(57)【要約】【課題】  金属シリサイドが多結晶シリコンで包囲されてなる転送電極の構造を採用しつつ転送効率の低減を防止する。【解決手段】  電荷を転送する転送チャネル４と、絶縁膜３３を挟み転送チャネル４の一部分Ｓに対向して設けられ、金属又は金属シリサイド１４ａが多結晶シリコン１４ｂで包囲されてなる転送電極１４とを備え、転送チャネル４の一部分Ｓのうち金属又は金属シリサイドに対向しない部位４Ｐ、４Ｒは、対向する部位４Ｑよりもドナー又はアクセプタとなる不純物の濃度が高い。【選択図】  図２
2006278732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷を転送する転送チャネルと、
絶縁膜を挟み前記転送チャネルの一部分に対向して設けられ、金属又は金属シリサイドが多結晶シリコンで包囲されてなる転送電極とを備え、
前記転送チャネルの一部分のうち前記金属又は金属シリサイドに対向しない部位は、対向する部位よりもドナー又はアクセプタとなる不純物の濃度が高いこと
を特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記金属又は金属シリサイドが、コバルト、タングステン若しくはチタン又はこれらのシリサイドである場合に、前記金属又は金属シリサイドに対向しない部位は、対向する部位よりもドナーとなる不純物の濃度が高く、
前記金属又は金属シリサイドがニッケル若しくは白金又はこれらのシリサイドである場合に、前記金属又は金属シリサイドに対向しない部位は、対向する部位よりもアクセプタとなる不純物の濃度が高いこと
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
電荷を転送する転送チャネルと、
絶縁膜を挟み前記転送チャネルの一部分に対向して設けられ、金属又は金属シリサイドが多結晶シリコンで包囲されてなる転送電極とを備え、
前記転送チャネルの一部分のうち前記金属又は金属シリサイドに対向しない部位は、対向する部位よりも転送電極との離隔距離が短いこと
を特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
前記金属又は金属シリサイドが、コバルト、タングステン若しくはチタン又はこれらのシリサイドであること
を特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
転送チャネルを覆うように絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜のうちの第１の部位に、多結晶シリコンと金属又は金属シリサイドとがこの順に積層されてなる積層体を積層する工程と、
前記第１の部位に隣接する絶縁膜の第２の部位を介して前記転送チャネルにドナー又はアクセプタとなる不純物を導入する工程と、
不純物導入後に、前記第１の部位に積層された積層体と前記第２の部位とを多結晶シリコンで覆うことにより転送電極を形成する工程と
を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項６】
転送チャネルを覆うように絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の第１の部位に、多結晶シリコンと金属又は金属シリサイドとがこの順に積層されてなる積層体を積層する工程と、
前記第１の部位に隣接する絶縁膜の第２の部位を、前記第１の部位よりも膜厚が薄くなるようにエッチングする工程と、
エッチングにより膜厚が薄くなった部位と前記第１の部位に積層された積層体とを多結晶シリコンで覆うことにより転送電極を形成する工程と
を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
電荷を転送する転送チャネルと、
絶縁膜を挟み前記転送チャネルの一部分に対向して設けられ、金属又は金属シリサイドが多結晶シリコンで包囲されてなる転送電極とを備え、
前記転送チャネルの一部分のうち前記金属又は金属シリサイドに対向する第１の部位よりも電荷転送方向の下流に位置する第２の部位は、当該第１の部位よりもドナー又はアクセプタとなる不純物の濃度が高いこと
を特徴とする固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置の構造に関し、特に、転送効率の低減を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
CCD(Charge Coupled Device)型の固体撮像装置は、その撮像領域に複数の転送チャネルと、絶縁膜を挟んで転送チャネルと立体交差する複数の転送電極とを備える。固体撮像装置を駆動する駆動装置は、各転送電極に所定パターンの電気信号を供給することにより、転送チャネルの電荷を転送させることができる。
近年、固体撮像装置の多画素化に伴い転送チャネルの転送速度を高速化する必要に迫られている。転送速度の高速化のためには、転送電極での電気信号の伝播遅延を低減する観点から転送電極の電気抵抗が小さいほうが望ましい。ところが、転送電極は、撮像領域の大型化に伴いその長さが長くなるとともに画素の微細化に伴いその幅が狭くなりつつある。すなわち、転送電極の電気抵抗は増大する傾向にある。
【０００３】
従来から転送電極の電気抵抗を低減するため、多結晶シリコンに金属シリサイドを積層する技術が知られている。しかし、単に多結晶シリコンに金属シリサイドを積層しただけならば、当該積層構造の形成後、熱処理工程において金属シリサイドから金属成分が基板に飛散して、製品不良の原因となる。特許文献１は、この問題を解決するために、金属シリサイドが多結晶シリコンで包囲されてなる転送電極の構造を提案している。
【特許文献１】特開平１１−３０７７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１によれば金属シリサイドが多結晶シリコンにより包囲されているので、金属成分が飛散するという問題は解決されるものの、転送効率が低減するという別の問題が生じる。
転送チャネルが転送電極と交差している部分に着目すると、転送電極は金属シリサイドが多結晶シリコンで包囲されてなる構造であるため、当該交差部分には金属シリサイドに対向しない部位Ｐと対向する部位Ｑとが存在する。この場合、交差部分の電位は全体にわたり一様ではなく、部位Ｐと部位Ｑとで電位のシフトが生じる。すなわち、転送チャネル内に電位の窪みが生じる。その結果、電荷転送時に全ての電荷が転送せずに一部が電位の窪みに滞留し、転送効率が低減する。
【０００５】
そこで、本発明は、金属シリサイドが多結晶シリコンで包囲されてなる転送電極の構造を採用しつつ、転送効率の低減を防止することができる固体撮像装置及びその製造方法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】
【０００６】
本発明に係る固体撮像装置は、電荷を転送する転送チャネルと、絶縁膜を挟み前記転送チャネルの一部分に対向して設けられ、金属又は金属シリサイドが多結晶シリコンで包囲されてなる転送電極とを備え、前記転送チャネルの一部分のうち前記金属又は金属シリサイドに対向しない部位は、対向する部位よりもドナー又はアクセプタとなる不純物の濃度が高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
ドナーとなる不純物は、転送チャネルでは価電子を放出することで正にイオン化して存在する。したがって、ドナーの濃度を高くすることで転送チャネルの電位を高くすることができる。逆にアクセプタの濃度を高くすることで転送チャネルの電位を低くすることができる。上記構成によれば、ドナー又はアクセプタとなる不純物の濃度を調整することにより、前記対向しない部位と前記対向する部位との電位差を従来よりも小さくすることができる。この場合、転送チャネル内の窪みの量が従来よりも少なくなるので、固体撮像装置の転送効率の低減を防止することができる。
【０００８】
また、前記金属又は金属シリサイドが、コバルト、タングステン若しくはチタン又はこれらのシリサイドである場合に、前記金属又は金属シリサイドに対向しない部位は、対向する部位よりもドナーとなる不純物の濃度が高く、前記金属又は金属シリサイドがニッケル若しくは白金又はこれらのシリサイドである場合に、前記金属又は金属シリサイドに対向しない部位は、対向する部位よりもアクセプタとなる不純物の濃度が高いこととしてもよい。
【０００９】
金属又は金属シリサイドが、コバルト、タングステン若しくはチタン等又はこれらのシリサイドである場合には、何ら方策を採らなければ前記対向しない部位が前記対向する部位よりも電位が低くなる。しかし、上記構成のように、対向しない部位のドナー濃度を適度に高めることで、対向しない部位の電位が高くなって、前記対向しない部位と前記対向する部位との電位差を小さくすることができる。一方、金属又は金属シリサイドが、ニッケル若しくは白金等又はこれらのシリサイドである場合には、何ら方策を採らなければ前記対向しない部位が前記対向する部位よりも電位が高くなる。しかし、上記構成のように、対向しない部位のアクセプタ濃度を適度に高めることで、対向しない部位の電位が低くなって、前記対向しない部位と前記対向する部位との電位差を小さくすることができる。
【００１０】
本発明に係る固体撮像装置は、電荷を転送する転送チャネルと、絶縁膜を挟み前記転送チャネルの一部分に対向して設けられ、金属又は金属シリサイドが多結晶シリコンで包囲されてなる転送電極とを備え、前記転送チャネルの一部分のうち前記金属又は金属シリサイドに対向しない部位は、対向する部位よりも転送電極との離隔距離が短いことを特徴とする。
【００１１】
離隔距離が短くなれば転送電極が転送チャネルに与える電位は低くなる。したがって、離隔距離を短くすることで転送チャネルの電位を低くすることができる。上記構成によれば、離隔距離を調整することにより、前記対向しない部位と前記対向する部位との電位差を従来よりも小さくすることができる。この場合、転送チャネル内の窪みの量が従来よりも少なくなるので、固体撮像装置の転送効率の低減を防止することができる。
【００１２】
また、前記金属又は金属シリサイドが、コバルト、タングステン若しくはチタン又はこれらのシリサイドであることとしてもよい。
金属又は金属シリサイドが、コバルト、タングステン若しくはチタン等又はこれらのシリサイドである場合には、前記対向しない部位が前記対向する部位よりも電位が低くなる。したがって、対向しない部位の離隔距離を短くすることで、前記対向しない部位と前記対向する部位との電位差を小さくすることができる。
【００１３】
本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、転送チャネルを覆うように絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜のうちの第１の部位に、多結晶シリコンと金属又は金属シリサイドとがこの順に積層されてなる積層体を積層する工程と、前記第１の部位に隣接する絶縁膜の第２の部位を介して前記転送チャネルにドナー又はアクセプタとなる不純物を導入する工程と、不純物導入後に、前記第１の部位に積層された積層体と前記第２の部位とを多結晶シリコンで覆うことにより転送電極を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、転送チャネルの一部分のうち金属又は金属シリサイドに対向しない部位が、対向する部位よりもドナー又はアクセプタとなる不純物の濃度が高い固体撮像装置を製造することができる。
なお、特開平１１−１５０２５８号公報（特許３１８０７４２号）には、転送チャネル、ゲート絶縁膜、多結晶シリコンからなる転送電極、コンタクト孔を有する層間絶縁膜をこの順に積層し、コンタクト孔から転送電極及びゲート絶縁膜を介して転送チャネルに不純物を注入する固体撮像装置の製造方法が開示されている。しかしながら、当該製造方法は、転送電極を介して不純物を注入するため、撮像領域の全体にわたり不純物濃度を均一かつ精密に制御することができない。転送電極を構成する多結晶シリコンは、その厚み及び結晶粒界を通したチャネリング効果により、不純物の注入量にばらつきが生じるからである。
【００１５】
一方、本発明に係る製造方法によれば、不純物は転送電極を介さずに絶縁膜のみを介して導入される。一般的に、絶縁膜は転送電極に比べて一桁程度薄く、そのばらつきも小さい。したがって、撮像領域の全体にわたり均一かつ高精度に不純物濃度を制御することができる。
本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、転送チャネルを覆うように絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の第１の部位に、多結晶シリコンと金属又は金属シリサイドとがこの順に積層されてなる積層体を積層する工程と、前記第１の部位に隣接する絶縁膜の第２の部位を、前記第１の部位よりも膜厚が薄くなるようにエッチングする工程と、エッチングにより膜厚が薄くなった部位と前記第１の部位に積層された積層体とを多結晶シリコンで覆うことにより転送電極を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、転送チャネルの一部分のうち金属又は金属シリサイドに対向しない部位が、対向する部位よりも転送電極との離隔距離が短い固体撮像装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
＜構成＞
図１は、本発明に係る固体撮像装置の概略構成を示す平面図である。
固体撮像装置１は、撮像領域２、転送チャネル６、出力部７を備え、撮像領域２は、光電変換部３、転送チャネル４、ゲート部５、転送電極１０を備える。
【００１８】
実際には転送電極１０は撮像領域２の全域に配されているが、説明を容易にするため一部のみが記載されている。また、固体撮像装置１は、この他に層間絶縁膜、遮光膜などを備えるが、説明を容易にするため図１には記載されていない。
光電変換部３は、入射光を電荷に変換する機能を有し、撮像領域２の全域にわたり２次元配列されている。
【００１９】
転送チャネル４は、電荷を垂直方向に転送する機能を有し、２次元配列された光電変換部の各列に挿設されている。
ゲート部５は、光電変換部３により生成された電荷を転送チャネル４に読み出す機能を有し、各光電変換部と転送チャネルとの間に設けられる。
転送電極１０は、絶縁膜を挟んで転送チャネル４と立体交差するように配設され、撮像領域２の外部において固体撮像装置を駆動する駆動装置と電気的に接続されている。図１には、転送電極１０の一部のみが記載されている。
【００２０】
転送チャネル４により垂直方向に転送された電荷は、転送チャネル６により水平方向に転送され、出力部７から外部へ出力される。
図２は、実施の形態１に係る転送チャネル（Ａ−Ａ線）に沿った断面図である。
図２には、図１では記載が省略された層間絶縁膜４１、４２及び遮光膜５１が記載されている。
【００２１】
転送チャネル４は、シリコン基板２１に不純物が導入されて形成されている。シリコン基板２１の上面には、シリコン酸化膜３１及びシリコン窒化膜３２から構成される絶縁膜３３が形成される。
転送電極１１−１５は、絶縁膜３３を挟み転送チャネル４の各部分に対向してそれぞれ設けられる。このうち、転送電極１２及び１４（第１の転送電極）は、金属又は金属シリサイド１４ａが多結晶シリコン１４ｂで包囲された構造となっている。転送電極１１、１３及び１５（第２の転送電極）は、多結晶シリコンにより構成されている。
【００２２】
第１の転送電極と第２の転送電極とは、酸化シリコンにより構成される層間絶縁膜４１で電気的に絶縁されている。また、第２の転送電極と遮光膜５１とは、酸化シリコンにより構成される層間絶縁膜４２で電気的に絶縁されている。
本実施の形態は、転送チャネル４の一部分Ｓのうち金属又は金属シリサイド１４ａに対向しない部位Ｐ、Ｒは、対向する部位Ｑよりもドナー又はアクセプタとなる不純物の濃度が高いことを特徴とする。ドナー又はアクセプタとなる不純物の濃度は、部位Ｐ、Ｒと部位Ｑとで電位が同等になるように調整されている。
【００２３】
本明細書における「同等の電位」とは、転送電極の駆動条件によらず室温程度の温度環境において転送効率の低下が無視できる程度の電位差であることをいうものとする。一般的には、電位差が２６ｍＶ以下であれば電位が同等であるといえるが、二次元的あるいは三次元的な電界の広がりがフリンジング効果により隣接するゲートに誘起されるため、必ずしも電位差が２６ｍＶ以下である必要はない。
【００２４】
部位Ｐ、Ｒに導入する不純物としてドナー及びアクセプタのいずれを採用するかは、導入しない場合における部位Ｐ、Ｒが部位Ｑよりも電位が低いか高いかにより定まる。
ドナー（砒素、燐など）は、転送チャネル４では価電子を放出することで正にイオン化して存在する。したがって、転送チャネル４の部位Ｐ、Ｒにおけるドナー不純物の濃度を高くすればその分だけ電位を高くすることができる（電子からみたポテンシャル井戸は深くなる）。逆に、転送チャネル４の部位Ｐ、Ｒにおけるアクセプタ（ホウ素など）不純物の濃度を高くすればその分だけ電位を低くすることができる（電子からみたポテンシャル井戸は浅くなる）。
【００２５】
したがって、部位Ｐ、Ｒが部位Ｑよりも電位が低ければ、部位Ｐ、Ｒにドナーとなる不純物を導入して電位を高くする。逆に部位Ｐ、Ｒが部位Ｑよりも電位が高ければ、部位Ｐ、Ｒにアクセプタとなる不純物を導入して電位を低くする。
このような電位差が生じるメカニズムの詳細は解明されていないが、多結晶シリコンの不純物濃度や熱処理条件にも依存することがわかっており、一般には金属又は金属シリサイドが、コバルト、タングステン若しくはチタン等又はこれらのシリサイドである場合には、部位Ｐ、Ｒが部位Ｑよりも電位が低くなる傾向がある。したがって、部位Ｐ、Ｒにドナーとなる不純物が導入される。一方、金属又は金属シリサイドが、ニッケル若しくは白金等又はこれらのシリサイドである場合には、部位Ｐ、Ｒが部位Ｑよりも電位が高くなる傾向がある。したがって、部位Ｐ、Ｒにアクセプタとなる不純物が導入される。
【００２６】
図３は、時刻Ｔ１における転送チャネル４（図２のＢ−Ｂ線）の電位を、本発明と従来技術とで対比した図である。
図中のＰ、Ｑ、Ｒは、図２の部位Ｐ、Ｑ、Ｒにそれぞれ対応している。
時刻Ｔ１においては、転送電極１３、１４がオン電位となり、転送電極１５がオフ電位となる。それに応じて、転送チャネル４のうちの転送電極１３及び１４に相当する部分の電位が上がり、ポテンシャル井戸が形成される。転送電極１５に相当する部分はバリアとなる。ポテンシャル井戸には転送すべき電荷が蓄積されている（図中、ハッチング部分）。
【００２７】
本発明の場合、転送チャネル４の各部位Ｐ、Ｑ、Ｒにおける各電位２０１、２０２、２０３が同等となる。
一方、特許文献１に代表される従来技術の場合、部位Ｑの電位３０２は、部位Ｐの電位３０１及び部位Ｒの電位３０３と同等ではなく起伏が生じている。
図４は、時刻Ｔ２における転送チャネル４（図２のＢ−Ｂ線）の電位を、本発明と従来技術とで対比した図である。
【００２８】
時刻Ｔ２においては、転送電極１３については時刻Ｔ１からオン電位を維持しており、転送電極１４がオフ電位に、転送電極１５がオン電位となる。これに応じてポテンシャル井戸の位置が移動し、電荷が転送方向下流へと転送される。
本発明の場合、転送チャネル４の各部位Ｐ、Ｑ、Ｒにおける各電位２０４、２０５、２０６が同等である。したがって、ポテンシャル井戸に蓄積されていた電荷は全て転送方向下流へと転送される。すなわち、転送効率が低下するという問題が発生しない。
【００２９】
一方、従来技術の場合、部位Ｑの電位３０５は、部位Ｐの電位３０４及び部位Ｒの電位３０６と同等ではなく起伏が生じている。したがって、ポテンシャル井戸に蓄積されていた電荷は一部が滞留することとなる。すなわち、転送効率が低下することとなる。
以上説明したように、本発明によれば、固体撮像装置の転送効率の低減を防止することができる。
【００３０】
さらに、本発明によれば、転送電極が、金属又は金属シリサイドが多結晶シリコンに包囲されてなる構造のため、燐をドーピングした多結晶シリコンのみからなる構造に比較して、転送電極の電気抵抗を低減することができる。例えば、金属シリサイドとしてコバルトシリサイドを用いれば、コバルトシリサイドの比抵抗は多結晶シリコンの１／１０程度であるため、転送電極の断面においてコバルトシリサイドが占める割合を１２％とすることで転送電極の電気抵抗を半減させることができる。これは、転送電極が多結晶シリコンのみからなる固体撮像装置に比べて２倍の駆動周波数で駆動させることができることを意味する。あるいは、転送電極の厚みを薄くすることができるので、入射光が転送電極により遮られることを極力防止することができる。これにより、入射光の集光率が向上するとともに、集光率の外部レンズＦ値依存性が緩和されるという効果が得られる。
＜製造方法＞
実施の形態１に係る固体撮像装置の製造方法について説明する。
【００３１】
図５及び図６は、実施の形態１に係る固体撮像装置の製造過程を示す断面図である。
図５（ａ）：シリコン基板２１に、不純物導入により転送チャネル４を形成した後、熱酸化によりシリコン酸化膜３１を形成し、さらに気相成長法によりシリコン窒化膜３２を形成する。シリコン酸化膜３１とシリコン窒化膜３２とで絶縁膜３３が構成される。なお、この時点で既に光電変換部３及びゲート部５等の形成は完了しているものとする。
【００３２】
図５（ｂ）：絶縁膜３３のうちの部位Ｑに、多結晶シリコン６１と金属又は金属シリサイド６２とがこの順に積層されてなる積層体６３を積層する。これは、例えば、以下の手順により実現される。
絶縁膜３３の上面に、気相成長法により２００ｎｍの厚さの多結晶シリコン膜を形成する。成長時に燐などの不純物を導入しておくか、ノンドープ多結晶膜を形成後にイオン注入あるいは気相拡散法により不純物を導入することにより多結晶シリコン膜の導電性を高めることができる。
【００３３】
多結晶シリコン膜の上面に、気相成長法により１００ｎｍの厚さの金属又は金属シリサイドを形成する。なお、気相成長法ではなく、スパッタリング法を採用しても構わない。スパッタリング法の場合には、多結晶シリコン膜の上面にスパッタリングにより金属成分を堆積させた後、熱処理を施して金属成分と下地の多結晶シリコン膜とを反応させて金属シリサイドを形成することとなる。
【００３４】
フォトリソグラフィ技術及びエッチングを用いて、絶縁膜３３の部位Ｑに積層された多結晶シリコン及び金属又は金属シリサイドのみを残留させ、他の部位に積層された多結晶シリコン及び金属又は金属シリサイドを除去する。
図５（ｃ）：部位Ｑに隣接する絶縁膜の部位Ｐ、Ｒを介して転送チャネル４にドナー又はアクセプタとなる不純物を導入する。このために、フォトリソグラフィ技術を用いて、絶縁膜３３の部位Ｐ、Ｑ及びＲ以外の部位の上にフォトレジスト７１、７２を形成する。その後、フォトレジスト７１、７２及び積層体６３をマスクとして、絶縁膜３３の部位Ｐ、Ｒを介して転送チャネル４に不純物イオンを注入する。積層体６３をマスクとして自己整合的にイオンを注入することにより、イオンの注入位置を高精度に制御することができる。
【００３５】
図５（ｄ）：フォトレジスト７１、７２を除去した後に、積層体６３を覆うとともに積層体６３が存在しないところでは絶縁膜３３を覆うように、気相成長法により２００ｎｍの厚さの多結晶シリコン膜６４を形成する。多結晶シリコン膜６４は、気相成長法によれば、積層体６３付近における盛り上がり部分のエッジ部（図中のＸ部）が直角にはならず曲率を有する形状となる。なお、部位Ｐ、Ｒのそれぞれの幅と多結晶シリコン膜６４の厚みとが同程度であれば、エッジ部の曲率半径を最も大きくすることができる。
【００３６】
図６（ａ）：フォトリソグラフィ技術及びエッチングを用いて、多結晶シリコン膜６４のうち積層体６３を覆う部分、及び絶縁膜３３の部位Ｐ、Ｒを覆う部分のみを残留させ、他を除去する。この結果、残留部位６５が第１の転送電極となる。電荷転送方式（駆動パルスの印加方式）に依存するが、通常、この段階でフォトリソグラフィ技術とイオン注入技術を用いて、転送チャネル４の一部にホウ素などをイオン注入して、ポテンシャル障壁を形成する工程を設けることがあるが、ここでは説明を省略する。
【００３７】
図６（ｂ）：残留部位６５の表面を熱酸化することにより、酸化シリコンにより構成される層間絶縁膜４１を形成する。このとき、エッジ部（図中のＸ部）が曲率を有する形状であるため、層間絶縁膜４１の厚みはエッジ部においても均一となる。すなわち、層間絶縁膜４１の厚みが不必要に厚くなる部分が存在しない。その結果、隣接する第２の転送電極との距離を可能な限り近づけることができ、転送効率の向上を図ることができる。
【００３８】
一方、エッジ部が曲率を有さない形状（例えば直角）であれば、熱酸化により形成されるシリコン酸化膜の厚みは、エッジ部が他の部分よりも薄くなる。この場合、層間絶縁膜の厚みは、エッジ部が層間耐圧や層間リークの条件を満たすように設定される。そうすると、エッジ部以外の部分の厚みが不必要に厚くなり、転送効率の低下を招くことになる。
図６（ｃ）：気相成長法、フォトリソグラフィ技術及びエッチングを用いて、多結晶シリコンにより構成される第２の転送電極６６を形成する。
【００３９】
図６（ｄ）：第２の転送電極６６の表面を熱酸化することにより、酸化シリコンにより構成される層間絶縁膜４２を形成する。その後、層間絶縁膜４２を覆うように遮光膜５１が形成される。遮光膜５１は、例えばタングステンにより構成されるが、設計思想に応じてアルミニウムや他の高融点金属により構成することもできる。
以上説明したように、本発明によれば、ドナー又はアクセプタとなる不純物を導入する際に、絶縁膜のみを介して導入する。すなわち、厚み及び結晶性のばらつきが大きい多結晶シリコンを介しては導入しない。したがって、撮像領域の全体にわたり均一かつ高精度に不純物濃度を制御することができる。
【００４０】
さらに、本発明によれば、第１の転送電極が金属又は金属シリサイドが多結晶シリコンで包囲されてなる構造になっている。この構造により、熱酸化工程（図６（ｂ））において金属又は金属シリサイドから金属成分がシリコン基板に飛散することを防止することができる。
（実施の形態２）
＜構成＞
実施の形態２では、実施の形態１と異なる点のみについて説明する。
【００４１】
図７は、実施の形態２に係る転送チャネルに沿った断面図である。
本実施の形態は、転送チャネル４の一部分Ｓのうち金属又は金属シリサイド１４ａに対向しない部位Ｐ、Ｒは、対向する部位Ｑよりも転送電極１４との離隔距離が短いことを特徴とする。離隔距離は、部位Ｐ、Ｒと部位Ｑとで電位が同等となるように調整されている。離隔距離が短くなれば転送電極１４が転送チャネル１４に与える電位は低くなるため、上記構成とすることにより、部位Ｐ、Ｒの電位を部位Ｑの電位まで引き上げることができる。
【００４２】
金属又は金属シリサイドが、コバルト、タングステン若しくはチタン又はこれらのシリサイドである場合には、部位Ｐ、Ｒが部位Ｑよりも電位が高くなる。したがって、部位Ｐ、Ｒが部位Ｑと同等の電位になるように、シリコン窒化膜３２のうち部位Ｐ、Ｒに対応する部分が部位Ｑに対応する部分よりも薄くなるように形成される。
例えば、シリコン窒化膜３２のうち部位Ｐ、Ｒに対応する部分の厚みを１５ｎｍとし、部位Ｑに対応する部分の厚みを３０ｎｍとすれば、転送チャネル４の構造やシリコン酸化膜３１の厚みにも依存するが、０．５乃至１Ｖ程度の電位を変化させることができる。
＜製造方法＞
実施の形態２に係る固体撮像装置の製造方法について説明する。実施の形態２は、実施の形態１に対して図５（ｃ）及び図５（ｄ）の過程のみが異なる。したがって、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図６については実施の形態２においても同様なので説明を省略する。
【００４３】
図８は、実施の形態２に係る固体撮像装置の製造過程を示す断面図である。
図８（ａ）：図５（ｂ）のエッチングに引き続き、シリコン窒化膜３２のうち部位Ｑに隣接する部位Ｐ、Ｒを、部位Ｑよりも膜厚が薄くなるようにエッチングする。ここでは、シリコン窒化膜３２を３０ｎｍの厚みで形成した後、１５ｎｍだけエッチングで除去することとする。
【００４４】
エッチング方法としては、一般的な異方性の強い多結晶シリコンエッチングと同様の条件によれば、多結晶シリコンとシリコン窒化膜とのエッチング速度の比が１０倍程度あるので、多結晶シリコン膜のエッチングが終了した後に、わずかなエッチングを施すことにより、シリコン窒化膜を適度に薄膜化することができる。
さらに、均一性を向上させる必要がある場合、多結晶シリコンを異方性が高いエッチング条件によりほとんどエッチングした後に、等方性のエッチングを施して、多結晶シリコンの残渣を除去した後、再度異方性が高いエッチング条件によりシリコン窒化膜をエッチングすれば、等方性のエッチング条件ではエッチング速度の比を１００倍程度にすることができるので、シリコン窒化膜を制御できないエッチングに曝すことなく多結晶シリコンを除去できるので、再現性のよいシリコン窒化膜の膜厚制御を行うことができる。
【００４５】
図８（ｂ）：積層体６３を覆うとともに積層体６３が存在しないところでは絶縁膜３３を覆うように、気相成長法により２００ｎｍの厚さの多結晶シリコン膜６４を形成する。この後は、図６（ａ）以降の製造過程と同様である。
以上、本発明に係る固体撮像装置及びその製造方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
（１）実施の形態では、転送チャネル４のうち部位Ｐ、Ｒの両方を部位Ｑと同等の電位としているが、電荷転送方向の下流側に位置する部位Ｐのみを部位Ｑと同等の電位とするだけでも転送効率の低減を防止することができる。例えば、図４における部位Ｐの電位３０４が部位Ｑの電位３０５と同等であれば、電荷は滞留することなく転送方向下流へと流れる。この場合、転送効率が低減することがない。
（２）実施の形態では、第１の転送電極のみが金属又は金属シリサイドが多結晶シリコンで包囲されてなる構造である場合について説明している。しかしながら、本発明は、第１及び第２の転送電極の両方が上記構造である場合にも適用可能である。また、第２の転送電極のみが上記構造である場合にも適用可能である。
【００４６】
第２の転送電極が、金属又は金属シリサイドが多結晶シリコンで包囲された構造であれば、第２の転送電極１１、１３、１５と遮光膜５１との間の層間絶縁膜４２の厚みを均一に形成することができる。
遮光膜５１は、通常、グラウンド電位に保たれるか、シャント配線として用いられるかのいずれかであるが、どちらにしても第２の転送電極との絶縁性が要求される。したがって、絶縁性の観点からは、層間絶縁膜４２は厚いほうが望ましい。現に、層間絶縁膜４２は、第２の転送電極表面の熱酸化によるシリコン酸化膜だけでは足りず、さらに、気相成長法によるシリコン酸化膜が重ねられて形成される。
【００４７】
一方、以下に示すように、スミアの低減の観点からは、層間絶縁膜４２は薄いほうが望ましい。
図９は、転送チャネルの転送方向に直交するとともに光電変換部３を横切る断面図である。
シリコン基板２１にはフォトダイオード２３が形成され、フォトダイオード２３上面にはシリコン酸化膜３１及び層間絶縁膜４２が形成されている。遮光膜５１は層間絶縁膜４２の上面に形成されており、フォトダイオード２３に対応する部分５２が開口されている。
【００４８】
入射光は、開口部５２から主にフォトダイオード２３に到達するが、一部は遮光膜５１の端部３４の隙間から斜めに入射してフォトダイオード２３以外の部位に漏れこみスミアを発生することがある。スミアの発生を低減するには、図９から明らかなように層間絶縁膜４２を薄くする必要がある。
層間絶縁膜４２は、絶縁性及びスミア低減の両方の観点を考慮して最適な厚みに設計される。ここで、仮に層間絶縁膜４２の厚みにばらつきがあれば、絶縁性又はスミア低減のいずれかが犠牲になる。しかしながら、第２の転送電極が、金属又は金属シリサイドが多結晶シリコンで包囲された構造であれば、層間絶縁膜４２の厚みを均一に形成することができるので、絶縁性及びスミア低減を両立することができる。
（３）実施の形態では、ドナー又はアクセプタとなる不純物の濃度は、部位Ｐ、Ｒと部位Ｑとで電位が同等になるように調整されている。また、転送電極との離隔距離は、部位Ｐ、Ｒと部位Ｑとで電位が同等になるように調整されている。これらは最良の形態である。しかし、各電位を同等とするには至らなくても電位差を小さくすることができれば、転送効率の低減を抑制する効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】実施の形態１に係る転送チャネル（Ａ−Ａ線）に沿った断面図である。
【図３】時刻Ｔ１における転送チャネル４（図２のＢ−Ｂ線）の電位を、本発明と従来技術とで対比した図である。
【図４】時刻Ｔ２における転送チャネル４（図２のＢ−Ｂ線）の電位を、本発明と従来技術とで対比した図である。
【図５】実施の形態１に係る固体撮像装置の製造過程を示す断面図である。
【図６】実施の形態１に係る固体撮像装置の製造過程を示す断面図である。
【図７】実施の形態２に係る転送チャネルに沿った断面図である。
【図８】実施の形態２に係る固体撮像装置の製造過程を示す断面図である。
【図９】転送チャネル４の延在方向に直交し、光電変換部３を横切る断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    固体撮像装置
２    撮像領域
３    光電変換部
４    転送チャネル
５    ゲート部
６    転送チャネル
７    出力部
１０    転送電極
１４ａ  金属又は金属シリサイド
１４ｂ  多結晶シリコン
２１    シリコン基板
２３    フォトダイオード
３１    シリコン酸化膜
３２    シリコン窒化膜
３３    絶縁膜
４１、４２    層間絶縁膜
５１    遮光膜
【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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