(57)【要約】【課題】配線幅を狭くしたり転送電極を重ねないことなどから寄生容量を低減して、高速駆動時の電荷転送部の駆動波形なまりによる転送劣化を改善すると共に、受光部周囲のデバイス高さを低くしかつ受光部の開口部面積を拡大して受光感度を向上させる。【解決手段】垂直電荷転送レジスタ２は、半導体基板６の上部側に、平面視所定幅で配設され、各信号電荷を垂直方向に電荷転送するための垂直電荷転送部７と、垂直電荷転送部７上にゲート絶縁膜８１を介して順次繰り返し並べられた第１層目の単位構成の複数の転送電極３１〜３４と、単位構成の複数の転送電極３３、３４にそれぞれ対応して接続されて繰り返し並べられた第２層目の金属製の駆動配線４３，４４と、さらに、第２層目の金属製の駆動配線４３，４４上に絶縁膜８３を介して、複数の転送電極３２、３１にそれぞれ接続されて繰り返し並べられた第３層目の金属製の駆動配線５２，５１とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を光電変換して撮像する複数の受光部と、該複数の受光部から読み出された各信号電荷を電荷転送する電荷転送手段とを有した固体撮像素子において、
該電荷転送手段の複数の転送電極を列方向の複数の受光部毎に該列方向に順次並べて第１層目として配設し、該複数の転送電極の一部にそれぞれ接続される第２層目の金属駆動配線が該列方向と直交する行方向の横長で該列方向の縦並びに配設され、該第２層目の金属駆動配線上に層間絶縁膜を介して配設され、該複数の転送電極の残りの一部にそれぞれ接続される第３層目の金属駆動配線が該列方向と直交する行方向の横長で該列方向の縦並びに配設された固体撮像素子。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像素子において、
前記第２層目の金属駆動配線および前記第３層目の金属駆動配線はそれぞれ、ポリシリコン層からなる前記第１層目の各転送電極よりも抵抗値の低い材質で構成されている固体撮像素子。
【請求項３】
請求項２に記載の固体撮像素子において、
前記第２層目の金属駆動配線および前記第３層目の金属駆動配線のシート抵抗はそれぞれ、前記第１層目のポリシリコン層の１／２から１／１０以下の抵抗値である固体撮像素子。
【請求項４】
請求項３に記載の固体撮像素子において、
前記第２層目の金属駆動配線および前記第３層目の金属駆動配線における平面視配線幅はポリシリコン層で形成された従来の配線幅の１／２から１／１０で形成されている固体撮像素子。
【請求項５】
請求項１に記載の固体撮像素子において、
前記第２層目の金属駆動配線および前記第３層目の金属駆動配線の材質はそれぞれ、アルミニュウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、チタンナイトライド（ＴｉＮ）およびタングステン（Ｗ）のいずれかで構成されている固体撮像素子。
【請求項６】
請求項１に記載の固体撮像素子において、
前記電荷転送手段の単位構成の複数の転送電極を前記第１層目のみで繰り返し構成し、これらにそれぞれ対応した前記第２層目および前記第３層目の各単位構成の複数の金属駆動配線であって、前記行方向の該複数の金属駆動配線が各層毎に順次列方向に繰り返し並べられて２層構造に配置されている固体撮像素子。
【請求項７】
請求項６に記載の固体撮像素子において、
前記受光部の平面視左右側に前記電荷転送手段がそれぞれ設けられ、該受光部の平面視上下側に前記２層構造の金属駆動配線がそれぞれ設けられて、該受光部の平面視左右および上下を囲う平面視４角形状の光入射窓が構成されている固体撮像素子。
【請求項８】
請求項６または７に記載の固体撮像素子において、
前記電荷転送手段は、半導体基板の上部に平面視所定幅で配設され、各信号電荷を垂直方向に電荷転送するための垂直電荷転送部と、該垂直電荷転送部上にゲート絶縁膜を介して順次繰り返し並べられた前記第１層目の複数の転送電極と、該複数の転送電極にそれぞれ対応して接続されて繰り返し並べられた前記第２層目および前記第３層目の複数の金属駆動配線とを有している固体撮像素子。
【請求項９】
請求項１に記載の固体撮像素子において、
前記電荷転送手段は、前記第１層目の複数の転送電極の一部上に前記２層目の金属駆動配線が直に接続されて設けられ、該第１層目の複数の転送電極の残りの一部上に前記３層目の金属駆動配線がコンタクトプラグを介して設けられた３層構造である固体撮像素子。
【請求項１０】
請求項１に記載の固体撮像素子において、
縦方向に隣接する前記受光部の間の画素分離部上にゲート絶縁膜を介した層間絶縁膜上に、前記２層目の金属駆動配線が行方向に設けられた単層構造で列方向の縦並びで順次設けられ、該２層目の金属駆動配線上に層間絶縁膜を介して前記３層目の金属駆動配線が行方向に設けられた単層構造で列方向の縦並びで順次設けられている固体撮像素子。
【請求項１１】
請求項１または９に記載の固体撮像素子において、
前記受光部の平面視左右にある前記電荷転送手段の高さは、半導体基板上にゲート絶縁膜を介した前記第１層目の転送電極上に前記２層目の金属駆動配線が形成され、該２層目の金属駆動配線上に層間絶縁膜を介して前記３層目の金属駆動配線が形成された３層構造の高さである固体撮像素子。
【請求項１２】
請求項１または１０に記載の固体撮像素子において、
前記受光部の平面視上下にある金属駆動配線層の高さは、半導体基板上にゲート絶縁膜を介した層間絶縁膜上に前記２層目の金属駆動配線が形成され、該２層目の金属駆動配線上に層間絶縁膜を介して前記３層目の金属駆動配線が形成された２層構造の高さである固体撮像素子。
【請求項１３】
請求項１に記載の固体撮像素子において、
ＣＣＤ固体撮像素子である固体撮像素子。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載の固体撮像素子を製造する方法において、
前記電荷転送手段の複数の転送電極を列方向の複数の受光部毎に該列方向に順次並べて第１層目の単層構造で形成する転送電極形成工程と、該複数の転送電極の一部にそれぞれ接続される第２層目の金属駆動配線を該列方向と直交する行方向の横長で該列方向の縦並びに形成する第２層目金属駆動配線形成工程と、該第２層目の金属駆動配線上に層間絶縁膜を介して配設され、該複数の転送電極の残りの一部にそれぞれ接続される第３層目の金属駆動配線を該列方向と直交する行方向の横長で該列方向の縦並びに形成する第３層目金属駆動配線形成工程とを有する固体撮像素子の製造方法。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれかに記載の固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成され、全画素読み出し方式などに適用される固体撮像素子およびその製造方法、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の全画素読み出し方式のＣＣＤ固体撮像素子は、各受光部で入射光が光電変換されて信号電荷を生成した後にＣＣＤ構造の電化転送部に各受光部毎の信号電荷が読み出され、電化転送部に読み出された信号電荷は、互いに重ね合わされた３層の転送電極構造で４相駆動により垂直方向に順次電荷転送される。このことが特許文献１に記載されている。
【０００３】
図８は、特許文献１に開示されている従来の全画素読み出し方式のＣＣＤ固体撮像素子の要部構成例を示す平面図である。図８では、例えばインターライン転送（ＩＴ）型として構成された全画素読み出し方式のＣＣＤ固体撮像素子の撮像領域の要部を示している。図９（ａ）は、図８のＡ-Ａ’線縦断面図、図９（ｂ）は、図８のＢ-Ｂ’線縦断面図である。
【０００４】
図８において、従来のＣＣＤ固体撮像素子１００は、マトリックス状に配列された複数の受光部１０１と、列方向の複数の受光部毎に対応してその信号電荷読出側に形成されたＣＣＤ構造の複数の垂直転送レジスタ１０２とを有する撮像領域１０３と、複数の垂直転送レジスタ１０２から電荷転送された各信号電荷を出力部側の水平方向に電荷転送するためのＣＣＤ構造の水平転送レジスタ（図示せず）とを有している。
【０００５】
垂直転送レジスタ１０２は、図９（ａ）に示すように、シリコン半導体基体１０４の転送チャネル領域上に、ゲート絶縁膜１０５を介して３層構造の転送電極１０６、即ち、第１層目の多結晶シリコン層からなる第１転送電極１０６Ａおよび第３転送電極１０６Ｃと、第２層目の多結晶シリコン層からなる第２転送電極１０６Ｂと、第３層目の多結晶シリコン層からなる第４転送電極１０６Ｄが電荷転送方向（矢印Ｙ）に沿って繰り返し配列されて構成されている。
【０００６】
ゲート絶縁膜１０５は、単層膜または多層膜で形成可能であり、例えばＳｉＯ2 膜単層のみの１層構造、もしくはＳｉＯ2 膜とＳｉＮ膜とＳｉＯ2 膜を順次積層した３層構造で形成することができる。これらの第１転送電極１０６Ａ、第２転送電極１０６Ｂ、第３転送電極１０６Ｃおよび第４転送電極１０６Ｄの各間には層間絶縁膜１０７が形成されている。
【０００７】
これらの第１〜第４転送電極１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃおよび１０６Ｄは、夫々複数列の垂直転送レジスタ１０２に対して共通となるように、垂直方向に隣り合う受光部１０１間を横方向に横切って帯状に形成されている。
【０００８】
１画素（受光部１０１）当たり４つの転送電極１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃおよび１０６Ｄが対応するように垂直転送レジスタ１０２を形成しているが、この４つの転送電極１０６のうち１つ置きの第１および第３の転送電極１０６Ａおよび１０６Ｃを第１層目の多結晶シリコン層で形成し、一方の１つ置きの第１層目電極間、即ち、第１および第３の転送電極１０６Ａおよび１０６Ｃ間に第２層目の多結晶シリコン層からなる第２転送電極１０６Ｂを形成し、他方の１つ置きの第１層目転送電極間、即ち第３および第１の転送電極１０６Ｃおよび１０６Ａ間に第３層目の多結晶シリコン層からなる第４転送電極１０６Ｄを形成している。
【０００９】
また、垂直方向に隣り合う受光部１０１間では、図８および図９（ｂ）に示すように、第１層目の多結晶シリコン層による２つの転送電極、即ち第１転送電極１０６Ａと第３転送電極１０６Ｃが間隙ｄ1 を置いて互に並列するようにして左右方向に形成され、この並列する２つの転送電極１０６Ａおよび１０６Ｃ上に跨がるように、第２転送電極１０６Ｂおよびその上の第４転送電極１０６Ｄが重ねられて形成されている。
【００１０】
この従来の固体撮像素子１００では、垂直転送レジスタ１０２の１画素に対応する４つの転送電極１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃおよび１０６Ｄに図１０に示す４相の垂直駆動パルスφＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3 およびφＶ4 が印加されて、４相駆動によって全画素読み出しが行われている。
【００１１】
以上のように、３層の転送電極１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃおよび１０６Ｄで４相駆動の全画素読み出し方式に適用される従来の固体撮像素子１００において、第１層目の転送電極１０６Ａおよび１０６Ｃが垂直電荷転送方向に沿って１つ置きに同層で配列され、上下方向の受光部１０１間で第１層目の転送電極１０６Ａおよび１０６Ｃが２本並列して横方向に形成される構造とすることにより、転送電極１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃおよび１０６Ｄの加工ばらつきにかかわらず２相分の各転送領域の蓄積電荷容量の均一化、受光部面積の増大化などを図ることができる。
【００１２】
図１１は、特許文献２に開示されている従来のＣＣＤ固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。図１１では、電荷転送方向に直交する方向に伸びる電極および配線部分の断面構成図である。
【００１３】
図１１において、従来のＣＣＤ固体撮像素子２００は、ｎ型のシリコン基板（以下、基板２０１という）の上部にｐ型ウェル２０２が形成されている。ｐ型ウェル２０２はオーバーフローバリアを形成している。ｐ型ウェル２０２内の表面側には受光部２０３が設けられている。受光部２０３はｎ型の信号電荷蓄積領域２０４とその上のｐ＋型の正孔蓄積領域２０５で構成されている。信号電荷蓄積領域２０４に対して読み出し側とは反対側にｐ型のチャネルストップ領域２０６が形成されている。
【００１４】
隣接する信号電荷蓄積領域２０４間のｐ型のチャネルストップ領域２０６上にはゲート絶縁膜２０７を介して第１転送電極２０８、第１駆動配線２０９および第２駆動配線２１０の３層が重ねられて形成されている。これらの第１転送電極２０８、第１駆動配線２０９および第２駆動配線２１０の各間および上部には絶縁膜２１１がそれぞれ形成されている。第１駆動配線２０９は第２転送電極と接続されて兼用されており、第２駆動配線２１０は第３転送電極と接続されて兼用されている。
【００１５】
この絶縁膜２１１上を覆うように遮光膜２１２が形成されており、信号電荷蓄積領域２０４の上方を光入射窓として遮光膜２１２に開口部２１２ａが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０００−２３２２１７号公報
【特許文献２】特開２００７−３５９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
１つの画素を３枚の転送電極で構成する３相駆動方式において転送電極の加工ばらつきにより、取り扱い電荷量が減ることが問題となっていたが、特許文献１に開示されている上記従来のＣＣＤ固体撮像素子１００では、４相駆動の４枚の転送電極１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃおよび１０６Ｄのうち、第１層目で１つ置きに２つの転送電極１０６Ａおよび１０６Ｃを配置する構造によって、その上に配置されるその他の２つの転送電極１０６Ｂおよび１０６Ｄの加工工程が複雑化して加工ばらつきにもかかわらず蓄積電荷容量の均一化、受光部面積の増大化を図っている。ところが、３層の転送電極０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃおよび１０６Ｄを重ね合わせているために寄生容量が増大している。特に、高速駆動時に、３層の転送電極０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃおよび１０６Ｄに４相の垂直駆動パルスφＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3 およびφＶ4 を印加しても、増大した寄生容量のために電圧の立ち上がりタイミングが遅れてバリアの立ち下がりが遅れて垂直電荷転送で電荷残りが生じるなどの波形なまりによる電荷転送劣化が起こるという問題があった。
【００１８】
また、特許文献１に開示されている上記従来のＣＣＤ固体撮像素子１００では、受光部周囲のデバイスの構造が高くなって周囲からの斜めの入射光が受光部に入射し難いという問題があった。さらに、画素数の増加などによって受光部上方の開口部面積自体も狭くなる傾向があり、受光感度を確保および向上が要望されている。
【００１９】
特許文献２に開示されている上記従来のＣＣＤ固体撮像素子２００においても、第１転送電極２０８、第１駆動配線２０９および第２駆動配線２１０の３層が重ねられて形成されているために寄生容量が増大している。特に、高速駆動時に、増大した寄生容量のために電圧の立ち上がりタイミングが遅れてバリアの立ち下がりが遅れて垂直電荷転送で電荷残りが生じるなどの波形なまりによる電荷転送劣化が起こる。
【００２０】
また、第１転送電極２０８、第１駆動配線２０９および第２駆動配線２１０の３層が重ねられて形成されているために、受光部周囲のデバイスの構造が高くなって周囲からの斜めの入射光が受光部に入射し難いという問題があった。第１転送電極２０８を配線層としてポリシリコン層で形成されているとすれば、幅寸法が広くなっており、その分、受光部上方の開口部面積も狭くなって受光感度を確保および向上が困難になる。
【００２１】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、４相駆動の４枚の転送電極を１層構造で並べその上に金属配線を併用して並べることにより、配線幅を狭くしたり転送電極を重ねないことなどから寄生容量を低減して、高速駆動時の電荷転送部の駆動波形なまりによる転送劣化を改善すると共に、受光部周囲のデバイス高さを低くしかつ受光部の開口部面積を拡大して受光感度を向上させることができる固体撮像素子およびその製造方法、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の固体撮像素子は、入射光を光電変換して撮像する複数の受光部と、該複数の受光部から読み出された各信号電荷を電荷転送する電荷転送手段とを有した固体撮像素子において、該電荷転送手段の複数の転送電極を列方向の複数の受光部毎に該列方向に順次並べて第１層目として配設し、該複数の転送電極の一部にそれぞれ接続される第２層目の金属駆動配線が該列方向と直交する行方向の横長で該列方向の縦並びに配設され、該第２層目の金属駆動配線上に層間絶縁膜を介して配設され、該複数の転送電極の残りの一部にそれぞれ接続される第３層目の金属駆動配線が該列方向と直交する行方向の横長で該列方向の縦並びに配設されたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２３】
また、好ましくは、本発明の固体撮像素子における第２層目の金属駆動配線および前記第３層目の金属駆動配線はそれぞれ、ポリシリコン層からなる前記第１層目の各転送電極よりも抵抗値の低い材質で構成されている。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における第２層目の金属駆動配線および前記第３層目の金属駆動配線のシート抵抗はそれぞれ、前記第１層目のポリシリコン層の１／２から１／１０以下の抵抗値である。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における第２層目の金属駆動配線および前記第３層目の金属駆動配線における平面視配線幅はポリシリコン層で形成された従来の配線幅の１／２から１／１０で形成されている。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における第２層目の金属駆動配線および前記第３層目の金属駆動配線の材質はそれぞれ、アルミニュウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、チタンナイトライド（ＴｉＮ）およびタングステン（Ｗ）のいずれかで構成されている。
【００２７】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における電荷転送手段の単位構成の複数の転送電極を前記第１層目のみで繰り返し構成し、これらにそれぞれ対応した前記第２層目および前記第３層目の各単位構成の複数の金属駆動配線であって、前記行方向の該複数の金属駆動配線が各層毎に順次列方向に繰り返し並べられて２層構造に配置されている。
【００２８】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における受光部の平面視左右側に前記電荷転送手段がそれぞれ設けられ、該受光部の平面視上下側に前記２層構造の金属駆動配線がそれぞれ設けられて、該受光部の平面視左右および上下を囲う平面視４角形状の光入射窓が構成されている。
【００２９】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における電荷転送手段は、半導体基板の上部に平面視所定幅で配設され、各信号電荷を垂直方向に電荷転送するための垂直電荷転送部と、該垂直電荷転送部上にゲート絶縁膜を介して順次繰り返し並べられた前記第１層目の複数の転送電極と、該複数の転送電極にそれぞれ対応して接続されて繰り返し並べられた前記第２層目および前記第３層目の複数の金属駆動配線とを有している。
【００３０】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における電荷転送手段は、前記第１層目の複数の転送電極の一部上に前記２層目の金属駆動配線が直に接続されて設けられ、該第１層目の複数の転送電極の残りの一部上に前記３層目の金属駆動配線がコンタクトプラグを介して設けられた３層構造である。
【００３１】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子において、縦方向に隣接する前記受光部の間の画素分離部上にゲート絶縁膜を介した層間絶縁膜上に、前記２層目の金属駆動配線が行方向に設けられた単層構造で列方向の縦並びで順次設けられ、該２層目の金属駆動配線上に層間絶縁膜を介して前記３層目の金属駆動配線が行方向に設けられた単層構造で列方向の縦並びで順次設けられている。
【００３２】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における受光部の平面視左右にある前記電荷転送手段の高さは、半導体基板上にゲート絶縁膜を介した前記第１層目の転送電極上に前記２層目の金属駆動配線が形成され、該２層目の金属駆動配線上に層間絶縁膜を介して前記３層目の金属駆動配線が形成された３層構造の高さである。
【００３３】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における受光部の平面視上下にある金属駆動配線層の高さは、半導体基板上にゲート絶縁膜を介した層間絶縁膜上に前記２層目の金属駆動配線が形成され、該２層目の金属駆動配線上に層間絶縁膜を介して前記３層目の金属駆動配線が形成された２層構造の高さである。
【００３４】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子はＣＣＤ固体撮像素子である。
【００３５】
本発明の固体撮像素子の製造方法は、本発明の上記固体撮像素子を製造する方法において、前記電荷転送手段の複数の転送電極を列方向の複数の受光部毎に該列方向に順次並べて第１層目の単層構造で形成する転送電極形成工程と、該複数の転送電極の一部にそれぞれ接続される第２層目の金属駆動配線を該列方向と直交する行方向の横長で該列方向の縦並びに形成する第２層目金属駆動配線形成工程と、該第２層目の金属駆動配線上に層間絶縁膜を介して配設され、該複数の転送電極の残りの一部にそれぞれ接続される第３層目の金属駆動配線を該列方向と直交する行方向の横長で該列方向の縦並びに形成する第３層目金属駆動配線形成工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３６】
本発明の電子情報機器は、本発明の上記固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３７】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００３８】
本発明においては、入射光を光電変換して撮像する複数の受光部と、複数の受光部から読み出された各信号電荷を電荷転送する電荷転送手段とを有した固体撮像素子において、電荷転送手段の複数の転送電極を列方向の複数の受光部毎に列方向に順次並べて第１層目として配設し、複数の転送電極の一部にそれぞれ接続される第２層目の金属駆動配線が列方向と直交する行方向の横長で列方向の縦並びに複数の転送電極の一部上に配設され、第２層目の金属駆動配線上に層間絶縁膜を介して配設され、複数の転送電極の残りの一部にそれぞれ接続される第３層目の金属駆動配線が列方向と直交する行方向の横長で列方向の縦並びに配設されている。
【００３９】
これによって、４相駆動の４枚の転送電極を１層構造で並べその上に金属配線を併用して並べることにより、配線幅を狭くしたり転送電極を重ねないことなどから寄生容量を低減して、高速駆動時の電荷転送部の駆動波形なまりによる転送劣化を改善すると共に、受光部周囲のデバイス高さを低くしかつ受光部の開口部面積を拡大して受光感度を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００４０】
以上により、本発明によれば、４相駆動の４枚の転送電極を１層構造で並べその上に金属配線を併用して並べるため、配線幅を狭くしたり転送電極を重ねないことなどから寄生容量を低減して、高速駆動時の電荷転送部の駆動波形なまりによる転送劣化を改善すると共に、受光部周囲のデバイス高さを低くしかつ受光部の開口部面積を拡大して受光感度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態１における全画素読み出し方式のＣＣＤ固体撮像素子の要部構成例を模式的に示す平面図である。
【図２】（ａ）は、図１のＡ-Ａ’線縦断面図、（ｂ）は、図１のＢ-Ｂ’線縦断面図である。
【図３】図１のＣ-Ｃ’線縦断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、図１のＣＣＤ固体撮像素子の製造方法における各転送電極を第１層目のポリシリコン層で形成した第１層目転送電極形成工程からホール形成工程までを示すＡ−Ａ’線断面図およびＢ−Ｂ’線断面図である。
【図６】（ｄ）〜（ｆ）は、図１のＣＣＤ固体撮像素子の製造方法における第２層目金属配線層成膜工程から層間絶縁成膜工程までを示すＡ−Ａ’線断面図およびＢ−Ｂ’線断面図である。
【図５】（ｇ）〜（ｉ）は、図１のＣＣＤ固体撮像素子の製造方法におけるコンタクトプラグ形成工程から第３層目金属配線層形成工程までを示すＡ−Ａ’線断面図およびＢ−Ｂ’線断面図である。
【図７】本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１の固体撮像素子を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【図８】特許文献１に開示されている従来の全画素読み出し方式のＣＣＤ固体撮像素子の要部構成例を示す平面図である。
【図９】（ａ）は、図８のＡ-Ａ’線縦断面図、（ｂ）は、図８のＢ-Ｂ’線縦断面図である。
【図１０】図６の従来の全画素読み出し方式のＣＣＤ固体撮像素子の４相駆動のタイミングチャートである。
【図１１】特許文献２に開示されている従来のＣＣＤ固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下に、本発明の固体撮像素子およびその製造方法の実施形態１および、この固体撮像素子の実施形態１を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態２について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。また、転送電極の個数も実際のデバイスと一致していなくてもよく、図示および説明の便宜を考慮した個数としたものであり、図示する構成に限定されるものではない。
【００４３】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における全画素読み出し方式のＣＣＤ固体撮像素子の要部構成例を模式的に示す平面図である。図２（ａ）は、図１のＡ-Ａ’線縦断面図、図２（ｂ）は、図１のＢ-Ｂ’線縦断面図である。
【００４４】
図１および図２（ａ）において、本実施形態１のＣＣＤ固体撮像素子１０は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の光電変換部（フォトダイオード）としての複数の受光部１が２次元で行列方向にマトリクス状に配列されている。縦方向で列方向の複数の受光部１毎に隣接するように縦方向で列方向に、列方向（垂直方向）の複数の受光部１から読み出された各信号電荷を垂直方向（図１中に矢印で示す垂直ＣＣＤ転送方向）に電荷転送する垂直電荷転送レジスタ２が複数配置されている。複数本の垂直電荷転送レジスタ２によって電荷転送されてきた各信号電荷は１本の水平電荷転送レジスタ（図示せず）によってその終端部の出力部で信号電荷毎に順次増幅された後に撮像信号として出力されるようになっている。複数本の垂直電荷転送レジスタ２とこれに直交する１本の水平電荷転送レジスタ（図示せず）によって、複数の受光部１から読み出された各信号電荷を電荷転送する電荷転送手段が構成されている。
【００４５】
要するに、本実施形態１のＣＣＤ固体撮像素子１０は、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部１と、列方向の複数の受光部１から読み出された信号電荷を垂直方向に電荷転送するための複数本の垂直ＣＣＤである複数本の垂直電荷転送レジスタ２と、複数本の垂直電荷転送レジスタ２から電荷転送された各信号電荷を、水平方向に電荷転送するための水平ＣＣＤである水平電荷転送レジスタ（図示せず）とを有している。
【００４６】
この全画素読み出し方式に適用されるＣＣＤ固体撮像素子１０において、垂直電荷転送レジスタ２の４つの転送電極３１〜３４を第１層目のみで並べて配列し、転送電極３３、３４上に設けられた層間絶縁膜８２に、これらにそれぞれ対応した第２層目の駆動配線４３、４４を、垂直転送方向と直交する横方向に順次繰り返し並べて単層構造で配置している。
【００４７】
第２層目の駆動配線４３、４４はそれぞれ転送電極３３、３４にそれぞれ電気的に接続されている。さらに、第２層目の駆動配線４３、４４および層間絶縁膜８２上に層間絶縁膜８３が設けられ、層間絶縁膜８３上に、これらにそれぞれ対応した第３層目の駆動配線５１、５２が設けられている。
【００４８】
第３層目の駆動配線５１は、転送電極３１上の層間絶縁膜８２中に設けられたコンタクトプラグ９１および、その上の層間絶縁膜８２中に設けられたコンタクトプラグ９２により転送電極３１に電気的に接続されている。また、第３層目の駆動配線５２は、転送電極３２上の層間絶縁膜８２中に設けられたコンタクトプラグ９１および、その上の層間絶縁膜８２中に設けられたコンタクトプラグ９２により転送電極３２に電気的に接続されている。
【００４９】
即ち、電荷転送手段としての垂直電荷転送レジスタ２の単位構成の複数（４個）の転送電極３１〜３４を第１層目のみで順次一方向に並べて構成し、これらにそれぞれ対応した第２層目の単位構成の複数（２個）の駆動配線４３および４４およびその上に層間絶縁膜８３を介して第３層目の単位構成の駆動配線５２および５１が設けられている。電荷転送方向と直交する横方向の複数（４個）の駆動配線４３、４４および駆動配線５２，５１が２層構造で配置されている。
【００５０】
したがって、垂直電荷転送レジスタ２は、半導体基板６の上部側に、平面視所定幅で配設され、各信号電荷を垂直方向に電荷転送するための垂直電荷転送部７と、平面視所定幅の垂直電荷転送部７上にはゲート絶縁膜８１を介して４相駆動用の４つの転送電極３１〜３４が所定間隔開けて順次繰り返し並べられている。４つの転送電極３１〜３４上を覆うように層間絶縁膜８２が設けられている。層間絶縁膜８２にはコンタクトプラグ９１および駆動配線４３、４４が形成されている。層間絶縁膜８２上には層間絶縁膜８３が設けられ、層間絶縁膜８３にはコンタクトプラグ９２が形成されている。層間絶縁膜８３上には駆動配線５２および５１が設けられている。
【００５１】
上記２層構造の駆動配線４３、４４および駆動配線５２，５１は、第１層目の各転送電極３１〜３４よりも抵抗値の低い材質で構成されている。即ち、２層構造の駆動配線４３、４４および駆動配線５２，５１は、配線材料としてポリシリコン層からなる第１層目の転送電極３１〜３４よりも抵抗値の低いＡｌ材などの金属などの材質で構成されている。
【００５２】
駆動配線４３、４４および駆動配線５２，５１を構成する金属配線層のシート抵抗は、第１層目のポリシリコン層の１／２〜１／１０以下の低抵抗であって、２層構造の駆動配線４３、４４および駆動配線５２，５１はその低抵抗の材質で構成されている。このため、２層構造の駆動配線４３、４４および駆動配線５２，５１の配線幅は従来のポリシリコン層で形成されていたとき幅の１／２〜１／１０で形成することができる。
【００５３】
これによって、２層構造の駆動配線４３、４４および駆動配線５２，５１の各幅を１／２〜１／１０に細くすることができ、その分、受光部１の開口部の平面視面積を広く取ることもできる。即ち、２層構造の駆動配線４３、４４および駆動配線５２，５１の各配線幅を細く形成できるために、各受光部１のＹ方向（縦方向）に開口部（光入射窓）を広げることができて、受光部１の開口部面積を広く構成して受光感度を向上させることができる。
【００５４】
金属配線層の材質として従来のポリシリコン層よりも金属配線層などの低抵抗値の配線層を用いる。この金属配線層の材質としては、例えばアルミニュウム（Ａｌ）の他にチタン（Ｔｉ）やチタンナイトライド（ＴｉＮ）、タングステン（Ｗ）などを用いることができる。
【００５５】
受光部１の左右側には垂直電荷転送レジスタ２が縦方向に設けられ、受光部１の上下側には金属材料からなる２層構造の駆動配線４３、４４および駆動配線５２，５１が横方向に設けられて、受光部１を左右および上下方向に囲う平面視４角形状の光入射窓が構成されている。
【００５６】
即ち、電荷転送手段としての垂直電荷転送レジスタ２は、半導体基板６の上部側に、平面視所定幅で縦方向に配設され、各信号電荷を垂直方向に電荷転送するための垂直電荷転送部７と、垂直電荷転送部７上にゲート絶縁膜８１を介して順次繰り返し縦方向に並べられた第１層目の単位構成の複数の転送電極３１〜３４と、単位構成の複数の転送電極３１〜３４にそれぞれ対応して接続されて繰り返し並べられた第２層目および第３層目の単位構成の複数の２層構造の駆動配線４３、４４および駆動配線５２，５１とを有している。
【００５７】
転送電極３１〜３４は、第１層目のポリシリコン層で形成された各電極に電圧を印加するために、転送電極３１には第３層目の駆動配線５１が、転送電極３２には第３層目の駆動配線５２が、Ａｌなどの金属材料からなるコンタクトプラグ９１，９２によってそれぞれ接続されている。転送電極３３には第２層目の駆動配線４３が、転送電極３４には第２層目の駆動配線４４がそれぞれ直に接続されている。
【００５８】
したがって、受光部１の平面視左右方向（横方向）にある垂直電荷転送レジスタ２の高さは、図２（ａ）に示すように第１層目の転送電極３１〜３４の上に、２層目の駆動配線４３、４４およびその上のコンタクトプラグ９１，９１を介した３層目の駆動配線５２，５１が形成された３層構造の高さであるが、２層目の駆動配線４３、４４は図２（ｂ）の駆動配線層に比べて薄く形成されていることから、これまで３層の厚いポリシリコン層が重なっていた従来の３層構造に比べてその高さが低く構成されている。
【００５９】
また、受光部１の平面視上下方向（縦方向）の駆動配線層の高さは、図２（ｂ）に示すように、駆動配線層の抵抗および配線幅を考慮した膜厚に設定された層間絶縁膜８２ａ中に、２層目の駆動配線４３、４４が形成された単層構造と、その上に層間絶縁膜８３を介して３層目の駆動配線５２，５１が形成された単層構造との２層構造の高さであるから、これまでの３層の厚いポリシリコン層および金属配線層が重なっていた従来の３層構造に比べても大幅にその高さが低く構成されている。
【００６０】
このように、受光部１の左右方向および上下方向の周囲の高さが従来に比べて低く構成できるために、斜めの入射光が受光部１に入りやすくなって受光感度を向上させることができる。
【００６１】
第１層目の転送電極３１〜３４を単層構造で順次並べて構成すると共に、その上のこれらに接続する上記２層構造の駆動配線４３、４４および駆動配線５２，５１の配線幅を細く形成することにより、これまで３層のポリシリコン層が互いに重なった部分のポリシリコン層−ポリシリコン層間の寄生容量と、ポリシリコン層と半導体基板５との寄生容量、ポリシリコン層とその上の遮光膜（図示せず）との寄生容量が大幅に減って、波形なまりが大幅に改善される。
【００６２】
さらに、図２（ａ）に示すように、横並び（図２では横並びであるが図１の平面視では縦並び）に順次形成された第１層目の転送電極３１、３２の上にコンタクトプラグ９１，９２を介して３層目の駆動配線５２，５１が単層構造で横並び（図２では横並びであるが図１の平面視では縦並び）に順次形成され、第１層目の転送電極３３、３４の上に直に２層目の駆動配線４３，４４が単層構造で横並び（図２では横並びであるが図１の平面視では縦並び）に順次形成されている。これまで３層のポリシリコン層が重なっていた従来の３層構造に比べて寄生容量が大幅に低減されている。
【００６３】
また、図２（ｂ）に示すように、縦方向に隣接する受光部１の間の画素分離部上にゲート絶縁膜８１を介した層間絶縁膜８２上に、２層目の駆動配線４３、４４が単層構造で横方向に配置されて横並び（図２では横並びであるが図１の平面視では縦並び）に順次形成されている。この駆動配線４３、４４は、層間絶縁膜８２上の、配線抵抗を考慮した所定膜厚の層間絶縁膜８２ａ中に形成されている。さらに、層間絶縁膜８２ａおよび駆動配線４３、４４上に層間絶縁膜８３を介して、３層目の駆動配線５２，５１が単層構造で横方向に配置されて横並び（図２では横並びであるが図１の平面視では縦並び）に順次形成されている。２層目の駆動配線４３の真上に層間絶縁膜８３を介して３層目の駆動配線５２が設けられ、２層目の駆動配線４４の真上に層間絶縁膜８３を介して３層目の駆動配線５１が設けられて配線全体としての幅を狭く構成している。これは、これまでの３層のポリシリコン層および金属配線層が重なっていた従来の３層構造に比べて寄生容量が大幅に低減されている。この場合、これらの寄生容量は少なくとも半分以下になっているし、駆動配線４３、４４および駆動配線５２，５１に、低抵抗の金属配線層を用いることからその幅を従来に比べて大幅に狭くしたとしても抵抗値についても、従来に比べて低減されて波形なまりを大幅に改善することができる。
【００６４】
寄生容量による波形なまりについて、図２（ａ）に示すように、それぞれ単層構造の第１層目の転送電極３３、３４と２層目の駆動配線４３，４４とが直に接続され、第１層目の転送電極３１、３２と３層目の駆動配線５１，５２の金属配線層との間はコンタクトプラグ９１、９２で接続されているため、ゲート絶縁膜８１および遮光膜（図示せず）との間の層間絶縁膜の膜厚を厚くするほど寄生容量が少なくなって波形なまりが緩和されるものの、受光部１の周囲の高さがその膜厚を厚くした分だけ高くなるため、トレードオフの関係である。
【００６５】
また同様に、図２（ｂ）に示すようにゲート絶縁膜８１および層間絶縁膜８２の膜厚を厚くするほど寄生容量が少なくなって波形なまりが緩和されるものの、受光部１の周囲の高さが高くなるため、トレードオフの関係である。ところが、図２（ｂ）に示す第２層目の駆動配線４３、４４の下方には第１層目の転送電極３１〜３４が存在しない分だけ高さが低いため、ゲート絶縁膜８１および層間絶縁膜８２の膜厚は厚くして寄生容量を少なくすることができて波形なまりを緩和することができる。
【００６６】
ここで、受光部１の周辺部の断面構造についても説明する。
【００６７】
図３は、図１のＣ-Ｃ’線縦断面図である。
【００６８】
図３において、本実施形態１のＣＣＤ固体撮像素子１０の各画素部には、受光素子として入射光を光電変換して信号電荷を生成する受光部１が設けられ、各受光部１の一方側に隣接して受光部１からの信号電荷を電荷転送するための垂直電荷転送レジスタ２の垂直電荷転送部７が配設されている。この上にゲート絶縁膜８１を介してこれを電荷転送制御するためのポリシリコン層の転送電極３１〜３４が順次縦方向に均等に並べられて配置されている。この転送電極３１〜３４上および、その上の駆動配線４３、４４およびその上の駆動配線５１、５２上には、入射光が、転送電極３１〜３４、駆動配線４３、４４および駆動配線５１、５２により反射してノイズが発生するのを防ぐために、絶縁膜８２を介して遮光膜１３が形成されている。
【００６９】
また、受光部１の上方には、遮光膜１３の開口部１３ａからゲート絶縁膜８１を介して、受光部１に光を集光させるためのマイクロレンズ（図示せず）が配置されている。さらに、マイクロレンズの下方には所定色配列（例えばベイヤ配列）のカラーフィルタ（図示せず）が配置されている。
【００７０】
上記構成により、複数の受光部１が２次元状に配置された撮像領域に入射した光は、まず、図示しないマイクロレンズおよびカラーフィルタを通過して集光された後に、遮光膜１３の開口部１３ａから受光部１に入射される。
【００７１】
次に、受光部１に入射された光は、受光部１で光電変換されて信号電荷となる。この信号電荷は垂直電荷転送部７に読み出されて所定方向の垂直方向に順次電荷転送される。
【００７２】
このとき、垂直転送レジスタ２の１画素に対応する４つの転送電極３１〜３４に、図１０に示すように、４相の垂直駆動パルスφＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3 およびφＶ4 が印加されて、４相駆動によって全画素読み出しが行われるようになっている。
【００７３】
次に、本実施形態１のＣＣＤ固体撮像素子１０の製造方法について説明する。
【００７４】
図４（ａ）〜図６（ｉ）は、図１のＣＣＤ固体撮像素子１０における転送電極３１〜３４を第１層目のポリシリコン層で形成した直後からの製造方法の各工程を示すＡ−Ａ’線断面図およびＢ−Ｂ’線断面図である。
【００７５】
まず、図４（ａ）のＡ１−Ａ１’線断面図に示すように、半導体基板６の上部側に垂直電荷転送部７を形成し、その上にゲート絶縁膜８１を介してポリシリコン膜を成膜する。ホトリソ技術によりポリシリコン膜を所定幅で所定サイズに順次縦方向に並べて、１画素に対応する４つの転送電極３１〜３４を繰り返して連続するように形成する。受光部１に隣接する位置に転送電極３１、３２が形成される。また、Ｂ１−Ｂ１’線断面図では、縦方向に隣接する受光部１間上にもゲート絶縁膜８１が形成されている。
【００７６】
次に、図４（ｂ）のＡ２−Ａ２’線断面図に示すように、繰り返し連続した１層目の転送電極３１〜３４上を覆うように、ＳｉＯ２膜またはＳｉＮ膜からなる層間絶縁膜８２を成膜することにより、転送電極３１〜３４の各間を絶縁するために埋め込む。また、Ｂ２−Ｂ２’線断面図では、縦方向に隣接する受光部１間上にゲート絶縁膜８１を介して層間絶縁膜８２が形成されている。
【００７７】
続いて、図４（ｃ）のＡ３−Ａ３’線断面図に示すように、層間絶縁膜８２上に、転送電極４３，４４の抵抗値から幅および膜厚を考慮した厚い層間絶縁膜８２ａを形成し、その後、化学機械研磨（ＣＭＰ、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）などで表面を平坦化する。その後、層間絶縁膜８２に、その下の転送電極３１〜３４と接続する位置に所定サイズのコンタクト穴４３ａ、４４ａおよび９１ａを転送電極３１〜３４にそれぞれ至るまで開ける。また、Ｂ３−Ｂ３’線断面図では、層間絶縁膜８２ａに、転送電極４３，４４に対応した所定サイズのコンタクト穴４３ａ、４４ａを形成する。
【００７８】
さらに、図５（ｄ）のＡ４−Ａ４’線断面図に示すように、転送電極３１〜３４上の各コンタクト穴９１ａ、４３ａおよび４４ａ内にＡｌなどの金属膜１５を埋め込むように層間絶縁膜８２および各コンタクト穴９１ａ、４３ａおよび４４ａ上にＡｌなどの金属膜１５を成膜する。また、Ｂ４−Ｂ４’線断面図では、層間絶縁膜８２ａおよびコンタクト穴４３ａ、４４ａ上に金属膜１５を成膜してコンタクト穴４３ａ、４４ａ内に金属膜１５を埋め込む。
【００７９】
その後、図５（ｅ）のＡ５−Ａ５’線断面図に示すように、金属膜１５が各コンタクト穴９１ａ、４３ａおよび４４ａ内だけに残るように、層間絶縁膜８２上の金属膜１５を、化学機械研磨（ＣＭＰ、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）などで表面を平坦化して、コンタクトプラグ９１および駆動配線４３，４４とする。また、Ｂ５−Ｂ５’線断面図でも同様に、金属膜１５が各コンタクト穴４３ａおよび４４ａ内だけに残るように、層間絶縁膜８２ａ上の金属膜１５を化学機械研磨などで表面を平坦化して、駆動配線４３，４４とする。
【００８０】
さらに、図５（ｆ）のＡ６−Ａ６’線断面図に示すように、層間絶縁膜８２、コンタクトプラグ９１および駆動配線４３，４４上に層間絶縁膜８３を成膜する。また、Ｂ６−Ｂ６’線断面図でも、層間絶縁膜８２ａおよび駆動配線４３，４４上に層間絶縁膜８３を成膜する。
【００８１】
続いて、図６（ｇ）のＡ７−Ａ７’線断面図に示すように、層間絶縁膜８３に、その下のコンタクトプラグ９１と接続する位置に所定サイズのコンタクト穴をコンタクトプラグ９１にそれぞれ至るまで開ける。その各コンタクト穴内にＡｌなどの金属膜材料を埋め込んでコンタクトプラグ９２とする。また、Ｂ７−Ｂ７’線断面図では、Ｂ６−Ｂ６’線断面図と同様で変化無しである。
【００８２】
さらに、図６（ｈ）のＡ８−Ａ８’線断面図に示すように、層間絶縁膜８３および各コンタクトプラグ９２上にＡｌなどの金属膜１６を成膜する。また、Ｂ８−Ｂ８’線断面図では、層間絶縁膜８３上に金属膜１６を成膜する。
【００８３】
さらに、図６（ｉ）のＡ９−Ａ９’線断面図に示すように、ホトリソ技術により金属膜１６の横長の所定形状を順次縦方向に並べて、３層目の駆動配線５２，５１を各受光部１間毎に繰り返してエッチング形成する。Ｂ９−Ｂ９’線断面図では、縦方向に隣接する受光部１間の層間絶縁膜８３上に、横方向に長い転送電極５２，５１を縦方向に順次並べて形成する。
【００８４】
以上により、ＣＣＤ固体撮像素子１０の製造方法は、電荷転送手段を構成する垂直電荷転送レジスタ２の複数の転送電極３１〜３４を列方向の複数の受光部１毎に列方向に順次並べて第１層目の単層構造で形成する転送電極形成工程と、複数の転送電極３１〜３４の一部（ここでは転送電極３３、３４）にそれぞれ接続される第２層目の金属駆動配線４３，４４を列方向と直交する行方向の横長で列方向の縦並びに形成する第２層目金属駆動配線形成工程と、第２層目の金属駆動配線４３，４４上に層間絶縁膜８３を介して配設され、複数の転送電極３１〜３４の残りの一部（ここでは転送電極３１、３２）にそれぞれ接続される第３層目の金属駆動配線５２，５１を列方向と直交する行方向の横長で列方向の縦並びに形成する第３層目金属駆動配線形成工程とを有している。
【００８５】
以上の全画素読出し方式のＣＣＤ固体撮像素子１０の製造方法において、第１層目の転送電極３１〜３４と、その上の第２層目のシート抵抗が低く配線幅の細い駆動配線４３、４４と、更にその上の第３層目のシート抵抗が低く配線幅の細い駆動配線５２、５１とを形成するため、第１層目のポリシリコン層と、第２層目および第３層目の金属配線層とを併用して垂直電荷転送部７中を４相駆動で電荷転送することができる。即ち、垂直電荷転送部７上の転送電極３１〜３４を第１層目で単層構成とし、第１層目よりもシート抵抗の低い第２層目および第３層目の駆動配線４１〜４４を、垂直転送方向と直交するよう横長形状を縦並びにして、配線幅を細く配置することにより、波形なまりによる転送劣化を低減することができ、フレームレートが高く、光感度の良いＣＣＤ固体撮像素子１０を得ることができる。なお、本実施形態１と同じ作用効果を奏する構造であれば、どのような材質や、層数、電極および駆動配線パターンであっても構わない。
【００８６】
以上により、本実施形態１によれば、垂直電荷転送レジスタ２は、半導体基板６の上部側に、平面視所定幅で配設され、各信号電荷を垂直方向に電荷転送するための垂直電荷転送部７と、垂直電荷転送部７上にゲート絶縁膜８１を介して順次繰り返し並べられた第１層目の単位構成の複数の転送電極３１〜３４と、単位構成の複数の転送電極３３、３４にそれぞれ対応して接続されて繰り返し並べられた第２層目の金属製の駆動配線４３，４４と、さらに、第２層目の金属製の駆動配線４３，４４上に絶縁膜８３を介して、複数の転送電極３２、３１にそれぞれ接続されて繰り返し並べられた第３層目の金属製の駆動配線５２，５１とを有している。
【００８７】
これによって、４相駆動の４枚の転送電極３１〜３４を１層構造で順次並べて転送電極３１〜３４を互いに重ねず、その上に金属製の駆動配線４３，４４を併用して並べ、更にその上に駆動配線５２，５１を併用して並べた配線幅が狭い２層構造とすることにより、転送配線幅を狭くしたり転送電極を重ねないことなどから寄生容量を低減して、特に高速駆動時であっても電荷転送部の駆動波形なまりによる転送劣化を改善すると共に、受光部１の周囲のデバイス高さを低くしかつ受光部１の開口部面積を拡大して受光感度を向上させることができる。
【００８８】
また、第２層目の金属の駆動配線４３、４４および第３層目の金属の駆動配線５２、５１の抵抗値は、第１層目のポリシリコンの転送電極３１〜３４の抵抗値に比べて大幅に低抵抗であるため、第２層目の駆動配線４３、４４および第３層目の駆動配線５２、５１の配線幅を狭くして受光部１の上方の開口部１３ａの縦法区を拡大することができる。これによって、開口部１３ａの面積が広がって受光部１の受光感度を向上させることができて、従来のものよりも第１層目の転送電極３１〜３４および、第２層目の駆動配線４３、４４および第３層目の金属の駆動配線５２、５１の２層構造をより低く構成することにより、斜めの入射光をも受光部１に届き易くすることができて、受光部１の受光感度を更に向上させることができる。
【００８９】
（実施形態２）
図７は、本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１の固体撮像素子を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【００９０】
図７において、本実施形態２の電子情報機器７０は、上記実施形態１の固体撮像素子１０からの撮像信号に対して所定の信号処理を行ってカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置７１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部７２と、この固体撮像装置７１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示部７３と、この固体撮像装置７１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信部７４と、この固体撮像装置７１からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力部７５とを有している。なお、この電子情報機器７０として、これに限らず、固体撮像装置７１の他に、メモリ部７２と、表示部７３と、通信部７４と、プリンタなどの画像出力部７５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
【００９１】
この電子情報機器７０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
【００９２】
したがって、本実施形態３によれば、この固体撮像装置７１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力部７５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部７２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。
【００９３】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１、２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１、２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成され、全画素読み出し方式などに適用される固体撮像素子およびその製造方法、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、４相駆動の４枚の転送電極を１層構造で並べその上に金属配線を併用して並べることにより、配線幅を狭くしたり転送電極を重ねないことなどから寄生容量を低減して、高速駆動時の電荷転送部の駆動波形なまりによる転送劣化を改善すると共に、受光部周囲のデバイス高さを低くしかつ受光部の開口部面積を拡大して受光感度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００９５】
１  受光部
２  垂直電荷転送レジスタ
３１〜３４  転送電極
４３、４４  ２層目の駆動配線
５１、５２  ３層目の駆動配線
６  半導体基板
７  垂直電荷転送部
８１  ゲート絶縁膜
８２、８２ａ、８３  層間絶縁膜
９１，９２  コンタクトプラグ
１０  ＣＣＤ固体撮像素子
１１  ストップ層
１３  遮光膜
１３ａ  開口部
７０  電子情報機器
７１  固体撮像装置
７２  メモリ部
７３  表示部
７４  通信部
７５  画像出力部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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