(57)【要約】【課題】画素特性が良好で、製造が容易な構造を有する半導体装置の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】少なくとも絶縁膜上に形成された金属膜をエッチングして金属配線を得る工程と、前記金属配線をマスクとして前記絶縁膜の１部をエッチングする工程とを含み、前記絶縁膜の１部のエッチングが、高周波電力の供給下及び真空下での塩素ガスと塩素化合物ガスとを含む処理用ガスに由来するプラズマによるエッチングであり、前記塩素ガスと塩素化合物ガスとが、２〜５倍の塩素化合物ガスの流量に対する塩素ガスの流量の比率で用いられることを特徴とする半導体装置の製造方法により上記課題を解決する。【選択図】図３
2009188038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも絶縁膜上に形成された金属膜をエッチングして金属配線を得る工程と、前記金属配線をマスクとして前記絶縁膜の１部をエッチングする工程とを含み、
前記絶縁膜の１部のエッチングが、高周波電力の供給下及び真空下での塩素ガスと塩素化合物ガスとを含む処理用ガスに由来するプラズマによるエッチングであり、
前記塩素ガスと塩素化合物ガスとが、２〜５倍の塩素化合物ガスの流量に対する塩素ガスの流量の比率で用いられることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記塩素化合物ガスが、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＣＣｌ4のいずれか１種を含む請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記１部がエッチングされた絶縁膜が、前記金属配線下の未エッチング面、前記金属配線下以外のエッチング面及び前記未エッチング面とエッチング面とを接続する側面とを備え、前記側面が、前記エッチング面に対して、８５〜８８°のテーパー角を有する請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記金属膜のエッチングが、高周波電力の供給下及び真空下での塩素ガスと塩素化合物ガスと水素原子を１個以上含むガスとを含む処理用ガスに由来するプラズマによるエッチングである請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記水素原子を１つ以上含むガスが、ＣＨＦ3、ＣＨ2Ｆ2、ＣＨ3Ｆ、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ4のいずれか１種を含む請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁膜がシリコン酸化膜であり、金属配線がアルミニウムを含む膜である請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
半導体基板上に形成された固体撮像素子と、固体撮像素子を覆うように前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成された金属配線とを少なくとも備え、
前記絶縁膜が、前記金属配線下以外のエッチング面及び前記未エッチング面とエッチング面とを接続する側面とを備え、前記側面が、前記エッチング面に対して、８５〜８８°のテーパー角を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
前記固体撮像素子が、８．９〜９.０ｄＢのＳ／Ｎ比を有する請求項７に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、固体撮像素子の感度向上等に有効な半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子等の半導体装置は、素子を構成する各画素の微細化により、高画素化、小型化が進展している。よって、１つの画素サイズは小さくなることで、被処理体表面に形成された、受光部であるフォトダイオードに入る光量は必然と小さくなり、感度、集光率等の画素特性が低下するという問題がある。
【０００３】
この画素特性の低下を改善する手法として、固体撮像素子の上に形成された、電気信号を伝達する役割を果たす金属配線や、固体撮像素子や他の金属配線間を絶縁するための絶縁膜を薄膜化する手法がある。しかし、金属配線を薄膜化すると、配線抵抗が上昇するという問題がある。また、絶縁膜の薄膜化は、絶縁機能を低下させると共に、配線間の電気容量を上昇させるため、固体撮像素子の動作速度の低下と消費電力の上昇の要因となる。
【０００４】
また、他の画素特性の低下を改善する手法として、金属配線の幅を狭くする手法がある。しかし、金属配線の幅を狭くすると、配線抵抗が上昇すると共に、フォトマスク形成のためのマスクパターン形成及びエッチング加工が非常に困難となってしまう。
【０００５】
そこで、金属配線形成用の金属膜とその下部の絶縁膜を可能な限り垂直加工することで金属配線を形成すれば、導光路である金属配線内における光の散乱を抑制でき、その結果、画素特性（特に、集光率）を向上できる。しかし、特開昭６３−６９９８８号公報（特許文献１）に示されている通り、従来のプラズマを用いたアルミニウムを主成分とした金属配線のエッチング加工において、金属配線下の絶縁膜を垂直加工しようとすると、金属配線を構成するアルミニウムのサイドエッチが発生しやすい。サイドエッチを防ぐには、使用している塩素ガス流量を少なくすることが望ましいが、塩素ガスを少なくすると、絶縁膜の垂直加工性が失われる。
【０００６】
また、プラズマでエッチング加工しようとすると、特開２００５−７２２６０号公報（特許文献２）に示されているとおり、プラズマにより発生した紫外線が、金属配線及び絶縁膜下部に形成された、固体撮像素子中のシリコン−ＳｉＯ2膜に照射される。照射された紫外線は、界面準位を発生させ、その結果、画素特性（特に、感度）が低下する。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−６９９８８号公報
【特許文献２】特開２００５−７２２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
画素特性が良好で、製造が容易な構造を有する半導体装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かくして本発明によれば、少なくとも絶縁膜上に形成された金属膜をエッチングして金属配線を得る工程と、前記金属配線をマスクとして前記絶縁膜の１部をエッチングする工程とを含み、
前記絶縁膜の１部のエッチングが、高周波電力の供給下及び真空下での塩素ガスと塩素化合物ガスとを含む処理用ガスに由来するプラズマによるエッチングであり、
前記塩素ガスと塩素化合物ガスとが、２〜５倍の塩素化合物ガスの流量に対する塩素ガスの流量の比率で用いられることを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００１０】
更に、本発明によれば、半導体基板上に形成された固体撮像素子と、固体撮像素子を覆うように前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成された金属配線とを少なくとも備え、
前記絶縁膜が、前記金属配線下以外のエッチング面及び前記未エッチング面とエッチング面とを接続する側面とを備え、前記側面が、前記エッチング面に対して、８５〜８８°のテーパー角を有することを特徴とする半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、塩素ガスと塩素化合物ガスの流量比率を制御することで、金属配線下の絶縁膜の加工形状を垂直に近づけることができる。その結果、金属配線での光の散乱を抑制でき、高画素特性の半導体装置及びその製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明の範囲は以下の実施の形態に限定されるものではない。
（実施の形態１）
実施の形態１を、図１〜４を用いて説明する。
図１はエッチング装置の構成図であり、図２は被処理体の詳細断面図である。処理は、以下のように行われる。
【００１３】
まず、真空容器１０１内に、原料ガス保持部１１０〜１１２から、バルブ１０７〜１０９及びガス流量制御手段１０４〜１０６を介して二種類以上のプラズマ処理用ガスを供給する。次いで、真空容器１０１内に設置された電極１０２に交流電力を供給することでプラズマを発生させる。交流電力の供給は、交流電源１１５及び／又は１１７から行われる。交流電力は、交流電源１１５側からは、整合器１１６を介して供給され、交流電源１１７側からは、整合器１１８及びループアンテナ１１９を介して供給される。
【００１４】
電極１０２上に、被処理体１０３が載置される。被処理体１０３は、図２に示すように、少なくとも１種類以上の絶縁膜２０４上に少なくとも１種類以上の金属膜と所望のマスクパターン２０９が表面に形成されている。本発明では、絶縁膜２０４のエッチング加工時に、塩素ガス流量と塩素化合物ガス流量との比が、２〜５倍とされる。
【００１５】
真空容器１０１はアルミニウム（Ａｌ）製である。真空容器１０１内表面は、金属汚染や、プラズマによる消耗が少ない材料で保護されていることが望ましい。例えば、アルマイト処理によりアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）で保護してもよい。また、真空容器１０１内表面は、イットリア（Ｙ2Ｏ3）、石英（ＳｉＯ2）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）あるいは炭化珪素（ＳｉＣ）などのセラミック材料や、Ｓｉで保護されていてもよい。
【００１６】
電極１０２は、導電性の高い金属と絶縁膜の組み合わせを使用することが好ましい。例えば、アルミニウムで形成された母材料にポリイミド膜を貼り付けたものが挙げられる。また、銅で形成された母材料にＡｌ2Ｏ3を溶射したものを用いてもよい。
被処理体１０３には、例えば主にシリコン（Ｓｉ）を主成分としたものを使用できる。
【００１７】
１０４〜１０６はそれぞれガス流量制御手段であり、図１では３種類のガスを真空容器１０１内に独立に流量を制御して導入可能な構成を採用している。使用したいガス数によってはガス流量制御手段を増減しても構わない。ガス流量制御手段としては、ガスの流量が制御可能であれば特に限定されない。例えば、堀場エステック社ＳＥＣ−Ｚ５００マスフローコントローラを使用できる。これ以外に、浮き子式流量計を用いても構わない。１０７〜１０９はバルブであり、各々のガスを使用しない場合にガス流路を閉じるためのものである。１１０、１１１及び１１２は原料ガス保持部であり、図１ではそれぞれ塩素ガス（Ｃｌ2）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）及び三フッ化メタン（ＣＨＦ3）が保持されている。本発明では、少なくとも塩素ガスと塩素化合物ガスが含まれていればよい。場合により、アルゴンガス（Ａｒ）やヘリウム（Ｈｅ）ガスを添加して原料ガスを希釈してもよい。
【００１８】
１１３は真空排気手段であり、その具体的構成は特に限定されない。図１では、ターボ分子ポンプとドライポンプを直列に接続したものを用いている。１１４はガス圧力制御手段であり、ガス流量制御手段１０４〜１０６で真空容器１０１内に導入されたガスを、真空排気手段１１３の有効排気速度を制御することで、真空容器１０１内を所望の圧力に制御している。
【００１９】
１１５は１３．５６ＭＨｚの周波数の交流電力を出力することができ、出力インピーダンス５０Ωの交流電源を用いている。１３．５６ＭＨｚの交流電源以外に、３８０ｋＨｚや２７．１２ＭＨｚ等の周波数の交流電源を用いてもよい。１１６は整合器であり、例えば、真空容器１０１内部の入力インピーダンスを、交流電源１１５の出力インピーダンスへ変換が可能であるものを使用できる。図１では、整合器１１６として、真空容器１０１内部の入力インピーダンスを、交流電源１１５の出力インピーダンス５０Ωへ変換が可能であるものを使用した。
【００２０】
１１７は２ＭＨｚの周波数の交流電力を出力することができ、出力インピーダンス５０Ωの交流電源を用いている。交流電源１１７の周波数は、交流電源１１５の周波数と異なることが望ましい。２ＭＨｚの交流電源以外に、１３．５６ＭＨｚや２７．１２ＭＨｚ等の周波数の交流電源を用いてもよい。１１８は整合器であり、１１９はループアンテナであり、１２０は例えばＡｌ2Ｏ3製の誘電体板である。整合器１１８は、例えば、ループアンテナ１１９の入力インピーダンスを、交流電源１１７の出力インピーダンスへの転換が可能であるものを使用できる。図１では、整合器１１８として、ループアンテナ１１９の入力インピーダンスを、交流電源１１７の出力インピーダンス５０Ωへ変換可能であるものを使用した。ループアンテナ１１９は誘電体板１２０を通して真空容器１０１内部に電磁波を放射し、真空容器１０１内部に誘導結合プラズマを励起するためのものである。図１にはループアンテナを用いた誘導結合型プラズマエッチング装置が示されているが、容量結合型プラズマエッチング装置、マグネトロンプラズマエッチング装置、マイクロ波プラズマエッチング装置あるいは電子サイクロトロン共鳴プラズマエッチング装置等を用いても構わない。
被処理体１０３の詳細断面図を図２に示す。この被処理体１０３は一例であり、種々の変形が可能である。
【００２１】
２０１はシリコンウェハであり、その大きさは特に限定されない。図２では直径２００ｍｍ、厚さ０．６２５ｍｍのウェハを用いている。２０２はシリコンウェハ表面に形成された固体撮像素子部である。図２ではＣＭＯＳ型固体撮像素子が形成されているが、ＣＣＤ型やその他の固体撮像素子でもよい。２０３は固体撮像素子部２０２の感光部であり、表面からの光を電気信号に変換する部位である。図２では、感光部２０３にはフォトダイオードが形成されているが、これに限定されない。２０４は絶縁膜であり、２０５〜２０７は金属膜である。２０４は金属膜２０５〜２０７と固体撮像素子を電気的に絶縁するためのものである。図２では、絶縁膜２０４は、化学気相反応堆積（ＣＶＤ）法により形成される、ホウ素（Ｂ）とリン（Ｐ）を添加した二酸化珪素（ＳｉＯ2）膜を用いた。絶縁膜２０４の形成方法としては、プラズマ反応を用いた化学気相反応堆積（ＰＥ−ＣＶＤ）法でもよい。また、ＢとＰを添加しないＳｉＯ2膜や、ＢあるいはＰのいずれか一方を含んだＳｉＯ2膜でもよい。
【００２２】
図２では、２０５及び２０７は窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分とした金属膜である。金属膜２０５及び２０７は、ＴｉＮ単体でもよいが、チタン（Ｔｉ）の上にＴｉＮを形成した積層構造や、タンタル（Ｔａ）などの材料でもよい。図１では、２０６はアルミニウム（Ａｌ）を主成分とし、Ｃｕ（０．５％）を添加した合金を物理気相体積（ＰＶＤ）法で形成したものを金属膜として使用している。ＴｉＮ以外の材料として、Ａｌ／ＳｉやＡｌ／Ｓｉ／Ｃｕの合金を用いてもよい。金属膜２０５〜２０７は、固体撮像素子部２０２の光電変換信号及び制御信号を接続部２０８を介して伝える機能を有する。接続部は、例えば、タングステン（Ｗ）を主成分とする金属材料からなる。
【００２３】
２０９は金属膜２０５〜２０７を所望の配線にエッチング加工するためのマスクパターンとしてのフォトレジスト膜であり、レジスト膜塗布、露光及び現像処理により形成できる。図１ではフォトレジスト膜を用いたが、フォトレジスト膜に代えて、ＳｉＯ2膜を使用してもよい。
【００２４】
図２は、固体撮像素子部２０２の１層目の金属膜をエッチングする例であるが、２層目以降の金属膜をエッチングする場合も同様であることはいうまでもない。
金属膜２０５〜２０７を図１の装置にてエッチング加工する第一段階として、金属膜２０６〜２０７までをプラズマ条件Ａでエッチング加工し、第二段階として、金属膜２０６をプラズマ条件Ｂでエッチング加工し、第三段階として、絶縁膜２０４をプラズマ条件Ｃでオーバーエッチングすることで、第一及び第二段階でエッチング形成した金属配線間のショートを防止できる。プラズマ条件Ａ〜Ｃの一例を下記する。
【００２５】
プラズマ条件Ａを次のように設定する。Ｃｌ2、ＢＣｌ3及びＣＨＦ3の混合ガスの流量を、ガス流量制御手段１０４〜１０６により、それぞれ６０ｓｃｃｍ（立方センチメートル毎分），３５ｓｃｃｍ，１０ｓｃｃｍに設定する。混合ガスを真空容器１０１内に導入し、真空排気手段１１３及びガス圧力制御手段１１４を用いて、真空容器１０１の内圧を１０ｍＴｏｒｒに設定する。交流電源１１５と１１８はそれぞれ８００Ｗと１１５Ｗに設定する。
【００２６】
プラズマ条件Ｂを次のように設定する。Ｃｌ2及びＢＣｌ3の混合ガスの流量を、ガス流量制御手段１０４〜１０５により、それぞれ６０ｓｃｃｍ，３５ｓｃｃｍに設定する。ＣＨＦ3ガスはバルブ１０９を閉とし、使用しない。混合ガスを真空容器１０１内に導入し、真空排気手段１１３及びガス圧力制御手段１１４を用いて、真空容器１０１の内圧を１０ｍＴｏｒｒに設定する。交流電源１１５と１１８はそれぞれ８００Ｗと１５０Ｗに設定する。
【００２７】
プラズマ条件Ｃを次のように設定する。Ｃｌ2及びＢＣｌ3の混合ガスの流量を、ガス流量制御手段１０４〜１０５により、それぞれＣｌ2＝３０ｓｃｃｍ，４０ｓｃｃｍ，５０ｓｃｃｍ、ＢＣｌ3＝１０ｓｃｃｍ，２０ｓｃｃｍ，３０ｓｃｃｍから選択することで、合計９通りに設定する。ＣＨＦ3ガスはバルブ１０９を閉とし、使用しない。混合ガスを真空容器１０１内に導入し、真空排気手段１１３及びガス圧力制御手段１１４を用いて、真空容器１０１の内圧を１０ｍＴｏｒｒに設定する。交流電源１１５と１１８はそれぞれ８００Ｗと１００Ｗに設定する。
【００２８】
図３は図２の被処理体のエッチング処理後の詳細断面図の一例である。３０１は絶縁膜であり、３０２〜３０４は金属膜である。エッチング処理により、所望の配線パターンに加工されている。マスクパターンであるフォトレジスト膜は、アッシング処理により除去されている。３０１は金属配線膜３０３〜３０４と下層の固体撮像素子を電気的に絶縁するためのものである。金属配線間の電気的絶縁は、プラズマ条件Ｃにおいて十分なオーバーエッチングを行うことで確保されている。３０５は絶縁膜３０１のエッチング角度である。その他の構成物は、図２と同様である。
【００２９】
図４は、エッチング角度のプラズマ条件ＣにおけるＣｌ2／ＢＣｌ3の混合ガスの流量依存性の一例を示している。図４から、Ｃｌ2流量、ＢＣｌ3流量ともに、増加するとオーバーエッチ角度が増加する傾向がある。また、図５は、エッチング角度のＣｌ2／ＢＣｌ3の流量比の依存性の一例を示している。図５から、Ｃｌ2／ＢＣｌ3の流量比が大きくなるとオーバーエッチ角度が増加する傾向がある。
【００３０】
図６は、固体撮像素子の信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）の、プラズマ条件ＣにおけるＣｌ2／ＢＣｌ3の混合ガスの流量依存性の一例を示している。図６から、Ｃｌ2流量、ＢＣｌ3流量ともに、増加するとＳ／Ｎ比が増加する傾向がある。
【００３１】
図７は、図６の結果に基づいて、Ｃｌ2／ＢＣｌ3の流量比とＳ／Ｎ比の関係の一例を示している。図７から、Ｃｌ2／ＢＣｌ3の流量比とＳ／Ｎ比とは相関があることが分かる。Ｃｌ2／ＢＣｌ3の流量比が２未満ではＳ／Ｎ比が低下している。つまり、Ｃｌ2／ＢＣｌ3の流量比を２〜５とすることで、固体撮像素子の感度を向上できる金属配線エッチング加工が可能となることが明らかとなった。
【００３２】
（実施の形態２）
実施の形態２を、図８を用いて説明する。
実施の形態２では、原料ガス保持部８０１、８０２及び８０３として、それぞれＣｌ2ガス、四塩化炭素素（ＣＣｌ4）及び三フッ化メタン（ＣＨＦ3）を用いている。その他は実施の形態１と同様であるため記載は省略する。
Ｃｌ2ガスと塩素化合物ガスであるＣＣｌ4ガスやＳｉＣｌ4ガスを用いた場合においても、Ｃｌ2流量／塩素化合物ガス流量比を２〜５とすることで実施の形態１と同様の結果が得られる。
【００３３】
（実施の形態３）
実施の形態３を、図９を用いて説明する。
実施の形態３では、原料ガス保持部９０１、９０２及び９０３として、それぞれＣｌ2ガス、ＢＣｌ3ガス及びＨｅで希釈した２％のメタン（ＣＨ4）ガスを用いている。その他は実施の形態１と同様であるため記載は省略する。
Ｃｌ2ガスと塩素化合物ガスに水素分子含むガスであるＣＨ4ガスを添加した場合においても、Ｃｌ2流量／塩素化合物ガス流量比を２〜５とすることで実施の形態１と同様の結果が得られる。
また、水素を含むガスを添加することは、固体撮像素子に照射されたプラズマからの紫外線で脱離したＳｉＯ2−Ｓｉ界面の水素終端を補填する効果も期待できるため、望ましい。
【００３４】
（実施の形態４）
実施の形態４を、図１０を用いて説明する。
実施の形態４では、原料ガス保持部１００１、１００２及び１００３として、それぞれＣｌ2ガス、ＢＣｌ3ガス及びＨｅで希釈した２％のエチレン（Ｃ2Ｈ4）ガスを用いている。その他は実施の形態３と同様であるため記載は省略する。
Ｃｌ2ガスと塩素化合物ガスに水素分子含むガスであるＣ2Ｈ4ガスを添加した場合においても、Ｃｌ2流量／塩素化合物ガス流量比を２〜５とすることで実施の形態３と同様の結果が得られる。
【００３５】
（実施の形態５）
実施の形態５を、図１１を用いて説明する。図１１は、図３の装置を積層した構成を有している。なお、エッチング条件は実施の形態１と同様である。
図１１には、半導体基板１１０１の表面に固体撮像素子１１０２が形成され、固体撮像素子１１０２上に少なくとも１層以上の絶縁膜１１０４と１層以上の金属膜１１０５が形成された半導体装置が示されている。半導体基板１１０１の表面に対する、金属膜１１０５下の絶縁膜１１０４のエッチング角度１１０６は、８５〜８８°であることが好ましい。
【００３６】
図１１の半導体基板１１０１はシリコンウェハであり、ここでは直径２００ｍｍ、厚さ０．６２５ｍｍのものを用いている。この直径及び厚さに限定されるわけではなく、直径３００ｍｍ或いは厚さ０．７２５ｍｍのものを用いてもよい。１１０２はシリコンウェハ表面に形成された固体撮像素子部である。この実施の形態ではＣＭＯＳ型固体撮像素子が形成されているが、ＣＣＤ型やその他の固体撮像素子でもよい。
１１０３は固体撮像素子部１１０２の感光部であり、表面からの光を電気信号に変換する部位である。この実施の形態では、フォトダイオードが形成されている。
【００３７】
１１０４は絶縁膜であり、１１０５は金属膜である。絶縁膜１１０４は、金属膜１１０５間及び金属膜１１０５と固体撮像素子１１０２とを電気的に絶縁する。この実施の形態では、絶縁膜１１０４は、プラズマ反応を用いた化学気相反応堆積（ＰＥ−ＣＶＤ）法により、二酸化珪素（ＳｉＯ2）から形成されている。絶縁膜は、光が透過可能であり、電気絶縁が可能であることが好ましい。例えば、上記以外に、Ｆを添加したＳｉＯ2膜や、炭素を主材料とした有機膜等が挙げられる。また、成膜方法は、高密度プラズマ（ＨＤＰ）方法や、プラズマ反応を用いた化学気相反応堆積法であってもよい。
【００３８】
金属膜１１０５は、固体撮像素子１１０２の光電変換信号及び制御信号を伝える機能を有する配線材料となるものであればよい。この実施の形態では、金属膜１１０５を、窒化チタン（ＴｉＮ）／アルミニウム（Ａｌ）／窒化チタン（ＴｉＮ）／チタン（Ｔｉ）の積層膜とした。また、この実施の形態では、３層配線構造としたが、固体撮像素子１１０２の画素数や機能に応じて増減しても問題ない。
【００３９】
１１０６は半導体基板１１０１の表面に対する、金属膜１１０５下の絶縁膜１１０４のエッチング角度を示している。この角度は、金属膜１１０５をエッチング加工するときに形成されたオーバーエッチ部により形成される角度を意味している。
【００４０】
実施の形態５では、半導体基板１１０１に対して断面構造を得るために劈開する。この後、５％のフッ化水素酸溶液に１０秒浸漬し、劈開面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察する。エッチング角度１１０４は、この観察の結果により測定できる。
【００４１】
１１０７は保護膜であり、実施の形態５では、ＰＥ−ＣＶＤ法で形成した窒化珪素（ＳｉＮ）膜を使用している。１１０８はカラーフィルタであり、赤、緑及び青色の光を選択的に透過させる機能を有する。１１０９は平坦化膜であり、カラーフィルタ１１０８の段差を平坦にする機能を有する。１１１０はオンチップレンズであり、外部の光を感光部１１０３に集光する機能を有する。カラーフィルタ１１０８、平坦化膜１１０９及びオンチップレンズ１１１０は、例えば、有機物からなる。
【００４２】
図１２は、この実施の形態の半導体装置のエッチング角度１１０６とＳ／Ｎ比の関係を図示したものである。
オーバーエッチ部１１０６角度とＳ／Ｎ比の相関が高いことがわかる。例えば、８５°未満にオーバーエッチ部１１０６を加工した場合、Ｓ／Ｎ比の劣化現象が見られる。８５〜８８°としておけば、Ｓ／Ｎ比の劣化は抑制できるため好ましい。
【００４３】
抑制できる理由は、外部からの光が固体撮像素子１１０２に到達するまでに、オーバーエッチ部において屈折・反射されることで、感光部１１０３への集光率が低下するためであると考えられる。よって、オーバーエッチ部の角度を８５〜８８°とすることで、高感度の固体撮像素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施の形態１に係るエッチング装置の構成図である。
【図２】実施の形態１に係る被処理体の詳細断面図である。
【図３】実施の形態１に係る被処理体のエッチング処理後の詳細断面図である。
【図４】実施の形態１に係るＣｌ2流量及びＢＣｌ3流量とエッチング角度との関係図である。
【図５】実施の形態１に係るＣｌ2／ＢＣｌ3流量比とエッチング角度の関係図である。
【図６】実施の形態１に係るＣｌ2流量及びＢＣｌ3流量とＳ／Ｎ比との関係図である。
【図７】実施の形態１に係るＣｌ2／ＢＣｌ3流量比とＳ／Ｎ比の関係図である。
【図８】実施の形態２に係るエッチング装置の構成図である。
【図９】実施の形態３に係るエッチング装置の構成図である。
【図１０】実施の形態４に係るエッチング装置の構成図である。
【図１１】実施の形態５に係る半導体装置の断面図である。
【図１２】実施の形態５に係るエッチング角度とＳ／Ｎ比の関係図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０１  真空容器、１０２  電極、１０３  被処理体、
１０４、１０５、１０６  ガス流量制御手段、
１０７、１０８、１０９  バルブ、
１１０、１１１、１１２、８０１、８０２、８０３、９０１、９０２、９０３、１００１、１００２、１００３  原料ガス保持部、
１１３  真空排気手段、１１４  ガス圧力制御手段、
１１５、１１７  交流電源、１１６、１１８  整合器、
１１９  ループアンテナ、１２０  誘電体板、２０１  シリコンウェハ、
２０２、１１０２  固体撮像素子、２０３、１１０３  感光部、
２０４、３０１、１１０４  絶縁膜、
２０５、２０６、２０７、３０２、３０３、３０４、１１０５  金属膜、
２０８  接続部、２０９  マスクパターン、
３０５、１１０６  エッチング角度、１１０１  半導体基板、
１１０７  保護膜、１１０８  カラーフィルタ、１１０９  平坦化膜、
１１１０  オンチップレンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１２】
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