JP2000164836A - 固体撮像装置等の半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １層以上の有機系材料膜に、スループット良
くかつ形状均一性良く開口を形成する。 【解決手段】 カラーフィルタ層３及びオンチップマイ
クロレンズ４を形成するに際してボンディングパッド部
５の上部に形成された、有機系材料からなる平坦化膜
８，９に、ボンディングパッド部５を露出させる開口１
０を形成する。開口１０の形成は、平坦化膜８，９の上
部に無機ＳＯＧ膜３０を形成し、開口１０に応じたパタ
ーンを有するレジスト膜をＳＯＧ膜３０の上部に形成
し、前記レジスト膜をマスクとしてＳＯＧ膜３０の一部
を除去してＳＯＧ膜３０に開口３０ａを形成し、ＳＯＧ
膜３０の開口３０ａから平坦化膜８，９の一部をドライ
エッチングにて除去することによって、行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置等の
半導体装置の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】種々の半導体装置の製造において、１層
以上の有機系材料膜に開口を形成する必要がある場合あ
る。例えば、カラーフィルタ層及びオンチップマイクロ
レンズのうちの一方又は両方が少なくとも１つの光電変
換部の上部に形成され、前記光電変換部の近傍にボンデ
ィングパッド部が設けられた固体撮像装置の製造におい
ては、前記カラーフィルタ層及びオンチップマイクロレ
ンズのうちの一方又は両方を形成するに際して前記ボン
ディングパッド部の上部に形成された、有機系材料から
なる１層以上の平坦化膜に、前記ボンディングパッド部
の少なくとも一部を露出させる開口を形成する必要があ
る。

【０００３】ここで、従来の半導体装置の一例として、
図４及び図５に従来の固体撮像装置の一例を示す。図４
は、この従来の固体撮像装置の一部を模式的に示す概略
断面図である。図５は、この従来の固体撮像装置の単位
画素を示す概略拡大平面図である。

【０００４】この固体撮像装置は、特開平８−２９３５
９１号公報に開示された光電変換装置と同一の固体撮像
装置において、図４に示すように、各画素１の光電変換
部２の上部にカラーフィルタ層３及びオンチップマイク
ロレンズ４が形成されたものである。カラーフィルタ層
３は、酸化膜６，７及び有機系材料からなる平坦化膜８
を介して光電変換部２の上部に形成され、オンチップマ
イクロレンズ４は、更にその上部に、レンズ固定膜及び
反射防止膜を兼ねる有機系材料からなる平坦化膜９を介
して形成されている。画素１は半導体基板１５に２次元
マトリクス状に形成され、これらの画素１が形成されて
いる領域の周辺領域において、半導体基板１５上に酸化
膜６を介してアルミ膜等のボンディングパッド部５が設
けられている。すなわち、ボンディングパッド部５は周
辺側に位置する画素１に近接して設けられている。２層
の平坦化膜８，９には、ボンディングパッド部５を露出
させる開口１０が形成されている。図面には示していな
いが、このパッド部５にワイヤボンディングが行われ
る。

【０００５】この固体撮像装置の各画素１は、図５に示
すように、光電変換部２である埋め込みフォトダイオー
ド（ＢＰＤ）と、光電変換された電荷を増幅する接合型
電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）１１と、ＢＰＤ２か
らＪＦＥＴ１１への電荷の転送を制御するトランスファ
ーゲート（ＴＧ）１２と、ＪＦＥＴ１１のゲートにリセ
ット電位を与えるリセットドレイン（ＲＳＤ）１３と、
ＪＦＥＴ１１のリセット動作を制御するリセットゲート
（ＲＳＧ）１４などから構成されている。このように、
この固体撮像装置は、感度を高めるために画素部に信号
増幅用のトランジスタを設けたいわゆる増幅型固体撮像
装置の一種となっている。

【０００６】次に、図４及び図５に示す固体撮像装置の
従来の製造方法について、図６及び図７を参照して説明
する。図６及び図７は、その製造工程を示す概略断面図
であり、図４に対応している。

【０００７】まず、通常の半導体製造工程を経て、図６
（ａ）に示す構造体を用意した。図６（ａ）において、
画素１が形成された半導体基板１上に酸化膜６が形成さ
れ、該酸化膜６上にアルミ膜からなるボンディングパッ
ド部５が形成されている。ボンディングパッド部５上を
除く酸化膜６上に、酸化膜７が形成されている。なお、
図面には示していないが、前記ＴＧ１２等はポリシリコ
ンにより形成されているが、これらは酸化膜６中に設け
られている。酸化膜７及びボンディングパッド部５の上
部に熱硬化性の有機系材料からなる平坦化膜８が形成さ
れ、更にその上に、光電変換部２に対応する位置にカラ
ーフィルタ層３が形成されている。また、カラーフィル
タ層３及び平坦化膜８上には、レンズ固定膜及び反射防
止膜を兼ねる有機系材料からなる平坦化膜９が形成さ
れ、更にその上に、光電変換部２に対応する位置にオン
チップマイクロレンズ４が形成されている。平坦化膜８
はカラーフィルタ層３を形成するに際して形成され、平
坦化膜９はオンチップマイクロレンズ４を形成するに際
して形成されたものである。

【０００８】次に、オンチップマイクロレンズ４及び平
坦化膜９上に、前記開口１０を形成するためのレジスト
膜２０を塗布した（図６（ｂ））。レジスト膜２０とし
ては、例えば東京応化工業（株）製の「ＣＲＢ２」が用
いられ、３回連続塗りにて形成された。ここで、現像後
のレジスト剥がれを防止するために、各回毎にプリベー
ク処理が必要であり、その処理は例えば１１０℃にて行
なわれた。

【０００９】その後、このレジスト膜２０に、平坦化膜
８，９に形成すべき開口１０に応じた開口２０ａを、フ
ォトリソグラフィーにて形成した（図７（ａ））。この
時の露光時間は６０００ｍＳ程度必要であった。

【００１０】次いで、ドライエッチングにて平坦化膜
８，９をレジスト膜２０の開口２０ａから除去して、平
坦化膜８，９にボンディングパッド部５の上部を露出さ
せる開口１０を形成した（図７（ｂ））。このとき、レ
ジスト膜２０と平坦化膜８，９との選択比が１に近いの
で、前記ドライエッチングによりレジスト膜２０の厚み
はかなり薄くなっている。

【００１１】その後、前記ドライエッチング後に残存す
るレジスト膜２０が剥離除去され（図４）、ボンディン
グパッド部５にワイヤボンディングが行われるなどによ
り、前記固体撮像装置が完成する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の固体撮像装置の製造方法では、平坦化膜８，９
をドライエッチングにて除去する際に用いるレジスト膜
２０をかなり厚くしなければならなかった。この必要性
は、除去すべきボンディングパッド部５上部の平坦化膜
８，９が厚いことと、レジスト膜２０と平坦化膜８，９
との選択比が１に近いことにより生じるものである。

【００１３】そのため、レジスト開口２０ａのフォトリ
ソグラフィー工程において、十分な開口を得られなかっ
たり、あるいは極めて大きな露光量にて開口しなければ
ならないため、スループットが低下すると共に著しく形
状均一性の悪い開口となってしまっていた。したがっ
て、その後のワイヤーボンディング工程での余裕を考慮
すると、かなり大きなボンディングパッド部５を設ける
必要が生じ、これはチップ面積を微細化するための障害
となった。

【００１４】以上、固体撮像装置の製造方法を例に挙げ
て説明したが、固体撮像装置以外の半導体装置の製造方
法であっても、１層以上の有機系材料膜に開口を形成す
る必要がある場合には、同様であった。

【００１５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、１層以上の有機系材料膜に、スループット良
くかつ形状均一性良く開口を形成することができる固体
撮像装置等の半導体装置の製造方法を提供することを目
的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解説するた
め、本発明の第１の態様による固体撮像装置の製造方法
は、カラーフィルタ層及びオンチップマイクロレンズの
うちの一方又は両方が少なくとも１つの光電変換部の上
部に形成され、前記光電変換部の近傍にボンディングパ
ッド部が設けられた固体撮像装置の製造方法であって、
前記カラーフィルタ層及びオンチップマイクロレンズの
うちの一方又は両方を形成するに際して前記ボンディン
グパッド部の上部に形成された、有機系材料からなる１
層以上の平坦化膜に、前記ボンディングパッド部の少な
くとも一部を露出させる開口を形成する開口形成工程を
含むものである。そして、前記開口形成工程は、前記平
坦化膜の上部に無機系材料膜を形成する工程と、前記平
坦化膜に形成すべき前記開口に応じたパターンを有する
レジスト膜を前記無機系材料膜の上部に形成する工程
と、前記レジスト膜をマスクとして前記無機系材料膜の
一部を除去して、前記平坦化膜に形成すべき前記開口に
応じた開口を前記無機系材料膜に形成する工程と、前記
無機系材料膜の前記開口から前記平坦化膜の一部をドラ
イエッチングにて除去する工程と、を含む。

【００１７】この第１の態様によれば、無機系材料膜を
マスクとして有機系材料からなる平坦化膜をドライエッ
チングにて除去することになる。したがって、無機系材
料膜と有機系材料膜とのドライエッチングのエッチング
選択比（有機系材料膜のエッチレート／無機系材料膜の
エッチレート）が極めて大きいので、無機系材料膜上部
に形成したレジスト膜の膜厚を薄くすることができ、レ
ジストの繰り返し塗りを行う必要もなく、また適正な露
光量にてパッド開口パターンをスループット良く、良好
な形状に形成できる。その結果、有機系材料膜に、スル
ープット良くかつ形状均一性良く開口を形成することが
できる。したがって、ボンディングパッド部の面積を大
きくする必要もなくなり、チップ面積の微細化に有利と
なる。

【００１８】また、無機系材料膜はレジスト剥離液に対
する耐性が高いので、剥離力の高い液を用いてレジスト
剥離を行ったとしても、カラーフィルタ層やオンチップ
マイクロレンズが無機系材料膜により保護されることか
ら、剥離液によるカラーフィルタ層やオンチップマイク
ロレンズへの影響を抑制することができる。

【００１９】本発明の第２の態様による半導体装置の製
造方法は、１層以上の有機系材料膜に開口を形成する開
口形成工程を含む半導体装置の製造方法において、前記
開口形成工程は、前記有機系材料膜の上部に無機系材料
膜を形成する工程と、前記有機系材料膜に形成すべき前
記開口に応じたパターンを有するレジスト膜を前記無機
系材料膜の上部に形成する工程と、前記レジスト膜をマ
スクとして前記無機系材料膜の一部を除去して、前記有
機系材料膜に形成すべき前記開口に応じた開口を前記無
機系材料膜に形成する工程と、前記無機系材料膜の前記
開口から前記有機系材料膜の一部をドライエッチングに
て除去する工程と、を含むものである。

【００２０】この第２の態様によれば、無機系材料膜を
マスクとして有機系材料膜をドライエッチングにて除去
することになる。したがって、無機系材料膜と有機系材
料膜とのドライエッチングのエッチング選択比（有機系
材料膜のエッチレート／無機系材料膜のエッチレート）
が極めて大きいので、無機系材料膜上部に形成したレジ
スト膜の膜厚を薄くすることができ、レジストの繰り返
し塗りを行う必要もなく、また適正な露光量にてパッド
開口パターンをスループット良く、良好な形状に形成で
きる。その結果、有機系材料膜に、スループット良くか
つ形状均一性良く開口を形成することができる。

【００２１】本発明の第３の態様による製造方法は、前
記第１又は第２の態様による製造方法において、前記無
機系材料膜が無機ＳＯＧ膜であるものである。

【００２２】前記無機系材料膜は、この第３の態様のよ
うに回転塗布法により形成された無機ＳＯＧ膜（例え
ば、シリコン酸化膜）であってもよいが、前記第１又は
第２の態様においては、無機ＳＯＧ膜のみならず、例え
ば、スパッタやプラズマＣＶＤによるシリコン酸化膜等
でもよい。

【００２３】本発明の第４の態様による製造方法は、前
記第１乃至第３のいずれかの態様による製造方法におい
て、前記開口を前記無機系材料膜に形成する前記工程
が、ウエットエッチングにて前記無機系材料膜の一部を
除去する工程を含むものである。

【００２４】この第４の態様のように前記無機系材料膜
はウエットエッチングにても除去することが可能であ
り、ドライエッチングとは異なりバッチ処理が可能とな
るためスループットの低下を抑制することができる。

【００２５】本発明の第５の態様による製造方法は、前
記第１乃至第３の態様による製造方法において、前記開
口を前記無機系材料膜に形成する前記工程が、Ｃ及びＦ
を含有するガスを用いたドライエッチングにて前記無機
系材料膜の一部を除去する工程を含むものである。

【００２６】前記無機系材料膜は、実質的に酸素からな
るエッチングガスによるエッチングではエッチレートが
極めて小さいが、この第５の態様のようにＣ，Ｆを含有
するガスを用いることにて異方性をもって形状制御性良
く適当なエッチレートにて除去できる。

【００２７】本発明の第６の態様による製造方法は、前
記第１乃至第５のいずれかの態様による製造方法におい
て、前記平坦化膜又は前記有機材料膜の一部を除去する
前記工程が、実質的に酸素からなるエッチングガスを用
いたドライエッチングにて前記平坦化膜又は前記有機材
料膜の一部を除去する工程を含むものである。なお、本
明細書において、実質的に酸素からなるエッチングガス
とは、酸素のみからなるエッチングガスだけでなく、酸
素に例えば数パーセント程度の他のガスを混入させたガ
ス（例えば、酸素に、Ｃ及びＦを含有するガスを１〜２
％程度混入させたガス）や、キャリアガス乃至冷却用ガ
スとしてＨｅ等の不活性ガスを混入させたガスも含む。

【００２８】無機系材料膜と有機材料膜との選択比は、
実質的に酸素からなるエッチングガスによるエッチング
では極めて大きくすることができる。また、Ｃ，Ｆを含
有するガスを主として含むエッチングガスを用いると、
無機系材料膜のエッチングレートが高まり、また、堆積
性ガスによりエッチング途中にて有機系材料膜のエッチ
ングレートが低下する可能性がある。このため、無機系
材料膜と有機系材料膜との選択比が低下する可能性があ
る。しかし、酸素のみからなるエッチングガスや酸素に
他のガス（Ｃ，Ｆを含有するガスも含む）を数パーセン
ト程度混入させたエッチングガスによるエッチングで
は、このような可能性がない。また、適正な温度や圧力
を維持するためにＨｅ等の不活性ガスを混入させた場合
も、本発明による効果を達成できる。このため、前記第
６の態様のように実質的に酸素からなるエッチングガス
によるドライエッチングを用いることが好ましい。

【００２９】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］図１は、本
発明の第１の実施の形態による製造方法によって製造さ
れる固体撮像装置の一部を模式的に示す概略断面図であ
る。図１において、図４及び図５中の要素と同一又は対
応する要素には同一符号を付している。

【００３０】この固体撮像装置は、特開平８−２９３５
９１号公報に開示された光電変換装置と同一の固体撮像
装置において、図１に示すように、各画素１の光電変換
部２の上部にカラーフィルタ層３及びオンチップマイク
ロレンズ４が形成されたものである。カラーフィルタ層
３は酸化膜６，７及び有機系材料からなる平坦化膜８を
介して光電変換部２の上部に形成され、オンチップマイ
クロレンズ４は、更にその上部に、レンズ固定膜及び反
射防止膜を兼ねる有機系材料からなる平坦化膜９を介し
て形成されている。また、平坦化膜９及びオンチップマ
イクロレンズ４の上部には、無機系材料膜としてシリコ
ン酸化膜等の無機ＳＯＧ膜３０が形成されている。画素
１は半導体基板１５に２次元マトリクス状に形成され、
これらの画素１が形成されている領域の周辺領域におい
て、半導体基板１５上に酸化膜６を介してアルミ膜等の
金属膜などからなるボンディングパッド部５が設けられ
ている。すなわち、ボンディングパッド部５は周辺側に
位置する画素１に近接して設けられている。２層の平坦
化膜８，９には、ボンディングパッド部５を露出させる
開口１０が形成されている。無機ＳＯＧ膜３０には、こ
の開口１０に応じた開口３０ａが形成されている。図面
には示していないが、パッド部５にワイヤボンディング
が行われる。

【００３１】以上のように、図１に示す固体撮像装置
は、無機ＳＯＧ膜３０が形成されている点を除き、各画
素１の構造も含めて前述した図４及び図５に示す固体撮
像装置と同様に構成され、いわゆる増幅型固体撮像装置
の一種となっている。もっとも、本発明による製造方法
により製造することができる固体撮像装置は、このよう
な構成の固体撮像装置に限定されるものではない。

【００３２】次に、図１に示す固体撮像装置の本発明の
一実施の形態による製造方法について、図２及び図３を
参照して説明する。図２及び図３は、その製造工程を示
す概略断面図であり、図１に対応している。

【００３３】まず、通常の半導体製造工程を経て、図２
（ａ）に示す構造体を用意した。図２（ａ）において、
画素１が形成された半導体基板１上に酸化膜６が形成さ
れ、該酸化膜６上にアルミ膜からなるボンディングパッ
ド部５が形成されている。ボンディングパッド部５上を
除く酸化膜６上に、酸化膜７が形成されている。なお、
図面には示していないが、前記ＴＧ１２等はポリシリコ
ンにより形成されているが、これらは酸化膜６中に設け
られている。酸化膜７及びボンディングパッド部５の上
部に熱硬化性の有機系材料からなる平坦化膜８が形成さ
れ、更にその上に、光電変換部２に対応する位置にカラ
ーフィルタ層３が形成されている。また、カラーフィル
タ層３及び平坦化膜８上には、レンズ固定膜及び反射防
止膜を兼ねる有機系材料からなる平坦化膜９が形成さ
れ、更にその上に、光電変換部２に対応する位置にオン
チップマイクロレンズ４が形成されている。平坦化膜８
はカラーフィルタ層３を形成するに際して形成され、平
坦化膜９はオンチップマイクロレンズ４を形成するに際
して形成されたものである。

【００３４】平坦化膜８としては、例えば、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテートを主成分とす
る有機系平坦化膜を用いることができる。カラーフィル
タ層３としては、例えば、顔料が含有されたアクリル系
樹脂を主成分とするカラーフィルタを用いることができ
る。平坦化膜９については、カラーフィルタ層３にて形
成された凹凸を平坦化するとともに、オンチップマイク
ロレンズ４と良好な密着性を有する材料が使用され、例
えば、アクリル系樹脂を主成分とするレンズ固定膜を用
いることができる。オンチップマイクロレンズ４として
は、例えば、フェノール系樹脂を主成分とするマイクロ
レンズ材を用いることができる。

【００３５】次に、図２（ａ）に示す構造体をアルコー
ル中に浸漬した後、オンチップマイクロレンズ４及び平
坦化膜９上に、東京応化工業株式会社製の「ＯＣＤ−ｔ
ｙｐｅ２」などの無機ＳＯＧ膜３０を回転塗布法にて形
成した（図２（ｂ））。この時、回転数を２０００ｒｐ
ｍとした。ベークはオーブンにて窒素雰囲気中にて行
い、室温から１４０℃まで、約５℃／ｍｉｎで昇温し、
１４０℃で６０分間保持した後に８０℃まで除冷した。
冷却スピードは約５〜１０℃／分であった。このような
条件よりも熱衝撃の厳しい条件にすると、ＳＯＧ膜３０
及び平坦化膜９にクラックが生じる場合があった。ま
た、ＳＯＧ膜３０のベーク最高処理温度は、マイクロレ
ンズ４に影響のないような温度で行う必要があった。出
来上がりのＳＯＧ膜３０の膜厚は約０．１５μｍであっ
た。なお、マイクロレンズ４の直上にＳＯＧ膜３０を塗
布すると、マイクロレンズ４が白濁したり、マイクロレ
ンズ４にクラックが生じたりする場合があるので、これ
を防止するため、前述したように、ＳＯＧ膜３０の形成
に先立ってアルコール中に浸漬する必要があった。

【００３６】その後、ＳＯＧ膜３０上に、平坦化膜８，
９に形成すべき前記開口１０に応じた開口３０ａをＳＯ
Ｇ膜３０に形成するための、レジスト膜３１を塗布した
（図２（ｃ））。レジスト膜３１として、例えば、東京
応化工業製のポジ型レジストである「ＣＲＢ２」をプリ
ベーク温度１１０℃にて膜厚２．０μｍ塗布した。

【００３７】次いで、レジスト膜３１を露光時間６５０
ｍＳにて露光後現像し、ＳＯＧ膜３０に形成すべき前記
開口３０ａに応じた開口３１ａを、レジスト膜３１に形
成した（図３（ａ））。すなわち、平坦化膜８，９に形
成すべき前記開口１０に応じたパターンをレジスト膜３
１に形成した。

【００３８】次に、レジスト膜３１をマスクとしてその
開口３１ａからＳＯＧ膜３０の一部をウエットエッチン
グにて除去し、平坦化膜８，９に形成すべき前記開口１
０に応じた開口３０ａを、ＳＯＧ膜３０に形成した（図
３（ｂ））。このウエットエッチングは、ウエットエッ
チング液として１％のフッ酸液を用いて２０℃程度の室
温にて３０秒間処理することにより行った。

【００３９】次に、オーブンにて窒素雰囲気中で乾燥し
た後、ＳＯＧ膜３０の開口３０ａから平坦化膜８，９の
一部をドライエッチングにて除去した（図３（ｃ））。
この時、平行平板型ドライエッチング装置を使用し、酸
素をエッチングガスとして用い、流量１４０ｓｃｃｍ、
圧力０．５Ｔｏｒｒ、パワー２００Ｗのエッチング条件
とした。図３（ｃ）に示すように、このドライエッチン
グにより、レジスト膜３１の大部分も除去されている。

【００４０】その後、レジスト剥離液を用いて、ドライ
エッチング後も残存したレジスト３１が剥離除去され
（図１）、ボンディングパッド部５にワイヤボンディン
グが行われるなどにより、前記固体撮像装置が完成す
る。

【００４１】なお、図３（ｂ）に示す工程の後におい
て、平坦化膜８，９の一部をドライエッチングにて除去
する前に、レジスト膜２０をレジスト剥離液にて除去し
ておくことも可能である。

【００４２】本実施の形態によれば、前述したように、
無機ＳＯＧ膜３０をマスクとして有機系材料からなる２
層の平坦化膜８，９をドライエッチングにて除去するこ
とになる。したがって、ＳＯＧ膜３０と平坦化膜８，９
とのドライエッチングのエッチング選択比（平坦化膜
８，９のエッチレート／ＳＯＧ膜３０のエッチレート）
が極めて大きいので、ＳＯＧ膜３０上部に形成したレジ
スト膜３１の膜厚を薄くすることができ、レジストの繰
り返し塗りを行う必要もなく、また適正な露光量にてパ
ッド開口パターンをスループット良く、良好な形状に形
成できる。その結果、平坦化膜８，９に、スループット
良くかつ形状均一性良く開口を形成することができる。
したがって、ボンディングパッド部５の面積を大きくす
る必要もなくなり、チップ面積の微細化に有利となる。

【００４３】また、ＳＯＧ膜３０はレジスト剥離液に対
する耐性が高いので、剥離力の高い液を用いてレジスト
膜３１の剥離を行ったとしても、カラーフィルタ層３や
オンチップマイクロレンズ４がＳＯＧ膜３０により保護
されることから、剥離液によるカラーフィルタ層３やオ
ンチップマイクロレンズ４への影響を抑制することがで
きる。

【００４４】さらに、本実施の形態では、ＳＯＧ膜３０
に開口３０ａを形成する工程（図３（ｂ））においてウ
エットエッチングが用いられているので、ドライエッチ
ングとは異なりバッチ処理が可能となるためスループッ
トの低下を抑制することができる。

【００４５】また、本実施の形態では、開口３０ａから
の平坦化膜８，９の一部の除去を、酸素からなるエッチ
ングガスを用いたドライエッチングにて行っているが、
無機ＳＯＧ膜３０と有機材料膜８，９との選択比は、酸
素によるエッチングでは極めて大きくすることができる
ので、好ましい。また、平坦化膜８，９の一部を除去す
るためにＣ，Ｆを含有するガスを主として含むエッチン
グガスを用いると、無機系材料膜のエッチングレートが
高まり、また、堆積性ガスによりエッチング途中にて有
機系材料膜のエッチングレートが低下する可能性があ
る。このため、無機系材料膜と有機系材料膜との選択比
が低下する可能性がある。しかし、酸素によるエッチン
グではこのような可能性がない。

【００４６】［第２の実施の形態］次に、本発明の第２
の実施の形態による製造方法について、説明する。本実
施の形態も前述した図１に示す固体撮像装置の製造方法
である。

【００４７】本実施の形態が前述した第１の実施の形態
と異なる所は、図３（ｂ）に示すＳＯＧ膜３０に開口３
０ａを形成する工程が、第１の実施の形態ではウエット
エッチングにて行われていたのに対し、第２の実施の形
態ではドライエッチングにて行った点のみであり、他の
工程は同一である。

【００４８】本実施の形態では、前述した図２（ａ）〜
図３（ａ）に示す工程を経た後に、レジスト膜３１をマ
スクとしてその開口３１ａからＳＯＧ膜３０の一部をド
ライエッチングにて除去し、平坦化膜８，９に形成すべ
き前記開口１０に応じた開口３０ａをＳＯＧ膜３０に形
成した（図３（ｂ））。この時、平行平板型ドライエッ
チング装置を使用し、エッチングガスとしてＣＨＦ₃、
ＣＦ₄及びＨｅの混合ガスを用い、ＣＨＦ₃の流量３２ｓ
ｃｃｍ、ＣＦ₄の流量１６ｓｃｃｍ、Ｈｅの流量９８ｓ
ｃｃｍ、圧力０．５Ｔｏｒｒ、パワー１００Ｗのエッチ
ング条件とした。

【００４９】その後、前述した図３（ｃ）に示す工程や
残存するレジスト膜３１の剥離工程やワイヤボンディン
グ等の工程を経て、前記固体撮像装置が完成する。

【００５０】無機ＳＯＧ膜３０は、酸素によるドライエ
ッチングではエッチレートが極めて小さいが、本実施の
形態のように、Ｃ，Ｆを含有するエッチングガスを用い
ることによって、異方性をもって形状制御性良く適当な
エッチレートにてＳＯＧ膜３０に開口３０ａを形成する
ことができる。また、本実施の形態によっても、前記第
１の実施の形態と同様の利点が得られる。

【００５１】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。

【００５２】例えば、前記各実施の形態において、前記
ＳＯＧ膜３０に代えて、スパッタやプラズマＣＶＤや光
ＣＶＤによるシリコン酸化膜、スパッタによるＩＴＯ膜
などの他の無機系材料膜を形成してもよい。

【００５３】また、前記各実施の形態は、カラーフィル
タ層３及びオンチップマイクロレンズ４の両方が光電変
換部２の上部に形成された固体撮像装置の製造方法に適
用した例であったが、本発明は、カラーフィルタ層３及
びオンチップマイクロレンズ４のうちのいずれか一方の
みが光電変換部２の上部に形成された固体撮像装置の製
造方法に適用してもよい。カラーフィルタ層３のみの場
合には、例えば、図２（ａ）において平坦化膜９及びオ
ンチップマイクロレンズ４を形成しない構造体を用意
し、前述した図２（ｂ）以降の各工程を行えばよい。オ
ンチップマイクロレンズ４のみの場合には、例えば、図
２（ａ）において平坦化膜９及びオンチップマイクロレ
ンズ４を形成せずに平坦化膜９を酸化膜７及びボンディ
ングパッド部５の上に直接に形成した構造体を用意し、
前述した図２（ｂ）以降の各工程を行えばよい。

【００５４】前記実施の形態では、パッド部５上の酸化
膜７を除去した後に平坦化膜８，９等を形成した場合を
示したが、本発明においては、パッド部５上の酸化膜７
の除去は平坦化膜８，９を除去した後に行ってもよいこ
とは自明である。

【００５５】さらに、本発明は、固体撮像装置以外の半
導体装置の製造方法であっても、１層以上の有機系材料
膜に開口を形成する工程を含む製造方法であれば、有効
に適用することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１層以上の有機系材料膜に、スループット良くかつ形状
均一性良く開口を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による製造方法によって
製造される固体撮像装置の一部を模式的に示す概略断面
図である。

【図２】本発明の一実施の形態による製造方法の工程を
示す概略断面図である。

【図３】図２に引き続く製造工程を示す概略断面図であ
る。

【図４】従来の固体撮像装置の一部を模式的に示す概略
断面図である。

【図５】図４に示す固体撮像装置の単位画素を示す概略
拡大平面図である。

【図６】図４に示す固体撮像装置の従来の製造方法の工
程を示す概略断面図である。

【図７】図６に引き続く製造工程を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 画素 ２ 光電変換部 ３ カラーフィルタ層 ４ オンチップマイクロレンズ ５ ボンディングパッド部 ６，７ 酸化膜 ８，９ 平坦化膜 １０，３０ａ，３１ａ 開口 １５ 半導体基板 ３０ 無機ＳＯＧ膜 ３１ レジスト膜

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラーフィルタ層及びオンチップマイク
   ロレンズのうちの一方又は両方が少なくとも１つの光電
   変換部の上部に形成され、前記光電変換部の近傍にボン
   ディングパッド部が設けられた固体撮像装置の製造方法
   であって、 前記カラーフィルタ層及びオンチップマイクロレンズの
   うちの一方又は両方を形成するに際して前記ボンディン
   グパッド部の上部に形成された、有機系材料からなる１
   層以上の平坦化膜に、前記ボンディングパッド部の少な
   くとも一部を露出させる開口を形成する開口形成工程を
   含む、固体撮像装置の製造方法において、 前記開口形成工程は、前記平坦化膜の上部に無機系材料
   膜を形成する工程と、前記平坦化膜に形成すべき前記開
   口に応じたパターンを有するレジスト膜を前記無機系材
   料膜の上部に形成する工程と、前記レジスト膜をマスク
   として前記無機系材料膜の一部を除去して、前記平坦化
   膜に形成すべき前記開口に応じた開口を前記無機系材料
   膜に形成する工程と、前記無機系材料膜の前記開口から
   前記平坦化膜の一部をドライエッチングにて除去する工
   程と、を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方
   法。
2. 【請求項２】 １層以上の有機系材料膜に開口を形成す
   る開口形成工程を含む半導体装置の製造方法において、 前記開口形成工程は、前記有機系材料膜の上部に無機系
   材料膜を形成する工程と、前記有機系材料膜に形成すべ
   き前記開口に応じたパターンを有するレジスト膜を前記
   無機系材料膜の上部に形成する工程と、前記レジスト膜
   をマスクとして前記無機系材料膜の一部を除去して、前
   記有機系材料膜に形成すべき前記開口に応じた開口を前
   記無機系材料膜に形成する工程と、前記無機系材料膜の
   前記開口から前記有機系材料膜の一部をドライエッチン
   グにて除去する工程と、を含むことを特徴とする半導体
   装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記無機系材料膜が無機ＳＯＧ膜である
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の製造方法。
4. 【請求項４】 前記開口を前記無機系材料膜に形成する
   前記工程が、ウエットエッチングにて前記無機系材料膜
   の一部を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１
   乃至３のいずれかに記載の製造方法。
5. 【請求項５】 前記開口を前記無機系材料膜に形成する
   前記工程が、Ｃ及びＦを含有するガスを用いたドライエ
   ッチングにて前記無機系材料膜の一部を除去する工程を
   含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
   の製造方法。
6. 【請求項６】 前記平坦化膜又は前記有機材料膜の一部
   を除去する前記工程が、実質的に酸素からなるエッチン
   グガスを用いたドライエッチングにて前記平坦化膜又は
   前記有機材料膜の一部を除去する工程を含むことを特徴
   とする請求項１乃至５のいずれかに記載の製造方法。