JP2006287059A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】層間容量に起因する消費電力を低減しつつ、配線設計の自由度を高め得る固体撮像装置、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】光電変換部１１ａ、垂直ＣＣＤ２、垂直バスライン部１６が設けられた半導体基板を備え、垂直ＣＣＤ２は、転送チャネル２ａ、第１垂直転送電極６、第２垂直転送電極９、遮光膜１３を備えている固体撮像装置において、第１転送電極６及び第２転送電極９は、転送チャネル２ａが形成されていない領域上において、第２転送電極９が第１転送電極６の上に位置するよう配置され、転送チャネル２ａが形成された領域上において、第１転送電極６と第２転送電極９とが隣り合うよう配置され、第２転送電極９の転送チャネル２ａが形成された領域上の部分は、第１転送電極９に半導体基板の厚み方向において重ならないようになっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、固体撮像装置及びその製造方法に関する。
近年、デジタルカメラやデジタルムービーカメラ、更にはカメラ付携帯電話の急速な普及により、固体撮像装置の需要が急速に伸びている。特に最近では、多画素化や動画対応の求めにより、固体撮像装置の高速駆動化が求められている。その一つの解決策として、遮光膜が垂直ＣＣＤの転送電極への転送パルスの供給も兼ねるシャント配線構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
図２１〜図２９を用いて、シャント配線構造を有する固体撮像装置の一例（従来例１）について説明する。最初に、固体撮像装置の全体構成について説明する。図２１は、従来からのシャント配線構造を有する固体撮像装置の全体構成を概略的に示す構成図である。図２１に示すように、固体撮像装置は、半導体基板１０１上の受光領域１０１ａに複数の画素１０４をマトリックス状に配置して形成されている。半導体基板１０１としては、例えば、シリコン基板が挙げられる。
また、図２１に示す固体撮像装置はインターライン転送を採用しており、各画素は垂直ＣＣＤ（charge coupled device）１０２とフォトダイオード（Photo diode）部１１１とを備えている。半導体基板１０１には、最終行の垂直ＣＣＤ１０２に隣接して水平ＣＣＤ１０３が形成されている。水平ＣＣＤ１０３の出力端には出力アンプ１０３ｂが設けられている。垂直ＣＣＤ１０２及び水平ＣＣＤ１０３は電荷転送装置として機能する。図２１中の矢印は電荷の転送方向を示している。
図２１においては図示していないが、垂直ＣＣＤ１０２及び水平ＣＣＤ１０３それぞれは、転送チャネルと、第１転送電極と、第２転送電極とを備えている。なお、本明細書においては、垂直ＣＣＤの転送電極を「垂直転送電極」と称し、水平ＣＣＤの転送電極を「水平転送電極」と称する。
受光領域１０１ａの周辺領域には、受光領域１０１ａの外縁に沿って垂直バスライン部１１６が設けられている。垂直バスライン部１１６は、垂直バスライン配線１１６ａ〜１１６ｄを備えている。垂直バスライン配線１１６ａ〜１１６ｄそれぞれには、異なる転送パルスΦＶ１〜ΦＶ４が外部から供給されている。水平ＣＣＤ１０３における垂直ＣＣＤ側の反対側（図中下側）には、水平ＣＣＤ１０３に沿って、水平バスライン部１１７が設けられている。水平バスライン部１１７は、水平バスライン配線１１７ａ及び１１７ｂを備えている。水平バスライン配線１１７ａ及び１１７ｂそれぞれには、異なる転送パルスΦＨ１及びΦＨ２が外部から供給されている。
また、垂直ＣＣＤ１０２に光が入射しないようにするため、垂直ＣＣＤ１０２を列毎に覆うストライプ状の遮光膜１１３が形成されている。遮光膜１１３は金属材料で形成されており、垂直バスライン配線１１６ａ〜１１６ｄのいずれかと接続されている。また、遮光膜１１３は、コンタクトホール１１４によって垂直転送電極に接続される。このため、遮光膜１１３は、垂直ＣＣＤ１０２の転送電極へ転送パルスを供給するシャント配線としても機能する。なお、図２１においては、遮光膜１１３の一部を省略している。
次に、図２１に示す固体撮像装置の画素及び垂直ＣＣＤの構成について図２２を用いて具体的に説明する。図２２は、図２１に示す固体撮像装置の画素の構成を拡大して示す構成図であり、図２２（ａ）は遮光膜より下層を示し、図２２（ｂ）は遮光膜が設けられた状態を示している。
図２２（ａ）に示すように、垂直ＣＣＤ１０２は、半導体基板１０１に形成された転送チャネル１０２ａと、その上に形成された第１垂直転送電極１０６及び第２垂直転送電極１０９とを備えている。フォトダイオード部１１１は、光電変換部１１１ａと、読み出し部１１１ｂと、画素分離部１１１ｃとを備えている。これらは半導体基板１０１に形成されている。
光電変換部１１１ａは、光が入射すると、信号電荷を生成し、これを蓄積する。読み出し部１１１ｂは、光電変換部１１１ａとそれに対応する垂直ＣＣＤ１０２との間の領域に形成されており、光電変換部１１１ａに蓄積された電荷の読み出しを行う。読み出された電荷は転送チャネル１０２ａに転送される。画素分離部１１１ｃは、光電変換部１１１ａを、隣接する他の光電変換部１１１ａと対応していない垂直ＣＣＤ１０２とから電気的に分離している。
第１垂直転送電極１０６及び第２垂直転送電極１０９は、転送チャネル１０２ａ、読み出し部１１１ｂ及び画素分離部１１１ｃを覆うように形成されている。図２２（ａ）において、第１垂直転送電極１０６及び第２垂直転送電極１０９には、ハッチングを施している。
また、図２２（ｂ）に示すように、遮光膜１１３は、光電変換部１１１ａの上面が開口され、転送チャネル１０２ａ、第１垂直転送電極１０６及び第２垂直転送電極１０９が遮光されるように形成されている。遮光膜１１３の開口を通る光のみが光電変換部１１１ａへと入射する。図２２（ｂ）の例では、コンタクトホール１１４は、遮光膜１１３と第２垂直転送電極１０９とを接続している。
図２１及び図２２に示した固体撮像装置の動作について説明する。以下の説明においては適宜図２１及び図２２を参酌する。先ず、半導体基板１０１の受光領域１０１ａに光学像が結像されると、各フォトダイオード部１１１の光電変換部１１１ａは、光電変換を行い、光の強さと光の入射時間とに応じた信号電荷を蓄積する。この状態において、第２垂直転送電極１０９に、垂直バスライン部１１６及び遮光膜１１３を通じてハイレベル電圧（１０Ｖ〜１５Ｖ）を印加する。これにより、各フォトダイオード部１１１の光電変換部１１１ａに蓄積された信号電荷は、読み出し部１１１ｂを通って、垂直ＣＣＤ１０２の転送チャネル１０２ａに転送される。
次に、上記と同様に、垂直バスライン部１１６及び遮光膜１１３を通じて、第１垂直転送電極１０６および第２垂直転送電極１０９に、ミドルレベル電圧（０Ｖ）とローレベル電圧（−５Ｖ〜−１０Ｖ）とを交互に印加する。これにより、信号電荷は、垂直方向に並んだ垂直ＣＣＤ１０２を順次転送され、水平ＣＣＤ１０３に到達する。
その後、水平ＣＣＤ１０３の第１水平転送電極（図示せず）及び第２水平転送電極に、水平バスライン部１１７を介してハイレベル電圧（２Ｖ〜５Ｖ）とローレベル電圧（０Ｖ）とを交互に印加する。これにより、信号電荷は、水平ＣＣＤ１０３から出力アンプ１０３ｂへと転送される。
出力アンプ１０３ｂは、信号電荷を電圧に変換し、外部に信号電圧を出力する。このように、光電変換部１１１ａに蓄積された信号電荷は、垂直ＣＣＤ１０２によって垂直方向に転送され、水平ＣＣＤ１０３によって水平方向に転送された後、外部に出力される。
次に、図２１に示す従来１の固体撮像装置の垂直ＣＣＤ及び水平ＣＣＤにおける転送電極、遮光膜、バスライン部の構成について図２３〜図２６を用いて具体的に説明する。先ず、垂直ＣＣＤについて説明する。図２３は、図２１に示す固体撮像装置の垂直ＣＣＤ及び垂直バスライン部の構成を示す平面図であり、図２１中の破線で囲まれた領域Ｘに対応
している。図２４は、図２３に示す構成を切断して得られた断面図であり、図２４（ａ）は切断線Ｑ−Ｑ´に沿った断面図、図２４（ｂ）は切断線Ｒ−Ｒ´に沿った断面図、図２４（ｃ）は切断線Ｓ−Ｓ´に沿った断面図である。なお、図２４においては、導電性の部材（半導体基板を除く）にのみハッチングを施している。
図２３に示すように、第１垂直転送電極１０６及び第２垂直転送電極１０９は、垂直方向に沿って形成された複数の転送チャネル１０２ａを横切るように形成されている。遮光膜１１３は、転送チャネル１０２ａに沿って、つまり、第１垂直転送電極１０６及び第２垂直転送電極１０９を横切るように形成されている。
また、第１垂直転送電極１０６は、コンタクトホール１１８ａによって、垂直バスライン配線１１６ｂ又は１１６ｄに接続されている。第２垂直転送電極１０９は、コンタクトホール１１８ｂによって、垂直バスライン配線１１６ａ又は１１６ｃに接続されている。遮光膜１１３は、コンタクトホール１１４ａによって第１垂直転送電極１０６に接続され、コンタクトホール１１４ｂによって第２垂直転送電極１０９に接続されている。
図２４（ａ）〜（ｃ）に示すように、複数の第１垂直転送電極１０６は、ゲート絶縁膜１０５上に、一定の間隔を隔てて形成されている。第１垂直転送電極１０６の周囲には、第１層間絶縁膜１０８が形成されている。また、図２４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第２垂直転送電極１０９は、転送チャネル１０２ａが形成されていない領域上では、第１層間絶縁膜１０８を介して、第１垂直転送電極１０６の上に形成されている。
一方、図２４（ａ）に示すように、第２垂直転送電極１０９は、転送チャネル１０２ａが形成された領域上においては、電荷を転送するため、隣り合う第１垂直転送電極１０６の間のゲート絶縁膜１０５上に形成されている。但し、第２垂直転送電極１０９は、その端部１０９ａ及び１０９ｂが第１垂直転送電極１０６の端部と重なるように形成されている。
また、図２４（ａ）に示すように、ゲート絶縁膜１０５、第１垂直転送電極１０６及び第２垂直転送電極１０９を被覆するように第２層間絶縁膜１１２が形成されている。更に、遮光膜１１３は第２層間絶縁膜１１２の上に形成されている。遮光膜１１３と第１垂直転送電極１０６とを接続する箇所には、第１層間絶縁膜１０８及び第２層間絶縁膜１１２を貫通するコンタクトホール１１４ａが形成されている。また、図２４には図示していないが、遮光膜１１３と第２垂直転送電極１０９とを接続する箇所には、第２層間絶縁膜１１２を貫通するコンタクトホール１１４ｂが形成されている（図２３参照）。
また、遮光膜１１３を被覆するように（遮光膜１１３が形成されていない領域においては第２層間絶縁膜１１２を被覆するように）、第３層間絶縁膜１１５が形成されている。垂直バスライン部１１６は、第３層間絶縁膜１１５の上に形成されている。図２４（ｃ）に示すように、垂直バスライン配線１１６ｂ（又は１１６ｄ）と第１垂直転送電極１０６とを接続する箇所には、第１層間絶縁膜１０８、第２層間絶縁膜１１２及び第３層間絶縁膜１１５を貫通するコンタクトホール１１８ａが形成されている。垂直バスライン配線１１６ｃ（又は１１６ａ）と第２垂直転送電極１０９とを接続する箇所には、第２層間絶縁膜１１２及び第３層間絶縁膜１１５を貫通するコンタクトホール１１８ｂが形成されている。
次いで、水平ＣＣＤについて説明する。図２５は、図２１に示す固体撮像装置の水平転送電極、水平バスライン部の構成を具体的に示す平面図である。図２６は、図２５に示す構成を切断して得られた断面図であり、図２６（ａ）は切断線Ｔ−Ｔ´に沿った断面図、図２６（ｂ）は切断線Ｕ−Ｕ´に沿った断面図である。なお、図２６においては、導電性の部材（半導体基板を除く）にのみハッチングを施している。
図２５に示すように、水平ＣＣＤ１０３は、水平方向に沿って半導体基板１０１（図２１参照）に設けられた転送チャネル１０３ａと、転送チャネル１０３ａの上にこれを横切るように形成された第１水平転送電極１０７及び第２水平転送電極１１０とを備えている。第１水平転送電極１０７は、コンタクトホール１１９ａによって、水平バスライン配線１１７ａ又は１１７ｂに接続されている。第２水平転送電極１０９は、コンタクトホール１１９ｂによって、水平バスライン配線１１７ａ又は１１７ｂに接続されている。
図２６（ａ）及び（ｂ）に示すように、垂直ＣＣＤの場合と同様に（図２４参照）、第１水平転送電極１０７は、ゲート絶縁膜１０５の上に形成されており、その周囲には第１層間絶縁膜１０８が形成されている。また、図２６（ｂ）に示すように、水平ＣＣＤ１０３の転送チャネル１０３ａが形成されていない領域では、第２水平転送電極１１０は、第１層間絶縁膜１０８を介して、第１水平転送電極１０７の上に形成されている。
更に、垂直ＣＣＤと同様に、図２６（ａ）に示すように、第２水平転送電極１１０は、転送チャネル１０３ａが形成された領域上では、電荷を転送するため、隣り合う第１水平転送電極１０７の間のゲート絶縁膜１０５上に形成されている。また、転送チャネル１０３ａが形成された領域上では、第２水平転送電極１１０は、その端部１１０ａ及び１１０ｂが第１水平転送電極１０７の端部と重なり合うように形成されている。
また、図２６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜１０５、第１水平転送電極１０７及び第２水平転送電極１１０は、第２層間絶縁膜１１２によって被覆されている。第２層間絶縁膜１１２は第３層間絶縁膜１１５によって被覆されている。更に、図２６（ｂ）に示すように、第３層間絶縁膜１１５の上に、金属材料によって、水平バスライン配線１１７ａ又は１１７ｂが形成されている。
水平バスライン配線１１７ａ（又は１１７ｂ）と第１水平転送電極１０７とを接続する箇所には、第１層間絶縁膜１０８、第２層間絶縁膜１１２及び第３層間絶縁膜１１５を貫通するコンタクトホール１１９ａが形成されている。また、水平バスライン配線１１７ａ（又は１１７ｂ）と第２水平転送電極１０９とを接続する箇所には、第２層間絶縁膜１１２及び第３層間絶縁膜１１５を貫通するコンタクトホール１１９ｂが形成されている。
また、図２６（ａ）に示すように、転送チャネル１０３ａが設けられた領域では、第３層間絶縁膜１１５の上に遮光膜１２０が形成されている。遮光膜１２０は、バスライン配線１１７ａ及び１１７ｂと同じ金属材料によって、同一のプロセスで形成されている。
次に、図２１〜図２６に示した従来例１の固体撮像装置の製造方法について図２７〜図２９を用いて説明する。図２７〜図２９は、図２１〜図２６に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。図２７（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。同様に、図２８（ａ）〜（ｄ）、図２９（ａ）〜（ｄ）もそれぞれ主な一連の工程を示している。また、図２７は図２４（ａ）に示した断面図に対応し、図２８は図２４（ｂ）に示した断面図に対応し、図２９は図２６（ａ）に示した断面図に対応する。なお、図２７〜図２９においては、導電性の部材（半導体基板を除く）とレジストパターンにのみハッチングを施している。
最初に、図２７（ａ）、図２８（ａ）及び図２９（ａ）に示すように、例えばシリコン基板などの半導体基板１０１の表面に、熱酸化法や減圧ＣＶＤ（化学気相成長）法を利用して、酸化膜や窒化膜等で形成されたゲート絶縁膜１０５を形成する。その上に、減圧ＣＶＤ法を利用して、第１垂直転送電極１０６又は第１水平転送電極１０７となるポリシリコン膜を形成する。
次いで、フォトリソグラフィー法及びＲＩＥ（反応性イオンエッチング）法を実施し、ポリシリコン膜をパターニング除去する。これにより、第１垂直転送電極１０６及び第１水平転送電極１０７が設定された間隔を隔てて形成される。その後、熱酸化法等を実施して、第１垂直転送電極１０６及び第１水平転送電極１０７の周囲に第１層間絶縁膜１０８を形成する。
次に、図２７（ｂ）、図２８（ｂ）及び図２９（ｂ）に示すように、減圧ＣＶＤ法を利用して、第１垂直転送電極１０６及び第１水平転送電極１０７の上に、ポリシリコン膜１２１を形成する。ポリシリコン膜１２１は、第２垂直転送電極１０９及び第２水平転送電極１１０となる。
次に、図２７（ｃ）、図２８（ｃ）及び図２９（（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィー法を実施して、第２垂直転送電極１０９及び第２水平転送電極１１０の形成領域のみを覆うレジストパターン１２１を形成する。更に、レジストパターン１２１をマスクとしてＲＩＥ法を実施して、ポリシリコン膜１２１をパターニング除去する。これにより、第２垂直転送電極１０９及び第２水平転送電極１１０が形成される。ＲＩＥ法の終了後、レジストパターン２１を除去する。
その後、図２７（ｄ）、図２８（ｄ）及び図２９（ｄ）に示すように、第２層間絶縁膜１１２、第３層間絶縁膜１１５、コンタクトホール１１４ａ、１１４ｂ、１１９ａ、１１９ｂ、遮光膜１１３を形成する。遮光膜１１３は、例えば、アルミやタングステンといった金属材料によって形成する。また、図示していないが、コンタクトホール１１８ａ及び１１８ｂ、垂直バスライン配線１１６ａ〜１１６ｄ、水平バスライン配線１１７ａ及び１１７ｂも形成する。更に、遮光膜１２０も形成する。これにより、図２１〜図２６に示した固体撮像装置が得られる。
このようなシャント配線構造を有する固体撮像装置では、上述したように、第１垂直転送電極１０６及び第２垂直転送電極１０９は、コンタクトホール１１４ａ又は１１４ｂを介して遮光膜１１３に電気的に接続されている。第１垂直転送電極１０６及び第２垂直転送電極１０９には、遮光膜１１３からも転送パルスが供給される。また、一般的に、転送電極は、比較的抵抗の高いポリシリコン（シート抵抗：約５０Ω／□）によって形成されるが、遮光膜１１３は、アルミ（シート抵抗：０．１Ω／□）やタングステン（シート抵抗：０．５Ω／□）によって形成される。
このため、シャント配線構造を有する固体撮像装置を用いれば、シャント配線構造を有さない（ポリシリコンの転送電極のみに転送パルスが印加される）固体撮像装置に比べて、転送パルスの波形なまりを劇的に抑制でき、１０倍以上の高速駆動が可能となる。
また、シャント配線構造を有する固体撮像装置としては、図２１〜図２９に示した固体撮像装置（従来例１）以外のものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。図３０〜図３６を用いて、シャント配線構造を有する固体撮像装置の他の例（従来例２）について説明する。先ず、従来例２の垂直ＣＣＤについて説明する。
図３０は、従来からのシャント配線構造を有する固体撮像装置の他の例における垂直転送電極、垂直バスライン部及び遮光膜の構成を示す平面図である。図３１は、図３０に示す構成を切断線に沿って切断して得られた断面図であり、図３１（ａ）は切断線Ｖ−Ｖ´に沿った断面図、図３１（ｂ）は切断線Ｗ−Ｗ´に沿った断面図、図３１（ｃ）は切断線Ｘ−Ｘ´に沿った断面図である。なお、図３１においても、導電性の部材（半導体基板を除く）にのみハッチングを施している。また、図３０及び図３１において、従来例１と同様に構成された部分については図２３及び図２４で示した符号を使用している。
図３０に示すように、垂直ＣＣＤ２０２は、転送チャネル１０２ａと、第１垂直転送電極２０６及び第２垂直転送電極２０９とを備えている。従来例２においても、従来例１と同様に、第１垂直転送電極１０６及び第２垂直転送電極１０９は、転送チャネル１０２ａを横切るように形成されている。遮光膜１１３は、転送チャネル１０２ａに沿って形成されている。
また、従来例１と同様に、第１垂直転送電極２０６は、コンタクトホール２１８ａによって、垂直バスライン配線１１６ｂ又は１１６ｄに接続されている。第２垂直転送電極２０９は、コンタクトホール２１８ｂによって、垂直バスライン配線１１６ａ又は１１６ｃに接続されている。遮光膜１１３は、コンタクトホール２１４ａによって第１垂直転送電極２０６に接続され、コンタクトホール２１４ｂによって第２垂直転送電極２０９に接続されている。図３１（ａ）〜（ｃ）に示すように、従来例１と同様に、第１垂直転送電極２０６は、ゲート絶縁膜１０５上に、一定の間隔を隔てて形成されている。第１垂直転送電極２０６の周囲には、第１層間絶縁膜１０８が形成されている。
但し、図３０及び図３１に示すように、従来例２では、従来例１と異なり、第２垂直転送電極１０９は、転送チャネル１０２ａが形成されていない領域においても、隣り合う第１垂直転送電極１０６の間のゲート絶縁膜１０５上に形成されている。また、第２垂直転送電極１０９は、転送チャネル１０２ａが形成された領域上において、その端部が第１垂直転送電極１０６と重なり合わないように形成されている。
なお、図３１（ａ）〜（ｃ）に示すように、従来例１と同様に、第２層間絶縁膜１１２、遮光膜１１３、及び第３層間絶縁膜１１５が形成される（図２４参照）。また、コンタクトホール２１４ａは、第１層間絶縁膜１０８及び第２層間絶縁膜１１２を貫通する。図３１には図示していないが、コンタクトホール２１４ｂは、第２層間絶縁膜１１２を貫通する。更に、図３１（ｃ）に示すように、コンタクトホール２１８ａは、第１層間絶縁膜１０８、第２層間絶縁膜１１２及び第３層間絶縁膜１１５を貫通し、コンタクトホール２１８ｂは、第２層間絶縁膜１１２及び第３層間絶縁膜１１５を貫通する。
次に、従来例２の水平ＣＣＤについて説明する。図３２は、従来からのシャント配線構造を有する固体撮像装置の他の例における水平転送電極、水平バスライン部の構成を示す平面図である。図３３は、図３２に示す構成を切断線に沿って切断して得られた断面図であり、図３３（ａ）は切断線Ｙ−Ｙ´に沿った断面図、図３３（ｂ）は切断線Ｚ−Ｚ´に沿った断面図である。なお、図３３においても、導電性の部材（半導体基板を除く）にのみハッチングを施している。また、図３２及び図３３において、従来例１と同様に構成された部分については図２５及び図２６で示した符号を使用している。
図３２に示すように、水平ＣＣＤ２０３は、転送チャネル１０３ａと、第１水平転送電極２０７及び第２水平転送電極２１０とを備えている。従来例２においても、従来１と同様に、第１水平転送電極２０７及び第２水平転送電極２１０は、転送チャネル１０３ａの上にこれを横切るように形成されている。
また、従来例１と同様に、第１水平転送電極２０７は、コンタクトホール２１９ａによって、水平バスライン配線１１７ａ又は１１７ｂに接続されている。第２水平転送電極２０９は、コンタクトホール２１９ｂによって、水平バスライン配線１１７ａ又は１１７ｂに接続されている。また、第１水平転送電極２０７は、ゲート絶縁膜１０５上に、一定の間隔を隔てて形成されている。第１水平転送電極２０７の周囲には、第１層間絶縁膜１０８が形成されている。
但し、図３３（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来例２では、垂直ＣＣＤ２０３の場合と同様に、水平ＣＣＤ２０３においても、第２水平転送電極２１０は、全領域で、隣り合う第１水平転送電極２０７の間のゲート絶縁膜１０５上に形成されている。また、第２水平転送電極２１０は、転送チャネル１０３ａが形成された領域上において、その端部が第１水平転送電極２０７と重なり合わないように形成されている。よって、転送チャネル１０３ａが形成されていない領域上では、第１水平転送電極２０７及び第２水平転送電極２１０の幅は、従来例１の場合よりも狭くなっている。
また、従来例１と同様に、第２層間絶縁膜１１２及び第３層間絶縁膜１１５が形成されている。第３層間絶縁膜１１５の上には、水平バスライン配線１１７ａ、１１７ｂ、及び遮光膜１２０が形成されている。また、図３３（ｂ）に示すように、コンタクトホール２１９ａは、第１層間絶縁膜１０８、第２層間絶縁膜１１２及び第３層間絶縁膜１１５を貫通している。コンタクトホール２１９ｂは、第２層間絶縁膜１１２及び第３層間絶縁膜１１５を貫通している。
次に、図３０〜図３３に示した従来例２の固体撮像装置の製造方法について図３４〜図３６を用いて説明する。図３４〜図３６は、図３０〜図３３に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。図３４（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。同様に、図３５（ａ）〜（ｆ）、図３６（ａ）〜（ｆ）もそれぞれ主な一連の工程を示している。また、図３４は図３１（ａ）に示した断面図に対応し、図３５は図３１（ｂ）に示した断面図に対応し、図３６は図３３（ａ）に示した断面図に対応する。なお、図３４〜図３６においては、導電性の部材（半導体基板を除く）とレジストパターンにのみハッチングを施している。
最初に、図３４（ａ）、図３５（ａ）及び図３６（ａ）に示すように、半導体基板１０１の上に、ゲート絶縁膜１０５、ポリシリコン膜を順次形成し、フォトリソグラフィー法及びＲＩＥ法を実施する。これにより第１垂直転送電極２０６及び第１水平転送電極２０７が形成される。その後、第１層間絶縁膜１０８を形成する。図３４（ａ）、図３５（ａ）及び図３６（ａ）に示す工程は、図２７（ａ）、図２８（ａ）及び図２９（ａ）に示す工程と同様の工程である。
次に、図３４（ｂ）、図３５（ｂ）及び図３６（ｂ）に示すように、減圧ＣＶＤ法を利用して、半導体基板１０１の上面を覆うように、新たなポリシリコン膜２２１を形成する。次いで、フォトリソグラフィー法によってレジストパターン２２２を形成する。レジストパターン２２２は、半導体基板１０１の厚み方向において第１層間絶縁膜２０８と重ならないように形成する。
次に、図３４（ｃ）、図３５（ｃ）及び図３６（ｃ）に示すように、ＣＭＰ（化学的機械研磨：Chemical Mechanical Polishing）法を実施して、レジストパターン２２２及びポリシリコン膜２２１を研磨する。この時、ポリシリコン膜２２１の研磨レートは、第１層間絶縁膜１０８の研磨レートに比べて大きく設定されている。よって、第１層間絶縁膜１０８は研磨されず、ポリシリコン膜２２１のみが研磨及び除去される。ＣＭＰの実施により、第１層間絶縁膜１０８の上面とポリシリコン膜２２１の上面とは、連続した平面となる。
次に、図３４（ｄ）、図３５（ｄ）及び図３６（ｄ）に示すように、研磨後のポリシリコン膜２２１を第２垂直転送電極２０９及び第２水平転送電極２１０とするため、フォトリソグラフィー法によってレジストパターン２２３を形成する。更に、図３４（ｅ）、図３５（ｅ）及び図３６（ｅ）に示すように、レジストパターン２２３をマスクとしてＲＩＥ法を実施する。これにより、ポリシリコン膜２２１はパターニングされ、第２垂直転送電極２０９及び第２水平転送電極２１０が形成される。
その後、図３４（ｆ）、図３５（ｆ）及び図３６（ｆ）に示すように、従来例１と同様に、第２層間絶縁膜１１２、第３層間絶縁膜１１５、コンタクトホール２１４ａ、２１４ｂ、２１９ａ、２１９ｂ、遮光膜１１３及び１２０を形成する。また、図示していないが、コンタクトホール１１８ａ及び１１８ｂ、垂直バスライン配線１１６ａ〜１１６ｄ、水平バスライン配線１１７ａ及び１１７ｂ、遮光膜１２０も形成する。これにより、図３０〜図３３に示した従来例２の固体撮像装置が得られる。従来例２では、従来例１と異なり、ＣＭＰ法が利用される点で、従来例１と大きく異なる。
特開平１０−２２３８８１号公報 特開平５−２６７３５６号公報
上述した従来例１及び従来例２の固体撮像装置は、以下の問題を有している。この点について以下に説明する。
従来例１の固体撮像装置では、図２３及び図２４に示すように、第２垂直転送電極１０９は、転送チャネル１０２ａが形成された領域上では、その端部１０９ａ及び１０９ｂが第１垂直転送電極１０６の端部と重なるように形成される。このため、遮光膜１１３と第１垂直転送電極１０６とを接続するコンタクトホール１１４ａは、隣り合う第２垂直転送電極１０９の一方の端部１０９ａと他方の端部１０９ｂとの間に形成する必要がある。
しかし、隣り合う第２垂直転送電極１０９の一方の端部１０９ａと他方の端部１０９ｂとの距離は小さく、例えば、画素サイズが３μｍ角よりも小さくなると、０．６μｍ未満となる。この場合、コンタクトホール１１４ａは０．３μｍ角よりも小さく形成しなければならず、その形成は極めて困難になる。
更に、隣り合う第２垂直転送電極１０９の一方の端部１０９ａと他方の端部１０９ｂとの距離が小さくなるため、コンタクトホール１１４ａと第２垂直転送電極の端部１０９ａ又は１０９ｂとの距離も小さくなる。この結果、コンタクトホール１１４ａのホール寸法のばらつきや、コンタクトホール１１４ａおよび第２垂直転送電極１０９の形成時のマスク合わせのずれ等によって、遮光膜１１３と第２垂直転送電極１０９とが接触してショートする場合もある。
また、上述したように、垂直ＣＣＤ１０２の転送チャネル１０２ａが形成された領域上で、第１垂直転送電極１０６と第２垂直転送電極１０９とは、互いの端部が重なり合うように形成されており、両者間には層間容量が形成される。また、両者には、それぞれ異なるパルスが印加されるため（図２３参照）、この層間容量に起因する消費電力の増加が大きな問題となる。
同様に、水平ＣＣＤ１０３の転送チャネル１０３ａが形成された領域上でも、異なるパルスが印加される第１水平転送電極１０７と第２水平転送電極１１０とが、それぞれの端部が互いに重なり合うように形成され（図２６（ａ）参照）、両者には層間容量が形成される。このため、従来例１の固体撮像装置では、水平ＣＣＤ１０３においても、この層間容量に起因する消費電力の増加が問題となる。
一方、従来例２の固体撮像装置では、図３０及び図３１に示すように、第２垂直転送電極２０９は、いずれの領域においても、第１垂直転送電極２０６に重なっていない。よって、従来例１に比べ、遮光膜１１３と第１垂直転送電極２０６とを接続するコンタクトホール２１４ａのホール寸法を大きくできる。従って、例えば、画素サイズが３μｍ角の場合でも、０．３μｍ角以上のコンタクトホール２１４ａを形成できる。また、従来例１に比べ、第２垂直転送電極２０９と遮光膜１１３とのショートも発生しにくい。
また、従来例２の固体撮像装置では、第１垂直転送電極２０６と第２垂直転送電極２０９、第１水平転送電極２０７と第２水平転送電極２１０は、互いに重ならないよう形成されているため、従来例１に比べ、層間容量を低減でき、消費電力を低減できる。
しかしながら、従来例２の固体撮像装置では、転送電極を重なり合わせないため、垂直バスライン部１１６が形成される領域において、第１垂直転送電極２０６及び第２垂直転送電極２０９の幅（短辺方向の長さ）は、従来例１に比べて小さくなる。同様に、水平バスライン部１１７が形成される領域においても、第１水平転送電極２０７及び第２水平転送電極２１０の幅（短辺方向の長さ）は、従来例１に比べて小さくなる。
このため、垂直転送電極と垂直バスライン部１１６とを接続するコンタクトホール２１８ａ及び２１８ｂ、水平転送電極と水平バスライン部１１７とを接続するコンタクトホール２１９ａ及び２１９ｂのホール寸法を小さくする必要がある。この結果、ホール形成や、水平転送電極２０７及び２１０とバスライン配線１１７ａ及び１１７ｂとのコンタクトが困難となる。
特に、従来例２のように水平ＣＣＤ１０３が２相駆動方式の場合、水平バスライン部２１７には、１画素当たり４つの水平転送電極２０７及び２１０を形成しなければならない。このため、高画素化を図ろうとすると、水平転送電極２０７及び２１０の幅（短辺方向の長さ）は非常に小さくなり、コンタクトホール２１９ａ及び２１９ｂの形成や、水平転送電極２０７及び２１０と水平バスライン配線１１７ａ及び１１７ｂとのコンタクトが非常に困難となる。
また、固体撮像装置が、全画素読み出し方式を採用する場合は、垂直バスライン部１１６には、１画素辺り３つ以上の垂直転送電極２０６及び２０９を形成しなければならない。このため、垂直ＣＣＤ１０２においても、水平ＣＣＤ１０３と同様に、垂直転送電極２０６及び２０９の幅（短辺方向の長さ）は非常に小さくなる。よって、コンタクトホール２１８ａ及び２１８ｂの形成や、垂直転送電極２０６及び２０９と垂直バスライン配線１１６ａ〜１１６ｄとのコンタクトも非常に困難となる。
また、従来例２の固体撮像装置の製造は、ＣＭＰ法を用いるため、図３７及び図３８に示す問題が発生する。図３７は、図３０〜図３３に示した固体撮像装置の製造方法における一工程のみを示す断面図であり、図３７（ａ）〜（ｃ）は同一工程中の異なる部位の断面を示している。図３７（ａ）は図３１（ｃ）に示した断面図に対応し、図３７（ｂ）は図３１（ｂ）に示した断面図に対応し、図３７（ｃ）は図３３（ａ）に示した断面図に対応する。
図３７に示すように、従来例２の製造方法を利用した場合、第１垂直転送電極２０６及び第１水平転送電極２０７のパターンの密度が領域毎に異なるため、ＣＭＰ後のポリシリコン膜２２１の膜厚（ｔ１〜ｔ３）にバラツキが発生する。
具体的に説明すると、第１水平転送電極２０７の密度は、第１垂直転送電極２０６の密度よりも高くなっている。よって、水平ＣＣＤの形成領域では、例えば、ポリシリコン膜２２１の研磨レートよりもレジストパターン２２２（図３４〜図３６参照）の研磨レートが速い場合、ポリシリコン膜２２１の厚みｔ３は第１層間絶縁膜１０８の厚みと略同一となる。一方、第１垂直転送電極２０６の密度は、第１水平転送電極２０７の密度より低くなっている。このため、垂直ＣＣＤの形成領域では、ポリシリコン膜２２１の厚みｔ１及びｔ２は、水平ＣＣＤの形成領域におけるポリシリコン膜２２１よりも薄く形成されてしまう。
特に、図３７（ｂ）に示すように、フォトダイオード部の周辺領域では、第１垂直転送電極２０６の密度は最も低いため、ポリシリコン膜２２１の厚みｔ２は、更に薄くなる。従って、従来例２においては、第２垂直転送電極２０９及び第２水平転送電極２１０における抵抗バラツキが大きくなり、結果、転送パルスの波形なまりが大きくなって、転送効率が低下する恐れがある。また、ポリシリコン膜２２１の厚みが極端に薄くなった場合は、第２垂直転送電極２０９及び第２水平転送電極２１０が断線してしまう恐れもある。
図３８は、図３０〜図３３に示した固体撮像装置の製造方法における第２垂直転送電極の形成工程を示す断面図であり、図３８（ａ）及び（ｂ）は連続した工程を示している。従来例２の固体撮像装置の製造工程では、フォトダイオード部の周辺領域において、第１層間絶縁膜１０８の一方の端部とレジストパターン２２３の端部とを一致させる必要がある（図３５（ｄ）参照）。
しかし、図３８（ａ）に示すように、レジストパターン２２３が、画素の垂直方向に沿ってずれて形成されてしまうことがある。この状態で、レジストパターン２２３をマスクとしてＲＩＥ法を実施すると、図３８（ｂ）に示すように、フォトダイオード部の周辺領域（画素分離部が形成される領域）において第１垂直転送電極２０６の側壁に、孤立したポリシリコン膜２２１のエッチング残り２２４が形成される。この場合、エッチング残り２２４と第１層間絶縁膜１０８とで容量が形成され、消費電力が増加してしまう。更に、エッチング残り２２４を原因として、垂直転送電極間のショートや、画像の黒キズなども発生してしまう。
本発明の目的は、上記問題を解消し、層間容量に起因する消費電力を低減しつつ、配線設計の自由度を高め得る固体撮像装置、及びその製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明における固体撮像装置は、信号電荷を転送する電荷転送部と、電荷転送部に転送パルスを供給するバスライン部とが設けられた半導体基板を備え、電荷転送部は、前記半導体基板に形成された転送チャネルと、前記転送チャネル上にそれを横切るように設けられた複数の第１転送電極及び複数の第２転送電極と、前記第１転送電極及び前記第２転送電極の上に前記転送チャネルを覆うように形成された遮光膜とを備え、前記バスライン部は、異なる転送パルスを供給する複数のバスライン配線を有し、前記複数のバスライン配線それぞれは、前記複数の第１転送電極及び前記複数の第２転送電極のうちのいずれかと接続されている固体撮像装置であって、前記複数の第１転送電極及び前記複数の第２転送電極は、少なくとも前記バスライン配線が形成される領域に前記半導体基板の厚み方向において重なる領域において、前記第２転送電極が前記第１転送電極の上に位置するように配置され、前記転送チャネルが形成された領域上において、前記第１転送電極と前記第２転送電極とが隣り合うように配置され、前記第２転送電極は、前記転送チャネルが形成された領域上の部分が、少なくとも、異なる転送パルスが印加される前記第１転送電極に、前記半導体基板の厚み方向において重ならないように形成されていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため本発明における固体撮像装置の製造方法は、信号電荷を転送する電荷転送部と、電荷転送部に転送パルスを供給するバスライン部とが設けられた半導体基板を備え、電荷転送部は、前記半導体基板に形成された転送チャネルと、前記転送チャネル上にそれを横切るように設けられた複数の第１転送電極及び複数の第２転送電極とを備える固体撮像装置の製造方法であって、（ａ）前記半導体基板に前記転送チャネルを形成する工程と、（ｂ）前記半導体基板上に第１導電膜を成膜し、前記第１導電膜をパターニングして前記複数の第１転送電極を形成する工程と、（ｃ）前記第１転送電極の周囲に、前記第１転送電極と前記第２転送電極とを絶縁する第１層間絶縁膜を形成する工程と、（ｄ）前記第１転送電極及び前記半導体基板を覆うように第２導電膜を成膜する工程と、（ｅ）少なくとも前記バスライン配線が形成される領域に前記半導体基板の厚み方向において重なる領域において、前記第１転送電極の上に前記第２導電膜が残存するように前記第２導電膜をパターニングする工程と、（ｆ）前記転送チャネルが形成された領域上において、前記第２導電膜の前記第１層間絶縁膜と前記半導体基板の厚み方向において重なる部分の全部又は一部が開口するようにレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして等方性エッチングを行って、前記第２転送電極を形成する工程とを有することを特徴とする。
以上の特徴により、本発明における固体撮像装置及びその製造方法によれば、転送チャネルが形成された領域において、第２垂直転送電極間の距離を大きくとることができる。よって、第１転送電極に接続するコンタクトホールを形成するための領域を広くできる。また、少なくとも、バスライン配線が形成される領域に半導体基板の厚み方向において重なる領域、即ち、第１転送電極及び第２転送電極をバスライン配線に接続する領域では、第１転送電極と第２転送電極とを上下に配置する。よって、これらの幅が狭くなるのを抑制できる。これらの点から、本発明における固体撮像装置及びその製造方法によれば、配線設計の自由度を高めることができる。
また、本発明における固体撮像装置及びその製造方法によれば、転送チャネルが形成された領域において、第２転送電極は、少なくとも、異なる転送パルスが供給される第１転送電極には重ならないように形成される。よって、第１転送電極、第２転送電極及びこれらを絶縁する絶縁膜によって形成される層間容量が大きくなるのを抑制でき、消費電力の増加も抑制できる。
本発明における固体撮像装置は、信号電荷を転送する電荷転送部と、電荷転送部に転送パルスを供給するバスライン部とが設けられた半導体基板を備え、電荷転送部は、前記半導体基板に形成された転送チャネルと、前記転送チャネル上にそれを横切るように設けられた複数の第１転送電極及び複数の第２転送電極と、前記第１転送電極及び前記第２転送電極の上に前記転送チャネルを覆うように形成された遮光膜とを備え、前記バスライン部は、異なる転送パルスを供給する複数のバスライン配線を有し、前記複数のバスライン配線それぞれは、前記複数の第１転送電極及び前記複数の第２転送電極のうちのいずれかと接続されている固体撮像装置であって、前記複数の第１転送電極及び前記複数の第２転送電極は、少なくとも前記バスライン配線が形成される領域に前記半導体基板の厚み方向において重なる領域において、前記第２転送電極が前記第１転送電極の上に位置するように配置され、前記転送チャネルが形成された領域上において、前記第１転送電極と前記第２転送電極とが隣り合うように配置され、前記第２転送電極は、前記転送チャネルが形成された領域上の部分が、少なくとも、異なる転送パルスが印加される前記第１転送電極に、前記半導体基板の厚み方向において重ならないように形成されていることを特徴とする。
また、上記本発明における固体撮像装置は、前記電荷転送部が、前記信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送部を含み、前記垂直電荷転送部の前記転送チャネルは、垂直方向に沿って複数設けられ、前記垂直電荷転送部の前記第１転送電極及び前記第２転送電極は、前記垂直電荷転送部の前記複数の転送チャネルを横切るように設けられ、前記垂直電荷転送部の前記第２転送電極は、前記垂直電荷転送部の前記転送チャネルが形成された領域上の部分が、前記垂直電荷転送部の前記第１転送電極に、前記半導体基板の厚み方向において重ならないように形成されている態様とできる。
また、上記態様においては、前記垂直電荷転送部の前記遮光膜は、前記垂直電荷転送部の前記複数の転送チャネルそれぞれを個別に覆うように形成され、前記遮光膜は、前記転送チャネルが形成された領域上において、コンタクトホールを介して、前記垂直電荷転送部の前記第１転送電極又は前記第２転送電極に接続されていても良い。
上記態様とすれば、垂直電荷転送部（垂直ＣＣＤ）において、第１転送電極及び第２転送電極のバスライン部と接続する部分の幅を狭めることなく、第１転送電極と遮光膜とを接続するコンタクトホールの形成領域を広くとれる。よって、第１転送電極と遮光膜とを接続するコンタクトホールや、第１転送電極及び第２転送電極とバスライン部とを接続するコンタクトホールの設計の自由度を高めることができる。また、第１転送電極と遮光膜とを接続するコンタクトホールが第２転送電極の端部に接触して、ショートが発生するのも抑制できる。更に、垂直電荷転送部での層間容量を低減できる。
また、上記本発明における固体撮像装置においては、前記半導体基板に、入射光を信号電荷に変換する光電変換部が更に設けられ、前記光電変換部が、前記半導体基板上に、垂直方向及び水平方向に沿ってマトリクス状に複数配置されていても良い。この場合は、前記半導体基板に、垂直方向において互いに隣り合う前記光電変換部を分離する画素分離部が形成されており、前記垂直電荷転送部の前記第２転送電極は、前記画素分離部が形成された領域上の部分も、前記垂直電荷転送部の前記第１転送電極に、前記半導体基板の厚み方向において重ならないように形成されているのが好ましい。このようにすることにより、光電変換部の周辺領域の段差を小さくできるため、光電変換部に入射する光の入射角を広げることができ、高感度の画素を得ることができる。
また、上記本発明における固体撮像装置は、前記電荷転送部が、前記信号電荷を前記水平方向に転送する水平電荷転送部を含み、前記水平電荷転送部の前記転送チャネルは、水平方向に沿って設けられ、前記水平電荷転送部の前記第１転送電極及び前記第２転送電極は、前記水平電荷転送部の前記転送チャネルを横切るように設けられ、前記水平電荷転送部の前記第２転送電極は、前記水平電荷転送部の前記転送チャネルが形成された領域上の部分が、少なくとも、異なる転送パルスが印加される前記水平電荷転送部の前記第１転送電極に、前記半導体基板の厚み方向において重ならないように形成されている態様とできる。
上記態様とすれば、水平電荷転送部（水平ＣＣＤ）において、第１転送電極及び第２転送電極のバスライン部と接続する部分の幅が狭められるのを抑制しつつ、高画素化に対応できる。つまり、高画素化により、第１転送電極と第２転送電極のピッチが小さくなった場合でも、第１転送電極及び第２転送電極とバスライン部とを接続するコンタクトホールの設計の自由度を確保できる。更に、水平電荷転送部での層間容量を低減できる。
また、上記態様においては、前記水平電荷転送部の前記第２転送電極における前記転送チャネルが形成された領域上の部分が、異なる転送パルスが印加される前記水平電荷転送部の前記第１転送電極及び同一の転送パルスが印加される前記水平電荷転送の前記第１転送電極に、前記半導体基板の厚み方向において重ならないように、前記水平電荷転送部の前記第２転送電極を形成するのが好ましい。この場合は、水平電荷転送部での層間容量をよりいっそう低減できる。更に、水平電荷転送部の第２転送電極による段差を小さくできるため、その上に導電性の遮光膜が形成された場合において、配線間容量を低減できる。
また、本発明における固体撮像装置の製造方法は、信号電荷を転送する電荷転送部と、電荷転送部に転送パルスを供給するバスライン部とが設けられた半導体基板を備え、電荷転送部は、前記半導体基板に形成された転送チャネルと、前記転送チャネル上にそれを横切るように設けられた複数の第１転送電極及び複数の第２転送電極とを備える固体撮像装置の製造方法であって、（ａ）前記半導体基板に前記転送チャネルを形成する工程と、
（ｂ）前記半導体基板上に第１導電膜を成膜し、前記第１導電膜をパターニングして前記複数の第１転送電極を形成する工程と、（ｃ）前記第１転送電極の周囲に、前記第１転送電極と前記第２転送電極とを絶縁する第１層間絶縁膜を形成する工程と、（ｄ）前記第１転送電極及び前記半導体基板を覆うように第２導電膜を成膜する工程と、（ｅ）少なくとも前記バスライン配線が形成される領域に前記半導体基板の厚み方向において重なる領域において、前記第１転送電極の上に前記第２導電膜が残存するように前記第２導電膜をパターニングする工程と、（ｆ）前記転送チャネルが形成された領域上において、前記第２導電膜の前記第１層間絶縁膜と前記半導体基板の厚み方向において重なる部分の全部又は一部が開口するようにレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして等方性エッチングを行って、前記第２転送電極を形成する工程とを有することを特徴とする。
上記本発明における固体撮像装置の製造方法は、前記（ｆ）の工程を実施した後に、前記（ｅ）の工程を実施して前記第２転送電極を形成する態様とすることができる。この態様によれば、第２転送電極の上面の平坦化を容易に達成でき、段差の少ない構造を得ることができる。
また、上記本発明における固体撮像装置の製造方法は、前記半導体基板に、垂直方向及び水平方向に沿ってマトリクス状配置され、且つ、入射光を信号電荷に変換する複数の光電変換部を形成する工程と、前記半導体基板に、垂直方向において互いに隣り合う前記光電変換部を分離する画素分離部を形成する工程とを更に有し、前記（ｆ）の工程において、前記画素分離部が形成された領域上においても、前記第２導電膜の前記第１層間絶縁膜と前記半導体基板の厚み方向において重なる部分が開口するように前記レジストパターンを形成して、前記等方性エッチングを行う態様とすることもできる。この態様とすれば、得られた固体撮像装置において、光電変換部の周辺領域の段差を小さくできるため、光電変換部に入射する光の入射角を広げることができ、高感度の画素を得ることができる。
請求項７または８に記載の固体撮像装置の製造方法。
更に、上記本発明における固体撮像装置の製造方法は、前記第１転送電極及び前記第２転送電極を覆う第２層間絶縁膜を形成する工程と、前記転送チャネルが形成された領域上において、前記第２層間絶縁膜に、前記第１転送電極又は前記第２転送電極が底面に露出するコンタクトホールを形成する工程と、前記コンタクトホール内に導電性材料を充填し、更に、前記第２層間絶縁膜の上に前記導電性材料の膜を形成する工程と、前記導電性材料の膜をパターニングして前記遮光膜を形成する工程とを更に有する態様とすることもできる。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法について、図１〜図７を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態１における固体撮像装置の構成について図１〜図４を用いて説明する。
本実施の形態１における固体撮像装置も、背景技術に示した従来例１及び２に示した固体撮像装置と同様に、半導体基板上の受光領域に複数の画素をマトリクス状に配置して形成されている。また、各画素は、垂直電荷転送部（以下、「垂直ＣＣＤ」。）と、フォトダイオード部とを備えている。更に、半導体基板には、水平電荷転送部（以下、「水平ＣＣＤ」。）や、垂直バスライン部及び水平バスライン部も形成されている。
また、本実施の形態１においても、固体撮像装置はインターライン転送を採用したインターライン転送ＣＣＤである。但し、本発明においては、転送方式は特に限定されるものではなく、固体撮像装置は、フルフレームＣＣＤや、フレーム転送ＣＣＤであっても良い。また、固体撮像装置がフルフレームＣＣＤやフレーム転送ＣＣＤである場合は、垂直電荷転送部が、入射光を信号電荷に変換する光電変換部として機能する。
本実施の形態１における固体撮像装置の構成を部分毎に説明する。先ず、本実施の形態１における垂直ＣＣＤについて説明する。図１は、本発明の実施の形態１における固体撮像装置の垂直ＣＣＤ及び垂直バスライン部の構成を示す平面図である。図２は、図１に示す垂直ＣＣＤ及び垂直バスライン部を切断して得られた断面図であり、図２（ａ）は切断線Ａ−Ａ´に沿った断面図、図２（ｂ）は切断線Ｂ−Ｂ´に沿った断面図、図２（ｃ）は切断線Ｃ−Ｃ´に沿った断面図である。なお、図２においては、導電性の部材（半導体基板を除く）にのみハッチングを施している。
図１に示すように、本実施の形態１においても、背景技術に示した従来例１及び２と同様に、垂直ＣＣＤ２は、垂直方向に沿って形成された複数の転送チャネル２ａと、それらを横切るように形成された第１転送電極６及び第２転送電極９とを備えている。転送チャネル２ａは、半導体基板１（図２参照）に形成されている。なお、以降の説明においては、垂直ＣＣＤ２の第１転送電極６は「第１垂直転送電極」６、垂直ＣＣＤ２の第２転送電極９は「第２水平転送電極」９とする。
また、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１垂直転送電極６は半導体基板１上のゲート絶縁膜５の上に形成されている。第１垂直転送電極６と第２垂直転送電極９とは、第１層間絶縁膜８によって絶縁されている。転送チャネル２ａが形成された領域上においては、第１転送電極６と第２転送電極９とは隣り合うように配置されている。
更に、本実施の形態１においても、フォトダイオード部１１は、入射光の強さと入射時間とに応じて信号電荷を蓄積する光電変換部１１ａと、信号電荷の読み出しを行う読み出し部（図１において図示せず（図２２（ａ）参照））と、画素分離部１１ｃとを備えている。第１垂直転送電極６及び第２垂直転送電極９の上には、複数の転送チャネル２ａを個別に覆うストライプ状の遮光膜１３が形成されている。また、図１及び図２（ａ）に示すように、遮光膜１３は、コンタクトホール１４ａを介して第１垂直転送電極６に接続され、コンタクトホール１４ｂを介して第２垂直転送電極９に接続されている。
また、本実施の形態１においても、垂直バスライン部１６は、垂直バスライン配線１６ａ〜１６ｄを備えており、垂直バスライン配線１６ａ〜１６ｄそれぞれには、異なる転送パルスΦＶ１〜ΦＶ４が供給されている。また、第１垂直転送電極６は、コンタクトホール１８ａを介して、垂直バスライン配線１６ｂ及び１６ｄに接続されている。第２垂直転送電極９は、コンタクトホール１８ｂを介して、垂直バスライン配線１６ａ及び１６ｂに接続されている。この構成により、第１垂直転送電極６と第２垂直転送電極９とには異なる転送パルスが印加される。
但し、本実施の形態１における固体撮像装置の垂直ＣＣＤ２及び垂直バスライン部１６の構成は、背景技術に示した従来例１及び２と以下の点で異なっている。本実施の形態１では、図１、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、複数の第１垂直転送電極６及び複数の第２垂直転送電極９は、転送チャネル２ａが形成されていない領域上においては、第２垂直転送電極９が第１垂直転送電極６の上に位置するように配置されている。
また、本実施の形態１では、図１及び図２（ａ）に示すように、第２垂直転送電極９は、転送チャネル２ａが形成された領域上の部分が、第１転送電極６に、半導体基板１の厚み方向において重ならないように、即ち、第２垂直転送電極９の端部が第１垂直転送電極６の上へと突き出さないように形成されている。
このように、本実施の形態１においては、転送チャネル２ａが形成された領域上において、第１垂直転送電極６の上には第２垂直転送電極９が存在しないため、コンタクトホール１４ａの形成領域は、従来例１に比べて広くなっている。例えば、画素サイズが３μｍ角の場合、垂直ＣＣＤ２の第１垂直転送電極６の転送方向の長さは１μｍを確保することができるため、第１コンタクトホール１４ａを０．３μｍ角以上の大きさで容易に形成することができる。
また、転送チャネル２ａが形成されていない領域上、具体的には、バスライン配線１６ａ〜１６ｄが形成される領域に半導体基板の厚み方向において重なる領域において、第１垂直転送電極６及び第２垂直転送電極９の幅の制約は小さい。このため、コンタクトホール１８ａ及び１８ｂの形成領域は、従来例２に比べて広くなっている。例えば、画素サイズが３μｍ角の場合、第１垂直転送電極６及び第２垂直転送電極９における垂直バスライン配線１６ａ〜１６ｄと接触する部分の幅は、１μｍを確保することができる。よって、コンタクトホール１８ａ及び１８ｂを０．３μｍ角以上の大きさで容易に形成することができる。
以上のように、本実施の形態１によれば、従来例１及び２に比べて、垂直ＣＣＤ２及び水平バスライン部１６における設計の自由度を高めることができ、画素の微細化を容易にできる。また、本実施の形態１によれば、従来例１のように第２垂直転送電極９の端部が第１垂直転送電極６と重ならないため、垂直ＣＣＤ２における垂直転送電極間の層間容量Ｃを低減できる。よって、従来例１に比べて層間容量Ｃによる消費電力（＝４ＣＶ2ｆ）を低減することができる。なお、垂直ＣＣＤ２において、電圧Ｖは４Ｖ〜１０Ｖ、好ましくは６Ｖ〜８Ｖに設定される。また、周波数ｆは１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ、好ましくは５ｋＨｚ〜３０ｋＨｚに設定される。
次に、本実施の形態１における水平ＣＣＤについて説明する。図３は、本発明の実施の形態１における固体撮像装置の水平ＣＣＤ及び水平バスライン部の構成を示す平面図である。図４は、図３に示す水平ＣＣＤ及び水平バスライン部を切断して得られた断面図であり、図４（ａ）は切断線Ｄ−Ｄ´に沿った断面図、図４（ｂ）は切断線Ｅ−Ｅ´に沿った断面図である。なお、図４においても、導電性の部材（半導体基板を除く）にのみハッチングを施している。
図３に示すように、本実施の形態１においても、背景技術に示した従来例１及び２と同様に、水平ＣＣＤ３は、水平方向沿って形成された転送チャネル３ａと、これを横切るように形成された第１転送電極７及び第２転送電極９とを備えている。転送チャネル３ａも半導体基板１（図４参照）に形成されている。なお、以降の説明においては、水平ＣＣＤ３の第１転送電極７は「第１水平転送電極」７、水平ＣＣＤ３の第２転送電極１０は「第２水平転送電極」１０とする。
また、後述するように、第１水平転送電極７は、第１垂直転送電極６と同一のプロセスによって形成され、第２水平転送電極１０は、第２垂直転送電極９と同一のプロセスによって形成されている。よって、第１水平転送電極７も半導体基板１上のゲート絶縁膜５の上に形成されている。また、第１水平転送電極７と第２水平転送電極１０も、第１層間絶縁膜８によって絶縁されている。転送チャネル３ａが形成された領域上においては、第１水平転送電極７と第２水平転送電極１０とは隣り合うように配置されている。
更に、本実施の形態１においても、水平バスライン部１７は、水平バスライン配線１７ａ及び１７ｂを備えており、水平バスライン配線１７ａ及び１７ｂそれぞれには、異なる転送パルスΦＨ１及びΦＨ２が供給されている。また、第１水平転送電極７は、コンタクトホール１９ａを介して水平バスライン配線１７ａ又は１７ｂに接続されている。第２垂直転送電極９はコンタクトホール１９ｂを介して水平バスライン配線１７ａ又は１７ｂに接続されている。
また、隣り合う１本の第１水平転送電極７と１本の第２水平転送電極１０とは、一組となって、同一の水平バスライン配線１７ａ又は１７ｂに接続されている。よって、一組となった第１水平転送電極７及び第２水平転送電極１０には同一の転送パルスが印加される。一方、隣接するが、組の異なる第１水平転送電極７と第２水平転送電極１０とには、それぞれ異なる転送パルスが印加される。
更に、本実施の形態１においても、図４（ａ）に示すように、転送チャネル３ａが設けられた領域では、第３層間絶縁膜１５の上に遮光膜２０が形成されている。遮光膜２０は、水平バスライン配線１７ａ及び１７ｂと同じ金属材料によって、同一のプロセスで形成されている。
但し、本実施の形態１における固体撮像装置の水平ＣＣＤ３及び水平バスライン部１７の構成は、背景技術に示した従来例１及び２と以下の点で異なっている。本実施の形態１では、図３及び図４（ｂ）に示すように、複数の第１水平転送電極７及び複数の第２水平転送電極１０は、転送チャネル３ａが形成されていない領域上、例えば水平バスライン部１７の形成領域においては、第２水平転送電極１０が第１水平転送電極７の上に位置するように配置されている。
従って、転送チャネル３ａが形成されていない領域上において、第１水平転送電極７及び第２水平転送電極１０の幅の制約は小さくなるため、コンタクトホール１９ａ及び１９ｂの形成領域は、従来例２に比べて広くなっている。例えば、画素サイズが３μｍ角の場合、第１水平転送電極７及び第２水平転送電極１０における水平バスライン配線１７ａ又は１７ｂと接触する部分の幅は、１μｍを確保することができる。このため、コンタクトホール１９ａ及び１９ｂを０．３μｍ角以上の大きさで容易に形成することができる。
このことから、本実施の形態１によれば、高画素化により、第１水平転送電極７と第２水平転送電極１０のピッチが小さくなった場合でも、従来例２に比べて、水平バスライン部１７における設計の自由度を高めることができ、画素の微細化を容易にできる。
また、本実施の形態１では、図３及び図４（ａ）に示すように、第２水平転送電極１０は、転送チャネル３ａが形成された領域上の部分が、異なる転送パルスが印加される第１水平転送電極７に、半導体基板１の厚み方向において重ならないように形成されている。即ち、本実施の形態１では、第２垂直転送電極９の端部のうち、同一の水平バスライン配線に接続された第１水平転送電極７側の端部９ａのみが、第１水平転送電極７の上へと突き出している。
このため、本実施の形態１によれば、従来例１に比べて、水平ＣＣＤ３における水平転送電極間の層間容量Ｃを低減できる。よって、従来例１に比べて層間容量Ｃによる消費電力（＝２ＣＶ2ｆ）を低減でき、ひいては水平ＣＣＤの消費電力も低減できる。なお、水平ＣＣＤ３において、電圧Ｖは１Ｖ〜５Ｖ、好ましくは３Ｖ程度に設定される。また、周波数ｆは１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ、好ましくは１０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚに設定される。
次に、本実施の形態１における固体撮像装置の製造方法について図５〜図７を用いて説明する。図５〜図７は、図１〜図４に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。図５（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。同様に、図６（ａ）〜（ｆ）、図７（ａ）〜（ｆ）もそれぞれ主な一連の工程を示している。また、図５は図２（ａ）に示した断面図に対応し、図６は図２（ｂ）に示した断面図に対応し、図７は図４（ａ）に示した断面図に対応する。なお、図５〜図７においては、導電性の部材（半導体基板を除く）とレジストパターンにのみハッチングを施している。
最初に、例えばシリコン基板などの半導体基板１に不純物をイオン注入して、光電変換部１１ａ（図１参照）、画素分離部１１ｃ（図１参照）、転送チャネル２ａ及び３ａ（図１及び図３参照）等を形成する。次いで、図５（ａ）、図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、半導体基板１の表面に、熱酸化法や減圧ＣＶＤ（化学気相成長）法を利用して、酸化膜や窒化膜等で形成されたゲート絶縁膜５を形成する。その上に、減圧ＣＶＤ法を利用して、ポリシリコン膜等の第１導電膜を形成する。第１導電膜は、第１垂直転送電極６又は第１水平転送電極７となる。
次いで、フォトリソグラフィー法及びＲＩＥ（反応性イオンエッチング）法を実施し、第１の導電膜をパターニング除去する。これにより、第１垂直転送電極６及び第１水平転送電極７が、設定された間隔を隔てて形成される。その後、熱酸化法等を実施して、第１垂直転送電極６及び第１水平転送電極７の周囲に第１層間絶縁膜８を形成する。
次に、図５（ｂ）、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、減圧ＣＶＤ法を利用して、第１垂直転送電極６及び第１水平転送電極７の上に、ポリシリコン膜等の第２導電膜２１を形成する。第２導電膜２１は、第２垂直転送電極９及び第２水平転送電極１０となる。
次いで、フォトリソグラフィー法を実施して、レジストパターン２２を形成する。レジストパターン２２は、転送チャネル２ａ及び３ａが形成されていない領域上では、第１垂直転送電極６及び第１水平転送電極７の上方の領域がマスクされるように形成されている（図６（ｂ）参照）。一方、レジストパターン２２は、転送チャネル２ａ及び３ａが形成された領域上では、第１垂直転送電極６及び第１水平転送電極７の上方の領域が開口するように形成されている（図５（ｂ）及び図７（ｂ）参照）。
次に、図５（ｃ）、図６（ｃ）及び図７（ｃ）に示すように、レジストパターン２２をマスクとして異方性エッチングを行って、第２導電膜２１をパターニング除去する。具体的には、ＲＩＥ法を実施する。これにより、転送チャネル２ａ及び３ａが形成されていない領域上においては、第１垂直転送電極６及び第１水平転送電極７の上にのみ第２導電膜２１が残存することになる（図６（ｃ）参照）。また、転送チャネル２ａ及び３ａが形成された領域上においては、第１垂直転送電極６又は第１水平転送電極７の端部と第２導電膜２１とが重なった状態となる（図５（ｃ）及び図７（ｃ）参照）。ＲＩＥ法の終了後、レジストパターン２２を除去する。
次に、図５（ｄ）、図６（ｄ）及び図７（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィー法を実施して、レジストパターン２３を形成する。レジストパターン２３は、垂直ＣＣＤの転送チャネル２ａが形成された領域上においては、第２導電膜２１における、第１層間絶縁膜８（第１垂直転送電極６）と半導体基板１の厚み方向において重なる部分が開口されるように形成されている（図５（ｄ）参照）。
また、レジストパターン２３は、水平ＣＣＤの転送チャネル３ａが形成された領域上においては、第２導電膜２１における、第１層間絶縁膜８（第１水平転送電極７）と半導体基板１の厚み方向において重なる部分の一部が開口されるように形成されている（図７（ｄ）参照。）。本例では、レジストパターン２３は、第１水平転送電極７における、同一の水平バスライン配線に接続されていない第２導電膜２１側の端部上面を開口している。
次いで、レジストパターン２３をマスクとして等方性エッチングを行う。このとき、第２導電膜２１のエッチングは、レジストパターン２３の開口部の下方だけでなく、横にも進行するため、第２導電膜２１の上面は、第１層間絶縁膜８の上面と略一致するようになる。そして、レジストパターン２３を除去する。この結果、図５（ｅ）、図６（ｅ）及び図７（ｅ）に示すように第２垂直転送電極９と第２水平転送電極１０とが同時に形成される。
その後、図５（ｆ）、図６（ｆ）及び図７（ｆ）に示すように、第２層間絶縁膜１２、第３層間絶縁膜１５、コンタクトホール１４ａ、１４ｂ、１９ａ、１９ｂ、遮光膜１３を形成する。遮光膜１３は、例えば、アルミやタングステンといった金属材料によって形成する。また、図示していないが、コンタクトホール１８ａ及び１８ｂ、垂直バスライン配線１６ａ〜１６ｄ、水平バスライン配線１７ａ及び１７ｂも形成する。更に遮光膜２０も形成する。これにより、図１〜図４に示した固体撮像装置が得られる。
このように、本実施の形態１における固体撮像装置の製造方法を実施すれば、図１〜図４に示した本実施の形態１における固体撮像装置を得ることができる。また、本実施の形態１における固体撮像装置の製造方法によれば、従来例２のようにＣＭＰ法を実施しないで、第１垂直転送電極６に重なる第２垂直転送電極９の端部と、第１水平転送電極７に重なる第２水平転送電極１０の端部とを除去できる。このため、従来例２のように、第１垂直転送電極６及び第１水平転送電極７のパターンの粗密によって、第２導電膜２１の厚みがばらつくのを抑制でき、膜厚の安定した第２垂直転送電極９及び第２水平転送電極１０を得ることができる。よって、本実施の形態１によれば、第２垂直転送電極９及び第２水平転送電極１０における抵抗バラツキが大きくなって、消費電力が増加するのを抑制できる。
なお、本実施の形態１では、垂直ＣＣＤ２及び水平ＣＣＤ３の両方において、第１転送電極と第２転送電極とが半導体基板１の厚み方向において重ならないようになっているが、これに限定されるものではない。垂直ＣＣＤ及び水平ＣＣＤのどちらか一方においてのみ、第１転送電極と第２転送電極とが半導体基板の厚み方向において重ならないようになった態様であっても良い。
例えば、第１垂直転送電極６に接続するコンタクトホール１４ａの形成を容易することのみを目的とするならば、第１垂直転送電極６と第２垂直転送電極９との重なりだけを除去すれば良い。また、水平ＣＣＤ３の消費電力の低減のみを目的とする場合は、第１水平転送電極７と第２水平転送電極１０との重なりだけを除去すれば良い。このような両態様は必要に応じてそれぞれ独立に選択できる。
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法について、図８〜図１２を参照しながら説明する。本実施の形態２における固体撮像装置は、図１〜図４に示した実施の形態１の固体撮像装置と同様の構成を有している。但し、本実施の形態２における固体撮像装置の製造方法は、以下の点で実施の形態１と異なっている。
図８〜図１０を用いて本実施の形態２における固体撮像装置の製造方法について説明する。図８〜図１０は、実施の形態２における固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。図８（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。同様に、図９（ａ）〜（ｆ）、図１０（ａ）〜（ｆ）もそれぞれ主な一連の工程を示している。また、図８は図２（ａ）に示した断面図に対応し、図９は図２（ｂ）に示した断面図に対応し、図１０は図４（ａ）に示した断面図に対応する。なお、図８〜図１０においても、導電性の部材（半導体基板を除く）とレジストパターンにのみハッチングを施している。
最初に、図８（ａ）、図９（ａ）及び図１０（ａ）に示すように、転送チャネル２ａ及び３ａ（図１及び図３参照）等が形成された半導体基板１上に、ゲート絶縁膜５、第１垂直転送電極６、第１水平転送電極７、及び第１層間絶縁膜８を形成する。なお、図８（ａ）、図９（ａ）及び図１０（ａ）に示す工程は、実施の形態１において図５（ａ）、図６（ａ）及び図７（ａ）に示した工程と同様に行われる。
次に、図８（ｂ）、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）に示すように、減圧ＣＶＤ法を利用して、第１垂直転送電極６及び第１水平転送電極７の上に、第２導電膜２１を形成する。次いで、フォトリソグラフィー法を実施して、レジストパターン２４を形成する。レジストパターン２４は、実施の形態１において図５（ｄ）、図６（ｄ）及び図７（ｄ）に示したレジストパターン２３と同様のものである。
具体的には、レジストパターン２４も、垂直ＣＣＤの転送チャネル２ａが形成された領域上においては、第２導電膜２１における、第１層間絶縁膜８（第１垂直転送電極６）と半導体基板１の厚み方向において重なる部分が開口されるように形成されている（図８（ｂ）参照）。
また、図１０（ｂ）に示すように、レジストパターン２４は、水平ＣＣＤの転送チャネル３ａが形成された領域上においては、第２導電膜２１における、第１層間絶縁膜８（第１水平転送電極７）と半導体基板１の厚み方向において重なる部分の一部が開口されるように形成されている。図１０（ｂ）の例でも、図７（ｄ）の例と同様に、レジストパターン２４は、第１水平転送電極７における、同一の水平バスライン配線に接続されていない第２導電膜２１側の端部上面を開口している。
次いで、図８（ｃ）、図９（ｃ）及び図１０（ｃ）に示すように、レジストパターン２４をマスクとして等方性エッチングを行う。このときも、実施の形態１において図５（ｄ）及び図７（ｄ）に示した工程と同様に、第２導電膜２１のエッチングは、レジストパターン２４の開口部の下方だけでなく、横にも進行する。よって、第２導電膜２１の上面は、第１層間絶縁膜８の上面と略一致するようになる。そして、レジストパターン２３を除去する。
次に、図８（ｄ）、図９（ｄ）及び図１０（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィー法を実施して、レジストパターン２５を形成する。レジストパターン２５は、実施の形態１において図５（ｂ）、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示したレジストパターン２２と同様に、転送チャネル２ａ及び３ａが形成されていない領域上では、第１垂直転送電極６及び第１水平転送電極７の上方の領域がマスクされるように形成されている（図９（ｄ）参照）。
なお、レジストパターン２５は、転送チャネル２ａが形成された領域では、当該領域及びその周辺全部を覆うように形成されている（図８（ｄ）参照）。また、レジストパターン２５は、転送チャネル３ａが形成された領域上では、第２導電膜２１の第１垂直転送電極６に重なった部分の一部が開口するように形成されている（図１０（ｄ）参照）。
次いで、レジストパターン２５をマスクとして異方性エッチングを行って、第２導電膜２１をパターニング除去する。具体的には、ＲＩＥ法を実施する。そして、レジストパターン２５を除去する。この結果、図８（ｅ）、図９（ｅ）及び図１０（ｅ）に示すように第２垂直転送電極９と第２水平転送電極１０とが同時に形成される。
その後、図８（ｆ）、図９（ｆ）及び図１０（ｆ）に示す工程を実施すれば、本実施の形態２においても、実施の形態１において図１〜図４に示した固体撮像装置が得られる。なお、図８（ｆ）、図９（ｆ）及び図１０（ｆ）に示す工程は、図５（ｆ）、図６（ｆ）及び図７（ｆ）に示す工程と同様に行われる。
このように、本実施の形態２における固体撮像装置の製造方法は、等方性エッチングを行った後に異方性エッチングを行うことによって、第２垂直転送電極７及び第２水平転送電極１０を形成しており、この点で、実施の形態１における固体撮像装置の製造方法と異なっている。つまり、本実施の形態２においては、背景技術において図２４（ａ）に示した第２垂直転送電極１０９の端部１０９ａや第２水平転送電極１１０の端部１１０ａに相当する第２導電膜２１の一部を先に除去する。その後、第２導電膜２１に対して最終的なパターニングが行われる。
このため、本実施の形態２における固体撮像装置の製造方法を用いれば、実施の形態１において説明した効果の他に、更に優れた効果を得ることができる。この点について、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、実施の形態１において図５（ｄ）に示した工程を詳細に示す断面図であり、図１１（ａ）及び（ｂ）は等方性エッチングの前後をそれぞれ示している。図１２は、実施の形態２において図８（ｂ）に示した工程を詳細に示す断面図であり、図１２（ａ）及び（ｂ）は等方性エッチングの前後をそれぞれ示している。なお、図１１及び図１２においては、導電性の部材（半導体基板を除く）にのみハッチングを施している。また、図１１及び図１２中の破線はエッチングの進行を概念的に示している。
図１１（ａ）に示すように、実施の形態１において、レジストパターン２３をマスクとして等方性エッチングを行うと、第２導電膜２１は、上方向と横方向との二方向から同時にエッチングされる。よって、図１１（ｂ）に示すように、実施の形態１においては、第２導電膜２１の第１垂直転送電極６と重なる部分が完全に除去されていても、レジストパターン２３と第２導電膜２１との境界付近に僅かな突起２１ａが残存してしまう場合がある。
それに対して、図１２（ａ）に示すように、実施の形態２においては、第１層間絶縁膜８の上面全体が第２導電膜２１によって被覆された状態で等方性エッチングが行われる。よって、第２導電膜２１は、先ず、上方向からエッチングされ、その後、上方向と横方向との二方向からエッチングされる。このため、第２導電膜２１の第１垂直転送電極６と重なる部分が完全に除去されたときに、図１１（ｂ）に示すような突起２１ａは形成され難く、第２垂直転送電極９の上面は略平坦となり、第１層間絶縁膜８の上面と一致する。このことから、本実施の形態２によれば、実施の形態１に比べ、段差の少ない転送電極を形成することができる。
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法について、図１３〜図２０を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態３における固体撮像装置の構成について図１３〜図１７を用いて説明する。
本実施の形態３における固体撮像装置は、第１垂直転送電極、第２垂直転送電極、第１水平転送電極、及び第２水平転送電極の構造において、実施の形態１における固体撮像装置と異なっている。但し、本実施の形態３における固体撮像装置は、それ以外の点については、実施の形態１における固体撮像装置と同様に構成されている。
本実施の形態３における固体撮像装置の構成を部分毎に説明する。先ず、本実施の形態３における垂直ＣＣＤについて説明する。図１３は、本発明の実施の形態３における固体撮像装置の垂直ＣＣＤ及び垂直バスライン部の構成を示す平面図である。図１４は、図１３に示す垂直ＣＣＤ及び垂直バスライン部を切断して得られた断面図であり、図１４（ａ）は切断線Ｆ−Ｆ´に沿った断面図、図１４（ｂ）は切断線Ｇ−Ｇ´に沿った断面図、図１４（ｃ）は切断線Ｈ−Ｈ´に沿った断面図である。なお、図１４においても、導電性の部材（半導体基板を除く）にのみハッチングを施している。
図１３及び図１４（ａ）に示すように、本実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、第２垂直転送電極３９は、転送チャネル２ａが形成された領域上の部分が、第１垂直転送電極３６に、半導体基板１の厚み方向において重ならないように形成されている。また、図１３及び図１４（ｃ）に示すように、本実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、第１垂直転送電極３６及び第２垂直転送電極３９は、垂直バスライン部１６が形成される領域においては、第２垂直転送電極３９が第１垂直転送電極３６の上に位置するように配置されている。
このため、本実施の形態３における固体撮像装置においても、実施の形態１と同様に、従来例１及び２に比べて、垂直ＣＣＤ２及び水平バスライン部１６における設計の自由度を高めることができ、画素の微細化を容易にできる。また、本実施の形態１と同様に、垂直ＣＣＤ２における垂直転送電極間の層間容量Ｃを低減できるため、垂直ＣＣＤ２の消費電力の低減を図ることができる。
但し、図１３、図１４（ｂ）に示すように、本実施の形態３では、実施の形態１と異なり、第２垂直転送電極３９は、画素分離部１１ｃが形成された領域上の部分も、第１垂直転送電極３６に、半導体基板１の厚み方向において重ならないように形成されている。本実施の形態３では、第２垂直転送電極９が第１垂直転送電極６の上に配置されるのは、バスライン配線１６ａ〜１６ｄが形成される領域と半導体基板の厚み方向において重なる領域、及びその近傍の領域のみである。
このため、本実施の形態３によれば、図１４（ｂ）に示すように、画素分離部１１ｃが形成された領域上において、第１垂直転送電極３６と、第２垂直転送電極３９とによる段差を、実施の形態１に比べて小さくできる。この点について図１５を用いて説明する。
図１５は、実施の形態１及び実施の形態２における画素分離部の断面構造を示す断面図であり、図１５（ａ）は実施の形態１の固体撮像装置の画素分離部の断面構造を示す断面図、図１５（ｂ）は実施の形態２の固体撮像装置の画素分離部の断面構造を示す断面図である。なお、図１５（ａ）は図２（ｂ）に対応し、図１５（ｂ）は図１４（ｂ）に対応している。また、図１５においても、導電性の部材（半導体基板を除く）にのみハッチングを施している。
図１５（ａ）に示すように、実施の形態１においては、第２垂直転送電極９は、画素分離部１１ｃが形成された領域上の部分が第１垂直転送電極６の上に位置するように形成されている。これに対して、図１５（ａ）に示すように、実施の形態３においては、第２垂直転送電極９は、画素分離部１１ｃが形成された領域上の部分が第１垂直転送電極６に重ならないように形成されている。このため、実施の形態３における段差の高さｈ２は、実施の形態１における段差の高さｈ１よりも低くなる。つまり、実施の形態３によれば、光電変換部１１ａ（図１及び図１３参照）の周辺の領域の段差を小さくできる。
このため、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、実施の形態３において光電変換部１１ａに集光できる光の入射角度θ´は、実施の形態１において光電変換部１１ａに集光できる光の入射角度θに比べて大きくなる。よって、実施の形態３によれば、実施の形態１に比べて、画素の感度を向上することができる。
また、光電変換部１１ａ（図１及び図１３参照）の周辺の領域の段差を小さくできるため、遮光膜１３が複数の短冊状部分で構成されている場合（図１、図１３、図２１参照）は、隣り合う短冊状部分間に隙間を形成するのが容易となる。このため、遮光膜１３においてショートが発生するのを抑制することもできる。
次に、本実施の形態３における水平ＣＣＤについて説明する。図１６は、本発明の実施の形態３における固体撮像装置の水平ＣＣＤ及び水平バスライン部の構成を示す平面図である。図１７は、図１６に示す水平ＣＣＤ及び水平バスライン部を切断して得られた断面図であり、図１６（ａ）は切断線Ｉ−Ｉ´に沿った断面図、図１６（ｂ）は切断線Ｊ−Ｊ´に沿った断面図である。なお、図１６においても、導電性の部材（半導体基板を除く）にのみハッチングを施している。
図１６及び図１７（ｂ）に示すように、本実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、第１水平転送電極３７及び第２水平転送電極４０は、転送チャネル３ａが形成されていない領域上、例えば水平バスライン部１７の形成領域において、第２水平転送電極４０が第１水平転送電極３７の上に位置するように配置されている。
従って、本実施の形態３を用いても、実施の形態１と同様に、高画素化により、第１水平転送電極３７と第２水平転送電極４０のピッチが小さくなった場合でも、従来例２に比べて、水平バスライン部１７における設計の自由度を高めることができ、画素の微細化を容易にできる。
また、図１６及び図１７（ａ）に示すように、本実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、第２水平転送電極４０は、転送チャネル３ａが形成された領域上の部分が、異なる転送パルスが印加される第１水平転送電極３７に、半導体基板１の厚み方向において重ならないように形成されている。従って、本実施の形態３を用いても、従来例１に比べて、水平ＣＣＤ３における水平転送電極間の層間容量Ｃを低減でき、水平ＣＣＤ３の消費電力の低減を図ることができる。
但し、図１６及び図１７（ａ）に示すように、本実施の形態３においては、実施の形態１と異なり、第２水平転送電極４０の転送チャネル３ａが形成された領域上の部分は、同一の転送パルスが印加される第１水平転送電極３７にも、半導体基板１の厚み方向において重ならないようになっている。このため、本実施の形態３によれば、実施の形態１に比べて、水平ＣＣＤ３における水平転送電極間の層間容量を更に低減でき、水平ＣＣＤ３の消費電力の低減化を更に促進できる。また、転送チャネル３ａが形成された領域上において、実施の形態１に比べて、第２水平転送電極４０による段差を小さくできるため、第１水平転送電極３７及び第２水平転送電極４０と遮光膜２０とで形成される配線間容量Ｃ´´を低減できる。
次に、本実施の形態３における固体撮像装置の製造方法について図１８〜図２０を用いて説明する。図１８〜図２０は、図１３、図１４、図１６及び図１７に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。図１８（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。同様に、図１９（ａ）〜（ｆ）、図２０（ａ）〜（ｆ）もそれぞれ主な一連の工程を示している。また、図１８は図１４（ａ）に示した断面図に対応し、図１９は図１４（ｂ）に示した断面図に対応し、図２０は図１７（ａ）に示した断面図に対応する。なお、図１８〜図２０においては、導電性の部材（半導体基板を除く）とレジストパターンにのみハッチングを施している。
最初に、半導体基板１に、光電変換部１１ａ（図１３参照）、画素分離部１１ｃ、転送チャネル２ａ及び３ａ（図１３及び図１６参照）等を形成する。次いで、図１８（ａ）、図１９（ａ）及び図２０（ａ）に示すように、半導体基板１上に、ゲート絶縁膜５、第１垂直転送電極３６、第１水平転送電極３７、及び第１層間絶縁膜８を形成する。なお、図１８（ａ）、図１９（ａ）及び図２０（ａ）に示す工程は、実施の形態１において図５（ａ）、図６（ａ）及び図７（ａ）に示した工程と同様に行われる。
次に、図１８（ｂ）、図１９（ｂ）及び図２０（ｂ）に示すように、減圧ＣＶＤ法を利用して、第１垂直転送電極３６及び第１水平転送電極３７の上に、ポリシリコン膜等の第２導電膜４１を形成する。次いで、フォトリソグラフィー法を実施して、レジストパターン４２を形成する。
レジストパターン４２は、転送チャネル２ａ及び３ａが形成されていない領域上では、画素分離部１１ｃ（図１３参照）が形成された領域上を除き、第１垂直転送電極３６及び第１水平転送電極３７の上方の領域がマスクされるように形成される。一方、レジストパターン４２は、図１９（ｂ）に示すように、画素分離部１１ｃが形成された領域上では、第１垂直転送電極３７によって盛り上がった部分の上面の半分がマスクされるように形成される。また、レジストパターン４２は、転送チャネル２ａ及び３ａが形成された領域上では、第１垂直転送電極６及び第１水平転送電極７の上方の領域が開口するように形成されている（図１８（ｂ）及び図２０（ｂ）参照）。
次に、図１８（ｃ）、図１９（ｃ）及び図２０（ｃ）に示すように、レジストパターン４２をマスクとして異方性エッチングを行って、第２導電膜４１をパターニングする。具体的には、ＲＩＥ法を実施する。これにより、転送チャネル２ａ及び３ａが形成されていない領域上においては、第１垂直転送電極３６及び第１水平転送電極３７の上にのみ第２導電膜２１が残存することになる（図示せず）。また、転送チャネル２ａ及び３ａが形成された領域上、及び画素分離部１１ｃが形成された領域上においては、第１垂直転送電極３６又は第１水平転送電極３７の端部と第２導電膜２１とが重なった状態となる。ＲＩＥ法の終了後、レジストパターン４２を除去する。
次に、図１８（ｄ）、図１９（ｄ）及び図２０（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィー法を実施して、レジストパターン４３を形成する。レジストパターン４３は、垂直ＣＣＤの転送チャネル２ａが形成された領域上、及び画素分離部１１ｃが形成された領域上においては、第２導電膜４１における、第１層間絶縁膜８（第１垂直転送電極６）と半導体基板１の厚み方向において重なる部分が開口されるように形成されている（図１８（ｄ）及び図１９（ｄ））。
また、レジストパターン４３は、水平ＣＣＤの転送チャネル３ａが形成された領域上においては、第２導電膜４１における、第１層間絶縁膜８（第１水平転送電極３７）と半導体基板１の厚み方向において重なる部分が開口されるように形成されている（図２０（ｄ））。
次いで、レジストパターン４３をマスクとして等方性エッチングを行う。このとき、第２導電膜４１のエッチングは、レジストパターン４３の開口部の下方だけでなく、横にも進行するため、第２導電膜２１の上面は、第１層間絶縁膜８の上面と略一致するようになる。そして、レジストパターン４３を除去する。この結果、図１８（ｅ）、図１９（ｅ）及び図２０（ｅ）に示すように第２垂直転送電極９と第２水平転送電極１０とが同時に形成される。
その後、図１８（ｆ）、図１９（ｆ）及び図２０（ｆ）に示すように、第２層間絶縁膜１２、第３層間絶縁膜１５、コンタクトホール１４ａ、１４ｂ、１９ａ、１９ｂ、遮光膜１３を形成する。また、図示していないが、コンタクトホール１８ａ及び１８ｂ、垂直バスライン配線１６ａ〜１６ｄ、水平バスライン配線１７ａ及び１７ｂ、遮光膜２０も形成する。これにより、図１３、図１４、図１６及び図１７に示した固体撮像装置が得られる。
このように、本実施の形態３における固体撮像装置の製造方法においても、実施の形態１及び２と同様に、従来例２のようにＣＭＰ法を実施しないで、第１垂直転送電極３６に重なる第２垂直転送電極３９の端部と、第１水平転送電極３７に重なる第２水平転送電極４０の端部とを除去できる。このため、従来例２のように、第１垂直転送電極３６及び第１水平転送電極３７のパターンの粗密によって、第２導電膜４１の厚みがばらつくのを抑制でき、膜厚の安定した第２垂直転送電極３９及び第２水平転送電極４０を得ることができる。よって、本実施の形態３においても、第２垂直転送電極３９及び第２水平転送電極４０における抵抗バラツキが大きくなって、消費電力が増加するのを抑制できる。
また、本実施の形態３における固体撮像装置の製造方法によれば、等方性エッチングを行うため、画素分離１１ｃが形成された領域上において、背景技術において図３８（ｂ）に示したエッチング残り２２４が形成されるのも抑制できる。よって、エッチング残りを原因として、垂直転送電極間のショートや、画像の黒キズなどが発生するのを回避できる。
なお、本実施の形態３においては、実施の形態１と同様に、異方性エッチングを実施した後に等方性エッチングを実施しているが、これに限定されるものではない。本実施の形態３においても、実施の形態２と同様に、等方性エッチングを実施した後に異方性エッチングを実施しても良い。この場合、第２垂直転送電極３９及び第２水平転送電極４０の平坦化を促進することができる。
また、本実施の形態３においても、垂直ＣＣＤ２及び水平ＣＣＤ３の両方において、第１転送電極と第２転送電極とが半導体基板１の厚み方向において重ならないようになっているが、これに限定されるものではない。垂直ＣＣＤ及び水平ＣＣＤのどちらか一方においてのみ、第１転送電極と第２転送電極とが半導体基板の厚み方向において重ならないようになった態様であっても良い。
例えば、第１垂直転送電極３６に接続するコンタクトホール１４ａの形成を容易することのみを目的とするならば、第１垂直転送電極３６と第２垂直転送電極３９との重なりだけを除去すれば良い。また、水平ＣＣＤ３の消費電力の低減のみを目的とする場合は、第１水平転送電極３７と第２水平転送電極４０との重なりだけを除去すれば良い。このような両態様は必要に応じてそれぞれ独立に選択できる。
本発明によれば、消費電力が少なく、又配線設計の自由度の高い固体撮像装置を得ることができる。この固体撮像装置は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等への適用に有用であり、産業上の利用可能性を備えている。
図１は、本発明の実施の形態１における固体撮像装置の垂直ＣＣＤ及び垂直バスライン部の構成を示す平面図である。 図２は、図１に示す垂直ＣＣＤ及び垂直バスライン部を切断して得られた断面図であり、図２（ａ）は切断線Ａ−Ａ´に沿った断面図、図２（ｂ）は切断線Ｂ−Ｂ´に沿った断面図、図２（ｃ）は切断線Ｃ−Ｃ´に沿った断面図である。 本発明の実施の形態１における固体撮像装置の水平ＣＣＤ及び水平バスライン部の構成を示す平面図である。 図３に示す水平ＣＣＤ及び水平バスライン部を切断して得られた断面図であり、図４（ａ）は切断線Ｄ−Ｄ´に沿った断面図、図４（ｂ）は切断線Ｅ−Ｅ´に沿った断面図である。 図１〜図４に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図５（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 図１〜図４に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図６（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 図１〜図４に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図７（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 実施の形態２における固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図８（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 実施の形態２における固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図９（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 実施の形態２における固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図１０（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 実施の形態１において図５（ｄ）に示した工程を詳細に示す断面図であり、図１１（ａ）及び（ｂ）は等方性エッチングの前後をそれぞれ示している。 実施の形態２において図６（ｂ）に示した工程を詳細に示す断面図であり、図１２（ａ）及び（ｂ）は等方性エッチングの前後をそれぞれ示している。 本発明の実施の形態３における固体撮像装置の垂直ＣＣＤ及び垂直バスライン部の構成を示す平面図である。 図１３に示す垂直ＣＣＤ及び垂直バスライン部を切断して得られた断面図であり、図１４（ａ）は切断線Ｆ−Ｆ´に沿った断面図、図１４（ｂ）は切断線Ｇ−Ｇ´に沿った断面図、図１４（ｃ）は切断線Ｈ−Ｈ´に沿った断面図である。 実施の形態１及び実施の形態２における画素分離部の断面構造を示す断面図であり、図１５（ａ）は実施の形態１の固体撮像装置の画素分離部の断面構造を示す断面図、図１５（ｂ）は実施の形態２の固体撮像装置の画素分離部の断面構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態３における固体撮像装置の水平ＣＣＤ及び水平バスライン部の構成を示す平面図である。 図１６に示す水平ＣＣＤ及び水平バスライン部を切断して得られた断面図であり、図１６（ａ）は切断線Ｉ−Ｉ´に沿った断面図、図１６（ｂ）は切断線Ｊ−Ｊ´に沿った断面図である。 図１３、図１４、図１６及び図１７に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図１８（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 図１３、図１４、図１６及び図１７に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図１９（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 図１３、図１４、図１６及び図１７に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図２０（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 従来からのシャント配線構造を有する固体撮像装置の全体構成を概略的に示す構成図である。 図２１に示す固体撮像装置の画素の構成を拡大して示す構成図であり、図２２（ａ）は遮光膜より下層を示し、図２２（ｂ）は遮光膜が設けられた状態を示している。 図２１に示す固体撮像装置の垂直ＣＣＤ及び垂直バスライン部の構成を示す平面図であり、図２１中の破線で囲まれた領域Ｘに対応している。 図２３に示す構成を切断して得られた断面図であり、図２４（ａ）は切断線Ｑ−Ｑ´に沿った断面図、図２４（ｂ）は切断線Ｒ−Ｒ´に沿った断面図、図２４（ｃ）は切断線Ｓ−Ｓ´に沿った断面図である。 図２１に示す固体撮像装置の水平転送電極、水平バスライン部の構成を具体的に示す平面図である。 図２５に示す構成を切断して得られた断面図であり、図２６（ａ）は切断線Ｔ−Ｔ´に沿った断面図、図２６（ｂ）は切断線Ｕ−Ｕ´に沿った断面図である。 図２１〜図２６に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図２７（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 図２１〜図２６に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図２８（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 図２１〜図２６に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図２９（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 従来からのシャント配線構造を有する固体撮像装置の他の例における垂直転送電極、垂直バスライン部及び遮光膜の構成を示す平面図である。 図３０に示す構成を切断線に沿って切断して得られた断面図であり、図３１（ａ）は切断線Ｖ−Ｖ´に沿った断面図、図３１（ｂ）は切断線Ｗ−Ｗ´に沿った断面図、図３１（ｃ）は切断線Ｘ−Ｘ´に沿った断面図である。 従来からのシャント配線構造を有する固体撮像装置の他の例における水平転送電極、水平バスライン部の構成を示す平面図である。 図３２に示す構成を切断線に沿って切断して得られた断面図であり、図３３（ａ）は切断線Ｙ−Ｙ´に沿った断面図、図３３（ｂ）は切断線Ｚ−Ｚ´に沿った断面図である。 図３０〜図３３に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図３４（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 図３０〜図３３に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図３５（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 図３０〜図３３に示した固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図３６（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ主な一連の工程を示している。 図３０〜図３３に示した固体撮像装置の製造方法における一工程のみを示す断面図であり、図３７（ａ）〜（ｃ）は同一工程中の異なる部位の断面を示している。 図３０〜図３３に示した固体撮像装置の製造方法における第２垂直転送電極の形成工程を示す断面図であり、図３８（ａ）及び（ｂ）は連続した工程を示している。
符号の説明
１ 半導体基板
２ 垂直ＣＣＤ（垂直電荷転送部）
３ 水平ＣＣＤ（水平電荷転送部）
４ 画素
５ ゲート絶縁膜
６、３６ 第１垂直転送電極
７、３７ 第１水平転送電極
８ 第１層間絶縁膜
９、３９ 第２垂直転送電極
１０、４０ 第２水平転送電極
１１ フォトダイオード部
１１ａ 光電変換部
１１ｃ 画素分離部
１２ 第２層間絶縁膜
１３、２０ 遮光膜
１４ａ、１４ｂ、１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂ コンタクトホール
１５ 第３層間絶縁膜
１６ 垂直バスライン部
１６ａ〜１６ｄ 垂直バスライン配線
１７ 水平バスライン部
１７ａ、１７ｂ 水平バスライン配線
２１、４１ 第２導電膜
２２、２３、２４、２５、４２、４３ レジストパターン

Claims (11)

  1. 信号電荷を転送する電荷転送部と、電荷転送部に転送パルスを供給するバスライン部とが設けられた半導体基板を備え、
    電荷転送部は、前記半導体基板に形成された転送チャネルと、前記転送チャネル上にそれを横切るように設けられた複数の第１転送電極及び複数の第２転送電極と、前記第１転送電極及び前記第２転送電極の上に前記転送チャネルを覆うように形成された遮光膜とを備え、
    前記バスライン部は、異なる転送パルスを供給する複数のバスライン配線を有し、前記複数のバスライン配線それぞれは、前記複数の第１転送電極及び前記複数の第２転送電極のうちのいずれかと接続されている固体撮像装置であって、
    前記複数の第１転送電極及び前記複数の第２転送電極は、少なくとも前記バスライン配線が形成される領域に前記半導体基板の厚み方向において重なる領域において、前記第２転送電極が前記第１転送電極の上に位置するように配置され、前記転送チャネルが形成された領域上において、前記第１転送電極と前記第２転送電極とが隣り合うように配置され、
    前記第２転送電極は、前記転送チャネルが形成された領域上の部分が、少なくとも、異なる転送パルスが印加される前記第１転送電極に、前記半導体基板の厚み方向において重ならないように形成されていることを特徴とする固体撮像装置。
  2. 前記電荷転送部が、前記信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送部を含み、
    前記垂直電荷転送部の前記転送チャネルは、垂直方向に沿って複数設けられ、
    前記垂直電荷転送部の前記第１転送電極及び前記第２転送電極は、前記垂直電荷転送部の前記複数の転送チャネルを横切るように設けられ、
    前記垂直電荷転送部の前記第２転送電極は、前記垂直電荷転送部の前記転送チャネルが形成された領域上の部分が、前記垂直電荷転送部の前記第１転送電極に、前記半導体基板の厚み方向において重ならないように形成されている請求項１に記載の固体撮像装置。
  3. 前記垂直電荷転送部の前記遮光膜は、前記垂直電荷転送部の前記複数の転送チャネルそれぞれを個別に覆うように形成され、
    前記遮光膜は、前記転送チャネルが形成された領域上において、コンタクトホールを介して、前記垂直電荷転送部の前記第１転送電極又は前記第２転送電極に接続されている請求項２に記載の固体撮像装置。
  4. 前記半導体基板に、入射光を信号電荷に変換する光電変換部が更に設けられ、
    前記光電変換部は、前記半導体基板上に、垂直方向及び水平方向に沿ってマトリクス状に複数配置されている請求項１から３のいずれかに記載の固体撮像装置。
  5. 前記半導体基板に、垂直方向において互いに隣り合う前記光電変換部を分離する画素分離部が形成されており、
    前記垂直電荷転送部の前記第２転送電極は、前記画素分離部が形成された領域上の部分も、前記垂直電荷転送部の前記第１転送電極に、前記半導体基板の厚み方向において重ならないように形成されている請求項４に記載の固体撮像装置。
  6. 前記電荷転送部が、前記信号電荷を前記水平方向に転送する水平電荷転送部を含み、
    前記水平電荷転送部の前記転送チャネルは、水平方向に沿って設けられ、
    前記水平電荷転送部の前記第１転送電極及び前記第２転送電極は、前記水平電荷転送部の前記転送チャネルを横切るように設けられ、
    前記水平電荷転送部の前記第２転送電極は、前記水平電荷転送部の前記転送チャネルが形成された領域上の部分が、少なくとも、異なる転送パルスが印加される前記水平電荷転送部の前記第１転送電極に、前記半導体基板の厚み方向において重ならないように形成されている請求項１〜５に記載の固体撮像装置。
  7. 前記水平電荷転送部の前記第２転送電極は、前記水平電荷転送部の前記転送チャネルが形成された領域上の部分が、異なる転送パルスが印加される前記水平電荷転送部の前記第１転送電極及び同一の転送パルスが印加される前記水平電荷転送の前記第１転送電極に、前記半導体基板の厚み方向において重ならないように形成されている請求項６に記載の固体撮像装置。
  8. 信号電荷を転送する電荷転送部と、電荷転送部に転送パルスを供給するバスライン部とが設けられた半導体基板を備え、電荷転送部は、前記半導体基板に形成された転送チャネルと、前記転送チャネル上にそれを横切るように設けられた複数の第１転送電極及び複数の第２転送電極とを備える固体撮像装置の製造方法であって、
    （ａ）前記半導体基板に前記転送チャネルを形成する工程と、
    （ｂ）前記半導体基板上に第１導電膜を成膜し、前記第１導電膜をパターニングして前記複数の第１転送電極を形成する工程と、
    （ｃ）前記第１転送電極の周囲に、前記第１転送電極と前記第２転送電極とを絶縁する第１層間絶縁膜を形成する工程と、
    （ｄ）前記第１転送電極及び前記半導体基板を覆うように第２導電膜を成膜する工程と、
    （ｅ）少なくとも前記バスライン配線が形成される領域に前記半導体基板の厚み方向において重なる領域において、前記第１転送電極の上に前記第２導電膜が残存するように前記第２導電膜をパターニングする工程と、
    （ｆ）前記転送チャネルが形成された領域上において、前記第２導電膜の前記第１層間絶縁膜と前記半導体基板の厚み方向において重なる部分の全部又は一部が開口するようにレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして等方性エッチングを行って、前記第２転送電極を形成する工程とを有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
  9. 前記（ｆ）の工程を実施した後に、前記（ｅ）の工程を実施して前記第２転送電極を形成する請求項８に記載の固体撮像装置の製造方法。
  10. 前記半導体基板に、垂直方向及び水平方向に沿ってマトリクス状配置され、且つ、入射光を信号電荷に変換する複数の光電変換部を形成する工程と、
    前記半導体基板に、垂直方向において互いに隣り合う前記光電変換部を分離する画素分離部を形成する工程とを更に有し、
    前記（ｆ）の工程において、前記画素分離部が形成された領域上においても、前記第２導電膜の前記第１層間絶縁膜と前記半導体基板の厚み方向において重なる部分が開口するように前記レジストパターンを形成して、前記等方性エッチングを行う請求項８または９に記載の固体撮像装置の製造方法。
  11. 前記第１転送電極及び前記第２転送電極を覆う第２層間絶縁膜を形成する工程と、
    前記転送チャネルが形成された領域上において、前記第２層間絶縁膜に、前記第１転送電極又は前記第２転送電極が底面に露出するコンタクトホールを形成する工程と、
    前記コンタクトホール内に導電性材料を充填し、更に、前記第２層間絶縁膜の上に前記導電性材料の膜を形成する工程と、
    前記導電性材料の膜をパターニングして前記遮光膜を形成する工程とを更に有する請求項８〜１１のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。
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