CN101872774B - 固体摄像器件和摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种固体摄像器件。所述固体摄像器件包括：半导体基板；以阵列形式形成在所述半导体基板上并形成光接收单元的光电转换单元；以及形成在所述光电转换单元之间的布线部，所述布线部包括通过在所述光接收单元上叠加布线层而形成的布线体，该布线体包括下布线体、上布线体、中间布线体和依次垂直重叠连接所述布线体的接触部，并且在所述多个布线部的至少一个中，除了所述下布线体之外的所述布线体叠加并偏离所述下布线体的正上方的位置，所述中间布线体的偏移量和连接到所述中间布线体的所述多个接触部的偏移量是相同的。因此，穿过上布线体形成的开口的光不容易被中间布线体挡住，并且可以提高所述光电转换单元的实际灵敏度。

Description

固体摄像器件和摄像装置
相关申请的交叉参考 
本申请包含与2009年4月21日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-103176的公开内容相关的主题，在此将日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。 
技术领域
本发明涉及包括布线部的固体摄像器件和摄像装置，所述布线部形成在布置有多个光电转换单元的光接收单元中。 
背景技术
JP-A-2003-273342(专利文件1)和JP-A-2003-264281(专利文件2)公开了固体摄像器件。 
在固体摄像器件中，多个光电转换单元二维地布置在半导体基板的光接收单元中。 
多个布线部形成在半导体基板的光接收单元上，沿光电转换单元的预定布置方向延伸。 
布线部包括层叠的多层布线体。 
通过光学单元聚集的拍摄物等的光聚集到固体摄像器件的光接收单元上。 
因此，在专利文件1中，在光接收单元周边部的布线部中，多个布线体重叠并向光接收单元的中心偏移。 
这样，从倾斜方向入射到光接收单元的周边部中的光电转换单元上的光不易被多个布线体挡住。 
在专利文件2中，多个布线体重叠并且彼此偏移，在一个光电转换单元的两侧上的两组布线体形成的轮廓边缘形成为倒锥形状。 
因此，聚集在光电转换单元上的光不易被多个布线体挡住。 
然而，当多个布线体形成一个布线部时，将用于形成过孔接触部的连接导体连接到各布线体上，并且必须通过过孔接触部电连接上下重叠的连接导体。 
为了得到如专利文件1或专利文件2所述的预定重叠位置，逐渐偏移多个布线体时，对于连接导体，需要确保对应于多个连接导体各自偏移量的偏移裕度。 
因此，在专利文件1或专利文件2中，与多个布线体连接的多个连接导体具有包括扩展区域的较大尺寸。结果，由布线体和连接导体形成的各布线图形的宽度较大。 
在专利文件1或专利文件2中，由于各布线图形的宽度较大，因而靠近一个光电转换单元两侧的两个布线图形之间的开口的宽度很窄。 
结果，如专利文件1或专利文件2所述，当层叠的多个布线体逐渐偏移时，穿过两个布线图形之间的光量减少，从而引起光电转换单元的实际灵敏度劣化。 
由于各布线图形的较大宽度使开口的宽度很窄时，入射光对角度的依赖性增大。 
因此，当光的入射角仅略微偏移时，光电转换单元的实际灵敏度却显著变化。 
发明内容
鉴于上述问题，在固体摄像器件和摄像装置中需要提高光电转换单元的实际灵敏度。 
本发明第一实施例提供了一种固体摄像器件，所述固体摄像器件包括：半导体基板；多个光电转换单元，所述多个光电转换单元以阵列形式形成在所述半导体基板上并且在所述半导体基板上形成光接收单元；以及多个布线部，所述多个布线部形成在所述光接收单元上的多个光电转换单元之间的位置。所述多个布线部的每一个包括多个布线体，所述多个布线体分别通过在所述半导体基板的所述光接收单元上叠加所述多个布线层形成，并且包括在所述半导体基板侧的下布线体、在最上侧的上布线体以及在所述下布线体和所述上布线体之间的中间布线体；和多个接触部，所述多个接触部按照垂直重叠的次序连接所述多个布线体。在所述多个布线部的至少一个中，除了所述下布线体之外的所述布线体重叠并且偏离所述下布线体的正上方的位置。所述中间布线体的偏移量和连接到所述中间布线体的所述多个接触部的偏移量是相同的，其中，在与所述多个布线体连接的多个连接导体中，仅与所述下布线体连接的下连接导体形成为具有包括扩展区域的尺寸，且与所述中间布线体连接的中间连接导体形成为具有包括所述中间布线体的线宽但不包括所述扩展区域的尺寸。
本发明的第二实施例提供一种摄像装置，所述摄像装置包括：光学单元，所述光学单元聚集光；以及固体摄像器件，所述固体摄像器件接收由所述光学单元聚集的光。所述固体摄像器件包括：半导体基板；多个光电转换单元，所述多个光电转换单元以阵列形式形成在所述半导体基板上并且在所述半导体基板上形成光接收单元；以及多个布线部，所述多个布线部形成在所述光接收单元上的多个光电转换单元之间的位置。所述多个布线部的每一个包括多个布线体，所述多个布线体分别通过在所述半导体基板的所述光接收单元上叠加所述多个布线层形成，并且包括在所述半导体基板侧的下布线体、在最上侧的上布线体以及在所述下布线体和所述上布线体之间的中间布线体；和多个接触部，所述多个接触部按照垂直重叠的次序连接所述多个布线体。在所述多个布线部的至少一个中，除了所述下布线体之外的所述布线体重叠并且偏离所述下布线体的正上方的位置。所述中间布线体的偏移量和连接到所述中间布线体的所述多个接触部的偏移量是相同的，其中，在与所述多个布线体连接的多个连接导体中，仅与所述下布线体连接的下连接导体形成为具有包括扩展区域的尺寸，且与所述中间布线体连接的中间连接导体形成为具有包括所述中间布线体的线宽但不包括所述扩展区域的尺寸。 
在第一实施例中，所述中间布线体的偏移量和所述多个接触部的偏移量是相同的。 
因此，在第一实施例中，在设计上，与偏离所述接触部的所述中间布线体的宽度相比，可以减小用于连接所述接触部与所述中间布线体所需要的所述中间布线体的宽度。所述中间布线体不容易从所述上布线体和所述下布线体的间隔向所述光电转换单元侧突出。 
结果，在第一实施例中，穿过上布线体形成的开口的光不容易被中间布线体挡住，因此可以提高所述光电转换单元的实际灵敏度。 
根据本发明的各实施例，可以提高所述光电转换单元的实际灵敏度。 
附图说明
图1是本发明实施例的摄像装置的方框图。 
图2是用于说明图1所示的光学***的示意图。 
图3是图1所示的固体摄像器件的示例的方框布局图。 
图4是图3所示的像素电路和周边电路的详细方框图。 
图5A～图5C是图3所示的像素单元的示意性局部截面图，其中图5A是像素单元的中心部的示意性局部截面图；图5B是像素单元的中间部的示意性局部截面图；以及图5C是像素单元的周边部的示意性局部截面图。 
图6是在图2所示的光接收单元中心部中的布线部截面结构的示意图。 
图7是在图2所示的光接收单元周边部中的布线部截面结构的示意图。 
图8是用于说明多个布线体的偏移量的图(不偏移)。 
图9是用于说明多个布线体的偏移量的图(在垂直方向上偏移)。 
图10是用于说明多个布线体的偏移量的图(在水平方向上偏移)。 
图11是用于说明多个布线体的偏移量的图(在垂直方向和水平方向上偏移)。 
图12A～图12C是图7所示的多个布线层的布线图形的示例的图，其中图12A是上布线层的布线图形的图；图12B是中间布线层的布线图形的图；以及图12C是下布线层的布线图形的图。 
图13是用于说明连接导体的尺寸的图。 
图14A和图14B是用于说明中间布线体所形成的开口的宽度的图，其中图14A是用于说明比较例的图；图14B是用于说明实施例的图。 
图15是用于说明图14A所示的比较例中开口宽度的图。 
图16是用于说明图14B所示的实施例中开口宽度的图。 
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施例。按照以下顺序进行说明： 
1.摄像装置的结构； 
2.固体摄像器件的结构； 
3.光接收单元中的各种布线和光电转换单元的布局； 
4.布线部的截面； 
5.布线部的布线体形状；以及 
6.摄像装置的操作 
摄像装置1的结构
图1是本发明实施例的摄像装置1的方框图。 
摄像装置1包括光学单元10、固体摄像器件(CMOS)11、信号处理电路(DSP)12、操作单元(按键)13和显示单元(DISP)14。此外，摄像装置1包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)15、存储器(MEM)17、串行接口单元(S_IF)18和连接这些单元的***总线19。 
这种摄像装置1例如用作便携式终端装置、数码相机、数码单镜头反光相机以及数码摄像机。 
图2是用于说明光学单元10和固体摄像器件11的大体光学布置的示意图。 
光学单元10包括聚光透镜10A。 
光学单元10聚集拍摄物的光。 
固体摄像器件11是CMOS传感器。 
固体摄像器件11包括接收拍摄物的光的光接收单元21。 
如稍后所述，多个像素电路22二维地布置在光接收单元21中。 
拍摄物的光通过光学单元10聚集在光接收单元21上。 
如图2所示，光学单元10的光轴设定在光接收单元21的中心。 
因此，通过光学单元10聚集的光从正上方入射到光接收单元21的中心上以及从倾斜方向入射到光接收单元21的周边部上。 
固体摄像器件11将包括多个像素电路22所接收到的光量的值的输出信号输出。 
信号处理电路12连接到固体摄像器件11。 
信号处理电路12从固体摄像器件11输入的固体摄像器件11的输出信号获得例如三颜色R、G和B的全色图像。 
因此，信号处理电路12产生包括全色图像数据的图像信号。 
信号处理电路12将产生的图像信号输出到***总线19。 
操作单元13包括多个操作键。 
操作键包括电源键和摄像键等等。 
操作单元13产生包括对应于操作键的值的信号。 
操作单元13通过***总线19将产生的图像信号输出到CPU 15。 
显示单元14显示图像。 
例如，当从***总线19输入图像信号时，显示单元14基于输入的图像信号中所包含的图像数据显示图像。 
半导体存储卡(M_CARD)20可拆装地连接到串行接口单元18。 
半导体存储卡20例如可以是闪存。 
串行接口单元18在***到串行接口单元18的半导体存储卡20上存取数据。 
例如，当从串行总线19输入图像信号时，串行接口单元18将输入图像信号中所包含的图像数据存储在半导体存储卡20中。 
存储器17存储例如CPU 15可以执行的计算机程序以及CPU 15所产生的数据等。 
当从***总线19输入图像信号时，存储器17存储输入的图像信号中所包含的图像数据。 
存储在存储器17中的计算机程序可以在摄像装置1出厂前预先存储在存储器17中，也可以在摄像装置1出厂后存储在存储器17中。 
出厂后存储在存储器17中的计算机程序例如可以通过安装存储在计算机可读的记录媒体中的计算机程序获得。 
出厂后存储在存储器17中的计算机程序还可以通过安装从诸如因特网等传输介质下载的计算机程序获得。 
CPU 15执行存储在存储器17中的计算机程序。 
因此，控制单元(CTRL：控制器)16在CPU 15中实现。 
控制单元16控制摄像装置1的操作。 
例如，当从操作单元13输入操作摄像键所产生的信号时，控制单元16指示固体摄像器件11开始摄像。 
固体摄像器件的结构
图3是图1所示的固体摄像器件11的框图布局示例的布局图。图3所示的固体摄像器件11是CMOS图像传感器的示例。 
固体摄像器件11可以按行单元从多个像素电路22读出信号。 
在图3中，为便于说明，放大或者缩小各模块的尺寸并且根据需要而说明。 
固体摄像器件11包括半导体基板110。 
在半导体基板110上，形成有像素单元(SNS)111、行选择电路(VSCN)112、快门行选择电路(SHT)113、相关双采样电路(CDS)114和列选择电路(HSCN)115等。 
此外，在半导体基板110上，形成有AGC电路(AGC)117、模拟-数字转换器(ADC)118、数字放大电路(DAMP)119和时序发生器(TG)116。 
这些电路通过例如形成在半导体基板110上的布线彼此连接。 
像素单元111包括多个像素电路22。多个像素电路22二维地布置在半导体基板110的一个表面上。 
多个像素电路22布置的范围是半导体基板110的光接收单元21。 
在下面的说明中，图3的方框图中像素单元111的左右方向称为水平方向。 
图3的方框图中像素单元111的上下方向称为垂直方向。 
图3所示的光接收单元21是水平方向的边大于垂直方向的边的矩形区域。 
图4是像素电路22的详细方框图。 
在图4中，示出了2行×3列的多个像素电路22和各种周边电路。 
各种信号线和电源线连接到多个像素电路22。 
各种信号线连接到周边电路。 
作为这些各种信号线和电源线，例如有接地线41、电源线42、传输信号线43、选择信号线44、复位信号线45和像素输出线46。 
在图4中，正方形虚线围绕的区域是一个像素电路22。 
多个像素电路22二维地布置在半导体基板110的光接收单元21上。 
多个像素电路22的每一个包括光电转换单元31、传输晶体管32、放大晶体管33、选择晶体管34和复位晶体管35。 
光电转换单元31是形成在半导体基板110上的光电二极管。 
光电二极管累积相应于接收光的量的电荷。 
光电二极管的阳极连接到接地线41。 
光电二极管的阴极连接到传输晶体管32的源极电极。 
传输晶体管32是形成在半导体基板110上的MOS晶体管。 
传输晶体管32的漏极电极连接到放大晶体管33的栅极电极。传输晶体管32的源极电极连接到传输信号线43。 
连接传输晶体管32的漏极电极和放大晶体管33的栅极电极的信号线称为浮动扩散器36。 
当传输信号线43处于高电平时，传输晶体管32在源极电极和漏极电极之间形成沟道。 
因此，浮动扩散器36连接到光电转换单元31。 
放大晶体管33是形成在半导体基板110上的MOS晶体管。 
放大晶体管33的源极电极连接到电源线42。放大晶体管33的漏极 电极连接到选择晶体管34的源极电极。 
选择晶体管34是形成在半导体基板110上的MOS晶体管。 
选择晶体管34的栅极电极连接到选择信号线44。选择晶体管34的漏极电极连接到像素输出线46。 
当选择信号线44处于高电平时，选择晶体管34被控制为处于导通并且放大晶体管33连接到像素输出线46。 
当光电转换单元31连接到放大晶体管33的栅极电极时，像素输出线46设成相应于累积在光电转换单元31中的电荷量的电压电平。 
复位晶体管35是形成在半导体基板110上的MOS晶体管。 
复位晶体管35的栅极电极连接到复位信号线45。复位晶体管35的源极电极连接到电源线42。复位晶体管的漏极电极35连接到浮动扩散器36。 
当复位信号线45处于高电平时，复位晶体管35将浮动扩散器36连接到电源线42。 
因此，浮动扩散器36复位到电源电压电平。 
如上所述，像素电路22连接到接地线41、电源线42、传输信号线43、选择信号线44、复位信号线45和像素输出线46。 
二维布置的多个像素电路22连接到多个接地线41、多个电源线42、多个传输信号线43、多个选择信号线44、多个复位信号线45和多个像素输出线46。 
例如，二维布置的多个像素电路22的每一行连接到公共传输信号线43、选择信号线44和复位信号线45。 
二维布置的多个像素电路22的每一列连接到公共像素输出线46。 
多个电源线和多个信号线连接到形成在多个像素电路22周围的解码器(DEC)120、相关双采样电路114等。解码器120连接到行选择电路112和快门行选择电路113。 
例如，多个传输信号线43、多个选择信号线44和多个复位信号线 45通过预定的逻辑电路连接到行选择电路112和快门行选择电路113。 
行选择电路112和快门行选择电路113布置在水平方向长的矩形光接收单元21的水平方向的一侧。 
因此，多个传输信号线43、多个选择信号线44和多个复位信号线45在光接收单元21的整个宽度上横向贯穿矩形光接收单元21。 
多个像素输出线46连接到相关双采样电路114。相关双采样电路114布置在光接收单元21的垂直方向上的一侧。 
因此，多个像素输出线46在光接收单元21的整个宽度上纵向贯穿矩形光接收单元21。 
类似地，多个接地线41和多个电源线42连接到多个像素电路22。因此，如稍后所述，多个接地线41和多个电源线42在光接收单元的整个宽度上沿水平方向横向贯穿矩形光接收单元21。 
光接收单元21中的各种布线和光电转换单元31的布局
下面说明光接收单元21中形成的各种布线和光电转换单元31的布局。 
图5A～图5C是图3所示的固体摄像器件的像素单元111的示意性局部截面图。 
图5A是像素单元111的中心部的局部截面图。 
图5B是在像素111的中心部和周边部之间的中间部的局部截面图。 
图5C是像素单元111的周边部的局部截面图。 
如图5A～图5C所示，多个光电转换单元31和多个MOS晶体管37形成在固体摄像器件11的半导体基板110上。 
在图5A～图5C中，多个光电转换单元31以等间距排列。 
像素电路22的各种MOS晶体管32～35形成在多个光电转换单元31之间。 
在图5A～图5C中，图中所示的每一组光电转换单元31和MOS晶体管37对应于每一个像素电路22。图5A～图5C所示的MOS晶体管37 例如是传输晶体管32。 
在光接收单元21中，绝缘膜71、滤色器阵列72和透镜阵列73依次形成在半导体基板110上。 
绝缘膜71由透明或者半透明的绝缘树脂材料形成。 
在绝缘膜71上侧的表面层部被钝化膜平坦化。 
滤色器阵列72包括多个滤色器单元72A。 
多个滤色器单元72A涂成从三颜色R、G和B中选择的一个颜色。 
在光接收单元21中滤色器单元72A二维地布置，以一对一的关系对应于像素电路22。 
透镜阵列73包括多个透镜单元73A。 
透镜单元73A具有凸透镜的形状。 
在光接收单元21中透镜单元73A二维地布置，以一对一的关系对应于像素电路22。因此，透镜单元73A分别与滤色器单元72A重叠。 
每一组滤色器单元72A和透镜单元73A基本上位于每个像素电路22的上方。 
具体地，如图5A所示，在光接收单元21的中心部，光从正上方入射到像素电路22上。因此，滤色器单元72A和透镜单元73A形成在像素电路22的正上方。 
另一方面，如图5C所示，在光接收单元21的周边部，光从倾斜方向入射到像素电路22上。因此，滤色器单元72A和透镜单元73A形成为沿像素电路22的斜向上方向偏移。 
如图5A～图5C所示，多个布线体51～布线体53在绝缘膜71中形成为三层。 
垂直地和水平地贯穿光接收单元21的各种信号线和电源线由多个布线体51～布线体53形成。 
在图5A～图5C中，三个布线层沿垂直于图的纸面的方向延伸。 
三个布线层经由稍后说明的过孔接触部59和60彼此电连接。 
一个布线部50由布线体51～布线体53按三层形成。 
因此，布线部50例如用作接地线41、电源线42、传输信号线43、选择信号线44、复位信号线45和像素输出线46。 
图5A～图5C所示的多个布线部50沿着光电转换单元31的布置方向的一个方向(垂直于纸面的方向)延伸。 
如稍后所述，在图5A～图5C所示的多个布线部50中，各自的中间布线体52相对于各自的下布线体51的偏移量在上述的一个布置方向上是相同的(两个偏移量都是零)。 
多个中间布线体52在二维布置方向的另一个布置方向(图5A～图5C的纸面的方向)的偏移量是彼此不同的。 
这也适用于多个上布线体53。 
例如，如图5A所示，布线部50形成在相邻的两个光电转换单元31之间，避开从滤色器单元72A和透镜单元73A延伸到像素电路22的光电转换单元31的光入射路径。 
具体地，例如，在图5A所示的光接收单元21的中心部，布线部50的三层布线体51～布线体53中，第二层中间布线体52形成为重叠在半导体基板110侧的第一层下布线体51的正上方的位置。 
第三层上布线体53形成为重叠在第二层中间布线体52的正上方的位置。 
例如，在图5B所示的光接收单元21的中间部，布线部50的三层布线体51～布线体53中，第二层中间布线体52形成为从半导体基板110侧的第一层下布线体51的正上方位置向中心略微偏移。 
第三层上布线体53形成为从第二层中间布线体52的正上方位置向中心略微偏移。 
例如，在图5C所示的光接收单元21的周边部，布线部50的三层布线体51～布线体53中，第二层中间布线体52形成为比图5B所示的程度更大地从半导体基板110侧的第一层下布线体51的正上方位置向中心偏移。 
第三层上布线体53形成为比图5B所示的程度更大地从第二层中间布线体52的正上方位置向中心偏移。 
布线部50的截面
图6是光接收单元21的中心部的布线部50的截面结构的示意图。 
图7是光接收单元21的周边部的布线部50的截面结构的示意图。 
在图7中，图6的中心部的布线部50的位置由虚线表示。 
在图6和图7中，沿垂直于纸面的方向延伸的三层布线体51～53是例如在矩形光接收单元21的横方向(水平方向)延伸的布线部50。 
三层布线体51～53分别形成在下布线层61、中间布线层62和上布线层63中。 
不同于图6所示的中心部中的布线部50，在图7所示的周边部中的布线部50中，三个层中的布线体51～布线体53重叠同时又彼此偏移。 
具体地，三个层中的布线体51～布线体53向光接收单元21的中心方向(图7中的左侧方向)偏移。 
在图7左侧的布线部50中的中间布线层62以及过孔接触部59和60的偏移量是“A”，该偏移量不同于图7右侧的布线部50中的中间布线层62以及过孔接触部59和60的偏移量“B”。 
下面说明多个布线层61～布线层63的偏移。 
图8～图11是从光入射方向看的形成在某个半导体基板110上的一个像素电路22的俯视图。如图8中的矩形虚线所示，像素电路22的光电转换单元31形成在半导体基板110上。 
在图8～图11中，左侧下布线层61-1、右侧下布线层61-2和下侧下布线层61-3形成为多个下布线层61。 
左侧下布线层61-1形成在光电转换单元31的左侧，不与光电转换单元31的形成区域重叠。 
右侧下布线层62-2形成在光电转换单元32的右侧，不与光电转换单元32的形成区域重叠。 
下侧下布线层61-3形成在半导体基板110的光接收单元21上，与多晶硅栅极电极重叠。 
在图8～图11中，左侧中间布线层62-1、右侧中间布线层62-2和下侧中间布线层62-3形成为多个中间部布线层62。 
在图8中，左侧中间布线层62-1形成为与左侧下布线层61-1重叠。在这种情况下，左侧中间布线层62-1的布线宽度的中心与左侧下布线层61-1的布线宽度的中心重叠。 
在图8中，右侧中间布线层62-2形成为与右侧下布线层61-2重叠。在这种情况下，右侧中间布线层62-2的布线宽度的中心与右侧下布线层61-2的布线宽度的中心重叠。 
在图8中，下侧中间布线层62-3形成为与下侧下布线层61-3重叠。 
按照这种方式，在图8中，中间布线层62的布线宽度的中心与下布线层61的布线宽度的中心重叠。中间布线层62不偏离下布线层61。 
另一方面，在图9中，中间布线层62在垂直方向(图9中上下方向)上向上侧偏移。 
在这种情况下，中间布线层62的布线宽度的中心与下布线层61的布线宽度的中心不重叠。 
下侧中间布线层62-3与光电转换单元31的形成区域重叠。 
在图10中，中间布线层62在水平方向(图10中的左右方向)上向左侧偏移。 
在这种情况下，中间布线层62的布线宽度的中心与下布线层61的布线宽度的中心不重叠。 
右侧中间布线层62-2与光电转换单元31的形成区域的重叠区域较大。 
在图11中，中间布线层62在垂直方向上向上侧偏移并且在水平方向上向左侧偏移。 
在这种情况下，中间布线层62的布线宽度的中心与下布线层61的 布线宽度的中心不重叠。 
下侧中间布线层62-3与光电转换单元31的形成区域重叠。右侧中间布线层62-2与光电转换单元31的形成区域的重叠区域较大。 
按照这种方式，当多个布线层61～63重叠并且彼此偏移时，从上方看，在光接收单元21中，中间布线层62和上布线层63与光电转换单元31的形成区域具有较大的重叠区域。 
近年来，随着像素数量越来越多，固体摄像器件11中的像素单元越来越微型化。因此，如何保证单个像素电路22的灵敏度及防止灵敏度的劣化成为问题。 
在使用镜头可拆装型的数码单镜头反光照相机中，多个像素电路22以阵列方式布置。于是，假设光束从光接收单元21的法线方向以各种角度入射。 
因此，在可替换镜头的照相机中，引导光束以各种角度入射到光电转换单元31(光电二极管)上并抑制光损耗是很重要的。 
在一些情况下，多个布线层61～63和光电转换单元31的形成区域之间的重叠加剧了这些问题。 
特别地，在以二维矩阵形状布置的像素单元中，对于离光接收单元21的中心更远的像素单元来说，上述问题的恶化更加明显。 
这种恶化引起了镜头特性之外的图像质量的劣化。 
参照前述图6和图7，多个布线体51～53形成为彼此重叠，并且通过过孔接触部59和60电连接。 
具体地，下布线体51通过两个过孔接触部58连接到半导体基板110。 
中间布线体52通过两个过孔接触部59电连接到下布线体51。 
上布线体53通过一个过孔接触部60电连接到中间布线体52。 
因此，下布线体51、中间布线体52和上布线体53彼此电连接，并且用作一个布线部50。 
布线体51～53的形状
图12A～图12C是图7所示的下布线层61、中间布线层62和上布线层63的布线图形示例的图。 
图12A是上布线层63的布线图形示例的图。 
图12B是中间布线层62的布线图形示例的图。 
图12C是下布线层61的布线图形示例的图。 
如图12A所示，上布线层63包括上布线体53和上连接导体57。 
如图12B所示，中间布线层62包括中间布线体52、第一中间连接导体56和第二中间连接导体55。 
如图12C所示，下布线层61包括下布线体51和下连接导体54。 
在图12A～图12C所示的示例中，上布线体53、中间布线体52和下布线体51形成为相同的布线宽度。 
上连接导体57、第一中间连接导体56、第二中间连接导体55和下连接导体54形成为大体正方形的形状。 
上连接导体57的一侧连接到上布线体53。 
中间连接导体55和中间连接导体56各自的一侧连接到中间布线体52。 
下连接导体54的一侧连接到下布线体51。 
根据设计，上连接导体57形成在第一中间连接导体56的正上方。 
如图6和图7所示，上连接导体57通过过孔接触部60连接到第一中间连接导体56。 
根据设计，第二中间连接导体55形成在下连接导体54的正上方。 
第二中间连接导体55通过过孔接触部59连接到下连接导体54。 
下面说明上连接导体57、第一中间连接导体56、第二中间连接导体55和下连接导体54的尺寸。 
图13是用于说明连接导体80的尺寸的图。 
通过过孔接触部连接到另一连接导体的连接导体80必须电连接到 过孔接触部。因此，连接导体80必须形成为尺寸与过孔接触部的尺寸基本相同。 
在这种情况下，连接导体80具有图13中最里面的正方形81的尺寸。 
用单独步骤制造连接导体80和过孔接触部。因此，连接导体80的形成位置和过孔接触部的形成位置在制造上彼此偏离。 
这样，即使由于制造出现这种位置偏差时，连接导体80必须准确地连接到过孔接触部。 
在这种情况下，连接导体80具有图13中次内侧的正方形82的尺寸。 
当多个布线体重叠并且彼此偏移时，在多个布线体彼此偏移的状态下连接导体80必须准确地连接到过孔接触部。 
在这种情况下，连接导体80具有图13中外侧的正方形83的尺寸。 
图13中外侧的正方形83与次内侧的正方形82之间的区域称为扩展区域84。扩展区域84是这样的区域：在多个布线体重叠并彼此偏移时为必要的区域，并且在连接导体80和过孔接触部彼此不偏离时为不必要的区域。 
当图7所示的三个层中的布线体51～53重叠并且彼此偏移时，各种连接导体54～57基本上需要形成为具有包括扩展区域84的图13中外侧的正方形83的尺寸。 
然而，在本实施例中，上连接导体57、第一中间连接导体56、第二中间连接导体55和下连接导体54的形成为下面说明的尺寸。 
具体地，上连接导体57形成为不包括扩展区域84的图13中次内侧的正方形82的尺寸。 
因此，上连接导体57可以吸收制造所引起的过孔接触部59和60相对于上连接导体57的位置偏差。 
第一中间连接导体56和第二中间连接导体55形成为包括中间布线体52的线宽但不包括扩展区域84的图13中次内侧的正方形82的尺寸。 
因此，第一中间连接导体56和第二中间连接导体55可以吸收制造 所引起的过孔接触部59和60相对于中间连接导体55和中间连接导体56的位置偏差。 
第一中间连接导体56和第二中间连接导体55形成为包括中间布线体52的线宽的图13中次内侧的正方形82的尺寸。 
因此，连接到第一中间连接导体56的过孔接触部59和过孔接触部60以及连接到第二中间连接导体55的过孔接触部59和过孔接触部60直接连接到中间布线体52。 
下连接导体54形成为包括扩展区域84的图13中外侧的正方形83的尺寸。 
因此，当中间布线体52形成为偏离下布线体51时，下布线体51可以吸收制造所引起的过孔接触部59和60相对于下连接导体54的位置偏差。 
当上连接导体57、第一中间连接导体56、第二中间连接导体55和下连接导体54形成为这些尺寸的组合时，连接到中间布线层62的过孔接触部59和60相对于中间布线层62不会偏移。 
因此，如图7所示，中间布线层62的偏移量、连接中间布线层62与上布线层63的过孔接触部59和60的偏移量以及连接中间布线层62与下布线层61的过孔接触部59和60的偏移量是相同的。 
图14A和图14B是用于说明在一个光电转换31两侧的两个中间布线体52形成的开口的宽度的图。 
图14A是比较例中的两个中间布线体52的间距的图。 
在图14A的比较例中，具有图13中外侧的正方形83的尺寸的中间连接导体56A连接到中间布线体52。 
图14B是本实施例中的两个中间布线体52的间距的图。 
在本实施例中，如上所述，具有图13中次内侧的正方形82的尺寸的中间连接导体56连接到中间布线体52。 
在本实施例中，如图14B所示，中间连接导体56自中间布线体52的突出宽度(尺寸)很小。 
因此，各布线图形的宽度比图14A的比较例中的布线图形的宽度小。 
由于布线图形的宽度较小，因而可以增大一个光电转换单元31两侧的两个中间布线体52的间距(开口的宽度)。 
图15是用于说明图14A所示的比较例中开口宽度的图。 
图16是用于说明图14B所示的本实施例中开口宽度的图。 
在本实施例中，如图14B所示，中间布线层62的布线开口的宽度增大了。 
因此，如图16所示，中间布线层62恰好布置在上布线层63与下布线层61之间的空间内。 
具体地，中间布线体52偏移方向的前端侧的端部位于比表面更靠近偏移方向的内侧，该表面包括上布线体53偏移方向的前端侧的端部和偏移方向侧的下布线体51的端部。 
例如，在图16右侧的中间布线体52中，中间布线体52的左端位于比包括上布线体53的左端和下布线体51的左端的表面更靠近右方内侧。 
因此，在本实施例中，穿过相邻两个上布线层63之间的光在中间布线体52的端部不会被反射。 
由于光在中间布线体52的端部不会被反射，因而没有该反射光入射到相邻光电转换单元31的问题。 
因此，能够降低像素之间的光学串扰。 
摄像装置1的操作
下面说明图1所示的摄像装置1的操作。 
从操作单元13输入通过摄像键的操作所产生的信号时，控制单元16指示固体摄像器件11开始摄像。 
固体摄像器件11根据该指令开始读出处理。 
在读出处理中，固体摄像器件11例如利用行选择电路112和快门行选择电路113使像素电路22逐行地操作。 
行选择电路112和快门行选择电路113例如控制多个行的传输信号 线43和选择信号线44，使其逐行地依次从低电平变化到高电平。 
因此，通过所控制行中的像素电路22，多个像素输出线46被控制成转变为相应于该控制行的光电转换单元31的接收光量的电平。 
相关双采样电路114基于复位期间预先测量的像素电路22的输出电平和摄像期间读出的像素电路22的输出电平之间的相关性，逐行地依次产生相应于像素电路22的接收光量的信号。 
相关双采样电路114与来自行选择电路112的同步信号同步地逐行将多个像素电路22的接收光量的信号输出。 
AGC电路117将接收光量的信号放大。 
模拟-数字转换器118对接收到的光量的信号进行采样并且获得多个像素电路22的接收光量的数据。 
数字放大电路119按读出行的顺序产生包括像素电路22接收光量的数据的输出信号。 
这些电路的一系列操作与来自时序发生器116的同步信号同步执行。 
固体摄像器件11根据以上读出处理将输出信号输出到信号处理电路12，该输出信号包括在光接收单元21中二维地布置的多个像素电路22(光电转换单元31)的接收光量的值。 
信号处理电路12根据固体摄像器件11的输出信号产生R、G和B的全色图像数据。信号处理电路12例如将包括全色图像数据的图像信号输出到***总线19。 
当图像信号输出到***总线19时，存储器17捕获图像信号并且存储该图像信号所包含的图像数据。 
串行接口单元18捕获输出到***总线19的图像信号并且将该图像信号中所包含的图像数据存储在半导体存储卡20中。 
显示装置14捕获输出到***总线19的图像信号并且显示出该图像信号中所包含的图像数据的图像。 
因此，摄像装置1所拍摄的图像保存在半导体存储卡20等内。用户可以根据显示装置14上的显示检查摄像装置1所拍摄的图像。 
如上所述，在本实施例的固体摄像器件11中，为了进行光学校正，上布线层63和中间布线层62偏离下布线层61的顶部的位置。 
在本实施例中，中间布线层62(中间布线体52)和连接到中间布线层62的过孔接触部59和60的偏移量被设为同一个值。 
因此，在本实施例中，得到了光学校正的效果，由于中间布线层62未设有扩展区域84，因而可以增大中间布线层62中的开口。 
在本实施例中，扩展区域84仅设在下布线层61而未设在上布线层63和中间布线层62。 
因此，在光接收单元21长度方向的周边部的像素中，上布线层63和中间布线层62的偏移量可能不够。 
然而，在本实施例中，增大了上布线层63的开口的宽度和中间布线层62的开口的宽度。 
因此，在本实施例中，能够抑制上布线层63和中间布线层62的偏移量不足所引起的上布线层63或中间布线层62对光的掩蔽。 
因此，在本实施例中，可以抑制布线引起的入射光的掩蔽所导致的灵敏度劣化。 
在本实施例中，可以抑制反射光引起的相邻像素之间的串扰。 
在本实施例中，通过减小连接导体的尺寸增大了布线间的开口。 
因此，在本实施例中，即使当固体摄像器件11的光接收单元21例如在水平方向上较长时，在入射至垂直方向上远离光接收单元21的中心的像素电路22的光中，可以获得相当于布线偏移时获得的抑制掩蔽的效果。 
在本实施例中，在水平方向上，即使各布线部50的偏移量比之前减少了，仍可以解决在远离光接收单元21中心的像素电路22单元中灵敏度劣化和串扰的问题。 
上述的实施例是本发明的优选实施例。然而，本发明不限于此。在不脱离本发明的精神的情况下，可以对本实施例进行各种变形或更改。 
在本实施例中，上连接导体57形成为不包括扩展区域84的图13中次内侧的正方形82的尺寸。 
此外，例如，下连接导体57可以形成为包括扩展区域84的图13中外侧的正方形83的尺寸。 
在本实施例中，第一中间连接导体56和第二中间连接导体55形成为包括中间布线体52的线宽但不包括扩展区域84的图13中次内侧的正方形82的尺寸。 
此外，例如，第一中间连接导体56和第二中间连接导体55可以形成为与中间布线体52的线宽无关，不包括扩展区域84的图13中次内侧的正方形82的尺寸。 
在本实施例中，在图5A～图5C所示的多个布线部50中，在垂直于图5A～图5C的纸面的方向上，各中间布线体52相对于各下布线体51的所有偏移量为零。 
此外，例如，在多个布线部50中，在垂直于图5A～图5C的纸面的方向上，各中间布线体52相对于各下布线体51的所有偏移量可以是除了零之外的量。 
另外，例如，在多个布线部50中，在垂直于图5A～图5C的纸面的方向上，各中间布线体52相对于各下布线体51的偏移量可以是彼此不同的量。 
在本实施例中，在光接收单元21中，布线部50设在相邻的两个光电转换单元31之间。 
此外，例如，布线部50可以设置为对应每三个以上的光电转换单元31。 
在本实施例中，多个像素电路22形成为彼此独立的电路。 
此外，例如，多个像素电路22可以在相邻的两个像素电路22中共用浮动扩散器36、放大晶体管33、选择晶体管34和复位晶体管35。 
在本实施例中，布线部50形成为下布线体51、下布线体51和上布线体53三层。 
此外，例如，布线部50可具有多层中间布线体52，也可以由四层以上的布线体构成。 
在本实施例中，布线部50形成在包括CMOS传感器的固体摄像器件11中。 
此外，例如，布线部50可以形成在包括电荷耦合器件(Charge CoupledDevice，CCD)的固体摄像器件11中。 
在本实施例中，接地电位和电源电位VDD分别通过接地线41和电源线42供给至像素电路22。 
此外，例如，接地电位和基板电位VSS可以供给至像素电路22。 
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其它因素，可以在本发明所附的权利要求及其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。 

Claims (12)

1.一种固体摄像器件，其包括：
半导体基板；
多个光电转换单元，所述多个光电转换单元以阵列形式形成在所述半导体基板上并且在所述半导体基板上形成光接收单元；以及
多个布线部，所述多个布线部形成在所述光接收单元上的多个光电转换单元之间的位置，其中，
所述多个布线部的每一个包括：
多个布线体，所述多个布线体分别通过在所述半导体基板的所述光接收单元上叠加多个布线层形成，并且包括在所述半导体基板侧的下布线体、在最上侧的上布线体以及在所述下布线体和所述上布线体之间的中间布线体；和
多个接触部，所述多个接触部按照垂直重叠的次序连接所述多个布线体，并且
在所述多个布线部的至少一个中，除了所述下布线体之外的所述布线体重叠并且偏离所述下布线体的正上方的位置，所述中间布线体的偏移量和连接到所述中间布线体的所述多个接触部的偏移量是相同的，
其中，在与所述多个布线体连接的多个连接导体中，仅与所述下布线体连接的下连接导体形成为具有包括扩展区域的尺寸，且与所述中间布线体连接的中间连接导体形成为具有包括所述中间布线体的线宽但不包括所述扩展区域的尺寸。
2.如权利要求1所述的固体摄像器件，其中，在所述至少一个布线部中，连接到所述中间布线体的所述接触部与所述中间布线体直接连接。
3.如权利要求1或2所述的固体摄像器件，其中，在所述至少一个布线部中，
包括所述中间布线体的导电层具有连接到所述中间布线体并且配置成用于连接所述接触部与所述中间布线体的中间连接导体，并且
所述中间连接导体形成为能够吸收制造所引起的所述接触部相对于所述中间布线体的位置偏差的最小尺寸。
4.如权利要求3所述的固体摄像器件，其中，在所述至少一个布线部中，
所述中间布线体形成为预定的线宽，并且
所述中间连接导体形成为所述中间布线体的线宽，并且形成为能够吸收制造所引起的所述接触部相对于所述中间布线体的位置偏差的最小尺寸。
5.如权利要求3或4所述的固体摄像器件，其中，在所述至少一个布线部中，
包括所述下布线体的导电层具有与所述下布线体连接的下连接导体，并且所述下连接导体配置成在所述中间布线体相对于所述下布线体偏离的状态下用于吸收制造所引起的所述接触部相对于所述下布线体的位置偏差，还将连接到所述中间布线体的所述接触部连接到所述下布线体，并且
所述中间连接导体的尺寸小于所述下连接导体的尺寸。
6.如权利要求5所述的固体摄像器件，其中，
所述中间布线体和所述上布线体形成为沿相同方向偏离所述下布线体的正上方的位置，
所述中间布线体的偏移方向前端侧的端部位于比包括所述上布线体的偏移方向的前端侧的端部和偏移方向侧的所述下布线体的端部的表面更靠近偏移方向的内侧。
7.如权利要求1所述的固体摄像器件，其中，在除了所述多个布线部中的至少一个布线部之外的一个布线部中，除所述下布线体之外的布线体重叠在所述下布线体的正上方的位置。
8.如权利要求1所述的固体摄像器件，其中，
所述多个光电转换单元二维地布置在所述光接收单元中，
所述多个布线部沿二维布置的一个方向延伸，
所述多个布线部的至少一个是多个布线部，并且在所述多个布线部中，除了多个下布线体之外的所述布线体相对于所述下布线体的偏移量在所述多个光电转换单元的一个布置方向是相同的、但在所述二维布置的另一个方向是彼此不同的。
9.如权利要求1所述的固体摄像器件，其中，
所述多个光电转换单元二维地布置在所述光接收单元中，
所述多个布线部沿二维布置的一个方向延伸，
所述多个布线部的至少一个是多个布线部，并且
在所述多个布线部中，除了多个所述下布线体之外的所述布线体相对于所述下布线体的偏移量在所述多个光电转换单元的一个布置方向为零、但在所述二维布置的另一个方向是彼此不同的。
10.如权利要求8或9所述的固体摄像器件，其中，
所述多个布线部向所述光接收单元的中心偏移，并且
所述光接收单元的中心侧的布线部的偏移量小于外侧的布线部的偏移量。
11.如权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述多个布线部用作电源线或信号线。
12.一种摄像装置，其包括：
光学单元，所述光学单元聚集光；以及
固体摄像器件，所述固体摄像器件接收由所述光学单元聚集的光，其中，
所述固体摄像器件包括：
半导体基板；
多个光电转换单元，所述多个光电转换单元以阵列形式形成在所述半导体基板上并且在所述半导体基板上形成光接收单元；以及
多个布线部，所述多个布线部形成在所述光接收单元上的多个光电转换单元之间的位置，并且
所述多个布线部的每一个包括：
多个布线体，所述多个布线体分别通过在所述半导体基板的所述光接收单元上叠加多个布线层形成，并且包括在所述半导体基板侧下布线体、在最上侧的上布线体以及在所述下布线体和所述上布线体之间的中间布线体；和
多个接触部，所述多个接触按照垂直重叠的次序连接所述多个布线体，以及
在所述多个布线部的至少一个中，除了所述下布线体之外的所述布线体重叠并且偏离所述下布线体的正上方的位置，所述中间布线体的偏移量和连接到所述中间布线体的所述多个接触部的偏移量是相同的，
其中，在与所述多个布线体连接的多个连接导体中，仅与所述下布线体连接的下连接导体形成为具有包括扩展区域的尺寸，且与所述中间布线体连接的中间连接导体形成为具有包括所述中间布线体的线宽但不包括所述扩展区域的尺寸。
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