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公開番号2023161649
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-11-08
出願番号2022072104
出願日2022-04-26
発明の名称固体撮像素子の製造方法
出願人株式会社シグマ
代理人
主分類H01L 27/146 20060101AFI20231031BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】光線角の入射角にかかわらずに導波路の効果を得られる固体撮像素子の製造方法を提供する
【解決手段】入射光を画像信号へ光電変換するセンサ部を複数有し、半導体基板表面に絶縁膜が形成される固体撮像素子の製造方法であって、前記センサ部上部の前記絶縁膜をテーパー状にエッチングして光導波路を形成する工程と、前記光導波路内部に金属膜を形成する工程と、前記金属膜上にハードマスクを形成する工程と、前記ハードマスクの底部を選択的に除去する工程と、前記ハードマスク開口部より前記金属膜を除去する工程とを有することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入射光を画像信号へ光電変換するセンサ部を複数有し、半導体基板表面に絶縁膜が形成される固体撮像素子の製造方法であって、
前記センサ部上部の前記絶縁膜をテーパー状にエッチングして光導波路を形成する工程と、
前記光導波路内部に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜上にハードマスクを形成する工程と、
前記ハードマスクの底部を選択的に除去する工程と、
前記ハードマスク開口部より前記金属膜を除去する工程と
を有することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記ハードマスク開口部より前記金属膜を除去する工程は、
異方性エッチングにより半導体基板に対して略垂直に前記金属膜をエッチングした後、等方性エッチングにより水平方向に前記金属膜をエッチングすることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項３】
前記異方性エッチングは、フッ素化合物又は塩素化合物を含むガスを用いたエッチングであることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項４】
前記ハードマスク開口部より前記金属膜を除去する工程は、
等方性エッチング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。
【請求項５】
前記等方性エッチングは、ウェットエッチングであることを特徴とする請求項４に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項６】
前記等方性エッチングは、プラズマエッチングにおいてバイアス高周波電力を停止又は低下させることを特徴とする請求項４に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
前記異方性エッチングは、エッチングガスと炭素（Ｃ）及び水素（Ｈ）元素を含む保護材料ガスとを用いることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項８】
前記等方性エッチングは、前記保護材料ガスの供給を停止することを特徴とする請求項７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、光導波路を有する固体撮像素子の製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、写真用カメラでは、一眼レフカメラから小型で軽量でありながら画質や性能においても高性能を実現したミラーレスカメラが主流となりつつある。このミラーレスカメラは、一眼レフカメラと比べてフランジバックが短いことが特徴であり、固体撮像素子へ入射する光線角が一眼レフカメラと比べて大きくなる傾向にある。
【０００３】
そこで、フォトダイオードを配線層の反対側のシリコン表面に配置することで光線角の制限を緩和する裏面照射型固体撮像素子が挙げられる。しかし、裏面照射型固体撮像素子は、表面型固体撮像素子と比較すると製造の難易度が高くコスト高となる。
【０００４】
特許文献１は、光導波路側壁部に金属反射膜を形成することで高い反射特性を有する反射膜を光導波路内に形成した固体撮像素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７－２６８５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１にて開示されている固体撮像素子は、導波路側面に選択的にアルミニウム（Ａｌ）を成膜する方法が開示されている。しかし、導波路側面にシード層・下地膜を成膜・ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）が必要となるので工程数が増加するという課題を有する。
【０００７】
さらには、複数回のＲＩＥにより導波路直下のフォトダイオードにプラズマによるダメージが発生することが懸念されるという課題を有する。
【０００８】
また、導波路底面に意図せず金属膜が発生してしまった場合、除去する手段がないため、このような固体撮像素子は廃棄することになるので歩留まりに影響を与えるという課題を有する。
【０００９】
導波路上の金属膜を確実に除去するにはエッチングプロセスが必要である。エッチングの際、側面の金属膜を保護するマスクが必要となる。従って、マスクの厚み分の開口が縮小されるという課題を有する。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、光線角の入射角にかかわらずに導波路の効果を得られる固体撮像素子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】
（【００１１】以降は省略されています）

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