(57)【要約】【課題】  側面が滑らかな孔を形成する【解決手段】  第１種ガスを用いたプラズマエッチングにより第１絶縁体層の一部を除去することで、第１絶縁体層を貫通する開口を形成する段階と、第２種ガスを用いたプラズマエッチングにより第２絶縁体層の一部を除去することで、前記第２絶縁体層を貫通する開口を形成する段階と、を有し、第１種ガスは、第１絶縁体層をエッチングするための第１成分を含み、第２種ガスは、第１成分とは異なる、第２絶縁体層をエッチングするための、第２成分と、第２成分よりもデポジット性の高い第３成分と、を含む。【選択図】  図２
2015002193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスの製造方法であって、
基板の上に設けられた第１絶縁体層、および、前記第１絶縁体層と前記基板との間に位置し、前記第１絶縁体層とは異なる材料からなる第２絶縁体層を含む積層構造を有する絶縁体膜に孔を形成する工程を備え、
前記孔を形成する工程は、
第１種ガスを用いたプラズマエッチングにより前記第１絶縁体層の一部を除去することで、前記第１絶縁体層を貫通する開口を形成する段階と、
第２種ガスを用いたプラズマエッチングにより前記第２絶縁体層の一部を除去することで、前記第２絶縁体層を貫通する開口を形成する段階と、
を有し、
前記第１種ガスは、前記第１絶縁体層をエッチングするための第１成分を含み、
前記第２種ガスは、前記第１成分とは異なる、前記第２絶縁体層をエッチングするための第２成分と、前記第２成分よりもデポジット性の高い第３成分と、を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記第１成分は、前記第２成分よりもデポジット性が高い、請求項１に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記第１種ガスを用いたプラズマエッチングによる前記第１絶縁体層のエッチングレートをＲ１１、前記第１種ガスを用いたプラズマエッチングによる前記第２絶縁体層のエッチングレートをＲ１２、前記第２種ガスを用いたプラズマエッチングによる前記第１絶縁体層のエッチングレートをＲ２１、前記第２種ガスを用いたプラズマエッチングによる前記第２絶縁体層のエッチングレートをＲ２２として、下記の（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の少なくともいずれかを満足する、請求項１または２に記載の電子デバイスの製造方法。
（ｉ）Ｒ１１＞Ｒ１２、かつ、Ｒ２２＞Ｒ２１
（ｉｉ）Ｒ１１／Ｒ１２＞Ｒ２２／Ｒ２１
（ｉｉｉ）Ｒ１１＞Ｒ２２
【請求項４】
下記の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の少なくともいずれかを満足する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
（ａ）  前記第１絶縁体層の厚みは前記第２絶縁体層の厚みよりも大きい。
（ｂ）  前記基板の上には銅を含む導電体層が設けられており、前記第２絶縁体層における銅の拡散係数が、前記第１絶縁体層における銅の拡散係数よりも低い。
（ｃ）  前記基板の上には、第１導電体層と、前記第１導電体層よりも前記基板から離れて位置する第２導電体層と、が設けられており、前記第１絶縁体層は、前記第１導電体層と前記第２導電体層との間に位置している。
【請求項５】
前記絶縁体膜は、前記第２絶縁体層と前記基板との間に位置する第３絶縁体層を有し、
前記孔を形成する工程は、
前記第３絶縁体層と前記基板との間に位置する所定の層が前記孔の底を構成するように、第３種ガスを用いたプラズマエッチングにより前記第３絶縁体層の一部を除去することで、前記第３絶縁体層を貫通する開口を形成する段階を有し、
前記第３種ガスを用いたプラズマエッチングによる前記第３絶縁体層のエッチングレートをＲ３３、前記第３種ガスを用いたプラズマエッチングによる前記所定の層のエッチングレートをＲ３０として、Ｒ３３＞Ｒ３０を満足する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記所定の層は前記第２絶縁体層とは異なる材料で構成され、前記第３種ガスは、前記第３絶縁体層のエッチング用の、前記第１種ガスの前記第１成分とは組成の異なる成分を含む、請求項５に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記孔を埋める工程をさらに備える、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記埋める工程において、前記孔を前記第１絶縁体層の屈折率よりも高い屈折率を有する誘電体材料で埋める、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項９】
下記の（１）および（２）の少なくとも一方を満足する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
（１）前記絶縁体膜は、前記第１絶縁体層に対して前記基板の側とは反対側に位置し前記第１絶縁体層と同じ材料を含む第４絶縁体層、および、前記第４絶縁体層と前記第１絶縁体層との間に位置し前記第２絶縁体層と同じ材料を含む第５絶縁体層を含み、
前記孔を形成する工程は、
前記第１種ガスを用いたプラズマエッチングにより前記第４絶縁体層の一部を除去することで、前記第４絶縁体層を貫通する開口を形成する段階と、
前記第２種ガスを用いたプラズマエッチングにより前記第５絶縁体層の一部を除去することで、前記第５絶縁体層を貫通する開口を形成する段階と、
を有する。
（２）前記絶縁体膜は、前記第２絶縁体層と前記第３絶縁体層との間に位置し、前記第１絶縁体層と同じ材料を含む第６絶縁体層、および、前記第６絶縁体層と前記第３絶縁体層との間に位置し前記第２絶縁体層と同じ材料を含む第７絶縁体層を含み、
前記孔を形成する工程は、
前記第１種ガスを用いたプラズマエッチングにより前記第６絶縁体層の一部を除去することで、前記第６絶縁体層を貫通する開口を形成する段階と、
前記第２種ガスを用いたプラズマエッチングにより前記第７絶縁体層の一部を除去することで、前記第７絶縁体層を貫通する開口を形成する段階と、
を有する。
【請求項１０】
前記第２絶縁体層は炭化シリコン層である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１１】
電子デバイスの製造方法であって、
基板の上に設けられた酸化シリコン層、および、前記酸化シリコン層と前記基板との間に位置する炭化シリコン層を含む積層構造を有する絶縁体膜に孔を形成する工程を備え、
前記孔を形成する工程は、
プラズマエッチングにより前記酸化シリコン層の一部を除去することで、前記酸化シリコン層を貫通する開口を形成する段階と、
ＣＦ４およびＣＨ２Ｆ２を含むガスを用いたプラズマエッチングにより炭化シリコン層の一部を除去することで、前記炭化シリコン層を貫通する開口を形成する段階と、
を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記ガスは、さらにＡｒとＯ２を含む、請求項１１に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記ＣＦ４に対する前記ＣＨ２Ｆ２の流量比は、０．７以上１．３以下である、請求項１１または１２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記炭化シリコン層のプラズマエッチングにおいて、ＲＦ電力は１００Ｗ以上４０００Ｗ以下であり、プロセスガスの全圧は１０ｍＴｏｒｒ以上１００ｍＴｏｒｒ以下であり、前記Ａｒの流量は５０ｓｃｃｍ以上１０００ｓｃｃｍ以下であり、ＣＦ４、ＣＨ２Ｆ２および０２の流量は５ｓｃｃｍ以上５０ｓｃｃｍ以下である、請求項１３に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１５】
前記酸化シリコン層の一部を除去する段階の前記プラズマエッチングでは、Ｃ４Ｆ８およびＣＨＦ３の少なくとも一方を含むガスを用いる、請求項１０に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１６】
前記孔を形成する工程の後、前記孔の側面に窒化シリコン層を形成してから樹脂で前記孔を埋める工程をさらに備える、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１７】
前記孔を形成する工程の後、前記基板の上にマイクロレンズアレイを形成する工程をさらに備える、請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は積層構造を有する絶縁体膜を備えた電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置などの電子デバイスにおいては、互いに異なる材料からなる絶縁体層が積層された積層構造を有する絶縁体膜を備える。この絶縁体膜に複数の絶縁体層を貫通する孔を形成する場合、互いに異なる材料からなる複数の絶縁体層をエッチングする必要がある。この孔とは、例えば光導波路（導光路）を形成するための孔や、導電部材を形成するための孔である。
【０００３】
特許文献１には、酸化シリコンと窒化シリコンの選択比が小さい条件で、酸化シリコンと窒化シリコンに開口を形成することが記載されている。特許文献１には、具体的に、ＣＨＦ３等の水素含有フッ化炭素系とＣ４Ｆ８等のフッ化炭素系の混合ガスと、酸素と、アルゴン等の不活性ガスとを用いた異方性のプラズマエッチングが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、酸化シリコンと窒化シリコンや炭化シリコンなどの材料に応じて条件を変更しながらエッチングを進行させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１６４９４２号公報
【特許文献２】特開２００９−２７２５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
絶縁体膜に形成された孔に部材を埋め込む場合、ボイドなどの発生を抑制して良好な埋め込みを行うためには、孔の側面が滑らかであることが好ましい。
【０００７】
しかし、絶縁体層の材料の組み合わせによっては、特許文献１のような選択比が小さい条件を採用すると、孔の側面が滑らかにならない場合がある。また、特許文献２の記載に基づいて単純に層の材料に応じてエッチング条件を異ならせるだけでは、孔の側面が滑らかにならないという課題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、側面が滑らかな孔を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための手段は、電子デバイスの製造方法であって、基板の上に設けられた第１絶縁体層、および、前記第１絶縁体層と前記基板との間に位置し、前記第１絶縁体層とは異なる材料からなる第２絶縁体層を含む積層構造を有する絶縁体膜に孔を形成する工程を備え、前記孔を形成する工程は、
第１種ガスを用いたプラズマエッチングにより前記第１絶縁体層の一部を除去することで、前記第１絶縁体層を貫通する開口を形成する段階と、第２種ガスを用いたプラズマエッチングにより前記第２絶縁体層の一部を除去することで、前記第２絶縁体層を貫通する開口を形成する段階と、を有し、前記第１種ガスは、前記第１絶縁体層をエッチングするための第１成分を含み、前記第２種ガスは、前記第１成分とは異なる、前記第２絶縁体層をエッチングするための第２成分と、前記第２成分よりもデポジット性の高い第３成分と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、側面が滑らかな孔を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】撮像装置の一例の断面模式図。
【図２】撮像装置の製造方法の一例の断面模式図。
【図３】孔の形成工程の一例の断面模式図。
【図４】孔の形成工程の一例の断面模式図。
【図５】撮像装置の製造方法の一例の断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下の説明および図面において、複数の図面を相互に参照する場合がある。複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付しており、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。
【００１３】
以下、電子デバイスとして撮像装置を例に挙げて説明するが、電子デバイスは記憶装置や演算装置、表示装置などであってもよい。また、能動デバイスでなく、受動デバイスであってもよい。
【００１４】
図１は本実施形態に係る撮像装置１０００の一例の断面模式図である。基板１００には、撮像装置１０００の撮像領域に対応して光電変換部１０１や浮遊拡散領域１０２、転送ゲート１０３、増幅トランジスタ１０４などの半導体素子が設けられている。これらの半導体素子は適宜に素子分離部１０６で分離されている。また、撮像装置１０００の周辺領域にはＬＤＤ構造（不図示）を有するトランジスタ１０５が設けられている。ここでは基板１００は主にシリコン基板で構成されているが、薄膜の半導体素子がその上に形成されたガラス基板であってもよい。
【００１５】
基板１００の上には絶縁体膜１２０が設けられている。保護膜１１０は基板１００と絶縁体膜１２０の間に位置する。絶縁体膜１２０は、基板１００の側からこの順に積層された、絶縁体層７０、絶縁体層６０、絶縁体層５０、絶縁体層４０、絶縁体層３０、絶縁体層２０および絶縁体層１０を含む。絶縁体層７０、５０、３０、１０と絶縁体層６０、４０、２０は異なる材料で構成されている。従って、絶縁体膜１２０を構成する複数の絶縁体層の内、互いに隣り合う絶縁体層同士は異なる材料で構成されていることになる。さらに互いに異なる材料からなる絶縁体層が交互に積層されている。絶縁体層７０、５０、３０、１０は例えば酸化シリコン層やケイ酸塩ガラス層（シリケートガラス層）である。絶縁体層６０、４０、２０は例えば炭化シリコン層や窒化シリコン層である。絶縁体層６０、４０、２０が窒化シリコンでなければ、絶縁体層７０、５０、３０、１０は窒化シリコンであってもよい。
【００１６】
絶縁体膜１２０はトランジスタに接続された配線を支持している。配線はコンタクトプラグ１３０、第１導電体層１３１、第２導電体層１３２、第３導電体層１３３、ビアプラグ１３４を含む。第１導電体層１３１、第２導電体層１３２および第３導電体層１３３は配線パターンを構成する。これらの導電体層の材料の一例として、第１導電体層１３１および第２導電体層１３２は銅を主成分として含む。また、コンタクトプラグ１３０およびビアプラグ１３４はタングステンを主成分として含み、第３導電体層１３３はアルミニウムを主成分として含む。第２導電体層１３２は、第１導電体層１３１と接続するためのビアプラグ（不図示）を配線パターンと一体的に有している。コンタクトプラグやビアプラグ、各導電体層は、バリアメタルを含んで構成されうる。
【００１７】
絶縁体層７０、５０、３０、１０の厚みは、それらに隣接する絶縁体層６０、４０、２０の厚みよりも大きい。例えば、絶縁体層７０、５０、３０、１０の厚みは、それらに隣り合う絶縁体層６０、４０、２０の厚みの２倍以上である。特に厚い絶縁体層３０は、これに隣り合う絶縁体層４０、２０の厚みの５倍以上でありうる。
【００１８】
絶縁体層６０、４０、２０は、絶縁体層７０、５０、３０、１０への、導電体層１３１、１３２中の銅の拡散を防止する拡散防止層としての機能を有することができる。そのため、絶縁体層６０、４０、２０における銅の拡散係数は、絶縁体層７０、５０、３０、１０における銅の拡散係数よりも低い。
【００１９】
絶縁体層７０、５０、３０、１０は導電体層１３１、１３２、１３３に対して層間絶縁層としての機能を有する。例えば絶縁体層３０は第１導電体層１３１と第２導電体層１３２との間に位置して第１導電体層１３１と第２導電体層１３２とを絶縁する。第２導電体層１３２と一体化されたビアプラグは絶縁体層３０を貫通する。
【００２０】
各光電変換部１０１に対応して、誘電体からなる透光部１４０が設けられている。透光部１４０は絶縁体膜１２０の複数の絶縁体層を貫通している。換言すると、透光部１４０は、絶縁体膜１２０の複数の絶縁体層に囲まれている。互いに屈折率が異なる絶縁体層６０、４０、２０と絶縁体層７０、５０、３０、１０が光電変換部１０１上に交互に存在すると、それらの界面での光の反射により光の損失が大きくなる。しかし、複数の絶縁体層を貫通した透光部１４０を設けることで、光電変換部１０１上の界面の数を減らし、感度を向上できる。絶縁体層７０、５０、３０、１０の屈折率は、透光部１４０の屈折率と同じでもよいが、異なっていることが好ましい。このようにすると、透光部は導光路（光導波路）としての機能を有することができる。例えば、透光部１４０を、絶縁体膜１２０の内の比較的厚い絶縁体層、すなわち、例えば酸化シリコン層である絶縁体層７０、５０、３０、１０よりも高い屈折率を有する誘電体材料で構成する。透光部１４０と絶縁体層７０、５０、３０、１０との屈折率差により、透光部１４０に入射した光を光電変換部１０１に向けて全反射させることができる。導光原理は、全反射に限らず、金属反射などでもよい。本例の透光部１４０は絶縁体膜１２０上に位置する、透光部１４０と同じ材料からなる連結部１４１で連結されているが、連結部１４１は無くてもよい。
【００２１】
透光部１４０および連結部１４１の上には、透光部１４０よりも屈折率の低い中間膜１５１が設けられている。中間膜１５１の上には中間膜１５１よりも屈折率の高いパッシベーション膜１５２が設けられている。本例のパッシベーション膜１５２は光電変換部１０１に対応して設けられたレンズ形状を呈する部分を有し、層内レンズとしての機能を有している。中間膜１５１やパッシベーション膜１５２は界面での光の反射を抑制するため、反射防止層を有する多層構造を有していてもよい。パッシベーション膜１５２は、電極パッドとして機能する第３導電体層１３３の一部を覆っている。パッシベーション膜１５２の上には、第１平坦化膜１５３、カラーフィルタアレイ１５４、第２平坦化膜１５５、マイクロレンズアレイ１５６が設けられている。
【００２２】
図２を用いて、このような撮像装置の製造工程を説明する。
【００２３】
図２（ａ）で示す第１工程は、基板１００を用意する工程である。基板１００には、公知の半導体製造技術によってトランジスタやダイオードなどの半導体素子が形成されている。基板１００の上には保護膜１１０が形成されている。
【００２４】
図１（ｂ）で示す第２工程は、基板１００の上に積層構造を有する絶縁体膜１２０を形成する工程である。この工程では、絶縁体膜１２０は、後述する孔２１０を成す開口を有さない絶縁体層１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０で構成されている。また、絶縁体膜１２０の形成に並行して、コンタクトプラグ１３０、第１導電体層１３１および第２導電体層１３２が形成され、配線が形成される。配線は、公知の半導体製造技術を用いて作製することができる。
【００２５】
図１（ｃ）で示す第３工程は、第２工程で用意された絶縁体膜１２０に、光電変換部１０１に対応する、孔２１０を形成する工程である。孔２１０を形成することで、絶縁体層１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０は、それぞれが開口を有する絶縁体層１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０となる。孔２１０は、プラズマエッチングにより絶縁体層１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０の一部を除去することで形成できる。プラズマエッチングとしては、エッチング方向に高い異方性を持たせることができる反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ；ＲＩＥ）が好適である。例えば容量結合型（平行平板型）のＲＩＥ装置を用いることができるが、誘導結合型やＥＣＲ型のＲＩＥ装置を用いることもできる。
【００２６】
プラズマエッチング装置内で用いるガス（プロセスガス）を、加工対象の絶縁体層の材料に応じて切り替えることで、良好な形状の孔２１０を形成することができる。プロセスガスは、「高エッチング成分」を少なくとも含む。「高エッチング成分」は、プラズマエッチング装置内のプロセスガスに含有される複数種類のガスの内で加工対象に対するエッチング性が最も高い成分として定義される。「高エッチング成分」は加工対象のエッチング用のガス（エッチングガス）である。エッチング性の高さは、エッチングレートの高さで評価することができる。また、プロセスガスは、「低エッチング成分」を含みうる。「低エッチング成分」は、加工対象に対するエッチング性が「高エッチング成分」よりも低い成分として定義される。また、プロセスガスは、「高デポジット成分」を含みうる。「高デポジット成分」は、プラズマエッチング装置内のプロセスガスに含有される複数種類のガスの内で加工対象に対するデポジット性（堆積性）が最も高い成分として定義される。「高デポジット成分」としては、いわゆるデポガスが用いられる。なお、デポジット性の高さは、デポジットレートの高さで評価することができる。また、プロセスガスは、「低デポジット成分」を含みうる。「低デポジット成分」は「高デポジット成分」よりもデポジット性の低い成分として定義される。「低デポジット成分」としては、いわゆるデポレスガスが用いられるが、全く堆積を生じないものに限定されるものではない。特定のガスが、「高エッチング成分」と「高デポジット成分」の両方を兼ねていてもよい。また、プロセスガスは、Ａｒなどの不活性ガスやＯ２を含むことができる。「高デポジット成分」は、少なくともプロセスガス中の不活性ガスよりもデポジット性が高い。
【００２７】
第３工程は、所定の層が露出するまで行われる。この所定の層が孔２１０の底面を構成することになる。本例では、孔２１０の底面を構成する所定の層を保護膜１１０の窒化シリコン層１０９としている。
【００２８】
本実施形態はこの第３工程に主な特徴を有するもので、第３工程については後で詳細に説明する。
【００２９】
図１（ｄ）で示す第４工程は、絶縁体膜１２０に形成された孔２１０を埋める工程である。孔２１０を埋める埋め込み材料２４０は、上述した透光部１４０を構成する材料である。例えば、絶縁体層７０、５０、３０、１０の屈折率よりも高い屈折率を有する誘電体材料で孔２１０を埋めることができる。孔２１０の側面を窒化シリコン層で覆い、さらに窒化シリコン層で囲まれた部分に樹脂を埋め込むことで孔２１０を埋めることができる。この時、孔２０１の底面の上には窒化シリコンを残してもよいし除去してもよい。あるいは、孔２１０の全体を窒化シリコンで埋めることもできる。埋め込み材料２４０を成膜した後は、適宜に埋め込み材料２４０の上面にＣＭＰ法などの平坦化処理を施すとよい。ＣＭＰ法により絶縁体膜１２０が露出するまで埋め込み材料２４０を除去することで連結部１４１を除去することができる。
【００３０】
その後の第５工程では、図示しないが、図１に示した中間膜１５１、ビアプラグ１３４、第３導電体層１３３およびパッシベーション膜１５２を形成する。これらは、公知の手法で形成することができる。
【００３１】
また、第５工程の後の第６工程では、図１に示した第１平坦化膜１５３、カラーフィルタアレイ１５４、第２平坦化膜１５５、マイクロレンズアレイ１５６を形成する。これらは、公知の手法で形成することができる。
【００３２】
以上のようにして、撮像装置１０００を製造することができる。
【００３３】
第３工程で形成される孔２１０は滑らかな側面を有することが求められる。また、孔２１０は順テーパー形状を有することが好ましい。これは、埋め込み材料２４０のボイドの発生等を抑制し、埋め込み性を高める上で好ましいためである。孔２１０の側面に凹凸が存在すると、埋め込み材料２４０が側面の凹部よりも凸部に付着しやすくなるなど、埋め込み材料２４０の埋め込み性が低下する。また、孔２１０を透光部１４０として用いる際に、透光部１４０にボイドが生じると、ボイドで光が散乱されて、感度の低下の要因になりうる。また、透光部１４０が導光部として機能する場合、孔２１０が滑らかな側面を有することで、側面での反射光の不要な散乱を抑制して、感度を向上し、また迷光によるノイズを抑制することができる。また、導光部が順テーパー形状を有することは、光の集光に有利であり、感度が向上する。透光部１４０を導光部として用いる場合には、孔２１０の側面の角度は８３°以上８７°以下であることが好ましい。
【００３４】
このように好適な形状を有する孔２１０を形成する方法を、図３、４を用いて詳しく説明する。図３、４は孔２１０が形成される光電変換部１０１の上方の近傍の拡大断面図である。
【００３５】
図３（ａ）は第３工程の準備段階である。絶縁体層１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０を有する絶縁体膜１２０の上に、形成する孔２１０の平面形状に対応した開口２００を有するレジスト９０を形成する。
【００３６】
図３（ｂ）は第３工程の第１段階を示す。レジスト９０をマスクとして、プラズマエッチングにより酸化シリコン層である絶縁体層１０の一部を除去することで、開口２０１を有する絶縁体層１０を形成する。開口２０１は絶縁体層１０を貫通し、絶縁体層２０を露出させる。
【００３７】
図３（ｃ）は第３工程の第２段階を示す。レジスト９０および絶縁体層１０をマスクとして、プラズマエッチングにより炭化シリコン層である絶縁体層２０の一部を除去することで、開口２０２を有する絶縁体層２０を形成する。開口２０２は絶縁体層２０を貫通し、絶縁体層３０を露出させる。
【００３８】
図３（ｄ）は第３工程の第３段階を示す。レジスト９０および絶縁体層２０をマスクとして、プラズマエッチングにより酸化シリコン層である絶縁体層３０の一部を除去することで、開口２０３を有する絶縁体層３０を形成する。開口２０３は絶縁体層３０を貫通し、絶縁体層４０を露出させる。
【００３９】
図４（ｅ）は第３工程の第４段階を示す。レジスト９０および絶縁体層３０をマスクとして、プラズマエッチングにより炭化シリコン層である絶縁体層４０の一部を除去することで、開口２０４を有する絶縁体層４０を形成する。開口２０４は絶縁体層４０を貫通し、絶縁体層５０を露出させる。
【００４０】
図４（ｆ）は第３工程の第５段階を示す。レジスト９０および絶縁体層４０をマスクとして、プラズマエッチングにより酸化シリコン層である絶縁体層５０の一部を除去することで、開口２０５を有する絶縁体層５０を形成する。開口２０５は絶縁体層５０を貫通し、絶縁体層６０を露出させる。
【００４１】
図４（ｇ）は第３工程の第６段階を示す。レジスト９０および絶縁体層５０をマスクとして、プラズマエッチングにより炭化シリコン層である絶縁体層６０の一部を除去することで、開口２０６を有する絶縁体層６０を形成する。開口２０６は絶縁体層６０を貫通し、絶縁体層７０を露出させる。
【００４２】
図４（ｈ）は第３工程の第７段階を示す。レジスト９０および絶縁体層６０をマスクとして、プラズマエッチングによりケイ酸塩ガラス層である絶縁体層７０の一部を除去することで、開口２０７を有する絶縁体層７０を形成する。開口２０７は絶縁体層７０を貫通し、窒化シリコン層１０９を露出させる。窒化シリコン層１０９が孔２１０の底面を構成する所定の層となる。
【００４３】
表１に、絶縁体層５０、３０、１０が酸化シリコン層であり、絶縁体層６０、４０、２０が炭化シリコン層である場合の、プロセスガスの組成の一例を示している。なお、絶縁体層７０はホウ素とリンを含むケイ酸塩ガラス層（Ｂｏｒｏｎ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｇｌａｓｓ；ＢＰＳＧ層）である。
【００４４】
表１では、各段階で用いられるプロセスガスに含まれるガスを機能別に分けている。なお、各段階について記載した高エッチング成分、低エッチング成分とは、上記説明にて各段階で開口を形成する対象とする絶縁体層に対するエッチング性の高低を表している。つまり、例えば第１段階において高エッチング成分として記載したＣＨＦ３は、酸化シリコン層に対して高いエッチング性を示すことを表している。複数の機能を兼ねるガスについては、各機能を示す複数領域に跨って記載している。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
第１、３、５段階で用いられるプロセスガスはＣ４Ｆ８とＣＨＦ３とＯ２とＡｒとの混合ガスで構成される。第２、４、６段階で用いられるプロセスガスはＣＨ２Ｆ２とＣＦ４とＯ２とＡｒとの混合ガスで構成される。第７段階で用いられるプロセスガスはＣ４Ｆ６とＯ２とＡｒとの混合ガスで構成される。
【００４７】
第１、３、５段階で用いられる高エッチング成分は、Ｃ４Ｆ８とＣＨＦ３の両方でなく、いずれか一方のみでもよい。酸化シリコンに対するエッチングガスはＣ４Ｆ８やＣＨＦ３に限らず、Ｃ５Ｆ８やＣ３Ｆ６、ＣＦ４など、様々なガスを用いることができる。炭化シリコンに対すエッチングガスとしてのＣＦ４はＳＦ６またはＮＦ３で代用することができる。しかし、ＣＦ４はＳＦ６やＮＦ３に比べて炭化シリコンに対するエッチングレートが高いので好ましい。ＣＨ２Ｆ２はＣＨＦ３またはＣＨ３Ｆで代用することができる。ＣＨＦ３は酸化シリコン層に対しては、高エッチング成分かつ高デポジット成分として作用するが、炭化シリコン層に対しては、低エッチング成分かつ高デポジット成分として作用する。Ｃ４Ｆ６はＣ４Ｆ８で代用することができる。また、これらの酸化シリコン層あるいはケイ酸塩ガラス層のエッチングに用いられるガスは、酸化シリコン系の材料である炭化酸化シリコン層（ＳｉＯＣ）をエッチングすることもできる。そのため、表１のプロセスガスを用いる場合、絶縁体層７０、５０、３０、１０は炭化酸化シリコン層であってもよい。また、炭化シリコン層のエッチングに用いられるガスは、炭化シリコン系の材料である窒化炭化シリコン層（ＳｉＣＮ）をエッチングすることもできる。そのため、表１のプロセスガスを用いる場合、絶縁体層６０、４０、２０は、窒化炭化シリコン層であってもよい。
【００４８】
なお、各段階においてＲＦ電力は１００Ｗ以上４０００Ｗ以下である。プロセスガスの全圧（プロセス圧力あるいはチャンバ圧力）は１０ｍＴｏｒｒ以上１００ｍＴｏｒｒ以下である。不活性ガスであるＡｒの流量は５０ｓｃｃｍ以上１０００ｓｃｃｍ以下で、Ａｒ以外のガスの流量は５ｓｃｃｍ以上５０ｓｃｃｍ以下の範囲内にある。つまり、プロセスガスの大部分がＡｒガスあり、他のガスは全てＡｒの流量よりも低く設定されている。これらは、被加工層の厚みなどに応じて適宜に設定することができる。絶縁体層６０、４０、２０は絶縁体層７０、５０、３０、１０に比べて厚みが小さい場合、第２、４、６段階では、第１、３、５、７段階に比べて、ＲＦ電力は低く、プロセスガスの圧力は高く、Ａｒの流量は低く設定するとよい。
【００４９】
絶縁体膜１２０の内で最も厚みが大きく、第１導電体層１３１と第２導電体層１３２との間に位置する絶縁体層３０に開口２０３を形成する第３段階と、それに引き続いて行われる第４段階を例に挙げて、さらに詳しく説明する。
【００５０】
第４段階におけるエッチング条件は、その前の第３段階で形成された開口２０３の形状に影響を与えるため、両者は密接な関係を有する。ここで、第３段階で用いられるプロセスガスを第１種ガスと称し、第４段階で用いられるプロセスガスを第２種ガスと称する。第１種ガスは第１段階と第５段階でも用いられ、第２種ガスは第２段階と第６段階でも用いられる。第７段階で用いられるプロセスガスを第３種ガスと称する。つまり、第１段階から第６段階までは、第１種ガスと第２種ガスが交互に、プラズマエッチング装置のチャンバ内に供給される。もちろん、別々のプラズマエッチング装置で加工を行ってもよい。
【００５１】
異なる材料で構成された絶縁体層３０と絶縁体層４０に開口２０３、２０４を形成するためには、第３段階で用いるプロセスガスと第４段階で用いるプロセスガスとを切り替えることで、高エッチング成分を異ならせることが好ましい。
【００５２】
本発明者は、孔の側面を滑らかにするためには、第４段階で開口２０４を形成する際に、開口２０３や開口２０４の側面を保護しておくことが有効であることを見出した。下層の絶縁体層の開口を形成する段階で上層がエッチングされることで上層の絶縁体層の開口の径が変化すると、各絶縁体層の開口の径が不連続となり、孔２１０の側面が滑らかでなくなるからである。そのため、第４段階で用いるプロセスガスが高デポジット成分を有すること、すわなち、プロセスガスがいわゆるデポガスを含むようにプロセスガスを設定している。
【００５３】
この第４段階で用いるプロセスガスにおいては、高デポジット成分と高エッチング成分は別々のガスである。炭化シリコン層に対して、高デポジット成分と高エッチング成分とを両立するようなガスは材料選択の自由度が低いことが理由の一つとして挙げられる。また、孔２１０のテーパー角は、デポジットとエッチングのバランスによって決定される。そのため、孔２１０のテーパー角を制御する上で、高デポジット成分と高エッチング成分との流量比を制御できるといことは非常に有利となる。
【００５４】
第３段階で用いられるプロセスガスは、絶縁体層３０に対する高エッチング成分を含む。絶縁体層３０が酸化シリコン層である例においては、例えば、Ｃ４Ｆ８とＣＨＦ３の混合ガスが高エッチング成分に該当する。第３段階で用いられるプロセスガスは、絶縁体層３０の側面、つまり開口２０３の側面にポリマーを堆積させて保護膜を形成するための高デポジット成分（デポガス）を含む。上述した高エッチング成分として挙げたＣ４Ｆ８とＣＨＦ３の混合ガスはデポジット性が高いため、高エッチング成分と高デポジット成分を兼ねることができる。このように、プロセスガスが高エッチング成分と高デポジット成分を含むことで、開口２０３の側面に保護膜が形成されながら開口２０３の底面がエッチングされる。その結果、開口２０３は基板１００に向かって径が小さくなる、順テーパー形状となる。ここではＣ４Ｆ８とＣＨＦ３の混合ガスが高エッチング成分（エッチングガス）と高デポジット成分（デポガス）とを兼ねる例を説明した。しかし、高エッチング成分であって低デポジット成分であるガスと、低エッチング成分であって高デポジット成分であるガスの両方を機能分離して用いてもよい。なお、孔２１０が順テーパー形状でなくてもよい場合には、第１種ガスは高デポジット成分を含まなくてもよい。
【００５５】
第１種ガスを用いたプラズマエッチングによる絶縁体層３０のエッチングレートをＲ１１、第１種ガスを用いたプラズマエッチングによる絶縁体層４０のエッチングレートをＲ１２とする。Ｒ１１＞Ｒ１２の条件を満たすことが好ましい。この条件を満たすと、第３段階において、絶縁体層３０の開口２０３が貫通した後の、露出した絶縁体層４０のエッチングを抑制することができる。そして、絶縁体層４０のエッチングを、第３段階ではなく第４段階で行うことができる。このため、絶縁体層４０が異なる段階に渡ってエッチングされることを抑制できる。その結果、開口２０３と開口２０４とで、滑らかに連続した側面を得ることができる。特にＲ１１／Ｒ１２≧１５の条件を満たすことが好ましい。Ｒ１１／Ｒ１２は、第１種ガスに対する、絶縁体層３０と絶縁体層４０の選択比を示している。１５以上の選択比を取ることで、面内ばらつきや個体ばらつきなどを低減し、加工精度を実用上十分なレベルに高めることができる。
【００５６】
第４段階で用いられるプロセスガス（第２種ガス）は、絶縁体層４０に対する高エッチング成分に加え、高デポジット成分を含む。絶縁体層４０が炭化シリコン層である例においては、例えば、ＣＦ４が高エッチング成分に該当する。また、ＣＨ２Ｆ２が高デポジット成分に該当する。
【００５７】
第４段階で用いられるプロセスガスは、絶縁体層４０の側面、つまり開口２０３の側面にポリマーを堆積させて保護膜を形成するためのデポガスを含む。上述した高エッチング成分として挙げたＣＦ４はデポジット性が低い。第２種ガスにおける高エッチング成分であるＣＦ４のデポジット性は、第１種ガスにおける高エッチング成分であるＣ４Ｆ８とＣＨＦ３の混合ガスのデポジット性よりも低く、実質的にはデポレスガスとして扱われる。そのため、高エッチング成分であるＣＦ４とは別に、高エッチング成分よりもデポジット性の高い、高デポジット成分であるＣＨ２Ｆ２を別に添加している。このように、プロセスガスが高エッチング成分と高デポジット成分を含むことで、開口２０４の側面、さらには開口２０３の側面に保護膜が形成されながら開口２０４の底面がエッチングされる。その結果、開口２０４は基板１００に向かって径が小さくなる、順テーパー形状となる。
【００５８】
第２種ガスを用いたプラズマエッチングによる絶縁体層３０あるいは絶縁体層５０のエッチングレートをＲ２１、第２種ガスを用いたプラズマエッチングによる絶縁体層４０のエッチングレートをＲ２２とする。ここでは絶縁体層３０と絶縁体層５０は同じ材料で構成されているため、絶縁体層３０あるいは絶縁体層５０とでＲ２１は違わない。Ｒ２１＞Ｒ２２の条件を満たすことが好ましい。この条件を満たすと、第４段階において、絶縁体層４０に開口２０４を形成する際の、絶縁体層３０のエッチングを抑制することができる。そのため、開口２０３の側面の変形を抑制することができる。また、絶縁体層４０の開口２０４が貫通した後の、露出した絶縁体層５０のエッチングを抑制することができる。そのため、開口２０３と開口２０４あるいは開口２０４と開口２０５とで、滑らかに連続した側面を得ることができる。特にＲ２２／Ｒ２１≧２の条件を満たすことが好ましい。Ｒ２２／Ｒ２１は、第２種ガスに対する、絶縁体層４０と絶縁体層４０または絶縁体層５０の選択比を示している。２以上の選択比を取ることで、面内ばらつきや個体ばらつきなどを低減し、加工精度を実用上十分なレベルに高めることができる。
【００５９】
本実施形態は、Ｒ１１＞Ｒ２２となる場合に好適である。絶縁体層４０が炭化シリコン層であり、絶縁体層３０や絶縁体層５０が酸化シリコン層である場合、実用的なエッチング条件において炭化シリコンは酸化シリコンよりもエッチングがされにくいため、Ｒ１１＞Ｒ２２となる。本実施形態は、炭化シリコン層と酸化シリコン層との組み合わせのように、両者の選択比が小さい条件でエッチングすることが困難な場合に好適である。絶縁体層４０の厚みが絶縁体層３０の厚みよりも小さくても、Ｒ１１＞Ｒ２２となる場合には、第２種ガスを用いたエッチング（例えば第４段階）に要する時間が、第１種ガスを用いたエッチング（例えば第３段階）に要する時間以上になりなりうる。そのため、第２種ガスにデポジット成分を添加することは、それまでに形成した開口の側面を保護する上で有利である。またＲ２１＞Ｒ１２であることは、仮に第２ガスにデポジット成分を添加しない場合に、絶縁体層３０などのダメージが大きくなることにつながる。そのためため、第２種ガスにデポジット成分を添加することの効果が大きくなる。したがって、Ｒ１１＞Ｒ２２とＲ２１＞Ｒ１２の両方を満たす場合に本発明は好適である。ここで、段階ごとの選択比を比較すると、Ｒ１１＞Ｒ２２とＲ２１＞Ｒ１２の両方を満たす場合にはＲ１１／Ｒ１２＞Ｒ２２／Ｒ２１となる。本実施形態ではこのような条件であっても、十分に良好な形状を得ることができる。
【００６０】
上記した選択比を加味すると、Ｒ１１／Ｒ１２＞Ｒ２２／Ｒ２１＞１となる。５≦（Ｒ１１／Ｒ１２）／（Ｒ２２／Ｒ２１）≦２０とすることが好ましい。第３段階における選択比と第４段階における選択比をこの程度の違いにしておくことで、各開口の側面のテーパー角度のばらつきを小さくすることができる。
【００６１】
この第４段階では、プロセスガスにおける高エッチング成分（ＣＦ４）と高デポジット成分（ＣＨ２Ｆ２）との流量は、大きく異ならないことが好ましい。具体的には、高エッチング成分および高デポジット成分の一方が他方の０．５倍以上２倍以下であることが好ましい。
【００６２】
高デポジット成分が高エッチング成分に比べて極端に多いと、第４段階における反応生成物が形成途中の開口２０４の底面上に堆積して、絶縁体層４０のエッチングの進行を妨げる可能性がある。
【００６３】
高デポジット成分が高エッチング成分に比べて極端に少ないと、開口２０４の側面が垂直に近くなったり、開口２０４が開口２０３に比べて大きくなったりする可能性がある。さらに、開口２０３の側壁に第３段階における反応生成物の堆積によって形成された保護膜までもが除去され、絶縁体層３０のエッチングが生じるしまう可能性がある。
【００６４】
第４段階において、ＣＦ４とＣＨ２Ｆ２との混合ガスを使用する場合には、ＣＦ４に対するＣＨ２Ｆ２の流量比（（ＣＦ４の流量）／（ＣＨ２Ｆ２の流量））を０．７以上１．３以下とすると、極めて良好な形状の順テーパー形状を得ることができる。
【００６５】
ここでは、絶縁体層３０と絶縁体層４０との組み合わせにおいて、第３段階と第４段階の関連を説明した。しかしながら、絶縁体層３０に対して基板１００側とは反対側に位置し絶縁体層３０と同じ材料を含む絶縁体層１０についても、第３段階と同様に第１段階を行うことができる。絶縁体層３０と絶縁体層１０との間に位置し絶縁体層４０と同じ材料を含む絶縁体層２０についても、第４段階と同様に第２段階を行うことができる。絶縁体層３０に対して基板１００側に位置し絶縁体層３０と同じ材料を含む絶縁体層１０についても、第３段階と同様に第５段階を行うことができる。絶縁体層５０と基板１００との間に位置し絶縁体層４０と同じ材料を含む絶縁体層６０についても、第４段階と同様に第６段階を行うことができる。
【００６６】
第７段階で用いられるプロセスガス（第３種ガス）は、絶縁体層７０に対する高エッチング成分と高デポジット成分とを兼ねるガスを含む。これは、第１、３、５段階と同様に、良好に順テーパー形状を形成するためである。もちろん、高エッチング成分と高デポジット成分を別のガスとしてもよい。
【００６７】
しかし、第３種ガスは高エッチング成分の組成が第１種ガスと異なる。具体的には、第１種ガスの高エッチング成分がＣ４Ｆ８とＣＨＦ３の混合ガスであるのに対し、第３種ガスの高エッチング成分はＣ４Ｆ６である。なお、第３種ガスの高エッチング成分をＣ４Ｆ８にすることもでき、その場合には第１種ガスと第２種ガスとでは、ＣＨＦ３の有無が異なるのみとなるが、このような場合でも組成が異なると云える。Ｃ４Ｆ８およびＣＨＦ３は、酸化シリコン層およびケイ酸塩ガラス層の双方に対して高エッチング成分となりうる。そのため、絶縁体層７０のエッチングのみを考慮すれば、第３種ガスを第１種ガスと異ならせる必要はない。表１において、第３種ガスを第１種ガスと異ならせているのは、絶縁体層７０の開口２０７が露出させ、孔２１０の底面を構成する窒化シリコン層１０９のエッチングを抑制するためである。第１種ガスでは、水素を含むＣＨＦ３が窒化シリコン層に対する高エッチング成分として作用しうる。そのため、第３種ガスでは、ＣＨＦ３を含まないプロセスガスを用いているのである。第３種ガスを用いたプラズマエッチングによる絶縁体層７０のエッチングレートをＲ３３、第３種ガスを用いたプラズマエッチングによる窒化シリコン層１０９のエッチングレートをＲ３０として、Ｒ３３＞Ｒ３０を満足するとよい。これにより、窒化シリコン層１０９は、第３種ガスを用いた第７段階において、エッチングストッパとして機能する。ここでは、孔２１０の底面を構成する所定の層として窒化シリコン層１０９を挙げたが、窒化シリコン層に限定されることはなく、酸化シリコン層や酸窒化シリコン層、酸化ハフニウム層などでもよい。本実施形態では、光透過性を向上するために所定の層として炭化シリコン層ではなく窒化シリコン層を用いている。光透過性に関係のない部分においては所定の層に炭化シリコン層を用いることができる。その場合には、第３種ガスではなく第１種ガスを用いて絶縁体層７０をエッチングすると、炭化シリコン層はエッチングストッパとして機能することができる。
【００６８】
図５は別の実施形態に係る撮像装置の製造方法の断面模式図である。
【００６９】
本実施形態の撮像装置は、光電変換部１０１や増幅トランジスタを含む光電変換回路を有する半導体層３０１と、信号処理回路を有する基板１００とが一体化された構造を有する。このような撮像装置については、特開２０１０−２４５５０６号公報および特開２０１１−０９６８５１号公報を参考にすることができる。
【００７０】
図５（ａ）は、第１部材１と第２部材２と準備する工程を示している。
【００７１】
第１部材１は、信号処理回路を有する基板１００と、基板１００の上に形成された第１絶縁体膜１２１と、第１絶縁体膜１２１に支持された３つの導電体層を有する。
【００７２】
第１絶縁体膜１２１は、信号処理回路のトランジスタのゲート電極４１０を覆い、基板１００とは反対側から絶縁体層７１、８０、８１、８２、８３、８４を有する。絶縁体層７１、８０、８２、８４は例えば酸化シリコン層またはケイ酸塩ガラス層である。絶縁体層８１、８３は、例えば窒化シリコン層であり、銅からなる導電体層４１１、４１２に対する拡散防止層として機能する。絶縁体層７１、８０、８２、８４は絶縁体層８１、８３よりも厚く形成されている。第１部材１は絶縁体層７２と絶縁体層８０の間に配された、アルミニウムからなる導電体層４１３を含む。
【００７３】
第２部材２は、光電変換部１０１を有する基板３００と、基板３００の上に形成された第２絶縁体膜１２２と、第２絶縁体膜１２２に支持された３つの導電体層を有する。
【００７４】
第２絶縁体膜１２２は、光電変換回路のトランジスタのゲート電極４２０を覆い、基板３００側から絶縁体層１０、２０、３０、４０、５０、６０、７２を有する。絶縁体層１０、３０、５０、７２は例えば酸化シリコン層またはケイ酸塩ガラス層である。絶縁体層２０、４０、６０は、例えば炭化シリコン層であり、銅からなる導電体層４２１、４２２、４２３に対する拡散防止層として機能する。絶縁体層１０、３０、５０、７１は絶縁体層２０、４０、６０よりも厚く形成されている。導電体層４１２は、絶縁体層１０と絶縁体層２０との間に設けられており、銅からなる複数の導電体層の内、基板３００に最も近接して配されている。
【００７５】
図５（ｂ）は、第１部材１と第２部材２を基板１００と基板３００の間に第１絶縁体膜１２１および第２絶縁体膜１２２が位置するように接合する工程を示している。接合の方法は、第１絶縁体膜１２１および第２絶縁体膜１２２のプラズマ接合（直接接合）でもよいし、第１部材１の導電体層と第２部材２の導電体層による金属接合でもよいし、接着剤を用いた接合でもよい。接合された第１部材１と第２部材２より積層体が得られる。以下、接合によって一体化された第１絶縁体膜１２１と第２絶縁体膜１２２を絶縁体膜１２０と言い換える。図５（ｂ）では、第１絶縁体膜１２１と第２絶縁体膜１２２の接合面を点線で示している。また、接合によって一体化された絶縁体層７１と絶縁体層７２とを合わせて絶縁体層７０と言い換える。
【００７６】
図５（ｂ）は、接合の後に基板３００を薄化して、光電変換部１０１を有する半導体層３０１が形成された状態を示している。半導体層３０１は１〜１０μｍ、典型的には３〜５μｍの厚みを有する。さらに、半導体層３０１の上には誘電体膜３０２が形成されている。誘電体膜３０２は窒化シリコンや酸化ハフニウムからなる反射防止層や、カラーフィルタ層、マイクロレンズアレイを含みうる。
【００７７】
図５（ｃ）は、誘電体膜３０２、半導体層３０１を貫通する孔２１０、２２０を形成する工程を示している。孔２１０は、絶縁体層１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０を貫通して、第１部材１に設けられていた導電体層４１３に達する。つまり、導電体層４１３が孔２２０の底面を構成する所定の層となる。孔２２０は、絶縁体層１０を貫通して第２部材２に設けられていた導電体層４２１に達する。つまり、導電体層４２１が孔２１０の底面を構成する。孔２１０の形成と孔２２０の形成を別々に行ってもよいし、全部を並行して行ってもよいし、一部を並行して一部を別々に行ってもよい。孔２１０の形成に際しては、図３，４を用いて説明したのと同様に、絶縁体層１０、３０、５０、７０のエッチングには第１種ガスを用い、絶縁体層２０、４０、６０のエッチングには第２種ガスを用いることができる。第１種ガスは、酸化シリコン層である絶縁体層１０、３０、５０、７０をエッチングするための高エッチング成分を含む。第２種ガスは、炭化シリコン絶縁体層をエッチングするために、第１種ガスの高エッチング成分とは異なる高エッチング成分を含む。さらに、良好にテーパー形状を形成するために、第２種ガスの成分のエッチング成分よりもデポジット性の高い高デポジット成分を含む。孔２２０の形成に伴い、各々が開口を有する絶縁体層１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０が形成される。なお、誘電体膜３０２には孔２１０と孔２２０とを接続するための溝２３０が形成されている。
【００７８】
図５（ｄ）は、孔２１０、孔２２０および溝２３０を導電性の埋め込み材料２４０を埋める工程を示している。なお、導電性の埋め込み材料の埋め込みに先立って、孔２１０および孔２２０の側面には、半導体層３０１と導電性の埋め込み材料２４０との絶縁を確保するための不図示の絶縁体層が形成される。孔２１０、孔２２０および溝２３０に埋め込まれる材料としては銅やタングステンなどを用いることができる。孔２１０、孔２２０および溝２３０の埋め込みはデュアルダマシン法などを用いて行うことができる。これにより、導電体層４１３と導電体層４２１とが孔２１０に埋め込まれた導電体と孔２２０に埋め込まれた導電体と、溝２３０に埋め込まれた導電体とで構成された導電部材１５０を介して電気的に接続される。これにより、半導体層３０１の光電変換部１０１で得られた信号電荷に基づく信号を、基板１００に設けられた信号処理回路にて処理をすることができる。
【００７９】
本実施形態では、側面が滑らかな孔２１０を形成することができる。そのため、埋め込み材料２４０の埋め込みの際にボイドが生じたり、埋め込不良が生じたりする可能性を低減できる。その結果、導電部材１５０の電気的な信頼性が高くなる。
【符号の説明】
【００８０】
１００  基板
３０  絶縁体層
４０  絶縁体層
１２０  絶縁体膜
２１０  孔
２０３  開口
２０４  開口
【図１】
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【図２】
2015002193.tif 000005
【図３】
2015002193.tif 000006
【図４】
2015002193.tif 000007
【図５】
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