JPH11224942A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

固体撮像装置及びその製造方法

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JPH11224942A
JPH11224942A JP10023200A JP2320098A JPH11224942A JP H11224942 A JPH11224942 A JP H11224942A JP 10023200 A JP10023200 A JP 10023200A JP 2320098 A JP2320098 A JP 2320098A JP H11224942 A JPH11224942 A JP H11224942A
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Keisuke Hatano
啓介 畑野
Yasutaka Nakashiba
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電荷転送部の転送効率を維持した状態で、出
力増幅部のゲインの向上を図る。 【解決手段】 水平電荷転送部３のゲート絶縁膜５は、
転送効率を維持するのに十分な膜厚を有し、出力増幅部
４のゲート絶縁膜１５は、出力増幅部４のゲインを向上
させる相互コンタクタンスを得るのに好ましい膜厚を有
している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、固体撮像装置及
びその製造方法に係り、詳しくは、異なる膜厚のゲート
絶縁膜を有する電荷転送部と出力増幅部とを備えてなる
固体撮像装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、固体撮像装置の代表として、
ＣＣＤ(Charge Coupled Device)が知られている。この
ＣＣＤは、共通の半導体基板に形成された、入射光を光
電変換する受光部と、この受光部により光電変換された
電荷を転送する電荷転送部と、その電荷を検出して信号
を出力する出力増幅部とを備えている。ここで、受光
部、電荷転送部及び出力増幅部は、いずれも半導体基板
上に形成されたゲート絶縁膜を構成要素として、各々が
上記のような役割を担うようになっている。
【０００３】図１４は、例えばインターライン転送方式
に用いられる従来の固体撮像装置（以下、第１の従来技
術ともいう）の概略を示す構成図で、半導体基板の受光
領域にマトリクス状に配置された複数のフォトダイオー
ドからなる受光部５１が形成され、この受光部５１には
一列ごとに垂直方向に配置されて、受光部５１から読出
した電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送部（垂直シ
フトレジスタ）５２が形成されている。また、その垂直
電荷転送部５２の下方には、垂直方向に転送されてきた
電荷を水平方向に転送する水平電荷転送部（水平シフト
レジスタ）５３が形成され、さらにこの水平電荷転送部
５３には隣接して出力増幅部５４が形成されている。
【０００４】図１５は、水平電荷転送部５３及び出力増
幅部５４を示す断面図である。水平電荷転送部５３は、
Ｐ型半導体基板５５に形成された電荷転送路となるＮ型
半導体層５６上に形成されて、ゲート絶縁膜５７を介し
て形成されたポリシリコン膜等からなる第１層目電荷転
送電極５８と、この第１層目電荷転送電極５８と酸化膜
５９を介して、かつゲート絶縁膜５７を介して形成され
たポリシリコン膜等からなる第２層目電荷転送電極６０
とを有している。ゲート絶縁膜５７は、窒化膜（Ｓｉ3
Ｎ4）６１の両面に酸化膜（ＳｉＯ2）６２、６４を形成
した多層膜から構成されている。なお、Ｐ型半導体基板
５５の別の位置には受光部が形成されているが、図示を
省略している。
【０００５】一方、出力増幅部５４は、Ｐ型半導体基板
５５の他の位置に形成されたＮ+ 型半導体領域からなる
ソース領域６５及びドレイン領域６６と、酸化膜からな
るゲート絶縁膜６７を介して形成されたポリシリコン膜
等からなるゲート電極６８とを有するＭＯＳ(Metal Oxi
de Semiconductor)型トランジスタ６９により構成され
ている。ここで、ＭＯＳ型トランジスタ６９は、インピ
ーダンス変換特性に優れたソースフォロワ接地回路で用
いられることが多い。なお、垂直電荷転送部５２におい
ても水平電荷転送部５３と略同様な構造に形成されてい
る。
【０００６】図１６乃至図２０は、第１の従来技術であ
る上記固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工程図で
ある。以下、その製造方法について工程順に説明する。
まず、図１６に示すように、あらかじめＮ型半導体層５
６を形成したＰ型半導体基板５５を用いて、水平電荷転
送部及び出力増幅部を形成すべき領域に、順次、酸化膜
６２、窒化膜６１及び酸化膜６３からなる多層膜を形成
する。これにより、水平電荷転送部５３及び出力増幅部
５４を形成する領域に各々ゲート酸化膜５７、６７を形
成する。次に、図１７に示すように、水平電荷転送部を
形成する領域のみにゲート酸化膜５７を介して、ポリシ
リコン膜等からなる第１層目電荷転送電極５８を形成す
る。次に、図１８に示すように、第１層目電荷転送電極
５８直下以外の酸化膜６３を除去した後、高温ＣＶＤ(C
hemical Vapor Deposition）法により、新たにＣＶＤ酸
化膜６４を形成する。次に、図１９に示すように、第１
層目電荷転送電極５８であるポリシリコン膜を酸化処理
してその表面部分及び側面部分に酸化膜を成長させる。
これにより第１層目電荷転送電極５８の表面部分及び側
面部分の酸化膜６４は厚く形成される。これは、第１層
目電荷転送電極５８とこの後に形成される第２層目電荷
転送電極６０との間の絶縁性を十分に確保するためであ
る。次に、図２０に示すように、全面にポリシリコン膜
を形成した後、フォトリソグラフィ法によりパターニン
グして、第２層目電荷転送電極６０及びゲート電極６８
を形成する。次に、ゲート電極６８を利用したセルフア
ライン法により、Ｎ型不純物をイオン打ち込みして、Ｎ
+ 型ソース領域６５及びドレイン領域６６を形成して、
ＭＯＳ型トランジスタ６９をする。以上の工程を経て、
第１の従来技術の固体撮像装置（図１５）が製造され
る。
【０００７】図２１は、第２の従来技術を示す断面図で
ある。この第２の従来技術が、上述の第１の従来技術の
それと大きく異なるところは、水平電荷転送部が単層の
電荷転送電極を有している点である。すなわち、同図に
示すように、水平電荷転送部５３には、ゲート絶縁膜５
７を介してポリシリコン膜等からなる電荷転送電極７０
が形成されている。なお、上記以外の点では、上述の第
１従来技術の構成と略同様であるので、図２１におい
て、図１６乃至図２０の構成部分と同一の各部には、同
一の符号を付してその説明を省略する。
【０００８】図２２及び図２３は、第２の従来技術であ
る固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工程図であ
る。まず、図２２に示すように、あらかじめＮ型半導体
層５６を形成したＰ型半導体基板５５を用いて、水平電
荷転送部及び出力増幅部を形成すべき領域に、熱酸化法
により酸化膜を形成して、各々ゲート酸化膜５７、６７
を形成する。次に、図２３に示すように、全面にポリシ
リコン膜を形成した後、フォトリソグラフィ法によりパ
ターニングして、電荷転送電極７０及びゲート電極６８
を形成する。次に、ゲート電極６８を利用したセルフア
ライン法により、Ｎ+ 型ソース領域６５及びドレイン領
域６６を形成する。以上の工程を経て、第２の従来技術
の固体撮像装置（図２１）が製造される。
【０００９】ところで、上述の第１及び第２の従来技術
（図１５び図２１）の共通の特徴として、水平電荷転送
部５３のゲート絶縁膜５７の膜厚と、出力増幅部５３の
ＭＯＳ型トランジスタ６９のゲート絶縁膜６７の膜厚と
が等しく形成されている、ことがあげられる。
【００１０】一般に、固体撮像装置の電荷転送部におい
ては、そのゲート絶縁膜５７は電荷の転送効率を維持す
る関係で十分な膜厚を有していることが必要であり、比
較的大きな膜厚が要求される。一方、出力増幅部５４に
おいては、ＭＯＳ型トランジスタのゲート絶縁膜６７は
出力増幅部５４のゲインを向上させる相互コンタクタン
スを得る関係で好ましい膜厚を有していることが必要で
あり、比較的小さな膜厚が要求される。しかしながら、
２つの要求を両立させることは不可能であり、固体撮像
装置では、電荷転送部の転送効率の維持を優先させなけ
ればならないので、ゲート絶縁膜の膜厚を比較的大きく
形成して、出力増幅部のゲインを犠牲にせざるを得なか
った。
【００１１】ここで、ゲート絶縁膜に関して、電荷転送
部のゲート絶縁膜の膜質と、出力増幅部のゲート絶縁膜
の膜質とを異ならせた固体撮像装置が、例えば特開平５
ー２０６４３８号公報に開示されている。図２４は、上
記公報記載の固体撮像装置を示す断面図で、半導体基板
７１上に形成されて、第１層目電荷転送電極７２と第２
層目電荷転送電極７３とを有する電荷転送部７４のゲー
ト絶縁膜７５は、ＭＯＮＯＳ(Metal Oxide Nitride Oxi
deSemiconductor)構造からなる酸化膜が形成されてい
る。一方、その出力増幅部７６のＭＯＳ型トランジスタ
７７のゲート絶縁膜７８は、ＭＯＳ構造からなる酸化膜
が形成されている。これにより、電荷転送部７４ではゲ
ート絶縁膜７５の膜厚の均一化を図り、また、出力増幅
部７６ではゲート絶縁膜７８でのトラップの影響を防止
してＶTHの安定化を図っている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同公報
に記載の従来技術では、電荷転送部及び出力増幅部に形
成するゲート絶縁膜の膜質を各々所期の目的が得られる
ように異ならせているだけなので、電荷転送部の転送効
率の維持及び出力増幅部のゲインの向上を図るのが困難
になる、という問題がある。すなわち、同公報に記載の
従来技術においては、電荷転送部では膜厚の均一なゲー
ト酸化膜を、出力増幅部ではＶTHの安定なゲート酸化膜
を得ることを目的としているために、両部のゲート酸化
膜の膜厚の相対的な関係については考慮されていない。
【００１３】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、電荷転送部の転送効率の維持及び出力増幅部の
ゲインの向上を図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している。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、入射光を受光部により光電
変換した電荷を転送する電荷転送部と、上記電荷を検出
して信号を出力する出力増幅部とを備えてなる固体撮像
装置であって、上記電荷転送部の第１のゲート絶縁膜
は、転送効率を維持するのに十分な膜厚を有する一方、
上記出力増幅部の第２のゲート絶縁膜は、上記出力増幅
部のゲインを向上させる相互コンタクタンスを得るのに
好ましい膜厚を有していることを特徴としている。
【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の固
体撮像装置に係り、上記出力増幅部が、ＭＩＳ型トラン
ジスタにより構成されていることを特徴としている。
【００１６】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の固体撮像装置に係り、上記第１の絶縁膜の膜
厚と前記第２の絶縁膜の膜厚とが異なっていることを特
徴としている。
【００１７】また、請求項４記載の発明は、請求項１乃
至３のいずれか１に記載の固体撮像装置に係り、上記第
１の絶縁膜の膜厚は、上記第２の絶縁膜の膜厚よりも大
きいことを特徴としている。
【００１８】また、請求項５記載の発明は、請求項１乃
至４のいずれか１に記載の固体撮像装置に係り、上記第
１の絶縁膜が、窒化膜の両面に酸化膜を形成した多層膜
からなり、前記第２の絶縁膜は、酸化膜からなることを
特徴としている。また、請求項６記載の発明は、請求項
１乃至４のいずれか１に記載の固体撮像装置に係り、上
記第１の絶縁膜は、熱酸化膜とＣＶＤ酸化膜とを含む多
層膜からなり、上記第２の絶縁膜は、熱酸化膜又はＣＶ
Ｄ酸化膜からなることを特徴としている。
【００１９】また、請求項７記載の発明は、請求項１乃
至４のいずれか１に記載の固体撮像装置に係り、上記第
１の絶縁膜及び第２の絶縁膜は、単一膜からなることを
特徴としている。
【００２０】また、請求項８記載の発明は、請求項５記
載の固体撮像装置を製造するための方法に係り、半導体
基板上の電荷転送部及び出力増幅部を形成する領域に、
順次に、熱酸化膜、窒化膜及びＣＶＤ酸化膜を積層した
多層膜を形成する絶縁膜形成工程と、上記電荷転送部を
形成する領域に第１層目電荷転送電極を形成する第１層
目電荷転送電極形成工程と、上記第１層目電荷転送電極
直下以外のＣＶＤ酸化膜を除去した後、新たにＣＶＤ酸
化膜を形成する酸化膜形成工程と、上記第１層目電荷転
送電極を酸化処理して上記ＣＶＤ酸化膜の膜厚を増加さ
せる酸化工程と、上記出力増幅部を形成する領域の前記
絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、上記出力増幅部を
形成する領域にゲート絶縁膜となる酸化膜を形成すると
同時に、上記電荷転送部を形成する領域の前記ＣＶＤ酸
化膜の膜厚を増加させる第２酸化工程と、上記電荷転送
部を形成する領域に前記多層膜及び前記ＣＶＤ酸化膜を
介して第２層目電荷転送電極を形成すると同時に、上記
出力増幅部を形成する領域にゲート電極を形成する電極
形成工程とを含むことを特徴としている。
【００２１】また、請求項９記載の発明は、請求項７記
載の固体撮像装置を製造するための方法に係り、半導体
基板上の電荷転送部及び出力増幅部を形成する領域に、
単一膜からなる絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、上
記出力増幅部を形成する領域の上記絶縁膜を除去する絶
縁膜除去工程と、上記出力増幅部を形成する領域にゲー
ト絶縁膜となる酸化膜を形成すると同時に、上記電荷転
送部を形成する領域の上記単一膜の膜厚を増加させる酸
化工程と、上記電荷転送部を形成する領域に上記単一膜
を介して電荷転送電極を形成すると同時に、上記出力増
幅部を形成する領域にゲート電極を形成する電極形成工
程とを含むことを特徴としている。
【００２２】また、請求項１０記載の発明は、請求項８
又は９記載の固体撮像装置を製造するための方法に係
り、上記出力増幅部を形成する領域に上記ゲート電極を
利用したセルフアライン法によりソース領域及びドレイ
ン領域を形成するＭＩＳ型トランジスタ形成工程とを含
むことを特徴としている。
【００２３】また、請求項１１記載の発明は、請求項８
又は９記載の固体撮像装置を製造するための方法に係
り、上記第１層目電荷転送電極及び上記第２層目電荷転
送電極又は上記電荷転送電極の材料として、ポリシリコ
ン膜を用いることを特徴としている。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第１実施例 図１は、この発明の第１実施例である固体撮像装置を示
す断面図、また、図２乃至図８は、同固体撮像装置の製
造方法を工程順に示す工程図である。この例の固体撮像
装置は、同図に示すように、例えばＰ型の単結晶シリコ
ンからなる半導体基板１に電荷転送路となるＮ型半導体
層２が形成され、半導体基板１には水平電荷転送部３及
び出力増幅部４が形成されている。水平電荷転送部３
は、膜厚が略８５０オンク゛ストロームのゲート絶縁膜５を介し
て形成されたポリシリコン膜等からなる第１層目電荷転
送電極６と、この第１層目電荷転送電極６と膜厚が略２
０００オンク゛ストロームの酸化膜７を介して、かつゲート絶縁
膜５を介して形成されたポリシリコン膜等からなる第２
層目電荷転送電極８とを有している。ゲート絶縁膜５
は、膜厚が略５００オンク゛ストロームの熱酸化膜９、膜厚が略
２００オンク゛ストロームの窒化膜１０及び膜厚が略１５０オンク゛ス
トロームのＣＶＤ酸化膜７，１１が積層された多層膜から構
成されている。これにより、ゲート絶縁膜５は、水平電
荷転送部３の転送効率を維持するのに十分な膜厚を有す
るように図られている。なお、Ｐ型半導体基板１の別の
位置には受光部が形成されているが、図示を省略してい
る。
【００２５】第１層目電荷転送部６を覆っている酸化膜
７の表面部分及び側面部分は、厚く形成されて、第２層
目電荷転送部８との間の絶縁性を十分に確保するように
図られている。この酸化膜７は、第１層目電荷転送部６
の表面部分及び側面部分に形成されたＣＶＤ酸化膜が、
この後に行われる第１層目電荷転送電極６であるポリシ
リコン膜の酸化処理により厚く形成されている。
【００２６】一方、出力増幅部４は、Ｐ型半導体基板１
の他の位置に形成されたＮ+ 型半導体領域からなるソー
ス領域１３及びドレイン領域１４と、膜厚が略４００オン
ク゛ストロームのゲート絶縁膜（酸化膜）１５を介して形成さ
れたポリシリコン膜等のゲート電極１６とを有するＭＯ
Ｓ型トランジスタ１７により構成されている。これによ
り、ゲート絶縁膜１５は、出力増幅部１２のゲインを向
上させる相互コンタクタンスを得るのに好ましい膜厚を
有するように図られている。なお、垂直電荷転送部にお
いても水平電荷転送部３と略同様な構造に形成されてい
る。
【００２７】次に、図２乃至図７を参照して、この例の
固体撮像装置の製造方法について工程順に説明する。ま
ず、図２に示すように、あらかじめＮ型半導体層２を形
成したＰ型半導体基板１を用いて、水平電荷転送部３及
び出力増幅４部を形成する領域に、順次に、熱酸化法に
より膜厚が略５００オンク゛ストロームの熱酸化膜９、ＣＶＤ法
により膜厚が略２００オンク゛ストロームの窒化膜１０及びＣＶ
Ｄ法により膜厚が略１５０オンク゛ストロームのＣＶＤ酸化膜１
１を形成する。これにより、水平電荷転送部３に膜厚が
略８５０オンク゛ストロームのゲート絶縁膜５が形成される。こ
のとき、出力増幅部１２にも熱酸化膜９、窒化膜１０及
びＣＶＤ酸化膜１１が形成される。
【００２８】次に、図３に示すように、ＣＶＤ法により
全面にポリシリコン膜を形成した後、フォトリソグラフ
ィ法によりパターニングして、水平電荷転送部３に第１
層目電荷転送電極６を形成する。
【００２９】次に、図４に示すように、第１層目電荷転
送電極６直下以外の高温ＣＶＤ酸化膜１１を除去した
後、高温ＣＶＤ(温度略８２０℃）法により、新たに膜
厚が１５０オンク゛ストロームの酸化膜７を形成する。高温ＣＶ
Ｄ法によれば緻密な酸化膜を形成することができる。
【００３０】次に、図５に示すように、第１層目電荷転
送電極６であるポリシリコン膜を酸化処理してその表面
部分及び側面部分に酸化膜を成長させる。これにより第
１層目電荷転送電極６の表面部分及び側面部分における
酸化膜７は、増速酸化されるようになるので、膜厚が略
２０００オンク゛ストロームに増加される。これは、第１層目電
荷転送電極６とこの後に形成される第２層目電荷転送電
極８との間の絶縁性を十分に確保するためである。
【００３１】次に、図６に示すように、水平電荷転送部
３を形成する領域にフォトレジストを塗布してフォトレ
ジスト膜１８を形成した後、このフォトレジスト膜１８
をマスクとして、出力増幅部１２を形成する領域の熱酸
化膜９、窒化膜１０及びＣＶＤ酸化膜１１をエッチング
により除去する。
【００３２】次に、図７に示すように、フォトレジスト
膜１８を除去した後、熱酸化法により、出力増幅部４に
膜厚略４００オンク゛ストロームのゲート絶縁膜（熱酸化膜）１
５を形成する。これにより、ゲート絶縁膜１５は、出力
増幅部１２のゲインを向上させる相互コンタクタンスを
得るのに好ましい膜厚を有するように形成される。その
熱酸化のとき同時に、水平電荷転送部３の第１層目電荷
転送電極６がさらに酸化されるようになるので、その酸
化膜７の膜厚は略２５００オンク゛ストロームに増加する。これ
によって、第１層目電荷転送電極６と第２層目電荷転送
電極８との間の絶縁性をさらに十分なものとすることが
できる。
【００３３】次に、図８に示すように、ＣＶＤ法により
全面にポリシリコン膜を形成した後、フォトリソグラフ
ィ法によりパターニングして、水平電荷転送部３に第２
層目電荷転送電極８を形成すると共に、出力増幅部４に
ゲート電極１６を形成する。次に、ゲート電極１６を利
用したセルフアライン法により、Ｎ型不純物をイオン打
ち込みして、Ｎ+ 型ソース領域１３及びドレイン領域１
４を形成して、ＭＯＳ型トランジスタ１７を形成する。
このようにして、図１の固体撮像装置が製造される。
【００３４】このように、この実施例の構成によれば、
水平電荷転送部３のゲート絶縁膜５は、転送効率を維持
するのに十分な膜厚を有し、出力増幅部４のゲート絶縁
膜１５は、出力増幅部１２のゲインを向上させる相互コ
ンタクタンスを得るのに好ましい膜厚を有しているの
で、電荷転送部の転送効率の維持及び出力増幅部のゲイ
ンの向上を図ることができる。
【００３５】◇第２実施例 図９は、この発明の第２実施例である固体撮像装置を示
す断面図、また、図１０乃至図１３は、同固体撮像装置
の製造方法を工程順に示す工程図である。この第２実施
例の半導体装置の製造方法の構成が、上述の第１実施例
のそれと大きく異なるところは、水平電荷転送部３ａ
を、各々単層の電荷転送電極１９及びゲート絶縁膜５ａ
で構成するようにした点である。
【００３６】すなわち、同図に示すように、水平電荷転
送部３ａには、ゲート絶縁膜５ａを介してポリシリコン
膜等からなる電荷転送電極１９が形成されている。な
お、上記以外の点では、上述の従来例と略同様であるの
で、図９において、それと同一の各部には、同一の符号
を付してその説明を省略する。
【００３７】次に、図１０乃至図１３を参照して、この
例の固体撮像装置の製造方法について工程順に説明す
る。まず、図１０に示すように、あらかじめＮ型半導体
層２を形成したＰ型半導体基板１を用いて、水平電荷転
送部３ａ及び出力増幅部４を形成する領域に、順次に、
熱酸化法により膜厚が略５００オンク゛ストロームの熱酸化膜９
を形成する。
【００３８】次に、図１１に示すように、水平電荷転送
部３ａを形成する領域にフォトレジスト１８を塗布した
後、このフォトレジスト１８をマスクとして、出力増幅
部４を形成する領域の熱酸化膜９をエッチングにより除
去する。
【００３９】次に、図１２に示すように、フォトレジス
ト１８を除去した後、熱酸化法により出力増幅部４に膜
厚が略４００オンク゛ストロームのゲート絶縁膜１５を形成す
る。これにより、ゲート絶縁膜１５は、出力増幅部４の
ゲインを向上させる相互コンタクタンスを得るのに好ま
しい膜厚を有するように形成される。また、この熱酸化
のとき、同時に、酸化膜９の膜厚は、略１７００オンク゛スト
ロームに増加して水平電荷転送部のゲート絶縁膜５ａとな
る。これにより、ゲート絶縁膜５ａは、転送効率を維持
するのに十分な膜厚を有するように形成される。
【００４０】次に、図１３に示すように、ＣＶＤ法によ
り全面にポリシリコン膜を形成した後、フォトリソグラ
フィ法によりパターニングして、水平電荷転送部３ａに
電荷転送電極１９を形成すると共に、出力増幅部４にゲ
ート電極１６を形成する。次に、ゲート電極１６を利用
したセルフアライン法により、Ｎ型不純物をイオン打ち
込みして、Ｎ+ 型ソース領域１３及びドレイン領域１４
を形成して、ＭＯＳ型トランジスタ１７を形成する。以
上によって、図９の半導体装置が製造される。
【００４１】このように、この例の構成によっても、第
１実施例において述べたのと略同様の効果を得ることが
できる。加えて、この実施例によれば、単層の電荷転送
電極１９を有しているので、構造が簡単なので、製造プ
ロセスを簡略化できる。
【００４２】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、電荷転送
電極の数は、１つ又は２つに限らずに、３つ以上設けて
も良い。また、各ゲート絶縁膜の膜厚は、必要に応じて
変更できる。また、半導体基板の導電型は反対のものを
用いても良い。また、上述の実施例では、出力増幅部の
ゲート絶縁膜として、熱酸化膜を用いたが、これに限ら
ず、緻密性に優れたＣＶＤ酸化膜を用いても良い。ま
た、出力増幅部４は、ＭＩＳ(Metal Insulator Semicon
ductor)型トランジスタ構造である限り、ＭＯＳ構造に
限らず、例えばＭＯＮＯＳ構造等でも良い。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、電荷転送部のゲート絶縁膜は、転送効率を維持
するのに十分な膜厚を有し、出力増幅部のゲート絶縁膜
は、出力増幅部のゲインを向上させる相互コンタクタン
スを得るのに好ましい膜厚を有しているので、電荷転送
部の転送効率の維持及び出力増幅部のゲインの向上を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例である固体撮像装置の層
構成を部分的に示す部分断面図ある。
【図２】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図３】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図４】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図５】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図６】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図７】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図８】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図９】この発明の第２実施例である固体撮像装置を示
す断面図ある。
【図１０】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図１１】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図１２】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図１３】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図１４】第１の従来技術を説明するための図で、イン
ターライン転送方式に用いられる従来の固体撮像装置の
電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】同固体撮像装置の層構成を部分的に示す部分
断面図である。
【図１６】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図１７】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図１８】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図１９】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図２０】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図２１】第２の従来技術を説明するための図で、従来
の他の固体撮像装置の層構成を部分的に示す部分断面図
である。
【図２２】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図２３】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図２４】従来の他の固体撮像装置を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 半導体基板 ２ 半導体層 ３，３ａ 水平電荷転送部 ４ 出力増幅部 ５，５ａ ゲート絶縁膜 ６ 第１層目電荷転送電極 ７ 酸化膜 ８ 第２層目電荷転送電極 ９ 熱酸化膜 １０ 窒化膜 １１ ＣＶＤ酸化膜 １３ ソース領域 １４ ドレイン領域 １５ ゲート絶縁膜 １６ ゲート電極 １７ ＭＯＳ型トランジスタ １８ フォトレジスト １９ 電荷転送電極

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入射光を受光部により光電変換した電荷
    を転送する電荷転送部と、前記電荷を検出して信号を出
    力する出力増幅部とを備えてなる固体撮像装置であっ
    て、 前記電荷転送部の第１のゲート絶縁膜は、転送効率を維
    持するのに十分な膜厚を有する一方、前記出力増幅部の
    第２のゲート絶縁膜は、前記出力増幅部のゲインを向上
    させる相互コンタクタンスを得るのに好ましい膜厚を有
    していることを特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項２】 前記出力増幅部は、ＭＩＳ型トランジス
    タにより構成されていることを特徴とする請求項１記載
    の固体撮像装置。
  3. 【請求項３】 前記第１の絶縁膜の膜厚と前記第２の絶
    縁膜の膜厚とが異なっていることを特徴とする請求項１
    または２記載の固体撮像装置。
  4. 【請求項４】 前記第１の絶縁膜の膜厚は、前記第２の
    絶縁膜の膜厚よりも大きいことを特徴とする請求項１乃
    至３のいずれか１に記載の固体撮像装置。
  5. 【請求項５】 前記第１の絶縁膜は、窒化膜の両面に酸
    化膜を形成した多層膜からなり、前記第２の絶縁膜は、
    酸化膜からなることを特徴とする請求項１乃至４のいず
    れか１に記載の固体撮像装置。
  6. 【請求項６】 前記第１の絶縁膜は、熱酸化膜とＣＶＤ
    酸化膜とを含む多層膜からなり、前記第２の絶縁膜は、
    熱酸化膜又はＣＶＤ酸化膜からなることを特徴とする請
    求項１乃至４のいずれか１に記載の固体撮像装置。
  7. 【請求項７】 前記第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜は、
    単一膜からなることを特徴とする請求項１乃至４のいず
    れか１に記載の固体撮像装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項５記載の固体撮像装置を製造する
    ための方法であって、半導体基板上の電荷転送部及び出
    力増幅部を形成する領域に、順次に、熱酸化膜、窒化膜
    及びＣＶＤ酸化膜を積層した多層膜を形成する絶縁膜形
    成工程と、 前記電荷転送部を形成する領域に第１層目電荷転送電極
    を形成する第１層目電荷転送電極形成工程と、 前記第１層目電荷転送電極直下以外のＣＶＤ酸化膜を除
    去した後、新たにＣＶＤ酸化膜を形成する酸化膜形成工
    程と、 前記第１層目電荷転送電極を酸化処理して前記ＣＶＤ酸
    化膜の膜厚を増加させる酸化工程と、 前記出力増幅部を形成する領域の前記絶縁膜を除去する
    絶縁膜除去工程と、 前記出力増幅部を形成する領域にゲート絶縁膜となる酸
    化膜を形成すると同時に、前記電荷転送部を形成する領
    域の前記ＣＶＤ酸化膜の膜厚を増加させる第２酸化工程
    と、 前記電荷転送部を形成する領域に前記多層膜及び前記Ｃ
    ＶＤ酸化膜を介して第２層目電荷転送電極を形成すると
    同時に、前記出力増幅部を形成する領域にゲート電極を
    形成する電極形成工程と、 を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
  9. 【請求項９】 請求項７記載の固体撮像装置を製造する
    ための方法であって、 半導体基板上の電荷転送部及び
    出力増幅部を形成する領域に、単一膜からなる絶縁膜を
    形成する絶縁膜形成工程と、 前記出力増幅部を形成する領域の前記絶縁膜を除去する
    絶縁膜除去工程と、 前記出力増幅部を形成する領域にゲート絶縁膜となる酸
    化膜を形成すると同時に、前記電荷転送部を形成する領
    域の前記単一膜の膜厚を増加させる酸化工程と、 前記
    電荷転送部を形成する領域に前記単一膜を介して電荷転
    送電極を形成すると同時に、前記出力増幅部を形成する
    領域にゲート電極を形成する電極形成工程とを含むこと
    を特徴とする固体撮像装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記出力増幅部を形成する領域に前記
    ゲート電極を利用したセルフアライン法によりソース領
    域及びドレイン領域を形成するＭＩＳ型トランジスタ形
    成工程とを含むことを特徴とする請求項８又は９記載の
    固体撮像装置の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記第１層目電荷転送電極及び前記第
    ２層目電荷転送電極又は前記電荷転送電極の材料とし
    て、ポリシリコン膜を用いることを特徴とする請求項８
    又は９記載の固体撮像装置の製造方法。
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