JPH07211883A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】転送電極の最上層を導電性の拡散・反応の防止
膜１２０で構成すると共に、転送チャネル領域上に配線
１０５と転送電極とのコンタクトホール１１０を配置し
た。 【効果】拡散・反応の防止膜１２０により、配線１０５
と第一の電極材料膜１０２との間での拡散・反応が防止
されて仕事関数の変化が起こらず、よって転送チャネル
領域上にコンタクトホール１１０を配置してもＣＣＤの
転送効率を劣化させることなく高速の駆動が可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信号電荷の転送に電荷
結合素子（以下、ＣＣＤ）を用いた固体撮像装置及びそ
の製造方法に係り、特に高速多段の転送と高感度，低暗
電流，低スメア雑音が要求される高精細固体撮像装置
や、内蔵駆動回路，画像信号処理回路，Ａ／Ｄ変換回路
等、ＣＣＤ以外の各種回路を備えた固体撮像装置に好適
なＣＣＤ構造、及びそれらの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体撮像装置の高性能化が進むにつれ
て、電荷転送用駆動パルスの周波数を上げることが性能
向上の手法として重要になってきている。例えば、フレ
ームインターライントランスファ（Frame Interline Tr
ansfer、以下ＦＩＴと記す）型ＣＣＤ固体撮像装置で
は、垂直ＣＣＤの駆動周波数を通常の３０ｋＨｚ程度か
ら１ＭＨｚに上げることにより、スメア雑音を約３０ｄ
Ｂ低減することができる。このような高い周波数で転送
電極を駆動するためには、通常、多結晶シリコンで形成
されている転送電極の電気抵抗を十分に下げる必要があ
るが、これを達成するために、転送電極の上側にＡｌ配
線をシャント配線として形成する技術が、例えば、特開
昭56−87379 号（特公平1−30306 号）公報に開示され
ている。

【０００３】しかし、この従来例ではＡｌのシャント配
線と転送電極との電気的接続を転送チャネル領域上でと
っているため、転送電極を構成する材料である多結晶シ
リコンにＡｌが侵入し、その結果、転送電極の仕事関数
が変化して転送効率の劣化が生じるという問題点があ
る。この問題点を解決するために考案された固体撮像装
置の従来例については、その一例が特開平3−165572 号
公報に開示されており、以下これを例にとり説明する。

【０００４】図２に、固体撮像装置の一従来例の断面図
を示す。図２（ａ）（ｂ）では、半導体基板２００の表
面に酸化により第一の絶縁膜２０１が形成され、この上
に第一層目の多結晶シリコンからなる転送電極２０２
が、また第一層目の多結晶シリコンからなる転送電極２
０２を酸化して形成された絶縁膜２０６を介して第二層
目の多結晶シリコンからなる転送電極２０３が形成され
ている。２０７は、第二層目の多結晶シリコンからなる
転送電極２０３を酸化して形成された絶縁膜、２０４は
第三層目の多結晶シリコン膜である。ここで、第一層目
の多結晶シリコンからなる転送電極２０２と第三層目の
多結晶シリコン膜２０４とは、第一のコンタクトホール
２１０で電気的に接続されている。さらに、図２（ａ）
では、第三層目の多結晶シリコン膜２０４の上に例え
ば、ＰＳＧからなる絶縁膜２０８を介してＡｌ配線膜２
０５が形成されており、第三層目の多結晶シリコン膜２
０４とＡｌ配線膜２０５とは第二のコンタクトホール２
０９で電気的に接続されているのに対し、図２（ｂ）で
は、例えば、ＰＳＧからなる絶縁膜２０８が省略され、
第三層目の多結晶シリコン膜２０４の直上にＡｌ配線膜
２０５が形成されて全体が電気的に導通している。な
お、図２では、Ａｌ配線膜２０５と第二層目の多結晶シ
リコンからなる転送電極２０３とのコンタクトホールに
ついては省略されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図２（ａ）に示される
第一の従来例では、多結晶シリコンからなる転送電極と
Ａｌ配線との接続部を転送チャネル領域上にとることに
よって引き起こされる転送効率の劣化を、第一層目の多
結晶シリコンからなる転送電極２０２及び第二層目の多
結晶シリコンからなる転送電極２０３とＡｌ配線膜２０
５との間に絶縁膜２０８を介して第三層目の多結晶シリ
コン膜２０４を接続層として設け、Ａｌ配線膜２０５を
直接第一層目の多結晶シリコンからなる転送電極２０２
に接触させないようにすることにより防止している。こ
のため、接続層となる第三層目の多結晶シリコン膜２０
４のパターニング及び第三層目の多結晶シリコン膜２０
４とＡｌ配線膜２０５との間の接続のための第二のコン
タクトホール２０９のパターニングのために、２枚のマ
スク枚数増加とそれに付随する加工プロセス工程数の増
加を伴うという問題が発生する。

【０００６】また、図２（ｂ）に示される第二の従来例
では、第三層目の多結晶シリコン膜２０４の直上に層間
絶縁膜を介すことなくＡｌ配線膜２０５を形成している
ため、マスク枚数が増加することはないが、一方で、本
従来例を開示している特開平3−165572 号にも記されて
いるように、仕事関数の変動，しきい値電圧の変動の防
止効果が第一の従来例よりも弱くなるという問題があ
る。

【０００７】本発明の目的は、マスク枚数の増加を最小
限に留め、プロセスが複雑化するのを抑えつつ、転送電
極の仕事関数の変化そのものを防止するか、もしくは転
送電極の仕事関数の変化の影響が転送チャネル領域に及
ぶことを防止することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、（１）少な
くとも配線が接触する領域で、転送電極の最上層を導電
性の拡散・反応防止膜で構成するか、もしくは、（２）
少なくとも配線が接触する領域で、前記転送電極の最上
部とゲート絶縁膜との間に導電性の拡散・反応防止膜か
らなる層を設けるか、もしくは、（３）少なくとも配線
が接触する領域で、転送電極の最上部とゲート絶縁膜と
の間に絶縁性の拡散・反応防止膜からなる層を設け、か
つ拡散・反応防止膜の上下の層を電気的に接続するため
に、拡散・反応防止膜を一部除去するか、もしくは転送
電極の側壁で拡散・反応防止膜の上下の層を自己整合的
に接続することにより達成される。

【０００９】

【作用】配線が接触する転送電極の最上層に導電性の拡
散・反応防止膜を用いることにより、配線と転送電極材
料との間での拡散・反応が防止され、この結果、しきい
値電圧の変化による転送効率の劣化を防ぐことができ
る。しかも、この導電性の拡散・反応防止膜は転送電極
を構成する材料の一部であり転送電極をパターニングす
るマスクを用いて加工できるのでマスク枚数は増加しな
い。さらに、配線が接触する領域のみに導電性の拡散・
反応防止膜を配置する場合でも、その領域のみに導電性
の拡散・反応防止膜を配置するためのパターニングに必
要なマスク一枚の増加ですむ。

【００１０】また、配線が接触する部分とゲート絶縁膜
との間に導電性の拡散・反応防止膜もしくは絶縁性の拡
散・反応防止膜を設けることにより、少なくとも拡散・
反応防止膜の下にある転送電極材料は配線からの拡散・
配線との反応が起こらず、従ってしきい値電圧の変化に
よる転送効率の劣化を防ぐことができる。しかも、この
導電性の拡散・反応防止膜は転送電極を構成する材料の
一部として転送電極をパターニングするマスクを用いて
加工することができるのでマスク枚数は増加しない。さ
らに、配線が接触する領域のみに導電性の拡散・反応防
止膜を配置する場合でも、その領域のみに導電性の拡散
・反応防止膜を配置するためのパターニングに必要なマ
スク一枚の増加ですむ。一方、絶縁性の拡散・反応防止
膜の場合、拡散・反応防止膜の上下の層を接続するため
に拡散・反応防止膜を一部除去するのであれば、この除
去領域のパターニングのためのマスク一枚の増加です
み、転送電極の側壁で自己整合的に上下の層の接続を行
うのであればマスク枚数は増加しない。

【００１１】以上のように、三つの手段をとることによ
り、マスク枚数の増加を最小限に留めてプロセスが複雑
化するのを抑えつつ、転送電極の仕事関数の変化そのも
のを防止するか、もしくは転送電極の仕事関数の変化の
影響が転送チャネル領域に及ぶことを防止することがで
きる。

【００１２】

【実施例】

＜実施例１＞以下、本発明の第一の実施例の断面図を図
１に示す。図１は、重ね合わせ電極構造で、転送電極の
最上層を導電性の拡散・反応防止膜で構成すると共に、
転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタクトを
配置した実施例の断面図である。

【００１３】以下、図１により説明する。第一導電型の
半導体基板１００（例えばｐ型シリコン基板）の中に第
二導電型の転送チャネル拡散層１９０（例えばヒ素を拡
散して形成したｎ型拡散層）が形成されている。そして
その上には、ゲート絶縁膜となる絶縁膜１０１が、例え
ば、シリコン酸化膜により形成されており、この絶縁膜
１０１を介してＣＣＤを駆動する複数の転送電極が配置
されている。この転送電極には、例えば、多結晶シリコ
ンからなる第一の電極材料膜１０２と例えばＷからなる
第一の導電性の拡散・反応の防止膜１２０とで構成され
た第一層目の転送電極と、同じ材料からなる第二の電極
材料膜１０３と第二の導電性の拡散・反応の防止膜１２
１とで構成された第二層目の転送電極とがあり、第二層
目の転送電極は第一層目の転送電極の上に重なるように
配置されている。第一層目の転送電極と第二層目の転送
電極との間には例えばシリコン酸化膜からなる第一の層
間絶縁膜１０６が、第一層目及び第二層目の転送電極と
例えばＡｌからなる配線１０５との間には例えばシリコ
ン酸化膜からなる第二の層間絶縁膜１０４が形成されて
いる。

【００１４】また、第一層目もしくは第二層目の転送電
極と配線とは、ドライエッチ又はウエットエッチで形成
されたコンタクトホールにより接続されており、かつこ
のコンタクトホールは転送チャネル拡散層の上に配置さ
れている。ただし、図１では、簡単のために、転送電極
と配線との接続領域は図１の中央の転送電極についての
み図示している（これは以降の図でも同様である）。

【００１５】具体的に述べると、配線１０５は転送チャ
ネル拡散層１９０の上に配置されたコンタクトホール１
１０を介して図１の中央の第一層目の転送電極に接続さ
れている。そして、配線１０５が第一層目の転送電極に
接触する部分には第一の導電性の拡散・反応の防止膜１
２０が形成されている。本実施例では、転送電極の最上
層に第一の導電性の拡散・反応の防止膜１２０を設ける
ことにより、配線105を構成する材料と第一の電極材料
膜１０２との間の拡散・反応が防止され第一の電極材料
膜１０２の仕事関数変化が生じない。

【００１６】この効果は、図１の中央の第一層目の転送
電極だけでなく、図１の中のそれ以外の転送電極に配線
とのコンタクトがある場合でも全く同様に働く（これは
以下の実施例についても同様である）。従って、転送チ
ャネル拡散層１９０の直上にコンタクトホール１１０を
配置してもＣＣＤのしきい値電圧は変化せず、転送効率
の劣化は生じない。また、図１のような転送電極構造を
形成するにあたっては、第一の電極材料膜１０２と第一
の導電性の拡散・反応の防止膜１２０、及び、第二の電
極材料膜１０３と第二の導電性の拡散・反応の防止膜１
２１は、それぞれ第一層目の転送電極及び第二層目の転
送電極をパターニングするためのマスクにより同時に加
工できるので、マスク枚数は増加しない。

【００１７】以上のようにして、本実施例の構造をとる
ことにより、プロセス工程数の増加を抑えかつ転送効率
の劣化を生じることなく転送チャネル拡散層上で転送電
極と配線とのコンタクトを形成することができる。

【００１８】なお、上記の材料の他に、配線１０５とし
てはＡｌ−ＳｉなどのＡｌ合金系材料を、また第一及び
第二の電極材料膜１０２，１０３としてはドープトシリ
コンまたはアモルファスシリコンを用いることが可能で
ある。これらは通常のシリコンプロセスで多用される材
料であり、また、Ａｌ及びＡｌ合金系材料は配線として
低抵抗なので、ＣＣＤを高速駆動するのに適した材料で
ある。また、これらの材料を用いた場合、導電性の拡散
・反応の防止膜としてＷの他に、Ｔｉ，ＭｏまたはＷ，
Ｔｉ，Ｍｏのシリサイドまたはそれらの複合膜など、シ
リコンプロセスで多用される材料を使うことができる。

【００１９】また、配線１０５にＷ等の高融点金属材料
を用いて、多結晶シリコンまたはドープトシリコンまた
はアモルファスシリコンからなる電極材料膜に直接接触
させたまま高温の熱処理を行うとシリサイド化反応が生
じるが、この場合には、導電性の拡散・反応の防止膜と
してＷ，Ｔｉ，Ｍｏのシリサイドを用いることができ
る。一方、シリコン系材料上にシリサイド系材料を重ね
た電極構造として、ポリサイド電極構造が知られてい
る。ポリサイド電極の目的は電極の抵抗を下げ信号伝播
遅延を防止することにあるので、電極の低抵抗化を担う
シリサイド系材料の膜厚はできるだけ厚くかつ抵抗が低
いことが望ましいのに対し、本実施例の構造では、低抵
抗化の役割は配線１０５が担っており、従って電極最上
層の導電性の拡散・反応の防止膜１２０，１２１は拡散
・反応を防止するに必要十分の膜厚（例えばおよそ５０
ｎｍ程度）があれば良く、また、第一及び第二の電極材
料膜１０２，１０３に比較して特に低抵抗である必要も
ない。

【００２０】また、配線と電極材料膜との間の拡散・反
応を防止する構造として配線下にバリアメタルを敷く構
造が知られている。この構造は、コンタクトホールを形
成した後にバリアメタル，配線材料の順に堆積し、両者
を同じ配線マスクで同時にパターニングすることによ
り、配線材料と電極材料あるいはシリコン基板との間で
の拡散・反応を防止するもので、バリアメタルとしては
例えばＴｉＮが用いられる。この構造では、コンタクト
ホールが小さくなると、バリアメタルを堆積する際の段
差被覆率が劣化するため、拡散・反応の防止膜としての
能力が低下したり、段差被覆率の劣化を補償するために
バリアメタルの膜厚を増加させるとバリアメタルの内部
応力のためにはがれが生じたりする。これに対し、本実
施例の構造では、導電性の拡散・反応の防止膜はほぼ平
坦な電極材料膜の上に堆積されるので段差被覆率の劣化
は起こらず、小さなコンタクトホールに対しても拡散・
反応の防止膜として有効に機能する。また、それゆえに
段差被覆率劣化を補償するための膜厚増加も不要であ
る。

【００２１】＜実施例２＞次に、本発明の第二の実施例
の断面図を図３に示す。図３は、重ね合わせ電極構造
で、転送電極の中間部に導電性の拡散・反応防止膜をは
さみこむと共に、転送チャネル領域上に配線と転送電極
とのコンタクトを配置した実施例の断面図である。

【００２２】本実施例の構造は基本的には図１に示され
る第一の実施例の構造に準じているが、導電性の拡散・
反応の防止膜が転送電極の最上層ではなく中間層として
はさみこまれている点が異なる。図３で具体的に述べる
と、第一層目の転送電極は、例えば多結晶シリコンから
なる第一の電極材料膜３０２と例えばＷからなる第一の
導電性の拡散・反応の防止膜３２０と例えば多結晶シリ
コンからなる第二の電極材料膜３１２とがこの順に下か
ら積層されて構成されており、これは第二層目の転送電
極も同じで、例えば第一層目の転送電極と同じ材料から
なる第三の電極材料膜３０３と第二の導電性の拡散・反
応の防止膜３２１と第四の電極材料膜３１３とから構成
されている。

【００２３】なお、３００は第一導電型の半導体基板
（例えばｐ型半導体基板）を、３９０は第二導電型の転
送チャネル拡散層(例えばヒ素を拡散して形成したｎ型
拡散層)を、３０１は例えばシリコン酸化膜からなる絶
縁膜を、３０６及び３０４は、それぞれ例えばシリコン
酸化膜からなる第一及び第二の層間絶縁膜を、３０５は
例えばＡｌからなる配線を表わし、配線３０５は、ドラ
イエッチまたはウエットエッチで形成されたコンタクト
ホール３１０を介して、転送チャネル拡散層３９０の上
で図３中央の第一層目の転送電極に接続されている。そ
して、配線３０５が第一層目の転送電極に接触する部分
の下には、第一の導電性の拡散・反応の防止膜３２０が
転送電極の中間部にはさみこまれて存在している。

【００２４】本実施例では、転送電極の中間層に第一の
導電性の拡散・反応の防止膜３２０を設けることによ
り、配線３０５を構成する材料と第一の電極材料膜３０
２との間の拡散・反応が防止され第一の電極材料膜３０
２の仕事関数変化が生じない。従って、転送チャネル拡
散層３９０の直上にコンタクトホール３１０を配置して
もＣＣＤのしきい値電圧は変化せず、転送効率の劣化は
生じない。また、第一の実施例と比較すると、導電性の
拡散・反応の防止膜が転送電極の中間層としてはさみこ
まれているため、プロセス途中における導電性の拡散・
反応の防止膜の露出面積が小さく、導電性の拡散・反応
の防止膜を構成する元素のシリコン基板中への侵入を抑
制することができる。また、図３のような転送電極構造
を形成するにあたっては、第一の電極材料膜３０２と第
一の導電性の拡散・反応の防止膜３２０と第二の電極材
料膜３１２、及び、第三の電極材料膜３０３と第二の導
電性の拡散・反応の防止膜３２１と第四の電極材料膜３
１３は、それぞれ第一層目の転送電極及び第二層目の転
送電極をパターニングするためのマスクにより同時に加
工できるので、マスク枚数は増加しない。以上のように
して、本実施例の構造をとることにより、プロセス工程
数の増加を抑えかつ転送効率の劣化を生じることなく転
送チャネル拡散層上で転送電極と配線とのコンタクトを
形成することができる。

【００２５】なお、第一の実施例と同様、配線３０５と
してＡｌの他にＡｌ合金系材料を、また、第一から第四
までの電極材料膜３０２，３１２，３０３，３１３とし
て多結晶シリコンの他にドープトシリコンまたはアモル
ファスシリコンを用いることが可能であり、この場合、
第一及び第二の導電性の拡散・反応の防止膜３２０，３
２１としてはＷの他に、Ｔｉ，ＭｏまたはＷ，Ｔｉ，Ｍ
ｏのシリサイドまたはそれらの複合膜を用いることがで
きる。

【００２６】＜実施例３＞次に、本発明の第三の実施例
の断面図を図４に示す。図４は、重ね合わせ電極構造
で、転送電極の中間部に絶縁性の拡散・反応防止膜をは
さみこむと共に、転送チャネル領域上に配線と転送電極
とのコンタクトを配置した実施例の断面図である。

【００２７】本実施例の構造は基本的には図３に示され
る第二の実施例の構造に準じているが、転送電極の中間
にはさみこまれている拡散・反応の防止膜が絶縁性であ
り、かつこの絶縁性の防止膜の上下の電極材料膜を電気
的に接続するための接続部を設けている点が第二の実施
例と異なる。

【００２８】図４で具体的に述べると、第一層目の転送
電極は、例えば多結晶シリコンからなる第一の電極材料
膜４０２と例えばシリコン酸化膜からなる第一の絶縁性
の拡散・反応の防止膜４２５と例えば多結晶シリコンか
らなる第二の電極材料膜412とが、この順に下から積層
されて構成されており、また第二層目の転送電極も、例
えば、第一層目の転送電極と同じ材料からなる第三の電
極材料膜４０３と第二の絶縁性の拡散・反応の防止膜４
２７と第四の電極材料膜４１３とから構成されている。
そして、第一の電極材料膜４０２と第二の電極材料膜４
１２、及び第三の電極材料膜４０３と第四の電極材料膜
４１３とを電気的に接続するために、第一及び第二の絶
縁性の拡散・反応の防止膜４２５，４２７には接続部４
２６，４２８が、第一及び第二の絶縁性の拡散・反応の
防止膜４２５，４２７に例えばシリコン酸化膜のドライ
エッチまたはウエットエッチを行うことにより形成され
ている。

【００２９】なお、４００は第一導電型の半導体基板
（例えばｐ型半導体基板）を、４９０は第二導電型の転
送チャネル拡散層(例えばヒ素を拡散して形成したｎ型
拡散層)を、４０１は例えばシリコン酸化膜からなる絶
縁膜を、４０６及び４０４は、それぞれ例えばシリコン
酸化膜からなる第一及び第二の層間絶縁膜を、４０５は
例えばＡｌからなる配線を表わし、配線４０５は、ドラ
イエッチまたはウエットエッチで形成されたコンタクト
ホール４１０を介して、転送チャネル拡散層４９０の上
で図４の中央の第一層目の転送電極に接続されている。
そして、配線４０５が第一層目の転送電極に接触する部
分の下には、第一の絶縁性の拡散・反応の防止膜４２５
が転送電極の中間部にはさみこまれて存在している。ま
た、接続部４２６はコンタクトホール４１０と重ならな
いように配置されている。

【００３０】本実施例では、転送電極の中間層に第一の
絶縁性の拡散・反応の防止膜４２５を設けており、か
つ、接続部４２６はコンタクトホール４１０の直下から
ずらして配置しているため、配線４０５を構成する材料
と第一の電極材料膜４０２との間の拡散・反応が防止さ
れ第一の電極材料膜４０２の仕事関数変化が生じない。
従って、転送チャネル拡散層４９０の直上にコンタクト
ホール４１０を配置してもＣＣＤのしきい値電圧は変化
せず、転送効率の劣化は生じない。また、通常のシリコ
ンプロセスのように、配線４０５にＡｌもしくはＡｌ合
金系材料を用い、第一から第四の電極材料膜４０２，４
１２，４０３，４１３に多結晶シリコンまたはドープト
シリコンまたはアモルファスシリコンを用いた場合、第
一及び第二の絶縁性の拡散・反応の防止膜４２５，４２
７にはシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜またはそれ
らの複合膜を利用できる。これらはシリコンプロセスで
十分な実績のある材料であり、シリコン基板中への汚染
不純物の侵入を増加させることがない。

【００３１】さらに、図４のような転送電極構造を形成
するにあたっては、第一の電極材料膜４０２と第一の絶
縁性の拡散・反応の防止膜４２５と第二の電極材料膜４
１２、及び、第三の電極材料膜４０３と第二の絶縁性の
拡散・反応の防止膜４２７と第四の電極材料膜４１３
は、それぞれ第一層目の転送電極及び第二層目の転送電
極をパターニングするためのマスクにより同時に加工で
きるので、マスク枚数の増加は接続部４２６，４２８を
パターニングするための一枚で済み、図２に示した従来
例より少ないマスク増加枚数となる。

【００３２】以上のようにして、本実施例の構造をとる
ことにより、プロセス工程数の増加を抑えかつ転送効率
の劣化を生じることなく転送チャネル拡散層上で転送電
極と配線とのコンタクトを形成することができる。

【００３３】＜実施例４＞次に、本発明の第四の実施例
の断面図を図５に示す。図５は、重ね合わせ電極構造
で、転送電極の中間部にはさみこんだ絶縁性の拡散・反
応防止膜の上下の電極材料膜の電気的接続を、転送電極
側壁に形成したスペーサにより自己整合的に行うと共
に、転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタク
トを配置した実施例の断面図である。

【００３４】本実施例の構造は基本的には図４に示され
る第三の実施例の構造に準じているが、絶縁性の拡散・
反応の防止膜の上下の電極材料膜の電気的接続のために
この防止膜に穴を開けるのではなく、転送電極側壁に形
成した導電性のスペーサにより、マスクを用いることな
く自己整合的に接続を行っている点が第三の実施例と異
なる。

【００３５】図５で具体的に述べると、例えば多結晶シ
リコンからなる第一の電極材料膜５０２と第二の電極材
料膜５１２、及び第三の電極材料膜５０３と第四の電極
材料膜５１３とを電気的に接続するために、第一層目及
び第二層目の転送電極の側壁に導電性のスペーサ５３
０，５３１が、例えば多結晶シリコンを１００ｎｍ〜５
００ｎｍ程度低圧ＣＶＤにより堆積・ドーピングした
後、シリコンに対する異方性エッチングを行うことによ
り、マスクを用いることなく形成されている。

【００３６】なお、５００は第一導電型の半導体基板
（例えばｐ型半導体基板）を、５９０は第二導電型の転
送チャネル拡散層(例えばヒ素を拡散して形成したｎ型
拡散層)を、５０１は例えばシリコン酸化膜からなる絶
縁膜を、５２０及び５２１は、それぞれ例えばシリコン
酸化膜からなる第一及び第二の絶縁性の拡散・反応の防
止膜を、５０６及び５０４は、それぞれ例えばシリコン
酸化膜からなる第一及び第二の層間絶縁膜を、５０５は
例えばＡｌからなる配線を表わし、配線５０５は、ドラ
イエッチまたはウエットエッチで形成されたコンタクト
ホール５１０を介して、転送チャネル拡散層５９０の上
で図５中央の第一層目の転送電極に接続されている。そ
して、配線５０５が第一層目の転送電極に接触する部分
の下には、第一の絶縁性の拡散・反応の防止膜５２０が
転送電極の中間部にはさみこまれて存在している。

【００３７】本実施例では、第三の実施例の場合と同様
にして、絶縁性の拡散・反応の防止膜５２０，５２１の
働きにより転送チャネル拡散層５９０の直上にコンタク
トホール５１０を配置してもＣＣＤのしきい値電圧は変
化せず、転送効率の劣化は生じない。そして、通常のシ
リコンプロセスのように、配線５０５にＡｌもしくはＡ
ｌ合金系材料を用い、第一から第四の電極材料膜５０
２，５１２，５０３，５１３に多結晶シリコンまたはド
ープトシリコンまたはアモルファスシリコンを用いた場
合、第一及び第二の絶縁性の拡散・反応の防止膜５２
０，５２１にはシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜ま
たはそれらの複合膜を利用できることも第三の実施例と
同じである。

【００３８】また、図５のような転送電極構造を形成す
るにあたっては、第一の電極材料膜５０２と第一の絶縁
性の拡散・反応の防止膜５２０と第二の電極材料膜５１
２、及び、第三の電極材料膜５０３と第二の絶縁性の拡
散・反応の防止膜５２１と第四の電極材料膜５１３は、
それぞれ第一層目の転送電極及び第二層目の転送電極を
パターニングするためのマスクにより同時に加工でき
る。また、拡散・反応の防止膜の上下の電極材料膜を接
続するための導電性のスペーサ５３０，５３１はその形
成にマスクを必要としない。従って、必要なマスク枚数
は増加せず、第三の実施例に比べてもマスク枚数は一枚
少なくて済む。

【００３９】以上のようにして、本実施例の構造をとる
ことにより、プロセス工程数の増加を抑えかつ転送効率
の劣化を生じることなく転送チャネル拡散層上で転送電
極と配線とのコンタクトを形成することができる。

【００４０】＜実施例５＞次に、本発明の第五の実施例
の断面図を図６ないし図９に示す。図６ないし図９は、
単層電極構造で、転送電極に拡散・反応防止膜を設ける
と共に、転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコン
タクトを配置した実施例の断面図である。

【００４１】本実施例の図６ないし図９の構造は、基本
的にはそれぞれ図１に示される第一の実施例から図５に
示される第四の実施例の構造に準じているが、転送電極
が単一の層を切断分離して形成された単層電極構造とな
っている点が異なる。

【００４２】以下、図で説明する。ＣＣＤを駆動する複
数の転送電極は、例えば多結晶シリコンからなる電極材
料膜６０２と例えばＷからなる導電性の拡散・反応の防
止膜６２０とがこの順に積層されて構成されており、転
送電極の最上層が導電性の拡散・反応の防止膜からなっ
ている。しかもこの二つの膜からなる単一の電極層を切
断分離してすべての転送電極を形成しているため、転送
電極は間隙を隔てて配置され、転送電極同士の重なりが
ない。

【００４３】また、図７は、単層構造の転送電極の中間
層に導電性の拡散・反応の防止膜７２０をはさみこんだ
例であり、図８は、単層構造の転送電極の中間層に絶縁
性の拡散・反応の防止膜８２５をはさみこみ、かつこの
拡散・反応の防止膜８２５にウエットまたはドライエッ
チにより形成した接続部８２６でその上下の電極材料膜
を電気的に接続した例であり、図９は、単層構造の転送
電極の中間層に絶縁性の拡散・反応の防止膜９２５をは
さみこみ、かつこの拡散・反応の防止膜925に孔を開け
るのではなく、導電性のスペーサ９１６を転送電極の側
壁にマスク無しで自己整合的に形成することにより上下
の電極材料膜を電気的に接続した例である。

【００４４】なお、６００，７００，８００，９００は
第一導電型の半導体基板（例えばｐ型半導体基板）を、
６９０，７９０，８９０，９９０は第二導電型の転送チ
ャネル拡散層（例えばヒ素を拡散して形成したｎ型拡散
層）を、６０１，７０１，８０１，９０１は例えばシリ
コン酸化膜からなる絶縁膜を、７０２，８０２，９０２
は例えば多結晶シリコンからなる第一の電極材料膜を、
７１２，８１２，９１２は例えば多結晶シリコンからな
る第二の電極材料膜を、７２０は例えばＷからなる導電
性の拡散・反応の防止膜を、８２５，９２５は例えばシ
リコン酸化膜からなる絶縁性の拡散・反応の防止膜を、
６０４，７０４，８０４，９０４は例えばシリコン酸化
膜からなる層間絶縁膜を、６０５，７０５，８０５，９
０５は例えばＡｌからなる配線を表わし、配線６０５，
７０５，８０５，９０５はそれぞれドライエッチまたは
ウエットエッチで形成されたコンタクトホール６１０，
７１０，８１０，９１０を介して転送チャネル拡散層の
上で各図中央の転送電極に接続されている。また、接続
部８２６はコンタクトホール８１０と重ならないように
配置されている。さらに、９１６は、例えば多結晶シリ
コンを１００nmないし５００ｎｍ程度低圧ＣＶＤにより
堆積・ドーピングした後、シリコンに対する異方性エッ
チングを行うことにより形成された導電性のスペーサで
ある。

【００４５】本実施例では、転送電極に拡散・反応の防
止膜を設けることにより、第一ないし第四の実施例と同
様に、配線を構成する材料と拡散・反応の防止膜の下の
電極材料膜との間の拡散・反応が防止される。従って、
転送チャネル拡散層の直上にコンタクトホールを配置し
てもＣＣＤのしきい値電圧は変化せず、転送効率の劣化
は生じない。

【００４６】また、図６，図７のような転送電極構造を
形成するにあたっては、電極材料膜と拡散・反応の防止
膜は転送電極をパターニングするためのマスクにより同
時に加工できるので、マスク枚数は増加しない。図８で
は、接続部８２６を加工するためのマスクが一枚必要に
なるが、これを加えても図２に示した従来例よりマスク
枚数増加は一枚少ない。図９では、絶縁性の拡散・反応
の防止膜の上下にある電極材料層を接続するための導電
性のスペーサの形成にマスクは不要であるので、やはり
マスク枚数は増加しない。

【００４７】さらに、本実施例では、転送電極を単一の
層の切断分離により形成しているため転送電極間の重な
りがない。従って、転送電極間の重なり部分での電極間
短絡や、第二層目以降の転送電極を加工する際に下層の
転送電極による段差部分でエッチング残りが生じること
による電極間短絡が防止される。また、転送電極の重な
りによる段差がないため配線の下地の平坦化が容易であ
り、従って平坦化プロセスの複雑化と配線の断線を共に
防ぐことができる。

【００４８】また、図９に示される実施例では、上下の
電極材料膜を接続するための導電性のスペーサ９１６に
より転送電極間間隙の間隔を狭めることができるので、
用いているプロセスでの最小加工寸法よりも小さな転送
電極間隔を実現でき、転送効率の劣化を一層防止するこ
とができる。

【００４９】以上のようにして、本実施例の構造をとる
ことにより、プロセス工程数の増加を抑えかつ転送効率
の劣化を生じることなく転送チャネル拡散層上で転送電
極と配線とのコンタクトを形成することができる。

【００５０】なお、第一の実施例と同様、配線としてＡ
ｌ合金系材料を、また、電極材料膜としてドープトシリ
コンまたはアモルファスシリコンを用いることも可能で
あり、この場合、導電性の拡散・反応の防止膜としては
Ｗの他に、Ｔｉ，ＭｏまたはＷ，Ｔｉ，Ｍｏのシリサイ
ドまたはそれらの複合膜を、絶縁性の拡散・反応の防止
膜としてはシリコン酸化膜の他に、シリコン窒化膜また
はそれらの複合膜を用いることができる。

【００５１】＜実施例６＞次に、本発明の第六の実施例
の断面図を図１０ないし図１２に示す。図１０ないし図
１２は、単層電極構造で、転送チャネル領域上に配線と
転送電極とのコンタクトを配置すると共に、配線が転送
電極に接触する領域に限定して拡散・反応防止膜を設け
た実施例の断面図である。

【００５２】本実施例の各図の構造は、基本的には、図
１０は第五の実施例の図６に示される構造に、図１１は
図７の構造に、図１２は図８の構造にそれぞれ準じてい
るが、拡散・反応の防止膜が配線と転送電極の接触する
領域もしくはその領域下に限定して設けられている点が
異なる。

【００５３】以下、図で説明する。図１０では、転送電
極は、例えば多結晶シリコンからなる電極材料膜１００
２と例えばＷからなる導電性の拡散・反応の防止膜１０
２０とで構成されており、例えばＡｌからなる配線１０
０５が転送電極に接触する部分に限定して導電性の拡散
・反応の防止膜１０２０が形成されている。従って、図
１０の中で配線１００５の接触していない他の転送電極
については、電極材料膜１００２の上層に拡散・反応の
防止膜が設けられていない。

【００５４】図１１は、転送電極の中間層に導電性の拡
散・反応の防止膜１１２０をはさみこみ、この拡散・反
応の防止膜１１２０を配線が転送電極に接触する領域下
に限定して形成した例である。

【００５５】図１２は転送電極の中間層に絶縁性の拡散
・反応の防止膜１２２０をはさみこみ、この拡散・反応
の防止膜１２２０を配線が転送電極に接触する領域下に
限定して形成した例である。また、図１２で拡散・反応
の防止膜１２２０の上下の電極材料膜の電気的接続は、
絶縁性の拡散・反応の防止膜１２２０を配線の接触する
領域下に限定したことにより自動的に実現される。

【００５６】なお、１０００，１１００，１２００は第
一導電型の半導体基板（例えばｐ型半導体基板）を、１
００１，１１０１，１２０１は例えばシリコン酸化膜か
らなる絶縁膜を、１０９０，１１９０，１２９０は第二
導電型の転送チャネル拡散層（例えばヒ素を拡散して形
成したｎ型拡散層）を、１１０２，１２０２は例えば多
結晶シリコンからなる第一の電極材料膜を、１１１２，
１２１２は例えば多結晶シリコンからなる第二の電極材
料膜を、１１２０は例えばＷからなる導電性の拡散・反
応の防止膜を、１２２０は例えばシリコン酸化膜からな
る絶縁性の拡散・反応の防止膜を、１００４，１１０
４，１２０４は例えばシリコン酸化膜からなる層間絶縁
膜を、１００５，１１０５，１２０５は例えばＡｌから
なる配線を、１０１０，１１１０，１２１０は例えばシ
リコン酸化膜に対するドライエッチまたはウエットエッ
チで形成されたコンタクトホールを示す。

【００５７】本実施例では、第五の実施例と同様に、転
送チャネル拡散層の直上にコンタクトホールを配置して
もＣＣＤのしきい値電圧は変化せず、転送効率の劣化は
生じない。また、本実施例のような転送電極構造を形成
するにあたっては、マスク枚数の増加は拡散・反応の防
止膜のパターニングのための一枚のみである。これは図
２に示した従来例より少ない。

【００５８】さらに、図１０と図１１では導電性の拡散
・反応の防止膜が配線の接触する領域もしくはその領域
下に限定して設けられているため、プロセス途中におけ
る導電性の拡散・反応の防止膜の露出面積が小さく、導
電性の拡散・反応の防止膜を構成する元素のシリコン基
板中への侵入を抑制することができる。

【００５９】以上のようにして、本実施例の構造をとる
ことにより、プロセス工程数の増加を抑えかつ転送効率
の劣化を生じることなく転送チャネル拡散層上で転送電
極と配線とのコンタクトを形成することができる。

【００６０】なお、第五の実施例と同様、配線としてＡ
ｌもしくはＡｌ合金系材料を、また、電極材料膜として
多結晶シリコンまたはドープトシリコンまたはアモルフ
ァスシリコンを用いた場合、導電性の拡散・反応の防止
膜としてはＷ，Ｔｉ，Ｍｏまたはそのシリサイドまたは
それらの複合膜を、また絶縁性の拡散・反応の防止膜と
してはシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜またはそれ
らの複合膜を用いることができる。

【００６１】＜実施例７＞次に、本発明の第七の実施例
の断面図を図１３に示す。図１３は、単層電極構造で、
転送電極の最上層を導電性の拡散・反応防止膜で構成し
て転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタクト
を配置すると共に、導電性の拡散・反応防止膜を絶縁膜
で覆った後に転送電極のパターニングをするようにした
実施例の断面図である。

【００６２】本実施例の構造は基本的には第五の実施例
の図６に示される構造に準じているが、転送電極最上層
の導電性の拡散・反応防止膜の上に絶縁膜が設けられて
いる点が異なる。

【００６３】図１３で説明すると、転送電極は、例えば
多結晶シリコンからなる電極材料膜１３０２と例えばＷ
からなる導電性の拡散・反応の防止膜１３２０とがこの
順に下から積層されて構成され、さらにその上に例えば
シリコン酸化膜からなる第二の絶縁膜１３１５が積層さ
れており、これら三つの膜は転送電極形成のためのマス
クパターンでパターニングされる。

【００６４】本実施例では、転送電極の最上層に導電性
の拡散・反応の防止膜１３２０を設けることにより、第
五の実施例の図６と同様に、転送チャネル拡散層１３９
０の直上にコンタクトホール１３１０を配置しても転送
効率の劣化は生じない。

【００６５】また、本実施例では導電性の拡散・反応の
防止膜１３２０の上に第二の絶縁膜１３１５を設けてい
るので導電性の拡散・反応の防止膜１３２０の露出面積
が小さく、導電性の拡散・反応の防止膜を構成する元素
のシリコン基板中への侵入を抑制することができる。さ
らに、電極材料膜１３０２と導電性の拡散・反応の防止
膜１３２０と第二の絶縁膜とは転送電極をパターニング
するためのマスクにより同時に加工できるので、マスク
枚数は増加しない。

【００６６】以上のようにして、本実施例の構造をとる
ことにより、プロセス工程数の増加を抑えかつ転送効率
の劣化を生じることなく転送チャネル拡散層上で転送電
極と配線とのコンタクトを形成することができる。

【００６７】なお、本実施例の構造は、第五の実施例の
図７ないし図９のように、転送電極の中間に導電性また
は絶縁性の拡散・反応防止膜をはさみこんだ構造や、図
１０ないし図１２に示された第六の実施例のように配線
が転送電極に接触する領域に限定して拡散・反応防止膜
を設けた構造でも適用できることは言うまでもない。

【００６８】＜実施例８＞次に、本発明の第八の実施例
の断面図を図１４に示す。図１４は、単層電極構造で、
転送電極の最上層を導電性の拡散・反応防止膜で構成し
て転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタクト
を配置すると共に、導電性の拡散・反応防止膜を絶縁膜
で覆った後に転送電極のパターニングを行いかつ転送電
極側壁に自己整合的に導電性のスペーサを設けた実施例
の断面図である。

【００６９】本実施例の構造は基本的には図１３に示さ
れる第七の実施例の構造に準じているが、転送電極側壁
に自己整合的に導電性のスペーサを設けた点が異なる。

【００７０】図１４で説明すると、転送電極は、例えば
多結晶シリコンからなる電極材料膜１４０２と例えばＷ
からなる導電性の拡散・反応の防止膜１４２０とがこの
順に下から積層されて構成され、さらにその上には例え
ばシリコン酸化膜からなる第二の絶縁膜１４１５が積層
され、側壁には例えば多結晶シリコンからなる導電性の
スペーサ１４１６が転送電極の一部として形成されてい
る。

【００７１】本実施例では、転送電極の最上層に導電性
の拡散・反応の防止膜１４２０を設けることにより、第
七の実施例と同様に、転送チャネル拡散層１４９０の直
上にコンタクトホール１４１０を配置しても転送効率の
劣化は生じない。また、単層電極構造による利点は第五
の実施例に、導電性の拡散・反応の防止膜１４２０の上
に第二の絶縁膜１４１５を設けていることの利点は第七
の実施例に述べた通りである。

【００７２】図１４のような転送電極構造を形成するに
あたっては、第一の電極材料膜1402と導電性の拡散・反
応の防止膜１４２０と第二の絶縁膜１４１５は転送電極
をパターニングするためのマスクにより同時に加工でき
る。また、導電性のスペーサ１４１６はその形成にマス
クを必要としない。すなわち、例えば多結晶シリコンを
１００ｎｍないし５００ｎｍ程度低圧ＣＶＤにより堆積
・ドーピングした後、シリコンに対する異方性エッチン
グを行うことにより転送電極の側壁に自己整合的に導電
性のスペーサを形成することができる。従って、必要な
マスク枚数は増加しない。

【００７３】さらに、この導電性のスペーサ１４１６に
より転送電極間間隙の間隔を狭めることができるので、
用いているプロセスでの最小加工寸法を縮小することな
く転送電極間隔を狭めて転送効率の劣化を防止すること
ができる。

【００７４】以上のようにして、本実施例の構造をとる
ことにより、プロセス工程数の増加を抑えかつ転送効率
の劣化を生じることなく転送チャネル拡散層上で転送電
極と配線とのコンタクトを形成することができる。

【００７５】＜実施例９＞次に、本発明の第九の実施例
の断面図を図１５に示す。図１５は、単層電極構造で、
転送電極の最上層を導電性の拡散・反応防止膜で構成し
て転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタクト
を配置すると共に、導電性の拡散・反応防止膜を絶縁膜
で覆い、その絶縁膜をパターニングした後にその絶縁膜
の側壁に自己整合的にスペーサを設けてから転送電極を
加工した実施例の断面図である。本実施例の構造は基本
的には図１３に示される第七の実施例の構造に準じてい
るが、導電性の拡散・反応の防止膜を覆っている第二の
絶縁膜の側壁に自己整合的にスペーサが設けられてお
り、かつ電極材料膜と導電性の拡散・反応の防止膜はこ
の第二の絶縁膜とその側壁のスペーサとをマスクとして
パターニングされている点が異なる。

【００７６】図１５で説明すると、転送電極は、例えば
多結晶シリコンからなる電極材料膜１５０２と例えばＷ
からなる導電性の拡散・反応の防止膜１５２０とで構成
され、その上に例えばシリコン酸化膜からなる第二の絶
縁膜１５１５とスペーサ1516とが形成されている。そし
て、転送電極は第二の絶縁膜１５１５とスペーサ1516と
をマスクとしてパターニングされている。

【００７７】本実施例では、転送電極の最上層に導電性
の拡散・反応の防止膜１５２０を設けることにより、第
七の実施例と同様に、転送チャネル拡散層１５９０の直
上にコンタクトホール１５１０を配置しても転送効率の
劣化は生じない。また、単層電極構造による利点は第五
の実施例に、導電性の拡散・反応の防止膜１５２０の上
に第二の絶縁膜１５１５を設けていることの利点は第七
の実施例に述べた通りである。

【００７８】図１５のような転送電極構造を形成するに
あたっては、まず第二の絶縁膜1515のみをパターニング
した後、例えばシリコン酸化膜を５０ｎｍないし５００
ｎｍ程度低圧ＣＶＤにより堆積し、シリコン酸化膜に対
する異方性エッチングを行うことにより、第二の絶縁膜
１５１５の側壁にスペーサ１５１６を自己整合的にマス
ク無しで形成する。その後で、第二の絶縁膜１５１５と
スペーサ１５１６とをマスクとして、導電性の拡散・反
応の防止膜１５２０と電極材料膜１５０２とをパターニ
ングすれば良い。従って、必要なマスク枚数は増加しな
い。

【００７９】さらに、このスペーサ１５１６により転送
電極間間隙の間隔を狭めることができるので、用いてい
るプロセスでの最小加工寸法を縮小することなく転送電
極間隔を狭めて転送効率の劣化を防止することができ
る。しかも、図１４に示される第八の実施例では、導電
性のスペーサ１４１６によって覆われる部分の第一の絶
縁膜１４０１が、電極材料膜１４０２のパターニングの
際に一度露出するのに対し、本実施例ではスペーサ１５
１６をマスクとして形成される電極部分の第一の絶縁膜
１５０１は電極材料膜１５０２に覆われたままであり露
出することはない。このため、本実施例の構造では第一
の絶縁膜１５０１の汚染や損傷が抑制され、耐圧劣化な
どの問題が起こるおそれが少ない。

【００８０】以上のようにして、本実施例の構造をとる
ことにより、プロセス工程数の増加を抑えかつ転送効率
の劣化を生じることなく転送チャネル拡散層上で転送電
極と配線とのコンタクトを形成することができる。

【００８１】なお、本実施例の構造は、第五の実施例の
図７ないし図９のように、転送電極の中間に導電性また
は絶縁性の拡散・反応防止膜をはさみこんだ構造や、図
１０ないし図１２に示された第六の実施例のように配線
が転送電極に接触する領域に限定して拡散・反応防止膜
を設けた構造でも適用できることは言うまでもない。

【００８２】＜実施例１０＞次に、本発明の第十の実施
例の断面図を図１６に示す。図１６は、単層電極構造
で、転送電極の最上層を導電性の拡散・反応防止膜で構
成して転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタ
クトを配置すると共に、導電性の拡散・反応防止膜の上
部を絶縁膜で、また、導電性の拡散・反応防止膜の側壁
部を自己整合的に形成したスペーサで覆った後に転送電
極を加工した実施例の断面図である。

【００８３】本実施例の構造は基本的には図１５に示さ
れる第九の実施例の構造に準じているが、図１５では第
二の絶縁膜１５１５の側壁に限定されていたスペーサ15
16が、本実施例では導電性の拡散・反応の防止膜の側壁
にまで延在している点が異なる。

【００８４】図１６で説明すると、転送電極は、例えば
多結晶シリコンからなる電極材料膜１６０２と例えばＷ
からなる導電性の拡散・反応の防止膜１６２０とで構成
され、その上に例えばシリコン酸化膜からなる第二の絶
縁膜１６１５が形成されている。そして、例えばシリコ
ン酸化膜からなるスペーサ１６１６は、第二の絶縁膜１
６１５の側壁だけでなく導電性の拡散・反応の防止膜１
６２０の側壁までを覆っており、電極材料膜１６０２は
このスペーサ１６１６と第二の絶縁膜１６１５とをマス
クとしてパターニングされている。

【００８５】本実施例では、転送電極の最上層に導電性
の拡散・反応の防止膜１６２０を設けることにより、第
十の実施例と同様に、転送チャネル拡散層１６９０の直
上にコンタクトホール１６１０を配置しても転送効率の
劣化は生じない。また、単層電極構造による利点は第五
の実施例に、導電性の拡散・反応の防止膜１６２０の上
に第二の絶縁膜１６１５を設けていることの利点は第七
の実施例に述べた通りである。

【００８６】図１６のような転送電極構造を形成するに
あたっては、まず第二の絶縁膜1615と導電性の拡散・反
応の防止膜１６２０のみをパターニングした後、例えば
シリコン酸化膜を１００ｎｍないし５００ｎｍ程度低圧
ＣＶＤにより堆積し、シリコン酸化膜に対する異方性エ
ッチングを行うことにより、第二の絶縁膜１６１５と導
電性の拡散・反応の防止膜１６２０の側壁にスペーサ１
６１６を自己整合的にマスク無しで形成する。その後
で、第二の絶縁膜１６１５とスペーサ１６１６とをマス
クとして、電極材料膜１６０２をパターニングすれば良
い。従って、必要なマスク枚数は増加しない。

【００８７】さらに、このスペーサ１６１６による転送
電極間間隙の縮小の利点及びスペーサ１６１６により張
り出した電極部分のゲート絶縁膜が保護される利点につ
いては第九の実施例で述べた通りである。

【００８８】しかも、本実施例の構造では、スペーサ１
６１６に絶縁性の材料を用いた場合、相対する転送電極
間の寄生容量が図１５に示される第九の実施例の構造よ
りも小さくなるという利点がある。なぜなら、第十二の
実施例の構造では電極材料膜１５０２及び導電性の拡散
・反応の防止膜１５２０とはそれぞれ同じ距離で隣接転
送電極と対向しているが、本実施例では、導電性の拡散
・反応の防止膜1620は電極材料膜１６０２に比べ、スペ
ーサ１６１６の幅の二倍だけ対向距離が大きくなってお
り、この結果対向する転送電極間の容量が減少するから
である。そして、このことは、転送電極を高速に駆動す
る上で有利に働くことはいうまでもない。

【００８９】以上のようにして、本実施例の構造をとる
ことにより、プロセス工程数の増加を抑えかつ転送効率
の劣化を生じることなく転送チャネル拡散層上で転送電
極と配線とのコンタクトを形成し、かつより高速駆動に
適した転送電極構造を形成することができる。

【００９０】＜実施例１１＞次に、本発明の第十一の実
施例の断面図を図１７に示す。図１７は、単層電極構造
で、転送電極の中間層を導電性の拡散・反応防止膜で構
成して転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタ
クトを配置すると共に、導電性の拡散・反応防止膜を電
極材料膜と絶縁膜で覆った後に転送電極のパターニング
を行いかつその絶縁膜と電極材料膜と導電性の拡散・反
応防止膜の側壁に自己整合的にスペーサを設けた実施例
の断面図である。

【００９１】本実施例の構造は基本的には図１６に示さ
れる第十の実施例の構造に準じているが、導電性の拡散
・反応の防止膜が転送電極の中間層として設けられてい
る点が異なる。

【００９２】図１７で説明すると、転送電極は、例えば
多結晶シリコンからなる第一の電極材料膜１７０２と例
えばＷからなる導電性の拡散・反応の防止膜１７２０と
例えば多結晶シリコンからなる第二の電極材料膜１７１
２とで構成され、その上に例えばシリコン酸化膜からな
る第二の絶縁膜１７１５が形成されている。そして、導
電性の拡散・反応の防止膜１７２０と第二の電極材料膜
１７１２と第二の絶縁膜１７１５の側壁に例えばシリコ
ン酸化膜からなるスペーサ１７１６が設けられている。

【００９３】本実施例は、第十の実施例と同様の効果を
有するが、導電性の拡散・反応の防止膜が転送電極の中
間層として設けられているので、導電性の拡散・反応の
防止膜を構成する元素のシリコン基板中への侵入を一層
抑制することができる。

【００９４】なお、図１３から図１７で、１３００，１
４００，１５００，１６００，1700は第一導電型の半導
体基板（例えばｐ型半導体基板）を、１３９０，１４９
０，１５９０，１６９０，１７９０は第二導電型の転送
チャネル拡散層（例えばヒ素を拡散して形成したｎ型拡
散層）を、１３０１，１４０１，１５０１，１６０１，
１７０１は例えばシリコン酸化膜からなる第一の絶縁膜
を、１３０４，1404，１５０４，１６０４，１７０４は
例えばシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜を、１３０
５，１４０５，１５０５，１６０５，１７０５は例えば
Ａｌからなる配線を、１３１０，１４１０，１５１０，
１６１０，１７１０は例えばシリコン酸化膜に対するド
ライエッチまたはウエットエッチで形成されたコンタク
トホールを示す。

【００９５】また、配線１３０５，１４０５，１５０
５，１６０５，１７０５としてＡｌもしくはＡｌ合金系
材料を用い、電極材料膜１３０２，１４０２，１５０
２，1602及び第一の電極材料膜１７０２及び第二の電極
材料膜１７１２として多結晶シリコンまたはドープトシ
リコンまたはアモルファスシリコンを用いた場合、導電
性の拡散・反応の防止膜１３２０，１４２０，１５２
０，１６２０，１７２０としてはＷ，Ｔｉ，Ｍｏまたは
そのシリサイドまたはそれらの複合膜を、また、第二の
絶縁膜１３１５，１４１５，１５１５，１６１５，１７
１５としてはシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜また
はそれらの複合膜を用いることができる。また、導電性
のスペーサ１４１６としては、多結晶シリコンまたはド
ープトシリコンまたはアモルファスシリコンを用いても
よく、あるいはＷ，Ｔｉ，Ｍｏのシリサイドでも良い。
また、スペーサ１５１６，１６１６，１７１６として
は、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜または多結晶
シリコンまたはドープトシリコンまたはアモルファスシ
リコンでも良い（ただし、スペーサ１６１６及び１７１
６に多結晶シリコンまたはドープトシリコンまたはアモ
ルファスシリコン、Ｗ，Ｔｉ，Ｍｏのシリサイドなどの
導電性材料を用いた場合には、対向する転送電極間の寄
生容量を低減する効果は低下する）。

【００９６】＜実施例１２＞次に、本発明の第十二の実
施例の断面図を図１８ないし図２２に示す。図１８ない
し図２２は、単層電極構造で、転送電極の中間層を絶縁
性の拡散・反応防止膜で構成して転送チャネル領域上に
配線と転送電極とのコンタクトを配置すると共に、転送
電極の側壁に自己整合的に形成した薄い接続層により、
絶縁性の拡散・反応防止膜の上下の電極材料膜を接続し
た構造の製造方法を示す実施例である。

【００９７】図１８は、第一導電型の半導体基板１８０
０内に第二導電型の転送チャネル拡散層１８９０を形成
し、第一導電型の半導体基板１８００の表面にゲート絶
縁膜となる第一の絶縁膜１８０１を、例えば熱酸化によ
り１０ｎｍないし２００ｎｍ程度形成した後、第一の電
極材料膜１８０２を、例えば低圧ＣＶＤ法により多結晶
シリコンを２０ｎｍないし２００ｎｍ程度堆積・ドーピ
ングすることにより形成し、その上に絶縁性の拡散・反
応の防止膜１８２５を、例えば低圧ＣＶＤ法によりシリ
コン酸化膜を１０ｎｍないし１００ｎｍ程度堆積して形
成し、その上に第二の電極材料膜１８１２を例えば低圧
ＣＶＤ法により多結晶シリコンを５０nmないし３００ｎ
ｍ程度堆積・ドーピングすることにより形成し、さらに
その上に第二の絶縁膜１８１５を、例えば低圧ＣＶＤ法
によりシリコン酸化膜を５０ｎｍないし３００ｎｍ程度
堆積して形成したところである。

【００９８】次に、転送電極をパターニングするための
マスクを用いて、第二の絶縁膜1815，第二の電極材料膜
１８１２，絶縁性の拡散・反応の防止膜１８２５，第一
の電極材料膜１８０２をエッチングする（図１９）。

【００９９】さらに、第一の電極材料膜１８０２と第二
の電極材料膜１８１２とを接続するための第三の電極材
料膜１８１７を、例えば低圧ＣＶＤ法により多結晶シリ
コンを５０ｎｍないし２００ｎｍ程度堆積・ドーピング
することにより形成し、その上に第三の絶縁膜１８１８
を、例えば低圧ＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を５０ｎ
ｍないし３００ｎｍ程度堆積して形成する（図２０）。
この第三の絶縁膜1818はスペーサとなり第三の電極材料
膜１８１７をエッチングする際のマスクとなる。

【０１００】そして、例えばシリコン酸化膜に対する異
方性ドライエッチングを行うことにより、絶縁性のスペ
ーサ１８１６を側壁部分に自己整合的に形成し、この絶
縁性のスペーサ１８１６をマスクとして第三の電極材料
膜１８１７をエッチングする（図２１）。

【０１０１】最後に、層間絶縁膜１８０４として、例え
ばＰＳＧを常圧ＣＶＤ法により200ｎｍないし７００ｎ
ｍ程度堆積した後に、コンタクトホール１８１０を、例
えばシリコン酸化膜に対するドライエッチングにより開
口し、配線１８０５を、例えばＡｌをスパッタリングで
２００ｎｍないし１０００ｎｍ程度堆積しパターニング
して完成する（図２２）。

【０１０２】本実施例では、転送電極の中間層に絶縁性
の拡散・反応の防止膜１８２５を設けることにより、転
送チャネル拡散層１８９０の直上にコンタクトホール18
10を配置しても転送効率の劣化は生じない。また、単層
電極構造による利点は第五の実施例に述べた通りであ
る。また、第五の実施例の図９のように導電性のスペー
サで上下の電極層を接続した場合に比べると、本実施例
では絶縁性のスペーサ１８１６の幅の分だけ転送電極側
壁間の距離が大きくなっている領域が存在する。これに
より、隣接する転送電極間の最小距離を同じにして比較
すれば、転送電極の対向する側壁間に生じる寄生容量が
第五の実施例よりも小さくなり、より転送電極の高速駆
動に適した構造となる。

【０１０３】また、上記のように、必要なマスクは転送
電極のパターニングのためのマスクだけであり、マスク
枚数の増加はない。

【０１０４】以上のようにして、本実施例の製造方法を
とることにより、プロセス工程数の増加を抑えかつ転送
効率の劣化を生じることなく転送チャネル拡散層上で転
送電極と配線とのコンタクトを形成し、しかも転送電極
間の寄生容量を小さくできる。

【０１０５】なお、第一ないし第三の電極材料膜１８０
２，１８１２，１８１７はドープトシリコンまたはアモ
ルファスシリコンでも良く、絶縁性の拡散・反応の防止
膜１８２５及び第二の絶縁膜１８１５及び第三の絶縁膜
１８１８はシリコン窒化膜もしくはシリコン酸化膜とシ
リコン窒化膜との複合膜でも良い。また、第三の電極材
料膜１８１７にＷ，Ｔｉ，Ｍｏまたはそのシリサイドま
たはそれらの複合膜を用いることも可能で、この場合、
転送電極側壁に斜めに入射する光の侵入を防止でき、ス
メア雑音を抑制することができる。

【０１０６】また、多結晶シリコンからなる単層構造の
転送電極を覆うように導体膜を形成している従来例とし
て、特開平4−302151 号公報がある。この従来例では、
例えばＷ膜を多結晶シリコンからなる単層構造の転送電
極に選択的に成長させており、従って、転送電極の側壁
部分も含めて転送電極全体がＷ膜で覆われることにな
る。一方、本実施例の製造方法では、斜め入射光の侵入
防止に効果的な転送電極の側壁部分のみを遮光性材料で
覆うことができ、スメアを十分に抑圧しつつ、上記従来
例と比較して遮光性材料の露出面積が小さいという利点
を有する。

【０１０７】＜実施例１３＞次に、本発明の第十三の実
施例の断面図を図２３ないし図２５に示す。図２３ない
し図２５は、単層電極構造で、転送電極の中間層を絶縁
性の拡散・反応防止膜で構成して転送チャネル領域上に
配線と転送電極とのコンタクトを配置すると共に、転送
電極の側壁に自己整合的に形成した２層の接続層によ
り、絶縁性の拡散・反応防止膜の上下の電極材料膜を接
続した構造の製造方法を示す実施例である。

【０１０８】本実施例は、基本的には図１８ないし図２
２に示された第十二の実施例に準じているが、第十二の
実施例では絶縁性の拡散・反応防止膜の上下の電極材料
膜を接続するための接続層を１回で形成しているのに対
し、本実施例では２回に分けて形成している点が異な
る。

【０１０９】以下、図で説明する。図２３は、第十二の
実施例の図１９に相当する構造に第三の電極材料膜２３
１７を、例えば低圧ＣＶＤ法により多結晶シリコンを２
０nmないし１００ｎｍ程度堆積・ドーピングすることに
より形成したところである。

【０１１０】次に、第四の電極材料膜２３１９を、例え
ば低圧ＣＶＤ法により多結晶シリコンを２０ｎｍないし
１００ｎｍ程度堆積・ドーピングすることにより形成
し、その上にさらに第三の絶縁膜２３１８を、例えば低
圧ＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を５０ｎｍないし３０
０ｎｍ程度堆積して形成する（図２４）。

【０１１１】そして、例えばシリコン酸化膜に対する異
方性ドライエッチングにより第三の絶縁膜２３１８から
絶縁性のスペーサ２３１６を作り、この絶縁性のスペー
サ２３１６をマスクとして第三及び第四の電極材料膜２
３１７，２３１９をエッチングする。さらに、層間絶縁
膜２３０４を、例えばＰＳＧを常圧ＣＶＤ法により２０
０ｎｍないし７００ｎｍ程度堆積した後に、コンタクト
ホール２３１０を、例えばシリコン酸化膜に対するドラ
イエッチングにより開口し、配線２３０５を、例えばＡ
ｌをスパッタリングで２００ｎｍないし１０００ｎｍ程
度堆積しパターニングして完成する（図２５）。

【０１１２】本実施例では、絶縁性の拡散・反応防止膜
の上下の電極材料膜を接続するための接続層を２回に分
けて形成している。このような製造方法をとることによ
り、１回目の第三の電極材料膜２３１７の膜厚を十分小
さくでき、これにより第三の電極材料膜２３１７の上か
らイオン打ち込みを障害なく行うことが可能となる。そ
して、最終的には第四の電極材料膜２３１９を重ねて形
成して、電極間隙をはさむ部分での電極の厚さを必要な
値にすることができる。このとき、第三の電極材料膜２
３１７と第四の電極材料膜２３１９の膜厚の和は、対向
する転送電極の容量を低減できなおかつ電極間隙下の転
送チャネル領域に対して適度なフリンジ電界が及ぶよう
な値にするのが望ましい。

【０１１３】なお、第三及び第四の電極材料膜２３１
７，２３１９はドープトシリコンまたはアモルファスシ
リコンでも良く、また、第三及び第四の電極材料膜２３
１７，２３１９にＷ，Ｔｉ，Ｍｏまたはそのシリサイド
またはそれらの複合膜を用いることも可能で、この場
合、転送電極側壁に斜めに入射する光の侵入を防止で
き、スメア雑音を抑制することができる。その他の部分
の材料については、第十二の実施例中の対応する部分に
関する記述に準ずる。

【０１１４】また、２３００は第一導電型の半導体基板
を、２３０１はゲート絶縁膜となる第一の絶縁膜を、２
３９０は第二導電型の転送チャネル拡散層を、２３０２
は第一の電極材料膜を、２３２５は絶縁性の拡散・反応
の防止膜を、２３１２は第二の電極材料膜を、２３１５
は第二の絶縁膜を示す。

【０１１５】＜実施例１４＞次に、本発明の第十四の実
施例の断面図を図２６ないし図２８に示す。図２６ない
し図２８は、単層電極構造で、転送電極の中間層を絶縁
性の拡散・反応防止膜で構成して転送チャネル領域上に
配線と転送電極とのコンタクトを配置すると共に、転送
電極の側壁に自己整合的に形成した接続層により、絶縁
性の拡散・反応防止膜の上下の電極材料膜を接続した構
造の製造方法を示す実施例であり、特に、接続層を自己
整合的に形成するためのスペーサを、接続層と同じ材料
で形成した場合を示している。

【０１１６】本実施例は、基本的には図１８ないし図２
２に示された第十二の実施例に準じているが、第十二の
実施例でのスペーサ１８１６を絶縁膜ではなく電極材料
膜から形成している点が異なる。

【０１１７】以下、図で説明する。図２６は、第十二の
実施例の図１９に相当する構造に第三の電極材料膜２６
１７を、例えば低圧ＣＶＤ法により多結晶シリコンを２
０nmないし１００ｎｍ程度堆積・ドーピングすることに
より形成したところである。

【０１１８】次に、第四の電極材料膜２６１９を、例え
ば低圧ＣＶＤ法により多結晶シリコンを５０ｎｍないし
３００ｎｍ程度堆積・ドーピングすることにより形成す
る（図２５）。このとき、第四の電極材料膜２６１９の
材料は第三の電極材料膜２６１７と同じものにする。

【０１１９】そして、例えば多結晶シリコンに対する異
方性ドライエッチングにより第四の電極材料膜２６１９
からスペーサ２６１６を作り、そのまま第三の電極材料
膜２６１７をもエッチングする。さらに、層間絶縁膜２
６０４を、例えばＰＳＧを常圧ＣＶＤ法により２００ｎ
ｍないし７００ｎｍ程度堆積した後に、コンタクトホー
ル２６１０を、例えばシリコン酸化膜に対するドライエ
ッチングにより開口し、配線２６０５を、例えばＡｌを
スパッタリングで２００ｎｍないし１０００ｎｍ程度堆
積しパターニングして完成する（図２８）。

【０１２０】本実施例では、絶縁性の拡散・反応防止膜
の上下の電極材料膜を接続するための接続層である第三
の電極材料膜２６１７とその接続層を自己整合的に形成
するためのスペーサ２６１６とを同一材料で形成してい
る。これにより、スペーサ２６１６の形成と第三の電極
材料膜２６１７のエッチング、すなわち転送電極の形成
とを同一工程内でエッチング対象を切り替えることなく
行えるので、第十二の実施例よりもプロセスを簡略化で
きる。ただし、転送電極間の寄生容量を低減する効果は
第十二の実施例の場合よりも小さくなる。

【０１２１】なお、第三及び第四の電極材料膜２６１
７，２６１９はドープトシリコンまたはアモルファスシ
リコンでも良く、また、第三及び第四の電極材料膜２６
１７，２６１９にＷ，Ｔｉ，Ｍｏまたはそのシリサイド
またはそれらの複合膜を用いることも可能で、この場
合、転送電極側壁に斜めに入射する光の侵入を防止で
き、スメア雑音を抑制することができる。その他の部分
の材料については、第十二の実施例中の対応する部分に
関する記述に準じる。

【０１２２】また、２６００は第一導電型の半導体基板
を、２６０１はゲート絶縁膜となる第一の絶縁膜を、２
６９０は第二導電型の転送チャネル拡散層を、２６０２
は第一の電極材料膜を、２６２５は絶縁性の拡散・反応
の防止膜を、２６１２は第二の電極材料膜を、２６１５
は第二の絶縁膜を示す。

【０１２３】＜実施例１５＞次に、本発明の第十五の実
施例の断面図を図２９ないし図３３に示す。図２９ない
し図３３は、単層電極構造で、転送電極の中間層を絶縁
性の拡散・反応防止膜で構成して転送チャネル領域上に
配線と転送電極とのコンタクトを配置すると共に、転送
電極の側壁に自己整合的に形成した接続層により、絶縁
性の拡散・反応防止膜の上下の電極材料膜を接続した構
造の製造方法を示す実施例であり、特に、接続層を形成
する部分の下のゲート絶縁膜が転送電極形成の途中で露
出しないようにした場合を示している。

【０１２４】図２９は、第一導電型の半導体基板２９０
０内に第二導電型の転送チャネル拡散層２９９０を形成
し、第一導電型の半導体基板２９００の表面にゲート絶
縁膜となる第一の絶縁膜２９０１を、例えば熱酸化によ
り１０ｎｍないし２００ｎｍ程度形成した後、第一の電
極材料膜２９０２を、例えば低圧ＣＶＤ法により多結晶
シリコンを２０ｎｍないし２００ｎｍ程度堆積・ドーピ
ングすることにより形成し、その上に絶縁性の拡散・反
応の防止膜２９２５を、例えば低圧ＣＶＤ法によりシリ
コン酸化膜を１０ｎｍないし１００ｎｍ程度堆積して形
成し、その上に第二の電極材料膜２９１２を例えば低圧
ＣＶＤ法により多結晶シリコンを５０nmないし３００ｎ
ｍ程度堆積・ドーピングすることにより形成し、さらに
その上に第二の絶縁膜２９１５を、例えば低圧ＣＶＤ法
によりシリコン酸化膜を５０ｎｍないし３００ｎｍ程度
堆積して形成したところである。

【０１２５】次に、転送電極をパターニングするための
マスクを用いて、第二の絶縁膜2915，第二の電極材料膜
２９１２，絶縁性の拡散・反応の防止膜２９２５をエッ
チングする（図３０）。

【０１２６】さらに、第一の電極材料膜２９０２と第二
の電極材料膜２９１２とを接続するための第三の電極材
料膜２９１９を、例えば低圧ＣＶＤ法により多結晶シリ
コンを５０ｎｍないし３００ｎｍ程度堆積・ドーピング
することにより形成する（図３１）。

【０１２７】そして、例えば多結晶シリコンに対する異
方性ドライエッチングを行うことにより、導電性のスペ
ーサ２９１６を側壁部分に自己整合的に形成し、さらに
この導電性のスペーサ２９１６をマスクとして第一の電
極材料膜２９０２をエッチングする（図３２）。

【０１２８】最後に、層間絶縁膜２９０４として、例え
ばＰＳＧを常圧ＣＶＤ法により200ｎｍないし７００ｎ
ｍ程度堆積した後に、コンタクトホール２９１０を、例
えばシリコン酸化膜に対するドライエッチングにより開
口し、配線２９０５を、例えばＡｌをスパッタリングで
２００ｎｍないし１０００ｎｍ程度堆積しパターニング
して完成する（図３３）。

【０１２９】本実施例では、転送電極の中間層に絶縁性
の拡散・反応の防止膜２９２５を設けることにより、転
送チャネル拡散層２９９０の直上にコンタクトホール29
10を配置しても転送効率の劣化は生じない。また、単層
電極構造による利点は第五の実施例に述べた通りであ
る。さらに、スペーサ２９１６による転送電極間間隙の
縮小の利点については第九の実施例で述べた通りであ
る。

【０１３０】しかも、第十二ないし第十四の実施例で
は、スペーサが形成される部分で、ゲート絶縁膜となる
第一の絶縁膜が電極材料膜のパターニングの際に一度露
出するのに対し、本実施例ではスペーサ２９１６をマス
クとして形成される電極部分のゲート絶縁膜となる第一
の絶縁膜２９０１は電極材料膜２９０２に覆われたまま
であり露出することはない。このため、本実施例の構造
では第一の絶縁膜2901の汚染や損傷が抑制され、耐圧劣
化などの問題が起こるおそれが少ない。

【０１３１】また、図３０から図３２までの説明に示し
たように、必要なマスクは転送電極のパターニングのた
めのマスクだけであり、マスク枚数の増加はない。

【０１３２】以上のようにして、本実施例の製造方法を
とることにより、プロセス工程数の増加を抑えかつ転送
効率の劣化を生じることなく転送チャネル拡散層上で転
送電極と配線とのコンタクトを形成し、しかも転送電極
端部のゲート絶縁膜劣化を抑制することができる。

【０１３３】なお、第一ないし第三の電極材料膜２９０
２，２９１２，２９１９はドープトシリコンまたはアモ
ルファスシリコンでも良く、絶縁性の拡散・反応の防止
膜２９２５及び第二の絶縁膜２９１５はシリコン窒化膜
もしくはシリコン酸化膜とシリコン窒化膜との複合膜で
も良い。また、第三の電極材料膜２９１９にＷ，Ｔｉ，
Ｍｏまたはそのシリサイドまたはそれらの複合膜を用い
ることも可能で、この場合、転送電極側壁に斜めに入射
する光の侵入を防止でき、スメア雑音を抑制することが
できる。

【０１３４】＜実施例１６＞次に、本発明の第十六の実
施例の断面図を図３４ないし図３６に示す。図３４ない
し図３６は、単層電極構造で、転送電極の中間層を絶縁
性の拡散・反応防止膜で構成して転送チャネル領域上に
配線と転送電極とのコンタクトを配置すると共に、転送
電極の側壁に自己整合的に形成した接続層により、絶縁
性の拡散・反応防止膜の上下の電極材料膜を接続した構
造の製造方法を示す実施例であり、特に、接続層を形成
する部分のゲート絶縁膜が転送電極形成の途中で露出し
ないようにした場合の他の例を示している。

【０１３５】本実施例は、基本的には図２９ないし図３
３に示された第十五の実施例に準じているが、第十五の
実施例では絶縁性の拡散・反応の防止膜の上下の電極材
料膜を接続するのに導電性のスペーサを用いたのに対
し、本実施例では接続のための電極材料膜をスペーサに
加工せず、その上に絶縁性のスペーサを形成して転送電
極を形成している点が異なる。

【０１３６】以下、図で説明する。図３４は、第十五の
実施例の図３０に相当する構造に対し、第三の電極材料
膜３４１７を、例えば低圧ＣＶＤ法により多結晶シリコ
ンを２０ｎｍないし１００ｎｍ程度堆積・ドーピングす
ることにより形成し、さらに第三の絶縁膜３４１９を、
例えば低圧ＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を５０ｎｍな
いし３００ｎｍ程度堆積して形成したところである。

【０１３７】次に、例えばシリコン酸化膜に対する異方
性ドライエッチングにより第三の絶縁膜３４１９からス
ペーサ３４１６を作り、このスペーサ３４１６をマスク
として第一及び第三の電極材料膜３４０２，３４１７を
エッチングする（図３５）。

【０１３８】さらに、層間絶縁膜３４０４を、例えばＰ
ＳＧを常圧ＣＶＤ法により２００nmないし７００ｎｍ程
度堆積した後に、コンタクトホール３４１０を、例えば
シリコン酸化膜に対するドライエッチングにより開口
し、配線３４０５を、例えばＡｌをスパッタリングで２
００ｎｍないし１０００ｎｍ程度堆積しパターニングし
て完成する（図３６）。

【０１３９】本実施例では、隣接する転送電極間の最小
距離を同じにした場合、図２９ないし図３３に示される
第十五の実施例のように導電性のスペーサで上下の電極
層を接続した場合に比べると、絶縁性のスペーサ３４１
６の幅の分だけ転送電極側壁間の距離が大きくなってい
る領域が存在する。これにより、転送電極の対向する側
壁間に生じる寄生容量が第十五の実施例よりも小さくな
り、より転送電極の高速駆動に適した構造となる。

【０１４０】なお、第三の電極材料膜３４１７はドープ
トシリコンまたはアモルファスシリコンでも良く、ま
た、第三の電極材料膜３４１７にＷ，Ｔｉ，Ｍｏまたは
そのシリサイドまたはそれらの複合膜を用いることも可
能で、この場合、転送電極側壁に斜めに入射する光の侵
入を防止でき、スメア雑音を抑制することができる。そ
の他の部分の材料については、第十五の実施例中の対応
する部分に関する記述に準ずる。

【０１４１】また、３４００は第一導電型の半導体基板
を、３４０１はゲート絶縁膜となる第一の絶縁膜を、３
４９０は第二導電型の転送チャネル拡散層を、３４０２
は第一の電極材料膜を、３４２５は絶縁性の拡散・反応
の防止膜を、３４１２は第二の電極材料膜を、３４１５
は第二の絶縁膜を示す。

【０１４２】＜実施例１７＞次に、本発明の第十七の実
施例の断面図を図３７に示す。図３７は、単層電極構造
で、転送電極の中間層を絶縁性の拡散・反応防止膜で構
成して転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタ
クトを配置すると共に、転送電極の側壁に自己整合的に
形成した接続層により、絶縁性の拡散・反応防止膜の上
下の電極材料膜を接続した構造の製造方法で、特に、転
送電極の最上層に高融点金属を、接続層に高融点金属シ
リサイドを用いた場合の実施例を示している。

【０１４３】本実施例の構造は、基本的には図３４ない
し図３６に示される第十六の実施例の構造に準じている
が、第一の電極材料膜にはシリコン系の材料を、第二の
電極材料膜には高融点金属を、第三の電極材料膜には高
融点金属シリサイドを用いている点が異なる。

【０１４４】具体的には、第一導電型の半導体基板３７
００の中に第二導電型の転送チャネル拡散層３７９０が
形成されており、更に、ゲート絶縁膜となる第一の絶縁
膜３７０１を介してＣＣＤを駆動する複数の転送電極が
配置されており、この転送電極は、第一の電極材料膜３
７０２と絶縁性の拡散・反応の防止膜３７２５と第二の
電極材料膜３７１２と第二の絶縁膜３７１５と第三の電
極材料膜３７１７と絶縁性のスペーサ３７１６とからな
っている。また、転送電極と配線３７０５との間には層
間絶縁膜３７０４が形成されている。また、配線３７０
５は転送チャネル拡散層３７９０の上に配置されたコン
タクトホール３７１０を介して図３７中央の転送電極に
接続されている。

【０１４５】そして、ここで、第一の電極材料膜３７０
２は、例えば低圧ＣＶＤ法により多結晶シリコンを２０
ｎｍないし２００ｎｍ程度堆積・ドーピングすることに
より、絶縁性の拡散・反応の防止膜は、例えば低圧ＣＶ
Ｄ法によりシリコン酸化膜を１０ｎｍないし１００ｎｍ
程度堆積することにより、第二の電極材料膜は、例えば
低圧ＣＶＤ法によりＷを５０ｎｍないし３００ｎｍ程度
堆積することにより形成し、第三の電極材料膜３７１７
は、例えば低圧ＣＶＤ法によりＷのシリサイド膜を２０
ｎｍないし２００ｎｍ程度堆積して形成し、配線３７０
５は、例えばＡｌをスパッタリングで２００ｎｍないし
１０００ｎｍ程度堆積して形成している。

【０１４６】本実施例では、第二の電極材料膜３７１２
に例えばＷのような高融点金属を用いており、この材料
自体拡散・反応の防止膜となるため、第一の電極材料膜
3702の仕事関数変化は防止される。また、Ｗのような高
融点金属とシリコン系材料が直接接触していない構造の
ため、高温の熱処理を加える必要のあるときに、その熱
処理によって高融点金属のシリサイド化反応が起こるの
を抑制することができる。

【０１４７】＜実施例１８＞次に、本発明の第十八の実
施例の断面図を図３８ないし図４０に示す。図３８ない
し図４０は、単層電極構造で、転送電極の中間層を絶縁
性の拡散・反応防止膜で構成して転送チャネル領域上に
配線と転送電極とのコンタクトを配置すると共に、転送
電極の側壁に自己整合的に形成した接続層により、絶縁
性の拡散・反応防止膜の上下の電極材料膜を接続した構
造の製造方法で、特に、接続層を遮光性の材料で構成す
ると共に、隣接転送電極間の接続層の最小間隔を入射光
の波長との関係で規定した場合の実施例を示している。

【０１４８】本実施例は、図３８（ａ）は第十二の実施
例の図２２、図３９（ａ）は第十五の実施例の図３３、
図４０（ａ）は第十六の実施例の図３６にそれぞれ準じ
ているが、以下の２点で異なる。

【０１４９】（１）転送電極中間の絶縁性の拡散・反応
防止膜の上下の電極層を接続するための接続層、すなわ
ち図３８の第三の電極材料膜３８１７、図３９の導電性
のスペーサ３９１６、及び図４０の第三の電極材料膜４
０１７が遮光性材料から構成されていること。

【０１５０】（２）図３８ないし図４０で、この接続層
の最小間隔ｗがλ／２ｎ（λは入射光の波長であり、ｎ
は接続層にはさまれた領域に埋め込まれた物質の屈折率
で、図３８ないし図４０では、それぞれ層間絶縁膜３８
０４，３９０４，４００４の屈折率を示す）以下の値と
なっていること。

【０１５１】ここで、各図（ａ）は信号電荷の転送方向
に平行な方向の断面図であり、各図（ｂ）は信号電荷の
転送方向に垂直な方向の断面図である。

【０１５２】本実施例では、転送電極の側壁に遮光性の
材料で絶縁性の拡散・反応防止膜の上下の電極層を接続
するための接続層を形成することにより、側方から入射
する光、特に、各図（ｂ）で、配線３８０５，３９０
５，４００５と第一導電型の半導体基板３８００，３９
００，４０００とではさまれた層間絶縁膜３８０４，３
９０４，４００４の内部を伝わった光がＣＣＤに入り込
むのを防ぐことができる。また、この場合でも、転送電
極の間隙部分から光がＣＣＤに入り込み得るが、遮光性
材料で形成された接続層の最小間隔をλ／２ｎ以下とす
ることで、このような光の漏れ込みをも抑止できる。な
ぜなら、λ／２ｎは、光導波路における幾何光学的カッ
トオフ波長であり、λ以上の波長を持つ光はλ／２ｎ以
下の間隔を持つ、遮光性材料にはさまれた間隙を通過す
るとき減衰するからである。

【０１５３】なお、接続層を形成するための遮光性材料
としては、Ｗ，Ｔｉ，Ｍｏまたはそのシリサイドまたは
それらの複合膜を用いることができる。

【０１５４】また、単層構造の転送電極の電極間間隔を
λ／２ｎ以下とすることにより電極間間隙からの光の侵
入を防止している従来例としては、特開平4−99381号公
報がある。この従来例では、具体的な転送電極材料及び
その材料の転送電極における使用位置については特段の
配慮はなされておらず、転送電極材料として多結晶シリ
コンを用いることが述べられているに留まっている。一
方、本実施例では、例えば上記Ｗ，Ｔｉ，Ｍｏまたはそ
のシリサイドまたはそれらの複合膜のような遮光性材料
を転送電極の側壁部分に限定して用いることにより、電
極間間隙から侵入する光の減衰はもとより、転送電極側
壁から転送電極内部を透過して転送チャネル内部に入り
込む光をも抑圧することができるという利点を有する。
また、上記遮光性材料を局所的に用いることによって、
遮光性材料の露出面積が小さくなる効果もある。

【０１５５】図３８ないし図４０中の番号はそれぞれ、
３８９０，３９９０，４０９０が第二導電型の転送チャ
ネル拡散層を、３８０１，３９０１，４００１が第一の
絶縁膜を、３８０２、３９０２、４００２が第一の電極
材料膜を、３８２５，3925，４０２５が絶縁性の拡散・
反応の防止膜を、３８１２，３９１２，４０１２が第二
の電極材料膜を、３８１５，３９１５，４０１５が第二
の絶縁膜を、３８１６，４０１６はスペーサを、３８１
０，３９１０，４０１０がコンタクトホールを示す。

【０１５６】＜実施例１９＞次に、本発明の第十九の実
施例の断面図を図４１ないし図４９に示す。図４１ない
し図４９は、単層電極構造で、転送電極の中間層をシリ
コン窒化膜を含む絶縁性の拡散・反応防止膜で構成して
転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタクトを
配置すると共に、必要な電気特性を実現する上で最適な
ゲート絶縁膜厚を得るために、素子上で各デバイスに応
じてゲート絶縁膜厚を変えることのできる製造方法を示
す実施例である。

【０１５７】図４１は、第一導電型の半導体基板４１０
０の表面にゲート絶縁膜となる第一の絶縁膜４１０１
を、例えば熱酸化により１０ｎｍないし２００ｎｍ程度
形成した後、第一の電極材料膜４１０２を、例えば低圧
ＣＶＤ法により多結晶シリコンを２０ｎｍないし２００
ｎｍ程度堆積・ドーピングすることにより形成し、その
上にシリコン窒化膜を含む絶縁性の拡散・反応の防止膜
４１２５を、例えば低圧ＣＶＤ法によりシリコン窒化膜
を１０ｎｍないし１００ｎｍ程度堆積して形成したとこ
ろである。

【０１５８】次に、第一の絶縁膜４１０１をそのまま残
しておきたい部分を覆うようにレジスト４１９１をパタ
ーニングして形成する（図４２）。

【０１５９】次に、例えばドライエッチングにより、シ
リコン窒化膜を含む絶縁性の拡散・反応の防止膜４１２
５と第一の電極材料膜４１０２とをレジスト４１９１を
マスクとしてエッチングする（図４３）。こうして、第
一の領域４１９５と第二の領域４１９６とが定義され
る。

【０１６０】さらに、第一の絶縁膜４１０１を、レジス
ト４１９１をマスクとして、またはレジスト４１９１を
除去してからシリコン窒化膜を含む絶縁性の拡散・反応
の防止膜４１２５をマスクとして、例えばウエットエッ
チングにより除去し、第一導電型の半導体基板４１００
の表面を露出させる（図４４）。

【０１６１】次に、露出した第一導電型の半導体基板４
１００の表面に第二の絶縁膜4192を、例えば熱酸化によ
り１０ｎｍないし２００ｎｍ程度形成して、第一の絶縁
膜４１０１が形成された第一の領域４１９５と第二の絶
縁膜が形成された第二の領域４１９６ができる（図４
５）。このとき、第一の領域４１９５はシリコン窒化膜
を含む絶縁性の拡散・反応の防止膜４１２５に覆われて
おり、従って第二の絶縁膜４１９２を形成する際の熱酸
化などの影響を受けることがなく、膜厚は変化しない。
また、第一の絶縁膜４１０１は、第二の絶縁膜４１９２
を形成するまでの間に施されるレジスト形成，レジスト
除去，ドライ又はウエットエッチング等の工程で、シリ
コン窒化膜を含む絶縁性の拡散・反応の防止膜４１２５
に覆われているので、レジストやエッチング液やエッチ
ングプラズマ等に直接曝されることがなく、エッチング
による損傷や不純物による汚染を防ぐことができる。こ
れにより、第一の絶縁膜４１０１の耐圧低下や表面準位
の増加を抑えることができる。

【０１６２】なお、この図では第一の絶縁膜４１０１の
膜厚よりも第二の絶縁膜４１９２の膜厚を小さくした場
合を示しているが、必要な素子特性に応じて逆に第二の
絶縁膜４１９２の膜厚を大きくすることも可能である。
また、第一の絶縁膜４１０１と第二の絶縁膜４１９２と
で膜種を変えることも可能であり、例えば第一の絶縁膜
をシリコン窒化膜とシリコン酸化膜との複合膜とし、第
二の絶縁膜をシリコン酸化膜のみとすることもできる。

【０１６３】次に、第一の領域４１９５と第二の領域４
１９６でのゲート電極をなす第二の電極材料膜４１１２
を、例えば低圧ＣＶＤ法により多結晶シリコンを５０ｎ
ｍないし３００ｎｍ程度堆積・ドーピングすることによ
り形成する（図４６）。

【０１６４】そして、第一の領域４１９５では第二の電
極材料膜４１１２とシリコン窒化膜を含む絶縁性の拡散
・反応の防止膜４１２５とを、また第二の領域４１９６
では第二の電極材料膜４１１２のみをパターニングした
後、第一の領域４１９５で第一の電極材料膜４１０２と
第二の電極材料膜４１１２とを接続するための第三の電
極材料膜４１１７を、例えば低圧ＣＶＤ法により多結晶
シリコンを５０ｎｍないし２００ｎｍ程度堆積・ドーピ
ングすることにより形成し、さらにスペーサ４１１６
を、例えば低圧ＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を５０ｎ
ｍないし３００ｎｍ程度堆積した後シリコン酸化膜に対
する異方性ドライエッチングを行うことにより形成す
る。次にこのスペーサ４１１６をマスクとして第一の領
域４１９５では第三の電極材料膜４１１７と第一の電極
材料膜４１０２とをエッチングして切断し、第二の領域
４１９６では第三の電極材料膜４１１７をエッチングし
て切断する（図４７）。

【０１６５】最後に、層間絶縁膜４１０４として、例え
ばＰＳＧを常圧ＣＶＤ法により200ｎｍないし７００ｎ
ｍ程度堆積した後に、コンタクトホール４１１０を、例
えばシリコン酸化膜に対するドライエッチングにより開
口し、配線４１０５を、例えばＡｌをスパッタリングで
２００ｎｍないし１０００ｎｍ程度堆積しパターニング
したのが図４８である。なお。図４１ないし図４８では
半導体基板４１００中の拡散層を省略している。

【０１６６】以上のように、本実施例の製造方法を用い
ることにより、絶縁膜の耐圧低下や表面準位の増加など
の膜質劣化を伴うことなく、一つの素子上に異なる膜厚
・膜種のゲート絶縁膜を形成することができる。

【０１６７】次に、ＣＣＤを含む画素部とＭＯＳ素子を
含む周辺回路部とでゲート絶縁膜の膜厚を変えた実施例
の断面図を図４９に示す。

【０１６８】図４９では、第一の領域４１９５にＣＣＤ
を含む画素部が、第二の領域4196にＭＯＳ素子を含む周
辺回路部が形成されており、第一の領域４１９５は信号
電荷の転送方向に垂直な断面を示している。画素部に
は、第一導電型の半導体基板４１００の中に第二導電型
の受光蓄積部４１８５が形成されており、ここで光電変
換された信号電荷は、第二導電型の転送チャネル拡散層
４１９０の中に読み出された後、第一の電極材料膜４１
０２とシリコン窒化膜を含む絶縁性の拡散・反応の防止
膜４１２５と第二の電極材料膜４１１２と第三の電極材
料膜４１１７とからなる転送電極により第一の絶縁膜４
１０１を介して駆動され転送されて行く。一方、周辺回
路部には、第一導電型の半導体基板４１００の中に第二
導電型のソース・ドレイン拡散層４１８０が形成され、
第二の電極材料膜４１１２と第三の電極材料膜４１１７
とからなるゲート電極と第二の絶縁膜４１９２とでＭＯ
Ｓトランジスタを構成する。このＭＯＳトランジスタで
作られる各種回路により、画素部から送られてきた信号
電荷が増幅，演算等の処理を受ける。

【０１６９】図４９では、周辺回路部のＭＯＳトランジ
スタの性能向上のために、第二の領域４１９６のゲート
絶縁膜である第二の絶縁膜４１９２は第一の領域４１９
５のゲート絶縁膜である第一の絶縁膜４１０１よりも小
さな膜厚としており、図４１ないし図４８に示した製造
方法を用いることにより、画素部のＣＣＤに悪影響を与
えることなく性能の高いＭＯＳトランジスタを周辺回路
部に形成することができる。

【０１７０】なお、ＣＣＤを用いた固体撮像素子で、Ｃ
ＣＤ部よりも駆動パルス発生回路部のゲート絶縁膜厚を
薄くした構造の従来例として、特開平1−103861 号公報
がある。この従来例では、場所によりゲート絶縁膜厚を
変えるために、ゲート絶縁膜を他の材料で覆うことなく
フォトエッチングを行う実施例のみが記載されている。
一方、本実施例の製造方法では、残存させるゲート絶縁
膜はシリコン窒化膜を含む絶縁性の拡散・反応の防止膜
４１２５に覆われているので、フォトエッチングの際に
用いられるレジストやレジスト除去のための洗浄液にゲ
ート絶縁膜が直接触れることがなく、従ってゲート絶縁
膜の耐圧劣化の発生や不純物の基板内への侵入を防止で
きるという利点がある。

【０１７１】＜実施例２０＞次に、本発明の第二十の実
施例の断面図を図５０ないし図５３に示す。図５０ない
し図５３は、転送チャネル領域上に配線と転送電極との
コンタクトを配置する際に、コンタクトの位置を転送電
極の中心から転送電極と同方向にずらした実施例であ
り、図５０と図５１はコンタクトの位置を転送電極のほ
ぼ中心においた例の断面図と転送チャネルの電位分布
を、図５２と図５３は本発明の断面図と転送チャネルの
電位分布を示している。

【０１７２】まず、図５０と図５２では、第一導電型の
半導体基板５１００，５３００の中に第二導電型の転送
チャネル拡散層５１９０，５３９０が形成されており、
更に、ゲート絶縁膜となる絶縁膜５１０１，５３０１を
介してＣＣＤを駆動する転送電極５１０２，５３０２が
配置されている。また、転送電極５１０２，５３０２の
最上部には導電性の拡散・反応の防止膜５１２０，５３
２０が設けられており、さらには層間絶縁膜５１０４，
５３０４に開けられたコンタクトホール5110，５３１０
を介して配線５１０５，５３０５が接続され、この配線
５１０５，5305により転送電極５１０２，５３０２にＣ
ＣＤ駆動のためのパルス電圧が与えられる。

【０１７３】ここで、図５０では、転送電極５１０２に
駆動電圧を供給する配線５１０５を接続するためのコン
タクトホール５１１０の位置を、転送電極のほぼ中央に
おいている。

【０１７４】これに対し、本発明を示す図５２では、転
送電極５３０２に駆動電圧を供給する配線５３０５を接
続するためのコンタクトホール５３１０の位置を、転送
電極上で、電荷の転送方向と同方向にずらしたことを特
徴としている。このようにすることにより、コンタクト
ホール５３１０を形成する際のエッチングの照射損傷が
ゲート絶縁膜へ及ぶことによって発生し得る転送チャネ
ル内電位分布の変動（電位の山や谷）が、電荷転送効率
に悪影響を及ぼすことを防止できる。

【０１７５】次に、このことを図５１と図５３を用いて
説明する。この二つの図の中で、それぞれ最も上に位置
する図は、ＣＣＤの電荷転送方向に平行な断面を示して
いる。転送電極５１５０，５１５１，５１５２，５１５
３及び転送電極５３５０，５３５１，５３５２，５３５
３に適当なパルス電圧を与えることにより、電荷が転送
される。また、転送電極に電圧を与えるための配線５１
０５，５３０５が層間絶縁膜５１０４，５３０４に開け
られたコンタクトホール５１１０，５３１０を介して転
送電極５１５０，５１５１，５１５２，５１５３及び転
送電極5350，５３５１，５３５２，５３５３に接続され
ている。図５１と図５３で、（ａ），（ｂ),（ｃ）のグ
ラフは、転送電極５１５０，５１５１，５１５２，５１
５３及び転送電極５３５０，５３５１，５３５２，５３
５３に種々の電圧を印加した場合の転送チャネル内の電
位分布を示している。なお、ここでは、転送する電荷が
電子の場合を例にとって説明しているが、電荷が正孔の
場合も電位の向きを逆転させることにより全く同じよう
に考えることができる。

【０１７６】図５１は、コンタクトホールを転送電極の
中央部に設けた場合で、コンタクトホールの下に生じた
電位の山または谷が転送電極の中央部に存在している場
合を示す。図５１（ａ）では、転送電極５１５１に正の
電圧が与えられて電位の井戸が生じ、電荷５１５６がそ
の中に蓄えられている様子を示している。このとき、局
所的な電位の谷５１５５がコンタクトホール５１１０の
下の位置に生じている。次に、転送電極５１５２に正の
電圧を与えてさらに転送電極５１５１の電圧を５１５０
と同じにすると、図５１（ｂ）に示すように電荷が転送
電極５１５１から転送電極５１５２の下の電位の井戸へ
と移動し、電荷５１５９となる。このとき、転送電極５
１５１の中央部の電位の谷５１５５は、転送電極５１５
２からのフリンジ電界の影響が及ばないためそのまま残
り、電位の谷５１５５の中にたまった電荷もそのまま残
ってしまう。これは転送効率を劣化させる原因となる。
コンタクトホール５１１０の下の領域に電位の谷ではな
く山が存在する場合も同様であり、図５１（ｃ）に示す
ように、やはりフリンジ電界の影響が及ばないため電位
の山５１５７により移動すべき電荷のうちの一部分がせ
き止められ、電荷５１５８の転送効率が劣化する原因と
なる。

【０１７７】一方、図５３では、コンタクトホール５３
１０が転送電極中央部からずらしてあり、電位の山また
は谷が転送電極の電荷転送方向側の端部の下に存在する
状況を示している。まず、図５３（ａ）では、転送電極
５３５１に正の電圧が与えられて電位の井戸が生じ、電
荷５３５６がその中に蓄えられている様子を示してい
る。このとき、電位の谷５３５５がコンタクトホール５
３１０の下の位置すなわち転送電極の電荷転送方向側の
端部の下に生じている。次に、転送電極５３５２に正の
電圧を与えてさらに転送電極５３５１の電圧を転送電極
５３５０と同じにすると、図５３（ｂ）に示すように電
荷が転送電極５３５１から転送電極5352の下の電位の井
戸へと移動し、電荷５３５９となる。このとき、転送電
極５３５１の端部の電位の谷５３５５は、転送電極５３
５２からのフリンジ電界の影響によりつぶされ、電位の
谷５３５５の中にたまった電荷も転送電極５３５２の下
へ移動し、転送効率の劣化は生じない。コンタクトホー
ル５３１０の下の領域に電位の谷ではなく山が存在する
場合も同様であり、図５３（ｃ）に示すように、やはり
フリンジ電界の影響が及んで電位の山５３５７によりせ
き止められていた電荷も転送電極５３５２の下へ移動
し、電荷５３５８の転送効率は劣化しない。

【０１７８】また、本実施例ではコンタクトホールを電
荷の転送方向と同方向にずらした場合を例にとって説明
しているが、電荷の転送方向と逆方向にずらした場合も
同様にして隣接電極からのフリンジ電界によりコンタク
トホール下に発生し得る電位の山や谷がつぶされるため
転送効率の劣化が抑えられる。

【０１７９】以上のようにして、転送チャネル領域上に
配線と転送電極とのコンタクトを配置する際に、コンタ
クトの位置を転送電極の中心から転送電極と同方向また
は逆方向にずらすことにより、コンタクト下の転送チャ
ネル内で発生し得る電位分布変動が、電荷転送効率に悪
影響を及ぼすことを防止でき、高速の駆動が可能とな
る。なお、本実施例では単層構造電極を例にとって説明
しているが、本実施例の効果は単層構造電極に限られる
ものではなく、重ね合わせ電極構造でも全く同様に成り
立つことは言うまでもない。

【０１８０】＜実施例２１＞次に、本発明の第二十一の
実施例の平面図を図５４ないし図５５に示す。図５４な
いし図５５は、単層電極構造で、転送チャネル領域上に
配線と転送電極とのコンタクトを配置することにより、
一画素二電極構成の画素で転送電極が狭い間隙を介して
対向している部分の長さを大幅に小さくした実施例の平
面図であり、図５４は従来例の画素部分の平面図を、図
５５は本発明の画素部分の平面図を示している。

【０１８１】図５４は、単層電極構造の垂直ＣＣＤを含
む一画素二電極構成の画素部を示したものである。５５
６１は、入射光を光電変換して信号電荷を作り出す受光
蓄積部であり、ここで作り出された信号電荷は、転送電
極５５０２と転送チャネル領域５５９０とからなる垂直
ＣＣＤにより転送される。転送電極５５０２は１画素当
り２電極が配置されており、４相駆動により信号電荷転
送が行われる最も一般的な画素構成である。また、５５
０５は転送電極よりも上層に形成される遮光膜を示す。
この従来例では、垂直ＣＣＤの転送電極を水平方向に接
続する部分で、転送電極が転送チャネル領域５５９０上
での狭い間隔Ｓｃと同じ値で対向する領域５５６０が存
在する。仮に７μｍ角の画素を３０万個集積した撮像素
子を想定すると、この領域５５６０の総延長はおよそ１
ｍにも及ぶことになり、転送電極間の短絡発生の確率を
高める要因となる。

【０１８２】一方、図５５は本発明の実施例であり、図
５４と同様単層電極構造の垂直CCDを含む一画素二電極
構成の画素部を示したものであるが、一画素の中の二電
極のうち一つの転送電極が孤立して形成されており、こ
の孤立した転送電極５６０３を隣接する垂直ＣＣＤの間
で接続する部分を持たない点が異なる。このため、図５
４における、転送電極が狭い間隔で対向する領域５５６
０が存在せず、狭い間隙を隔てて転送電極が対向するの
は、それを本質的に必要とする転送チャネル領域５６９
０の上に限定される。この結果、図５４で長い距離にわ
たって狭い間隙を隔てて転送電極が対向していた領域５
５６０が無くなり、図５４の構造に比較して転送電極間
の短絡が生じる確率が大幅に減少する。

【０１８３】また、孤立している転送電極５６０３に電
圧を印加するためには、遮光膜5605を配線としてコンタ
クトホール５６１０を孤立している転送電極５６０３の
転送チャネル領域上に形成して接続することにより給電
することが可能である。この際、本発明でこれまで述べ
てきたように、転送電極に拡散・反応の防止膜を設ける
ことにより、転送効率を劣化させることなく孤立した転
送電極５６０３に給電できる。ただし、遮光膜を配線と
しても用いるので、各転送電極に独立した電圧を印加す
るためには、図５５の５６５５に示したように遮光膜５
６０５の一部を分離して間隙を設ける必要があり、この
間隙は光の漏れ込みの通路となるためスメア雑音を増加
させる要因となる。これを防止するためには、図５５に
も示しているように、遮光膜の間隙５６５５を転送チャ
ネル領域５６９０上にある転送電極間間隙の直上から外
して配置するのが望ましい。また、遮光膜の間隙５６５
５の間隔をλ／２ｎ以下（ｎは遮光膜の間隙に埋め込ま
れた絶縁膜の屈折率、λは入射光の波長）とすることに
より、遮光膜の間隙５６５５からの漏れ込み光自体を抑
圧することも可能である。

【０１８４】以上のようにして、単層電極構造で、一画
素二電極構成の画素の中の一つの転送電極を孤立した形
で形成し、かつその電極に遮光膜を兼ねた配線から給電
することにより、転送電極間の短絡の可能性を大幅に減
らすことができる。そして、このとき孤立した転送電極
に拡散・反応の防止膜を設けることにより、転送チャネ
ル領域上にコンタクトホールを配置して配線との接続を
とっても転送効率の劣化は生じない。

【０１８５】なお、配線を兼ねた遮光膜５６０５の間隙
の位置は、図５５に示した位置に限られるわけではな
く、光の漏れ込みによるスメア雑音を防止するために転
送電極の間隙の直上以外の位置なら良く、特に遮光膜５
６０５から給電されていない転送電極との重なりが少な
くなるようなパターン・配置とすることにより、寄生容
量を減らしてより高速な駆動を行うことができる。

【０１８６】また、一画素二電極構成の画素の中の一つ
の転送電極を孤立した形で形成し、かつその電極に遮光
膜を兼ねた配線から給電を行っている従来例としては、
特開昭63−182857号がある。この従来例では、電荷の転
送を行う単層電極構造のCCDの直上に、孤立した転送電
極への給電と遮光とを兼ねたメタル配線を、ＣＣＤと同
じ方向に狭い間隙を介して２本並行して設けており、従
って、単層電極構造のＣＣＤの転送電極間間隙の上にも
メタル配線の間隙が存在することになる。一方、本実施
例では、ＣＣＤ上に設けられた遮光を兼ねた配線の間隙
は、電荷の転送方向と垂直な方向であるため、転送電極
間間隙の直上から外して配置することができ、従ってス
メアをより効果的に防止することができるという利点を
有する。

【０１８７】＜実施例２２＞次に、本発明の第二十二の
実施例の断面図を図５６ないし図５９に示す。図５６な
いし図５９は、単層電極構造で、転送チャネル領域上に
配線と転送電極とのコンタクトを配置すると共に、転送
電極の一方の端部の下に電位障壁を形成するための不純
物を斜めイオン打ち込みすることにより自己整合的に二
相駆動CCDを実現する製造方法を示す実施例である。ま
た、本実施例は、特開平3−60158号に開示された従来例
における、斜めイオン打ち込みを用いた二相駆動ＣＣＤ
の製造方法を本発明の第十五の実施例に適用した例とな
っている。

【０１８８】本実施例の製造方法は、基本的には図２９
ないし図３３に示される第十五の実施例の製造方法に準
じているが、図３０の第一の電極材料膜２９０２に相当
する膜の上から、電位障壁を形成するための不純物イオ
ンの斜め打ち込みを行っている点が異なる。

【０１８９】具体的に図を用いて説明する。図５６は第
十五の実施例の図３０に相当する構造であり、次に、第
一導電型の拡散層を形成する不純物を第一の電極材料膜
5702の上から斜めイオン打ち込みして第２導電型の転送
チャネル拡散層内に導入して活性化し、信号電荷に対す
る電位障壁となる拡散層５７６１を形成する(図５７)。
このとき、斜めイオン打ち込み５７６０は、導入する不
純物が図５７中に示した信号電荷の転送方向と同じ側に
片寄るように傾けて打ち込む。

【０１９０】さらに、導電性のスペーサ５７１６を形成
してこれをマスクに第一の電極材料膜を切断分離する
（図５８）。このとき、斜めイオン打ち込み５７６０の
角度，ドーズ量，活性化のための熱処理量等を制御し
て、電位障壁となる拡散層5761を切断分離された第一の
電極材料膜５７０２の下に配置させることができる。

【０１９１】最後に、層間絶縁膜５７０４を堆積しコン
タクトホール５７１０を開口した後、配線５７０５を堆
積・パターニングして図５９となる。

【０１９２】本実施例では、転送電極の中間層に絶縁性
の拡散・反応の防止膜５７２５を設けることにより、第
十五の実施例と同様に、転送チャネル拡散層５７９０の
直上にコンタクトホール５７１０を配置しても転送効率
の劣化は生じない。また、単層電極構造による利点は第
五の実施例に述べた通りである。さらに、スペーサ５７
１６による転送電極間間隙の縮小の利点については第九
の実施例で述べた通りである。

【０１９３】しかも、図５７のように第一の電極材料膜
５７０２が露出している状態で、第一導電型の不純物を
斜めイオン打ち込みすることにより、転送電極の端部で
かつ電極下の領域に確実に電位障壁となる拡散層を形成
することができ、しかもこの拡散層は転送電極に対して
完全に自己整合的に形成されるため、マスクを用いて不
純物を導入した場合のように、転送電極と打ち込みマス
クの間での合わせずれにより電位障壁となる拡散層が転
送電極の間隙部分や隣りの電極下に侵入したりして転送
効率の劣化を引き起こすことがない。従って、本実施例
の製造方法により、良好な転送特性を有する二相駆動Ｃ
ＣＤを容易に実現することができる。

【０１９４】なお、５７００は第一導電型の半導体基板
を、５７０１は第一の絶縁膜を、５７１２は第２の電極
材料膜を、５７１５は第二の絶縁膜を示す。

【０１９５】＜実施例２３＞次に、本発明の第二十三の
実施例の断面図を図６０ないし図６１に示す。図６０な
いし図６１は、単層電極構造で、転送チャネル領域上に
配線と転送電極とのコンタクトを配置すると共に、転送
電極の一方の端部の下に電位障壁を形成するための不純
物を斜めイオン打ち込みすることにより二相駆動ＣＣＤ
を実現する製造方法を示す他の実施例である。

【０１９６】本実施例の製造方法は、基本的には図３４
ないし図３６に示される第十六の実施例の製造方法に準
じているが、図３４の第一の電極材料膜３４０２に相当
する膜の上から、電位障壁を形成するための不純物イオ
ンの斜め打ち込みを行っている点が異なる。

【０１９７】具体的に図を用いて説明する。図６０は第
十六の実施例の図３４に相当する構造であるが、第三の
電極材料膜６１１７と第三の絶縁膜６１１９を堆積形成
する前に、第一導電型の拡散層を形成する不純物を第一
の電極材料膜６１０２の上から斜めイオン打ち込みして
第２導電型の転送チャネル拡散層内に導入して活性化
し、信号電荷に対する電位障壁となる拡散層６１６１を
形成している点が異なる。

【０１９８】さらに、第三の絶縁膜６１１９からスペー
サ６１１６を形成してこれをマスクに第一及び第三の電
極材料膜６１０２，６１１７を切断分離する。このと
き、第二十二の実施例と同様、電位障壁となる拡散層６
１６１を切断分離された第一の電極材料膜６１０２の下
に配置させることができる。最後に、層間絶縁膜6104を
堆積しコンタクトホール６１１０を開口した後、配線６
１０５を堆積・パターニングして図６１となる。

【０１９９】本実施例では、第二十二の実施例と同様、
転送電極の端部でかつ電極下の領域に確実に電位障壁と
なる拡散層を形成することができ、しかもこの拡散層は
転送電極に対して完全に自己整合的に形成されるため、
転送電極と打ち込みマスクの間での合わせずれにより転
送効率の劣化を引き起こすことがない。従って、本実施
例の製造方法により、良好な転送特性を有する二相駆動
ＣＣＤを容易に実現することができる。また、スペーサ
６１１６の幅の分だけ対向する転送電極間の間隔が広が
っている領域があるので、転送電極間の寄生容量が小さ
くなり、高速駆動に適した転送電極構造となる。

【０２００】なお、６１００は第一導電型の半導体基板
を、６１９０は第二導電型の転送チャネル拡散層を、６
１０１は第一の絶縁膜を、６１２５は絶縁性の拡散・反
応の防止膜を、６１１２は第二の電極材料膜を、６１１
５は第二の絶縁膜を示す。

【０２０１】＜実施例２４＞次に、本発明の第二十四の
実施例の平面図を図６２に示す。

【０２０２】図６２は、単層電極構造で、転送チャネル
領域上に配線と転送電極とのコンタクトを配置し、か
つ、画素行列の、ある行の信号電荷を水平走査期間内に
水平ＣＣＤへ送り込む公知の駆動方法（これは例えば特
開昭58−210663号公報（特公昭63−38865 号）に開示さ
れている）、いわゆるCharge Sweep Device（ＣＳＤ)を
用いた固体撮像素子を実現するための回路構成を示して
いる。

【０２０３】本実施例では、例えば本発明の第五の実施
例の電極構造を用いて、単層電極構造のもとでマスク枚
数を増加させることなく転送チャネル領域上に配線と転
送電極とのコンタクトホールを設けることにより、簡単
なプロセスでＣＳＤに必要な高速駆動を可能としてい
る。

【０２０４】以下、図で説明する。転送電極６２００
は、拡散・反応の防止膜を含み、受光蓄積部６２０１と
共に一画素二電極の単位画素を構成している。読み出さ
れた信号電荷は、転送電極６２００によって構成された
垂直ＣＣＤにより転送チャネル領域６２０２を順次転送
されて水平ＣＣＤ６２０６に送り込まれる。ここで、垂
直ＣＣＤを構成する転送電極には電極同士の重なりは無
く、一層からなる構造となっている。また、本実施例で
は、ある特定の行を選択して信号電荷を読みだし垂直Ｃ
ＣＤで転送して水平ＣＣＤ６２０６に送り込むという一
連の動作を水平走査期間内に行う。水平ＣＣＤ６２０６
に送り込まれた信号電荷は、ＮＴＳＣ，ＰＡＬやＨＤＴ
Ｖなどの各ＴＶ方式に従って一定のタイミングで転送さ
れ、出力増幅器６２０８で増幅される。なお、垂直ＣＣ
Ｄを構成する転送電極６２００は、外部からの駆動電圧
パルスを正しく転送電極に印加するための配線を構成要
素とし、かつ行選択手段を有する垂直駆動パルス給電回
路からなるか、もしくは素子に内蔵され、かつ行選択手
段を有する垂直駆動パルス発生回路からなる垂直駆動回
路６２０３により、また水平ＣＣＤ６２０６は、外部か
らの駆動電圧パルスを正しく転送電極に印加するための
配線を主な構成要素とする水平駆動パルス給電回路もし
くは素子に内蔵された水平駆動パルス発生回路からなる
水平駆動回路６２０７によって駆動される。

【０２０５】ＣＳＤ方式では、ある特定の行の信号電荷
を水平走査期間内に水平CCD6206 に送り込むために、垂
直ＣＣＤでの電荷転送を高速に行う必要があるが、本実
施例では、遮光膜を兼ねた配線６２１１を転送電極６２
００にコンタクトホール6210を介して接続し、かつこの
配線６２１１に、例えばＡｌもしくはＡｌ合金系材料の
ような低抵抗の金属材料を用いることにより、転送電極
の実効的な抵抗を大幅に下げることができ、ＣＳＤ方式
に必要な高速の駆動が可能となる。しかも、信号電荷の
転送効率を劣化させることなく転送チャネル領域６２０
２上にコンタクトホール６２１０を配置できるので、隣
接する垂直ＣＣＤを接続している転送電極（例えば、図
６２の６２２０で示された領域にある転送電極）にコン
タクトホールを配置する必要がなく、従って、この領域
の転送電極の幅を、用いているプロセスの最小加工寸法
程度にまで狭めることも可能になる。この結果、例えば
特開平1−98258号公報に開示された従来例のように、隣
接する垂直ＣＣＤを接続している部分の転送電極上にコ
ンタクトホールを配置する構造と比較すると、画素の開
口の減少を抑制できるという利点がある。

【０２０６】従って、本実施例の構造により、原理的に
画素独立読み出しが可能でしかも飽和電荷量が大きいと
いう特長を持つＣＳＤ方式を用いた高性能な固体撮像装
置を簡単なプロセスで実現することができる。

【０２０７】なお、転送電極を駆動する回路にシフトレ
ジスタを用いることにより、簡単でしかも素子に内蔵す
るのに適した垂直駆動回路を構成することができる。

【０２０８】また、本実施例では例えば第五の実施例に
あるような単層電極構造を例にとって説明したが、その
他の実施例の転送電極構造であっても良く、もちろん重
ね合わせ電極構造であってもかまわないことは言うまで
もない。

【０２０９】さらに、図６２ではコンタクトホール６２
１０を全ての転送電極に配置しているが、ＣＳＤに必要
な高速駆動が可能である範囲内で、コンタクトホール62
10の数を間引くことも可能である。

【０２１０】また、遮光膜を兼ねた配線６２１１同士の
間隙の位置は、図６２に示した位置に限られるわけでは
ないが、光の漏れ込みによるスメア雑音を抑圧するため
に、転送電極６２００の間隙の直上以外の位置であるこ
とが望ましい。さらに、遮光膜を兼ねた配線６２１１同
士の間隙の間隔をやはりλ／２ｎ以下（ｎは配線間間隙
に埋め込まれた絶縁膜の屈折率、λは入射光の波長）と
することによりこの配線間間隙からの光の侵入をも抑圧
できることは言うまでもない。

【０２１１】＜実施例２５＞次に、本発明の第二十五の
実施例の平面図を図６３に示す。図６３は、単層電極構
造で、転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタ
クトを配置し、かつＣＳＤを用いた固体撮像素子を実現
するための回路構成の他の例を示している。

【０２１２】本実施例は、基本的には図６２に示された
第二十四の実施例に準じているが、テレビジョン学会技
術報告（昭和６０年２月２７日）第３１頁から第３６頁
に開示された従来例と同様に、転送電極を一画素一電極
構成としている点が異なる。

【０２１３】本実施例では、一画素一電極構造をとって
いるため、例えば図５４に示した従来例や第二十四の実
施例の図６２のように、長い距離にわたって非常に狭い
間隔で転送電極が対向することが無い。従って対向する
電極間の寄生容量がなくなり、より少ない消費電力で高
速駆動が可能となると共に、転送電極間の短絡などの不
良の発生確率も小さくなる。

【０２１４】従って、本実施例の構造により、原理的に
画素独立読み出しが可能でしかも飽和電荷量が大きいと
いう特長を持つＣＳＤ方式を用いた高性能かつ消費電力
の少ない固体撮像装置を簡単なプロセスで歩留り良く実
現することができる。

【０２１５】なお、上記従来例では、転送チャネル領域
上にＡｌ配線と転送電極とのコンタクトを配置してＣＳ
Ｄに必要な高速駆動を実現しているが、Ａｌ配線と転送
電極とのコンタクトを転送チャネル領域上に配置したこ
とによる電荷転送への影響については特段の配慮はなさ
れていない。そして、転送効率の改善のために、複数回
の付加掃き寄せ動作という駆動方法上の工夫を施してい
る。これに対し、本実施例は、転送チャネル内部の電位
分布に悪影響を及ぼすことなく転送チャネル領域上に配
線と転送電極とのコンタクトを配置できるので、転送効
率改善のために駆動方法が複雑化するのを防止できると
いう利点を有する。

【０２１６】また、６３００は拡散・反応の防止膜を含
む転送電極を、６３０１は受光蓄積部を、６３０２は転
送チャネル領域を、６３０３は外部からの駆動電圧パル
スを正しく転送電極に印加するための配線を構成要素と
し、かつ行選択手段を有する垂直駆動パルス給電回路か
らなるか、もしくは素子に内蔵され、かつ行選択手段を
有する垂直駆動パルス発生回路からなる垂直駆動回路
を、６３０６は水平CCDを、６３０７は外部からの駆動
電圧パルスを正しく転送電極に印加するための配線を主
な構成要素とする水平駆動パルス給電回路もしくは素子
に内蔵された水平駆動パルス発生回路からなる水平駆動
回路を、６３０８は出力増幅器を、6310はコンタクトホ
ールを、６３１１は遮光膜を兼ねた配線を示す。

【０２１７】＜実施例２６＞次に、本発明の第二十六の
実施例の平面図を図６４に示す。図６４は、単層電極構
造で、転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタ
クトを配置し、かつＣＳＤを用いた固体撮像素子を実現
するための回路構成の他の例を示している。

【０２１８】本実施例は、基本的には図６３に示された
第二十五の実施例に準じているが、隣接する垂直ＣＣＤ
を接続する転送電極層が無く、拡散・反応の防止膜を含
む転送電極６４００が隣接するすべての転送電極から分
離されて完全に孤立しており、転送電極への給電は遮光
膜を兼ねた配線６４１１からのみ行われている点が異な
る。

【０２１９】転送電極をこのように構成することによ
り、隣接する垂直ＣＣＤを接続するための転送電極の持
つ寄生容量がなくなり、より高速の駆動が可能になる。
また、すべての転送電極が同じ形になるため、転送チャ
ネル領域内での電位分布に凹凸が発生しにくくなり転送
効率の劣化が抑制される。

【０２２０】従って、本実施例の構造により、ＣＳＤ方
式を用いた高性能かつ消費電力の少ない固体撮像装置を
簡単なプロセスで歩留り良く実現することができる。

【０２２１】なお、６４０１は受光蓄積部を、６４０２
は転送チャネル領域を、６４０３は外部からの駆動電圧
パルスを正しく転送電極に印加するための配線を構成要
素とし、かつ行選択手段を有する垂直駆動パルス給電回
路からなるか、もしくは素子に内蔵され、かつ行選択手
段を有する垂直駆動パルス発生回路からなる垂直駆動回
路を、６４０６は水平ＣＣＤを、６４０７は外部からの
駆動電圧パルスを正しく転送電極に印加するための配線
を主な構成要素とする水平駆動パルス給電回路もしくは
素子に内蔵された水平駆動パルス発生回路からなる水平
駆動回路を、６４０８は出力増幅器を、６４１０はコン
タクトホールを示す。

【０２２２】また、本実施例のような、各転送電極を孤
立させて遮光膜を兼ねた配線からのみ給電する構造を第
二十四の実施例に対して適用することも可能である。こ
のときは、遮光膜を兼ねた配線６２１１で、隣接する垂
直ＣＣＤを接続している配線部分(図６２の６２２０の
部分)の位置を図６２に示された位置に限る必要はな
く、狭い間隔で遮光膜を兼ねた配線が対向する長さが小
さくなるように、６２２０の部分の２本の配線６２１１
の間隔を広げてもよい。

【０２２３】さらに、本実施例に示した、各転送電極を
孤立させて遮光膜を兼ねた配線からのみ給電する構造
は、単層電極構造だけでなく重ね合わせ電極構造にも適
用可能であり、さらにはＣＳＤ以外の素子構成（例えば
インターライン方式の素子や、ＦＩＴ方式の素子等）
や、一画素ｎ電極構造（ｎ≧２）にも応用が可能である
ことは言うまでもない。

【０２２４】＜実施例２７＞次に、本発明の第二十七の
実施例の平面図を図６５ないし図６６に示す。図６５な
いし図６６は、例えば図６４に示したような、各転送電
極を完全に孤立させて形成した単層電極構造の製造方法
について示したものである。

【０２２５】本実施例は、転送電極６５００でまず転送
チャネル領域６５０２上の狭い間隙６５０１を形成した
（図６５）後、隣接する垂直ＣＣＤの分離領域６５０３
をパターニングして受光蓄積部上の開口を形成する（図
６６）ものであり、特開平4−207076号公報に開示され
た従来例の製造方法を各転送電極を完全に孤立させて形
成した単層電極構造に対して適用したものである。

【０２２６】このような製造方法をとることにより、図
６５の段階ではパターニングすべき形が等間隔にならん
だ転送チャネル上の狭い間隙６５０１のみとなり、位相
シフト法のような解像度向上手法を容易に適用できるよ
うになる。また、一般に、光リソグラフィで形成される
レジストパターンは、パターンの角の部分に最小寸法程
度の半径の丸まりが生じるが、本実施例のような製造方
法をとることにより、図６５，図６６のどちらのパター
ニングでも画素内に角がないマスクパターンとなるた
め、この丸まりの発生を防ぐことができる。この結果、
転送チャネル上の狭い間隙６５０１は転送電極６５００
のいずれの部分でも一定の値を持ち、転送電極６５００
の角に近付くにつれて転送チャネル上の狭い間隙６５０
１の間隔が大きくなることがない。これは、開口と転送
チャネル領域６５０２の面積をなるべく大きく維持する
上で有効に働く。

【０２２７】従って、本実施例の製造方法により、高性
能な固体撮像装置を容易に実現することができる。

【０２２８】なお、ＣＳＤ以外の素子構成（例えばイン
ターライン方式の素子や、ＦＩＴ方式の素子等）や、一
画素ｎ電極構造（ｎ≧２）にも適用が可能であることは
言うまでもない。

【０２２９】＜実施例２８＞次に、本発明の第二十八の
実施例の平面図を図６７に示す。図６７は、単層電極構
造で、転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタ
クトを配置すると共に、信号電荷の一時記憶領域を設
け、画素行列から読み出した信号電荷を垂直帰線期間内
にこの一時記憶領域に転送するよう駆動方法を構成した
ものであり、例えば、インターナショナル ソリッドス
テート サーキッツ コンファレンス１９９０，ダイジ
ェスト オブ テクニカル ペーパーズ，第２１４頁か
ら第２１５頁(International Solid−State Circuits C
onference １９９０，Digestof Technical Papers，ｐ
ｐ．２１４−２１５)に開示された従来例の駆動方法と
同様の、いわゆるＦＩＴ方式による回路構成の実施例を
示している。

【０２３０】本実施例では、第二十四の実施例と同様
に、例えば本発明の第五の実施例の電極構造を用いて、
単層電極構造のもとでマスク枚数を増加させることなく
転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタクトホ
ールを設けることにより、簡単なプロセスでＦＩＴに必
要な高速駆動を可能としている。

【０２３１】以下、図で説明する。転送電極６７００
は、拡散・反応の防止膜を含み、受光蓄積部６７０１と
共に一画素二電極の単位画素を構成している。読み出さ
れた信号電荷は、転送電極６７００によって構成された
垂直ＣＣＤにより転送チャネル領域６７０２を順次転送
されて一時記憶領域６７０９に送り込まれる。ここで、
信号電荷を垂直ＣＣＤで転送して一時記憶領域６７０９
へ送り込む動作は垂直帰線期間内に行う。一時記憶領域
６７０９に転送された信号電荷は水平CCD6706 に送り込
まれ、ＮＴＳＣ，ＰＡＬやＨＤＴＶなどの各ＴＶ方式に
従って一定のタイミングで出力増幅器６７０８に転送さ
れ、増幅される。なお、垂直ＣＣＤを構成する転送電極
６７００は、外部からの駆動電圧パルスを正しく転送電
極に印加するための配線を主な構成要素とする垂直駆動
パルス給電回路もしくは素子に内蔵された垂直駆動パル
ス発生回路からなる垂直駆動回路６７０３により、また
水平ＣＣＤ６７０６は、外部からの駆動電圧パルスを正
しく転送電極に印加するための配線を主な構成要素とす
る水平駆動パルス給電回路もしくは素子に内蔵された水
平駆動パルス発生回路からなる水平駆動回路６７０７に
よって駆動される。

【０２３２】ＦＩＴ方式では、信号電荷を垂直帰線期間
内に一時記憶領域６７０９へ送り込むために、垂直ＣＣ
Ｄでの電荷転送を高速に行う必要があるが、本実施例で
は遮光膜を兼ねた配線６７１１を転送電極６７００にコ
ンタクトホール６７１１を介して接続し、かつこの配線
６７１１に、例えばＡｌもしくはＡｌ合金系材料のよう
な低抵抗の金属材料を用いることにより、転送電極の実
効的な抵抗を大幅に下げることができ、ＦＩＴ方式に必
要な高速の駆動が可能となる。しかも、信号電荷の転送
効率を劣化させることなく転送チャネル領域６７０２上
にコンタクトホール６７１０を配置できるので、開口を
確保することが容易になる。

【０２３３】従って、本実施例の構造により、感度を落
とすことなくスメア雑音を抑圧できるという特長を持つ
ＦＩＴ方式を用いた高性能な固体撮像装置を簡単なプロ
セスで実現することができる。

【０２３４】なお、本実施例では例えば第５の実施例に
あるような単層電極構造を例にとって説明したが、その
他の実施例の転送電極構造であっても良く、もちろん重
ね合わせ電極構造であってもかまわないことは言うまで
もない。

【０２３５】また、図６７ではコンタクトホール６７１
０を全ての転送電極に配置しているが、ＦＩＴに必要な
高速駆動が可能である範囲内で、コンタクトホール６７
１０の数を間引くことも可能である。

【０２３６】また、遮光膜を兼ねた配線６７１１同士の
間隙の位置は、図６７に示した位置に限られるわけでは
ないが、光の漏れ込みによるスメア雑音を抑圧するため
に、転送電極６７００の間隙の直上以外の位置であるこ
とが望ましい。さらに、遮光膜を兼ねた配線６７１１同
士の間隙の間隔をやはりλ／２ｎ以下（ｎは配線間間隙
に埋め込まれた絶縁膜の屈折率、λは入射光の波長）と
することによりこの配線間間隙からの光の侵入をも抑圧
できることは言うまでもない。

【０２３７】また、第二十六の実施例のように、転送電
極を完全に孤立させて遮光膜を兼ねた配線からのみ給電
する構造を本実施例に適用することも可能であり、寄生
容量を低減してより高速な駆動を行うことができるよう
になる。

【０２３８】＜実施例２９＞次に、本発明の第二十九の
実施例の平面図を図６８に示す。図６８は、単層電極構
造で、転送チャネル領域上に配線と転送電極とのコンタ
クトを配置し、かつＦＩＴ方式を用いた固体撮像素子を
実現するための回路構成の他の例を示している。

【０２３９】本実施例は、基本的には図６７に示された
第二十八の実施例に準じているが、例えば、インターナ
ショナル ソリッドステート サーキッツ コンファレ
ンス１９９０、ダイジェスト オブ テクニカル ペー
パーズ、第２１４頁から第２１５頁(International Sol
id−State Circuits Conference １９９０，Digestof T
echnical Papers, pp.２１４−２１５）に開示された従
来例の構成と同様に、遮光膜を兼ねた配線６８１１を水
平方向ではなく垂直方向に配置している点が異なる。

【０２４０】図６７に示された第二十八の実施例では、
配線６７１１上の遮光膜を兼ねた配線６７１１は転送電
極６７００上で間隙を有しており、しかもこの間隙は光
の漏れ込みを防ぐために狭くする必要があったが、本実
施例では、遮光膜を兼ねた配線６８１１を垂直に配置す
ることにより、転送電極６８００の上を遮光膜を兼ねた
配線６８１１で間隙なく覆うことができる。このため、
間隙で隔てられた配線６７１１同士の短絡等の不良は本
実施例では起こらない。

【０２４１】従って、本実施例の構造により、ＦＩＴ方
式を用いた高性能な固体撮像装置を簡単なプロセスで歩
留り良く実現することができる。

【０２４２】なお、６８０１は受光蓄積部を、６８０２
は転送チャネル領域を、６８０３は外部からの駆動電圧
パルスを正しく転送電極に印加するための配線を主な構
成要素とする垂直駆動パルス給電回路もしくは素子に内
蔵された垂直駆動パルス発生回路からなる垂直駆動回路
を、６８０６は水平ＣＣＤを、６８０７は外部からの駆
動電圧パルスを正しく転送電極に印加するための配線を
主な構成要素とする水平駆動パルス給電回路もしくは素
子に内蔵された水平駆動パルス発生回路からなる水平駆
動回路を、６８０８は出力増幅器を、６８０９は一時記
憶領域を、6810はコンタクトホールを示す。

【０２４３】また、本実施例では例えば第五の実施例に
あるような単層電極構造を例にとって説明したが、その
他の実施例の転送電極構造であっても良く、もちろん重
ね合わせ電極構造であってもかまわないことは言うまで
もない。

【０２４４】図６８では四相駆動の場合のコンタクトホ
ール配置（転送電極４個毎の配置）を示しているが、必
要に応じて二相駆動（転送電極２個毎の配置）や三相駆
動（転送電極３個毎の配置）にすることも可能である。

【０２４５】また、図６８では、転送電極６８００の駆
動電圧の供給を遮光膜を兼ねた配線６８１１の側から行
っているが、これに加えて転送電極６８００の側からも
駆動電圧の供給を行ってもよく、このようにすることに
より、さらに高速の駆動が可能となる。

【０２４６】＜実施例３０＞次に、本発明の第三十の実
施例の平面図を図６９ないし図７０に示す。図６９ない
し図７０は、単層電極構造で、転送チャネル領域上に配
線と転送電極とのコンタクトを配置し、かつＦＩＴを用
いた固体撮像素子を実現するための回路構成の他の例を
示している。

【０２４７】本実施例は、基本的には図６７に示された
第二十八の実施例に準じているが、画素を一画素一電極
構成としている点が異なる。

【０２４８】本実施例では、一画素一電極構造をとって
いるため、例えば第二十八の実施例の図６７のように、
長い距離にわたって非常に狭い間隔で転送電極６９００
が対向することが無い。従って対向する電極間の寄生容
量がなくなり、より少ない消費電力で高速駆動が可能と
なると共に、転送電極間の短絡などの不良の発生確率も
小さくなる。

【０２４９】次に、本実施例の素子の駆動方法について
図７０を用いて説明する。図７０は、ＦＩＴ方式の撮像
素子を模式的に示したもので、６９０１は受光蓄積部
を、６９２０は垂直ＣＣＤを、６９０９は一時記憶領域
を、６９０６は水平ＣＣＤを、６９０８は出力増幅器を
示す。また、１ないし８は画素の行番号を表わしてい
る。

【０２５０】まず、画素混合読みだしの場合は以下のよ
うになる。

【０２５１】四相駆動と複数回読み出しとを用いて、第
一フィールドでは１と２、３と４、５と６、７と８の各
行をそれぞれ混合して複数回読み出しにより一時記憶領
域６９０９に転送する。複数回読みだしの第一回目に１
と２、５と６等の行を混合して読みだして転送し、第二
回目に３と４、７と８の行を混合して読み出して転送す
る。第二フィールドではこれを一行ずらして同様に行う
ことにより、２フィールドでのインターレース走査に必
要な信号を読み出すことができる。一時記憶領域６９０
９に転送された信号は行の順序の通りには並ばないの
で、例えば出力増幅器６９０８を出た後でＡ／Ｄ変換し
てメモリに取込み、本来の順序に変換するなどの方法を
とる。もちろん出力増幅器６９０８の前で順序の入れ換
えを行ってもよい。

【０２５２】次に、画素独立読みだしは以下のようにな
る。

【０２５３】ｎ相駆動（ｎは２，３，４のいずれか）と
複数回読み出しとを用いて、ｎ回の複数回読みだしを行
い１回に全ての行の１／ｎずつ読み出して一時記憶領域
6909に転送しながらｎ回で全画素を独立に読み出す。そ
してｎ回の複数回読みだしは、その第ｍ回目（ｍは１か
らｎまでの整数）の読みだしで（ｍ＋ｋｎ）番目の各行
（ｋは正の整数）を読み出すように駆動する。信号は行
の順序の通りには並ばないので、例えば出力増幅器６９
０８を出た後でＡ／Ｄ変換してメモリに取込み、本来の
順序に変換するなどの方法をとる。もちろん出力増幅器
６９０８の前で順序の入れ換えを行ってもよい。

【０２５４】以上のようにして、本実施例の構造によ
り、ＦＩＴ方式を用いた高性能な固体撮像装置を簡単な
プロセスで歩留り良く実現することができる。

【０２５５】なお、６９０２は転送チャネル領域を、６
９０３は外部からの駆動電圧パルスを正しく転送電極に
印加するための配線を主な構成要素とする垂直駆動パル
ス給電回路もしくは素子に内蔵された垂直駆動パルス発
生回路からなる垂直駆動回路を、６９０６は水平ＣＣＤ
を、６９０７は外部からの駆動電圧パルスを正しく転送
電極に印加するための配線を主な構成要素とする水平駆
動パルス給電回路もしくは素子に内蔵された水平駆動パ
ルス発生回路からなる水平駆動回路を、6910はコンタク
トホールを、６９１１は遮光膜を兼ねた配線を示す。

【０２５６】また、第二十六の実施例のように、転送電
極を完全に孤立させて遮光膜を兼ねた配線からのみ給電
する構造を本実施例に適用することも可能であり、寄生
容量を低減してより高速な駆動を行うことができるよう
になる。

【０２５７】ここまで述べた第一から第三十の実施例の
効果のうち、ＣＣＤに関わる部分は、その効果を実現す
る上でこれらの実施例に掲げた半導体基板や半導体基板
内の拡散層構造に限定されるわけではない。例えば、第
一導電型の半導体基板を第二導電型の半導体基板中の第
一導電型のウエルと置き換えてもよく、さらに複雑な拡
散層構造であってもよい。また、半導体基板上に形成し
たゲート絶縁膜もシリコン酸化膜に限らずシリコン窒化
膜やそれらの複合膜でも良く、さらにはそれらが同一素
子内で混在していてもよい。

【０２５８】

【発明の効果】本発明の構造・方法を用いることによ
り、ＣＣＤの電荷転送に悪影響を及ぼすことなく転送チ
ャネル上に転送電極へのコンタクトを配置することがで
き、しかも配線材料としては抵抗の小さいＡｌ系の材料
を用いることが可能となる。また、このときのマスク枚
数増加は０もしくは１枚であり。プロセスの複雑化は少
ない。従って、本発明の構造・方法を用いることによ
り、非常に高速の駆動が可能なＣＣＤの転送電極を容易
に形成することが可能となり、高性能のＣＣＤ撮像素子
を低いコストで歩留り高く作ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の断面図。

【図２】多結晶シリコンの接続層を用いてＡｌ配線とＣ
ＣＤの転送電極とのコンタクトをとった固体撮像素子の
一従来例の平面図。

【図３】本発明の第二の実施例の断面図。

【図４】本発明の第三の実施例の断面図。

【図５】本発明の第四の実施例の断面図。

【図６】本発明の第五の実施例の断面図。

【図７】本発明の第五の実施例の断面図。

【図８】本発明の第五の実施例の断面図。

【図９】本発明の第五の実施例の断面図。

【図１０】本発明の第六の実施例の断面図。

【図１１】本発明の第六の実施例の断面図。

【図１２】本発明の第六の実施例の断面図。

【図１３】本発明の第七の実施例の断面図。

【図１４】本発明の第八の実施例の断面図。

【図１５】本発明の第九の実施例の断面図。

【図１６】本発明の第十の実施例の断面図。

【図１７】本発明の第十一の実施例の断面図。

【図１８】本発明の第十二の実施例の断面図。

【図１９】本発明の第十二の実施例の断面図。

【図２０】本発明の第十二の実施例の断面図。

【図２１】本発明の第十二の実施例の断面図。

【図２２】本発明の第十二の実施例の断面図。

【図２３】本発明の第十三の実施例の断面図。

【図２４】本発明の第十三の実施例の断面図。

【図２５】本発明の第十三の実施例の断面図。

【図２６】本発明の第十四の実施例の断面図。

【図２７】本発明の第十四の実施例の断面図。

【図２８】本発明の第十四の実施例の断面図。

【図２９】本発明の第十五の実施例の断面図。

【図３０】本発明の第十五の実施例の断面図。

【図３１】本発明の第十五の実施例の断面図。

【図３２】本発明の第十五の実施例の断面図。

【図３３】本発明の第十五の実施例の断面図。

【図３４】本発明の第十六の実施例の断面図。

【図３５】本発明の第十六の実施例の断面図。

【図３６】本発明の第十六の実施例の断面図。

【図３７】本発明の第十七の実施例の断面図。

【図３８】本発明の第十八の実施例の断面図。

【図３９】本発明の第十八の実施例の断面図。

【図４０】本発明の第十八の実施例の断面図。

【図４１】本発明の第十九の実施例の断面図。

【図４２】本発明の第十九の実施例の断面図。

【図４３】本発明の第十九の実施例の断面図。

【図４４】本発明の第十九の実施例の断面図。

【図４５】本発明の第十九の実施例の断面図。

【図４６】本発明の第十九の実施例の断面図。

【図４７】本発明の第十九の実施例の断面図。

【図４８】本発明の第十九の実施例の断面図。

【図４９】本発明の第十九の実施例の断面図。

【図５０】転送電極と配線とのコンタクトの位置を転送
電極の中央部に配置した例の断面図。

【図５１】転送電極と配線とのコンタクトの位置を転送
電極の中央部に配置した例の転送チャネル内の電位変化
を示す説明図。

【図５２】本発明の第二十の実施例の断面図。

【図５３】本発明の第二十の実施例の転送チャネル内の
電位変化を示す説明図。

【図５４】単層電極構造の垂直ＣＣＤを含む一画素二電
極構成の画素部の一従来例の平面図。

【図５５】本発明の第二十一の実施例の平面図。

【図５６】本発明の第二十二の実施例の断面図。

【図５７】本発明の第二十二の実施例の断面図。

【図５８】本発明の第二十二の実施例の断面図。

【図５９】本発明の第二十二の実施例の断面図。

【図６０】本発明の第二十三の実施例の断面図。

【図６１】本発明の第二十三の実施例の断面図。

【図６２】本発明の第二十四の実施例の平面図。

【図６３】本発明の第二十五の実施例の平面図。

【図６４】本発明の第二十六の実施例の平面図。

【図６５】本発明の第二十六の実施例の平面図。

【図６６】本発明の第二十七の実施例の平面図。

【図６７】本発明の第二十八の実施例の平面図。

【図６８】本発明の第二十九の実施例の平面図。

【図６９】本発明の第三十の実施例の平面図。

【図７０】本発明の第三十の実施例の平面図。

【符号の説明】

１００…第一導電型の半導体基板、１０１…絶縁膜、１
０２…第一の電極材料膜、１０３…第二の電極材料膜、
１２０…第一の導電性の拡散・反応の防止膜、１２１…
第二の導電性の拡散・反応の防止膜、１０６…第一の層
間絶縁膜、104…第二の層間絶縁膜、１０５…配線、１
１０…コンタクトホール。

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体基板上に、少なくとも、入射光を光
   電変換して信号電荷を作り出す複数の受光蓄積部と、前
   記信号電荷を転送するための転送チャネル領域と、前記
   チャネル領域上に絶縁膜を介して設けられた複数の転送
   電極から成る電荷結合素子と、前記信号電荷を信号電圧
   に変換するための出力増幅器とを含み、前記複数の転送
   電極は複数の膜を組み合せてなる電極材料膜を切断分離
   して形成され、前記転送チャネル領域上に配線と前記複
   数の転送電極とのコンタクト領域が存在している固体撮
   像装置において、 前記複数の転送電極の最上部を成す膜が、少なくとも前
   記コンタクト領域で、前記転送電極を構成する複数の膜
   のうち前記絶縁膜の直上にある膜への配線の材料の拡散
   もしくは前記配線の材料との反応を防止する導電性材料
   で構成されていることを特徴とする固体撮像装置。
2. 【請求項２】半導体基板上に、少なくとも、入射光を光
   電変換して信号電荷を作り出す複数の受光蓄積部と、前
   記信号電荷を転送するための転送チャネル領域と、前記
   チャネル領域上に絶縁膜を介して設けられた複数の転送
   電極から成る電荷結合素子と、前記信号電荷を信号電圧
   に変換するための出力増幅器とを含み、前記複数の転送
   電極は複数の膜を組み合せてなる電極材料膜を切断分離
   して形成され、前記転送チャネル領域上に配線と前記複
   数の転送電極とのコンタクト領域が存在している固体撮
   像装置において、 前記コンタクト領域の下部であって前記複数の転送電極
   の最上部を成す膜と前記絶縁膜との間に、前記配線の材
   料の拡散もしくは前記配線の材料との反応を防止する導
   電性材料からなる膜が含まれていることを特徴とする固
   体撮像装置。
3. 【請求項３】半導体基板上に、少なくとも、入射光を光
   電変換して信号電荷を作り出す複数の受光蓄積部と、前
   記信号電荷を転送するための転送チャネル領域と、前記
   チャネル領域上に絶縁膜を介して設けられた複数の転送
   電極から成る電荷結合素子と、前記信号電荷を信号電圧
   に変換するための出力増幅器とが設けられ、前記複数の
   転送電極は複数の膜を組み合せてなる電極材料膜を切断
   分離して形成され、前記転送チャネル領域上に配線と前
   記複数の転送電極とのコンタクト領域が存在している固
   体撮像装置において、以下の二つの条件を満たすことを
   特徴とする固体撮像装置。 （１）前記配線が接触する前記転送電極の最上部を成す
   膜と前記絶縁膜の直上を成す膜との間に、前記配線の材
   料の拡散もしくは前記配線の材料との反応を防止する絶
   縁性材料からなる膜が含まれていること。 （２）前記絶縁性の拡散・反応防止膜の上及び下にある
   膜を電気的に接続するために、前記コンタクト領域の下
   以外の領域で前記絶縁性の拡散・反応防止膜が一部除去
   されているか、もしくは前記複数の転送電極の側壁で前
   記絶縁性の拡散・反応防止膜の上及び下にある膜が自己
   整合的に接続されていること。
4. 【請求項４】請求項１，２または３において、 前記配線が少なくともＡｌもしくはＡｌ合金系材料を含
   み、前記複数の転送電極を構成する膜のうち少なくとも
   前記半導体基板上の絶縁膜に接する部分の膜が多結晶シ
   リコンまたはドープトシリコンまたはアモルファスシリ
   コンからなる固体撮像装置。
5. 【請求項５】請求項４において、 前記拡散もしくは反応を防止する導電性材料は、Ｗ，Ｔ
   ｉ，Ｍｏまたはそのシリサイドまたはそれらの複合膜で
   ある固体撮像装置。
6. 【請求項６】請求項３または４において、 前記拡散もしくは反応を防止する絶縁性材料は、シリコ
   ン酸化膜またはシリコン窒化膜またはそれらの複合膜で
   ある固体撮像装置。
7. 【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６におい
   て、 前記複数の転送電極は、複数の膜を組み合せてなる電極
   材料膜を切断分離して、単一の層からなる前記複数の転
   送電極として形成される固体撮像装置。
8. 【請求項８】請求項１，２，３，４，５，６または７に
   おいて、 配線と前記複数の転送電極とを電気的に接続するための
   コンタクト領域のうち、前記電荷結合素子の転送チャネ
   ル上に存在する前記コンタクト領域の中心位置を、前記
   転送電極の中心位置に対して電荷の転送方向と同方向ま
   たは逆方向にずらした固体撮像装置。
9. 【請求項９】請求項３において、前記複数の転送電極
   は、複数の膜を組み合せた電極材料膜を切断分離して、
   単一の層からなる前記複数の転送電極として形成され、
   前記複数の転送電極を形成する工程が以下の工程を含む
   固体撮像装置の製造方法。 （１）前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程 （２）前記絶縁膜上に第一の電極材料膜を形成する工程 （３）前記第一の電極材料膜上に絶縁性の拡散・反応の
   防止膜を形成する工程 （４）前記拡散・反応の防止膜上に第二の電極材料膜を
   形成する工程 （５）前記第二の電極材料膜の上にマスクパターンを形
   成する工程 （６）前記マスクパターンを用いて、前記第一の電極材
   料膜及び前記拡散・反応の防止膜及び前記第二の電極材
   料膜をエッチングによりパターニングする工程 （７）前記半導体基板上に第三の電極材料膜を形成する
   工程 （８）前記第三の電極材料膜上であってかつ前記第一の
   電極材料膜及び前記拡散・反応の防止膜及び前記第二の
   電極材料膜の側壁部である位置に、スペーサを形成する
   工程 （９）前記スペーサをマスクとして、前記第三の電極材
   料膜をパターニングし、 前記複数の転送電極を形成する工程。
10. 【請求項１０】請求項３において、前記複数の転送電極
    は、複数の膜を組み合せてなる電極材料膜を切断分離し
    て、単一の層からなる前記複数の転送電極として形成さ
    れる固体撮像装置を製造する方法において、前記複数の
    転送電極を形成する工程が以下の工程を含む固体撮像装
    置の製造方法。 （１）前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程 （２）前記絶縁膜上に第一の電極材料膜を形成する工程 （３）前記第一の電極材料膜上に絶縁性の拡散・反応の
    防止膜を形成する工程 （４）前記拡散・反応の防止膜上に第二の電極材料膜を
    形成する工程 （５）前記第二の電極材料膜の上にマスクパターンを形
    成する工程 （６）前記マスクパターンを用いて、前記第一の電極材
    料膜及び前記拡散・反応の防止膜及び前記第二の電極材
    料膜をエッチングによりパターニングする工程 （７）前記半導体基板上に第三の電極材料膜を形成する
    工程 （８）前記第三の電極材料膜の上からイオン打ち込みを
    行う工程 （９）前記半導体基板上に第四の電極材料膜を形成する
    工程 （10）前記第四の電極材料膜上であってかつ前記第一の
    電極材料膜及び前記拡散・反応の防止膜及び前記第二の
    電極材料膜の側壁部である位置に、スペーサを形成する
    工程 （11）前記スペーサをマスクとして、前記第三の電極材
    料膜及び前記第四の電極材料膜をパターニングし、前記
    複数の転送電極を形成する工程。
11. 【請求項１１】請求項３において、前記複数の転送電極
    は、複数の膜を組み合せてなる電極材料膜を切断分離し
    て、単一の層からなる前記複数の転送電極として形成さ
    れる固体撮像装置を製造する方法において、前記複数の
    転送電極を形成する工程が以下の工程を含む固体撮像装
    置の製造方法。 （１）前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程 （２）前記絶縁膜上に第一の電極材料膜を形成する工程 （３）前記第一の電極材料膜上に絶縁性の拡散・反応の
    防止膜を形成する工程 （４）前記拡散・反応の防止膜上に第二の電極材料膜を
    形成する工程 （５）前記第二の電極材料膜の上にマスクパターンを形
    成する工程 （６）前記マスクパターンを用いて、前記第一の電極材
    料膜及び前記拡散・反応の防止膜及び前記第二の電極材
    料膜をエッチングによりパターニングする工程 （７）前記半導体基板上に第三の電極材料膜を形成する
    工程 （８）前記第三の電極材料膜の上からイオン打ち込みを
    行う工程 （９）前記半導体基板上に第四の電極材料膜を形成する
    工程 （10）前記第一の電極材料膜及び前記拡散・反応の防止
    膜及び前記第二の電極材料膜の側壁部に、前記第三の電
    極材料膜及び前記第四の電極材料膜とからスペーサを形
    成する工程。
12. 【請求項１２】請求項３において、前記複数の転送電極
    は、複数の膜を組み合せてなる電極材料膜を切断分離し
    て、単一の層からなる前記複数の転送電極として形成さ
    れることを特徴とする固体撮像装置を製造する方法にお
    いて、前記複数の転送電極を形成する工程が以下の工程
    を含む固体撮像装置の製造方法。 （１）前記半導体基板上に第一の絶縁膜を形成する工程 （２）前記第一の絶縁膜上に第一の電極材料膜を形成す
    る工程 （３）絶縁性の拡散・反応防止膜を前記第一の電極材料
    膜上に形成する工程 （４）前記絶縁性の拡散・反応防止膜の上に第二の電極
    材料膜を形成する工程 （５）前記第二の電極材料膜上にマスクパターンを形成
    する工程 （６）前記マスクパターンにより、前記第二の電極材料
    膜と前記絶縁性の拡散・反応防止膜とをエッチングによ
    りパターニングする工程 （７）少なくとも前記第二の電極材料膜の側壁部に、前
    記第一の電極材料膜と前記第二の電極材料膜との電気的
    接続を行いかつスペーサとしても働く第三の電極材料膜
    を形成する工程 （８）少なくとも前記第三の電極材料膜がマスクの一部
    となるようにして、少なくとも前記第一の電極材料膜を
    エッチングによりパターニングして前記複数の転送電極
    を形成する工程。
13. 【請求項１３】請求項３において、前記複数の転送電極
    は、複数の膜を組み合せてなる電極材料膜を切断分離し
    て、単一の層からなる前記複数の転送電極として形成さ
    れる固体撮像装置を製造する方法において、前記複数の
    転送電極を形成する工程が以下の工程を含む固体撮像装
    置の製造方法。 （１）前記半導体基板上に第一の絶縁膜を形成する工程 （２）前記第一の絶縁膜上に第一の電極材料膜を形成す
    る工程 （３）絶縁性の拡散・反応防止膜を前記第一の電極材料
    膜上に形成する工程 （４）前記絶縁性の拡散・反応防止膜の上に第二の電極
    材料膜を形成する工程 （５）前記第二の電極材料膜上にマスクパターンを形成
    する工程 （６）前記マスクパターンにより、前記第二の電極材料
    膜と前記絶縁性の拡散・反応防止膜とをエッチングによ
    りパターニングする工程 （７）前記半導体基板上の全領域に第三の電極材料膜を
    形成する工程。 （８）前記第三の電極材料膜上であってかつ、前記第二
    の電極材料膜の側壁部に限定された領域に、スペーサを
    形成する工程 （９）前記スペーサがマスクの一部となるようにして、
    前記第三の電極材料膜と前記第一の電極材料膜とをエッ
    チングによりパターニングして前記複数の転送電極を形
    成する工程。
14. 【請求項１４】請求項９，１０または１１において、 前記第三の電極材料膜もしくは第四の電極材料膜もしく
    はスペーサのうち少なくともいずれか一つに遮光性材料
    を用いた固体撮像装置の製造方法。
15. 【請求項１５】請求項１２または１３において、 第三の電極材料膜もしくはスペーサのうち少なくともい
    ずれか一つに遮光性材料を用いた固体撮像装置の製造方
    法。
16. 【請求項１６】請求項１４または１５において、 複数の転送電極間の間隙に埋め込まれた絶縁膜の屈折率
    をｎ、入射光の波長をλとするとき、前記複数の転送電
    極間の間隙の前記遮光性の材料にはさまれた部分の間隔
    がλ／２ｎ以下となるように作る固体撮像装置の製造方
    法。
17. 【請求項１７】請求項１２または１３において、以下の
    工程を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 （１）少なくともシリコン窒化膜を含む前記配線材料の
    拡散もしくは配線材料との反応を防止する材料からなる
    層を前記第一の電極材料膜上に形成した後、前記配線材
    料の拡散もしくは配線材料との反応を防止する材料から
    なる層の上にマスクパターンを形成する工程 （２）前記マスクパターンを用いて、前記配線材料の拡
    散もしくは配線材料との反応を防止する材料からなる層
    と前記第一の電極材料膜と前記第一の絶縁膜とをエッチ
    ングし除去する工程 （３）エッチングにより露出した前記半導体基板の表面
    に第二の絶縁膜を形成する工程 （４）少なくとも前記第二の絶縁膜を形成した領域にお
    いて、前記第二の絶縁膜の上に電極を形成する工程。
18. 【請求項１８】請求項１，２，３，４，５，６，７また
    は８において、 前記受光蓄積部が二次元状に配置され、前記電荷結合素
    子が前記受光蓄積部からの信号電荷を垂直方向に転送す
    るための前記垂直電荷結合素子と水平方向に転送するた
    めの前記水平電荷結合素子とからなり、前記垂直電荷結
    合素子が、画素行列のうちのある行の信号電荷を選択的
    に読みだし、前記信号電荷を水平走査期間内に前記水平
    電荷結合素子に転送するか、もしくは水平帰線期間内に
    前記水平電荷結合素子へ転送するように駆動されている
    ことを特徴とする固体撮像装置。
19. 【請求項１９】請求項１８において、 前記垂直電荷結合素子がシフトレジスタによって駆動さ
    れる固体撮像装置。
20. 【請求項２０】請求項１，２，３，４，５，６，７また
    は８において、 前記受光蓄積部が二次元状に配置され、前記電荷結合素
    子が前記受光蓄積部からの信号電荷を垂直方向に転送す
    るための垂直電荷結合素子と水平方向に転送するための
    水平電荷結合素子とからなり、更に、前記固体撮像装置
    が複数行分の信号電荷の一時記憶領域を備え、前記垂直
    電荷結合素子の駆動を行う手段が、垂直帰線期間内また
    はそれ以下の期間内に複数行分の信号電荷を前記一時記
    憶領域に転送するように構成されている固体撮像装置。
21. 【請求項２１】請求項２０において、 前記垂直電荷結合素子が、信号電荷の読み出しと転送と
    を複数回に分割して実現するように駆動されている固体
    撮像装置。
22. 【請求項２２】請求項１８，１９，２０または２１にお
    いて、 前記垂直電荷結合素子の転送電極が一受光蓄積部あたり
    一つの電極で構成されている固体撮像装置。
23. 【請求項２３】請求項１，２，３，４，５，６，７，
    ８，１８，１９，２０，２１または２２において、 前記垂直電荷結合素子の複数の転送電極が、隣接するす
    べての前記転送電極から分離されて形成されている固体
    撮像装置。