(57)【要約】【課題】  低温形成が可能で、かつ微細化の容易な固体撮像素子を提供する。【解決手段】  本発明は、光電変換部と、前記光電変換部で生起された電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備した固体撮像素子において、前記電荷転送電極が、第１層導電性膜からなる第１の電極と、第２層導電性膜からなる第２の電極とが交互に並置されてなり、前記第１の電極と前記第２の電極との間は、前記第１の電極の側壁を覆うようにＣＶＤ法によって形成されたサイドウォール絶縁膜からなる電極間絶縁膜で絶縁分離されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部と、前記光電変換部で生起された電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備した固体撮像素子において、
前記電荷転送電極が、第１層導電性膜からなる第１の電極と、第２層導電性膜からなる第２の電極とが交互に並ぶように配置され、
前記第１の電極と前記第２の電極との間は、前記第１の電極の側壁を覆うように基板温度７００℃〜８５０℃でＣＶＤ法によって形成されたサイドウォール絶縁膜からなる電極間絶縁膜で絶縁分離されていることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像素子であって、
前記サイドウォール絶縁膜はＨＴＯ膜であることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の固体撮像素子であって、
前記第１層導電性膜および第２層導電性膜が、シリコン系導電性膜であることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項４】
請求項１または２に記載の固体撮像素子であって、
前記第１層導電性膜および第２層導電性膜が、ポリメタルで構成されたことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項５】
光電変換部と、前記光電変換部で生起せしめられた電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備した固体撮像素子を製造する方法であって、
前記電荷転送電極の製造工程が、
第１層導電性膜からなる第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極の上層に基板温度７００℃〜８５０℃でＣＶＤ法により、絶縁膜を成膜する工程と、
前記絶縁膜を異方性エッチングによりエッチングし、前記第１の電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成する工程と、
前記サイドウォール絶縁膜の上層に第２層導電性膜を形成し、前記第１の電極間に第２の電極が位置するように前記第２層導電性膜を分離すべく、前記第１の電極上の前記第２層導電性膜を除去して平坦化し、前記第２の電極を形成する工程とを含む固体撮像素子の形成方法。
【請求項６】
請求項５に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記絶縁膜を成膜する工程は、ＣＶＤ法によりＨＴＯ膜を形成する工程を含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第１の電極を形成する工程は、第１層導電性膜を形成する工程と、前記第１層導電性膜上に絶縁膜からなるハードマスクを形成する工程と、前記ハードマスクを用いて前記第１層導電性膜を選択的に除去する工程を含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項８】
請求項５または６に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記ハードマスクは酸化シリコン膜からなる単層膜であり、前記第２層導電性膜は、前記ハードマスク上に積層されることを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項９】
請求項５または６に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記ハードマスクは酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との２層膜であり、前記第２層導電性膜は、前記ハードマスク上に積層されることを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項５乃至９のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記平坦化工程は、レジストエッチバック工程である固体撮像素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項５乃至９のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記平坦化工程は、化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical  Mechanical  Polishing）により平坦化する工程である固体撮像素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項５乃至１１のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記平坦化工程で平坦化された基板表面に第２のハードマスクを形成する工程と、
前記ハードマスクをマスクとして前記第２層導電性膜をパターニングする工程を含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第２のハードマスクは、酸化シリコン膜からなる単層膜であることを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第２のハードマスクは、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の２層膜であることを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
パターニングされた前記第２層導電性膜の上層にＣＶＤ法により酸化シリコン膜を形成する工程と、
前記２層導電性膜を、窒化シリコン膜をストッパとして前記酸化シリコン膜を異方性エッチングし、パターニングされた前記第２層導電性膜の側壁に第２のサイドウォール絶縁膜を形成する工程とを含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項１６】
請求項５乃至１５のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第１の電極のパターンは、周縁部に電気的接続を有しないダミーパターンを含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項１７】
請求項５乃至１６のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第２の電極を形成する工程は、前記第２層導電性膜としてシリコン系導電性膜を形成し、平坦化して、第１の電極によって分離したのち、金属層を形成し、シリサイド化し、シリサイド化されなかった前記金属層を除去する工程を含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子およびその製造方法にかかり、特に固体撮像素子の電荷転送電極の高精度化に関する。
【背景技術】
【０００２】
エリアセンサ等に用いられるＣＣＤを用いた固体撮像素子は、フォトダイオードなどからなる光電変換部と、この光電変換部からの信号電荷を転送するための電荷転送電極を備えた電荷転送部とを有する。電荷転送電極は、半導体基板に形成された電荷転送路上に複数個隣接して配置され、順次駆動される。
【０００３】
近年、ＣＣＤの高画素化に伴い、固体撮像素子においては、高解像度化、高感度化への要求は高まる一方であり、ギガピクセル以上まで撮像画素数の増加が進んでいる。
【０００４】
このような状況の中で高感度を確保するためには、受光エリアを縮小するのは困難であり、結果として、電荷転送電極の占有面積の縮小化を余儀なくされている。
【０００５】
ところで、電荷転送電極間に設けられる電極間絶縁膜は電極材料の酸化（９００〜９５０℃）によって薄く形成することができる。しかしながら薄くかつ膜質のよい酸化膜を形成しようとすると、酸化温度は上述したように９００℃以上という高温が必要となるため、酸化による熱履歴で基板側の不純物拡散が進み、転送効率の劣化、あるいは感度の低下など種々の問題を招く。
【０００６】
このように熱酸化を用いた電極間絶縁膜の形成は、固体撮像素子の高画素化、微細化（高品質化）を阻む大きな壁となっている。
【０００７】
そこで、電極間絶縁膜の形成温度の低温化をはかるべく、ＣＶＤ法により電極間絶縁膜を形成した多層構造の電荷転送電極が提案されている（特許文献１）。
【０００８】
第１層電極上に第２層電極を重ねた多層構造の電荷転送電極では、第２層目あるいはそれ以降の電極分離が第１層電極上で行なわれるため、微細化が進むとパターニングが極めて困難となる。
【０００９】
また、多層構造の電荷転送電極では、表面の凹凸が大きく、レンズなどの配置が困難であり、電荷転送電極表面の平坦化が求められている。
【００１０】
そこで本出願人は、単層電極構造の電荷転送電極において電極間絶縁膜として、隣接する電荷転送電極の一方の側壁にＣＶＤ法で形成された酸化シリコン膜を用いた固体撮像素子を提案している（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−１９７８９６号公報
【特許文献２】特開２００３−３３２５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように、固体撮像素子の製造においては、さらなる微細化に耐え得るように、既に注入された不純物の拡散長の伸びを招くほどの高温でのプロセスを回避し、電荷転送効率の劣化を防ぎ、高速駆動の実現とともに、高画質化が求められている。
【００１２】
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、低温形成が可能で、かつ微細化の容易な高品質の電極間絶縁膜を用いることにより、信頼性の高い固体撮像素子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】
そこで本発明は、光電変換部と、前記光電変換部で生起された電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備した固体撮像素子において、前記電荷転送電極が、第１層導電性膜からなる第１の電極と、第２層導電性膜からなる第２の電極とが交互に並置されてなり、前記第１の電極と前記第２の電極との間は、前記第１の電極の側壁を覆うように基板温度７００℃〜８５０℃でＣＶＤ法によって形成されたサイドウォール絶縁膜からなる電極間絶縁膜で絶縁分離されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、第１層導電性膜からなる第１の電極と、第２層導電性膜からなる第２の電極とが交互に並置された単層電極構造の電荷転送電極の電極間絶縁膜が、ＣＶＤ法で形成されたサイドウォール絶縁膜で構成されているため、確実かつ微細な間隔を自己整合的に形成できるとともに、低温下で膜質の良好な絶縁膜を形成することができ、信頼性の高い、微細構造の固体撮像素子の形成が容易である。
【００１５】
また本発明の固体撮像素子は、前記サイドウォール絶縁膜がＨＴＯ膜であるものを含む。
【００１６】
この構成によれば、ＨＴＯ膜は、低温下で形成可能であってかつ膜質が緻密で良好であるため、高品質のサイドウォール絶縁膜を構成することができる。ここでＨＴＯ膜の成膜条件は、基板温度７００〜８５０℃で成膜するのが望ましく、原料ガスとしては、例えば、ＳｉＯ４：３０ｓｃｃｍ，Ｎ２Ｏ：１８００ｓｃｃｍ：計１．０Ｔｏｒｒとするのが望ましい。
【００１７】
また本発明の固体撮像素子は、前記第１層導電性膜および第２層導電性膜が、シリコン系導電性膜であることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、ＣＭＰあるいはエッチバックにより容易に単層化が可能であるため、加工が容易である。
【００１９】
また本発明の固体撮像素子は、前記第１層導電性膜および第２層導電性膜が、ポリメタルで構成されたことを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、平坦化が可能でかつ低抵抗であるため、シャント配線も不要であり、薄型化と高速化との両方が可能となる。従って微細化も可能で高感度で信頼性の高い固体撮像素子の形成が可能となる。
【００２１】
また、本発明は、前記第１および第２の電極間の電極間距離が、０．１μｍ以下である微細構造の固体撮像素子を形成する際に特に有効である。
【００２２】
電極間距離が０．１μｍ以下となると絶縁膜の添加が困難であるが、この方法によれば、ＣＶＤ酸化膜に異方性エッチングを行なうことによる側壁残しにより容易に形成することができるため微細パターンを容易に形成することが可能となる。
【００２３】
また本発明は、光電変換部と、前記光電変換部で生起せしめられた電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備した固体撮像素子を製造する方法であって、前記電荷転送電極の製造工程が、第１層導電性膜からなる第１の電極を形成する工程と、前記第１の電極の上層にＣＶＤ法により、絶縁膜を成膜する工程と、前記絶縁膜を異方性エッチングによりエッチングし、前記第１の電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成する工程と、前記サイドウォール絶縁膜の上層に第２層導電性膜を形成し、前記第１の電極間に第２の電極が位置するように前記第２層導電性膜を分離すべく、前記第１の電極上の前記第２層導電性膜を除去して平坦化し、前記第２の電極を形成する工程とを含む。
【００２４】
この方法によれば、サイドウォール絶縁膜がＣＶＤ法で形成されるため、低温下で膜質の良好な電極間絶縁膜を自己整合的に形成することができ、製造が容易で信頼性高く、微細化の可能な単層構造の電荷転送電極を容易に形成することができる。なおこのサイドウォール絶縁膜となる絶縁膜の成膜温度は７００℃から８５０℃程度が望ましい。
【００２５】
また本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記絶縁膜を成膜する工程が、ＣＶＤ法によりＨＴＯ膜を形成する工程を含む。
【００２６】
この方法によれば、緻密で高品質のサイドウォール絶縁膜を低温下（７００℃〜８５０℃程度）で効率よく形成可能である。
【００２７】
また本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記第１の電極を形成する工程が、第１層導電性膜を形成する工程と、前記第１層導電性膜上に絶縁膜からなるハードマスクを形成する工程と、前記ハードマスクを用いて前記第１層導電性膜を選択的に除去する工程を含む。
【００２８】
この方法によれば、高精度で信頼性の高い第１の電極のパターンを形成することができる。またこのハードマスクは第２層導電性膜を平坦化する際、第１の電極の除去を抑制する除去抑制層（ストッパ層）として作用するため膜減りもなく平坦な表面を効率よく形成することができる。
【００２９】
また本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記ハードマスクが酸化シリコン膜からなる単層膜であり、前記第２層導電性膜が、前記ハードマスク上に積層されるものを含む。
【００３０】
また本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記ハードマスクが酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との２層膜であり、前記第２層導電性膜が、前記ハードマスク上に積層されるものを含む。
【００３１】
この方法によれば、レジストアッシングにおいて第１の電極を構成する第１層導電性膜の汚染を防止することができる。また、第２層導電性膜のパターニング工程においてこのハードマスクが第１の電極の除去抑制層として良好に作用し、第２層導電性膜のパターニング後に、異方性エッチングによりサイドウォール絶縁膜を形成する際にも、第１の電極上で除去抑制層として良好に作用する。
【００３２】
また本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記平坦化工程が、レジストエッチバック工程であるものを含む。
【００３３】
この方法によれば、ハードマスクが第１の電極の除去抑制層として良好に作用する。
【００３４】
また本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記平坦化工程は、化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical  Mechanical  Polishing）により平坦化する工程であるものを含む。
【００３５】
この方法によれば、ハードマスクが第１の電極の除去抑制層として良好に作用する。
【００３６】
また本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記平坦化工程で平坦化された基板表面に第２のハードマスクを形成する工程と、前記ハードマスクをマスクとして前記第２層導電性膜をパターニングする工程を含むものを含む。
【００３７】
この方法によれば、ハードマスク第２層導電性膜のパターニングによって得られる第２の電極の除去抑制層として良好に作用する。
【００３８】
また本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記第２のハードマスクは、酸化シリコン膜からなる単層膜であるものを含む。
【００３９】
また本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記第２のハードマスクは、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の２層膜であるものを含む。
【００４０】
この方法によれば、レジストアッシングにおいて第２の電極を構成する第２層導電性膜の汚染を防止することができる。
【００４１】
また本発明の固体撮像素子の製造方法は、パターニングされた前記第２層導電性膜の上層にＣＶＤ法により酸化シリコン膜を形成する工程と、前記２層導電性膜を窒化シリコン膜をストッパとして前記酸化シリコン膜を異方性エッチングし、パターニングされた前記第２層導電性膜の側壁に第２のサイドウォール絶縁膜を形成する工程とを含むものを含む。
【００４２】
この方法によれば、第２層導電性膜のパターニング工程においてこのハードマスクが第２の電極の除去抑制層として良好に作用する。
【００４３】
また本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記第１の電極のパターンは、周縁部に電気的接続を有しないダミーパターンを含むものを含む。
【００４４】
ダミーパターンを形成しておくことにより、基板の周縁部において、ＣＭＰによる過研磨や、レジストエッチバックによるオーバーエッチに起因する膜減りが生じるのを防止することができる。
【００４５】
また本発明の方法は、前記第２の電極を形成する工程が、前記第２層導電性膜としてシリコン系導電性膜を形成し、平坦化して、第１の電極によって分離したのち、金属層を形成し、シリサイド化し、シリサイド化されなかった金属層を除去する工程を含む。
【００４６】
これにより、第２の電極は、フォトリソグラフィを用いることなく自己整合的に第１の電極間に低抵抗の第２の電極のパターン形成を行なうことが可能となる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、第１層導電性膜からなる第１の電極と第２層導電性膜からなる第２の電極とが電極間絶縁膜を介して並置された単層構造の電荷転送電極において電極間絶縁膜をＣＶＤ法により形成した酸化膜からなり、前記第１の電極の側壁に形成されたサイドウォール絶縁膜で構成しているため、低温形成が可能で微細かつ高精度で信頼性の高い固体撮像素子を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しつ説明する。
（実施の形態１）
この固体撮像素子は、図１および図２に示すように、電荷転送電極が、第１層導電性膜３ａとしての多結晶シリコン層からなる第１の電極Ａと、第２層導電性膜３ｂとしての多結晶シリコン層からなる第２の電極Ｂとが交互に並置され、電極間絶縁膜がＣＶＤ法で形成されたＨＴＯ膜からなるサイドウォール絶縁膜で構成された単層電極構造からなることを特徴とする。
【００４９】
上記構成によれば、電極間絶縁膜がＣＶＤ法で形成されたＨＴＯ膜からなるサイドウォール絶縁膜で構成されているため、低温下で高品質のサイドウォール絶縁膜を形成可能であり、拡散長の伸びも抑制でき、また、第１の電極Ａと、第２の電極Ｂとが交互に並置され、平坦な表面をもつ単層電極構造を容易に形成できる。
【００５０】
他の構造は従来の固体撮像素子と同様であり、光電変換部３０と、前記光電変換部３０で生起せしめられた電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部４０とを具備し、光電変換部に開口を持つように形成された遮光膜（図示せず）および表面がほぼ平坦となるように前記光電変換部に充填されたＢＰＳＧ（borophospho  silicate  glass）膜からなる平坦化膜等を含む中間層７０とを具備し、さらにこの中間層上に、フィルタ５０およびレンズ６０を形成してなることを特徴とするものである。
【００５１】
これにより、良好に表面の平坦化をはかることができ、大幅に薄型化をはかることができる。
【００５２】
なおこのゲート酸化膜２は、酸化シリコン膜２ａと窒化シリコン膜２ｂと酸化シリコン膜２ｃとの３層構造膜で構成される。
【００５３】
なお、図１は断面概要図、図２は平面概要図である。シリコン基板１には、複数のフォトダイオード領域３０が形成され、フォトダイオード領域３０で検出した信号電荷を転送するための電荷転送部４０が、フォトダイオード領域３０の間に形成される。
【００５４】
電荷転送電極によって転送される信号電荷が移動する電荷転送チャネルは、図２では図示していないが、電荷転送部４０が延在する方向と交差する方向に、形成される。
【００５５】
なお、図２においては、電極間絶縁膜の内、フォトダイオード領域３０と電荷転送部４０との境界近傍に形成されるものの記載を省略してある。
【００５６】
また図１に示すように、シリコン基板１内には、フォトダイオード３０、電荷転送チャネル（図示せず）、チャネルストップ領域（図示せず）、電荷読み出し領域（図示せず）が形成され、シリコン基板１表面には、ゲート酸化膜２が形成される。ゲート酸化膜２表面には、電荷転送電極（第１層導電性膜３ａからなる第１の電極Ａ、第２層導電性膜３ｂからなる第２の電極Ｂ）と第１の電極Ａの側壁に形成されたＨＴＯ膜（酸化シリコン膜）からなるサイドウォール絶縁膜としての電極間絶縁膜６とが並置するように形成され、単層電極構造を構成している。
【００５７】
電荷転送部４０は、上述したとおりであるが、図１に示すように、電荷転送部４０の電荷転送電極上面には中間層７０が形成される。そしてフォトダイオード領域３０（光電変換部）部分を除いて図示しない遮光膜、窒化シリコン膜からなる反射防止層が設けられ、凹部にＢＰＳＧ膜からなる平坦化膜が形成される。そしてこの上層に透明樹脂膜からなるパッシベーション膜が設けられる。
【００５８】
そしてこの中間層７０の上方には、さらにカラーフィルタ５０、マイクロレンズ６０が設けられる。また、カラーフィルタ５０とマイクロレンズ６０との間には、必要に応じて絶縁性の透明樹脂等からなる平坦化層が充填されていてもよい。
【００５９】
また、この例では、いわゆるハニカム構造の固体撮像素子を示しているが、正方格子型の固体撮像素子にも適用可能であることはいうまでもない。
【００６０】
次にこの固体撮像素子の製造工程について図３乃至および図９を参照しつつ詳細に説明する。
【００６１】
まず、不純物濃度１．０×１０１６ｃｍ−３程度のｎ型のシリコン基板１表面に、膜厚１５ｎｍの酸化シリコン膜２ａと、膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜２ｂと、膜厚１０ｎｍの酸化シリコン膜２ｃを形成し、３層構造のゲート酸化膜２を形成する。
【００６２】
続いて、このゲート酸化膜２上に、減圧ＣＶＤ法により、膜厚５０〜３００nmの第１層導電性膜３ａとしての第１層多結晶シリコン膜を形成する。このときの基板温度は５００〜６００℃とする。そしてこの上層に基板温度８５０℃（７００〜８５０℃）でＣＶＤ法により膜厚５０〜３００nmのＨＴＯ膜５を順次積層する（図３）。
【００６３】
この後、フォトリソグラフィにより第１のレジストパターンＲ１を形成する（図４）。
【００６４】
そして、このＨＴＯ膜５をＣＨＦ３とＣ２Ｆ６とＯ２とＨｅとを用いた反応性イオンエッチングによりエッチングし（図５）、アッシングによりレジストパターンＲ１を除去しハードマスクを形成する（図６）。
【００６５】
このようにして得られたＨＴＯ膜５からなるハードマスクを用いて第１層導電性膜３ａをエッチングする（図７）。このエッチングに際してはＨＢｒとＯ２との混合ガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、第１の電極および周辺回路の配線を形成する。ここではＥＣＲ(電子サイクロトロン共鳴：Electron Cycrotoron Resonance)方式あるいはＩＣＰ（誘導結合Inductively Coupled Plasma）方式などのエッチング装置を用いるのが望ましい。なお周辺回路の外側で配線密度の小さいところにはダミーパターン（図示せず）を形成する。
【００６６】
この後、この上層に減圧ＣＶＤ法により、膜厚５０〜４００ｎｍのＨＴＯ（酸化シリコン）膜６を形成する（図８）。
【００６７】
そして反応性イオンエッチングにより水平部分に堆積された酸化シリコン膜６を除去し側壁に残留させサイドウォール（絶縁膜）を形成する（図９）。このとき基板表面の反応性イオンエッチングによるダメージを低減するために、若干（２５〜５０ｎｍ程度）水平部分にも残留させるようにする。
【００６８】
続いて、ウエットエッチングにより水平部分に残留した酸化シリコン膜を除去する（図１０）。
【００６９】
この後さらに、減圧ＣＶＤ法によりＨＴＯ膜６Ｓを形成し、ウエットエッチングで除去されたＨＴＯ膜を補充するとともにＯＮＯ膜のトップ酸化膜として膜厚３〜１０ｎｍのＨＴＯ（酸化シリコン）膜６Ｓを形成する（図１１）。
【００７０】
続いて、この上層に、減圧ＣＶＤ法により、第１層導電性膜３ａの高さ以上となるように第２層導電性膜３ｂとして多結晶シリコン膜を形成する。このときの基板温度は５００〜６００℃とする（図１２）。
【００７１】
さらに、ＣＭＰ法により突出部の第２層導電性膜３ｂを除去し、表面の平坦化を行なう（図１３））。
【００７２】
さらに、減圧ＣＶＤ法により膜厚〜５０ｎｍのＨＴＯ膜７を形成する（図１４）。
【００７３】
そして第２の電極（第２層導電性膜）のパターニングを行い、光電変換部の窓開けを行なう。
【００７４】
まず第１の電極のパターニングの際と同様に、ハードマスク形成のための膜厚〜５０nmの窒化シリコン膜９を減圧ＣＶＤ法により形成する。
【００７５】
この後フォトリソグラフィにより第２のレジストパターンＲ２を形成する（図１５）。
【００７６】
そして、この窒化シリコン膜９をＣＨＦ３とＣＦ４とＡｒとを用いた反応性イオンエッチングによりエッチングし（図１６）、アッシングによりレジストパターンＲ２を除去しハードマスクを形成する（図１７）。
【００７７】
そして窒化シリコン膜９をマスクとしてＣＨＦ３とＣＦ４とＡｒとを用いた反応性イオンエッチングによりＨＴＯ膜をパターニングし、このようにして得られたＨＴＯ膜７と窒化シリコン膜９とからなるハードマスクを用いて第２層導電性膜３ｂとしての多結晶シリコン膜をエッチングする（図１８）。このエッチングに際してはＨＢｒとＯ２またはＣｌ２とＯ２との混合ガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、光電変換部の窓を形成する。ここではＥＣＲあるいはＩＣＰなどのエッチング装置を用いるのが望ましい。
【００７８】
そして膜厚５００ｎｍのＨＴＯ（酸化シリコン）膜１０を形成する（図１９）。
【００７９】
そして反応性イオンエッチングにより水平部分に堆積されたＨＴＯ膜１９を除去し側壁に残留させサイドウォールを形成する（図２０）。このとき基板表面の反応性イオンエッチングによるダメージを低減するために、若干水平部分にも残留させるようにする。
【００８０】
続いて、ウエットエッチングにより水平部分に残留したＨＴＯ膜１０を除去する（図２１））。
【００８１】
このようにして、低抵抗の電荷転送電極が形成される。
【００８２】
そして反射防止膜および遮光層、平坦化膜等の中間層７０を形成し、カラーフィルタ５０、マイクロレンズ６０などを形成して、図１および図２に示したような固体撮像素子を得る。
【００８３】
この固体撮像素子によれば、電荷転送電極が多結晶シリコン層で構成された第１層導電性膜３ａからなる第１の電極と、多結晶シリコンで構成された第２層導電性膜３ａからなる第２の電極とが減圧ＣＶＤ法で形成されたＨＴＯ膜６で構成されたサイドウォールを介して交互に並置されており、低温下で低抵抗の単層構造電極を構成しているため、拡散長の伸びもなく高精度で微細な固体撮像素子が形成され、高速化および微細化が可能となる。
【００８４】
この方法によれば、０．１μｍ程度の電極間距離をもつ微細化構造の形成が可能となる。
【００８５】
また、平坦化工程において、エッチングストッパを用いたり、ダミーパターンを用いたりしているため、膜減りを防止することもできる。これはＣＭＰによる平坦化においても有効である場合もある。ここで用いるダミーパターンは、周辺回路部との電気的接続を有しないものであってもよい。
【００８６】
なおパターニングのためのハードマスクとエッチングストッパ層とをかねてＨＴＯ膜を用いており、高精度で微細なパターンを形成することができる。またエッチングストッパを用いることにより、過研磨による膜減りを防止することができる。
（実施の形態２）
前記実施の形態１では、第１の電極と第２の電極とを多結晶シリコン層で構成したが、いずれもタングステンシリサイドなどの金属シリサイド層を表面に形成した構造であってもよい。
【００８７】
本実施の形態では、図２２に示すように、第１の電極Ａを第１層多結晶シリコン層（３ａ）とタングステンシリサイド４ａとの２層膜からなる第１層導電性膜で構成すると共に第２の電極Ｂも第２層多結晶シリコン層（４ａ）とタングステンシリサイド４Ｓとの２層膜からなる第２層導電性膜で構成している。また、第１の電極上の絶縁膜も酸化シリコン膜５ａと窒化シリコン膜５ｂの２層膜で構成している。
【００８８】
そして製造工程においても図２３乃至図２５に製造工程の要部を示すように、この酸化シリコン膜５ａと窒化シリコン膜５ｂとの２層膜をハードマスクとして第１の電極Ａのパターニングを行なうようにしたことを特徴とする。
【００８９】
図２３乃至図２５は前記実施の形態１における図４乃至図６に対応するものである。
【００９０】
この例でもまず、実施の形態１と同様に各機能層を順次積層して積層膜を形成するが、ここでは第１の電極となる多結晶シリコン層３ａ上にタングステン膜を形成し熱処理を行なうことによりシリサイド化を行い、タングステンシリサイド４ａを形成する。あるいはこのシリサイド化は後続の第２の電極Ｂのシリサイド化と同時に行なうようにしてもよい。また、ＨＴＯ膜に代えて減圧ＣＶＤ法により形成した酸化シリコン膜５ａと窒化シリコン膜５ｂとの２層膜を形成している。そしてレジストパターンＲ１を形成する（図２３）。
【００９１】
そしてこのレジストパターンＲ１をマスクとして窒化シリコン膜５ｂをパターニングし、レジストパターンＲ１をアッシングする（図２４）。
【００９２】
そして窒化シリコン膜５ｂをマスクとして酸化シリコン膜膜５ａをパターニングする（図２５）
このように電極のパターニングに際してハードマスクを２層構造で構成することにより、下地の汚染を招くことなく高精度のパターン形成を実現することができる。
【００９３】
他は実施の形態１と同様に形成するが、第２の電極のパターニングに際しても２層膜を用いるようにしてもよい。このようにハードマスクを２層膜で構成することによりパターン精度の向上のみならず、絶縁膜としての信頼性も向上する。そしてさらには、ＣＭＰやレジストエッチバックによる電極の分離を兼ねた平坦化工程においても、除去防止層（エッチングストッパ）として作用するため、さらに歩留りの向上を図ることができる。
【００９４】
なお、シリサイドを構成する金属としてはタングステンに限定されることなくチタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）など適宜変更可能である。さらにシリコン層としても多結晶シリコンに限定されることなくアモルファスシリコン層、マイクロクリスタルシリコン層など適宜変更可能である。
【００９５】
なお、製造方法については前記実施の形態に限定されることなく適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
以上説明してきたように、本発明によれば、サイドウォール絶縁膜をＣＶＤ法で形成したＨＴＯ膜で構成しているため、微細で信頼性の高い単層電極構造の電荷転送電極を形成することができ、薄型化が可能で光入射角に対するマージンを減少することができるため、小型カメラなど、微細でかつ高感度の固体撮像装置の形成に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施の形態１の固体撮像素子を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の固体撮像素子を示す上面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態２の固体撮像素子を示す図である。
【図２３】本発明の実施の形態２の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態２の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態２の固体撮像素子の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１  シリコン基板
２  ゲート酸化膜
３ａ  第１層導電性膜
３ｂ  第２層導電性膜
５  ＨＴＯ膜
６  ＨＴＯ膜
７  ＨＴＯ膜
９  窒化シリコン膜
３０  フォトダイオード領域
４０  電荷転送部
５０  カラーフィルタ
６０  マイクロレンズ
７０  中間層
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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