(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部を有する画素を複数配列してなる画素アレイを有する固体撮像装置を製造する方法であって、
半導体基板の表面領域に該光電変換部を構成する不純物注入領域を形成するステップと、
該半導体基板の表面領域に、該光電変換部を構成する不純物注入領域である不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域を形成するステップとを含み、
該光電変換部を構成する不純物注入領域を形成するステップは、
該半導体基板の表面領域上に、光酸発生剤を含む第１のレジスト材料の露光現像により、不純物の注入を阻止する第１のレジストマスクを形成するステップを含み、
該第１のレジスト材料は、該光酸発生剤としてヨウドニウム塩を、少なくとも露光光の波長および該第１のレジストマスクの膜厚に基づいて決定された含有量だけ含む第１の化学増幅型レジストから、該第１の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の一部をヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたレジスト材料である固体撮像装置の製造方法。
【請求項２】
前記ヨウ素を含まない光酸発生剤は、オニウム塩としてのスルホニウム塩、ハロゲン化合物、およびスルホン酸エステルのうちから選択されたものである請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１のレジスト材料は、前記第１の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の１／２以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたものである請求項２に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１のレジスト材料は、前記第１の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の７／８以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたものである請求項２に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１のレジストマスクは、前記光電変換部に対応する領域にレジスト開口が位置するようパターニングしたものであり、
前記第１の化学増幅型レジストは、前記露光光の波長および該第１のレジストマスクの膜厚に加えて、該レジスト開口内のレジスト側面の傾斜角に基づいて前記光酸発生剤の含有量を決定したものである請求項２に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項６】
前記光電変換部を構成する不純物注入領域を形成するステップは、
前記第１のレジストマスクを用いて不純物の注入を行って、該光電変換部を構成する不純物注入領域を形成するステップを含む請求項５に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
前記露光光は、ＫｒＦエキシマレーザーにより得られる波長２４８ｎｍの光である請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１のレジストマスクは、３０００〜８００００Åの膜厚を有する請求項７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１のレジストマスクは、２００００〜４００００Åの膜厚を有する請求項７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域の少なくとも１つを形成するステップは、
前記半導体基板の表面領域上に、光酸発生剤を含む第２のレジスト材料の露光現像により、不純物の注入を阻止する第２のレジストマスクを形成するステップを含み、
該第２のレジスト材料は、該光酸発生剤としてヨウドニウム塩を、少なくとも露光光の波長および該第２のレジストマスクの膜厚に基づいて決定された含有量だけ含む第２の化学増幅型レジストから、該第２の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の少なくとも一部をヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたレジスト材料である請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１】
前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域の少なくとも１つは、該光電変換部を構成する不純物拡散領域に隣接する不純物拡散領域である請求項１０に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第２のレジスト材料を構成するヨウ素を含まない光酸発生剤は、オニウム塩としてのスルホニウム塩、ハロゲン化合物、およびスルホン酸エステルのうちから選択されたものである請求項１１に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第２のレジスト材料は、前記第２の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩をすべてヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたものである請求項１１に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第２のレジスト材料は、前記第２の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の１／２以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたものである請求項１１に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第２のレジスト材料は、前記第２の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の７／８以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたものである請求項１１に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６】
前記固体撮像装置は、前記光電変換部で生成された信号電荷を転送する垂直電荷転送部と、該光電変換部と該垂直電荷転送部との間に形成され、該光電変換部から該垂直電荷転送部に信号電荷を読み出す電荷読出部と、隣接する光電変換部の間、および該光電変換部と該垂直電荷転送部との間を電気的に分離するチャネルストップ部とを有し、
前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域は、それぞれ、該垂直電荷転送部、該電荷読出部、および該チャネルストップ部を形成するものである請求項１０に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１７】
前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域のいずれか１つを形成するステップは、
前記第２のレジストマスクを用いて不純物の注入を行って、該垂直電荷転送部、該電荷読出部、あるいは該チャネルストップ部を構成する不純物拡散領域を形成するステップを含む請求項１６に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１８】
前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域の少なくとも１つを形成するステップは、前記垂直電荷転送部を構成する不純物拡散領域を形成するステップであり、
前記第２のレジストマスクは、該垂直電荷転送部に対応する領域にレジスト開口が位置するようパターニングしたものであり、
前記第２の化学増幅型レジストは、前記露光光の波長および該第２のレジストマスクの膜厚に加えて、該レジスト開口内のレジスト側面の傾斜角に基づいて前記光酸発生剤の含有量を決定したものである請求項１７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１９】
前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域の少なくとも１つを形成するステップは、前記電荷読出部を構成する不純物拡散領域を形成するステップであり、
前記第２のレジストマスクは、該電荷読出部に対応する領域にレジスト開口が位置するようパターニングしたものであり、
前記第２の化学増幅型レジストは、前記露光光の波長および該第２のレジストマスクの膜厚に加えて、該レジスト開口内のレジスト側面の傾斜角に基づいて前記光酸発生剤の含有量を決定したものである請求項１７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項２０】
前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域の少なくとも１つを形成するステップは、前記チャネルストップ部を構成する不純物拡散領域を形成するステップであり、
前記第２のレジストマスクは、該チャネルストップ部に対応する領域にレジスト開口が位置するようパターニングしたものであり、
前記第２の化学増幅型レジストは、前記露光光の波長および該第２のレジストマスクの膜厚に加えて、該レジスト開口内のレジスト側面の傾斜角に基づいて前記光酸発生剤の含有量を決定したものである請求項１７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項２１】
撮像部を備えた電子情報機器であって、
該撮像部として、請求項１〜２０のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法により得られた固体撮像装置を用いたものである電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置の製造方法に関し、特に、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の各種固体撮像装置の製造方法におけるフォトレジストマスクの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像装置は、一般に、半導体基板の表面部に形成された、複数の画素からなる画素アレイと、該半導体基板の表面部の、該画素アレイの周辺領域に配置され、該画素アレイを構成する各画素から画素信号を読み出す周辺回路とを有している。また、該基板の表面部の、画素を構成するフォトダイオード部以外の部分は、遮光膜により遮光されている。
【０００３】
図８は、このような従来のＣＣＤイメージセンサを説明する図であり、図８（ａ）は、このＣＣＤイメージセンサの構成を概略的に示している。
【０００４】
このＣＣＤイメージセンサ５０は、マトリクス状（二次元状）に配列され、光電変換を行う複数のフォトダイオード部（光電変換部）３０ａと、該フォトダイオード部の各列に対応して設けられ、該フォトダイオード部３０ａで発生した信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送部（垂直ＣＣＤ）３０ｂと、この垂直転送部３０ｂからの信号電荷を水平方向に転送する水平転送部（水平ＣＣＤ）３０ｃと、この水平転送部３０ｃの終端に接続され、水平方向に転送されてきた信号電荷を増幅して信号電圧として出力する出力部３０ｄとを有している。ここで、各フォトダイオード部３０ａは、垂直転送部３０ｂの対応する部分とともに、このＣＣＤイメージセンサ５０における各画素Ｐｘを構成しており、上記出力部３０ｄは、ＭＯＳトランジスタで構成されている。
【０００５】
図８（ｂ）は、ＣＣＤイメージセンサ５０を構成するフォトダイオード３０ａおよび垂直転送部３０ｂのレイアウトを示す平面図であり、図９は、該図８（ｂ）におけるＶ−Ｖ線部分の断面構造を示す図である。
【０００６】
図８（ｂ）及び図９に示すように、例えば、Ｎ型シリコン基板などの半導体基板３１の表面領域にはＰ型半導体ウエル領域３２が形成され、該Ｐ型半導体ウエル領域３２には、フォトダイオード部（光電変換部）３０ａを構成するＮ型不純物拡散領域３３がマトリクス状に配列されている。ここで、該Ｎ型不純物拡散領域３３の表面にはＰ型（Ｐ＋＋）不純物拡散領域３４が形成されており、該フォトダイオード部３０ａは、埋め込み型フォトダイオード構造となっている。
【０００７】
また、該Ｐ型半導体ウエル領域３２には、垂直方向に並ぶフォトダイオード部３０ａの列に沿って、対応する垂直ＣＣＤ部（電荷転送部）３０ｂを構成するＮ型不純物拡散領域３７及びＰ型（Ｐ＋）不純物拡散領域３６が形成されている。また、フォトダイオード部３０ａと、その一方側に位置する垂直ＣＣＤ部３０ｂとの間には、電荷読出部である読出ゲート領域を構成するＰ型不純物拡散領域３５が配置されており、さらに、隣接するフォトダイオード部３０ａの間、およびフォトダイオード部３０ａと垂直ＣＣＤ部３０ｂとの間には、これらを電気的に分離するチャネルストップ領域であるＰ型（Ｐ＋）不純物拡散領域３８が形成されている。
【０００８】
また、図９に示すように、このようなＰ型半導体ウエル領域３２の表面上には、ＳｉＯ２膜などの絶縁膜３９が形成されており、垂直ＣＣＤ部３０ｂを構成するＮ型不純物拡散領域３７では、該絶縁膜３９上に、Ｓｉ３Ｎ４膜などの絶縁膜４０を介して電荷転送電極４１が形成されている。この電荷転送電極４１は層間絶縁膜４２により覆われている。また、この層間絶縁膜４２の上には、高濃度Ｐ型不純物拡散領域３４に対応する部分に開口を有し、フォトダイオード部３０ａにのみ光が入射するよう構成した遮光膜４３が形成されている。この遮光膜は、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、あるいはチタン（Ｔｉ）膜等の金属から成り、これらの金属膜の選択的エッチングにより形成されている。
【０００９】
そして、Ｐ型半導体ウエル領域３２の全面には、平坦化膜として、層間絶縁膜４４、さらにＰＳＧ（リンシリケートガラス）からなる表面保護膜であるＢＰＳＧ膜４５が順次形成されている。なお、通常、固体撮像装置では、このような平坦化膜上にマイクロレンズ（図示せず）やカラーフィルタ（図示せず）などが形成されている。
【００１０】
この種の固体撮像装置については、従来から、感度特性の向上、さらに画素サイズの縮小に伴う感度特性の維持や向上を図るため、例えば、フォトダイオード部（光電変換部）を、基板のより深い領域へも形成することによって、フォトダイオードにおける信号電荷蓄積部を拡大し、該信号電荷蓄積部の実効面積を増加させる手法が取られる（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
このように、感度向上のため、基板のより深い領域に達するようフォトダイオード部（光電変換部）を形成するには、不純物注入のエネルギー量を増大させる必要があり、従って、基板内にその深い領域まで達する所望の不純物注入領域（つまり、上述した不純物拡散領域）を形成するために、基板上にフォトレジストで不純物注入阻止膜を形成する場合は、基板の、不純物注入を阻止すべき部分では、不純物が到達しないだけの充分なフォトレジスト膜厚が必要になる。
【００１２】
また一方では、最近の固体撮像素子デバイスの有効画素数増加、及び、チップサイズの縮小に伴い、１画素あたりのフォトダイオード部（光電変換部）の表面積は小さくなっている。このため、フォトダイオード部（光電変換部）を形成するための不純物注入阻止膜に用いるフォトレジスト膜を加工するための露光光源も従来のｉ線（λ＝３６５ｎｍ）から、ＫｒＦエキシマレーザー（λ＝２４８ｎｍ）の光源を用いなければ、フォトレジスト膜厚に対する加工寸法の微細化に対応できなくなっている。
【００１３】
また、ＫｒＦエキシマレーザーを光源として用いた露光装置では、光学部材は波長２４８ｎｍでの透過率の高いものに限られ、合成石英のみを用いた光学系が一般的である。従って、単一の光学部材だけでは色収差補正ができないことから、発振波長を狭帯化（〜０．３ｐｍ）したレーザーを用いる必要が生じ、ウエハ上での露光強度が、ｉ線の露光装置等に比べ弱く、高感度のレジストが必要となる。
【００１４】
そこで、以下、その高感度化の手法としては、例えば、ポジ型の高感度レジストを例にあげて説明する。
【００１５】
高感度レジストからなるレジスト膜は、これが露光されると、レジスト膜中に配合されている光酸発生剤から酸を発生させる。すると、酸により脱離する溶解抑制基を導入したベース樹脂に、その酸が多数回にわたり作用して、該レジスト膜の露光部のベース樹脂からその溶解抑制基を脱離させ、ベース樹脂の現像液への溶解性を増大させる。このような機構を持たせた高感度レジスト膜では、露光により発生する酸の量子収率が１以下であっても、酸により、溶解性の変化を起こす反応が多数回引き起こされるため、実効的な反応での酸の量子収率は１よりもずっと大きくなる。従って、このような高感度レジストは、化学増幅型（系）レジストと通常呼ばれている。
【００１６】
そして、このような化学増幅型レジストの１つである、ＫｒＦエキシマレーザー光源用のフォトレジストに配合される光酸発生剤としては、ヨードニウム塩、スルホニウム塩などのオニウム塩、ハロゲン化合物、オルト−ニトロベンジルエステルやアルキルスルホン酸エステル、スルホニル化合物などがある。
【００１７】
なお、図１０には代表的な光酸発生剤であるオニウム塩として、ヨウドニウム塩Ｏ１（図１０（ａ））、及びスルホニウム塩Ｏ２（図１０（ｂ））を示している。また、図１１には、光酸発生剤として、ハロゲン化合物Ｈ１（図１１（ａ））及びハロゲン化合物Ｈ２（図１１（ｂ））が示されている。さらに、図１２には、光酸発生剤として、スルホン酸エステルＳ１〜Ｓ１０（図１２（ａ）〜図１２（ｊ））が示されている。
【００１８】
上述したように厚さの厚いレジスト膜に対する微細な加工寸法を実現し、かつ、レジストの開口部分でのレジストテーパー角の垂直性を保とうとする場合、発生する酸の拡散距離の制御性などから、ヨウドニウム塩がオニウム塩として良く用いられる。
【特許文献１】特開２００５−３３２９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上述したように、フォトダイオード部（光電変換部）を構成する不純物注入領域、及び、フォトダイオード部に隣接する不純物注入領域、例えば、チャネルストップ部を形成する場合、基板内の、不純物注入領域を形成しない部分の上に、不純物の注入阻止を目的とした不純物注入マスクにフォトレジスト膜を用いるとき、そのフォトレジスト膜が光酸発生剤としてヨウドニウム塩をオニウム塩として配合したものであると、白傷、もしくは、暗電流が悪化する場合がある。
【００２０】
図１３は、不純物注入マスクとして用いる化学増幅型レジストにおけるヨウドニウム塩の含有比率（横軸）に対する、白傷の発生個数（縦軸）を任意単位で、二種類の化学増幅型レジストについて相対的に示している。
【００２１】
すなわち、測定点Ｘ１〜Ｘ４は、第１の化学増幅型レジスト（Ｘレジスト）でのヨウドニウム塩の含有比率に対する白傷発生個数を示し、測定点Ｙ１〜Ｙ３は、該第１の化学増幅型レジストとは材料の異なる第２の化学増幅型レジスト（Ｙレジスト）でのヨウドニウム塩の含有比率に対する白傷発生個数を示している。この図１３に示す座標の横軸には、比較の基準となる一般的に用いられている化学増幅型レジスト（以下、基準レジストという。）におけるヨウドニウム塩の含有比率を１．０としており、例えば、この含有比率の値（１．５）で示されるレジストでは、ヨウドニウム塩の含有比率が、基準レジストにおけるヨウドニウム塩の含有比率の１．５倍であることを示し、またこの含有比率の値（０．０）で示されるレジストでは、ヨウドニウム塩の含有比率が、基準レジストにおけるヨウドニウム塩の含有比率の０倍であること、つまりヨウドニウム塩が含まれないことを示している。また、任意単位で示す白傷の発生個数は、ここで挙げた測定点の相互間での相対的な個数を表すものであり、例えば、測定点Ｘ３に対応するレジストが３００００個の白傷を有する場合、測定点Ｘ１に対応するレジストの白傷の個数は約３０００個であることを示している。
【００２２】
このように固体撮像装置の製造に用いる化学増幅型レジストにおけるヨウドニウム塩の含有比率が大きいほど、製造された固体撮像装置における白傷の個数が増大するのは、化学増幅型レジストに含まれているヨウ素原子が、フォトダイオードを構成する不純物拡散領域に注入されることによるものである。
【００２３】
つまり、フォトダイオード部（光電変換部）を構成する不純物注入領域（不純物拡散領域）、若しくは、フォトダイオード部（光電変換部）に隣接する不純物注入領域（不純物拡散領域）を形成する場合、不純物のドーズ量が１Ｅ１０〜１Ｅ１５ｃｍ−２であり、エネルギー量が４００〜４０００ＫｅＶと高い。このため、不純物注入阻止膜として使用するフォトレジスト膜の膜厚が、３０００〜８００００Å程度必要である。この場合、不純物注入阻止時に、高膜厚のフォトレジスト膜の、解像パターンを形成するレジスト開口側壁のレジストテーパー部から、フォトレジスト膜内に光酸発生剤として含有しているヨウ素原子がノッキング、若しくは、スパッタリングされ、その結果、基板内のフォトダイオード部（光電変換部）の境界近傍へヨウ素原子も注入されることとなる。
【００２４】
図１４は、このようなヨウ素原子がフォトレジスト膜から基板内のフォトダイオード部に注入される様子を示している。
【００２５】
つまり、図１４（ａ）に示すように、基板１０上に形成された高膜厚のフォトレジスト膜１１では、そのレジスト開口内壁面は、垂直で無い場合は、開口内側にせり出したテーパ状となっている。このため、このテーパ状側壁の下部では、該側壁に対して斜めに入射する不純物１２に対するレジスト膜厚は薄いことから、上述したような不純物によるヨウ素原子１３のノッキング若しくはスパッタリングにより、ヨウ素原子１３が基板１０内のフォトダイオード部に注入されることとなる。若しくは、光酸発生剤の拡散距離を制御し、垂直に解像した形状でも、斜めに不純物注入される場合は、同様に、下側部分で不純物によるヨウ素原子１３のノッキング若しくはスパッタリングにより、ヨウ素原子１３が基板１０内のフォトダイオード部に注入されることとなる。
【００２６】
そして、その想定外に基板に注入されたヨウ素原子１３は、図１４（ｂ）に示すように、異物としてフォトダイオード部（光電変換部）を形成する各原子間の原子配列へダメージを与える、若しくは、不定期な電子の供給、捕獲の基点となることなどにより、白傷、若しくは、暗電流が発生し、固体撮像装置の製造歩留まりが低下するという問題がある。
【００２７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、不純物の注入マスクとして用いる、化学増幅型レジスト膜などの不純物注入阻止膜から、その光酸発生剤の構成元素であるヨウ素が、基板に形成されたフォトダイオード部へ注入されるのを抑えることができ、これによりフォトダイオード部での結晶欠陥による白傷や暗電流の発生を低減して固体撮像装置の歩留まり向上を図ることができる固体撮像装置の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、光電変換部を有する画素を複数配列してなる画素アレイを有する固体撮像装置を製造する方法であって、半導体基板の表面領域に該光電変換部を構成する不純物注入領域を形成するステップと、該半導体基板の表面領域に、該光電変換部を構成する不純物注入領域である不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域を形成するステップとを含み、該光電変換部を構成する不純物注入領域を形成するステップは、該半導体基板の表面領域上に、光酸発生剤を含む第１のレジスト材料の露光現像により、不純物の注入を阻止する第１のレジストマスクを形成するステップを含み、該第１のレジスト材料は、該光酸発生剤としてヨウドニウム塩を、少なくとも露光光の波長および該第１のレジストマスクの膜厚に基づいて決定された含有量だけ含む第１の化学増幅型レジストから、該第１の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の一部をヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたレジスト材料であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２９】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記ヨウ素を含まない光酸発生剤は、オニウム塩としてのスルホニウム塩、ハロゲン化合物、およびスルホン酸エステルのうちから選択されたものであることが好ましい。
【００３１】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記第１のレジスト材料は、前記第１の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の１／２以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたものであることが好ましい。
【００３２】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記第１のレジスト材料は、前記第１の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の７／８以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたものであることが好ましい。
【００３３】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記第１のレジストマスクは、前記光電変換部に対応する領域にレジスト開口が位置するようパターニングしたものであり、前記第１の化学増幅型レジストは、前記露光光の波長および該第１のレジストマスクの膜厚に加えて、該レジスト開口内のレジスト側面の傾斜角に基づいて前記光酸発生剤の含有量を決定したものであることが好ましい。
【００３４】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記光電変換部を構成する不純物注入領域を形成するステップは、前記第１のレジストマスクを用いて不純物の注入を行って、該光電変換部を構成する不純物注入領域を形成するステップを含むことが好ましい。
【００３５】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記露光光は、ＫｒＦエキシマレーザーにより得られる波長２４８ｎｍの光であることが好ましい。
【００３６】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記第１のレジストマスクは、３０００〜８００００Åの膜厚を有することが好ましい。
【００３７】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記第１のレジストマスクは、２００００〜４００００Åの膜厚を有することが好ましい。
【００３８】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域の少なくとも１つを形成するステップは、前記半導体基板の表面領域上に、光酸発生剤を含む第２のレジスト材料の露光現像により、不純物の注入を阻止する第２のレジストマスクを形成するステップを含み、該第２のレジスト材料は、該光酸発生剤としてヨウドニウム塩を、少なくとも露光光の波長および該第２のレジストマスクの膜厚に基づいて決定された含有量だけ含む第２の化学増幅型レジストから、該第２の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の少なくとも一部をヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたレジスト材料であることが好ましい。
【００３９】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域の少なくとも１つは、該光電変換部を構成する不純物拡散領域に隣接する不純物拡散領域であることが好ましい。
【００４０】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記第２のレジスト材料を構成するヨウ素を含まない光酸発生剤は、オニウム塩としてのスルホニウム塩、ハロゲン化合物、およびスルホン酸エステルのうちから選択されたものであることが好ましい。
【００４１】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記第２のレジスト材料は、前記第２の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩をすべてヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたものであることが好ましい。
【００４２】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記第２のレジスト材料は、前記第２の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の１／２以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたものであることが好ましい。
【００４３】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記第２のレジスト材料は、前記第２の化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の７／８以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたものであることが好ましい。
【００４４】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記固体撮像装置は、前記光電変換部で生成された信号電荷を転送する垂直電荷転送部と、該光電変換部と該垂直電荷転送部との間に形成され、該光電変換部から該垂直電荷転送部に信号電荷を読み出す電荷読出部と、隣接する光電変換部の間、および該光電変換部と該垂直電荷転送部との間を電気的に分離するチャネルストップ部とを有し、前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域は、それぞれ、該垂直電荷転送部、該電荷読出部、および該チャネルストップ部を形成するものであることが好ましい。
【００４５】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域のいずれか１つを形成するステップは、前記第２のレジストマスクを用いて不純物の注入を行って、該垂直電荷転送部、該電荷読出部、あるいは該チャネルストップ部を構成する不純物拡散領域を形成するステップを含むことが好ましい。
【００４６】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域の少なくとも１つを形成するステップは、前記垂直電荷転送部を構成する不純物拡散領域を形成するステップであり、前記第２のレジストマスクは、該垂直電荷転送部に対応する領域にレジスト開口が位置するようパターニングしたものであり、前記第２の化学増幅型レジストは、前記露光光の波長および該第２のレジストマスクの膜厚に加えて、該レジスト開口内のレジスト側面の傾斜角に基づいて前記光酸発生剤の含有量を決定したものであることが好ましい。
【００４７】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域の少なくとも１つを形成するステップは、前記電荷読出部を構成する不純物拡散領域を形成するステップであり、前記第２のレジストマスクは、該電荷読出部に対応する領域にレジスト開口が位置するようパターニングしたものであり、前記第２の化学増幅型レジストは、前記露光光の波長および該第２のレジストマスクの膜厚に加えて、該レジスト開口内のレジスト側面の傾斜角に基づいて前記光酸発生剤の含有量を決定したものであることが好ましい。
【００４８】
本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、前記光電変換部を構成する不純物拡散領域以外の他の複数の不純物拡散領域の少なくとも１つを形成するステップは、前記チャネルストップ部を構成する不純物拡散領域を形成するステップであり、前記第２のレジストマスクは、該チャネルストップ部に対応する領域にレジスト開口が位置するようパターニングしたものであり、前記第２の化学増幅型レジストは、前記露光光の波長および該第２のレジストマスクの膜厚に加えて、該レジスト開口内のレジスト側面の傾斜角に基づいて前記光酸発生剤の含有量を決定したものであることが好ましい。
【００５０】
本発明に係る電子情報機器は、撮像部を備えた電子情報機器であって、該撮像部として、上記固体撮像装置の製造方法により得られた固体撮像装置を用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００５１】
以下、本発明の作用について説明する。
【００５２】
本発明においては、不純物注入を阻止するレジストマスク（不純物注入阻止膜）のレジスト材料として、光酸発生剤であるヨウドニウム塩を、少なくとも露光光の波長および該レジストマスクの膜厚に基づいて決定された含有量だけ含む化学増幅型レジストから、該化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の少なくとも一部をヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたレジスト材料を用いるので、不純物注入阻止膜として使用するフォトレジスト膜からのフォトダイオード部（光電変換部）へのヨウ素の侵入によるダメージを低減することによって、白傷や暗電流の発生を有効に阻止し、固体撮像素子の歩留まりの向上を図ることができる。
【００５３】
また、この発明においては、フォトダイオード部（光電変換部）近傍に位置する、電荷転送部、信号電荷を光電変換部から電荷転送部に読み出す電荷読出部、および光電変換部および電荷転送部とを電気的に分離するチャネルストップ部のすくなくとも１つの不純物注入領域を形成する際には、上記のように、ヨウ素を含む光酸発生剤の含有量を制限した化学増幅型レジストからなるレジストマスクを用いるので、これらの不純物注入領域の形成時に、不純物注入阻止膜として使用するレジストマスクからフォトダイオード部（光電変換部）へのヨウ素の侵入によるダメージを低減することができる。
【００５４】
また、この発明においては、不純物注入を阻止する不純物注入阻止膜として、絶縁性ハードマスクを用いるので、不純物注入阻止膜として使用するレジストマスクからのフォトダイオード部（光電変換部）へのヨウ素の侵入によるダメージを回避することによって、白傷や暗電流の発生を有効に阻止し、固体撮像素子の歩留まりの向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００５５】
以上のように、本発明によれば、固体撮像装置の製造方法において、画素におけるフォトダイオード部を構成する不純物注入領域を形成する際、不純物注入を阻止するレジストマスクのレジスト材料として、光酸発生剤であるヨウドニウム塩を、少なくとも露光光の波長および該レジストマスクの膜厚に基づいて決定された含有量だけ含む化学増幅型レジストから、該化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の少なくとも一部をヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたレジスト材料を用いるので、基板内のフォトダイオード部（光電変換部）の境界近傍での、原子配列へヨウ素の侵入によるダメージが低減され、これにより白傷や暗電流の発生を有効に阻止し、固体撮像素子の歩留まりの向上を図ることが可能となる。
【００５６】
また、本発明によれば、固体撮像装置の製造方法において、画素におけるフォトダイオード部を構成する不純物注入領域を形成する際、不純物注入を阻止する不純物注入阻止層として、フォトリソグラフィ技術によりパターニングしてなる絶縁性ハードマスクを用いるので、基板内のフォトダイオード部（光電変換部）の境界近傍での、原子配列へヨウ素の侵入によるダメージを回避でき、これにより白傷や暗電流の発生を有効に阻止し、固体撮像素子の歩留まりの向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００５８】
（実施形態１）
図１から図３は本発明の実施形態１に係る固体撮像装置の製造方法を説明する図である。図１（ａ）〜図１（ｃ）は半導体基板の表面領域に垂直ＣＣＤ部を構成する不純物拡散領域を形成する処理を工程順に示し、図２（ａ）〜図２（ｃ）は、半導体基板の表面領域に垂直ＣＣＤ部を構成する転送電極を形成する処理を工程順に示し、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、半導体基板の表面領域にフォトダイオードを構成する不純物拡散領域を形成する処理を示し、図３（ｃ）は、平坦化膜の形成処理を示している。
【００５９】
このような実施形態１の固体撮像装置の製造方法により製造された固体撮像装置５０は、図３（ｃ）に示すように、Ｎ型シリコン基板などの半導体基板３１の表面のＰ型ウエル領域３２にマトリクス状に並ぶよう形成された複数のフォトダイオード部３０ａと、該Ｐ型半導体ウエル領域３２に、フォトダイオード部３０ａの各列に沿って形成された垂直ＣＣＤ部３０ｂとを有している。また、該固体撮像装置５０は、フォトダイオード部３０ａと、その一方側に位置する垂直ＣＣＤ部３０ｂとの間に配置され、電荷読出部である読出ゲート領域を構成するＰ型不純物拡散領域３５と、隣接するフォトダイオード部３０ａの間、およびフォトダイオード部３０ａと垂直ＣＣＤ部３０ｂとの間に形成され、これらを電気的に分離するチャネルストップ領域としてのＰ型（Ｐ＋）不純物拡散領域３８とを有している。
【００６０】
また、垂直ＣＣＤ部３０ｂを構成するＮ型不純物拡散領域３７上には、絶縁膜３９及び４０を介して電荷転送電極４１が形成され、この電荷転送電極４１は層間絶縁膜４２により覆われている。また、この層間絶縁膜４２の上には、高濃度Ｐ型不純物拡散領域３４に対応する部分に開口を有し、フォトダイオード部３０ａにのみ光が入射するよう構成した遮光膜４３が形成され、さらに全面に平坦化膜として層間絶縁膜４４とＢＰＳＧ膜４５が形成されている。
【００６１】
次に本実施形態１の固体撮像装置の製造方法について説明する。
【００６２】
まず、図１（ａ）に示すように、Ｎ型シリコン基板３１に、Ｐ型半導体ウエル領域３２を形成する。さらに、Ｐ型半導体ウエル領域３２の表面上に、例えばＳｉＯ２膜３９などの絶縁膜を形成する。
【００６３】
次に、Ｐ型半導体ウエル領域３２内の各所定領域にＮ型不純物およびＰ型不純物を選択的に注入することによって、読出ゲート領域としてのＰ型半導体領域３５、チャネルストップ領域３８、及びこれらの間の電荷転送領域を構成するＰ型半導体活性領域３６およびこの上層のＮ型半導体活性領域３７をそれぞれ形成する。なお、電荷転送領域、チャネルストップ領域、および読出ゲート領域の形成順序は、どのような順序でもよい。
【００６４】
例えば、第１不純物注入領域として、電荷転送領域を構成するＰ型半導体活性領域３６およびＮ型半導体活性領域３７を形成した後に、第２不純物注入領域としてチャネルストップ領域３８を形成し、さらに第３不純物注入領域として読出ゲート領域を構成するＰ型半導体領域３５を形成する場合について説明する。
【００６５】
上記のように、Ｎ型シリコン基板３１にＰ型半導体ウエル領域３２を形成し、該Ｐ型半導体ウエル領域３２の表面上に、例えばＳｉＯ２膜３９などの絶縁膜を形成した後、全面にポジ型レジスト膜Ｒ１を塗布し、このレジスト膜Ｒ１を、ＫｒＦエキシマレーザー（λ＝２４８ｎｍ）を光源とする露光装置により露光する。その後、該ポジ型レジスト膜Ｒ１の露光部分を現像液により除去して、所定パターンの開口Ｒ１ａを有するレジストマスクを、第１の不純物注入保護膜（不純物注入マスク）として形成する。ここで、該ポジ型レジスト膜Ｒ１は化学増幅型レジストからなるものであり、この化学増幅型レジストは、ヨウ素（元素記号：Ｉ）を構成原子としていない光酸発生剤を含むものである。また、このポジ型レジスト膜Ｒ１は、化学増幅型レジストを、３０００〜８００００Åの厚さに、好ましくは、８０００〜２００００Åの厚さに形成してなるものである。
【００６６】
具体的には、このレジスト膜Ｒ１は、パターンの形成が可能なようにパターンレイアウトが考慮され、所望のレジストパターンが得られるように考慮された、ヨウ素を含むヨウドニウム塩のオニウム塩を含まないフォトレジスト膜であり、例えば、スルホニウム塩のオニウム塩を含む光酸発生剤で調整されたものである。但し、レジスト膜Ｒ１には、所望のレジストパターンを得るために、他種の光酸発生剤をベースにヨウドニウム塩のオニウム塩を、ＫｒＦエキシマレーザーを用いた露光により所望のレジストパターンが得られる必要最小限の比率に配合されたフォトレジストを使用してもよい。つまりこの実施形態では、この不純物注入マスクを構成するレジスト材料は、該光酸発生剤としてヨウドニウム塩を、少なくとも露光光の波長および該レジストマスクの膜厚に基づいて決定された含有量だけ含む化学増幅型レジストから、該化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩のすべてをヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたレジスト材料であるが、このレジスト材料は、光酸発生剤としてヨウドニウム塩を、少なくとも露光光の波長および該レジストマスクの膜厚に基づいて決定された含有量だけ含む化学増幅型レジストから、該化学増幅型レジストに含まれるヨウドニウム塩の一部をヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたレジスト材料でもよい。また、この化学増幅型レジストは、前記露光光の波長および該レジストマスクの膜厚に加えて、該レジスト開口内のレジスト側面の傾斜角に基づいて前記光酸発生剤の含有量を決定したものであってもよい。
【００６７】
続いて、該ポジ型レジスト膜Ｒ１を不純物注入マスクとして、Ｐ型不純物の注入及びＮ型不純物の注入を行って、そのレジスト開口Ｒ１ａ内に露出した領域に、第１不純物注入領域として、電荷転送部（垂直ＣＣＤ）３０ｂを構成するＰ型半導体活性領域３６およびＮ型半導体活性領域３７を形成する。
【００６８】
次に、図１（ｂ）に示すように、これらの第１の不純物注入領域とは別の第２不純物注入領域としてチャネルストップ領域３８を形成する。
【００６９】
つまり、上記レジスト膜Ｒ１を除去した後、該Ｐ型半導体ウエル領域３２の全面にポジ型レジスト膜Ｒ２を塗布し、このレジスト膜Ｒ２を、ＫｒＦエキシマレーザー（λ＝２４８ｎｍ）を光源とする露光装置により露光する。その後、該ポジ型レジスト膜Ｒ２の露光部分を現像液により除去して、所定パターンの開口Ｒ２ａを有するレジストマスクＲ２を、第２の不純物注入保護膜（不純物注入マスク）として形成する。ここで、該ポジ型レジスト膜Ｒ２は、上記ポジ型レジスト膜Ｒ１と同様に化学増幅型レジストからなるものであり、この化学増幅型レジストは、ヨウ素（元素記号：Ｉ）を構成原子としていない光酸発生剤を含むものである。また、このポジ型レジスト膜Ｒ２は、化学増幅型レジストを、３０００〜８００００Åの厚さに、好ましくは、２００００〜４００００Åの厚さに形成してなるものである。
【００７０】
具体的には、このレジスト膜Ｒ２は、上記レジスト膜Ｒ１と同様のものである。つまり、このレジスト膜Ｒ２は、パターンの形成が可能なようにパターンレイアウトが考慮され、所望のレジストパターンが得られるように考慮された、ヨウ素を含むヨウドニウム塩のオニウム塩を含まないフォトレジスト膜であり、例えば、スルホニウム塩のオニウム塩を含む光酸発生剤で調整されたものである。但し、レジスト膜Ｒ２には、所望のレジストパターンを得るために、他種の光酸発生剤をベースにヨウドニウム塩のオニウム塩を、ＫｒＦエキシマレーザーを用いた露光により所望のレジストパターンが得られる必要最小限の比率に配合されたフォトレジストを使用してもよい。
【００７１】
次に、図１（ｃ）に示すように、第１の不純物注入領域および第２の不純物注入領域とは別の第３不純物注入領域として、読出しゲート領域となるＰ型半導体領域３５を形成する。
【００７２】
つまり、上記レジスト膜Ｒ２を除去した後、該Ｐ型半導体ウエル領域３２の全面にポジ型レジスト膜Ｒ３を塗布し、このレジスト膜Ｒ３を、ＫｒＦエキシマレーザー（λ＝２４８ｎｍ）を光源とする露光装置により露光する。その後、該ポジ型レジスト膜Ｒ３の露光部分を現像液により除去して、所定パターンの開口Ｒ３ａを有するレジストマスクＲ３を、第３の不純物注入保護膜（不純物注入マスク）として形成する。ここで、該ポジ型レジスト膜Ｒ３は、上記ポジ型レジスト膜Ｒ１及びＲ２と同様に化学増幅型レジストからなるものであり、この化学増幅型レジストは、ヨウ素（元素記号：Ｉ）を構成原子としていない光酸発生剤を含むものである。また、このポジ型レジスト膜Ｒ３は、化学増幅型レジストを３０００〜８００００Åの厚さに、好ましくは、８０００〜２００００Åの厚さに形成してなるものである。
【００７３】
具体的には、このレジスト膜Ｒ３は、上記レジスト膜Ｒ１及びＲ２と同様のものである。つまり、このレジスト膜Ｒ３は、パターンの形成が可能なようにパターンレイアウトが考慮され、所望のレジストパターンが得られるように考慮された、ヨウ素を含むヨウドニウム塩のオニウム塩を含まないフォトレジスト膜であり、例えば、スルホニウム塩のオニウム塩を含む光酸発生剤で調整されたものである。但し、レジスト膜Ｒ３には、所望のレジストパターンを得るために、他種の光酸発生剤をベースにヨウドニウム塩のオニウム塩を、ＫｒＦエキシマレーザーを用いた露光により所望のレジストパターンが得られる必要最小限の比率に配合されたフォトレジストを使用してもよい。
【００７４】
その後、図２（ａ）に示すように、上記レジスト膜Ｒ３を除去し、その後、図２（ｂ）に示すように、ＳｉＯ２膜３９上の全面に、例えばＳｉ３Ｎ４膜などの絶縁膜を積層する。その後、図２（ｃ）に示すように、Ｓｉ３Ｎ４膜の、受光部となるフォトダイオード部の配置領域に対応する部分を選択的にエッチングして除去する。このとき除去されずに残ったＳｉ３Ｎ４膜は、その後に形成される電荷転送電極の直下に位置するＳｉ３Ｎ４膜４０となる。続いて、このＳｉ３Ｎ４膜４０上に電荷転送電極４１を形成し、その上に電荷転送電極４１を覆うように層間絶縁膜４２を形成する。
【００７５】
次に、図３（ａ）に示すように、第４の不純物注入保護膜Ｒ４を用いて、Ｎ型不純物として例えばリン、若しくは、砒素をイオン注入することによって、フォトダイオード部（光電変換部）のＮ型不純物拡散領域３３を所定深さに形成する。
【００７６】
つまり、上記層間絶縁膜４２及び絶縁膜３９上にポジ型レジスト膜Ｒ４を塗布し、このレジスト膜Ｒ４を、ＫｒＦエキシマレーザー（λ＝２４８ｎｍ）を光源とする露光装置により露光する。その後、該ポジ型レジスト膜Ｒ４の露光部分を現像液により除去して、所定パターンの開口Ｒ４ａを有するレジストマスクを、第４の不純物注入保護膜（不純物注入マスク）として形成する。ここで、該ポジ型レジスト膜Ｒ４は、上記ポジ型レジスト膜Ｒ１〜Ｒ３と同様に化学増幅型レジストからなるものであり、この化学増幅型レジストは、ヨウ素（元素記号：Ｉ）を構成原子としていない光酸発生剤を含むものである。また、このポジ型レジスト膜Ｒ４は、化学増幅型レジストを、３０００〜８００００Åの厚さに、好ましくは、２００００〜４００００Åの厚さに形成される。
【００７７】
具体的には、このレジスト膜Ｒ４は、上記レジスト膜Ｒ１〜Ｒ３と同様のものである。つまり、このレジスト膜Ｒ４は、パターンの形成が可能なようにパターンレイアウトが考慮され、所望のレジストパターンが得られるように考慮された、ヨウ素を含むヨウドニウム塩のオニウム塩を含まないフォトレジスト膜であり、例えば、スルホニウム塩のオニウム塩を含む光酸発生剤で調整されたものである。但し、レジスト膜Ｒ４には、所望のレジストパターンを得るために、他種の光酸発生剤をベースにヨウドニウム塩のオニウム塩を、ＫｒＦエキシマレーザーを用いた露光により所望のレジストパターンが得られる必要最小限の比率に配合されたフォトレジストを使用してもよい。
【００７８】
なお、本実施形態では、第４の不純物注入保護膜Ｒ４を用いてフォトダイオード部（光電変換部）を形成しているが、電荷転送電極も不純物注入マスクの一部として用いてフォトダイオード部（光電変換部）を形成してもよい。また、第１〜第４不純物注入領域、つまり、電荷転送領域、チャネルストップ領域、読出ゲート領域、及びフォトダイオード部（光電変換部）は任意の順番で形成可能である。
【００７９】
さらに、上記第４のレジスト膜Ｒ４をマスクとして、例えばボロンをイオン注入することによって、このＮ型不純物拡散領域３３上にその表面層としてフォトダイオード部（光電変換部）の高濃度Ｐ型不純物拡散領域３４を形成する。このＮ型不純物拡散領域３３とＰ型半導体ウエル領域３２とのＰＮ接合、およびＮ型不純物拡散領域３３と高濃度Ｐ型不純物拡散領域３４とのフォトダイオード部（光電変換部）のＰＮ接合によるフォトダイオード部（光電変換部）によって受光部の光電変換部が構成される。
【００８０】
なお、高濃度Ｐ型不純物拡散領域３４は、上記Ｎ型不純物拡散領域３３とは異なる不純物注入保護膜（不純物注入マスク）を用いた不純物の注入により形成してもよい。つまり、上記第４の不純物注入保護膜Ｒ４であるレジスト膜Ｒ４を除去した後、該Ｐ型半導体ウエル領域３２の全面に、上記レジスト膜Ｒ４と同様のポジ型レジスト膜（図示せず）を塗布し、所望パターンに露光し、さらにその露光部分を現像液により除去することにより、所定パターンの開口を有するレジストマスクを形成し、このレジストマスクを不純物注入保護膜（不純物注入マスク）として用いた不純物の注入により、高濃度Ｐ型不純物拡散領域３４を形成しても良い。
【００８１】
そして、図３（ｂ）に示すように、第４のレジスト膜Ｒ４を除去した後、図３（ｃ）に示すように、電荷転送電極４１上を覆う層間絶縁膜４２上に、タングステン（Ｗ）膜やチタン（Ｔｉ）膜などからなる遮光膜４３を、その遮光膜開口が高濃度Ｐ型不純物拡散領域３４での受光が可能となるように配置されるよう形成する。
【００８２】
この遮光膜４３が形成された基板部全面に、平坦化膜としての層間絶縁膜４４およびＰＳＧ（リンシリケートガラス）などからなるＢＰＳＧ膜４５をこの順に形成し、さらに図示しないマイクロレンズ及びカラーフィルタなどを形成して、本実施形態のＣＣＤ型撮像固体装置５０を作製する。
【００８３】
このように本実施形態によれば、上述したようにフォトダイオード部（光電変換部）を形成する不純物注入領域３３の形成や、フォトダイオード部（光電変換部）に隣接する不純物注入領域、例えばチャネルストップ部３８を形成する際に、不純物注入阻止膜であるフォトレジスト膜として、ヨウドニウム塩のオニウム塩を用いた光酸発生剤を含まないフォトレジストを選択することで、特に、基板内のフォトダイオード部（光電変換部）の境界付近の原子配列へのヨウ素の侵入によるダメージが低減されることとなり、これによって、白傷や暗電流の発生を有効に阻止し、固体撮像装置の製造歩留まりの向上を図ることが可能となる。
【００８４】
以下、ヨウ素の含有量に依存した白傷個数の評価結果を説明する。
【００８５】
図４は、基準レジストに対するヨウドニウム塩の含有比率をパラメータとして、ウエハに含まれる複数の固体撮像素子チップ（固体撮像装置）をその白傷の少ないものから順に並べたときの白傷個数の分布を示している。
【００８６】
つまり、縦軸は、最も白傷の少ないチップの白傷の最小個数と、最も白傷の多いチップの白傷の最大個数との間の中間値に対して、個々のチップの白傷個数の比率を示している。また、横軸は個々のチップの白傷個数を任意単位で示している。
【００８７】
測定点が白抜き四角で示されるグラフＡｙ３は、第２の化学増幅型レジスト（Ｙレジスト）のうちで一般に用いられている基準レジストを固体撮像装置の製造に用いた場合の白傷個数の分布を示している。
【００８８】
測定点が白抜き丸印で示されるグラフＡｙ２は、第２の化学増幅型レジスト（Ｙレジスト）の基準レジストに含まれるヨウドニウム塩の７／８以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたレジストを固体撮像装置の製造に用いた場合の白傷個数の分布を示している。
【００８９】
測定点が白抜きひし形で示されるグラフＡｙ１は、第２の化学増幅型レジスト（Ｙレジスト）の基準レジストに含まれるヨウドニウム塩をすべて、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたレジストを固体撮像装置の製造に用いた場合の白傷個数の分布を示している。
【００９０】
また、測定点が黒塗り四角で示されるグラフＡｘ３は、上記第２の化学増幅型レジスト（Ｙレジスト）とは材料が異なる第１の化学増幅型レジスト（Ｘレジスト）のうちで一般に用いられている基準レジストを固体撮像装置の製造に用いた場合の白傷個数の分布を示している。
【００９１】
測定点が黒塗り丸印で示されるグラフＡｘ２は、第１の化学増幅型レジスト（Ｘレジスト）の基準レジストに含まれるヨウドニウム塩の１／２以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたレジストを固体撮像装置の製造に用いた場合の白傷個数の分布を示している。
【００９２】
測定点が黒塗りひし形で示されるグラフＡｘ１は、第１の化学増幅型レジスト（Ｘレジスト）の基準レジストに含まれるヨウドニウム塩をすべて、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えて得られたレジストを固体撮像装置の製造に用いた場合の白傷個数の分布を示している。
【００９３】
測定点が黒塗り三角で示されるグラフＡｘ４は、第１の化学増幅型レジスト（Ｘレジスト）の基準レジストに含まれるヨウドニウム塩の１．７５倍のヨウドニウム塩を含むレジストを固体撮像装置の製造に用いた場合の白傷個数の分布を示している。
【００９４】
ここでは、評価の対象となる白傷の明るさは、０ｍＶ〜２．０ｍＶの範囲を３分割したときの最も明るい領域に含まれるものとしている。
【００９５】
そして、例えば、良品判定される固体撮像チップの基準を、相対数の白傷個数で２０００程度とした場合、評価点が境界線Ｐの右側に位置するチップは不良品と判定される。このため、全チップが良品と判定されるウエハは、グラフＡｙ１、Ａｙ２、Ａｘ１で示される白傷分布が得られる条件のレジストを、その製造に用いたものとなる。
【００９６】
また、良品判定される固体撮像チップの基準を、相対数の白傷個数で、３０００程度とした場合、全チップが良品と判定されるウエハは、グラフＡｙ１、Ａｙ２、Ａｙ３、Ａｘ１、Ａｘ２で示される白傷分布が得られる条件のレジストを、その製造に用いたものとなる。
【００９７】
図５〜図７は、不純物注入マスクとして用いる化学増幅型レジストにおけるヨウドニウム塩の含有比率（横軸）に対する、白傷の発生個数（縦軸）を任意単位で、二種類の化学増幅型レジストについて相対的に示している。
【００９８】
ここでは、図５は、０ｍＶ〜２．０ｍＶの範囲を３分割したときの最も明るい領域に含まれる白傷を評価対象とし、ヨウ素の不純物注入マスクとして用いる化学増幅型レジストにおけるヨウドニウム塩の含有比率（横軸）に対する、白傷の発生個数（縦軸）を任意単位で、二種類の化学増幅型レジスト（つまりＸレジストおよびＹレジスト）について相対的に示している。
【００９９】
すなわち、測定点Ｘ１ａ〜Ｘ４ａは、第１の化学増幅型レジスト（Ｘレジスト）でのヨウドニウム塩の含有比率に対する白傷発生個数を示し、測定点Ｙ１ａ〜Ｙ３ａは、該第１の化学増幅型レジストとは材料の異なる第２の化学増幅型レジスト（Ｙレジスト）でのヨウドニウム塩の含有比率に対する白傷発生個数を示している。
【０１００】
また、図５に示す座標の横軸には、比較の基準となる一般的に用いられている化学増幅型レジスト（以下、基準レジストともいう。）におけるヨウドニウム塩の含有比率を１．０としており、例えば、この含有比率の値（１．５）で示されるレジストでは、ヨウドニウム塩の含有比率が、基準レジストにおけるヨウドニウム塩の含有比率の１．５倍であることを示し、またこの含有比率の値（０．０）で示されるレジストでは、ヨウドニウム塩の含有比率が、基準レジストにおけるヨウドニウム塩の含有比率の０倍であること、つまりヨウドニウム塩が含まれないことを示している。また、任意単位で示す白傷の発生個数は、ここで挙げた測定点の相互間での相対的な個数を表すものであり、例えば、測定点Ｘ３ａに対応するレジストが３０００個の白傷を有する場合、測定点Ｘ１ａに対応するレジストの白傷の個数は約７００個であることを示している。
【０１０１】
また、図６は、０ｍＶ〜２．０ｍＶの範囲を３分割したときの中間の明るさの領域に含まれる白傷を評価対象とし、ヨウ素の不純物注入マスクとして用いる化学増幅型レジストにおけるヨウドニウム塩の含有比率（横軸）に対する、白傷の発生個数（縦軸）を任意単位で、二種類の化学増幅型レジスト（つまりＸレジストおよびＹレジスト）について相対的に示している。
【０１０２】
測定点Ｘ１ｂ〜Ｘ４ｂは、第１の化学増幅型レジスト（Ｘレジスト）でのヨウドニウム塩の含有比率に対する白傷発生個数を示し、測定点Ｙ１ｂ〜Ｙ３ｂは、該第１の化学増幅型レジストとは材料の異なる第２の化学増幅型レジスト（Ｙレジスト）でのヨウドニウム塩の含有比率に対する白傷発生個数を示している。
【０１０３】
また、図７は、０ｍＶ〜２．０ｍＶの範囲を３分割したときの最も暗い領域に含まれる白傷を評価対象とし、ヨウ素の不純物注入マスクとして用いる化学増幅型レジストにおけるヨウドニウム塩の含有比率（横軸）に対する、白傷の発生個数（縦軸）を任意単位で、二種類の化学増幅型レジスト（つまりＸレジストおよびＹレジスト）について相対的に示している。
【０１０４】
測定点Ｘ１ｃ〜Ｘ４ｃは、第１の化学増幅型レジスト（Ｘレジスト）でのヨウドニウム塩の含有比率に対する白傷発生個数を示し、測定点Ｙ１ｃ〜Ｙ３ｃは、該第１の化学増幅型レジストとは材料の異なる第２の化学増幅型レジスト（Ｙレジスト）でのヨウドニウム塩の含有比率に対する白傷発生個数を示している。
【０１０５】
なお、図６および図７に示す座標の横軸および縦軸は、図５に示す座標におけるものと同一である。また、図５〜図７では、各測定点に対応する白傷個数は、図４の各グフフで示される白傷個数の分布におけるメディアン値に相当するものとしている。
【０１０６】
基準レジストの白傷個数が半減するヨウドニウム塩の含有比率が１つの目安と考えられ、これら図５〜図７に示される測定点での白傷個数から見て、基準レジストのヨウドニウム塩を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換える比率が決定される。言うまでもないが、ここで、基準レジストは、光酸発生剤としてヨウドニウム塩を少なくとも露光光の波長およびレジストマスクの膜厚に基づいて決定された含有量だけ含む化学増幅型レジストである。
【０１０７】
例えば、図５からは、少なくとも、基準レジストに含まれるヨウドニウム塩の１／２以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えることが望ましいことが分かる。特に、ＸレジストおよびＹレジストともに、基準レジストの白傷個数を半減するには、基準レジストに含まれるヨウドニウム塩の７／８以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えることが望ましいことが分かる。
【０１０８】
また、図６からは、少なくとも、基準レジストに含まれるヨウドニウム塩の１／２以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えることにより、ＸレジストおよびＹレジストともに、基準レジストの白傷個数を半減することができることが分かる。
【０１０９】
また、図７からは、少なくとも、基準レジストに含まれるヨウドニウム塩の１／２以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えることにより、ＸレジストおよびＹレジストともに、基準レジストの白傷個数を半減することができることが分かる。特に、基準レジストに含まれるヨウドニウム塩の７／８以上を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えることにより、ＸレジストおよびＹレジストともに、基準レジストの白傷個数を１／１０近くに削減することができる。
【０１１０】
このように固体撮像装置の製造に一般に用いる化学増幅型レジストにおけるヨウドニウム塩を、ヨウ素を含まない光酸発生剤に置き換えることにより、このレジストを用いて製造された固体撮像装置における白傷の個数を低減することができる。
【０１１１】
なお、上記実施形態では、フォトダイオードを構成する不純物注入領域以外の不純物注入領域を形成する際にも、ヨウ素を含む光酸発生剤を制限したレジストマスクを用いているが、このようなヨウ素を含む光酸発生剤を制限したレジストマスクは、フォトダイオードを構成する不純物注入領域を形成する場合のみ用いるようにしてもよい。また、フォトダイオードを構成する不純物注入領域以外の不純物注入領域を形成する際には、必要に応じてそれぞれの不純物注入領域の形成に、ヨウ素を含む光酸発生剤を制限したレジストマスクを用いるようにしてもよい。
【０１１２】
また、上記実施形態では、フォトダイオード部（光電変換部）などを構成する不純物注入領域を形成する際に用いる不純物注入阻止層としてレジストマスクを用いるものについて説明したが、不純物注入阻止層としては、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの絶縁材料からなる絶縁性ハードマスクを用いても良い。
【０１１３】
以下、絶縁性ハードマスクを不純物注入阻止膜として用いて固体撮像装置を製造する方法について簡単に説明する。
【０１１４】
まず、半導体基板の表面領域にフォトダイオード部（光電変換部）を構成する不純物注入領域を形成する際には、半導体基板の表面領域上に、シリコン酸化膜あるいはシリコン窒化膜からなる絶縁膜を形成する。次に、該絶縁膜をレジストマスクを用いてパターニングして、不純物注入を阻止する絶縁性ハードマスクを形成する。その後、該絶縁性ハードマスクを用いて、選択的な不純物の注入を行う。
【０１１５】
この場合は、不純物注入阻止層からフォトダイオード部（光電変換部）へのヨウ素の侵入を回避することができ、フォトダイオード部（光電変換部）へのヨウ素の侵入による白傷や暗電流の発生を防止して、固体撮像装置の製造歩留まりの向上を図ることができる。
【０１１６】
また、上記実施形態１では、固体撮像装置としてＣＣＤ型イメージセンサを例に挙げて説明したが、本発明の固体撮像装置の製造方法は、ＣＭＯＳ型イメージセンサにも適用可能である。
（実施形態２）
なお、上記実施形態では、特に説明しなかったが、上記実施形態の固体撮像装置の製造方法により得られた固体撮像装置を撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置などの画像入力デバイスを有した電子情報機器について説明する。本発明の電子情報機器は、本発明の上記実施形態の固体撮像装置の製造方法により得られた固体撮像装置を撮像部に用いて得た高品位な画像データを記録用に所定の信号処理した後にデータ記録する記録メディアなどのメモリ部と、この画像データを表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示する液晶表示装置などの表示手段と、この画像データを通信用に所定の信号処理をした後に通信処理する送受信装置などの通信手段と、この画像データを印刷（印字）して出力（プリントアウト）する画像出力手段とのうちの少なくともいずれかを有している。
【０１１７】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、固体撮像装置の製造方法の分野において、不純物の注入マスクとして用いる化学増幅型レジスト膜から、その光酸発生剤の構成元素が基板に形成されたフォトダイオード部（光電変換部）へ注入されるのを抑えることができ、これによりフォトダイオード部（光電変換部）での結晶欠陥による白傷や暗電流の発生を低減して固体撮像装置の歩留まりの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施形態１による固体撮像装置の製造方法を説明する図であり、半導体基板の表面領域に垂直ＣＣＤ部を構成する不純物拡散領域を形成する処理を工程順（図１（ａ）〜図１（ｃ））に示している。
【図２】上記実施形態１による固体撮像装置の製造方法を説明する図であり、半導体基板の表面領域に垂直ＣＣＤ部を構成する転送電極を形成する処理を工程順（図２（ａ）〜図２（ｃ））に示している。
【図３】上記実施形態１による固体撮像装置の製造方法を説明する図であり、半導体基板の表面領域にフォトダイオードを構成する不純物拡散領域を形成する処理（図３（ａ）及び図３（ｂ））、並びに、平坦化膜の形成処理（図３（ｃ））を示している。
【図４】図４は、本実施形態１の固体撮像装置の製造方法の効果を説明する図であり、基準レジストに対するヨウドニウム塩の含有比率をパラメータとして、ウエハに含まれる複数の固体撮像素子チップ（固体撮像装置）をその白傷の少ないものから順に並べたときの白傷個数の分布を示している。
【図５】図５は、本実施形態１の固体撮像装置の製造方法の効果を説明する図であり、フォトレジスト内に配合されたヨウドニウム塩としてのオニウム塩の含有比率と白傷欠陥の数との相関をグラフで示している。
【図６】図６は、本実施形態１の固体撮像装置の製造方法の効果を説明する図であり、フォトレジスト内に配合されたヨウドニウム塩としてのオニウム塩の含有比率と白傷欠陥の数との相関をグラフで示している。
【図７】図７は、本実施形態１の固体撮像装置の製造方法の効果を説明する図であり、フォトレジスト内に配合されたヨウドニウム塩としてのオニウム塩の含有比率と白傷欠陥の数との相関をグラフで示している。
【図８】図８は、従来のＣＣＤイメージセンサを説明する図であり、図８（ａ）は、このＣＣＤイメージセンサの構成を概略的に示し、図８（ｂ）は、ＣＣＤイメージセンサのフォトダイオードおよび垂直ＣＣＤ部を構成するイオン注入領域のレイアウトを示す平面図である。
【図９】図９は、従来のＣＣＤイメージセンサを説明する断面図であり、図９（ｂ）におけるＶ−Ｖ線部分の断面構造を示している。
【図１０】図１０は、代表的な光酸発生剤であるオニウム塩として、ヨウドニウム塩Ｏ１（図１０（ａ））、及びスルホニウム塩Ｏ２（図１０（ｂ））を示す図である。
【図１１】図１１は、代表的な光酸発生剤として、ハロゲン化合物Ｈ１（図１１（ａ））及びハロゲン化合物Ｈ２（図１１（ｂ））を示す図である。
【図１２】図１２は、代表的な光酸発生剤の具体例として、スルホン酸エステルＳ１〜Ｓ１０（図１２（ａ）〜図１２（ｊ））を示す図である。
【図１３】フォトレジスト内に配合されたヨウドニウム塩としてのオニウム塩の含有比率と白傷欠陥の数との相関をグラフで示す図である。
【図１４】上記白傷の発生するメカニズムを説明する模式図である。
【符号の説明】
【０１２０】
３０ａ  フォトダイオード
３０ｂ  垂直ＣＣＤ
３０ｃ  水平ＣＣＤ
３０ｄ  出力部
３１  Ｎ型シリコン基板
３２  Ｐ型半導体ウエル領域
３３  Ｎ型不純物拡散領域
３４  高濃度Ｐ型不純物拡散領域
３５  Ｐ型半導体領域
３６  Ｐ型半導体活性領域
３７  Ｎ型半導体活性領域
３８  Ｐ型不純物拡散領域
３９  ＳｉＯ２膜
４０  Ｓｉ３Ｎ４膜
４１  電荷転送電極
４２  層間絶縁膜
４３  遮光膜
４４  層間絶縁膜
４５  ＢＰＳＧ膜
５０  ＣＣＤ型撮像固体装置
Ｒ１〜Ｒ４  レジスト膜
Ｒ１ａ〜Ｒ４ａ  レジスト開口
【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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