JPH09172156A - 固体撮像素子及びその製造方法 - Google Patents

固体撮像素子及びその製造方法

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JPH09172156A
JPH09172156A JP7332025A JP33202595A JPH09172156A JP H09172156 A JPH09172156 A JP H09172156A JP 7332025 A JP7332025 A JP 7332025A JP 33202595 A JP33202595 A JP 33202595A JP H09172156 A JPH09172156 A JP H09172156A
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layer
conductive layer
electrode
insulating film
solid
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JP7332025A
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English (en)
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Yoshiyuki Shioyama
善之 塩山
Hidenori Shibata
英紀 柴田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
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    • H01L27/146Imager structures
    • HELECTRICITY
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    • H01L27/148Charge coupled imagers
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    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42396Gate electrodes for field effect devices for charge coupled devices

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来のIL方式のCCDと同様な2層の転送電
極構造で4相駆動方式全画素読み出しの固体撮像素子及
びその製造方法を提供すること。 【解決手段】フォトダイオードPDから信号電荷を取り
出し垂直転送するための転送ゲート電極は、シリコン基
板1 上のゲート絶縁膜2 において、第1層目のポリシリ
コン電極31(31-1,31-2)、第2層目のポリシリコン電
極32(32-1,32-2)それぞれが所定ゲート長を有して接
触するように形成されている。転送ゲート電極31,32は
4相の転送クロックをφ1〜φ4 として、1つの画素
(フォトダイオードPD)に対して、第2層目電極32-1
(φ2 )→第2層目電極32-2(φ3 )→第1層目電極31
-2(φ4 )→第1層目電極31-1(φ1 )の繰り返し構造
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は固体撮像素子及び
その製造方法に関わり、特に4相駆動方式全画素読み出
しの2次元エリアセンサの電極構造とその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、民生用のムービーで用いられてき
た固体撮像素子では、最初の1/60秒で偶数フィール
ドを、次の1/60秒で奇数フィールドを描画すること
により、1/30秒で1フレームを形成するインタレー
ス動作を行ってきた。これは現在普及しているテレビの
描画動作に合わせて設計されているためである。
【0003】一方、コンピュータの端末(ディスプレ
イ)ではインタレース動作とは異なり、1フレームを偶
数・奇数フィールドに分けることなしにコンピュータか
らの電気信号を順次ディスプレイ上に走査することによ
って、1/60秒で1フレームを形成する、いわゆるノ
ンインタレース方式が主流となっている。
【0004】ノンインタレース方式では、インタレース
方式に比べて1フレームの描画間隔が短いこと、及び、
1フレームを1フィールドで描画するために、ちらつき
のない鮮明な画像を得られることが特徴となっている。
【0005】このような特徴を持つノンインタレース方
式を達成するには、全画素読み出しを行う4相駆動方式
の固体撮像素子が用いられる。例えば全画素読み出し動
作する4相駆動CCDは、コンピュータの画像入力装置
としてのほか、放送用のカメラ等比較的高品位な画像入
力を要求される領域での利用が期待されている。
【0006】しかし、4相駆動で全画素読み出しできる
ようにインタライントランスファ方式のCCD(以下、
IT−CCDと略記する)を構成するには、ノンインタ
レース方式の動作に適合するように撮像素子自体の構造
を変更する必要があった。
【0007】従来、IT−CCDではインタレース方式
で動作させる場合、ある1つの画素に蓄えられた信号電
荷を取り出した後の信号電荷の転送は、4相の転送クロ
ックに各対応して、第2層目電極→第1層目電極→第2
層目電極→第1層目電極の繰り返しで達成される。つま
り4相のクロックでみると2画素分にまたがり転送動作
が行われインタレース動作する。このように、IT−C
CDでは、ある1つの画素の信号電荷を読み出すために
第1層目と第2層目のポリシリコン電極の対を1組とし
た構造の繰り返しがあれば達成できた。
【0008】これに対して、ノンインタレース動作させ
るための全画素読み出し用4相駆動方式CCDを構成す
るには、ある1つの画素の信号電荷を取り出すのに、異
なる4つのパルスを同時に駆けられるようにしなくては
ならない。
【0009】図25は4相駆動方式により全画素読み出
し動作するCCDに適用される従来の固体撮像素子の構
成を示す平面図、図26は図25のF26−F26線に
沿う転送ゲート電極の積層構造を示す断面図、図27は
図25のF27−F27線に沿う転送ゲート電極の積層
構造を示す断面図である。
【0010】上記各図において、フォトダイオードPD
から信号電荷を取り出し垂直転送するための転送ゲート
電極は次のように構成されている。シリコン基板11上の
ゲート酸化膜12において第1層目(細かい点線)、第2
層目(破線)、第3層目(実線)のポリシリコン電極13
1 ,132 ,133 それぞれが所定ゲート長を有して接触す
るように形成されている。これら電極131 ,132 ,133
は酸化膜14により互いに絶縁されている。
【0011】4相の転送クロックをφ1〜φ4 として、
1つの画素(フォトダイオードPD)に対して、第2層
目電極132 (φ2 )→第3層目電極133 (φ3 )→第2
層目電極132 (φ4 )→第1層目電極131 (φ1 )の繰
り返しにより、信号電荷が順次転送されて行く。
【0012】しかし、このような4相駆動方式全画素読
み出しの撮像素子では、信号電荷の転送に第1層目−第
2層目−第3層目−第2層目のポリシリコン電極を組と
した構造の繰り返しが必要であるために、垂直転送方向
の隣り合うフォトダイオード間に形成される配線は、層
間絶縁膜を介して、3層ポリシリコンの積層構造とな
る。
【0013】このような構成であると、ゲート電極・配
線形成後に層間絶縁膜を介して上記3層ポリシリコンの
積層構造上に堆積される遮光膜が段差部分で段切れ不良
を起こし、スミア特性を劣化させるという問題がある。
【0014】また、IT−CCDにおいて、インタレー
ス方式とノンインタレース方式の構成を比較すると、2
層ポリシリコンで4相駆動CCDを構成できていた素子
が、3層ポリシリコン積層構造により4相駆動CCDを
構成する必要があるため、転送ゲートで電極、配線を形
成するための工程が増大し、素子の製造コストが高くな
るという問題点を有している。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の4
相駆動方式全画素読み出しの撮像素子では、転送電極が
3層ポリシリコン積層構造となり、この積層構造上に堆
積される遮光膜が段切れ不良を起こし、スミア特性を劣
化させる恐れがあり、また、この積層構造上、製造プロ
セスが増大し、コスト高になるという問題がある。
【0016】この発明は上記のような事情を考慮してな
されたものであり、その目的は、従来のIL方式のCC
Dと同様な2層の転送電極構造で4相駆動方式全画素読
み出しの固体撮像素子及びその製造方法を提供すること
にある。
【0017】
【課題を解決するための手段】この発明では、第1層電
極材、第2層電極材で構成される転送ゲート電極を有す
る4相駆動方式のCCD構成の固体撮像素子において、
前記CCD構成における垂直転送ゲート電極構造が互い
に絶縁された第1層電極−第2層電極−第2層電極−第
1層電極の繰り返しで構成されることを特徴とする。
【0018】また、この発明では、2層構造の転送ゲー
ト電極を構成する4相駆動方式のCCD構成の固体撮像
素子の製造方法において、半導体基板上にゲート絶縁膜
を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に第1導電層を
堆積する工程と、前記第1導電層のうちフォトダイオー
ドとなる第1領域及び2層目の導電層が形成される第2
領域を異方性エッチングにより取り除くフォトリソグラ
フィ工程と、前記第1導電層を覆う絶縁膜を形成する工
程と、前記第1導電層においてゲート電極として分離す
るためのギャップ形成箇所に300nmよりも広いピッ
チの第1の開口パターンをフォトレジストで形成し、異
方性エッチングにより前記第1導電層を分断する工程
と、前記第2領域及び前記第1導電層の分断箇所を埋め
る第2導電層を前記第1導電層上を含んで堆積する工程
と、前記第1導電層の分断箇所を中心として前記第1の
開口パターンよりも広い第2の開口パターンをフォトレ
ジストで形成し、この第2の開口パターンで露出した第
2導電層のうち前記第1導電層の分断面側壁にのみ残存
させるように異方性エッチングして、前記第1導電層の
ゲート電極として分離するためのギャップを300nm
以下に制御する工程と、前記第2導電層表面を酸化した
後に第1CVD膜を堆積する工程と、前記第2導電層に
おいてゲート電極として分離するためのギャップ形成箇
所に300nmよりも広いピッチの第3の開口パターン
をフォトレジストで形成し、前記第2導電層に対して選
択比の取れる異方性エッチングにより、この第3の開口
パターンに露出した前記第1CVD膜及び酸化膜のみを
除去する工程と、前記第3の開口パターンによるエッチ
ング部分及び前記第1CVD膜上にこの第1CVD膜よ
りも薄い第2CVD膜を堆積する工程と、前記第2CV
D膜を異方性エッチングして、前記第3の開口パターン
によるエッチング部分に側壁として残存させることによ
り、前記第2導電層がゲート電極として分離されるため
のギャップ形成用のマスクを形成する工程と、前記第1
及び第2CVD膜をマスクにして異方性エッチングし、
露出した第2導電層を除去することにより、前記第2導
電層のゲート電極として分離するためのギャップを30
0nm以下に制御する工程とを具備したことを特徴とす
る。
【0019】この発明によれば、転送ゲート電極に同じ
層どうしのポリシリコン電極構成と、異なる層のポリシ
リコン電極構成の配列を混在させることにより、配線密
度を下げずに配線の段差の低減を実現する。
【0020】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の第1の実施形態
に係る4相駆動方式により全画素読み出し動作するCC
D構成の固体撮像素子の構成を示す平面図、図2は図1
のF2−F2線に沿う転送ゲート電極の積層構造を示す
断面図、図3は図1のF3−F3線に沿う転送ゲート電
極の積層構造を示す断面図である。
【0021】上記各図において、フォトダイオードPD
から信号電荷を取り出し垂直転送するための転送ゲート
電極が次のように構成されている。シリコン基板1 上の
ゲート絶縁膜2 (シリコン酸化膜)において、第1層目
のポリシリコン電極31(31-1,31-2)、第2層目のポリ
シリコン電極32(32-1,32-2)それぞれが所定ゲート長
を有して接触するように形成されている。電極31,32は
酸化膜4 により絶縁されている。
【0022】すなわち、シリコン基板1 上のゲート絶縁
膜2 において、第1層目のポリシリコン電極材(31)が
相互にフォトダイオードPDを平面的に挟んで並行して
配設され、第2層目のポリシリコン電極材(32)が相互
に第1層目のポリシリコン電極材(31)の上に絶縁膜4
を介して並行して配設されると共に相互にフォトダイオ
ードPDを平面的に囲むように延在して隣接している。
【0023】電極31,32は4相の転送クロックをφ1〜
φ4 として、1つの画素(フォトダイオードPD)に対
して、第2層目電極32-1(φ2 )→第2層目電極32-2
(φ3)→第1層目電極31-2(φ4 )→第1層目電極31-
1(φ1 )の繰り返し構造により、信号電荷が順次転送
されて行く(図2)。
【0024】上記構成によれば、転送ゲート電極は2層
構造で4相駆動方式により全画素読み出し動作するCC
D構成が実現される。この結果、配線形成後に堆積され
る遮光膜は段差部分のカバレッジが良くなり、段切れ不
良が抑えられ、スミア特性の劣化を大幅に低減すること
ができる。
【0025】図4〜図10は上記図1の構成の製造方法
を工程順に示す平面図、図11〜図21は図1のF11
−F11線に沿う転送ゲート電極の要部の製造方法を工
程順に示す断面図である。これらを用いて上記第1の実
施形態の構成について、以下説明する。
【0026】まず、図4に示すように、シリコン基板1
上にゲート絶縁膜2 を形成し、ゲート絶縁膜2 上に第1
層目のポリシリコン電極材(31)を堆積し、そのうちフ
ォトダイオードとなる領域(PD)及び第2層目のポリ
シリコン電極材(32)の形成予定の領域を異方性エッチ
ングにより取り除くフォトリソグラフィ工程が行われる
(図11)。なお、図11の101 はフォトレジストであ
る。
【0027】次に、図5に示すように、第1層目のポリ
シリコン電極材(31)を覆うシリコン酸化膜4 を熱酸化
あるいはCVDにより形成し(図12)、その後、この
第1層目のポリシリコン電極材(31)においてゲート電
極として分離するためのギャップ形成箇所に300nm
よりも広いピッチの開口パターン102 をフォトレジスト
103 で形成し、異方性エッチングによりこの第1層目の
ポリシリコン電極材(31)を分断する(図13)。この
異方性エッチングは、上記のように酸化膜4 をエッチン
グするときに用いたのと同じフォトレジスト103 をマス
クにするか、このフォトレジスト103 を除去した後の酸
化膜4 をマスクにして行ってもよい。いずれにしてもフ
ォトレジスト103 を除去した構成は図6のようになる。
【0028】次に、図7に示すように、第2層目のポリ
シリコン電極材(32)を全面に形成する。これにより、
第1層目のポリシリコン電極材(31)の分断箇所も埋め
る。その後、上記の分断箇所を中心として上記開口パタ
ーン102 よりも広い開口パターン104 をフォトレジスト
105 で形成し(図14)、この開口パターン104 により
露出した第2層目のポリシリコン電極材(32)のうち上
記第1層目のポリシリコン電極材(31)の分断面側壁に
のみ残存させるように異方性エッチングする。上記フォ
トリソグラフィ工程により、上記第1層目のポリシリコ
ン電極31をゲート電極として分離するためのギャップを
300nm以下に制御する。図15はフォトレジスト10
5 を取り去った構成であり、第1層目のポリシリコン電
極としてのゲート電極のギャップGは300nm以下と
なる。
【0029】次に、図8に示すように、第2層目のポリ
シリコン電極材(32)表面に酸化膜106 を形成した後に
全面にCVD膜107 (CVD酸化膜)を堆積し(図1
6)、第2層目のポリシリコン電極材(32)においてゲ
ート電極として分離するためのギャップ形成箇所に30
0nmよりも広いピッチの開口パターン108 をフォトレ
ジスト109 で形成し、第2層目のポリシリコン電極材
(32)に対して選択比の取れる異方性エッチングによ
り、この開口パターン108 に露出したCVD膜107 及び
酸化膜106 のみを除去する(図17)。
【0030】次に、図9に示すように、フォトレジスト
109 を剥離し、開口パターン108 によるエッチング部分
及びCVD膜107 上にこのCVD膜107 よりも薄いCV
D膜110 を堆積する(図18)。その後、CVD膜110
を異方性エッチングすることにより、開口パターン108
によるエッチング部分(すなわちCVD膜110 及び酸化
膜106 の断面)に側壁として残存させる。このCVD膜
110 及びCVD膜107は第2層目のポリシリコン電極材
(32)がゲート電極として分離されるためのギャップG
形成用のマスクとなる(図19)。
【0031】次に、図10に示すように、CVD膜110
,107 をマスクとして異方性エッチングすることによ
り、第2層目のポリシリコン電極32におけるゲート電極
のギャップGを300nm以下に制御する(図20)。
その後、フォトダイオードPDの領域に基板が露出する
ようにフォトリソグラフィ工程を行って、フォトダイオ
ードPDとして機能するよう適当なイオン注入工程を経
て、フォトダイオード及び転送ゲート電極上をPSG膜
111 で覆いリフローする(図21)。これにより、図1
のような構成を得る。
【0032】上記発明の方法によれば、IT−CCDに
おけるインタレース方式4相駆動方式のCCD構成が、
インタレース方式と同じように2層構造で転送ゲート電
極を構成することができるので、従来の3層構造よりも
工程数が削減され製造コストが低減される。
【0033】図22はこの発明の第2の実施形態に係る
4相駆動方式により全画素読み出し動作するCCD構成
の固体撮像素子の構成を示す平面図、図23は図22の
F23−F23線に沿う転送ゲート電極の積層構造を示
す断面図、図24は図22のF24−F24線に沿う転
送ゲート電極の積層構造を示す断面図である。
【0034】上記各図において、フォトダイオードPD
から信号電荷を取り出し垂直転送するための転送ゲート
電極は第2層目のポリシリコン電極材(32)の構成が第
1の実施形態の構成と異なる。すなわち、第2層目のポ
リシリコン電極材(32)が相互に第1層目のポリシリコ
ン電極材(31)の上に酸化膜4 を介して並行して配設さ
れると共に対向する側の第1層目のポリシリコン電極材
(31)の側面を覆って、相互にフォトダイオードPDを
平面的に囲むように延在して隣接している。
【0035】電極31,32は、第1の実施形態の構成と同
様に、4相の転送クロックをφ1〜φ4 として、1つの
画素(フォトダイオードPD)に対して、第2層目電極
32-1(φ2 )→第2層目電極32-2(φ3 )→第1層目電
極31-2(φ4 )→第1層目電極31-1(φ1 )の繰り返し
構造により、信号電荷が順次転送されて行く。
【0036】上記構成においても第1の実施形態により
説明した方法と同様工程により実現されるが、図10に
示すフォトダイオードPDの領域に基板が露出するよう
にフォトリソグラフィ工程を行うにあたり、PDの領域
が第1の実施形態に比べ若干小さくなる。その反面フォ
トリソグラフィ工程の精度のマージンが広く取れる。
【0037】なお、本発明は、2層構造の4相駆動方式
のCCD構成の固体撮像素子であって、転送ゲート電極
が第1層電極−第2層電極−第2層電極−第1層電極の
繰り返しで構成されることが最も特徴とする所であるの
で、図3及び図24に示すようなフォトダイオードPD
を示す拡散領域断面はこれに限るものではない。
【0038】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
転送ゲート電極に同じ層どうしのポリシリコン電極構成
と、異なる層のポリシリコン電極構成の配列を混在させ
ることにより、配線密度を下げずに配線の段差が低減さ
れるので、遮光膜の段切れ不良が大幅に低減され、撮像
素子のスミア特性の向上が期待できる。また、基板上の
配線層の高さが低くなるから、その上に構成されるマイ
クロレンズや色フィルタと、フォトダイオードが形成さ
れている基板間の距離を縮めることができ、色ムラや感
度劣化を防ぐことが可能となる固体撮像素子及びその製
造方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態に係る4相駆動方式
により全画素読み出し動作するCCD構成の固体撮像素
子の構成を示す平面図。
【図2】図1のF2−F2線に沿う転送ゲート電極の積
層構造を示す断面図。
【図3】図1のF3−F3線に沿う転送ゲート電極の積
層構造を示す断面図。
【図4】図1の構成の製造方法を工程順に示す第1の平
面図。
【図5】図4に続く第2の平面図。
【図6】図5に続く第3の平面図。
【図7】図6に続く第4の平面図。
【図8】図7に続く第5の平面図。
【図9】図8に続く第6の平面図。
【図10】図9に続く第7の平面図。
【図11】図1のF11−F11線に沿う転送ゲート電
極の要部の製造方法を工程順に示す第1の断面図。
【図12】図11に続く第2の断面図。
【図13】図12に続く第3の断面図。
【図14】図13に続く第4の断面図。
【図15】図14に続く第5の断面図。
【図16】図15に続く第6の断面図。
【図17】図16に続く第7の断面図。
【図18】図17に続く第8の断面図。
【図19】図18に続く第9の断面図。
【図20】図19に続く第10の断面図。
【図21】図20に続く第21の断面図。
【図22】この発明の第2の実施形態に係る4相駆動方
式により全画素読み出し動作するCCD構成の固体撮像
素子の構成を示す平面図。
【図23】図22のF23−F23線に沿う転送ゲート
電極の積層構造を示す断面図。
【図24】図22のF24−F24線に沿う転送ゲート
電極の積層構造を示す断面図。
【図25】4相駆動方式により全画素読み出し動作する
CCDに適用される従来の固体撮像素子の構成を示す平
面図。
【図26】図25のF26−F26線に沿う転送ゲート
電極の積層構造を示す断面図。
【図27】図25のF27−F27線に沿う転送ゲート
電極の積層構造を示す断面図。
【符号の説明】
1…シリコン基板、 2…ゲート絶縁膜、 31…第1層目のポリシリコン電極、 32…第2層目のポリシリコン電極、 4…酸化膜、 101,103 ,105 ,109 …フォトレジスト、 102,108 …開口パターン、 106…酸化膜、 107,110 …CVD膜、 111…PSG膜、 PD…フォトダイオード。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1層電極材、第2層電極材で構成され
    る転送ゲート電極を有する4相駆動方式のCCD構成の
    固体撮像素子において、 前記CCD構成における垂直転送ゲート電極構造が互い
    に絶縁された第1層電極−第2層電極−第2層電極−第
    1層電極の繰り返しで構成されることを特徴とする固体
    撮像素子。
  2. 【請求項2】 半導体基板に形成された画素を構成する
    受光素子と、 前記受光素子からの信号電荷を転送するために前記半導
    体基板上のゲート絶縁膜表面に所定長有して接触する第
    1層電極材及び第2層電極材でなる転送ゲート電極を具
    備し、 前記第1層電極材が相互に前記受光素子を平面的に挟ん
    で並行して配設され、前記第2層電極材が相互に前記第
    1層電極の上に絶縁膜を介し並行して配設されると共に
    相互に前記受光素子を平面的に囲むように延在して隣接
    することにより、前記転送ゲート電極の配列を第1層電
    極−第2層電極−第2層電極−第1層電極の繰り返し構
    造とし、4相の駆動信号がそれぞれ対応して与えられる
    ことを特徴とする固体撮像素子。
  3. 【請求項3】 半導体基板に形成された画素を構成する
    受光素子と、 前記受光素子からの信号電荷を転送するために前記半導
    体基板上のゲート絶縁膜表面に所定長有して接触する第
    1層電極材及び第2層電極材でなる転送ゲート電極を具
    備し、 前記第1層電極材が相互に前記受光素子を平面的に挟ん
    で並行して配設され、前記第2層電極材が相互に前記第
    1層電極の上に絶縁膜を介して並行して配設されると共
    に対向する側の前記第1層電極材の側面を覆い相互に前
    記受光素子を平面的に囲むように延在して隣接すること
    により、前記転送ゲート電極の配列を第1層電極−第2
    層電極−第2層電極−第1層電極の繰り返し構造とし、
    4相の駆動信号がそれぞれ対応して与えられることを特
    徴とする固体撮像素子。
  4. 【請求項4】 全画素読み出しを行うインタライントラ
    ンスファ方式4相駆動CCD構成の固体撮像素子におい
    て、 半導体基板と、 前記基板の画素領域を除いて前記基板上に形成されるゲ
    ート絶縁膜と、 前記ゲート絶縁膜表面において垂直転送方向の互いに隣
    り合う画素領域間に並行して形成される、第1層目の第
    1、第2の配線と、前記第1、第2の配線上それぞれに
    絶縁膜を介し並行して配設されると共に前記画素領域周
    辺の前記ゲート絶縁膜上に延在する、第2層目の第3、
    第4の配線とからなる垂直転送ゲート電極とを具備し、 前記第1乃至第4の配線に対し前記画素領域に蓄えられ
    た信号電荷の転送用としてそれぞれ対応する4相の駆動
    用パルスを与えることを特徴とする固体撮像素子。
  5. 【請求項5】 全画素読み出しを行うインタライントラ
    ンスファ方式4相駆動CCD構成の固体撮像素子におい
    て、 半導体基板と、 前記基板の画素領域を除いて前記基板上に形成されるゲ
    ート絶縁膜と、 前記ゲート絶縁膜表面において垂直転送方向の互いに隣
    り合う画素領域間に並行して形成される、第1層目の第
    1、第2の配線と、前記第1、第2の配線上それぞれに
    絶縁膜を介し並行して配設されると共に前記画素領域周
    辺の前記第1、第2の配線を覆って前記画素領域周辺の
    前記ゲート絶縁膜上に延在する、第2層目の第3、第4
    の配線とからなる垂直転送ゲート電極とを具備し、 前記第1乃至第4の配線に対し前記画素領域に蓄えられ
    た信号電荷の転送用としてそれぞれ対応する4相の駆動
    用パルスを与えることを特徴とする固体撮像素子。
  6. 【請求項6】 前記垂直転送方向の隣り合う前記第1層
    目どうし及び前記第2層目どうしで構成される同層の転
    送ゲート電極間のギャップGが300nm以下であるこ
    とを特徴とする請求項4または5記載の固体撮像素子。
  7. 【請求項7】 2層構造で転送ゲート電極を構成する4
    相駆動方式のCCD構成の固体撮像素子の製造方法にお
    いて、 半導体基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、 前記ゲート絶縁膜上に第1導電層を堆積する工程と、 前記第1導電層のうちフォトダイオードとなる第1領域
    及び2層目の導電層が形成される第2領域を異方性エッ
    チングにより取り除くフォトリソグラフィ工程と、 前記第1導電層を覆う絶縁膜を形成する工程と、 前記第1導電層においてゲート電極として分離するため
    のギャップ形成箇所に300nmよりも広いピッチの第
    1の開口パターンをフォトレジストで形成し、異方性エ
    ッチングにより前記第1導電層を分断する工程と、 前記第2領域及び前記第1導電層の分断箇所を埋める第
    2導電層を前記第1導電層上を含んで堆積する工程と、 前記第1導電層の分断箇所を中心として前記第1の開口
    パターンよりも広い第2の開口パターンをフォトレジス
    トで形成し、この第2の開口パターンで露出した第2導
    電層のうち前記第1導電層の分断面側壁にのみ残存させ
    るように異方性エッチングして、前記第1導電層のゲー
    ト電極として分離するためのギャップを300nm以下
    に制御する工程と、 前記第2導電層表面を酸化した後に第1CVD膜を堆積
    する工程と、 前記第2導電層においてゲート電極として分離するため
    のギャップ形成箇所に300nmよりも広いピッチの第
    3の開口パターンをフォトレジストで形成し、前記第2
    導電層に対して選択比の取れる異方性エッチングによ
    り、この第3の開口パターンに露出した前記第1CVD
    膜及び酸化膜のみを除去する工程と、 前記第3の開口パターンによるエッチング部分及び前記
    第1CVD膜上にこの第1CVD膜よりも薄い第2CV
    D膜を堆積する工程と、 前記第2CVD膜を異方性エッチングして、前記第3の
    開口パターンによるエッチング部分に側壁として残存さ
    せることにより、前記第2導電層がゲート電極として分
    離されるためのギャップ形成用のマスクを形成する工程
    と、 前記第1及び第2CVD膜をマスクにして異方性エッチ
    ングし、露出した第2導電層を除去することにより、前
    記第2導電層のゲート電極として分離するためのギャッ
    プを300nm以下に制御する工程とを具備したことを
    特徴とする固体撮像素子の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記第1導電層を覆う絶縁膜は熱酸化あ
    るいは酸化膜堆積によるシリコン酸化膜であり、前記第
    1導電層を分断する工程における異方性エッチングは、
    前記シリコン酸化膜をエッチングするときに用いたのと
    同じフォトレジストをマスクにするか、このフォトレジ
    ストを除去した後の前記シリコン酸化膜をマスクにして
    行われることを特徴とする請求項7記載の固体撮像素子
    の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記第2導電層のゲート電極として分離
    するためのギャップを300nm以下に制御する工程の
    後、前記第1領域において前記基板が露出するフォトリ
    ソグラフィ工程をさらに具備し、このフォトリソグラフ
    ィ工程では前記第1領域周辺の側壁に第2導電層のみが
    露出するようにフォトレジストパターンが形成されるこ
    とを特徴とする請求項7記載の固体撮像素子の製造方
    法。
  10. 【請求項10】 前記第2導電層のゲート電極として分
    離するためのギャップを300nm以下に制御する工程
    の後、前記第1領域において前記基板が露出するフォト
    リソグラフィ工程をさらに具備し、このフォトリソグラ
    フィ工程では前記第1領域周辺の側壁に前記第1導電層
    を覆う絶縁膜と第2導電層とが露出するようにフォトレ
    ジストパターンが形成されることを特徴とする請求項7
    記載の固体撮像素子の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100339294B1 (ko) * 1998-02-18 2002-06-03 가네꼬 히사시 고체 이미지 센싱 장치와 그 구동방법

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3272941B2 (ja) 1996-04-01 2002-04-08 株式会社東芝 固体撮像素子およびその製造方法
KR100209758B1 (ko) 1996-06-26 1999-07-15 구본준 고체 촬상 소자 및 그의 제조 방법
KR100271804B1 (ko) * 1998-06-24 2000-11-15 김영환 고체촬상소자 및 그 구동방법
JP4433528B2 (ja) * 1998-12-08 2010-03-17 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP4725049B2 (ja) * 2004-07-29 2011-07-13 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
JP4710305B2 (ja) * 2004-11-15 2011-06-29 ソニー株式会社 固体撮像素子
JP2007201319A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびその製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4847692A (en) * 1987-01-26 1989-07-11 Fuji Photo Film Co., Ltd. Solid-state image pickup device with CCDS in an interline transfer system and improved charge transfer electrode structure
US5210433A (en) * 1990-02-26 1993-05-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state CCD imaging device with transfer gap voltage controller
JP3456000B2 (ja) * 1993-05-17 2003-10-14 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP3560990B2 (ja) * 1993-06-30 2004-09-02 株式会社東芝 固体撮像装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100339294B1 (ko) * 1998-02-18 2002-06-03 가네꼬 히사시 고체 이미지 센싱 장치와 그 구동방법

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