JPH0846169A - Ｃｃｄ映像素子及びその製造方法 - Google Patents
Ｃｃｄ映像素子及びその製造方法Info
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- JPH0846169A JPH0846169A JP7050319A JP5031995A JPH0846169A JP H0846169 A JPH0846169 A JP H0846169A JP 7050319 A JP7050319 A JP 7050319A JP 5031995 A JP5031995 A JP 5031995A JP H0846169 A JPH0846169 A JP H0846169A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
-
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- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高画素においても転送ゲート電極の抵抗を減
少して、映像信号電荷の転送効率を向上させること。 【構成】 本発明の映像素子は、半導体基板に受光され
る光を映像信号電荷に変換する複数個の光電変換領域
と、光電変換領域から生成された映像信号電荷を垂直方
向へ転送するための複数個の垂直電荷転送領域と、４相
で光電変換領域から生成された映像信号電荷を垂直方向
へ転送するための複数個の転送ゲート電極と、前記転送
ゲート電極を隔離させるための絶縁膜と、前記光電変換
領域と転送ゲート電極の界面及び光電変換領域の間の上
側に形成されて光を遮断するための第１金属層と、前記
垂直電荷転送領域上に形成され、１列の垂直電荷転送領
域において同一のクロック信号が印加される転送ゲート
電極同士を連結すると共に、垂直電荷転送領域上の光を
遮断する第２金属層とを含んで構成される。
少して、映像信号電荷の転送効率を向上させること。 【構成】 本発明の映像素子は、半導体基板に受光され
る光を映像信号電荷に変換する複数個の光電変換領域
と、光電変換領域から生成された映像信号電荷を垂直方
向へ転送するための複数個の垂直電荷転送領域と、４相
で光電変換領域から生成された映像信号電荷を垂直方向
へ転送するための複数個の転送ゲート電極と、前記転送
ゲート電極を隔離させるための絶縁膜と、前記光電変換
領域と転送ゲート電極の界面及び光電変換領域の間の上
側に形成されて光を遮断するための第１金属層と、前記
垂直電荷転送領域上に形成され、１列の垂直電荷転送領
域において同一のクロック信号が印加される転送ゲート
電極同士を連結すると共に、垂直電荷転送領域上の光を
遮断する第２金属層とを含んで構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤ映像素子及びそ
の製造方法に係り、特に垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）
の電荷転送効率の向上を図ったＣＣＤ映像素子の電荷転
送電極の配線に関するものである。
の製造方法に係り、特に垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）
の電荷転送効率の向上を図ったＣＣＤ映像素子の電荷転
送電極の配線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にＣＣＤのように走査器具を利用し
て信号を走査する方式として、インターレース方式と非
インターレース方式がある。前記非インターレース方式
は、一つのフレームが複数個のフィールドから構成さ
れ、入力されるフィールドデータ方式の順番に画面に順
次走査する。一方、インターレース方式は一つのフレー
ムが偶数フィールドと奇数フィールドから構成され、奇
数フィールドと偶数フィールドのデータが交代に走査さ
れる。その際入力されるフィールドデータの順通りにま
ず奇数フィールドのデータが画面に走査され、次いで偶
数フィールドのデータが走査される。
て信号を走査する方式として、インターレース方式と非
インターレース方式がある。前記非インターレース方式
は、一つのフレームが複数個のフィールドから構成さ
れ、入力されるフィールドデータ方式の順番に画面に順
次走査する。一方、インターレース方式は一つのフレー
ムが偶数フィールドと奇数フィールドから構成され、奇
数フィールドと偶数フィールドのデータが交代に走査さ
れる。その際入力されるフィールドデータの順通りにま
ず奇数フィールドのデータが画面に走査され、次いで偶
数フィールドのデータが走査される。
【０００３】従って、前記非インターレース方式は、走
査速度が速いので素早く動く物体の実際の画像を正確に
捉えることができてミサイルのような軍用装備に用いら
れ、インターレース方式は、非インターレース方式に比
べて走査速度が遅いが、画像に安定感があるので、主に
ＮＴＳＣ方式またはＰＡＬ方式のＴＶの画面走査に用い
られる。
査速度が速いので素早く動く物体の実際の画像を正確に
捉えることができてミサイルのような軍用装備に用いら
れ、インターレース方式は、非インターレース方式に比
べて走査速度が遅いが、画像に安定感があるので、主に
ＮＴＳＣ方式またはＰＡＬ方式のＴＶの画面走査に用い
られる。
【０００４】このようなインターレース方式の一般的な
ＣＣＤ映像素子は、図１に示すようにシリコンのような
半導体基板上に一定の間隔を置いてマトリックス状に配
列され、光の信号を電気的な信号に変換して映像信号電
荷を生成する複数個のフォトダイオード領域ＰＤと、こ
の垂直方向のフォトダイオード領域の間にそれぞれ形成
され、前記フォトダイオード領域で生成された映像信号
電荷を垂直方向に転送するための複数個の垂直電荷転送
領域（ＶＣＣＤ）と、前記垂直電荷転送領域の下側に水
平方向に形成され、垂直電荷転送領域から垂直方向に転
送された映像信号電荷を水平方向へ転送する水平方向転
送領域（ＨＣＣＤ）と、水平方向転送領域（ＨＣＣＤ）
から転送された映像信号電荷をセンシングするセンス増
幅器とから構成されて画像信号を生成する撮像素子であ
る。
ＣＣＤ映像素子は、図１に示すようにシリコンのような
半導体基板上に一定の間隔を置いてマトリックス状に配
列され、光の信号を電気的な信号に変換して映像信号電
荷を生成する複数個のフォトダイオード領域ＰＤと、こ
の垂直方向のフォトダイオード領域の間にそれぞれ形成
され、前記フォトダイオード領域で生成された映像信号
電荷を垂直方向に転送するための複数個の垂直電荷転送
領域（ＶＣＣＤ）と、前記垂直電荷転送領域の下側に水
平方向に形成され、垂直電荷転送領域から垂直方向に転
送された映像信号電荷を水平方向へ転送する水平方向転
送領域（ＨＣＣＤ）と、水平方向転送領域（ＨＣＣＤ）
から転送された映像信号電荷をセンシングするセンス増
幅器とから構成されて画像信号を生成する撮像素子であ
る。
【０００５】このような従来のＣＣＤ映像素子のフォト
ダイオード領域と垂直電荷転送領域を添付図面を参照し
て説明すると、次のようである。図２は従来のＣＣＤ映
像素子の転送ゲートのレイアウト図であり、図３は従来
ＣＣＤ映像素子の金属配線及び遮光層の平面図であり、
図４は図３のＡ−Ａ′線に沿った断面図である。
ダイオード領域と垂直電荷転送領域を添付図面を参照し
て説明すると、次のようである。図２は従来のＣＣＤ映
像素子の転送ゲートのレイアウト図であり、図３は従来
ＣＣＤ映像素子の金属配線及び遮光層の平面図であり、
図４は図３のＡ−Ａ′線に沿った断面図である。
【０００６】まず、図２のように、フォトダイオードＰ
Ｄに蓄えられた映像信号電荷を垂直電荷転送領域（ＶＣ
ＣＤ）へ転送し、垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）から垂
直方向へ映像信号電荷を転送するための複数個の転送ゲ
ート電極（ＰＧ1〜ＰＧ4）が垂直電荷転送領域上に形成
される。ここで、フォトダイオードＰＤで蓄えられた映
像信号電荷を垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）へ転送する
ための転送ゲートＴＧは、各フレームが２フィールドか
らなっているので、各フィールドに対応して二つの転送
ゲートが形成される。
Ｄに蓄えられた映像信号電荷を垂直電荷転送領域（ＶＣ
ＣＤ）へ転送し、垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）から垂
直方向へ映像信号電荷を転送するための複数個の転送ゲ
ート電極（ＰＧ1〜ＰＧ4）が垂直電荷転送領域上に形成
される。ここで、フォトダイオードＰＤで蓄えられた映
像信号電荷を垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）へ転送する
ための転送ゲートＴＧは、各フレームが２フィールドか
らなっているので、各フィールドに対応して二つの転送
ゲートが形成される。
【０００７】即ち、第１転送ゲートＴＧ1 は、奇数フィ
ールドで垂直方向に奇数番目に配列された、すなわち奇
数番目の水平走査ラインに配列されたフォトダイオード
ＰＤ1 の信号電荷をＶＣＣＤ領域（ＶＣＣＤ）へ転送す
るための転送ゲートであり、第２転送ゲートＴＧ2 は偶
数フィールドで垂直方向に配列されたすなわち偶数番目
の水平走査ラインに配列されたフォトダイオードＰＤ2
の信号電荷をＶＣＣＤ領域へ転送するための転送ゲート
である。
ールドで垂直方向に奇数番目に配列された、すなわち奇
数番目の水平走査ラインに配列されたフォトダイオード
ＰＤ1 の信号電荷をＶＣＣＤ領域（ＶＣＣＤ）へ転送す
るための転送ゲートであり、第２転送ゲートＴＧ2 は偶
数フィールドで垂直方向に配列されたすなわち偶数番目
の水平走査ラインに配列されたフォトダイオードＰＤ2
の信号電荷をＶＣＣＤ領域へ転送するための転送ゲート
である。
【０００８】第１転送ゲートＴＧ1 には第１転送ゲート
電極ＰＧ1 が連結され、第２転送ゲートＴＧ2 には第３
転送ゲート電極ＰＧ3 が連結されて、フォトダイオード
ＰＤに蓄えられた映像信号電荷は転送ゲート電極（ＰＧ
1，ＰＧ3）に印加されるＶＣＣＤクロック信号（Ｖ
φ1，Ｖφ3）のトリガ電圧印加時に垂直電荷転送領域
（ＶＣＣＤ）へ転送される。ＶＣＣＤクロック信号（Ｖ
φ1，Ｖφ2，Ｖφ3，Ｖφ4）によって電荷は４相で転送
される。
電極ＰＧ1 が連結され、第２転送ゲートＴＧ2 には第３
転送ゲート電極ＰＧ3 が連結されて、フォトダイオード
ＰＤに蓄えられた映像信号電荷は転送ゲート電極（ＰＧ
1，ＰＧ3）に印加されるＶＣＣＤクロック信号（Ｖ
φ1，Ｖφ3）のトリガ電圧印加時に垂直電荷転送領域
（ＶＣＣＤ）へ転送される。ＶＣＣＤクロック信号（Ｖ
φ1，Ｖφ2，Ｖφ3，Ｖφ4）によって電荷は４相で転送
される。
【０００９】垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）に転送され
た映像信号電荷は、転送ゲート電極（ＰＧ1〜ＰＧ4）に
印加されるＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4）の電
位によって垂直方向へ転送されるようになっている。
た映像信号電荷は、転送ゲート電極（ＰＧ1〜ＰＧ4）に
印加されるＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4）の電
位によって垂直方向へ転送されるようになっている。
【００１０】このように構成されたＣＣＤ映像素子にお
いて、垂直・水平電荷転送領域と転送ゲート電極の上側
に図３及び図４のように遮光金属（ＯＳＭ）が形成され
る。すなわち、フォトダイオードＰＤ領域では光を受光
して映像信号電荷を生成しなければならないし、垂直・
水平電荷転送領域ではフォトダイオード領域で生成され
た映像信号電荷だけを画素部分別に隣接する画素の映像
信号電荷と混ざらないように順次に転送しなければなら
ないために、垂直・水平電荷転送領域及び垂直電荷転送
領域を始めとして全ての領域では光を遮断しなければな
らない。そのため、フォトダイオード領域を除いた全面
に遮光層（ＯＳＭ）が設けられる。
いて、垂直・水平電荷転送領域と転送ゲート電極の上側
に図３及び図４のように遮光金属（ＯＳＭ）が形成され
る。すなわち、フォトダイオードＰＤ領域では光を受光
して映像信号電荷を生成しなければならないし、垂直・
水平電荷転送領域ではフォトダイオード領域で生成され
た映像信号電荷だけを画素部分別に隣接する画素の映像
信号電荷と混ざらないように順次に転送しなければなら
ないために、垂直・水平電荷転送領域及び垂直電荷転送
領域を始めとして全ての領域では光を遮断しなければな
らない。そのため、フォトダイオード領域を除いた全面
に遮光層（ＯＳＭ）が設けられる。
【００１１】このように構成された従来のインターレー
ス方式のＣＣＤ映像素子の動作は次のようである。図５
ａは転送ゲート電極（ＰＧ1，ＰＧ2）に印加するＶＣＣ
Ｄクロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4）のタイミングを示すも
のであり、図５ｂは図５ａの単位区間ＫでのＶＣＣＤク
ロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4）を示すものである。
ス方式のＣＣＤ映像素子の動作は次のようである。図５
ａは転送ゲート電極（ＰＧ1，ＰＧ2）に印加するＶＣＣ
Ｄクロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4）のタイミングを示すも
のであり、図５ｂは図５ａの単位区間ＫでのＶＣＣＤク
ロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4）を示すものである。
【００１２】フォトダイオードＰＤに光が入射される
と、入射された光の強さによってフォトダイオードＰＤ
で映像信号電荷が発生され、発生された映像信号電荷は
転送ゲート電極（ＰＧ1，ＰＧ2，ＰＧ3，ＰＧ4）に印加
されるＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4）によって
ＶＣＣＤ領域（ＶＣＣＤ）へ転送される。
と、入射された光の強さによってフォトダイオードＰＤ
で映像信号電荷が発生され、発生された映像信号電荷は
転送ゲート電極（ＰＧ1，ＰＧ2，ＰＧ3，ＰＧ4）に印加
されるＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4）によって
ＶＣＣＤ領域（ＶＣＣＤ）へ転送される。
【００１３】すなわち、奇数フィールドは転送ゲート電
極（ＰＧ1，ＰＧ2）に印加されるＶＣＣＤクロック信号
（Ｖφ1，Ｖφ2）によって転送されるが、第１転送ゲー
トＴＧ1 にハイ状態の電圧Ｖ1 が印加され、奇数番目の
水平走査ライン上に配列されたフォトダイオードＰＤ1
から発生された信号電荷が垂直電荷転送領域（ＶＣＣ
Ｄ）へ転送される。
極（ＰＧ1，ＰＧ2）に印加されるＶＣＣＤクロック信号
（Ｖφ1，Ｖφ2）によって転送されるが、第１転送ゲー
トＴＧ1 にハイ状態の電圧Ｖ1 が印加され、奇数番目の
水平走査ライン上に配列されたフォトダイオードＰＤ1
から発生された信号電荷が垂直電荷転送領域（ＶＣＣ
Ｄ）へ転送される。
【００１４】一方、偶数フィールドは転送ゲート（ＰＧ
3〜ＰＧ4）に印加されるＶＣＣＤクロック信号（Ｖ
φ3，Ｖφ4）によって転送されるが、第２転送ゲートＴ
Ｇ2 にハイ状態の電圧（Ｖ2） が印加され、偶数番目の
水平走査ラインに配列されたフォトダイオードＰＤ2 か
ら発生された信号電荷が垂直電荷転送領域（ＨＣＣＤ）
へ転送される。
3〜ＰＧ4）に印加されるＶＣＣＤクロック信号（Ｖ
φ3，Ｖφ4）によって転送されるが、第２転送ゲートＴ
Ｇ2 にハイ状態の電圧（Ｖ2） が印加され、偶数番目の
水平走査ラインに配列されたフォトダイオードＰＤ2 か
ら発生された信号電荷が垂直電荷転送領域（ＨＣＣＤ）
へ転送される。
【００１５】垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）へ転送され
た信号電荷は、図５ｂに示すように、転送ゲート電極
（ＰＧ1〜ＰＧ4）に印加される電位によってＶＣＣＤク
ロック信号の水平電荷転送領域（ＨＣＣＤ）へ転送さ
れ、水平電荷転送領域（ＨＣＣＤ）に印加されるＨＣＣ
Ｄクロック信号によってセンス増幅器に転送され、セン
ス増幅器によって情報電圧として外部へ出力される。
た信号電荷は、図５ｂに示すように、転送ゲート電極
（ＰＧ1〜ＰＧ4）に印加される電位によってＶＣＣＤク
ロック信号の水平電荷転送領域（ＨＣＣＤ）へ転送さ
れ、水平電荷転送領域（ＨＣＣＤ）に印加されるＨＣＣ
Ｄクロック信号によってセンス増幅器に転送され、セン
ス増幅器によって情報電圧として外部へ出力される。
【００１６】しかし、このような従来のインターレース
方式のＣＣＤ映像素子は、次のような問題点がある。
一．ＣＣＤ映像素子の高解像化、高画素化（１００万，
２００万の画素）に発展するにつれてＶＣＣＤクロック
信号（Ｖφ1〜Ｖφ4）が印加される転送ゲート電極（Ｐ
Ｇ1，ＰＧ2，ＰＧ3，ＰＧ4）の幅（Ｗｉｄｔｈ）が狭く
なるので、転送ゲート電極の面抵抗が大きくなる。従っ
て、遠いＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4） のク
ロック周波数を迅速に伝達できなくなって映像信号電荷
転送効率が低くなるので、解像度が低下する。二．各転
送ゲート電極の幅が狭くなることにより断線される可能
性があり、転送ゲート電極が断線されると該当ラインの
フォトダイオードの映像信号電荷は転送されないので、
信頼性が低下する。
方式のＣＣＤ映像素子は、次のような問題点がある。
一．ＣＣＤ映像素子の高解像化、高画素化（１００万，
２００万の画素）に発展するにつれてＶＣＣＤクロック
信号（Ｖφ1〜Ｖφ4）が印加される転送ゲート電極（Ｐ
Ｇ1，ＰＧ2，ＰＧ3，ＰＧ4）の幅（Ｗｉｄｔｈ）が狭く
なるので、転送ゲート電極の面抵抗が大きくなる。従っ
て、遠いＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4） のク
ロック周波数を迅速に伝達できなくなって映像信号電荷
転送効率が低くなるので、解像度が低下する。二．各転
送ゲート電極の幅が狭くなることにより断線される可能
性があり、転送ゲート電極が断線されると該当ラインの
フォトダイオードの映像信号電荷は転送されないので、
信頼性が低下する。
【００１７】本発明はこのような問題点を解決するため
のものであり、本発明の目的は、高画素においても転送
ゲート電極の抵抗を減少して、映像信号電荷の転送効率
を向上させることにある。
のものであり、本発明の目的は、高画素においても転送
ゲート電極の抵抗を減少して、映像信号電荷の転送効率
を向上させることにある。
【００１８】上記目的を達成するために、本発明の映像
素子は、半導体基板に受光される光を映像信号電荷に変
換する複数個の光電変換領域と、光電変換領域から生成
された映像信号電荷を垂直方向へ転送するための複数個
の垂直電荷転送領域と、４相で光電変換領域から生成さ
れた映像信号電荷を垂直方向へ転送するための複数個の
転送ゲート電極と、前記転送ゲート電極を隔離させるた
めの絶縁膜と、前記光電変換領域と転送ゲート電極の界
面及び光電変換領域の間の上側に形成されて光を遮断す
るための第１金属層と、前記垂直電荷転送領域上に形成
され、１列の垂直電荷転送領域において同一のクロック
信号が印加される転送ゲート電極同士を連結すると共
に、垂直電荷転送領域上の光を遮断する第２金属層と、
を有する。また、本発明のＣＣＤ映像素子の製造方法
は、第１導電型半導体基板上に選択的に第２導電型の不
純物をイオン注入して複数個の光電変換領域と垂直電荷
転送領域を形成する工程と、全面にゲート絶縁膜を形成
し、４相で映像信号を転送するための複数個の転送ゲー
ト電極を垂直電荷転送領域上に形成する工程と、全面に
ゲート絶縁膜を形成し、４相で映像信号を転送するため
の複数個の転送ゲート電極を垂直電荷転送領域上に形成
する工程と、全面に第１絶縁膜を蒸着し、全面に遮光用
の金属を形成する工程と、前記光電変換領域と垂直電荷
転送領域の遮光用の金属を選択的に除去して第１金属層
を形成する工程と、全面に第２絶縁膜を蒸着し、１列の
垂直電荷転送上で同一のクロック信号が印加される転送
ゲート電極を垂直電荷転送領域上に露出するようにコン
タクトホールを形成する工程と、全面に遮光及び伝導性
の金属を蒸着し、垂直電荷転送領域上にのみ残るように
パターニングして、第２金属層を形成する工程を含んで
なることを特性とする。
素子は、半導体基板に受光される光を映像信号電荷に変
換する複数個の光電変換領域と、光電変換領域から生成
された映像信号電荷を垂直方向へ転送するための複数個
の垂直電荷転送領域と、４相で光電変換領域から生成さ
れた映像信号電荷を垂直方向へ転送するための複数個の
転送ゲート電極と、前記転送ゲート電極を隔離させるた
めの絶縁膜と、前記光電変換領域と転送ゲート電極の界
面及び光電変換領域の間の上側に形成されて光を遮断す
るための第１金属層と、前記垂直電荷転送領域上に形成
され、１列の垂直電荷転送領域において同一のクロック
信号が印加される転送ゲート電極同士を連結すると共
に、垂直電荷転送領域上の光を遮断する第２金属層と、
を有する。また、本発明のＣＣＤ映像素子の製造方法
は、第１導電型半導体基板上に選択的に第２導電型の不
純物をイオン注入して複数個の光電変換領域と垂直電荷
転送領域を形成する工程と、全面にゲート絶縁膜を形成
し、４相で映像信号を転送するための複数個の転送ゲー
ト電極を垂直電荷転送領域上に形成する工程と、全面に
ゲート絶縁膜を形成し、４相で映像信号を転送するため
の複数個の転送ゲート電極を垂直電荷転送領域上に形成
する工程と、全面に第１絶縁膜を蒸着し、全面に遮光用
の金属を形成する工程と、前記光電変換領域と垂直電荷
転送領域の遮光用の金属を選択的に除去して第１金属層
を形成する工程と、全面に第２絶縁膜を蒸着し、１列の
垂直電荷転送上で同一のクロック信号が印加される転送
ゲート電極を垂直電荷転送領域上に露出するようにコン
タクトホールを形成する工程と、全面に遮光及び伝導性
の金属を蒸着し、垂直電荷転送領域上にのみ残るように
パターニングして、第２金属層を形成する工程を含んで
なることを特性とする。
【００１９】上記のような本発明のＣＣＤ映像素子を添
付図面を参照してより詳細に説明すると、次のようであ
る。図６は本発明のＣＣＤ映像素子の転送ゲート電極及
び遮光金属のレイアウト図であり、半導体基板にマトリ
ックス状に配列され、光の信号を電気的な信号に変換し
て映像信号電荷を生成するフォトダイオード領域ＰＤ
と、前記垂直方向のフォトダイオード領域の間にそれぞ
れ形成され、前記フォトダイオード領域ＰＤから生成さ
れた映像信号電荷を垂直方向へ転送するための垂直電荷
転送領域（ＶＣＣＤ）と、垂直電荷転送領域（ＶＣＣ
Ｄ）の下側に水平方向に形成され、垂直電荷転送領域か
ら転送された映像信号電荷を水平方向へ転送するための
水平電荷転送領域（図６に図示しない）とセンス増幅器
（図示しない）が形成される。
付図面を参照してより詳細に説明すると、次のようであ
る。図６は本発明のＣＣＤ映像素子の転送ゲート電極及
び遮光金属のレイアウト図であり、半導体基板にマトリ
ックス状に配列され、光の信号を電気的な信号に変換し
て映像信号電荷を生成するフォトダイオード領域ＰＤ
と、前記垂直方向のフォトダイオード領域の間にそれぞ
れ形成され、前記フォトダイオード領域ＰＤから生成さ
れた映像信号電荷を垂直方向へ転送するための垂直電荷
転送領域（ＶＣＣＤ）と、垂直電荷転送領域（ＶＣＣ
Ｄ）の下側に水平方向に形成され、垂直電荷転送領域か
ら転送された映像信号電荷を水平方向へ転送するための
水平電荷転送領域（図６に図示しない）とセンス増幅器
（図示しない）が形成される。
【００２０】このように形成された半導体基板の上側に
フォトダイオード領域ＰＤに蓄えられた映像信号電荷を
垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）へ転送し、垂直電荷転送
領域（ＶＣＣＤ）から垂直方向へ電荷を転送するための
複数個の第１，第２，第３，第４転送ゲート電極（ＰＧ
1〜ＰＧ4）が反復的に形成される。
フォトダイオード領域ＰＤに蓄えられた映像信号電荷を
垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）へ転送し、垂直電荷転送
領域（ＶＣＣＤ）から垂直方向へ電荷を転送するための
複数個の第１，第２，第３，第４転送ゲート電極（ＰＧ
1〜ＰＧ4）が反復的に形成される。
【００２１】同様に、フォトダイオード領域ＰＤで蓄え
られた映像信号電荷を垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）へ
転送するための転送ゲート（ＴＧ1，ＴＧ2）は各フレー
ムが２フィールドよりなっているので各フィールドに対
応して二つの転送ゲートが形成される。すなわち、第１
転送ゲート電極（ＰＧ1） と第３転送ゲート電極（ＰＧ
3） にはフォトダイオード領域で蓄えられた映像信号電
荷を垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）へ転送するための転
送ゲート（ＴＧ1，ＴＧ2）が形成される。
られた映像信号電荷を垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）へ
転送するための転送ゲート（ＴＧ1，ＴＧ2）は各フレー
ムが２フィールドよりなっているので各フィールドに対
応して二つの転送ゲートが形成される。すなわち、第１
転送ゲート電極（ＰＧ1） と第３転送ゲート電極（ＰＧ
3） にはフォトダイオード領域で蓄えられた映像信号電
荷を垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）へ転送するための転
送ゲート（ＴＧ1，ＴＧ2）が形成される。
【００２２】そして、繰り返して形成される各転送ゲー
ト電極（ＰＧ1〜ＰＧ4）と各フォトダイオード領域ＰＤ
との境界面上に光を遮断するための第１金属（ＯＳ
Ｍ1） が複数個形成され、繰り返して形成される転送ゲ
ート電極（ＰＧ1〜ＰＧ4）のうち同一のＶＣＣＤクロッ
ク信号が印加される転送ゲート電極は、第２金属（ＯＳ
Ｍ2）によって連結される。ここで、第２金属（ＯＳ
Ｍ2）は、各垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）の上側の第
１金属（ＯＳＭ1） の間の上側に形成され、第１，第２
金属（ＯＳＭ1，ＯＳＭ2）によってフォトダイオード領
域ＰＤを除いた部分は光を遮断するように形成される。
ト電極（ＰＧ1〜ＰＧ4）と各フォトダイオード領域ＰＤ
との境界面上に光を遮断するための第１金属（ＯＳ
Ｍ1） が複数個形成され、繰り返して形成される転送ゲ
ート電極（ＰＧ1〜ＰＧ4）のうち同一のＶＣＣＤクロッ
ク信号が印加される転送ゲート電極は、第２金属（ＯＳ
Ｍ2）によって連結される。ここで、第２金属（ＯＳ
Ｍ2）は、各垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）の上側の第
１金属（ＯＳＭ1） の間の上側に形成され、第１，第２
金属（ＯＳＭ1，ＯＳＭ2）によってフォトダイオード領
域ＰＤを除いた部分は光を遮断するように形成される。
【００２３】このような本発明のＣＣＤ映像素子の製造
方法は、次のようである。図７〜図１２は本発明の１実
施例によるＣＣＤ映像素子の工程を示す断面図であり、
図１３〜図１６は本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素
子の工程を示す斜視図であり、図７〜図１２は図６のＢ
−Ｂ′線に沿って示すものである。
方法は、次のようである。図７〜図１２は本発明の１実
施例によるＣＣＤ映像素子の工程を示す断面図であり、
図１３〜図１６は本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素
子の工程を示す斜視図であり、図７〜図１２は図６のＢ
−Ｂ′線に沿って示すものである。
【００２４】図７及び図１３のように、ｐ型半導体基板
１上に選択的なｎ型不純物イオン注入工程によりフォト
ダイオード領域ＰＤと垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）を
形成し、その全面にゲート絶縁膜２を蒸着した後、各垂
直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）上に複数個の転送ゲート電
極（ＰＧ1，ＰＧ2，ＰＧ3，ＰＧ4）を形成し、その全面
に第１絶縁膜（低温酸化膜）３，第２絶縁膜（窒化膜）
４を順次に形成する。ここで図面には詳しく示さなかっ
たが、各転送ゲート電極（ＰＧ1，ＰＧ2，ＰＧ3，Ｐ
Ｇ4） は互いに絶縁膜によって隔離している。従って、
転送ゲート電極（ＰＧ1，ＰＧ2，ＰＧ3，ＰＧ4） の形
成は、伝導体物質を蒸着して第１，第３転送ゲート電極
（ＰＧ1，ＰＧ3）を形成した後、絶縁膜を蒸着して第
２，第４転送ゲート電極（ＰＧ2，ＰＧ4）を形成する。
１上に選択的なｎ型不純物イオン注入工程によりフォト
ダイオード領域ＰＤと垂直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）を
形成し、その全面にゲート絶縁膜２を蒸着した後、各垂
直電荷転送領域（ＶＣＣＤ）上に複数個の転送ゲート電
極（ＰＧ1，ＰＧ2，ＰＧ3，ＰＧ4）を形成し、その全面
に第１絶縁膜（低温酸化膜）３，第２絶縁膜（窒化膜）
４を順次に形成する。ここで図面には詳しく示さなかっ
たが、各転送ゲート電極（ＰＧ1，ＰＧ2，ＰＧ3，Ｐ
Ｇ4） は互いに絶縁膜によって隔離している。従って、
転送ゲート電極（ＰＧ1，ＰＧ2，ＰＧ3，ＰＧ4） の形
成は、伝導体物質を蒸着して第１，第３転送ゲート電極
（ＰＧ1，ＰＧ3）を形成した後、絶縁膜を蒸着して第
２，第４転送ゲート電極（ＰＧ2，ＰＧ4）を形成する。
【００２５】図８のように、画素領域でない部分の第２
絶縁膜４を選択的に除去し、図９のように全面に平坦化
用の第３絶縁膜５を蒸着する。図１０のようにフォトエ
ッチング工程により画素領域（フォトダイオード領域Ｐ
Ｄ及び電荷転送領域ＶＣＣＤ）の第３絶縁膜５及び第２
絶縁膜４を選択的に除去する。
絶縁膜４を選択的に除去し、図９のように全面に平坦化
用の第３絶縁膜５を蒸着する。図１０のようにフォトエ
ッチング工程により画素領域（フォトダイオード領域Ｐ
Ｄ及び電荷転送領域ＶＣＣＤ）の第３絶縁膜５及び第２
絶縁膜４を選択的に除去する。
【００２６】そして、図１１及び図１４のように、全面
に遮光性の金属を蒸着し、画素領域のうちフォトダイオ
ード領域及び垂直電荷転送領域ＶＣＣＤの上側の遮光性
の金属を選択的に除去して第１金属（ＯＳＭ1） を形成
する。この時、垂直電荷転送領域とフォトダイオード領
域の境界面では、第１金属（ＯＳＭ1） が平面上から見
たとき垂直電荷転送領域とその一部分が重なるようにす
る。
に遮光性の金属を蒸着し、画素領域のうちフォトダイオ
ード領域及び垂直電荷転送領域ＶＣＣＤの上側の遮光性
の金属を選択的に除去して第１金属（ＯＳＭ1） を形成
する。この時、垂直電荷転送領域とフォトダイオード領
域の境界面では、第１金属（ＯＳＭ1） が平面上から見
たとき垂直電荷転送領域とその一部分が重なるようにす
る。
【００２７】図１２と図１５のように、全面に透明な第
４絶縁膜６を蒸着し、各垂直電荷転送領域に転送ゲート
電極（ＰＧ1，ＰＧ2，ＰＧ3，ＰＧ4）に達するコンタク
トホール７を形成させる。このコンタクトホール７は１
列の垂直電荷転送領域では同じクロックが加えられるゲ
ート電極の位置に形成する。
４絶縁膜６を蒸着し、各垂直電荷転送領域に転送ゲート
電極（ＰＧ1，ＰＧ2，ＰＧ3，ＰＧ4）に達するコンタク
トホール７を形成させる。このコンタクトホール７は１
列の垂直電荷転送領域では同じクロックが加えられるゲ
ート電極の位置に形成する。
【００２８】すなわち、垂直電荷転送領域のうち第４ｎ
＋１（ｎ＝０，１，２，３，・・・）列の垂直電荷転送
領域の上側には第１ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1） が
印加される転送ゲート電極（ＰＧ1 ）上にのみコンタク
トホールを形成し、第４ｎ＋２列の垂直電荷転送領域の
上側には第２ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ2） が印加さ
れる転送ゲート（ＰＧ2） にのみコンタクトホールを形
成し、第４ｎ＋３列の垂直電荷転送領域の上側には第３
ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ3） が印加される転送ゲー
ト電極（ＰＧ3） 上にのみコンタクトホールを形成し、
第４ｎ列の垂直電荷転送領域の上側には第４ＶＣＣＤク
ロック信号が印加される転送ゲート電極（ＰＧ4） 上に
のみコンタクトホールを形成する。
＋１（ｎ＝０，１，２，３，・・・）列の垂直電荷転送
領域の上側には第１ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1） が
印加される転送ゲート電極（ＰＧ1 ）上にのみコンタク
トホールを形成し、第４ｎ＋２列の垂直電荷転送領域の
上側には第２ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ2） が印加さ
れる転送ゲート（ＰＧ2） にのみコンタクトホールを形
成し、第４ｎ＋３列の垂直電荷転送領域の上側には第３
ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ3） が印加される転送ゲー
ト電極（ＰＧ3） 上にのみコンタクトホールを形成し、
第４ｎ列の垂直電荷転送領域の上側には第４ＶＣＣＤク
ロック信号が印加される転送ゲート電極（ＰＧ4） 上に
のみコンタクトホールを形成する。
【００２９】そして図１６のように、全面に遮光性及び
伝導性の金属を蒸着し、垂直電荷転送領域にのみ残るよ
うに選択的に除去して、第２金属層（ＯＳＭ2） をパタ
ーニングする。この時、第２金属層（ＯＳＭ2） は、コ
ンタクトホールを通じて同一のＶＣＣＤクロック信号が
印加される転送ゲート電極を互いに連結させ、第１金属
層（ＯＳＭ1） と十分に重なるようにする。その結果、
第１金属層（ＯＳＭ1）と第２金属層（ＯＳＭ2） は、
光を遮断することによって、光が垂直電荷転送領域には
照射されないでフォトダイオード領域にのみ選択的に照
射されるようにする。その後、図面には示さなかった
が、通常的な方法で平坦層とカラーフィルター層及びフ
ォトダイオード領域上にマイクロレンズを形成してＣＣ
Ｄ映像素子を完成する。
伝導性の金属を蒸着し、垂直電荷転送領域にのみ残るよ
うに選択的に除去して、第２金属層（ＯＳＭ2） をパタ
ーニングする。この時、第２金属層（ＯＳＭ2） は、コ
ンタクトホールを通じて同一のＶＣＣＤクロック信号が
印加される転送ゲート電極を互いに連結させ、第１金属
層（ＯＳＭ1） と十分に重なるようにする。その結果、
第１金属層（ＯＳＭ1）と第２金属層（ＯＳＭ2） は、
光を遮断することによって、光が垂直電荷転送領域には
照射されないでフォトダイオード領域にのみ選択的に照
射されるようにする。その後、図面には示さなかった
が、通常的な方法で平坦層とカラーフィルター層及びフ
ォトダイオード領域上にマイクロレンズを形成してＣＣ
Ｄ映像素子を完成する。
【００３０】一方、本発明の第２実施例によるＣＣＤ映
像素子の製造方法は次のようである。図１７は本発明の
第２実施例によるＣＣＤ映像素子の工程断面図である。
まず、ａのように、ｐ型半導体基板１上に選択的なｎ型
不純物イオン注入工程によりフォトダイオード領域ＰＤ
と垂直電荷転送領域ＶＣＣＤを形成し、全面にゲート絶
縁膜２を蒸着したあと各垂直電荷転送領域ＶＣＣＤ上に
複数個の転送ゲート電極（ＰＧ1） を形成し、全面に第
１絶縁膜（低温酸化膜３）を形成する。
像素子の製造方法は次のようである。図１７は本発明の
第２実施例によるＣＣＤ映像素子の工程断面図である。
まず、ａのように、ｐ型半導体基板１上に選択的なｎ型
不純物イオン注入工程によりフォトダイオード領域ＰＤ
と垂直電荷転送領域ＶＣＣＤを形成し、全面にゲート絶
縁膜２を蒸着したあと各垂直電荷転送領域ＶＣＣＤ上に
複数個の転送ゲート電極（ＰＧ1） を形成し、全面に第
１絶縁膜（低温酸化膜３）を形成する。
【００３１】ｂのように、全面に遮光性の金属を蒸着
し、画素領域のうちフォトダイオード領域及び垂直電荷
転送領域（ＶＣＣＤ）の上側の遮光性金属を選択的に除
去して、第１金属（ＯＳＭ1） を形成する。この時、垂
直電荷転送領域とフォトダイオード領域の境界面におい
ては、（第１金属ＯＳＭ1） が平面上から見たとき垂直
電荷転送領域と一部分が重なるようにする。
し、画素領域のうちフォトダイオード領域及び垂直電荷
転送領域（ＶＣＣＤ）の上側の遮光性金属を選択的に除
去して、第１金属（ＯＳＭ1） を形成する。この時、垂
直電荷転送領域とフォトダイオード領域の境界面におい
ては、（第１金属ＯＳＭ1） が平面上から見たとき垂直
電荷転送領域と一部分が重なるようにする。
【００３２】ｃのように、全面に透明な第４絶縁膜６を
蒸着し、前記の例と同様にコンタクトホール７を形成す
る。
蒸着し、前記の例と同様にコンタクトホール７を形成す
る。
【００３３】すなわち、垂直電荷転送領域のうち第４ｎ
＋１（ｎ＝０，１，２，３，・・・）列の垂直電荷転送
領域の上側には第１ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1） が
印加される転送ゲート電極（ＰＧ1） 上にのみコンタク
トホールを形成し、第４ｎ＋２列の垂直電荷転送領域の
上側には第２ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ2） が印加さ
れる転送ゲート電極（ＰＧ2） にのみコンタクトホール
を形成し、第４ｎ＋３列の垂直電荷転送領域の上側には
第３ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ3） が印加される転送
ゲート電極（ＰＧ3） 上にのみコンタクトホールを形成
し、第４ｎ列の垂直電荷転送領域の上側には第４ＶＣＣ
Ｄクロック信号が印加される転送ゲート電極（ＰＧ4）
上にのみコンタクトホールを形成する。
＋１（ｎ＝０，１，２，３，・・・）列の垂直電荷転送
領域の上側には第１ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1） が
印加される転送ゲート電極（ＰＧ1） 上にのみコンタク
トホールを形成し、第４ｎ＋２列の垂直電荷転送領域の
上側には第２ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ2） が印加さ
れる転送ゲート電極（ＰＧ2） にのみコンタクトホール
を形成し、第４ｎ＋３列の垂直電荷転送領域の上側には
第３ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ3） が印加される転送
ゲート電極（ＰＧ3） 上にのみコンタクトホールを形成
し、第４ｎ列の垂直電荷転送領域の上側には第４ＶＣＣ
Ｄクロック信号が印加される転送ゲート電極（ＰＧ4）
上にのみコンタクトホールを形成する。
【００３４】そしてｄのように、全面に遮光性及び伝導
性の金属を蒸着し、垂直電荷転送領域にのみ残るように
選択的に除去して、第２金属層（ＯＳＭ2） をパターニ
ングする。この時、第２金属層（ＯＳＭ2） は、コンタ
クトホールを通じて同一のＶＣＣＤクロック信号が印加
される転送ゲート電極を互いに連結させ、第１金属層
（ＯＳＭ1） と十分に重なるようにする。その結果、第
１金属層（ＯＳＭ1） と第２金属層（ＯＳＭ2） は、光
を遮断することによって、光が垂直電荷転送領域には照
射されないでフォトダイオード領域にのみ選択的に照射
されるようにする。その後、図面には示さなかったが、
通常的な方法で平坦層とカラーフィルター層及びフォト
ダイオード領域上にマイクロレンズを形成してＣＣＤ映
像素子を完成する。
性の金属を蒸着し、垂直電荷転送領域にのみ残るように
選択的に除去して、第２金属層（ＯＳＭ2） をパターニ
ングする。この時、第２金属層（ＯＳＭ2） は、コンタ
クトホールを通じて同一のＶＣＣＤクロック信号が印加
される転送ゲート電極を互いに連結させ、第１金属層
（ＯＳＭ1） と十分に重なるようにする。その結果、第
１金属層（ＯＳＭ1） と第２金属層（ＯＳＭ2） は、光
を遮断することによって、光が垂直電荷転送領域には照
射されないでフォトダイオード領域にのみ選択的に照射
されるようにする。その後、図面には示さなかったが、
通常的な方法で平坦層とカラーフィルター層及びフォト
ダイオード領域上にマイクロレンズを形成してＣＣＤ映
像素子を完成する。
【００３５】以上説明した本発明のＣＣＤ映像素子の動
作は、従来のＣＣＤ映像素子と同一にフォトダイオード
領域では照射される光の信号を変換して電気的な映像信
号電荷を生成し、転送ゲート電極に印加される第１，第
３ＶＣＣＤクロック信号のハイ状態の電圧（Ｖ1） によ
ってフォトダイオード領域から生成された映像信号電荷
が垂直電荷転送領域へ転送される。
作は、従来のＣＣＤ映像素子と同一にフォトダイオード
領域では照射される光の信号を変換して電気的な映像信
号電荷を生成し、転送ゲート電極に印加される第１，第
３ＶＣＣＤクロック信号のハイ状態の電圧（Ｖ1） によ
ってフォトダイオード領域から生成された映像信号電荷
が垂直電荷転送領域へ転送される。
【００３６】垂直電荷転送領域へ転送された映像信号電
荷はＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4） による電
位差によって水平電荷転送領域側へ転送され、水平電荷
転送領域においてはＨＣＣＤクロック信号（Ｈφ1〜Ｈ
φ2）によって出力端に転送されて、出力端からセンス
増幅器によって外部へ出力される。
荷はＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4） による電
位差によって水平電荷転送領域側へ転送され、水平電荷
転送領域においてはＨＣＣＤクロック信号（Ｈφ1〜Ｈ
φ2）によって出力端に転送されて、出力端からセンス
増幅器によって外部へ出力される。
【００３７】以上説明したように、本発明のＣＣＤ映像
素子においては、次のような効果がある。転送ゲート電
極のうち同一のＶＣＣＤクロック信号が印加される転送
ゲート電極が電荷転送領域の光を遮断するための第２金
属層によって４ｎ番目の列ごとに連結されるので、ＣＣ
Ｄ映像素子の高解像化、高画素化（１００万，２００万
の画素）時に転送ゲート電極の幅が狭くなることによっ
て発生する転送ゲート電極の面抵抗を防止することがで
きる。従って、ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4）
のクロック周波数を迅速に伝達し得るので、映像信号
電荷転送効率が増加し、さらに解像度が向上する。
素子においては、次のような効果がある。転送ゲート電
極のうち同一のＶＣＣＤクロック信号が印加される転送
ゲート電極が電荷転送領域の光を遮断するための第２金
属層によって４ｎ番目の列ごとに連結されるので、ＣＣ
Ｄ映像素子の高解像化、高画素化（１００万，２００万
の画素）時に転送ゲート電極の幅が狭くなることによっ
て発生する転送ゲート電極の面抵抗を防止することがで
きる。従って、ＶＣＣＤクロック信号（Ｖφ1〜Ｖφ4）
のクロック周波数を迅速に伝達し得るので、映像信号
電荷転送効率が増加し、さらに解像度が向上する。
【図１】 一般的なＣＣＤ映像素子のレイアウト図であ
る。
る。
【図２】 従来のＣＣＤ映像素子の転送ゲート電極のレ
イアウト図である。
イアウト図である。
【図３】 従来のＣＣＤ映像素子の遮光金属のレイアウ
ト図である。
ト図である。
【図４】 図３のＡ−Ａ′断面図である。
【図５】 転送ゲート電極に印加されるＶＣＣＤクロッ
ク信号（Ｖφ1 〜Ｖφ4） のタイミング図（ａ）と
（ａ）の単位区間（Ｋ）でのＶＣＣＤクロック信号（Ｖ
φ〜Ｖφ4）のタイミング図である。
ク信号（Ｖφ1 〜Ｖφ4） のタイミング図（ａ）と
（ａ）の単位区間（Ｋ）でのＶＣＣＤクロック信号（Ｖ
φ〜Ｖφ4）のタイミング図である。
【図６】 本発明のＣＣＤ映像素子の転送ゲート電極及
び遮光金属のレイアウト図である。
び遮光金属のレイアウト図である。
【図７】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の工
程断面図である。
程断面図である。
【図８】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の工
程断面図である。
程断面図である。
【図９】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の工
程断面図である。
程断面図である。
【図１０】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程断面図である。
工程断面図である。
【図１１】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程断面図である。
工程断面図である。
【図１２】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程断面図である。
工程断面図である。
【図１３】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程斜視図である。
工程斜視図である。
【図１４】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程斜視図である。
工程斜視図である。
【図１５】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程斜視図である。
工程斜視図である。
【図１６】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程斜視図である。
工程斜視図である。
【図１７】 本発明の２実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程断面図である。
工程断面図である。
１…基板、２…ゲート絶縁膜、３，４，５，６…絶縁
膜、７…コンタクトホール、ＯＳＭ1，ＯＳＭ2…金属
層、ＰＤ…フォトダイオード、ＶＣＣＤ…垂直電荷転送
領域、ＰＧ1，ＰＧ2，ＰＧ3，ＰＧ4…転送ゲート電極。
膜、７…コンタクトホール、ＯＳＭ1，ＯＳＭ2…金属
層、ＰＤ…フォトダイオード、ＶＣＣＤ…垂直電荷転送
領域、ＰＧ1，ＰＧ2，ＰＧ3，ＰＧ4…転送ゲート電極。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年７月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般的なＣＣＤ映像素子のレイアウト図であ
る。
る。
【図２】 従来のＣＣＤ映像素子の転送ゲート電極のレ
イアウト図である。
イアウト図である。
【図３】 従来のＣＣＤ映像素子の遮光金属のレイアウ
ト図である。
ト図である。
【図４】 図３のＡ−Ａ′断面図である。
【図５】 転送ゲート電極に印加されるＶＣＣＤクロッ
ク信号（Ｖφ１〜Ｖφ４）のタイミング図（ａ）と、
（ａ）の単位区間（Ｋ）でのＶＣＣＤクロック信号（Ｖ
φ〜Ｖφ４）のタイミング図（ｂ）である。
ク信号（Ｖφ１〜Ｖφ４）のタイミング図（ａ）と、
（ａ）の単位区間（Ｋ）でのＶＣＣＤクロック信号（Ｖ
φ〜Ｖφ４）のタイミング図（ｂ）である。
【図６】 本発明のＣＣＤ映像素子の転送ゲート電極及
び遮光金属のレイアウト図である。
び遮光金属のレイアウト図である。
【図７】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の工
程断面図である。
程断面図である。
【図８】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の工
程断面図である。
程断面図である。
【図９】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の工
程断面図である。
程断面図である。
【図１０】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程断面図である。
工程断面図である。
【図１１】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程断面図である。
工程断面図である。
【図１２】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程断面図である。
工程断面図である。
【図１３】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程斜視図である。
工程斜視図である。
【図１４】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程斜視図である。
工程斜視図である。
【図１５】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程斜視図である。
工程斜視図である。
【図１６】 本発明の１実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程斜視図である。
工程斜視図である。
【図１７】 本発明の２実施例によるＣＣＤ映像素子の
工程断面図である。
工程断面図である。
【符号の説明】 １…基板、２…ゲート絶縁膜、３，４，５，６…絶縁
膜、７…コンタクトホール、ＯＳＭ１，ＯＳＭ２…金属
層、ＰＤ…フォトダイオード、ＶＣＣＤ…垂直電荷転送
領域、ＰＧ１，ＰＧ２，ＰＧ３，ＰＧ４…転送ゲート電
極。
膜、７…コンタクトホール、ＯＳＭ１，ＯＳＭ２…金属
層、ＰＤ…フォトダイオード、ＶＣＣＤ…垂直電荷転送
領域、ＰＧ１，ＰＧ２，ＰＧ３，ＰＧ４…転送ゲート電
極。
Claims (7)
- 【請求項１】 半導体基板に受光される光を映像信号電
荷に変換する複数個の光電変換領域と、 光電変換領域で生成された映像信号電荷を垂直方向へ転
送するための複数個の垂直電荷転送領域と、 ４相で光電変換領域から生成された映像信号電荷を垂直
方向へ転送するための複数個の転送ゲート電極と、 前記転送ゲート電極を隔離させるための絶縁膜と、 前記光電変換領域と転送ゲート電極の海面及び光電変換
領域の間の上側に形成されて光を遮断するための第１金
属層と、 前記垂直電荷転送領域上に形成され、１列の垂直電荷転
送領域において同一のクロック信号が印加される転送ゲ
ート電極同士を連結すると共に、垂直電荷転送領域上の
光を遮断する第２金属層と、を有することを特徴とする
ＣＣＤ映像素子。 - 【請求項２】 第１導電型半導体基板上に選択的に第２
導電型の不純物をイオン注入して複数個の光電変換領域
と垂直電荷転送領域を形成する工程と、 全面にゲート絶縁膜を形成し、４相で映像信号を転送す
るための複数個の転送ゲート電極を垂直電荷転送領域上
に形成する工程と、 全面に第１絶縁膜を蒸着し、全面に遮光用の金属を形成
する工程と、 前記光電変換領域と垂直電荷転送領域の遮光用の金属を
選択的に除去して第１金属層を形成する工程と、 全面に第２絶縁膜を蒸着し、１列の垂直電荷転送上で同
一クロック信号が印加される転送ゲート電極を垂直電荷
転送領域上に露出するようにコンタクトホールを形成す
る工程と、 全面に遮光及び伝導性の金属を蒸着し、垂直電荷転送領
域上にのみ残るようパターニングして第２金属層を形成
する工程と、を有することを特徴とするＣＣＤ映像素子
の製造方法。 - 【請求項３】 前記転送ゲート電極にコンタクトホール
を形成する方法は、第４ｎの列垂直電荷転送領域には第
１クロック信号が印加される転送ゲート電極にコンタク
トホールを形成し、第４ｎ＋１の列垂直電荷転送領域に
は第２クロック信号が印加される転送ゲート電極にコン
タクトホールを形成し、第４ｎ＋２列の垂直電荷転送領
域には第３クロック信号が印加される転送ゲート電極に
コンタクトホールを形成し、第４ｎ＋３列の垂直電荷転
送領域には第４クロック信号が印加される転送ゲート電
極にコンタクトホールを形成することを特徴とする請求
項２記載のＣＣＤ映像素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記第１、第２金属層は、アルミニウム
で形成することを特徴とする請求項２記載のＣＣＤ映像
素子の製造方法。 - 【請求項５】 前記第１、第２絶縁膜は、透明な絶縁膜
を使用することを特徴とする請求項２記載のＣＣＤ映像
素子の製造方法。 - 【請求項６】 前記第１絶縁膜は、酸化膜で形成するこ
とを特徴とする請求項２記載のＣＣＤ映像素子の製造方
法。 - 【請求項７】 パターニングされた第１、第２金属層に
よって光電変換領域にのみ光が照射するように形成する
ことを特徴とする請求項２記載のＣＣＤ映像素子の製造
方法。
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|---|---|
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| KR (1) | KR0136933B1 (ja) |
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