JP2010141041A - Mask, semiconductor device and manufacturing method of the same, solid-state image pickup device and manufacturing method of the same, and electronic information equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To greatly reduce processes. <P>SOLUTION: A reducing process of level difference of metal wherein, using a photo resist film whose film thickness is gradually varied by reticle wherein transmissivity of ultraviolet rays is selectively varied, as a mask, a metal layer 14 on an inter-layer insulating film 13 is removed to the middle in the thickness direction in an OB region 3, a wiring and electrode pad forming process wherein, in a peripheral circuit region 4 and a pad part region 5, the metal layer 14 on the inter-layer insulating film 13 is patterned to form the outline of a wiring 14A and an electrode pad 14B, and an electrode pad forming process wherein a surface barrier layer 14a of the electrode pad 14B is removed to expose the surface of the metal layer 14 in the pad part region 5, are executed simultaneously. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、レジスト膜を用いたパターニング用のマスク、層間絶縁膜上の金属配線を加工し、この金属配線に接続され、金属例えばアルミニウムを主成分とする外部接続用のパッドを形成した半導体装置およびその製造方法、この半導体装置およびその製造方法の具体例としての固体撮像素子およびその製造方法、この固体撮像素子を、画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、車載カメラおよび監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。   The present invention relates to a semiconductor device in which a mask for patterning using a resist film and a metal wiring on an interlayer insulating film are processed, and an external connection pad mainly composed of metal, for example, aluminum is formed connected to the metal wiring. And a manufacturing method thereof, a solid-state imaging device as a specific example of the semiconductor device and the manufacturing method thereof, a manufacturing method thereof, and the solid-state imaging device used as an image input device in an imaging unit such as a digital video camera and a digital still camera The present invention relates to an electronic information device such as a digital camera, an image input camera such as an in-vehicle camera and a surveillance camera, a scanner device, a facsimile device, a television phone device, and a camera-equipped mobile phone device.

この種の従来の半導体装置の製造方法として、例えばCCD(電荷結合素子)を用いた従来の固体撮像素子において、チップ中央部分の有効画素領域とその周辺部分のOB領域との境界部に、金属配線によって大きな段差が生じるため、金属配線をその膜厚方向途中まで除去するメタル段差低減加工を行っている。これは、半導体チップ中央部分の有効画素領域とその周辺部分のOB領域との境界部付近において、後のオンチップ層形成時のカラーフィルタや、その上のオンチップレンズ形成工程で、カラーフィルタやオンチップレンズがメタル段差により影響されて傾いてその膜厚や形状が不均一に形成されてしまうからである。   As a method for manufacturing this type of conventional semiconductor device, for example, in a conventional solid-state imaging device using a CCD (Charge Coupled Device), a metal is formed at the boundary between the effective pixel region at the center of the chip and the OB region at the periphery. Since a large step is generated by the wiring, a metal step reducing process is performed to remove the metal wiring partway in the film thickness direction. This is because, in the vicinity of the boundary between the effective pixel region in the central portion of the semiconductor chip and the OB region in the peripheral portion, a color filter in the subsequent on-chip layer formation, and a color filter or This is because the on-chip lens is tilted by being affected by the metal step, and its film thickness and shape are formed unevenly.

これによって、有効画素領域の周辺部分では、オンチップレンズから入射/集光した光が遮光膜の開口部を通して光電変換部(フォトダイオード部)に適正に入射できないことや、カラーフィルタの膜厚の異常による色特性の変動により、額縁状の感度ムラ(感度不均一)や色ムラ(色不均一)が発生し、程度によっては撮像不良が生じてしまう。   As a result, in the peripheral portion of the effective pixel region, the light incident / condensed from the on-chip lens cannot be properly incident on the photoelectric conversion unit (photodiode unit) through the opening of the light shielding film, and the film thickness of the color filter Variations in color characteristics due to anomalies cause frame-like sensitivity unevenness (sensitivity nonuniformity) and color unevenness (color nonuniformity), and imaging failure may occur depending on the degree.

これを防ぐために、前述したように、有効画素領域とその周辺のOB部領域との境界部付近のメタル段差部を低減し、これによって、感度ムラや色ムラを改善して画質の向上を図ることが重要である。   In order to prevent this, as described above, the metal step portion near the boundary between the effective pixel region and the surrounding OB portion region is reduced, thereby improving sensitivity unevenness and color unevenness to improve image quality. This is very important.

従来はメタル配線加工と電極パッド加工とメタル段差低減加工は、各々の工程でそれぞれマスクを用いてエッチング加工を行っている。   Conventionally, in metal wiring processing, electrode pad processing, and metal step reduction processing, etching is performed using a mask in each step.

このメタル段差低減加工の事例として、周辺回路領域のアルミニウム配線のみをエッチングして段差低減することが特許文献1に提案されている。   As an example of this metal step reduction processing, Patent Document 1 proposes that only the aluminum wiring in the peripheral circuit region is etched to reduce the step.

次に、このメタル段差低減加工の他の事例として、連続した3次元形状のグレイスケールマスクを用いることにより、マイクロレンズアレイ表面のレンズ曲面を連続的に形成することが特許文献2に提案されている。
特開2002−76322号公報 特開2004−12940号公報
Next, as another example of this metal step reduction processing, Patent Document 2 proposes to continuously form a lens curved surface on the surface of a microlens array by using a continuous three-dimensional gray scale mask. Yes.
JP 2002-76322 A JP 2004-12940 A

上記従来の固体撮像素子では、有効画素領域周辺部の額縁状の感度ムラや色ムラを改善するために、メタル配線加工および電極パッド加工を行った後に、メタル段差低減加工を行っているが、これらのメタル配線加工、電極パッド加工およびメタル段差低減加工は別々の工程で3回行っており、生産効率が悪いという問題を有している。   In the conventional solid-state imaging device, in order to improve the frame-shaped sensitivity unevenness and color unevenness around the effective pixel region, after performing metal wiring processing and electrode pad processing, metal level difference reduction processing is performed. These metal wiring processing, electrode pad processing, and metal step reduction processing are performed three times in separate steps, and there is a problem that production efficiency is poor.

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、メタル配線加工、電極パッド加工およびメタル段差低減加工の3工程を1回のフォトエッチング処理で同時に加工するためのマスク、このマスクを用いて大幅な工程削減を図ることができて生産効率が良好な半導体装置の製造方法、これにより製造された半導体装置、このような半導体装置およびその製造方法の具体例としての固体撮像素子およびその製造方法、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and a mask for simultaneously processing three steps of metal wiring processing, electrode pad processing and metal step reduction processing by one photoetching process, and using this mask greatly Semiconductor device manufacturing method with good production efficiency, capable of reducing various processes, semiconductor device manufactured thereby, solid-state imaging device as a specific example of such a semiconductor device and its manufacturing method, and its manufacturing method, An object of the present invention is to provide an electronic information device such as a mobile phone device with a camera using the solid-state imaging device as an image input device in an imaging unit.

本発明のマスクは、紫外線の透過率を選択的に変化させたレチクルによりレジスト膜の膜厚を段階的に異ならせたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   In the mask of the present invention, the film thickness of the resist film is changed stepwise by a reticle with selectively changing the transmittance of ultraviolet rays, thereby achieving the above object.

また、好ましくは、本発明のマスクは、レジスト膜を用いて層をエッチング処理して該層を所定形状に形成するためのものである。   Preferably, the mask of the present invention is for forming a layer into a predetermined shape by etching the layer using a resist film.

さらに、好ましくは、本発明のマスクにおけるメタル段差低減領域、金属配線形成領域および電極パッド形成領域それぞれの加工に必要なレジスト膜厚になるように前記レチクルの紫外線の透過率により作られている。   Further preferably, the mask is made by the transmittance of the ultraviolet rays of the reticle so as to have a resist film thickness required for processing each of the metal step reduction region, the metal wiring formation region and the electrode pad formation region in the mask of the present invention.

本発明の半導体装置の製造方法は、本発明の上記マスクを用いて、層間絶縁膜上の金属層をパターニングして配線および電極パッドを形成する配線・電極パッド形成工程と、 該電極パッドの表面バリア層を除去して金属層表面を露出させる電極パッド形成工程とを同時に行うものであり、そのことにより上記目的が達成される。   A method of manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a wiring / electrode pad forming step of patterning a metal layer on an interlayer insulating film using the mask of the present invention to form a wiring and an electrode pad, and a surface of the electrode pad The electrode pad forming step of removing the barrier layer and exposing the surface of the metal layer is performed at the same time, thereby achieving the above object.

また、好ましくは、本発明の半導体装置の製造方法において、本発明の上記マスクを用いて、前記配線形成工程および前記電極パッド形成工程の他に、層間絶縁膜上の金属層の厚さ方向途中まで除去するメタル段差低減工程を同時に行う。   Preferably, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, in addition to the wiring formation step and the electrode pad formation step, the metal layer on the interlayer insulating film is used in the thickness direction, using the mask according to the present invention. At the same time, the metal step reduction process is removed.

さらに、好ましくは、本発明の半導体装置の製造方法におけるマスクの膜厚は、前記配線形成工程を行う領域では前記レジスト膜の膜厚を最も厚い膜厚とし、前記電極パッド形成工程を行うパッド領域では該レジスト膜の膜厚を次に厚い膜厚とする。   Further preferably, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the thickness of the mask is such that the thickness of the resist film is the thickest in the region where the wiring formation step is performed, and the pad region where the electrode pad formation step is performed. Then, the film thickness of the resist film is set to the next largest film thickness.

さらに、好ましくは、本発明の半導体装置の製造方法におけるマスクの膜厚は、前記メタル段差低減工程を行う領域では該レジスト膜の膜厚を最も薄い膜厚とする。   Still preferably, in a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the thickness of the mask is set to the smallest thickness in the region where the metal step reduction process is performed.

本発明の半導体装置は、本発明の上記半導体装置の製造方法により、前記金属配線、前記電極パッドおよびメタル段差低減構造のうち、少なくとも該金属配線および該電極パッドを形成したものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The semiconductor device of the present invention is obtained by forming at least the metal wiring and the electrode pad among the metal wiring, the electrode pad, and the metal step reduction structure by the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. This achieves the above object.

本発明の固体撮像素子の製造方法は、被写体からの入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部が設けられた中央部の有効画素領域と、該有効画素領域の周囲に設けられた光学的黒領域と、該光学的黒領域の更に周辺側に設けられた周辺回路領域と、該周辺回路領域の外周側の外部配線接続用のパッド部領域とを有する固体撮像素子の製造方法において、本発明の上記マスクを用いて、該光学的黒領域において層間絶縁膜上の金属層の厚さ方向途中まで除去するメタル段差低減工程と、該周辺回路領域および該パッド部領域において該層間絶縁膜上の金属層をパターニングして配線および電極パッドを形成する配線・電極パッド形成工程と、 該パッド部領域において該電極パッドの表面バリア層を除去して金属層表面を露出させる電極パッド形成工程とを同時に行うものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention includes a central effective pixel region provided with a plurality of light receiving units that photoelectrically convert incident light from a subject to generate signal charges, and a periphery of the effective pixel region. Manufacture of a solid-state imaging device having a provided optical black region, a peripheral circuit region further provided on the peripheral side of the optical black region, and a pad portion region for external wiring connection on the outer peripheral side of the peripheral circuit region In the method, using the mask of the present invention, a metal step reduction process for removing the metal black on the interlayer insulating film in the optical black region to the middle in the thickness direction, and the peripheral circuit region and the pad portion region A wiring / electrode pad forming step of patterning the metal layer on the interlayer insulating film to form a wiring and an electrode pad; and removing the surface barrier layer of the electrode pad in the pad portion region to expose the surface of the metal layer And it performs an electrode pad forming step simultaneously, the objects can be achieved.

また、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法におけるマスクの膜厚は、前記周辺回路領域では前記レジスト膜の膜厚を最も厚い膜厚とし、前記電極パッド部領域のパッド領域では該レジスト膜の膜厚を次に厚い膜厚とし、前記光学的黒領域では該レジスト膜の膜厚を最も薄い膜厚とする。   Preferably, the thickness of the mask in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention is such that the thickness of the resist film is the thickest in the peripheral circuit region, and the resist in the pad region of the electrode pad portion region. The film thickness is set to the next largest film thickness, and the film thickness of the resist film is set to the smallest film thickness in the optical black region.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における有効画素領域において、前記マスクの膜厚を「0」とし、前記金属層をエッチングして除去する。   Further preferably, in the effective pixel region in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, the thickness of the mask is set to “0”, and the metal layer is removed by etching.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、前記レジスト膜の次に厚い膜厚および前記最も薄い膜厚により、前記金属層を厚さ方向途中までエッチングして除去する。   Further preferably, in the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, the metal layer is etched and removed halfway in the thickness direction with the next thickest film thickness and the thinnest film thickness after the resist film.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、メタル段差低減、金属配線形成および電極パッド形成それぞれの加工に必要なレジスト膜厚になるレチクルの紫外線の透過率により作られた膜厚の段階的に異なるレジスト膜をマスクとしてエッチング加工を行って、メタル段差低減構造、金属配線および電極パッドの各形状をそれぞれ形成する。   Further preferably, in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, the film thickness produced by the transmittance of the ultraviolet rays of the reticle, which becomes a resist film thickness required for processing of metal step reduction, metal wiring formation and electrode pad formation. Etching is performed using the stepwise different resist films as masks to form the metal step reduction structure, the metal wiring, and the electrode pads.

本発明の固体撮像素子は、本発明の上記固体撮像素子の製造方法により、前記金属配線、前記電極パッドが形成されていると共に、メタル段差低減が行われたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The solid-state imaging device of the present invention is the one in which the metal wiring and the electrode pad are formed and the metal level difference is reduced by the manufacturing method of the solid-state imaging device of the present invention. Is achieved.

また、好ましくは、本発明の固体撮像素子はCCD型固体撮像素子またはCMOS型固体撮像素子である。   Preferably, the solid-state imaging device of the present invention is a CCD solid-state imaging device or a CMOS solid-state imaging device.

本発明の電子情報機器は、本発明の上記固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The electronic information device of the present invention uses the solid-state imaging device of the present invention as an image input device in an imaging unit, and thereby achieves the above object.

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。   With the above configuration, the operation of the present invention will be described below.

本発明の半導体装置の製造方法においては、紫外線の透過率を選択的に変化させたレチクルによりレジスト膜の膜厚を段階的に異ならせたマスクを用いて、層間絶縁膜上の金属層をパターニングして配線および電極パッドの外形を形成する配線・電極パッド形成工程と、電極パッドの表面バリア層を除去して金属層表面を露出させる電極パッド形成工程とを同時に行う。   In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the metal layer on the interlayer insulating film is patterned using a mask in which the thickness of the resist film is changed stepwise by a reticle whose ultraviolet transmittance is selectively changed. Then, the wiring / electrode pad forming step for forming the outer shape of the wiring and the electrode pad and the electrode pad forming step for removing the surface barrier layer of the electrode pad and exposing the metal layer surface are simultaneously performed.

また、本発明の固体撮像素子の製造方法においては、紫外線の透過率を選択的に変化させたレチクルによりレジスト膜の膜厚を段階的に異ならせたマスクを用いて、光学的黒領域において層間絶縁膜上の金属層の厚さ方向途中まで除去するメタル段差低減工程と、周辺回路領域およびパッド部領域において層間絶縁膜上の金属層をパターニングして配線および電極パッドの外形を形成する配線・電極パッド形成工程と、パッド部領域においてパッド部の表面バリア層を除去して金属層表面を露出させる電極パッド形成工程とを同時に行う。   In the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, a mask in which the film thickness of a resist film is changed stepwise by a reticle with selectively changing the transmittance of ultraviolet rays is used in an optical black region. A metal step reduction process that removes the metal layer on the insulating film halfway in the thickness direction, and wiring that forms the outer shape of the wiring and electrode pads by patterning the metal layer on the interlayer insulating film in the peripheral circuit area and pad area The electrode pad forming step and the electrode pad forming step of removing the surface barrier layer of the pad portion in the pad portion region and exposing the metal layer surface are simultaneously performed.

これによって、複数の所定レジスト膜厚となるような紫外線の透過率を変化させたレチクルを用いて、膜厚の段階的に異なるレジスト膜を形成することにより、このレジスト膜をマスクとして、メタル配線加工、電極パッド加工およびメタル段差低減加工の3工程を1回のエッチング処理で同時に加工することが可能になって大幅な工程削減が図られて、生産効率が良好なものとなる。   As a result, by using a reticle whose ultraviolet transmittance is changed so as to have a plurality of resist thicknesses, a resist film having different thicknesses is formed, and this resist film is used as a mask to form a metal wiring. It is possible to simultaneously process the three processes of processing, electrode pad processing, and metal level difference reduction processing by one etching process, so that the process can be greatly reduced and the production efficiency is improved.

以上により、本発明によれば、複数の所定レジスト膜厚となるような紫外線の透過率を変化させたレチクルを用いて、膜厚の段階的に異なるレジスト膜を形成することにより、このレジスト膜をマスクとして、メタル配線加工、電極パッド加工およびメタル段差低減加工の3工程を1回のエッチング処理で同時に加工することができて大幅な工程削減を図ることができ、生産効率を良好なものとすることができる。   As described above, according to the present invention, this resist film is formed by forming resist films having different thicknesses using a reticle whose ultraviolet transmittance is changed so as to have a plurality of predetermined resist film thicknesses. Using this as a mask, the three processes of metal wiring processing, electrode pad processing, and metal level difference reduction processing can be processed at the same time by one etching process, which can greatly reduce the process and improve the production efficiency. can do.

以下に、本発明の半導体装置およびその製造方法の実施形態1として固体撮像素子およびその製造方法に適用した場合、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態2について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, when applied to a solid-state imaging device and a manufacturing method thereof as Embodiment 1 of the semiconductor device and the manufacturing method thereof of the present invention, for example, a camera-equipped mobile phone device using the solid-state imaging device as an image input device in an imaging unit Embodiment 2 of the electronic information device will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る固体撮像素子の概略チップ構成を示す平面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view showing a schematic chip configuration of a solid-state imaging device according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、本実施形態1の固体撮像素子1は、被写体からの入射光を光電変換して信号電荷を生成するマトリクス状の複数の受光部を有する中央部の有効画素領域2と、この有効画素領域2の周囲に設けられた光学的黒領域(オプティカルブラック部)であるOB領域3と、このOB領域3の更に周辺側に設けられた信号転送や信号読み出しを制御するドライバなどの周辺回路領域4と、この周辺回路領域4の外周側で最も外側の外部配線接続用のパッド部領域5とを有している。   In FIG. 1, a solid-state imaging device 1 according to Embodiment 1 includes a central effective pixel region 2 having a plurality of matrix light receiving portions that photoelectrically convert incident light from a subject to generate signal charges, and this effective pixel region 2. An OB area 3 that is an optical black area (optical black portion) provided around the pixel area 2 and a peripheral circuit such as a driver that controls signal transfer and signal reading provided further on the peripheral side of the OB area 3 The region 4 and the outermost external pad connecting pad region 5 on the outer peripheral side of the peripheral circuit region 4 are provided.

図2は、ポジ型フォトレジスト膜の特性曲線(感光曲線)を示す図である。縦軸がフォトレジスト膜の膜厚で、横軸がレチクルの紫外線透過率である。   FIG. 2 is a diagram showing a characteristic curve (photosensitive curve) of a positive photoresist film. The vertical axis represents the photoresist film thickness, and the horizontal axis represents the ultraviolet transmittance of the reticle.

図2において、特許文献2のような連続的な曲面を形成するためのグレイスケールマスクを用いるのではなく、紫外線の透過率を選択的に複数変えたレチクルを用いて膜厚が各領域毎に異なるフォトレジスト膜をパターニングする。このように、レチクルの透過率を段階的に変えることにより、フォトレジスト膜の膜厚をその透過率パターンに応じて変化させることができる。このフォトレジスト膜は通常のフォトレジスト膜を用い、通常は、フォトレジスト膜の有無(パターニング)により金属層などを所定形状に形成しているが、ここでは、下地の金属層などが全くエッチングされず膜減りしないフォトレジスト膜の最も厚い膜厚の他に、そのフォトレジスト膜の中間の膜厚を用いて金属層を一または複数種類、膜厚方向途中までエッチング除去することができる。   In FIG. 2, instead of using a gray scale mask for forming a continuous curved surface as in Patent Document 2, the film thickness is changed for each region using a reticle in which a plurality of ultraviolet transmittances are selectively changed. Different photoresist films are patterned. Thus, by changing the reticle transmittance stepwise, the thickness of the photoresist film can be changed in accordance with the transmittance pattern. As this photoresist film, a normal photoresist film is used. Usually, a metal layer or the like is formed in a predetermined shape by the presence or absence (patterning) of the photoresist film, but here, the underlying metal layer or the like is completely etched. In addition to the thickest film thickness of the photoresist film that does not decrease, one or more types of metal layers can be etched and removed halfway in the film thickness direction using the intermediate film thickness of the photoresist film.

図3は、図1の固体撮像素子1において、メタル段差低減加工、メタル配線加工および電極パッド加工に必要なレジスト膜厚を示す図である。なお、図3において、矢印で示す2点鎖線の幅の範囲内にレジスト膜厚h1〜h3をそれぞれ設定すればよい。横軸の右側にいくほどレジスト膜厚が厚くなっている。   FIG. 3 is a diagram showing a resist film thickness required for metal step reduction processing, metal wiring processing, and electrode pad processing in the solid-state imaging device 1 of FIG. In FIG. 3, the resist film thicknesses h1 to h3 may be set within the range of the width of the two-dot chain line indicated by the arrow. The resist film thickness increases toward the right side of the horizontal axis.

図3において、図1の固体撮像素子1において、メタル配線加工では配線部分として金属層を残すためフォトレジスト膜の膜厚を最も厚いh1とし、電極パッド加工では金属配線の最上層のバリア層だけを除去して金属配線を露出させればよいので、フォトレジスト膜の膜厚を膜厚h1よりも薄い膜厚h2とし、メタル段差低減加工ではバリア層および金属配線の途中まで減らすためフォトレジスト膜の膜厚を膜厚h2よりも更に薄い膜厚h3とする。この場合、フォトレジスト膜の膜厚h1〜h3は、h1>h2>h3となる。フォトレジスト膜の膜厚h1は下地の金属膜がエッチングされない膜厚である。このように、フォトレジスト膜の膜厚h1は下地の金属膜がエッチングされない膜厚であり、下地の金属膜は全膜厚分残る。フォトレジスト膜の膜厚h3は膜厚h2よりも薄いため、メタル段差低減加工の金属層の残膜厚の方が薄くなる。   3, in the solid-state imaging device 1 of FIG. 1, the metal film is left as the wiring portion in the metal wiring processing, so that the thickness of the photoresist film is h1, and in the electrode pad processing, only the uppermost barrier layer of the metal wiring is used. In order to reduce the thickness of the photoresist film, the thickness of the photoresist film is set to a thickness h2 smaller than the thickness h1, and in the metal step reduction process, the photoresist film is reduced to the middle of the barrier layer and the metal wiring. Is set to a thickness h3 that is thinner than the thickness h2. In this case, the film thicknesses h1 to h3 of the photoresist film satisfy h1> h2> h3. The film thickness h1 of the photoresist film is such that the underlying metal film is not etched. Thus, the film thickness h1 of the photoresist film is such that the underlying metal film is not etched, and the underlying metal film remains for the entire thickness. Since the film thickness h3 of the photoresist film is thinner than the film thickness h2, the remaining film thickness of the metal layer in the metal step reduction process is thinner.

図4は、図1の固体撮像素子のメタル段差低減加工部、メタル配線加工部および電極パッド加工部のエッチング前後の縦断面図である。   FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the solid-state imaging device of FIG. 1 before and after etching of the metal step reduction processing portion, the metal wiring processing portion, and the electrode pad processing portion.

図4において、図1の固体撮像素子1の各有効画素部2には、受光素子として入射光を光電変換して信号電荷を生成する受光部(フォトダイオード15)が設けられ、各フォトダイオード15に隣接してフォトダイオード15からの信号電荷を電荷転送するための電荷転送部およびこの上にこれを電荷転送制御するための電荷転送電極としてのゲート電極11(ポリシリコン膜)が配置されている。このゲート電極11上には、入射光がゲート電極11により反射してノイズが発生するのを防ぐために遮光膜12が形成されている。   4, each effective pixel portion 2 of the solid-state imaging device 1 of FIG. 1 is provided with a light receiving portion (photodiode 15) that photoelectrically converts incident light as a light receiving device to generate a signal charge. A charge transfer portion for transferring the signal charge from the photodiode 15 and a gate electrode 11 (polysilicon film) as a charge transfer electrode for controlling the charge transfer are disposed on the charge transfer portion. . A light shielding film 12 is formed on the gate electrode 11 to prevent incident light from being reflected by the gate electrode 11 and generating noise.

また、フォトダイオード15の上方には、遮光膜12の開口部12aから上側に層間絶縁膜13を介して、その後の工程で形成されるRGBのカラーフィルタおよびその上の光集光用のマイクロレンズが配置されることになる。   Further, above the photodiode 15, an RGB color filter formed in a subsequent process and an optical condensing microlens thereabove through the interlayer insulating film 13 above the opening 12 a of the light shielding film 12. Will be placed.

ここでは、メタル段差低減加工、メタル配線加工および電極パッド加工を同時に1回のフォトレジスト膜をマスクとしてエッチング加工を行う場合について説明する。   Here, a case will be described in which the metal level difference reducing process, the metal wiring process and the electrode pad process are simultaneously performed using one photoresist film as a mask.

各工程に必要なレジスト膜厚となるようにレチクルの紫外線の透過率を求め、メタル段差低減、金属配線形成および電極パッド形成それぞれの加工に必要なレジスト膜厚になるレチクルの紫外線の透過率により作られた膜厚の段階的に異なるフォトレジスト膜をマスクとしてエッチング加工を行って、OB領域3の金属層14の膜厚低減構造の金属層14Cの他に、金属配線14Aおよび金属配線パッド部14Bの所望の形状をそれぞれ形成する。   Obtain the UV transmittance of the reticle so that the resist film thickness required for each process is obtained, and use the UV transmittance of the reticle to obtain the resist film thickness required for each processing of metal step reduction, metal wiring formation and electrode pad formation. Etching is performed using the formed photoresist films with different thicknesses as a mask, and in addition to the metal layer 14C having the thickness reduction structure of the metal layer 14 in the OB region 3, the metal wiring 14A and the metal wiring pad portion Each desired shape of 14B is formed.

これによって、周辺回路部4の半導体集積回路における層間絶縁膜13上に設けられる金属層14を配線加工(例えばメタル(Ti/TiN/Al−Cu/TiN積層))して金属配線14Aおよび金属配線パッド部14Bの外形を形成すると共に、金属層14の表面バリア層14aを除去して金属配線パッド部14Bを完成し、固体撮像素子における有効画素領域2での金属層14の除去、さらには、その周囲のOB領域3で膜厚低減した金属層14Cを形成する。なお、16は素子分離膜である。   As a result, the metal layer 14 provided on the interlayer insulating film 13 in the semiconductor integrated circuit of the peripheral circuit section 4 is processed by wiring (for example, metal (Ti / TiN / Al—Cu / TiN lamination)) to form the metal wiring 14A and the metal wiring. The outer shape of the pad portion 14B is formed, the surface barrier layer 14a of the metal layer 14 is removed to complete the metal wiring pad portion 14B, the removal of the metal layer 14 in the effective pixel region 2 in the solid-state imaging device, A metal layer 14C having a reduced thickness is formed in the surrounding OB region 3. Reference numeral 16 denotes an element isolation film.

以上により、本実施形態1によれば、紫外線の透過率を選択的に変化させたレチクルにより膜厚を段階的に異ならせたフォトレジスト膜をマスクとして用いて、OB領域3において層間絶縁膜13上の金属層14の厚さ方向途中まで除去するメタル段差低減工程と、周辺回路領域4およびパッド部領域5において層間絶縁膜13上の金属層14をパターニングして配線14Aおよび電極パッド14Bの外形を形成する配線・電極パッド形成工程と、パッド部領域5において電極パッド14Bの表面バリア層14aを除去して金属層14の表面を露出させる電極パッド形成工程とを同時に行う。なお、14bは裏面バリア層である。   As described above, according to the first embodiment, the interlayer insulating film 13 is formed in the OB region 3 by using, as a mask, the photoresist film whose thickness is changed stepwise by the reticle whose ultraviolet transmittance is selectively changed. A metal step reduction process for removing the upper metal layer 14 partway in the thickness direction, and patterning the metal layer 14 on the interlayer insulating film 13 in the peripheral circuit region 4 and the pad portion region 5 to form the outer shape of the wiring 14A and the electrode pad 14B. The wiring / electrode pad forming step for forming the electrode pad and the electrode pad forming step for removing the surface barrier layer 14a of the electrode pad 14B in the pad region 5 to expose the surface of the metal layer 14 are performed simultaneously. In addition, 14b is a back surface barrier layer.

このように、複数の所定レジスト膜厚となるような紫外線の透過率を変化させたレチクルを用いて、膜厚の段階的に異なるフォトレジスト膜を形成することにより、このフォトレジスト膜をマスクとして、メタル配線加工、電極パッド加工およびメタル段差低減加工の3工程を1回のエッチング処理で同時に加工することができて大幅な工程削減を図ることができて、生産効率を良好なものにすることができ、したがって、額縁状の感度ムラや色ムラを改善することができる。   In this way, by using a reticle whose ultraviolet transmittance is changed so as to have a plurality of predetermined resist film thicknesses, a photoresist film having different film thicknesses is formed, and this photoresist film is used as a mask. , Metal wiring processing, electrode pad processing and metal step reduction processing can be processed at the same time by one etching process, so that the process can be greatly reduced and the production efficiency is improved. Therefore, the frame-shaped sensitivity unevenness and color unevenness can be improved.

しかも、OB領域の金属層14の膜厚の途中まで除去し、更に金属層14をパターニングして配線加工するメタルエッチングの2工程の境界部がオーバーラップして、このオーバーラップ部で凹部が生じる従来の不都合を、1回のメタルエッチングで済ませることができるので、アライメントを取る必要がなく、オーバーラップ部での凹部は生じない。このような凹部が境界部で生じないため、その後のRGBのカラーフィルタやマイクロレンズを精度よく形成することができる。   In addition, the metal layer 14 in the OB region is partially removed from the film thickness, and the boundary portion of the two metal etching processes for patterning the metal layer 14 and wiring is overlapped, and a recess is formed in the overlap portion. Since the conventional inconvenience can be solved by one metal etching, there is no need for alignment and no concave portion is formed in the overlap portion. Since such a concave portion does not occur at the boundary portion, subsequent RGB color filters and microlenses can be formed with high accuracy.

なお、本実施形態1では、被写体からの入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部が設けられた中央部の有効画素領域2と、有効画素領域2の周囲に設けられたOB領域3と、OB領域3の更に周辺側に設けられた周辺回路領域4と、周辺回路領域4の外周側の外部配線接続用のパッド部領域5とを有する固体撮像素子1の製造方法において、紫外線の透過率を選択的に変化させたレチクルにより膜厚を段階的に異ならせたフォトレジスト膜をマスクとしてを用いて、OB領域3において層間絶縁膜13上の金属層14の厚さ方向途中まで除去するメタル段差低減工程と、周辺回路領域4およびパッド部領域5において層間絶縁膜13上の金属層14をパターニングして配線14Aおよび電極パッド14Bの外形を形成する配線・電極パッド形成工程と、パッド部領域において層間絶縁膜13上の電極パッド14Bの表面バリア層14aを除去して金属層表面を露出させる電極パッド形成工程とを同時に行う場合について説明したが、これに限らず、固体撮像素子の製造方法を一般化して半導体装置(半導体集積回路)の製造方法としてもよい。   In the first embodiment, the central effective pixel region 2 provided with a plurality of light receiving units that photoelectrically convert incident light from a subject to generate signal charges, and the effective pixel region 2 are provided around the effective pixel region 2. In the manufacturing method of the solid-state imaging device 1 including the OB region 3, the peripheral circuit region 4 provided on the further peripheral side of the OB region 3, and the pad portion region 5 for external wiring connection on the outer peripheral side of the peripheral circuit region 4. The thickness direction of the metal layer 14 on the interlayer insulating film 13 in the OB region 3 using as a mask a photoresist film whose thickness is changed stepwise by a reticle whose ultraviolet transmittance is selectively changed A metal step reduction process that removes halfway, and a wiring that forms the outer shape of the wiring 14A and the electrode pad 14B by patterning the metal layer 14 on the interlayer insulating film 13 in the peripheral circuit region 4 and the pad portion region 5 The case where the electrode pad forming step and the electrode pad forming step of removing the surface barrier layer 14a of the electrode pad 14B on the interlayer insulating film 13 and exposing the surface of the metal layer in the pad region are simultaneously described has been described. Not limited to this, the method for manufacturing a solid-state imaging device may be generalized to be a method for manufacturing a semiconductor device (semiconductor integrated circuit).

この半導体装置(半導体集積回路)の製造方法では、紫外線の透過率を選択的に変化させたレチクルにより膜厚を段階的に異ならせたフォトレジスト膜をマスクとしてを用いて、 層間絶縁膜13上の金属層14をパターニングして金属配線14Aおよび電極パッド14Bの外形を形成する配線・電極パッド形成工程と、層間絶縁膜13上の電極パッド14Bの表面バリア層14aを除去して金属層14の表面を露出させる電極パッド形成工程とを同時に行うようにすればよい。これらの配線形成工程および電極パッド形成工程の他に、後の工程で精密な成膜を行うために、層間絶縁膜13上の金属層14の厚さ方向途中まで除去するメタル段差低減工程を同時に行うようにしてもよい。この場合、フォトレジスト膜の膜厚は、配線形成工程を行う領域ではレジスト膜の膜厚を最も厚い膜厚とし、電極パッド形成工程を行うパッド領域ではレジスト膜の膜厚を次に厚い膜厚とすることができる。また、フォトレジスト膜の膜厚は、メタル段差低減工程を行う領域ではレジスト膜の膜厚を最も薄い膜厚とすることができる。
(実施形態2)
図5は、本発明の実施形態2として、本発明の実施形態1の固体撮像素子1を含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
In this method of manufacturing a semiconductor device (semiconductor integrated circuit), a photoresist film whose thickness is changed stepwise by a reticle with selectively changing the transmittance of ultraviolet rays is used as a mask on the interlayer insulating film 13. The metal layer 14 is patterned to form the outer shape of the metal wiring 14A and the electrode pad 14B, and the surface barrier layer 14a of the electrode pad 14B on the interlayer insulating film 13 is removed to remove the metal layer 14 What is necessary is just to perform simultaneously with the electrode pad formation process which exposes the surface. In addition to these wiring formation step and electrode pad formation step, a metal step reduction step for removing the metal layer 14 on the interlayer insulating film 13 in the thickness direction is performed simultaneously in order to perform precise film formation in a later step. You may make it perform. In this case, the film thickness of the photoresist film is such that the film thickness of the resist film is the thickest in the area where the wiring formation process is performed, and the film thickness of the resist film is the next largest in the pad area where the electrode pad formation process is performed. It can be. In addition, the photoresist film can be made the thinnest in the region where the metal step reduction process is performed.
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of an electronic information device using, as an imaging unit, a solid-state imaging device including the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment of the present invention as the second embodiment of the present invention.

図5において、本実施形態2の電子情報機器90は、上記実施形態1の固体撮像素子1からの撮像信号を各種信号処理してカラー画像信号を得る固体撮像装置91と、この固体撮像装置91からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部92と、この固体撮像装置91からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段93と、この固体撮像装置91からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段94と、この固体撮像装置91からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力手段95とを有している。なお、この電子情報機器90は、これに限らず、固体撮像装置91の他に、メモリ部92と、表示手段93と、通信手段94と、プリンタなどの画像出力手段95とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。   In FIG. 5, an electronic information device 90 according to the second embodiment includes a solid-state imaging device 91 that obtains a color image signal by performing various signal processing on the imaging signal from the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment, and the solid-state imaging device 91. A memory unit 92 such as a recording medium that can record data after a predetermined signal processing for recording a color image signal from the recording medium, and a liquid crystal after a predetermined signal processing for display of the color image signal from the solid-state imaging device 91 Display means 93 such as a liquid crystal display device which can be displayed on a display screen such as a display screen, and a transmission / reception device which can perform communication processing after performing predetermined signal processing for color image signals from the solid-state imaging device 91 for communication Communication means 94 such as a printer and the like, and a color image signal from the solid-state image pickup device 91 and an image output such as a printer that can perform print processing after performing predetermined print signal processing for printing. And a means 95. The electronic information device 90 is not limited to this, and in addition to the solid-state imaging device 91, at least one of a memory unit 92, a display unit 93, a communication unit 94, and an image output unit 95 such as a printer. You may have.

この電子情報機器90としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置(PDA)などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。   As described above, the electronic information device 90 includes, for example, a digital camera such as a digital video camera and a digital still camera, an in-vehicle camera such as a surveillance camera, a door phone camera, and an in-vehicle rear surveillance camera, and a video phone camera. An electronic device having an image input device such as an image input camera, a scanner device, a facsimile device, a camera-equipped mobile phone device, and a portable terminal device (PDA) is conceivable.

したがって、本実施形態2によれば、この固体撮像手段91からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力手段95により良好にプリントアウト(印刷)したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部92に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。   Therefore, according to the second embodiment, on the basis of the color image signal from the solid-state image pickup unit 91, it is displayed on the display screen, or is printed out by the image output unit 95 on the paper. (Printing), communicating this as communication data in a wired or wireless manner, performing a predetermined data compression process in the memory unit 92 and storing it in a good manner, or performing various data processings satisfactorily Can do.

なお、本実施形態1では、CCD型固体撮像素子1の製造方法について説明したが、これに限らず、要は、メタル段差低減加工工程、メタル配線加工工程および電極パッド加工工程を同時に行うCMOS型固体撮像素子の製造方法であってもよい。   In the first embodiment, the manufacturing method of the CCD type solid-state imaging device 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the main point is a CMOS type in which a metal step reduction processing step, a metal wiring processing step, and an electrode pad processing step are performed simultaneously. The manufacturing method of a solid-state image sensor may be sufficient.

CMOS型固体撮像素子の各画素部には、その半導体基板の表面層として、光電変換部としての受光部(フォトダイオード)が形成されている。フォトダイオードに隣接して、信号電荷がフローティングディヒュージョン部FDに転送するための電荷転送トランジスタの電荷転送部が設けられている。この電荷転送部上には、ゲート絶縁膜を介して引き出し電極であるゲート電極が設けられている。さらに、このフォトダイオード毎にフローティングディフュージョン部FDに電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて増幅されて各画素部毎の撮像信号として読み出すための読出回路を有している。   In each pixel portion of the CMOS solid-state image sensor, a light receiving portion (photodiode) as a photoelectric conversion portion is formed as a surface layer of the semiconductor substrate. A charge transfer portion of a charge transfer transistor for transferring signal charges to the floating diffusion portion FD is provided adjacent to the photodiode. On this charge transfer portion, a gate electrode as an extraction electrode is provided via a gate insulating film. Further, the signal charge transferred to the floating diffusion portion FD is converted into a voltage for each photodiode, amplified according to the converted voltage, and read out as an imaging signal for each pixel portion. .

以上のように、本発明の好ましい実施形態1,2を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態1,2に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態1,2の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。   As mentioned above, although this invention was illustrated using preferable Embodiment 1, 2 of this invention, this invention should not be limited and limited to this Embodiment 1,2. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of the specific preferred embodiments 1 and 2 of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本発明は、絶縁膜上の金属配線を加工し、この金属配線に接続され、金属例えばアルミニウムを主成分とする外部接続用のパッドを形成した半導体装置およびその製造方法、この半導体装置およびその製造方法の具体例としての固体撮像素子およびその製造方法、この固体撮像素子を、画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、複数の所定レジスト膜厚となるような紫外線の透過率を変化させたレチクルマスクを用いて、膜厚の段階的に異なるフォトレジスト膜を形成することにより、このフォトレジスト膜をマスクとして、メタル配線加工、電極パッド加工およびメタル段差低減加工の3工程を1回のフォトエッチング処理で同時に加工することができて大幅な工程削減を図ることができ、生産効率の良好なものとすることができる。   The present invention relates to a semiconductor device in which a metal wiring on an insulating film is processed and connected to the metal wiring, and an external connection pad mainly composed of metal, for example, aluminum, and a method for manufacturing the semiconductor device. Solid-state imaging device as a specific example of method and manufacturing method thereof, digital camera such as digital video camera and digital still camera, and image input camera such as surveillance camera using this solid-state imaging device as image input device in imaging unit In the field of electronic information equipment such as a scanner device, a facsimile device, a television phone device, a camera-equipped mobile phone device, etc., using a reticle mask that changes the transmittance of ultraviolet rays so as to have a plurality of predetermined resist film thicknesses, This photoresist is formed by forming photoresist films with different thicknesses. Using the copper film as a mask, the metal wiring processing, electrode pad processing, and metal step reduction processing can be processed at the same time by one photo-etching process, and the process can be greatly reduced, resulting in good production efficiency. Can be.

本発明の実施形態1に係る固体撮像素子の概略チップ構成を示す平面図である。It is a top view which shows the schematic chip structure of the solid-state image sensor which concerns on Embodiment 1 of this invention. ポジ型フォトレジスト膜の特性曲線(感光曲線)を示す図である。縦軸がフォトレジスト膜の膜厚で、横軸が紫外線の透過率である。It is a figure which shows the characteristic curve (photosensitive curve) of a positive type photoresist film. The vertical axis represents the thickness of the photoresist film, and the horizontal axis represents the ultraviolet transmittance. 図1の固体撮像素子1において、メタル段差低減加工、メタル配線加工および電極パッド加工に必要なレジスト膜厚を示す図である。In the solid-state image sensor 1 of FIG. 1, it is a figure which shows the resist film thickness required for a metal level | step difference reduction process, a metal wiring process, and an electrode pad process. 図1の固体撮像素子のメタル段差低減加工部、メタル配線加工部および電極パッド加工部のエッチング前後の縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view before and after etching of a metal level difference reduction processing portion, a metal wiring processing portion, and an electrode pad processing portion of the solid-state imaging device of FIG. 1. 本発明の実施形態2として、本発明の実施形態1の固体撮像素子1を含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structural example of the electronic information apparatus which used the solid-state imaging device containing the solid-state image sensor 1 of Embodiment 1 of this invention for Embodiment 2 of this invention for the imaging part.

符号の説明Explanation of symbols

1 固体撮像素子
2 有効画素領域
3 OB領域
4 周辺回路領域
5 パッド部領域
h1 メタル配線加工でのフォトレジスト膜の膜厚
h2 電極パッド加工でのフォトレジスト膜の膜厚
h3 メタル段差低減加工でのフォトレジスト膜の膜厚
11 ゲート電極
12 遮光膜
12a 開口部
13 層間絶縁膜
14 金属層
14A 金属配線
14a バリア層
14B 金属配線パッド部
14C 膜厚低減した金属層
90 電子情報機器
91 固体撮像装置
92 メモリ部
93 表示手段
94 通信手段
95 画像出力手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid-state image sensor 2 Effective pixel area | region 3 OB area | region 4 Peripheral circuit area | region 5 Pad part area | region h1 Film thickness of the photoresist film in metal wiring processing h2 Photoresist film thickness in electrode pad processing h3 In metal level | step difference reduction processing Film thickness of photoresist film 11 Gate electrode 12 Light shielding film 12a Opening 13 Interlayer insulating film 14 Metal layer 14A Metal wiring 14a Barrier layer 14B Metal wiring pad part 14C Metal layer with reduced film thickness 90 Electronic information equipment 91 Solid-state imaging device 92 Memory Unit 93 Display means 94 Communication means 95 Image output means

Claims (16)

紫外線の透過率を選択的に変化させたレチクルによりレジスト膜の膜厚を段階的に異ならせたマスク。   A mask in which the resist film thickness is changed stepwise by a reticle that selectively changes the transmittance of ultraviolet rays. 前記レジスト膜を用いて層をエッチング処理して該層を所定形状に形成するための請求項1に記載のマスク。   The mask according to claim 1, wherein the layer is etched into a predetermined shape using the resist film. メタル段差低減領域、金属配線形成領域および電極パッド形成領域それぞれの加工に必要なレジスト膜厚になるように前記レチクルの紫外線の透過率により作られた請求項1に記載のマスク。   2. The mask according to claim 1, wherein the mask is formed by the transmittance of ultraviolet rays of the reticle so as to have a resist film thickness required for processing each of a metal step reduction region, a metal wiring formation region, and an electrode pad formation region. 請求項1〜3のいずれかに記載のマスクを用いて、
層間絶縁膜上の金属層をパターニングして配線および電極パッドを形成する配線・電極パッド形成工程と、
該電極パッドの表面バリア層を除去して金属層表面を露出させる電極パッド形成工程とを同時に行う半導体装置の製造方法。
Using the mask according to any one of claims 1 to 3,
A wiring / electrode pad forming step of patterning a metal layer on the interlayer insulating film to form a wiring and an electrode pad;
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising simultaneously performing an electrode pad forming step of removing a surface barrier layer of the electrode pad and exposing a metal layer surface.
請求項1〜3のいずれかに記載のマスクを用いて、前記配線形成工程および前記電極パッド形成工程の他に、
層間絶縁膜上の金属層の厚さ方向途中まで除去するメタル段差低減工程を同時に行う請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
Using the mask according to any one of claims 1 to 3, in addition to the wiring formation step and the electrode pad formation step,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein a metal step reduction process for removing the metal layer on the interlayer insulating film halfway in the thickness direction is simultaneously performed.
前記マスクの膜厚は、前記配線形成工程を行う領域では前記レジスト膜の膜厚を最も厚い膜厚とし、前記電極パッド形成工程を行うパッド領域では該レジスト膜の膜厚を次に厚い膜厚とする請求項4に記載の半導体装置の製造方法。   The thickness of the mask is such that the thickness of the resist film is the thickest in the region where the wiring formation step is performed, and the thickness of the resist film is the next thickest in the pad region where the electrode pad formation step is performed. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4. 前記マスクの膜厚は、前記メタル段差低減工程を行う領域では該レジスト膜の膜厚を最も薄い膜厚とする請求項6に記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the thickness of the mask is such that the thickness of the resist film is the thinnest in a region where the metal step reduction process is performed. 請求項4〜7のいずれかに記載の半導体装置の製造方法により、前記金属配線、前記電極パッドおよびメタル段差低減構造のうち、少なくとも該金属配線および該電極パッドを形成した半導体装置。   A semiconductor device in which at least the metal wiring and the electrode pad are formed among the metal wiring, the electrode pad, and the metal step reduction structure by the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4. 被写体からの入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部が設けられた中央部の有効画素領域と、該有効画素領域の周囲に設けられた光学的黒領域と、該光学的黒領域の更に周辺側に設けられた周辺回路領域と、該周辺回路領域の外周側の外部配線接続用のパッド部領域とを有する固体撮像素子の製造方法において、
請求項1〜3のいずれかに記載のマスクを用いて、
該光学的黒領域において層間絶縁膜上の金属層の厚さ方向途中まで除去するメタル段差低減工程と、
該周辺回路領域および該パッド部領域において該層間絶縁膜上の金属層をパターニングして配線および電極パッドを形成する配線・電極パッド形成工程と、
該パッド部領域において該電極パッドの表面バリア層を除去して金属層表面を露出させる電極パッド形成工程とを同時に行う固体撮像素子の製造方法。
A central effective pixel region provided with a plurality of light receiving units that photoelectrically convert incident light from a subject to generate a signal charge, an optical black region provided around the effective pixel region, and the optical In a method for manufacturing a solid-state imaging device having a peripheral circuit region provided on the further peripheral side of the black region, and a pad portion region for external wiring connection on the outer peripheral side of the peripheral circuit region,
Using the mask according to any one of claims 1 to 3,
A metal step reduction step for removing the metal layer on the interlayer insulating film in the optical black region halfway in the thickness direction;
A wiring / electrode pad forming step of patterning a metal layer on the interlayer insulating film in the peripheral circuit region and the pad portion region to form a wiring and an electrode pad;
A method for manufacturing a solid-state imaging device, wherein an electrode pad forming step of removing a surface barrier layer of the electrode pad and exposing a metal layer surface in the pad portion region is performed simultaneously.
前記マスクの膜厚は、前記周辺回路領域では前記レジスト膜の膜厚を最も厚い膜厚とし、前記電極パッド部領域のパッド領域では該レジスト膜の膜厚を次に厚い膜厚とし、前記光学的黒領域では該レジスト膜の膜厚を最も薄い膜厚とする請求項9に記載の固体撮像素子の製造方法。   The mask is formed such that the thickness of the resist film is the thickest in the peripheral circuit region, and the resist film is the second thickest in the pad region of the electrode pad region. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 9, wherein the resist film is formed to be the thinnest in the target black region. 前記有効画素領域において、前記マスクの膜厚を「0」とし、前記金属層をエッチングして除去する請求項9に記載の固体撮像素子の製造方法。   10. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 9, wherein in the effective pixel region, the thickness of the mask is set to “0” and the metal layer is removed by etching. 前記レジスト膜の次に厚い膜厚および前記最も薄い膜厚により、前記金属層を厚さ方向途中までエッチングして除去する請求項9に記載の固体撮像素子の製造方法。   10. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 9, wherein the metal layer is etched and removed halfway in the thickness direction by the next thickest film thickness and the thinnest film thickness after the resist film. メタル段差低減、金属配線形成および電極パッド形成それぞれの加工に必要なレジスト膜厚になるレチクルの紫外線の透過率により作られた膜厚の段階的に異なるレジスト膜をマスクとしてエッチング加工を行って、メタル段差低減構造、金属配線および電極パッドの各形状をそれぞれ形成する請求項9または10に記載の固体撮像素子の製造方法。   Etching is performed using a resist film with a stepwise difference in film thickness created by the UV transmittance of the reticle, which becomes the resist film thickness required for each processing of metal step reduction, metal wiring formation and electrode pad formation, The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 9 or 10, wherein each shape of the metal step reduction structure, the metal wiring, and the electrode pad is formed. 請求項9〜13のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法により、前記金属配線、前記電極パッドが形成されていると共に、メタル段差低減が行われた固体撮像素子。   The solid-state image sensor by which the metal wiring and the electrode pad were formed by the manufacturing method of the solid-state image sensor in any one of Claims 9-13, and the metal level | step difference reduction was performed. CCD型固体撮像素子またはCMOS型固体撮像素子である請求項14に記載の固体撮像素子。   The solid-state imaging device according to claim 14, which is a CCD solid-state imaging device or a CMOS-type solid-state imaging device. 請求項14または15に記載の固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。   An electronic information device using the solid-state imaging device according to claim 14 as an image input device in an imaging unit.
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