(57)【要約】【課題】反射防止膜として作用する窒化膜を容易かつゲート側壁に残膜なく生産性よく正確に加工する。【解決手段】ゲート膜のうちのゲート酸化膜１ａおよびゲート窒化膜２を反射防止膜としてフォトダイオードの中央部上に形成する反射防止膜形成工程を有しており、反射防止用のゲート窒化膜２を従来のようにゲート電極６１上に成膜しないため、ゲート電極の側壁に窒化膜の形成はなく、これによって、窒化膜の加工に等方性のドライエッチングによる必要がなくなり、異方性のドライエッチングとなって、エッチングシフトを抑えて、線幅の制御性を向上させている。【選択図】図１
2010123814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板または半導体層に、被写体からの入射光を光電変換して撮像する複数の受光部が形成され、該受光部に隣接して電荷転送領域が形成され、該電荷転送領域上にゲート膜を介してゲート電極が形成された固体撮像素子の製造方法において、
該ゲート膜のうちの少なくともゲート窒化膜を反射防止膜として該受光部の一部上に形成する反射防止膜形成工程を有する固体撮像素子の製造方法。
【請求項２】
前記反射防止膜形成工程は、前記受光部の中央部上に前記ゲート膜のうちの少なくともゲート窒化膜を形成する請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項３】
前記反射防止膜形成工程は、前記受光部の中央部上の少なくともゲート窒化膜を反射防止膜として残すように異方性のドライエッチングを行う請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項４】
前記半導体基板または半導体層上に、前記ゲート膜として、ゲート酸化膜、ゲート窒化膜およびゲートＨＴＯ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐ  Ｏｘｉｄｅ）膜をこの順に成膜するゲート膜成膜工程と、
該ゲート膜上に第１ゲート電極材料膜を成膜する第１ゲート電極材料膜成膜工程と、
前記電荷転送領域上に、該ゲート膜を介して、該第１ゲート電極材料膜から第１ゲート電極を形成する第１ゲート電極形成工程と、
熱酸化処理により該第１ゲート電極の表面を酸化して第１層間絶縁膜を形成する第１層間絶縁膜形成工程と、
該第１層間絶縁膜が形成された基板全面に第２ゲート電極材料膜を成膜する第２ゲート電極材料膜成膜工程と、
該第１層間絶縁膜上の所定領域に、該第２ゲート電極材料膜から第２ゲート電極を形成する第２ゲート電極形成工程と、
熱酸化処理により該第２ゲート電極の表面を酸化して第２層間絶縁膜を形成する第２層間絶縁膜形成工程とを有し、
前記反射防止膜形成工程は該第２層間絶縁膜形成工程後に行う請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項５】
前記第２ゲート電極形成工程による第２ゲート電極形成時に前記ゲートＨＴＯ膜まで除去する請求項４に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項６】
前記第２層間絶縁膜形成工程による第２層間絶縁膜形成時に、前記受光部上のゲート窒化膜の表面部と反応させて酸化膜を形成する請求項４または５に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項７】
前記反射防止膜形成工程は、前記受光部の中央部上の少なくともゲート窒化膜を反射防止膜として残すように異方性のドライエッチングを行って前記酸化膜および前記ゲート窒化膜、さらにその下地のゲート酸化膜の途中まで除去する請求項６に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法によって製造された固体撮像素子であって、前記ゲート膜のうちの少なくともゲート窒化膜を反射防止膜として該受光部の一部上に形成した固体撮像素子。
【請求項９】
前記ゲート膜のうち前記ゲート酸化膜およびその上の前記ゲート窒化膜を利用して前記受光部の一部上に反射防止膜が形成されている請求項８に記載の固体撮像素子。
【請求項１０】
前記ゲート膜として形成された前記ゲート酸化膜およびその上の前記ゲート窒化膜を利用して前記受光部の一部上に選択的に残して反射防止膜とされている請求項８に記載の固体撮像素子。
【請求項１１】
前記複数の受光部のうち列方向に配列された各受光部に隣接して電荷転送領域がそれぞれ形成されたＣＣＤ型固体撮像素子である請求項８に記載の固体撮像素子。
【請求項１２】
前記受光部に隣接して、該受光部からの信号電荷が電荷検出部に電荷転送するための前記電荷転送領域が設けられ、該電荷検出部に電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて増幅されて各画素部毎の撮像信号が読み出されるＣＭＯＳ型固体撮像素子である請求項８に記載の固体撮像素子。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれかに記載の固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部で構成され、各受光部上に反射防止膜を持つ固体撮像素子およびその製造方法、この固体撮像素子を、画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の固体撮像素子は、特許文献１にも開示されており、ゲート電極上および受光部としてのフォトダイオード上に窒化膜をデポジションし、フォトダイオード上にレジストパターンを形成し、窒化膜をエッチングしてパターニングすることにより、各受光部上に、窒化膜からなる反射防止膜を形成している。
【０００３】
以下、この従来の固体撮像素子の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【０００４】
図７（ａ）〜図７（ｄ）、図８（ａ）〜図８（ｃ）、図９（ａ）〜図９（ｃ）および図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、特許文献１に開示されている従来の固体撮像素子の製造方法の各工程を説明するための要部縦断面図である。
【０００５】
図７（ａ）に示すように、半導体基板としてのシリコン基板１０上に、ゲート酸化膜１、ゲート窒化膜２、更にその上部にゲートＨＴＯ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐ  Ｏｘｉｄｅ）膜３（酸化膜）をデポジションで成膜し、ＯＮＯ構造層を作製した後に、第１ゲート電極となるポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜４をデポジションで成膜する。このポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜４に不純物をドーピングして導電性を与えている。
【０００６】
さらに、図７（ｂ）に示すように、パターニングされたフォトレジスト膜１１をマスクとして、不純物がドーピングされたポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜４に対してドライエッチングを行って、図７（ｃ）に示すように第１ゲート電極４１を形成し、第１ゲート電極４１上に残ったフォトレジスト膜１１を剥離する。
【０００７】
続いて、図７（ｄ）に示すように、熱酸化処理にて第１ゲート電極４１のポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）の表面を酸化させ、第１層間絶縁膜５を形成する。なお、この熱酸化処理の際に、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すエッチング領域のゲートＨＴＯ膜３（酸化膜）上は殆ど酸化されない。
【０００８】
次に、図８（ａ）に示すように、第１ゲート電極４１の形成の場合と同様に、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜６をデポジションで成膜し、図８（ｂ）に示すように、パターニングされたフォトレジスト膜１２をマスクとして、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜６に対してドライエッチングを行って、図８（ｃ）に示すように第２ゲート電極６１を形成する。このとき、エッチング領域のゲートＨＴＯ膜３（酸化膜）とゲート窒化膜２を順次除去し、更に、その下地のゲート酸化膜１の途中までエッチングを行う。ゲート酸化膜１を完全に除去してしまうと、基板表面にエッチングによるダメージが入り、結晶欠陥となるため、下地の酸化膜１の途中でエッチングを止める。
【０００９】
その後、図９（ａ）に示すように、残っているフォトレジスト膜１２を除去した後に、図９（ｂ）に示すように、熱酸化処理にてゲート酸化膜１を酸化させ、ゲート酸化膜１上に熱酸化膜７１を形成する。このとき、第２ゲート電極６１のポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）の表面も酸化されて、第２層間絶縁膜７が形成される。さらに、図９（ｃ）に示すように、熱酸化膜７１および第２層間絶縁膜７が形成された基板全面に窒化膜８を形成する。この窒化膜８は、隣接する第１ゲート電極４１間の基板表面下にある受光部としてのフォトダイオードに光を反射させない反射防止膜として作用する。
【００１０】
しかしながら、この窒化膜８が、隣接する第１ゲート電極４１間の基板にあるフォトダイオード上全面を覆うと、後の水素シンター処理の妨げになるため、図１０（ａ）に示すように、フォトダイオード上の中央部分が残るようにフォトレジスト膜１３をパターニングする。さらに、図１０（ｂ）に示すように、パターニングされたフォトレジスト膜１３をマスクとして、窒化膜８に対してドライエッチングを行う。この窒化膜８のエッチング加工も第２ゲート電極６１の場合と同様に、酸化膜７１を完全に除去してしまうと、基板表面にダメージが入り、結晶欠陥となるため、下地酸化膜７１の途中でエッチングを止めて薄い酸化膜７２を残す。さらに、図１０（ｃ）に示すように、残っているフォトレジスト膜１３を除去する。
【特許文献１】特開平８−１４８６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記従来の反射防止膜の形成方法は、第１ゲート電極４１をエッチング加工してこの表面を酸化し、さらに、第２ゲート電極６１をエッチング加工しこの表面を酸化した後に、その上に、反射防止膜として作用する窒化膜８をデポジションで成膜し、さらに、窒化膜８を加工しているが、この方法で窒化膜８を加工すると、第１ゲート電極４１および第２ゲート電極６１の側壁側に形成されている窒化膜８の除去が困難となる。特に、フォトダイオード上の中央部分にクリティカルに窒化膜８を形成するにはドライエッチで加工することが必須となるが、通常、ドライエッチングは異方性エッチングが多く、多くの場合、サイドウォール状に窒化膜が残りやすくなってしまう。等方性のドライエッチングの設備でエッチングする方法もあるが、フォトダイオード上の窒化膜８の加工においてはエッチングシフトが大きくなり、線幅の制御が難しくなる。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、反射防止膜として作用する窒化膜を容易かつゲート側壁に残膜なく生産性よく正確に加工することができる固体撮像素子の製造方法、この固体撮像素子の製造方法により製造された固体撮像素子を、画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器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】
【００１３】
本発明の固体撮像素子の製造方法は、半導体基板または半導体層に、被写体からの入射光を光電変換して撮像する複数の受光部が形成され、該受光部に隣接して電荷転送領域が形成され、該電荷転送領域上にゲート膜を介してゲート電極が形成された固体撮像素子の製造方法において、該ゲート膜のうちの少なくともゲート窒化膜を反射防止膜として該受光部の一部上に形成する反射防止膜形成工程を有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１４】
また、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における反射防止膜形成工程は、前記受光部の中央部上に前記ゲート膜のうちの少なくともゲート窒化膜を形成する。
【００１５】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における反射防止膜形成工程は、前記受光部の中央部上の少なくともゲート窒化膜を反射防止膜として残すように異方性のドライエッチングを行う。
【００１６】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、前記半導体基板または半導体層上に、前記ゲート膜として、ゲート酸化膜、ゲート窒化膜およびゲートＨＴＯ膜をこの順に成膜するゲート膜成膜工程と、該ゲート膜上に第１ゲート電極材料膜を成膜する第１ゲート電極材料膜成膜工程と、前記電荷転送領域上に、該ゲート膜を介して、該第１ゲート電極材料膜から第１ゲート電極を形成する第１ゲート電極形成工程と、熱酸化処理により該第１ゲート電極の表面を酸化して第１層間絶縁膜を形成する第１層間絶縁膜形成工程と、該第１層間絶縁膜が形成された基板全面に第２ゲート電極材料膜を成膜する第２ゲート電極材料膜成膜工程と、該第１層間絶縁膜上の所定領域に、該第２ゲート電極材料膜から第２ゲート電極を形成する第２ゲート電極形成工程と、熱酸化処理により該第２ゲート電極の表面を酸化して第２層間絶縁膜を形成する第２層間絶縁膜形成工程とを有し、前記反射防止膜形成工程は該第２層間絶縁膜形成工程後に行う。
【００１７】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における第２ゲート電極形成工程による第２ゲート電極形成時に前記ゲートＨＴＯ膜まで除去する。
【００１８】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における第２層間絶縁膜形成工程による第２層間絶縁膜形成時に、前記受光部上のゲート窒化膜の表面部と反応させて酸化膜を形成する。
【００１９】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における反射防止膜形成工程は、前記受光部の中央部上の少なくともゲート窒化膜を反射防止膜として残すように異方性のドライエッチングを行って前記酸化膜および前記ゲート窒化膜、さらにその下地のゲート酸化膜の途中まで除去する。
【００２０】
本発明の固体撮像素子は、本発明の上記固体撮像素子の製造方法によって製造された固体撮像素子であって、前記ゲート膜のうちの少なくともゲート窒化膜を反射防止膜として該受光部の一部上に形成したものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２１】
また、好ましくは、本発明の固体撮像素子におけるゲート膜のうち前記ゲート酸化膜およびその上の前記ゲート窒化膜を利用して前記受光部の一部上に反射防止膜が形成されている。
【００２２】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子におけるゲート膜として形成された前記ゲート酸化膜およびその上の前記ゲート窒化膜を利用して前記受光部の一部上に選択的に残して反射防止膜とされている。
【００２３】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子は、複数の受光部のうち列方向に配列された各受光部に隣接して電荷転送領域がそれぞれ形成されたＣＣＤ型固体撮像素子である。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子は、受光部に隣接して、該受光部からの信号電荷が電荷検出部に電荷転送するための前記電荷転送領域が設けられ、該電荷検出部に電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて増幅されて各画素部毎の撮像信号が読み出されるＣＭＯＳ型固体撮像素子である。
【００２５】
本発明の電子情報機器は、本発明の上記固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２６】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００２７】
本発明においては、ゲート膜であるＯＮＯ膜のうちゲート酸化膜およびその上のゲート窒化膜を利用して受光部の一部上に反射防止膜が形成されている。即ち、反射防止膜に使う窒化膜をゲート電極の側壁側に形成させないために、ゲート膜として当初形成されたゲート酸化膜およびその上のゲート窒化膜を利用して受光部の一部上に選択的に残して反射防止膜としている。要するに、受光部の中央部上にゲート膜のうちの少なくともゲート窒化膜を残すように異方性のドライエッチングを行う。
【００２８】
このように、反射防止用の窒化膜を従来のようにゲート電極上にデポジションで成膜しないため、ゲート電極の側壁に窒化膜が形成されることはない。これによって、窒化膜の加工は等方性のドライエッチングによることがなくなり、異方性のドライエッチングとなるため、エッチングシフトを抑えることが可能となって、線幅の制御性も向上する。
【００２９】
また、反射防止用の窒化膜を従来のようにゲート電極上にデポジションで成膜しないため、反射防止用の窒化膜を形成する工程を削減することが可能となり、かつ、従来のように第２ゲート電極加工の際にゲート膜の加工を省くことも可能となって、スループットが向上する。
【発明の効果】
【００３０】
以上により、本発明によれば、反射防止用の窒化膜を従来のようにゲート電極上にデポジションで成膜しないため、ゲート電極の側壁に窒化膜の形成はなく、これによって、窒化膜の加工に等方性のドライエッチングによる必要がなくなり、異方性のドライエッチングとなって、エッチングシフトを抑えることができ、線幅の制御性を向上させることができる。したがって、反射防止膜として作用する窒化膜を容易かつゲート側壁に残膜なく正確に加工することができる。
【００３１】
また、反射防止用の窒化膜を従来のようにゲート電極上にデポジションで成膜しないため、反射防止用の窒化膜を別途形成する工程を削減することができ、かつ、従来のように第２ゲート電極加工の際にゲート膜の加工を省くことができて、スループットを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、本発明の固体撮像素子およびその製造方法の実施形態１および、この固体撮像素子の実施形態１を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態２について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３３】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。
【００３４】
図１において、本実施形態１の固体撮像素子２０において、半導体基板（または半導体層）としてのシリコン基板１０（シリコン層）上に、ゲート膜であるＯＮＯ膜（酸化膜／窒化膜／酸化膜）として、ゲート酸化膜１、ゲート窒化膜２さらに酸化膜であるゲートＨＴＯ膜３（ＨＴＯ；Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐ  Ｏｘｉｄｅ）が設けられ、ゲートＨＴＯ膜３上に第１ゲート電極４１が設けられ、第１ゲート電極４１の上面および側面に第１層間絶縁膜５が設けられ、第１層間絶縁膜５上に、第１ゲート電極４１よりも領域が小さい第２ゲート電極６１が設けられ、第２ゲート電極６１の上面および側面に第２層間絶縁膜７が設けられている。また、隣接する第１ゲート電極４１間の基板に形成された受光部としてのフォトダイオード上にゲート酸化膜１ａが設けられ、さらに、フォトダイオード上の中央部にのみ、反射防止膜として機能する窒化膜２１およびその上にＳｉＯｎ膜７３（酸化シリコン膜）が設けられている。
【００３５】
このように、ゲート膜であるＯＮＯ膜のうちゲート酸化膜１およびその上のゲート窒化膜２を利用してフォトダイオード上に反射防止膜が形成されている。即ち、反射防止膜に使うゲート窒化膜２をゲート電極６１の側壁側に形成させないために、ゲート膜として形成されたゲート酸化膜１およびその上のゲート窒化膜２を利用してフォトダイオードの中央部上に選択的に残して反射防止膜としている。
【００３６】
さらに、この固体撮像素子２０は、各フォトダイオードから読み出された信号電荷が所定方向に電荷転送される信号読み出しを兼ねた電荷転送電極としての第１ゲート電極４１および第２ゲート電極６１下の基板内に電荷転送領域がフォトダイオードに隣接してに設けられている。これらの第１ゲート電極４１および第２ゲート電極６１上とフォトダイオード上との断面に段差が形成され、この段差上に透明な層間絶縁膜が形成され、その上の平坦化膜上にカラーフィルタさらにその上に集光用のマイクロレンズが形成されている。
【００３７】
以下に、上記構成の固体撮像素子２０の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３８】
図２（ａ）〜図２（ｃ）、図３（ａ）〜図３（ｃ）、図４（ａ）〜図４（ｃ）および図５（ａ）〜図５（ｃ）は、図１の固体撮像素子の製造方法の各工程を説明するための要部縦断面図である。
【００３９】
図２（ａ）に示すように、半導体基板（または半導体層）としてのシリコン基板１０（またはシリコン層）上に、ゲート酸化膜１、ゲート窒化膜２、更にその上部にＨＴＯの酸化膜であるゲートＨＴＯ膜３をデポジションで成膜し、ゲート膜としてＯＮＯ構造層を作製した後に、第１ゲート電極となるポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜４をデポジションで成膜する。このポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜４は不純物をドーピングして導電性を付えている。
【００４０】
続いて、図２（ｂ）に示すように、パターニングされたフォトレジスト膜１１をマスクとして、不純物がドーピングされたポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜４に対してドライエッチングを行って、図２（ｃ）に示すように第１ゲート電極４１を形成し、フォトレジスト膜１１を剥離する。
【００４１】
次に、図３（ａ）に示すように、熱酸化処理にて第１ゲート電極４１のポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）の表面を酸化させて第１層間絶縁膜５を形成する。なお、この熱酸化処理の際に、第１層間絶縁膜５が形成された領域を除くゲートＨＴＯ膜３上は殆ど酸化されない。
【００４２】
さらに、図３（ｂ）に示すように、第１ゲート電極４１の形成の場合と同様に、第１ゲート電極４１および第１層間絶縁膜５が形成された基板全面にポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜６をデポジションで成膜し、図３（ｃ）に示すように、パターニングされたフォトレジスト膜１２をマスクとして、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜６に対してドライエッチングを行って第２ゲート電極６１を形成する。
【００４３】
この第２ゲート電極６１の形成時に、図４（ａ）に示すように、ゲート膜であるＯＮＯ膜のうちゲート酸化膜１およびその上のゲート窒化膜２を利用して反射防止膜とするために、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜６からゲート膜であるゲートＨＴＯ膜３までを除去し、ゲート膜であるゲート酸化膜１およびゲート窒化膜２を残すようにドライエッチングを行う。このときのエッチング条件は、ゲートＨＴＯ膜３とゲート窒化膜２の間において高選択比でなければならない。エッチング条件はＨＢｒなどのデポガス、酸素Ｏ２などで加工するのが好ましい。この際、ゲートＨＴＯ膜３は除去されてもよい。反射防止膜であるゲート窒化膜２の膜減りがなければよい。ゲート酸化膜１まで完全に除去してしまうと、基板表面にダメージが入り、結晶欠陥となるため、下地のゲート酸化膜１を残すと共に、反射防止膜としてゲート窒化膜２をも残す。
【００４４】
さらに、図４（ｂ）に示すようにフォトレジスト膜１２の剥離を行い、図４（ｃ）に示すように第２ゲート電極６１の表面を酸化して第２層間絶縁膜７を形成する。このとき、隣接した第１ゲート電極４１間の基板のフォトダイオード上の窒化膜２には、窒化膜２の表面部と反応したＳｉＯｎ膜７２が形成される。
【００４５】
その後、図５（ａ）に示すように、フォトダイオード上の中央部のゲート窒化膜２を残すようにフォトレジスト膜１３のパターニングを行い、図５（ｂ）に示すように、パターニングされたフォトレジスト膜１３をマスクとして異方性のドライエッチングを行い、ＳｉＯｎ膜７２とゲート窒化膜２、さらに、下地の酸化膜１の途中まで加工する。このときのエッチング条件は、フッ素系のガス、Ａｒガスなどでドライエッチングする。この場合、フォトダイオード上のゲート酸化膜１の途中でエッチングを止める。図５（ｃ）に示すようにフォトレジスト膜１３を剥離する。加工後のＳｉＯｎ膜７３および窒化膜２１がその下の下地のゲート酸化膜１と共にフォトダイオード上の中央部に残って反射防止膜として機能する。
【００４６】
以上の本実施形態１の固体撮像素子２０の製造方法は、半導体基板１０（または半導体層）上に、ゲート膜として、ゲート酸化膜１、ゲート窒化膜２およびゲートＨＴＯ膜３をこの順に成膜するゲート膜成膜工程と、このゲート膜上に第１ゲート電極材料膜としてのポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜４を成膜する第１ゲート電極材料膜成膜工程と、フォトダイオードに隣接する電荷転送領域上に、ゲート膜を介して、第１ゲート電極材料膜としてのポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜４から第１ゲート電極４１を形成する第１ゲート電極形成工程と、熱酸化処理により第１ゲート電極４１の表面を酸化して第１層間絶縁膜５を形成する第１層間絶縁膜形成工程と、第１層間絶縁膜５が形成された全面に第２ゲート電極材料膜としてのポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜６を成膜する第２ゲート電極材料膜成膜工程と、第１層間絶縁膜５上の所定中央領域に、第２ゲート電極材料膜としてのポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜６から第２ゲート電極６１を形成すると共に、ゲートＨＴＯ膜３まで除去する第２ゲート電極形成工程と、熱酸化処理により第２ゲート電極６１の表面を酸化して第２層間絶縁膜７を形成すると共に、フォトダイオード上のゲート窒化膜２の表面部と反応させて酸化膜７２を形成する第２層間絶縁膜形成工程と、フォトダイオード（受光部）の中央部上の少なくともゲート窒化膜２を反射防止膜として残すように異方性のドライエッチングを行って酸化膜７２およびゲート窒化膜２、さらにその下地のゲート酸化膜１ａの途中まで除去する反射防止膜形成工程とを有している。
【００４７】
以上により、本実施形態１によれば、窒化膜の加工の際、等方性エッチングではなく異方性エッチングにできることにより、線幅制御を向上させることができて、量産ばらつきを抑えることができる。また、第２ゲート電極６１の加工（エッチング）時にゲート窒化膜２を残しておくことにより、プラズマによる基板表面の低ダメージをより防止することができる。したがって、反射防止膜として作用するゲート窒化膜２を容易かつ正確に加工することができる。
【００４８】
要するに、本実施形態１の固体撮像素子２０の製造方法では、ゲート膜のうちの少なくともゲート窒化膜２を反射防止膜としてフォトダイオードの一部上に形成する反射防止膜形成工程を有しており、反射防止用のゲート窒化膜２を従来のようにゲート電極上にデポジションで成膜しないため、ゲート電極の側壁に窒化膜の形成はなく、これによって、窒化膜の加工に等方性のドライエッチングによる必要がなくなり、異方性のドライエッチングとなって、エッチングシフトを抑えることができて、線幅の制御性を向上させることができる。したがって、反射防止膜として作用するゲート窒化膜２を容易かつゲート側壁に残膜なく正確に加工することができる。
【００４９】
また、反射防止用のゲート窒化膜２を従来の窒化膜８のようにゲート電極上にデポジションで成膜しないため、従来の窒化膜８を別途形成する工程を削減することができ、かつ、従来のように第２ゲート電極加工の際にゲート膜における窒化膜８の加工を省くことができて、スループットを向上させて良好な生産性を得ることができる。
（実施形態２）
図６は、本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１の固体撮像素子を含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【００５０】
図６において、本実施形態２の電子情報機器９０は、上記実施形態１の固体撮像素子２０からの撮像信号を各種信号処理してカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段９３と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段９４と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力手段７４とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示手段９３と、通信手段９４と、プリンタなどの画像出力手段９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
【００５１】
この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
【００５２】
したがって、本実施形態２によれば、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力手段９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。
【００５３】
なお、上記実施形態１では、特に説明しなかったが、ゲート膜のうちの少なくともゲート窒化膜を反射防止膜としてフォトダイオード（受光部）の一部上に形成する反射防止膜形成工程を有している。これによって、反射防止膜として作用する窒化膜を容易かつゲート側壁に残膜なく生産性よく正確に加工することができる本発明の目的を達成することができる。
【００５４】
なお、上記実施形態１では、特に説明しなかったが、複数のフォトダイオード（受光部）のうち列方向に配列された各フォトダイオード（受光部）に隣接して垂直方向電荷転送用の電荷転送領域がそれぞれ形成されたＣＣＤ型固体撮像素子について説明したが、これに限らず、フォトダイオード（受光部）に隣接して、フォトダイオード（受光部）からの信号電荷が電荷検出部（フローティングディフュージョンＦＤ）に電荷転送するための電荷転送領域が設けられ、この電荷検出部（フローティングディフュージョンＦＤ）にリセット後に電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて増幅トランジスタで増幅されて各画素部毎の撮像信号が信号線に読み出されるＣＭＯＳ型固体撮像素子であってもよい。
【００５５】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１、２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１、２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部で構成され、各受光部上に反射防止膜を持つ固体撮像素子およびその製造方法、この固体撮像素子を、画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、反射防止用の窒化膜を従来のようにゲート電極上にデポジションで成膜しないため、ゲート電極の側壁に窒化膜の形成はなく、これによって、窒化膜の加工に等方性のドライエッチングによる必要がなくなり、異方性のドライエッチングとなって、エッチングシフトを抑えることができ、線幅の制御性を向上させることができる。したがって、反射防止膜として作用する窒化膜を容易かつゲート側壁に残膜なく正確に加工することができる。また、反射防止用の窒化膜を従来のようにゲート電極上にデポジションで成膜しないため、反射防止用の窒化膜を別途形成する工程を削減することができ、かつ、従来のように第２ゲート電極加工の際にゲート膜の加工を省くことができて、スループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態１に係る固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、図１の固体撮像素子の製造方法の第１ゲート電極形成工程を説明するための要部縦断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１の固体撮像素子の製造方法の第２ゲート電極形成工程を説明するための要部縦断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、図１の固体撮像素子の製造方法の第２ゲート電極形成後の第２層間絶縁膜・ＳｉＯｎ膜形成工程を説明するための要部縦断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、図１の固体撮像素子の製造方法の反射防止膜形成工程を説明するための要部縦断面図である。
【図６】本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１の固体撮像素子を含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、特許文献１に開示されている従来の固体撮像素子の製造方法の第１ゲート電極形成工程を説明するための要部縦断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、特許文献１に開示されている従来の固体撮像素子の製造方法の第２ゲート電極形成工程を説明するための要部縦断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、特許文献１に開示されている従来の固体撮像素子の製造方法の反射防止膜成膜工程を説明するための要部縦断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、特許文献１に開示されている従来の固体撮像素子の製造方法の反射防止膜形成工程を説明するための要部縦断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１、１ａ  ゲート酸化膜
２  ゲート窒化膜
２１  窒化膜（フォトダイオード上加工後）
３  ゲートＨＴＯ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐ  Ｏｘｉｄｅ）膜（酸化膜）
４  ドーピングされた第１ポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜
４１  第１ゲート電極
５  第１層間絶縁膜
６  ドーピングされた第２ポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜
６１  第２ゲート電極
７  第２層間絶縁膜（電極表面）
７１  第２層間絶縁膜（基板上）
７２  ＳｉＯｎ膜（酸化膜）
７３  ＳｉＯｎ膜（加工後の酸化膜）
８  反射防止膜（窒化膜）
８１  反射防止膜（加工後）
１０  シリコン基板（半導体基板）
１１  第１ゲート電極加工用フォトレジストパターン
１２  第２ゲート電極加工用フォトレジストパターン
１３  反射防止膜加工用フォトレジストパターン
２０  固体撮像素子
９０  電子情報機器
９１  固体撮像装置
９２  メモリ部
９３  表示手段
９４  通信手段
９５  画像出力手段
【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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【図９】
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【図１０】
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