JP2003258236A - 固体撮像装置およびその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 水平電荷転送部の駆動電圧を低電圧化させて
も、垂直電荷転送部から水平電荷転送部へ信号電荷を転
送する際に生じる転送残りを十分に低減できる固体撮像
装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 垂直電荷転送部１０１と、前記垂直電荷
転送部の少なくとも一方の端部に接続された水平電荷転
送部１０３とを備えた固体撮像装置において、複数の第
１の水平転送電極１１４ａ，１１４ｂと、前記第１の水
平電荷転送部同士間に配置された、電荷の逆送を防止す
るため複数の第２の水平転送電極１１５ａ，１１５ｂと
を備えており、前記垂直電荷転送部と前記水平電荷転送
部との接続部１１６において、最終垂直転送電極１１３
と、前記水平電荷転送部の前記第１の水平転送電極１１
４ａ，１１４ｂとの間の距離が、前記水平電荷転送部に
おける前記第１の水平転送電極同士１１４ａ，１１４ｂ
間の距離と同等か、またはそれよりも短い。
も、垂直電荷転送部から水平電荷転送部へ信号電荷を転
送する際に生じる転送残りを十分に低減できる固体撮像
装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 垂直電荷転送部１０１と、前記垂直電荷
転送部の少なくとも一方の端部に接続された水平電荷転
送部１０３とを備えた固体撮像装置において、複数の第
１の水平転送電極１１４ａ，１１４ｂと、前記第１の水
平電荷転送部同士間に配置された、電荷の逆送を防止す
るため複数の第２の水平転送電極１１５ａ，１１５ｂと
を備えており、前記垂直電荷転送部と前記水平電荷転送
部との接続部１１６において、最終垂直転送電極１１３
と、前記水平電荷転送部の前記第１の水平転送電極１１
４ａ，１１４ｂとの間の距離が、前記水平電荷転送部に
おける前記第１の水平転送電極同士１１４ａ，１１４ｂ
間の距離と同等か、またはそれよりも短い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の垂直電荷転
送部と、前記垂直電荷転送部の一端または両端に接続さ
れた水平電荷転送部とを備えた固体撮像装置に関するも
のである。
送部と、前記垂直電荷転送部の一端または両端に接続さ
れた水平電荷転送部とを備えた固体撮像装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】インターライン転送型固体撮像装置は、
行列状に配置された複数の光電変換部と、光電変換部の
各列に対応して配置された複数列の垂直電荷転送部と、
各垂直電荷転送部の一端に電気的に接続された水平電荷
転送部と、水平電荷転送部の一端に接続された出力回路
部とを備えている。このような固体撮像装置において
は、光電変換部で発生した信号電荷は、垂直電荷転送部
により垂直方向に転送された後、水平電荷転送部に送ら
れ、この水平電荷転送部で水平方向（垂直電荷転送部の
転送方向と直交する方向）に転送されて出力回路部に送
られる。
行列状に配置された複数の光電変換部と、光電変換部の
各列に対応して配置された複数列の垂直電荷転送部と、
各垂直電荷転送部の一端に電気的に接続された水平電荷
転送部と、水平電荷転送部の一端に接続された出力回路
部とを備えている。このような固体撮像装置において
は、光電変換部で発生した信号電荷は、垂直電荷転送部
により垂直方向に転送された後、水平電荷転送部に送ら
れ、この水平電荷転送部で水平方向（垂直電荷転送部の
転送方向と直交する方向）に転送されて出力回路部に送
られる。
【０００３】図２１〜図２３は、従来のインターライン
転送型固体撮像装置における垂直電荷転送部と水平電荷
転送部との接続部付近の構造を示す模式図であり、図２
１は平面図、図２２は図２１のＡ−Ａ’断面図、図２３
は図２１のＢ−Ｂ’断面図である。図中符号４０１は垂
直電荷転送部、４１６は垂直電荷転送部と水平電荷転送
部の接続部、４０３は水平電荷転送部、４０５はＮ--型
半導体基板、４０６はＰ型ウェル層、４０７はＰ+型素
子分離領域、４０８はＮ型半導体領域、４０９ａ、４０
９ｂおよび４０９ｃはＮ-型半導体領域、４１０は絶縁
膜、４１１、４１２ａ、４１２ｂおよび４１３は垂直転
送電極、４１４ａおよび４１４ｂは第１の水平転送電
極、４１５ａおよび４１５ｂは第２の水平転送電極であ
る。
転送型固体撮像装置における垂直電荷転送部と水平電荷
転送部との接続部付近の構造を示す模式図であり、図２
１は平面図、図２２は図２１のＡ−Ａ’断面図、図２３
は図２１のＢ−Ｂ’断面図である。図中符号４０１は垂
直電荷転送部、４１６は垂直電荷転送部と水平電荷転送
部の接続部、４０３は水平電荷転送部、４０５はＮ--型
半導体基板、４０６はＰ型ウェル層、４０７はＰ+型素
子分離領域、４０８はＮ型半導体領域、４０９ａ、４０
９ｂおよび４０９ｃはＮ-型半導体領域、４１０は絶縁
膜、４１１、４１２ａ、４１２ｂおよび４１３は垂直転
送電極、４１４ａおよび４１４ｂは第１の水平転送電
極、４１５ａおよび４１５ｂは第２の水平転送電極であ
る。
【０００４】垂直電荷転送部４０１においては、Ｎ--型
半導体基板４０５の表層部にＰ型ウェル層４０６が形成
されており、Ｐ型ウェル層４０６の表層部に垂直転送チ
ャネル領域であるＮ型半導体領域４０８が形成され、こ
のＮ型半導体領域４０８上に絶縁膜４１０を介して複数
の垂直転送電極４１１、４１２ａ、４１２ｂおよび４１
３が形成されている。各垂直転送電極は、クロックパル
スφＶ１、φＶ２、φＶ３またはφＶ４が印加されるよ
うに配線されている。
半導体基板４０５の表層部にＰ型ウェル層４０６が形成
されており、Ｐ型ウェル層４０６の表層部に垂直転送チ
ャネル領域であるＮ型半導体領域４０８が形成され、こ
のＮ型半導体領域４０８上に絶縁膜４１０を介して複数
の垂直転送電極４１１、４１２ａ、４１２ｂおよび４１
３が形成されている。各垂直転送電極は、クロックパル
スφＶ１、φＶ２、φＶ３またはφＶ４が印加されるよ
うに配線されている。
【０００５】また、水平電荷転送部４０３においては、
前記Ｐ型ウェル層４０６の表層部に水平転送チャネル領
域であるＮ型半導体領域４０８が形成され、このＮ型半
導体領域４０８上に絶縁膜４１０を介して複数の第１の
水平転送電極４１４ａおよび４１４ｂが形成されてい
る。更に、第１の水平転送電極同士間の間隙にはＮ-型
半導体領域４０９ａが形成されており、このＮ-型半導
体領域４０９ａ上に絶縁膜４１０を介して第２の水平転
送電極４１５ａおよび４１５ｂが形成されている。各水
平転送電極は、クロックパルスφＨ１またはφＨ２が印
加されるように配線されている。
前記Ｐ型ウェル層４０６の表層部に水平転送チャネル領
域であるＮ型半導体領域４０８が形成され、このＮ型半
導体領域４０８上に絶縁膜４１０を介して複数の第１の
水平転送電極４１４ａおよび４１４ｂが形成されてい
る。更に、第１の水平転送電極同士間の間隙にはＮ-型
半導体領域４０９ａが形成されており、このＮ-型半導
体領域４０９ａ上に絶縁膜４１０を介して第２の水平転
送電極４１５ａおよび４１５ｂが形成されている。各水
平転送電極は、クロックパルスφＨ１またはφＨ２が印
加されるように配線されている。
【０００６】また、垂直電荷転送部と水平電荷転送部と
の接続部４１６においては、垂直電荷転送部４０１の終
端に配置される垂直転送電極（以下、「最終垂直転送電
極」という。）４１３と第１の水平転送電極４１４ａと
が離間するように配置されており、この最終垂直転送電
極４１３と第１の水平転送電極４１４ａとの間隙にＮ -
型半導体領域４０９ｂが形成されている。更に、このＮ
-型半導体領域４０９ｂ上は、第２の水平転送電極４１
５ａで被覆されている。
の接続部４１６においては、垂直電荷転送部４０１の終
端に配置される垂直転送電極（以下、「最終垂直転送電
極」という。）４１３と第１の水平転送電極４１４ａと
が離間するように配置されており、この最終垂直転送電
極４１３と第１の水平転送電極４１４ａとの間隙にＮ -
型半導体領域４０９ｂが形成されている。更に、このＮ
-型半導体領域４０９ｂ上は、第２の水平転送電極４１
５ａで被覆されている。
【０００７】次に、上記固体撮像装置の垂直電荷転送部
から水平電荷転送部への電荷転送動作について、図２
４、図２５および図２６を用いて説明する。図２６は、
垂直電荷転送部および水平電荷転送部の各転送電極に印
加されるクロックパルスの一例である。図２４および図
２５は、図２６に示すクロックパルスにより駆動させた
場合の垂直電荷転送部から水平電荷転送部への電荷転送
時のポテンシャル分布を示す図であり、図２４は垂直電
荷転送部と水平電荷転送部の接続部付近のポテンシャル
図、図２５は水平電荷転送部のポテンシャル図である。
なお、ポテンシャル図においては、ポテンシャルは下向
きに正とし、斜線部に電荷が保持されるものとする（以
下同じ。）。
から水平電荷転送部への電荷転送動作について、図２
４、図２５および図２６を用いて説明する。図２６は、
垂直電荷転送部および水平電荷転送部の各転送電極に印
加されるクロックパルスの一例である。図２４および図
２５は、図２６に示すクロックパルスにより駆動させた
場合の垂直電荷転送部から水平電荷転送部への電荷転送
時のポテンシャル分布を示す図であり、図２４は垂直電
荷転送部と水平電荷転送部の接続部付近のポテンシャル
図、図２５は水平電荷転送部のポテンシャル図である。
なお、ポテンシャル図においては、ポテンシャルは下向
きに正とし、斜線部に電荷が保持されるものとする（以
下同じ。）。
【０００８】時刻ｔ１においては、垂直電荷転送部４０
１内の信号電荷４１７は、ハイ電圧ＶVHが印加されてい
る垂直転送電極４１１および４１２ｂ下に蓄積されてい
る。次に、時刻ｔ２においては、パルスφＶ４がＶHLか
らＶHHに、パルスφＶ２がＶ HHからＶHLに変わることに
より、信号電荷４１７の一部が垂直電荷転送部４０１か
ら水平電荷転送部４０３へ転送され始める。次に、時刻
ｔ３において、パルスφＶ１がＶHLからＶHHに、パルス
φＶ３がＶHHからＶHLに変わることにより、信号電荷４
１７はさらに垂直電荷転送部４０１から水平電荷転送部
４０３へ転送され、時刻ｔ４において、パルスφＶ２が
ＶHLからＶHHに、パルスφＶ４がＶHHからＶHLに変わる
ことにより、垂直電荷転送部４０１から水平電荷転送部
４０３への信号電荷４１７の転送動作が終了する。この
とき、信号電荷４１７は、水平電荷転送部４０３のＶHH
が印加されている第１の水平転送電極４１４ａ下に蓄積
される。また、次の信号電荷４１８は、ハイ電圧ＶHHが
印加されている垂直転送電極４１１および４１２ａ下ま
で転送されている。時刻ｔ５において、パルスφＶ３が
ＶHLからＶHHに、パルスφＶ１がＶHHからＶHLに変わる
ことにより、次の信号電荷４１８は、ハイ電圧ＶVHが印
加されている垂直転送電極４１１および４１２ｂ下まで
転送される。
１内の信号電荷４１７は、ハイ電圧ＶVHが印加されてい
る垂直転送電極４１１および４１２ｂ下に蓄積されてい
る。次に、時刻ｔ２においては、パルスφＶ４がＶHLか
らＶHHに、パルスφＶ２がＶ HHからＶHLに変わることに
より、信号電荷４１７の一部が垂直電荷転送部４０１か
ら水平電荷転送部４０３へ転送され始める。次に、時刻
ｔ３において、パルスφＶ１がＶHLからＶHHに、パルス
φＶ３がＶHHからＶHLに変わることにより、信号電荷４
１７はさらに垂直電荷転送部４０１から水平電荷転送部
４０３へ転送され、時刻ｔ４において、パルスφＶ２が
ＶHLからＶHHに、パルスφＶ４がＶHHからＶHLに変わる
ことにより、垂直電荷転送部４０１から水平電荷転送部
４０３への信号電荷４１７の転送動作が終了する。この
とき、信号電荷４１７は、水平電荷転送部４０３のＶHH
が印加されている第１の水平転送電極４１４ａ下に蓄積
される。また、次の信号電荷４１８は、ハイ電圧ＶHHが
印加されている垂直転送電極４１１および４１２ａ下ま
で転送されている。時刻ｔ５において、パルスφＶ３が
ＶHLからＶHHに、パルスφＶ１がＶHHからＶHLに変わる
ことにより、次の信号電荷４１８は、ハイ電圧ＶVHが印
加されている垂直転送電極４１１および４１２ｂ下まで
転送される。
【０００９】その後、水平電荷転送部が作動し、時刻ｔ
６において、φＨ１がＶHHからＶHLに、φＨ２がＶHLか
らＶHHに変わることにより、第１の水平電荷転送電極４
１４ａ下に保持されていた信号電荷４１７は、第１の水
平転送電極４１４ｂ下部に保持される。更に、時刻ｔ７
において、φＨ１がＶHLからＶHHに、φＨ２がＶHHから
ＶHLに変わることにより、第１の水平電荷転送電極４１
４ｂ下に保持されていた信号電荷４１７は、更に前方に
配置された第１の水平転送電極４１４ａ下部に保持され
る。この動作が繰り返されて、信号電荷が水平電荷転送
部を転送される。
６において、φＨ１がＶHHからＶHLに、φＨ２がＶHLか
らＶHHに変わることにより、第１の水平電荷転送電極４
１４ａ下に保持されていた信号電荷４１７は、第１の水
平転送電極４１４ｂ下部に保持される。更に、時刻ｔ７
において、φＨ１がＶHLからＶHHに、φＨ２がＶHHから
ＶHLに変わることにより、第１の水平電荷転送電極４１
４ｂ下に保持されていた信号電荷４１７は、更に前方に
配置された第１の水平転送電極４１４ａ下部に保持され
る。この動作が繰り返されて、信号電荷が水平電荷転送
部を転送される。
【００１０】図２５に示すように、上記固体撮像装置の
動作時、水平電荷転送部においては、Ｎ-型半導体領域
４０９ａ下に電位障壁４１９が形成され、この電位障壁
４１９の存在により、水平電荷転送部における電荷の逆
送が抑制される。また、図２４に示すように、垂直電荷
転送部と水平電荷転送部との接続部４１６において、Ｎ
-型半導体領域４０９ｂ下に電位障壁４２０が形成さ
れ、この電位障壁４２０の存在により、水平電荷転送部
から垂直電荷転送部へと電荷の逆送されることを抑制す
ることができる。
動作時、水平電荷転送部においては、Ｎ-型半導体領域
４０９ａ下に電位障壁４１９が形成され、この電位障壁
４１９の存在により、水平電荷転送部における電荷の逆
送が抑制される。また、図２４に示すように、垂直電荷
転送部と水平電荷転送部との接続部４１６において、Ｎ
-型半導体領域４０９ｂ下に電位障壁４２０が形成さ
れ、この電位障壁４２０の存在により、水平電荷転送部
から垂直電荷転送部へと電荷の逆送されることを抑制す
ることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の固体撮像装置は、画素の微細化および水平
電荷転送部の低電圧駆動化が進むにつれて、垂直電荷転
送部から水平電荷転送部への電荷転送がスムーズに行わ
れなくなり、一般に黒線不良と呼ばれる縦線状の表示異
常が発生したり、転送効率が著しく劣化するという問題
があった。このような問題が発生する理由を、図２１、
図２４および図２５を用いて以下に説明する。
ような従来の固体撮像装置は、画素の微細化および水平
電荷転送部の低電圧駆動化が進むにつれて、垂直電荷転
送部から水平電荷転送部への電荷転送がスムーズに行わ
れなくなり、一般に黒線不良と呼ばれる縦線状の表示異
常が発生したり、転送効率が著しく劣化するという問題
があった。このような問題が発生する理由を、図２１、
図２４および図２５を用いて以下に説明する。
【００１２】従来の固体撮像装置では、画素の微細化が
進むにつれて水平電荷転送部４０３の繰り返しピッチが
狭くなるため、第１の水平転送電極４１４ａと第１の水
平転送電極４１５ａとの間の距離（ＬHBA）は狭くして
いく必要があった。一方、最終垂直転送電極４１３と水
平電荷転送部４０３の第１の水平転送電極４１４ａとの
間の距離（ＬV-H）は、画素の微細化とは関係なく設計
することができる。そのため、従来の固体撮像装置で
は、図２１に示すように、画素の微細化が進むにつれ
て、接続部４１６における最終垂直転送電極４１３と第
１の水平転送電極４１４ａとの間の距離（ＬV-H）が、
水平電荷転送部における第１の水平転送電極同士間の距
離（ＬHBA）よりも長くなるように設計されていた。そ
の結果、水平電荷転送部のＮ-型半導体領域４０９ａに
おけるショートチャネル効果が、接続部のＮ-型半導体
領域４０９ｂにおけるショートチャネル効果よりも顕著
に現れるようになり、図２４および図２５に示すよう
に、水平電荷転送部の電位障壁４１９よりも垂直電荷転
送部と水平電荷転送部の接続部の電位障壁４２０の方が
大きく形成される。そのため、水平電荷転送部４０３に
印加されるクロックパルスφＨ１およびφＨ２のハイ電
圧を水平電荷転送部４０３で転送不良が発生しないよう
な電圧に設定したとしても、時刻ｔ２および時刻ｔ３に
おける垂直電荷転送部４０１から水平電荷転送部４０３
への電荷転送において、転送障害４２１による信号電荷
の転送残り４２２が生じ、黒線不良と呼ばれる縦線状の
表示異常が発生する場合があった。すなわち、水平電荷
転送部４０３に印加されるクロックパルスφＨ１および
φＨ２の低電圧化を進めていくと、水平電荷転送部４０
３自体で転送不良が発生するよりも先に垂直電荷転送部
と水平電荷転送部の接続部において転送不良が発生する
ようになるため、水平電荷転送部４０３の低電圧駆動化
が困難であった。
進むにつれて水平電荷転送部４０３の繰り返しピッチが
狭くなるため、第１の水平転送電極４１４ａと第１の水
平転送電極４１５ａとの間の距離（ＬHBA）は狭くして
いく必要があった。一方、最終垂直転送電極４１３と水
平電荷転送部４０３の第１の水平転送電極４１４ａとの
間の距離（ＬV-H）は、画素の微細化とは関係なく設計
することができる。そのため、従来の固体撮像装置で
は、図２１に示すように、画素の微細化が進むにつれ
て、接続部４１６における最終垂直転送電極４１３と第
１の水平転送電極４１４ａとの間の距離（ＬV-H）が、
水平電荷転送部における第１の水平転送電極同士間の距
離（ＬHBA）よりも長くなるように設計されていた。そ
の結果、水平電荷転送部のＮ-型半導体領域４０９ａに
おけるショートチャネル効果が、接続部のＮ-型半導体
領域４０９ｂにおけるショートチャネル効果よりも顕著
に現れるようになり、図２４および図２５に示すよう
に、水平電荷転送部の電位障壁４１９よりも垂直電荷転
送部と水平電荷転送部の接続部の電位障壁４２０の方が
大きく形成される。そのため、水平電荷転送部４０３に
印加されるクロックパルスφＨ１およびφＨ２のハイ電
圧を水平電荷転送部４０３で転送不良が発生しないよう
な電圧に設定したとしても、時刻ｔ２および時刻ｔ３に
おける垂直電荷転送部４０１から水平電荷転送部４０３
への電荷転送において、転送障害４２１による信号電荷
の転送残り４２２が生じ、黒線不良と呼ばれる縦線状の
表示異常が発生する場合があった。すなわち、水平電荷
転送部４０３に印加されるクロックパルスφＨ１および
φＨ２の低電圧化を進めていくと、水平電荷転送部４０
３自体で転送不良が発生するよりも先に垂直電荷転送部
と水平電荷転送部の接続部において転送不良が発生する
ようになるため、水平電荷転送部４０３の低電圧駆動化
が困難であった。
【００１３】そこで、本発明は、水平電荷転送部の駆動
電圧を低電圧化させても、垂直電荷転送部から水平電荷
転送部へ信号電荷を転送する際に生じる転送残りを十分
に低減し、良好な表示特性を得ることができる固体撮像
装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
電圧を低電圧化させても、垂直電荷転送部から水平電荷
転送部へ信号電荷を転送する際に生じる転送残りを十分
に低減し、良好な表示特性を得ることができる固体撮像
装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の固体撮像装置は、垂直電荷転送部と、前記
垂直電荷転送部の少なくとも一方の端部に接続され、前
記垂直電荷転送部から転送された電荷を受け取って、こ
れを転送する水平電荷転送部とを備え、前記垂直電荷転
送部は、垂直転送チャネル領域と、前記垂直転送チャネ
ル領域上に形成された複数の垂直転送電極を備え、前記
水平電荷転送部は、水平転送チャネル領域と、前記水平
転送チャネル領域上に形成された複数の第１の水平転送
電極と、前記第１の水平転送電極同士間に配置された複
数の第２の水平転送電極とを備え、前記第１の水平転送
電極下の電位が、この電極と隣接し、且つ、この電極よ
りも転送方向に対して後方に配置された第２の水平転送
電極下の電位よりも高くなるように構成された固体撮像
装置であって、前記垂直電荷転送部と前記水平電荷転送
部との接続部においては、前記垂直電荷転送部の終端に
配置された最終垂直転送電極と、前記水平電荷転送部の
前記第１の水平転送電極とが互いに離間するように配置
され、この最終垂直転送電極と第１の水平転送電極との
間に前記第２の水平転送電極が配置されており、前記接
続部における前記最終垂直転送電極と前記第１の水平転
送電極との間の距離が、前記水平電荷転送部における前
記第１の水平転送電極同士間の距離と同等か、またはそ
れよりも短いことを特徴とする。
め、本発明の固体撮像装置は、垂直電荷転送部と、前記
垂直電荷転送部の少なくとも一方の端部に接続され、前
記垂直電荷転送部から転送された電荷を受け取って、こ
れを転送する水平電荷転送部とを備え、前記垂直電荷転
送部は、垂直転送チャネル領域と、前記垂直転送チャネ
ル領域上に形成された複数の垂直転送電極を備え、前記
水平電荷転送部は、水平転送チャネル領域と、前記水平
転送チャネル領域上に形成された複数の第１の水平転送
電極と、前記第１の水平転送電極同士間に配置された複
数の第２の水平転送電極とを備え、前記第１の水平転送
電極下の電位が、この電極と隣接し、且つ、この電極よ
りも転送方向に対して後方に配置された第２の水平転送
電極下の電位よりも高くなるように構成された固体撮像
装置であって、前記垂直電荷転送部と前記水平電荷転送
部との接続部においては、前記垂直電荷転送部の終端に
配置された最終垂直転送電極と、前記水平電荷転送部の
前記第１の水平転送電極とが互いに離間するように配置
され、この最終垂直転送電極と第１の水平転送電極との
間に前記第２の水平転送電極が配置されており、前記接
続部における前記最終垂直転送電極と前記第１の水平転
送電極との間の距離が、前記水平電荷転送部における前
記第１の水平転送電極同士間の距離と同等か、またはそ
れよりも短いことを特徴とする。
【００１５】このような固体撮像装置によれば、前記接
続部において最終垂直転送電極と第１の水平転送電極と
の間に形成される電位障壁を、前記水平電荷転送部にお
いて前記第１の水平転送電極同士間に形成される電位障
壁と同等か、またはそれよりも小さくすることができ
る。そのため、水平電荷転送部の駆動電圧を低下させて
も、垂直電荷転送部と水平電荷転送部の接続部での転送
不良を十分に抑制することができ、前記接続部での転送
不良に起因する表示異常の発生を抑制することができ
る。
続部において最終垂直転送電極と第１の水平転送電極と
の間に形成される電位障壁を、前記水平電荷転送部にお
いて前記第１の水平転送電極同士間に形成される電位障
壁と同等か、またはそれよりも小さくすることができ
る。そのため、水平電荷転送部の駆動電圧を低下させて
も、垂直電荷転送部と水平電荷転送部の接続部での転送
不良を十分に抑制することができ、前記接続部での転送
不良に起因する表示異常の発生を抑制することができ
る。
【００１６】前記固体撮像装置においては、前記接続部
において、前記最終垂直転送電極と前記第１の水平転送
電極との間に第１の電位障壁領域が形成され、前記水平
電荷転送部において、前記第１の水平転送電極同士間に
第２の電位障壁領域が形成されていることが好ましい。
このような好ましい例によれば、水平電荷転送部および
接続部における電荷の逆送を確実に抑制することができ
る。
において、前記最終垂直転送電極と前記第１の水平転送
電極との間に第１の電位障壁領域が形成され、前記水平
電荷転送部において、前記第１の水平転送電極同士間に
第２の電位障壁領域が形成されていることが好ましい。
このような好ましい例によれば、水平電荷転送部および
接続部における電荷の逆送を確実に抑制することができ
る。
【００１７】また、前記固体撮像装置においては、前記
第１の電位障壁領域および前記第２の電位障壁領域を、
前記第１の水平転送電極下に存在する領域の不純物濃度
と、前記第２の水平転送電極下に存在する領域の不純物
濃度とを相違させることにより形成することができる。
第１の電位障壁領域および前記第２の電位障壁領域を、
前記第１の水平転送電極下に存在する領域の不純物濃度
と、前記第２の水平転送電極下に存在する領域の不純物
濃度とを相違させることにより形成することができる。
【００１８】この場合、前記第１の電位障壁領域の垂直
方向における寸法が、前記最終垂直転送電極と前記第１
の水平転送電極との間の距離よりも短いことが好まし
い。この好ましい例によれば、前記最終垂直転送電極と
前記第１の水平転送電極との間の距離が、前記第１の水
平転送電極同士間の距離と同等であっても、最終垂直電
荷転送電極と第１の水平転送電極との間に形成される電
位障壁を、前記第１の水平転送電極同士間に形成される
電位障壁よりも小さくすることができる。そのため、水
平電荷転送部の更なる低電圧駆動化と、垂直電荷転送部
と水平電荷転送部の接続部での転送不良の更なる抑制と
を実現することができる。
方向における寸法が、前記最終垂直転送電極と前記第１
の水平転送電極との間の距離よりも短いことが好まし
い。この好ましい例によれば、前記最終垂直転送電極と
前記第１の水平転送電極との間の距離が、前記第１の水
平転送電極同士間の距離と同等であっても、最終垂直電
荷転送電極と第１の水平転送電極との間に形成される電
位障壁を、前記第１の水平転送電極同士間に形成される
電位障壁よりも小さくすることができる。そのため、水
平電荷転送部の更なる低電圧駆動化と、垂直電荷転送部
と水平電荷転送部の接続部での転送不良の更なる抑制と
を実現することができる。
【００１９】また、前記固体撮像装置においては、前記
第１の電位障壁領域および前記第２の電位障壁領域を、
前記第１の水平転送電極に印加される電圧と、前記第２
の水平転送電極に印加される電圧とを相違させることに
より形成することも可能である。
第１の電位障壁領域および前記第２の電位障壁領域を、
前記第１の水平転送電極に印加される電圧と、前記第２
の水平転送電極に印加される電圧とを相違させることに
より形成することも可能である。
【００２０】また、前記固体撮像装置においては、前記
第２の電位障壁領域が、前記垂直転送チャネル領域と重
なり合わないように形成されていることが好ましい。こ
の好ましい例によれば、垂直電荷転送部と水平電荷転送
部の接続部の電位障壁を更に小さくすることができる。
そのため、水平電荷転送部の更なる低電圧駆動化と、垂
直電荷転送部と水平電荷転送部の接続部での転送不良の
更なる抑制とを実現することができる。
第２の電位障壁領域が、前記垂直転送チャネル領域と重
なり合わないように形成されていることが好ましい。こ
の好ましい例によれば、垂直電荷転送部と水平電荷転送
部の接続部の電位障壁を更に小さくすることができる。
そのため、水平電荷転送部の更なる低電圧駆動化と、垂
直電荷転送部と水平電荷転送部の接続部での転送不良の
更なる抑制とを実現することができる。
【００２１】上記目的を達成するため、本発明の固体撮
像装置の製造方法は、垂直電荷転送部と、前記垂直電荷
転送部の少なくとも一方の端部に接続され、前記垂直電
荷転送部から転送された電荷を受け取って、これを転送
する水平電荷転送部とを備えた固体撮像装置の製造方法
であって、半導体基板内に、垂直転送チャネル領域およ
び水平転送チャネル領域を形成する工程と、前記垂直転
送チャネル領域上に、複数の第１の垂直転送電極と、前
記垂直電荷転送部の終端に配置される最終垂直転送電極
とを形成し、前記水平転送チャネル領域上に、複数の第
１の水平転送電極を形成する工程と、前記垂直転送チャ
ネル領域上に、前記第１の垂直転送電極同士間に配置さ
れるように複数の第２の垂直転送電極を形成して、前記
垂直電荷転送部を形成し、前記水平転送チャネル領域上
に、前記第１の水平転送電極同士間に配置されるよう
に、複数の第２の水平転送電極を形成して前記水平電荷
転送部を形成する工程とを含み、前記垂直電荷転送部と
前記水平電荷転送部との接続部となる領域において、最
終垂直転送電極と第１の水平転送電極とを互いに離間す
るように形成し、前記第２の水平転送電極を、その一部
が前記最終垂直転送電極と前記第１の水平転送電極との
間に配置されるように形成し、前記接続部となる領域に
おける最終垂直転送電極と第１の水平転送電極との間の
距離を、前記水平電荷転送部における前記第１の水平転
送電極同士間の距離と同等か、またはそれよりも短くす
ることを特徴とする。
像装置の製造方法は、垂直電荷転送部と、前記垂直電荷
転送部の少なくとも一方の端部に接続され、前記垂直電
荷転送部から転送された電荷を受け取って、これを転送
する水平電荷転送部とを備えた固体撮像装置の製造方法
であって、半導体基板内に、垂直転送チャネル領域およ
び水平転送チャネル領域を形成する工程と、前記垂直転
送チャネル領域上に、複数の第１の垂直転送電極と、前
記垂直電荷転送部の終端に配置される最終垂直転送電極
とを形成し、前記水平転送チャネル領域上に、複数の第
１の水平転送電極を形成する工程と、前記垂直転送チャ
ネル領域上に、前記第１の垂直転送電極同士間に配置さ
れるように複数の第２の垂直転送電極を形成して、前記
垂直電荷転送部を形成し、前記水平転送チャネル領域上
に、前記第１の水平転送電極同士間に配置されるよう
に、複数の第２の水平転送電極を形成して前記水平電荷
転送部を形成する工程とを含み、前記垂直電荷転送部と
前記水平電荷転送部との接続部となる領域において、最
終垂直転送電極と第１の水平転送電極とを互いに離間す
るように形成し、前記第２の水平転送電極を、その一部
が前記最終垂直転送電極と前記第１の水平転送電極との
間に配置されるように形成し、前記接続部となる領域に
おける最終垂直転送電極と第１の水平転送電極との間の
距離を、前記水平電荷転送部における前記第１の水平転
送電極同士間の距離と同等か、またはそれよりも短くす
ることを特徴とする。
【００２２】このような製造方法によれば、最終垂直転
送電極と第１の水平転送電極との間の距離、および、水
平電荷転送部における第１の水平転送電極同士間の距離
のばらつきが抑えられ、低電圧でも安定して動作する水
平電荷転送部を備えた本発明の固体撮像装置を、効率良
く製造することができる。
送電極と第１の水平転送電極との間の距離、および、水
平電荷転送部における第１の水平転送電極同士間の距離
のばらつきが抑えられ、低電圧でも安定して動作する水
平電荷転送部を備えた本発明の固体撮像装置を、効率良
く製造することができる。
【００２３】前記製造方法においては、更に、前記最終
垂直転送電極と前記第１の水平転送電極とをマスクとし
て、前記垂直転送チャネル領域および前記水平転送チャ
ネル領域とは異なる導電型の不純物をイオン注入し、前
記最終垂直転送電極と前記第１の水平転送電極との間に
第１の電位障壁領域を形成し、前記第１の水平転送電極
同士間に第２の電位障壁領域を形成する工程を含むこと
が好ましい。この好ましい例によれば、水平電荷転送部
および接続部における電荷の逆送を確実に抑制し得る固
体撮像装置を効率良く製造することができる。
垂直転送電極と前記第１の水平転送電極とをマスクとし
て、前記垂直転送チャネル領域および前記水平転送チャ
ネル領域とは異なる導電型の不純物をイオン注入し、前
記最終垂直転送電極と前記第１の水平転送電極との間に
第１の電位障壁領域を形成し、前記第１の水平転送電極
同士間に第２の電位障壁領域を形成する工程を含むこと
が好ましい。この好ましい例によれば、水平電荷転送部
および接続部における電荷の逆送を確実に抑制し得る固
体撮像装置を効率良く製造することができる。
【００２４】また、前記製造方法においては、前記第１
の電位障壁領域および前記第２の電位障壁領域を形成す
る工程において、不純物の注入方向を、前記半導体基板
の表面に対して、前記垂直電荷転送部における転送方向
または転送方向と反対の方向に傾斜させることが好まし
い。この好ましい例によれば、前記第１の電位障壁領域
の垂直方向における寸法が、前記最終垂直転送電極と前
記第１の水平転送電極との間の距離よりも小さくなるた
め、水平電荷転送部の更なる低電圧駆動化と、垂直電荷
転送部と水平電荷転送部の接続部での転送不良の更なる
抑制とを実現し得る固体撮像装置を製造することができ
る。
の電位障壁領域および前記第２の電位障壁領域を形成す
る工程において、不純物の注入方向を、前記半導体基板
の表面に対して、前記垂直電荷転送部における転送方向
または転送方向と反対の方向に傾斜させることが好まし
い。この好ましい例によれば、前記第１の電位障壁領域
の垂直方向における寸法が、前記最終垂直転送電極と前
記第１の水平転送電極との間の距離よりも小さくなるた
め、水平電荷転送部の更なる低電圧駆動化と、垂直電荷
転送部と水平電荷転送部の接続部での転送不良の更なる
抑制とを実現し得る固体撮像装置を製造することができ
る。
【００２５】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）本発明の第１
の実施形態に係る固体撮像装置の一例について、図面を
参照しながら説明する。
の実施形態に係る固体撮像装置の一例について、図面を
参照しながら説明する。
【００２６】図２０は、第１の実施形態に係る固体撮像
装置の一例を示す模式図である。また、図１〜図３は、
前記固体撮像装置の垂直電荷転送部と水平電荷転送部と
の接続部付近の構造の一例を示す模式図であり、図１は
平面図、図２は図１のＡ−Ａ’断面図、図３は図１のＢ
−Ｂ’断面図である。図中符号１０１は垂直電荷転送
部、１０２は光電変換部、１０３は水平電荷転送部、１
０４は出力回路部、１０５はＮ--型半導体基板、１０６
はＰ型ウェル層、１０７はＰ+型素子分離領域、１０８
はＮ型半導体領域、１０９ａ、１０９ｂおよび１０９ｃ
はＮ-型半導体領域、１１０は絶縁膜、１１１、１１２
ａ、１１２ｂおよび１１３は垂直転送電極、１１４ａお
よび１１４ｂは第１の水平転送電極、１１５ａおよび１
１５ｂは第２の水平転送電極、１１６は垂直電荷転送部
と水平電荷転送部との接続部である。
装置の一例を示す模式図である。また、図１〜図３は、
前記固体撮像装置の垂直電荷転送部と水平電荷転送部と
の接続部付近の構造の一例を示す模式図であり、図１は
平面図、図２は図１のＡ−Ａ’断面図、図３は図１のＢ
−Ｂ’断面図である。図中符号１０１は垂直電荷転送
部、１０２は光電変換部、１０３は水平電荷転送部、１
０４は出力回路部、１０５はＮ--型半導体基板、１０６
はＰ型ウェル層、１０７はＰ+型素子分離領域、１０８
はＮ型半導体領域、１０９ａ、１０９ｂおよび１０９ｃ
はＮ-型半導体領域、１１０は絶縁膜、１１１、１１２
ａ、１１２ｂおよび１１３は垂直転送電極、１１４ａお
よび１１４ｂは第１の水平転送電極、１１５ａおよび１
１５ｂは第２の水平転送電極、１１６は垂直電荷転送部
と水平電荷転送部との接続部である。
【００２７】図２０に示すように、この固体撮像装置
は、行列状に配置された複数の光電変換部１０２と、光
電変換部１０２の各列に対応して配置された複数列の垂
直電荷転送部１０１と、各垂直電荷転送部１０１の一端
に電気的に接続された水平電荷転送部１０３と、水平電
荷転送部１０３の一端に接続された出力回路部１０４と
を備えている。
は、行列状に配置された複数の光電変換部１０２と、光
電変換部１０２の各列に対応して配置された複数列の垂
直電荷転送部１０１と、各垂直電荷転送部１０１の一端
に電気的に接続された水平電荷転送部１０３と、水平電
荷転送部１０３の一端に接続された出力回路部１０４と
を備えている。
【００２８】図１および図２に示すように、垂直電荷転
送部１０１においては、Ｎ--型半導体基板１０５の表層
部にＰ型ウェル層１０６が形成されており、Ｐ型ウェル
層１０６の表層部に垂直転送チャネル領域であるＮ型半
導体領域１０８が形成され、このＮ型半導体領域１０８
上に絶縁膜１１０を介して複数の垂直転送電極１１１、
１１２ａ、１１２ｂおよび１１３が形成されている。Ｎ
型半導体領域１０８は、垂直電荷転送部の転送方向であ
る垂直方向に伸長しており、その不純物濃度は、例えば
１×１０16〜１×１０18ｃｍ-3、好ましくは５×１０16
〜５×１０17ｃｍ-3である。また、各垂直転送電極に
は、クロックパルスφＶ１、φＶ２、φＶ３またはφＶ
４が印加されるように配線されている。
送部１０１においては、Ｎ--型半導体基板１０５の表層
部にＰ型ウェル層１０６が形成されており、Ｐ型ウェル
層１０６の表層部に垂直転送チャネル領域であるＮ型半
導体領域１０８が形成され、このＮ型半導体領域１０８
上に絶縁膜１１０を介して複数の垂直転送電極１１１、
１１２ａ、１１２ｂおよび１１３が形成されている。Ｎ
型半導体領域１０８は、垂直電荷転送部の転送方向であ
る垂直方向に伸長しており、その不純物濃度は、例えば
１×１０16〜１×１０18ｃｍ-3、好ましくは５×１０16
〜５×１０17ｃｍ-3である。また、各垂直転送電極に
は、クロックパルスφＶ１、φＶ２、φＶ３またはφＶ
４が印加されるように配線されている。
【００２９】図１および図３に示すように、水平電荷転
送部１０３においては、Ｎ--型半導体基板１０５の表層
部にＰ型ウェル層１０６が形成されており、Ｐ型ウェル
層１０６の表層部に水平転送チャネル領域であるＮ型半
導体領域１０８が形成され、このＮ型半導体領域１０８
上に絶縁膜１１０を介して複数の第１の水平転送電極１
１４ａおよび１１４ｂが形成されている。更に、第１の
水平転送電極同士間の間隙には、Ｎ型半導体領域１０８
内に、電位障壁領域であるＮ-型半導体領域１０９ａが
形成されており、このＮ-型半導体領域１０９ａ上に絶
縁膜１１０を介して第２の水平転送電極１１５ａおよび
１１５ｂが形成されている。
送部１０３においては、Ｎ--型半導体基板１０５の表層
部にＰ型ウェル層１０６が形成されており、Ｐ型ウェル
層１０６の表層部に水平転送チャネル領域であるＮ型半
導体領域１０８が形成され、このＮ型半導体領域１０８
上に絶縁膜１１０を介して複数の第１の水平転送電極１
１４ａおよび１１４ｂが形成されている。更に、第１の
水平転送電極同士間の間隙には、Ｎ型半導体領域１０８
内に、電位障壁領域であるＮ-型半導体領域１０９ａが
形成されており、このＮ-型半導体領域１０９ａ上に絶
縁膜１１０を介して第２の水平転送電極１１５ａおよび
１１５ｂが形成されている。
【００３０】換言すると、水平電荷転送部の一段は、Ｎ
型半導体領域１０８と、転送方向に対してＮ型半導体領
域１０８よりも後方に配置されたＮ-型半導体領域１０
９ａと、Ｎ型半導体領域１０８上に形成された第１の水
平転送電極１１４ａまたは１１４ｂと、Ｎ-型半導体領
域１０９ａ上に形成された第２の水平転送電極１１５ａ
または１１５ｂとで構成されており、これと同様の構成
を有する複数の段が水平方向に配列されて、水平電荷転
送部が構成されている。
型半導体領域１０８と、転送方向に対してＮ型半導体領
域１０８よりも後方に配置されたＮ-型半導体領域１０
９ａと、Ｎ型半導体領域１０８上に形成された第１の水
平転送電極１１４ａまたは１１４ｂと、Ｎ-型半導体領
域１０９ａ上に形成された第２の水平転送電極１１５ａ
または１１５ｂとで構成されており、これと同様の構成
を有する複数の段が水平方向に配列されて、水平電荷転
送部が構成されている。
【００３１】水平電荷転送部１０３において、Ｎ型半導
体領域１０８は、電荷を保持するための領域として機能
する。その不純物濃度は、垂直電荷転送部１０１におけ
るＮ型半導体領域１０８の不純物濃度と同等であること
が好ましく、具体的には、例えば１×１０16〜１×１０
18ｃｍ-3、好ましくは５×１０16〜５×１０17ｃｍ-3で
ある。また、Ｎ-型半導体領域１０９ａは、電荷の逆送
を防止するための電位障壁領域として機能する。このＮ
-型半導体領域１０９ａの水平方向における寸法（Ｌ’
HBA）は特に限定するものではなく、例えば、第１の水
平転送電極同士間の距離（ＬHBA）と同等である。ま
た、その不純物濃度は、例えば９×１０15〜９×１０17
ｃｍ-3、好ましくは４×１０16〜４×１０17ｃｍ-3であ
る。
体領域１０８は、電荷を保持するための領域として機能
する。その不純物濃度は、垂直電荷転送部１０１におけ
るＮ型半導体領域１０８の不純物濃度と同等であること
が好ましく、具体的には、例えば１×１０16〜１×１０
18ｃｍ-3、好ましくは５×１０16〜５×１０17ｃｍ-3で
ある。また、Ｎ-型半導体領域１０９ａは、電荷の逆送
を防止するための電位障壁領域として機能する。このＮ
-型半導体領域１０９ａの水平方向における寸法（Ｌ’
HBA）は特に限定するものではなく、例えば、第１の水
平転送電極同士間の距離（ＬHBA）と同等である。ま
た、その不純物濃度は、例えば９×１０15〜９×１０17
ｃｍ-3、好ましくは４×１０16〜４×１０17ｃｍ-3であ
る。
【００３２】第１の水平転送電極１１４ａおよび１１４
ｂは、電荷を保持するためのストレージゲートとして機
能し、第２の水平転送電極１１５ａおよび１１５ｂは、
電荷の逆送を防止するためのバリアゲートとして機能す
る。本実施形態においては、同一段を構成する第１の水
平転送電極と第２の水平転送電極とは結線され、同一パ
ルスが印加されるように配線されている。各段を構成す
る水平転送電極には、それぞれ、クロックパルスφＨ１
またはφＨ２が印加されるように配線されている。
ｂは、電荷を保持するためのストレージゲートとして機
能し、第２の水平転送電極１１５ａおよび１１５ｂは、
電荷の逆送を防止するためのバリアゲートとして機能す
る。本実施形態においては、同一段を構成する第１の水
平転送電極と第２の水平転送電極とは結線され、同一パ
ルスが印加されるように配線されている。各段を構成す
る水平転送電極には、それぞれ、クロックパルスφＨ１
またはφＨ２が印加されるように配線されている。
【００３３】図１および図２に示すように、垂直電荷転
送部１０１と水平電荷転送部１０３との接続部１１６に
おいては、各垂直電荷転送部１０１が、それぞれ、水平
電荷転送部１０３の別の段と接続するように配置されて
いる。また、各垂直電荷転送部１０１の垂直転送チャネ
ル領域は接続部にまで伸長しており、この垂直転送チャ
ネル領域が、水平電荷転送部１０３の水平転送チャネル
領域とつながっている。
送部１０１と水平電荷転送部１０３との接続部１１６に
おいては、各垂直電荷転送部１０１が、それぞれ、水平
電荷転送部１０３の別の段と接続するように配置されて
いる。また、各垂直電荷転送部１０１の垂直転送チャネ
ル領域は接続部にまで伸長しており、この垂直転送チャ
ネル領域が、水平電荷転送部１０３の水平転送チャネル
領域とつながっている。
【００３４】前記接続部１１６において、水平電荷転送
部の垂直電荷転送部と接続した段を構成する第１の水平
転送電極１１４ａは、接続部に伸長した垂直転送チャネ
ル領域の少なくとも一部を被覆するように配置されてい
る。また、この第１の水平転送電極１１４ａは、垂直電
荷転送部１０１の終端に配置された垂直転送電極（すな
わち、最終垂直転送電極）１１３と離間するように配置
されている。
部の垂直電荷転送部と接続した段を構成する第１の水平
転送電極１１４ａは、接続部に伸長した垂直転送チャネ
ル領域の少なくとも一部を被覆するように配置されてい
る。また、この第１の水平転送電極１１４ａは、垂直電
荷転送部１０１の終端に配置された垂直転送電極（すな
わち、最終垂直転送電極）１１３と離間するように配置
されている。
【００３５】この第１の水平転送電極１１４ａと最終垂
直転送電極１１３との間隙には、Ｎ -型半導体領域１０
９ｂが形成されている。このＮ-型半導体領域１０９ｂ
は、垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部１１６
における電荷の逆送を防止するための電位障壁領域とし
て機能する。Ｎ-型半導体領域１０９ｂの垂直方向にお
ける寸法（Ｌ’V-H）は、特に限定するものではなく、
例えば、最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極
１１４ａとの間の距離（ＬV-H）と同等である。また、
Ｎ-型半導体領域１０９ｂの不純物濃度は、Ｎ-型半導体
領域１０９ａの不純物濃度と同等であり、例えば９×１
０15〜９×１０17ｃｍ-3、好ましくは４×１０16〜４×
１０17ｃｍ-3である。
直転送電極１１３との間隙には、Ｎ -型半導体領域１０
９ｂが形成されている。このＮ-型半導体領域１０９ｂ
は、垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部１１６
における電荷の逆送を防止するための電位障壁領域とし
て機能する。Ｎ-型半導体領域１０９ｂの垂直方向にお
ける寸法（Ｌ’V-H）は、特に限定するものではなく、
例えば、最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極
１１４ａとの間の距離（ＬV-H）と同等である。また、
Ｎ-型半導体領域１０９ｂの不純物濃度は、Ｎ-型半導体
領域１０９ａの不純物濃度と同等であり、例えば９×１
０15〜９×１０17ｃｍ-3、好ましくは４×１０16〜４×
１０17ｃｍ-3である。
【００３６】また、前記接続部１１６において、水平電
荷転送部の垂直電荷転送部と接続した段を構成する第２
の水平転送電極１１５ａは、最終垂直転送電極１１３と
第１の水平転送電極１１４ａとの間隙を被覆するように
配置されている。すなわち、接続部１１６において、第
２の水平転送電極１１５ａはＮ-型半導体領域１０９ｂ
を被覆している。
荷転送部の垂直電荷転送部と接続した段を構成する第２
の水平転送電極１１５ａは、最終垂直転送電極１１３と
第１の水平転送電極１１４ａとの間隙を被覆するように
配置されている。すなわち、接続部１１６において、第
２の水平転送電極１１５ａはＮ-型半導体領域１０９ｂ
を被覆している。
【００３７】上記固体撮像装置においては、前記接続部
１１６において、垂直電荷転送部の最終垂直転送電極１
１３と、この垂直電荷転送部と接続した段を構成する第
１の水平転送電極１１４ａとの間の距離（ＬV-H）が、
第１の水平転送電極１１４ａとその隣の段を構成する第
１の水平転送電極１１４ｂとの間の距離（ＬHBA）と同
等か、もしくはそれよりも短くなるように構成されてい
る。
１１６において、垂直電荷転送部の最終垂直転送電極１
１３と、この垂直電荷転送部と接続した段を構成する第
１の水平転送電極１１４ａとの間の距離（ＬV-H）が、
第１の水平転送電極１１４ａとその隣の段を構成する第
１の水平転送電極１１４ｂとの間の距離（ＬHBA）と同
等か、もしくはそれよりも短くなるように構成されてい
る。
【００３８】換言すれば、垂直電荷転送部と接続した段
を構成する第２の水平転送電極１１５ａにおいて、最終
垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの
間に配置される部分の垂直方向における長さが、水平電
荷転送部の第１の水平転送電極同士間に配置される部分
の水平方向における長さと同等か、もしくはそれよりも
短くなるように構成されている。ここで、「電極の長
さ」とは、半導体領域上に絶縁膜を介して形成された部
分の長さを意味し、例えば、図１〜図３に示すように、
第２の水平転送電極１１５ａの一部が、他の電極（第２
の水平転送電極１１４ａ、垂直転送電極１１３）上に形
成されている場合、この他の電極上に形成された部分を
除いた部分の長さである。
を構成する第２の水平転送電極１１５ａにおいて、最終
垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの
間に配置される部分の垂直方向における長さが、水平電
荷転送部の第１の水平転送電極同士間に配置される部分
の水平方向における長さと同等か、もしくはそれよりも
短くなるように構成されている。ここで、「電極の長
さ」とは、半導体領域上に絶縁膜を介して形成された部
分の長さを意味し、例えば、図１〜図３に示すように、
第２の水平転送電極１１５ａの一部が、他の電極（第２
の水平転送電極１１４ａ、垂直転送電極１１３）上に形
成されている場合、この他の電極上に形成された部分を
除いた部分の長さである。
【００３９】最終垂直転送電極１１３と第１の水平電荷
転送電極１１４ａとの間の距離（Ｌ V-H）が短いほど、
Ｎ-型半導体領域１０９ｂにおけるショートチャネル効
果が大きくなるため、垂直電荷転送部１０１から水平電
荷転送部１０３への電荷転送効率を向上させることがで
きる。前記距離ＬV-Hは、十分なショートチャンネル効
果を得るため、３μｍ以下であることが好ましく、更に
は１．５μｍ以下であることが好ましい。
転送電極１１４ａとの間の距離（Ｌ V-H）が短いほど、
Ｎ-型半導体領域１０９ｂにおけるショートチャネル効
果が大きくなるため、垂直電荷転送部１０１から水平電
荷転送部１０３への電荷転送効率を向上させることがで
きる。前記距離ＬV-Hは、十分なショートチャンネル効
果を得るため、３μｍ以下であることが好ましく、更に
は１．５μｍ以下であることが好ましい。
【００４０】また、第１の水平電荷転送電極１１４ａと
第１の水平電荷転送電極１１４ｂとの間の距離
（ＬHBA）は、前記距離ＬV-Hと同等か、それよりも大き
ければ特に限定するものではないが、水平電荷転送部に
おいて良好な転送効率を得るため、例えば３μｍ以下、
好ましくは１．５μｍ以下に設定される。
第１の水平電荷転送電極１１４ｂとの間の距離
（ＬHBA）は、前記距離ＬV-Hと同等か、それよりも大き
ければ特に限定するものではないが、水平電荷転送部に
おいて良好な転送効率を得るため、例えば３μｍ以下、
好ましくは１．５μｍ以下に設定される。
【００４１】前記距離ＬV-Hおよび前記距離ＬHBAの下限
については、特に限定するものではないが、電極形成の
ためのプロセス（例えば、リソグラフィーおよびエッチ
ング）において加工可能な最小寸法以上であることが好
ましく、具体的には０．２μｍ以上であることが好まし
い。
については、特に限定するものではないが、電極形成の
ためのプロセス（例えば、リソグラフィーおよびエッチ
ング）において加工可能な最小寸法以上であることが好
ましく、具体的には０．２μｍ以上であることが好まし
い。
【００４２】また、最終垂直転送電極１１３と第１の水
平電荷転送電極１１４ａとの間の距離（ＬV-H）は、第
１の水平電荷転送電極１１４ａと第１の水平電荷転送電
極１１４ｂとの間の距離（ＬHBA）の５０〜１００％で
あることが好ましい。
平電荷転送電極１１４ａとの間の距離（ＬV-H）は、第
１の水平電荷転送電極１１４ａと第１の水平電荷転送電
極１１４ｂとの間の距離（ＬHBA）の５０〜１００％で
あることが好ましい。
【００４３】次に、上記固体撮像装置の動作について説
明する。
明する。
【００４４】図２６は、垂直電荷転送部および水平電荷
転送部の各転送電極に印加されるクロックパルスの一例
である。同図において、φＶ１〜φＶ４は垂直転送電極
に印加されるパルスであり、φＨ１およびφＨ２は水平
転送電極に印加されるパルスである。また、各パルスに
おいて、ＶVHおよびＶHHはハイ電圧を、ＶVLおよびＶ HL
はロー電圧を示す。また、図４および図５は、図２６の
パルスで駆動させたときのポテンシャル図であり、図４
は垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部のポテン
シャル分布を示し、図５は水平電荷転送部のポテンシャ
ル分布を示す。
転送部の各転送電極に印加されるクロックパルスの一例
である。同図において、φＶ１〜φＶ４は垂直転送電極
に印加されるパルスであり、φＨ１およびφＨ２は水平
転送電極に印加されるパルスである。また、各パルスに
おいて、ＶVHおよびＶHHはハイ電圧を、ＶVLおよびＶ HL
はロー電圧を示す。また、図４および図５は、図２６の
パルスで駆動させたときのポテンシャル図であり、図４
は垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部のポテン
シャル分布を示し、図５は水平電荷転送部のポテンシャ
ル分布を示す。
【００４５】上記固体撮像装置においては、まず、光電
変換部で生じた信号電荷が垂直電荷転送部に読み出され
る。この信号電荷は、垂直電荷転送部で垂直方向に転送
された後、垂直電荷転送部から水平電荷転送部に転送さ
れる。そして、水平電荷転送部において水平方向に転送
され、出力回路部に送られる。
変換部で生じた信号電荷が垂直電荷転送部に読み出され
る。この信号電荷は、垂直電荷転送部で垂直方向に転送
された後、垂直電荷転送部から水平電荷転送部に転送さ
れる。そして、水平電荷転送部において水平方向に転送
され、出力回路部に送られる。
【００４６】以下に、垂直電荷転送部から水平電荷転送
部への電荷転送動作について、図２６および図４を用い
て説明する。
部への電荷転送動作について、図２６および図４を用い
て説明する。
【００４７】垂直電荷転送部から水平電荷転送部への電
荷転送は、水平電荷転送部における電荷転送を停止させ
た期間、すなわち水平ブランキング期間に実施される。
この期間においては、φＨ１がＶHHであり、φＨ２がＶ
HLである。そのため、垂直電荷転送部と接続した段を構
成する水平転送電極１１４ａおよび１１５ａ下の電位
が、その他の段を構成する水平転送電極１１４ｂおよび
１１５ｂ下の電位よりも高くなる。また、第２の水平転
送電極１１５ａ下にはＮ-型半導体領域１０９ａが形成
されているため、第２の水平転送電極１１５ａ下部の電
位は第１の水平転送電極１１４ａ下部の電位よりも低く
なり、ここに電位障壁１１９が形成される。そのため、
垂直電荷転送部と接続した段を構成する第１の水平転送
電極１１４ａ下部の電位が他よりも高くなり、ここにポ
テンシャル井戸が形成される（図５参照）。
荷転送は、水平電荷転送部における電荷転送を停止させ
た期間、すなわち水平ブランキング期間に実施される。
この期間においては、φＨ１がＶHHであり、φＨ２がＶ
HLである。そのため、垂直電荷転送部と接続した段を構
成する水平転送電極１１４ａおよび１１５ａ下の電位
が、その他の段を構成する水平転送電極１１４ｂおよび
１１５ｂ下の電位よりも高くなる。また、第２の水平転
送電極１１５ａ下にはＮ-型半導体領域１０９ａが形成
されているため、第２の水平転送電極１１５ａ下部の電
位は第１の水平転送電極１１４ａ下部の電位よりも低く
なり、ここに電位障壁１１９が形成される。そのため、
垂直電荷転送部と接続した段を構成する第１の水平転送
電極１１４ａ下部の電位が他よりも高くなり、ここにポ
テンシャル井戸が形成される（図５参照）。
【００４８】時刻ｔ１においては、φＶ２およびφＶ３
にＶVHが印加され、φＶ１およびφＶ４にＶHLが印加さ
れることにより、信号電荷１１７が、ハイ電圧ＶVHが印
加されている垂直転送電極１１１および１１２ｂの下に
保持される。
にＶVHが印加され、φＶ１およびφＶ４にＶHLが印加さ
れることにより、信号電荷１１７が、ハイ電圧ＶVHが印
加されている垂直転送電極１１１および１１２ｂの下に
保持される。
【００４９】時刻ｔ２において、φＶ４がＶVLからＶVH
に、φＶ２がＶVHからＶVLに変わることにより、僅かな
信号電荷の転送残り１２２を除いて、信号電荷１１７が
垂直電荷転送部１０１から水平電荷転送部１０３へ転送
される。更に、時刻ｔ３において、φＶ１がＶVLからＶ
VHに、φＶ３がＶVHからＶVLに変わることにより、信号
電荷の転送残り１２２が、垂直電荷転送部１０１から水
平電荷転送部１０３へ転送され、垂直電荷転送部１０１
から水平電荷転送部１０３への信号電荷１１７の転送動
作が終了する。
に、φＶ２がＶVHからＶVLに変わることにより、僅かな
信号電荷の転送残り１２２を除いて、信号電荷１１７が
垂直電荷転送部１０１から水平電荷転送部１０３へ転送
される。更に、時刻ｔ３において、φＶ１がＶVLからＶ
VHに、φＶ３がＶVHからＶVLに変わることにより、信号
電荷の転送残り１２２が、垂直電荷転送部１０１から水
平電荷転送部１０３へ転送され、垂直電荷転送部１０１
から水平電荷転送部１０３への信号電荷１１７の転送動
作が終了する。
【００５０】この垂直電荷転送部１０１から水平電荷転
送部１０３への電荷転送において、信号電荷１１７は、
最終垂直転送電極１１３下部、および、最終垂直転送電
極１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの間に配置さ
れた第２の水平転送電極１１５ａ下部を経由して、第１
の水平電荷転送電極１１４ａ下部に形成されたポテンシ
ャル井戸に転送される。このとき、図４に示すように、
最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａ
との間に配置された第２の水平転送電極１１５ａ下には
Ｎ-型半導体領域１０９ｂが形成されているため、第２
の水平転送電極１１５ａ下部の電位は第１の水平転送電
極１１４ａ下部の電位よりも低くなり、ここに電位障壁
１２０が形成されている。この電位障壁１２０の存在に
より、接続部での信号電荷の逆送が防止される。
送部１０３への電荷転送において、信号電荷１１７は、
最終垂直転送電極１１３下部、および、最終垂直転送電
極１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの間に配置さ
れた第２の水平転送電極１１５ａ下部を経由して、第１
の水平電荷転送電極１１４ａ下部に形成されたポテンシ
ャル井戸に転送される。このとき、図４に示すように、
最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａ
との間に配置された第２の水平転送電極１１５ａ下には
Ｎ-型半導体領域１０９ｂが形成されているため、第２
の水平転送電極１１５ａ下部の電位は第１の水平転送電
極１１４ａ下部の電位よりも低くなり、ここに電位障壁
１２０が形成されている。この電位障壁１２０の存在に
より、接続部での信号電荷の逆送が防止される。
【００５１】続いて、時刻ｔ４において、φＶ２がＶVL
からＶVHに、φＶ４がＶVHからＶVLに変わることによ
り、次の信号電荷１１８が、ハイ電圧ＶHHが印加されて
いる第１の電荷転送電極１１１および第２の電荷転送電
極１１２ａ下に転送される。最後に、時刻ｔ５におい
て、φＶ３がＶVLからＶVHに、φＶ１がＶVHからＶVLに
変わることにより、次の信号電荷１１８は、ＶVHが印加
されている垂直転送電極１１１および１１２ｂ下部に転
送され、時刻ｔ１の時と同じ初期状態に戻る。
からＶVHに、φＶ４がＶVHからＶVLに変わることによ
り、次の信号電荷１１８が、ハイ電圧ＶHHが印加されて
いる第１の電荷転送電極１１１および第２の電荷転送電
極１１２ａ下に転送される。最後に、時刻ｔ５におい
て、φＶ３がＶVLからＶVHに、φＶ１がＶVHからＶVLに
変わることにより、次の信号電荷１１８は、ＶVHが印加
されている垂直転送電極１１１および１１２ｂ下部に転
送され、時刻ｔ１の時と同じ初期状態に戻る。
【００５２】次に、水平電荷転送部における電荷転送動
作について、図２６および図５を用いて説明する。
作について、図２６および図５を用いて説明する。
【００５３】垂直電荷転送部から水平電荷転送部への電
荷転送が終了した時点（時刻ｔ５）では、前述したよう
に、φＨ１がＶHHであり、φＨ２がＶHLである。このと
き、第１の水平転送電極１１４ａ下部にポテンシャル井
戸が形成され、ここに垂直電荷転送部から転送された信
号電荷１１７が保持される。
荷転送が終了した時点（時刻ｔ５）では、前述したよう
に、φＨ１がＶHHであり、φＨ２がＶHLである。このと
き、第１の水平転送電極１１４ａ下部にポテンシャル井
戸が形成され、ここに垂直電荷転送部から転送された信
号電荷１１７が保持される。
【００５４】続いて、時刻ｔ６において、φＨ１がＶHH
からＶHLに、φＨ２がＶHLからＶHHに変わることによ
り、水平転送電極１１４ａおよび１１５ａ下部の電位
が、水平転送電極１１４ｂおよび１１５ｂの電位よりも
低くなる。また、第２の水平転送電極１１５ｂ下にはＮ
-型半導体領域１０９ａが形成されているため、第２の
水平転送電極１１５ｂ下部の電位は第１の水平転送電極
１１４ｂ下部の電位よりも低くなり、ここの電位障壁１
１９が形成される。そのため、第１の水平転送電極１１
４ｂ下部の電位が他よりも高くなり、ここに信号電荷が
保持される。また、このとき、この電位障壁１１９の存
在により信号電荷の逆送が防止される。
からＶHLに、φＨ２がＶHLからＶHHに変わることによ
り、水平転送電極１１４ａおよび１１５ａ下部の電位
が、水平転送電極１１４ｂおよび１１５ｂの電位よりも
低くなる。また、第２の水平転送電極１１５ｂ下にはＮ
-型半導体領域１０９ａが形成されているため、第２の
水平転送電極１１５ｂ下部の電位は第１の水平転送電極
１１４ｂ下部の電位よりも低くなり、ここの電位障壁１
１９が形成される。そのため、第１の水平転送電極１１
４ｂ下部の電位が他よりも高くなり、ここに信号電荷が
保持される。また、このとき、この電位障壁１１９の存
在により信号電荷の逆送が防止される。
【００５５】続いて、時刻ｔ７において、φＨ１がＶHL
からＶHHに、φＨ２がＶHHからＶHLに変わることによ
り、第１の水平転送電極１１４ａ下部の電位が他よりも
高くなり、ここに信号電荷が保持される。このような動
作が繰り返されることにより、信号電荷１１７は水平電
荷転送部を転送される。
からＶHHに、φＨ２がＶHHからＶHLに変わることによ
り、第１の水平転送電極１１４ａ下部の電位が他よりも
高くなり、ここに信号電荷が保持される。このような動
作が繰り返されることにより、信号電荷１１７は水平電
荷転送部を転送される。
【００５６】次に、このような固体撮像装置により達成
される効果について説明する。
される効果について説明する。
【００５７】前述したように、上記固体撮像装置におい
ては、垂直電荷転送部１０１の最終垂直転送電極１１３
と水平電荷転送部１０３の第１の水平転送電極１１４ａ
との間の距離（ＬV-H）が、第１の水平電荷転送電極１
１４ａとその隣の第１の水平電荷転送電極１１４ｂの間
の距離（ＬHBA）と同等か、もしくはそれよりも短い。
ては、垂直電荷転送部１０１の最終垂直転送電極１１３
と水平電荷転送部１０３の第１の水平転送電極１１４ａ
との間の距離（ＬV-H）が、第１の水平電荷転送電極１
１４ａとその隣の第１の水平電荷転送電極１１４ｂの間
の距離（ＬHBA）と同等か、もしくはそれよりも短い。
【００５８】そのため、垂直電荷転送部と水平電荷転送
部との接続部に存在するＮ-型半導体領域１０９ｂにお
けるショートチャネル効果が、水平電荷転送部に存在す
るＮ -型半導体領域１０９ａにおけるショートチャネル
効果と同等か、またはそれよりも顕著に現れる。よっ
て、接続部のＮ-型半導体領域１０９ｂの電位を、水平
電荷転送部のＮ-型半導体領域１０９ａの電位と同等
か、それよりも高くすることができる。そのため、水平
転送電極に印加される電圧を低電圧化させても、水平電
荷転送部での転送不良を十分に抑制できる範囲であれ
ば、垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部での転
送不良を十分に抑制することができる。その結果、駆動
電圧の低電圧化を図りながら、尚且つ、転送不良に起因
した表示異常（例えば、一般に黒線不良などの、表示画
面に縦線状に現れる表示異常）を抑制することができ
る。
部との接続部に存在するＮ-型半導体領域１０９ｂにお
けるショートチャネル効果が、水平電荷転送部に存在す
るＮ -型半導体領域１０９ａにおけるショートチャネル
効果と同等か、またはそれよりも顕著に現れる。よっ
て、接続部のＮ-型半導体領域１０９ｂの電位を、水平
電荷転送部のＮ-型半導体領域１０９ａの電位と同等
か、それよりも高くすることができる。そのため、水平
転送電極に印加される電圧を低電圧化させても、水平電
荷転送部での転送不良を十分に抑制できる範囲であれ
ば、垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部での転
送不良を十分に抑制することができる。その結果、駆動
電圧の低電圧化を図りながら、尚且つ、転送不良に起因
した表示異常（例えば、一般に黒線不良などの、表示画
面に縦線状に現れる表示異常）を抑制することができ
る。
【００５９】（第２の実施形態）次に、上記第１の実施
形態に係る固体撮像装置の製造方法の一例について説明
する。図６および図７は、上記固体撮像装置の製造方法
の一例を説明するための図であり、図６は図１のＡ−
Ａ’断面に相当する部分を示し、図７は図１のＢ−Ｂ’
断面に相当する部分を示すものである。
形態に係る固体撮像装置の製造方法の一例について説明
する。図６および図７は、上記固体撮像装置の製造方法
の一例を説明するための図であり、図６は図１のＡ−
Ａ’断面に相当する部分を示し、図７は図１のＢ−Ｂ’
断面に相当する部分を示すものである。
【００６０】まず、Ｎ--型半導体基板１０５表層部にＰ
型ウェル層１０６を形成し、Ｐ型ウェル層１０６表層部
に、垂直電荷転送部および水平電荷転送部の転送チャネ
ルとなるＮ型半導体領域１０８を形成する。続いて、Ｎ
型半導体領域１０８表面に、例えば、シリコン酸化膜、
シリコン窒化膜などの絶縁膜１１０を形成する。
型ウェル層１０６を形成し、Ｐ型ウェル層１０６表層部
に、垂直電荷転送部および水平電荷転送部の転送チャネ
ルとなるＮ型半導体領域１０８を形成する。続いて、Ｎ
型半導体領域１０８表面に、例えば、シリコン酸化膜、
シリコン窒化膜などの絶縁膜１１０を形成する。
【００６１】絶縁膜１１０上に、少なくとも最終垂直転
送電極１１３と複数の第１の水平転送電極１１４ａおよ
び１１４ｂを形成する。このとき、垂直電荷転送部の他
の垂直転送電極１１１も同時に形成されることが好まし
い（以下、最終垂直転送電極と同時に形成される垂直転
送電極を、「第１の垂直転送電極」という。）。
送電極１１３と複数の第１の水平転送電極１１４ａおよ
び１１４ｂを形成する。このとき、垂直電荷転送部の他
の垂直転送電極１１１も同時に形成されることが好まし
い（以下、最終垂直転送電極と同時に形成される垂直転
送電極を、「第１の垂直転送電極」という。）。
【００６２】複数の第１の水平転送電極１１４ａおよび
１１４ｂは、互いに離間するように水平方向に配列させ
て形成される。また、最終垂直転送電極１１３と第１の
水平転送電極１１４ａとは互いに離間するように形成さ
れる。このとき、最終垂直転送電極１１３と第１の水平
転送電極１１４ａとの間の距離は、水平方向に隣接した
第１の水平転送電極１１４ａと第１の水平転送電極１１
４ｂとの間の距離と同等か、またはそれよりも短くなる
よう調整される。なお、これらの距離の具体的な値につ
いては、前述した通りである。
１１４ｂは、互いに離間するように水平方向に配列させ
て形成される。また、最終垂直転送電極１１３と第１の
水平転送電極１１４ａとは互いに離間するように形成さ
れる。このとき、最終垂直転送電極１１３と第１の水平
転送電極１１４ａとの間の距離は、水平方向に隣接した
第１の水平転送電極１１４ａと第１の水平転送電極１１
４ｂとの間の距離と同等か、またはそれよりも短くなる
よう調整される。なお、これらの距離の具体的な値につ
いては、前述した通りである。
【００６３】続いて、垂直電荷転送部が形成される領域
の全面を被覆するように、フォトレジスト１２５が形成
される。このフォトレジスト１２５は、図６（ａ）およ
び図７（ａ）に示すように、垂直電荷転送部と水平電荷
転送部との接続部１１６となる領域、および、水平電荷
転送部１０３が形成される領域は被覆しないように形成
される。すなわち、最終垂直転送電極１１３と第１の水
平転送電極１１４ａとの間の間隙、および、第１の水平
転送電極１１４ａと１１４ｂとの間の間隙は、フォトレ
ジスト１２５で被覆されない。
の全面を被覆するように、フォトレジスト１２５が形成
される。このフォトレジスト１２５は、図６（ａ）およ
び図７（ａ）に示すように、垂直電荷転送部と水平電荷
転送部との接続部１１６となる領域、および、水平電荷
転送部１０３が形成される領域は被覆しないように形成
される。すなわち、最終垂直転送電極１１３と第１の水
平転送電極１１４ａとの間の間隙、および、第１の水平
転送電極１１４ａと１１４ｂとの間の間隙は、フォトレ
ジスト１２５で被覆されない。
【００６４】フォトレジスト１２５、最終垂直転送電極
１１３、第１の水平電荷転送電極１１４ａおよび１１４
ｂをマスクとして用いて、前記基板に、例えば、ボロン
（Ｂ）、フッ化ボロン（ＢＦ2）などのＰ型不純物をイ
オン注入する（図６（ａ）および図７（ａ））。なお、
本実施形態においては特に限定するものではないが、不
純物の注入方向１２３は、基板面にほぼ直角な方向であ
る。
１１３、第１の水平電荷転送電極１１４ａおよび１１４
ｂをマスクとして用いて、前記基板に、例えば、ボロン
（Ｂ）、フッ化ボロン（ＢＦ2）などのＰ型不純物をイ
オン注入する（図６（ａ）および図７（ａ））。なお、
本実施形態においては特に限定するものではないが、不
純物の注入方向１２３は、基板面にほぼ直角な方向であ
る。
【００６５】このイオン注入により、最終垂直転送電極
１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの間の間隙、お
よび、水平方向に隣接した第１の水平転送電極１１４ａ
と１１４ｂとの間の間隙において、Ｎ型半導体領域１０
８内にＰ型不純物が注入される。その結果、最終垂直転
送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの間隙、
および、第１の水平転送電極１１４ａと１１４ｂと間隙
に、それぞれ、Ｎ-型半導体領域１０９ｂおよび１０９
ａが自己整合的に形成される。
１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの間の間隙、お
よび、水平方向に隣接した第１の水平転送電極１１４ａ
と１１４ｂとの間の間隙において、Ｎ型半導体領域１０
８内にＰ型不純物が注入される。その結果、最終垂直転
送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの間隙、
および、第１の水平転送電極１１４ａと１１４ｂと間隙
に、それぞれ、Ｎ-型半導体領域１０９ｂおよび１０９
ａが自己整合的に形成される。
【００６６】その後、最終垂直転送電極１１３、第１の
水平転送電極１１４ａおよび１１４ｂを被覆するように
層間絶縁膜１２４が形成される。更に、第１の水平転送
電極同士間の間隙に、第２の水平電荷転送電極１１５ａ
および１１５ｂが形成される（図７（ｂ））。このと
き、第２の水平転送電極１１５ａは、接続部１１６にお
いて、最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１
１４ａとの間の間隙を被覆するように形成される。ま
た、同時に、最終垂直転送電極１１３と第１の垂直転送
電極１１１との間隙、および、第１の垂直転送電極１１
１同士間の間隙に、それぞれ、垂直転送電極１１２ａお
よび１１２ｂが形成される（図６（ｂ））（以下、この
工程で形成される垂直転送電極を「第２の垂直転送電
極」という。）。その後、必要に応じて、例えば、配
線、遮光膜などを形成することにより、固体撮像装置が
製造される。
水平転送電極１１４ａおよび１１４ｂを被覆するように
層間絶縁膜１２４が形成される。更に、第１の水平転送
電極同士間の間隙に、第２の水平電荷転送電極１１５ａ
および１１５ｂが形成される（図７（ｂ））。このと
き、第２の水平転送電極１１５ａは、接続部１１６にお
いて、最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１
１４ａとの間の間隙を被覆するように形成される。ま
た、同時に、最終垂直転送電極１１３と第１の垂直転送
電極１１１との間隙、および、第１の垂直転送電極１１
１同士間の間隙に、それぞれ、垂直転送電極１１２ａお
よび１１２ｂが形成される（図６（ｂ））（以下、この
工程で形成される垂直転送電極を「第２の垂直転送電
極」という。）。その後、必要に応じて、例えば、配
線、遮光膜などを形成することにより、固体撮像装置が
製造される。
【００６７】このような製造方法によれば、最終の垂直
電荷転送電極１１３と第１の水平電荷転送電極１１４ａ
とが同一工程で形成され、更に、Ｎ-型半導体領域１０
９ａおよび１０９ｂが、これらの電極をマスクとした同
一のイオン注入工程により自己整合的に形成される。そ
のため、最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極
１１４ａとの間隙を、第１の水平転送電極１１４ａと１
１４ｂとの間隙と同等か、それよりも狭くなるように形
成すれば、前述したような固体撮像装置を効率良く製造
することができる。
電荷転送電極１１３と第１の水平電荷転送電極１１４ａ
とが同一工程で形成され、更に、Ｎ-型半導体領域１０
９ａおよび１０９ｂが、これらの電極をマスクとした同
一のイオン注入工程により自己整合的に形成される。そ
のため、最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極
１１４ａとの間隙を、第１の水平転送電極１１４ａと１
１４ｂとの間隙と同等か、それよりも狭くなるように形
成すれば、前述したような固体撮像装置を効率良く製造
することができる。
【００６８】（第３の実施形態）図８〜図１０は、本発
明の第３の実施形態に係る固体撮像装置の構造の一例を
示す図である。これらの図は、垂直電荷転送部と水平電
荷転送部との接続部付近の構造の一例を示す模式図であ
り、図８は平面図、図９は図８のＡ−Ａ’断面図、図１
０は図８のＢ−Ｂ’断面図である。なお、これらの図に
おいては、図１と同一部材には同一番号を付している。
明の第３の実施形態に係る固体撮像装置の構造の一例を
示す図である。これらの図は、垂直電荷転送部と水平電
荷転送部との接続部付近の構造の一例を示す模式図であ
り、図８は平面図、図９は図８のＡ−Ａ’断面図、図１
０は図８のＢ−Ｂ’断面図である。なお、これらの図に
おいては、図１と同一部材には同一番号を付している。
【００６９】図８および図９に示すように、この固体撮
像装置は、垂直電荷転送部１０１と水平電荷転送部１０
３との接続部１１６において、最終垂直転送電極１１３
と第１の水平転送電極１１４ａとの間隙にＮ-型半導体
領域１０９ｂが形成されており、このＮ-型半導体領域
１０９ｂの垂直方向における寸法（Ｌ’V-H）が、最終
垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの
間の距離（ＬV-H）よりも小さくなるように調整されて
いる。
像装置は、垂直電荷転送部１０１と水平電荷転送部１０
３との接続部１１６において、最終垂直転送電極１１３
と第１の水平転送電極１１４ａとの間隙にＮ-型半導体
領域１０９ｂが形成されており、このＮ-型半導体領域
１０９ｂの垂直方向における寸法（Ｌ’V-H）が、最終
垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの
間の距離（ＬV-H）よりも小さくなるように調整されて
いる。
【００７０】Ｎ-型半導体領域１０９ｂの垂直方向にお
ける寸法（Ｌ’V-H）は、最終垂直転送電極１１３と第
１の水平電荷転送電極１１４ａとの間の距離（ＬV-H）
の５０〜１００％であることが好ましい。
ける寸法（Ｌ’V-H）は、最終垂直転送電極１１３と第
１の水平電荷転送電極１１４ａとの間の距離（ＬV-H）
の５０〜１００％であることが好ましい。
【００７１】また、Ｎ-型半導体領域１０９ｂの垂直方
向における寸法（Ｌ’V-H）の具体的な値については、
特に限定するものではなく、例えば、Ｎ-型半導体領域
１０９ｂの不純物濃度、絶縁膜１１０の厚さ、駆動電圧
の大きさなどに応じて適宜設定することができる。前記
寸法（Ｌ’V-H）は、例えば３μｍ以下、好ましくは
１．５μｍ以下に設定される。
向における寸法（Ｌ’V-H）の具体的な値については、
特に限定するものではなく、例えば、Ｎ-型半導体領域
１０９ｂの不純物濃度、絶縁膜１１０の厚さ、駆動電圧
の大きさなどに応じて適宜設定することができる。前記
寸法（Ｌ’V-H）は、例えば３μｍ以下、好ましくは
１．５μｍ以下に設定される。
【００７２】一方、水平電荷転送部１０３には、第１の
水平転送電極１１４ａと１１４ｂとの間隙にＮ-型半導
体領域１０９ａが形成されている。このＮ-型半導体領
域１０９ａの水平方向における寸法（Ｌ’HBA）は、第
１の水平転送電極１１４ａと１１４ｂとの間の距離（Ｌ
HBA）と同等である。
水平転送電極１１４ａと１１４ｂとの間隙にＮ-型半導
体領域１０９ａが形成されている。このＮ-型半導体領
域１０９ａの水平方向における寸法（Ｌ’HBA）は、第
１の水平転送電極１１４ａと１１４ｂとの間の距離（Ｌ
HBA）と同等である。
【００７３】よって、最終垂直転送電極１１３と第１の
水平転送電極１１４ａとの間の距離（ＬV-H）が、第１
の水平転送電極１１４ａと１１４ｂとの間の距離（Ｌ
HBA）よりも短い場合はもちろん、両者が同等である場
合においても、接続部１１６に形成されるＮ-型半導体
領域１０９ｂの垂直方向の長さ（Ｌ’V-H）は、水平電
荷転送部１０３に形成されるＮ-型半導体領域１０９ａ
の水平方向の長さ（Ｌ’HBA）よりも短くなる。
水平転送電極１１４ａとの間の距離（ＬV-H）が、第１
の水平転送電極１１４ａと１１４ｂとの間の距離（Ｌ
HBA）よりも短い場合はもちろん、両者が同等である場
合においても、接続部１１６に形成されるＮ-型半導体
領域１０９ｂの垂直方向の長さ（Ｌ’V-H）は、水平電
荷転送部１０３に形成されるＮ-型半導体領域１０９ａ
の水平方向の長さ（Ｌ’HBA）よりも短くなる。
【００７４】このように、上記固体撮像装置において
は、Ｎ-型半導体領域１０９ｂの垂直方向の長さ（Ｌ’
V-H）は、Ｎ-型半導体領域１０９ａの水平方向の長さ
（Ｌ’HB A）よりも短い。そのため、接続部１１６にお
ける最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１
４ａとの間の距離（ＬV-H）が、水平電荷転送部１０３
における第１の水平転送電極１１４ａと１１４ｂとの間
の距離（ＬHBA）より短い場合だけでなく、これらの距
離が同等（ＬV-H＝ＬHBA）である場合でも、接続部１１
６のＮ-型半導体領域１０９ｂの電位を、水平電荷転送
部１０３のＮ-型半導体領域１０９ａの電位よりも高く
することができる。よって、第１の実施形態において説
明したような効果が更に顕著に現れることとなり、駆動
電圧の更なる低電圧化、および、転送不良に起因した表
示異常（例えば、一般に黒線不良などの、表示画面に縦
線状に現れる表示異常）の更なる抑制を実現することが
できる。
は、Ｎ-型半導体領域１０９ｂの垂直方向の長さ（Ｌ’
V-H）は、Ｎ-型半導体領域１０９ａの水平方向の長さ
（Ｌ’HB A）よりも短い。そのため、接続部１１６にお
ける最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１
４ａとの間の距離（ＬV-H）が、水平電荷転送部１０３
における第１の水平転送電極１１４ａと１１４ｂとの間
の距離（ＬHBA）より短い場合だけでなく、これらの距
離が同等（ＬV-H＝ＬHBA）である場合でも、接続部１１
６のＮ-型半導体領域１０９ｂの電位を、水平電荷転送
部１０３のＮ-型半導体領域１０９ａの電位よりも高く
することができる。よって、第１の実施形態において説
明したような効果が更に顕著に現れることとなり、駆動
電圧の更なる低電圧化、および、転送不良に起因した表
示異常（例えば、一般に黒線不良などの、表示画面に縦
線状に現れる表示異常）の更なる抑制を実現することが
できる。
【００７５】このように、本実施形態は、最終垂直転送
電極と第１の水平転送電極との間の距離（ＬV-H）と第
１の水平転送電極同士間の距離（ＬHBA）が同等である
場合に有効であり、例えば、画素の微細化が進み、前記
距離（ＬV-H）と前記距離（ＬH BA）とをいずれもリソグ
ラフィーおよびエッチングが可能な最小寸法で形成しな
ければならない場合に特に有効である。
電極と第１の水平転送電極との間の距離（ＬV-H）と第
１の水平転送電極同士間の距離（ＬHBA）が同等である
場合に有効であり、例えば、画素の微細化が進み、前記
距離（ＬV-H）と前記距離（ＬH BA）とをいずれもリソグ
ラフィーおよびエッチングが可能な最小寸法で形成しな
ければならない場合に特に有効である。
【００７６】なお、上記固体撮像装置は、Ｎ-型半導体
領域１０９ｂの垂直方向における寸法（Ｌ’V-H）が、
最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａ
との間の距離（ＬV-H）よりも小さいこと以外は、第１
の実施形態に係る固体撮像装置と同様の構造を有してい
る。また、上記固体撮像装置の動作についても、第１の
実施形態と実質的に同様であるため、その詳細な説明を
省略する。
領域１０９ｂの垂直方向における寸法（Ｌ’V-H）が、
最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａ
との間の距離（ＬV-H）よりも小さいこと以外は、第１
の実施形態に係る固体撮像装置と同様の構造を有してい
る。また、上記固体撮像装置の動作についても、第１の
実施形態と実質的に同様であるため、その詳細な説明を
省略する。
【００７７】次に、上記固体撮像装置の製造方法の一例
について説明する。図１１および図１２は、上記固体撮
像装置の製造方法の一例を説明するための図であり、図
１１は図８のＡ−Ａ’断面に相当する部分を示し、図１
２は図８のＢ−Ｂ’断面に相当する部分を示すものであ
る。
について説明する。図１１および図１２は、上記固体撮
像装置の製造方法の一例を説明するための図であり、図
１１は図８のＡ−Ａ’断面に相当する部分を示し、図１
２は図８のＢ−Ｂ’断面に相当する部分を示すものであ
る。
【００７８】まず、Ｎ--型半導体基板１０５表層部にＰ
型ウェル層１０６を形成し、Ｐ型ウェル層１０６表層部
にＮ型半導体領域１０８を形成する。更に、前記Ｎ型半
導体領域上に絶縁膜１１０を介して、最終垂直転送電極
１１３、第１の垂直転送電極１１１、第１の水平転送電
極１１４ａおよび１１４ｂを形成する。続いて、垂直電
荷転送部が形成される領域の全面を被覆するように、フ
ォトレジスト１２５を形成する。なお、ここまでの工程
は、第２の実施形態で説明した製造方法と同様にして実
施される。
型ウェル層１０６を形成し、Ｐ型ウェル層１０６表層部
にＮ型半導体領域１０８を形成する。更に、前記Ｎ型半
導体領域上に絶縁膜１１０を介して、最終垂直転送電極
１１３、第１の垂直転送電極１１１、第１の水平転送電
極１１４ａおよび１１４ｂを形成する。続いて、垂直電
荷転送部が形成される領域の全面を被覆するように、フ
ォトレジスト１２５を形成する。なお、ここまでの工程
は、第２の実施形態で説明した製造方法と同様にして実
施される。
【００７９】続いて、フォトレジスト１２５、最終垂直
転送電極１１３、第１の水平電荷転送電極１１４ａおよ
び１１４ｂをマスクとして用いて、前記基板に、例え
ば、ボロン（Ｂ）、フッ化ボロン（ＢＦ2）などのＰ型
不純物をイオン注入する（図１１（ａ）、図１２
（ａ））。このイオン注入により、最終垂直転送電極１
１３と第１の水平転送電極１１４ａとの間隙、および、
第１の水平転送電極１１４ａと１１４ｂとの間の間隙
に、それぞれ、Ｎ-型半導体領域１０９ｂおよび１０９
ａが自己整合的に形成される。
転送電極１１３、第１の水平電荷転送電極１１４ａおよ
び１１４ｂをマスクとして用いて、前記基板に、例え
ば、ボロン（Ｂ）、フッ化ボロン（ＢＦ2）などのＰ型
不純物をイオン注入する（図１１（ａ）、図１２
（ａ））。このイオン注入により、最終垂直転送電極１
１３と第１の水平転送電極１１４ａとの間隙、および、
第１の水平転送電極１１４ａと１１４ｂとの間の間隙
に、それぞれ、Ｎ-型半導体領域１０９ｂおよび１０９
ａが自己整合的に形成される。
【００８０】図１１（ａ）に示すように、本実施形態で
はこのイオン注入が、Ｐ型不純物の注入方向１２３を、
基板面に対して直角な方向から、垂直電荷転送部の転送
方向に傾斜させた状態で実施される。これにより、Ｎ-
型半導体領域１０９ｂを最終垂直転送電極１１３から離
間させて形成することができ、その結果、マスクの合わ
せズレなどの影響を受けることなく、このＮ-型半導体
領域１０９ｂの垂直方向の長さ（Ｌ’V-H）を、最終垂
直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの間
の距離（ＬV-H）よりも短く形成することができる。
はこのイオン注入が、Ｐ型不純物の注入方向１２３を、
基板面に対して直角な方向から、垂直電荷転送部の転送
方向に傾斜させた状態で実施される。これにより、Ｎ-
型半導体領域１０９ｂを最終垂直転送電極１１３から離
間させて形成することができ、その結果、マスクの合わ
せズレなどの影響を受けることなく、このＮ-型半導体
領域１０９ｂの垂直方向の長さ（Ｌ’V-H）を、最終垂
直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの間
の距離（ＬV-H）よりも短く形成することができる。
【００８１】また、イオンの注入方向は、垂直電荷転送
部における転送方向に傾斜させるため、図１２（ａ）に
示すように、水平電荷転送部に形成されるＮ-型半導体
領域１０９ａの水平方向の長さ（Ｌ’HBA）は、第１の
水平転送電極同士間の距離（ＬHBA）と同等となる。
部における転送方向に傾斜させるため、図１２（ａ）に
示すように、水平電荷転送部に形成されるＮ-型半導体
領域１０９ａの水平方向の長さ（Ｌ’HBA）は、第１の
水平転送電極同士間の距離（ＬHBA）と同等となる。
【００８２】よって、最終垂直転送電極と第１の水平転
送電極との間の距離（ＬV-H）と第１の水平転送電極同
士間の距離（ＬHBA）とが同等である場合でも、接続部
に形成されるＮ-型半導体領域１０９ｂの垂直方向の長
さ（Ｌ’V-H）は、水平電荷転送部に形成されるＮ-型半
導体領域１０９ａの水平方向の長さ（Ｌ’HBA）よりも
短くなる。
送電極との間の距離（ＬV-H）と第１の水平転送電極同
士間の距離（ＬHBA）とが同等である場合でも、接続部
に形成されるＮ-型半導体領域１０９ｂの垂直方向の長
さ（Ｌ’V-H）は、水平電荷転送部に形成されるＮ-型半
導体領域１０９ａの水平方向の長さ（Ｌ’HBA）よりも
短くなる。
【００８３】注入方向の傾斜角度（θ）は特に限定する
ものではない。但し、傾斜角度（θ）が大きすぎると、
Ｎ-型半導体領域１０９ｂが、最終の垂直転送電極１１
３下部または第１の水平転送電極１１４ａ下部に深く入
り込むおそれがある。よって、傾斜角度（θ）は４５度
以下であることが好ましい。更には、５〜３０度である
ことが好ましい。
ものではない。但し、傾斜角度（θ）が大きすぎると、
Ｎ-型半導体領域１０９ｂが、最終の垂直転送電極１１
３下部または第１の水平転送電極１１４ａ下部に深く入
り込むおそれがある。よって、傾斜角度（θ）は４５度
以下であることが好ましい。更には、５〜３０度である
ことが好ましい。
【００８４】その後、層間絶縁膜１２４、第２の水平電
荷転送電極１１５ａおよび１１５ｂ、第２の垂直転送電
極が形成される（図１１（ｂ）、図１２（ｂ））。な
お、この工程は、第２の実施形態において説明した製造
方法と同様にして実施することができる。その後、必要
に応じて、例えば、配線、遮光膜などを形成することに
より、固体撮像装置が製造される。
荷転送電極１１５ａおよび１１５ｂ、第２の垂直転送電
極が形成される（図１１（ｂ）、図１２（ｂ））。な
お、この工程は、第２の実施形態において説明した製造
方法と同様にして実施することができる。その後、必要
に応じて、例えば、配線、遮光膜などを形成することに
より、固体撮像装置が製造される。
【００８５】このような製造方法によれば、第２の実施
形態で説明した製造方法と同様に、最終垂直転送電極１
１３と第１の水平電荷転送電極１１４ａとを同一工程で
形成し、Ｎ-型半導体領域１０９ａおよび１０９ｂを、
これらの電極をマスクとした同一のイオン注入工程によ
り自己整合的に形成するため、前述したような固体撮像
装置を効率良く製造することができる。
形態で説明した製造方法と同様に、最終垂直転送電極１
１３と第１の水平電荷転送電極１１４ａとを同一工程で
形成し、Ｎ-型半導体領域１０９ａおよび１０９ｂを、
これらの電極をマスクとした同一のイオン注入工程によ
り自己整合的に形成するため、前述したような固体撮像
装置を効率良く製造することができる。
【００８６】なお、上記製造方法においては、図１３
（ａ）に示すように、イオンの注入方向１２３は、垂直
電荷転送部における転送方向と反対の方向に向けて傾斜
させてもよい。この場合、図１３（ｂ）に示すように、
Ｎ-型半導体領域１０９ｂを第１の水平転送電極１１４
ａから離間させて形成することができ、その結果、この
Ｎ-型半導体領域１０９ｂの垂直方向の長さ（Ｌ’V-H）
を、最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１
４ａとの間の距離（ＬV-H）よりも短く形成することが
でき、上記と同様の効果を得ることができる。
（ａ）に示すように、イオンの注入方向１２３は、垂直
電荷転送部における転送方向と反対の方向に向けて傾斜
させてもよい。この場合、図１３（ｂ）に示すように、
Ｎ-型半導体領域１０９ｂを第１の水平転送電極１１４
ａから離間させて形成することができ、その結果、この
Ｎ-型半導体領域１０９ｂの垂直方向の長さ（Ｌ’V-H）
を、最終垂直転送電極１１３と第１の水平転送電極１１
４ａとの間の距離（ＬV-H）よりも短く形成することが
でき、上記と同様の効果を得ることができる。
【００８７】（第４の実施形態）第１の実施形態の固体
撮像装置においては、Ｎ-型半導体領域１０９ａおよび
１０９ｂを設けることにより、垂直電荷転送部と水平電
荷転送部との接続部、および、水平電荷転送部の第１の
水平転送電極同士間に、電荷の逆送を防止するための電
位障壁１１９および１２０が形成されているが、本発明
はこのような形態に限定されるものではない。例えば、
この電位障壁を、第１の水平転送電極に印加する電圧と
第２の水平転送電極に印加する電圧とを相違させること
により形成することができる。このような実施形態につ
いて以下に説明する。
撮像装置においては、Ｎ-型半導体領域１０９ａおよび
１０９ｂを設けることにより、垂直電荷転送部と水平電
荷転送部との接続部、および、水平電荷転送部の第１の
水平転送電極同士間に、電荷の逆送を防止するための電
位障壁１１９および１２０が形成されているが、本発明
はこのような形態に限定されるものではない。例えば、
この電位障壁を、第１の水平転送電極に印加する電圧と
第２の水平転送電極に印加する電圧とを相違させること
により形成することができる。このような実施形態につ
いて以下に説明する。
【００８８】図１４〜１６は、本発明の第４の実施形態
に係る固体撮像装置の構造の一例を示す図である。これ
らの図は、垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部
付近の構造の一例を示す模式図であり、図１４は平面
図、図１５（ａ）は図１４のＡ−Ａ’断面図、図１６
（ａ）は図１４のＢ−Ｂ’断面図である。なお、これら
の図においては、図１と同一部材には同一番号を付して
いる。
に係る固体撮像装置の構造の一例を示す図である。これ
らの図は、垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部
付近の構造の一例を示す模式図であり、図１４は平面
図、図１５（ａ）は図１４のＡ−Ａ’断面図、図１６
（ａ）は図１４のＢ−Ｂ’断面図である。なお、これら
の図においては、図１と同一部材には同一番号を付して
いる。
【００８９】図１４および図１６（ａ）に示すように、
この固体撮像装置の水平電荷転送部においては、第１の
水平転送電極１１４ａと１１４ｂとの間隙（第２の水平
転送電極１１５ａおよび１１５ｂの下部）には、第１の
水平転送電極１１４ａおよび１１４ｂ下部と同様に、Ｎ
型半導体領域１０８が存在している。すなわち、本実施
形態の固体撮像装置においては、第１の実施形態で説明
したようなＮ-型半導体領域１０９ａが存在していな
い。また、本実施形態においては、同一段を構成する第
１の水平転送電極と第２の水平転送電極とは、互いに異
なるクロックパルスが印加されるように配線されてい
る。
この固体撮像装置の水平電荷転送部においては、第１の
水平転送電極１１４ａと１１４ｂとの間隙（第２の水平
転送電極１１５ａおよび１１５ｂの下部）には、第１の
水平転送電極１１４ａおよび１１４ｂ下部と同様に、Ｎ
型半導体領域１０８が存在している。すなわち、本実施
形態の固体撮像装置においては、第１の実施形態で説明
したようなＮ-型半導体領域１０９ａが存在していな
い。また、本実施形態においては、同一段を構成する第
１の水平転送電極と第２の水平転送電極とは、互いに異
なるクロックパルスが印加されるように配線されてい
る。
【００９０】また、図１４および図１５（ａ）に示すよ
うに、垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部１１
６においては、第１の実施形態と同様に、第１の水平転
送電極１１４ａは最終垂直転送電極１１３と離間するよ
うに配置されており、この第１の水平転送電極１１４ａ
と最終垂直転送電極１１３との間隙を第２の水平転送電
極１１５ａが被覆している。しかしながら、本実施形態
においては、第１の水平転送電極１１４ａと最終垂直転
送電極１１３との間隙には、垂直電荷転送部から伸長し
たＮ型半導体領域１０８が存在する。すなわち、第１の
水平転送電極１１４ａと最終垂直転送電極１１３との間
隙には、第１の実施形態のようなＮ-型半導体領域１０
９ｂが存在していない。
うに、垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部１１
６においては、第１の実施形態と同様に、第１の水平転
送電極１１４ａは最終垂直転送電極１１３と離間するよ
うに配置されており、この第１の水平転送電極１１４ａ
と最終垂直転送電極１１３との間隙を第２の水平転送電
極１１５ａが被覆している。しかしながら、本実施形態
においては、第１の水平転送電極１１４ａと最終垂直転
送電極１１３との間隙には、垂直電荷転送部から伸長し
たＮ型半導体領域１０８が存在する。すなわち、第１の
水平転送電極１１４ａと最終垂直転送電極１１３との間
隙には、第１の実施形態のようなＮ-型半導体領域１０
９ｂが存在していない。
【００９１】なお、上記固体撮像装置は、Ｎ-型半導体
領域１０９ａおよび１０９ｂが存在せず、且つ、同一段
を構成する第１の水平転送電極および第２の水平転送電
極に異なるパルスが印加されるよう配線されていること
以外は、第１の実施形態に係る固体撮像装置と同様の構
造を有している。
領域１０９ａおよび１０９ｂが存在せず、且つ、同一段
を構成する第１の水平転送電極および第２の水平転送電
極に異なるパルスが印加されるよう配線されていること
以外は、第１の実施形態に係る固体撮像装置と同様の構
造を有している。
【００９２】本実施形態の固体撮像装置を駆動させる際
には、水平電荷転送部において同一段を構成する第１の
水平転送電極と第２の水平転送電極とで異なるクロック
パルスが印加される。例えば、図１４〜図１６に示すよ
うに、第１の水平転送電極１１４ａにはクロックパルス
φＨ１が印加され、この電極と同一段を構成する第２の
水平転送電極１１５ａには、クロックパルスφＨ３が印
加される。また、前記段に隣接する別の段においては、
第１の水平転送電極１１４ｂにはクロックパルスφＨ２
が印加され、第２の水平転送電極１１５ｂには、クロッ
クパルスφＨ４が印加される。
には、水平電荷転送部において同一段を構成する第１の
水平転送電極と第２の水平転送電極とで異なるクロック
パルスが印加される。例えば、図１４〜図１６に示すよ
うに、第１の水平転送電極１１４ａにはクロックパルス
φＨ１が印加され、この電極と同一段を構成する第２の
水平転送電極１１５ａには、クロックパルスφＨ３が印
加される。また、前記段に隣接する別の段においては、
第１の水平転送電極１１４ｂにはクロックパルスφＨ２
が印加され、第２の水平転送電極１１５ｂには、クロッ
クパルスφＨ４が印加される。
【００９３】前記パルスφＨ３は、パルスφＨ１をマイ
ナス方向にオフセットさせたものである。すなわち、φ
Ｈ３は、電圧値がマイナス側にシフトしていること以外
は、φＨ１と同様の波形を有するものである。また、前
記パルスφＨ４は、パルスφＨ２をマイナス方向にオフ
セットさせたものである。すなわち、φＨ４は、電圧値
がマイナス側にシフトしていること以外は、φＨ２と同
様の波形を有するものである。なお、φＨ１およびφＨ
２は、例えば、第１の実施形態におけるφＨ１およびφ
Ｈ２と同様の波形を有するものである。
ナス方向にオフセットさせたものである。すなわち、φ
Ｈ３は、電圧値がマイナス側にシフトしていること以外
は、φＨ１と同様の波形を有するものである。また、前
記パルスφＨ４は、パルスφＨ２をマイナス方向にオフ
セットさせたものである。すなわち、φＨ４は、電圧値
がマイナス側にシフトしていること以外は、φＨ２と同
様の波形を有するものである。なお、φＨ１およびφＨ
２は、例えば、第１の実施形態におけるφＨ１およびφ
Ｈ２と同様の波形を有するものである。
【００９４】また、φＨ３およびφＨ４を、φＨ１およ
びφＨ２に対してマイナス側にシフトさせるのではな
く、φＨ１およびφＨ２を、φＨ３およびφＨ４に対し
てプラス側にシフトさせてもよい。
びφＨ２に対してマイナス側にシフトさせるのではな
く、φＨ１およびφＨ２を、φＨ３およびφＨ４に対し
てプラス側にシフトさせてもよい。
【００９５】第１の水平転送電極に印加されるパルス
（φＨ１およびφＨ２）に対する、第２の水平転送電極
に印加されるパルス（φＨ３およびφＨ４）のオフセッ
トの大きさ（すなわち、電圧差ＶHBA）は特に限定する
ものではないが、一般に、電圧差ＶHBAが大きいほど、
水平電荷転送部における最大転送容量を増大させること
ができるが、水平電荷転送部の最小駆動電圧が大きくな
る傾向にある。したがって、電圧差ＶHBAは、所望の転
送容量および駆動電圧などに応じて適宜設定することが
好ましく、例えば０．５〜２．５Ｖに設定される。な
お、電圧差ＶHBAは、第１の水平転送電極に印加される
パルスと第２の水平転送電極に印加されるパルスの基準
電圧の差であり、例えば、両パルスのハイ電圧同士間の
差またはロー電圧同士間の差で表すことができる。
（φＨ１およびφＨ２）に対する、第２の水平転送電極
に印加されるパルス（φＨ３およびφＨ４）のオフセッ
トの大きさ（すなわち、電圧差ＶHBA）は特に限定する
ものではないが、一般に、電圧差ＶHBAが大きいほど、
水平電荷転送部における最大転送容量を増大させること
ができるが、水平電荷転送部の最小駆動電圧が大きくな
る傾向にある。したがって、電圧差ＶHBAは、所望の転
送容量および駆動電圧などに応じて適宜設定することが
好ましく、例えば０．５〜２．５Ｖに設定される。な
お、電圧差ＶHBAは、第１の水平転送電極に印加される
パルスと第２の水平転送電極に印加されるパルスの基準
電圧の差であり、例えば、両パルスのハイ電圧同士間の
差またはロー電圧同士間の差で表すことができる。
【００９６】図１５（ｂ）および図１６（ｂ）は、φＨ
１およびφＨ３がハイ電圧であり、φＨ２およびφＨ４
がロー電圧である状態のポテンシャル図であり、図１５
（ｂ）は垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部の
ポテンシャル分布を示し、図１６（ｂ）は水平電荷転送
部のポテンシャル分布を示す。
１およびφＨ３がハイ電圧であり、φＨ２およびφＨ４
がロー電圧である状態のポテンシャル図であり、図１５
（ｂ）は垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部の
ポテンシャル分布を示し、図１６（ｂ）は水平電荷転送
部のポテンシャル分布を示す。
【００９７】これらの図に示すように、本実施形態にお
いては、第２の水平電荷転送電極１１５ａおよび１１５
ｂに印加される電圧を、第１の水平電荷転送電極１１４
ａおよび１１４ｂに印加される電圧よりもマイナス側の
値とすることにより、垂直電荷転送部と水平電荷転送部
との接続部、および、水平電荷転送部の第１の水平転送
電極同士間に、逆送を防止するための電位障壁１１９お
よび１２０が形成される。また、φＨ３およびφＨ４
は、それぞれ、φＨ１およびφＨ２をマイナス側にオフ
セットさせたものであるため、この電位障壁１１９およ
び１２０は常に形成されることとなる。
いては、第２の水平電荷転送電極１１５ａおよび１１５
ｂに印加される電圧を、第１の水平電荷転送電極１１４
ａおよび１１４ｂに印加される電圧よりもマイナス側の
値とすることにより、垂直電荷転送部と水平電荷転送部
との接続部、および、水平電荷転送部の第１の水平転送
電極同士間に、逆送を防止するための電位障壁１１９お
よび１２０が形成される。また、φＨ３およびφＨ４
は、それぞれ、φＨ１およびφＨ２をマイナス側にオフ
セットさせたものであるため、この電位障壁１１９およ
び１２０は常に形成されることとなる。
【００９８】なお、本実施形態においても、垂直転送電
極に印加される駆動パルスについては、第１の実施形態
と同様のパルスφＶ１〜φＶ４を用いることができる。
また、本実施形態における電荷転送動作については、前
述したように電位障壁１１９および１２０が第１および
第２の水平電荷転送電極の電位差により形成されること
以外は、第１の実施形態と実質的に同様であるため、そ
の詳細な説明を省略する。
極に印加される駆動パルスについては、第１の実施形態
と同様のパルスφＶ１〜φＶ４を用いることができる。
また、本実施形態における電荷転送動作については、前
述したように電位障壁１１９および１２０が第１および
第２の水平電荷転送電極の電位差により形成されること
以外は、第１の実施形態と実質的に同様であるため、そ
の詳細な説明を省略する。
【００９９】前述したように、本実施形態によれば、電
荷の逆送を防止するための電位障壁を、第１の水平転送
電極に印加する電圧と第２の水平転送電極に印加する電
圧とを相違させることにより形成される。そのため、第
１の実施形態のようなＮ-型半導体領域１０９ａおよび
１０９ｂを形成する必要がなく、このようなＮ-型半導
体領域を形成するためのイオン注入工程が不要であり、
製造プロセス工程の短縮が可能になるという利点があ
る。
荷の逆送を防止するための電位障壁を、第１の水平転送
電極に印加する電圧と第２の水平転送電極に印加する電
圧とを相違させることにより形成される。そのため、第
１の実施形態のようなＮ-型半導体領域１０９ａおよび
１０９ｂを形成する必要がなく、このようなＮ-型半導
体領域を形成するためのイオン注入工程が不要であり、
製造プロセス工程の短縮が可能になるという利点があ
る。
【０１００】更に、第１の水平転送電極１１４ａおよび
１１４ｂに印加する電圧と第２の水平転送電極１１５ａ
および１１５ｂに印加する電圧との差（ＶHBA）を変え
ることにより、電位障壁２１９および２２０の大きさを
自由に変化させることができる。その結果、水平電荷転
送部の最低駆動電圧、最大転送電荷量を自由に調整する
ことができるという利点をも有する。なお、この電圧差
（ＶHBA）は、固体撮像装置を使用するシステムにより
容易に変化させることができる。
１１４ｂに印加する電圧と第２の水平転送電極１１５ａ
および１１５ｂに印加する電圧との差（ＶHBA）を変え
ることにより、電位障壁２１９および２２０の大きさを
自由に変化させることができる。その結果、水平電荷転
送部の最低駆動電圧、最大転送電荷量を自由に調整する
ことができるという利点をも有する。なお、この電圧差
（ＶHBA）は、固体撮像装置を使用するシステムにより
容易に変化させることができる。
【０１０１】（第５の実施形態）図１７〜図１９は、本
発明の第５の実施形態に係る固体撮像装置の構造の一例
を示す図である。これらの図は、垂直電荷転送部と水平
電荷転送部との接続部付近の構造の一例を示す模式図で
あり、図１７は平面図、図１８は図１７のＡ−Ａ’断面
図、図１９は図１７のＢ−Ｂ’断面図である。なお、こ
れらの図においては、図１と同一部材には同一番号を付
している。
発明の第５の実施形態に係る固体撮像装置の構造の一例
を示す図である。これらの図は、垂直電荷転送部と水平
電荷転送部との接続部付近の構造の一例を示す模式図で
あり、図１７は平面図、図１８は図１７のＡ−Ａ’断面
図、図１９は図１７のＢ−Ｂ’断面図である。なお、こ
れらの図においては、図１と同一部材には同一番号を付
している。
【０１０２】図１７に示すように、この固体撮像装置に
おいては、第１の実施形態と同様に、垂直電荷転送部と
水平電荷転送部との接続部１１６において、最終垂直転
送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの間隙に
Ｎ-型半導体領域１０９ｂが形成されており、水平電荷
転送部１０３においては、第１の水平転送電極１１４ａ
と１１４ｂとの間隙にＮ-型半導体領域１０９ａが形成
されている。しかしながら、本実施形態においては、第
１の水平転送電極同士の間隙に形成されるＮ-型半導体
領域が、前記接続部において、垂直電荷転送部から伸長
した垂直転送チャネル領域と重なり合わないように形成
されている。すなわち、前記接続部１１６において、第
１の実施形態のＮ-型半導体領域１０９ｃに相当するよ
うな領域が存在していない。
おいては、第１の実施形態と同様に、垂直電荷転送部と
水平電荷転送部との接続部１１６において、最終垂直転
送電極１１３と第１の水平転送電極１１４ａとの間隙に
Ｎ-型半導体領域１０９ｂが形成されており、水平電荷
転送部１０３においては、第１の水平転送電極１１４ａ
と１１４ｂとの間隙にＮ-型半導体領域１０９ａが形成
されている。しかしながら、本実施形態においては、第
１の水平転送電極同士の間隙に形成されるＮ-型半導体
領域が、前記接続部において、垂直電荷転送部から伸長
した垂直転送チャネル領域と重なり合わないように形成
されている。すなわち、前記接続部１１６において、第
１の実施形態のＮ-型半導体領域１０９ｃに相当するよ
うな領域が存在していない。
【０１０３】このような固体撮像装置によれば、前記接
続部１１６に第１の実施形態のようなＮ-型半導体領域
１０９ｃが存在していないため、垂直電荷転送部と水平
電荷転送部の接続部の電位障壁を更に小さくすることが
できる。そのため、垂直電荷転送部と水平電荷転送部の
接続部での転送不良が更に抑制されるという利点があ
る。
続部１１６に第１の実施形態のようなＮ-型半導体領域
１０９ｃが存在していないため、垂直電荷転送部と水平
電荷転送部の接続部の電位障壁を更に小さくすることが
できる。そのため、垂直電荷転送部と水平電荷転送部の
接続部での転送不良が更に抑制されるという利点があ
る。
【０１０４】なお、上記固体撮像装置は、Ｎ-型半導体
領域１０９ｃが存在しないこと以外は、第１の実施形態
に係る固体撮像装置と同様の構造を有していてもよい。
しかしながら、図１７に示すように、Ｎ-型半導体領域
１０９ｂが形成される領域を除いて、接続部１１６に伸
長する垂直転送チャネル領域の全体が第１の水平転送電
極１１４ａで被覆された構造とすることが好ましい。
領域１０９ｃが存在しないこと以外は、第１の実施形態
に係る固体撮像装置と同様の構造を有していてもよい。
しかしながら、図１７に示すように、Ｎ-型半導体領域
１０９ｂが形成される領域を除いて、接続部１１６に伸
長する垂直転送チャネル領域の全体が第１の水平転送電
極１１４ａで被覆された構造とすることが好ましい。
【０１０５】例えば、図１に示すような電極配置では、
垂直電荷転送部から水平電荷転送部に転送される電荷
を、第１の水平転送電極１１４ａと第２の水平転送電極
１１５ａ（ここでは、第１の水平転送電極１１４ａと１
１４ｂとの間に配置された部分を問題としている。）の
両方で受けることとなる。そのため、電荷の一部は、第
２の水平転送電極１１５ａ下を経由して、第１の水平転
送電極１１４ａ下に転送されることとなる。これに対し
て、図１７に示すような電極配置の場合、垂直電荷転送
部から水平電荷転送部に転送される電荷を第１の水平転
送電極１１４ａのみで受けるため、電荷を、第２の水平
転送電極１１５ａ下を経由させることなく、第１の水平
転送電極１１４ａ下にスムーズに転送することができ
る。
垂直電荷転送部から水平電荷転送部に転送される電荷
を、第１の水平転送電極１１４ａと第２の水平転送電極
１１５ａ（ここでは、第１の水平転送電極１１４ａと１
１４ｂとの間に配置された部分を問題としている。）の
両方で受けることとなる。そのため、電荷の一部は、第
２の水平転送電極１１５ａ下を経由して、第１の水平転
送電極１１４ａ下に転送されることとなる。これに対し
て、図１７に示すような電極配置の場合、垂直電荷転送
部から水平電荷転送部に転送される電荷を第１の水平転
送電極１１４ａのみで受けるため、電荷を、第２の水平
転送電極１１５ａ下を経由させることなく、第１の水平
転送電極１１４ａ下にスムーズに転送することができ
る。
【０１０６】上記固体撮像装置は、第２の実施形態で説
明した製造方法において、第１の水平転送電極を形成す
る際に、Ｎ-型半導体領域１０９ｂが形成される領域を
除いて、前記接続部１１６となる領域に伸長している垂
直転送チャネル領域全体を第１の水平転送電極１１４ａ
で被覆することにより製造することができる。
明した製造方法において、第１の水平転送電極を形成す
る際に、Ｎ-型半導体領域１０９ｂが形成される領域を
除いて、前記接続部１１６となる領域に伸長している垂
直転送チャネル領域全体を第１の水平転送電極１１４ａ
で被覆することにより製造することができる。
【０１０７】また、本実施形態における電荷転送動作に
ついては、第１の実施形態と実質的に同様であるため、
その詳細な説明を省略する。
ついては、第１の実施形態と実質的に同様であるため、
その詳細な説明を省略する。
【０１０８】なお、上記第１〜第５の実施形態において
は、垂直電荷転送部および水平電荷転送部が２層構造の
転送電極を有する場合を例示したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば、転送電極が３層以上の
積層構造を有していてもよい。
は、垂直電荷転送部および水平電荷転送部が２層構造の
転送電極を有する場合を例示したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば、転送電極が３層以上の
積層構造を有していてもよい。
【０１０９】また、上記第１〜第５の実施形態において
は、インターライン転送型で、かつ垂直電荷転送部群の
一端に電気的に結合された水平電荷転送部を有する固体
撮像装置について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではない。例えば、フレーム転送型など他の形式
の固体撮像装置に対しても、あるいは垂直電荷転送部群
の両端に電気的に結合された水平電荷転送部とを有する
固体撮像装置に関しても同様に適用することができる。
は、インターライン転送型で、かつ垂直電荷転送部群の
一端に電気的に結合された水平電荷転送部を有する固体
撮像装置について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではない。例えば、フレーム転送型など他の形式
の固体撮像装置に対しても、あるいは垂直電荷転送部群
の両端に電気的に結合された水平電荷転送部とを有する
固体撮像装置に関しても同様に適用することができる。
【０１１０】
【実施例】図６および図７に示す製造方法にしたがっ
て、図１〜図３と同様の構造を有する固体撮像装置を作
製した。なお、この固体撮像装置は、図２０と同様の構
造を有するインターライン転送型固体撮像装置であり、
その画素数は１３００×１０００とした。
て、図１〜図３と同様の構造を有する固体撮像装置を作
製した。なお、この固体撮像装置は、図２０と同様の構
造を有するインターライン転送型固体撮像装置であり、
その画素数は１３００×１０００とした。
【０１１１】まず、Ｎ--型半導体基板（不純物濃度１×
１０14ｃｍ-3）１０５表層部にＰ型ウェル層（不純物濃
度１×１０17ｃｍ-3）１０６、および、光電変換部とな
るＮ型半導体領域（不純物濃度１×１０16ｃｍ-3）を形
成した。また、前記Ｐ型ウェル層１０６の表層部に、垂
直転送チャネル領域および水平転送チャネル領域となる
Ｎ型半導体領域（不純物濃度１×１０17ｃｍ-3）１０８
を形成した。また、光電変換部、垂直転送チャネル領域
および水平転送チャネル領域の周囲には、分離領域であ
るＰ+型半導体領域（不純物濃度１×１０17ｃｍ-3）１
０７を形成した。次に、前記基板表面にシリコン酸化膜
およびシリコン窒化膜の二層で構成された厚さ０．１μ
ｍの絶縁膜１１０を、熱酸化法およびＣＶＤ法により形
成した。
１０14ｃｍ-3）１０５表層部にＰ型ウェル層（不純物濃
度１×１０17ｃｍ-3）１０６、および、光電変換部とな
るＮ型半導体領域（不純物濃度１×１０16ｃｍ-3）を形
成した。また、前記Ｐ型ウェル層１０６の表層部に、垂
直転送チャネル領域および水平転送チャネル領域となる
Ｎ型半導体領域（不純物濃度１×１０17ｃｍ-3）１０８
を形成した。また、光電変換部、垂直転送チャネル領域
および水平転送チャネル領域の周囲には、分離領域であ
るＰ+型半導体領域（不純物濃度１×１０17ｃｍ-3）１
０７を形成した。次に、前記基板表面にシリコン酸化膜
およびシリコン窒化膜の二層で構成された厚さ０．１μ
ｍの絶縁膜１１０を、熱酸化法およびＣＶＤ法により形
成した。
【０１１２】続いて、前記基板上に化学気相成長（ＣＶ
Ｄ）法により多結晶シリコンを成膜し、これをパターニ
ングして、最終垂直転送電極１１３、第１の垂直転送電
極１１１、第１の水平転送電極１１４ａおよび１１４ｂ
を形成した。このとき、最終垂直転送電極１１３と第１
の水平転送電極１１４ａとの間の距離（ＬV-H）は０．
５μｍとし、第１の水平電荷転送電極１１４ａと１１４
ｂとの距離（ＬHBA）は０．７μｍとした。次に、フォ
トレジスト１２５を形成した後、レジスト１２５、最終
垂直電荷転送電極１１３、第１の水平電荷転送電極１１
４ａおよび１１４ｂをマスクとして用いて、ボロン
（Ｂ）をイオン注入し、Ｎ-型半導体領域１０９ａ、１
０９ｂおよび１０９ｃを形成した。このＮ-型半導体領
域の不純物濃度は９×１０16ｃｍ-3とした。
Ｄ）法により多結晶シリコンを成膜し、これをパターニ
ングして、最終垂直転送電極１１３、第１の垂直転送電
極１１１、第１の水平転送電極１１４ａおよび１１４ｂ
を形成した。このとき、最終垂直転送電極１１３と第１
の水平転送電極１１４ａとの間の距離（ＬV-H）は０．
５μｍとし、第１の水平電荷転送電極１１４ａと１１４
ｂとの距離（ＬHBA）は０．７μｍとした。次に、フォ
トレジスト１２５を形成した後、レジスト１２５、最終
垂直電荷転送電極１１３、第１の水平電荷転送電極１１
４ａおよび１１４ｂをマスクとして用いて、ボロン
（Ｂ）をイオン注入し、Ｎ-型半導体領域１０９ａ、１
０９ｂおよび１０９ｃを形成した。このＮ-型半導体領
域の不純物濃度は９×１０16ｃｍ-3とした。
【０１１３】その後、層間絶縁膜１２４として熱酸化法
によりシリコン酸化膜を形成した後、ＣＶＤ法により多
結晶シリコン膜を形成し、これをパターニングして、第
２の垂直転送電極１１２ａおよび１１２ｂ、第２の水平
転送電極１１５ａおよび１１５ｂを形成した。その後、
配線、遮光膜などを形成し、固体撮像装置を得た（実施
例１）。
によりシリコン酸化膜を形成した後、ＣＶＤ法により多
結晶シリコン膜を形成し、これをパターニングして、第
２の垂直転送電極１１２ａおよび１１２ｂ、第２の水平
転送電極１１５ａおよび１１５ｂを形成した。その後、
配線、遮光膜などを形成し、固体撮像装置を得た（実施
例１）。
【０１１４】また、第１の水平転送電極を形成する際
に、Ｎ-型半導体領域１０９ｂが形成される領域を除い
て、前記接続部１１６となる領域に伸長している垂直転
送チャネル領域全体を第１の水平転送電極１１４ａで被
覆すること以外は、上記実施例１と同様にして、図１７
〜図１９と同様の構造を有する固体撮像装置を作製した
（実施例２）。
に、Ｎ-型半導体領域１０９ｂが形成される領域を除い
て、前記接続部１１６となる領域に伸長している垂直転
送チャネル領域全体を第１の水平転送電極１１４ａで被
覆すること以外は、上記実施例１と同様にして、図１７
〜図１９と同様の構造を有する固体撮像装置を作製した
（実施例２）。
【０１１５】また、比較例として、最終垂直転送電極と
第１の水平電荷転送電極との間の距離（ＬV-H）を０．
９μｍとしたこと以外は、上記実施例１と同様にして、
図２１〜図２３と同様の構造を有する固体撮像装置を作
製した。
第１の水平電荷転送電極との間の距離（ＬV-H）を０．
９μｍとしたこと以外は、上記実施例１と同様にして、
図２１〜図２３と同様の構造を有する固体撮像装置を作
製した。
【０１１６】上記実施例１、実施例２および比較例の固
体撮像装置を、図２６に示すようなクロックパルスを用
いて駆動させた。このとき、水平転送電極に印加される
パルスφＨ１およびφＨ２のハイ電圧ＶHHを変化させ
て、このハイ電圧ＶHHと信号電荷の転送残り量との関係
を評価した。結果を図２７に示す。なお、この評価にお
いて、水平転送電極に印加されるパルスのロー電圧ＶHL
は０Ｖとし、垂直電荷転送部に印加されるパルスのロー
電圧ＶHLは−８Ｖとし、ハイ電圧ＶVHは０Ｖとした。
体撮像装置を、図２６に示すようなクロックパルスを用
いて駆動させた。このとき、水平転送電極に印加される
パルスφＨ１およびφＨ２のハイ電圧ＶHHを変化させ
て、このハイ電圧ＶHHと信号電荷の転送残り量との関係
を評価した。結果を図２７に示す。なお、この評価にお
いて、水平転送電極に印加されるパルスのロー電圧ＶHL
は０Ｖとし、垂直電荷転送部に印加されるパルスのロー
電圧ＶHLは−８Ｖとし、ハイ電圧ＶVHは０Ｖとした。
【０１１７】また、転送残り量［％］は、次のようにし
て定義される値である。図２８に示すように、固体撮像
装置においては、イメージ領域５０１を取り囲むよう
に、光電変換部を遮光したオプティカルブラック領域５
０２（図２８の斜線部）を形成する。この固体撮像装置
のイメージ領域５０１全面に、出力信号が１００ｍＶと
なるように調整された光を入射させる。このとき、水平
電荷転送部５０３と反対側のオプティカルブラック領域
５０６の１ビット目に相当する信号を１００ｍＶで割っ
た値を、接続部における転送残り量とする。また、出力
回路部５０４と反対側のオプティカルブラック領域の１
ビット目５０７に相当する信号を１００ｍＶで割った値
を、水平電荷転送部における転送残り量とする。なお、
図２８において、５０５は画素を示し、同図中の矢印は
信号電荷の流れを示す。
て定義される値である。図２８に示すように、固体撮像
装置においては、イメージ領域５０１を取り囲むよう
に、光電変換部を遮光したオプティカルブラック領域５
０２（図２８の斜線部）を形成する。この固体撮像装置
のイメージ領域５０１全面に、出力信号が１００ｍＶと
なるように調整された光を入射させる。このとき、水平
電荷転送部５０３と反対側のオプティカルブラック領域
５０６の１ビット目に相当する信号を１００ｍＶで割っ
た値を、接続部における転送残り量とする。また、出力
回路部５０４と反対側のオプティカルブラック領域の１
ビット目５０７に相当する信号を１００ｍＶで割った値
を、水平電荷転送部における転送残り量とする。なお、
図２８において、５０５は画素を示し、同図中の矢印は
信号電荷の流れを示す。
【０１１８】図２７に示すように、比較例においては、
水平電荷転送部で転送残りが発生する電圧値よりも、垂
直電荷転送部と水平電荷転送部の接続部での転送残りが
発生す電圧値の方が高かった。そのため、図２７に示さ
れるように、クロックパルスφＨ１およびφＨ２のハイ
電圧ＶHHは、垂直電荷転送部と水平電荷転送部の接続部
での転送不良により制限され、３．５Ｖ以下に低電圧化
することが困難であった。
水平電荷転送部で転送残りが発生する電圧値よりも、垂
直電荷転送部と水平電荷転送部の接続部での転送残りが
発生す電圧値の方が高かった。そのため、図２７に示さ
れるように、クロックパルスφＨ１およびφＨ２のハイ
電圧ＶHHは、垂直電荷転送部と水平電荷転送部の接続部
での転送不良により制限され、３．５Ｖ以下に低電圧化
することが困難であった。
【０１１９】比較例においては、接続部における最終の
垂直転送電極と第１の水平転送電極との間の距離（Ｌ
V-H）が、水平電荷転送部における第１の水平転送電極
同士間の距離（ＬHBA）よりも大きい。そのため、接続
部のＮ-型半導体領域（図２１の４０９ｂ）におけるシ
ョートチャネル効果は、水平電荷転送部のＮ-型半導体
領域（図２１の４０９ａ）におけるショートチャネル効
果よりもその程度が小さい。よって、垂直電荷転送部と
水平電荷転送部との接続部のＮ-型半導体領域（図２１
の４０９ｂ）の電位が、水平電荷転送部のＮ-型半導体
領域（図２１の４０９ａ）の電位よりも低くなるため、
上記のような結果が得られるものと考えられる。
垂直転送電極と第１の水平転送電極との間の距離（Ｌ
V-H）が、水平電荷転送部における第１の水平転送電極
同士間の距離（ＬHBA）よりも大きい。そのため、接続
部のＮ-型半導体領域（図２１の４０９ｂ）におけるシ
ョートチャネル効果は、水平電荷転送部のＮ-型半導体
領域（図２１の４０９ａ）におけるショートチャネル効
果よりもその程度が小さい。よって、垂直電荷転送部と
水平電荷転送部との接続部のＮ-型半導体領域（図２１
の４０９ｂ）の電位が、水平電荷転送部のＮ-型半導体
領域（図２１の４０９ａ）の電位よりも低くなるため、
上記のような結果が得られるものと考えられる。
【０１２０】これに対して、実施例１においては、水平
電荷転送部で転送残りが発生する電圧値よりも、垂直電
荷転送部と水平電荷転送部の接続部での転送残りが発生
す電圧値の方が低かった。そのため、図２７に示される
ように、クロックパルスφＨ１およびφＨ２のハイ電圧
ＶHHを３．５Ｖ以下に低電圧化した場合であっても、転
送不良に起因した表示異常（例えば、黒線不良などの縦
線状の表示異常）は発生しなかった。
電荷転送部で転送残りが発生する電圧値よりも、垂直電
荷転送部と水平電荷転送部の接続部での転送残りが発生
す電圧値の方が低かった。そのため、図２７に示される
ように、クロックパルスφＨ１およびφＨ２のハイ電圧
ＶHHを３．５Ｖ以下に低電圧化した場合であっても、転
送不良に起因した表示異常（例えば、黒線不良などの縦
線状の表示異常）は発生しなかった。
【０１２１】実施例１においては、接続部における最終
の垂直転送電極と第１の水平転送電極との間の距離（Ｌ
V-H）が、水平電荷転送部における第１の水平転送電極
同士間の距離（ＬHBA）よりも小さい。そのため、接続
部のＮ-型半導体領域（図１の１０９ｂ）におけるショ
ートチャネル効果は、水平電荷転送部のＮ-型半導体領
域（図１の１０９ａ）におけるショートチャネル効果よ
りも顕著に現れる。よって、垂直電荷転送部と水平電荷
転送部との接続部のＮ-型半導体領域（図１の１０９
ｂ）下部の電位が、水平電荷転送部のＮ-型半導体領域
（図１の１０９ａ）下部の電位よりも高くなるため、上
記のような結果が得られると考えられる。
の垂直転送電極と第１の水平転送電極との間の距離（Ｌ
V-H）が、水平電荷転送部における第１の水平転送電極
同士間の距離（ＬHBA）よりも小さい。そのため、接続
部のＮ-型半導体領域（図１の１０９ｂ）におけるショ
ートチャネル効果は、水平電荷転送部のＮ-型半導体領
域（図１の１０９ａ）におけるショートチャネル効果よ
りも顕著に現れる。よって、垂直電荷転送部と水平電荷
転送部との接続部のＮ-型半導体領域（図１の１０９
ｂ）下部の電位が、水平電荷転送部のＮ-型半導体領域
（図１の１０９ａ）下部の電位よりも高くなるため、上
記のような結果が得られると考えられる。
【０１２２】また、実施例２においても、実施例１と同
様に、水平電荷転送部で転送残りが発生する電圧値より
も、垂直電荷転送部と水平電荷転送部の接続部での転送
残りが発生す電圧値の方が低く、クロックパルスφＨ１
およびφＨ２のハイ電圧ＶHHを３．５Ｖ以下に低電圧化
した場合であっても、転送不良に起因した表示異常（例
えば、黒線不良などの縦線状の表示異常）は発生しなか
った。更に、実施例２によれば、実施例１に比べて、垂
直電荷転送部と水平電荷転送部の接続部の電位障壁をさ
らに低く形成することができるため、転送不良に起因し
た表示異常を十分に抑制しながら、クロックパルスφＨ
１およびφＨ２のハイ電圧ＶHHを更に低電圧化すること
ができた。
様に、水平電荷転送部で転送残りが発生する電圧値より
も、垂直電荷転送部と水平電荷転送部の接続部での転送
残りが発生す電圧値の方が低く、クロックパルスφＨ１
およびφＨ２のハイ電圧ＶHHを３．５Ｖ以下に低電圧化
した場合であっても、転送不良に起因した表示異常（例
えば、黒線不良などの縦線状の表示異常）は発生しなか
った。更に、実施例２によれば、実施例１に比べて、垂
直電荷転送部と水平電荷転送部の接続部の電位障壁をさ
らに低く形成することができるため、転送不良に起因し
た表示異常を十分に抑制しながら、クロックパルスφＨ
１およびφＨ２のハイ電圧ＶHHを更に低電圧化すること
ができた。
【０１２３】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の固体撮
像装置によれば、垂直電荷転送部と水平電荷転送部との
接続部における最終垂直転送電極と第１の水平転送電極
との間の距離が、前記水平電荷転送部における前記第１
の水平転送電極同士間の距離と同等か、またはそれより
も短いため、最終垂直電荷転送電極と第１の水平転送電
極との間に形成される電位障壁を、前記第１の水平転送
電極同士間に形成される電位障壁と同等か、またはそれ
よりも小さく形成させることができる。そのため、水平
電荷転送部を低電圧化させても、垂直電荷転送部と水平
電荷転送部の接続部での転送不良を十分に抑制すること
ができ、前記接続部での転送不良に起因する表示異常の
発生を抑制することができる。
像装置によれば、垂直電荷転送部と水平電荷転送部との
接続部における最終垂直転送電極と第１の水平転送電極
との間の距離が、前記水平電荷転送部における前記第１
の水平転送電極同士間の距離と同等か、またはそれより
も短いため、最終垂直電荷転送電極と第１の水平転送電
極との間に形成される電位障壁を、前記第１の水平転送
電極同士間に形成される電位障壁と同等か、またはそれ
よりも小さく形成させることができる。そのため、水平
電荷転送部を低電圧化させても、垂直電荷転送部と水平
電荷転送部の接続部での転送不良を十分に抑制すること
ができ、前記接続部での転送不良に起因する表示異常の
発生を抑制することができる。
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置
の構造の一例を示す平面図である。
の構造の一例を示す平面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】 図１のＢ−Ｂ’断面図である。
【図４】 上記固体撮像装置を駆動させたときの垂直電
荷転送部と水平電荷転送部との接続部におけるポテンシ
ャル分布を示す図である。
荷転送部と水平電荷転送部との接続部におけるポテンシ
ャル分布を示す図である。
【図５】 上記固体撮像装置を駆動させたときの水平電
荷転送部におけるポテンシャル分布を示す図である。
荷転送部におけるポテンシャル分布を示す図である。
【図６】 上記固体撮像装置の製造方法の一例を示す工
程断面図であり、図１のＡ−Ａ’断面に相当する部分を
示す。
程断面図であり、図１のＡ−Ａ’断面に相当する部分を
示す。
【図７】 上記固体撮像装置の製造方法の一例を示す工
程断面図であり、図１のＢ−Ｂ’断面に相当する部分を
示す。
程断面図であり、図１のＢ−Ｂ’断面に相当する部分を
示す。
【図８】 本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置
の構造の一例を示す平面図である。
の構造の一例を示す平面図である。
【図９】 図８のＡ−Ａ’断面図である。
【図１０】 図８のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１１】 上記固体撮像装置の製造方法の一例を示す
工程断面図であり、図８のＡ−Ａ’断面に相当する部分
を示す。
工程断面図であり、図８のＡ−Ａ’断面に相当する部分
を示す。
【図１２】 上記固体撮像装置の製造方法の一例を示す
工程断面図であり、図８のＢ−Ｂ’断面に相当する部分
を示す。
工程断面図であり、図８のＢ−Ｂ’断面に相当する部分
を示す。
【図１３】 上記固体撮像装置の製造方法の別の一例を
示す工程断面図であり、図８のＡ−Ａ’断面に相当する
部分を示す。
示す工程断面図であり、図８のＡ−Ａ’断面に相当する
部分を示す。
【図１４】 本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装
置の構造の一例を示す平面図である。
置の構造の一例を示す平面図である。
【図１５】 （ａ）は図１４のＡ−Ａ’断面図であり、
（ｂ）は（ａ）に示した部分のポテンシャル分布を示す
図である。
（ｂ）は（ａ）に示した部分のポテンシャル分布を示す
図である。
【図１６】 （ａ）は図１４のＡ−Ａ’断面図であり、
（ｂ）は（ａ）に示した部分のポテンシャル分布を示す
図である。
（ｂ）は（ａ）に示した部分のポテンシャル分布を示す
図である。
【図１７】 本発明の第５の実施形態に係る固体撮像装
置の構造の一例を示す平面図である。
置の構造の一例を示す平面図である。
【図１８】 図１７のＡ−Ａ’断面図である。
【図１９】 図１７のＢ−Ｂ’断面図である。
【図２０】 本発明の固体撮像装置の構成の一例を示す
模式図である。
模式図である。
【図２１】 従来の固体撮像装置の構造の一例を示す平
面図である。
面図である。
【図２２】 図２１のＡ−Ａ’断面図である。
【図２３】 図２１のＢ−Ｂ’断面図である。
【図２４】 上記従来の固体撮像装置を駆動させたとき
の垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部における
ポテンシャル分布を示す図である。
の垂直電荷転送部と水平電荷転送部との接続部における
ポテンシャル分布を示す図である。
【図２５】 上記従来の固体撮像装置を駆動させたとき
の水平電荷転送部におけるポテンシャル分布を示す図で
ある。
の水平電荷転送部におけるポテンシャル分布を示す図で
ある。
【図２６】 本発明の固体撮像装置を駆動させるための
クロックパルスの一例を示す図である。
クロックパルスの一例を示す図である。
【図２７】 実施例および比較例の固体撮像装置におけ
る水平電荷転送部の駆動電圧と電荷の転送残り量との関
係を示すグラフである。
る水平電荷転送部の駆動電圧と電荷の転送残り量との関
係を示すグラフである。
【図２８】 電荷の転送残り量の定義を説明するための
模式図である。
模式図である。
１０１，４０１ 垂直電荷転送部
１０２ 光電変換部
１０３，４０３，５０３ 水平電荷転送部
１０４，５０４ 出力回路部
１０５，４０５ Ｎ--型半導体基板
１０６，４０６ Ｐ型ウェル層
１０７，４０７ Ｐ+型半導体領域
１０８，４０８ Ｎ型半導体領域
１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ，４０９ａ，４０９ｂ，
４０９ｃ Ｎ-型半導体領域 １１０，４１０ 絶縁膜 １１１，１１２ａ，１１２ｂ，４１１，４１２ａ，４１
２ｂ 垂直転送電極 １１３，４１３ 最終垂直転送電極 １１４ａ，１１４ｂ，４１４ａ，４１４ｂ 第１の水平
電荷転送電極 １１５ａ，１１５ｂ，４１５ａ，４１５ｂ 第２の水平
電荷転送電極 １１６，４１６ 垂直電荷転送部と水平電荷転送部との
接続部 １１７，１１８，４１７，４１８ 信号電荷 １１９，４１９ 水平電荷転送部の電位障壁 １２０，４２０ 接続部の電位障壁 ４２１ 転送障害 １２２，４２２ 信号電荷の転送残り １２３ Ｐ型不純物の注入方向 １２４ 層間絶縁膜 １２５ フォトレジスト
４０９ｃ Ｎ-型半導体領域 １１０，４１０ 絶縁膜 １１１，１１２ａ，１１２ｂ，４１１，４１２ａ，４１
２ｂ 垂直転送電極 １１３，４１３ 最終垂直転送電極 １１４ａ，１１４ｂ，４１４ａ，４１４ｂ 第１の水平
電荷転送電極 １１５ａ，１１５ｂ，４１５ａ，４１５ｂ 第２の水平
電荷転送電極 １１６，４１６ 垂直電荷転送部と水平電荷転送部との
接続部 １１７，１１８，４１７，４１８ 信号電荷 １１９，４１９ 水平電荷転送部の電位障壁 １２０，４２０ 接続部の電位障壁 ４２１ 転送障害 １２２，４２２ 信号電荷の転送残り １２３ Ｐ型不純物の注入方向 １２４ 層間絶縁膜 １２５ フォトレジスト
Claims (9)
- 【請求項１】 垂直電荷転送部と、前記垂直電荷転送部
の少なくとも一方の端部に接続され、前記垂直電荷転送
部から転送された電荷を受け取って、これを転送する水
平電荷転送部とを備え、 前記垂直電荷転送部は、垂直転送チャネル領域と、前記
垂直転送チャネル領域上に形成された複数の垂直転送電
極を備え、 前記水平電荷転送部は、水平転送チャネル領域と、前記
水平転送チャネル領域上に形成された複数の第１の水平
転送電極と、前記第１の水平転送電極同士間に配置され
た複数の第２の水平転送電極とを備え、前記第１の水平
転送電極下の電位が、この電極と隣接し、且つ、この電
極よりも転送方向に対して後方に配置された第２の水平
転送電極下の電位よりも高くなるように構成された固体
撮像装置であって、 前記垂直電荷転送部と前記水平電荷転送部との接続部に
おいては、前記垂直電荷転送部の終端に配置された最終
垂直転送電極と、前記水平電荷転送部の前記第１の水平
転送電極とが互いに離間するように配置され、この最終
垂直転送電極と第１の水平転送電極との間に前記第２の
水平転送電極が配置されており、 前記接続部における前記最終垂直転送電極と前記第１の
水平転送電極との間の距離が、前記水平電荷転送部にお
ける前記第１の水平転送電極同士間の距離と同等か、ま
たはそれよりも短いことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記接続部において、前記最終垂直転送
電極と前記第１の水平転送電極との間に第１の電位障壁
領域が形成され、前記水平電荷転送部において、前記第
１の水平転送電極同士間に第２の電位障壁領域が形成さ
れている請求項１に記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記第１の電位障壁領域および前記第２
の電位障壁領域が、前記第１の水平転送電極下に存在す
る領域の不純物濃度と、前記第２の水平転送電極下に存
在する領域の不純物濃度とを相違させることにより形成
されている請求項２に記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】 前記第１の電位障壁領域の垂直方向にお
ける寸法が、前記最終垂直転送電極と前記第１の水平転
送電極との間の距離よりも短い請求項３に記載の固体撮
像装置。 - 【請求項５】 前記第１の電位障壁領域および前記第２
の電位障壁領域が、前記第１の水平転送電極に印加され
る電圧と、前記第２の水平転送電極に印加される電圧と
を相違させることにより形成されている請求項２に記載
の固体雑層装置。 - 【請求項６】 前記第２の電位障壁領域が、前記垂直転
送チャネル領域と重なり合わないように形成されている
請求項２〜５のいずれかに記載の固体撮像装置。 - 【請求項７】 垂直電荷転送部と、前記垂直電荷転送部
の少なくとも一方の端部に接続され、前記垂直電荷転送
部から転送された電荷を受け取って、これを転送する水
平電荷転送部とを備えた固体撮像装置の製造方法であっ
て、 半導体基板内に、垂直転送チャネル領域および水平転送
チャネル領域を形成する工程と、 前記垂直転送チャネル領域上に、複数の第１の垂直転送
電極と、前記垂直電荷転送部の終端に配置される最終垂
直転送電極とを形成し、前記水平転送チャネル領域上
に、複数の第１の水平転送電極を形成する工程と、 前記垂直転送チャネル領域上に、前記第１の垂直転送電
極同士間に配置されるように複数の第２の垂直転送電極
を形成して、前記垂直電荷転送部を形成し、前記水平転
送チャネル領域上に、前記第１の水平転送電極同士間に
配置されるように複数の第２の水平転送電極を形成し
て、前記水平電荷転送部を形成する工程とを含み、 前記垂直電荷転送部と前記水平電荷転送部との接続部と
なる領域において、最終垂直転送電極と第１の水平転送
電極とを互いに離間するように形成し、前記第２の水平
転送電極を、その一部が前記最終垂直転送電極と前記第
１の水平転送電極との間に配置されるように形成し、 前記接続部となる領域における前記最終垂直転送電極と
前記第１の水平転送電極との間の距離を、前記水平電荷
転送部における前記第１の水平転送電極同士間の距離と
同等か、またはそれよりも短くすることを特徴とする固
体撮像装置の製造方法。 - 【請求項８】 更に、前記最終垂直転送電極と前記第１
の水平転送電極とをマスクとして、前記垂直転送チャネ
ル領域および前記水平転送チャネル領域とは異なる導電
型の不純物をイオン注入し、前記最終垂直転送電極と前
記第１の水平転送電極との間隙に第１の電位障壁領域を
形成し、前記第１の水平転送電極同士間の間隙に第２の
電位障壁領域を形成する工程を含む請求項７に記載の固
体撮像装置の製造方法。 - 【請求項９】 前記第１の電位障壁領域および前記第２
の電位障壁領域を形成する工程において、不純物のイオ
ン注入方向を、前記半導体基板の表面に対して、前記垂
直電荷転送部における転送方向または転送方向と反対の
方向に傾斜させる請求項８に記載の固体撮像装置の製造
方法。
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