(57)【要約】【課題】所望の領域にマスクパターンを形成することを比較的簡便な方法で実現可能とする新規な技術を提供する。【解決手段】半導体装置の製造方法は、半導体を含む基板を準備する第１工程と、前記基板の上面にマスクパターンを形成する第２工程と、前記マスクパターンを用いて前記基板の上面に所定の加工処理を行う第３工程と、を含む半導体装置の製造方法であって、前記第１工程で準備された基板の上面は、加工対象領域と、非加工対象領域とを含んでおり、前記第２工程では、前記マスクパターンとして、液状の部材を、前記加工対象領域および前記非加工対象領域のうち前記非加工対象領域に対して選択的に吐出し、前記第３工程では、前記第２工程で吐出された前記部材をその位置に留めながら前記加工対象領域に対して前記所定の加工処理を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体を含む基板を準備する第１工程と、
前記基板の上面にマスクパターンを形成する第２工程と、
前記マスクパターンを用いて前記基板の上面に所定の加工処理を行う第３工程と、
を含む半導体装置の製造方法であって、
前記第１工程で準備された基板の上面は、加工対象領域と、非加工対象領域とを含んでおり、
前記第２工程では、前記マスクパターンとして、液状の部材を、前記加工対象領域および前記非加工対象領域のうち前記非加工対象領域に対して選択的に吐出し、
前記第３工程では、前記第２工程で吐出された前記部材をその位置に留めながら前記加工対象領域に対して前記所定の加工処理を行う
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第３工程は、前記基板に対してイオンを注入する工程を含み、
前記第３工程では、前記部材を、前記イオンの注入を妨げるマスクとして作用させる
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１工程では、前記基板として、複数の開口が設けられた基板を準備し、
前記第２工程では、前記複数の開口の一部を充填するように前記部材を吐出し、
前記第３工程では、前記複数の開口の他の一部に前記イオンを注入する
ことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１工程で準備された基板は、前記半導体の上に配され且つ所定の部材を内包する絶縁部材を更に含む
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記所定の部材は、遮光性を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記半導体装置は、平面視において前記基板が画素領域とその周辺領域とを有する固体撮像装置であり、
前記第２工程では、前記画素領域および前記周辺領域の一方を覆うように前記部材を吐出する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第３工程では、前記画素領域および前記周辺領域の前記一方を前記部材で覆った状態で、前記画素領域および前記周辺領域の他方に対してイオンを注入し、
前記半導体装置の製造方法は、更に、
前記一方を覆う前記部材を除去する第４工程と、
前記他方を覆うように液状の第２部材を吐出する第５工程と、
前記他方を前記第２部材で覆った状態で前記一方に対してイオンを注入する第６工程と、
を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２工程で吐出された前記液状の部材は、所定のエネルギーを受けて硬化可能な溶液であり、
前記半導体装置の製造方法は、更に、前記第２工程の後かつ前記第３工程の前に、前記液状の部材を硬化させる工程を含む
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第２工程では、前記加工対象領域に対しては前記部材を吐出しない
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第３工程では、前記第２工程で吐出された前記部材に対して、その位置を変えるための処理を行うことなく前記所定の加工処理を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
半導体を含む基板を準備する第１工程と、
前記基板の上面にマスクパターンを形成する第２工程と、
前記マスクパターンを用いて前記基板の上面に所定の加工処理を行う第３工程と、を含み、
前記第２工程において、液状の部材を前記マスクパターンとして前記基板の上に吐出する位置によって、前記第３工程における加工対象領域および非加工対象領域を選択する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第３工程は、前記基板に対してイオンを注入する工程を含み、
前記第３工程では、前記部材を、前記イオンの注入を妨げるマスクとして作用させる
ことを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１工程では、前記基板として、複数の開口が設けられた基板を準備し、
前記第２工程では、前記複数の開口の一部を充填するように前記部材を吐出し、
前記第３工程では、前記複数の開口の他の一部に前記イオンを注入する
ことを特徴とする請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記半導体装置は、平面視において前記基板が画素領域とその周辺領域とを有する固体撮像装置であり、
前記第２工程では、前記画素領域および前記周辺領域の一方を覆うように前記部材を吐出する
ことを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第３工程では、前記画素領域および前記周辺領域の前記一方を前記部材で覆った状態で、前記画素領域および前記周辺領域の他方に対してイオンを注入し、
前記半導体装置の製造方法は、更に、
前記一方を覆う前記部材を除去する第４工程と、
前記他方を覆うように液状の第２部材を吐出する第５工程と、
前記他方を前記第２部材で覆った状態で前記一方に対してイオンを注入する第６工程と、
を含む
ことを特徴とする請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣチップ等の半導体装置は、フォトリソグラフィ技術を用いて製造されうる。例えば、シリコン等の基板（ウエハ）の上面全体にスピンコーティングによりフォトレジストを塗布した後、露光処理および現像処理によりフォトレジストの一部を除去してマスクパターン（レジストパターン）を形成し、このマスクパターンを用いて基板を加工する。この加工の例としては、例えばイオン注入、エッチング等が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１４９７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の製造方法では、基板の上面の不要な領域にまでフォトレジストを塗布することとなるため、フォトレジストの不要部分を除去する工程が必要になり、製造面において改善の余地であった。
【０００５】
本発明の目的は、所望の領域にマスクパターンを形成することを比較的簡便な方法で実現可能とする新規な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの側面は半導体装置の製造方法にかかり、前記半導体装置の製造方法は、半導体を含む基板を準備する第１工程と、前記基板の上面にマスクパターンを形成する第２工程と、前記マスクパターンを用いて前記基板の上面に所定の加工処理を行う第３工程と、を含む半導体装置の製造方法であって、前記第１工程で準備された基板の上面は、加工対象領域と、非加工対象領域とを含んでおり、前記第２工程では、前記マスクパターンとして、液状の部材を、前記加工対象領域および前記非加工対象領域のうち前記非加工対象領域に対して選択的に吐出し、前記第３工程では、前記第２工程で吐出された前記部材をその位置に留めながら前記加工対象領域に対して前記所定の加工処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、所望の領域にマスクパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】半導体装置の製造方法の比較例を説明する模式図である。
【図２】実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する模式図である。
【図３】実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する模式図である。
【図４】実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する模式図である。
【図５】固体撮像装置の構成例を説明するための模式図である。
【図６】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明する模式図である。
【図７】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図は、構造ないし構成を説明する目的で記載されたものに過ぎず、図示された各部材の寸法は必ずしも現実のものを反映するものではない。また、各図において、同一の部材または同一の構成要素には同一の参照番号を付しており、以下、重複する内容については説明を省略する。
【００１０】
（参考例）
各実施形態の理解のため、参考例として、図１（Ａ）〜図１（Ｉ）を参照しながら、半導体装置（後述の各実施形態との区別のため「半導体装置１Ｒ」とする。）の製造方法の例を述べる。なお、本明細書において、半導体装置とは、シリコン等の半導体を用いた電子部品、電子デバイス、モジュール等をいい、その例として、プロセッサ、メモリ、センサ等が挙げられる。
【００１１】
図１（Ａ）の工程では、シリコン基板１０、絶縁膜１１および電極１２を含む基板Ｓを準備する。シリコン基板１０は、本参考例ではシリコンで構成された板材であるが、ガリウム砒素等の他の半導体で構成されてもよい。絶縁膜１１および電極１２は、ここでは、ＭＯＳトランジスタのゲート絶縁膜およびゲート電極としてそれぞれ示される。
【００１２】
他の実施形態として、絶縁膜１１および電極１２は、代替的にそれぞれ他の絶縁部材および他の導電部材であってもよいし、或いは、付随的に他の絶縁部材ないし他の導電部材が更に設けられてもよい。ここでは不図示とするが、絶縁膜１１は、電極１２が配されていない領域にも設けられていてもよい。
【００１３】
基板Ｓは、半導体ウエハ、或いは、単にウエハと表現されてもよい。本明細書では、説明の容易化のため、これ以降の各工程で得られる構造についても基板Ｓと表現する（後述の各実施形態においても同様）。
【００１４】
図１（Ｂ）の工程では、図１（Ａ）の工程で得られた基板Ｓの上に絶縁部材１３を形成する。絶縁部材１３は、例えばＣＶＤ（化学気相成長）等の堆積法により形成され、酸化シリコン等で構成される。
【００１５】
図１（Ｃ）の工程では、図１（Ｂ）の工程で得られた基板Ｓの上面を平坦化する。即ち、電極１２の有無に追従して形成された絶縁部材１３の凹凸形状の上面を平坦化する。この工程は、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）等の研磨法により行われる。
【００１６】
図１（Ｄ）の工程では、図１（Ｃ）の工程で得られた基板Ｓの上に、開口ＯＰ１１、ＯＰ１２及びＯＰ１３を有するマスクパターン（レジストパターン）１４を形成する。マスクパターン１４は、例えば、基板Ｓの上面にフォトレジストを塗布した後、このフォトレジストに露光処理および現像処理により開口ＯＰ１１〜ＯＰ１３を設けることで形成されうる。なお、本参考例では、平面視（基板Ｓの上面に対する平面視）において、開口ＯＰ１１及びＯＰ１２は、電極１２と重ならない位置に設けられ、また、開口ＯＰ１３は、電極１２と重なる位置に設けられるものとする。
【００１７】
図１（Ｅ）の工程では、図１（Ｄ）の工程で得られた基板Ｓに対してエッチング処理を行い、絶縁部材１３をエッチングする。これにより、絶縁部材１３には開口ＯＰ２１、ＯＰ２２及びＯＰ２３が設けられ、シリコン基板１０の上面の一部が開口ＯＰ２１及びＯＰ２２により露出され、また、電極１２の上面の一部が開口ＯＰ２３により露出される。
【００１８】
図１（Ｆ）の工程では、図１（Ｅ）の工程で得られた基板Ｓからマスクパターン１４を除去（剥離）する。その際に使用される薬液には、マスクパターン１４の材料に応じた公知の有機溶剤が用いられればよい。この工程では付随的にアッシングが行われてもよい。
【００１９】
図１（Ｇ）の工程では、図１（Ｆ）の工程で得られた基板Ｓの上に、後述のマスクパターンの材料となるフォトレジスト１５ａを塗布し、開口ＯＰ２１〜ＯＰ２３を埋める。フォトレジスト１５ａには、上記マスクパターン１４同様の材料が用いられればよい。フォトレジスト１５ａは、典型的にはスピンコーティングにより、基板Ｓの上面全域に塗布される。
【００２０】
図１（Ｈ）の工程では、図１（Ｇ）の工程で得られた基板Ｓの上に、図１（Ｄ）の工程同様の手順でフォトレジスト１５ａを成形し、即ち露光処理および現像処理を行ってフォトレジスト１５ａのうち開口ＯＰ２２を覆う部分を除去する。これにより、マスクパターン１５を形成する。
【００２１】
図１（Ｉ）の工程では、図１（Ｈ）の工程で得られた基板Ｓに対してイオン注入を行い、即ち、マスクパターン１５をマスクとして用いて、開口ＯＰ２２を介して基板ＳにＰ型／Ｎ型不純物のイオン９１を注入する。
【００２２】
ここでは詳細な説明を省略とするが、その後、図１（Ｇ）〜図１（Ｉ）の工程同様の手順で、他の不純物のイオンが開口ＯＰ２１及びＯＰ２３を介して基板Ｓに注入される。更にその後、半導体装置１Ｒを作製するための必要な工程（配線構造の形成、ダイシング、パッケージング等）が更に行われる。
【００２３】
ここで、図１（Ｇ）の工程では基板Ｓの上面全面にフォトレジスト１５ａを形成し、その後の図１（Ｈ）の工程でフォトレジスト１５ａのうちの不要部分を除去する。そのため、基板Ｓの処理の工数が増大してしまい、また、フォトレジスト１５ａを必要以上に使用することとなってしまい、これらのことは製造コストの増大の原因となることがあった。
【００２４】
また、仮に、図１（Ｈ）の工程でフォトレジスト１５ａの開口ＯＰ２２を覆う部分が適切に除去された場合には、その後の図１（Ｉ）の工程において、開口ＯＰ２２を介してシリコン基板１０に対してＰ型／Ｎ型不純物のイオン９１を注入可能となる。しかし、本参考例では、図１（Ｈ）に示されるように、開口ＯＰ２２の底部にマスクパターン１５の残渣１５ｒが生じる可能性がある。
【００２５】
この残渣１５ｒは、開口ＯＰ２２のアスペクト比が例えば５．０以上と比較的高い場合や、絶縁部材１３の厚さが例えば０．８μｍ以上と比較的大きい場合に生じやすい。例えば、絶縁部材１３が厚くなると、フォトレジスト１５ａの開口ＯＰ２２を埋める部分に十分な露光光が照射されにくくなり、開口ＯＰ２２内に残渣１５ｒが生じうる。この残渣１５ｒは、図１（Ｉ）の工程においてイオン９１の注入を妨げる他、その際に生じうるノックオン現象（フォトレジスト１５ａ中の炭素原子等の弾き出し）により、シリコン基板１０に形成される各素子の特性に不測の影響をもたらしうる。
【００２６】
（第１実施形態）
図２（Ａ）〜図２（Ｈ）は、第１実施形態に係る半導体装置（「半導体装置１１」とする。）の製造方法の各工程における態様を示す。図２（Ａ）〜図２（Ｆ）の工程は、図１（Ａ）〜図１（Ｆ）同様であるため（参考例を参照）、ここでは説明を省略する。図３（Ａ）には、図２（Ｆ）に対応する上面図を示す。
【００２７】
図２（Ｇ）の工程では、図２（Ｆ）の工程で得られた基板Ｓの上面の一部に、ディスペンサ１６を用いて液状の部材１７を吐出する。部材１７は、この後の図２（Ｈ）の工程においてマスクとして作用するマスクパターンであり、本実施形態では、開口ＯＰ２１及びＯＰ２３を埋める（或いは、充填する）ように形成され、開口ＯＰ２２には形成されない。図３（Ｂ）には、図２（Ｇ）に対応する上面図を示す。
【００２８】
本実施形態では、部材１７は熱硬化性の溶液であり、図２（Ｇ）の工程の後、部材１７は熱処理により硬化されるものとする。前述の参考例とは異なり（図１（Ｇ）〜図１（Ｈ）参照）、本実施形態では露光処理および現像処理による成形ないしパターニングを行わないため、部材１７は感光性を有しなくてもよい。
【００２９】
ディスペンサ１６は、例えばプリンタ等に用いられる記録用ヘッド同様に構成されればよく、例えばインクジェット方式（サーマル方式、ピエゾ方式、バルブ方式など）のヘッドの構造を応用して構成されうる。ディスペンサ１６は、所定の信号ないしデータに基づいて、液体吐出ないし噴霧が可能なノズルにより、基板Ｓの上面の所望の位置に部材１７を吐出する。
【００３０】
ディスペンサ１６のノズルは、開口ＯＰ２１等を埋めるのに好適な径の部材１７の液滴を吐出可能に構成されればよい。例えば、開口ＯＰ２１等のサイズを１５０ｎｍ程度とした場合、ディスペンサ１６のノズルは、数μｍ又はそれ以下（好適には１μｍ以下）の径の液滴を吐出可能に構成されればよい。また、基板Ｓの上面に吐出された部材１７の液滴が開口ＯＰ２１等に入り込み易くなるように、図２（Ｇ）の工程は低圧条件あるいは略真空条件の下で行われてもよい。
【００３１】
図２（Ｈ）の工程では、図２（Ｇ）の工程で得られた基板Ｓに対してイオン９１の注入を行う。上述のとおり、本実施形態では部材１７は熱処理により硬化される。よって、図２（Ｈ）の工程では、部材１７を、その位置（即ち、図２（Ｇ）の工程で吐出された位置）に留めながら、本実施形態では部材１７が開口ＯＰ２１及びＯＰ２３を覆った状態を維持しながら、イオン９１の注入を行うことができる。このとき、部材１７は、イオン９１の注入を妨げるマスクとして作用する。これにより、シリコン基板１０における所望の部分、即ち開口ＯＰ２２により露出された部分に、不図示のＰ型／Ｎ型不純物領域（例えば、ウエル、コンタクト等）を形成することができる。
【００３２】
イオン９１は、Ｐ型不純物およびＮ型不純物の何れのイオンであってもよい。図２（Ｈ）の工程におけるイオン９１の注入エネルギーを大きくしすぎると、イオン９１は、部材１７を貫通してシリコン基板１０に注入されてしまう。よって、注入エネルギーは、部材１７の厚さ（即ち絶縁部材１３の厚さ、開口ＯＰ２２の深さ）と、イオン９１の種類と、に基づいて設定されればよい。
【００３３】
一例として、部材１７の厚さを０．８μｍとし、注入対象のイオン９１をボロン（Ｂ）のイオンとしたとき、注入エネルギーを９０ＫｅＶ以下に設定すれば、部材１７は適切にイオン９１をマスクしうる。他の例として、イオン９１をリン（Ｐ）のイオンとしたとき、注入エネルギーを２２５ＫｅＶ以下に設定すればよい。更に他の例として、イオン９１を砒素（Ａｓ）のイオンとしたとき、注入エネルギーを５００ＫｅＶ以下に設定すればよい。更に他の例として、イオン９１をガリウム（Ｇａ）のイオンとしたとき、注入エネルギーを４５０ＫｅＶ以下に設定すればよい。更に他の例として、イオン９１をインジウム（Ｉｎ）のイオンとしたとき、注入エネルギーを８００ＫｅＶ以下に設定すればよい。
【００３４】
図２（Ｈ）の工程の後、部材１７は、図１（Ｆ）の工程や図２（Ｆ）の工程同様の手順で除去される。その際に使用される薬液には、部材１７の材料に応じた公知の有機溶剤が用いられればよい。例えば、ポリヒドロキシスチレン系樹脂や乳酸エチル等（東京応化工業株式会社製）が部材１７として用いられる場合には、２−（２−アミノエトキシ）エタノールやヒドロキシルアミン等（デュポン製）が上記薬液として用いられうる。この工程では付随的にアッシングが行われてもよい。
【００３５】
なお、ここでは説明を省略するが、その後、同様の手順で他の不純物のイオンが開口ＯＰ２１及びＯＰ２３を介して基板Ｓに注入された後、半導体装置１１を作製するための必要な工程（配線構造の形成、ダイシング、パッケージング等）が更に行われる。
【００３６】
本実施形態によれば、図２（Ｇ）の工程では、図２（Ｆ）の工程で得られた基板Ｓの上面のうち、イオン９１の注入がマスクされるべき非加工対象領域、即ち開口ＯＰ２１及びＯＰ２３には部材１７を形成する。一方、イオン９１が注入されるべき加工対象領域、即ち開口ＯＰ２２には部材１７を形成しない。そのため、図２（Ｈ）の工程では、加工対象領域に対応する開口ＯＰ２２を介してイオン９１を注入することができ、即ち、シリコン基板１０の所望の部分のみに不純物領域を形成可能となる。
【００３７】
ここで、基板Ｓの上面の全域にフォトレジスト１５ａを塗布した前述の参考例（図１（Ｇ）参照）との比較では、本実施形態によれば、基板Ｓの上面の所望の領域のみに選択的に部材１７を吐出し、比較的簡便な方法でマスクパターンを形成可能となる。そのため、本実施形態によれば、フォトレジスト１５ａの不要部分を除去する工程（図１（Ｈ）の工程相当）を省略可能となる。換言すると、図２（Ｇ）の工程においてマスクパターンとしての部材１７の基板Ｓ上の形成位置ないし吐出位置を決めることで、その後の図２（Ｈ）の工程での加工対象領域および非加工対象領域が選択される。
【００３８】
このことは、例えば、工数の削減を可能にし、また、その工程を行うのに必要であった材料（過剰なフォトレジスト、レチクル等）を減らすことも可能にする。よって、本実施形態によれば、例えば製造コストの低減等、製造面において有利となる。
【００３９】
また、本実施形態によれば、開口ＯＰ２２内に生じうる参考例の残渣１５ｒ（図１（Ｈ）〜図１（Ｉ）参照）によってイオン９１の注入が妨げられることなく、シリコン基板１０の所望の部分のみに不純物領域を形成可能となる。よって、本実施形態によれば、例えば半導体装置１１の歩留りの低減および信頼性の向上にも有利となる。
【００４０】
なお、本実施形態では開口ＯＰ２１等を埋めるマスクパターンとして部材１７を形成する例を示したが、図２（Ｇ）の工程の内容の適用例は本実施形態に限られない。即ち、基板Ｓの上面の所望の領域に液状の部材１７をマスクパターンとして吐出することは、例えば図２（Ｄ）の工程にも適用可能であるし、或いは、本実施形態では説明を省略した他のマスクパターンを形成する工程にも適用可能である。また、本実施形態では、部材１７をマスクパターンとして用いて基板Ｓに対して加工処理を行う一例として、イオン注入を行う態様を示したが、以上のことはエッチングを行う場合にも適用可能である。
【００４１】
また、本実施形態では、部材１７として熱硬化性の溶液を用いる例を示したが、他の実施形態として、光、紫外線、放射線等を受けて硬化する性質の溶液が用いられてもよい。即ち、部材１７には、所定のエネルギーを受けて硬化可能な溶液が用いられればよい。
【００４２】
更に他の実施形態として、部材１７は液状のまま用いられてもよい。その場合、図２（Ｈ）の工程では、イオン注入はいわゆる回転注入ではなく、即ち、イオン注入装置のチャンバ内において基板Ｓが固定された状態でイオン９１を注入するとよい。或いは、回転注入においても液状の部材１７がその位置（図２（Ｇ）の工程で吐出された位置）に留まるように部材１７の粘性が調整されてもよいし、及び／又は、液状の部材１７がその位置に留まるように基板Ｓの回転速度が抑制されてもよい。
【００４３】
（第２実施形態）
前述の参考例で述べたとおり（図１（Ｈ）〜図１（Ｉ）参照）、残渣１５ｒは、開口ＯＰ２２のアスペクト比が比較的高い場合や、絶縁部材１３の厚さが比較的大きい場合に生じやすい。例えば、所定の部材（膜、層、パターン等）が絶縁部材１３に内包された構造の場合、絶縁部材１３は比較的厚く構成されうるため、参考例に従う製造方法を採用すると残渣１５ｒが生じる可能性がある。
【００４４】
図４（Ａ）〜図４（Ｌ）は、第２実施形態に係る半導体装置（「半導体装置１２」とする。）の製造方法の各工程における態様を示す。図４（Ａ）の工程では、シリコン基板１０、絶縁膜１１および電極１２を含む基板Ｓを準備する。図４（Ｂ）の工程では、図４（Ａ）の工程で得られた基板Ｓの上に、シリコン基板１０、絶縁膜１１および電極１２を覆う絶縁膜１３ａを形成する。更に、図４（Ｃ）の工程では、図４（Ｂ）の工程で得られた基板Ｓの上に絶縁膜１３ａを覆う遮光性を有する部材４１ａを形成する。この部材４１ａの材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等が用いられうる。
【００４５】
図４（Ｄ）の工程では、図４（Ｃ）の工程で得られた基板Ｓの上に、開口ＯＰ４１〜ＯＰ４３を有するマスクパターン４２を形成する。各開口ＯＰ４１〜ＯＰ４３は部材４１ａの上面の一部を露出する。
【００４６】
図４（Ｅ）の工程では、図４（Ｄ）の工程で得られた基板Ｓに対してエッチング処理を行い、マスクパターン４２をマスクとして用いて部材４１ａの一部をエッチングする。これにより、遮光膜４１を形成する。
【００４７】
図４（Ｆ）の工程では、図４（Ｅ）の工程で得られた基板Ｓからマスクパターン４２を除去する。その後、図４（Ｇ）の工程では、図４（Ｆ）の工程で得られた基板Ｓの上に絶縁部材を堆積し、絶縁膜１３ａと併せて絶縁部材１３を形成する。その後、絶縁部材１３の上面はＣＭＰ等により平坦化される。
【００４８】
その後の図４（Ｈ）〜図４（Ｌ）の工程は、それぞれ、図２（Ｄ）〜図２（Ｈ）の工程（第１実施形態参照）に対応する。即ち、図４（Ｇ）の工程で得られた基板Ｓの絶縁部材１３に開口ＯＰ２１〜ＯＰ２３を設けた後、開口ＯＰ２１及びＯＰ２３を部材１７で埋めて部材１７をマスクパターンとし、開口ＯＰ２２を介して基板Ｓにイオン９１を注入する。
【００４９】
このような手順によれば、絶縁部材１３に遮光膜４１が内包された半導体装置１２の構造が得られ、それにより絶縁部材１３は比較的厚く構成されうる。このような構造は、一例として、グローバル電子シャッタ機能を備える固定撮像装置に適用されうる。例えば、フォトダイオード等の光電変換素子で生じた電荷を一時的に保持する電荷保持部には、該電荷保持部への光の入射によって保持電荷量が変動しないように、その上方に遮光膜４１が配されうる。
【００５０】
このような構造を作製する際に参考例に従う製造方法を採用すると、絶縁部材１３が比較的厚くなるため、開口ＯＰ２２に残渣１５ｒが生じる可能性がある。これに対し、本実施形態によれば、第１実施形態同様、開口ＯＰ２２に残渣１５ｒを発生させることなく、開口ＯＰ２２を介してイオン９１を注入することができる。よって、本実施形態によっても、第１実施形態同様の効果が得られ、特に、比較的厚く構成されうる絶縁部材１３を備える構造を製造する際に有利である。
【００５１】
（第３実施形態）
第３実施形態では、半導体装置の一例として固体撮像装置１３の製造方法について述べる。図５に示されるように、固体撮像装置１３は、画素領域（撮像領域）Ｒ１と、その周辺領域Ｒ２とを含む。画素領域Ｒ１には、複数の画素が配列された画素部が設けられる。各画素は、例えば、１以上の光電変換素子と、該光電変換素子で発生した電荷に応じた信号を画素信号として出力するための１以上のトランジスタとを含みうる。また、周辺領域Ｒ２には、論理回路部が設けられる。論理回路部は、例えば、各画素を駆動する駆動回路と、各画素からの画素信号を読み出すための読出回路とを含みうる。
【００５２】
このような構成の場合、領域Ｒ１及びＲ２の間では、互いに異なる電気特性の素子（例えばＭＯＳトランジスタ）を形成すること、或いは、互いに異なる素子構造を形成することが求められることがある。そのため、前述の第１〜第２実施形態の内容は、固体撮像装置１３の製造方法にも適用可能である。
【００５３】
図６（Ａ）〜図７（Ｂ）は、固体撮像装置１３の製造工程における或る工程での基板Ｓの断面構造の一部を示す模式図である。絶縁部材１３には、画素領域Ｒ１において複数の開口ＯＰ６１が設けられており、周辺領域Ｒ２において複数の開口ＯＰ６２が設けられている。
【００５４】
図６（Ａ）〜図６（Ｂ）の工程では、画素領域Ｒ１に対してイオン注入を行い、画素領域Ｒ１の各素子のための不純物領域を形成する。先ず、図６（Ａ）の工程では、非加工対象領域である周辺領域Ｒ２に部材１７を吐出し、周辺領域Ｒ２を部材１７で覆う。この工程は、図２（Ｇ）の工程あるいは図４（Ｋ）の工程同様の手順で行われればよい。これにより、周辺領域Ｒ２の複数の開口ＯＰ６２は部材１７で埋められる。その後、図６（Ｂ）の工程では、周辺領域Ｒ２が部材１７で覆われた状態、即ち複数の開口ＯＰ６２が部材１７で埋められた状態で、基板Ｓに対するイオン９１の注入を行う。
【００５５】
図６（Ｂ）の工程では、周辺領域Ｒ２を覆う部材１７はイオン９１の注入を妨げるマスクとして作用し、加工対象領域である画素領域Ｒ１の開口ＯＰ６１を介して基板Ｓにイオン９１が注入される。これにより、画素領域Ｒ１のみに不純物領域を形成可能となる。この不純物領域の形成は、２回以上に分けて実行されてもよく、例えば、複数の開口ＯＰ６１の一部を介してＰ型不純物のイオンが注入され、その後、他の一部を介してＮ型不純物のイオンが注入されてもよい。
【００５６】
図７（Ａ）〜図７（Ｂ）の工程では、周辺領域Ｒ２に対してイオン注入を行い、周辺領域Ｒ２の各素子のための不純物領域を形成する。先ず、図７（Ａ）の工程では、図６（Ａ）の工程同様の手順で、非加工対象領域である画素領域Ｒ１に部材１７を吐出し、画素領域Ｒ１を部材１７で覆う。これにより、画素領域Ｒ１の複数の開口ＯＰ６１は部材１７で埋められる。その後、図７（Ｂ）の工程では、画素領域Ｒ１が部材１７で覆われた状態、即ち複数の開口ＯＰ６１が部材１７で埋められた状態で、基板Ｓに対するイオン９１の注入を行う。
【００５７】
図７（Ｂ）の工程では、画素領域Ｒ１を覆う部材１７はイオン９１の注入を妨げるマスクとして作用し、加工対象領域である周辺領域Ｒ２の開口ＯＰ６２を介して基板Ｓにイオン９１が注入される。これにより、周辺領域Ｒ２のみに不純物領域を形成可能となる。
【００５８】
なお、図６（Ｂ）の工程と、図７（Ｂ）の工程とは、互いに異なる注入エネルギーで実行されてもよい。また、図６（Ｂ）の工程で注入されるイオン９１と、図７（Ｂ）の工程で注入されるイオン９１とは、互いに異なる不純物のイオンであってもよい。
【００５９】
本実施形態によれば、図６（Ａ）の工程では、イオン９１の注入がマスクされるべき非加工対象領域、即ち周辺領域Ｒ２の開口ＯＰ６２、には部材１７を形成する。一方、イオン９１が注入されるべき加工対象領域、即ち撮像領域Ｒ１の開口ＯＰ６１、には部材１７を形成しない。そのため、図６（Ｂ）の工程では、開口ＯＰ６１を介してイオン９１を注入することができ、即ち、撮像領域Ｒ１においてシリコン基板１０の所望の部分のみに不純物領域を形成可能となる。図７（Ａ）〜図７（Ｂ）の工程についても、周辺領域Ｒ２を加工対象領域とし且つ撮像領域Ｒ１を非加工対象領域としたことを除いて、同様のことが言える。
【００６０】
よって、本実施形態によっても、比較的簡便な方法で、基板Ｓの上面の所望の領域のみにマスクパターンとして形成し、シリコン基板１０の所望の部分のみに不純物領域を形成可能となるため、第１〜第２実施形態同様の効果が得られうる。
【００６１】
本実施形態では、ディスペンサ１６から吐出された液状の部材１７は、領域Ｒ１（Ｒ２）の複数の開口ＯＰ６１（ＯＰ６２）を一体に覆うように形成されるものとして図示した。しかしながら、他の実施形態として、部材１７は、開口ＯＰ６１（ＯＰ６２）の個々を個別に覆うように形成されてもよい。その場合、部材１７の形成に要する時間を短縮することができ、製造面において更に有利である。
【００６２】
（その他）
以上、いくつかの好適な態様を例示したが、本発明はこれらの例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その一部が変更されてもよい。例えば、或る実施形態の内容に、他の実施形態の内容の一部が組み合わされてもよいし、これと共に／これに代替して、必要に応じて公知の要素が追加され又は削除されてもよい。また、本明細書に記載された個々の用語は、本発明を説明する目的で用いられたものに過ぎず、本発明は、その用語の厳密な意味に限定されるものでないことは言うまでもなく、その均等物をも含みうる。
【符号の説明】
【００６３】
Ｓ：基板、１６：ディスペンサ、１７：部材（マスクパターン）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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