(57)【要約】【課題】本発明の目的は、固体撮像装置の受光部上に形成される開口部の面積に大きなばらつきが発生することを抑制することである。【解決手段】本願に係る固体撮像装置製造方法では、受光部２を半導体基板１に形成し、半導体基板１および受光部２を覆うように、金属含有ガスと窒素ガスとの混合ガスを用いたＣＶＤ法により、当該金属含有ガスに含まれる金属を主成分とする遮光膜１２を形成し、遮光膜１２を選択的に除去して、受光部２上に開口部９を形成するようにしている。これにより、表面平均粗さが小さな遮光膜を得ることが可能となり、遮光膜の表面平均粗さが原因として発生する開口部の面積のばらつきが抑制される。【選択図】        図１
2005026566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属含有ガスと窒素ガスとの混合ガスを用いて、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｏｎ）法を行って、当該金属含有ガスに含まれる金属を主成分とする膜を形成することを特徴とする、金属膜形成方法。
【請求項２】
前記金属含有ガスは、フッ化タングステンのガスであることを特徴とする、請求項１に記載の金属膜形成方法。
【請求項３】
前記窒素ガスの流量の前記フッ化タングステンのガスの流量に対する比の値は、０．３以上１０以下であることを特徴とする、請求項２に記載の金属膜形成方法。
【請求項４】
受光部を半導体基板に形成する工程と、
前記半導体基板および前記受光部を覆うように、金属含有ガスと窒素ガスとの混合ガスを用いたＣＶＤ法により、当該金属含有ガスに含まれる金属を主成分とする遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜を選択的に除去して、前記受光部上に開口部を形成する工程とを備える、固体撮像装置製造方法。
【請求項５】
前記半導体基板および前記受光部を覆うように、スパッタ法により、遮光膜を形成する工程をさらに備え、
前記金属含有ガスと窒素ガスとを用いたＣＶＤ法により遮光膜を形成する工程は、スパッタ法により遮光膜が形成された後に、さらに遮光膜を形成し、
前記開口部を形成する工程は、前記スパッタ法により形成された遮光膜と前記金属ガスと窒素ガスとを用いたＣＶＤ法により形成された遮光膜とを選択的に除去することを特徴とする、請求項４に記載の固体撮像装置製造方法。
【請求項６】
前記受光部は、外部から入力してくる光を電荷に変換し、
前記受光部が変換した電荷を転送する転送電極を形成する工程をさらに備え、
スパッタ法により遮光膜を形成する工程は、前記半導体基板、前記受光部および前記転送電極を覆うように、当該遮光膜を形成し、
前記金属含有ガスと窒素ガスとを用いたＣＶＤ法により遮光膜を形成する工程は、前記半導体基板、前記受光部および前記転送電極を覆うように、当該遮光膜を形成することを特徴とする、請求項５に記載の固体撮像装置製造方法。
【請求項７】
前記金属ガスと窒素ガスとを用いたＣＶＤ法により遮光膜を形成する工程は、表面平均粗さが１５０ｎｍ以下の遮光膜を形成することを特徴とする、請求項４に記載の固体撮像装置製造方法。
【請求項８】
金属含有ガスを用いたＣＶＤ法により、前記スパッタ法により形成された遮光膜上に、当該金属含有ガスに含まれる金属を主成分とする遮光膜を形成する工程をさらに備え、
前記金属含有ガスと窒素ガスとを用いたＣＶＤ法により遮光膜を形成する工程は、前記金属含有ガスを用いたＣＶＤ法により形成された遮光膜上に、遮光膜を形成し、
前記開口部を形成する工程は、前記スパッタ法により形成された遮光膜と、前記金属含有ガスを用いたＣＶＤ法により形成された遮光膜と、前記金属ガスと窒素ガスとを用いたＣＶＤ法により形成された遮光膜とを選択的に除去することを特徴とする、請求項５に記載の固体撮像装置製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属膜形成方法に関し、より特定的には、金属を主成分とする膜をＣＶＤ法により形成する方法に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
通常、固体撮像装置においては、受光部以外の領域に光が入射しないように、遮光性の高いタングステンの遮光膜が形成される。以下に、タングステンの遮光膜を備える従来の固体撮像装置について、図面を参照しながら説明する。図１０は、タングステンの遮光膜を備える従来の固体撮像装置の断面構造を示した図である。
【０００３】
上記従来の固体撮像装置は、半導体基板３０１、受光部３０２、ゲート絶縁膜３０３、層間絶縁膜３０４、転送電極３０５、平坦化膜３０６、カラーフィルタ３０７、オンチップマイクロレンズ３０８、開口部３０９および遮光膜３１０を備える。遮光膜３１０は、第１の遮光膜３１１および第２の遮光膜３１２を含んでいる。
【０００４】
図１０に示す固体撮像装置では、シリコンの半導体基板１内に、フォトダイオードである受光部３０２が形成される。さらに、半導体基板１上には、図６に示すように、ドープドポリシリコンの転送電極３０５が、シリコン酸化膜のゲート絶縁膜３０３およびシリコン酸化膜の層間絶縁膜３０４に内包されるように形成される。さらに、タングステンの第１の遮光膜３１１および第２の遮光膜３１２が転送電極３０５を覆うように形成される。これにより、当該第１の遮光膜３１１および第２の遮光膜３１２は、当該転送電極３０５に光が入射することを防止している。また、受光部３０２に光が入射するように、当該受光部３０２上の遮光膜３１０は除去されている。
【０００５】
さらに、遮光膜３１０上には、ＢＰＳＧ膜である平坦化膜３０６が形成される。当該平坦化膜３０６上には、アクリル樹脂のカラーフィルタ３０７が形成される。そして、受光部３０２の鉛直上方であって、かつカラーフィルタ３０７上には、アクリル樹脂のシリコン窒化膜のオンチップマイクロレンズ３０８が形成される。以上のように構成された固体撮像装置において、遮光膜３１０の形成について説明する。
【０００６】
層間絶縁膜３０４の形成が完了すると、タングステンの第１の遮光膜３１１をスパッタ法により当該層間絶縁膜３０４上に形成する。具体的には、ＤＣマグネトロンスパッタリングにより、基板温度２００℃、Ａｒ（アルゴン）雰囲気中において、タングステンの第１の遮光膜３１１を形成する。この後、当該第１の遮光膜３１１上にタングステンの第２の遮光膜３１２（膜厚約２００ｎｍ）をＣＶＤ法（化学気相成長法）により形成する。具体的には、反応ガスとしてＷＦ６（６フッ化タングステン）を用いたＣＶＤ法により、基板温度４４５℃の条件で、タングステンの第２の遮光膜３１２を形成する。この後、フォトリソグラフィ処理およびエッチング処理を行って、第１の遮光膜３１１および第２の遮光膜３１２の一部を除去して、開口部３０９を形成する。このように、上記従来の固体撮像装置では、タングステンの遮光膜を２層構造にすることで、遮光膜の遮光性を向上させている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１１１９５７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、反応ガスとしてＷＦ６を用いたＣＶＤ法により形成されたタングステンの第２の遮光膜３１２は、その表面平均粗さが大きく、固体撮像装置の微細化による画素数の向上や感度向上を妨げていた。以下に、図面を参照しながら詳しく説明する。ここで、図１１は、図１０の固体撮像装置の第２の遮光膜３１２および開口部３０９を上方から見た図である。
【０００９】
反応ガスとしてＷＦ６を用いたＣＶＤ法により形成されたタングステンの第２の遮光膜３１２の表面平均粗さは、平均約１５０ｎｍである。表面平均粗さを持つ第２の遮光膜３１２上に、当該第１の遮光膜３１１および第２の遮光膜３１２に対して開口部３０９を形成するためのフォトレジスト膜を塗布すると、当該フォトレジスト膜の表面も大きな凹凸を有するようになる。表面に凹凸を有するフォトレジスト膜に対して、開口部３０９形状をパターニングをするために露光をすると、当該フォトレジスト膜が有する表面の凹凸のために、露光した光が乱反射してしまう。そして、乱反射した光によりフォトレジスト膜がパターニングされると、当該フォトレジスト膜は、淵に凹凸を有するようになる。そのため、当該フォトレジスト膜をマスクとして、エッチング処理を行って、遮光膜３１０の一部を除去すると、図１１に示すように、当該遮光膜３１０に形成される開口部３０９が凹凸を有するようになることを、本願発明者は解析により発見した。具体的には、図１１に示すように、開口部３０９は、上記第２の遮光膜３１２の表面平均粗さである約１５０ｎｍと同等の凹凸を有するようになることを、本願発明者は解析により発見した。
【００１０】
ここで、固体撮像装置において、上記開口部３０９の一辺大きさは、約１μｍである。そのため、上述したように約１５０ｎｍの凹凸が開口部３０９に発生すると、固体撮像装置に含まれる開口部３０９の間において無視することのできない大きな面積のばらつきが発生してしまう。このような開口部３０９の面積のばらつきは、固体撮像装置に含まれる画素間の受光感度に大きなばらつきを発生させる。近年、カメラの小型化および画素数の増加に伴う画素サイズの縮小が進んでおり、開口部３０９の縮小化が進んでいる。そのため、開口部３０９の面積のばらつきを抑えることは、固体撮像装置の小型化および性能向上を図る上で非常に重要なことである。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、固体撮像装置の開口部３０９の面積に大きなばらつきが発生しにくい遮光膜を形成するための金属膜形成方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明では、金属含有ガスと窒素ガスとの混合ガスを用いて、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｏｎ）法を行って、当該金属含有ガスに含まれる金属を主成分とする膜を形成するようにしている。このように、金属含有ガスと窒素ガスとの混合ガスを用いて、ＣＶＤ法を行えば、表面平均粗さが抑制された金属を主成分とする膜を得ることが可能となる。
【００１３】
なお、金属含有ガスは、フッ化タングステンのガスであることが望ましい。これにより、固体撮像装置の遮光膜として用いられるタングステン膜を形成することが可能となる。また、ＣＶＤ法の成膜条件としては、窒素ガスの流量のフッ化タングステンのガスの流量に対する比の値は、０．３以上１０以下であることが望ましい。
【００１４】
本発明の他の局面では、固体撮像装置を製造する場合において、受光部を半導体基板に形成し、半導体基板および受光部を覆うように、金属含有ガスと窒素ガスとの混合ガスを用いたＣＶＤ法により、当該金属含有ガスに含まれる金属を主成分とする遮光膜を形成し、遮光膜を選択的に除去して、受光部上に開口部を形成するようにしている。このように、固体撮像装置の遮光膜を形成する際に、金属含有ガスと窒素ガスとの混合ガスを用いて、ＣＶＤ法を行えば、表面平均粗さが抑制された遮光膜を得ることが可能となる。そのため、遮光膜を選択的に除去して開口部を形成する場合に、淵の部分に凹凸が少ない開口部を得ることが可能となる。その結果、面積のばらつきが少ない開口部を得ることが可能となる。
【００１５】
なお、半導体基板および前記受光部を覆うように、スパッタ法により、遮光膜を形成し、金属含有ガスと窒素ガスとを用いたＣＶＤ法により遮光膜を形成する際には、スパッタ法により遮光膜が形成された後に、さらに遮光膜を形成し、開口部を形成する際には、前記スパッタ法により形成された遮光膜と前記金属ガスと窒素ガスとを用いたＣＶＤ法により形成された遮光膜とを選択的に除去するようにしてもよい。このように、スパッタ法により形成した遮光膜を、金属含有ガスと窒素ガスとを用いたＣＶＤ法により形成した遮光膜の下に形成することで、遮光膜の固体撮像装置に対する密着性を向上させることが可能となる。
【００１６】
また、受光部は、外部から入力してくる光を電荷に変換し、受光部が変換した電荷を転送する転送電極を形成し、スパッタ法により遮光膜を形成する際には、半導体基板、受光部および転送電極を覆うように、当該遮光膜を形成し、金属含有ガスと窒素ガスとを用いたＣＶＤ法により遮光膜を形成する際には、半導体基板、受光部および転送電極を覆うように、当該遮光膜を形成するようにしてもよい。
【００１７】
また、金属ガスと窒素ガスとを用いたＣＶＤ法により遮光膜を形成する際には、表面平均粗さが１５０ｎｍ以下の遮光膜を形成することが望ましい。このように、表面平均粗さが１５０ｎｍ以下の遮光膜を形成すれば、開口部の淵に生じる凹凸も約１５０ｎｍ以下に抑制できる。
【００１８】
また、金属含有ガスを用いたＣＶＤ法により、スパッタ法により形成された遮光膜上に、当該金属含有ガスに含まれる金属を主成分とする遮光膜を形成し、金属含有ガスと窒素ガスとを用いたＣＶＤ法により遮光膜を形成する際には、金属含有ガスを用いたＣＶＤ法により形成された遮光膜上に、遮光膜を形成し、開口部を形成する際には、スパッタ法により形成された遮光膜と、金属含有ガスを用いたＣＶＤ法により形成された遮光膜と、金属ガスと窒素ガスとを用いたＣＶＤ法により形成された遮光膜とを選択的に除去するようにしてもよい。このように、金属含有ガスと窒素ガスとの混合ガスを用いたＣＶＤ法で形成されたされた遮光膜と、スパッタ法で形成された遮光膜との間に、金属含有ガスを用いたＣＶＤ法で形成した遮光膜を形成することにより、各遮光膜同士の密着性を向上させることができる。その結果、遮光膜全体の膜厚の均一性を向上させることが可能となる。また、金属含有ガスと窒素ガスとの混合ガスを用いたＣＶＤ法は、成膜レートが相対的に小さいので、相対的に成膜レートが大きい金属含有ガスを用いたＣＶＤ法と組み合わせることにより、固体撮像装置の製造を高速化することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下に、本発明に係る金属膜形成方法が適用された固体撮像装置製造方法の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、固体撮像装置の転送電極上に、２層構造のタングステンの遮光膜を形成している。ここで、図１および図２は、固体撮像装置が製造されるときの各工程における当該固体撮像装置の断面構造を示した図である。また、図３は、完成した固体撮像装置の断面構造を示した図である。
【００２０】
まず、シリコンの半導体基板１内に反対導電型のフォトダイオードである受光部２を形成する。その後、半導体基板１および受光部２を覆うように酸化シリコンのゲート絶縁膜３を堆積する。当該ゲート絶縁膜３は、例えば、ＣＶＤ法により堆積される。ゲート絶縁膜３の堆積が完了すると、ＣＶＤ法、フォトリソグラフィ処理およびドライエッチング処理を行って、ドープドポリシリコンの転送電極５を形成する。当該転送電極５は、外部から入力してくる光を電荷に変換する役割を果たす。当該転送電極５の形成が完了すると、当該転送電極５およびゲート絶縁膜３を覆うように、酸化シリコンの層間絶縁膜４を堆積する。当該層間絶縁膜４は、例えば、ＣＶＤ法により堆積される。これにより、固体撮像装置の断面構造は、図１（ａ）に示す構造をとる。
【００２１】
次に、図１（ｂ）に示すように、膜厚が１０〜２００ｎｍのタングステンの第１の遮光膜１１を、スパッタ法により堆積する。例えば、マグネトロンスパッタで第１の遮光膜１１が堆積される場合には、当該第１の遮光膜１１の堆積条件は、アルゴンガス圧が３〜５ｍＴｏｒｒ、アルゴンガス流量が１００ｓｃｃｍ、基板温度が２００℃、ＤＣマグネトロンパワーが１０００Ｗである。
【００２２】
第１の遮光膜１１の堆積が完了すると、図１（ｃ）に示すように、膜厚が１０〜３００ｎｍのタングステンの第２の遮光膜１２を、ＷＦ６と窒素との混合ガスを用いたＣＶＤ法により堆積する。ここで、本工程は、本発明の特徴部分であるので、以下に図面を参照しながら詳しく説明する。図４は、ＷＦ６を反応ガスとして用いたＣＶＤ法で基板温度を４４５℃とした場合における、ＷＦ６の流量と堆積されるタングステン膜の表面平均粗さとの関係を示した図である。なお、横軸は、ＷＦ６の流量を示し、縦軸は、タングステン膜の表面平均粗さを示している。
【００２３】
従来の固体撮像装置製造方法では、ＷＦ６を反応ガスとして用いたＣＶＤ法により、第２の遮光膜１２を堆積していた。その結果、当該第２の遮光膜１２の表面には、約１５０ｎｍの凹凸が発生していた。
【００２４】
これに対して、ＣＶＤ法による膜の堆積時において、反応ガスであるＷＦ６の流入量を増加させることにより、タングステンの第２の遮光膜１２の表面平均粗さを低減する方法が存在する。ところが、図４に示すように、反応ガスであるＷＦ６の流入量を増加させたとしても、タングステンの第２の遮光膜１２の表面平均粗さは、１５０ｎｍ以下にはならない。
【００２５】
そこで、本実施形態では、ＣＶＤ法によりタングステンの第２の遮光膜１２を堆積する際に、反応ガスとして、ＷＦ６と窒素との混合ガスを用いる。以下に、図５を用いて説明を行う。ここで、図５は、ＷＦ６と窒素とを反応ガスとして用いたＣＶＤ法で、ＷＦ６の流量を１５０ｓｃｃｍに固定し、基板温度を４４５℃とした場合における、窒素の流量と形成されるタングステン膜の表面平均粗さとの関係を示した図である。なお、横軸は、窒素の流量を示し、縦軸は、タングステン膜の表面平均粗さを示している。また、タングステン膜の膜厚は、１５０ｎｍで実験されている。
【００２６】
図５に示すように、反応ガスに窒素を混合することにより、タングステンの第２の遮光膜１２の表面平均粗さを１５０ｎｍよりも大幅に減少させることが可能となる。これにより、第２の遮光膜１２の表面の凹凸を原因として生じる開口部の凹凸を抑制することが可能となる。なお、本実施形態では、ＷＦ６の流量を約１５０ｓｃｃｍとし、窒素流量を約１００ｓｃｃｍとし、圧力を３〜３００Ｔｏｒｒとし、基板温度を４５０℃として、第２の遮光膜１２を堆積している。これにより、タングステンの第２の遮光膜１２の膜厚が１５０ｎｍのときに、その表面平均粗さを約７０ｎｍ程度に抑制することが可能となる。
【００２７】
第２の遮光膜１２の堆積が完了すると、図２（ｄ）に示すように、受光部２の鉛直上方に開口を有するフォトレジスト膜１５を第２の遮光膜１２上に形成する。具体的には、第２の遮光膜１２にフォトレジストを塗布し、マスクパターンを用いて露光を行い、露光した部分のフォトレジストを溶剤で除去する。
【００２８】
フォトレジスト膜１５の形成が完了したら、図２（ｅ）に示すように、当該フォトレジスト膜１５をマスクとして、マスクされていない部分の第１の遮光膜１１および第２の遮光膜１２を、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により除去し、１．５μｍ×０．９μｍの大きさの開口部９を形成する。具体的には、塩素と酸素との混合ガスを用いた異方性ドライエッチング処理を行う。なお、エッチング条件は、塩素の流量を４０ｓｃｃｍとし、酸素の流量を４ｓｃｃｍとして、エッチング処理を行う。当該ＲＩＥが完了すると、図２（ｆ）に示すように、アッシング処理等により、フォトレジスト膜１５を除去する。
【００２９】
この後、ＣＶＤ法を用いて、第２の遮光膜１２および層間絶縁膜４を覆うように、ＢＰＳＧ膜である平坦化膜６を堆積する。なお、当該平坦化膜６の表面は、ＣＭＰ平坦化等により平坦化される。平坦化膜６の形成が完了すると、アクリル樹脂のカラーフィルタ７を当該平坦化膜６上に形成する。カラーフィルタ７の形成が完了すると、アクリル樹脂のオンチップマイクロレンズ８を、受光部２の鉛直上方であって、かつカラーフィルタ７上に形成する。これにより、図３に示すような固体撮像装置が完成する。
【００３０】
以上のように、本実施形態に係る金属膜形成方法が適用された固体撮像装置製造方法によれば、表面における凹凸が小さいタングステンの第２の遮光膜１２を堆積することができるので、当該第２の遮光膜１２上に形成されるフォトレジスト膜の表面において発生する凹凸を抑制することができる。そのため、開口部を形成するためのパターニングを当該フォトレジスト膜に対して行うための露光時において、当該フォトレジスト膜の表面における凹凸の存在により、露光した光が乱反射しにくくなる。したがって、パターニングされたフォトレジスト膜の淵において、凹凸が発生しにくくなり、当該フォトレジスト膜をマスクとしてエッチング処理を行って第２の遮光膜１２を除去しても、開口部の淵において凹凸が発生しにくくなる。すなわち、本実施形態によれば、面積のばらつきが少ない開口部９を得ることが可能となる。以下に、図面を参照しながら、本実施形態に係る方法により形成した開口部９と、従来の方法により形成した開口部３０９とを比較する。図６は、本実施形態に係る金属膜形成方法が適用された固体撮像装置製造方法により製造された固体撮像装置の遮光膜１０および開口部９を上方から見た図である。
【００３１】
図６と図１１とを比較すると、本実施形態の方法により製造された固体撮像装置の開口部９の淵における凹凸は、従来の方法により製造された固体撮像装置の開口部３０９の淵における凹凸よりも小さくなっている。すなわち、本実施形態では、開口部９の面積のばらつきを抑制することができている。その結果、固体撮像装置内の受光部の間の感度のばらつきを抑制することができ、固体撮像装置の小型化および高性能化を図ることが可能となる。
【００３２】
ここで、本実施形態に係る方法により、開口部９の淵における凹凸の発生が抑制されるその他の理由について説明する。一般的に、表面平均粗さが小さい膜では、当該膜を構成する結晶粒の大きさは小さくなる傾向がある。このように、小さな結晶粒により構成される膜は、ドライエッチングにより微細な加工を行いやすいという性質を持つ。本実施形態では、第２の遮光膜１２の表面平均粗さが抑制されているので、当該第２の遮光膜の結晶粒が小さくなり、ドライエッチングにより面積のばらつきが少ない開口部９を形成できていると考えられる。
【００３３】
また、ＣＶＤ法で成膜される表面平均粗さ１５０ｎｍ以下のタングステン膜は、段差被覆性が良いため、開口部９から転送電極５に斜めに入射する光を有効に遮断できる。その結果、第２の遮光膜１２の遮光性が向上する。
【００３４】
（第２の実施形態）
以下に、本発明に係る金属膜形成方法が適用された固体撮像装置製造方法の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、固体撮像装置の転送電極上に３層構造を有するタングステンの遮光膜を形成している点において、第１の実施形態と異なる。なお、この点以外については、第１の実施形態と第２の実施形態とは同じである。ここで、図７および図８は、固体撮像装置が製造されるときの各工程における当該固体撮像装置の断面構造を示した図である。また、図９は、完成した固体撮像装置の断面構造を示した図である。
【００３５】
まず、図７（ａ）に示すように、受光部２、ゲート絶縁膜３、転送電極５および層間絶縁膜４を半導体基板１上に形成する。なお、本工程は、第１の実施形態の図１（ａ）と同様であるので、これ以上の詳細な説明を省略する。
【００３６】
次に、図７（ｂ）に示すように、膜厚が１０〜２００ｎｍのタングステンの第１の遮光膜１１を、層間絶縁膜４上にスパッタ法により堆積する。なお、本工程は、第１の実施形態の図１（ｂ）と同様であるので、これ以上の詳細な説明を省略する。
【００３７】
第１の遮光膜１１の堆積が完了すると、図７（ｃ）に示すように、当該第１の遮光膜１１上に、反応ガスとしてＷＦ６を用いたＣＶＤ法により、膜厚が１０〜２００ｎｍのタングステンの第３の遮光膜１３を堆積する。第３の遮光膜１３の堆積条件としては、例えば、ＷＦ６の流量が約４００ｓｃｃｍ、圧力が３〜３００ｔｏｒｒ、基板温度が約４４５℃が挙げられる。本工程が加えられていることが、本実施形態の特徴部分である。
【００３８】
第３の遮光膜１３の堆積が完了すると、図７（ｄ）に示すように、当該第３の遮光膜上に、反応ガスとしてＷＦ６と窒素とを用いたＣＶＤ法により、膜厚が１０〜２００ｎｍのタングステンの第２の遮光膜１２を堆積する。当該第２の遮光膜の堆積条件は、ＷＦ６の流量が約１５０ｓｃｃｍであり、窒素流量が約１００ｓｃｃｍであり、圧力が３〜３００Ｔｏｒｒであり、基板温度が４５０℃である。なお、本実施形態に係る第２の遮光膜１２の堆積条件は、第１の実施形態と同じであるので、これ以上の詳細な説明を省略する。このように、第２の遮光膜１２の堆積時に、反応ガスとして窒素を混合することにより、表面平均粗さが１５０ｎｍ以下の第２の遮光膜１２を堆積することが可能となる。
【００３９】
第２の遮光膜１２の堆積が完了すると、図８（ｅ）に示すように、受光部２の鉛直上方に開口を有するフォトレジスト膜１５を第２の遮光膜１２上に形成する。なお、本工程は、第１の実施形態の図２（ｄ）と同様であるので、これ以上の詳細な説明を省略する。
【００４０】
フォトレジスト膜１５の形成が完了すると、図８（ｆ）に示すように、当該フォトレジスト膜１５をマスクとして、マスクされていない部分の第１の遮光膜１１、第２の遮光膜１２および第３の遮光膜１３を除去し、開口部９を形成する。開口部９の開口が完了すると、図８（ｇ）に示すように、アッシング処理等により、フォトレジスト膜１５を除去する。なお、上記２つの工程は、第１の実施形態の図２（ｅ）および（ｆ）と同様であるので、これ以上の詳細な説明を省略する。
【００４１】
この後、図９に示すように、平坦化膜６、カラーフィルタ７およびオンチップマイクロレンズ８を形成する。なお、本工程は、第１の実施形態と同様であるので、これ以上の詳細な説明を省略する。これにより、図９に示すような固体撮像装置が完成する。
【００４２】
以上のように、本実施形態では、第２の遮光膜１２の堆積前に、第３の遮光膜１３を堆積している。このように、遮光膜を３層構造にすることにより、当該遮光膜の遮光性をより向上させることができる。さらに、第２の遮光膜１２の下地として第３の遮光膜１３をＣＶＤ法により堆積している。第２の遮光膜１２は、スパッタ法により堆積した遮光膜よりも、ＣＶＤ法により堆積した遮光膜の方が密着性が高い。そのため、遮光膜１０の膜厚の均一性を向上させることが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態では、第３の遮光膜１３を従来のＷＦ６を反応ガスとするＣＶＤ法により堆積した後、第２の遮光膜１２をＷＦ６と窒素とを反応ガスとするＣＶＤ法により堆積している。ここで、ＷＦ６と窒素とを反応ガスとするＣＶＤ法は、従来のＷＦ６を反応ガスとするＣＶＤ法よりも成膜レートが小さい。そのため、成膜レートの大きい従来のＷＦ６を反応ガスとするＣＶＤ法を用いて、第３の遮光膜１３をある程度堆積した後、ＷＦ６と窒素とを反応ガスとするＣＶＤ法により第２の遮光膜１２を堆積することにより、遮光膜の成膜を高速化を図ることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、ＷＦ６と窒素とを反応ガスとするＣＶＤ法により第２の遮光膜１２を堆積しているので、遮光膜の表面平均粗さを抑制することが可能である。その結果、固体撮像装置の開口部の面積のばらつきが抑制され、当該固体撮像装置の小型化および高性能化を図ることが可能となる。
【００４５】
なお、第１および第２の実施形態では、タングステン膜を堆積するための成膜条件の一例を示したが、当該成膜条件は、第１および第２の実施形態において示されたものに限らない。ＷＦ６に対して窒素を混合してＣＶＤ法を行うだけでも、タングステン膜の表面平均粗さは低減される。ただし、各パラメータの望ましい範囲としては、窒素の流量のＷＦ６の流量に対する比の値は、０．３以上１０以下であることが望ましい。また、基板温度は、４４５℃±１０℃程度が望ましい。
【００４６】
また、第１および第２の実施形態では、遮光膜の材料として、タングステンを用いているが、当該遮光膜の材料はこれに限らない。当該遮光膜の材料は、タングステン以外の高融点金属膜（例えば、モリブデンやチタン等）や高融点金属シリサイドあるいは高融点金属と他の化合物膜、アルミニウムやその合金のような低融点金属など遮光能力のあるものでＣＶＤ法による膜形成可能な材料であればよい。
【００４７】
なお、第１および第２の実施形態で製造される固体撮像装置のは遮光膜１０より上の構造は、図面に示されたものに限らない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る方法で固体撮像装置を製造した場合の、各工程における当該固体撮像装置の断面構造を示した図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る方法で固体撮像装置を製造した場合の、各工程における当該固体撮像装置の断面構造を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る方法で製造した固体撮像装置の断面構造を示した図である。
【図４】ＷＦ６を反応ガスとして用いたＣＶＤ法で基板温度を４４５℃とした場合における、ＷＦ６の流量と堆積されるタングステン膜の表面平均粗さとの関係を示した図である。
【図５】ＷＦ６と窒素とを反応ガスとして用いたＣＶＤ法でＷＦ６の流量を１５０ｓｃｃｍに固定し、基板温度を４４５℃とした場合における、窒素の流量と形成されるタングステン膜の表面平均粗さとの関係を示した図である。
【図６】本実施形態に係る方法で製造した固体撮像装置の遮光膜と開口部とを上方から見たときの図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る方法で固体撮像装置を製造した場合の、各工程における当該固体撮像装置の断面構造を示した図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る方法で固体撮像装置を製造した場合の、各工程における当該固体撮像装置の断面構造を示した図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る方法で製造した固体撮像装置の断面構造を示した図である。
【図１０】従来の方法で製造した固体撮像装置の断面構造を示した図である。
【図１１】従来の方法で製造した固体撮像装置の遮光膜と開口部とを上方から見たときの図である。
【符号の説明】
１  半導体基板
２  受光部
３  ゲート絶縁膜
４  層間絶縁膜
５  転送電極
６  平坦化膜
７  カラーフィルタ
８  オンチップマイクロレンズ
９  開口部
１０  遮光膜
１１  第１の遮光膜
１２  第２の遮光膜
１３  第３の遮光膜
１５  フォトレジスト膜
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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