(57)【要約】【課題】信号電荷の転送効率を向上させるべくポテンシャル勾配を形成することができる共に、フリンジ電界を強めることができる固体撮像装置を提供する。【解決手段】半導体基板内に形成された電荷転送領域であるＮ型領域ＶＢＣと、Ｎ型領域ＶＢＣよりも半導体基板の深部に形成されたＰ型領域ＶＰＷと、Ｐ型領域ＶＰＷよりも更に半導体基板の深部に形成されたＰ型領域ＳＶＢを備え、単位画素内でＰ型領域ＶＰＷの基端側の幅を先端側の幅よりも広く形成し、若しくは、単位画素内でＰ型領域ＳＶＢの基端側の幅を先端側の幅よりも広く形成する。【選択図】図２
2011108755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板内に設けられると共に、信号電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部を有し、該電荷蓄積部のポテンシャルを変化することにより前記電荷蓄積部間で信号電荷を転送すべく構成された第１導電型の電荷転送領域と、
該電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域とを備える
電荷転送装置。
【請求項２】
前記不純物領域は、各電荷蓄積部に対応する領域で、信号電荷の転送方向に行くに従って幅狭若しくは低濃度に構成された
請求項１に記載の電荷転送装置。
【請求項３】
半導体基板内に形成された第１導電型の電荷転送領域と、
半導体基板上に絶縁膜を介して設けられ、前記電荷転送領域に所定の転送クロックを印加する複数の転送電極と、
前記電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域とを備える
電荷転送装置。
【請求項４】
前記不純物領域は、各転送電極に対応する領域で、信号電荷の転送方向に行くに従って幅狭若しくは低濃度に構成された
請求項３に記載の電荷転送装置。
【請求項５】
半導体基板内に設けられた撮像領域と、
該撮像領域で光電変換された信号電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部を有し、該電荷蓄積部のポテンシャルを変化することにより前記電荷蓄積部間で信号電荷を転送すべく構成された第１導電型の電荷転送領域と、
該電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域とを備える
固体撮像装置。
【請求項６】
半導体基板内に設けられた撮像領域と、
該撮像領域で光電変換された信号電荷を転送する第１導電型の電荷転送領域と、
半導体基板上に絶縁膜を介して設けられ、前記電荷転送領域に所定の転送クロックを印加する複数の転送電極と、
前記電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域とを備える
固体撮像装置。
【請求項７】
半導体基板内にマトリクス状に配列された受光領域と、
該受光領域の垂直列毎に設けられると共に同受光領域から信号電荷が読み出され、読み出された信号電荷を垂直方向に転送する第１導電型の垂直転送領域と、
該垂直転送領域から信号電荷が転送され、転送された信号電荷を水平方向に転送する水平転送領域と、
前記垂直転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記垂直転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域とを備える
エリアセンサ。
【請求項８】
半導体基板内に直線状に配列された受光領域と、
該受光領域から信号電荷が読み出され、読み出された信号電荷を所定方向に転送する電荷転送領域と、
該電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域とを備える
リニアセンサ。
【請求項９】
半導体基板内に設けられた撮像領域と、
該撮像領域で光電変換された信号電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部を有し、該電荷蓄積部のポテンシャルを変化することにより前記電荷蓄積部間で信号電荷を転送すべく構成された第１導電型の電荷転送領域と、
該電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域と、
前記撮像領域に入射光を導く光学系とを備える
撮像装置。
【請求項１０】
半導体基板内に設けられた撮像領域と、
該撮像領域で光電変換された信号電荷を転送する第１導電型の電荷転送領域と、
半導体基板上に絶縁膜を介して設けられ、前記電荷転送領域に所定の転送クロックを印加する複数の転送電極と、
前記電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域と、
前記撮像領域に入射光を導く光学系とを備える
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電荷転送装置及び固体撮像装置、並びにエリアセンサ及びリニアセンサ、並びに撮像装置に関する。詳しくは、特にＣＣＤエリアセンサの垂直転送領域、ＣＣＤリニアセンサの電荷転送領域、ＣＣＤ遅延素子の電荷転送領域として用いて好適な電荷転送装置及びこうした電荷転送装置を利用した固体撮像装置、エリアセンサ、リニアセンサ、撮像装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビデオカメラや電子カメラにおいて、電荷転送領域にＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）レジスタを用いたＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）が使用されている（例えば、特許文献１参照。）。
このＣＣＤ型固体撮像装置は、光電変換手段（フォトダイオード；ＰＤ）を設けた複数の画素を半導体基板内の撮像領域（イメージエリア）に２次元配列のマトリクス状に配置したものである。各画素に入射した光をフォトダイオードによって光電変換して信号電荷を生成し、この信号電荷を垂直転送領域及び水平転送領域を介して出力アンプ部に設けたフローティングディフュージョン（ＦＤ）部に転送する。このＦＤ部の電位変動をＭＯＳトランジスタによって検出し、これを電気信号に変換、増幅することにより撮像信号として出力するものである。
【０００３】
図１４は従来のＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）を説明するための模式図であり、ここで示すＣＣＤ型固体撮像装置１０１は、撮像部１０４ａ、オプティカルブラック領域１０４ｂ、水平転送領域１０５及び出力部１０７によって概略構成されている。また、撮像部１０４ａはマトリクス状に配列された受光部１０８と各受光部１０８の垂直列毎に設けられて各受光部１０８から信号電荷を転送する垂直転送領域１０９とにより構成されている。更に、水平転送領域１０５は一般的に水平転送に用いられている２相駆動の水平転送方式を採用しており、水平電極（１）（以下、Ｈ１と称する）と水平電極（２）（以下、Ｈ２と称する。）によって構成されている。
【０００４】
上記の様に構成されたＣＣＤ型固体撮像装置では、タイミング信号発生回路１０３から垂直転送クロックＶφ１、Ｖφ２、Ｖφ３及びＶφ４が垂直転送領域１０９に印加される。それによって、受光部１０８から垂直転送領域１０９に読み出された信号電荷が垂直方向に転送されることとなる。
【０００５】
また、タイミング信号発生回路１０３から水平転送クロックＨφ１及びＨφ２が水平転送領域１０５に印加される。それによって、水平転送領域１０５に転送された信号電荷は１フィールド毎に水平転送領域１０５によって転送される（図１４の図示では左方向に転送される）。なお、ＦＤ部によって電圧に変換されると、受光信号として出力部１０７から出力されることとなる。
【０００６】
図１５はＣＣＤ型固体撮像装置１０１の水平転送領域１０５からＦＤ部１１０までの電位模式図であり、Ｈ１とＨ２に水平転送領域１０５を駆動するためのパルス、即ち、水平転送クロックパルスを与えることによって信号電荷の転送を行う。Ｈ１がオフの状態になった時に水平転送領域１０５からＦＤ部１１０に信号電荷が転送されることとなる。なお、信号電荷がＦＤ部１１０に転送された後にリセットゲート（以下、ＲＧと称する）をオンの状態とすることでＦＤ部１１０に蓄積された信号電荷のリセットを行う。
【０００７】
図１６は各パルスのタイミングを示す模式図であり、図１６中符号Ｈφ１はＨ１の駆動パルスの動作タイミング、図１６中符号Ｈφ２はＨ２の駆動パルスの動作タイミング、図１６中符号φＲＧはＲＧの駆動パルスの動作タイミングである。また、図１６中符号Ｈφ１及び符号Ｈφ２で示すタイミングでＨ１及びＨ２に駆動パルスを与えると共に、図１６中符号φＲＧで示すタイミングでＲＧに駆動パルスを与えることによって図１６中符号ＯＵＴで示す出力波形が得られることとなる。
【０００８】
上記の様に構成されたＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）では、垂直転送領域１０９の信号電荷の転送効率の向上が強く求められている。
【０００９】
そのために、例えば特許文献２では、チャネル領域の幅を垂直転送領域１０９における信号電荷の転送方向に向かって変化させることで、転送方向の電界を生じさせる技術が提案されている。
【００１０】
ここで、チャネル領域の幅を充分に確保することができる場合には、チャネル領域の幅を変化させることで転送効率を向上させることも可能であったが、近年のＣＣＤ型固体撮像装置の小型化に伴って、こうした対応では充分ではなくなりつつある。
【００１１】
即ち、近年ではＣＣＤ型固体撮像装置の小型化が進み、チャネル領域の幅も０．４μｍ程度となっている。そして、信号電荷の転送の効率化のためにチャネル幅を広くする箇所を設けた場合には、ＣＣＤ型固体撮像装置の小型化の実現が困難となってしまう。一方で、チャネル幅を更に狭くする箇所を設けた場合には、チャネル領域の幅の狭い箇所で取扱電荷量が制限されてしまう。
【００１２】
従って、近年のＣＣＤ型固体撮像装置の小型化の傾向に伴って、チャネル領域の幅を変化させるという構成そのものが困難になりつつある。
【００１３】
こうした点に鑑みて、半導体基板の垂直転送領域１０９が形成された箇所の表面領域にイオン注入を行って、図１７で示す電位模式図の様に、垂直転送領域１０９に信号電荷の転送方向（図１７中符号ａで示す方向）に向けてポテンシャル勾配を形成している。なお、図中符号１２０は垂直転送領域１０９に垂直転送クロックを印加する転送電極を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００４−９６５４６号公報
【特許文献２】特開昭６３−１５４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、半導体基板の表面領域にイオン注入を行った場合には、ポテンシャル段差が明確に形成されることとなり、垂直転送領域１０９の信号電荷の転送がスムースになされない恐れがあり、信号電荷の転送効率が必ずしも向上するとは言い切れなかった。
【００１６】
本発明は以上の点に鑑みて創案されたものであって、信号電荷の転送効率を向上することができる電荷転送装置及び固体撮像装置、並びに、エリアセンサ及びリニアセンサ、並びに撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の目的を達成するために、本発明に係る電荷転送装置は、半導体基板内に設けられると共に、信号電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部を有し、該電荷蓄積部のポテンシャルを変化することにより前記電荷蓄積部間で信号電荷を転送すべく構成された第１導電型の電荷転送領域と、該電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域とを備える。
【００１８】
また、本発明に係る電荷転送装置は、半導体基板内に形成された第１導電型の電荷転送領域と、半導体基板上に絶縁膜を介して設けられ、前記電荷転送領域に所定の転送クロックを印加する複数の転送電極と、前記電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域とを備える。
【００１９】
ここで、第２導電型の不純物領域が、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成されたことによって、電荷転送領域にポテンシャル勾配を形成でき、信号電荷の転送方向に向けて電界を発生することができる。
【００２０】
また、第２導電型の不純物領域が電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に配置されたことによって、電荷転送領域のポテンシャル勾配が緩やかになり、フリンジ電界を強くすることが期待できる。
【００２１】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る固体撮像装置は、半導体基板内に設けられた撮像領域と、該撮像領域で光電変換された信号電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部を有し、該電荷蓄積部のポテンシャルを変化することにより前記電荷蓄積部間で信号電荷を転送すべく構成された第１導電型の電荷転送領域と、該電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域とを備える。
【００２２】
また、本発明に係る固体撮像装置は、半導体基板内に設けられた撮像領域と、該撮像領域で光電変換された信号電荷を転送する第１導電型の電荷転送領域と、半導体基板上に絶縁膜を介して設けられ、前記電荷転送領域に所定の転送クロックを印加する複数の転送電極と、前記電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域とを備える。
【００２３】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、半導体基板内に設けられた撮像領域と、該撮像領域で光電変換された信号電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部を有し、該電荷蓄積部のポテンシャルを変化することにより前記電荷蓄積部間で信号電荷を転送すべく構成された第１導電型の電荷転送領域と、該電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域と、前記撮像領域に入射光を導く光学系とを備える。
【００２４】
また、本発明に係る撮像装置は、半導体基板内に設けられた撮像領域と、該撮像領域で光電変換された信号電荷を転送する第１導電型の電荷転送領域と、半導体基板上に絶縁膜を介して設けられ、前記電荷転送領域に所定の転送クロックを印加する複数の転送電極と、前記電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域と、前記撮像領域に入射光を導く光学系とを備える。
【００２５】
ここで、第２導電型の不純物領域が、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成されたことによって、電荷転送領域にポテンシャル勾配を形成でき、信号電荷の転送方向に向けて電界を発生することができる。
【００２６】
また、第２導電型の不純物領域が電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に配置されたことによって、電荷転送領域のポテンシャル勾配が緩やかになり、フリンジ電界を強くすることが期待できる。
【００２７】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係るエリアセンサは、半導体基板内にマトリクス状に配列された受光領域と、該受光領域の垂直列毎に設けられると共に同受光領域から信号電荷が読み出され、読み出された信号電荷を垂直方向に転送する第１導電型の垂直転送領域と、該垂直転送領域から信号電荷が転送され、転送された信号電荷を水平方向に転送する水平転送領域と、前記垂直転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記垂直転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域とを備える。
【００２８】
ここで、第２導電型の不純物領域が、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成されたことによって、垂直転送領域にポテンシャル勾配を形成でき、信号電荷の転送方向である垂直方向に向けて電界を発生することができる。
【００２９】
また、第２導電型の不純物領域が垂直転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に配置されたことによって、垂直転送領域のポテンシャル勾配が緩やかになり、フリンジ電界を強くすることが期待できる。
【００３０】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係るリニアセンサは、半導体基板内に直線状に配列された受光領域と、該受光領域から信号電荷が読み出され、読み出された信号電荷を所定方向に転送する電荷転送領域と、該電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に前記電荷転送領域と略並行して配置されると共に、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成された第２導電型の不純物領域とを備える。
【００３１】
ここで、第２導電型の不純物領域が、信号電荷の転送方向における幅若しくは不純物濃度を変化させて構成されたことによって、電荷転送領域にポテンシャル勾配を形成でき、信号電荷の転送方向に向けて電界を発生することができる。
【００３２】
また、第２導電型の不純物領域が電荷転送領域よりも半導体基板の表面とは逆側に配置されたことによって、電荷転送領域のポテンシャル勾配が緩やかになり、フリンジ電界を強くすることが期待できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の電荷転送装置、固体撮像装置、エリアセンサ、リニアセンサ及び撮像装置では、信号電荷の転送方向に向けて電界を発生することができ、更には、ポテンシャル勾配が緩やかであるために、転送効率の改善を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明を適用したＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）を説明するための模式的な断面図である。
【図２】Ｐ型領域ＶＰＷを説明するための模式図である。
【図３】本発明の変形例を説明するための模式図（１）である。
【図４】本発明の変形例を説明するための模式図（２）である。
【図５】本発明を適用した固体撮像装置の一例であるＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ）を説明するための模式図である。
【図６】本発明を適用したＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ）を説明するための模式的な断面図である。
【図７】本発明を適用した撮像装置の一例であるカメラを説明するための模式図である。
【図８】第１の実施の形態のＣＣＤ型固体撮像素子の具体例（１）を説明するための模式的な平面図である。
【図９】第１の実施の形態のＣＣＤ型固体撮像素子の具体例（２）を説明するための模式的な平面図である。
【図１０】第１の実施の形態のＣＣＤ型固体撮像素子の具体例（３）を説明するための模式的な平面図である。
【図１１】第１の実施の形態のＣＣＤ型固体撮像素子の具体例（４）を説明するための模式的な平面図である。
【図１２】第１の実施の形態のＣＣＤ型固体撮像素子の具体例（５）を説明するための模式的な平面図である。
【図１３Ａ】第１の実施の形態のＣＣＤ型固体撮像素子の具体例（６）を説明するための模式的な平面図（１）である。
【図１３Ｂ】第１の実施の形態のＣＣＤ型固体撮像素子の具体例（６）を説明するための模式的な平面図（２）である。
【図１４】従来のＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）を説明するための模式図である。
【図１５】ＣＣＤ型固体撮像装置の水平転送領域からＦＤ部までの電位模式図である。
【図１６】各パルスのタイミングを示す模式図である。
【図１７】垂直転送領域のポテンシャル勾配を説明するための電位模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」と称する。）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（ＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ））
２．第２の実施の形態（ＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ））
３．第３の実施の形態（撮像装置（カメラ））
【００３６】
＜１．第１の実施の形態＞
［ＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）の構成］
本発明を適用した固体撮像装置の一例であるＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）１は、従来のＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）１０１と同様に、撮像部４ａ、オプティカルブラック領域４ｂ、水平転送領域５及び出力部７によって概略構成されている。また、撮像部４ａはマトリクス状に配列された受光部８と各受光部８の垂直列毎に設けられて各受光部８から信号電荷を転送する垂直転送領域９とにより構成されている。更に、水平転送領域５は一般的に用いられている２相駆動の水平転送方式を採用しており、Ｈ１とＨ２によって構成されている（図１４参照。）。
【００３７】
図１は本発明を適用したＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）１を説明するための模式的な断面図である。ここでは、Ｎ型の半導体基板（例えばシリコン基板）内の受光部８に隣接して垂直転送領域９として機能するＮ型領域ＶＢＣが設けられている。なお、Ｎ型領域ＶＢＣは、例えば、１．０×１０１２個／ｃｍ２程度のヒ素をイオン注入することによって形成することができる。
【００３８】
また、Ｎ型領域ＶＢＣよりも深い領域（半導体基板の深部）には、Ｎ型の半導体基板からの拡散電流の流れ込みを抑止するために、Ｐ型領域ＶＰＷがＮ型領域ＶＢＣと略並行して設けられている。なお、Ｐ型領域ＶＰＷは、例えば、１．０×１０１２個／ｃｍ２程度のボロンをイオン注入することによって形成することができる。
【００３９】
更に、Ｐ型領域ＶＰＷよりも更に深い領域（半導体基板の深部）には、隣接する受光部８同士で信号電荷の漏れ込みを抑止すべく、Ｐ型領域ＳＶＢがＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＶＰＷと略並行して設けられている。なお、Ｐ型領域ＳＶＢは、例えば、１．０×１０１１個／ｃｍ２程度のボロンをイオン注入することによって形成することができる。
【００４０】
ここで、半導体基板の表面には絶縁膜１０を介してポリシリコンから成る転送電極１１が設けられると共に、受光部８のＮ型領域ＶＢＣ（垂直転送領域９）と逆側には混色を防止するためのチャネルストップ領域１２が設けられている。
【００４１】
ここで、本実施の形態では、単位画素内でＰ型領域ＶＰＷの幅を異ならせて形成されており、単位画素内で信号電荷の転送方向の基端側よりも先端側が幅狭となる様に構成されている。なお、Ｎ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅は一定に構成されている。
【００４２】
具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅が０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＶＰＷについては、単位画素（単位画素は図２中符号ｂで示す）内において、基端側の幅が０．７μｍ、先端側の幅が０．６μｍに形成されている（図２（ａ）参照。）。なお、図２中符号ａで示す方向が信号電荷の転送方向を示している。
【００４３】
以下、上記した第１の実施の形態のＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の具体例について説明を行う。なお、以下の具体例では、１つの垂直転送部（図の最も左に位置する垂直転送部）のみにＶＢＣ及びＶＰＷの図示を行っているが、全ての垂直転送部のＶＢＣ及びＶＰＷが同様に構成されている。
【００４４】
［具体例１］
図８は、ＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の具体例（１）を説明するための模式的な平面図であり、ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の転送電極は、２層のポリシリコン電極から構成されている。なお、転送電極が２層のポリシリコン電極から構成されているＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）については、例えば、特開２００４−３５７３２８号公報に開示されている。
【００４５】
ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１は、Ｎ型基板（図示せず）上にＰ型ウェル（図示せず）を介して形成されたＮ型不純物からなる転送チャネル８０（ＶＢＣに相当）が設けられている。また、転送チャネル８０の上方にはその転送方向に繰り返して配列された４相の転送電極８４−１〜８４−４が設けられている。
【００４６】
ここで、転送電極８４−１〜８４−４のうち、２相目の転送電極８４−２と４相目の転送電極８４−４は１層目のポリシリコン（図中、一点鎖線で示す）によって形成されている。また、１相目の転送電極８４−１と３相目の転送電極８４−３は２層目のポリシリコン（図中、二点鎖線で示す）によって形成されている。この様に、転送電極８４−１〜８４−４は２層電極構造となっている。
【００４７】
また、転送電極８４−１〜８４−４を形成する１層目、２層目のポリシリコン層は、センサ部８１上において、ポリシリコン開口部が８２設けられている。更に、転送電極８４−１〜８４−４の上方は、アルミニウムからなる遮光膜８３によって覆われている。この遮光膜８３には、センサ部８１上において、ポリシリコン開口部８２よりも内側にセンサ開口８５が形成されている。
【００４８】
ところで、転送チャネル８０よりも深い領域（Ｎ型基板の深部）には、Ｐ型領域ＶＰＷが設けられており、このＰ型領域ＶＰＷは、単位画素内で信号電荷の転送方向の基端側よりも先端側が幅狭となる様に構成されている。
【００４９】
［具体例２］
図９は、ＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の具体例（２）を説明するための模式的な平面図であり、ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の転送電極は、単層のポリシリコン電極から構成されている。なお、転送電極が単層のポリシリコン電極から構成されているＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）については、例えば、特開２００３−７９９７号公報に開示されている。
【００５０】
ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１は、受光部や電荷転送部が設けられたＳｉ基板（図示せず）の上層にＳｉＯ２等の絶縁膜（図示せず）を介して多結晶Ｓｉ等による転送電極９０が設けられている。
【００５１】
各転送電極９０は、それぞれ受光部を避ける様なパターンで形成されており、垂直転送レジスタの電荷転送部に沿う部分は、各転送電極９０が互いに近接して配置されている。
【００５２】
即ち、ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１のＳｉ基板には、撮像画素を構成するフォトセンサが縦横マトリクス状に配列されており、各フォトセンサの受光部がゲート絶縁膜を通して光を受光し、各フォトセンサによって信号電荷に変換する。そして、各フォトセンサの垂直方向の列に沿って複数の垂直転送レジスタ部が形成され、各フォトセンサで蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する。また、各フォトセンサ及び垂直転送レジスタ部を配置した撮像領域の外側には、垂直転送レジスタ部と直交する水平転送レジスタ部が設けられており、各垂直転送レジスタ部によって転送された信号電荷を水平方向に転送する。そして、垂直転送レジスタ部の各転送電極９０は、電荷転送部に沿って隣接する各転送電極同士が互いに近接するように配置された縁部９０Ａと、各フォトセンサの受光部を避けるように互いに離間した縁部９０Ｂとを有する矩形波状に形成されている。
【００５３】
また、ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１における各転送電極９０は、その縁部９０Ａ、９０Ｂが外側方向に向けて階段形の薄肉状に形成されている。従って、各転送電極９０の隣接部分では、それぞれの縁部９０Ａが互いに近接して配置されているが、互いの対向面積は、小さいものとなっている。そのため、この部分に生じる容量は抑制されたものとなる。
【００５４】
また、各転送電極９０の縁部９０Ａ、９０Ｂ以外の部分は、充分な肉厚をもって形成されている。すなわち、各転送電極９０の膜厚を大きくし、かつ隣接する転送電極９０同士の間隔を小さくした場合でも、隣接する電極９０の縁部９０Ａが薄肉状に形成されているので、互いの対向面積は大きくないため、電極間容量を抑制できる。この結果、電荷転送効率を落とすことなく電極間容量を低減させ、伝搬遅延を低減させることが可能となる。
【００５５】
ところで、電荷転送部（ＶＢＣに相当）よりも深い領域（Ｓｉ基板の深部）には、Ｐ型領域ＶＰＷが設けられており、このＰ型領域ＶＰＷは、単位画素内で信号電荷の転送方向の基端側より先端側が幅狭となる様に構成されている。
【００５６】
［具体例３］
図１０は、ＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の具体例（３）を説明するための模式的な平面図であり、ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の転送電極は、単層ポリシャント構造が採用されている。なお、転送電極に単層ポリシャント構造を採用しているＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）については、例えば、特開２００５−３２２７４６号公報に開示されている
【００５７】
ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１は、マトリクス状（行列状）に配置された受光センサ部９１の各列の一側、垂直転送レジスタ９２が形成されて、撮像領域が構成されている。
【００５８】
ここで、受光センサ部９１は、それぞれ画素を構成するものであり、１画素に１つずつ設けられている。また、撮像領域外においては、図示しないが垂直転送レジスタ９２の一端に接続して水平転送レジスタが設けられ、水平転送レジスタの一端に出力部が設けられている。
【００５９】
また、垂直転送レジスタ９２は、半導体基体（図示せず）内に形成された転送チャネル領域ＶＢＣ及びゲート絶縁膜（図示せず）と、転送電極とにより構成される。
【００６０】
更に、図示しないが、転送電極の上を覆って遮光膜が形成され、この遮光膜は、受光センサ部９１に光が入射する様に、受光センサ部９１上に開口を有する構成とされる。なお、遮光膜よりも上方には、必要に応じて、図示しないが、遮光膜を覆う絶縁膜、カラーフィルタ、オンチップレンズ等が設けられる。
【００６１】
また、第１相の転送パルスφＶ１が印加される転送電極９３Ａ及び第３相の転送パルスφＶ３が印加される転送電極９３Ｃは、図１０に示す様に、垂直転送レジスタ９２に沿って延びる電極部を有している。更に、垂直方向（図中上下方向）に隣接する受光センサ部９１間の部分（画素間部）に延びる配線部を有している。
【００６２】
これら第１相の転送パルスφＶ１が印加される転送電極９３Ａ及び第３相の転送パルスφＶ３が印加される転送電極９３Ｃは、第１層の電極層により形成されている。なお、これら転送電極９３Ａ及び転送電極９３Ｃは、配線部により、同一行の画素と共通に形成されている。
【００６３】
また、第２相の転送パルスφＶ２が印加される転送電極９３Ｂ及び第４相の転送パルスφＶ４が印加される転送電極９３Ｄは、図１０に示す様に、垂直転送レジスタ９２毎に独立して形成され、垂直転送レジスタ９２に沿う電極部だけを有している。
【００６４】
また、これら第２相の転送パルスφＶ２が印加される転送電極９３Ｂ及び第４相の転送パルスφＶ４が印加される転送電極９３Ｄは、第１層の電極層により形成されている。
【００６５】
更に、第２相の転送パルスφＶ２が印加される転送電極９３Ｂ及び第４相の転送パルスφＶ４が印加される転送電極９３Ｄには、図１０に示す様に、コンタクト層９５を介して、第２層の電極層により形成された転送電極９４が接続されている。
【００６６】
この第２層の電極層から成る転送電極９４は、垂直転送レジスタ９２に沿って延びると共にコンタクト層９５と接続される部分と、垂直方向（電荷転送方向）に隣接する受光センサ部９１間の部分（画素間部）に延びる配線部とを有している。
【００６７】
この転送電極９４の配線部によって、垂直転送レジスタ９２毎に独立して形成された転送電極９３Ｂ及び転送電極９３Ｄが、同一行毎に電気的に接続されると共に、それぞれの垂直転送パルスφＶ２、φＶ４が供給される。
【００６８】
ところで、転送チャネル領域ＶＢＣよりも深い領域（半導体基体の深部）には、Ｐ型領域ＶＰＷが設けられており、このＰ型領域ＶＰＷは、単位画素内で信号電荷の転送方向の基端側よりも先端側が幅狭となる様に構成されている。
【００６９】
［具体例４］
図１１は、ＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の具体例（４）を説明するための模式的な平面図であり、ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の転送電極は、浮島１つと、横シャント２本が形成された単層ポリシャント構造が採用されている。なお、浮島１つと、横シャント２本が形成された単層ポリシャント構造を採用しているＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）については、例えば、特開２００６−４１３６９号公報に開示されている。
【００７０】
ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の画素部には、画素を構成する受光部４１が配置されている。受光部４１は、図を省略しているが、水平方向Ｈ及び垂直方向Ｖに複数配置されており、受光部４１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。
【００７１】
ここで、受光部４１の水平方向に隣接して、垂直方向に延びる転送チャネル４２（ＶＢＣに相当）が配置されている。転送チャネル４２は、水平方向に並ぶ受光部４１間に延在しており、転送チャネル４２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。
【００７２】
また、垂直方向Ｖに延びる転送チャネル４２上には、転送電極４３（第１転送電極４３ａ、第２転送電極４３ｂ）が配列している。なお、第１転送電極４３ａと第２転送電極４３ｂが同一の層からなる単層転送電極構造が採用されており、転送電極４３は、例えばポリシリコンにより形成される。
【００７３】
上記の第１転送電極４３ａと第２の転送電極４３ｂは、転送チャネル９２上において垂直方向に交互に繰り返し配列している。そして、上記の転送電極４３と転送チャネル４２とにより、垂直方向Ｖに並ぶ受光部４１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。
【００７４】
また、第１転送電極４３ａは、垂直方向に並ぶ受光部４１間を通って水平方向Ｈに連結されている。更に、第２転送電極４３ｂは、転送チャネル４２上において浮島状、即ち、水平方向Ｈに連結されずに分離した形状をもつ。なお、第２転送電極４３ｂは、受光部４１に隣接して配置されている。
【００７５】
また、第１転送電極４３ａ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４４（４４ａ、４４ｂ）が配置されている。シャント配線４４は、転送電極４３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。
【００７６】
なお、シャント配線４４ａは、転送チャネル４２上において、第１転送電極４３ａと接続部４５により接続されている。また、シャント配線４４ｂは、転送チャネル４２上において、第２転送電極４３ｂと接続部４５により接続されている。
【００７７】
また、転送チャネル４２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４３ａ、第２転送電極４３ｂには、シャント配線４４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。なお、転送パルスφＶ１〜φＶ４は、例えば−７Ｖ〜０Ｖである。
【００７８】
更に、受光部４１に隣接する浮島状の第２転送電極４３ｂには、転送パルスφＶ１、φＶ３の他に、シャント配線４４ｂを通じて、受光部４１に蓄積された信号電荷を転送チャネル４２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。
【００７９】
ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１では、例えばｎ型シリコンからなる半導体基板を用い、半導体基板には、ｐ型ウェルが形成されている。また、ｐ型ウェル内にはｎ型領域が形成され、ｎ型領域よりも表面側にはｐ型領域が形成されている。そして、このｎ型領域とｐ型ウェルとのｐｎ接合によるフォトダイオードによって受光部４１が構成される。なお、ｎ型領域の表面側にｐ型領域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。
【００８０】
種々の半導体領域が形成された半導体基板上には、ゲート絶縁膜（図示せず）を介してポリシリコンからなる転送電極４３が形成されており、転送電極４３の膜厚は、例えば、０．１μｍである。
【００８１】
また、転送電極４３を被覆する様に、例えば酸化シリコンからなる絶縁膜（図示せず）が形成されている。更に、転送電極４３の上には、絶縁膜を介して例えばタングステンからなるシャント配線４４が形成されている。なお、シャント配線４４の膜厚は、例えば０．１μｍである。絶縁膜は、接続部４５において開口が形成されており、接続部４５においてシャント配線４４と転送電極４３とが接続される。
【００８２】
シャント配線４４を被覆する様に、例えば酸化シリコンからなる層間絶縁膜（図示せず）が形成されている。絶縁膜、層間絶縁膜を介在させた状態で、転送電極４３及びシャント配線４４を被覆する遮光膜（図示せず）が形成されている。なお、遮光膜には、受光部４１の上方に開口部が形成されている。
【００８３】
また、遮光膜を被覆して全面に、例えばＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）やＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）膜からなる層間絶縁膜が形成されており、表面が平坦化されている。
【００８４】
そして、層間絶縁膜上には、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（図示せず）が形成され、さらに、平坦化膜が形成されている。平坦化膜は、例えば、可視光に対して透過率の高い樹脂からなる。
【００８５】
平坦化膜上には、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（図示せず）が形成されている。カラーフィルタは、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。
【００８６】
カラーフィルタ上に、オンチップレンズが形成されており、オンチップレンズは例えば、ネガ型感光樹脂等の光透過材料からなる。
【００８７】
ところで、転送チャネル４２よりも深い領域（半導体基板の深部）には、Ｐ型領域ＶＰＷが設けられており、このＰ型領域ＶＰＷは、単位画素内で信号電荷の転送方向の基端側よりも先端側が幅狭となる様に構成されている。
【００８８】
［具体例５］
図１２は、ＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の具体例（５）を説明するための模式的な平面図であり、ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の転送電極は、浮島２つが形成された単層のポリシャント構造が採用されている。なお、浮島が２つ形成された単層のポリシャント構造を採用しているＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）については、例えば、特開２００６−８６３５０号公報に開示されている。
【００８９】
ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の画素部には、画素を構成する受光部５１が配置されている。受光部５１は、水平方向Ｈ及び垂直方向Ｖに複数配置されており、受光部５１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。
【００９０】
水平方向Ｈに並ぶ２つの受光部５１間に、垂直方向Ｖに伸びる転送チャネル５２（ＶＢＣに相当）が配置されている。転送チャネル５２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。
【００９１】
垂直方向Ｖに伸びる転送チャネル５２上には、位相の異なる転送パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３がそれぞれ供給される３種類の転送電極５３が配列している。転送電極５３は、転送パルスφＶ１が供給される第１転送電極５３−１と、転送パルスφＶ２が供給される第２転送電極５３−２と、転送パルスφＶ３が供給される第３転送電極５３−３とに分けられる。
【００９２】
なお、第１転送電極５３−１と、第２転送電極５３−２と、第３転送電極５３−３が同一平面に形成された単層転送電極構造を採用しており、転送電極５３は、例えばポリシリコンにより形成される。
【００９３】
第３転送電極５３−３、第２転送電極５３−２、第１転送電極５３−１が垂直方向Ｖに繰り返し配列している。そして、上記の転送電極５３と転送チャネル５２とにより、垂直方向Ｖに並ぶ受光部５１の列毎に共通配置されたいわゆる垂直転送部（垂直ＣＣＤ）が構成される。
【００９４】
水平方向Ｈに並ぶ複数の第１転送電極５３−１は、画素間配線５３−１ａにより連結されている。画素間配線５３−１ａは、垂直方向Ｖに並ぶ受光部５１の間隙において水平方向Ｈに伸び、転送電極５３−１と同一平面に形成されている。即ち、画素間配線５３−１ａは、第１転送電極５３−１と一体形成されたポリシリコンからなる。
【００９５】
第２転送電極５３−２は、転送チャネル５２上において浮島状、即ち、水平方向Ｈに連結されずに分離した形状となっている。転送電極５３−２は、受光部５１に隣接して配置されている。
【００９６】
第３転送電極５３−３は、転送チャネル５２上において浮島状、即ち、水平方向Ｈに連結されずに分離した形状となっている。第３転送電極５３−３は、受光部５１に隣接して配置されている。
【００９７】
第１転送電極５３−１及び画素間配線５３−１ａ上には、絶縁膜を介して水平方向Ｈに伸びるシャント配線５４が配置されている。シャント配線５４は、各第１転送電極５３−１上において垂直方向Ｖに張り出しており、コンタクト部５４ａにおいて第２転送電極５３−２に接続されている。１本のシャント配線５４は、水平方向Ｈに並ぶ複数の第２転送電極５３−２に接続されている。シャント配線５４の幅は、画素間配線５３−１ａの幅よりも狭い。
【００９８】
シャント配線５４は、ポリシリコン、あるいはタングステン等の金属材料により形成される。シャント配線５４として、金属材料を用いる場合には、ポリシリコンを用いる場合に比べて、膜厚や幅を小さくしても同等の抵抗値が得られるため、受光部５１の周縁に発生する段差を緩和できるという利点がある。
【００９９】
シャント配線５４よりも上層であって、垂直方向Ｖに配列された転送電極５３上に、絶縁膜を介して垂直方向Ｖに伸びるシャント配線５５が配置されている。シャント配線５５は、コンタクト部５５ａにおいて第３転送電極５３−３に接続されている。１本のシャント配線５５は、垂直方向Ｖに並ぶ複数の第３転送電極５３−３に接続されている。シャント配線５５の幅は、転送電極５３の幅Ｗよりも狭い。
【０１００】
シャント配線５５は、ポリシリコン、あるいはタングステン等の金属材料により形成される。なお、シャント配線５５として、金属材料を用いる場合の利点については、シャント配線５４と同様である。
【０１０１】
ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１は、１つの受光部５１に対して、３つの転送電極５３−１、５３−２、５３−３が設けられており、これにより、全画素読み出しに適応可能となる。
【０１０２】
ここで、画素間配線５３−１ａを通じて水平方向に並ぶ全ての第１転送電極５３−１に転送パルスφＶ１が供給される。また、シャント配線５４を通じて水平方向に並ぶ全ての第２転送電極５３−２に転送パルスφＶ２が供給される。更に、シャント配線５４を通じて垂直方向に並ぶ全ての第３転送電極５３−３に転送パルスφＶ３が供給される。なお、転送パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３は例えば−７Ｖ〜０Ｖである。
【０１０３】
受光部５１に隣接する浮島状の第２転送電極５３−２及び第３転送電極５３−３には、シャント配線５４、５５を通じて、転送パルスφＶ２、φＶ３の他に受光部５１に蓄積された信号電荷を転送チャネル５２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。なお、第２転送電極５３−２あるいは第３転送電極５３−３のいずれかのみに、読み出しパルスφＲを供給しても良い。
【０１０４】
ここでのＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１では、例えばｎ型シリコンからなる半導体基板を用い、半導体基板には、ｐ型ウェルが形成されている。ｐ型ウェル内にはｎ型領域が形成され、ｎ型領域よりも表面側にはｐ型領域が形成されている。そして、このｎ型領域とｐ型ウェルとのｐｎ接合によるフォトダイオードによって受光部５１が構成される。なお、ｎ型領域の表面側にｐ型領域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。
【０１０５】
種々の半導体領域が形成された半導体基板上には、ゲート絶縁膜（図示せず）を介してポリシリコンからなる転送電極５３及び画素間配線５３−１ａが形成されている。
【０１０６】
転送電極５３及び画素間配線５３−１ａを被覆するように、例えば酸化シリコンからなる絶縁膜（図示せず）が形成されている。また、画素間配線５３−１ａの上には、絶縁膜を介してポリシリコン、あるいはタングステン等の金属材料からなるシャント配線５４が形成されている。シャント配線５４は、第２転送電極５３−２上にも形成されている。絶縁膜には、コンタクト部５４ａにおいて開口が形成されており、コンタクト部５４ａにおいてシャント配線５４と第２転送電極５３−２とが接続されている。なお、シャント配線５４として、タングステン等の金属材料を用いる場合には、コンタクト部５４ａにおいてシャント配線５４を構成する金属材料と第２転送電極５３−２とを直接接続せずに、バリアメタルを介在させても良い。
【０１０７】
シャント配線５４を被覆するように、酸化シリコン等からなる絶縁膜（図示せず）が形成されている。転送電極５３上には、絶縁膜を介してポリシリコン、あるいはタングステン等の金属材料からなるシャント配線５５が形成されている。図示はしないが、絶縁膜には、コンタクト部５５ａにおいて開口が形成されており、コンタクト部５５ａにおいてシャント配線５５と第３転送電極５３−３とが接続されている。なお、シャント配線５５として、タングステン等の金属材料を用いる場合には、コンタクト部５５ａにおいてシャント配線５５と第３転送電極５３−３とを直接接続せずに、バリアメタルを介在させても良い。
【０１０８】
シャント配線５５を被覆する様に、酸化シリコン等からなる絶縁膜（図示せず）が形成されている。絶縁膜を介在させた状態で、転送電極５３、画素間配線５３−１ａ、シャント配線５４、５５を被覆する遮光膜（図示せず）が形成されている。なお、遮光膜には、受光部５１の上方に開口部が形成されている。
【０１０９】
図示はしないが、遮光膜の上層には必要に応じて、平坦化膜、カラーフィルタ、及びオンチップレンズが形成される。
【０１１０】
ところで、転送チャネル５２よりも深い領域（半導体基板の深部）には、Ｐ型領域ＶＰＷが設けられており、このＰ型領域ＶＰＷは、単位画素内で信号電荷の転送方向の基端側よりも先端側が幅狭となる様に構成されている。
【０１１１】
［具体例６］
図１３Ａ及び図１３Ｂは、ＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の具体例（６）を説明するための模式的な平面図であり、ここで示すＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１の転送電極は、単層のメタルシャント構造が採用されている。なお、図１３Ａは単層のポリシリコンからなる転送電極６３のみを図示したものであり、図１３Ｂは転送電極６３上に絶縁膜を介し、コンタクト部６５を通じて接続される接続配線６６を図示したものである。
【０１１２】
図１３Ａに示す様に、ＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１は、図示しない半導体基板内に、フォトダイオードからなる受光センサ部６４が、水平方向及び垂直方向に複数配置されている。そして、受光センサ部６４の水平方向に隣接して、垂直方向に延びる転送チャネル（ＶＢＣに相当）６２が半導体基板内に構成されている。転送チャネル６２は、水平方向に並ぶ受光センサ部６４間に延在して構成され、信号電荷を垂直方向に転送するポテンシャル分布を生成する。
【０１１３】
垂直方向に伸びる転送チャネル６２が構成される半導体基板上には、絶縁膜を介して転送電極６３（第１転送電極６３ａ、第２転送電極６３ｂ）が配列している。そして、第１転送電極６３ａ、第２転送電極６３ｂは、転送チャネル６２上において、垂直方向に交互に繰り返し配列されている。転送電極６３と、転送チャネル６２とにより、垂直方向に並ぶ受光センサ部６４の列毎に、共通配置された図示しない垂直転送部が構成される。
【０１１４】
また、第２転送電極６３ｂは、転送チャネル６２上において、浮島状、即ち、水平方向に連結されずに分離した形状をもつ。第２転送電極６３ｂは、受光センサ部６４に隣接して配置されている。第１転送電極６３ａ、第２転送電極６３ｂには、上層に形成される接続配線６６とのコンタクト部６５となる開口部６８が形成されている。
【０１１５】
図１３Ｂに示す様に、第１転送電極６３ａ上には、絶縁膜を介在させて、水平方向に延在する２本の接続配線６６が配置されている。この２本の接続配線６６（接続配線６６ａ、接続配線６６ｂ）がシャント（Ｓｈｕｎｔ）配線を構成するものであり、低抵抗の材料で形成されるものである。接続配線６６ａは、転送チャネル６２上において、第１転送電極６３ａと、開口部６８に形成されるコンタクト部６５により、第１転送電極６３ａと接続されている。接続配線６６ｂは、転送チャネル６２上において、開口部６８に形成されるコンタクト部６５により、第２転送電極６３ｂと接続されている。
【０１１６】
上記のＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１では、転送チャネル６２上において垂直方向に交互に繰り返し並んだ第１転送電極６３ａ、第２転送電極６３ｂに、接続配線６６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〜φＶ４が供給される。転送パルスφＶ１〜φＶ４は、例えば、−７Ｖ〜０Ｖである。また、受光センサ部６４に隣接する浮島状の第２転送電極６３ｂには、転送パルスφＶ１、φＶ３のほかに、接続配線６６ｂを通じて受光センサ部６４に蓄積された信号電荷を転送チャネル６２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。
【０１１７】
また、上記のＣＣＤ型固体撮像素子（エリアセンサ）１においては、受光センサ部６４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が生成され、半導体基板内で、一定期間蓄積される。そして、シャント配線を構成する接続配線６６ｂを通じて、第２転送電極６３ｂに読み出しパルスφＲが供給されると、図示しない読み出しゲート部のポテンシャル分布が変化し、蓄積された信号電荷が転送チャネル６２に読み出される。
【０１１８】
信号電荷が転送チャネル６２に読み出された後、接続配線６６を通じて、垂直方向に並ぶ転送電極６３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６２のポテンシャル分布が制御されて信号電荷が垂直方向に転送される。
【０１１９】
なお、図示はしないが、信号電荷が垂直方向に転送された後、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。
【０１２０】
ところで、転送チャネル６２よりも深い領域（半導体基板の深部）には、Ｐ型領域ＶＰＷが設けられており、このＰ型領域ＶＰＷは、単位画素内で信号電荷の転送方向の基端側よりも先端側が幅狭となる様に構成されている。
【０１２１】
［動作］
上記の様に構成されたＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）１では、タイミング信号発生回路３から垂直転送クロックＶφ１、Ｖφ２、Ｖφ３及びＶφ４が転送電極１１を介して垂直転送領域９に印加される。これによって、Ｎ型領域ＶＢＣのポテンシャルが変化し、隣接するＮ型領域ＶＢＣ間で信号電荷が順次転送され、受光部８から垂直転送領域９に読み出された信号電荷が垂直方向に転送されることとなる。
【０１２２】
また、タイミング信号発生回路３から水平転送クロックＨφ１及びＨφ２を水平転送領域５に印加される。これによって、水平転送領域５に転送された信号電荷は１フィールド毎に水平転送領域５によって転送され（図１の図示では左方向に転送され）、電荷電圧変換部（ＦＤ部）によって電圧に変換されて受光信号として出力部７から読み出される。
【０１２３】
本発明を適用したＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）では、単位画素内でＰ型領域ＶＰＷの幅が信号電荷の転送方向の基端側よりも先端側が幅狭となる様に構成されているために、信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができる。
【０１２４】
また、Ｐ型領域ＶＰＷの幅を異ならせている領域、換言すると、ボロン濃度が変化している領域がチャネル領域であるＮ型領域ＶＢＣから離れているために、フリンジ電界が強くなることが期待できる。即ち、ボロン濃度の変化がチャネル領域であるＮ型領域ＶＢＣに与える影響が緩和され、チャネル領域のポテンシャル勾配が緩やかになり、垂直転送領域９のフリンジ電界が強くなることが期待できるのである。
【０１２５】
また、半導体基板の表面領域にイオン注入を行うことによって垂直転送領域９内にポテンシャル勾配を形成する場合と比較すると、信号電荷の移動度の向上が期待できる。即ち、半導体基板の表面領域にイオン注入を行った場合と比較すると、チャネル領域内の不純物濃度を抑制することができ、それに伴って、信号電荷の移動度の向上が期待できるのである。
【０１２６】
更に、半導体基板の表面領域にイオン注入を行うことによって垂直転送領域９内にポテンシャル勾配を形成する場合と比較すると、ポテンシャルのゲート追随性が向上し、それによって転送電界が強くなることが期待できる。即ち、半導体基板の表面領域のＰ型不純物濃度を抑制することができ、半導体基板の深部が空乏化し、転送電極に垂直転送クロックを印加した際の半導体基板内のポテンシャルの動きが良くなり、それによって、転送電界が強くなることが期待できるのである。
【０１２７】
なお、本発明を適用したＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）では、垂直転送領域９の幅は不変であるために、垂直転送領域９の取扱電荷量については変化することがない。
【０１２８】
［変形例１］
第１の実施の形態では、Ｎ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅は一定に構成され、Ｐ型領域ＶＰＷの幅を単位画素内で信号電荷の転送方向の基端側よりも先端側が幅狭となる場合を例に挙げて説明を行っている。
具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅が０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＶＰＷの基端側の幅が０．７μｍ、先端側の幅が０．６μｍに形成されている場合を例に挙げて説明を行っている。
【０１２９】
しかし、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であって、必ずしもＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅とＰ型領域ＶＰＷの基端側の幅が同一である必要は無い。
【０１３０】
そのため、単位画素内でＰ型領域ＶＰＷの基端側の幅がＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅よりも大きく、Ｐ型領域ＶＰＷの先端側の幅がＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅よりも小さく形成されても良い。具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅が０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＶＰＷの基端側の幅が０．８μｍ、先端側の幅が０．６μｍに形成されても良い（図３（ａ）参照。）。
【０１３１】
［変形例２］
また、上述の通り、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、必ずしもＰ型領域ＶＰＷの先端側の幅がＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅よりも小さく形成される必要は無い。
【０１３２】
そのため、単位画素内でＰ型領域ＶＰＷの基端側の幅が先端側の幅よりも大きく形成されると共に、Ｐ型領域ＶＰＷの先端側の幅がＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅よりも大きく形成されても良い。具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅が０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＶＰＷの基端側の幅が０．９μｍ、先端側の幅が０．８μｍに形成されても良い（図３（ｂ）参照。）。
【０１３３】
［変形例３］
また、上述の通り、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、必ずしもＰ型領域ＶＰＷの基端側の幅がＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅よりも大きく形成される必要は無い。
【０１３４】
そのため、単位画素内でＰ型領域ＶＰＷの基端側の幅が先端側の幅よりも大きく形成されると共に、Ｐ型領域ＶＰＷの基端側の幅がＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅よりも小さく形成されても良い。具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＳＶＢの幅が０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＶＰＷの基端側の幅が０．６μｍ、先端側の幅が０．５μｍに形成されても良い（図３（ｃ）参照。）。
【０１３５】
［変形例４］
また、上述の通り、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、必ずしもＰ型領域ＶＰＷの幅を異ならせて形成される必要は無い。
【０１３６】
そのため、Ｎ型領域ＶＢＣとＰ型領域ＶＰＷの幅は一定に構成され、Ｐ型領域ＳＶＢの幅を単位画素内で信号電荷の転送方向の基端側よりも先端側が幅狭となる様に構成されても良い。具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＶＰＷの幅が０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＳＶＢの基端側の幅が０．７μｍ、先端側の幅が０．６μｍに形成されても良い（図３（ｄ）参照。）。
【０１３７】
［変形例５］
また、上記した通り、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であって、必ずしもＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＶＰＷの幅とＰ型領域ＳＶＢの基端側の幅が同一である必要は無い。
【０１３８】
そのため、単位画素内でＰ型領域ＳＶＢの基端側の幅がＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＶＰＷの幅よりも大きく、Ｐ型領域ＳＶＢの先端側の幅がＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＶＰＷの幅よりも小さく形成されても良い。具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＶＰＷの幅が０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＳＶＢの基端側の幅が０．８μｍ、先端側の幅が０．６μｍに形成されても良い（図３（ｅ）参照。）。
【０１３９】
［変形例６］
また、上記した通り、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、必ずしもＰ型領域ＳＶＢの先端側の幅がＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＶＰＷの幅よりも小さく形成される必要は無い。
【０１４０】
そのため、単位画素内でＰ型領域ＳＶＢの基端側の幅が先端側の幅よりも大きく形成されると共に、Ｐ型領域ＳＶＢの先端側の幅がＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＶＰＷの幅よりも大きく形成されても良い。具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＶＰＷの幅が０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＳＶＢの基端側の幅が０．９μｍ、先端側の幅が０．８μｍに形成されても良い（図４（ａ）参照。）。
【０１４１】
［変形例７］
また、上述の通り、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、必ずしもＰ型領域ＳＶＢの基端側の幅がＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＶＰＷの幅よりも大きく形成される必要は無い。
【０１４２】
そのため、単位画素内でＰ型領域ＳＶＢの基端側の幅が先端側の幅よりも大きく形成されると共に、Ｐ型領域ＳＶＢの基端側の幅がＮ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＶＰＷの幅よりも小さく形成されても良い。具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣ及びＰ型領域ＶＰＷの幅が０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＳＶＢの基端側の幅が０．６μｍ、先端側の幅が０．５μｍに形成されても良い（図４（ｂ）参照。）。
【０１４３】
［変形例８］
第１の実施の形態、変形例１〜変形例７については、Ｐ型領域ＶＰＷ若しくはＰ型領域ＳＶＢのいずれか一方について、単位画素内で基端側の幅が先端側の幅よりも大きく形成された場合について説明を行っている。
【０１４４】
しかし、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、Ｐ型領域ＶＰＷ及びＰ型領域ＳＶＢの双方について、単位画素内で基端側の幅が先端側の幅よりも大きく形成されても良い（図４（ｃ）参照。）。
【０１４５】
［変形例９］
第１の実施の形態、変形例１〜変形例８については、単位画素内で線幅差が２段である場合を例に挙げて説明を行っている。
しかし、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、単位画素内の線幅差が２段に限定される必要は無く、３段以上の線幅差を形成しても良い（３段の線幅差について図４（ｄ）参照。）。
【０１４６】
［変形例１０］
第１の実施の形態、変形例１〜変形例９については、単位画素内で階段状に線幅差が形成された場合を例に挙げて説明を行っている。
しかし、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、単位画素内でテーパ状に線幅差が形成されても良い（図４（ｅ）参照。）。
【０１４７】
［変形例１１］
第１の実施の形態、変形例１〜変形例１０については、Ｐ型領域ＶＰＷ及びＰ型領域ＳＶＢの少なくともいずれか一方について単位画素内で基端側の幅が先端側の幅よりも大きく形成された場合について説明を行っている。
【０１４８】
しかし、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、必ずしもＰ型領域ＶＰＷやＰ型領域ＳＶＢの幅を変化させることによってポテンシャル勾配を形成する必要は無い。
【０１４９】
そのため、Ｐ型領域ＶＰＷ及びＰ型領域ＳＶＢの少なくともいずれか一方について単位画素内で基端側のボロン濃度を先端側のボロン濃度よりも濃くしても良い。
【０１５０】
例えば、Ｐ型領域ＶＰＷの基端側には１．０×１０１２個／ｃｍ２程度のボロンのイオン注入を行い、Ｐ型領域ＶＰＷの先端側には９．０×１０１１個／ｃｍ２程度のボロンのイオン注入を行うことでボロンの濃度差を設けても良い。具体的には、図２（ｂ）中の符号ｘで示す領域には１．０×１０１２個／ｃｍ２程度のボロンのイオン注入を行い、図２（ｂ）中符号ｙで示す領域には９．０×１０１１個／ｃｍ２程度のボロンのイオン注入を行っても良い。
［変形例１２］
第１の実施の形態、変形例１〜変形例１１については、Ｐ型領域ＶＰＷ及びＰ型領域ＳＶＢの双方が形成されている場合を例に挙げて説明を行っている。
【０１５１】
しかし、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分である。そのために、Ｎ型領域ＶＢＣよりも深い領域（半導体基板の深部）に単一のＰ型領域が設けられ、単位画素内でこのＰ型領域に線幅差を形成したり、濃度差を形成したりしても良い。
【０１５２】
＜２．第２の実施の形態＞
［ＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ）の構成］
図５は本発明を適用した固体撮像装置の一例であるＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ）を説明するための模式図である。ここで示すＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ）２１は第１のＣＣＤリニアセンサ２２と、第２のＣＣＤリニアセンサ３２とを有する。
【０１５３】
第１のＣＣＤリニアセンサ２２は、フォトダイオードから成る光電変換部（画素）２３が直線的に多数配列されて成る第１のセンサ列２４を有する。この第１のセンサ列２４の一方側には各光電変換部２３で光電変換された信号電荷を読み出す第１の読み出しゲート２５が設けられている。また、第１の読み出しゲート２５により読み出された信号電荷を出力部側に転送する第１の転送レジスタ２６が設けられている。更に、第１のセンサ列２４の他方側には第１のオーバーフローコントロールバリア２７及びオーバーフロードレイン２８が配設されている。
【０１５４】
ここで、第１のＣＣＤリニアセンサ２２では、入力光に応じて第１のセンサ列２４の各光電変換部２３に蓄積された信号電荷は、第１の読み出しゲート２５を介して第１の転送レジスタ２６に読み出される。読み出された信号電荷は第１の転送レジスタ２６により順次転送された後、第１の電荷電圧変換部３０において信号電圧に変換され、更にアンプ等から成る第１の出力部２９を経て信号出力となる。なお、第１のオーバーフローコントロールバリア２７を溢れた信号電荷はオーバーフロードレイン２８に捨てられることとなる。
【０１５５】
また、第１の転送レジスタ２６はＨ１とＨ２によって構成されており、信号電荷の転送方向（出力部方向）の最終段にはＨ１が配置されている。
【０１５６】
また、第２のＣＣＤリニアセンサ３２は、フォトダイオードから成る光電変換部（画素）２３が直線的に多数配列されて成る第２のセンサ列３３を有する。この第２のセンサ列３３の一方側には各光電変換部２３で光電変換された信号電荷を読み出す第２の読み出しゲート３４が設けられている。また、第２の読み出しゲート３４により読み出された信号電荷を出力部側に転送する第２の転送レジスタ３５が設けられている。更に、第２のセンサ列３３の他方側には第２のオーバーフローコントロールバリア３６及び上記したオーバーフロードレイン２８が配設されている。
【０１５７】
ここで、第２のＣＣＤリニアセンサ３２では、入力光に応じて第２のセンサ列３３の各光電変換部２３に蓄積された信号電荷は、第２の読み出しゲート３４を介して第２の転送レジスタ３５に読み出される。読み出された信号電荷は第２の転送レジスタ３５により順次転送された後、第２の電荷電圧変換部３９において信号電圧に変換され、更にアンプ等から成る第２の出力部３８を経て信号出力となる。なお、第２のオーバーフローコントロールバリア３６を溢れた信号電荷は、上記した第１のＣＣＤリニアセンサ２２と共用のオーバーフロードレイン２８に捨てられることとなる。
【０１５８】
また、第２の転送レジスタ３５はＨ１とＨ２によって構成されており、信号電荷の転送方向（出力部方向）の最終段にはＨ２が配置されている。
【０１５９】
図６は本発明を適用したＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ）２１を説明するための模式的な断面図である。ここで示す第１のＣＣＤリニアセンサ２２は、Ｎ型の半導体基板（例えば、シリコン基板）内の受光部２３に隣接して第１の転送レジスタ２６として機能するＮ型領域ＶＢＣが設けられている。なお、Ｎ型領域ＶＢＣは、例えば、１．０×１０１２個／ｃｍ２程度のヒ素をイオン注入することによって形成することができる。
【０１６０】
また、Ｎ型領域ＶＢＣよりも深い領域（半導体基板の深部）には、Ｎ型の半導体基板からの拡散電流の流れ込みを抑止するために、Ｐ型領域ＶＰＷがＮ型領域ＶＢＣと略並行して設けられている。なお、Ｐ型領域ＶＰＷは、例えば、１．０×１０１２個／ｃｍ２程度のボロンをイオン注入することによって形成することができる。
【０１６１】
なお、半導体基板の表面には絶縁膜１０を介してポリシリコンから成る転送電極１１が設けられている。
【０１６２】
また、第２のＣＣＤリニアセンサ３２についても同様に、Ｎ型の半導体基板（例えば、シリコン基板）内の受光部２３に隣接して第２の転送レジスタ３５として機能するＮ型領域ＶＢＣが設けられている。Ｎ型領域ＶＢＣは、例えば、１．０×１０１２個／ｃｍ２程度のヒ素をイオン注入することによって形成することができる。
【０１６３】
また、第２のＣＣＤリニアセンサ３２についても、Ｎ型領域ＶＢＣよりも深い領域（半導体基板の深部）には、Ｎ型の半導体基板からの拡散電流の流れ込みを抑止するために、Ｐ型領域ＶＰＷが設けられている。なお、Ｐ型領域ＶＰＷは、例えば、１．０×１０１２個／ｃｍ２程度のボロンをイオン注入することによって形成することができる。
【０１６４】
なお、第２のＣＣＤリニアセンサ３２についても、半導体基板の表面には絶縁膜１０を介してポリシリコンから成る転送電極１１が設けられている。
【０１６５】
ここで、本実施の形態では、単位画素内でＰ型領域ＶＰＷの幅を異ならせて形成されており、換言すると、単位画素内で信号電荷の転送方向の基端側よりも先端側が幅狭となる様に構成されている。なお、Ｎ型領域ＶＢＣの幅は一定に構成されている。
【０１６６】
具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣが０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＶＰＷについては、基端側の幅が０．７μｍ、先端側の幅が０．６μｍに形成されている（図２（ａ）参照。）。
【０１６７】
［動作］
上記の様に構成されたＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ）では、タイミング信号発生回路（図示せず）から転送クロックＨφ１及びＨφ２が転送電極１１を介して第１のセンサ列２４に印加される。これによって、Ｎ型領域ＶＢＣのポテンシャルが変化し、隣接するＮ型領域ＶＢＣ間で信号電荷が順次転送される。そして、第１の電荷電圧変換部３０によって電圧に変換されて受光信号として第１の出力部２９から読み出される。
【０１６８】
また、タイミング信号発生回路（図示せず）から転送クロックＨφ１及びＨφ２が転送電極１１を介して第２のセンサ列３３に印加される。これによって、Ｎ型領域ＶＢＣのポテンシャルが変化し、隣接するＮ型領域ＶＢＣ間で信号電荷が順次転送される。そして、第２の電荷電圧変換部３９によって電圧に変換されて受光信号として第２の出力部３８から読み出される。
【０１６９】
本発明を適用したＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ）の第１のＣＣＤリニアセンサ２２では、単位画素内でＰ型領域ＶＰＷの幅が信号電荷の転送方向の基端側よりも先端側が幅狭となる様に構成されている。そのため、信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができる。
【０１７０】
また、Ｐ型チャネル領域ＶＰＷの幅を異ならせている領域、換言すると、ボロン濃度が変化している領域がチャネル領域であるＮ型領域ＶＢＣから離れているために、フリンジ電界が強くなることが期待できる。即ち、ボロン濃度の変化がチャネル領域であるＮ型領域ＶＢＣに与える影響が緩和され、チャネル領域のポテンシャル勾配が緩やかになり、第１の転送レジスタ２６のフリンジ電界が強くなることが期待できるのである。
【０１７１】
また、半導体基板の表面領域にイオン注入を行うことによって第１の転送レジスタ２６内にポテンシャル勾配を形成する場合と比較すると、信号電荷の移動度の向上が期待できる。即ち、半導体基板の表面領域にイオン注入を行った場合と比較すると、チャネル領域内の不純物濃度を抑制することができ、それに伴って、信号電荷の移動度の向上が期待できるのである。
【０１７２】
更に、半導体基板の表面領域にイオン注入を行うことによって第１の転送レジスタ２６内にポテンシャル勾配を形成する場合と比較すると、ポテンシャルのゲート追随性が向上し、それによって転送電界が強くなることが期待できる。即ち、半導体基板の表面領域のＰ型不純物濃度を抑制することができ、半導体基板の深部が空乏化し、転送電極に転送クロックを印加した際の半導体基板内のポテンシャルの動きが良くなり、それによって、転送電界が強くなることが期待できるのである。
【０１７３】
なお、本発明を適用したＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ）の第１のＣＣＤリニアセンサ２２では、第１の転送レジスタ２６の幅は不変であるために、第１の転送レジスタ２６の取扱電荷量については変化することがない。
【０１７４】
また、本発明を適用したＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ）の第２のＣＣＤリニアセンサ３２では、単位画素内でＰ型領域ＶＰＷの幅が信号電荷の転送方向の基端側よりも先端側が幅狭となる様に構成されている。そのため、信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができる。
【０１７５】
また、Ｐ型チャネル領域ＶＰＷの幅を異ならせている領域、換言すると、ボロン濃度が変化している領域がチャネル領域であるＮ型領域ＶＢＣから離れているために、フリンジ電界が強くなることが期待できる。即ち、ボロン濃度の変化がチャネル領域であるＮ型領域ＶＢＣに与える影響が緩和され、チャネル領域のポテンシャル勾配が緩やかになり、第２の転送レジスタ３５のフリンジ電界が強くなることが期待できるのである。
【０１７６】
また、半導体基板の表面領域にイオン注入を行うことによって第２の転送レジスタ３５内にポテンシャル勾配を形成する場合と比較すると、信号電荷の移動度の向上が期待できる。即ち、半導体基板の表面領域にイオン注入を行った場合と比較すると、チャネル領域内の不純物濃度を抑制することができ、それに伴って、信号電荷の移動度の向上が期待できるのである。
【０１７７】
更に、半導体基板の表面領域にイオン注入を行うことによって第２の転送レジスタ３５内にポテンシャル勾配を形成する場合と比較すると、ポテンシャルのゲート追随性が向上し、それによって転送電界が強くなることが期待できる。即ち、半導体基板の表面領域のＰ型不純物濃度を抑制することができ、半導体基板の深部が空乏化し、転送電極に転送クロックを印加した際の半導体基板内のポテンシャルの動きが良くなり、それによって、転送電界が強くなることが期待できるのである。
【０１７８】
なお、本発明を適用したＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ）の第２のＣＣＤリニアセンサ３２では、第２の転送レジスタ３５の幅は不変であるために、第２の転送レジスタ３５の取扱電荷量については変化することがない。
【０１７９】
［変形例１］
第２の実施の形態では、Ｎ型領域ＶＢＣの幅は一定に構成され、Ｐ型領域ＶＰＷの幅を単位画素内で信号電荷の転送方向の基端側より先端側が幅狭となる場合を例に挙げて説明を行っている。
具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣの幅が０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＶＰＷの基端側の幅が０．７μｍ、先端側の幅が０．６μｍに形成されている場合を例に挙げて説明を行っている。
【０１８０】
しかし、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であって、必ずしもＮ型領域ＶＢＣの幅とＰ型領域ＶＰＷの基端側の幅が同一である必要は無い。
【０１８１】
そのため、単位画素内でＰ型領域ＶＰＷの基端側の幅がＮ型領域ＶＢＣの幅より大きく、Ｐ型領域ＶＰＷの先端側の幅がＮ型領域ＶＢＣの幅よりも小さく形成されていても良い。具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣの幅が０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＶＰＷの基端側の幅が０．８μｍ、先端側の幅が０．６μｍに形成されても良い（図３（ａ）参照。）。
【０１８２】
［変形例２］
また、上述の通り、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、必ずしもＰ型領域ＶＰＷの先端側の幅がＮ型領域ＶＢＣの幅よりも小さく形成される必要は無い。
【０１８３】
そのため、単位画素内でＰ型領域ＶＰＷの基端側の幅が先端側の幅よりも大きく形成されると共に、Ｐ型領域ＶＰＷの先端側の幅がＮ型領域ＶＢＣの幅よりも大きく形成されても良い。具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣの幅が０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＶＰＷの基端側の幅が０．９μｍ、先端側の幅が０．８μｍに形成されても良い（図３（ｂ）参照。）。
【０１８４】
［変形例３］
また、上述の通り、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、必ずしもＰ型領域ＶＰＷの基端側の幅がＮ型領域ＶＢＣの幅よりも大きく形成される必要は無い。
【０１８５】
そのため、単位画素内でＰ型領域ＶＰＷの基端側の幅が先端側の幅よりも大きく形成されると共に、Ｐ型領域ＶＰＷの基端側の幅がＮ型領域ＶＢＣの幅よりも小さく形成されても良い。具体的には、Ｎ型領域ＶＢＣの幅が０．７μｍに形成され、Ｐ型領域ＶＰＷの基端側の幅が０．６μｍ、先端側の幅が０．５μｍに形成されても良い（図３（ｃ）参照。）。
【０１８６】
［変形例４］
第２の実施の形態、変形例１〜変形例３については、単位画素内で線幅差が２段である場合を例に挙げて説明を行っている。
しかし、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、単位画素内の線幅差が２段に限定される必要は無く、３段以上の線幅差を形成しても良い（図４（ｄ）参照。）。
【０１８７】
［変形例５］
第２の実施の形態、変形例１〜変形例４については、単位画素内で階段状に線幅差が形成された場合を例に挙げて説明を行っている。
しかし、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、単位画素内でテーパ状に線幅差が形成されても良い（図４（ｅ）参照。）。
【０１８８】
［変形例６］
第２の実施の形態、変形例１〜変形例５については、Ｐ型領域ＶＰＷについて単位画素内で基端側の幅が先端側の幅よりも大きく形成された場合について説明を行っている。
【０１８９】
しかし、単位画素内で信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができれば充分であるために、必ずしもＰ型領域ＶＰＷの幅を変化させることによってポテンシャル勾配を形成する必要は無い。
【０１９０】
そのため、単位画素内でＰ型領域ＶＰＷの基端側のボロン濃度を先端側のボロン濃度よりも濃くしても良い。
【０１９１】
例えば、Ｐ型領域ＶＰＷの基端側には１．０×１０１２個／ｃｍ２程度のボロンのイオン注入を行い、Ｐ型領域ＶＰＷの先端側には９．０×１０１１個／ｃｍ２程度のボロンのイオン注入を行うことでボロンの濃度差を設けても良い。具体的には、図２（ｂ）中の符号ｘで示す領域には１．０×１０１２個／ｃｍ２程度のボロンのイオン注入を行い、図２（ｂ）中符号ｙで示す領域には９．０×１０１１個／ｃｍ２程度のボロンのイオン注入を行っても良い。
【０１９２】
＜３．第３の実施の形態＞
［撮像装置の構成］
図７は本発明を適用した撮像装置の一例であるカメラ７７を説明するための模式図である。そして、ここで示すカメラ７７は、上記した第１の実施の形態のＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）を撮像デバイスとして用いたものである。
【０１９３】
本発明を適用したカメラ７７では、被写体（図示せず）からの光は、レンズ７１等の光学系及びメカニカルシャッタ７２を経てＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）の撮像エリアに入射することとなる。なお、メカニカルシャッタ７２は、ＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）７３の撮像エリアへの光の入射を遮断して露光期間を決めるためのものである。
【０１９４】
ここで、ＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）７３は、上記した第１の実施の形態に係るＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）が用いられ、タイミング信号発生回路３や駆動系等を含む駆動回路７４によって駆動されることとなる。
【０１９５】
また、ＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）７３の出力信号は、次段の信号処理回路７５によって、種々の信号処理が行われた後、撮像信号として外部に導出される。そして、導出された撮像信号は、メモリなどの記憶媒体に記憶されたり、モニタ出力されたりすることとなる。
なお、メカニカルシャッタ７２の開閉制御、駆動回路７４の制御、信号処理回路７５の制御等は、システムコントローラ７６によって行われる。
【０１９６】
本発明を適用したカメラ７７では、上述した本発明を適用したＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）を採用しているために、信号電荷の転送方向に向けてポテンシャル勾配を形成することができる。また、フリンジ電界が強くなることが期待できる。
【符号の説明】
【０１９７】
１ＣＣＤ型固体撮像装置（エリアセンサ）
３タイミング信号発生回路
４ａ撮像部
４ｂオプティカルブラック領域
５水平転送領域
７出力部
８受光部
９垂直転送領域
１０絶縁膜
１１転送電極
１２チャネルストップ領域
２１ＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ）
２２第１のＣＣＤリニアセンサ
２３光電変換部
２４第１のセンサ列
２５第１の読み出しゲート
２６第１の転送レジスタ
２７第１のオーバーフローコントロールバリア
２８オーバーフロードレイン
２９第１の出力部
３０第１の電荷電圧変換部
３２第２のＣＣＤリニアセンサ
３３第２のセンサ列
３４第２の読み出しゲート
３５第２の転送レジスタ
３６第２のオーバーフローコントロールバリア
３８第２の出力部
３９第２の電荷電圧変換部
４１受光部
４２転送チャネル
４３転送電極
４４シャント配線
４５接続部
５１受光部
５２転送チャネル
５３転送電極
５４、５５シャント配線
６２転送チャネル
６３転送電極
６４受光センサ部
６５コンタクト部
６６接続配線
６８開口部
７１レンズ
７２メカニカルシャッタ
７３ＣＣＤ型固体撮像装置（リニアセンサ）
７４駆動回路
７５信号処理回路
７６システムコントローラ
７７カメラ
８０転送チャネル
８２ポリシリコン開口部
８３遮光膜
８４（８４−１〜８４−４）転送電極
８５センサ開口
９０転送電極
９０Ａ、９０Ｂ縁部
９１受光センサ部
９２垂直転送レジスタ
９３（９３Ａ〜９３Ｄ）転送電極
９４転送電極
９５コンタクト層
【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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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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