JP2009003074A - 露光方法およびイメージセンサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チップ領域を複数の一括露光領域に分割して露光する露光方法が、基板を準備する工程と、基板上にフォトレジストを形成する工程と、アライメントマークを有するフォトマスクを用いて複数の一括露光領域を露光しチップ領域内のフォトレジストにアライメントマークを転写する転写工程と、フォトレジストに転写されたアライメントマークのうち不要なアライメントマークに重ねてフォトレジストを部分的に露光する2重露光工程とを含む。
【選択図】図1
Description
また、引用文献2では、各々が縦長の左右2つの領域に分けてチップを分割露光するとともに、チップの中央のイメージエリア(画素領域)をさらに別のマスクで露光することにより、一方向に長い大型イメージセンサの露光を可能としている。
これらの方法では、基板表面に予め形成したアライメントマークを基に、一括露光領域を一方向につなぎ合わせてイメージエリアを形成する。
しかしながら、一括露光領域をつなぎ合わせるためのアライメントマークは、通常一括露光領域内の四隅に設けられる。このため、一次元方向にイメージエリアをつなぎ合わせた場合には問題とならなかった一部のアライメントマークが、二次元方向にイメージエリアをつなぎ合わせた場合にはイメージエリア中に含まれ、正常な露光ができないという問題があった。
図1は、本発明の実施の形態1にかかるイメージセンサの製造工程の概略図である。かかる製造工程には、ステッパ(縮小露光装置)の一括露光領域をつなぎ合わせて所定領域を露光する分割露光方式が用いられる。製造工程は、以下の工程1〜6を含む。工程1〜4がアライメントマークの作製工程であり、工程5〜6がアライメントマークを用いたイメージエリアの作製工程である。
また、図2は、アライメントマーク作製工程(工程1〜4)の各段階での素子構造を、工程順に示した素子断面図である。
次に、ステッパを用いてフォトレジスト20を露光し、アライメントマークを形成する。ステッパには市販のものが使用され、例えば光源にはi線を用い、縮小倍率は5分の1程度である。
この結果、図1(a)に示すような位置に、アライメントマークのパターンが転写される。このとき、図2(b)に示すように、半導体基板3の表面のフォトレジストは、アライメントマーク以外の部分21が感光される。
このとき、図2(c)に示すように、工程1で転写したアライメントマークパターンの一部(図中、右側のアライメントマークパターン)が感光される。
この結果、図2(d)に示すように、フォトマスク4a〜4dを用いて2重露光した領域のフォトレジストは除去されるため、同時にこの領域のアライメントパターンは除去される。続いて、図2(e)に示すように、現像工程により作製したレジストマスク20を用いて半導体基板3をエッチングし、半導体基板3上にアライメントマークを形成する。この後、図2(f)に示すように、レジストマスク20を除去する。
以上の工程により形成されるアライメントマーク2は凸型で、アライメントマーク以外の領域は均一にエッチングされる。
以上が、半導体基板3へのアライメントマーク形成工程となる。
図6は、本発明の実施の形態2にかかるイメージセンサの製造工程の概略図であり、かかる製造工程には、ステッパの一括露光領域をつなぎ合わせて所定領域を露光する分割露光方式が用いられる。図6中、図1と同一符号は、同一又は相当箇所を示す。
本実施の形態3にかかる製造工程には、ステッパ(縮小露光装置)の一括露光領域をつなぎ合わせて所定領域を露光する分割露光方式が用いられる。製造工程について、実施の形態1の説明に用いた図1を参照しながら説明する。製造工程は、以下の工程1〜6を含む。工程1〜4がアライメントマークの作製工程であり、工程5〜6がアライメントマークを用いたイメージエリアの作製工程である。
また、図8は、アライメントマーク作製工程(工程1〜4)の各段階での素子構造を、工程順に示した素子断面図である。
次に、ステッパを用いてフォトレジスト20を露光し、アライメントマークを形成する。
この結果、図1(a)に示すような位置に、アライメントマークのパターンが転写される。このとき、図8(b)に示すように、半導体基板3の表面のレジストはアライメントマークの部分だけが感光される。
以上の方法により形成されるアライメントマークは凹型で、アライメントマーク以外の領域は、もとの半導体基板3の表面が維持される。
以上が、半導体基板3へのアライメントマーク形成工程となる。
図9は、本発明の実施の形態4にかかるイメージセンサの製造工程の概略図であり、かかる製造工程には、ステッパの一括露光領域をつなぎ合わせて所定領域を露光する分割露光方式が用いられる。図9中、図1と同一符号は、同一又は相当箇所を示す。
以上の方法により形成されるアライメントマークは凹型で、アライメントマーク以外の領域は、もとの半導体基板3の表面が維持される。
図10は、本発明の実施の形態5にかかるイメージセンサの製造工程の概略図であり、かかる製造工程ではステッパの一括露光領域をつなぎ合わせて所定領域を露光する分割露光方式が用いられる。図10中、図1と同一符号は、同一又は相当箇所を示す。実施の形態5では、2行×3列に配置された、A〜Fで表わされる6つの分割露光領域から1つのイメージセンサが形成される。
なお、半導体基板3に形成されたアライメントマーク2は、それぞれの一括露光範囲に2個以上配置されている。これらは一括露光範囲の端近くに位置されるため、下地とフォトマスク6とを重ね合わせする際のアライメント精度が高くなる。
図11は、本発明の実施の形態6にかかるイメージセンサの製造工程の概略図であり、ステッパの一括露光領域をつなぎ合わせて所定領域を露光する分割露光方式が用いられる。図11中、図1と同一符号は、同一又は相当箇所を示す。実施の形態6では、2行×3列に配置された、A〜Fで表わされる6つの分割露光領域から1つのイメージセンサが形成される。
図12は、本発明の実施の形態7にかかるイメージセンサの製造工程の概略図であり、ステッパの一括露光領域をつなぎ合わせて所定領域を露光する分割露光方式が用いられる。図12中、図1と同一符号は、同一又は相当箇所を示す。実施の形態7では、2行×3列に配置された、A〜Fで表わされる6つの分割露光領域から1つのイメージセンサが形成される。
以上の方法により形成されるアライメントマークは凹型で、アライメントマーク以外の領域は、もとの半導体基板3の表面が維持される。
Claims (14)
- チップ領域を複数の一括露光領域に分割して露光する露光方法であって、
基板を準備する工程と、
該基板上にフォトレジストを形成する工程と、
アライメントマークを有するフォトマスクを用いて複数の一括露光領域を露光し、該チップ領域内の該フォトレジストに該アライメントマークを転写する転写工程と、
該フォトレジストに転写された該アライメントマークのうち不要なアライメントマークに重ねて該フォトレジストを部分的に露光する2重露光工程とを含むことを特徴とする露光方法。 - 上記転写工程が、上記アライメントマークを四隅に備えた上記フォトマスクを用いて、2行2列に並置された一括露光領域からなる上記チップ領域を露光し、上記フォトレジストに該アライメントマークを転写する工程であり、
上記2重露光工程が、該チップ領域の中心近傍に配置された4つの該アライメントマークに重ねて露光する工程であることを特徴とする請求項1に記載の露光方法。 - 上記2重露光工程が、2重露光用フォトマスクを用いて、上記それぞれの一括露光領域を再度露光する工程であることを特徴とする請求項1又は2に記載の露光方法。
- 上記2重露光工程が、上記フォトレジストに転写された複数の上記アライメントマークを含む領域を1つの一括露光領域として2重露光する工程であることを特徴とする請求項1又は2に記載の露光方法。
- 上記2重露光工程が、フォトマスクを用いずに露光する工程であることを特徴とする請求項4に記載の露光方法。
- 上記フォトレジストが、ポジ型レジストからなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の露光方法。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の露光方法に続き、
上記フォトレジストを現像し、レジストマスクを形成する工程と、
該レジストマスクを用いて上記基板をエッチングし、該基板にアライメントマークを形成する工程と、
該基板のアライメントマークを基準として、上記チップ領域内にイメージエリアを形成する工程とを含むことを特徴とするイメージセンサの製造方法。 - チップ領域を複数の一括露光領域に分割して露光する露光方法であって、
基板を準備する工程と、
該基板上に第1のフォトレジストを形成する工程と、
アライメントマークを有するフォトマスクを用いて複数の一括露光領域を露光し、引き続き現像することにより、該チップ領域内の該第1のフォトレジストに該アライメントマークを転写する第1露光工程と、
該基板上に第2のフォトレジストを重ねて形成する工程と、
該第1のフォトレジストに転写された該アライメントマークのうち必要なアライメントマークに重ねて該第2のフォトレジストを部分的に露光する第2露光工程とを含むことを特徴とする露光方法。 - 上記第1露光工程が、上記アライメントマークを四隅に備えた上記フォトマスクを用いて、2行2列に並置された一括露光領域からなる上記チップ領域を露光し、上記フォトレジストに該アライメントマークを転写する工程であり、
上記第2露光工程が、該チップ領域の中心近傍に配置された4つの該アライメントマークを除く他のアライメントマークに重ねて露光する工程であることを特徴とする請求項8に記載の露光方法。 - 上記第2露光工程が、2重露光用フォトマスクを用いて、上記それぞれの一括露光領域を再度露光する工程であることを特徴とする請求項8又は9に記載の露光方法。
- 上記第2露光工程が、上記フォトレジストに転写された複数の上記アライメントマークを含む領域を1つの一括露光領域として2重露光する工程であることを特徴とする請求項8又は9に記載の露光方法。
- 上記第2露光工程が、フォトマスクを用いずに露光する工程であることを特徴とする請求項11に記載の露光方法。
- 上記第1および第2のフォトレジストが、ポジ型レジストからなることを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載の露光方法。
- 請求項8〜13のいずれかに記載の露光方法に続き、
上記第2のフォトレジストを現像し、レジストマスクを形成する工程と、
該レジストマスクを用いて上記基板をエッチングし、該基板にアライメントマークを形成する工程と、
該基板のアライメントマークを基準として、上記チップ領域内にイメージエリアを形成する工程とを含むことを特徴とするイメージセンサの製造方法。
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