JPH07106552A

JPH07106552A - 電荷転送素子

Info

Publication number: JPH07106552A
Application number: JP5245744A
Authority: JP
Inventors: Koichi Harada; 耕一原田; Kazuji Wada; 和司和田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-04-21
Anticipated expiration: 2017-07-02
Also published as: JP3298259B2

Abstract

(57)【要約】【目的】固体撮像素子の受光部に隣接する転送レジス
タに適用した場合において、転送レジスタ上に形成され
る遮光膜による入射光の「けられ」の頻度を低減して、
受光感度の向上を図る。【構成】Ｎ形のシリコン基板１１に電荷転送用のＮ形
の転送チャネル領域１４が形成され、この転送チャネル
領域１４上に複数の転送電極２０を１組とする転送電極
群が転送チャネル領域１４に沿って一方向に配列され、
転送電極群中、対応する転送電極２０をそれぞれシャン
トするシャント用配線層２２が形成された垂直転送レジ
スタにおいて、シャント用配線層２２を、下層の転送電
極２０とコンタクトホールを介して直接コンタクトされ
る薄膜の多結晶シリコン層２２ａと、この薄膜の多結晶
シリコン層２２ａ上に積層された上層のＡｌ層２２ｂに
て形成して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば固体撮像素子や
ＣＣＤ遅延線等の電荷転送に用いられる電荷転送素子に
関し、特に、フレームインターライン転送（ＦＩＴ）方
式やインターライン転送（ＩＴ）方式の固体撮像素子に
おける垂直転送レジスタとして用いて好適な電荷転送素
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、例えば１インチ光学系の高品位テ
レビジョン（ＨＤＴＶ）用の固体撮像素子においては、
垂直転送レジスタに印加される転送クロックの伝搬遅延
の防止を図るために、シャント配線構造のＣＣＤ固体撮
像素子が提案されている。

【０００３】ここで、従来におけるシャント配線構造の
ＣＣＤ固体撮像素子について図８及び図９を参照しなが
ら説明する。

【０００４】図８で示す固体撮像素子は、例えばＮ形の
シリコン基板１０１に形成された第１のＰ形ウェル領域
１０２の表面に受光部を形成するためのＮ形の不純物拡
散領域１０３と、垂直転送レジスタを構成するＮ形の転
送チャネル領域１０４並びにＰ形のチャネルストッパ領
域１０５が形成され、更に上記Ｎ形の不純物拡散領域１
０３の表面にＰ形の正電荷蓄積領域１０６が、Ｎ形の転
送チャネル領域１０４の直下にスミアの低減を目的とし
た第２のＰ形ウェル領域１０７がそれぞれ形成されて構
成されている。なお、Ｎ形の不純物拡散領域１０３と転
送チャネル領域１０４間のＰ形領域１０８は、読出しゲ
ート部を構成する。

【０００５】ここで、Ｎ形の不純物拡散領域１０３と第
１のＰ形ウェル領域１０２とのＰＮ接合Ｊによるフォト
ダイオードによって受光部１０９（光電変換部）が構成
され、この受光部１０９が多数個マトリクス状に配列さ
れて撮像領域が形成されている。そして、カラー撮像の
場合、上記受光部１０９に対応して形成される色フィル
タ（三原色フィルタや補色フィルタ）の配色などの関係
によって、例えば互いに隣接する４つの受光部１０９に
て１つの画素を構成するようになっている。

【０００６】また、Ｎ形の転送チャネル領域１０４，チ
ャネル・ストッパ領域１０５及び読出しゲート部１０８
上には、例えばＳｉＯ₂ からなるゲート絶縁膜１１０を
介して１層目の多結晶シリコン層及び２層目の多結晶シ
リコン層による４つの転送電極１１１（第１〜第４の転
送電極１１１ａ〜１１１ｄ：図９参照）が形成され、こ
れら転送チャネル領域１０４，ゲート絶縁膜１１０及び
転送電極１１１によって垂直転送レジスタが構成され
る。

【０００７】各転送電極１１１は、それぞれ水平方向
（転送チャネル領域１０４の延在方向に対して直角な方
向）に延長して形成され、垂直方向に隣り合う受光部１
０９間の領域（受光部１０９を分離するための領域であ
り、また配線を形成するための領域でもある。）中、一
つの領域では、１層目の多結晶シリコン層による第１の
転送電極１１１ａと２層目の多結晶シリコン層による第
４の転送電極１１１ｄとが重なって形成され、また上記
受光部１０９間の領域中、他の領域では、１層目の多結
晶シリコン層による第３の転送電極１１１ｃと２層目の
多結晶シリコン層による第２の転送電極１１１ｂとが重
なって形成される。

【０００８】各転送電極１１１上には、膜厚の厚い平坦
化膜１１２を介して、Ａｌ層によるシャント用配線層１
１３が垂直方向に延在するように形成され、このシャン
ト用配線層１１３上に層間絶縁膜１１５を介してＡｌ層
による遮光膜１１６が同じく垂直方向に延在するように
形成されている。

【０００９】各シャント用配線層１１３は、列単位にそ
れぞれ対応する第１〜第４の転送電極１１１ａ〜１１１
ｄに対して選択的にコンタクト部１１４を介して電気的
に接続される。そして、各シャント用配線層１１３に、
例えば４相の転送クロックφＶ１〜φＶ４が選択的に印
加され、これらシャント用配線層１１３を通じて、第１
〜第４の転送電極１１１ａ〜１１１ｄに対してそれぞれ
第１〜第４の転送クロックφＶ１〜φＶ４が個別に印加
される。この４相の転送クロックφＶ１〜φＶ４の印加
によって、読出し期間中に受光部１０９から読み出され
た信号電荷が、垂直転送レジスタに沿って行単位に図示
しない水平転送レジスタ側に転送される。

【００１０】なお、この図８で示す従来の固体撮像素子
においては、簡単のため、シャント用配線層１１３上の
保護膜，平坦化膜，色フィルタ及びマイクロ集光レンズ
などは省略してある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の固体
撮像素子に用いられる電荷転送素子においては、第１〜
第４の転送電極１１１ａ〜１１１ｄに対して直接Ａｌ層
によるシャント用配線層１１３がコンタクト部１１４を
通して接続されることになる。この場合、上記コンタク
ト部１１４において、シャント用配線層１１３の形成材
料であるＡｌと第１〜第４の転送電極１１１ａ〜１１１
ｄの形成材料である多結晶シリコンとが反応して、結果
的にコンタクト部１１４下における転送チャネル領域１
０４のポテンシャルがコンタクト部１１４以外のポテン
シャルと比して高く（深く）なり、電荷転送時におい
て、信号電荷の転送残りなどの転送劣化を引き起こすと
いう問題があった。上記Ａｌと多結晶シリコンとの接触
によるポテンシャル変動を一般にポテンシャルシフトと
称している。

【００１２】そこで、従来においては、上記ポテンシャ
ルシフトを防止する目的で、図８に示すように、転送電
極１１１とシャント用配線層１１３との間に、３層目の
多結晶シリコン層による緩衝用の電極１１７を形成する
ようにしている。具体的には、転送電極１１１上に熱酸
化膜１１８を介して緩衝用の電極１１７を形成した後、
この緩衝用の電極１１７上に絶縁と平坦化を目的とした
例えばＰＳＧ等からなる平坦化膜１１２を形成し、その
後、この平坦化膜１１２上に１層目のＡｌ層によるシャ
ント用配線層１１３を形成し、このシャント用配線層１
１３上に層間絶縁膜１１５を介して２層目のＡｌ層によ
る遮光膜１１６を形成して固体撮像素子を構成するよう
にしている。

【００１３】しかしながら、上記図８で示す従来の固体
撮像素子においては、緩衝用の電極１１７を形成したこ
とによって、転送チャネル領域１０４でのポテンシャル
シフトを防止することができるが、この緩衝用の電極１
１７の形成に伴って、該電極１１７とシャント用配線層
１１３との間に平坦化膜１１２が必要になり、しかも緩
衝用の電極１１７とシャント用配線層１１３相互間のコ
ンタクトをとるためのコンタクトホールが必要であるこ
とから、緩衝用の電極１１７を薄くすることができな
い。従って、受光部１０９の開口幅と垂直転送レジスタ
の高さの比、即ちアスペクト比が大きくなり、遮光膜１
１６における受光部開口の周端縁（肩の部分）での入射
光の外部への反射、いわゆる「けられ」の頻度が大きく
なり、受光感度の低下を引き起こすという問題があっ
た。

【００１４】その他、上記アスペクト比の増大に伴っ
て、２層目のＡｌ層による遮光膜１１６の形成、特にそ
のパターニング加工が困難になること、そして、Ａｌ層
によるシャント用配線層１１３の線幅が、このシャント
用配線層１１３と下層の緩衝用の電極１１７間における
コンタクトホールの径の最小ルールで決ってしまい、そ
れ以上細くすることができず、そのため、シャント用配
線層１１３とその上層の遮光膜１１６との間の層間絶縁
膜１１５の加工マージンが少なくなり、その加工が困難
になることから、工数の増大並びに製造コストの高価格
化を引き起こすという問題も生じていた。

【００１５】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、転送電極の形成部分の
高さを抑えることができ、シャント用配線層の断切れ防
止や上記転送電極の形成部分を構成する膜の形成の容易
化など、製造上有利な電荷転送素子を提供することにあ
る。

【００１６】また、本発明の他の目的は、固体撮像素子
の受光部に隣接する転送レジスタに適用した場合におい
て、転送レジスタ上に形成される遮光膜による入射光の
「けられ」の頻度を低減することができ、受光感度の向
上を図ることができる電荷転送素子を提供することにあ
る。

【００１７】また、本発明の他の目的は、固体撮像素子
の受光部に隣接する転送レジスタに適用した場合におい
て、受光部を囲むかたちに遮光膜を形成することが容易
になり、これに伴い、受光部間の遮光を確実に行うこと
ができ、スミアの低減を有効に図ることができる電荷転
送素子を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板１
１に電荷転送用の転送チャネル領域１４が形成され、こ
の転送チャネル領域１４上に複数の転送電極２０を１組
とする転送電極群が転送チャネル領域１４に沿って一方
向に配列され、転送電極群中、対応する転送電極２０を
それぞれシャントするシャント用配線層２２が形成され
た電荷転送素子において、シャント用配線層２２を、下
層の転送電極２０とコンタクトホールを介して直接コン
タクトされる薄膜の導電膜２２ａと、この薄膜の導電膜
２２ａ上に積層された上層導電膜２２ｂにて形成して構
成する。

【００１９】この場合、上記薄膜の導電膜２２ａを多結
晶シリコン層にて形成し、上層導電膜２２ｂをＡｌ層に
て形成することができる。

【００２０】また、本発明は、半導体基板１１に電荷転
送用の転送チャネル領域１４が形成され、この転送チャ
ネル領域１４上に複数枚の転送電極２０を１組とする転
送電極群が転送チャネル領域１４に沿って一方向に配列
され、転送電極群中、対応する転送電極２０をそれぞれ
シャントするシャント用配線層３３が形成された電荷転
送素子において、転送電極２０とシャント用配線層３３
間に、転送チャネル領域１４でのポテンシャルシフトを
防止する緩衝電極３１を形成し、この緩衝電極３１とシ
ャント用配線層３３間に薄膜の絶縁膜３２を形成して構
成する。

【００２１】この場合、上記薄膜の絶縁膜３２は、緩衝
電極３１上に形成される平坦化膜３４を一部薄膜化して
形成することができる。なお、転送電極２０と緩衝電極
３１間に形成される第１のコンタクトホールと、緩衝電
極３１と上記シャント用配線層３３間に形成される第２
のコンタクトホールとをそれぞれ別の位置に形成しても
よい。

【００２２】

【作用】本発明に係る電荷転送素子においては、シャン
ト用配線層２２を下層の転送電極２０とコンタクトホー
ルを介して直接コンタクトされる薄膜の導電膜２２ａ
と、この薄膜の導電膜２２ａ上に積層された上層導電膜
２２ｂにて形成するようにしたので、薄膜の導電膜２２
ａがポテンシャルシフトを防止する緩衝用の電極の機能
を果たすことになり、シャント用配線層２２の下層に絶
縁膜を介して形成されていた緩衝用の電極の形成を省略
することができる。

【００２３】その結果、転送電極２０上に形成される積
層膜の高さを抑えることが可能となり、シャント用配線
層２２の断切れ防止や転送電極２０上に形成される積層
膜の形成の容易化などを図ることができ、製造上有利と
なる。

【００２４】特に、この本発明に係る電荷転送素子を固
体撮像素子の受光部１に隣接する転送レジスタに適用し
た場合、上記のように、転送レジスタの高さを抑えるこ
とができることから、転送レジスタと受光部開口とのア
スペクト比の増大化を防止することができる。その結
果、転送レジスタ上に形成される遮光膜２４による入射
光の「けられ」の頻度を低減することができ、受光感度
の向上を図ることができる。

【００２５】また、それに加えて、受光部１を囲むかた
ちに遮光膜２４を形成することが容易になり、これに伴
い、受光部１間の遮光を確実に行うことができ、スミア
の低減を有効に図ることができる。

【００２６】また、本発明に係る電荷転送素子において
は、転送電極２０とシャント用配線層３３間に、転送チ
ャネル領域１４でのポテンシャルシフトを防止する緩衝
電極３１を形成し、この緩衝電極３１とシャント用配線
層３３間に薄膜の絶縁膜３２を形成するようにしている
ため、緩衝電極３１とシャント用配線層３３間に膜厚の
厚い層間絶縁膜３４を形成する必要がなくなり、その
分、転送電極２０上に形成される積層膜の高さを抑える
ことが可能となる。特に、緩衝電極３１上に形成される
平坦化膜３４を一部薄膜化して形成することにより、緩
衝電極３１とシャント用配線層３３間の薄膜の絶縁膜３
２を容易に形成することができる。

【００２７】また、転送電極２０と緩衝電極３１間に形
成される第１のコンタクトホールと、緩衝電極３１とシ
ャント用配線層３３間に形成される第２のコンタクトホ
ールとをそれぞれ別の位置に形成することにより、転送
電極２０上に形成される積層膜の高さを更に低減するこ
とができる。

【００２８】その結果、シャント用配線層３３の断切れ
防止や転送電極２０上に形成される積層膜の形成の容易
化などを図ることができ、製造上有利となる。特に、こ
の本発明に係る電荷転送素子を固体撮像素子の受光部１
に隣接する転送レジスタに適用した場合、上記のよう
に、転送レジスタの高さを抑えることができることか
ら、転送レジスタと受光部開口とのアスペクト比の増大
化を防止することができ、転送レジスタ上に形成される
遮光膜２４による入射光の「けられ」の頻度を低減する
ことができる。これは、受光感度の向上につながる。

【００２９】また、上記の事項に加えて、受光部１を囲
むかたちに遮光膜２４を形成することが容易になるた
め、これに伴い、受光部１間の遮光を確実に行うことが
でき、スミアの低減を有効に図ることができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明に係る電荷転送素子をフレーム
・インターライン転送（ＦＩＴ）方式の固体撮像素子に
おける垂直転送レジスタに適用したいくつかの実施例を
図１〜図７を参照しながら説明する。

【００３１】まず、第１実施例に係る垂直転送レジスタ
が適用されるフレーム・インターライン転送（ＦＩＴ）
方式の固体撮像素子は、図１に示すように、入射光量に
応じた量の電荷に光電変換する受光部１が多数マトリク
ス状に配され、更にこれら多数の受光部１のうち、列方
向に配列された受光部１に対して共通とされた垂直転送
レジスタ２が多数本、行方向に配列されたイメージ部３
と、このイメージ部３に隣接して配され、イメージ部３
に形成されているような受光部１はなく、イメージ部３
における多数本の垂直転送レジスタ２に連続してそれぞ
れ多数本の垂直転送レジスタ４のみが延長形成されたス
トレージ部５とを有する。

【００３２】また、ストレージ部５に隣接し、かつ多数
本の垂直転送レジスタ１５に対して共通とされた水平転
送レジスタが２本、それぞれ並設されている。ここで、
２本の水平転送レジスタのうち、ストレージ部５側に位
置する水平転送レジスタを第１の水平転送レジスタＨ
１、他の水平転送レジスタを第２の水平転送レジスタＨ
２と記す。

【００３３】そして、ストレージ部５と第１の水平転送
レジスタＨ１間には、ストレージ部５における垂直転送
レジスタ４の最終段に転送された信号電荷を第１の水平
転送レジスタＨ１に転送するための２つの垂直−水平転
送レジスタ（図示せず）が多数の垂直転送レジスタ４に
対して共通に、かつそれぞれ並列に形成されている。こ
れら垂直−水平転送レジスタには、それぞれ垂直−水平
転送パルスφＶＨ１及びφＶＨ２が供給されるようにな
っており、これら転送パルスφＶＨ１及びφＶＨ２の供
給によって、垂直転送レジスタ４からの信号電荷が第１
の水平転送レジスタＨ１に転送されることになる。

【００３４】また、第１及び第２の水平転送レジスタＨ
１及びＨ２間には、第１の水平転送レジスタＨ１に転送
された信号電荷を選択的に第２の水平転送レジスタＨ２
側に転送する水平−水平転送レジスタＨＨが、各水平転
送レジスタＨ１及びＨ２に沿って水平方向に延長されて
配されている。この水平−水平転送レジスタＨＨには、
水平−水平転送パルスφＨＨＧが供給されるようになっ
ており、この転送パルスφＨＨＧの供給によって、第１
の水平転送レジスタＨ１にある信号電荷が選択的に第２
の水平転送レジスタＨ２に転送されることになる。

【００３５】また、上記第１及び第２の水平転送レジス
タＨ１及びＨ２の各最終段には、それぞれ第１及び第２
の出力部６ａ及び６ｂが接続されている。これら第１及
び第２の出力部６ａ及び６ｂは、各水平転送レジスタＨ
１及びＨ２の最終段から転送されてきた信号電荷を電気
信号（例えば電圧信号）に変換する例えばフローティン
グ・ディフュージョンあるいはフローティング・ゲート
等で構成される電荷−電気信号変換部７と、この電荷−
電気信号変換部７にて電気信号の変換が行われた後の信
号電荷をドレイン領域Ｄに掃き捨てるリセットゲートＲ
Ｇと、電荷−電気信号変換部７からの電気信号を増幅す
るアンプ８を有して構成されている。

【００３６】上記イメージ部３における垂直転送レジス
タ２上、及び上記ストレージ部５における垂直転送レジ
スタ４上には、例えば２層の多結晶シリコン層による４
枚の垂直転送電極がそれぞれ絶縁膜を介して形成されて
いる。即ち、４枚の垂直転送電極を１組として、その組
が多数、縦方向に順次配列されて形成されている。そし
て、イメージ部３における４枚の垂直転送電極には、互
いに位相の異なる４つの垂直転送パルスφＩＭ１〜φＩ
Ｍ４がそれぞれ供給され、ストレージ部５における４枚
の垂直転送電極には、互いに位相の異なる４つの垂直転
送パルスφＳＴ１〜φＳＴ４がそれぞれ供給されるよう
になっている。

【００３７】これらイメージ部３における垂直転送パル
スφＩＭ１〜φＩＭ４及びストレージ部５における４つ
の垂直転送パルスφＳＴ１〜φＳＴ４の供給によって、
イメージ部３及びストレージ部５における各垂直転送電
極下のポテンシャル分布が順次変化し、これによって、
信号電荷がそれぞれイメージ部３における垂直転送レジ
スタ２及びストレージ部５における垂直転送レジスタ４
に沿って縦方向（第１の水平レジスタＨ１側）に転送さ
れることになる。

【００３８】特に、イメージ部３においては、受光部１
に蓄積されている信号電荷を垂直帰線期間において、ま
ず、垂直転送レジスタ２に読出し、その後、この垂直帰
線期間内において、上記垂直転送レジスタ２に転送され
た信号電荷を高速にストレージ部５の垂直転送レジスタ
４に転送する。

【００３９】ストレージ部５は、垂直帰線期間において
垂直転送レジスタ４に転送された信号電荷を、その後の
水平帰線期間において１行単位に第１の水平転送レジス
タＨ１側に転送する。これによって、垂直転送レジスタ
４の最終段にあった信号電荷は、２つの垂直−水平転送
レジスタを経て、まず、第１の水平転送レジスタＨ１に
転送され、そのうち、例えば偶数列に関する信号電荷
が、水平−水平転送レジスタＨＨを介して第２の水平転
送レジスタＨ２に転送される。

【００４０】そして、次の水平走査期間において、第１
及び第２の水平転送レジスタＨ１及びＨ２上に形成され
た例えば２層の多結晶シリコン層による水平転送電極へ
の互いに位相の異なる２相の水平転送パルスφＨ１及び
φＨ２の印加によって、信号電荷が順次対応する出力部
６ａ及び６ｂ側の電荷−電気信号変換部７に転送され、
各電荷−電気信号変換部７において電気信号に変換され
て、それぞれアンプ８を介して対応する出力端子９より
撮像信号として取り出されることになる。

【００４１】ここで、この固体撮像素子の受光部１周辺
の断面をみると、図３に示すように、例えばＮ形のシリ
コン基板１１に形成された第１のＰ形ウェル領域１２の
表面に受光部１を形成するためのＮ形の不純物拡散領域
１３と、垂直転送レジスタ２を構成するＮ形の転送チャ
ネル領域１４並びにＰ形のチャネルストッパ領域１５が
形成され、更に上記Ｎ形の不純物拡散領域１３の表面に
Ｐ形の正電荷蓄積領域１６が、Ｎ形の転送チャネル領域
１４の直下にスミアの低減を目的とした第２のＰ形ウェ
ル領域１７がそれぞれ形成されている。なお、Ｎ形の不
純物拡散領域１３と転送チャネル領域１４間のＰ形領域
１８は、読出しゲート部を構成する。

【００４２】上記Ｎ形の不純物拡散領域１３と第１のＰ
形ウェル領域１２とのＰＮ接合Ｊによるフォトダイオー
ドによって受光部１（光電変換部）が構成され、この受
光部１が多数個マトリクス状に配列されて撮像領域が形
成されている。そして、カラー撮像の場合、上記受光部
１に対応して形成される色フィルタ（三原色フィルタや
補色フィルタ）の配色などの関係によって、例えば互い
に隣接する４つの受光部１にて１つの画素を構成するよ
うになっている。

【００４３】そして、この第１実施例においては、転送
チャネル領域１４，チャネル・ストッパ領域１５及び読
出しゲート部１８上に、例えばＳｉＯ₂ からなるゲート
絶縁膜１９を介して１層目の多結晶シリコン層及び２層
目の多結晶シリコン層による４つの転送電極２０（第１
〜第４の転送電極２０ａ〜２０ｄ：図２参照）が形成さ
れ、これら転送チャネル領域１４，ゲート絶縁膜１９及
び転送電極２０によって垂直転送レジスタ２が構成され
る。なお、図３の断面図においては、図２のＡ−Ａ線上
の断面を示すものであるから、転送電極２０として第１
の転送電極２０ａのみを示してある。

【００４４】各転送電極２０ａ〜２０ｄは、図２に示す
ように、それぞれ水平方向（転送チャネル領域１４の延
在方向に対して直角な方向）に延長して形成され、垂直
方向に隣り合う受光部１間の領域（受光部１を分離する
ための領域であり、また配線を形成するための領域でも
ある。）中、一つの領域では、１層目の多結晶シリコン
層による第１の転送電極２０ａと２層目の多結晶シリコ
ン層による第２の転送電極２０ｂとが重なって形成さ
れ、また上記受光部１間の領域中、他の領域では、１層
目の多結晶シリコン層による第３の転送電極２０ｃと２
層目の多結晶シリコン層による第４の転送電極２０ｄと
が重なって形成される。

【００４５】各転送電極２０ａ〜２０ｄ上には、図３に
示すように、酸化膜（ＳｉＯ₂ 膜）２１を介してシャン
ト用の配線層２２が形成され、更にこのシャント用配線
層２２上に絶縁及び平坦化を目的とした例えばＰＳＧ
（リンシリケートガラス）等からなる層間絶縁膜２３を
介してＡｌ層による遮光膜２４が形成されている。な
お、図３の断面図においては、簡単のため、遮光膜２４
上の保護膜，平坦化膜，色フィルタ及びマイクロ集光レ
ンズなどは省略してある。

【００４６】平面的にみると、図２に示すように、上記
シャント用配線層２２は、垂直方向に延在するように形
成され、列単位にそれぞれ対応する第１〜第４の転送電
極２０ａ〜２０ｄに対して選択的にコンタクト部２５ａ
〜２５ｄを介して電気的に接続される。そして、各シャ
ント用配線層２２に、例えば４相の垂直転送クロックφ
ＩＭ１〜φＩＭ４が選択的に印加され、これらシャント
用配線層２２を通じて、第１〜第４の転送電極２０ａ〜
２０ｄに対してそれぞれ第１〜第４の垂直転送クロック
φＩＭ１〜φＩＭ４が個別に印加される。この４相の垂
直転送クロックφＩＭ１〜φＩＭ４の印加によって、読
出し期間中に受光部１から読み出された信号電荷が、垂
直転送レジスタ２に沿って行単位に図１で示す第１の水
平転送レジスタＨ１側に転送される。

【００４７】そして、この第１実施例における上記シャ
ント用配線層２２は、図３に示すように、酸化膜２１の
所要箇所に形成されたコンタクト部２５（コンタクトホ
ール）を通して下層の転送電極２０（図示の例では、第
１の転送電極２０ａ）と電気的に接続される薄膜の３層
目の多結晶シリコン層２２ａと、この薄膜多結晶シリコ
ン層２２ａ上に積層された１層目のＡｌ層２２ｂにて構
成されている。この実施例においては、上記薄膜多結晶
シリコン層２２ａの膜厚を１００ｎｍオーダーとしてあ
る。

【００４８】また、この薄膜多結晶シリコン層２２ａ
は、下層の転送電極２０（多結晶シリコン層）と上層の
Ａｌ層２２ｂとの反応を阻止することができることか
ら、転送チャネル領域１４でのポテンシャルシフトの発
生を防止する緩衝用の電極として機能することになる。
従って、このシャント用配線層２２と転送電極２０間に
は、膜厚の厚い緩衝用の電極を形成する必要がなくな
り、転送電極２０上の高さを低く抑えることができる。
また、シャント用配線層２２の幅を転送電極２０の幅よ
りも狭くすることができるため、転送電極２０上に、全
体として上方に向かって幅狭の積層膜を構成することが
できる。

【００４９】このシャント用配線層２２上に層間絶縁膜
２３を介して形成される遮光膜２４は、２層目のＡｌ層
にて、図２に示すように、各受光部１に対応する位置を
除く全面にわたって形成されている（図２において、遮
光膜２４を斜線で示す）。即ち、遮光膜２４は、各受光
部１に対応する位置に矩形状の開口２４ａを有し、各受
光部１を四方から囲むようなかたちに形成されている。
そして、この遮光膜２４は、その開口周端縁が、転送電
極２０にて規制される開口幅よりも受光部１側に張り出
した位置に設定されている。

【００５０】ここで、受光部１の四方を遮光膜２４にて
囲んだ場合、転送電極２０上の高さが大きいと、受光部
１の開口幅との関連でそのアスペクト比が増大し、遮光
膜２４における開口周端縁（肩の部分）での入射光の外
部への反射、いわゆる「けられ」の頻度が大きくなり、
受光感度の低下を引き起こすことになる。

【００５１】しかし、この第１実施例においては、上述
したように、ポテンシャルシフトを防止するための膜厚
の厚い緩衝用の電極を省略することができることから、
転送電極２０上の高さを低く抑えることができ、上記ア
スペクト比の増大を回避することができる。従って、受
光部１の四方を遮光膜２４にて囲んでも、上記「けら
れ」の発生は少なくなり、受光感度の劣化を引き起こす
ことがない。それよりも、受光部１を四方から囲むこと
によるスミアの発生を効率よく低減できることから、再
生画像の画質の向上を図ることができる。

【００５２】このように、上記第１実施例に係る垂直転
送レジスタ２によれば、シャント用配線層２２を下層の
転送電極２０とコンタクトホール２５を介して直接コン
タクトされる薄膜多結晶シリコン層２２ａと、該薄膜多
結晶シリコン層２２ａ上に積層された上層のＡｌ層２２
ｂにて形成するようにしたので、薄膜多結晶シリコン層
２２ａがポテンシャルシフトを防止する緩衝用の電極の
機能を果たすことになり、シャント用配線層２２の下層
に絶縁膜を介して形成されていた緩衝用の電極の形成を
省略することができる。

【００５３】その結果、転送電極２０上に形成される積
層膜の高さを抑えることが可能となり、転送電極２０上
に形成される積層膜の形成の容易化などを図ることがで
き、製造上有利となる。また、この下層の薄膜多結晶シ
リコン層２２ａによって上層のＡｌ層２２ｂが平坦化さ
れるため、シャント用配線層２２の断切れを防止するこ
とができる。

【００５４】従って、この第１実施例のように、固体撮
像素子の受光部１に隣接する垂直転送レジスタ２に適用
した場合、上述したように、転送電極２０上の高さを抑
えることができ、しかも転送電極２０上に形成される積
層膜の断面構造を上方に向かって幅狭の構造にすること
ができることから、垂直転送レジスタ２と受光部１開口
とのアスペクト比の増大化を防止することができ、垂直
転送レジスタ２上に形成される遮光膜２４による入射光
の「けられ」の頻度を低減することができる。

【００５５】この垂直転送レジスタ２の高さを抑えるこ
とができることは、遮光膜２４の形成、特にパターニン
グ加工が非常に容易になり、受光部１を囲むかたちに遮
光膜２４をパターニングすることが容易になる。これに
伴い、受光部１間の遮光を確実に行うことができ、スミ
アの低減を有効に図ることができ、上記「けられ」の発
生頻度の低減とも相俟って、再生画像の画質の向上を図
ることができる。また、遮光膜２４のパターニング加工
の容易化は、受光部１の開口形状の改善につながり、こ
れにより、素子として特性を向上させることができると
共に、各受光部１の光電変換特性のムラを改善させるこ
とができる。

【００５６】また、転送電極２０上に形成される積層膜
の断面構造を上方に向かって幅狭の構造にすることがで
きることは、シャント用配線層２２と遮光膜２４との間
における層間絶縁膜２３のステップカバレージの改善に
つながり、素子としての耐圧、歩留りが向上する。

【００５７】また、シャント用配線層２２を構成する薄
膜多結晶シリコン層２２ａとＡｌ層２２ｂのうち、上層
のＡｌ層２２ｂを、コンタクトホール２５の径に関わり
なく、下層の薄膜多結晶シリコン層２２ａの形成幅より
も更に幅を狭く形成することができ、その結果、転送電
極２０上に形成される積層膜の断面構造を上方に向かっ
て更に幅狭の構造にすることができ、より層間絶縁膜２
３のステップカバレージを改善させることができる。

【００５８】なお、上記第１実施例においては、薄膜多
結晶シリコン層とＡｌ層にてシャント用配線層を構成す
るようにしたが、下層の薄膜多結晶シリコン層として
は、ポテンシャルシフトを防止する膜であればいずれで
もよく、例えば薄膜のＴｉＯＮ膜やその他薄膜の金属膜
を用いてもよい。

【００５９】次に、第２実施例に係る垂直転送レジスタ
が適用されるフレーム・インターライン転送（ＦＩＴ）
方式の固体撮像素子について図４〜図７を参照しながら
説明する。なお、図１と対応するものについては同符号
を記す。

【００６０】この固体撮像素子は、上記図１で示す第１
実施例に係る垂直転送レジスタが適用される固体撮像素
子とほぼ同じ構成を有するが、図５に示すように、転送
電極２０上に形成される積層膜の構成が以下の点で異な
る。

【００６１】即ち、この第２実施例においては、図５に
示すように、転送チャネル領域１４，チャネル・ストッ
パ領域１５及び読出しゲート部１８上に、例えばＳｉＯ
₂ からなるゲート絶縁膜１９を介して１層目の多結晶シ
リコン層及び２層目の多結晶シリコン層による４つの転
送電極２０（第１〜第４の転送電極２０ａ〜２０ｄ：図
４参照）が形成され、これら転送チャネル領域１４，ゲ
ート絶縁膜１９及び転送電極２０によって垂直転送レジ
スタが構成される。なお、図５の断面図においては、図
４のＢ−Ｂ線上の断面を示すものであるため、転送電極
２０として第１の転送電極２０ａのみを示してある。

【００６２】各転送電極２０は、上記第１実施例と同様
に、それぞれ水平方向（転送チャネル領域１４の延在方
向に対して直角な方向）に延長して形成され、垂直方向
に隣り合う受光部１間の領域中、一つの領域では、１層
目の多結晶シリコン層による第１の転送電極２０ａと２
層目の多結晶シリコン層による第４の転送電極２０ｄと
が重なって形成され、また上記受光部１間の領域中、他
の領域では、１層目の多結晶シリコン層による第３の転
送電極２０ｃと２層目の多結晶シリコン層による第２の
転送電極２０ｂとが重なって形成される。

【００６３】また、各転送電極２０上には、図５に示す
ように、薄膜の酸化膜（ＳｉＯ₂ 膜）２１を介して３層
目の多結晶シリコン層による緩衝電極３１が形成され、
この緩衝電極３１上に薄膜の酸化膜（ＳｉＯ₂ 膜）３２
を介して１層目のＡｌ層によるシャント用配線層３３が
形成されている。そして、このシャント用配線層３３上
に絶縁及び平坦化を目的とした例えばＰＳＧ等からなる
層間絶縁膜２３を介して２層目のＡｌ層による遮光膜２
４が形成されている。

【００６４】通常、緩衝電極３１とその上層のシャント
用配線層３３との間には、膜厚の厚い平坦化膜３４が介
在することになる。しかし、この平坦化膜３４は、緩衝
電極３１とシャント用配線層３３間の部分では、厚さは
ほとんど必要ではなく、物理的に緩衝電極３１とシャン
ト用配線層３３が接触しなければ、緩衝電極３１の酸化
膜３２でも問題はない。

【００６５】そこで、この第２実施例においては、緩衝
電極３１上に膜厚の厚い平坦化膜３４を形成した後、シ
ャント用配線層３３が形成される部分を薄膜化し、この
薄膜化された部分にシャント用配線層３３を形成するよ
うにしている。この例では、平坦化膜３４のうち、シャ
ント用配線層３３が形成される部分を除去して、下層の
酸化膜３２を露出させ、この酸化膜３２上にシャント用
配線層３３を形成するようにしている。

【００６６】また、この固体撮像素子においても、シャ
ント用配線層３３上に層間絶縁膜２３を介して形成され
る遮光膜２４は、上記第１実施例に係る垂直転送レジス
タが適用される固体撮像素子と同様に、各受光部１に対
応する位置を除く全面にわたって形成されている。即
ち、遮光膜２４は、各受光部１に対応する位置に矩形状
の開口２４ａを有し、各受光部１を四方から囲むような
かたちに形成されている。そして、この遮光膜２４は、
その開口周端縁が、転送電極２０にて規制される開口幅
よりも受光部１側に張り出した位置に設定されている。

【００６７】更に、この第２実施例における遮光膜２４
は、その開口周端縁が、転送電極２０にて規制される開
口幅よりも受光部１側に張り出した位置に設定され、そ
の下層の層間絶縁膜２３は、その受光部１側の端面の位
置が上記遮光膜２４の開口周端縁の位置よりも転送電極
２０側に設定されている。即ち、上層の遮光膜２４にて
下層の層間絶縁膜２３の上面及び側面を包み込むかたち
となり、その結果、受光部１上におけるシリコン面と遮
光膜２４の張り出し部分との間には、ゲート絶縁膜１９
と平坦化膜３４のみとなり、その厚みは薄いものとな
る。従って、遮光膜２４の張り出し部分とシリコン面と
の間に進入する斜め入射光の度合が減り、スミア発生の
低減に寄与することになる。

【００６８】次に、この第２実施例に係る垂直転送レジ
スタが適用される固体撮像素子の製造方法について図６
及び図７の工程図を参照しながら順次説明する。なお、
図５と対応するものについては同符号を記す。

【００６９】まず、図６（ａ）に示すように、１層目及
び２層目の多結晶シリコン層にて転送電極２０を形成し
た後、熱酸化を施して、転送電極２０の表面にＳｉＯ₂
からなる薄い酸化膜２１を形成する。その後、酸化膜２
１の所要箇所に転送電極２０まで達する第１のコンタク
トホールを形成する。

【００７０】この第１のコンタクトホールの形成位置
は、図４に示すように、その後に転送パルスφＩＭ１が
印加されるシャント用配線層３３が形成される列におい
ては、例えば１層目の多結晶シリコン層にて形成された
第１の転送電極２０ａの電極部分（実際の信号電荷の転
送に寄与する部分で、平面上、左右の受光部１にて挟ま
れた部分）であり、転送パルスφＩＭ２が印加されるシ
ャント用配線層３３が形成される列においては、例えば
２層目の多結晶シリコン層にて形成された第２の転送電
極２０ｂの電極部分であり、転送パルスφＩＭ３が印加
されるシャント用配線層３３が形成される列において
は、例えば１層目の多結晶シリコン層にて形成された第
３の転送電極２０ｃの電極部分であり、転送パルスφＩ
Ｍ４が印加されるシャント用配線層３３が形成される列
においては、例えば２層目の多結晶シリコン層にて形成
された第４の転送電極２０ｄの電極部分である。

【００７１】その後、図６（ａ）に示すように、全面に
３層目の多結晶シリコン層を形成した後、パターニング
を行って、転送電極２０上に３層目の多結晶シリコン層
による緩衝電極３１を形成する。その後、熱酸化を施し
て、緩衝電極３１の表面にＳｉＯ₂ からなる薄い酸化膜
３２を形成する。その後、全面に膜厚の厚い平坦化膜３
４を堆積する。ここまでの製造方法は、従来から用いら
れている方法と全く同じである。

【００７２】次に、図６（ｂ）に示すように、全面にフ
ォトレジスタ膜（図示せず）を形成した後、露光・現像
処理を行って、緩衝電極３１に対応する領域に開口を形
成し、その後、フォトレジスト膜の上記開口から露出す
る平坦化膜３４を例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチン
グ）により除去して下層の酸化膜３２を露出させる。こ
のとき、平坦化膜３４と酸化膜３２とのエッチングの選
択比がとれない場合は、酸化膜３２も同時に除去して、
下層の緩衝電極３１を露出させ、その後、再び熱酸化を
施して緩衝電極３１上に酸化膜３２を形成するようにし
てもよいし、あるいは高温ＣＶＤ法（ＨＴＯ）等によっ
て薄い酸化膜３２を堆積するようにしてもよい。

【００７３】その後、酸化膜３２の所要箇所に緩衝電極
３１まで達する第２のコンタクトホールを形成する。こ
の第２のコンタクトホールの形成位置は、図４に示すよ
うに、その後に転送パルスφＩＭ１が印加されるシャン
ト用配線層３３が形成される列においては、例えば第２
の転送電極２０ｂの電極部分に対応した箇所であり、転
送パルスφＩＭ２が印加されるシャント用配線層３３が
形成される列においては、例えば第４の転送電極２０ｄ
の電極部分であり、転送パルスφＩＭ３が印加されるシ
ャント用配線層３３が形成される列においては、例えば
第４の転送電極２０ｄの電極部分であり、転送パルスφ
ＩＭ４が印加されるシャント用配線層３３が形成される
列においては、例えば第２の転送電極２０ｂの電極部分
である。

【００７４】即ち、第１のコンタクトホールの形成位置
と第２のコンタクトホールの形成位置はそれぞれ別々に
なっている。

【００７５】次に、図６（ｃ）に示すように、全面に１
層目のＡｌ層を例えばスパッタ法にて形成した後、その
上層にフォトレジスト膜（図示せず）を形成し、その
後、露光・現像処理を行って、フォトレジスト膜を緩衝
電極３１に対応した部分上に残す。その後、露出するＡ
ｌ層をエッチング除去して、上記第２のコンタクトホー
ルが形成された酸化膜３２上に１層目のＡｌ層によるシ
ャント用配線層３３を形成する。

【００７６】次に、図７（ａ）に示すように、シャント
用配線層３３を含む全面に例えばＰＳＧ等からなる層間
絶縁膜２３を例えばＣＶＤ法にて堆積する。

【００７７】次に、図７（ｂ）に示すように、層間絶縁
膜２３上にフォトレジスト膜（図示せず）を形成した
後、露光・現像処理を行って、転送電極２０に対応した
部分上に残す。その後、露出する層間絶縁膜２３をエッ
チング除去して、層間絶縁膜２３の受光部１側の端面が
転送電極２０の受光部１側の端面とほぼ同じか、あるい
は幾分その内方もしくは外方に位置させるようにする。

【００７８】その後、全面に２層目のＡｌ層を例えばス
パッタ法にて形成した後、このＡｌ層上にフォトレジス
ト膜（図示せず）を形成し、その後、露光・現像処理を
行って、受光部１に対応する位置に開口を形成する。そ
の後、開口を通して露出するＡｌ層をエッチング除去し
て、受光部開口２４ａを有する遮光膜２４を形成する。
このとき、遮光膜２４の開口周端縁が、転送電極２０に
て規制される開口幅よりも受光部１側に張り出した位置
に設定されることになり、この遮光膜２４にて下層の層
間絶縁膜２３の上面及び側面を包み込むかたちとなる。

【００７９】上記以降の工程は、図示しないが、遮光膜
２４を含む全面に保護膜を形成した後、この保護膜上に
平坦化膜を形成し、更にこの平坦化膜上に色フィルタを
形成した後、それぞれ受光部に対応したマイクロ集光レ
ンズを形成してこの実施例に係る固体撮像素子が作製さ
れる。

【００８０】この第２実施例に係る垂直転送レジスタに
よれば、転送電極２０上に形成された平坦化膜３４を、
該転送電極２０上において薄膜化し、その薄膜化された
部分にシャント用配線層３３を形成して、平坦化膜３４
にシャント用配線層３３を埋め込んだかたちにしたの
で、シャント用配線層３３の形成に伴う段差が緩和さ
れ、その分、転送電極２０上に形成される積層膜の高さ
を抑えることが可能となる。

【００８１】また、転送電極２０と緩衝電極３１間に形
成される第１のコンタクトホールと、緩衝電極３１とシ
ャント用配線層３３間に形成される第２のコンタクトホ
ールとをそれぞれ別の位置に形成することにより、上記
転送電極２０上に形成される積層膜の高さを更に低減す
ることができる。

【００８２】その結果、シャント用配線層３３の断切れ
防止や転送電極２０上に形成される積層膜の形成の容易
化などを図ることができ、製造上有利となる。特に、こ
の第２実施例のように、固体撮像素子の受光部１に隣接
する垂直転送レジスタに適用した場合、上述したよう
に、垂直転送レジスタの高さを抑えることができること
から、垂直転送レジスタと受光部開口とのアスペクト比
の増大化を防止して、遮光膜２４のステップカバレージ
を改善させることができ、垂直転送レジスタ上に形成さ
れる遮光膜２４による入射光の「けられ」の頻度を低減
することができる。これは、受光感度の向上につなが
る。

【００８３】垂直転送レジスタの高さを抑えることがで
きることは、遮光膜２４の形成、特にパターニング加工
が非常に容易になり、受光部１を囲むかたちに遮光膜２
４をパターニングすることが容易になる。これに伴い、
受光部１間の遮光を確実に行うことができ、スミアの低
減を有効に図ることができ、上記「けられ」の発生頻度
の低減とも相俟って、再生画像の画質の向上を図ること
ができる。また、遮光膜２４のパターニング加工の容易
化は、受光部１の開口形状の改善につながる。これによ
り、素子として特性を向上させることができ、各受光部
１の光電変換特性のムラを改善させることができる。

【００８４】上記第２実施例においては、転送電極２０
上の酸化膜２１の第１のコンタクトホールを含む上面に
直接緩衝電極３１を形成し、また、この緩衝電極３１上
の酸化膜３２の第２のコンタクトホールを含む上面に直
接シャント用配線層３３を形成するようにしたが、その
他、第１及び第２のコンタクトホール内に例えばタング
ステンのような高融点金属膜を選択的に埋め込んだ後に
おいて、それぞれ第１のコンタクトホールを含む酸化膜
２１上に緩衝電極３１を形成し、第２のコンタクトホー
ルを含む酸化膜３２上にシャント用配線層３３を形成す
るようにしてもよい。この場合、それぞれ酸化膜２１及
び３２上に形成される緩衝電極３１及びシャント用配線
層３３の平坦化を図ることができる。

【００８５】また、上記第１及び第２実施例において、
遮光膜２４とその下層の層間絶縁膜２３との間に、例え
ばＴｉＯＮ等からなる反射防止膜（上層の遮光膜と同じ
パターン形状を有する）を形成するようにしてもよい。
この場合、受光部１側に臨む周端面が、遮光膜２４と反
射防止膜との積層端面となることから、斜め入射光の転
送チャネル領域１４への進入をより有効に低減すること
ができ、スミアの発生を更に低減させることができる。

【００８６】なお、上記第１及び第２実施例において
は、フレーム・インターライン転送（ＦＩＴ）方式の固
体撮像素子の垂直転送レジスタに適用した例を示した
が、その他、インターライン転送（ＩＴ）方式の固体撮
像素子の垂直転送レジスタや、ＣＣＤ遅延線の電荷転送
レジスタにも適用させることができる。

【００８７】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る電荷転送素
子によれば、半導体基板に電荷転送用の転送チャネル領
域が形成され、該転送チャネル領域上に複数の転送電極
を１組とする転送電極群が上記転送チャネル領域に沿っ
て一方向に配列され、上記転送電極群中、対応する転送
電極をそれぞれシャントするシャント用配線層が形成さ
れた電荷転送素子において、上記シャント用配線層を、
下層の上記転送電極とコンタクトホールを介して直接コ
ンタクトされる薄膜の導電膜と、該薄膜の導電膜上に積
層された上層導電膜にて形成するようにしたので、転送
電極の形成部分の高さを抑えることができ、シャント用
配線層の断切れ防止や上記転送電極の形成部分を構成す
る膜の形成の容易化など、製造上有利になる。

【００８８】そして、この電荷転送素子を固体撮像素子
の受光部に隣接する転送レジスタに適用した場合におい
ては、転送レジスタ上に形成される遮光膜による入射光
の「けられ」の頻度を低減することができ、受光感度の
向上を図ることができる。また、受光部を囲むかたちに
遮光膜を形成することが容易になり、これに伴い、受光
部間の遮光を確実に行うことができ、スミアの低減を有
効に図ることができる。

【００８９】また、本発明に係る電荷転送素子によれ
ば、半導体基板に電荷転送用の転送チャネル領域が形成
され、該転送チャネル領域上に複数枚の転送電極を１組
とする転送電極群が上記転送チャネル領域に沿って一方
向に配列され、上記転送電極群中、対応する転送電極を
それぞれシャントするシャント用配線層が形成された電
荷転送素子において、上記転送電極と上記シャント用配
線層間に、上記転送チャネル領域でのポテンシャルシフ
トを防止する緩衝電極を形成し、該緩衝電極と上記シャ
ント用配線層間に薄膜の絶縁膜を形成するようにしたの
で、転送電極の形成部分の高さを抑えることができ、シ
ャント用配線層の断切れ防止や上記転送電極の形成部分
を構成する膜の形成の容易化など、製造上有利になる。

【００９０】そして、この電荷転送素子を固体撮像素子
の受光部に隣接する転送レジスタに適用した場合におい
ては、転送レジスタ上に形成される遮光膜による入射光
の「けられ」の頻度を低減することができ、受光感度の
向上を図ることができる。また、受光部を囲むかたちに
遮光膜を形成することが容易になり、これに伴い、受光
部間の遮光を確実に行うことができ、スミアの低減を有
効に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電荷転送素子が適用されるフレー
ム・インターライン転送（ＦＩＴ）方式の固体撮像素子
の概略構成を示す平面図である。

【図２】本発明に係る電荷転送素子をＦＩＴ方式の固体
撮像素子における垂直転送レジスタに適用した第１実施
例において、その固体撮像素子のイメージ部を概略的に
示す平面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線上の断面図である。

【図４】本発明に係る電荷転送素子をＦＩＴ方式の固体
撮像素子における垂直転送レジスタに適用した第２実施
例において、その固体撮像素子のイメージ部を概略的に
示す平面図である。

【図５】図４におけるＢ−Ｂ線上の断面図である。

【図６】第２実施例に係る垂直転送レジスタが適用され
る固体撮像素子の製造方法を示す工程図であり、同図
（ａ）は転送電極上に緩衝電極及び平坦化膜を形成した
状態を示し、同図（ｂ）は平坦化膜を一部薄膜化した状
態を示し、同図（ｃ）は薄膜化された平坦化膜上にシャ
ント用配線層を形成した状態を示す。

【図７】第２実施例に係る垂直転送レジスタが適用され
る固体撮像素子の製造方法を示す工程図であり、同図
（ａ）はシャント用配線層上に層間絶縁膜を形成した状
態を示し、同図（ｂ）は層間絶縁膜をパターニングした
後、遮光膜を形成した状態を示す。

【図８】従来例に係る垂直転送レジスタが適用される固
体撮像素子の受光部周辺の概略構成を示す断面図であ
る。

【図９】従来例に係る垂直転送レジスタが適用される固
体撮像素子の受光部周辺の概略構成を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１受光部２及び４垂直転送レジスタ３イメージ部５ストレージ部６ａ及び６ｂ第１及び第２の出力部７電荷−電気信号変換部８アンプＨ１及びＨ２第１及び第２の水平転送レジスタ１１シリコン基板１２第１のＰ形ウェル領域１３Ｎ形の不純物拡散領域Ｊｐｎ接合（受光部）１４転送チャネル領域１５チャネル・ストッパ領域１６正電荷蓄積領域１７第２のＰ形ウェル領域１８読出しゲート部１９ゲート絶縁膜２０転送電極２１酸化膜２２シャント用配線層２２ａ薄膜多結晶シリコン層２２ｂＡｌ層２３層間絶縁膜２４遮光膜３１緩衝電極３２酸化膜３３シャント用配線層３４平坦化膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板に電荷転送用の転送チャネル
領域が形成され、該転送チャネル領域上に複数の転送電
極を１組とする転送電極群が上記転送チャネル領域に沿
って一方向に配列され、上記転送電極群中、対応する転
送電極をそれぞれシャントするシャント用配線層が形成
された電荷転送素子において、上記シャント用配線層は、下層の上記転送電極とコンタ
クトホールを介して直接コンタクトされる薄膜の導電膜
と、該薄膜の導電膜上に積層された上層導電膜から形成
されていることを特徴とする電荷転送素子。
【請求項２】上記薄膜の導電膜が多結晶シリコン層に
て形成され、上記上層導電膜がＡｌ層にて形成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の電荷転送素子。
【請求項３】半導体基板に電荷転送用の転送チャネル
領域が形成され、該転送チャネル領域上に複数枚の転送
電極を１組とする転送電極群が上記転送チャネル領域に
沿って一方向に配列され、上記転送電極群中、対応する
転送電極をそれぞれシャントするシャント用配線層が形
成された電荷転送素子において、上記転送電極と上記シャント用配線層間に、上記転送チ
ャネル領域でのポテンシャルシフトを防止する緩衝電極
が形成され、該緩衝電極と上記シャント用配線層間に薄
膜の絶縁膜が形成されていることを特徴とする電荷転送
素子。
【請求項４】上記薄膜の絶縁膜は、上記緩衝電極上に
形成される平坦化膜を一部薄膜化して形成されているこ
とを特徴とする請求項３記載の電荷転送素子。
【請求項５】上記転送電極と上記緩衝電極間に形成さ
れる第１のコンタクトホールと、上記緩衝電極と上記シ
ャント用配線層間に形成される第２のコンタクトホール
とがそれぞれ別の位置に形成されることを特徴とする請
求項３又は４記載の電荷転送素子。