(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に光電変換部列及び転送電極列を形成する工程と、
ゲート電極を覆う絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に、金属材料からなる遮光膜材料層を成膜する工程と、
前記遮光膜材料層上にハードマスク材料層を成膜する工程と、
前記ハードマスク材料層上にエッチングマスクを形成し、前記ハードマスク材料層に対してエッチングを行って、前記光電変換部に対応した開口部を有するハードマスクを形成する工程と、
前記ハードマスクの開口部から前記遮光膜材料層に対してエッチングを行って、前記光電変換部に対応した開口部の前記遮光膜材料層、及び、前記転送電極の側壁面における前記ハードマスクの下端部分の前記遮光膜材料層を除去して、遮光膜を形成する工程と、
前記光電変換部、前記ハードマスク及び前記遮光膜の上に、酸化防止用のパッシベーション層を成膜する工程と、
前記パッシベーション層上にエッチングマスクを形成し、前記パッシベーション層に対してエッチングを行って、前記光電変換部に対応した開口を前記パッシベーション層に形成する工程と、
前記パッシベーション層上に、前記光電変換部上方に凹面を有する第１導光性膜を、ホウ素リン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、砒素ガラス（ＡｓＳＧ）、及び、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）＋オゾンから選ばれる１種類以上を用いて成膜する工程と、
前記第１導光性膜上に、前記光電変換部上方に前記第１導光性膜の凹面を踏襲した凸面を有し、前記第１導光性膜と屈折率の異なる第２導光性膜を、ホウ素リン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、砒素ガラス（ＡｓＳＧ）、及び、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）＋オゾンから選ばれる１種類以上を用いて形成する工程と、
を含む固体撮像素子の製造方法。
【請求項２】
半導体基板と、
前記半導体基板に並設された複数の光電変換部から成る光電変換部列、及び、複数の転送電極から成る転送電極列と、
前記転送電極列の上面及び側壁面を覆う金属材料からなる遮光膜と、
前記遮光膜の側壁面の下端部を除き、前記遮光膜上を覆うハードマスクと、
前記ハードマスクの上面及び側壁面上、並びに、前記遮光膜の前記ハードマスクに覆われていない部分を覆う酸化防止用のパッシベーション層と、
前記パッシベーション層を覆って前記半導体基板上に、前記光電変換部上方に凹面を有して形成される、ホウ素リン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、砒素ガラス（ＡｓＳＧ）、及び、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）＋オゾンから選ばれる１種類以上を含む第１導光性膜と、
前記第１導光性膜上に形成される、ホウ素リン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、砒素ガラス（ＡｓＳＧ）、及び、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）＋オゾンから選ばれる１種類以上を含む第２導光性膜と
を備える固体撮像素子。
【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、及び、固体撮像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
エリアセンサ等に用いられるＣＣＤ固体撮像素子は、半導体基板上に、複数の光電変換部から成る光電変換部列と複数の転送電極から成る転送電極列とが並設されている。転送電極列は、半導体基板に形成された電荷転送路の上に配置されており、その複数の転送電極が順次駆動されることによって、電荷転送路に沿って電荷が転送される。
【０００３】
特にインタートランスファータイプのＣＣＤ固体撮像素子では、その転送電極列を遮光膜で覆うことにより、電荷転送路への光の入射を防止している。これは、ＣＣＤ固体撮像素子では、電荷を順次となりの画素の転送電極の下へ転送していくため、その転送中に電荷転送路に光が入射したならば、転送中の電荷量が変化して、画面上に線となって現れるスミア現象を発生してしまうからであり、このスミア現象を防止するために、遮光膜で遮光しているのである。この種の遮光膜を有する固体撮像素子を記載した文献としては、例えば特開平１０−１７８１６６号公報などがある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１７８１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
遮光膜の遮光性能は、その遮光膜の材料の消衰係数と、膜厚とによって決定される。消衰係数の大きな材料を用いるほど、膜厚を小さくすることができ、有利である。現在、ＣＣＤ固体撮像素子の遮光膜の材料として一般的に用いられているのは、アルミニウム、タングステン、モリブデンなどの金属材料であり、これらは可視光に対する消衰係数の大きな材料として知られている。タングステンを材料とする遮光膜は、可視光を−１００ｄＢに減衰させる遮光性能を得るためには、概ね２００ｎｍの膜厚を必要とする。
【０００６】
ＣＣＤ固体撮像素子の光電変換部は、半導体基板上において、高さの大きな転送電極列に挟まれた谷間に形成されている。転送電極列は、その上面だけでなく、側壁面も遮光膜で覆われるため、遮光膜の膜厚が大きいと、その分、転送電極列の側壁面が張り出して、転送電極列に挟まれた谷間の幅が狭まる。その結果、光電変換部の開口面積が減少し、感度が低下することになる。これが、遮光膜の膜厚が小さいほど有利であることの理由である。また、固体撮像素子の更なる小型化を追求する上でも、遮光膜の膜厚を減じることは重要である。それゆえ、遮光膜の材料として、より消衰係数の大きな膜材料を使用することが望まれている。
【０００７】
タングステンより更に消衰係数が大きい材料としては、ルテニウムやイリジウムが知られており、波長領域が７００ｎｍの近傍にある光に対する消衰係数は、タングステンでは２．７８〜２．９１であるのに対して、ルテニウムでは４．４５〜４．２２、イリジウムでは４．８１〜４．９２である。従って、ルテニウムやイリジウムは、タングステンと比較して消衰係数が６０％程度大きく、これらの材料を使用すれば、遮光膜の膜厚を６０％程度減じることができる。
【０００８】
しかしながら、ＣＣＤ固体撮像素子では、遮光膜の形成後、その上層に、導波路やレンズを形成するために、ホウ素リン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）やリン珪酸ガラス（ＰＳＧ）などを材料とした導光性膜が形成される。ＢＰＳＧ膜やＰＳＧ膜は、成膜時に酸化性を呈する導光性膜であり、特に、その成膜プロセスに含まれる加熱リフロー工程において強い酸化性を呈する。一方、ルテニウムやイリジウムは酸化し易い材料であるため、それら材料を用いて遮光膜を形成したならば、その上に導光性膜を成膜する際に、容易に酸化されてしまう。特にルテニウム（Ｒｕ）は、酸化物（ＲｕＯｘ）になると、単体の時よりも消衰係数が低下してしまい、所期の遮光性能が得られなくなる。また、ルテニウムの一部は、揮発性を有する四酸化ルテニウム（ＲｕＯ４）となって気化するおそれもあり、それによっても、遮光膜の膜厚が局所的に薄くなり、その部分の遮光性能が低下して、スミア特性の悪化を出来するおそれがある。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑み成されたものであって、本発明の目的は、複数の光電変換部から成る光電変換部列と複数の転送電極から成る転送電極列とが並設され、遮光膜により前記転送電極列の上面及び側壁面が覆われ、前記光電変換部及び前記遮光膜の上層に成膜時に酸化性を呈する導光性膜が形成された固体撮像素子において、導光性膜の成膜時に遮光膜が酸化されるのを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る固体撮像素子の製造方法は、半導体基板に光電変換部列及び転送電極列を形成する工程と、ゲート電極を覆う絶縁膜を形成する工程と、遮光膜材料層上にハードマスク材料層を成膜する工程と、ハードマスク材料層上にエッチングマスクを形成し、ハードマスク材料層に対してエッチングを行って、光電変換部に対応した開口部を有するハードマスクを形成する工程と、ハードマスクの開口部から遮光膜材料層に対してエッチングを行って、光電変換部に対応した開口部の遮光膜材料層、及び、転送電極の側壁面におけるハードマスクの下端部分の遮光膜材料層を除去して、遮光膜を形成する工程と、光電変換部、ハードマスク及び遮光膜の上に、酸化防止用のパッシベーション層を成膜する工程とを有する。パッシベーション層上にエッチングマスクを形成し、パッシベーション層に対してエッチングを行って、光電変換部に対応した開口をパッシベーション層に形成する工程を有する。パッシベーション層上に、光電変換部上方に凹面を有する第１導光性膜を、ホウ素リン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、砒素ガラス（ＡｓＳＧ）、及び、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）＋オゾンから選ばれる１種類以上を用いて成膜する工程を有する。また、第１導光性膜上に、光電変換部上方に第１導光性膜の凹面を踏襲した凸面を有し、第１導光性膜と屈折率の異なる第２導光性膜を、ホウ素リン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、砒素ガラス（ＡｓＳＧ）、及び、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）＋オゾンから選ばれる１種類以上を用いて形成する工程を有する。
【００１１】
また、本発明に係る固体撮像素子の製造方法は、遮光膜を形成する工程が、遮光膜材料層上にハードマスク材料層を成膜する工程、ハードマスク材料層上にエッチングマスクを形成し、ハードマスク材料層及び遮光膜材料層に対してエッチングを行って、光電変換部に対応した開口を有するハードマスク及び遮光膜を形成する工程からなる。
【００１２】
また、本発明に係る固体撮像素子は、半導体基板と、半導体基板に並設された複数の光電変換部から成る光電変換部列、及び、複数の転送電極から成る転送電極列と、転送電極列の上面及び側壁面を覆う金属材料からなる遮光膜を備える。また、遮光膜の側壁面の下端部を除き、遮光膜上を覆うハードマスクと、ハードマスクの上面及び側壁面上、並びに、遮光膜の前記ハードマスクに覆われていない部分を覆う酸化防止用のパッシベーション層と、パッシベーション層を覆って半導体基板上に、光電変換部上方に凹面を有して形成される、ホウ素リン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、砒素ガラス（ＡｓＳＧ）、及び、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）＋オゾンから選ばれる１種類以上を含む第１導光性膜を備える。さらに、第１導光性膜上に形成される、ホウ素リン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、砒素ガラス（ＡｓＳＧ）、及び、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）＋オゾンから選ばれる１種類以上を含む第２導光性膜を備える。
【００１３】
また、本発明に係る固体撮像素子は、遮光膜と、パッシベーション層との間にハードマスクを備える。
【００１４】
また、使用する固体撮像素子が半導体基板と、半導体基板に並設された複数の光電変換部から成る光電変換部列、及び、複数の転送電極から成る転送電極列と、転送電極列の上面及び側壁面を覆う金属材料からなる遮光膜を備える。また、遮光膜上を覆う酸化防止用のパッシベーション層と、パッシベーション層を覆って半導体基板上に、光電変換部上方に凹面を有して形成される、ホウ素リン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、砒素ガラス（ＡｓＳＧ）、及び、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）＋オゾンから選ばれる１種類以上を含む第１導光性膜を備える。さらに、第１導光性膜上に形成される、ホウ素リン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、砒素ガラス（ＡｓＳＧ）、及び、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）＋オゾンから選ばれる１種類以上を含む第２導光性膜を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、転送電極列の上面及び側壁面を覆う遮光膜が、酸化防止用のパッシベーション層によって、成膜時に酸化性を呈する導光性膜から完全に隔離される。そのため、大きな消衰係数を有するにもかかわらず酸化し易いことから従来は遮光膜材料として使用できなかった材料が使用可能になり、遮光膜を大いに薄膜化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る固体撮像素子１０の要部を示した模式的断面図、図２は本発明の第２の実施の形態に係る固体撮像素子１０’の要部を示した模式的断面図である。先ず、それら固体撮像素子１０及び１０’に共通する構成について説明する。固体撮像素子１０及び１０’は、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）であり、半導体基板上に複数の光電変換部から成る光電変換部列と複数の転送電極から成る転送電極列とが並設されている。光電変換部列及び転送電極列の延在方向は図の紙面に垂直な方向である。転送電極列１４の上面及び側壁面は、ルテニウム（Ｒｕ）の遮光膜１６によって覆われており、この遮光膜１６には光電変換部１２に対応した開口１８が形成されている。尚、遮光膜１６の材料はＲｕ以外のものとしてもよい。転送電極列１４の上面及び側壁面は、層間絶縁膜２０によって遮光膜１６から絶縁されており、転送電極列１４の下面は、別の絶縁膜２２によって下方の電荷転送路２４から絶縁されている。更に、光電変換部１２及び遮光膜１６の上層に第１の導光性膜２６が形成されており、この第１の導光性膜２６の上に、第１の導光性膜２６とは屈折率の異なる第２の導光性膜２８が形成されている。第２の導光性膜の上にはカラーフィルタ層３０が形成され、更にその上にオンチップレンズ３２が形成されている。
【００１８】
第１及び第２の導光性膜２６、２８は、ホウ素リン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）を成膜したものであり、両者の組成を変えて屈折率を異ならせることによって、両者間の界面に屈折作用を付与し、それによってレンズを構成している。尚、それら導光性膜の材料はＢＰＳＧに限られず、例えばリン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、砒素ガラス（ＡｓＳＧ）、またはテトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）＋オゾンなどを用いてもよい。これらの材料から成る導光性膜は、その成膜時に酸化性を呈するものであり、特に、その成膜プロセスに含まれる加熱リフロー工程において強い酸化性を呈する。そのため、これらの材料から成る導光性膜を、Ｒｕなどの酸化し易い材料から成る遮光膜１６の上に直接成膜したならば、遮光膜１６の遮光性能が著しく損なわれるおそれがある。
【００１９】
そのため、図１の固体撮像素子１０では、Ｒｕから成る遮光膜１６とＢＰＳＧから成る第１の導光性膜２６との間に、酸化防止用のパッシベーション層３４が形成されている。このパッシベーション層３４は、例えばＳｉＮ、ＳｉＣ、それにＳｉＣＮなどの酸素を含まない材料を使用して、可視光で透明な膜として形成することが好ましい。この構成によれば、遮光膜１６は、パッシベーション層３４によって、第１の導光性膜２６から完全に隔離されており、従って、第１の導光性膜２６が成膜時に強い酸化性を呈しても、それによって遮光膜１６の遮光性能が損なわれることがない。
【００２０】
一方、図２の固体撮像素子１０’では、遮光膜１６のうちの転送電極列１４の上面を覆っている部分の表面、並びに、遮光膜１６のうちの転送電極列１４の側壁面の上方領域を覆っている部分の表面が、ハードマスク３８により覆われており、このハードマスク３８は、光電変換部１２に対応した遮光膜１６の開口１８を異方性エッチングによって遮光膜１６に形成する際のエッチングマスクとして形成されたものである。ハードマスク３８の材料としては、例えばＳｉＮ、ＳｉＣ、それにＳｉＣＮなどが用いられ、更にその他の材料も用いられる。また、ハードマスク３８を用いた異方性エッチングによる遮光膜材料層の材料除去領域が、転送電極列１４の側壁面において遮光膜材料層の表面を覆っているハードマスク３８の下端部分の下方まで広げられている。これは、異方性エッチングを行う際に、オーバーエッチングすることによって広げたものである。図から明らかなように、ハードマスク３８の下端部分の下方では、遮光膜１６の表面がハードマスク３８で覆われていないため、そのままでは、第１の導光性膜２６の成膜時に、この部分の遮光膜１６の遮光性能が損なわれるおそれがある。そのため、図２の固体撮像素子１０’でも、酸化防止用のパッシベーション層３６が形成されており、このパッシベーション層３６は、遮光膜１６のうちのハードマスク３８により覆われていない部分の表面と第１の導光性膜２６との間、並びに、ハードマスク３８の表面と第１の導光性膜２６との間に、形成されている。図１のパッシベーション層３４と同様に、図２のパッシベーション層３６も、例えばＳｉＮ、ＳｉＣ、それにＳｉＣＮなどの酸素を含まない材料を使用して、可視光で透明な膜として形成することが好ましい。この構成によれば、遮光膜１６は、ハードマスク３８及びパッシベーション層３６によって、第１の導光性膜２６から完全に隔離されており、従って、第１の導光性膜２６が成膜時に強い酸化性を呈しても、それによって遮光膜１６の遮光性能が損なわれることがない。尚、固体撮像素子１０及び１０’は、以上に説明した構成要素以外にも、固体撮像素子として機能するために必要な様々な構成要素を備えたものであるが、それら構成要素は、本発明に固有のものではなく、慣用構造のものとすればよいため、それらについての説明は省略する。
【００２１】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る固体撮像素子は、成膜時に酸化性を呈する導光性膜によって遮光膜の遮光性能が損なわれるのを防止するものである。従って、遮光膜の材料が酸化するおそれのあるものであるならば、本発明は常に有効である。例えばＡｌ、Ｗ、Ｍｏなどの金属材料は、Ｒｕほど酸化し易くはないものの、それら材料で形成した遮光膜も、薄膜化が更に進んだ後には、酸化による遮光性能の劣化の問題が生じてくるおそれが多分に存在する。従って、本発明は一般的に、遮光膜を金属材料で形成した固体撮像素子に用いた場合に効果を発揮し得るものである。ただし、本発明によれば、ＲｕやＩｒのように、大きな消衰係数を有するにもかかわらず酸化し易いことから従来は遮光膜材料として使用できなかった材料が使用可能になり、それによって遮光膜を大いに薄膜化することができるのであるから、遮光膜材料がＲｕまたはＩｒである場合に、本発明の効果は特に顕著であるといえる。
【００２２】
デジタル・スチル・カメラ、またはビデオ・カメラ、或いは、それら両方の機能を有するカメラなどの、種々のカメラを提供するものであり、カメラとは、固体撮像素子を用いたカメラである。固体撮像素子を用いたカメラ自体は従来公知であり、従って、当業者であれば、固体撮像素子についての情報が与えられれば、その情報に基づいて、カメラを容易に製作することができる。
【００２３】
図３Ａ〜Ｈは、本発明の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法の主要プロセスを示した模式図、図４Ａ〜Ｈは、本発明の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法の主要プロセスを示した模式図である。本発明に係る固体撮像素子の製造方法を構成する様々なプロセスのうち、これらの図に示したプロセス以外のプロセスは、本発明に固有のプロセスではなく、それらプロセスは慣用の方法に従えばよいため、それらについての説明は省略する。
【００２４】
図３Ａ〜Ｈに示した固体撮像素子の製造方法の主要プロセスは、図１に示した固体撮像素子１０を製造する際のプロセスである。図１に示したように、半導体基板上における光電変換部１２の表面の高さは、転送電極列１４の底面の高さと略々同レベルにあり、そのため光電変換部１２の両側には、遮光膜１６で覆われた転送電極列１４の側壁面が立ち上がっている。
【００２５】
図３Ａ〜Ｈに示したプロセスでは、先ず、遮光膜１６を形成するために、光電変換部列及び転送電極列が形成された半導体基板上に、ルテニウム（Ｒｕ）を成膜して、遮光膜材料層（Ｒｕ層）１６を形成する（図３Ａ）。このＲｕ層１６の成膜は、例えばスパッタ法やＣＶＤ法などによって行えばよい。次に、Ｒｕ層１６上に、光電変換部１２に対応した開口４２を有するフォトレジストマスク４０を形成する（図３Ｂ）。次に、フォトレジストマスク４０をエッチングマスクとして用いてＲｕ層１６に対して異方性エッチングを行って、光電変換部１２に対応した開口１８をＲｕ層１６に形成する。これによって遮光膜１６が完成する。続いてアッシングを行って、フォトレジストマスク４０を除去する（図３Ｃ）。
【００２６】
次に、光電変換部１２及び遮光膜１６の上に、酸化防止用のパッシベーション層３４を成膜する（図３Ｄ）。パッシベーション層３４は、例えばＳｉＮ、ＳｉＣ、それにＳｉＣＮなどの酸素を含まない材料から成るものとするのがよい。また、可視光で透明な膜として形成することが好ましく、その成膜方法としては、例えばスパッタ法やＣＶＤ法などを用いればよい。次に、パッシベーション層３４上に、光電変換部１２に対応した開口４６を有するフォトレジストマスク４４を形成する（図３Ｅ）。次に、フォトレジストマスク４４をエッチングマスクとして用いてパッシベーション層３４に対して異方性エッチングを行って、光電変換部１２に対応した開口４８をパッシベーション層３４に形成する（即ち、光電変換部１２の表面のパッシベーション層３４を除去する）。続いてアッシングを行って、フォトレジストマスク４４を除去する（図３Ｆ）。この後、パッシベーション層３４上に、ＢＰＳＧなどを材料とした第１の導光性膜２６を成膜する（図３Ｇ）。尚、以上において、光電変換部１２の表面のパッシベーション層３４を除去しているのは、屈折率の異なる膜どうしの界面を減らすことで、界面における反射を減らし、光電変換部１２への入射光量を増大させることを目的としたものであるが、界面における反射が問題とならないほど小さい場合には、このステップを省略して、図３Ｄの状態から直ちに第１の導光成膜２６の成膜へ進んでもよい（図３Ｈ）。
【００２７】
図４Ａ〜Ｈに示した固体撮像素子の製造方法の主要プロセスは、図２に示した固体撮像素子１０’を製造する際のプロセスである。図２に示したように、半導体基板上における光電変換部１２の表面の高さは、転送電極列１４の底面の高さと略々同レベルにあり、そのため光電変換部１２の両側には、遮光膜１６で覆われた転送電極列１４の側壁面が立ち上がっている。
【００２８】
図４Ａ〜Ｈに示したプロセスでは、先ず、遮光膜１６を形成するために、光電変換部列及び転送電極列が形成された半導体基板上に、ルテニウム（Ｒｕ）を成膜して、遮光膜材料層（Ｒｕ層）１６を形成する（図４Ａ）。このＲｕ層１６の成膜は、例えばスパッタ法やＣＶＤ法などによって行えばよい。次に、Ｒｕ層１６上に、ＳｉＮ層５０を成膜する。このＳｉＮ層５０は、ハードマスク３８を形成するために成膜するものであり、従ってハードマスク材料層である。このＳｉＮ層５０の成膜も、例えばスパッタ法やＣＶＤ法などによって行えばよい。次に、光電変換部１２に対応した開口４２を有するフォトレジストマスク４０を形成する（図４Ｂ）。
【００２９】
次に、フォトレジストマスク４０をエッチングマスクとして用いてＳｉＮ層５０に対して異方性エッチングを行って、光電変換部１２に対応した開口をＳｉＮ層５０に形成し、これによってハードマスク３８が完成する。続いてアッシングを行って、フォトレジストマスク４０を除去する。そして更に、ハードマスク３８をエッチングマスクとして用いてＲｕ層１６に対して異方性エッチングを行い、光電変換部１２に対応した開口１８をＲｕ層１６に形成することで、遮光膜１６が完成する。このＲｕ層１６に対する異方性エッチングは、ドライエッチング装置の下部電極にバイアス電圧を印加して行い、また、エッチングガスとしては、例えばＣｌ、ＣＦ２、Ａｒなどの混合ガスを用いて行うことが好ましい。このＲｕ層１６に対する異方性エッチングは、ハードマスク３８をエッチングマスクとしてＲｕ層１６を削るものであるため、形成される開口１８の形状は、ハードマスク３８の形状が転写されたものとなる。ただし、その形状が転写された時点で異方性エッチングを停止するのではなく、更に異方性エッチングを継続する（即ち、オーバーエッチングする）ことが好ましい。そうすることによって、バイアス電圧の印加を継続していても、十分なエッチングガスがハードマスク３８の下端部分の下方へ供給されるため、その領域のＲｕ層１６までも削って除去することができる。従って、オーバーエッチングを行うことで、図４Ｃに示したように、異方性エッチングによるＲｕ層１６の材料除去領域を、転送電極列１４の側壁面においてＷ層１６の表面を覆っているハードマスク３８の下端部分の下方まで広げることができる。
【００３０】
次に、ハードマスク３８と、光電変換部１２と、ハードマスク３８の下端部分の下方に露出した遮光膜１６とに亘って、それらの上に、酸化防止用のパッシベーション層３６を成膜する（図４Ｄ）。パッシベーション層３６は、例えばＳｉＮ、ＳｉＣ、それにＳｉＣＮなどの酸素を含まない材料から成るものとするのがよい。また、可視光で透明な膜として形成することが好ましく、その成膜方法としては、例えばスパッタ法やＣＶＤ法などを用いればよい。次に、パッシベーション層３６上に、光電変換部１２に対応した開口４６を有するフォトレジストマスク４４を形成する（図４Ｅ）。次に、フォトレジストマスク４４をエッチングマスクとして用いてパッシベーション層３４に対して異方性エッチングを行って、光電変換部１２に対応した開口５２をパッシベーション層３６に形成する（即ち、光電変換部１２の表面のパッシベーション層３６を除去する）。ここでもオーバーエッチングを行うことで、この異方性エッチングによるパッシベーション層３６の材料除去領域を外側へ広げるようにするのがよく、それによって、光電変換部１２の開口面積が増大し、その感度が向上する。また、開口５２が広がることによって光の回折が小さくなるためスミア特性も改善される。続いてアッシングを行って、フォトレジストマスク４４を除去する（図４Ｆ）。この後、パッシベーション層３６上に、ＢＰＳＧなどを材料とした第１の導光性膜２６を成膜する（図４Ｇ）。尚、図３に示したプロセスと同様に、光電変換部１２の表面のパッシベーション層３６を除去するステップを省略して、図４Ｄの状態から直ちに第１の導光成膜２６の成膜へ進んでもよい（図４Ｈ）。
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、転送電極列１４の上面及び側壁面を覆う遮光膜１６が、酸化防止用のパッシベーション層３４、３６によって、成膜時に酸化性を呈する導光性膜２６から完全に隔離される。そのため、大きな消衰係数を有するにもかかわらず酸化し易いことから従来は遮光膜材料として使用できなかった材料が使用可能になり、遮光膜を大いに薄膜化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の要部を示した模式的断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の要部を示した模式的断面図である。
【図３】Ａ〜Ｈは、本発明の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法の主要プロセスを示した模式図である。
【図４】Ａ〜Ｈは、本発明の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法の主要プロセスを示した模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０……固体撮像素子、１０’……固体撮像素子、１２……光電変換部、１４……転送電極列、１６……Ｒｕ層（遮光膜）、１８……遮光膜の開口、２０……層間絶縁膜、２２……層間絶縁膜、２４……電荷転送路、２６……第１の導光性膜、２８……第２の導光性膜、３４……パッシベーション層、３６……パッシベーション層、３８……ハードマスク。
【図１】
0004835080.tif 000002
【図２】
0004835080.tif 000003
【図３】
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【図４】
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