长度，与相邻于光敏二极管PD2的第一和第 二金属互连层32、36和光敏二极管PD2相对的部分的长度基本上彼此相 等，由此在其间共用读取晶体管部分的像素Pn、Pn+1之间，第一和第二金 属互连层32、36基本上相同地遮挡入射光，并且可以使得像素Pn、Pn+1之 间的光接收特性均一。
[第二实施例]
将参考图11至16解释根据本发明第二实施例的固态图像传感器。图 11至13是根据本实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了其结构。图 14至16是根据本实施例的固态图像传感器在用于制造其的方法的步骤中 的剖视图，其示出了该方法。本实施例与根据第一实施例的固态图像传感 器相同的那些部件由相同的标号表示，以免重复或简化其解释。
除了第一和第二金属互连层32、36在布局上彼此不同，另外还设置 了第三金属互连层，根据本实施例的固态图像传感器在电路图、基本结构 和制造方法上与根据第一实施例的固态图像传感器相同。将参考图11至 13解释根据本实施例的固态图像传感器的结构。图11是根据本实施例的 固态图像传感器的像素阵列部分中第一金属互连层的俯视图，示出了其布 局。图12是根据本实施例的固态图像传感器的像素阵列部分中第二金属 互连层的俯视图，示出了其布局。图13是根据本实施例的固态图像传感 器的像素阵列部分中第三金属互连层的俯视图，示出了其布局。
像素阵列部分10中有源区域和栅极互连的布局与根据图2所示第一 实施例的固态图像传感器相同，并将省略其解释。
如图11所示，第一金属互连层32包括经由接触插头30a电连接到栅 电极24Select的Selcet线32a、经由接触插头30b电连接到栅电极24TG1的 TG1线32b、经由接触插头30c电连接到栅电极24RST的RST线32c、和经 由接触插头30d电连接到栅电极24TG2的TG2线32d。第一金属互连层32 还包括经由接触插头30e电连接到选择晶体管Select的源极区域的引线互 连32e、经由接触插头30f电连接到栅电极24SF-Tr的引线互连32f、经由接 触插头30g电连接到源极跟随器晶体管SF-Tr的漏极区域的引线互连 32g、经由接触插头30h电连接到浮动扩散FD1的引线互连32h、经由接 触插头30i电连接到复位晶体管RST的漏极区域的引线互连32i、和经由 接触插头30j电连接到浮动扩散FD2的引线互连32j。
在根据本实施例的固态图像传感器中，经由接触插头30h电连接到浮 动扩散FD1的引线互连32h，和经由接触插头30j电连接到浮动扩散FD2 的引线互连32j具有基本上相同的形状。电互连到浮动扩散FD1的引线互 连32h和TG1线32b之间的间隔，与电连接到浮动扩散FD2的引线互连 32j和TG2线32d之间的间隔基本上彼此相等。电连接到浮动扩散FD1的 引线互连32h和TG1线32b相对的部分的长度，与电连接到浮动扩散FD2 的引线互连32j和TG2线32d相对的部分的长度基本上彼此相等。
如图12所示，第二金属互连层36包括：经由接触插头34a电连接到 选择晶体管Select的源极区域的信号读取线36a；分别经由接触插头34d、 34e、34f电连接到源极跟随器晶体管SF-Tr的栅电极24SF-Tr、浮动扩散 FD1和浮动扩散FD2的FD-SF互连36c。第二金属互连层36还包括分别 经由接触插头34g、34h电连接到源极跟随器晶体管SF-Tr的漏极区域和复 位晶体管RST的漏极区域的引线互连(中继互连)36g、36h。第二金属互 连层36不包括如同根据第一实施例的固态图像传感器中那样的，经由接 触插头电连接到源极跟随器晶体管SF-Tr的漏极区域和复位晶体管RST的 漏极区域的VR线。
信号读取线36a和FD-SF互连线36c分别沿列向延伸。引线互连36g 和引线互连36h被分别设置在信号读取线36a和FD-SF互连线36c之间。
信号读取线36a具有向着浮动扩散FD1宽度增大的加宽部分37a1和向 着浮动扩散FD2宽度增大的加宽部分37a2。加宽部分37a1覆盖浮动扩散 FD1以保护浮动扩散FD1免于光照，加宽部分37a2覆盖浮动扩散FD2以 保护浮动扩散FD2免于光照。
FD-SF互连36c沿较短的长度对着信号读取线36a和电连接到由第三 金属互连层76所形成的每个VR线(参见图13)的引线互连36g、36h， 所述VR线将在后面描述。
相邻于光敏二极管PD1的互连层(信号读取线36a、FD-SF互连 36c)和光敏二极管PD1的边之间的间隔，与相邻于光敏二极管PD2的互 连层(信号读取线36a、FD-SF互连36c)和光敏二极管PD2的边之间的 间隔基本上彼此相等。相邻于光敏二极管PD1的互连层(信号读取线 36a、FD-SF互连36c)和光敏二极管PD1相对的部分的长度，与相邻于光 敏二极管PD2的互连层(信号读取线36a、FD-SF互连36c)和光敏二极 管PD2相对的部分的长度基本上彼此相等。
尤其是，与光敏二极管PD1、PD2相邻的FD-SF互连36c不仅在接触 插头34d、34f之间延伸，而且从接触插头34d延伸到光敏二极管PD1的 端部，如图12中的虚线椭圆所围的。这样，FD-SF互连36c和光敏二极管 PD1相对的部分的长度，与FD-SF互连36c和光敏二极管PD2相对的部分 的长度基本上彼此相等。
信号读取线36a对着光敏二极管PD1的加宽部分37a1的长度，与信号 读取线36a对着光敏二极管PD2的加宽部分37a2的长度基本上彼此相等。
这样，第二金属互连层36和光敏二极管PD1相邻、对着光敏二极管 PD1的部分的长度，与第二金属互连层36和光敏二极管PD2相邻、对着 光敏二极管PD2的部分的长度基本上彼此相等。
根据本实施例的固态图像传感器还包括在第二金属互连层36上形成 的第三金属互连层76，在其间形成层间绝缘膜。
如图13所示，第三金属互连层76形成了VR线，该VR线分别经由 接触插头74a、74b电连接到源极跟随器晶体管SF-Tr的漏极区域和复位晶 体管RST的漏极区域。
VR线76沿列向延伸。VR线76经由接触插头30g、第一金属互连层 32的引线互连32g、接触插头34g、第二金属互连层36的引线互连36g、 和接触插头74a电连接到源极跟随器晶体管SF-Tr的漏极区域。VR线76 经由第一金属互连层32的引线互连32i、接触插头34h、第二金属互连层 36的引线互连36b、和接触插头74b电连接到复位晶体管RST的漏极区 域。
根据本实施例的固态图像传感器的特征主要在于，在第一金属互连层 32中，电连接到浮动扩散FD1的引线互连32h和TG1线32b之间的间 隔，与电连接到浮动扩散FD2的引线互连32j和TG2线32d之间的间隔基 本上彼此相等，并且电连接到浮动扩散FD1的引线互连32h和TG1线32b 相对的部分的长度，与电连接到浮动扩散FD2的引线互连32j和TG2线 32d相对的部分的长度基本上彼此相等。
这样，就可以使得电连接到浮动扩散FD1的引线互连32h和TG1线 32b之间的连接间电容(inter-connection capacitance)，与电连接到浮动扩 散FD2的引线互连32j和TG2线32d之间的连接间电容基本上彼此相等。 结果，可以使得TG1线32b的电压对浮动扩散FD1的影响，与TG2线 32d的电压对浮动扩散FD2的影响基本上相同。因此，在接通转移晶体管 TG1电荷转移时浮动扩散FD1的电压，与在接通转移晶体管TG2电荷转 移时浮动扩散FD2的电压之间不会产生大的差别。
在第一金属互连层32中，相邻于光敏二极管PD1的互连层(Select线 32a、TG1线32b)和光敏二极管PD1的边之间的间隔，与相邻于光敏二 极管PD2的互连层(RST线32c、TG2线32d)和光敏二极管PD2的边之 间的间隔基本上彼此相等。相邻于光敏二极管PD1的互连层(Select线 32a、TG1线32b)和光敏二极管PD1相对的部分的长度，与相邻于光敏 二极管PD2的互连层(RST线32c和TG2线32d)和光敏二极管PD2相 对的部分的长度基本上彼此相等。因此，在位于第n行和第n+1行并共用 读取晶体管部分的像素Pn、Pn+1中，入射光可以被第一金属互连层32基本 上同样地遮挡，并且可以获得均一的光接收特性。尤其是，即使在像素阵 列部分10的周边处、光倾斜入射到其上的像素中，在相邻像素中入射光 也可以被第一金属互连层32基本上同样地遮挡，并且可以获得均一的光 接收特性。
根据本实施例的固态图像传感器的特征还在于，在第二金属互连层36 中，FD-SF互连线36c沿较短的长度对着电连接到由第三金属互连层76所 形成的VR线的引线互连36g、36h。
这样，就可以分别减小FD-SF互连36c和信号读取线36a之间的连接 间电容、以及FD-SF互连36c和VR线76之间的连接间电容，并且可以减 小浮动扩散FD1、FD2的电容。因此，可以改善信号电荷的转换效率。
另外，在第二金属互连层36中，相邻于光敏二极管PD1的互连层 (信号读取线36a、FD-SF互连线36c)和光敏二极管PD1的边之间的间 隔，与相邻于光敏二极管PD2的互连层(信号读取线36a、FD-SF互连 36c)和光敏二极管PD2的边之间的间隔基本上彼此相等。相邻于光敏二 极管PD1的互连层(信号读取线36a、FD-SF互连36c)和光敏二极管 PD1相对的部分的长度，与相邻于光敏二极管PD2的互连层(信号读取线 36a、FD-SF互连36c)和光敏二极管PD2相对的部分的长度基本上彼此相 等。因此，在位于第n行和第n+1行并共用读取晶体管部分的像素Pn、 Pn+1中，入射光可以被第二金属互连层36基本上同样地遮挡，并且可以获 得均一的光接收特性。尤其是，即使在像素阵列部分10的周边处、光倾 斜入射到其上的像素中，在相邻像素中入射光也可以被第二金属互连层36 基本上同样地遮挡，并且可以获得均一的光接收特性。
接着，将参考图14至16解释制造根据本实施例的固态图像传感器的 方法。图14至16是根据本实施例的固态图像传感器在制造其的方法的步 骤中沿图12中的线A-A’和线B-B’的剖视图。在图14至16中，并排示出 A-A’线剖视图和B-B’线剖视图。
首先，以与制造根据本发明第一实施例的固态图像传感器的方法相同 的方式，进行从第一步到形成连接到埋入层间绝缘膜68的第一金属互连 层32的接触插头34(参见图14)的制造步骤。
接着，以与制造根据本发明第一实施例的固态图像传感器的方法相同 的方式，形成第二金属互连层36。在本实施例中，在第二金属互连层36 中并不形成VR线，而是在第二金属互连层36中形成引线互连36g、36h (参见图15)。
然后，形成层间绝缘膜70来掩埋第二金属互连层36之后，以与形成 其他金属互连层相同的方式来形成埋入层间绝缘膜70的接触插头74和经 由接触插头74连接到第二金属互连层36的第三金属互连层76。在第三金 属互连层76中形成VR线。
接着，在其上形成了第三金属互连层76的层间绝缘膜70上，以与形 成层间绝缘膜68、70相同的方式形成层间绝缘膜78。
然后，通过例如等离子CVD方法在层间绝缘膜78上沉积氮化硅膜的 覆盖膜72(参见图16)。
这样，就制造了根据本实施例的固态图像传感器。
(改进)
接着，将参考图17解释根据本实施例的一个改进的固态图像传感 器。图17是根据本改进的固态图像传感器的像素阵列部分中第三金属互 连层的俯视图，示出了其布局。
如图17所示，在根据本改进的固态图像传感器中，沿行向和列向延 伸地形成VR线76。也就是说，将VR线76形成矩阵，这允许VR线76 起遮光膜的作用。在未形成VR线76的开口80中，布置光敏二极管 PD1、PD2。
第一金属互连层32和第二金属互连层36的与光敏二极管PD1、PD2 相邻的端部位于开口80内。
如上所述，在第一金属互连层32中，相邻于光敏二极管PD1的互连 层(Select线32a、TG1线32b)和光敏二极管PD1的边之间的间隔，与相 邻于光敏二极管PD2的互连层(RST线32c、TG2线32d)和光敏二极管 PD2的边之间的间隔基本上彼此相等。相邻于光敏二极管PD1的互连层 (Select线32a、TG1线32b)和光敏二极管PD1相对的部分的长度，与相 邻于光敏二极管PD2的互连层(RST线32c和TG2线32d)和光敏二极管 PD2相对的部分的长度基本上彼此相等。
同样在第二金属互连层36中，相邻于光敏二极管PD1的互连层(信 号读取线36a、FD-SF互连线36c)和光敏二极管PD1的边之间的间隔， 与相邻于光敏二极管PD2的互连层(信号读取线36a、FD-SF互连线 36c)和光敏二极管PD2的边之间的间隔基本上彼此相等。相邻于光敏二 极管PD1的互连层(信号读取线36a、FD-SF互连线36c)和光敏二极管 PD1相对的部分的长度，与相邻于光敏二极管PD2的互连层(信号读取线 36a、FD-SF互连线36c)和光敏二极管PD2相对的部分的长度基本上彼此 相等。
在由第三金属互连层76所形成的VR线中，相邻于光敏二极管PD1 的VR线76和光敏二极管PD1的边之间的间隔，与相邻于光敏二极管 PD2的VR线76和光敏二极管PD2的边之间的间隔基本上彼此相等。相 邻于光敏二极管PD1的VR线76和光敏二极管PD1相对的部分的长度， 与相邻于光敏二极管PD2的VR线76和光敏二极管PD2相对的部分的长 度基本上彼此相等。
因此，光敏二极管PD1、PD2的周围被第一到第三金属互连层32、 36、37同样地遮住了光，并且可以使得处在第n行的像素Pn和第n+1行 的像素Pn+1之间光敏性均一。
如上所述，VR线76沿行向和列向延伸，以由此起遮光膜的作用。
[第三实施例]
接着，将参考图18解释根据本发明第三实施例的固态图像传感器。 图18是根据本实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了其结构。本实 施例与根据第一实施例的固态图像传感器相同的那些部件由相同的标号表 示，以免重复或简化其解释。
除了转移晶体管TG1、TG2的栅电极24TG1、24TG2的平面形状不同， 根据本实施例的固态图像传感器在电路图、基本结构和制造方法上与根据 第一实施例的固态图像传感器相同。将参考图18解释根据本实施例的固 态图像传感器的结构。图18是像素阵列部分中有源区域和栅极互连的布 局的俯视图。
如图18所示，在根据本实施例的固态图像传感器中，形成转移晶体 管TG1的栅电极24TG1，以覆盖PD1/TG1/FD1区域22a平行于行向的端 部。因此，在PD1/TG1/FD1区域22a的突出区域以及栅电极24TG1和栅电 极24RST之间的RST区域22d中形成浮动扩散FD1。也就是说，浮动扩散 FD1并不形成在沿列向相邻的转移晶体管TG1和光敏二极管PD2之间的 区域中。栅电极24TG1在光敏二极管PD1一侧的边与栅电极24TG1在浮动扩 散FD1一侧的边彼此基本上直角相交。栅电极24TG1在光敏二极管PD1一 侧的边的宽度，大于栅电极24TG1在浮动扩散FD1一侧的边的宽度。
转移晶体管TG2的栅电极24TG2也具有与上述转移晶体管TG1的栅电 极24TG1相同的平面形状。形成转移晶体管TG2的栅电极24TG2，以覆盖 PD2/TG2/FD2区域22b平行于行向的端部。因此，在PD2/TG2/FD2区域 22b形成接触部分25d的突出区域中形成浮动扩散FD2。也就是说，浮动 扩散FD2并不形成在沿列向相邻的转移晶体管TG2和光敏二极管PD1之 间的区域中。栅电极24TG2在光敏二极管PD2一侧的边与栅电极24TG2在浮 动扩散FD2一侧的边彼此基本上直角相交。栅电极24TG2在光敏二极管 PD2一侧的边的宽度，大于栅电极24TG2在浮动扩散FD2一侧的边的宽 度。
这样，在分别位于相对于转移晶体管TG1的栅电极24TG1和转移晶体 管TG2的栅电极24TG2沿行向的相同侧的区域中，形成浮动扩散FD1和浮 动扩散FD2。
像素阵列部分10中第一和第二金属互连层32、36的布局与根据第一 实施例的固态图像传感器相同，因此将省略对这些层的解释。
根据本实施例的固态图像传感器的特征主要在于，在沿列向彼此相 邻、位于第n行和第n+1行并包括共用读取晶体管部分的像素Pn、Pn+1 中，浮动扩散FD1并不形成在沿列向相邻的转移晶体管TG1和光敏二极 管PD2之间的区域中，并且浮动扩散FD2并不形成在沿列向相邻的转移 晶体管TG2和光敏二极管PD1之间的区域中。也就是说，根据本实施例 的固态图像传感器的特征主要在于，在分别位于相对于转移晶体管TG1的 栅电极24TG1和转移晶体管TG2的栅电极24TG2沿行向的相同侧的区域 中，形成浮动扩散FD1和浮动扩散FD2。
在包括共用读取晶体管部分的像素组中，通过金属互连来电连接两个 像素的浮动扩散。因此，通常浮动扩散的电容总体上增大，并且电荷电压 转换的效率降低。
在根据本实施例的固态图像传感器中，浮动扩散FD1并不形成在沿列 向相邻的转移晶体管TG1和光敏二极管PD2之间的区域中，并且浮动扩 散FD2并不形成在沿列向相邻的转移晶体管TG2和光敏二极管PD1之间 的区域中。这样，与根据第一实施例的固态图像传感器相比，可以使浮动 扩散FD1、FD2的总面积更小。因此，与根据第一实施例的固态图像传感 器相比，可以使浮动扩散FD1、FD2的总电容更小，并且可以抑制电荷电 压转换效率的降低。
浮动扩散FD1并不形成在沿列向相邻的转移晶体管TG1和光敏二极 管PD2之间的区域中，并且浮动扩散FD2并不形成在沿列向相邻的转移 晶体管TG2和光敏二极管PD1之间的区域中。这允许光敏二极管PD1、 PD2在列向上更长。
(改进)
接着，将参考图19解释根据本实施例的一个改进的固态图像传感 器。图19是根据本改进的固态图像传感器的像素阵列部分中有源区域和 栅极互连的俯视图，示出了其布局。
如图19所示，在根据本改进的固态图像传感器中，转移晶体管TG1 的栅电极24TG1被形成为，其一部分覆盖PD1/TG1/FD1区域22a平行于行 向的端部的一部分。栅电极24TG1的平面形状是上述图18中所示栅电极 24TG1将靠近浮动扩散FD1的拐角切掉了的形状。栅电极24TG1在光敏二极 管PD1一侧的边与栅电极24TG1在浮动扩散FD1一侧的边的一部分彼此基 本上直角相交。栅电极24TG1在光敏二极管PD1一侧的边的宽度，大于栅 电极24TG1在浮动扩散FD1一侧的边的宽度。这样，浮动扩散FD1不仅形 成在上述图18所示的区域中，而且形成在暴露在栅电极24TG1的拐角被切 掉的区域中的有源区域22中。
转移晶体管TG2的栅电极24TG2也具有和上述转移晶体管TG1的栅电 极24TG1相同的平面形状。也就是说，转移晶体管TG2的栅电极24TG2的 一部分被形成为，覆盖PD2/TG2/FD2区域22b平行于行向的端部的一部 分。栅电极24TG2的平面形状是上述图18中所示栅电极24TG2将靠近浮动 扩散FD2的拐角切掉了的形状。栅电极24TG2在光敏二极管PD2一侧的边 与栅电极24TG2在浮动扩散FD2一侧的边的一部分彼此基本上直角相交。 栅电极24TG2在光敏二极管PD2一侧的边的宽度，大于其在浮动扩散FD2 一侧的边的宽度。这样，浮动扩散FD2不仅形成在上述图18所示的区域 中，而且形成在暴露在栅电极24TG2的拐角被切掉的区域中的有源区域22 中。
如上所述，在根据本改进的固态图像传感器中，浮动扩散FD1、FD2 还被形成在暴露在通过切掉栅电极24TG1、24TG2的拐角而限定的区域中的 有源区域中。因此，可以使得通过转移晶体管TG1到浮动扩散FD1的电 荷转移、以及通过转移晶体管TG2到浮动扩散FD2的电荷转移平稳，并 且电荷转移效率与图18中所示的固态图像传感器的相比可以更高。
[第四实施例]
将参考图20解释根据第四实施例的固态图像传感器。图20是根据本 实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了其结构。本实施例与根据第一 实施例的固态图像传感器相同的那些部件由相同的标号表示，以免重复或 简化其解释。
除了包括共用读取晶体管部分的像素在像素阵列部分10中具有彼此 不同的位置关系，根据本实施例的固态图像传感器在电路图、基本结构和 制造方法上与根据第一实施例的固态图像传感器相同。将参考图20解释 根据本实施例的固态图像传感器的结构。图20是像素阵列部分中有源区 域和栅极互连的布局的俯视图。
如图20所示，在根据本实施例的固态图像传感器中，读取晶体管部 分在像素阵列部分10中彼此对角相邻的像素之间共用，所述彼此对角相 邻的像素即位于第n行和第m列的像素Pn，m和位于第n+1行和第m+1列 的像素Pn+1，m+1。
如同在根据第一实施例的固态图像传感器中一样，包括共用读取晶体 管部分的像素Pn，m、Pn+1，m+1分别包括光敏二极管PD1、PD2、转移晶体管 TG1、TG2和浮动扩散FD1、FD2。像素Pn，m、Pn+1，m+1的光敏二极管 PD1、PD2具有基本上相同的形状，并分别沿行向和列向被彼此间隔开1 个像素的间距。像素Pn，m、Pn+1，m+1的转移晶体管TG1、TG2的栅电极 24TG1、24TG2除接触部分25a、25b之外具有基本上相同的形状，并分别沿 行向和列向被彼此间隔开1个像素的间距。
要形成共用读取晶体管部分的有源区域22被设置在位于第n行和第 m列的像素Pn，m中，并且被设置在与像素Pn，m沿列向相邻并与像素Pn+1，m+1 沿行向相邻的像素Pn+1，m中，像素Pn+1，m位于第n+1行和第m列。
也就是说，在像素Pn，m中，设置了共用读取晶体管部分的Select/SF-Tr 区域22c，在该区域中形成选择晶体管Select和源极跟随器晶体管SF-Tr。 在像素Pn+1m中，设置了共用读取晶体管部分的RST区域22d，在该区域 中形成复位晶体管RST。设置在像素Pn+1，m中的RST区域22d一体连到设 置在像素Pn，m中的PD1/TG1/FD1区域22a。
在像素Pn，m的光敏二极管PD1和像素Pn+1，m的光敏二极管PD2的组与 像素Pn，m+1的光敏二极管PD1和像素Pn+1，m+1的光敏二极管PD2的组之间的 区域中，分别形成Select/SF-Tr区域22c和RST区域22d。这样共用读取 晶体管部分就分别形成在像素Pn，m的光敏二极管PD1和像素Pn+1，m的光敏 二极管PD2的组与像素Pn，m+1的光敏二极管PD1和像素Pn+1，m+1的光敏二极 管PD2的组之间的区域中。
在像素Pn+1，m+1中，与转移晶体管TG1的栅电极24TG1的接触部分25a 被引出的方向相反地，引出转移晶体管TG2的栅电极24TG2的接触部分 25b。浮动扩散FD2的接触部分25d被引出到像素Pn+1，m中，以位于像素 Pn+1，m的光敏二极管PD2和像素Pn+1，m+1的光敏二极管PD2之间，浮动扩散 FD1的接触部分25c位于该处。
如上所述，可以在像素阵列部分10中彼此对角相邻的像素之间共用 读取晶体管部分。
(改进)
接着，将参考图21解释根据本实施例的一个改进的固态图像传感 器。图21是根据本改进的固态图像传感器的像素阵列部分中有源区域和 栅极互连的俯视图，示出了其布局。
在根据本改进的固态图像传感器中，如上所述彼此对角相邻并包括共 用读取晶体管部分的各个像素的转移晶体管的栅电极，具有与根据图18 所示第三实施例的固态图像传感器相同的形状。
如图21所示，形成位于第n行和第m列的像素P n，m的转移晶体管 TG1的栅电极24TG1，以覆盖PD1/TG1/FD1区域22a平行于行向的边。这 样，在PD1/TG1/FD1区域22a的突出区域以及栅电极24TG1和栅电极24RST 之间的RST区域22d中形成浮动扩散FD1。也就是说，浮动扩散FD1并 不形成在沿列向彼此相邻的转移晶体管TG1和光敏二极管PD2之间的区 域中。栅电极24TG1在光敏二极管PD1一侧的边与栅电极24TG1在浮动扩散 FD1一侧的边彼此基本上直角相交。栅电极24TG1在光敏二极管PD1一侧 的边的宽度，大于栅电极24TG1在浮动扩散FD1一侧的边的宽度。
位于第n+1行和第m+1列的像素Pn+1，m+1的转移晶体管TG2的栅电极 24TG2的平面形状与上述转移晶体管TG1的栅电极24TG1的相同。形成转移 晶体管TG2的栅电极24TG2，以覆盖PD2/TG2/FD2区域22b平行于行向的 边。这样，在PD2/TG2/FD2区域22b中设置了接触部分25d的突出区域中 形成浮动扩散FD2。也就是说，浮动扩散FD2并不形成在沿列向彼此相邻 的转移晶体管TG2和光敏二极管PD1之间的区域中。栅电极24TG2在光敏 二极管PD2一侧的边与栅电极24TG2在浮动扩散FD2一侧的边彼此基本上 直角相交。栅电极24TG2在光敏二极管PD2一侧的边的宽度，大于栅电极 24TG2在浮动扩散FD2一侧的边的宽度。
以上已描述的像素Pn，m的栅电极24TG1在浮动扩散FD1一侧的边与像 素Pn+1，m+1的栅电极24TG2在浮动扩散FD2一侧的边彼此相对。
在上述布局中，当在制造过程中沿行向发生移位时，浮动扩散FD1面 积的变化量正好与浮动扩散FD2面积的变化量相反。具体而言，浮动扩散 FD2的面积减小的量即浮动扩散FD1面积的增加量，而浮动扩散FD2的 面积增大的量即浮动扩散FD1面积的减小量。
在上述布局中，即使当沿行向发生移位时，浮动扩散FD1、FD2的总 面积也从不改变。也就是说，浮动扩散FD1、FD2的总电容从不改变。
如上所述，彼此对角相邻并包括共用读取晶体管部分的各个像素的转 移晶体管的栅电极的形状，与根据图18所示第三实施例的固态图像传感 器的相同，由此即使当在制造过程中沿行向发生移位时，可以防止浮动扩 散FD1、FD2的总电容变化。
[第五实施例]
将参考图22和23解释根据本发明第五实施例的固态图像传感器。图 22是根据本实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了其结构。图23是 根据本实施例的固态图像传感器的剖视图，示出了其结构。本实施例与根 据第一和第二实施例的固态图像传感器相同的那些部件由相同的标号表 示，以免重复或简化其解释。
根据本实施例的固态图像传感器，是根据图17所示第二实施例的改 进、包括用于使入射到光敏二极管上的光聚光的微透镜的固态图像传感 器。将参考图22和23解释根据本实施例的固态图像传感器的结构。图22 是像素阵列部分中微透镜的布局的俯视图。图23是沿图22中的线A-A’和 线B-B’的剖视图。在图23中，并排示出A-A’线剖视图和B-B’线剖视 图。
如图23所示，在掩埋由第三金属互连层76形成的VR线的层间绝缘 膜78上形成覆盖膜72。在覆盖膜72上形成绝缘膜80。微透镜82布置在 覆盖膜72在光敏二极管PD1之上的区域中。将滤色器84埋入在微透镜82 之下的绝缘膜80中。
这样，就将微透镜82布置在光敏二极管PD1上，滤色器84位于其 间。
在像素阵列部分10中的各个像素上布置微透镜82，滤色器84置于其 间。也就是说，如图22所示，为像素阵列部分10中各个像素的光敏二极 管布置微透镜82，其间距与光敏二极管沿行向和列向的间距相同。在像素 阵列部分10的中心附近，使光敏二极管的中心基本上与微透镜82的中心 一致地来布置微透镜82。
如上所述，根据本实施例的固态图像传感器的特征主要在于，为各个 光敏二极管布置微透镜82，其间距与光敏二极管沿行向和列向的间距相 同，并且在像素阵列部分10的中心附近，光敏二极管的中心与微透镜82 的中心基本上彼此一致。这样布置微透镜82，由此在像素之间共用读取晶 体管部分，可以使得像素之间的光接收特性均一。
在本实施例中，在根据图17所示第二实施例的改进的固态图像传感 器中布置微透镜82，但是在根据其他实施例的固态图像传感器中，可以与 本实施例中一样，布置微透镜82。
[第六实施例]
将参考图24和25解释根据本发明第六实施例的固态图像传感器。图 24和25是根据本实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了其结构。本 实施例与根据第一和第二实施例的固态图像传感器相同的那些部件由相同 的标号表示，以免重复或简化其解释。
除了在其间共用读取晶体管部分的像素的像素阵列部分10中第二和 第三金属互连层36、76的布局，以及包括共用读取晶体管部分的像素组 不同于第二实施例中的像素，根据本实施例的固态图像传感器在基本结构 和制造方法上与根据第二实施例的固态图像传感器相同。将参考图24和 25解释根据本实施例的固态图像传感器的结构。图24是根据本实施例的 固态图像传感器的像素阵列部分中第二金属互连层的俯视图。图25是根 据本实施例的固态图像传感器的像素阵列部分中第三金属互连层的俯视 图。在图24和25中，像素阵列部分10由基本上正方的2×3的像素单元 表示。
在沿列向相邻的像素中，位于第n行和第n+1行的像素Pn、Pn+1具有 与根据第二实施例的固态图像传感器相同的有源区域和栅极互连的布局。 另一方面，位于第n-1行的像素Pn-1具有与位于第n+1行的像素Pn+1相同 的有源区域和栅极互连的布局。也就是说，像素Pn-1的光敏二极管PD0、 转移晶体管TG0和浮动扩散FD0与像素Pn+1的光敏二极管PD2、转移晶 体管TG2和浮动扩散FD2相同。
在根据本实施例的固态图像传感器中，在沿列向相邻的像素中，位于 第n-1行的像素Pn-1与位于第n行的像素Pn在其间共用读取晶体管部分。
在共用读取晶体管部分中，选择晶体管Select和源极跟随器晶体管 SF-Tr被布置在位于第n行的像素Pn中，而复位晶体管RST被布置在位于 第n+1行的像素Pn+1中。
在如此共用读取晶体管部分的情况下，如图24所示在第二金属互连 层36中，FD-SF互连36c按下述顺序分别经由接触插头34i、34j、34k电 连接到位于第n-1行的像素Pn-1的浮动扩散FD0、位于第n行的像素Pn的 源极跟随器晶体管SF-Tr的栅电极24SF-Tr、和位于第n行的像素Pn的浮动 扩散FD1，其中浮动扩散FD1的接触部分25c被引入位于第n+1行的像素 Pn+1。
这样，在沿列向彼此相邻并包括共用读取晶体管部分的像素Pn-1和Pn 中，浮动扩散FD0、源极跟随器晶体管SF-Tr的栅电极24SF-Tr和浮动扩散 FD1按所述顺序沿列向布置，并通过FD-SF互连36c彼此电连接。
如图25所示，由第三金属互连层76形成的VR线沿行向和列向延 伸，并起遮光膜的作用。在未形成VR线76的开口80中，布置各个像素 的光敏二极管。在沿行向延伸的VR线与沿列向延伸的VR线76彼此相交 的区域中，与VR线76一体形成矩形的金属层86。
和本实施例中一样，合适地改变金属互连的布局，由此具有和位于第 n+1行的像素Pn+1相同的有源区域和栅极互连的布局的位于第n-1行的像 素Pn-1，与位于第n行的像素Pn可以在其间共用读取晶体管部分。
将形成在第三金属互连层76中的开口80形成为更近似于圆形的形 状，由此可以使得像素间的光敏二极管的光接收更均一。
[第七实施例]
将参考图26至29解释根据本发明第七实施例的固态图像传感器。图 26至29是根据本实施例的固态图像传感器的俯视图，示出了其结构。本 实施例与根据第一和第二实施例的固态图像传感器相同的那些部件由相同 的标号表示，以免重复或简化其解释。
根据本实施例的固态图像传感器的特征在于，像素Pn的浮动扩散FD1 的形状和像素Pn+1的浮动扩散FD2的形状基本上相同，并且特征还在于， 像素之间共用的选择晶体管、源极跟随器晶体管SF-Tr和复位晶体管RST 形成在一个连续的有源区域中。将参考图26至29解释根据本实施例的固 态图像传感器的结构。图26是根据本实施例的固态图像传感器的像素阵 列部分中有源区域和栅极互连的布局的俯视图。图27是根据本实施例的 固态图像传感器的像素阵列部分中第一金属互连层的布局的俯视图。图28 是根据本实施例的固态图像传感器的像素阵列部分中第二金属互连层的布 局的俯视图。图29是根据本实施例的固态图像传感器的像素阵列部分中 第三金属互连层的布局的俯视图。
在图26至29中，像素阵列部分10中布置成矩阵的多个像素由位于第 n行和第n+1行、在第m列中沿列向彼此相邻并包括共用读取晶体管部分 的像素Pn、Pn+1表示。沿列向彼此相邻并包括共用读取晶体管部分的像素 组Pn、Pn+1被布置成沿行向有1个像素的间距，并沿列向有2个像素的间 距。
如图26所示，由元件隔离区域20在硅衬底18上限定出有源区域 22a～22f。沿列向彼此相邻、具有共用读取晶体管部分的像素Pn、Pn+1的 有源区域22包括下面将描述的PD1/TG1/FD1区域22a、PD2/TG2/FD2区 域22b和读取晶体管区域22e。
位于第n行的像素Pn具有设置了光敏二极管PD1、转移晶体管TG1 和浮动扩散FD1的PD1/TG1/FD1区域22a，该区域22a包括沿列向拉长的 宽矩形区域、和与该宽矩形区域相连并从该宽矩形区域与列向平行的一侧 突出的突出区域。接触部分25c被设置在PD1/TG1/FD1区域22a的突出区 域的端部。接触部分25c经由接触插头30h、引线互连32h(参见图27) 和接触插头34e(参见图28)电连接到后面将描述的用于将浮动扩散FD1 和浮动扩散FD2彼此电连接的FD-SF互连36c(参见图28)。
位于第n+1行的像素Pn+1具有设置了光敏二极管PD2、转移晶体管 TG2和浮动扩散FD2的PD2/TG2/FD2区域22b，该区域22b包括沿列向拉 长的宽矩形区域、和与该宽矩形区域相连并从该宽矩形区域与列向平行的 一侧突出的突出区域。接触部分25d被设置在PD2/TG2/FD2区域22b的突 出区域的端部。接触部分25d经由接触插头30j、引线互连32j(参见图 27)和接触插头34f(参见图28)电连接到后面将描述的用于将浮动扩散 FD1和浮动扩散FD2彼此电连接的FD-SF互连36c(参见图28)。
PD1/TG1/FD1区域22a和PD2/TG2/FD2区域22b具有基本相同的形 状。PD1/TG1/FD1区域22a在像素Pn中的位置和PD2/TG2/FD2区域22b 在像素Pn+1中的位置基本相同。也就是说，PD1/TG1/FD1区域22a和 PD2/TG2/FD2区域22b基本上沿列向被彼此间隔开1个像素的间距。
与根据第一和第二实施例的固态图像传感器相比，根据本实施例的固 态图像传感器被改变，以使得如上所述，PD1/TG1/FD1区域22a和 PD2/TG2/FD2区域22b具有基本相同的形状，此外，按下面将描述的来改 变形成有共用读取晶体管部分的有源区域的布局。
位于第n行的像素Pn包括要形成共用读取晶体管部分的复位晶体管 RST的RST区域22d。RST区域22d位于像素Pn与列向平行的一边的与 PD1/TG1/FD1区域22a相对的一侧。RST区域22d的形状是沿列向更长的 矩形。
位于第n+1行的像素Pn+1包括Select/SF-Tr区域22c，在该区域22c中 形成共用读取晶体管部分的选择晶体管Select和源极跟随器晶体管SF- Tr。Select/SF-Tr区域22c位于像素Pn+1与列向平行的一边的与 PD2/TG2/FD2区域22b相对的一侧。Select/SF-Tr区域22c的形状是沿列向 更长的矩形。
Select/SF-Tr区域22c和RST区域22d这两者都被设置在相对于 PD1/TG1/FD1区域22a和PD2/TG2/FD2区域22b沿列向的同一侧。
沿列向与像素Pn相邻并位于第n-1行的像素Pn-1(未示出)，包括与 像素Pn+1的相同的有源区域。沿列向与像素Pn+1相邻并位于第n+2行的像 素Pn+2(未示出)，包括与像素Pn的相同的有源区域。像素Pn的RST区 域22d经由沿列向拉长的有源区域22f而与像素Pn-1的Select/SF-Tr区域 22c一体相连。像素Pn+1的Select/SF-Tr区域22c经由沿列向拉长的有源区 域22f而与像素Pn+2的RST区域22d一体相连。这样，就在Pn-1和Pn之上 设置了读取晶体管区域22e，该区域22e是一体相连的Select/SF-Tr区域 22c和RST区域22d的一个连续有源区域。类似地，在像素Pn+1和Pn+2之 上设置读取晶体管区域22e，该区域22e是一体相连的Select/SF-Tr区域 22c和RST区域22d的一个连续有源区域。
在位于第n行的像素Pn的PD1/TG1/FD1区域22a的宽矩形区域中形 成光敏二极管PD1。从图26中看在PD1/TG1/FD1区域22a中处于下部的 光敏二极管PD1的端部附近，形成转移晶体管TG1的栅电极24TG1，以沿 行向跨接PD1/TG1/FD1区域22a。埋入N型扩散层26PD1的端部，位于栅 电极24TG1在光敏二极管PD1侧的端部之下。接触部分25a从栅电极24TG1 在RST区域22d侧的端部突出。接触部分25a经由接触插头30b电连接到 TG1线32b(参见图27)。栅电极24TG1的形状除接触部分25a之外都与 根据图19所示第三实施例的改进的固态图像传感器的相同。
在位于第n+1行的像素Pn+1的PD2/TG2/FD2区域22b的宽矩形区域中 形成光敏二极管PD2。从图26中看在PD2/TG2/FD2区域22b中处于下部 的光敏二极管PD2的端部附近，形成转移晶体管TG2的栅电极24TG2，以 沿行向跨接PD2/TG2/FD2区域22b。埋入N型扩散层26PD2的端部，位于 栅电极24TG2在光敏二极管PD2侧的端部之下。接触部分25b从栅电极 24TG2在Select/SF-Tr区域22c侧的端部突出。接触部分25b经由接触插头 30d电连接到TG2线32d(参见图27)。栅电极24TG2的形状除接触部分 25b之外都与根据图19所示第三实施例的改进的固态图像传感器的相同。
光敏二极管PD1和光敏二极管PD2具有基本上相同的形状。包括接 触部分25a的栅电极24TG1和包括接触部分25b的栅电极24TG2具有基本上 相同的形状。栅电极24TG1相对于光敏二极管PD1的位置关系和栅电极 24TG2相对于光敏二极管PD2的位置关系基本上相同。也就是说，光敏二 极管PD1和光敏二极管PD2基本上沿列向被彼此间隔开1个像素的间 距，并且栅电极24TG1和栅电极24TG2基本上沿列向被彼此间隔开1个像素 的间距。光敏二极管PD1的埋入N型扩散层26PD1与栅电极24TG1的重 叠，和光敏二极管PD2的埋入N型扩散层26PD2与栅电极24TG2的重叠基 本上相同。也就是说，埋入N型扩散层26PD1直接处在栅电极24TG1的端部 之下的部分的面积，和埋入N型扩散层26PD2直接处在栅电极24TG2的端部 之下的部分的面积基本上彼此相等。
在位于第n行的像素Pn的RST区域22d之上，形成复位晶体管RST 的栅电极24RST，以沿行向跨接RST区域22d。
在第n+1行的像素Pn+1的Select/SF-Tr区域22c之上，分别形成选择 晶体管Select的栅电极24Select和源极跟随器晶体管SF-Tr的栅电极 24SF-Tr，以沿行向跨接Select/SF-Tr区域22c。从第n+1行向着第n+2行按所述 顺序布置24Select和栅电极24SF-Tr。
如上所述，像素Pn的RST区域22d经由沿列向拉长的有源区域22f， 而与沿列向相邻于像素Pn并位于第n-1行的像素Pn-1的Select/SF-Tr区域 22c一体相连。这使得像素Pn的复位晶体管RST的漏极区域经由有源区域 22f，而与像素Pn-1的源极跟随器晶体管SF-Tr的漏极区域一体相连。也就 是说，像素Pn的复位晶体管RST的漏极区域和像素Pn-1的源极跟随器晶体 管SF-Tr的漏极区域由共用的杂质扩散区域形成。像素Pn+1的Select/SF-Tr 区域22c经由沿列向拉长的有源区域22f，而与沿列向相邻于像素Pn+1并 位于第n+2行的像素Pn+2的RST区域22d一体相连。这使得像素Pn+1的源 极跟随器晶体管SF-Tr的漏极区域与像素Pn+2的复位晶体管RST的漏极区 域，经由有源区域22f相连。也就是说，像素Pn+1的源极跟随器晶体管 SF-Tr的漏极区域和像素Pn+2的复位晶体管RST的漏极区域由共用的杂质 扩散区域形成。
这样，就在第m列中的光敏二极管PD1、PD2和第m+1列中的光敏 二极管PD1、PD2之间的区域中，形成了在第m列中沿列向相邻的像素 Pn、Pn+1的共用读取晶体管部分(选择晶体管Select、源极跟随器晶体管 SF-Tr和复位晶体管RST)。
在PD1/TG1/FD1区域22a中位于栅电极24TG1和接触部分25c之间的 部分中，形成浮动扩散FD1。在PD2/TG2/FD2区域22b中位于栅电极 24TG2和接触部分25d之间的部分中，形成浮动扩散FD2。这样，就在基本 相同形状的有源区域中形成了浮动扩散FD1和浮动扩散FD2。浮动扩散 FD1在像素Pn中的位置和浮动扩散FD2在像素Pn+1中的位置基本相同。 也就是说，浮动扩散FD1和浮动扩散FD2基本上沿列向被彼此间隔开1 个像素的间距。
如图27所示，第一金属互连层32包括经由接触插头30a电连接到栅 电极24Select的Selcet线32a、经由接触插头30b电连接到栅电极24TG1的 TG1线32b、经由接触插头30c电连接到栅电极24RST的RST线32c、和经 由接触插头30d电连接到栅电极24TG2的TG2线32d。第一金属互连层32 还包括经由接触插头30e电连接到选择晶体管Select的源极区域的引线互 连32e、经由接触插头30f电连接到栅电极24SF-Tr的引线互连32f、经由接 触插头30h电连接到浮动扩散FD1的引线互连32h、经由接触插头30i电 连接到复位晶体管RST的漏极区域的引线互连32i、经由接触插头30j电 连接到浮动扩散FD2的引线互连32j和经由接触插头30k电连接到复位晶 体管RST的源极区域的引线互连32k。
Select线32a沿行向曲折延伸，以避开光敏二极管PD2。也就是说， 在光敏二极管PD2平行于行向的一条边附近，Select线32a以距离光敏二 极管PD2的边指定间隔来沿着所述边延伸。在光敏二极管PD2的拐角附 近，Select线32a延伸着而倾斜地重叠于光敏二极管PD2的所述拐角中每 一个的一小部分。
RST线32c沿行向曲折延伸，以避开光敏二极管PD1。也就是说，在 光敏二极管PD2平行于行向的一条边附近，RST线32c以距离光敏二极管 PD1的边指定间隔来沿着所述边延伸。在光敏二极管PD1的拐角附近， RST线32c延伸着而倾斜地重叠于光敏二极管PD1的所述拐角中每一个的 一小部分。RST线32c的图案形状与Select线32a的形状基本上相同。
电连接到栅电极24TG1的TG1线32b沿行向延伸，重叠于光敏二极管 PD1在栅电极24TG1侧的端部。TG1线32b在其靠近光敏二极管PD1的端 部的部分处具有从图中看向下加宽的加宽部分。
类似地，电连接到栅电极24TG2的TG2线32d沿行向延伸，重叠于光 敏二极管PD2在栅电极24TG2侧的端部。TG2线32d在其靠近光敏二极管 PD2的端部的部分处具有从图中看向下加宽的加宽部分33d。TG2线32d 的图案形状与TG1线32b的图案形状基本上相同。TG2线32d在光敏二极 管PD2的端部之上的重叠，与TG1线32b在光敏二极管PD1的端部之上 的重叠基本上相同。
将TG1线32b电连接到栅电极24TG1的接触插头30b，被连接到栅电 极24TG1从栅电极24TG1在RST区域22d一侧的端部突出的接触部分25a。 这样，连接到接触插头30b的栅电极24TG1的接触部分25a，不形成在沿列 向彼此相邻的光敏二极管PD1和光敏二极管PD2之间的区域中。
将TG2线32d电连接到栅电极24TG2的接触插头30d，被连接到栅电 极24TG2从栅电极24TG2在Select/SF-Tr区域22c一侧的端部突出的接触部 分25b。这样，连接到接触插头30d的栅电极24TG2的接触部分25b，不形 成在沿列向彼此相邻的光敏二极管PD1和光敏二极管PD2之间的区域 中。
将引线互连32h电连接到浮动扩散FD1的接触插头30h，被连接到设 置在PD1/TG1/FD1区域22a的突出区域中的接触部分25c。浮动扩散FD1 的接触部分25c，不形成在沿列向彼此相邻的光敏二极管PD1和光敏二极 管PD2之间的区域中。
将引线互连32j电连接到浮动扩散FD2的接触插头30j，被连接到设 置在PD2/TG2/FD2区域22b的突出区域中的接触部分25d。浮动扩散FD2 的接触部分25d，不形成在沿列向彼此相邻的光敏二极管PD1和光敏二极 管PD2之间的区域中。
在第一金属互连层32中，RST线32c和Select线32a具有基本上相同 的图案形状，TG1线32b和TG2线32d具有基本上相同的图案形状，并且 除此之外，引线互连如下具有基本上相同的图案形状。也就是说，引线互 连32i和引线互连32e具有基本上相同的图案形状。引线互连32k和引线 互连32f具有基本上相同的图案形状。引线互连32h和引线互连32j具有 基本上相同的图案形状。这样，在第一金属互连层32中，像素Pn的互连 层(RST线32c、TG1线32b、引线互连32i、32k、32h)和像素Pn+1的互 连层(Select线32a、TG2线32d、引线互连32e、32f、32j)具有基本上 相同的图案形状。
如图28所示，第二金属互连层36包括：经由接触插头34a电连接到 选择晶体管Select的源极区域的信号读取线36a；和分别经由接触插头 34d、34e、34f、341电连接到源极跟随器晶体管SF-Tr的栅电极24SF-Tr、浮 动扩散FD1、浮动扩散FD2和复位晶体管RST的源极区域的FD-SF互连 36c。第二金属互连层36还包括经由接触插头34h电连接到复位晶体管 RST的漏极区域的引线互连36h。另外，第二金属互连层36包括VR线 36i、36j，VR线36i、36j分别形成在栅电极24TG1、24TG2之上，并如同后 面将描述的分别经由接触插头74c、74d(参见图29)电连接到VR线76 (参见图29)。
信号读取线36a和FD-SF互连36c分别沿列向延伸。沿列向与FD-SF 互连36c并排形成引线互连36h。
信号读取线36a经由接触插头30e、第一金属互连层32的引线互连 32e以及接触插头34a电连接到选择晶体管Select的源极区域。
FD-SF互连36c经由接触插头30f、第一金属互连层32的引线互连 32f以及接触插头34d电连接到源极跟随器晶体管SF-Tr的栅电极24SF-Tr。 FD-SF互连36c经由接触插头30h、第一金属互连层32的引线互连32h以 及接触插头34e电连接到浮动扩散FD1。而且，FD-SF互连36c经由接触 插头30j、第一金属互连层32的引线互连32j以及接触插头34f电连接到 浮动扩散FD2。另外，FD-SF互连36c经由接触插头30k、第一金属互连 层32的引线互连32k以及接触插头341电连接到复位晶体管RST的源极 区域。这样，浮动扩散FD1、浮动扩散FD2、源极跟随器晶体管SF-Tr的 栅电极24SF-Tr以及复位晶体管RST的源极区域，就通过FD-SF互连36c和 引线互连32f、32h、32j、32k而彼此连接。
从图中看，VR线36i形成在栅电极24TG1之上和TG1线32b之下。 VR线36i的图案呈T形，包括沿着TG1线32b在行向上拉长的矩形部分 和从图中看从所述拉长矩形部分向下突出的矩形部分。TG1线32b的加宽 部分33b的端部位于VR线36i在TG1线32b侧的端部之下。
从图中看，VR线36j形成在栅电极24TG2之上和TG2线32d之下。 VR线36j的图案形状与VR线36i的图案形状基本上相同并呈T形，包括 沿着TG2线32d在行向上拉长的矩形部分和从图中看从所述拉长矩形部分 向下突出的矩形部分。TG2线32d的加宽部分33d的端部位于VR线36j 在TG2线32d侧的端部之下。
如图29所示，第三金属互连层76形成了分别经由接触插头74c、74d 电连接到VR线36i、36j的VR线。
如同在根据图25中所图示的第六实施例的固态图像传感器中一样， VR线76沿行向和列向两个方向延伸，起遮光膜的作用。在未形成VR线 的开口80中，布置光敏二极管PD1、PD2。在沿行向延伸的VR线76与 沿列向延伸的VR线76彼此相交的区域中，与VR线76一体形成矩形的 金属层86。这样，各个像素的光敏二极管PD1、PD2所在的开口80就形 成为八边形。
VR线76经由接触插头30i、第一金属互连层32的引线互连32i、接 触插头34h、第二金属互连层36的引线互连36h以及接触插头74b而电连 接到复位晶体管RST的漏极区域。
VR线76经由接触插头74c而电连接到第二金属互连层36的形成在栅 电极24TG1之上的VR线36i，并经由接触插头74d而电连接到第二金属互 连层36的形成在栅电极24TG2之上的VR线36j。第二金属互连层36的电 连接到VR线76的VR线36i，覆盖在栅电极24TG1之上的TG1线32b和 Select线32a之间的间隙，以保护栅电极24TG1免于光照。第二金属互连层 36的电连接到VR线76的VR线36j，覆盖在栅电极24TG2之上的TG2线 32d和RST线32c之间的间隙，以保护栅电极24TG2免于光照。
这样，就构成了根据本实施例的固态图像传感器。
根据本实施例的固态图像传感器的特征主要在于，在沿列向彼此相邻 并包括共用读取晶体管部分的像素Pn、Pn+1之间，都包括各个接触部分 25c、25d的浮动扩散FD1的形状和浮动扩散FD2的形状基本上相同。
这可以使得浮动扩散FD1的电容和浮动扩散FD2的电容彼此基本上 相等。尤其是，该布局可以使得转移晶体管TG1和浮动扩散FD1之间的 电容与转移晶体管TG2和浮动扩散FD2之间的电容彼此基本上相等。因 此，可以使得转移晶体管TG1从光敏二极管PD1到浮动扩散FD1的电荷 转移特性，与转移晶体管TG2从光敏二极管PD2到浮动扩散FD2的电荷 转移特性基本上彼此相等。
而且，和根据第一实施例的固态图像传感器中一样，在根据本实施例 的固态图像传感器中，光敏二极管PD1的形状和光敏二极管PD2的形状 基本上彼此相同，转移晶体管TG1的栅电极24TG1的形状和转移晶体管 TG2的栅电极24TG2的形状基本上彼此相同。光敏二极管PD1、转移晶体 管TG1的栅电极24TG1和浮动扩散FD1之间的位置关系，与光敏二极管 PD2、转移晶体管TG2的栅电极24TG2和浮动扩散FD2之间的位置关系基 本上相同。也就是说，光敏二极管PD1和光敏二极管PD2基本上沿列向 被彼此间隔开1个像素的间距，转移晶体管TG1的栅电极24TG1和转移晶 体管TG2的栅电极24TG2基本上沿列向被彼此间隔开1个像素的间距。此 外，浮动扩散FD1和浮动扩散FD2基本上沿列向被彼此间隔开1个像素 的间距。像素Pn、Pn+1之间布局的这种一致使得转移晶体管TG1从光敏二 极管PD1到浮动扩散FD1的电荷转移特性，与转移晶体管TG2从光敏二 极管PD2到浮动扩散FD2的电荷转移特性高精度地彼此相等。
根据本实施例的固态图像传感器的特征主要在于，在作为连续有源区 域的读取晶体管区域22e中形成共用的复位晶体管RST、选择晶体管 Select和源极跟随器晶体管SF-Tr。
用于共用的复位晶体管RST、选择晶体管Select和源极跟随器晶体管 SF-Tr的有源区域成为连续区域，由此在根据本实施例的固态图像传感器 中，源极跟随器晶体管SF-Tr的漏极区域和复位晶体管RST的漏极区域由 共用杂质扩散区域形成。因此，就不用引出专门的互连来电连接源极跟随 器晶体管SF-Tr的漏极区域和复位晶体管RST的漏极区域，这使得互连结 构能够简单。
[改进实施例]
本发明并不限于上述实施例，而可覆盖其他各种改进。
例如，在上述实施例中，以方形的布置用相同的间距沿行向和列向排 列基本上方形的像素。像素的形状和布置可以适当地改变。
在上述实施例中，在第一和第二金属互连层32、36中或在第一至第 三金属互连层32、36、76中，形成Selcet线、TG1线、RST线、TG2 线、信号读取线、VR线和FD-SF互连线。但是，多个金属互连层还被设 置来合适地分布金属互连层中的这些信号线。例如，在上述实施例中，在 同一个层中形成Selcet线、TG1线、RST线和TG2线，但是这些信号线可 以被分在多个金属互连层中。
在上述实施例中，第二金属互连层36形成在第一金属互连层32上， 但是可以通过合适地使用引线互连来颠倒地形成。