JPH11150258A - Ｃｃｄ型固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents
Ｃｃｄ型固体撮像装置及びその製造方法Info
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- JPH11150258A JPH11150258A JP9313979A JP31397997A JPH11150258A JP H11150258 A JPH11150258 A JP H11150258A JP 9313979 A JP9313979 A JP 9313979A JP 31397997 A JP31397997 A JP 31397997A JP H11150258 A JPH11150258 A JP H11150258A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体撮像装置における電荷転送電極と金属配
線との接触に起因して発生する電荷転送不良を防止す
る。 【解決手段】 電荷転送電極２１０と配線電極１０７と
を接続するコンタクト孔１０８の下方のＣＣＤチャネル
となるＮ-型不純物層１１６に、このＮ-型不純物層１１
６よりも濃度が低いＮ--型不純物領域１１７が設けられ
ている。これにより、コンタクト孔下部のＣＣＤチャネ
ルに生ずる電位のくぼみを低減又は解消することができ
る。
線との接触に起因して発生する電荷転送不良を防止す
る。 【解決手段】 電荷転送電極２１０と配線電極１０７と
を接続するコンタクト孔１０８の下方のＣＣＤチャネル
となるＮ-型不純物層１１６に、このＮ-型不純物層１１
６よりも濃度が低いＮ--型不純物領域１１７が設けられ
ている。これにより、コンタクト孔下部のＣＣＤチャネ
ルに生ずる電位のくぼみを低減又は解消することができ
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤレジスタの
動作に伴う電荷転送不良を防止することができるＣＣＤ
型固体撮像装置及びその製造方法に関する。
動作に伴う電荷転送不良を防止することができるＣＣＤ
型固体撮像装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来のＣＣＤ型２次元固体撮像装
置の概略構成を示す平面図である。図８において、１０
１は光電変換を行うフォトダイオード、１０２は信号電
荷を垂直方向に転送する垂直ＣＣＤレジスタ、１０３は
フォトダイオード１０１に蓄積された信号電荷を垂直Ｃ
ＣＤレジスタ１０２に読出す読出しゲート、１０４は垂
直ＣＣＤレジスタ１０２から転送されてきた信号電荷を
水平方向に転送する水平ＣＣＤレジスタ、１０５は水平
レジスタ１０４より転送されてくる信号電荷を電圧信号
に変換して出力する出力部である。
置の概略構成を示す平面図である。図８において、１０
１は光電変換を行うフォトダイオード、１０２は信号電
荷を垂直方向に転送する垂直ＣＣＤレジスタ、１０３は
フォトダイオード１０１に蓄積された信号電荷を垂直Ｃ
ＣＤレジスタ１０２に読出す読出しゲート、１０４は垂
直ＣＣＤレジスタ１０２から転送されてきた信号電荷を
水平方向に転送する水平ＣＣＤレジスタ、１０５は水平
レジスタ１０４より転送されてくる信号電荷を電圧信号
に変換して出力する出力部である。
【０００３】この撮像装置は、以下のように動作する。
装置表面には光学系（図示せず）を介して画像パターン
が投影され、各フォトダイオード１０１に入射した光量
に応じて光電変換により生じた信号電荷が各フォトダイ
オード１０１に蓄積される。所定の時間（例えば１／６
０秒間）フォトダイオード１０１内において信号電荷の
蓄積が行われた後、この信号電荷は読出しゲート１０３
を動作させることにより垂直ＣＣＤレジスタ１０２に矢
印Ａの方向に一斉に読み出される。垂直ＣＣＤレジスタ
１０２に取り込まれた信号電荷は、水平ＣＣＤレジスタ
１０４が電荷転送走査を中断するブランキング期間ごと
に１単位ずつ矢印Ｂ方向に転送される。従って、水平Ｃ
ＣＤレジスタ１０４は、水平走査のブランキング期間ご
とに各垂直ＣＣＤレジスタ１０２から１画素分の信号電
荷を並列に受ける。次に、水平ＣＣＤレジスタ１０４
は、この信号電荷を１水平走査期間をかけて出力部１０
５に向けて転送し、出力部１０５からは入射光量に応じ
た映像信号が出力される。以下同様に、垂直ＣＣＤレジ
スタ１０２と水平ＣＣＤレジスタ１０４の動作を繰返す
ことにより、２次元に配列された各フォトダイオードか
らの画像信号が時系列の映像信号として出力される。
装置表面には光学系（図示せず）を介して画像パターン
が投影され、各フォトダイオード１０１に入射した光量
に応じて光電変換により生じた信号電荷が各フォトダイ
オード１０１に蓄積される。所定の時間（例えば１／６
０秒間）フォトダイオード１０１内において信号電荷の
蓄積が行われた後、この信号電荷は読出しゲート１０３
を動作させることにより垂直ＣＣＤレジスタ１０２に矢
印Ａの方向に一斉に読み出される。垂直ＣＣＤレジスタ
１０２に取り込まれた信号電荷は、水平ＣＣＤレジスタ
１０４が電荷転送走査を中断するブランキング期間ごと
に１単位ずつ矢印Ｂ方向に転送される。従って、水平Ｃ
ＣＤレジスタ１０４は、水平走査のブランキング期間ご
とに各垂直ＣＣＤレジスタ１０２から１画素分の信号電
荷を並列に受ける。次に、水平ＣＣＤレジスタ１０４
は、この信号電荷を１水平走査期間をかけて出力部１０
５に向けて転送し、出力部１０５からは入射光量に応じ
た映像信号が出力される。以下同様に、垂直ＣＣＤレジ
スタ１０２と水平ＣＣＤレジスタ１０４の動作を繰返す
ことにより、２次元に配列された各フォトダイオードか
らの画像信号が時系列の映像信号として出力される。
【０００４】図９は、垂直ＣＣＤレジスタ１０２の電極
構成を説明する従来の垂直ＣＣＤレジスタの平面図であ
り、１９８９年に開催されたＩＳＳＣＣ（国際固体回路
素子会議）予稿集の８９頁に記載された構造である。図
９において、１０６は電荷を転送する転送電極、１０７
（１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ）は駆動パ
ルスが加えられる金属配線、１０８は転送電極１０６と
金属配線１０７とを接続するコンタクト孔を示す。図に
は記載されていないが、金属配線１０７の下方の転送電
極部分の下に垂直ＣＣＤチャネルが設けられている。ま
た、転送電極１０６は配線部分を介して図の横方向に接
続されており、１行分の転送電極群に同じパルスが加え
られる。
構成を説明する従来の垂直ＣＣＤレジスタの平面図であ
り、１９８９年に開催されたＩＳＳＣＣ（国際固体回路
素子会議）予稿集の８９頁に記載された構造である。図
９において、１０６は電荷を転送する転送電極、１０７
（１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ）は駆動パ
ルスが加えられる金属配線、１０８は転送電極１０６と
金属配線１０７とを接続するコンタクト孔を示す。図に
は記載されていないが、金属配線１０７の下方の転送電
極部分の下に垂直ＣＣＤチャネルが設けられている。ま
た、転送電極１０６は配線部分を介して図の横方向に接
続されており、１行分の転送電極群に同じパルスが加え
られる。
【０００５】図９の例では、コンタクト孔１０８は同一
の金属配線１０７ａの下では、金属配線１０７ａの長手
方向に並んだ転送電極４個ごとに１個設けられており、
更にコンタクト孔１０８は隣接する金属配線において
は、その長手方向に転送電極１個ずれた位置に設けられ
ている。即ち、金属配線１０７ａから１０７ｄに向かっ
てコンタクト孔１０８は配線長手方向に順次１個ずつず
れた位置の転送電極１０６に接続されている。従って、
金属配線１０７ａ〜１０７ｄは転送電極１０６に４本ご
とに接続され、金属配線１０７ａ〜１０７ｂには４相の
パルスが加えられる。
の金属配線１０７ａの下では、金属配線１０７ａの長手
方向に並んだ転送電極４個ごとに１個設けられており、
更にコンタクト孔１０８は隣接する金属配線において
は、その長手方向に転送電極１個ずれた位置に設けられ
ている。即ち、金属配線１０７ａから１０７ｄに向かっ
てコンタクト孔１０８は配線長手方向に順次１個ずつず
れた位置の転送電極１０６に接続されている。従って、
金属配線１０７ａ〜１０７ｄは転送電極１０６に４本ご
とに接続され、金属配線１０７ａ〜１０７ｂには４相の
パルスが加えられる。
【０００６】このように転送電極１０６と金属配線１０
７とを接続する理由は、ＣＣＤチャネル中を速い周波数
で電荷転送するためである。即ち、図９の例では、転送
電極１０６はポリシリコンで形成されており、転送電極
１０６の層抵抗が数十オームと高いため、２０ＭＨｚを
超える周波数では駆動パルス波形がなまるため、電荷転
送は困難である。このため、コンタクト孔１０８を介し
て金属配線１０７に接続することで、転送電極部でのパ
ルスなまりを防ぎ、高速駆動を可能としている。即ち、
転送電極１０６の配線部分で接続された１行の転送電極
群に着目すると、ＣＣＤチャネル４本ごとに同一のパル
スが加わる金属配線に接続されることになり、数１０ミ
クロンの距離をおいて金属配線からパルス電圧が供給さ
れることになるため、高速駆動が可能になる。なお、Ｃ
ＣＤチャネルに光が進入すると、ＣＣＤチャネル内部で
光電変換が生じてノイズ電荷となるため、図９の例では
金属配線１０７が遮光膜としても機能している。
７とを接続する理由は、ＣＣＤチャネル中を速い周波数
で電荷転送するためである。即ち、図９の例では、転送
電極１０６はポリシリコンで形成されており、転送電極
１０６の層抵抗が数十オームと高いため、２０ＭＨｚを
超える周波数では駆動パルス波形がなまるため、電荷転
送は困難である。このため、コンタクト孔１０８を介し
て金属配線１０７に接続することで、転送電極部でのパ
ルスなまりを防ぎ、高速駆動を可能としている。即ち、
転送電極１０６の配線部分で接続された１行の転送電極
群に着目すると、ＣＣＤチャネル４本ごとに同一のパル
スが加わる金属配線に接続されることになり、数１０ミ
クロンの距離をおいて金属配線からパルス電圧が供給さ
れることになるため、高速駆動が可能になる。なお、Ｃ
ＣＤチャネルに光が進入すると、ＣＣＤチャネル内部で
光電変換が生じてノイズ電荷となるため、図９の例では
金属配線１０７が遮光膜としても機能している。
【０００７】図１０はＣＣＤチャネルの電荷転送方向に
沿った断面でのＣＣＤレジスタの構造を示す断面図であ
る。図１０において、１１０はＮ型半導体基板、１１５
はＰ-型ウエル、１１６はＣＣＤチャネルとなるＮ-型不
純物層、１２１はゲート絶縁膜、１２２は絶縁膜、１０
６（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ）はポリ
シリコンからなる電荷転送電極、１０７は金属配線、１
０８はコンタクト孔を示す。コンタクト孔１０８は、電
荷転送電極１０６の能動領域（ゲート領域）上に設けら
れ、図１０においては、４転送電極ごとに同じ金属配線
１０７に接続される。即ち、図１０に示す金属配線１０
７は、３個の転送電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃを
超えて転送電極１０６ｄに接続されている。なお、金属
配線１０７としては例えばアルミニウムが使用される。
沿った断面でのＣＣＤレジスタの構造を示す断面図であ
る。図１０において、１１０はＮ型半導体基板、１１５
はＰ-型ウエル、１１６はＣＣＤチャネルとなるＮ-型不
純物層、１２１はゲート絶縁膜、１２２は絶縁膜、１０
６（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ）はポリ
シリコンからなる電荷転送電極、１０７は金属配線、１
０８はコンタクト孔を示す。コンタクト孔１０８は、電
荷転送電極１０６の能動領域（ゲート領域）上に設けら
れ、図１０においては、４転送電極ごとに同じ金属配線
１０７に接続される。即ち、図１０に示す金属配線１０
７は、３個の転送電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃを
超えて転送電極１０６ｄに接続されている。なお、金属
配線１０７としては例えばアルミニウムが使用される。
【０００８】図１１は、図９の単位画素部の平面構造を
説明する図であり、１０１はフォトダイオード、２０５
は垂直のＣＣＤチャネル、１０３はフォトダイオードか
らＣＣＤチャネルに電荷を読出す読出しゲート部、１１
８はフォトダイオードとＣＣＤチャネルとを相互に分離
する分離拡散領域、２１０は第１層のポリシリ電極から
なる転送電極、２２０は第２層のポリシリ電極からなる
転送電極、１０８は転送電極２１０と金属配線１０７
（図１１では省略）とを接続するコンタクト孔を夫々示
す。分離拡散領域１１８で区画されたＣＣＤチャネル２
０５中を電荷は転送されるが、コンタクト孔１０８は電
荷転送電極２１０の能動領域上に設けられている。ま
た、コンタクト孔１０８が設けられている位置は、ＣＣ
Ｄチャネルのほぼ中央線上に設けられている（例えば、
前出の１９８９年開催のＩＳＳＣＣ（国際固体回路素子
会議）予稿集８９頁に記載された構造のほかに、１９９
０年のＩＳＳＣＣ（国際固体回路素子会議）予稿集２１
４頁に記載された構造）。
説明する図であり、１０１はフォトダイオード、２０５
は垂直のＣＣＤチャネル、１０３はフォトダイオードか
らＣＣＤチャネルに電荷を読出す読出しゲート部、１１
８はフォトダイオードとＣＣＤチャネルとを相互に分離
する分離拡散領域、２１０は第１層のポリシリ電極から
なる転送電極、２２０は第２層のポリシリ電極からなる
転送電極、１０８は転送電極２１０と金属配線１０７
（図１１では省略）とを接続するコンタクト孔を夫々示
す。分離拡散領域１１８で区画されたＣＣＤチャネル２
０５中を電荷は転送されるが、コンタクト孔１０８は電
荷転送電極２１０の能動領域上に設けられている。ま
た、コンタクト孔１０８が設けられている位置は、ＣＣ
Ｄチャネルのほぼ中央線上に設けられている（例えば、
前出の１９８９年開催のＩＳＳＣＣ（国際固体回路素子
会議）予稿集８９頁に記載された構造のほかに、１９９
０年のＩＳＳＣＣ（国際固体回路素子会議）予稿集２１
４頁に記載された構造）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来のＣＣＤ型固体撮像装置は以下に示す欠点を有す
る。図９に示される転送電極と金属配線の構造で固体撮
像装置を構成すると、ＣＣＤチャネルを転送する電荷に
転送不良が発生する。この転送不良はコンタクト孔がな
い場合には発生しないことから、コンタクト孔を設けた
ことに起因しており、更に言及すればポリシリコンから
なる転送電極１０６と金属配線１０７とが接触すること
に起因すると考えられる。
従来のＣＣＤ型固体撮像装置は以下に示す欠点を有す
る。図９に示される転送電極と金属配線の構造で固体撮
像装置を構成すると、ＣＣＤチャネルを転送する電荷に
転送不良が発生する。この転送不良はコンタクト孔がな
い場合には発生しないことから、コンタクト孔を設けた
ことに起因しており、更に言及すればポリシリコンから
なる転送電極１０６と金属配線１０７とが接触すること
に起因すると考えられる。
【００１０】図１２は本願発明者等の実験結果を示す図
であり、ＭＯＳ型トランジスタのゲートポリシリコン電
極の能動領域上にコンタクト孔を設けて金属電極を接続
した場合と、コンタクト孔を設けない場合とで、しきい
値電圧を比較している。金属配線の材料としては、タン
グステンを使用した。コンタクト孔を設けた場合には、
しきい値電圧が約１Ｖ低下しており、これは即ち、転送
電極下の電位がコンタクト孔が設けられた部分で深くな
り、電位のくぼみが生ずることを示している。
であり、ＭＯＳ型トランジスタのゲートポリシリコン電
極の能動領域上にコンタクト孔を設けて金属電極を接続
した場合と、コンタクト孔を設けない場合とで、しきい
値電圧を比較している。金属配線の材料としては、タン
グステンを使用した。コンタクト孔を設けた場合には、
しきい値電圧が約１Ｖ低下しており、これは即ち、転送
電極下の電位がコンタクト孔が設けられた部分で深くな
り、電位のくぼみが生ずることを示している。
【００１１】図１３は、図１１のＸ−Ｘ線の位置の断面
における電位分布を示しており、コンタクト孔が設けら
れた箇所では図に示すような電位のくぼみが生じる。電
荷転送電極下の電位の一部に、このようなくぼみがある
と、電荷転送の際に電荷が転送されずに少量残ることに
なり、電荷転送不良の原因となる。コンタクト孔部分で
電位に差が生ずる原因は明確にはわかっていないが、そ
の発生状況は金属配線の材料によっても異なることか
ら、ポリシリコン電極と金属配線との接触が何らかの影
響を与えていると考えられる。
における電位分布を示しており、コンタクト孔が設けら
れた箇所では図に示すような電位のくぼみが生じる。電
荷転送電極下の電位の一部に、このようなくぼみがある
と、電荷転送の際に電荷が転送されずに少量残ることに
なり、電荷転送不良の原因となる。コンタクト孔部分で
電位に差が生ずる原因は明確にはわかっていないが、そ
の発生状況は金属配線の材料によっても異なることか
ら、ポリシリコン電極と金属配線との接触が何らかの影
響を与えていると考えられる。
【００１２】上述の観点に立つと、このような電荷転送
不良を防止する方法として、例えば１９９０年のＩＳＳ
ＣＣ（国際固体回路素子会議）予稿集２１４頁に記載さ
れた構造が考えられる。これを図１４に示す。図１４は
図１０と同じ部位の断面構造を示しており、図１０と同
一物には同一符号を付してある。図１４において、２１
１はポリシリコン膜からなるポリシリコン配線電極、１
２３は層間絶縁膜、２０１は転送電極１０６（１０６
ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ）とポリシリコン配
線電極２１１とを接続する第１コンタクト孔、２０２は
ポリシリコン配線電極２１１と金属配線１０７とを接続
する第２コンタクト孔を示す。第１コンタクト孔２０１
と第２コンタクト孔２０２とは異なる位置に形成されて
いる。
不良を防止する方法として、例えば１９９０年のＩＳＳ
ＣＣ（国際固体回路素子会議）予稿集２１４頁に記載さ
れた構造が考えられる。これを図１４に示す。図１４は
図１０と同じ部位の断面構造を示しており、図１０と同
一物には同一符号を付してある。図１４において、２１
１はポリシリコン膜からなるポリシリコン配線電極、１
２３は層間絶縁膜、２０１は転送電極１０６（１０６
ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ）とポリシリコン配
線電極２１１とを接続する第１コンタクト孔、２０２は
ポリシリコン配線電極２１１と金属配線１０７とを接続
する第２コンタクト孔を示す。第１コンタクト孔２０１
と第２コンタクト孔２０２とは異なる位置に形成されて
いる。
【００１３】この図１４に示すＣＣＤレジスタにおいて
は、ポリシリコンからなる転送電極１０６には、第１コ
ンタクト孔２０１を介してポリシリコン配線電極２１１
が接続され、ポリシリコン配線電極２１１には第２コン
タクト孔２０２を介して金属配線１０７が接続され、か
つ、第１コンタクト孔２０１と第２コンタクト孔２０２
が設けられる位置は平面内で異なっている。従って、金
属配線１０７と転送電極１０６とが直接接触しない構造
である点に特徴があり、上述のコンタクト孔を設けるこ
とに起因する電位の変化を防止できている。
は、ポリシリコンからなる転送電極１０６には、第１コ
ンタクト孔２０１を介してポリシリコン配線電極２１１
が接続され、ポリシリコン配線電極２１１には第２コン
タクト孔２０２を介して金属配線１０７が接続され、か
つ、第１コンタクト孔２０１と第２コンタクト孔２０２
が設けられる位置は平面内で異なっている。従って、金
属配線１０７と転送電極１０６とが直接接触しない構造
である点に特徴があり、上述のコンタクト孔を設けるこ
とに起因する電位の変化を防止できている。
【００１４】しかしながら、この図１４に示すＣＣＤレ
ジスタは、ポリシリコン配線電極を新たに設けたり、こ
のポリシリコン配線電極に接続される別のコンタクト孔
を設ける必要があり、配線構造が複雑となるという欠点
を有する。このため、このＣＣＤレジスタは、微細な画
素の撮像装置を構成するのに大きな障害を具備するもの
である。また、金属配線下の段差が大きくなることか
ら、金属配線の断線が生じ易くなり、更には金属配線の
カバレージも悪化するため、スミア（ＣＣＤチャネルへ
の光の漏れ込みによる偽信号）などの電気特性における
性能劣化が生ずるという問題点があった。
ジスタは、ポリシリコン配線電極を新たに設けたり、こ
のポリシリコン配線電極に接続される別のコンタクト孔
を設ける必要があり、配線構造が複雑となるという欠点
を有する。このため、このＣＣＤレジスタは、微細な画
素の撮像装置を構成するのに大きな障害を具備するもの
である。また、金属配線下の段差が大きくなることか
ら、金属配線の断線が生じ易くなり、更には金属配線の
カバレージも悪化するため、スミア（ＣＣＤチャネルへ
の光の漏れ込みによる偽信号）などの電気特性における
性能劣化が生ずるという問題点があった。
【００１５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、電極構造を複雑化することなく、またスミ
ア等の性能の劣化を生じることなく、電化転送不良を防
止することができるＣＣＤ型固体撮像装置を提供するこ
とを目的とする。
のであって、電極構造を複雑化することなく、またスミ
ア等の性能の劣化を生じることなく、電化転送不良を防
止することができるＣＣＤ型固体撮像装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＣＣＤ型固
体撮像装置は、ポリシリコンからなる電荷転送電極と、
遮光膜を兼ねた金属配線と、前記電荷転送電極と前記金
属配線とを接続するコンタクト孔と、電荷が転送される
ＣＣＤチャネルとなるＮ型不純物層と、このＮ型不純物
層における前記転送電極の直下の前記コンタクト孔に整
合する位置に選択的に設けられ前記Ｎ型不純物層よりも
低濃度のＮ型不純物領域と、を有することを特徴とす
る。
体撮像装置は、ポリシリコンからなる電荷転送電極と、
遮光膜を兼ねた金属配線と、前記電荷転送電極と前記金
属配線とを接続するコンタクト孔と、電荷が転送される
ＣＣＤチャネルとなるＮ型不純物層と、このＮ型不純物
層における前記転送電極の直下の前記コンタクト孔に整
合する位置に選択的に設けられ前記Ｎ型不純物層よりも
低濃度のＮ型不純物領域と、を有することを特徴とす
る。
【００１７】本発明に係る他のＣＣＤ型固体撮像装置
は、ポリシリコンからなる電荷転送電極と、遮光膜を兼
ねた金属配線と、前記電荷転送電極と前記金属配線とを
接続するコンタクト孔と、電荷が転送されるＣＣＤチャ
ネルとなるＮ型不純物層と、ＣＣＤチャネルを画定する
分離拡散領域と、を有し、前記コンタクト孔は、平面視
で前記ＣＣＤチャネルの中心からずらして設けられてい
ることを特徴とする。
は、ポリシリコンからなる電荷転送電極と、遮光膜を兼
ねた金属配線と、前記電荷転送電極と前記金属配線とを
接続するコンタクト孔と、電荷が転送されるＣＣＤチャ
ネルとなるＮ型不純物層と、ＣＣＤチャネルを画定する
分離拡散領域と、を有し、前記コンタクト孔は、平面視
で前記ＣＣＤチャネルの中心からずらして設けられてい
ることを特徴とする。
【００１８】このＣＣＤ型固体撮像装置において、前記
コンタクト孔は平面視で前記分離拡散領域に接して設け
られているか、又は前記コンタクト孔はその一部又は全
部が平面視で前記分離拡散領域に重なる位置に設けられ
ているように構成することができる。
コンタクト孔は平面視で前記分離拡散領域に接して設け
られているか、又は前記コンタクト孔はその一部又は全
部が平面視で前記分離拡散領域に重なる位置に設けられ
ているように構成することができる。
【００１９】本発明に係る更に他のＣＣＤ型固体撮像装
置は、第１層ポリシリコン膜及びこの第１層ポリシリコ
ン膜上に絶縁膜を介して形成された第２層ポリシリコン
膜をパターニングすることにより形成された電荷転送電
極と、遮光膜を兼ねた金属配線と、前記電荷転送電極と
前記金属配線とを接続するコンタクト孔と、電荷が転送
されるＣＣＤチャネルとなるＮ型不純物層と、ＣＣＤチ
ャネルを画定する分離拡散領域と、を有し、前記コンタ
クト孔の位置は、第１層ポリシリコン膜からなる電荷転
送電極については前記分離拡散領域の上方に設けられ、
第２層ポリシリコン膜からなる電荷転送電極については
第１層ポリシリコン膜の上方に延在する第２層ポリシリ
コン膜の部分であることを特徴とする。
置は、第１層ポリシリコン膜及びこの第１層ポリシリコ
ン膜上に絶縁膜を介して形成された第２層ポリシリコン
膜をパターニングすることにより形成された電荷転送電
極と、遮光膜を兼ねた金属配線と、前記電荷転送電極と
前記金属配線とを接続するコンタクト孔と、電荷が転送
されるＣＣＤチャネルとなるＮ型不純物層と、ＣＣＤチ
ャネルを画定する分離拡散領域と、を有し、前記コンタ
クト孔の位置は、第１層ポリシリコン膜からなる電荷転
送電極については前記分離拡散領域の上方に設けられ、
第２層ポリシリコン膜からなる電荷転送電極については
第１層ポリシリコン膜の上方に延在する第２層ポリシリ
コン膜の部分であることを特徴とする。
【００２０】本発明に係るＣＣＤ型固体撮像装置の製造
方法は、ＣＣＤチャネルとなるＮ型不純物層が形成され
た半導体基板上にゲート絶縁膜及び電荷転送電極を形成
し、この電荷転送電極上に層間絶縁膜を形成し、更に前
記層間絶縁膜上にフォトレジストをパターン形成し、こ
のフォトレジストをマスクとして前記層間絶縁膜を選択
的に除去してコンタクト孔を形成する工程と、このコン
タクト孔を介して、前記フォトレジスト及び層間絶縁膜
をマスクとして前記電荷転送電極及びその下方のゲート
絶縁膜を透過して、ＣＣＤチャネルとなる前記Ｎ型不純
物層にＰ型不純物イオンを注入して、前記Ｎ型不純物層
より低濃度のＮ型不純物領域を選択的に形成する工程
と、を有することを特徴とする。
方法は、ＣＣＤチャネルとなるＮ型不純物層が形成され
た半導体基板上にゲート絶縁膜及び電荷転送電極を形成
し、この電荷転送電極上に層間絶縁膜を形成し、更に前
記層間絶縁膜上にフォトレジストをパターン形成し、こ
のフォトレジストをマスクとして前記層間絶縁膜を選択
的に除去してコンタクト孔を形成する工程と、このコン
タクト孔を介して、前記フォトレジスト及び層間絶縁膜
をマスクとして前記電荷転送電極及びその下方のゲート
絶縁膜を透過して、ＣＣＤチャネルとなる前記Ｎ型不純
物層にＰ型不純物イオンを注入して、前記Ｎ型不純物層
より低濃度のＮ型不純物領域を選択的に形成する工程
と、を有することを特徴とする。
【００２１】本発明においては、コンタクト孔直下のＣ
ＣＤチャネルとなるＮ型不純物層に、イオン注入等によ
りこのＮ型不純物層より低濃度のＮ型不純物領域を選択
的に形成するか、又はコンタクト孔の位置を垂直ＣＣＤ
チャネルの中心からずらして例えばＣＣＤチャネルとフ
ォトダイオードを分離する分離拡散領域上に設けるか、
又は転送電極を構成する第２層のポリシリコン膜に対し
て設けられるコンタクト孔を、第１層のポリシリコン膜
の上部に延在して設けられた部分の第２層のポリシリコ
ン膜に設けることにより、ポリシリコン膜からなる転送
電極と金属配線との接触に伴う電位の変化を、低減又は
解消することができる。
ＣＤチャネルとなるＮ型不純物層に、イオン注入等によ
りこのＮ型不純物層より低濃度のＮ型不純物領域を選択
的に形成するか、又はコンタクト孔の位置を垂直ＣＣＤ
チャネルの中心からずらして例えばＣＣＤチャネルとフ
ォトダイオードを分離する分離拡散領域上に設けるか、
又は転送電極を構成する第２層のポリシリコン膜に対し
て設けられるコンタクト孔を、第１層のポリシリコン膜
の上部に延在して設けられた部分の第２層のポリシリコ
ン膜に設けることにより、ポリシリコン膜からなる転送
電極と金属配線との接触に伴う電位の変化を、低減又は
解消することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係るＣＣ
Ｄ型固体撮像装置について添付の図面を参照して具体的
に説明する。図１は本発明の第１の実施例に係るＣＣＤ
型固体撮像装置のＣＣＤチャネル部分を示す断面図であ
る。図１において、図１０と同一機能を有するものには
同一符号を付してその詳細な説明は省略する。Ｎ型半導
体基板１１０上にＰ-型ウエル１１５が形成されてお
り、このＰ-型ウエル１１５の上にＮ-型不純物層１１６
が形成されている。そして、Ｎ-型不純物層１１６の上
にはゲート絶縁膜１２１が形成されており、このゲート
絶縁膜１２１上に第１層ポリシリコン膜からなる転送電
極２１０がパターン形成されている。この転送電極２１
０の間には、絶縁膜を介して１２２一部が転送電極２１
０の上に乗り上げるように形成された第２層ポリシリコ
ン膜からなる転送電極２２０がパターン形成されてい
る。そして、この転送電極２１０及び２２０上には、絶
縁膜１２２を介して金属配線１０７が形成されており、
この金属配線１０７は絶縁膜１２２に形成したコンタク
ト孔１０８を介して転送電極１０８に接続されている。
ここまでの構成要素は図１０に示す従来の構造と同様で
ある。
Ｄ型固体撮像装置について添付の図面を参照して具体的
に説明する。図１は本発明の第１の実施例に係るＣＣＤ
型固体撮像装置のＣＣＤチャネル部分を示す断面図であ
る。図１において、図１０と同一機能を有するものには
同一符号を付してその詳細な説明は省略する。Ｎ型半導
体基板１１０上にＰ-型ウエル１１５が形成されてお
り、このＰ-型ウエル１１５の上にＮ-型不純物層１１６
が形成されている。そして、Ｎ-型不純物層１１６の上
にはゲート絶縁膜１２１が形成されており、このゲート
絶縁膜１２１上に第１層ポリシリコン膜からなる転送電
極２１０がパターン形成されている。この転送電極２１
０の間には、絶縁膜を介して１２２一部が転送電極２１
０の上に乗り上げるように形成された第２層ポリシリコ
ン膜からなる転送電極２２０がパターン形成されてい
る。そして、この転送電極２１０及び２２０上には、絶
縁膜１２２を介して金属配線１０７が形成されており、
この金属配線１０７は絶縁膜１２２に形成したコンタク
ト孔１０８を介して転送電極１０８に接続されている。
ここまでの構成要素は図１０に示す従来の構造と同様で
ある。
【００２３】本実施例においては、コンタクト孔１０８
が接続されたポリシリコン膜からなる転送電極２１０の
下方のＮ-不純物層１１６の表面におけるコンタクト孔
１０８に整合する部位に、Ｎ-型不純物層１１６より低
濃度のＮ--不純物領域１１７が選択的に形成されてい
る。このＮ--不純物領域１１７は、絶縁膜１２２をマス
クとしてコンタクト孔１０８を介してＮ-型不純物層１
１６の表面に例えばＰ型の不純物であるボロンをイオン
注入することにより形成することができる。このＣＣＤ
チャネル部に設けたＮ--型不純物領域１１７はコンタク
ト孔１０８を設けることにより生じる電位のくぼみを相
殺するものである。
が接続されたポリシリコン膜からなる転送電極２１０の
下方のＮ-不純物層１１６の表面におけるコンタクト孔
１０８に整合する部位に、Ｎ-型不純物層１１６より低
濃度のＮ--不純物領域１１７が選択的に形成されてい
る。このＮ--不純物領域１１７は、絶縁膜１２２をマス
クとしてコンタクト孔１０８を介してＮ-型不純物層１
１６の表面に例えばＰ型の不純物であるボロンをイオン
注入することにより形成することができる。このＣＣＤ
チャネル部に設けたＮ--型不純物領域１１７はコンタク
ト孔１０８を設けることにより生じる電位のくぼみを相
殺するものである。
【００２４】このように構成されたＣＣＤレジスタにお
いては、コンタクト孔１０８に整合する位置のＮ-型不
純物層１１６の表面に、Ｎ--型不純物領域１１７が形成
されているので、ポリシリコン転送電極と金属電極との
接続により生じるコンタクト孔部分の電位のくぼみが解
消される。これにより、転送電荷の取り残しを防止で
き、転送効率の劣化を回避できる。
いては、コンタクト孔１０８に整合する位置のＮ-型不
純物層１１６の表面に、Ｎ--型不純物領域１１７が形成
されているので、ポリシリコン転送電極と金属電極との
接続により生じるコンタクト孔部分の電位のくぼみが解
消される。これにより、転送電荷の取り残しを防止で
き、転送効率の劣化を回避できる。
【００２５】例えば、金属配線１０７としてタングステ
ンを使用した場合には、コンタクト孔部分に約１Ｖの電
位のくぼみが生じることから、３×１０11／ｃｍ2程度
の量のボロンをＮ-型不純物層１１６の表面付近にイオ
ン注入する。図２はコンタクト孔が設けられた転送電極
２１０のＡ−Ａ線における電位分布を示している。この
図２に示すように、本発明によるボロンの適量のイオン
注入により電位のくぼみが低減される。これにより、電
荷の転送不良を防止できる。
ンを使用した場合には、コンタクト孔部分に約１Ｖの電
位のくぼみが生じることから、３×１０11／ｃｍ2程度
の量のボロンをＮ-型不純物層１１６の表面付近にイオ
ン注入する。図２はコンタクト孔が設けられた転送電極
２１０のＡ−Ａ線における電位分布を示している。この
図２に示すように、本発明によるボロンの適量のイオン
注入により電位のくぼみが低減される。これにより、電
荷の転送不良を防止できる。
【００２６】図３はこのＮ--型不純物領域１１７の形成
方法を示す断面図である。この図は絶縁膜１２２を形成
した後、フォトレジスト２５０からなるマスクパターン
を形成し、その後、フォトレジスト２５０をマスクとし
て絶縁膜１２２をパターニングし、コンタクト孔１０８
を形成した状態を示す。次いで、コンタクト孔１０８が
設けられた部位のポリシリコン転送電極下のＮ-型不純
物層１１６にＰ型不純物としてボロンイオン３１０をイ
オン注入する。
方法を示す断面図である。この図は絶縁膜１２２を形成
した後、フォトレジスト２５０からなるマスクパターン
を形成し、その後、フォトレジスト２５０をマスクとし
て絶縁膜１２２をパターニングし、コンタクト孔１０８
を形成した状態を示す。次いで、コンタクト孔１０８が
設けられた部位のポリシリコン転送電極下のＮ-型不純
物層１１６にＰ型不純物としてボロンイオン３１０をイ
オン注入する。
【００２７】このように、コンタクト孔１０８を開孔す
るべく設けられたフォトレジスト２５０のパターンによ
り、ポリシリコン転送電極２１０上の絶縁膜１２２が選
択的に除去された後に、ポリシリコン転送電極２１０と
ゲート絶縁膜１２１を挿通してＮ-型不純物層１１６に
ボロンイオン３１０をイオン注入することにより、Ｎ--
型不純物領域１１７を形成する。ポリシリコン電極２１
０の厚さが約０．２μｍ、ゲート絶縁膜１２１の厚さが
約７００オングストロームの場合には、ボロンイオンの
加速電圧を１００〜１５０ＫＶとすれば、Ｎ-型不純物
層１１６にＮ--型不純物領域１１７を形成することがで
きる。
るべく設けられたフォトレジスト２５０のパターンによ
り、ポリシリコン転送電極２１０上の絶縁膜１２２が選
択的に除去された後に、ポリシリコン転送電極２１０と
ゲート絶縁膜１２１を挿通してＮ-型不純物層１１６に
ボロンイオン３１０をイオン注入することにより、Ｎ--
型不純物領域１１７を形成する。ポリシリコン電極２１
０の厚さが約０．２μｍ、ゲート絶縁膜１２１の厚さが
約７００オングストロームの場合には、ボロンイオンの
加速電圧を１００〜１５０ＫＶとすれば、Ｎ-型不純物
層１１６にＮ--型不純物領域１１７を形成することがで
きる。
【００２８】最適なボロンの注入量は、電位のくぼみが
なく、同一電極下で電位分布が平らになる条件である
が、この量はゲート絶縁膜１２１の厚さ及びＮ-型不純
物層１１６の濃度にも依存する。注入量が多い場合に
は、コンタクト孔下部の電位分布が凸型となる（バリア
となる）が、これは電荷転送には特に悪影響を及ぼさな
い。しかし、注入量がかなり多い場合には、転送できる
最大電荷量が減少するため、好ましくない。
なく、同一電極下で電位分布が平らになる条件である
が、この量はゲート絶縁膜１２１の厚さ及びＮ-型不純
物層１１６の濃度にも依存する。注入量が多い場合に
は、コンタクト孔下部の電位分布が凸型となる（バリア
となる）が、これは電荷転送には特に悪影響を及ぼさな
い。しかし、注入量がかなり多い場合には、転送できる
最大電荷量が減少するため、好ましくない。
【００２９】なお、本実施例においては、金属配線１０
７の材料としてタングステンを使用した場合について説
明したが、コンタクト孔下部の電位のくぼみ量は、金属
配線の材料が変わったり、ポリシリコン転送電極の厚さ
が変わると変化する。従って、これらの選択により生ず
る電位変化分を相殺するようにイオン量を最適に選択す
る必要がある。
７の材料としてタングステンを使用した場合について説
明したが、コンタクト孔下部の電位のくぼみ量は、金属
配線の材料が変わったり、ポリシリコン転送電極の厚さ
が変わると変化する。従って、これらの選択により生ず
る電位変化分を相殺するようにイオン量を最適に選択す
る必要がある。
【００３０】次に、図４を参照して本発明の第２実施例
について説明する。図４は本発明の第２実施例に係るＣ
ＣＤ型固体撮像装置におけるフォトダイオードと垂直Ｃ
ＣＤチャネルの平面構造を示す平面図である。図４に示
す転送電極２１０、２２０と分離拡散領域１１８の構造
は、図１１に示す従来のものと基本的に同じであるが、
本実施例においては、コンタクト孔１０８が設けられる
位置が異なる。即ち、コンタクト孔１０８は垂直ＣＣＤ
チャネル２０５の中心から右方向にずらして設けられて
いる。本実施例においては、コンタクト孔１０８の一部
が分離拡散領域１１８に重なる位置までずらされてい
る。なお、本実施例においては、第１実施例と異なり、
コンタクト孔１０８の直下のＮ型不純物層１１６には、
ボロンのイオン注入は特には行わない。
について説明する。図４は本発明の第２実施例に係るＣ
ＣＤ型固体撮像装置におけるフォトダイオードと垂直Ｃ
ＣＤチャネルの平面構造を示す平面図である。図４に示
す転送電極２１０、２２０と分離拡散領域１１８の構造
は、図１１に示す従来のものと基本的に同じであるが、
本実施例においては、コンタクト孔１０８が設けられる
位置が異なる。即ち、コンタクト孔１０８は垂直ＣＣＤ
チャネル２０５の中心から右方向にずらして設けられて
いる。本実施例においては、コンタクト孔１０８の一部
が分離拡散領域１１８に重なる位置までずらされてい
る。なお、本実施例においては、第１実施例と異なり、
コンタクト孔１０８の直下のＮ型不純物層１１６には、
ボロンのイオン注入は特には行わない。
【００３１】図５は図４のＢ−Ｂ線の位置の断面におけ
る電位分布を示す。ＣＣＤチャネル２０５のＮ-型不純
物層の濃度は、Ｐ+型の分離拡散領域１１８に比べて約
２桁不純物濃度が低いため、空乏層は主にＣＣＤチャネ
ルとなるＮ-型不純物層側に広がる。従って、ＣＣＤチ
ャネル２０５内の電位は、分離拡散領域１１８の近傍で
急激に変化（低下）する。コンタクト孔が設けられてい
ない場合には、図の実線で示す電位分布となり、コンタ
クト孔１０８がＣＣＤチャネル２０５の中央部に設けら
れた場合（位置Ａの場合）には、図中破線Ａに示すよう
な電位のくぼみが発生する。
る電位分布を示す。ＣＣＤチャネル２０５のＮ-型不純
物層の濃度は、Ｐ+型の分離拡散領域１１８に比べて約
２桁不純物濃度が低いため、空乏層は主にＣＣＤチャネ
ルとなるＮ-型不純物層側に広がる。従って、ＣＣＤチ
ャネル２０５内の電位は、分離拡散領域１１８の近傍で
急激に変化（低下）する。コンタクト孔が設けられてい
ない場合には、図の実線で示す電位分布となり、コンタ
クト孔１０８がＣＣＤチャネル２０５の中央部に設けら
れた場合（位置Ａの場合）には、図中破線Ａに示すよう
な電位のくぼみが発生する。
【００３２】一方、コンタクト孔１０８がＰ+型の分離
拡散領域１１８に接する位置に設けられた場合（位置
Ｂ）には、分離拡散領域近傍での電位の急激な低下に重
畳される結果、くぼみは破線Ｂに示されるように低減す
る。更に、コンタクト孔１０８が分離拡散領域１１８に
重なる位置に設けられた場合（位置Ｃ）には、破線Ｃに
示されるように、破線Ａの１Ｖ程度の電位のくぼみは大
きく低減するか、又は消滅してしまう。従って、電荷転
送不良は生じない。
拡散領域１１８に接する位置に設けられた場合（位置
Ｂ）には、分離拡散領域近傍での電位の急激な低下に重
畳される結果、くぼみは破線Ｂに示されるように低減す
る。更に、コンタクト孔１０８が分離拡散領域１１８に
重なる位置に設けられた場合（位置Ｃ）には、破線Ｃに
示されるように、破線Ａの１Ｖ程度の電位のくぼみは大
きく低減するか、又は消滅してしまう。従って、電荷転
送不良は生じない。
【００３３】本実施例のように、コンタクト孔の位置を
ずらすことによる電位のくぼみの低減効果は、コンタク
ト孔の大きさにも依存し、寸法が大きければ効果は少な
い。本願発明者等がシミュレーションした結果では、Ｐ
+型分離拡散領域１１８に接して０．４ミクロンのコン
タクト孔を設けた場合に、電位のくぼみがほぼ消滅し
た。従って、本実施例では寸法の小さなコンタクト孔を
用いるのが有利である。なお、当然のことではあるが、
分離拡散領域１１８近傍での電位の急激な変化は、ＣＣ
ＤチャネルのＮ-型不純物層の濃度及びこれとＰ+型分離
拡散領域との不純物濃度差にも大きく依存するため、濃
度の設計にも注意をはらう必要がある。
ずらすことによる電位のくぼみの低減効果は、コンタク
ト孔の大きさにも依存し、寸法が大きければ効果は少な
い。本願発明者等がシミュレーションした結果では、Ｐ
+型分離拡散領域１１８に接して０．４ミクロンのコン
タクト孔を設けた場合に、電位のくぼみがほぼ消滅し
た。従って、本実施例では寸法の小さなコンタクト孔を
用いるのが有利である。なお、当然のことではあるが、
分離拡散領域１１８近傍での電位の急激な変化は、ＣＣ
ＤチャネルのＮ-型不純物層の濃度及びこれとＰ+型分離
拡散領域との不純物濃度差にも大きく依存するため、濃
度の設計にも注意をはらう必要がある。
【００３４】なお、本実施例では、コンタクト孔１０８
を図示の右側にずらしたが、左側にずらしても良いこと
はいうまでもない。また、コンタクト孔の直下のＮ型不
純物層１１６にはボロンのイオン注入は行わなかった
が、ボロンのイオン注入を併用しても良いことは明らか
である。
を図示の右側にずらしたが、左側にずらしても良いこと
はいうまでもない。また、コンタクト孔の直下のＮ型不
純物層１１６にはボロンのイオン注入は行わなかった
が、ボロンのイオン注入を併用しても良いことは明らか
である。
【００３５】図６は本発明の第３の実施例に係るＣＣＤ
型固体撮像装置におけるフォトダイオードと垂直ＣＣＤ
チャネルの平面構造を示す平面図である。図４と同一物
には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図６
において、２０８は第１層ポリシリコン膜（図１参照）
からなる転送電極２１０と金属配線（図示せず）とのコ
ンタクト孔を、３０８は第２層ポリシリコン膜からなる
転送電極２２０と金属配線（図示せず）とのコンタクト
孔を夫々示す。
型固体撮像装置におけるフォトダイオードと垂直ＣＣＤ
チャネルの平面構造を示す平面図である。図４と同一物
には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図６
において、２０８は第１層ポリシリコン膜（図１参照）
からなる転送電極２１０と金属配線（図示せず）とのコ
ンタクト孔を、３０８は第２層ポリシリコン膜からなる
転送電極２２０と金属配線（図示せず）とのコンタクト
孔を夫々示す。
【００３６】コンタクト孔２０８は分離拡散領域１１８
の上部に設けられている。従って、この構造ではもはや
ＣＣＤチャネルの電位には影響を及ぼさない。一方、第
２層ポリシリコン膜からなる転送電極２２０は第１層ポ
リシリコン膜からなる転送電極２１０の上部に延在して
設けられているが、コンタクト孔３０８は、この第１層
ポリシリコン膜からなる転送電極２１０と第２層ポリシ
リコン膜からなる転送電極２２０との重なり部に設けら
れている。
の上部に設けられている。従って、この構造ではもはや
ＣＣＤチャネルの電位には影響を及ぼさない。一方、第
２層ポリシリコン膜からなる転送電極２２０は第１層ポ
リシリコン膜からなる転送電極２１０の上部に延在して
設けられているが、コンタクト孔３０８は、この第１層
ポリシリコン膜からなる転送電極２１０と第２層ポリシ
リコン膜からなる転送電極２２０との重なり部に設けら
れている。
【００３７】図７は、図６におけるＣ−Ｃ線における断
面図である。コンタクト孔３０８が設けられた場所の第
２層ポリシリコン転送電極２２０の直下には第１層ポリ
シリコン転送電極２１０が存在するため、コンタクト孔
３０８における金属配線１０７と転送電極２２０との接
触はＣＣＤチャネルの電位には影響を及ぼさない。
面図である。コンタクト孔３０８が設けられた場所の第
２層ポリシリコン転送電極２２０の直下には第１層ポリ
シリコン転送電極２１０が存在するため、コンタクト孔
３０８における金属配線１０７と転送電極２２０との接
触はＣＣＤチャネルの電位には影響を及ぼさない。
【００３８】なお、上述の実施例では、第２層のポリシ
リコン転送電極２２０に対するコンタクト孔３０８は、
第１の転送電極２１０の上部に延在して設けられた第２
層ポリシリコン膜の重なり部に設けられるとしたが、第
２層のポリシリコン転送電極２２０に対するコンタクト
孔も分離拡散領域１１８の上部に設けても良い。これに
より、前述の実施例と同様の効果を奏する。
リコン転送電極２２０に対するコンタクト孔３０８は、
第１の転送電極２１０の上部に延在して設けられた第２
層ポリシリコン膜の重なり部に設けられるとしたが、第
２層のポリシリコン転送電極２２０に対するコンタクト
孔も分離拡散領域１１８の上部に設けても良い。これに
より、前述の実施例と同様の効果を奏する。
【００３９】更に、第１乃至第３の実施例を組み合わせ
ても良い。即ち、図４に示したコンタクト孔の位置をＣ
ＣＤチャネルの中心からずらす実施例と、図１に示した
低濃度不純物領域１１７をＮ型不純物層１１６に設ける
実施例とを組合わせても良いことはいうまでもない。
ても良い。即ち、図４に示したコンタクト孔の位置をＣ
ＣＤチャネルの中心からずらす実施例と、図１に示した
低濃度不純物領域１１７をＮ型不純物層１１６に設ける
実施例とを組合わせても良いことはいうまでもない。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ポリシリコン転送電極と金属配線との接触に伴うＣＣＤ
チャネルの電位のくぼみを解消することができ、電荷転
送不良を実用上支障のないレベルに防止することができ
る。また、本発明においては、電極構造を複雑にするこ
とがないので、金属配線の下方に段差が生じることはな
く、従ってスミアなどの性能を劣化することはない。
ポリシリコン転送電極と金属配線との接触に伴うＣＣＤ
チャネルの電位のくぼみを解消することができ、電荷転
送不良を実用上支障のないレベルに防止することができ
る。また、本発明においては、電極構造を複雑にするこ
とがないので、金属配線の下方に段差が生じることはな
く、従ってスミアなどの性能を劣化することはない。
【図１】本発明の第１実施例に係るＣＣＤレジスタを示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本実施例における電位分布を示す図である。
【図３】本実施例のＣＣＤレジスタの製造方法を示す断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の第２実施例に係るＣＣＤレジスタを示
す平面図である。
す平面図である。
【図５】本実施例の電位分布を示す図である。
【図６】本発明の第３実施例に係るＣＣＤレジスタを示
す平面図である。
す平面図である。
【図７】本実施例の断面構造を示す図６のＣ−Ｃ線によ
る断面図である。
る断面図である。
【図８】従来の２次元固体撮像装置の構成を説明する図
である。
である。
【図９】従来装置の電極構成を説明する図である。
【図１０】従来のＣＣＤレジスタの構造を示す断面図で
ある。
ある。
【図１１】同じく従来の電極配置を説明する平面図であ
る。
る。
【図１２】従来のＣＣＤレジスタの電位差を評価した測
定結果を示す図である。
定結果を示す図である。
【図１３】従来のコンタクト孔における電位分布を説明
する図。
する図。
【図１４】従来の他のＣＣＤレジスタの電極構造を示す
断面図である。
断面図である。
１０６；転送電極 １０７；金属配線 １０８，２０１，２０２，２０８，３０８；コンタクト
孔 １１０；半導体基板 １１５；Ｐ-型ウエル １１６；Ｎ-型不純物層 １１７；Ｎ--型不純物領域 １２１；ゲート絶縁膜 １２２、１２３；絶縁膜 ２１０、２２０；ポリシリコン転送電極 １１８；分離拡散領域 ２０５；垂直ＣＣＤチャネル ２１１；ポリシリコン配線電極
孔 １１０；半導体基板 １１５；Ｐ-型ウエル １１６；Ｎ-型不純物層 １１７；Ｎ--型不純物領域 １２１；ゲート絶縁膜 １２２、１２３；絶縁膜 ２１０、２２０；ポリシリコン転送電極 １１８；分離拡散領域 ２０５；垂直ＣＣＤチャネル ２１１；ポリシリコン配線電極
Claims (6)
- 【請求項１】 ポリシリコンからなる電荷転送電極と、
遮光膜を兼ねた金属配線と、前記電荷転送電極と前記金
属配線とを接続するコンタクト孔と、電荷が転送される
ＣＣＤチャネルとなるＮ型不純物層と、このＮ型不純物
層における前記転送電極の直下の前記コンタクト孔に整
合する位置に選択的に設けられ前記Ｎ型不純物層よりも
低濃度のＮ型不純物領域と、を有することを特徴とする
ＣＣＤ型固体撮像装置。 - 【請求項２】 ポリシリコンからなる電荷転送電極と、
遮光膜を兼ねた金属配線と、前記電荷転送電極と前記金
属配線とを接続するコンタクト孔と、電荷が転送される
ＣＣＤチャネルとなるＮ型不純物層と、ＣＣＤチャネル
を画定する分離拡散領域と、を有し、前記コンタクト孔
は、平面視で前記ＣＣＤチャネルの中心からずらして設
けられていることを特徴とするＣＣＤ型固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記コンタクト孔は平面視で前記分離拡
散領域に接して設けられていることを特徴とする請求項
２に記載のＣＣＤ型固体撮像装置。 - 【請求項４】 前記コンタクト孔はその一部又は全部が
平面視で前記分離拡散領域に重なる位置に設けられてい
ることを特徴とする請求項２に記載のＣＣＤ型固体撮像
装置。 - 【請求項５】 第１層ポリシリコン膜及びこの第１層ポ
リシリコン膜上に絶縁膜を介して形成された第２層ポリ
シリコン膜をパターニングすることにより形成された電
荷転送電極と、遮光膜を兼ねた金属配線と、前記電荷転
送電極と前記金属配線とを接続するコンタクト孔と、電
荷が転送されるＣＣＤチャネルとなるＮ型不純物層と、
ＣＣＤチャネルを画定する分離拡散領域と、を有し、前
記コンタクト孔の位置は、第１層ポリシリコン膜からな
る電荷転送電極については前記分離拡散領域の上方に設
けられ、第２層ポリシリコン膜からなる電荷転送電極に
ついては第１層ポリシリコン膜の上方に延在する第２層
ポリシリコン膜の部分であることを特徴とするＣＣＤ型
固体撮像装置。 - 【請求項６】 ＣＣＤチャネルとなるＮ型不純物層が形
成された半導体基板上にゲート絶縁膜及び電荷転送電極
を形成し、この電荷転送電極上に層間絶縁膜を形成し、
更に前記層間絶縁膜上にフォトレジストをパターン形成
し、このフォトレジストをマスクとして前記層間絶縁膜
を選択的に除去してコンタクト孔を形成する工程と、こ
のコンタクト孔を介して、前記フォトレジスト及び層間
絶縁膜をマスクとして前記電荷転送電極及びその下方の
ゲート絶縁膜を透過して、ＣＣＤチャネルとなる前記Ｎ
型不純物層にＰ型不純物イオンを注入して、前記Ｎ型不
純物層より低濃度のＮ型不純物領域を選択的に形成する
工程と、を有することを特徴とするＣＣＤ型固体撮像装
置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31397997A JP3180742B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | Ｃｃｄ型固体撮像装置及びその製造方法 |
| KR1019980048916A KR100279143B1 (ko) | 1997-11-14 | 1998-11-14 | 고체이미지센서 및 그 제조방법_ |
| US09/192,190 US6114718A (en) | 1997-11-14 | 1998-11-16 | Solid state image sensor and its fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31397997A JP3180742B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | Ｃｃｄ型固体撮像装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11150258A true JPH11150258A (ja) | 1999-06-02 |
| JP3180742B2 JP3180742B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=18047786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31397997A Expired - Fee Related JP3180742B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | Ｃｃｄ型固体撮像装置及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6114718A (ja) |
| JP (1) | JP3180742B2 (ja) |
| KR (1) | KR100279143B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006013176A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置およびこれを備えたカメラ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4929424B2 (ja) * | 2000-10-04 | 2012-05-09 | テレダイン ダルサ インコーポレイテッド | 信号処理装置 |
| KR100508085B1 (ko) * | 2002-08-20 | 2005-08-17 | 삼성전자주식회사 | 씨모스 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5182622A (en) * | 1989-02-14 | 1993-01-26 | Sony Corporation | Charge coupled device imager having multichannel readout structure |
| US5194751A (en) * | 1989-07-17 | 1993-03-16 | Sony Corporation | Structure of solid-state image sensing devices |
| EP0444696B1 (en) * | 1990-03-02 | 1996-05-22 | Sony Corporation | Solid state image sensor |
| EP0495503B1 (en) * | 1991-01-17 | 1997-03-26 | Sony Corporation | CCD imager |
| US5151380A (en) * | 1991-08-19 | 1992-09-29 | Texas Instruments Incorporated | Method of making top buss virtual phase frame interline transfer CCD image sensor |
| EP0869664B1 (en) * | 1992-11-20 | 2003-03-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for driving a solid state image sensor |
| DE69328041T2 (de) * | 1992-12-28 | 2000-07-13 | Matsushita Electronics Corp | Festkörper-Bildsensor und Ansteuerungsverfahren dazu |
| KR0136933B1 (ko) * | 1994-05-21 | 1998-04-24 | 문정환 | 씨씨디(ccd) 영상소자 및 제조방법 |
| JP2848268B2 (ja) * | 1995-04-20 | 1999-01-20 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP31397997A patent/JP3180742B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-11-14 KR KR1019980048916A patent/KR100279143B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-11-16 US US09/192,190 patent/US6114718A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006013176A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置およびこれを備えたカメラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100279143B1 (ko) | 2001-02-01 |
| KR19990045296A (ko) | 1999-06-25 |
| US6114718A (en) | 2000-09-05 |
| JP3180742B2 (ja) | 2001-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |