【手続補正書】
【提出日】平成23年8月3日(2011.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光センサ部から構成される画素部と、
水平方向に隣接する受光センサ部間に形成された垂直転送チャネル領域と、垂直転送チャネル領域上部に形成された垂直転送電極とを有して、水平方向に複数本形成された垂直転送レジスタと、
水平転送チャネル領域と、水平転送チャネル領域上部の水平方向に複数形成され、前記垂直転送電極と同層に形成された水平転送電極であって、水平方向に隣接する水平転送電極には異なる位相の転送駆動パルスが印加されるように配置された水平転送電極とを有して、垂直方向に複数本形成された水平転送レジスタと、
隣接する前記水平転送レジスタ間において、異なる位相の転送駆動パルスが印加される水平転送電極下の水平転送チャネル領域をつなぐ水平−水平間転送チャネル領域と、前記水平−水平間チャネル領域上部であって、前記垂直転送電極及び前記水平転送電極と同層に形成された水平−水平間転送電極と、を有して形成される水平−水平間転送部と、
を有する固体撮像装置。
【請求項２】
隣接する前記水平転送レジスタ間の同じ位相の転送駆動パルスが印加される水平転送電極同士を接続する複数のシャント配線
を有する請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
複数の受光センサ部から構成される画素部と、
水平方向に隣接する受光センサ部間に形成された垂直転送チャネル領域と、垂直転送チャネル領域上部に形成された垂直転送電極とを有し、水平方向に複数本形成された垂直転送レジスタと、
第１の水平転送チャネル領域と、前記第１の水平転送チャネル領域上部の水平方向に交互に形成された、異なる位相の転送駆動パルスが印加される第１の水平転送電極及び第２の水平転送電極とを有して形成された第１の水平転送レジスタと、
第２の水平転送チャネル領域と、前記第２の水平転送チャネル領域上部の水平方向に交互に形成され、前記第１及び第２の水平転送電極と同層に形成された、異なる位相の転送駆動パルスが印加される第３の水平転送電極及び第４の水平転送電極とを有して形成された第２の水平転送レジスタと、
前記第１の水平転送レジスタと、第２の水平転送レジスタとの間に形成され、第２の水平転送電極下部の第１の水平転送チャネル領域と、第２の水平転送電極とは異なる転送駆動パルスが印加される第４の水平転送電極下部の第２の水平転送チャネル領域とをつなぐ水平−水平間チャネル領域と、前記水平−水平間チャネル領域上部に形成され、前記第１〜第４の水平転送電極と同層に形成された水平−水平間転送電極とを有して形成された水平−水平間転送部と、
を有する固体撮像装置。
【請求項４】
前記第１の水平転送電極と前記第４の水平転送電極に接続され、前記第１の水平転送電極と前記第４の水平転送電極に同じ位相の転送駆動パルスを印加する第１のシャント配線と、
前記第１のシャント配線と同層に形成され、前記第２の水平転送電極と前記第３の水平転送電極に接続され、前記第２の水平転送電極と前記第３の水平転送電極に同じ位相の転送駆動パルスを印加する第２のシャント配線と、
を有する請求項３記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記垂直転送電極、前記第１〜第４の水平転送電極、及び水平−水平間転送電極は、１層目のポリシリコン層で形成され、前記第１のシャント配線及び前記第２のシャント配線は、２層目のポリシリコン層で形成される
請求項４記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記第１の水平転送電極と第４の水平転送電極、及び第２の水平転送電極と第３の水平転送電極とは垂直方向に隣接して配置されており、前記水平−水平間チャネル領域は、第２の水平転送電極下の第１の水平転送チャネル領域と、前記第２の水平転送電極と斜めに隣接する第４の水平転送電極下の第２の水平転送チャネル領域との間に、斜めに形成されている
請求項５記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記第１のシャント配線、及び前記第２のシャント配線は、第１〜第４の水平転送電極のうち、異なる転送駆動パルスが供給される水平転送電極を股がない
請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の水平転送チャネル領域は、信号電荷の転送方向に、それぞれトランスファー領域、ストレージ領域を有して構成されている
請求項７記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記第１〜第４の水平転送電極は、１組のトランスファー領域及びストレージ領域に対応して１つずつ形成されている
請求項８記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記水平−水平間チャネル領域は、転送方向にトランスファー領域、ストレージ領域を有して構成されている
請求項９記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記第１の水平転送電極及び前記第４の水平転送電極は、第１のシャント配線と、コンタクト部により接続され、
前記第２の水平転送電極及び前記第３の水平転送電極は、第２のシャント配線と、コンタクト部により接続される
請求項１０記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
基板に、水平方向に隣接する複数の垂直転送チャネル領域を形成する工程、
基板に、垂直方向に隣接する複数の水平転送チャネル領域を形成する工程、
前記隣接する水平転送チャネル領域間に、水平−水平間チャネル領域を形成する工程、
前記基板上に、１層目の電極材料層を形成する工程、
前記１層目の電極材料層をパターニング加工することにより、前記垂直転送チャネル領域上部に垂直転送電極を形成し、前記水平転送チャネル領域上部の水平方向に、水平転送電極を複数形成し、前記水平−水平間チャネル領域上部に水平−水平間電極を形成する工程、
前記垂直転送電極、前記複数の水平転送電極、前記水平−水平間電極上に、絶縁膜を介して２層目の電極材料層を形成する工程、
前記２層目の電極材料層をパターニング加工することにより、隣接する前記水平転送チャネル領域上部に形成される複数の水平転送電極のうち、同じ位相の転送駆動パルスが印加される水平転送電極同士を接続する複数のシャント配線を形成する工程、
を含む固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３】
基板に垂直転送チャネル領域、第１の水平転送チャネル領域、第２の水平転送チャネル領域、水平−水平間チャネル領域を形成する工程、
前記基板上に、１層目の電極材料層を形成する工程、
前記１層目の電極材料層をパターニング加工することにより、垂直転送チャネル領域上部に垂直転送電極を形成し、第１の水平転送チャネル領域上部に第１の水平転送電極及び第２の水平転送電極を水平方向に交互に形成し、第２の水平転送チャネル領域上部に第３の水平転送電極及び第４の水平転送電極を水平方向に交互に形成し、水平−水平間チャネル領域上部に水平−水平間電極を形成する工程、
を含む固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１〜第４の水平転送電極上に絶縁膜を介して２層目の電極材料層を形成する工程、
前記２層目の電極材料層をパターニング加工することにより、前記第１の水平転送電極及び前記第４の水平転送電極を接続する第１のシャント配線を形成し、前記第２の水平転送電極及び前記第３の水平転送電極を接続する第２のシャント配線を形成する工程、
を含む請求項１３記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第４の水平転送電極は、前記第１の水平転送電極に対して垂直方向に隣接するように形成し、
前記第３の水平転送電極は、前記第２の水平転送電極に対して垂直方向に隣接するように形成し、
前記水平−水平間チャネル領域は、前記第２の水平転送電極下の第１の水平転送チャネル領域と、前記第４の水平転送電極下の第２の水平転送チャネル領域とをつなぐ領域に形成する
請求項１４記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６】
前記第１のシャント配線及び前記第２のシャント配線には、それぞれ異なる位相の転送駆動パルスを供給する
請求項１５記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１７】
光学レンズと、
複数の受光センサ部から構成される画素部と、水平方向に隣接する受光センサ部間に形成された垂直転送チャネル領域と、垂直転送チャネル領域上部に形成された垂直転送電極とを有し、水平方向に複数本形成された垂直転送レジスタと、水平転送チャネル領域と、水平転送チャネル領域上部の水平方向に複数形成された水平転送電極であって、前記垂直転送電極と同層に形成された水平転送電極とを有し、垂直方向に複数本形成された水平転送レジスタと、隣り合う前記水平転送レジスタ間において、異なる位相の転送駆動パルスが印加される水平転送電極下の水平転送チャネル領域をつなぐ水平−水平間転送チャネル領域と、前記水平−水平間チャネル領域上部であって、前記垂直転送電極及び前記水平転送電極と同層に形成された水平−水平間転送電極と、を有して形成される水平−水平間転送部と、隣接する前記水平転送レジスタ間の同じ位相の転送駆動パルスが印加される水平転送電極同士を接続する複数のシャント配線とを含む固体撮像装置と、
前記固体撮像装置の出力信号を処理する信号処理回路と、
を有する電子機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型の固体撮像装置、その製造方法、及び当該固体撮像装置を備えた電子機器に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
第１の水平転送レジスタ１０２及び第２の水平転送レジスタ１０４は、それぞれ、基板１００の水平方向に形成され水平転送チャネル領域１１４，１１５と、水平転送チャネル領域１１４，１１５上に垂直方向に交互に形成されたトランスファー電極１０７Ａ，１０７Ｂ、ストレージ電極１０８Ａ，１０８Ｂとから構成されている。ストレージ電極１０８Ａ，１０８Ｂ下の水平転送チャネル領域１１４，１１５には、ストレージ領域が構成され、また、トランスファー電極１０７Ａ，１０７Ｂ下の水平転送チャネル領域１１４，１１５には、トランスファー領域が構成されている。垂直転送チャネル１０５Ａに対しては、トランスファー電極１０７Ａが接続されるように構成され、垂直転送チャネル１０５Ｂに対しては、トランスファー電極１０７Ｂが接続されるように構成される。そして、トランスファー電極１０７Ａ，１０７Ｂ間には、ストレージ電極１０８Ａ，１０８Ｂがそれぞれ交互に形成されている。トランスファー電極１０７Ａ，ストレージ電極１０８Ａには、クロック信号φ１が印加され、トランスファー電極１０７Ｂ及びストレージ電極１０８Ｂには、クロック信号φ２が印加される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
次に、垂直転送チャネル１０５Ａから転送された信号電荷は、転送駆動パルスφＨＨＧの印加により水平−水平間転送部１０３の水平−水平間チャネル領域１１０に転送される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
まず、垂直転送レジスタ５について説明する。垂直転送レジスタ５は、図２，図３Ａ，３Ｂに示すように、ｐ型半導体からなる基板２表面に形成されたｎ型不純物領域からなる垂直転送チャネル領域１６ａ，１６ｂと、垂直転送電極９（１０）とから構成される。垂直転送チャネル領域１６ａ，１６ｂは、水平方向に隣接して形成される受光センサ部４の間に、垂直方向に複数列形成されている。この垂直転送チャネル領域１６ａ，１６ｂは、基板２を構成するｐ型半導体からなるチャネルストップ領域１７により、列ごとに分離されて、それぞれ交互に形成されている。垂直転送電極９（１０）は、受光センサ部４、垂直転送チャネル領域１６ａ，１６ｂ、チャネルストップ領域１７が形成された基板２上に、水平方向に延在して形成されている。図２では、最終段の垂直転送電極１０と、その１つ前の垂直転送電極９からなる垂直転送レジスタ５を図示している。また図２では、受光センサ部４は図示されていない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
図３Ｂに示すように、第２のシャント配線１５ｂは、第２の水平転送電極１２と垂直方向に隣接する第３の水平転送電極１３上に形成される絶縁膜２８上に形成されている。そして、絶縁膜２８に形成されたコンタクト部２９を介して第３の水平転送電極１３と電気的に接続されている。この第２のシャント配線１５ｂは、第２の水平転送電極１２と、第２の水平転送電極１２に対して垂直方向に隣接する第３の水平転送電極１３上に架けて、垂直方向に一体に形成されるものである。
すなわち、この第２のシャント配線１５ｂは、第２の水平転送電極１２に転送駆動パルスＨφ２を印加すると共に、第３の水平転送電極１３にも、転送駆動パルスＨφ２を印加するものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
次に、図３Ａに示すように、ポリシリコン層３４をパターニングすることにより、第１のシャント配線１５ａ、及び第２のシャント配線１５ｂを形成する。すなわち、２層目のポリシリコン層３４により、第１のシャント配線１５ａ及び、第２のシャント配線１５ｂが形成される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
このとき、第２の水平転送電極１２下部の第１の水平転送チャネル領域２５には、Ｈ−Ｈ転送部７を介して、第４の水平転送電極１４下部の第２の水平転送チャネル領域２６に転送されたので、第２の水平転送電極１２下部には信号電荷は無くなる。しかしながら、水平方向に隣接する第１の水平転送電極１１下部の第１の水平転送チャネル領域２５には、垂直転送チャネル１６ｂから転送されてきた信号電荷が保持された状態である。これにより、第１の水平転送レジスタ６ａでは、第１の水平転送電極１１下部の第１の水平転送チャネル領域２５に保持された信号電荷ｅが転送されてくる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
また、従来の多層ポリシリコン電極構造では、１層目のポリシリコン層で形成されるＨ−Ｈ転送電極と、３層目のポリシリコン層で形成される水平転送電極との間の層間絶縁膜が厚く成らざるを得ない。このため、従来の固体撮像装置では、１層目のポリシリコンを用いた転送ステージと、３層目のポリシリコン層を用いた転送ステージ間の転送が低電圧駆動に対し、障害になりやすかった。
これに対し、本実施形態例の固体撮像装置１では、２層のポリシリコン層により垂直転送電極９（１０）、水平転送電極、Ｈ−Ｈ転送電極１８が形成されるので、厚い層間絶縁膜を有せず、低電圧駆動に適している。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
また、従来の例えば３層からなる多層ポリシリコン電極構造では、ゲート絶縁膜を、転送ステージ毎に同一膜厚に保つために、ポリシリコンを酸化することによる層間絶縁膜の形成方法を使用する必要性が高かった。このため、ポリシリコン電極自体の酸化による細りが発生せざるを得ない。酸化によるポリシリコン電極の細り現象は、画素サイズの微細化において好ましくなく、特に、１層目のポリシリコン層で形成されたポリシリコン電極の細りは加工精度を落とすこととなり、好ましくない。
これに対し、本実施形態例の固体撮像装置の製造方法では、垂直転送電極１０（９）、第１〜第４の水平転送電極１１〜１４、Ｈ−Ｈ転送電極１８を同一のポリシリコン層に形成することにより、それぞれの電極が受ける酸化を実質的にゼロにすることができる。このように、本実施形態例の固体撮像装置１の構造、及び固体撮像装置１の製造方法は、素子の微細化に適しているといえる。