(57)【要約】【課題】転送電極間の層間膜を薄膜化して転送効率を向上させ、かつ転送電極と転送電極下に作り込むポテンシャルとのマスク合わせずれをなくして、転送効率不良を低減させる。【解決手段】シリコン基板１に第一の酸化膜２を形成する工程と、注入阻止材１１の成膜工程と、この注入阻止材１１に沿って第二の酸化膜１２のサイドウォール１３を形成する工程と、その後に不純物領域５を形成するイオン４を注入する工程と、サイドウォール１３と下地の第一の酸化膜２とに対して選択的に注入阻止材１１を除去する工程と、電極材料９を成膜して平坦化する工程にて、固体撮像装置の製造を行う。【選択図】図１
2009200293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に第一の酸化膜を形成する工程と、
前記第一の酸化膜上に注入阻止材を形成する工程と、
前記注入阻止材にレジストパターンを形成して、前記注入阻止材をパターニングする工程と、
前記第一の酸化膜の上面と前記注入阻止材の側面および上面とに第二の酸化膜を形成する工程と、
前記注入阻止材の少なくとも側面には第二の酸化膜がサイドウォールとして残るように第二の酸化膜を除去する工程と、
前記注入阻止材および前記サイドウォールをマスクとして、前記基板に不純物を注入する工程と、
前記注入阻止材を除去する工程と、
前記基板上に電極材料を形成する工程と、
前記電極材料を除去してサイドウォールを露出させる工程とを含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項２】
前記第二の酸化膜が、ＴＥＯＳ（tetra ethyl ortho silicate）膜またはＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜であ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。
【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するものであり、特に、ゲート間層間膜の膜厚を薄膜化して、転送効率不良を対策する単層ゲート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】
近年、固体撮像装置の微細化が進み、熱バジェットを低減することにより拡散層の広がりを抑制して微細化する方法として、２層のポリシリコンで形成されていた転送ゲートを単層化する方法がある。
【０００３】
以下、従来の技術の形態を、図面を参照しながら説明する。
【０００４】
図２（ａ）〜（ｈ）は従来の固体撮像装置の水平ＣＣＤ（電荷結像素子）の製造方法の工程を示す断面図である。
【０００５】
図２（ａ）に示すように、シリコン基板１の上にゲート絶縁膜となる酸化膜２を形成した後、マスク合わせ工程により第一のレジスト３をパターニングする。
【０００６】
次に、図２（ｂ）に示すように、第一のレジスト３をマスクとしてシリコン基板１にイオン４を注入し、その後、図２（ｃ）に示すように、第一のレジスト３を除去して、シリコン基板１に不純物領域５を形成する。
【０００７】
次に、図２（ｄ）に示すように、酸化膜２の上に酸化膜６を形成し、マスク合わせ工程により第二のレジスト７をパターニングする。
【０００８】
次に、図２（ｅ）に示すように、第二のレジスト７をマスクとして異方性のエッチングにより酸化膜６をエッチングし、その後、図２（ｆ）に示すように、第二のレジスト７を除去して、パターニングした酸化膜８を形成する。
【０００９】
次に、図２（ｇ）に示すように、電極材料９を成膜した後、図２（ｈ）に示すように、平坦化して転送電極１０を形成する。不純物領域５により転送電極１０の下にポテンシャルを作り込むことにより２相駆動することができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２４３１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の技術では、転送電極間の層間膜は、リソグラフィの加工限界で決まる寸法より細く形成することができないので、転送電極間距離が広いことによりポテンシャルディップが発生し、転送効率不良に至るという課題があった。
【００１１】
また、転送電極のエッジは転送電極間の層間膜を形成するマスク合わせで決定し、転送電極下に作り込むポテンシャルのエッジは、転送電極間の層間膜を形成するマスク合わせとは別のマスク合わせで決定するので、転送電極と、転送電極下に作り込むポテンシャルの間にはマスク合わせずれが発生し、そのために発生するポテンシャルディップにより転送効率不良に至るという課題があった。
【００１２】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、転送電極間の層間膜を薄膜化して転送効率を向上させるとともに、転送電極と転送電極下に作り込むポテンシャルとのマスク合わせずれをなくして転送効率不良を低減させるようにした固体撮像装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、基板表面に第一の酸化膜を形成する工程と、前記第一の酸化膜上に注入阻止材を形成する工程と、前記注入阻止材にレジストパターンを形成して、前記注入阻止材をパターニングする工程と、前記第一の酸化膜の上面と前記注入阻止材の側面および上面とに第二の酸化膜を形成する工程と、前記注入阻止材の少なくとも側面には第二の酸化膜がサイドウォールとして残るように第二の酸化膜を除去する工程と、前記注入阻止材および前記サイドウォールをマスクとして、前記基板に不純物を注入する工程と、前記注入阻止材を除去する工程と、前記基板上に電極材料を形成する工程と、前記電極材料を除去してサイドウォールを露出させる工程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記第２の酸化膜が、ＴＥＯＳ（tetra ethyl ortho silicate）膜またはＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、サイドウォールにより転送電極となる電極材料間の層間膜を形成することにより、転送電極間の層間耐圧を確保できる範囲で転送電極間距離を任意に小さくできるため、転送電極間の層間膜を薄膜化でき、しかも、サイドウォールと注入阻止材に対して自己整合的に転送電極の下の不純物領域を形成するので、転送電極と不純物領域との間にマスク合わせずれが生ぜず、よって、固体撮像装置の転送効率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】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１（ａ）〜（ｈ）は本発明の固体撮像装置の製造方法の工程を示す断面図である。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、シリコン基板１の上にゲート絶縁膜となる第一の酸化膜２を成膜した後、注入阻止材１１を成膜する。注入阻止材１１には、下地となる第一の酸化膜２と選択的にエッチングすることができる材料、例えばポリシリコンを用いる。
【００１９】
その後、図１（ｂ）に示すように、マスク合わせ工程によりレジスト３をパターニングして、下地の第一の酸化膜２と選択性があり、かつ異方性のあるドライエッチにより、レジスト３をマスクとして注入阻止材１１をドライエッチする。
【００２０】
その後、図１（ｃ）に示すように、レジスト３を除去して、ＣＶＤ（化学気相蒸着）により第二の酸化膜１２を堆積した後、図１（ｄ）に示すように、異方性のあるドライエッチ条件でエッチングして注入阻止材１１に沿ってサイドウォール１３を形成する。
【００２１】
第二の酸化膜１２としては、例えばＴＥＯＳ（tetra ethyl ortho silicate）膜またはＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜を用いることができる。
【００２２】
その後、図１（ｅ）に示すように、注入阻止材１１とサイドウォール１３とをマスクとしてシリコン基板１にイオン４を注入して、シリコン基板１に不純物領域５を形成する。
【００２３】
なお、注入阻止材１１の厚さは、注入阻止材１１とサイドウォール１３のイオン４に対する注入素子能が十分な厚さに設定しておく。
【００２４】
次に、図１（ｆ）に示すように、酸化膜であるサイドウォール１３と下地である第一の酸化膜２に対して選択性のある方法で、注入阻止材１１をエッチングする。
【００２５】
注入阻止材１１としてポリシリコンを用いた場合は、エッチングの方法として、例えばリン酸ボイルを行う。
【００２６】
その後、図１（ｇ）に示すように、電極材料９を成膜した後、図１（ｈ）に示すように、平坦化して転送電極１０を形成する。
【００２７】
サイドウォール１３は、上述したように、転送電極１０の電極間の絶縁膜としても用いるので、サイドウォール１３の厚さは、図１（ｈ）に示すように、平坦化後に転送電極１０の電極間距離が最も短くなる個所、すなわち、サイドウォール１３の最上端の厚さが層間耐圧以上を確保できるようにしておく。
【００２８】
また、電極材料９を成膜するときには、サイドウォール１３の間を埋め込むことになるが、サイドウォール１３は上端ほど幅が細くなるので、電極材料９を埋め込みやすい利点がある。
【００２９】
前記実施形態の方法によれば、マスク合わせではなくサイドウォール１３により転送電極１０の間の層間膜を形成するので、転送電極間の層間耐圧を確保できる範囲で転送電極間距離を任意に小さくすることができ、転送電極間距離が広いことによるポテンシャルディップの発生を抑制でき、転送効率不良が発生しない。
【００３０】
また、従来では、転送電極１０と不純物領域５とを、別々のマスク合わせにより形成するため、両者の間に０．０５ミクロンから０．１ミクロン程度のマスク合わせずれが必ず発生するのに対して、本実施形態では、サイドウォール１３と注入阻止材１１に対して自己整合的に転送電極１０の下に不純物領域５を形成し、サイドウォール１３を転送電極１０の間の層間膜とするので、転送電極１０と不純物領域５との間にマスク合わせずれが発生せず、転送電極１０と該転送電極１０との下に作り込むポテンシャルの間のマスク合わせずれに起因する転送効率不良が発生しないという効果もある。
【００３１】
なお、本発明は、単層ゲートの水平ＣＣＤ固体撮像装置の製造工程において、特に有効であるが、水平ＣＣＤに限らず垂直ＣＣＤに対しても当然有効である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、単層ゲートの固体撮像装置のゲート間層間膜の膜厚を薄膜化し、転送効率不良に対応する方法として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の製造方法の実施形態における工程を示す断面図
【図２】従来の固体撮像装置の製造方法における工程を示す断面図
【符号の説明】
【００３４】
１  シリコン基板
２  酸化膜
３  レジスト
４  イオン
５  不純物領域
９  電極材料
１０  転送電極
１１  注入阻止材
１２  酸化膜
１３  サイドウォール
【図１】
2009200293.tif 000003
【図２】
2009200293.tif 000004