(57)【要約】【課題】  固体撮像素子の微細化に伴い、電荷転送電極の幅を縮小しても低抵抗が維持でき、高速動作が可能で高感度の固体撮像素子を実現する。【解決手段】  半導体基板１のフォトダイオード２上の領域を避けて形成された、シリコン系膜からなる電荷転送電極６の上面全面に、金属膜に近い比抵抗を有するコバルトシリサイド膜、ニッケルシリサイド膜、チタンシリサイド膜のうちの少なくとも一つからなる金属シリサイド膜１２を選択的に形成する。その場合、電荷転送電極６上に金属シリサイド膜１２を形成する以前に８５０℃を超える温度の処理工程をすべて行い、金属シリサイド膜１２の形成後は８５０℃以下または８００℃以下の温度の処理工程を行う。【選択図】  図４
2011151139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に、入射光を光電変換するためのフォトダイオードを形成する工程と、
前記半導体基板上に絶縁膜を介して、前記フォトダイオードによる光電変換で生成された信号電荷を転送する電荷転送電極を形成する工程と、
前記電荷転送電極の上面に、コバルトシリサイド膜、ニッケルシリサイド膜、チタンシリサイド膜のうちの少なくとも一つからなる金属シリサイド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２】
前記電荷転送電極の上面の全面に前記金属シリサイド膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項３】
前記金属シリサイド膜を形成する工程を行う前に、８５０℃を超える温度の処理工程を行い、前記金属シリサイド膜を形成する工程を行った後に、８５０℃以下の温度の処理工程を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項４】
前記金属シリサイド膜を形成する工程を行った後に、８００℃以下の温度の処理工程を行うことを特徴とする請求項３に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項５】
前記フォトダイオードはイオン注入により前記半導体基板に不純物を導入して形成され、前記８５０℃を超える温度の処理工程は、前記不純物の活性化熱処理工程を含むことを特徴とする請求項３または４に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項６】
前記フォトダイオードを複数平面的にマトリックス状に配列して形成し、互いに隣接する前記フォトダイオード間の前記半導体基板上を通るように、前記電荷転送電極を形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項７】
半導体基板に形成された、入射光を光電変換するためのフォトダイオードと、
前記半導体基板上に絶縁膜を介して形成された、前記フォトダイオードによる光電変換で生成された信号電荷を転送する電荷転送電極と、
前記電荷転送電極の上面に形成された、コバルトシリサイド膜、ニッケルシリサイド膜、チタンシリサイド膜のうちの少なくとも一つからなる金属シリサイド膜と
を備えたことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項８】
前記金属シリサイド膜は、前記電荷転送電極の上面の全面に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の固体撮像素子。
【請求項９】
前記フォトダイオードが複数平面的にマトリックス状に配列され、前記電荷転送電極は、互いに隣接する前記フォトダイオード間の前記半導体基板上を通るように形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の固体撮像素子。
【請求項１０】
前記電荷転送電極の、前記互いに隣接する前記フォトダイオード間の前記半導体基板上を通る部分の幅は０．１μｍ〜０．３μｍであることを特徴とする請求項９に記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体撮像素子の製造方法および固体撮像素子の構造に関し、特に単層構造の電荷転送電極を有する固体撮像素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子のうちＣＣＤタイプの固体撮像素子（以下ＣＣＤという）は、入射光によって生成された画像信号電荷を転送する電荷転送電極を隣接して多数配列した構成を有している。こうした構成においては、信号電荷を効率よく転送するために互いに隣接する電荷転送電極の間隔を十分小さくすることが必要であり、以前はそのために電荷転送電極同士を薄い絶縁膜を介して互いに部分的に重なり合うよう二層構造に形成して配列するのが主流であった。
【０００３】
しかし近年、微細加工技術の進歩に伴い０．２μｍ以下の幅を有する溝パターン形成が可能となり、ＣＣＤにおいても複数の電荷転送電極パターンを狭い間隔で、且つ1層の電極層で形成する単層電極構造が主流となってきている（例えば特許文献１を参照）。単層電極構造のＣＣＤでは、電荷転送電極間に重なり部分がないことから電極間容量が小さいとう利点を有する。また電荷転送電極の上層に形成される遮光膜は通常接地電位など所定の電圧にバイアスされるが、単層電極構造では表面凹凸がほとんどないため、電荷転送電極と遮光膜間の耐圧が確保し易いという利点も有する。
【０００４】
図５は固体撮像素子（ＣＣＤ）の代表的な概略平面構成図である。固体撮像素子２０には撮像領域２１が設けられており、入射光を光電変換するためのフォトダイオード２２、フォトダイオード２２で生成された信号電荷を垂直方向に転送するための垂直転送部２３、垂直転送部２３によって転送されてきた信号電荷を水平方向に転送するための水平転送部２４からなる。複数個のフォトダイオード２２はマトリックス状に配列され、フォトダイオード２２の各列間に垂直転送部２３が配置される。図５には電荷転送電極は記載していないが、１本の電荷転送電極は撮像領域２１の右端領域から左端領域まで横方向に延びている。また水平転送部２４で転送されてきた信号電荷は出力アンプ２５を介して電気信号として出力される。
【０００５】
しかし上記撮像領域２１がチップ上で比較的大きな面積を占めるＣＣＤでは、撮像領域２１の水平方向の長さが長いために電荷転送電極の長さも長くなるので、電荷転送電極のそれぞれに位相を変えて印加する駆動パルス信号に伝播遅延が生じ、電荷転送不良となることが問題となる。この伝播遅延は、電荷転送電極がシート抵抗値数十Ω／□のシリコン系膜などからなる場合、当該電極の駆動パルス信号入力端から、撮像領域２１の外部に設けられたバスラインに近い垂直転送部２３まで駆動パルス信号が、伝わるのに要する時間と、バスラインに遠い垂直転送部２３まで伝わるのに要する時間との間に差が生ずることを意味する。
【０００６】
ところで近年は撮影機器による高速連写やＨＤ（高精細）動画に対応するため、ＣＣＤに一層の高速性が要求されるようになってきている。これに加えて固体撮像素子の高感度化という観点から入射光の検出に寄与しない無効領域を低減し、フォトダイオード領域を広く取るため、電荷転送電極の微細化も進められており、電荷転送電極の抵抗値はますます上昇する方向にある。このような状況の進行に伴い上記伝播遅延の問題が顕著となってくるので電荷転送電極の低抵抗化が重要視されている。
【０００７】
電荷転送電極を低抵抗化するためには、シート抵抗値が数Ω／□と従来のポリシリコンのようなシリコン系材料より１桁から２桁低い金属膜やそのシリサイド膜を用いることが考えられている。そのうち金属を主体とする低抵抗材料を用い、さらにその材料に起因する製造上の問題を解決した技術が例えば特許文献２に開示されている。
【０００８】
図７は、特許文献２に開示されている固体撮像装置の電荷転送電極部を示す要部概略断面図である。図７において、電荷転送電極はシリコン系膜３１、窒化タングステン３２およびタングステン３３より構成されている。電荷転送電極の上面にはシリコンガラス膜３４、シリコン窒化膜３５、サイドウオール３６が形成されており、これらの膜は電荷転送電極パターンをエッチング形成するときのハードマスクとなったものである。また電極間の狭いスペースは酸化膜３７とシリコン窒化膜３８で埋められている。さらに電荷転送電極の両端の下部にはシリコン系膜からなる台形パターン３０が設けられている。
【０００９】
以上のように構成される図７の固体撮像装置では、電荷転送電極にタングステンのような高融点金属を採用することによってその抵抗の低減を図っている。また、台形パターン３０を設けることによって電荷転送電極の端部のシリコン系膜３１を持ち上げタングステン３３がシリコン系膜３１に囲まれるようにし、狭い電極間隔にカバレッジよく形成できる酸化膜３７の成長時に、タングステン３３が高温酸化性雰囲気に直接さらされることをなくし、タングステン３３の異常膨張およびそれによる電極間隙の破綻を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３５３６８５号公報
【特許文献２】特開２００３−６０１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図５に示す一般的な固体撮像素子の構成においては、電荷転送電極は、垂直転送部２３上だけでなく、フォトダイオード２２の直上を避け、互いに縦方向に隣接するフォトダイオード２２間の狭い領域上をも通す必要がある。しかしながら固体撮像素子のパターンを微細化した場合フォトダイオード２２の間隔も狭くなり、電荷転送電極のこの部分を通る幅は最近の画素セルサイズでは０．２μｍ程度にまで縮小する必要が生じてきた。
【００１２】
しかしながら特許文献２に記載された従来の電荷転送電極の構造は、垂直転送部２３上のような電極のサイズが大きいままでよい部分では実現できるが、上に述べた極めて細い部分では高抵抗のシリコン系膜３１のみからなる構造とならざるを得ず、電極の中央にタングステン３３が形成できなくなる。従って電荷転送電極がタングステン３３によって部分的に低抵抗化されたとしても、電極全体としては低抵抗化の効果が非常に小さくなるという課題があった。
【００１３】
前記に鑑み、本発明は固体撮像素子のパターンを微細化しても低抵抗の電荷転送電極が得られ、またその電荷転送電極を製造上の問題を発生させることなく形成できる固体撮像素子の製造方法、およびその製造方法により実現される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】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明に係る固体撮像素子の製造方法は、半導体基板に、入射光を光電変換するためのフォトダイオードを形成する工程と、前記半導体基板上に絶縁膜を介して、前記フォトダイオードによる光電変換で生成された信号電荷を転送する電荷転送電極を形成する工程と、前記電荷転送電極の上面に、コバルトシリサイド膜、ニッケルシリサイド膜、チタンシリサイド膜のうちの少なくとも一つからなる金属シリサイド膜を形成する工程とを含むようにしたものである。
【００１５】
特にこの固体撮像素子の製造方法では、前記電荷転送電極の上面の全面に前記金属シリサイド膜が形成される。
【００１６】
また、前記金属シリサイド膜を形成する工程を行う前には、８５０℃を超える温度の処理工程を行い、前記金属シリサイド膜を形成する工程を行った後には、８５０℃以下の温度の処理工程を行うようにする。好ましくは前記金属シリサイドを形成する工程を行った後は、８００℃以下の温度で処理工程を行う。
【００１７】
さらにまた、前記フォトダイオードはイオン注入により前記半導体基板に不純物を導入して形成し、そのために前記８５０℃を超える温度の処理工程に、前記不純物の活性化熱処理工程を含ませる。
【００１８】
本発明に係る固体撮像素子の製造方法は、前記フォトダイオードが複数平面的にマトリックス状に配列して形成され、互いに隣接する前記フォトダイオード間の前記半導体基板上を通るように、前記電荷転送電極が形成される場合に特にその効果が発揮される。
【００１９】
次に、上記の課題を解決するための本発明に係る固体撮像素子は、半導体基板に形成された、入射光を光電変換するためのフォトダイオードと、前記半導体基板上に絶縁膜を介して形成された、前記フォトダイオードによる光電変換で生成された信号電荷を転送する電荷転送電極と、前記電荷転送電極の上面に形成された、コバルトシリサイド膜、ニッケルシリサイド膜、チタンシリサイド膜のうちの少なくとも一つからなる金属シリサイド膜とを備えている。そして特に前記金属シリサイド膜は、前記電荷転送電極の上面の全面に形成される。
【００２０】
またこの固体撮像素子は、前記フォトダイオードが複数平面的にマトリックス状に配列され、前記電荷転送電極が、互いに隣接する前記フォトダイオード間の前記半導体基板上を通るように形成されている場合に大きい効果が発揮される。さらに前記電荷転送電極の、前記互いに隣接する前記フォトダイオード間の前記半導体基板上を通る部分の幅は０．１μｍ〜０．３μｍとすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る固体撮像素子の製造方法では、上記のように電荷転送電極の上面に、コバルトシリサイド膜、ニッケルシリサイド膜、チタンシリサイド膜のうちの少なくとも一つからなる金属シリサイド膜を形成するようにした。これらの金属シリサイド膜は、タングステン膜をはじめとする高融点の純金属膜に近い低比抵抗を示すので電荷転送電極を低抵抗化することができる。
【００２２】
さらにこれら金属シリサイド膜が、上記純金属膜とは異なり酸化性雰囲気に対して高い耐性を有するという特性を持つために、電荷転送電極の上面の全面に製造上の問題を生じることなく金属シリサイド膜が形成できる。これにより、固体撮像素子の微細化を目的として電荷転送電極幅の一部を０．１μｍ〜０．３μｍに縮小しても低抵抗性を維持できる。さらに電荷転送電極上に金属シリサイド膜を形成する以前に８５０℃を超える温度の処理工程を行い、金属シリサイド膜の形成後は８５０℃以下または８００℃以下の温度で処理工程を行う、という本発明による製造方法の構成は、高温の工程により当該金属シリサイド膜の抵抗が上昇するなどの問題の発生を防止する。
【００２３】
以上のように本発明によれば低抵抗の電荷転送電極を実現できるので、信号の伝播遅延を抑制し固体撮像素子の高速動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を示す工程断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を示す工程断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を示す工程断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を示す工程断面図。
【図５】固体撮像素子の概略平面構成図。
【図６】固体撮像素子の画素セルアレイの一部を示す平面レイアウト図。
【図７】固体撮像素子の従来の電荷転送電極構造例を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。本発明の実施形態に係る固体撮像素子はすでに説明した図５の構成を有するＣＣＤ固体撮像素子とする。図６はこの固体撮像素子の撮像領域２１に形成された画素セルアレイの一部を示す平面パターンレイアウト図である。図６において、４本の電荷転送電極６が横方向に延び、電荷転送電極６で囲まれた中央部の方形領域には図示していないがフォトダイオードが形成されている。また電荷転送電極６の幅が広い領域の下には垂直転送部２３が縦方向に延びるように設けられている。なお、図６では上記のフォトダイオードと共に画素セルアレイの領域上に形成される遮光膜、各種の層間絶縁膜や平坦化膜、カラーフィルタ、オンチップレンズ等は省略している。
【００２６】
一方、図１〜図４は本発明の実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を示す工程断面図である。これらの各図には左側に図６のＸ−Ｘ線に沿う断面（Ａ部）、図の右側には図６のＹ−Ｙ線に沿う断面（Ｂ部）を同時に示している。次に図１〜図４を用いて本発明によるＣＣＤの製造方法を説明する。
【００２７】
まず図１（ａ）に示すように、イオン注入など既知の方法に従って、例えばＰ型の半導体基板（シリコン）１に入射光を光電変換するためのＮ型フォトダイオード２、個々の画素セルを電気的に分離するためのＰ型分離領域３、フォトダイオード２で生成された信号電荷を垂直方向に転送するためのＮ型垂直転送部４を形成する。その後半導体基板１の表面に膜厚４０ｎｍのゲート絶縁膜５を形成し、さらにゲート絶縁膜５上に、リン等の不純物を含有するポリシリコン膜あるいはアモルファスシリコン膜等のシリコン系膜６ａ（膜厚約１５０ｎｍ）、シリコン酸化膜７（膜厚５０ｎｍ〜１００ｎｍ）を、ＣＶＤ法などを用いて順次形成する。
【００２８】
次に図１（ｂ）に示すようにシリコン酸化膜７上に公知のリソグラフィ技術を用いて、レジストパターン（図示せず）を形成し、このレジストパターンをマスクとしてシリコン酸化膜７およびシリコン系膜６ａを異方性ドライエッチングにより選択的にエッチング除去する。そして前記のレジストパターンを除去して、電荷転送電極６を形成する。本実施形態では電荷転送電極６を形成するためにレジストパターンを用いた。しかし特許文献２に記載されている方法に従ってシリコン系膜６ａ上のシリコン酸化膜７にまずパターンを形成し、そのパターンの周囲にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜などの絶縁膜からなるサイドウオールを付加してパターン寸法を拡大し、その拡大されたパターンをハードマスクとしてシリコン系膜６ａをエッチングしても良い。このようにすると、Ｂ部において電荷転送電極６の間隔を非常に狭く形成できる。要するに電荷転送電極６上にはシリコン酸化膜が形成されていれば良い。この工程においては上記電荷転送電極６が形成されると同時に、画素セルアレイ領域の外部にある周辺回路部ではＭＯＳ型トランジスタのゲート電極もシリコン系膜６ａにより形成される。
【００２９】
この後、電荷転送電極６の狭い間隙に位置するシリコン基板１の領域（Ｂ部）での、固体撮像素子の動作時における電荷転送ポテンシャルを調整するため、この領域にイオン注入などにより不純物を導入する。また周辺回路部では、ＭＯＳ型トランジスタの低濃度および高濃度ソース／ドレイン形成のために、イオン注入などによりシリコン基板１に不純物導入を行う。
【００３０】
次に図１（ｃ）に示すように、Ｂ部断面における電荷転送電極６間の狭いスペース８（図６におけるｓに対応し、例えばｓ＝０．１μｍ〜０．３μｍ）が埋め込まれ、且つＡ部断面において電荷転送電極６の形状に応じた凹部ができるような膜厚でシリコン酸化膜９を形成する。このシリコン酸化膜９は、前記スペース８を埋め込むことができるレベルの良好な段差被覆性が生じるように８５０℃を超える高温のＣＶＤ法を用いて堆積することが望ましい。この後、図２（ａ）に示すように、エッチバック法を用いて、シリコン酸化膜９に対して全面異方性エッチングを施し、Ａ部断面においてはゲート絶縁膜上に形成された部分、Ｂ部断面においてはシリコン酸化膜７上に形成された部分を除去する。これによりＢ部のスペース８にはシリコン酸化膜９が埋め込まれ、同時にＡ部の電荷転送電極６の側壁にシリコン酸化膜９によるサイドウォールが形成される。
【００３１】
この後フォトダイオード２の上部にイオン注入を用いてＰ型不純物を注入し、Ｐ型正電荷蓄積層（図示せず）などの不純物層を形成した後、電気炉を用い、８５０℃を越え９００℃以下の温度、１０分〜６０分の時間範囲で注入不純物の活性化熱処理を行う。この熱処理によって今までにイオン注入で形成したフォトダイオード２、垂直転送部４などの不純物層中の注入不純物、周辺回路部における注入不純物も同時に活性化される。不純物活性化熱処理には１０００℃で１０秒〜６０秒程度の短時間熱処理（ＲＴＡ）を用いてもよい。
【００３２】
次に図２（ｂ）に示すように、フォトダイオード２に入射する入射光の反射防止膜として使用するシリコン窒化膜１０を例えば５０ｎｍの厚さに形成する。この後、図２（ｃ）に示すようにレジスト膜１１を、少なくともＡ部における電荷転送電極６の間を埋め込むよう全面に塗布し、ドライエッチングによるエッチバック法を用いてレジスト膜１１およびシリコン窒化膜１０を一様にエッチング除去する。このようにして電荷転送電極６上にシリコン酸化膜７を露出させる。この時Ｂ部では電荷転送電極６間がシリコン酸化膜９で埋め込まれているため、これがエッチングされることは回避される。なお、図１（ｃ）の工程におけるシリコン酸化膜９のエッチバックおよびこの工程でのレジスト膜１１、シリコン窒化膜１０のエッチバックはシリコン酸化膜７の露出時点で停止するが、シリコン酸化膜７は最初からこれらのエッチバックによって電荷転送電極６が露出しない膜厚に形成しておく（図１（ａ）の工程）。
【００３３】
次に図３（ａ）に示すように、レジスト膜１１を残したままエッチバックに引き続きシリコン酸化膜７をエッチングし、電荷転送電極６の上部を露出させる。この後図３（ｂ）に示すように、レジスト膜１１を除去する。これにより電荷転送電極６の上面以外の領域はシリコン窒化膜１０で覆われた状態となる。次に図３（ｃ）に示すように、全面に薄いコバルト膜（図示せず）を堆積した後、ＲＴＡにより４５０℃〜６００℃の温度範囲で第１の熱処理を行い、電荷転送電極６の露出部においてその構成材料であるシリコン系膜とコバルト膜とを反応させ、コバルトシリサイド（ＣｏＳｉx）膜１２を形成する。そして電荷転送電極６上以外の領域に未反応で残留しているコバルト膜をウェットエッチングで選択的に除去した後、さらにＲＴＡにより約７００℃で第２の熱処理を行い、コバルトシリサイド膜１２の結晶状態を安定化させると同時に低抵抗化する。このコバルトシリサイド膜１２の膜厚は最終的に１０ｎｍ〜５０ｎｍ（標準：約２０ｎｍ）となる。
【００３４】
次に図４（ａ）に示すように、層間絶縁膜となるシリコン酸化膜１３を形成する。次いで図４（ｂ）に示すように、例えばタングステンなどの高融点金属膜をシリコン酸化膜１３上に堆積し、さらにその上に形成したレジストパターン(図示せず)をマスクとして高融点金属膜を選択的にエッチングしてパターン化し、フォトダイオード２の直上に開口部を有する遮光膜１４を形成する。この工程以降、遮光膜１４上を含む全面にシリコン酸化膜などからなる絶縁膜、Ａｌを主成分とする各種配線、パッシベーション膜などを形成した後、さらにそれらの上層にカラーフィルタを形成し、フォトダイオード２、すなわち受光センサ部と対向する位置におけるカラーフィルタの上にオンチップレンズを形成する。また必要に応じ、光学層として層内レンズや光導波路を形成した構造とすることができる。このように図３（ｃ）の工程でコバルトシリサイド膜１２を形成した後も複数の工程処理を実施するが、それら工程はすべて、特に処理時間が１０分以上の工程はすべて８５０℃以下の温度で実施する。さらに好ましくは８００℃以下の温度で実施する。
【００３５】
以上実施形態について説明したが、本発明に係る固体撮像素子の製造方法では、図３（ｃ）の工程のように電荷転送電極６の上面全領域にわたってコバルトシリサイド膜１２を形成する。画素セルのパターンレイアウトを示す図６において、電荷転送電極６の周期的配列ピッチｐが１．２μｍ程度となるスケールの固体撮像素子を考えた場合、隣接するフォトダイオード間の領域上を通る電荷転送電極６の最小幅ｗは０．１μｍ〜０．３μｍにまで減少されることになるが、本発明によればこのような部分にもコバルトシリサイド膜１２が形成される。その上コバルトシリサイドは比抵抗が２０μΩ・ｃｍであり、特許文献２など従来の固体撮像素子で用いられているタングステン（比抵抗１４μΩ・ｃｍ）と同程度の低抵抗を示す。これらのことにより例えば特許文献２に記載された技術のように電極の微細幅部分が極めて高抵抗となることがなくなり、画像信号の伝播遅延を防止することができる。
【００３６】
本発明に係る上記実施の形態では電荷転送電極６の表面にコバルトシリサイドを適用する例を示したが、この他金属に近い低抵抗を示す金属シリサイドとして、ニッケルシリサイド（ＮｉＳｉx：比抵抗１８μΩ・ｃｍ）、チタンシリサイド（ＴｉＳｉx：比抵抗２０μΩ・ｃｍ）も使用することができる。しかしながらこれらの低抵抗系金属シリサイドの膜は８５０℃を超える高温下では、金属相とシリコン相とが分離する凝集が起こって抵抗が増大したり、高温による膜ストレスの増大に起因して、電極パターンとしたときに幅の狭い部分が断線したりする傾向が大きいという問題がある。
【００３７】
しかし本発明の製造方法によれば、８５０℃を超えるような高温処理工程（シリコン酸化膜９の堆積や、フォトダイオード２、分離領域３、垂直転送部４、および周辺回路部に設けられたＭＯＳトランジスタのソース・ドレイン等の不純物層に対する活性化熱処理を含む）をすべて電荷転送電極６の表面に金属シリサイド膜を形成する前に行い、金属シリサイド膜の形成後は、その抵抗が固体撮像素子動作特性に対する許容値の範囲内に収まる、あるいは断線が起こらないような処理温度および時間、特に８５０℃以下の温度ですべての工程処理を行うので、製造工程上の問題発生を防止することができる。
【００３８】
なお金属シリサイド材料としては上に挙げたもの以外に、固体撮像素子に要求される抵抗値、電荷転送電極幅や耐熱温度などの仕様によってタングステンシリサイド（ＷＳｉx）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉx）、タンタルシリサイド（ＴａＳｉx）、白金シリサイド（ＰｔＳｉx）などを使用してもよい。
【００３９】
本発明に係る固体撮像素子の製造方法は以上の効果を奏する他にも様々な利点を有する。まず図３（ｃ）に示すように、反射防止膜としてのシリコン窒化膜１０でフォトダイオード２上を覆った後金属シリサイド膜１２を形成するので、当該シリサイド膜１２の特に金属元素によるフォトダイオード２への汚染が防止でき、固体撮像素子による表示画像上の、上記汚染に起因する白キズ発生を回避できる。従って特別な白キズ対策、そのための熱処理条件や熱処理工程の変更が不要となる。
【００４０】
また図２（ｃ）の工程に示すように、シリコン酸化膜７のみを残した状態で狭いスペース８（Ｂ部）にシリコン酸化膜９を埋め込む場合は、図７に示す従来の埋め込みシリコン窒化膜３８と比較して表面をほぼ平坦化できる。このため、図４（ｂ）には示されないが電荷転送電極６間の狭いスペース８が形成される一方で遮光膜１４は形成されない領域において、遮光膜１４のパターンを形成するための高融点金属膜エッチングが実施されても、スペース８に沿って高融点金属膜の残渣が発生しショートして遮光膜１４が不完全パターンとなることを防止できる。
【００４１】
さらに図４(ｂ)に示すように、電荷転送電極６と遮光膜１４間を絶縁するシリコン酸化膜１３は本来から薄く設定されるのであるが、図７のように埋め込み膜（シリコン窒化膜３８）が凹部を形成すると、この凹部上ではシリコン酸化膜１３がさらに薄く形成され、電荷転送電極と所定の電圧が印加された遮光膜間の耐圧が低下する。また上に述べたように、スペース８が形成される一方で遮光膜１４は形成されない領域においては、凹部が形成されるとスペース８に沿って遮光膜１４につながる細長い高融点金属膜のエッチング残渣が生じる。この残渣が細いために電荷転送電極と残渣間に生じる電界が特に残渣側で集中し、電荷転送電極と遮光膜間の耐圧が低下する可能性もある。これに対して本発明によると埋め込みシリコン酸化膜９が平坦であるのでそのようなことは起こらない。また、シリコン酸化膜９は図７の固体撮像素子の埋め込み膜として用いられるシリコン窒化膜３８より膜ストレスが低いので、ストレスに起因する固体撮像素子の暗電流を低減させることができる。
【００４２】
また本発明においては電荷転送電極６に形成する低抵抗層を従来の金属膜（タングステンなど）ではなく、耐酸化性の金属シリサイド膜としたので、その上に高温酸化性雰囲気などに対する保護膜(例えば図７の各膜３４、３５、３６)を形成する必要がなくなり、電荷転送電極６の高さが低くなる。従って遮光膜１４の電荷転送電極６側壁部分（図４（ｂ）を参照）の面積が小さくできるので、外部からオンチップレンズを通して入射する入射光の一部が前記側壁部遮光膜１４で反射され、フォトダイオード２に到達しなくなる割合を低減させることができる。そのため固体撮像素子の感度低下が抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように本発明は、電荷転送電極の表面上に形成する低抵抗層を最大限に広くして電極の低抵抗性を向上させるものであり、高速駆動で微細画素セルを有する固体撮像素子に有効である。
【符号の説明】
【００４４】
１  シリコン基板
２、２２  フォトダイオード
３  分離領域
４、２３  垂直転送部
５  ゲート絶縁膜
６ａ  シリコン系膜
６  電荷転送電極
７、９、１３  シリコン酸化膜
８  スペース
１０  シリコン窒化膜
１１  レジスト膜
１２  コバルトシリサイド膜
１４  遮光膜
２０  固体撮像素子
２１  撮像領域
２４  水平転送部
２５  出力アンプ
【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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