(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部と画素トランジスタを有する基板の上部に、前記光電変換部および前記画素トランジスタのゲート電極を覆う第１の絶縁膜を形成する工程と、
前記光電変換部の上部に形成されている前記第１の絶縁膜を除去して開口部を形成する工程と、
少なくとも前記開口部の側壁に光反射部材を形成する工程と、
前記第１の絶縁膜と前記光反射部材の上部に第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜を貫通し、前記画素トランジスタのゲート電極と接触するコンタクトプラグを形成する工程と、
前記コンタクトプラグに接触し、前記基板の表面に最も近い配線層を形成する工程と、
を有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項２】
前記光反射部材を形成する工程は、前記開口部の側壁および底部ならびに該開口部が形成されていない該第１の絶縁膜の上部に光反射膜を形成する工程と、前記光電変換部の上部に位置する該光反射膜を除去する工程とを有することを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項３】
前記光反射部材を形成する工程は、前記開口部の側壁および底部ならびに該開口部が形成されていない該第１の絶縁膜の上部に光反射膜を形成する工程と、前記光電変換部の上部および前記開口部が設けられていない前記第１の絶縁膜の上部に形成されている該光反射膜を除去する工程とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項４】
前記光反射部材を形成する工程は、前記開口部の側壁および底部ならびに該開口部が形成されていない該第１の絶縁膜の上部に光反射膜を形成し、該光反射膜をエッチバックする工程を有することを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項５】
前記コンタクトプラグを形成する工程の後に、入射された光を前記光電変換部に導くための光導波路構造を形成する工程を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項６】
前記基板は、前記光電変換部から転送される信号電荷を蓄積する電荷保持部を有し、前記光反射部材を形成する工程は、前記電荷保持部の上部の該光反射膜を残存させることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
前記光反射部材は金属により構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
前記光反射部材はタングステンにより構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
前記コンタクトプラグの上面から前記基板の表面までの距離は、前記光導波路構造の上面から前記基板の表面までの距離よりも短いことを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
前記コンタクトプラグの上面は配線層と接しており、
前記配線層の上面から前記基板の表面までの距離は、前記光導波路構造の上面から前記基板の表面までの距離よりも短いことを特徴とする請求項５又は９に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１】
前記光反射部材の下面から前記基板の表面までの距離は、前記光導波路構造の下面から前記基板の表面までの距離よりも短いことを特徴とする請求項５、９又は１０のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２】
光電変換部と画素トランジスタを有する基板と、
前記光電変換部および前記画素トランジスタのゲート電極を覆うように前記基板の上部に形成され、前記光電変換部の上部に開口部が形成された第１の絶縁膜と、
少なくとも前記開口部の側壁に形成された光反射部材と、
前記第１の絶縁膜および前記光反射部材の上部に形成された第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜の上部に設けられた複数の配線層と、
前記画素トランジスタのゲート電極および前記複数の配線層のうちの前記基板の表面に最も近い配線層に接触し、前記画素トランジスタのゲート電極と前記基板の表面に最も近い配線層との間において前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜を貫通するように形成されたコンタクトプラグと、を備えることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１３】
平面視で前記光電変換部と重なるように配された光導波路構造を備え、
前記コンタクトプラグの上面から前記基板の表面までの距離は、前記光導波路構造の上面から前記基板の表面までの距離よりも短く、
前記光反射部材の下面から前記基板の表面までの距離は、前記光導波路構造の下面から前記基板の表面までの距離よりも短いことを特徴とする請求項１２に記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記光反射部材は、前記開口部の側壁から前記開口部が設けられていない前記第１の絶縁膜の上部の一部まで設けられていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
前記第２の絶縁膜は、前記第１の絶縁膜の開口部に配置されることを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１項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、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１に特許文献１に記載されている固体撮像装置を示す。図１の固体撮像装置は、基板２１にフォトダイオード３３とフォトダイオードで検出した信号電荷を転送する電荷転送電極２３を有し、受光側の表面に形成されたマイクロレンズ（不図示）を備えている。光反射部材としても機能する遮光膜２７はフォトダイオード３３の上部において開口を有するように形成されている。また、特許文献１には、遮光膜２７の形成方法として、電荷転送電極２３の表面にバッファー酸化膜等を成膜した後、このバッファー酸化膜等の表面上に、遮光膜２７を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８７８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固体撮像装置においては、フォトダイオードへ光を集める補助となる光反射部材をフォトダイオード近傍に配置することが、感度低下を防止する上で有効である。ところで、特許文献１に記載の光反射部材の製造方法では、電荷転送電極２３の表面にバッファー酸化膜等を形成した後、このバッファー酸化膜等の表面上に、遮光膜２７を形成している。しかし、特許文献１に記載の製造方法では、電荷転送電極の上に複数の膜を形成して、この複数の膜の上に光反射部材を形成していることから、結果的に光反射部材の形状および位置が電荷転送電極の形状および位置に影響を受ける。すなわち、特許文献１に記載の製造方法では、光反射部材の形状と位置の設定に関して自由度が少ない。このため、マイクロレンズ等の光学系の位置と、光反射部材の形状や位置とのマッチングが不十分であると、光反射部材によって反射した光がフォトダイオードに届かない場合も生じる。この結果、フォトダイオードにおける光の収集効率を十分に向上できない可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明では、電荷転送電極の形状や位置によらず、光反射部材の形状や位置を任意に形成できる光反射部材の製造方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、光電変換部と画素トランジスタのゲート電極を有する基板の上に、前記光電変換部および前記画素トランジスタのゲート電極を覆う第１の絶縁膜を形成する工程と、前記第１の絶縁膜の上にフォトレジストパターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターンをマスクとして、前記光電変換部の上部に形成されている前記第１の絶縁膜を除去して開口部を形成する工程と、前記第１の絶縁膜に形成された前記開口部の側壁に光反射部材を形成する工程と、前記第１の絶縁膜と前記光反射部材の上に第２の絶縁膜を形成する工程と、前記第２の絶縁膜を形成した後に、前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜を貫通し、前記画素トランジスタのゲート電極と接触するコンタクトプラグを形成する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電荷転送電極の形状や位置によらず、光反射部材の形状や位置を任意に形成できる光反射部材の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来技術を説明する固体撮像装置の模式断面図
【図２】本願発明に係る製造方法を用いて作製された固体撮像装置の模式断面図
【図３】本願発明に係る製造方法のフロー図
【図４】実施形態１に係る製造方法のフロー図
【図５】実施形態１に係る製造方法のフロー図
【図６】実施形態１に係る製造方法のフロー図
【図７】実施形態２に係る固体撮像装置の模式断面図
【図８】実施形態３に係る固体撮像装置の模式断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る固体撮像装置の製造方法について説明する。本実施形態ではＣＭＯＳ型の固体撮像装置への適用例について説明するが、他の方式についても本発明に係る固体撮像装置の製造方法が適用可能である。
【００１０】
本実施形態に係る固体撮像装置は、入射された光を光電変換して信号電荷を生成する光電変換部（以下、フォトダイオードを例に説明する）と複数の画素トランジスタで構成された画素をマトリックス状に有する画素領域を有する。また、本実施形態に係る固体撮像装置は、画素領域の周辺に形成された周辺回路領域を有する。画素領域の画素トランジスタとは、フォトダイオードで生じた電荷を転送する転送トランジスタ、信号電荷をリセットするリセットトランジスタ、フォトダイオード信号を増幅する増幅用トランジスタ、選択トランジスタ等である。
【００１１】
以下、図２に示す固体撮像装置および該装置の製造方法について、図３と対応づけて説明する。本文中に記載している「Ｓ１」等の表記は図３に示した各ステップのことである。
【００１２】
（Ｓ１）
最初に、図２に示した基板１０１に形成されているフォトダイオード１０２と、素子分離領域１０３と、転送トランジスタのゲート電極１０５を覆うように、第１の絶縁膜としての層間膜１０６を形成する。層間膜１０６は、光反射部材１０７の形状および位置を決定するために用いられる層となる。
【００１３】
（Ｓ２）
次に、層間膜１０６の上にフォトレジスト膜を形成する。フォトリソグラフィによりフォトレジスト膜をパターニングしてフォトレジストパターンを形成する。このフォトレジストパターンをマスクとして異方性ドライエッチングプロセスを用いて、層間膜１０６の一部をエッチングによって除去する。このようにして、フォトダイオード１０２の上部に開口部を形成する。
【００１４】
（Ｓ３）
次に、光反射膜を層間膜１０６の上に成膜する。
【００１５】
（Ｓ４）
次に、光反射部材１０７が開口部の側壁に残存するように、光反射膜の一部をエッチングによって除去する。
【００１６】
Ｓ２においてフォトレジストパターンを形成する位置を調整することで、光反射部材１０７の基板面内方向の位置を任意に選ぶことができる。このため、転送トランジスタのゲート電極１０５の位置によらず、光反射部材１０７を形成する位置を選択することができる。また、特許文献１による製造方法によれば、光反射部材の形状は、転送トランジスタのゲート電極の形状を反映したものとなる。他方、本実施形態に係る製造方法によれば、フォトリソグラフィを用いてパターニングされる層間膜１０６の形状によって光反射部材の形状が規定される。このため、転送トランジスタのゲート電極の形状によらずに光反射部材の形状を形成することが可能である。これにより、マイクロレンズ１１３によって導かれる光１１４を、より効率よくフォトダイオード１０２に導くように、光反射部材１０７を配置することができる。光反射部材１０７の高さ２０４は、層間膜１０６の成膜厚さ２０１と層間膜１０６のエッチング残膜厚さ２０２と遮光材料の成膜厚さ２０３とで決まる。具体的には、以下の式で示すことが可能である。
（２０４）＝（２０１）−（２０２）＋（２０３）・・・式（１）
【００１７】
また、エッチング後の層間膜１０６の残膜厚さ２０２をコントロールすることで、光反射部材１０７とフォトダイオード１０２との距離を変更することも可能である。光反射部材１０７の材料として金属材料を用いた場合に、残膜厚さ２０２を厚めに設計することで、フォトダイオード１０２から光反射部材１０７を離すことができる。これにより、金属の拡散によるフォトダイオードへの金属汚染が軽減することができ、暗電流の低減を図ることができる。
【００１８】
（Ｓ５）
次に、光反射部材１０７の形成後、第２の絶縁膜としての層間膜１０８を形成する。層間膜１０８は層間膜１０６のエッチングによって形成された段差を十分に埋めることが可能な膜厚とする。また、表面の平坦化のために層間膜１０８に化学的機械研磨を実施する。
【００１９】
（Ｓ６）
次に、層間膜１０６と層間膜１０８を貫通し、転送トランジスタのゲート電極に接触するようなコンタクトプラグ１１５Ａを形成する。また、同一工程によって、転送トランジスタのドレイン領域を構成するフローティングディフュージョンに接触するコンタクトプラグ１１５Ｂを形成する。すなわち、コンタクトプラグ１１５Ａおよび１１５Ｂを形成する工程は、光反射部材１０７を形成する工程と別工程となっている。
【００２０】
コンタクトプラグ１１５Ａと電気的に接続している配線層１０９は転送トランジスタの動作に利用される配線として利用される。
【００２１】
配線層１０９の上に、マイクロレンズ１１３側の表面が平坦になるように層間膜１１０を形成し、層間膜１１０の上にパッシベーション膜１１１を成膜する。最後に、マイクロレンズの下地層１１２を塗布し、マイクロレンズ１１３を形成することで、図２に示される固体撮像装置を得る。
【００２２】
なお、上記では、転送トランジスタを例に説明を行ったが、他の画素トランジスタに対しても同様の工程で光反射部材を形成することが可能である。
【００２３】
（実施形態１）
以下、図４から図６の固体撮像装置の模式断面図を用いて、本実施形態の製造プロセスフローをより具体的に説明する。
【００２４】
（図４（Ａ））
半導体基板４０１上にエピタキシャル層４０２が形成された半導体基板を用意する。エピタキシャル層４０２に素子分離領域４０３を形成する。素子分離領域４０３はエピタキシャル層をフォトリソグラフィと異方性ドライエッチングを用いてパターニングし、パターニングによって形成された溝にシリコン酸化膜を埋め込んで形成する。シリコン酸化膜の埋め込み後は基板表面の平坦化を行う。また、素子分離領域４０３は半導体基板の熱酸化によって形成してもよい。熱酸化を用いる場合、異方性ドライエッチング、シリコン酸化膜の埋め込み、平坦化は行わなくてもよい。さらに、素子分離領域４０３を形成するために、不純物をエピタキシャル層に注入したＰＮ接合分離を用いてもよい。
【００２５】
次に、不純物をエピタキシャル層４０２に注入し、フォトダイオード４０４を形成する。フォトダイオードは、第１導電型（たとえばｐ型）の半導体領域と第２導電型（たとえばｎ型）の半導体領域で構成されたＰＮ接合を有する。また、転送トランジスタのチャネル領域４０５やドレイン領域４０７を形成するために不純物を第１導電型の半導体領域４０２に注入する。図４（Ａ）ではフォトダイオード４０４が転送トランジスタのソース領域となっている。さらに、第１導電型の半導体領域４０２等の表面を熱酸化等することにより、ゲート絶縁膜４０８を形成する。ゲート絶縁膜４０８の膜厚は３〜８ナノメートル程度である。次に、転送トランジスタのゲート電極４０９を形成する。ゲート電極４０９はポリシリコンを成膜した後に、パターニングすることで得られる。パターニングはレジストマスクを用いた方法や、シリコン酸化膜によるハードマスクを用いた方法等を用いることができる。たとえば、ゲート電極４０９の高さは１５０〜３００ナノメートル程度である。
【００２６】
（図４（Ｂ））
続いて、第１の絶縁膜となる層間膜４１０を成膜する。層間膜４１０としてはＣＶＤ法などにより形成されたシリコン酸化膜が用いられる。層間膜４１０の厚さはゲート電極４０９を十分に被覆し、ゲート電極４０９により生じる凹凸を充分低減するだけの膜厚が必要となり、その厚さは４００〜９００ナノメートル程度である。
【００２７】
また、カバレッジ性を良好にするために、埋め込み性の良い酸化膜を層間膜４１０として用いてもよい。たとえば、ボロンが添加されたシリコンガラス（ＢＰＳＧ）などを用いることができる。
【００２８】
次に、表面平坦性の確保のために、層間膜４１０に対して化学的機械研磨（ＣＭＰ）を実施する。ここで、成膜直後の層間膜４１０の厚さとＣＭＰにより層間膜４１０をエッチングする量は図４Ｇに示す光反射部材４１１の高さを決めるファクターとなっている。成膜直後の層間膜４１０の厚さを薄く設定する場合、ゲート電極４０９などの影響により、層間膜４１０の表面にラフネスが生じる可能性がある。そこで、層間膜４１０を所望の厚さよりも厚く形成し、その後のＣＭＰによって、平坦化かつ薄膜化することも可能である。他方、層間膜４１０を比較的厚く形成する場合など、層間膜４１０の平坦性がプロセス上必要でない場合は、ＣＭＰによる平坦化の工程を省略することも可能である。
【００２９】
次に、レジスト層を層間膜４１０の上に形成し、フォトリソグラフィを用いてゲート電極４０９の上部にレジストが残存するようにフォトレジストパターン４５０を形成する。このフォトレジストパターン４５０をマスクとして、異方性エッチングを用いて、層間膜４１０に開口部４６０を形成する。
【００３０】
開口部４６０は層間膜４１０を貫通するように形成してもよいが、フォトダイオード４０４にダメージを与える可能性がある。そのため、層間膜４１０の途中までエッチングを行うことにより開口部４６０を形成する。このエッチング深さは時間により制御してもよいし、層間膜４１０を形成する前に、ゲート電極４０９を覆うようにエッチングストップ層を形成し、このエッチングストップ層を利用してエッチング深さを制御してもよい。
【００３１】
図４（Ｂ）では、ゲート電極４０９の上部の全部にレジストを残存させ、ゲート電極４０９の全部を覆うように層間膜４１０を形成する例を示した。しかし、ゲート電極の上部の一部にレジストを残存させ、このゲート電極の一部だけに層間膜４１０を形成するような構成を有する画素トランジスタが存在していてもよい。
【００３２】
（図４（Ｃ））
層間膜４１０のパターニング後、光反射膜４１１Ａを形成する。光反射膜４１１Ａは、開口部の側壁４７０および底部４７１、ならびに、開口部が形成されていない層間膜４１０の上に形成される。光反射膜４１１Ａとしては、金属を用いることができる。たとえば、タングステンを用いる場合、膜厚は１００〜３００ナノメートル程度である。また、光反射膜の材料としては、チタンやアルミニウムを用いることもできる。光反射膜４１１Ａの成膜条件は種々の条件を取り得るが、層間膜４１０に形成された開口部による段差が残るような膜厚で光反射膜４１１Ａを形成するのがよい。この開口部による段差をすべて埋めるような条件で光反射膜４１１Ａを成膜すると、後のパターニングの工程で所望の形状の光反射部材を得ることが困難となるため好ましくない。
【００３３】
次に、レジスト層を光反射膜４１１Ａの上に形成し、フォトリソグラフィを用いて開口部の側壁の位置にレジストが残存するようにフォトレジストパターン４７５を形成する。
【００３４】
（図５（Ａ））
フォトレジストパターン４７５をマスクとして、エッチングを用いて光反射膜４１１Ａをパターニングすることで、層間膜４１０の開口部の側壁４７０に光反射部材４１１を形成することができる。この際のエッチングはドライエッチングやウエットエッチングを用いることができる。光反射膜４１１Ａをパターニングする際には、フォトダイオード４０４の上の層間膜４１０の少なくとも一部が露出するように光反射膜４１１Ａの一部を除去する。これにより、フォトダイオード４０４に導かれる光の損失を低減できる。本図では光反射膜４１１Ａをパターニングする際に、開口部が形成されていない層間膜４１０の上面部４７２に配された光反射膜４１１Ａの一部を除去している。しかし、層間膜４１０の上面部４７２にも光反射部材４１１が配されるように、エッチングマスクであるフォトレジストパターンを形成してもよい。
【００３５】
ゲート電極４０９にプラグ４１３Ａを接続することを考慮すると、ゲート電極４０９の上部に位置する光反射膜４１１Ａを層間膜４１２の形成前に除去してもよい。また、図５（Ａ）に示すように、開口部が形成されていない層間膜４１０の上面部４７２に光反射部材４１１の端部が設けられていてもよいし、開口部４６０が形成されている層間膜４１０の底部４７１に光反射部材４１１の端部が設けられていてもよい。
【００３６】
（図５（Ｂ））
層間膜４１０の開口部４６０による段差を十分に埋めるように、第２の絶縁膜となる層間膜４１２を形成する。層間膜４１２の膜厚は４５０〜９５０ナノメートル程度で、材料としてはＣＶＤ法を用いて形成されたシリコン酸化膜が用いられる。層間膜４１２の上部には配線層を形成するため、層間膜４１２に対して表面平坦化の工程を行う。平坦化後の半導体基板４０１から層間膜４１２の上面までの高さは５５０から８５０ナノメートル程度である。ゲート電極４０９のすべてを覆わないように層間膜４１０を形成した場合には、ゲート電極４０９と層間膜４１０との段差を十分埋めるように、これらの上に層間膜４１２を形成する。
【００３７】
次に、層間膜４１０と層間膜４１２を貫通するようにコンタクトホールを形成してコンタクトプラグ４１３Ａと４１３Ｂを形成する。コンタクトプラグ４１３Ａは転送トランジスタのゲート電極４０９と接触しており、コンタクトプラグ４１３Ｂは転送トランジスタのドレイン領域４０７と接触している。コンタクトホールはこれらの部材と１層目の配線層を接続するために形成される。
【００３８】
コンタクトプラグ４１３Ａと４１３Ｂは、例えばバリアメタルとプラグメタルをこの順でコンタクトホールに埋め込み、コンタクトホールからはみ出た余分なバリアメタルとプラグメタルをＣＭＰ法により除去することで形成する。バリアメタルにはチタンや窒化チタンを用いることができる。また、プラグメタルにはタングステンを用いることができる。
【００３９】
画素トランジスタのゲート電極をすべて覆わないように層間膜４１０を形成した場合には、層間膜４１２のみを貫通するようにコンタクトホールが形成されることになる。
【００４０】
（図６（Ａ））
図６（Ａ）に、３層の配線層を形成した後の固体撮像装置の構造を示す。金属配線としては、アルミ配線の他に、ダマシン法を用いて形成された銅配線を用いてもよい。
【００４１】
１層目の配線層４１４をパターニングにより形成した後に、層間膜４１５の形成と平坦化を行い、プラグ４１６を形成する。同様に、２層目の配線層４１７、層間膜４１８、プラグ４１９、３層目の配線層４２０、層間膜４２１を形成する。層間膜４２１の上面はＣＭＰにより平坦化されている。
【００４２】
（図６（Ｂ））
層間膜４２１の上にパッシベーション膜４２２を形成する。パッシベーション膜４２２の材料はたとえばシリコン窒化膜である。入射光の反射率を低減するため、パッシベーション膜４２２として、シリコン窒化膜とシリコン酸窒化膜との積層構造を用いてもよい。
【００４３】
パッシベーション膜４２２の上に、カラーフィルター４２３、４２４を形成し、カラーフィルターの段差低減のために、有機膜４２５をスピンコート法によって形成する。また、有機膜４２５の上にマイクロレンズ４２６を形成する。
【００４４】
以上説明した本実施形態に係る製造方法によれば、層間膜を形成し、リソグラフィーを用いて層間膜のパターニングを行い、パターニングされた層間膜の上に光反射部材を形成している。これにより、電荷転送電極の形状や位置によらず、光反射部材の形状や位置を任意に形成できる。
【００４５】
また、本実施形態では、転送トランジスタのゲート電極を例に説明したが、画素トランジスタのいずれか一つについて本願発明の要件が満たされていれば本願発明の範囲内となる。また、画素トランジスタのゲート電極とドレイン領域に接続するコンタクトプラグを設ける例を説明したが、画素トランジスタのソース領域等にコンタクトプラグを設けてもよい。
【００４６】
（実施形態２）
本実施形態では、実施形態１とは異なる光反射部材の製造方法について説明する。同じ符号で示す部材は、実施形態１と同じ部材を意味するため、説明を省略する。
【００４７】
図７に、層間膜４１０の下部にシリコン窒化膜５２７が配置されている固体撮像装置を示す。シリコン窒化膜５２７は、層間膜４１０の形成前に成膜およびパターニングすることにより形成される。シリコン窒化膜５２７は層間膜４１０に開口部を形成するときのエッチングストップ膜として利用される。また、窒化膜５２７はフォトダイオードへの水素供給膜としても利用される。
【００４８】
図７において、光反射部材５１１は、光反射膜を形成後にエッチバックを用いることで形成されている。この方法を採用する場合、光反射部材５１１をエッチングする際のマスクとなるレジストの形成工程やレジストのパターニング工程を省略することができる。
【００４９】
また、図７に示すように、光反射部材５１１形成後に、光導波路構造５２８を形成することも可能である。光導波路構造５２８とは、周辺部分（クラッド）に比べて屈折率が高い部分（コア）を備えた構造のことである。この構造によると、コアとクラッドとの界面における光の全反射又はフレネル反射を利用し、光を導波路内（コア）に閉じ込めることにより光の拡散を抑制し、入射光を光電変換部に集光させることができる。
【００５０】
光導波路構造５２８の材料としては、例えばシリコン窒化物を用いることが可能である。光反射部材５１１の形状や位置を自由に設計できるメリットを生かして、光導波路構造５２８の設計自由度を向上することが可能となる。例えば、画素の微細化に伴い、プロセス上の制限から、フォトダイオード近傍まで光導波路構造を形成できない場合がある。その場合でも、本実施形態の方法によれば、光反射部材５１１をフォトダイオード上部から光導波路構造の底部周辺まで形成することができるため、光利用効率を向上させることができる。以上の本実施形態に係る製造方法によれば、電荷転送電極の形状や位置によらず、光反射部材の形状や位置を任意に形成できる。
【００５１】
（実施形態３）
本実施形態では、実施形態１および２とは異なる光反射部材の製造方法について説明する。同じ符号で示す部材は、実施形態１および２と同じ部材を意味するため、説明を省略する。
【００５２】
図８には、フォトダイオードから電荷を転送する転送トランジスタのゲート電極６０２と、転送された電荷を蓄積する電荷保持部６０１が図示されている。電荷保持部６０１は複数行の露光時間、より好ましくは撮像領域全体の露光時間を等しくするように電荷を蓄積する。すなわち、電荷保持部６０１を設けることで、グローバル電子シャッター動作を行うことが可能となる。上述したように電荷保持部６０１は複数の画素行の露光時間を等しくするために、各画素行で異なる時間、電荷を保持する必要がある。このような電荷保持部に露光時間外に発生した電荷が保持されると、高画質の撮像を行なうことが困難となる。したがって、光を透過させない部材で電荷保持部６０１を覆う必要があり、光反射部材４１１は、電荷保持部６０１の上部及びゲート電極６０２のフォトダイオード側にも形成される。
【００５３】
以下、実施形態１と重複する部分は省略して本実施形態の製造プロセスフローを説明する。まず、ゲート酸化膜４０８を形成する前に、電荷保持部６０１を形成するための不純物を第１導電型の半導体領域４０２に注入する。次に、ゲート酸化膜４０８、ゲート電極４０９および６０２、層間膜４１０、光反射部材４１１を形成する。このとき光反射部材４１１は電荷保持部６０１を完全に覆う形で配置されるのが望ましい。このため、層間膜４１０の上に光反射膜を形成した後に、電荷保持部６０１の上部にこの光反射膜を残存するように、エッチングを行い、光反射部材４１１を作製する。以上説明した本実施形態に係る製造方法によれば、画素部ゲート電極の高さや配置によらず、光反射部材の形状や位置を任意に形成できる。
【符号の説明】
【００５４】
４１０  層間膜
４１１  光反射部材
４１２  層間膜
【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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