JP3623892B2 - フォトレジスト材料の除去プロセスを使用したｃｍｏｓフォトセンサーの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトレジスト材料の除去プロセスを用いたＣＭＯＳ ( 相補型金属−酸化物−半導体 ) フォトセンサーの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、電荷結合素子はデジタルセンサーに使用されている。しかしながら、電荷結合素子の価格および寸法のためにＣＭＯＳフォトセンサーは最近になって開発された。
【０００３】
ＣＭＯＳフォトセンサーは、他の素子あるいは他のＣＭＯＳフォトセンサーと電気的に接続される。カバー層は基板内の感光性領域を絶縁し保護するために使用され、コンタクトパッドからの電気的接触を防いでいる。カバー層は、特定の波長の光を濾光するカラーフィルター層およびカラーフィルター層の保護層あるいは平坦化層としてのポリアクリレート層を含む。しかしながら、ポリアクリレートの特性がフォトレジスト材料の特性に類似しているので、フォトリソグラフィー処理により金属パッド上に開口を形成した後ポリアクリレート層にダメージを与えることなくプラズマによりフォトレジスト材料を除去することは困難である。したがって、フォトレジスト材料の層を溶媒によって除去することが提案されている。
【０００４】
溶媒の使用によるフォトレジスト材料の除去の結果は、エッチング装置によって左右される。フォトレジスト材料の性質がプラズマエッチングプロセスのイオンボンバード後変化し、その結果フォトレジスト材料を溶媒によって十分に除去できなくなるからである。例えば、低エネルギープラズマを使用するＴｅｇａｌエッチング装置によるエッチングプロセス後、ほとんどのフォトレジスト材料は溶媒によって除去されるが、少量のフォトレジスト残留物が依然として残る。一方、ウエハ上にエッチングプロセスを施すためのＴＥＬエッチング装置においては、高エネルギープラズマを使用するため、エッチング後フォトレジスト材料を溶媒によってほとんど除去することができない。フォトレジスト材料が残留する場合、カバー層は平坦形状を維持できない。そのような場合、フォトセンサーを透過した光は遮られ、フォトセンサーの感光性が低下する。したがって、ＣＭＯＳフォトセンサーの製造においてカバー層上のフォトレジスト材料の完全な除去は、工業的なスケールでの製造において特に望まれている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明の目的は、製造過程にある基板上のフォトレジスト材料の除去プロセスを使用して、高い感光性を有するＣＭＯＳフォトセンサーの製造方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の目的に基づいて、上記のおよびその他の効果を達成するために、ここに具体的かつ包括的に述べるように、本発明は残留物を残さず、製造過程にある基板にダメージを与えないフォトレジスト材料の除去プロセスを用いて、高い感光性を有するＣＭＯＳフォトセンサーの製造方法を提供するものである。すなわち、本発明の製造方法は以下のステップを含む。電気接続用の金属パッドを備えた製造過程にある基板を準備する。この製造過程にある基板上にカバー層を設け、さらにその上にフォトレジスト材料の層を設ける。フォトレジスト層をパターンニング、露光、現像した後、現像されたフォトレジスト層をマスクを使用することなく露光する。パターンニングされたフォトレジスト層をマスクとして使用してカバー層をエッチング除去し、金属パッド上に開口を形成する。エッチング後、フォトレジスト材料を溶媒により除去する。しかるに、本発明は、上記の製造方法において、カバー層が特定の波長の光を透過するフィルター層を含み、カバー層が保護層で被覆されることを特徴とする。
【０００９】
本発明に関する上記の記載内容および以下に記載される本発明の詳細な説明はともに例示的なものであり、本発明はこれらに限定されるものではなく、請求項に基づいて解釈されるべきである。
【００１０】
【実施例】
以下に、ＣＭＯＳフォトセンサーの製造において、製造過程にある基板上に設けられたカバー層上のフォトレジスト材料を除去するプロセスについて説明する。図１に示すように、電気接続用の金属パッド４０を有する製造過程にある基板を準備する。図中、参照番号７０は基板内の感光性領域を示す。次に、カバー層５０を基板上に設ける。本実施例においては、カバー層５０は第１保護層２０、フィルター層３０、第２保護層２５を含む。カバー層５０の材料は光透過性であるべきである。特に、カバー層５０の材料としてはポリアクリレートを使用することが好ましい。次に、ポジティブ型のフォトレジスト層１０をカバー層５０上に形成する。本実施例においては、ポジティブ型フォトレジスト１０とカバー層５０との間に密着性促進剤は使用されていない。フォトレジスト層１０をパターンニング、露光、現像した後、現像されたフォトレジスト材料にマスクを使用することなくさらに露光を施し、フォトレジスト材料内のフォトアクティブな化合物の機能性を破壊する。現像されたフォトレジストに施す追加の露光処理は、その後のエッチングプロセス中にフォトレジスト材料のフォトアクティブな化合物が重合するのを防ぐために実施される。
【００１１】
その後、製造過程にある基板を１２０℃の温度で硬化させる。さらに、金属パッドが露出するようにカバー層をエッチングする。エッチングプロセス中、硬化したフォトレジスト材料およびパッド開口の側壁上のカバー層の材料とプラズマとの反応により生成されるポリマーは、低出力プラズマにより除去される。フォトレジスト材料は溶媒、例えば、テトラメチルアミノ水酸化物（ＴＭＡＨ）溶液のような現像液、あるいはエタノールアミンのような塩基性アミン溶媒により除去される。また、フォトレジスト材料の除去に使用される溶媒として、硫酸塩の現像液を使用することも好ましい。
【００１２】
本発明のＣＭＯＳフォトセンサーの製造におけるカバー層上のフォトレジスト材料の除去プロセスに基づいて、カバー層にダメージを与えることなくフォトレジスト材料を完全に除去することができ、それにより光の透過性は妨害されない。
【００１３】
したがって、良好な感光性を有するＣＭＯＳフォトセンサーを本発明の製造方法に基づいて製造することができる。
【００１４】
本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施例によって限定されない。むしろ、本発明の技術思想から逸脱しないかぎりにおいて種々の変更および改良を加えることが可能であるだろう。したがって、本発明の請求項はそのような変更および改良等を含むように広く解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に基づく製造過程にある基板上のカバー層の概略断面図である。
【符号の説明】
１０ ポジティブ型フォトレジスト層
２０ 第１保護層
２５ 第２保護層
３０ フィルター層
４０ 金属パッド
５０ カバー層
６０ パッド開口
７０ 感光性領域

Claims (8)

1. 以下のステップに特徴を有するＣＭＯＳフォトセンサーの製造方法：
   電気接続用の金属パッドを備えた製造過程にある基板を準備し；
   前記基板上にカバー層を形成し；
   前記カバー層上にフォトレジスト材料の層を形成し；
   前記フォトレジスト層をパターンニング、露光、現像し；
   現像されたフォトレジスト層をマスクを使用することなく露光し；
   パターンニングされたフォトレジスト層をマスクとして使用してカバー層をエッチングし、金属パッド上に開口を形成し；
   溶媒により前記フォトレジスト材料を除去する、
   しかるに、前記カバー層は特定の波長の光を透過するフィルター層を含み、カバー層は保護層で被覆される。
2. 前記保護層の材料は、ポリアクリレートを含むことを特徴とする請求項１の製造方法。
3. 現像されたフォトレジスト層を露光するステップの後に前記製造過程にある基板を硬化させるステップを含むことを特徴とする請求項１の製造方法。
4. 前記基板を硬化させる温度が１２０℃であることを特徴とする請求項３の製造方法。
5. 前記フォトレジスト層の除去に先立って、前記フォトレジスト層をプラズマで処理することを特徴とする請求項１の製造方法。
6. 前記フォトレジスト層は、ポジティブ型フォトレジスト層であることを特徴とする請求項１の製造方法。
7. 前記フォトレジスト材料の除去に使用される溶媒は、現像液であることを特徴とする請求項１の製造方法。
8. 前記現像液は、硫酸塩であることを特徴とする請求項７の製造方法。

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