JPH07106545A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPH07106545A JPH07106545A JP5245452A JP24545293A JPH07106545A JP H07106545 A JPH07106545 A JP H07106545A JP 5245452 A JP5245452 A JP 5245452A JP 24545293 A JP24545293 A JP 24545293A JP H07106545 A JPH07106545 A JP H07106545A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 2つ以上の水平転送レジスタを備えたCCD
固体撮像素子において、各水平転送レジスタの転送電極
へのクロックパルスΦH1 及びΦH2 の伝播遅延を無く
す。 【構成】 夫々隣り合う2つの電極部31及び32を同
電位とする転送電極33〔33A,33B〕が配列され
てなる2つの水平転送レジスタ27〔27A,27B〕
と、両水平転送レジスタ間に設けされた電荷振り分け用
の転送ゲート部28を備え、転送ゲート部28を挟んで
一方の側で転送電極33A,33Bに周辺配線層35,
36を接続し、他方の側(垂直転送レジスタに近い側)
の水平転送レジスタ27A上で2つの電極部31及び3
2を互に接続して構成する。
固体撮像素子において、各水平転送レジスタの転送電極
へのクロックパルスΦH1 及びΦH2 の伝播遅延を無く
す。 【構成】 夫々隣り合う2つの電極部31及び32を同
電位とする転送電極33〔33A,33B〕が配列され
てなる2つの水平転送レジスタ27〔27A,27B〕
と、両水平転送レジスタ間に設けされた電荷振り分け用
の転送ゲート部28を備え、転送ゲート部28を挟んで
一方の側で転送電極33A,33Bに周辺配線層35,
36を接続し、他方の側(垂直転送レジスタに近い側)
の水平転送レジスタ27A上で2つの電極部31及び3
2を互に接続して構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2つ以上の水平転送レ
ジスタを有した固体撮像素子に関する。
ジスタを有した固体撮像素子に関する。
【0002】
【従来の技術】CCD固体撮像素子においては、IT
(インターライントランスファ)型、FIT(フレーム
インターライントランスファ)型のCCD固体撮像素子
が知られている。IT型CCD固体撮像素子は、マトリ
ックス状に配列された複数の受光部と、各受光部列の一
例に設けられたCCD構造の垂直転送レジスタと、垂直
転送レジスタの一端に接続されたCCD構造の水平転送
レジスタとを備えて成る。FIT型CCD固体撮像素子
は、複数の受光部がマトリックス状に配列され、各受光
部列の一側にCCD構造の垂直転送レジスタが設けられ
た撮像部と、撮像部の垂直転送レジスタに対応するよう
に複数の垂直転送レジスタを有して撮像部の信号電荷を
一旦蓄積する蓄積部と、CCD構造の水平転送レジスタ
を備えて成る。
(インターライントランスファ)型、FIT(フレーム
インターライントランスファ)型のCCD固体撮像素子
が知られている。IT型CCD固体撮像素子は、マトリ
ックス状に配列された複数の受光部と、各受光部列の一
例に設けられたCCD構造の垂直転送レジスタと、垂直
転送レジスタの一端に接続されたCCD構造の水平転送
レジスタとを備えて成る。FIT型CCD固体撮像素子
は、複数の受光部がマトリックス状に配列され、各受光
部列の一側にCCD構造の垂直転送レジスタが設けられ
た撮像部と、撮像部の垂直転送レジスタに対応するよう
に複数の垂直転送レジスタを有して撮像部の信号電荷を
一旦蓄積する蓄積部と、CCD構造の水平転送レジスタ
を備えて成る。
【0003】このようなCCD固体撮像素子において、
その水平転送レジスタは、通常、2相駆動方法がとられ
ており、例えば第1層目多結晶シリコンからなる電極部
と第2層目多結晶シリコンからなる電極部が順次交互に
配列され、夫々隣り合う、2層の電極部を同電位に接続
して1つの転送電極を形成し、これらの転送電極に2相
の駆動クロックパルスを印加するようになされる。2層
の電極部間の電気的な接続は、水平転送レジスタの外側
に形成された周辺配線層を介してなされている。
その水平転送レジスタは、通常、2相駆動方法がとられ
ており、例えば第1層目多結晶シリコンからなる電極部
と第2層目多結晶シリコンからなる電極部が順次交互に
配列され、夫々隣り合う、2層の電極部を同電位に接続
して1つの転送電極を形成し、これらの転送電極に2相
の駆動クロックパルスを印加するようになされる。2層
の電極部間の電気的な接続は、水平転送レジスタの外側
に形成された周辺配線層を介してなされている。
【0004】一方、画素数の多い高品位CCD固体撮像
素子では、2つの水平転送レジスタを備えたCCD固体
撮像素子が提案されている。
素子では、2つの水平転送レジスタを備えたCCD固体
撮像素子が提案されている。
【0005】図6は、かかる2つの水平転送レジスタを
備えたCCD固体撮像素子の水平転送レジスタ部分の要
部を示す。同図において、1は垂直転送レジスタの終段
に設けられた転送ゲート部、2及び3は夫々第1及び第
2の水平転送レジスタ、4は2つの水平転送レジスタ2
及び3間に設けられた電荷を振り分けるための転送ゲー
ト部である。転送ゲート部5を構成するゲート電極5は
例えば第1層目多結晶シリコンにて形成される。
備えたCCD固体撮像素子の水平転送レジスタ部分の要
部を示す。同図において、1は垂直転送レジスタの終段
に設けられた転送ゲート部、2及び3は夫々第1及び第
2の水平転送レジスタ、4は2つの水平転送レジスタ2
及び3間に設けられた電荷を振り分けるための転送ゲー
ト部である。転送ゲート部5を構成するゲート電極5は
例えば第1層目多結晶シリコンにて形成される。
【0006】第1及び第2の水平転送レジスタ2及び3
の各転送電極7〔7A,7B〕は、例えば第2層目多結
晶シリコンからなる電極部8及び第3層目多結晶シリコ
ンからなる電極部9で形成される。即ち、電極部8及び
9が電荷転送方向に沿って交互に形成され、その隣り合
う2層の電極部8及び9で夫々1つの転送電極7〔7
A,7B〕が構成される。
の各転送電極7〔7A,7B〕は、例えば第2層目多結
晶シリコンからなる電極部8及び第3層目多結晶シリコ
ンからなる電極部9で形成される。即ち、電極部8及び
9が電荷転送方向に沿って交互に形成され、その隣り合
う2層の電極部8及び9で夫々1つの転送電極7〔7
A,7B〕が構成される。
【0007】各転送電極7〔7A,7B〕の電極部8及
び9は水平転送レジスタ3の外側に延長され、その1つ
置きの転送電極7Aの電極部8及び9が第1の周辺配線
層11に接続され、他の1つ置きの転送電極7Bの電極
部8及び9が第2の周辺配線層12に接続される。この
周辺配線層11及び12を通じて夫々の転送電極7A及
び7Bに2相のクロックパルスΦH1 及びΦH2 が印加
される。13は多結晶シリコンによる電極部8及び9と
周辺配線層11,12とを接続するコンタクト部であ
る。
び9は水平転送レジスタ3の外側に延長され、その1つ
置きの転送電極7Aの電極部8及び9が第1の周辺配線
層11に接続され、他の1つ置きの転送電極7Bの電極
部8及び9が第2の周辺配線層12に接続される。この
周辺配線層11及び12を通じて夫々の転送電極7A及
び7Bに2相のクロックパルスΦH1 及びΦH2 が印加
される。13は多結晶シリコンによる電極部8及び9と
周辺配線層11,12とを接続するコンタクト部であ
る。
【0008】水平転送レジスタ2及び3間に設けられた
電荷振り分け用の転送ゲート部4では、高速転送を必要
とするために、ゲート電極5上に更に低抵抗の導電材か
らなるシャント用配線層14が接続される。この場合、
シャント用配線層14は転送電極7を構成する2層の電
極部8及び9の上層に絶縁膜を介して形成されるため、
適当箇所(例えば転送電極の1ビット毎)において両電
極8,9に跨がるようなコンタクトホール15を形成
し、このコンタクトホールを通してシャント用配線層1
4とゲート電極5が接続される。16はシャント用配線
層14とゲート電極5とのコンタクト部である。
電荷振り分け用の転送ゲート部4では、高速転送を必要
とするために、ゲート電極5上に更に低抵抗の導電材か
らなるシャント用配線層14が接続される。この場合、
シャント用配線層14は転送電極7を構成する2層の電
極部8及び9の上層に絶縁膜を介して形成されるため、
適当箇所(例えば転送電極の1ビット毎)において両電
極8,9に跨がるようなコンタクトホール15を形成
し、このコンタクトホールを通してシャント用配線層1
4とゲート電極5が接続される。16はシャント用配線
層14とゲート電極5とのコンタクト部である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した2
つの水平転送レジスタ2及び3を備えたCCD固体撮像
素子においては、図6に示す様に、両水平転送レジスタ
2及び3間の転送ゲート部4上に対応する部分の電極部
8及び9に、コンタクトホール15によって線幅の細い
部分17が存在することになる。この場合、コンタクト
ホール15は、隣り合う2つの転送電極7A及び7Bに
跨がって形成されるため、各転送電極の二層の電極部
8,9のいずれか一方で線幅の細い部分17が形成され
る。
つの水平転送レジスタ2及び3を備えたCCD固体撮像
素子においては、図6に示す様に、両水平転送レジスタ
2及び3間の転送ゲート部4上に対応する部分の電極部
8及び9に、コンタクトホール15によって線幅の細い
部分17が存在することになる。この場合、コンタクト
ホール15は、隣り合う2つの転送電極7A及び7Bに
跨がって形成されるため、各転送電極の二層の電極部
8,9のいずれか一方で線幅の細い部分17が形成され
る。
【0010】転送ゲート部4でのコンタクト部16は高
速転送を必要とする大型の高品位CCD固体撮像素子な
どでは不可欠の部分である。
速転送を必要とする大型の高品位CCD固体撮像素子な
どでは不可欠の部分である。
【0011】コンタクト部16によって転送電極7〔7
A,7B〕に線幅の細い部分17があると、水平転送レ
ジスタ2及び3を構成する転送電極、即ち、2層の電極
部8及び9の接続を周辺配線層11,12でとり、また
電極部8,9の膜厚を薄くした場合、細い部分17での
抵抗が増加する。この抵抗増加で周辺配線層11,12
を通じて第1の水平転送レジスタに与えられるクロック
パルスΦH1 ,ΦH2に伝播遅延が生じ、高速転送を必
要とするCCD固体撮像素子において転送効率が悪くな
る等の不都合が生ずる。
A,7B〕に線幅の細い部分17があると、水平転送レ
ジスタ2及び3を構成する転送電極、即ち、2層の電極
部8及び9の接続を周辺配線層11,12でとり、また
電極部8,9の膜厚を薄くした場合、細い部分17での
抵抗が増加する。この抵抗増加で周辺配線層11,12
を通じて第1の水平転送レジスタに与えられるクロック
パルスΦH1 ,ΦH2に伝播遅延が生じ、高速転送を必
要とするCCD固体撮像素子において転送効率が悪くな
る等の不都合が生ずる。
【0012】また、電極部8,9を薄くした場合、細い
部分17があると、加工時にその部分17で断線が起こ
りやすい。一例として、通常、電極材料となる多結晶シ
リコンでは、酸化による断線があげられる。
部分17があると、加工時にその部分17で断線が起こ
りやすい。一例として、通常、電極材料となる多結晶シ
リコンでは、酸化による断線があげられる。
【0013】このように、水平転送レジスタの各転送電
極7〔7A,7B〕を構成する2層の電極部8,9のう
ち、一方の層で断線が生じたときには、周辺配線層1
1,12で接続をとる従来構造では、断線部より先の部
分で転送電極を構成する2層の電極部8,9に同じ電圧
を与えることができなくなり、CCD固体撮像素子が動
作しなくなる。
極7〔7A,7B〕を構成する2層の電極部8,9のう
ち、一方の層で断線が生じたときには、周辺配線層1
1,12で接続をとる従来構造では、断線部より先の部
分で転送電極を構成する2層の電極部8,9に同じ電圧
を与えることができなくなり、CCD固体撮像素子が動
作しなくなる。
【0014】この理由から、電極部8,9を薄くするこ
とができず、CCD固体撮像素子の上部構造の段差、即
ち受光部と転送レジスタ間の段差が大きくなっていた。
とができず、CCD固体撮像素子の上部構造の段差、即
ち受光部と転送レジスタ間の段差が大きくなっていた。
【0015】本発明は、上述の点に鑑み、水平転送レジ
スタにおける高速転送に支障がなく、且つ転送電極の薄
膜化を可能にした固体撮像素子を提供するものである
スタにおける高速転送に支障がなく、且つ転送電極の薄
膜化を可能にした固体撮像素子を提供するものである
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像素
子は、夫々隣り合う2つの電極部31及び32を同電位
とする転送電極33が複数配列されてなる2つ以上の複
数の水平転送レジスタ27A及び27Bと、水平転送レ
ジスタ27A及び27B間に設けられた電荷振り分け用
の転送ゲート部28を備え、転送ゲート部28を挟んで
一方の側において転送電極33に駆動電圧を印加するた
めの配線層35,36を接続し、他方の側において2つ
の電極部31及び32を互に接続して構成する。
子は、夫々隣り合う2つの電極部31及び32を同電位
とする転送電極33が複数配列されてなる2つ以上の複
数の水平転送レジスタ27A及び27Bと、水平転送レ
ジスタ27A及び27B間に設けられた電荷振り分け用
の転送ゲート部28を備え、転送ゲート部28を挟んで
一方の側において転送電極33に駆動電圧を印加するた
めの配線層35,36を接続し、他方の側において2つ
の電極部31及び32を互に接続して構成する。
【0017】
【作用】本発明においては、複数の水平転送レジスタ2
7A及び27Bを有する固体撮像素子において、その水
平転送レジスタ27A及び27B間の転送ゲート部28
を挟んで一方の側において転送電極33に配線層35,
36を接続し、他方の側において2つの電極部31及び
32を互に接続することにより、各水平転送レジスタ2
7A及び27Bの転送電極33に伝播遅延なく駆動電圧
を印加することができる。
7A及び27Bを有する固体撮像素子において、その水
平転送レジスタ27A及び27B間の転送ゲート部28
を挟んで一方の側において転送電極33に配線層35,
36を接続し、他方の側において2つの電極部31及び
32を互に接続することにより、各水平転送レジスタ2
7A及び27Bの転送電極33に伝播遅延なく駆動電圧
を印加することができる。
【0018】また、電極部31及び32の薄膜化が可能
となり、固体撮像素子の上部構造の段差を低くすること
が可能となる。
となり、固体撮像素子の上部構造の段差を低くすること
が可能となる。
【0019】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の固体撮像素子
の実施例を説明する。
の実施例を説明する。
【0020】図1及び図2は、本発明を画素数の多いF
IT型CCD固体撮像素子に適用した場合である。本例
に係るFIT型CCD固体撮像素子21は、図1に示す
様に、画素となる複数の受光部22がマトリックス状に
配列され、各受光部列の一側にCCD構造の垂直転送レ
ジスタ23が設けられた撮像部24と、撮像部24の垂
直転送レジスタ23に対応するように複数のCCD構造
の垂直転送レジスタ25を有してなる蓄積部26と、C
CD構造の2つの水平転送レジスタ27〔27A,27
B〕とを備えて成る。撮像部24は4相のクロックパル
スΦIM1 〜ΦIM4 で駆動され、蓄積部26は4相の
クロックパルスΦST1 〜ΦST4 で駆動され、水平駆
動レジスタ27〔27A,27B〕は2相のクロックパ
ルスΦH1 ,ΦH2 で駆動される。28は第1及び第2
の水平転送レジスタ27A及び27B間に設けられた電
荷振り分け用の転送ゲート部である。
IT型CCD固体撮像素子に適用した場合である。本例
に係るFIT型CCD固体撮像素子21は、図1に示す
様に、画素となる複数の受光部22がマトリックス状に
配列され、各受光部列の一側にCCD構造の垂直転送レ
ジスタ23が設けられた撮像部24と、撮像部24の垂
直転送レジスタ23に対応するように複数のCCD構造
の垂直転送レジスタ25を有してなる蓄積部26と、C
CD構造の2つの水平転送レジスタ27〔27A,27
B〕とを備えて成る。撮像部24は4相のクロックパル
スΦIM1 〜ΦIM4 で駆動され、蓄積部26は4相の
クロックパルスΦST1 〜ΦST4 で駆動され、水平駆
動レジスタ27〔27A,27B〕は2相のクロックパ
ルスΦH1 ,ΦH2 で駆動される。28は第1及び第2
の水平転送レジスタ27A及び27B間に設けられた電
荷振り分け用の転送ゲート部である。
【0021】このCCD固体撮像素子21では、各受光
部22で光電変換された信号電荷が垂直転送レジスタ2
3に読み出された後、一旦、蓄積部26の垂直転送レジ
スタ25に高速転送されて蓄積される。次いで例えば奇
数列の垂直転送レジスタ25の信号電荷e1 が第1の水
平転送レジスタ27Aに転送され、偶数列の垂直転送レ
ジスタ25の信号電荷e2 が転送ゲート部28を通して
第2の水平転送レジスタ13に転送される。以後、信号
電荷e1 ,e2 が両水平転送レジスタ27A及び27B
内を転送し、出力側で図示せざるも撮像部24の画素の
配列順序にして出力される。
部22で光電変換された信号電荷が垂直転送レジスタ2
3に読み出された後、一旦、蓄積部26の垂直転送レジ
スタ25に高速転送されて蓄積される。次いで例えば奇
数列の垂直転送レジスタ25の信号電荷e1 が第1の水
平転送レジスタ27Aに転送され、偶数列の垂直転送レ
ジスタ25の信号電荷e2 が転送ゲート部28を通して
第2の水平転送レジスタ13に転送される。以後、信号
電荷e1 ,e2 が両水平転送レジスタ27A及び27B
内を転送し、出力側で図示せざるも撮像部24の画素の
配列順序にして出力される。
【0022】しかして、本例では、図2の拡大図で示す
様に、第1及び第2の水平転送レジスタ27A及び27
Bの転送電極33〔33A,33B〕が例えば第2層目
多結晶シリコンからなる第1電極部31と第3層目多結
晶シリコンからなる第2電極部32で形成される。即
ち、第1電極部31及び第2電極部32が電荷転送方向
に沿って交互に形成され、その隣り合う2層の電極部3
1及び32で1つの転送電極33〔33A,33B〕が
構成される。
様に、第1及び第2の水平転送レジスタ27A及び27
Bの転送電極33〔33A,33B〕が例えば第2層目
多結晶シリコンからなる第1電極部31と第3層目多結
晶シリコンからなる第2電極部32で形成される。即
ち、第1電極部31及び第2電極部32が電荷転送方向
に沿って交互に形成され、その隣り合う2層の電極部3
1及び32で1つの転送電極33〔33A,33B〕が
構成される。
【0023】2層の電極部31及び32は、第1及び第
2の水平転送レジスタ27A及び27Bに共通して形成
される。各転送電極33〔33A,32B〕の電極部3
1及び32は、第2の水平転送レジスタ27Bの外側に
まで延長され、その延長端において、1つ置きの転送電
極33Aの電極部31及び32が第1の周辺配線層35
に接続され、他の1置きの転送電極33Bの電極部31
及び32が第2の周辺配線層36に接続される。周辺配
線層35,36は例えばAl等の金属配線層で形成され
る。
2の水平転送レジスタ27A及び27Bに共通して形成
される。各転送電極33〔33A,32B〕の電極部3
1及び32は、第2の水平転送レジスタ27Bの外側に
まで延長され、その延長端において、1つ置きの転送電
極33Aの電極部31及び32が第1の周辺配線層35
に接続され、他の1置きの転送電極33Bの電極部31
及び32が第2の周辺配線層36に接続される。周辺配
線層35,36は例えばAl等の金属配線層で形成され
る。
【0024】この周辺配線層35及び36を通じて夫々
の転送電極33A及び33Bに2相のクロックパルスΦ
H1 及びΦH2 が印加される。37は、電極部31,3
2と周辺配線層35,36とを電気的に接続するコンタ
クト部である。
の転送電極33A及び33Bに2相のクロックパルスΦ
H1 及びΦH2 が印加される。37は、電極部31,3
2と周辺配線層35,36とを電気的に接続するコンタ
クト部である。
【0025】第1及び第2の水平転送レジスタ27A及
び27B間に設けられた電荷振り分け用の転送ゲート部
28では、そのゲート電極39が例えば第1層目多結晶
シリコンで形成され、更に、高速転送を必要とするた
め、ゲート電極39上に低抵抗導電材(例えばAl等の
金属)からなるシャント用配線層40が接続される。シ
ャント用配線層40は、転送電極33を構成する2層の
電極部31及び32の上層に之等を横切るように絶縁膜
を介して形成され、適当箇所(例えは転送電極の1ビッ
ト毎)において両電極部31及び32に跨がるようなコ
ンタクトホール41が形成され、このコンタクトホール
41を通してシャント用配線層40がゲート電極39に
接続される。42はシャント用配線層40とゲート電極
39とのコンタクト部である。
び27B間に設けられた電荷振り分け用の転送ゲート部
28では、そのゲート電極39が例えば第1層目多結晶
シリコンで形成され、更に、高速転送を必要とするた
め、ゲート電極39上に低抵抗導電材(例えばAl等の
金属)からなるシャント用配線層40が接続される。シ
ャント用配線層40は、転送電極33を構成する2層の
電極部31及び32の上層に之等を横切るように絶縁膜
を介して形成され、適当箇所(例えは転送電極の1ビッ
ト毎)において両電極部31及び32に跨がるようなコ
ンタクトホール41が形成され、このコンタクトホール
41を通してシャント用配線層40がゲート電極39に
接続される。42はシャント用配線層40とゲート電極
39とのコンタクト部である。
【0026】そして、本例では、特に振り分け用の転送
ゲート部28を境に周辺配線層35,36とは反対側、
従って垂直転送レジスタ25に近い側の第1の水平転送
レジスタ27A上において、各転送電極33を構成する
互に隣り合う2層の電極部31及び32を電気的に接続
する。
ゲート部28を境に周辺配線層35,36とは反対側、
従って垂直転送レジスタ25に近い側の第1の水平転送
レジスタ27A上において、各転送電極33を構成する
互に隣り合う2層の電極部31及び32を電気的に接続
する。
【0027】即ち、各転送電極33では、コンタクトホ
ール41によって2層の電極部31及び32のうちのい
ずれか一方が線幅の細い部分44を有しているため、線
幅の細い部分44を有する電極部31又は32と、線幅
の細い部分がない電極部32又は31との間で接続され
る。45は、2層の電極部31及び32間を接続するコ
ンタクト部ある。なお、図2において、46は垂直転送
レジスタ25の最終段に設けられた転送ゲート部であ
る。
ール41によって2層の電極部31及び32のうちのい
ずれか一方が線幅の細い部分44を有しているため、線
幅の細い部分44を有する電極部31又は32と、線幅
の細い部分がない電極部32又は31との間で接続され
る。45は、2層の電極部31及び32間を接続するコ
ンタクト部ある。なお、図2において、46は垂直転送
レジスタ25の最終段に設けられた転送ゲート部であ
る。
【0028】水平転送レジスタの転送電極33〔33
A,33B〕を構成する2層の電極部31及び32の接
続方法の具体例を図3及び図4に示す。図3A及びBの
方法は、半導体基板51の主面にゲート絶縁膜52を介
して第2層目多結晶シリコンからなる第1電極部31を
形成し、絶縁膜53を形成した後、第1電極部31上の
絶縁膜53にコンタクトホール54を形成し、このコン
タクトホール54を通じて第1電極部31と接続するよ
うに、第3層目多結晶シリコンからなる第2電極部32
を形成する。
A,33B〕を構成する2層の電極部31及び32の接
続方法の具体例を図3及び図4に示す。図3A及びBの
方法は、半導体基板51の主面にゲート絶縁膜52を介
して第2層目多結晶シリコンからなる第1電極部31を
形成し、絶縁膜53を形成した後、第1電極部31上の
絶縁膜53にコンタクトホール54を形成し、このコン
タクトホール54を通じて第1電極部31と接続するよ
うに、第3層目多結晶シリコンからなる第2電極部32
を形成する。
【0029】図4A及びBの方法は、半導体基板51の
主面にゲート絶縁膜52を介して第2層目多結晶シリコ
ンからなる第1電極部31及び第3層目多結晶シリコン
からなる第2電極部32を形成して後、絶縁膜53にコ
ンタクトホール54を形成し、コンタクトホール54を
通じて第1電極部31及び第2電極部32に接続するよ
うに多結晶シリコン又は金属層等による導電層56を形
成する。
主面にゲート絶縁膜52を介して第2層目多結晶シリコ
ンからなる第1電極部31及び第3層目多結晶シリコン
からなる第2電極部32を形成して後、絶縁膜53にコ
ンタクトホール54を形成し、コンタクトホール54を
通じて第1電極部31及び第2電極部32に接続するよ
うに多結晶シリコン又は金属層等による導電層56を形
成する。
【0030】次に、本実施例を実現するための上部構造
の製法の一例を示す。ここでは、図3の接続方法を用い
た場合である。第1層目多結晶シリコンにより垂直転送
レジスタ23,25の1の転送電極、及び水平転送レジ
スタにおける振り分け用の転送ゲート部のゲート電極3
9を形成する。
の製法の一例を示す。ここでは、図3の接続方法を用い
た場合である。第1層目多結晶シリコンにより垂直転送
レジスタ23,25の1の転送電極、及び水平転送レジ
スタにおける振り分け用の転送ゲート部のゲート電極3
9を形成する。
【0031】次に、第2層目多結晶シリコンで垂直転送
レジスタ23,25の他の転送電極、及び水平転送レジ
スタ27〔27A,27B〕の第1電極部31を形成す
る。
レジスタ23,25の他の転送電極、及び水平転送レジ
スタ27〔27A,27B〕の第1電極部31を形成す
る。
【0032】次に水平転送レジスタ27〔27A,27
B〕において、その第1電極部31をマスクにセルファ
ラインで半導体基体51にイオン注入を行う。これは水
平転送レジスタ27〔27A,27B〕の1つの転送電
極33下でポテンシャル段差を形成するためである。
B〕において、その第1電極部31をマスクにセルファ
ラインで半導体基体51にイオン注入を行う。これは水
平転送レジスタ27〔27A,27B〕の1つの転送電
極33下でポテンシャル段差を形成するためである。
【0033】次に、水平転送レジスタ27〔27A,2
7B〕における第1電極部31上の絶縁膜53にコンタ
クトホール54を形成し、同時に垂直転送レジスタ2
3,25における第1層目の転送電極及び第2層目の転
送電極上の絶縁膜にシャント配線用のコンタクトホール
を形成する。
7B〕における第1電極部31上の絶縁膜53にコンタ
クトホール54を形成し、同時に垂直転送レジスタ2
3,25における第1層目の転送電極及び第2層目の転
送電極上の絶縁膜にシャント配線用のコンタクトホール
を形成する。
【0034】次に、第3層目多結晶シリコンにより、水
平転送レジスタ27〔27A,27B〕における第2電
極部32を形成すると共に、垂直転送レジスタ23,2
5上にバッファ層を形成する。この第3層目多結晶シリ
コンは膜厚が薄く形成される。この工程で水平転送レジ
スタ27〔27A,27B〕側では、第1電極部31と
第2電極部32が図3のように接続され、垂直転送レジ
スタ23,25側ではバッファ層と各対応する転送電極
とが接続される。
平転送レジスタ27〔27A,27B〕における第2電
極部32を形成すると共に、垂直転送レジスタ23,2
5上にバッファ層を形成する。この第3層目多結晶シリ
コンは膜厚が薄く形成される。この工程で水平転送レジ
スタ27〔27A,27B〕側では、第1電極部31と
第2電極部32が図3のように接続され、垂直転送レジ
スタ23,25側ではバッファ層と各対応する転送電極
とが接続される。
【0035】しかる後、垂直転送レジスタ23,25上
のシャント用金属配線、水平転送レジスタ27〔27
A,27B〕の外側の周辺配線層35,36、さらに保
護膜等を形成する。
のシャント用金属配線、水平転送レジスタ27〔27
A,27B〕の外側の周辺配線層35,36、さらに保
護膜等を形成する。
【0036】上述の実施例によれば、2つの水平転送レ
ジスタ27A及び27Bにおいて、その各転送電極33
を形成する2層の電極31及び32が、外側の周辺配線
層35,36に接続されると共に、第1の水平転送レジ
スタ27A上でもコンタクト部45を介して互に電気的
に接続されることにより、周辺配線層35,36を通じ
て与えられる2相クロックパルスΦH1 ,ΦH2 を伝播
遅延なく第1、第2の水平転送レジスタ27A,27B
の転送電極33A,33Bに印加することができる。
ジスタ27A及び27Bにおいて、その各転送電極33
を形成する2層の電極31及び32が、外側の周辺配線
層35,36に接続されると共に、第1の水平転送レジ
スタ27A上でもコンタクト部45を介して互に電気的
に接続されることにより、周辺配線層35,36を通じ
て与えられる2相クロックパルスΦH1 ,ΦH2 を伝播
遅延なく第1、第2の水平転送レジスタ27A,27B
の転送電極33A,33Bに印加することができる。
【0037】即ち、振り分け用転送ゲート部28のゲー
ト電極39とシャント用配線層40とを接続するために
電極部31,32にコンタクトホール41を形成するこ
とによって、転送電極33を構成する2層の電極部31
及び32の内の一方の電極部31又は32の線幅の細い
部分44が生じ、その付近の抵抗が高くなっている場合
でも、他方の電極部32又は31が一種のシャント配線
となり、第1の水平転送レジスタ27Aの例えば転送電
極33Aでは第1電極部31及びコンタクト部45を通
じて第2電極部32にクロックパルスΦH1 が印加され
るようになる。従って、第1、第2の水平転送レジスタ
27A,27BへのクロックパルスΦH 1 ,ΦH2 の伝
播遅延はなくなり、第1及び第2の水平転送レジスタ2
7A及び27B間の高速転送に支障を来さない。
ト電極39とシャント用配線層40とを接続するために
電極部31,32にコンタクトホール41を形成するこ
とによって、転送電極33を構成する2層の電極部31
及び32の内の一方の電極部31又は32の線幅の細い
部分44が生じ、その付近の抵抗が高くなっている場合
でも、他方の電極部32又は31が一種のシャント配線
となり、第1の水平転送レジスタ27Aの例えば転送電
極33Aでは第1電極部31及びコンタクト部45を通
じて第2電極部32にクロックパルスΦH1 が印加され
るようになる。従って、第1、第2の水平転送レジスタ
27A,27BへのクロックパルスΦH 1 ,ΦH2 の伝
播遅延はなくなり、第1及び第2の水平転送レジスタ2
7A及び27B間の高速転送に支障を来さない。
【0038】最悪の場合に線幅の細い部分44が断線さ
れても、第1の水平転送レジスタ27Aでの2層の電極
31及び32はコンタクト部45を介して電気的に接続
されているので問題ない。
れても、第1の水平転送レジスタ27Aでの2層の電極
31及び32はコンタクト部45を介して電気的に接続
されているので問題ない。
【0039】したがって、水平転送レジスタ27〔27
A,27B〕の転送電極33〔33A,33B〕を構成
する2層の電極部31及び32のうち、一方の電極部、
例えば上層の電極部32(即ち第3層目多結晶シリコ
ン)の膜厚を薄くすることができる。
A,27B〕の転送電極33〔33A,33B〕を構成
する2層の電極部31及び32のうち、一方の電極部、
例えば上層の電極部32(即ち第3層目多結晶シリコ
ン)の膜厚を薄くすることができる。
【0040】そして、この第3層目多結晶シリコンを用
いて、垂直転送レジスタ23,25の転送電極とシャン
ト用金属配線間のバッファ層を形成すれば、受光部22
と垂直転送レジスタ23と段差を低くすることができ
る。これは、受光部22に入射する光のけられを少なく
し、オンチップマイクレンズによる受光部22への集光
を良くする等、センサ特性を良好にすると共に、製造時
の加工精度の向上を図ることができる。
いて、垂直転送レジスタ23,25の転送電極とシャン
ト用金属配線間のバッファ層を形成すれば、受光部22
と垂直転送レジスタ23と段差を低くすることができ
る。これは、受光部22に入射する光のけられを少なく
し、オンチップマイクレンズによる受光部22への集光
を良くする等、センサ特性を良好にすると共に、製造時
の加工精度の向上を図ることができる。
【0041】図5は、3つの水平転送レジスタ27〔2
7A,27B〕を備えたCCD固体撮像素子に適用した
他の実施例である。なお、図2と対応する部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。
7A,27B〕を備えたCCD固体撮像素子に適用した
他の実施例である。なお、図2と対応する部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。
【0042】本例においては、平行する第1、第2及び
第2の水平転送レジスタ27〔27A,27B及び27
C〕が配列されると共に、各水平転送レジスタ間に電荷
振り分け用の転送ゲート部28〔28A,28B〕が設
けられる。転送電極33〔33A,33B〕を構成する
2層の電極部31及び32は第1、第2及び第2の水平
転送レジスタ27A,27B及び27Cに共通に形成さ
れ、その第3の水平転送レジスタ27Cの外側において
周辺配線層35,36に接続される。また、転送ゲート
部28A,28Bのゲート電極39とシャント配線層4
0とがコンタクトホール41を通じて電気的に接続され
る。そして、第1及び第2の水平転送レジスタ27A及
び27B上で各転送電極33〔33A,33B〕を構成
する2層の電極部31及び32がコンタクト部45を介
して電気的に接続される。
第2の水平転送レジスタ27〔27A,27B及び27
C〕が配列されると共に、各水平転送レジスタ間に電荷
振り分け用の転送ゲート部28〔28A,28B〕が設
けられる。転送電極33〔33A,33B〕を構成する
2層の電極部31及び32は第1、第2及び第2の水平
転送レジスタ27A,27B及び27Cに共通に形成さ
れ、その第3の水平転送レジスタ27Cの外側において
周辺配線層35,36に接続される。また、転送ゲート
部28A,28Bのゲート電極39とシャント配線層4
0とがコンタクトホール41を通じて電気的に接続され
る。そして、第1及び第2の水平転送レジスタ27A及
び27B上で各転送電極33〔33A,33B〕を構成
する2層の電極部31及び32がコンタクト部45を介
して電気的に接続される。
【0043】かかる実施例においても、周辺配線層3
5,36からのクロックパルスΦH1,ΦH2 が、伝播
遅延することなく各第1、第2及び第3の水平転送レジ
スタ27A,27B及び27Cに印加され、高速転送を
可能とし、また電極部31,32の薄膜化が可能となる
等、図2の例と同様な効果を奏する。
5,36からのクロックパルスΦH1,ΦH2 が、伝播
遅延することなく各第1、第2及び第3の水平転送レジ
スタ27A,27B及び27Cに印加され、高速転送を
可能とし、また電極部31,32の薄膜化が可能となる
等、図2の例と同様な効果を奏する。
【0044】尚、上例では転送ゲート部28におけるゲ
ート電極39とシャント配線層40とのコンタクト部4
2を1ビットの転送電極毎に設けたが、その他、適当な
複数箇所でコンタクトすることもできる。その場合、2
層の電極部31及び32間のコンタクト部45は全ての
転送電極33に対して行ってもよく、或はコンタクトホ
ール45によって線幅が細い部分を有する電極部間での
み行うようにしてもよい。
ート電極39とシャント配線層40とのコンタクト部4
2を1ビットの転送電極毎に設けたが、その他、適当な
複数箇所でコンタクトすることもできる。その場合、2
層の電極部31及び32間のコンタクト部45は全ての
転送電極33に対して行ってもよく、或はコンタクトホ
ール45によって線幅が細い部分を有する電極部間での
み行うようにしてもよい。
【0045】更に、本発明は、電極部31又は32に線
幅の細い部分がなく、水平転送レジスタ27が周辺配線
層35,36からの距離が大きく離れている場合におい
ても、転送ゲート部28を境に垂直転送レジスタに近い
側の水平転送レジスタ上で電極部31及び32間のコン
タクトをとることによって、伝播遅延を防止することが
できる。
幅の細い部分がなく、水平転送レジスタ27が周辺配線
層35,36からの距離が大きく離れている場合におい
ても、転送ゲート部28を境に垂直転送レジスタに近い
側の水平転送レジスタ上で電極部31及び32間のコン
タクトをとることによって、伝播遅延を防止することが
できる。
【0046】上例ではFIT型CCD固体撮像素子に適
用したが、その他、IT型CCD固体撮像素子等、複数
の水平転送レジスタを備えたCCD固体撮像素子にも適
用できる。
用したが、その他、IT型CCD固体撮像素子等、複数
の水平転送レジスタを備えたCCD固体撮像素子にも適
用できる。
【0047】
【発明の効果】本発明によれば、複数の水平転送レジス
タを備えた固体撮像素子において、周辺配線層からの駆
動電圧(クロックパルス)を各水平転送レジスタの転送
電極に伝播遅延なく印加することができ、高速転送に支
障を来すことがない。
タを備えた固体撮像素子において、周辺配線層からの駆
動電圧(クロックパルス)を各水平転送レジスタの転送
電極に伝播遅延なく印加することができ、高速転送に支
障を来すことがない。
【0048】また、転送電極を構成する電極部を薄く形
成することができるので、固体撮像素子の上部構造の高
さを低くすることができ、受光部への集光を良好にし、
且つ製造時の加工精度を上げることができる。
成することができるので、固体撮像素子の上部構造の高
さを低くすることができ、受光部への集光を良好にし、
且つ製造時の加工精度を上げることができる。
【図1】本発明に係るCCD固体撮像素子の一例を示す
全体図である。
全体図である。
【図2】本発明に係るCCD固体撮像素子の水平転送レ
ジスタ部分を示す拡大図である。
ジスタ部分を示す拡大図である。
【図3】A 本発明に係る2層の電極部の接続方法の一
例を示す平面図である。B 図3AのA−A線上の断面
図である。
例を示す平面図である。B 図3AのA−A線上の断面
図である。
【図4】A 本発明に係る2層の電極部の接続方法の他
の例を示す平面図である。B 図4のB−B線上の断面
図である。
の例を示す平面図である。B 図4のB−B線上の断面
図である。
【図5】本発明に係るCCD固体撮像素子の他の例を示
す水平転送レジスタ部分の拡大図である。
す水平転送レジスタ部分の拡大図である。
【図6】従来のCCD固体撮像素子の水平転送レジスタ
部分の拡大図である。
部分の拡大図である。
21 CCD固体撮像素子 22 受光部 23,25 垂直転送レジスタ 24 撮像部 26 蓄積部 2,3,27A,27B,27C 水平転送レジスタ 4,28,28A,28B 振り分け用の転送ゲート部 8,9,31,32 多結晶シリコンによる電極部 7A,7B,33A,33B 転送電極 11,12,35,36 周辺配線層 13,37 コンタクト部 5,39 ゲート電極 14,40 シャント配線層 15、41 コンタクトホール 16,42 コンタクト部 44 線幅の細い部分 45 コンタクト部 1,46 転送ゲート部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/335 F
Claims (1)
- 【請求項1】 夫々隣り合う2つの電極部を同電位とす
る転送電極が配列されてなる複数の水平転送レジスタ
と、 該水平転送レジスタ間に設けられた電荷振り分け用の転
送ゲート部を備え、 前記転送ゲート部を挟んで一方の側において前記転送電
極に駆動電圧を印加するための配線層が接続され、 他方の側において前記2つの電極部が互に接続されて成
ることを特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5245452A JPH07106545A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5245452A JPH07106545A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106545A true JPH07106545A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17133880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5245452A Pending JPH07106545A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106545A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100370148B1 (ko) * | 1996-11-27 | 2003-04-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | 고체촬상소자 |
| JP2005166826A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置およびこれを備えたカメラ |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP5245452A patent/JPH07106545A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100370148B1 (ko) * | 1996-11-27 | 2003-04-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | 고체촬상소자 |
| JP2005166826A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置およびこれを備えたカメラ |
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