(57)【要約】【課題】第１転送電極と第２転送電極との間の位置ずれを抑えることができる固体撮像素子の製造方法を提供すること。【解決手段】第１及び第２転送電極の鋳型となる鋳型層１９を基板上に予め形成し、鋳型層１９上、第１及び第２転送電極用導電体１３ａ、１５ａを形成し、第１及び第２転送電極用導電体１３ａ、１５ａをＣＭＰ法により平坦化して、第１及び第２転送電極を形成する。このため、第１転送電極と第２転送電極との間の位置ずれを抑えることができる。このため、後工程で通常形成する遮光膜の開口を大きくすることができ、固体撮像素子の感度を向上させることができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の受光面側に、実質的に一列に配列された複数の光電変換部からなり、かつ、互いに実質的に平行に延びるように複数の光電変換部列を形成し、（２）それぞれ隣接する光電変換部列の間に細長い第１開口部を有する鋳型層を形成し、（３）前記光電変換部列と交差し、互いに実質的に平行に延び、かつ、第１開口部においては第１開口部内に入り込むように複数の細長い第１転送電極用導電体を形成し、（４）第１開口部内に入り込んだ第１転送電極用導電体の側面上であって、鋳型層の上面よりも低い位置に層間絶縁膜を形成し、（５）それぞれ隣接する第１転送電極用導電体の間を埋めるように、第２転送電極用導電体を形成し、（６）第１及び第２転送電極用導電体が互いに絶縁されるように第１及び第２転送電極用導電体を平坦化することにより、第１及び第２転送電極用導電体をパターニングして、第１及び第２転送電極を形成する工程を備える固体撮像素子の製造方法。
【請求項２】
工程（２）において、鋳型層は、それぞれ隣接する光電変換部であって、同じ光電変換部列に属するものの間に第２開口部を有し、第２開口部は、第２開口部を挟んで隣接する第１開口部を接続し、
工程（３）において、第１転送電極用導電体は、第２開口部においては第２開口部内に入り込んで、第２開口部の一部を埋めるように形成され、
工程（４）は、第１又は第２開口部内に入り込んだ第１転送電極用導電体の側面上であって、鋳型層の上面よりも低い位置に層間絶縁膜を形成する工程であり、
工程（５）は、それぞれ隣接する第１転送電極用導電体の間、及び第２開口部の残りを埋めるように、第２転送電極用導電体を形成する工程である、
請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
工程（２）において、鋳型層は、基板上に絶縁層を形成し、ドライエッチングにより、所定の領域をエッチングすることにより形成され、
鋳型層の第１開口部は、その側壁が基板表面に対して９０〜１３５度の角度で形成される請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
工程（３）において、複数の第１転送電極用導電体が、各光電変換部に対応する請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
工程（４）において、層間絶縁膜は、第１転送電極用導電体を熱酸化することによって形成される請求項１に記載の製造方法。
【請求項６】
工程（４）において、層間絶縁膜は、第１転送電極用導電体を覆う絶縁膜をＣＶＤ法により形成し、この絶縁膜をエッチバックすることにより形成される請求項１に記載の製造方法。
【請求項７】
層間絶縁膜は、その厚さが１５０ｎｍ以下である請求項５又は６に記載の製造方法。
【請求項８】
工程（６）において、平坦化は、ＣＭＰ法により行う請求項１に記載の製造方法。
【請求項９】
（１）互いに実質的に平行に延びる複数の細長い第１開口部を有する鋳型層を基板上に形成し、（２）前記第１開口部と交差し、互いに実質的に平行に延び、かつ、第１開口部においては第１開口部内に入り込むように複数の細長い第１電極用導電体を形成し、（３）第１開口部内に入り込んだ第１電極用導電体の側面上であって、鋳型層の上面よりも低い位置に層間絶縁膜を形成し、（４）それぞれ隣接する第１電極用導電体の間を埋めるように、第２電極用導電体を形成し、（５）第１及び第２電極用導電体が互いに絶縁されるように第１及び第２電極用導電体を平坦化することにより、第１及び第２電極用導電体をパターニングして、第１及び第２電極を形成する工程を備える電極の製造方法。
【請求項１０】
工程（１）において、鋳型層は、それぞれ隣接する第１開口部を接続する第２開口部を有し、
工程（２）において、第１電極用導電体は、第２開口部においては第２開口部内に入り込んで、第２開口部の一部を埋めるように形成され、
工程（２）は、第１又は第２開口部内に入り込んだ第１電極用導電体の側面上であって、鋳型層の上面よりも低い位置に層間絶縁膜を形成する工程であり、
工程（４）は、それぞれ隣接する第１電極用導電体の間、及び第２開口部の残りを埋めるように、第２電極用導電体を形成する工程である、
請求項９に記載の製造方法。
【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電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、従来の固体撮像素子５１の構造を示す平面図である。また、図１５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１４におけるＩ−Ｉ断面図及びＩＩ−ＩＩ断面図である。
【０００３】
図１５を見ると、基板５２の受光表面側には、光電変換部５３、分離領域５５及び電荷転送領域５７が形成されている。光電変換部５３と電荷転送領域５７との間がゲート読み出し部５９となる。また、基板５２上には、ゲート絶縁膜６１、第１転送電極６３、第２転送電極６５及び層間絶縁膜６７が形成されている。第１転送電極６３と第２転送電極６５とは、層間絶縁膜６７によって絶縁されている。また、光電変換部５３、第１転送電極６３、第２転送電極６５及び層間絶縁膜６７の平面的な位置関係は、図１４に示す通りである。
【０００４】
このような固体撮像素子５１は、以下の方法で製造されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
まず、基板５２の受光面側に光電変換部５３、分離領域５５、電荷転送領域５７を形成する。次に、基板５２上にゲート絶縁膜６１を形成する。次に、その上に、第１転送電極用導電体を形成し、これをフォトリソグラフィ及びエッチングによりパターニングして、第１転送電極６３を形成する。次に第１転送電極６３を覆う層間絶縁膜６７を形成する。
【０００６】
次に、得られた基板全面に、第２転送電極用導電体を形成する。次に、ＣＭＰ法により研磨して、第１転送電極６３上の第２転送電極用導電体を除去する。次に、残った第２転送電極用導電体をフォトリソグラフィ及びエッチングによりパターニングして、第２転送電極６５を形成し、図１５に示す構造を得る。
【０００７】
この後、絶縁膜、遮光膜、パシペーション膜、平坦化膜、カラーフィルタ層及びオンチップレンズなど（何れも図示せず）を形成し、従来の固体撮像素子５１の製造を完了する。
【特許文献１】特開平１１−２６７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記方法によれば、第１転送電極６３を形成した後に、再度、フォトリソグラフィ及びエッチングを行い、第２転送電極６５を形成している。これらを別々の工程で形成しているため、これらの間で位置ずれが発生する場合がある。そのため、遮光膜を開口する際にこの位置ずれを考慮しなければならず、遮光膜の開口面積が小さくなってしまい、感度の低下を招いている。
【０００９】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、第１転送電極と第２転送電極との間の位置ずれを抑えることができる固体撮像素子の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の固体撮像素子の製造方法は、（１）基板の受光面側に、実質的に一列に配列された複数の光電変換部からなり、かつ、互いに実質的に平行に延びるように複数の光電変換部列を形成し、（２）それぞれ隣接する光電変換部列の間に細長い第１開口部を有する鋳型層を形成し、（３）前記光電変換部列と交差し、互いに実質的に平行に延び、かつ、第１開口部においては第１開口部内に入り込むように複数の細長い第１転送電極用導電体を形成し、（４）第１開口部内に入り込んだ第１転送電極用導電体の側面上であって、鋳型層の上面よりも低い位置に層間絶縁膜を形成し、（５）それぞれ隣接する第１転送電極用導電体の間を埋めるように、第２転送電極用導電体を形成し、（６）第１及び第２転送電極用導電体が互いに絶縁されるように第１及び第２転送電極用導電体を平坦化することにより、第１及び第２転送電極用導電体をパターニングして、第１及び第２転送電極を形成する工程を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第１及び第２転送電極の鋳型となる鋳型層を基板上に予め形成し、この鋳型層を利用して、第１及び第２転送電極を形成しているため、第１転送電極と第２転送電極との間の位置ずれを抑えることができる。このため、後工程で通常形成する遮光膜の開口を大きくすることができ、固体撮像素子の感度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
１．第１の実施形態
本発明の第１の実施形態に係る固体撮像素子の製造方法は、（１）基板の受光面側に、実質的に一列に配列された複数の光電変換部からなり、かつ、互いに実質的に平行に延びるように複数の光電変換部列を形成し、（２）それぞれ隣接する光電変換部列の間に細長い第１開口部を有する鋳型層を形成し、（３）前記光電変換部列と交差し、互いに実質的に平行に延び、かつ、第１開口部においては第１開口部内に入り込むように複数の細長い第１転送電極用導電体を形成し、（４）第１開口部内に入り込んだ第１転送電極用導電体の側面上であって、鋳型層の上面よりも低い位置に層間絶縁膜を形成し、（５）それぞれ隣接する第１転送電極用導電体の間を埋めるように、第２転送電極用導電体を形成し、（６）第１及び第２転送電極用導電体が互いに絶縁されるように第１及び第２転送電極用導電体を平坦化することにより、第１及び第２転送電極用導電体をパターニングして、第１及び第２転送電極を形成する工程を備える。
【００１３】
１−１．工程（１）基板の受光面側に、実質的に一列に配列された複数の光電変換部からなり、かつ、互いに実質的に平行に延びるように複数の光電変換部列を形成する工程
【００１４】
基板の受光面側に複数の光電変換部列を形成する。その光電変換部列は、互いに実質的に平行に延びる。また、各光電変換部列は、実質的に一列に配列された複数の光電変換部からなる。従って、複数の光電変換部は、実質的にマトリックス状に配列される。また、各光電変換部に隣接して、分離領域を形成することが好ましい。この場合、隣接する固体撮像素子が互いに素子分離されるからである。また、通常、光電変換部に対して、所定の間隔を隔てて電荷転送領域が形成される。この所定の間隔が、読み出しゲート部となる。  また、電荷転送領域の上方が第１開口部となり、ここに第１及び第２転送電極が形成される。
【００１５】
基板には、シリコンなどの半導体基板などを用いることができる。基板自体がｎ型又はｐ型であってもよく、光電変換部を形成する領域にｎ型又はｐ型のウェルが形成されていてもよい。
【００１６】
１−２．工程（２）それぞれ隣接する光電変換部列の間に細長い第１開口部を有する鋳型層を形成する工程
【００１７】
鋳型層は、絶縁層（酸化シリコン層などの酸化物層若しくは窒化シリコンなどの窒化物層、又はこれらを積層したものなどからなる。）などで形成することができる。鋳型層は、半導体又は導体で形成されてもよい。鋳型層は、好ましくは、その厚さが１００〜１０００ｎｍ程度である。鋳型層は、例えば、基板上に絶縁層を形成し、ドライエッチングにより、所定の領域をエッチングすることにより形成することができる。また、このとき、鋳型層の第１開口部は、その側壁が基板表面に対して９０〜１３５度の角度（図７のθを参照。）で形成されることが好ましい。９０度以上の場合、後工程で第１転送電極用導電体のエッチングによるパターニングが容易になり、１３５度以下の場合、第１開口部の底面での第１又は第２転送電極の幅が狭くなりすぎず、その結果、第１又は第２転送電極が、その下に形成される電荷転送領域又はゲート読み出し部に対して、効果的に電界を加えることができるからである。この角度を９０以上にするには、例えば、エッチングガス中にデポジションが生じる添加ガス（Ｃ4Ｆ8など）を加えて、エッチングを行えばよい。この場合、第１開口部の側壁に、例えば、炭素系のデポジションが生じ、側壁が基板表面に対して、９０度以上の角度となる。また、添加ガスの割合又はエッチングガスの圧力などを適宜変更することにより、その角度を１３５度以下とすることができる。
【００１８】
鋳型層は、それぞれ隣接する光電変換部列の間のみに細長い第１開口部を有してもよい。この場合、第１開口部は、溝状となり、隣接する光電変換部であって、同じ光電変換部列に属するものの間には開口は存在しない。また、最終的に形成される第１及び第２転送電極は、矩形状などになる。また、それぞれ隣接する第１開口部から形成された第１転送電極は、互いに電気的に接続されていないので、後工程で別途配線を行う必要がある。  第２転送電極についても同様である。配線は、例えば、後工程で遮光膜を形成した後、各転送電極に到達するコンタクトホールを形成し、タングステンなどの導電体でコンタクトホールを充填し、それぞれ隣接するコンタクトホールを互いに電気的に接続する導線を形成することによって行う。コンタクトホール又は導線を形成する部分については、予め遮光膜を除去しておく。また、このような鋳型層を用いた場合、複数の第１転送電極用導電体が各光電変換部に対応するように、第１転送電極用導電体を形成することにより、２＋ｎ相駆動方式のＣＣＤであっても、２相駆動方式のＣＣＤと同様の工程で製造することができる。なお、「複数の第１転送電極用導電体が各光電変換部に対応する」とは、例えば、複数本の第１転送電極用導電体が各光電変換部の上方を通過するように第１転送電極用導電体を形成し、その結果、複数の第１転送電極が各光電変換部に隣接して同一の第１開口部内に形成されるような場合を意味する。このとき、それぞれ隣接する第１転送電極間には、第２転送電極が形成されている。
【００１９】
また、鋳型層は、それぞれ隣接する光電変換部であって、同じ光電変換部列に属するものの間に第２開口部を有し、第２開口部は、第２開口部を挟んで隣接する第１開口部を接続してもよい。鋳型層をこのような形状とすることにより、それぞれ隣接する第１開口部から形成された第１転送電極が互いに電気的に接続される。この場合、後工程でこれらの間に配線を設けて電気的に接続させる必要がない点で有利である。第２転送電極についても同様である。
【００２０】
１−３．工程（３）前記光電変換部列と交差し、互いに実質的に平行に延び、かつ、第１開口部においては第１開口部内に入り込むように複数の細長い第１転送電極用導電体を形成する工程
【００２１】
この工程の前に、通常は、得られた基板上に、ゲート絶縁膜を形成する工程を備える。  ゲート絶縁膜は、酸化膜若しくは窒化膜又はこれらの積層膜などからなる。酸化膜又は窒化膜は、例えば、それぞれ酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜からなる。ゲート絶縁膜は、好ましくは、その厚さが５０〜１００ｎｍである。また、ゲート絶縁膜は、例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜をこの順に積層して形成される。また、その厚さは、例えば、それぞれ３０ｎｍ、４０ｎｍ及び１０ｎｍである。
【００２２】
複数の細長い第１転送電極用導電体は、好ましくは、上記の光電変換部列と直交する。また、各第１転送電極用導電体は、電気的又は物理的に分離された複数部分からなってもよく、例えば、鋳型層上において、分割されていてもよい。また、第１転送電極用導電体は、第１開口部においては第１開口部内に入り込んで形成され、この部分が、後工程で第１転送電極に加工される。第１転送電極用導電体は、不純物がドープされたポリシリコンなどからなる。不純物は、ｎ型又はｐ型である。この不純物は、例えば、ポリシリコン層を形成する際に不純物を添加するか、又はポリシリコン層を形成後にイオン注入などを行うことにより、ポリシリコンに導入することができる。
【００２３】
第１転送電極用導電体は、例えば、得られた基板上に導電体層を形成し、この導電体層をフォトリソグラフィ及びエッチング技術などを用いてパターニングすることにより形成することができる。それぞれ隣接する第１転送電極用導電体間の幅は、第１転送電極用導電体の幅と実質的に同じか、又は僅かに大きいことが好ましい。このような構成にすることにより、第１転送電極と第２転送電極のサイズを実質的に同じにすることができるからである。第１転送電極用導電体は、好ましくは、その厚さが５０〜１０００ｎｍである。
【００２４】
また、鋳型層が第２開口部を有する場合、第１転送電極用導電体は、第２開口部においては第２開口部内に入り込んで、第２開口部の一部を埋めるように形成されることが好ましい。第２開口部の一部を第１転送電極用導電体で埋めることにより、それぞれ隣接する第１開口部から形成された第１転送電極が互いに電気的に接続される。さらに、第２開口部内に入り込んだ第１転送電極用導電体の側面上であって、鋳型層の上面よりも低い位置に層間絶縁膜を形成した後、第２開口部の残りを第２転送電極用導電体で埋めることにより、それぞれ隣接する第１開口部から形成された第２転送電極が互いに電気的に接続される。
【００２５】
１−４．工程（４）第１開口部内に入り込んだ第１転送電極用導電体の側面上であって、鋳型層の上面よりも低い位置に層間絶縁膜を形成する工程
層間絶縁膜は、酸化シリコン膜などの絶縁膜などからなる。層間絶縁膜は、好ましくは、その厚さが１５０ｎｍ以下である。１５０ｎｍ以下の場合、電荷転送電極間のギャップが小さくなり電荷の取りこぼしを容易に防ぐ事ができるからである。
【００２６】
層間絶縁膜は、例えば、第１転送電極用導電体を熱酸化することによって形成することができる。この方法は、第１転送電極用導電体がポリシリコンからなる場合に、特に好適に用いることができる。
【００２７】
また、層間絶縁膜は、第１転送電極用導電体を覆う絶縁膜をＣＶＤ法などにより形成し、この絶縁膜をエッチバックすることにより形成してもよい。絶縁膜は、酸化シリコンなどからなる。また、絶縁膜は、好ましくは、その厚さが６０〜１５０ｎｍである。この場合に、電荷転送電極間のギャップが小さくなり電荷の取りこぼしを容易に防ぐ事ができるからである。エッチバックは、ドライエッチング法などで行うことができる。これにより、第１転送電極用導電体の側面上にのみ層間絶縁膜を形成することができる。また、この方法によれば、最初に形成する絶縁膜の厚さを制御することにより、エッチバックにより形成される層間絶縁膜の厚さを制御することが容易である。
【００２８】
１−５．工程（５）それぞれ隣接する第１転送電極用導電体の間を埋めるように、第２転送電極用導電体を形成する工程
【００２９】
第２転送電極用導電体を、例えば、得られた基板上全体に形成する。第２転送電極用導電体は、第１転送電極用導電体と同様の材料、方法及び厚さで形成することができる。
【００３０】
第１開口部内では、第１転送電極用導電体の側面上には層間絶縁膜が形成されているので、第１開口部内では第１及び第２転送電極用導電体は、互いに絶縁されている。
【００３１】
１−６．工程（６）第１及び第２転送電極用導電体が互いに絶縁されるように第１及び第２転送電極用導電体を平坦化することにより、第１及び第２転送電極用導電体をパターニングして、第１及び第２転送電極を形成する工程
【００３２】
平坦化は、例えば、ＣＭＰ法で行う。上述の通り、第１及び第２転送電極用導電体は、第１開口部内で互いに絶縁されているので、例えば、鋳型層の上面より低い位置まで、これらを平坦化することにより、第１及び第２転送電極用導電体が互いに絶縁され、第１及び第２転送電極が形成される。また、第１及び第２転送電極の側面は、第１開口部の側面に沿う。従って、従来のように、第１及び第２転送電極の位置ずれを考慮したマージンを設ける必要がないので、後工程で通常形成される遮光膜の開口領域を大きくすることができ、その結果、固体撮像素子の感度を向上させることができる。
【００３３】
１−７．その他
工程（６）の後に、通常、鋳型層を除去する工程を備える。この工程は、例えば、ＨＦを用いてウェットエッチングで行うことができる。
【００３４】
この後、絶縁膜、遮光膜、パシペーション膜、平坦化膜、カラーフィルタ層及びオンチップレンズなどを形成する工程を備えてもよい。
【００３５】
２．第２の実施形態
本発明の第２の実施形態に係る電極の製造方法は、（１）互いに実質的に平行に延びる複数の細長い第１開口部を有する鋳型層を基板上に形成し、（２）前記第１開口部と交差し、互いに実質的に平行に延び、かつ、第１開口部においては第１開口部内に入り込むように複数の細長い第１電極用導電体を形成し、（３）第１開口部内に入り込んだ第１電極用導電体の側面上であって、鋳型層の上面よりも低い位置に層間絶縁膜を形成し、（４）それぞれ隣接する第１電極用導電体の間を埋めるように、第２電極用導電体を形成し、（５）第１及び第２電極用導電体が互いに絶縁されるように第１及び第２電極用導電体を平坦化することにより、第１及び第２電極用導電体をパターニングして、第１及び第２電極を形成する工程を備える。
【００３６】
また、工程（１）において、鋳型層は、それぞれ隣接する２つの第１開口部を接続する第２開口部を有し、工程（２）において、第１電極用導電体は、第２開口部においては第２開口部内に入り込んで、第２開口部の一部を埋めるように形成され、工程（２）は、第１又は第２開口部内に入り込んだ第１電極用導電体の側面上であって、鋳型層の上面よりも低い位置に層間絶縁膜を形成する工程であり、工程（４）は、それぞれ隣接する２つの第１電極用導電体の間、及び第２開口部の残りを埋めるように、第２電極用導電体を形成する工程であってもよい。
【００３７】
第１の実施形態についての説明は、基本的に、第２の実施形態についてもあてはまる。本発明は、固体撮像素子の転送電極のみならず、一般的な電極を製造するためにも用いることができる。特に、複数の電極の位置関係を厳密に定める必要がある場合に、本発明を効果的に用いることができる。
【実施例１】
【００３８】
図１は、本発明の実施例１に係る固体撮像素子１の構造を示す平面図である。また、図２において、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図１におけるI−I断面図、II−II断面図及びIII−III断面図である。
【００３９】
図２を見ると、基板２の受光表面側には、光電変換部３、分離領域５及び電荷転送領域７が形成されている。光電変換部３と電荷転送領域７との間がゲート読み出し部９となる。また、基板２上には、ゲート絶縁膜１１、第１転送電極１３、第２転送電極１５及び層間絶縁膜１７が形成されている。なお、遮光膜、パシペーション膜、平坦化膜、カラーフィルタ層及びオンチップレンズなどには、公知のものを用いることができ、ここでは図示しない。
【００４０】
第１転送電極１３と第２転送電極１５とは、層間絶縁膜１７によって絶縁されている。また、光電変換部３、第１転送電極１３、第２転送電極１５及び層間絶縁膜１７の平面的な位置関係は、図１に示す通りである。
【００４１】
以下、本実施例の固体撮像素子１の製造方法について、図３〜図６を用いて説明する。
【００４２】
図３〜図６において、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図１におけるI−I断面図、II−II断面図及びIII−III断面図である。
【００４３】
まず、単結晶シリコンからなる基板２の受光面側に複数の光電変換部列３ａを形成する。これらの光電変換部列３ａは互いに実質的に平行に延びる。また、各光電変換部列３ａは、実質的に一列に配列された複数の光電変換部３からなる。次に、分離領域５、電荷転送領域７を形成する。これらは、イオン注入などの公知の方法で形成する。
【００４４】
次に、ＣＶＤ法により、膜厚２５０ｎｍの酸化シリコン膜を形成し、光電変換部の上方部分を残してドライエッチングすることにより、パターニングされた鋳型層１９を形成し、図３に示す構造を得る。このとき、それぞれ隣接する光電変換部列３ａの間に第１開口部２３が形成される。また、それぞれ隣接する光電変換部３であって、同じ光電変換部列３ａに属するものの間に、それぞれ隣接する第１開口部２３を接続する第２開口部２５が形成される。ドライエッチングは、エッチングガスにＣ4Ｆ8を加えて行う。この場合、第１開口部２３の側壁に、炭素系のデポジションが生じ、側壁の角度θが基板２表面に対して、９０度以上となる。また、添加ガスの割合又はエッチングガスの圧力などを適宜調節して、その角度θを１３５度以下とする。この様子を図７に示す。図７は、図３（ａ）に対応する。図７以外の図では、便宜上、第１開口部２３の側壁の基板２表面に対する角度を９０度で表現する。
【００４５】
次に、得られた基板上に、膜厚３０ｎｍの酸化シリコン膜、膜厚４０ｎｍの窒化シリコン膜及び膜厚１０ｎｍの酸化シリコン膜をこの順に積層してゲート絶縁膜１１を形成し、図４に示す構造を得る。
【００４６】
次に、光電変換部列３ａと交差する複数の第１転送電極用導電体１３ａを形成する。第１転送電極用導電体１３ａは、互いに実質的に平行に延び、かつ、第１開口部２３においては第１開口部２３内に入り込んで形成される。また、第１転送電極用導電体１３ａは、第２開口部２５においては第２開口部２５内に入り込んで、第２開口部２５の一部を埋めるように形成されている。なお、図５（ａ）において、奥に見える第１転送電極用導電体１３ａを点線で表示している。
【００４７】
第１転送電極用導電体１３ａは、ＣＶＤ法により膜厚３００ｎｍでポリシリコン層を形成し、フォトリソグラフィ及びエッチング技術により、パターニングして形成する。ポリシリコン層は、不純物を添加しながら形成する。
【００４８】
次に、第１転送電極用導電体１３ａを熱酸化することにより、膜厚１００ｎｍの層間絶縁膜１７を形成し、図５に示す構造を得る。
【００４９】
なお、ここでは、層間絶縁膜１７は、ＣＶＤ法により、膜厚１１０ｎｍの酸化シリコン膜を形成し、この膜をドライエッチングすることにより、形成してもよい。この場合、第１転送電極用導電体１３ａの側面上にのみ、層間絶縁膜１７が形成される。また、エッチバックの際にゲート絶縁膜１１の膜厚が減少する場合があるので、必要な場合には、エッチバックの後に、例えば膜厚１０ｎｍの酸化シリコン１１ａを堆積して、減少した膜厚を補う。この状態を図８に示す。図８は、図５（ｂ）に対応する。
【００５０】
次に、得られた基板全面に第２転送電極用導電体１５ａを形成し、図６に示す構造を得る。第２転送電極用導電体１５ａは、ＣＶＤ法により膜厚３００ｎｍでポリシリコン層を形成し、フォトリソグラフィ及びエッチング技術により、パターニングして形成する。ポリシリコン層は、不純物を添加しながら形成する。また、第２転送電極用導電体１５ａは、それぞれ隣接する第１転送電極用導電体１３ａの間及び第２開口部２５の残りを埋める。
【００５１】
次に、ＣＭＰ法により、鋳型層１９が露出するまで、第１及び第２転送電極用導電体１３ａ、１５ａを平坦化することにより、第１及び第２転送電極用導電体１３ａ、１５ａをパターニングして、第１及び第２転送電極１３、１５を形成する。次に、ＨＦを用いたウェットエッチングにより、鋳型層１９を除去し、図２に示す構造を得る。
【００５２】
この後、絶縁膜、遮光膜、パシペーション膜、平坦化膜、カラーフィルタ層及びオンチップレンズなど（何れも図示せず）を形成し、実施例１に係る固体撮像素子１の製造を完了する。
【実施例２】
【００５３】
図９は、本発明の実施例２に係る固体撮像素子３１の構造を示す平面図である。実施例１との違いは、実施例２では、第１及び第２転送電極１３、１５が矩形状になっていることである。
【００５４】
以下、本実施例の固体撮像素子３１の製造方法について、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０及び図１１において、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図９におけるI−I断面図、II−II断面図及びIII−III断面図である。
【００５５】
まず、単結晶シリコンからなる基板２の受光面側に、それぞれ複数の光電変換部３を実質的に一列に配列して形成された、複数の光電変換部列３ａを形成する。これらの光電変換部列３ａは、互いに実質的に平行に延びる。次に、分離領域５、電荷転送領域７を形成する。これらは、イオン注入などの公知の方法で形成する。
【００５６】
次に、ＣＶＤ法により、膜厚２５０ｎｍの酸化シリコン膜を形成し、ドライエッチングによりパターニングして、光電変換部列を覆う鋳型層１９を形成し、図１０に示す構造を得る。鋳型層１９は、実施例１とは違って、隣接する光電変換部３であって同じ光電変換部列３ａに属するものの間に第２開口部２５を有さない。このため、本実施例で形成される第１及び第２転送電極１３、１５が矩形状になる。
【００５７】
この後、遮光膜を形成するまでは、実施例１と同様である。参考のため、第１転送電極用導電体１３ａを形成し、さらに、第１転送電極用導電体１３ａを熱酸化することにより、膜厚１００ｎｍの層間絶縁膜１７を形成した後の構造を図１１に示す。これは、実施例１の図５に対応する。
【００５８】
実施例２では、遮光膜（図示せず）を形成した後、各転送電極に１３、１５到達するコンタクトホールを形成し、タングステンなどの導電体でコンタクトホールを充填し、それぞれ隣接するコンタクトホールを互いに電気的に接続する導線を形成する。コンタクトホール又は導線を形成する部分については、予め遮光膜を除去しておく。
【００５９】
この後、パシペーション膜、平坦化膜、カラーフィルタ層及びオンチップレンズなど（何れも図示せず）を形成し、実施例２に係る固体撮像素子３１の製造を完了する。
【実施例３】
【００６０】
図１２は、本発明の実施例３に係る固体撮像素子４１の構造を示す平面図である。実施例２との違いは、実施例３では、各光電変換部３に転送電極が４つ形成され、４相駆動方式となっていることである。４つの転送電極は、２つの第１転送電極１３及び２つの第２転送電極１５からなる。
【００６１】
以下、本実施例の固体撮像素子４１の製造方法について、図１３を用いて説明する。図１３において、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図１におけるI−I断面図、II−II断面図及びIII−III断面図である。
【００６２】
鋳型層１９を形成するまでの工程は、実施例２と同様である。
次に、２つの第１転送電極用導電体１３ａが各光電変換部３に対応するように、第１転送電極用導電体１３ａを形成し、図１３に示す構造を得る。
この後の工程は、実施例２と共通する。
【００６３】
このように、本実施例によれば、各光電変換部３に対応する第１転送電極用導電体１３ａの数を変えることにより、容易に、２＋ｎ相駆動方式の固体撮像素子を形成することができることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例１に係る固体撮像素子の構造を示す平面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る固体撮像素子の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る固体撮像素子の製造工程を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る固体撮像素子の製造工程を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例１に係る固体撮像素子の製造工程を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例１に係る固体撮像素子の製造工程を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例１に係る、鋳型層の第１開口部の斜面の角度を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例１に係る、層間絶縁膜の構造を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例２に係る固体撮像素子の構造を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施例２に係る固体撮像素子の製造工程を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施例２に係る固体撮像素子の製造工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施例３に係る固体撮像素子の構造を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施例３に係る固体撮像素子の製造工程を示す断面図である。
【図１４】従来の固体撮像素子の構造を示す平面図である。
【図１５】従来の固体撮像素子の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、３１、４１、５１  固体撮像素子
２、５２  基板
３、５３  光電変換部
３ａ  光電変換部列
５、５５  分離領域
７、５７  電荷転送領域
９、５９  ゲート読み出し部
１１、６１  ゲート絶縁膜
１３、６３  第１転送電極
１５、６５  第２転送電極
１３ａ  第１転送電極用導電体
１５ａ  第２転送電極用導電体
１７、６７  層間絶縁膜
１９  鋳型層
２３  第１開口部
２５  第２開口部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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