JP5385564B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(1) 各層の第2の遮光膜の外周が、上層から下層に向かって内側に順に小さく形成されているので、例えば、半導体装置の斜め上方から光が入射しても、各層の第2の遮光膜で反射されない。そのため、各第2の遮光膜の間で光が反射することにより光が回路部内に到達してしまうことを防止できる。
図1(a)、(b)は、本発明の実施例1における半導体装置(例えば、UVセンサチップ)を示す模式的な構成図であり、同図(a)は全体の平面図、及び同図(b)は同図(a)中のA1−A2線断面拡大図である。
UVセンサチップ41内のUVセンサ42は、光P中からUVを受光して、これを電気信号に変換し内部回路43に出力する。内部回路43では、これを増幅器等で増幅し外部に出力する。このとき、UVセンサチップ41は、通常、屋外で使用されるため外光にさらされることになり、内部回路43の側面にも外光の光Pが入射してくる。しかし、回路部60の周囲は、遮光膜部70で包囲されており、遮光用メタル71−1〜71−3の外周が、上層から下層に向かって内側に順に小さく形成されているので、例えば、UVセンサチップ41の斜め上方から光Pが入射しても、各遮光用メタル71−1〜71−3の各層で反射さることはない。そのため、光Pが回路部60に到達することはない。内部回路43の近傍には、UVセンサ42が配置されているため、内部回路43の横方向からの光Pの入射量が少ないので、回路素子61−1及び61−2への影響はほとんどない。
図3(a)〜(e)は、図1のUVセンサチップ41の製造方法を示す製造工程図である。
熱酸化法等により、シリコン基板等の基板50を酸素又は水蒸気と反応させて表面を酸化し、絶縁膜を成長させる。更に、基板50上に、シリコン酸化膜等の層間絶縁膜51−1を介して、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等の回路素子61−1を形成し、化学的気相成長法(以下「CVD法」という)等により、これらの回路素子61−1を層間絶縁膜51―1で覆い表面を平坦にする。リソグラフィ技術とエッチング技術により、接続すべき回路素子61−1上の層間絶縁膜51−1にコンタクトホールを開口する。次に、スパッタリング法により、層間絶縁膜51−1上にアルミニューム等の金属膜を積層し全面メタル層81を成膜する。
リソグラフィ技術とエッチング技術により、全面メタル層81をエッチングし、メタル配線層62−1及び遮光用メタル71−1を形成する。
メタル配線層62−1及び遮光用メタル71−1上を層間絶縁膜51−2で覆い表面を平坦にし、スパッタリング法等により、層間絶縁膜51−2上に金属膜を積層し全面メタル層82を成膜する。
リソグラフィ技術とエッチング技術により、全面メタル層82をエッチングし、メタル配線層62−2及び遮光用メタル71−2を形成する。
メタル配線層62−2及び遮光用メタル71−2を層間絶縁膜51―3で覆い表面を平坦にする。層間絶縁膜51−3を介して、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等の回路素子61−2を形成し、これらの回路素子61−2を層間絶縁膜51―3で覆い表面を平坦にする。スパッタリング法により、層間絶縁膜51−3上に金属膜を積層し全面メタル層83を成膜する。
UVセンサ42は、前記の製造工程(1)〜(5)において、基板50上に適宜形成すればよい。
本実施例によれば、次の(1)〜(2)のような効果がある。
実施例1の効果に加え、次の効果がある。
本発明は、上記の実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(e)がある。
42 UVセンサ
50 基板
51−1〜51−4 層間絶縁膜
61−1、61−2 回路素子
62−1〜62−3 メタル配線層
71−1〜71−3 遮光用メタル
73 第4層メタル
81〜84 全面メタル層
Claims (14)
- 回路素子を有する複数の配線層が積層された回路部と、
最上層の前記配線層を覆い前記回路部に対して照射される光を遮蔽する第1の遮光膜と、
前記第1の遮光膜により覆われ、前記各配線層をそれぞれ環状に包囲するように形成された複数の第2の遮光膜と、
前記第1の遮光膜から前記複数の第2の遮光膜における最下層の第2の遮光膜まで、該最下層の第2の遮光膜を除く前記複数の前記第2の遮光膜を貫通するヴィアプラグとを有し、
前記複数の第2の遮光膜の外周は、上層から下層に向かって前記第2の遮光膜の内側になるように順に小さく形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記ヴィアプラグを複数有し、複数の前記ヴィアプラグは、前記第1の遮光膜の平面から見て、千鳥状に設けられていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 前記第1及び第2の遮光膜の外縁部は、下方に湾曲していることを特徴とする請求項1又は2記載の半導体装置。
- 前記第1の遮光膜上に形成されたパッシベーション膜を有し、
前記第1及び前記第2の遮光膜の外縁部は、前記パッシベーション膜の応力により下方に湾曲していることを特徴とする請求項3記載の半導体装置。 - 前記第1及び第2の遮光膜の外縁部には、スリットが形成されていることを特徴とする請求項3又は4記載の半導体装置。
- 前記各配線層間は、絶縁膜によりそれぞれ絶縁されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第1及び第2の遮光膜は、メタルにより形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体装置は、更に、
前記回路部の近傍に形成され、前記光を受光するセンサ部を有することを特徴とする半導体装置。 - 前記センサ部は、紫外線を受光して電気信号に変換し、前記回路部に出力する紫外線センサであることを特徴とする請求項8記載の半導体装置。
- 基板上に、第1の配線層を形成すると共に、前記第1の配線層を環状に包囲する第1の遮光膜を形成する第1の工程と、
前記第1の配線層上に、絶縁膜を介して1層又は複数層の第2の配線層を積層すると共に、前記第2の配線層を環状に包囲し、且つ、外周が前記第1の遮光膜の外周よりも外側に位置するように1又は複数の第2の遮光膜を積層し、さらに最上層の前記第2の遮光膜から前記第1の遮光膜まで前記第2の遮光膜を貫通するヴィアプラグを形成する第2の工程と、
最上層の前記第2の配線層及び前記最上層の第2の遮光膜上に、絶縁膜を介して、外周が前記最上層の第2の遮光膜の外周よりも外側に位置するように第3の遮光膜を形成する第3の工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第3の絶縁膜上にパッシベーション膜を形成すると共に、当該パッシベーション膜の応力により、前記第2及び第3の遮光膜における外縁部を下方に湾曲させる第4の工程を有することを特徴とする請求項10記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1、第2及び第3の遮光膜における外縁部には、
スリットが形成されていることを特徴とする請求項11記載の半導体装置の製造方法。 - 請求項10〜12のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第1、第2及び第3の遮光膜は、光を受光するセンサ部の近傍に形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記センサ部は、紫外線を受光する紫外線センサであることを特徴とする請求項13記載の半導体装置の製造方法。
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