(57)【要約】【課題】受光部の周縁部での入射光の遮りを低減し、かつ、大画角化や高速駆動化を図ることができる固体撮像装置を提供する。【解決手段】１層のポリシリコンにより第１転送電極３ａと第２転送電極３ｂを形成する単層転送電極構造を採用している。そして、水平方向に連結した第１転送電極３ａ上において、水平方向に延在する２本のシャント配線４ａ，４ｂを形成し、転送チャネル２上で、第１転送電極３ａおよび第２転送電極３ｂに接続させている。水平方向に延在する低抵抗のシャント配線４ａ，４ｂを通じて、転送チャネル２上の第１転送電極３ａおよび第２転送電極３ｂに例えば４相の転送パルスφＶ１〜φＶ４が供給される。【選択図】図１
2010183107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向と垂直方向のそれぞれに複数が設けられている受光部と、
前記水平方向に並ぶ複数の受光部の間において、前記垂直方向へ延在している複数の転送チャネルと、
前記複数の転送チャネルのそれぞれの上方にて複数が前記垂直方向へ設けられている転送電極と、
前記垂直方向において前記複数の転送電極のそれぞれに対応して複数が設けられており、前記転送電極よりも低抵抗なシャント配線と
を有し、
前記転送電極は、
前記垂直方向に並ぶ複数の受光部の間において、前記水平方向に延在して複数が連結されている第１転送電極と、
前記第１転送電極と同一の層で形成されており、前記水平方向において複数が分離している第２転送電極と
を含み、当該第１および第２の転送電極が、前記複数の受光部を構成する一の受光部に対して配置されており、前記垂直方向において交互に繰り返し並んでおり、
前記シャント配線は、
前記転送チャネルの上方にて、前記水平方向に並ぶ複数の第１転送電極のそれぞれに接続部を介して電気的に接続された第１シャント配線と、
前記転送チャネルの上方にて、前記水平方向に並ぶ複数の第２転送電極のそれぞれに接続部を介して電気的に接続された第２シャント配線と
を含み、当該第１および第２のシャント配線のすべてが、前記垂直方向に並ぶ複数の受光部の間にて、前記水平方向に延在しており、前記第１転送電極の上方において、前記垂直方向に交互に繰り返し並んでおり、
前記第２シャント配線を通じて前記第２転送電極に読出しパルスを供給することによって、前記受光部に蓄積された信号電荷を前記転送チャネルへ読み出した後に、
前記第１転送電極と前記第２転送電極への転送パルスの供給を、前記第１シャント配線と前記第２シャント配線を通じて行うことで、当該転送チャネルに読み出された信号電荷を前記転送チャネルにおいて前記垂直方向に転送する、
固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１転送電極は、前記垂直方向において前記第１転送電極と前記第２転送電極へ前記転送パルスが供給され前記信号電荷が転送される方向へ、前記水平方向に延在する部分から突出する部分を含む、
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記第１および第２の転送電極と前記第１および第２のシャント配線との上方において絶縁膜を介在して設けられており、前記複数の受光部の上方に開口部が形成されている遮光膜
をさらに有する
請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記第１および第２の転送電極は、ポリシリコンにより形成されており、
前記第１および第２のシャント配線は、タングステンにより形成されている、
請求項１から３のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項５】
水平方向と垂直方向とのそれぞれに複数が並ぶように受光部を形成する受光部形成工程と、
前記水平方向に並ぶ複数の受光部の間において、前記垂直方向へ延在するように複数の転送チャネルを形成する転送チャネル形成工程と、
前記複数の転送チャネルのそれぞれの上方にて複数が前記垂直方向へ並ぶように転送電極を形成する転送電極形成工程と、
前記垂直方向において前記複数の転送電極のそれぞれに対応して複数が並ぶように、前記転送電極よりも低抵抗なシャント配線を形成するシャント配線形成工程と
を有し、
前記転送電極形成工程においては、
前記垂直方向に並ぶ複数の受光部の間において前記水平方向に延在して複数が連結される第１転送電極と、前記水平方向において複数が分離している第２転送電極とが、前記複数の受光部を構成する一の受光部に対して配置され、前記垂直方向において交互に繰り返し並ぶように、当該第１および第２の転送電極を前記転送電極として互いに同一の層で形成し、
前記シャント配線形成工程においては、
前記転送チャネルの上方において、前記水平方向に並ぶ複数の第１転送電極のそれぞれに接続部を介して電気的に接続される第１シャント配線と、前記転送チャネルの上方において、前記水平方向に並ぶ複数の第２転送電極のそれぞれに接続部を介して電気的に接続される第２シャント配線との全てが、前記垂直方向に交互に繰り返し並んでおり、前記垂直方向に並ぶ複数の受光部の間において、前記第１転送電極の上方で前記水平方向に延在するように、当該第１および第２のシャント配線を前記シャント配線として形成し、
当該固体撮像装置においては、前記第２シャント配線を通じて前記第２転送電極に読出しパルスを供給することによって、前記受光部に蓄積された信号電荷を前記転送チャネルへ読み出した後に、
前記第１転送電極と前記第２転送電極への転送パルスの供給を、前記第１シャント配線と前記第２シャント配線を通じて行うことで、当該転送チャネルに読み出された信号電荷を前記転送チャネルにおいて前記垂直方向に転送する、
固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置、および、その製造方法に関し、特に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device)型の固体撮像装置、および、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ固体撮像装置の大画角化や高速レートの転送を可能にするため転送電極の低抵抗化が求められている。一般的に転送電極はＲＣの分布定数的回路を構成しており、転送電極の抵抗が高いことは、転送電極の端に印加された転送パルスが鈍りや遅延を起こしＣＣＤ電荷転送に支障をきたすからである。そのため、転送電極や配線バスラインを低抵抗化することが行われている。
【０００３】
転送電極の低抵抗化のための従来技術として、例えば、転送電極がポリシリコンで構成される場合に、ポリシリコンに不純物を導入することにより低抵抗化を行う。あるいはポリシリコンを厚膜化し、低シート抵抗化を行う。この場合、厚みにしても抵抗率にしても数１０％の改善が期待できる程度である。
【０００４】
転送電極の低抵抗化のためのその他の方法として、ポリシリコンとは異なる低抵抗率の材料を転送電極として用いる方法もある。使用される材料としては、ＷＳｉがよく知られている。ＷＳｉの場合には、約１桁の低抵抗化が期待できる。
【０００５】
１桁以上の低抵抗化が必要な場合には、ＣＣＤの転送電極自体はポリシリコンで形成し、上記ＷＳｉより低抵抗なアルミニウム等の材料をシャント配線として用いた構造が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００６】
ただし、これまでのところ垂直転送ＣＣＤに沿ってシャント配線を設ける方式がほとんどである。このような縦方向のシャント配線では、転送モードが制約を受け、画素の間引き転送などに使用される多相駆動を実現しにくいといった問題がある。
【０００７】
また、数画素にわたって横方向にポリシリコンからなる転送電極を繋げる構造も必要になる。高速駆動を行う場合等には、ポリシリコンの厚みを十分に確保し、ポリシリコン自体も低抵抗化する必要があるが、画素の小型化とポリシリコンの厚膜化はトレードオフの関係にある。これは、ポリシリコンが厚膜化すると、その上に形成される遮光膜が高くなることから、画素が小型化すると光のけられ（本来画素に入射すべき光が遮光膜によって遮られてしまうことを称する）が顕著になるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３１２３０６８号
【特許文献２】特開平７−２８３３８７号公報
【特許文献３】特開平７−２２６４９６号公報
【特許文献４】特開平８−２３６７４３号公報
【特許文献５】特開２００３−６０８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＣＣＤ固体撮像装置の大画角化に加えて、ＣＣＤ固体撮像装置の画素（セル）の小型化が進んでおり、現在では１つの画素サイズが２μｍ程度となっている。画素の小型化において課題は多々あるが、感度特性等を維持向上することが大きな課題となる。
【００１０】
この場合、画素の小型化で受光部開口面積が縮小しており、オンチップレンズ等の画素上層部の構造の最適化を行い集光特性を向上させることも必要であるが、受光部への入射光を転送電極自体が遮ることから、転送電極の厚みや凸部を少なくする提案がなされてきている。
【００１１】
凸部を減らす提案として、従来の２層あるいは３層のポリシリコンにより転送電極を形成するといった垂直ＣＣＤ構造ではなく、１層のポリシリコンからなる単層転送電極構造が提案されている（例えば特許文献５参照）。
【００１２】
しかしながら、単純に従来知られている単層転送電極構造だけでは、大画角ＣＣＤや、高速転送ＣＣＤなどに対応できるといえず、入射光のけられも充分低減できないのが現状である。
【００１３】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、受光部の周縁部での入射光の遮りを低減し、かつ、大画角化や高速駆動化を図ることができる固体撮像装置、および、その製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するため、本発明の固体撮像装置は、水平方向と垂直方向のそれぞれに複数が設けられている受光部と、前記水平方向に並ぶ複数の受光部の間において、前記垂直方向へ延在している複数の転送チャネルと、前記複数の転送チャネルのそれぞれの上方にて複数が前記垂直方向へ設けられている転送電極と、前記垂直方向において前記複数の転送電極のそれぞれに対応して複数が設けられており、前記転送電極よりも低抵抗なシャント配線とを有し、前記転送電極は、前記垂直方向に並ぶ複数の受光部の間において、前記水平方向に延在して複数が連結されている第１転送電極と、前記第１転送電極と同一の層で形成されており、前記水平方向において複数が分離している第２転送電極とを含み、当該第１および第２の転送電極が、前記複数の受光部を構成する一の受光部に対して配置されており、前記垂直方向において交互に繰り返し並んでおり、前記シャント配線は、前記転送チャネルの上方にて、前記水平方向に並ぶ複数の第１転送電極のそれぞれに接続部を介して電気的に接続された第１シャント配線と、前記転送チャネルの上方にて、前記水平方向に並ぶ複数の第２転送電極のそれぞれに接続部を介して電気的に接続された第２シャント配線とを含み、当該第１および第２のシャント配線のすべてが、前記垂直方向に並ぶ複数の受光部の間にて、前記水平方向に延在しており、前記第１転送電極の上方において、前記垂直方向に交互に繰り返し並んでおり、前記第２シャント配線を通じて前記第２転送電極に読出しパルスを供給することによって、前記受光部に蓄積された信号電荷を前記転送チャネルへ読み出した後に、前記第１転送電極と前記第２転送電極への転送パルスの供給を、前記第１シャント配線と前記第２シャント配線を通じて行うことで、当該転送チャネルに読み出された信号電荷を前記転送チャネルにおいて前記垂直方向に転送する。
好適には、前記第１転送電極は、前記垂直方向において前記第１転送電極と前記第２転送電極へ前記転送パルスが供給され前記信号電荷が転送される方向へ、前記水平方向に延在する部分から突出する部分を含む。
好適には、前記第１および第２の転送電極と前記第１および第２のシャント配線との上方において絶縁膜を介在して設けられており、前記複数の受光部の上方に開口部が形成されている遮光膜をさらに有する。
好適には、前記第１および第２の転送電極は、ポリシリコンにより形成されており、前記第１および第２のシャント配線は、タングステンにより形成されている。
本発明の固体撮像装置の製造方法は、水平方向と垂直方向とのそれぞれに複数が並ぶように受光部を形成する受光部形成工程と、前記水平方向に並ぶ複数の受光部の間において、前記垂直方向へ延在するように複数の転送チャネルを形成する転送チャネル形成工程と、前記複数の転送チャネルのそれぞれの上方にて複数が前記垂直方向へ並ぶように転送電極を形成する転送電極形成工程と、前記垂直方向において前記複数の転送電極のそれぞれに対応して複数が並ぶように、前記転送電極よりも低抵抗なシャント配線を形成するシャント配線形成工程とを有し、前記転送電極形成工程においては、前記垂直方向に並ぶ複数の受光部の間において前記水平方向に延在して複数が連結される第１転送電極と、前記水平方向において複数が分離している第２転送電極とが、前記複数の受光部を構成する一の受光部に対して配置され、前記垂直方向において交互に繰り返し並ぶように、当該第１および第２の転送電極を前記転送電極として互いに同一の層で形成し、前記シャント配線形成工程においては、前記転送チャネルの上方において、前記水平方向に並ぶ複数の第１転送電極のそれぞれに接続部を介して電気的に接続される第１シャント配線と、前記転送チャネルの上方において、前記水平方向に並ぶ複数の第２転送電極のそれぞれに接続部を介して電気的に接続される第２シャント配線との全てが、前記垂直方向に交互に繰り返し並んでおり、前記垂直方向に並ぶ複数の受光部の間において、前記第１転送電極の上方で前記水平方向に延在するように、当該第１および第２のシャント配線を前記シャント配線として形成し、当該固体撮像装置においては、前記第２シャント配線を通じて前記第２転送電極に読出しパルスを供給することによって、前記受光部に蓄積された信号電荷を前記転送チャネルへ読み出した後に、前記第１転送電極と前記第２転送電極への転送パルスの供給を、前記第１シャント配線と前記第２シャント配線を通じて行うことで、当該転送チャネルに読み出された信号電荷を前記転送チャネルにおいて前記垂直方向に転送する。
本発明の固体撮像装置は、水平方向および垂直方向に配置された複数の受光部と、前記受光部間に配置された、垂直方向に延びる転送チャネルと、前記転送チャネル上に配置され、前記受光部間を通って水平方向に連結された第１転送電極と、前記転送チャネル上に前記第１転送電極と同一の層で配置された第２転送電極と、前記第１転送電極上において水平方向に延在し、前記第１転送電極および前記第２転送電極よりも低い抵抗をもち、転送電極の本数に相当する低抵抗配線とを有し、前記低抵抗配線は、各転送チャネル上の前記第１転送電極および前記第２転送電極に接続部を介して接続されたものである。
【００１５】
上記の本発明の固体撮像装置では、低抵抗配線を通じて、転送チャネル上の第１転送電極および第２転送電極に転送パルスを伝送できることから、低抵抗配線がない場合に比べて、転送パルスの鈍りや遅延が防止される。
また、低抵抗配線を通じて転送パルスを伝送できるため、第１転送電極および第２転送電極の膜厚を小さくできる。その結果、受光部の周縁部の第１転送電極、第２転送電極および低抵抗配線の高さを低くできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の固体撮像装置、および、その製造方法によれば、受光部の周縁部での入射光の遮りを低減し、かつ、大画角化や高速駆動化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る固体撮像装置における画素部の要部平面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ’線における断面図であり、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【図３】第１実施形態に係る固体撮像装置の製造における工程断面図である。
【図４】第１実施形態に係る固体撮像装置の製造における工程断面図である。
【図５】第１実施形態に係る固体撮像装置の製造における工程断面図である。
【図６】第１実施形態に係る固体撮像装置の製造における工程断面図である。
【図７】第２実施形態に係る固体撮像装置における画素部の要部平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の固体撮像装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る固体撮像装置の画素部の要部平面図である。本実施形態では、一例として４相駆動ＣＣＤについて説明する。
【００２０】
画素部には、画素を構成する受光部１が配置されている。受光部１は、図を省略しているが、水平方向Ｈおよび垂直方向Ｖに複数配置されている。受光部１は、フォトダイオードからなり、入射光量に応じた信号電荷を生成し、一定期間蓄積する。
【００２１】
受光部１の水平方向に隣接して、垂直方向に延びる転送チャネル２が配置されている。転送チャネル２は、水平方向に並ぶ受光部１間に延在している。転送チャネル２は、信号電荷を垂直方向Ｖに転送するポテンシャル分布を生成する。
【００２２】
垂直方向Ｖに延びる転送チャネル２上には、転送電極３が配列している。転送電極３は、レイアウト形状の面から、第１転送電極３ａと、第２転送電極３ｂとに分けられる。なお、特に第１転送電極３ａと第２転送電極３ｂとを区別する必要がない場合には、単に転送電極３と称する。本実施形態では、第１転送電極３ａと第２転送電極３ｂが同一の層からなる単層転送電極構造を採用している。転送電極３は、例えばポリシリコンにより形成される。転送電極３は、入射光のけられを防止するため、例えば膜厚が２００ｎｍ以下と薄いことが好ましい。
【００２３】
上記の第１転送電極３ａと第２転送電極３ｂは、転送チャネル２上において垂直方向に交互に繰り返し配列している。上記の転送電極３と転送チャネル２とにより、垂直方向Ｖに並ぶ受光部１の列毎に共通配置されたいわゆる垂直転送部が構成される。
【００２４】
第１転送電極３ａは、垂直方向に並ぶ受光部１間を通って水平方向Ｈに連結されている。２μｍ角程度の画素を構成する場合、受光部１間を通る部分の第１転送電極３ａの幅Ｗ１は、０．４５μｍ程度である。
【００２５】
第２転送電極３ｂは、転送チャネル２上において浮島状、すなわち水平方向Ｈに連結されずに分離した形状をもつ。第２転送電極３ｂは、受光部１に隣接して配置されている。
【００２６】
第１転送電極３ａ上には、絶縁膜を介在させて水平方向Ｈに延在する２本のシャント（shunt)配線４が配置されている。シャント配線４は、転送電極３を構成するポリシリコンよりも低い抵抗率のタングステンにより構成される。シャント配線４は、本発明の低抵抗配線に相当する。シャント配線４の本数は、１つの受光部１に対して配置された転送電極の数に相当し、本例では２本となる。２本のシャント配線４の幅Ｗ２は例えば０．１２μｍであり、２本のシャント配線４の間隔Ｗ３は例えば０．１６μｍである。シャント配線４は、接続先の違いによりシャント配線４ａとシャント配線４ｂに分けられる。なお、特にシャント配線４ａとシャント配線４ｂとを区別する必要がない場合には、単にシャント配線４と称する。
【００２７】
シャント配線４ａは、転送チャネル２上において、第１転送電極３ａと接続部５により接続されている。シャント配線４ｂは、転送チャネル２上において、第２転送電極３ｂと接続部５により接続されている。
【００２８】
転送チャネル２上において、垂直方向Ｖに交互に繰り返し並んだ第１転送電極３ａ、第２転送電極３ｂには、シャント配線４を通じて、垂直方向に沿って位相の異なる４相の転送パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３、φＶ４が供給される。転送パルスφＶ１〜φＶ４は、例えば−７Ｖ〜０Ｖである。
【００２９】
受光部１に隣接する浮島状の第２転送電極３ｂには、転送パルスφＶ１、φＶ３の他に、シャント配線４ｂを通じて、受光部１に蓄積された信号電荷を転送チャネル２へ転送するための読み出しパルスφＲが供給される。読み出しパルスφＲは、例えば＋１２Ｖ〜＋１５Ｖである。
【００３０】
図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’線における断面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’線における断面図である。なお、図２（ａ）では、遮光膜６よりも上層部の構成も図示しているが、図２（ｂ）では図面の簡略化のため遮光膜６よりも上層部の構成は省略している。
【００３１】
本実施形態では、例えばｎ型シリコンからなる半導体基板１０を用いる。半導体基板１０には、ｐ型ウェル１１が形成されている。ｐ型ウェル１１内にはｎ型領域１２が形成され、ｎ型領域１２よりも表面側にはｐ型領域１３が形成されている。ｎ型領域１２とｐ型ウェル１１とのｐｎ接合によるフォトダイオードによって受光部１が構成される。ｎ型領域１２の表面側にｐ型領域１３が形成されていることにより、暗電流を低減した埋め込みフォトダイオードが構成される。
【００３２】
ｎ型領域１２に隣接して、ｐ型ウェル１４が形成されており、ｐ型ウェル１４内にｎ型領域からなる転送チャネル２が形成されている。転送チャネル２に隣接して、隣接する受光部１間での信号電荷の流出入を防止するためのｐ型のチャネルストップ部１６が形成されている。図示する例では、受光部１と、受光部１の左側の転送チャネル２との間が、読み出しゲート部１７となる。従って、転送電極３により読み出しゲート部１７のポテンシャル分布が制御されて、受光部１の信号電荷は左側の転送チャネル２に読み出される。
【００３３】
種々の半導体領域が形成された半導体基板１０上には、ゲート絶縁膜２０を介してポリシリコンからなる転送電極３が形成されている。転送電極３の膜厚は、例えば０．１μｍである。
【００３４】
転送電極３を被覆するように例えば酸化シリコンからなる絶縁膜２１が形成されている。転送電極３上には、絶縁膜２１を介して例えばタングステンからなるシャント配線４が形成されている。シャント配線４の膜厚は、例えば０．１μｍである。絶縁膜２１は、接続部５において開口が形成されており、接続部５においてシャント配線４と転送電極３とが接続される。
【００３５】
シャント配線４を被覆するように例えば酸化シリコンからなる層間絶縁膜２２が形成されている。絶縁膜２１、層間絶縁膜２２を介在させた状態で、転送電極３およびシャント配線４を被覆する遮光膜６が形成されている。遮光膜６には、受光部１の上方に開口部６ａが形成されている。
【００３６】
遮光膜６を被覆して全面に、例えばＰＳＧ(Phosphosilicate glass) やＢＰＳＧ（Borophosphosilicate glass)膜からなる層間絶縁膜２３が形成されており、表面が平坦化されている。
【００３７】
層間絶縁膜２３上には、例えば酸化シリコンあるいは窒化シリコンからなる層内レンズ２４が形成され、さらに、平坦化膜２５が形成されている。平坦化膜２５は、例えば、可視光に対して透過率の高い樹脂からなる。
【００３８】
平坦化膜２５上には、所定の波長領域の光を透過させる複数種のカラーフィルタ２６が形成されている。カラーフィルタ２６は、原色系では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかに着色され、補色系では、例えばイエロー（Ｙｅ）、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、緑（Ｇ）等のいずれかに着色されている。
【００３９】
カラーフィルタ２６上に、オンチップレンズ２７が形成されている。オンチップレンズ２７は、例えばネガ型感光樹脂等の光透過材料からなる。
【００４０】
次に、上記の本実施形態に係る固体撮像装置の動作について説明する。
【００４１】
入射光は、オンチップレンズ２７により集光され、カラーフィルタ２６により所定の波長領域の光のみが通過する。カラーフィルタ２６を通過した光は、層内レンズ２４によりさらに集光されて、受光部１に導かれる。
【００４２】
受光部１に光が入射すると、光電変換により入射光量に応じた信号電荷（本例では電子）が生成され、受光部１のｎ型領域１２内で一定期間蓄積される。シャント配線４ｂを通じて、第２転送電極３ｂ（図１参照）に読み出しパルスφＲが供給されると、読み出しゲート部１７のポテンシャル分布が変化し、ｎ型領域１２内の信号電荷が転送チャネル２に読み出される。
【００４３】
信号電荷が転送チャネルに読み出された後、シャント配線４を通じて、垂直方向Ｖに並ぶ転送電極３に、４相の転送パルスφＶ１〜φＶ４が供給される。４相の転送パルスφＶ１〜φＶ４により、転送チャネル２のポテンシャル分布が制御されて、信号電荷が垂直方向Ｖに転送される。
【００４４】
図示はしないが、信号電荷が垂直方向Ｖに転送された後、水平転送部により水平方向に転送されて、出力部により信号電荷量に応じた電圧に変換されて出力される。
【００４５】
次に、上記の本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法について、図３〜図６の工程断面図を参照して説明する。図３〜図６の工程断面図は、図２（ａ）に相当する断面図である。
【００４６】
図３（ａ）に示すように、ｎ型シリコンからなる半導体基板１０に、イオン注入法により、ｐ型ウェル１１、ｎ型領域１２、ｐ型領域１３、ｎ型の転送チャネル２、ｐ型ウェル１４、ｐ型のチャネルストップ部１６を形成する。なお、酸化シリコン膜等を半導体基板１０上に形成した状態でイオン注入を施してもよい。酸化シリコン膜等を形成した場合には、イオン注入後に除去する。
【００４７】
次に、図３（ｂ）に示すように、熱酸化法あるいはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)法により、半導体基板１０の表面に例えば酸化シリコンからなるゲート絶縁膜２０を形成する。続いて、ゲート絶縁膜２０上に、ＣＶＤ法によりポリシリコンを堆積し、ドライエッチングにより加工することにより、転送電極３を形成する。なお、ポリシリコン膜厚は、けられの低減のため、２μｍ角の画素の場合には、２００ｎｍ以下が好ましい。
【００４８】
次に、図４（ａ）に示すように、ＣＶＤ法により転送電極３を覆う酸化シリコン等の絶縁膜２１を形成する。続いて、接続部５となる位置の絶縁膜２１を除去して、転送チャネル２上の転送電極３の一部を露出させる。
【００４９】
次に、図４（ｂ）に示すように、スパッタリング法あるいはＣＶＤ法により、絶縁膜２１上に例えばタングステン膜を成膜し、ドライエッチングによりタングステン膜を加工して、シャント配線４を形成する。
【００５０】
次に、図５（ａ）に示すように、ＣＶＤ法により酸化シリコン膜等を堆積させて、転送電極３およびシャント配線４を覆う層間絶縁膜２２を形成する。
【００５１】
次に、図５（ｂ）に示すように、スパッタリング法あるいはＣＶＤ法により、タングステン膜を成膜し、ドライエッチングによりタングステン膜を加工して、転送電極３およびシャント配線４を被覆し、受光部１の上方に開口部６ａをもつ遮光膜６を形成する。
【００５２】
次に、図６（ａ）に示すように、ＣＶＤ法により、ＢＰＳＧ膜あるいはＰＳＧ膜を堆積させて、層間絶縁膜２３を形成する。堆積後、リフロー処理を行うことにより表面が平坦化した層間絶縁膜２３となる。このリフロー処理は、８００℃以上の高温となるため、シャント配線４や遮光膜６に、アルミニウムではなくタングステンを使用することにより、このような高温にも耐え得る構成としている。
【００５３】
次に、図６（ｂ）に示すように、受光部１上方における層間絶縁膜２３上に層内レンズ２４を形成する。層内レンズ２４の形成では、まず、例えばプラズマＣＶＤ法により酸化シリコンまたは窒化シリコン等の光透過膜を堆積させる。そして、レジスト膜の塗布、パターニング、リフロー処理により凸レンズ形状のレジスト膜を形成する。最後に、レジスト膜と光透過膜とのエッチング選択比がほぼ１となる条件でエッチングすることにより、層内レンズ２４が形成される。層内レンズ２４の形成後、例えば可視光に対し透過率の高い樹脂からなる平坦化膜２５を形成する。
【００５４】
以降の工程としては、例えば染色法によりカラーフィルタ２６を形成する。そして、カラーフィルタ２６上に、ネガ型感光性樹脂等の光透過性樹脂を堆積させ、上記した層内レンズ２４と同様に、凸レンズ形状のレジストパターンをマスクとしたエッチングにより、オンチップレンズ２７を形成する。以上により、本実施形態に係る固体撮像装置が製造される。
【００５５】
次に、上記の本実施形態に係る固体撮像装置の効果について説明する。
【００５６】
本実施形態では、１層のポリシリコンにより第１転送電極３ａと第２転送電極３ｂを形成する単層転送電極構造を採用している。そして、水平方向に連結した第１転送電極３ａ上において、水平方向に延在する２本のシャント配線４ａ，４ｂを形成し、転送チャネル２上で、第１転送電極３ａおよび第２転送電極３ｂに接続させている。
【００５７】
水平方向に延在する低抵抗のシャント配線４ａ，４ｂを通じて、転送チャネル２上の第１転送電極３ａおよび第２転送電極３ｂに４相の転送パルスφＶ１〜φＶ４を供給することができることから、転送パルスの鈍りや遅延を低減することができる。この結果、大画角化や高速駆動に対応することができる。
【００５８】
また、シャント配線４ａ，４ｂにより画素部の全ての転送電極３へ転送パルスが供給されるため、単層構造の転送電極３をそれほど低抵抗化する必要がなく、従来に比べて薄膜化することができる。また、シャント配線４ａ，４ｂを構成するタングステンは抵抗率がポリシリコンに比べて２桁程度低いため、薄膜化を図ることができる。例えば、転送電極３およびシャント配線４をそれぞれ２００ｎｍ以下の薄膜にすることができる。このため、転送電極３およびシャント配線４を覆い受光部１を取り囲む遮光膜６の高さを低くすることができ、遮光膜６による入射光の遮り（入射光のけられ）が低減される。
【００５９】
また、水平方向にシャント配線４ａ，４ｂを延在させていることから、シャント配線４ａ，４ｂが水平方向に並ぶ全ての第１転送電極３ａあるいは第２転送電極３ｂに、転送チャネル２上において接続される。このため、転送モードが制約を受けることがなく、例えば、画素の間引き転送等にも対応可能である。
【００６０】
さらに、水平方向に延在するシャント配線４ａ，４ｂ下には、第１転送電極３ａが存在していることから、シャント配線４ｂを通じて浮島状の第２転送電極３ｂに読み出しパルスφＲを供給した場合に、下層の第１転送電極３ａによる遮蔽効果により、シャント配線４ｂ下の半導体基板１０のポテンシャル分布が影響を受けない。このため、垂直方向に並ぶ受光部１間における混色を防止することができる。
【００６１】
（第２実施形態）
第１実施形態では、４相駆動ＣＣＤの例について説明したが、本実施形態では、６相駆動あるいは３相駆動ＣＣＤの例について説明する。図７は、第２実施形態に係る固体撮像装置における画素部の要部平面図である。なお、図１と同様の構成要素には同一の符号を付しており、その説明は省略する。
【００６２】
垂直方向Ｖに延びる転送チャネル２上には、単層のポリシリコンからなる転送電極３が配列している。本実施形態では、転送電極３は、第１転送電極３ａと第２転送電極３ｂに加えて、第３転送電極３ｃを有する。転送電極３は、入射光のけられを防止するため、例えば膜厚が２００ｎｍ以下と薄いことが好ましい。
【００６３】
上記の第１転送電極３ａ、第２転送電極３ｂおよび第３転送電極３ｃは、転送チャネル２上において垂直方向に交互に繰り返し配列している。上記の転送電極３と転送チャネル２とにより、垂直方向Ｖに並ぶ受光部１の列毎に共通配置されたいわゆる垂直転送部が構成される。
【００６４】
第１転送電極３ａは、垂直方向に並ぶ受光部１間を通って水平方向Ｈに連結されており、第２転送電極３ｂは、転送チャネル２上において浮島状、すなわち水平方向Ｈに連結されずに分離した形状をもつことは第１実施形態と同様である。
【００６５】
第３転送電極３ｃは、第２転送電極３ｂと同様に、転送チャネル２上において浮島状、すなわち水平方向Ｈに連結されずに分離した形状をもつ。第３転送電極３ｃは、受光部１に隣接して配置されている。
【００６６】
第１転送電極３ａ上には、絶縁膜を介して水平方向Ｈに延在する３本のシャント（shunt)配線４が形成されている。シャント配線４は、転送電極３を構成するポリシリコンよりも低い抵抗率のタングステンにより構成され、本発明の低抵抗配線に相当する。シャント配線４は、３種類のシャント配線４ａ，４ｂ，４ｃにより構成される。
【００６７】
シャント配線４ａは、転送チャネル２上において、第１転送電極３ａと接続部５により接続されている。シャント配線４ｂは、転送チャネル２上において、第２転送電極３ｂと接続部５により接続されている。シャント配線４ｃは、転送チャネル２上において、第３転送電極３ｃと接続部５により接続されている。
【００６８】
６相駆動を実現する場合には、転送チャネル２上において、垂直方向Ｖに交互に繰り返し並んだ第１転送電極３ａ、第２転送電極３ｂおよび第３転送電極３ｃには、シャント配線４を通じて、垂直方向に沿って位相の異なる６相の転送パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３、φＶ４、φＶ５、φＶ６が供給される。このうち、読み出しパルスφＲは、シャント配線４ｂ，４ｃを通じて、画素に隣接する２つの転送電極３ｂ，３ｃに供給される。
【００６９】
３相駆動を実現する場合には、転送チャネル２上において、垂直方向Ｖに交互に繰り返し並んだ第１転送電極３ａ、第２転送電極３ｂおよび第３転送電極３ｃには、シャント配線４を通じて、垂直方向に沿って位相の異なる３相の転送パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３が供給される。このうち、読み出しパルスφＲは、例えば、シャント配線４ｃを通じて、画素に隣接する１つの第３転送電極３ｃに供給される。
【００７０】
以上のように、浮島状の第３転送電極３ｃを追加し、第１転送電極３ａ上に延びるシャント配線４の本数を３本にすることにより、３相駆動あるいは６相駆動の固体撮像装置を実現することができる。
【００７１】
本実施形態に係る固体撮像装置によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００７２】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、本実施形態では、３相駆動、４相駆動、６相駆動の例について説明したが、２相駆動であってもよい。２相駆動の場合には、転送電極３およびシャント配線４のレイアウトは第１実施形態と同様である。転送パルスとして、φ３をφ１にし、φ４をφ２にし、さらに、各転送電極３ａ，３ｂ下における転送チャネル２に電位勾配をつけておくことにより、２相駆動を実現することができる。また、６相駆動以上であってもよく、この場合には、浮島状の転送電極を追加し、シャント配線の本数を増加させればよい。
【００７３】
また、本発明の固体撮像装置は、インターライン転送型や、フレームインターライン転送型の固体撮像装置に適用することができる。遮光膜６よりも上層の構造は種々の変更が可能である。本実施形態で挙げた数値や材料等は一例であり、これに限定されるものではない。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１…受光部、２…転送チャネル、３…転送電極、３ａ…第１転送電極、３ｂ…第２転送電極、３ｃ…第３転送電極、４，４ａ，４ｂ，４ｃ…シャント配線、５…接続部、６…遮光膜、６ａ…開口部、１０…半導体基板、１１…ｐ型ウェル、１２…ｎ型領域、１３…ｐ型領域、１４…ｐ型ウェル、１６…チャネルストップ部、１７…読み出しゲート部、２０…ゲート絶縁膜、２１…絶縁膜、２２…層間絶縁膜、２３…層間絶縁膜、２４…層内レンズ、２５…平坦化膜、２６…カラーフィルタ、２７…オンチップレンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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