(57)【要約】【課題】転送電極間に形成された電位勾配を利用して信号電荷の転送を行うに際し、画素構造が縮小化される場合であれ、取扱い電荷量の低下を好適に抑制することのできる固体撮像素子を提供する。【解決手段】半導体基板１０上の絶縁膜１１を介して並設され、端子Ｈ１およびＨ２を通じて駆動電圧が印加されることにより被写体の光学像に対応する信号電荷をその並設される方向（矢印Ａ３）に転送する転送電極として、Ｎ型の多結晶シリコンからなる第１の電極１２とＰ型の多結晶シリコンからなる第２の電極１４とを並設する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上の絶縁膜を介して転送方向と交差するように並設され、駆動電圧が印加されることにより被写体の光学像に対応する信号電荷を前記転送方向に転送する転送電極を備え、それら転送電極間に形成された電位勾配を利用して前記信号電荷の転送を行う固体撮像素子であって、
前記転送電極として仕事関数の相異なる電極の組が並設されてなる
ことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
前記半導体基板は、少なくとも前記並設される転送電極の下方に前記信号電荷の転送路として単一の導電型からなるウェルを有してなる
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記転送電極は、同一層に形成されてなる
請求項１または２に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
前記信号電荷は電子であり、前記仕事関数の相異なる電極の組は、それぞれ前記電子の転送方向に仕事関数のより小さな電極が配設される
請求項１〜３のいずれか一項に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
前記転送電極は、２相駆動方式で駆動されて前記信号電荷の転送を行うものである
請求項１〜４のいずれか一項に記載の固体撮像素子。
【請求項６】
前記仕事関数の相異なる電極の組は、導電型が相異なる２種の多結晶シリコン電極の組である
請求項１〜５のいずれか一項に記載の固体撮像素子。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板上の絶縁膜を介して並設されて、駆動電圧が印加されることにより被写体の光学像に対応する信号電荷を転送する転送電極を備えるＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ等の固体撮像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の固体撮像素子としては、例えば図５〜図７に示されるようなＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサがある。
【０００３】
以下、図５〜図７を参照して、このＣＣＤイメージセンサの概略構造およびその動作について説明する。
【０００４】
図５は、このＣＣＤイメージセンサの概略構成を示すブロック図である。なお、同図５中の矢印Ａ１〜Ａ３は信号電荷の転送方向を示している。
【０００５】
同図５に示されるように、このセンサは、大きくは、光電変換により被写体の光学像に応じた信号電荷を発生させる撮像部１０１と、該撮像部１０１から転送されてきた信号電荷を一時的に蓄えておく蓄積部１０２と、該蓄積部１０２から転送されてきた信号電荷を出力部（出力アンプ）１０４へ転送する水平転送部１０３とを有して構成されている。
【０００６】
なお、上記撮像部１０１および蓄積部１０２は各々、図示しない例えば３相駆動の垂直転送用ＣＣＤを備えている。また、図５中にＰ１〜Ｐ３、Ｃ１〜Ｃ３で示す端子は、それら垂直転送用ＣＣＤの各転送電極にそれぞれ接続される態様で配設されている。そして、これら端子Ｐ１〜Ｐ３および端子Ｃ１〜Ｃ３に３相の駆動パルス（電位パルス）を与えることで、当該撮像部１０１および蓄積部１０２での信号電荷の転送が行われる。
【０００７】
また一方、上記水平転送部１０３は、図示しない例えば２相駆動の水平転送用ＣＣＤを備えている。また、図５中にＨ１、Ｈ２で示す端子は、その水平転送用ＣＣＤの各転送電極にそれぞれ接続される態様で配設されている。そして、これら端子Ｈ１およびＨ２に２相の駆動パルス（電位パルス）を与えることで、当該水平転送部１０３での信号電荷の転送が行われる。
【０００８】
また、こうして出力部１０４に転送された被写体の光学像に対応する信号電荷は、同出力部１０４にてその電荷の数に比例した電圧に変換される。そして、例えば図示しない外部の信号処理系に出力されて、そこで適宜の信号処理が施される。
【０００９】
図６は、上記端子Ｈ１および端子Ｈ２（図５参照）に与えられる駆動電圧（駆動電位）の波形を示すタイミングチャートである。
【００１０】
図６に示すように、上記水平転送部１０３での信号電荷の転送に際しては、上記端子Ｈ１および端子Ｈ２に互いに逆相となる駆動パルスを与える。そして、これら端子に、論理Ｈｉｇｈ（ハイ）レベルの電位（Ｈｉｇｈ電位）と論理Ｌｏｗ（ロー）レベルの電位（Ｌｏｗ電位）とを交互に与えることで、上記信号電荷の転送が行われることとなる。例えば、「タイミングｔ１〜タイミングｔ２」の期間においては、端子Ｈ１にＨｉｇｈ電位が、端子Ｈ２にＬｏｗ電位がそれぞれ与えられた状態となっている。
【００１１】
図７（ａ）は水平転送部１０３の一部の断面構造を模式的に示す断面図、図７（ｂ）は同水平転送部１０３の信号電荷の転送路（転送チャネル）におけるポテンシャル（電位）分布を示すグラフである。なお、図７（ａ）中の矢印Ａ３は、先の図５と同様、信号電荷の転送方向を示している。また、図７（ｂ）は、先の図６に示した「タイミングｔ１〜タ
イミングｔ２」の期間における上記水平転送部１０３のポテンシャル分布を示している。
【００１２】
図７（ａ）に示すように、この水平転送部１０３は、大きくは、Ｎ型のシリコンからなる半導体基板２０上の絶縁膜２１を介して、当該ＣＣＤイメージセンサの転送電極となる第１の電極２２と第２の電極２４とが交互に並設されて構成されている。ちなみに、上記絶縁膜２１は酸化シリコンからなり、また、上記第１の電極２２および第２の電極２４はＮ型の多結晶シリコンからなる。
【００１３】
また、上記第１の電極２２の表面には、上記第１の電極２２と第２の電極２４とを電気的に絶縁するかたちで、酸化シリコンからなる絶縁膜２３が形成されている。また、上記第２の電極２４の下部には、隣接する第１の電極２２との間にポテンシャル（電位）勾配を形成すべく、上記半導体基板２０に例えばホウ素（Ｂ）等のＰ型不純物を選択的に添加することで不純物領域２０ａがそれぞれ形成されている。
【００１４】
さらに、上記各電極の上には、酸化シリコンからなる層間絶縁膜２５が堆積されている。また、便宜上図示を簡略化しているが、この層間絶縁膜２５にはコンタクトプラグが形成されている。そして上記各電極は、そのコンタクトプラグを通じて上層配線に連結されるとともに、該上層配線を通じて上記端子Ｈ１あるいはＨ２（図５参照）と電気的に接続されている。
【００１５】
そして、先の図５に示した端子Ｈ１およびＨ２に駆動電圧（駆動電位）をそれぞれ与えることで、この水平転送部１０３のポテンシャル分布は、図７（ｂ）に示されるように、矢印Ａ３の方向へ井戸が深くなるような分布となる。これは、上記不純物領域２０ａにより予め第１の電極２２と第２の電極２４との間にポテンシャル勾配が形成され、さらに、上記各端子に駆動電圧（駆動電位）を与えることで、上記端子Ｈ１に接続される電極と上記端子Ｈ２に接続される電極との間にポテンシャル勾配が形成されることによる。
【００１６】
このようなポテンシャル分布にしたがって、信号電荷（電子）はポテンシャルの井戸が深くなるほうへ移動し、最も井戸の深いところに蓄積される。すなわち、先の図６に示した波形をもつ駆動電圧（駆動電位）を上記端子Ｈ１およびＨ２にそれぞれ印加することで、信号電荷（電子）は矢印Ａ３で示す方向へ順次転送されていくこととなる。ちなみに、この駆動方式では隣接する４つの電極毎に上記信号電荷の転送が行われることとなる。すなわち、この水平転送部においては、これら隣接する４つの電極によっていわゆるセルが構成されている。
【００１７】
こうして、上記水平転送部１０３において、被写体の光学像に対応する信号電荷（電子）が出力部１０４に転送される。
【００１８】
また従来、このような固体撮像素子としては、例えば特許文献１に記載される固体撮像素子も知られている。
【特許文献１】特開２００１−３０８３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
このように、図７に例示した構造によれば、半導体基板２０に不純物を添加して第２の電極２４の下部に不純物領域２０ａを形成することで、上述したような２相駆動方式での信号電荷（電子）の転送は確かに可能となる。しかし近年、画質向上等の目的で、ＣＣＤイメージセンサの画素縮小化の要求はますます強くなってきている。そしてこのような縮小化がさらに進むと、上記信号電荷の転送に際して様々な課題が生じることが懸念される。
【００２０】
以下、図８を併せ参照して、それら課題について説明する。なお図８（ａ）は、先の図７（ａ）に例示した水平転送部が縮小化されたときの断面構造を模式的に示す断面図、図８（ｂ）は同水平転送部の信号電荷の転送路（転送チャネル）におけるポテンシャル分布を示すグラフである。また、図８は先の図７と対応するものであり、この図８において先の図７（ｂ）に示した要素と同一の要素には各々同一の符号を付して示し、それら要素についての重複する説明は割愛する。
【００２１】
図８に示されるように、画素構造が縮小化されて例えばセルが３μｍ角程度になると、不純物領域２０ａ形成後の熱処理による熱拡散等に起因して拡散する上記第２の電極２４下部に添加した不純物が第１の電極２２下部まで拡散し、その影響が無視できなくなってくる。特に、一般にＰ型不純物として用いられるホウ素（Ｂ）はその拡散長が長く、こうした熱拡散の影響が顕著となる。
【００２２】
このときのポテンシャル分布の一例を図８（ｂ）中に破線で示している。ここに示されるように、信号電荷（電子）が蓄積されるポテンシャルの井戸は狭くなり、これに起因してそれら信号電荷の蓄積量は少なくなる。すなわち、こうした固体撮像素子においては、転送できる信号電荷の量、いわば取扱い電荷量が低下するようになる。
【００２３】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、転送電極間に形成された電位勾配を利用して信号電荷の転送を行うに際し、画素構造が縮小化される場合であれ、取扱い電荷量の低下を好適に抑制することのできる固体撮像素子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】
【００２４】
こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、半導体基板上の絶縁膜を介して転送方向と交差するように並設され、駆動電圧が印加されることにより被写体の光学像に対応する信号電荷を前記転送方向に転送する転送電極を備え、それら転送電極間に形成された電位勾配を利用して前記信号電荷の転送を行う固体撮像素子として、前記転送電極として仕事関数の相異なる電極の組が並設されてなる構造とした。
【００２５】
上記構造とすることで、隣接する転送電極の下部に前述のような導電型の相異なる不純物領域を形成することなく、信号電荷の転送路（転送チャネル）においてそれら隣接する転送電極間に、換言すれば上記仕事関数の相異なる電極間にポテンシャル（電位）勾配を形成することができる。すなわち、その電位勾配を利用して信号電荷の転送を行うに際し、画素構造が縮小化される場合であれ、前述したような不純物の熱拡散等に起因する取扱い電荷量の低下は好適に抑制されることとなる。
【００２６】
また、請求項２に記載の発明では、前記半導体基板は、少なくとも前記並設される転送電極の下方に前記信号電荷の転送路として単一の導電型からなるウェルを有してなる構造とした。
【００２７】
このように、信号電荷の転送路（転送チャネル）として上記並設される転送電極の下方に単一の導電型からなるウェル（不純物領域）を備える構造とした場合であれ、上記隣接する転送電極間にはポテンシャル（電位）勾配が形成されることとなる。すなわち固体撮像素子としての上記構造によれば、その製造に際し、隣接する転送電極の下方に導電型の相異なる不純物領域を形成する工程を割愛することができ、ひいては上記構造をより容易に実現することができるようになる。
【００２８】
また、請求項３に記載の発明では、前記転送電極は、同一層に形成されてなる構造とし
た。
【００２９】
このように、上記各転送電極が略等しい膜厚の絶縁膜を介して並設される場合であれ、それらの隣接する転送電極間にはポテンシャル（電位）勾配が形成されることとなる。そして上記構造によれば、固体撮像素子としてその構造を簡素に保つことができるようになる。
【００３０】
また、請求項４に記載のように、前記信号電荷は電子であり、前記仕事関数の相異なる電極の組は、それぞれ前記電子の転送方向に仕事関数のより小さな電極が配設される構造とすることで、信号電荷の転送路（転送チャネル）におけるポテンシャル（電位）分布は転送方向へ井戸が深くなるような分布となる。そしてそのポテンシャル分布にしたがって、信号電荷（電子）はポテンシャルの井戸が深くなるほうへ移動し、最も井戸の深いところに蓄積されるようになる。すなわち上記構造は、転送電極間に形成された電位勾配を利用して信号電荷の転送を行う際に用いて特に有効である。
【００３１】
また、請求項５に記載の発明では、前記転送電極を、２相駆動方式で駆動されて前記信号電荷の転送を行うものとした。
【００３２】
前述したような２相駆動方式により転送電極を駆動することで、すなわち前記仕事関数の相異なる電極の組毎に異なるタイミングで駆動電圧（駆動電位）を印加することで、予め転送電極間に形成された電位勾配を利用して好適に信号電荷を転送することができる。
【００３３】
また、請求項６に記載の発明では、前記仕事関数の相異なる電極の組は、導電型が相異なる２種の多結晶シリコン電極の組である構造とした。
【００３４】
多結晶シリコンは、半導体プロセスにおいて一般的に使用され、その下地が絶縁膜であっても良好な膜質の電極を得ることができる電極材料である。また通常、Ｐ型の多結晶シリコンはＮ型の多結晶シリコンよりも大きな仕事関数を有しているため、これら導電型が相異なる２種の多結晶シリコン電極によって前記仕事関数の相異なる電極の組が形成されることとなる。すなわち、上記構造によれば、請求項１〜５のいずれか一項に記載の固体撮像素子をより容易且つ好適に製造することができるようになる。
【発明の効果】
【００３５】
この発明にかかる固体撮像素子では、半導体基板上の絶縁膜を介して転送方向と交差するように並設され、駆動電圧が印加されることにより被写体の光学像に対応する信号電荷を前記転送方向に転送する転送電極を備え、それら転送電極間に形成された電位勾配を利用して前記信号電荷の転送を行う固体撮像素子として、前記転送電極として仕事関数の相異なる電極の組が並設されてなる構造とした。これにより、転送電極間に形成された電位勾配を利用して信号電荷の転送を行うに際し、画素構造が縮小化される場合であれ、前述したような不純物の熱拡散等に起因する取扱い電荷量の低下は好適に抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図１〜図４に、この発明にかかる固体撮像素子についてその一実施の形態を示す。
【００３７】
この実施の形態にかかる固体撮像素子も、先の図５に例示した固体撮像素子と同様、被写体の光学像を電気信号（映像信号）として取り出すために用いられるＣＣＤイメージセンサである。ただし、この実施の形態にかかる固体撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）では、転送電極として導電型が相異なる２種の多結晶シリコン電極を並設することで、それら転送電極間に電位勾配を形成し、前述したような熱拡散等に起因する取扱い電荷量の低下を抑制するようにしている。
【００３８】
以下、図１を参照して、この実施の形態にかかる固体撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）の概略構造およびその動作について詳述する。なお、図１（ａ）はこのＣＣＤイメージセンサの水平転送部の一部の断面構造を模式的に示す断面図、図１（ｂ）は同水平転送部
の信号電荷の転送路（転送チャネル）におけるポテンシャル（電位）分布を示すグラフである。また、同図１は先の図８に対応するものである。すなわちこのＣＣＤイメージセンサも、基本的には、先の図５に例示したＣＣＤイメージセンサと同様の構成を有し、この図１において先の図５に示した要素と同一の要素には各々同一の符号を付して示し、それら要素についての重複する説明は割愛する。
【００３９】
図１（ａ）に示すように、この水平転送部も、大きくは、半導体基板１０上の例えば酸化シリコンからなる絶縁膜１１を介して、当該ＣＣＤイメージセンサの転送電極となる第１の電極１２と第２の電極１４とが交互に並設されて構成されている。なお、上記半導体基板１０は、例えばＮ型のシリコンからなるＮ型半導体基板１０ａと、Ｐウェル１０ｂと、Ｎウェル１０ｃとが積層形成された３層構造となっており、このうちのＮウェル１０ｃは信号電荷（電子）の転送路（転送チャネル）として形成されている。
【００４０】
またここで、上記第１の電極１２および第２の電極１４は、それぞれＮ型の多結晶シリコンおよびＰ型の多結晶シリコンからなる。そして通常、Ｐ型の多結晶シリコンはＮ型の多結晶シリコンよりも大きな仕事関数を有している。すなわち、この実施の形態においては、これら導電型が相異なる２種の多結晶シリコン電極によって仕事関数の相異なる電極の組が形成されている。ちなみに、多結晶シリコンの仕事関数は、Ｎ型の多結晶シリコンで例えば「４．１５Ｖ」程度、Ｐ型の多結晶シリコンで例えば「５．２５Ｖ」程度になっている。ただし、これら仕事関数の値は不純物濃度等によって変動するため、必ず上記の値になるとは限らない。
【００４１】
また、これら第１の電極１２および第２の電極１４は、それぞれ略等しい膜厚の絶縁膜１１および１３を介して並設される態様で形成されている。換言すれば、これら電極は同一層に形成されている。
【００４２】
また、上記第１の電極１２の表面には、それら電極を電気的に絶縁するかたちで、例えば酸化シリコンからなる絶縁膜１３が形成されている。
【００４３】
さらに、上記各電極の上には、例えば酸化シリコンからなる層間絶縁膜１５が堆積されている。また、便宜上図示を簡略化しているが、この層間絶縁膜１５にはコンタクトプラグが形成されている。そして上記各電極は、そのコンタクトプラグを通じて上層配線に連結されるとともに、該上層配線を通じて上記端子Ｈ１あるいはＨ２（図５参照）と電気的に接続されている。
【００４４】
このように、この水平転送部においては、上記半導体基板１０に前述した不純物領域（図８（ａ）中の２０ａに相当）が形成されていない。しかし上述のように、この実施の形態においては、転送電極となる上記第１の電極１２および第２の電極１４がそれぞれＮ型およびＰ型の多結晶シリコンによって、換言すれば仕事関数の相異なる電極材によって形成されている。そのため、図１（ｂ）に示すように、画素構造が縮小化される場合であれ、信号電荷（電子）が蓄積されるポテンシャル井戸が狭められることなく、それら電極間にポテンシャル（電位）勾配が形成されることとなる。そして、端子Ｈ１およびＨ２（図５参照）に駆動電圧（駆動電位）をそれぞれ与えることで、そのポテンシャル分布は、図１（ｂ）に示されるように、信号電荷（電子）の転送方向（矢印Ａ３で示す方向）へ井戸が深くなるような分布となる。すなわち、前述したような２相駆動方式でそれら転送電極を駆動することによって、被写体の光学像に対応する信号電荷（電子）をそれら転送電極が並設される方向（矢印Ａ３で示す方向）に転送することができる。このように、この実施の形態にかかる固体撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）によれば、画素構造が縮小化される場合であれ、前述したような不純物の熱拡散等に起因する取扱い電荷量の低下は抑制されることとなる。
【００４５】
次に、図２〜図４を参照して、この実施の形態にかかる固体撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）の水平転送部の製造方法について詳述する。なお、これら各図はこの水平転送部の製造プロセスを示す断面図である。
【００４６】
この製造に際しては、まず、図２（ａ）に示すように、上記Ｎ型半導体基板１０ａの上に、例えば熱酸化により、上記絶縁膜１１を形成する。次いで、図２（ｂ）に示すように、例えばイオン注入により、例えばホウ素（Ｂ）等のＰ型不純物を上記Ｎ型半導体基板１０ａに添加して上記Ｐウェル１０ｂを形成する。さらに、図２（ｃ）に示すように、例えばイオン注入により、例えばリン（Ｐ）等のＮ型不純物を上記Ｐウェル１０ｂに添加して上記Ｎウェル１０ｃを形成する。これにより、半導体基板１０が３層構造をもって形成されることとなる。
【００４７】
次に、図３（ａ）に示すように、上記絶縁膜１１の上に、第１の電極１２の電極材として、例えばＮ型の多結晶シリコン膜を成膜する。具体的には、例えばＬＰ−ＣＶＤ（減圧化学気相成長）により多結晶シリコン膜を成膜するとともに、例えば熱拡散によりリン（Ｐ）等のＮ型不純物を上記成膜した多結晶シリコン膜に添加することによって上記Ｎ型の多結晶シリコン膜を成膜する。次いで、図３（ｂ）に示すように、上記絶縁膜１１およびＮ型の多結晶シリコン膜を選択的にエッチングして所望の箇所に開口部１２ａを形成する。これにより、転送電極として上記第１の電極１２が形成されることとなる。
【００４８】
次に、図３（ｃ）に示すように、それら第１の電極１２の表面を含めた上記半導体基板１０上に、例えばＬＰ−ＣＶＤ等により、上記絶縁膜１３を成膜する。そして、図４（ａ）に示すように、上記成膜した絶縁膜１３の上に、上記第２の電極１４の電極材として、例えばＰ型の多結晶シリコン膜を成膜する。具体的には、例えばＬＰ−ＣＶＤにより多結晶シリコン膜を成膜するとともに、例えばイオン注入によりホウ素（Ｂ）やフッ化ホウ素（ＢＦ２）等のＰ型不純物を上記成膜した多結晶シリコン膜に添加することによって上記Ｐ型の多結晶シリコン膜を成膜する。その後、図４（ｂ）に示すように、上記Ｐ型の多結晶シリコン膜を選択的にエッチングして所望の箇所に開口部１４ａを形成する。これにより、上記絶縁膜１３を通じて上記第１の電極１２と電気的に絶縁される上記第２の電極１４が形成されるとともに、転送電極として上記第１の電極１２と第２の電極１４とが上記半導体基板１０上の上記絶縁膜１１を介して交互に並設される態様で形成されることとなる。なお、これら電極は、略等しい膜厚の絶縁膜１１および１３を介して並設される態様で、すなわち同一層に形成される。
【００４９】
次いで、図４（ｃ）に示すように、上記第１の電極１２および第２の電極１４の上に、例えばプラズマＣＶＤ（化学気相成長）により、上記層間絶縁膜１５を成膜する。
【００５０】
このような工程を通じて、この実施の形態にかかるＣＣＤイメージセンサが製造される。
【００５１】
以上説明したように、この実施の形態にかかる固体撮像素子によれば、以下のような優れた効果が得られるようになる。
【００５２】
（１）転送電極となる上記第１の電極１２および第２の電極１４を、それぞれＮ型およびＰ型の多結晶シリコンによって形成することで、それら電極間にポテンシャル（電位）勾配を形成した。これにより、画素構造が縮小化される場合であれ、前述したような不純物の熱拡散等に起因する取扱い電荷量の低下は好適に抑制されるようになる。
【００５３】
（２）また、それら隣接する電極（第１の電極１２および第２の電極１４）間に仕事関数差が十分確保されるため、それら電極間に確実にポテンシャル（電位）勾配を形成することができるようにもなる。すなわち、信号電荷の転送に際して信号電荷の逆流等は抑制され、転送できる信号電荷の量、いわば取扱い電荷量の低下についてもこれを好適に抑制
することができるようになる。
【００５４】
（３）また、これら転送電極の材料として多結晶シリコンを用いることで、当該固体撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）をより容易且つ好適に製造することができるようになる。また通常、一般に広く用いられているアルミニウムを電極材料として用い、Ｎ型の多結晶シリコンとアルミニウムとの組を電極材料とする場合には、同電極形成後の工程において４５０℃以上の熱処理に耐えることができない。この点、多結晶シリコンは、アルミニウムと比較してその融点が高い。そのため、上記転送電極の材料としてＮ型およびＰ型の多結晶シリコンの組を用いることによって、高温処理に対する耐性を高めることができ、ひいては上記電極形成後の工程においてより高い温度の熱処理を行うことができるようになる。ちなみに、アルミニウムの融点は約６６０℃である。
【００５５】
（４）上記半導体基板１０が、転送電極となる第１の電極１２および第２の電極１４の下方に信号電荷（電子）の転送路（転送チャネル）として単一の導電型からなるウェル（Ｎウェル１０ｃ）を有してなる構造とした。これにより、当該固体撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）の製造に際し、隣接する転送電極の下方に相異なる導電型の不純物領域（図８（ａ）中の２０ａに相当）を形成する工程を割愛することができ、ひいては上記構造をより容易に実現することができるようになる。
【００５６】
（５）転送電極となる第１の電極１２および第２の電極１４を同一層に形成するようにした。これにより、当該固体撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）の構造を簡素に保つことができるようになる。また、その製造もより容易となる。
【００５７】
なお、本発明にかかる固体撮像素子は上記実施の形態に限られることなく、例えば以下の形態にて実施することもできる。
【００５８】
・上記実施の形態においては、第１の電極１２および第２の電極１４の材料として多結晶シリコンを採用した。しかし、これら各電極の材料は多結晶シリコンに限られることなく任意である。例えば、これら第１の電極１２および第２の電極１４を、ニッケルおよびコバルトのいずれか、およびそれらの合金、およびそれらのシリサイドのいずれか１つからなる電極と、チタンおよびタングステンおよびモリブデンのいずれか、およびそれらの合金、およびそれらのシリサイドのいずれか１つからなる電極との組としてもよい。そしてこの場合も、前記（１）〜（３）の効果と同様もしくはそれに準じた効果が得られるようになる。また、例えばアルミニウム等の金属やその他の導電材料も、上記第１の電極１２や第２の電極１４の材料として適宜採用することができる。要は、これら電極を仕事関数の相異なる電極の組とすることのできる範囲で任意の電極材料を選択することができる。
【００５９】
・また、上記絶縁膜１１および１３の材料も酸化シリコンに限られることなく任意である。例えば窒化シリコン等も適宜採用可能である。また、各種絶縁膜を積層形成することで、これら絶縁膜を多層構造としてもよい。
【００６０】
・また、水平転送部における水平転送用ＣＣＤの駆動方式は２相駆動方式には限られない。例えば、先の図６に示したタイミングチャートのおいて端子Ｈ１あるいは端子Ｈ２の電位を一定にして２相駆動方式と同様に信号電荷の転送を行う転送方式（単相駆動方式）についても本発明は同様に適用することができる。
【００６１】
・また、固体撮像素子の製造方法は上述したものに限らず、任意の製造方法を用いることができる。
【００６２】
・上記実施の形態では、第１の電極１２および第２の電極１４を同一層に形成するようにしたが、必ずしもこれら電極を同一層に形成する必要はない。
【００６３】
・上記実施の形態では、半導体基板１０を３層構造とした。しかし、必ずしも半導体基板１０を３層構造とする必要もなく、例えば１層あるいは２層あるいは４層以上の構造としてもよい。すなわち、ウェルを有していない半導体基板であっても本発明は同様に適用することができる。
【００６４】
・この発明は、水平転送部における水平転送用ＣＣＤに限らず、例えば撮像部や蓄積部における垂直転送用ＣＣＤにも同様に適用することができる。なお、撮像部における垂直転送用ＣＣＤに本発明を適用する場合、第１の電極１２や第２の電極１４の材料として多結晶シリコンやその他の透光性を有する導電材料を用いることで、光電変換を効率的に行うことができるようになる。また、図５に示した構成のＣＣＤイメージセンサにも限らず、例えば蓄積部を割愛したＣＣＤイメージセンサについても本発明は同様に適用することができる。さらには、例えばＣＭＯＳイメージセンサ等のその他の固体撮像素子についても本発明は同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明にかかる固体撮像素子の一実施の形態について、（ａ）はその断面構造を模式的に示す断面図、（ｂ）はそのポテンシャル分布を示すグラフ。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、同実施の形態にかかる固体撮像素子の製造方法についてその製造プロセスを示す断面図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、同実施の形態にかかる固体撮像素子の製造方法についてその製造プロセスを示す断面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、同実施の形態にかかる固体撮像素子の製造方法についてその製造プロセスを示す断面図。
【図５】従来の固体撮像素子の一例についてその概略構成を示すブロック図。
【図６】従来の固体撮像素子の一例について、その駆動電圧（駆動電位）の波形を示すタイミングチャート。
【図７】従来の固体撮像素子の一例について、（ａ）はその断面構造を模式的に示す断面図、（ｂ）はそのポテンシャル分布を示すグラフ。
【図８】従来の固体撮像素子の一例について、（ａ）はその断面構造を模式的に示す断面図、（ｂ）はそのポテンシャル分布を示すグラフ。
【符号の説明】
【００６６】
１０…半導体基板、１０ａ…Ｎ型半導体基板、１０ｂ…Ｐウェル、１０ｃ…Ｎウェル、１１…絶縁膜、１２…第１の電極、１３…絶縁膜、１４…第２の電極、１５…層間絶縁膜。
【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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