(57)【要約】【課題】絶縁層表面をＣＭＰ法で平坦化する際に、配線パターンを構成する電極が削られにくくすること。【解決手段】基板上に第１の電極を形成する工程と、第１の電極上に第１の絶縁層を形成する工程と、第１の絶縁層上に第２の電極を形成する工程と、第２の電極上に第２の絶縁層を形成する工程と、第２の絶縁層の表面をＣＭＰ法によって研磨する工程とを有し、第２の電極のうち、基板の外周に最も近い端部は、第１の電極のうち、基板の外周に最も近い端部よりも、基板の外周に近い位置に形成されることを特徴とする電子デバイスの製造方法が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極上に第１の絶縁層を形成する工程と、
前記第１の絶縁層上に第２の電極を形成する工程と、
前記第２の電極上に第２の絶縁層を形成する工程と、
前記第２の絶縁層の表面をＣＭＰ法によって研磨する工程と
を有し、
前記第２の電極のうち、基板の外周に最も近い端部は、前記第１の電極のうち、基板の外周に最も近い端部よりも、前記基板の外周に近い位置に形成されることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記第１の絶縁層上に第２の電極を形成する工程は、
電極を堆積する工程と、
前記電極上に、少なくとも前記基板の外周から所定の幅の範囲が開口部であるレジストを形成する工程と、
前記電極のうち前記レジストの開口部に対応する部分をエッチングにより除去する工程と
を含み、
前記第２の電極のうち、基板の外周に最も近い端部の位置は、前記レジストの前記開口部の幅により決定されることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記第２の絶縁層の表面をＣＭＰ法によって研磨する工程は、前記基板の外周から所定の範囲を除いた有効領域において、前記第２の電極上に前記第２の絶縁層が残存するように行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記第２の絶縁層の表面をＣＭＰ法によって研磨する工程の前に、前記第２の絶縁層の表面の少なくとも一部の膜厚を減少させる工程をさらに有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記第２の電極は、アルミニウムを主成分とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記第１の電極は、銅を主成分とすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第２の絶縁層の表面をＣＭＰ法によって研磨する工程において、前記第２の電極のＣＭＰ法による研磨レートは、前記第２の絶縁層のＣＭＰ法による研磨レートよりも小さいことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項８】
基板に光電変換素子を形成する工程と、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法により前記基板上に電極及び絶縁層を形成する工程と
を有することを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子デバイス及び光電変換装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、固体撮像装置の製造方法が開示されている。固体撮像装置は、フォトダイオード等が形成される撮像領域と、走査回路等が形成される周辺回路領域とを有する。撮像領域に形成される配線パターンと、周辺回路領域に形成される配線パターンとの間には、密度（単位面積当たりに形成される配線パターンの面積）に差が生じ得る。固体撮像装置においては、周辺回路領域の方が撮像領域よりも密度が大きくなる場合が多い。このような配線パターン上に絶縁層を形成して、その際に生じた段差をＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing)法により平坦化すると、撮像領域内で膜厚分布が生じる。この膜厚分布による光路長の差が色むらの発生要因となり得る。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載の製造方法では、周辺回路領域の絶縁層の一部をエッチングにより除去し、その後、絶縁層の表面をＣＭＰ法によって平坦化している。これにより、撮像領域と周辺回路領域の絶縁層表面の平坦化後の膜厚ばらつきを低減することができ、光学的特性を均一化できることが特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２４４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の製造方法のように、絶縁層表面をＣＭＰ法で平坦化する工程では、絶縁層だけでなく配線パターンを構成する電極が削られる場合がある。電極が削られると、ワイヤボンディング時の接続不良及び配線抵抗のばらつきの原因となり得る。
【０００６】
上述の課題に鑑みて、本発明は、絶縁層表面をＣＭＰ法で平坦化する際に、配線パターンを構成する電極が削られにくくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る電子デバイスの製造方法は、基板上に第１の電極を形成する工程と、前記第１の電極上に第１の絶縁層を形成する工程と、前記第１の絶縁層上に第２の電極を形成する工程と、前記第２の電極上に第２の絶縁層を形成する工程と、前記第２の絶縁層の表面をＣＭＰ法によって研磨する工程とを有し、前記第２の電極のうち、基板の外周に最も近い端部は、前記第１の電極のうち、基板の外周に最も近い端部よりも、前記基板の外周に近い位置に形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、絶縁層表面をＣＭＰ法で平坦化する際に、配線パターンを構成する電極が削られにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る光電変換装置の製造方法における基板端部付近の断面構造図（ａ）及び上面図（ｂ）である。
【図２】第１の実施形態に係る光電変換装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る光電変換装置の製造方法を説明する断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る光電変換装置の製造方法を説明する断面図である。
【図５】第１の実施形態に係る光電変換装置の製造方法のプロセスフロー図である。
【図６】第２の実施形態に係る光電変換装置の製造方法を説明する断面図である。
【図７】第２の実施形態に係る光電変換装置の製造方法のプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態は、基板上に多層配線構造を有する電子デバイスを形成するための製造方法に関するものであり、特に、入射光量に応じた電気信号を出力する光電変換装置の製造方法に関する。本実施形態により製造される光電変換装置１００は、デジタルカメラ、スキャナ等に用いられる固体撮像装置、一眼レフカメラ等に用いられる焦点検出装置等、広範な用途に適用可能である。まず、図１乃至図５を参照して、本発明の第１の実施形態による光電変換装置の製造方法を説明する。
【００１１】
まず、図１（ａ）及び（ｂ）を参照して、本実施形態の製造方法により製造される光電変換装置の構造を説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態に係る光電変換装置の製造方法における基板端部付近の断面構造図及び上面図である。図１（ａ）は、光電変換装置１００が形成される基板端部付近の断面図である。光電変換装置１００は、基板１１１と、基板１１１上に形成される、多層配線構造を有する。多層配線構造は、３層の電極１３１ａ、１３１ｂ、１３２ａ、１３２ｂ、１３３ａ、１３３ｂと、５層の絶縁層１２１、１２２、１２３、１２４、１２５とを有する。
【００１２】
基板１１１は、フォトダイオード及び素子分離領域が配された撮像領域と、走査回路、増幅器等が配された周辺回路領域とを有する。
【００１３】
基板１１１には、複数の光電変換装置１００が２次元状に所定の間隔で配されるように形成される。基板状態でのプロセスが完了した後にダイシング等により個片化することにより、多数の光電変換装置１００のチップが一括して製造される。
【００１４】
製造装置の仕様等の要因により、基板１１１の外周１１１ａの近くまで安定して光電変換装置１００の製造を行うことは困難である。そのため、基板１１１の外周１１１ａから所定の範囲（例えば、外周１１１ａから３ｍｍの範囲）は、良品の光電変換装置１００を製造することを目的としないダミー領域とする。なお、ダミー領域においても、光電変換装置１００のパターン自体は他の領域と同様に形成される。ダミー領域の内側の領域は、光電変換装置１００を製造するための有効領域とする。
【００１５】
基板１１１上には、５層の絶縁層１２１、１２２、１２３、１２４、１２５が、この順で形成されている。電極１３１ａ、１３１ｂ（第１の電極）は、絶縁層１２１上に形成される。絶縁層１２２（第１の絶縁層）は絶縁層１２１上に電極１３１ａ、１３１ｂを埋め込むようにして形成される。電極１３２ａ、１３２ｂ（第１の電極）は、絶縁層１２２上に形成される。絶縁層１２３（第１の絶縁層）は絶縁層１２２上に電極１３２ａ、１３２ｂを埋め込むようにして形成される。電極１３３ａ、１３３ｂ（第２の電極）は、絶縁層１２３上に形成される。絶縁層１２４（第２の絶縁層）は絶縁層１２３上に電極１３３ａ、１３３ｂを埋め込むように形成される。絶縁層１２５は絶縁層１２４上に形成される。基板１１１と電極１３１ａ、１３１ｂとの間には、電気的接続のために、絶縁層１２１に埋め込まれたビア（不図示）が形成されている。絶縁層１２２、１２３、１２４、１２５内にも同様にビア（不図示）が形成されている。以下、電極を埋め込むように絶縁層が形成されている場合も電極上に絶縁層が形成されていると表現する。
【００１６】
電極１３１ａ、１３２ａ、１３３ａは、ダミー領域に形成される電極である。電極１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂは、有効領域に形成される電極であり、光電変換装置１００の完成後においては、撮像領域、周辺回路領域に対し信号のやりとりを行うための配線層として機能する。絶縁層１２１、１２２、１２３、１２４は、基板１１１、電極１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂの層間に形成される層間絶縁層である。絶縁層１２５は、パッシベーション層である。
【００１７】
図２乃至図４は、第１の実施形態に係る光電変換装置の製造方法を示す断面図である。図５は、第１の実施形態に係る光電変換装置の製造方法のプロセスフロー図である。図２乃至図５を参照して、電極１３１ａ、１３１ｂ、１３２ａ、１３２ｂ、１３３ａ、１３３ｂ及び絶縁層１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の形成方法を説明する。
【００１８】
ステップＳ５０１において、基板１１１上に光電変換素子が形成される。図２（ａ）は、基板１１１を示す断面図である。基板１１１は、略円盤状（例えば直径２００ｍｍ）のシリコン基板である。基板１１１には、フォトダイオード及び素子分離領域が形成される。また、基板１１１には、光電変換によりフォトダイオードで生成された電荷を電圧信号に変換し、読み出すための複数のトランジスタが形成される。基板１１１上にはトランジスタの制御のために、ポリシリコン等を主成分とする制御電極（不図示）が形成される。
【００１９】
ステップＳ５０２において、基板１１１上に絶縁層１２１が形成される。ステップＳ５０２は、絶縁層１２１を堆積する工程、絶縁層１２１上にレジスト２０１を形成する工程、及び絶縁層１２１をエッチングする工程を含む。なお、以下の説明ではレジストは感光性材料であるフォトレジストとするが、エッチングのマスクとして用いることが可能な材料であればよく、これに限定されない。
【００２０】
図２（ｂ）は、基板１１１上に絶縁層１２１を堆積した後の断面を示す図である。絶縁層１２１は、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法により堆積される酸化シリコンを主成分とする。絶縁層１２１は、ホウ素とリンが添加された酸化シリコンである、ＢＰＳＧ(Borophosphosilicate Glass)とすることがより好適である。ＢＰＳＧを用いた層間絶縁層は、８００℃程度での加熱工程（リフロー）による平坦化が可能であるため、トランジスタの制御電極、素子分離構造等により生じ得る凹凸の低減に有効である。これにより、絶縁層上に電極を形成するための平坦な下地が提供される。
【００２１】
図２（ｃ）は、絶縁層１２１上にエッチング用のマスクとしてレジスト２０１を形成した後の断面を示す図である。レジスト２０１は、塗布装置により塗布し、ステッパ等の露光装置により露光し、その後現像装置により現像することにより、絶縁層１２１上に所定のパターンで形成される。
【００２２】
この工程において、基板１１１の外周１１１ａから所定のサイドリンス幅Ａの距離までの範囲にはレジスト２０１が形成されないように加工が行われる。サイドリンス幅Ａは、例えば０．８ｍｍに設定される。この加工は、例えば、レジスト２０１の塗布時に基板１１１の外周１１１ａ付近のみを有機溶媒に晒して、基板１１１の外周１１１ａ付近に付着したレジスト２０１を除去するサイドリンス工程により行われる。また、他の例としては、レジスト２０１の塗布後に基板１１１の外周１１１ａから所定の距離までの範囲を露光することにより、現像後に基板１１１の外周１１１ａにレジスト２０１が残らないようにする周辺露光工程を採用してもよい。この場合、レジスト２０１はポジ型である。
【００２３】
以下の説明では、サイドリンス工程により外周１１１ａ付近のレジストを除去する工程が採用されているものとするが、周辺露光工程が採用されていても同様である。例えば以下の説明において、サイドリンス幅という用語を周辺露光の範囲と読み替えることで周辺露光工程にも本実施形態の構成を適用可能である。
【００２４】
図２（ｄ）は、絶縁層１２１をエッチングした後の断面を示す図である。レジスト２０１の形成後、ＲＩＥ(Reactive Ion Etching)法等により、レジスト２０１をマスクとして絶縁層１２１をエッチングする。これにより、絶縁層１２１にビア形成用のコンタクトホール等のパターンが形成される。また、同時に上述のサイドリンス工程により基板１１１の外周１１１ａから所定のサイドリンス幅Ａの距離までの範囲はレジスト２０１の開口部となっているため、この範囲に対応する絶縁層１２１はエッチングで除去される。その後、レジスト２０１は、有機溶媒での洗浄等により除去される。
【００２５】
ステップＳ５０３において、基板１１１と電極１３１ｂとの導通を得るためのビア（不図示）が形成される。ビアは、スパッタリング法、ＣＶＤ法等によりタングステンを主成分とする金属膜を堆積して、絶縁層１２１に形成されたコンタクトホールに金属を埋め込む工程により形成される。コンタクトホール以外の箇所に堆積した不要な金属膜は、その後ＣＭＰ法により除去される。
【００２６】
ステップＳ５０４において、電極１３１ａ、１３１ｂが形成される。ステップＳ５０４は、電極１３１を堆積する工程、電極１３１上にレジスト２０２を形成する工程、及び電極１３１をエッチングする工程を含む。
【００２７】
図２（ｅ）は、絶縁層１２１上に電極１３１を堆積した後の断面を示す図である。電極１３１は、アルミニウムを主成分とし、スパッタリング法等により堆積される。
【００２８】
図２（ｆ）は、電極１３１上にエッチング用のマスクとしてレジスト２０２を形成した後の断面を示す図である。レジスト２０２は、上述の絶縁層１２１の形成時と同様の工程により形成される。レジスト２０２を形成する際のサイドリンス幅Ｂは、レジスト２０１を形成する際のサイドリンス幅Ａよりも大きい値に設定する。サイドリンス幅Ｂは、例えば１．９ｍｍに設定される。
【００２９】
その後、ＲＩＥ法等により、レジスト２０２をマスクとして電極１３１をエッチングする。エッチングの後、レジスト２０２は、有機溶媒等を用いて除去される。図２（ｇ）は、レジスト２０２の除去後の断面を示す図である。レジスト形成時のサイドリンス幅の違いにより、最外周にある電極１３１ａの端部が絶縁層１２１の端部よりも基板１１１の内側に位置している。なお、電極１３１ａ及び絶縁層１２１等の「端部」という表現は、基板１１１の外周１１１ａに近い側の端部を意味する。
【００３０】
ステップＳ５０５において、絶縁層１２１及び電極１３１ａ、１３１ｂ上に絶縁層１２２が形成される。ステップＳ５０５は、絶縁層１２２を堆積する工程、絶縁層１２２上にレジスト３０１を形成する工程、及び絶縁層１２２をエッチングする工程を含む。
【００３１】
図２（ｈ）は、絶縁層１２１及び電極１３１ａ、１３１ｂ上に絶縁層１２２を堆積した後の断面を示す図である。本工程及び以降の工程で堆積される絶縁層はＢＰＳＧではなく、通常の酸化シリコンとすることが好適である。加熱により電極１３１ａ、１３１ｂの劣化が生じるためリフローができないためである。これ以外については、上述の絶縁層１２１の形成と同様である。
【００３２】
図３（ａ）は、絶縁層１２２上にエッチング用のマスクとしてレジスト３０１を形成した後の断面を示す図である。このレジスト３０１の形成は、レジスト２０１の形成と同様に行われる。すなわち、レジスト３０１の形成時のサイドリンス工程はレジスト２０１と同じサイドリンス幅Ａで行われる。その後、絶縁層１２１と同様にして、絶縁層１２２のエッチング、レジスト除去が行われる。
【００３３】
ステップＳ５０６において、電極１３１ｂと電極１３２ｂの導通を得るためのビア（不図示）が形成される。この工程はステップＳ５０３と同様である。図３（ｂ）は絶縁層１２２の形成後の断面を示す図である。
【００３４】
その後、ステップＳ５０７、Ｓ５０８、Ｓ５０９において、同様の方法により電極１３２ａ、１３２ｂ及び絶縁層１２３が形成される。図３（ｃ）は、電極１３２ａ、１３２ｂ及び絶縁層１２３の形成後の断面を示す図である。電極１３２ａ、１３２ｂ及び絶縁層１２３は、それぞれ電極１３１ａ、１３１ｂ及び絶縁層１２２と同様の工程により形成される。
【００３５】
ステップＳ５１０において、電極１３３ａ、１３３ｂが形成される。形成方法は電極１３１ａ、１３１ｂ等と同様である。図３（ｄ）は、多層配線構造の最上層の電極である、電極１３３を堆積した後の断面を示す図である。この工程は電極１３１、１３２の形成と同様である。
【００３６】
図３（ｅ）は、電極１３３上にエッチング用のマスクとしてレジスト３０２を形成した後の断面を示す図である。レジスト３０２の形成において、サイドリンス工程は、レジスト２０２の形成時のサイドリンス幅Ｂよりも小さいサイドリンス幅Ｃで行われる。より具体的には、サイドリンス幅Ｃは、サイドリンス幅Ａと同一とする。
【００３７】
その後、ＲＩＥ法等により、レジスト３０２をマスクとして電極１３３をエッチングする。エッチングの後、レジスト３０２は、有機溶媒等を用いて除去される。図３（ｆ）は、レジスト３０２の除去後の断面を示す図である。レジスト形成時のサイドリンス幅の違いにより、電極１３３ａの端部は電極１３１ａ、１３２ａの端部よりも基板１１１の外周側に位置している。
【００３８】
ステップＳ５１１において、絶縁層１２３及び電極１３３ａ、１３３ｂ上に絶縁層１２４が形成される。図４（ａ）は、絶縁層１２３及び電極１３３ａ、１３３ｂ上に絶縁層１２４を堆積した後の断面を示す図である。図示されているように、電極１３３ａ、１３３ｂが形成されている箇所と、電極が形成されていない箇所では厚さが異なるため、絶縁層１２４の堆積後には絶縁層１２４の表面には凹凸が生じる。この凹凸を低減させるため、ＣＭＰ法による表面の平坦化が必要となる。しかしながら、上述のように光電変換装置１００においては、周辺回路領域の方が撮像領域よりも電極の密度が大きくなる場合が多い。そのため、このままＣＭＰ工程を行うと、周辺回路領域と撮像領域の膜厚差によって基板面内で研磨レートが不均一となることにより、撮像領域内に膜厚分布が生じ得る。
【００３９】
この膜厚分布を低減するため、ステップＳ５１２において、絶縁層１２４の表面の少なくとも一部をエッチングして膜厚を減少させる、プリエッチング工程が行われる。図４（ｂ）は、絶縁層１２４上にプリエッチング用のマスクとしてレジスト４０１を形成した後の断面図である。レジスト４０１は、電極の有無による膜厚差を減少させるように絶縁層１２４の表面の少なくとも一部に形成される。図４（ｃ）は、絶縁層１２４のエッチングを行い、レジスト４０１を除去した後の断面を示す図である。このプリエッチング工程により、絶縁層１２４の表面の凹凸は低減される。
【００４０】
ステップＳ５１３において、絶縁層１２４の表面をＣＭＰ法により平坦化する。図４（ｄ）は絶縁層１２４の表面を平坦化した後の断面図である。ＣＭＰ工程の前に膜厚差を低減することにより、後続のＣＭＰ工程後に生じ得る撮像領域内の膜厚分布が低減される。
【００４１】
ステップＳ５１４において、絶縁層１２４上にパッシベーション層として機能する絶縁層１２５が形成される。図４（ｅ）は、絶縁層１２５の形成後の断面を示す図である。絶縁層１２５は、窒化シリコン又は酸窒化シリコンを主成分とする膜であり、ＣＶＤ法等により形成される。
【００４２】
ステップＳ５１５において、絶縁層１２４及び絶縁層１２５に開口部を形成する。図４（ｆ）は、絶縁層１２４、１２５のエッチング後の断面を示す図である。エッチングによりは、電極１３３ａ及び１３３ｂへの導通を得るために絶縁層１２４及び絶縁層１２５に開口部（不図示）が形成される。レジストの形成等は上述と同様であるため省略する。レジスト形成の際のサイドリンス幅Ｄは、サイドリンス幅Ｂよりも小さく設定する。より好適には、サイドリンス幅Ｄは、サイドリンス幅Ａ及びサイドリンス幅Ｃと同一とする。
【００４３】
その後、ステップＳ５１６において、絶縁層１２５上に不図示のカラーフィルタ、マイクロレンズ等を形成して、光電変換装置１００が完成する。
【００４４】
再び図１（ａ）及び図１（ｂ）に戻り、サイドリンス幅Ａ乃至Ｄの設定について説明する。上述のように、基板１１１の外周１１１ａ付近のダミー領域内におけるエッチング後の各電極、各絶縁層の端部の位置は、レジスト形成時のサイドリンス幅により決定される。すなわち、絶縁層１２１、１２２、１２３の端部の位置はサイドリンス幅Ａによって決定され、電極１３１ａ、１３２ａの端部の位置はサイドリンス幅Ｂによって決定される。電極１３３ａの端部の位置はサイドリンス幅Ｃによって決定され、絶縁層１２４、１２５の端部の位置はサイドリンス幅Ｄによって決定される。
【００４５】
サイドリンス幅Ａ、Ｃ、Ｄはサイドリンス幅Ｂよりも小さい値に設定される。すなわち、絶縁層１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の端部は、電極１３１ａ、１３２ａの端部よりも基板１１１の外周１１１ａに近い位置に形成される。また、サイドリンス幅はダミー領域の範囲内に設定される。一例としては、サイドリンス幅Ａ、Ｃ、Ｄは０．８ｍｍであり、サイドリンス幅Ｂは１．９ｍｍであり、ダミー領域は外周１１１ａから３ｍｍまでの範囲である。以下、サイドリンス幅Ａ乃至Ｄをこのような値に設定する理由について説明する。
【００４６】
まず、サイドリンス幅Ａ、Ｂ、Ｄの関係について説明する。基板の端部付近はフォトリソグラフィー工程において、解像不良が生じやすい。アルミニウム等の金属電極の端部が解像不良が生じた状態で形成されると、後続の工程で電極層の膜剥がれによる不良が発生することがある。このことから、膜剥がれの生じやすい端部付近に電極が形成されないようにサイドリンス幅をなるべく大きくすることが好ましい。一方、有効領域の素子がサイドリンスの影響を受けると有効素子のパターンが形成不良となるため、サイドリンス幅は、有効領域に干渉しないように十分に余裕を持たせて設定する必要がある。このような観点からダミー領域の３ｍｍに対し１．１ｍｍの余裕を持たせてサイドリンス幅Ｂを１．９ｍｍに設定している。
【００４７】
これに対し、絶縁層は電極を覆うためになるべく基板端の近くまで設けられていることが好ましい。しかしながら、サイドリンスを行わず、最外周まで絶縁層を形成した場合、ビアを形成する工程において、端部に電極が残る不良が生じ得るため、ある程度の幅でサイドリンスを行うことが必要である。そのため、サイドリンス幅Ａ、Ｄは、最小限のサイドリンス幅として０．８ｍｍに設定されている。
【００４８】
このように、電極と絶縁層を積層する構造において、基板１１１の外周１１１ａにおける電極と絶縁層の端部の位置関係は、原則として絶縁層の方が外側（基板端側）とすることが好ましい。
【００４９】
しかしながら、本願発明者らは、電極１３３ａについては例外的に絶縁層と同程度に基板端付近まで形成した方が好ましいことを見出した。すなわち、本実施形態では、サイドリンス幅Ｃは、レジスト２０２を形成する際のサイドリンス幅Ｂよりも大きい値に設定されている。次にこの理由について説明する。
【００５０】
上述のように、絶縁層１２４は、電極１３３ａ、１３３ｂにより生じる段差を低減するためにＣＭＰ法による平坦化が行われる。ＣＭＰ法では、基板１１１の外周１１１ａ付近においては、膜の上面だけでなく側面からも研磨が進むため、他の領域に比べて研磨が進みやすい。そのため、絶縁層１２４の研磨時に絶縁層１２４がすべて削られ、電極１３３ａ、１３３ｂも削られることがある。有効領域に配置されている電極１３３ｂが削られると、ワイヤボンディング時の接続不良及び配線抵抗のばらつきの原因となり、光電変換装置１００の歩留まりを悪化させる要因ともなり得る。
【００５１】
本実施形態では、サイドリンス幅Ｃをサイドリンス幅Ｂよりも小さい値に設定している。これにより、電極１３３ａの端部は、他の電極の端部よりも基板１１１の外周１１１ａの近くまで伸びている。そのため、基板１１１の外周１１１ａ付近のダミー領域にある素子において、より外側まで電極１３３ａが存在しているので、ＣＭＰ工程における研磨の出発点がより外側になり、側面からの研磨に対する余裕を大きくすることができる。これにより、有効領域に配置されている電極１３３ｂ上に絶縁層１２４を残存させやすくなり、電極１３３ｂが削られる可能性が低減される。
【００５２】
一方、撮像領域内においては、電極１３３ａ、１３３ｂは、例えば遮光膜として用いられているため太い配線である。周辺回路領域においては、例えば電源系の回路でありこれも太い配線が用いられる。したがって、電極１３３ａ、１３３ｂはいずれも面積が大きい配線であるため、比較的膜剥がれが生じにくい。また、電極１３３ａ、１３３ｂは複数の電極層の中で最上層に位置するため、後続の工程数が他の電極よりも少なく、膜剥がれが生じる確率が小さい。以上の理由により、最上層の電極１３３ａ、１３３ｂは膜剥がれが生じにくいため、電極１３３ａについては例外的に絶縁層と同程度に基板端付近まで形成した方が好ましく、サイドリンス幅Ｃは０．８ｍｍに設定されている。
【００５３】
本実施形態の光電変換装置１００の製造方法では、電極１３３ａ、１３３ｂを形成する際のサイドリンス幅Ｃを、電極１３１ａ、１３１ｂ、１３２ａ、１３２ｂを形成する際のサイドリンス幅Ｂよりも小さくしている。これにより、電極１３３ａの端部は電極１３１ａ、１３２ａの端部よりも基板１１１の外周１１１ａに近い位置になる。このように各電極を配置することにより、絶縁層１２４（第２の絶縁層）のＣＭＰ工程での研磨に対する余裕を大きくすることができ、電極１３３ｂが削られる可能性が低減される。したがって、ワイヤボンディング時の接続不良及び配線抵抗のばらつきの問題が低減され、歩留まり良く光電変換装置１００を製造することができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、電極１３１、１３２に銅配線を適用したものである。第１の実施形態において、電極１３１、１３２はアルミニウム配線であり、ＲＩＥによるエッチングにより加工される。これに対し、電極１３１、１３２を銅配線とした場合、ＲＩＥによる銅のドライエッチングが困難であるため、銅のパターニングにはダマシンプロセスが用いられる。そのため、本実施形態では第１の実施形態で述べた製造方法の一部を変更して本発明を適用する。以下、図６及び図７を参照して第２の実施形態の製造方法を説明するが、第１の実施形態と重複する部分は省略あるいは簡略化する。
【００５５】
第１の実施形態において、図２（ａ）乃至図２（ｄ）及び図５を参照して説明したステップＳ５０１からステップＳ５０３までの工程は、本実施形態においても同様である。
【００５６】
ステップＳ７０１において、絶縁層１２１上に絶縁層１２２が形成される。図６（ａ）は、絶縁層１２１上に絶縁層１２２を堆積した後の断面を示す図である。絶縁層１２２は酸化シリコンを主成分とする。ただし、後述する絶縁層１２２のエッチングのため、酸化シリコンの下層に窒化シリコン等のエッチストップ層（不図示）を配した積層膜としてもよい。
【００５７】
図６（ｂ）は、絶縁層１２２上にエッチング用のマスクとしてレジスト２０２を形成する工程を示す図である。電極を形成したい部分が開口したパターンにより、レジスト２０２を形成する。
【００５８】
図６（ｃ）は、絶縁層１２２をエッチングする工程を示す図である。レジスト２０２の形成後、ＲＩＥ法等により、絶縁層１２２をレジスト２０２をマスクとしてエッチングする。図６（ｄ）はレジスト２０２を除去した後の断面を示す図である。
【００５９】
ステップＳ７０２において、絶縁層１２１及び絶縁層１２２上に銅を主成分とする電極１３１が形成される。図６（ｅ）は、絶縁層１２１、１２２上に電極１３１を形成した後の断面を示す図である。電極１３１は、一例としてはバリア層、シード層、Ｃｕ電極層の３層からなる。まず、スパッタ法等により、チタン、窒化チタン等のバリア層（不図示）を堆積する。次に、スパッタ法等により、銅のシード層を堆積する。その後、電解めっき法等により銅のシード層上に銅を成長させる。このようにして形成された電極１３１は、前の工程で絶縁層１２２がエッチングされた箇所を埋め込むように形成される。
【００６０】
図６（ｆ）は、基板１１１の外周１１１ａの近傍に形成された電極１３１を除去する工程を示す図である。この工程では、基板１１１の有効領域以外を硝酸、濃硫酸、硫酸過水等の溶液に晒してウェットエッチングする。これにより、基板１１１の外周１１１ａ付近に付着した不要な電極１３１が除去される。この際に銅が除去される外周１１１ａからの距離を第１の実施形態の場合と同様にサイドリンス幅Ｂとする。なお、同時に基板１１１の側面及び裏面に付着した不要な銅を同時に除去してもよい。
【００６１】
図６（ｇ）は、絶縁層１２２及び電極１３１の一部をＣＭＰにより研磨する工程を示す図である。この工程により、絶縁層１２２に埋め込まれた電極１３１ａ、１３１ｂがパターニングされる。
【００６２】
ステップＳ７０３において、電極１３１上に再び絶縁層１２２が形成され、ステップＳ５０６において、ビア（不図示）が形成される。図６（ｈ）は、電極１３１上に絶縁層１２２を形成した後の断面図である。これは、図２（ｈ）、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して第１の実施形態で説明したステップＳ５０５、Ｓ５０６と略同様である。
【００６３】
その後、ステップＳ７０４からステップＳ７０６において、電極１３２ａ、１３２ｂ及び絶縁層１２３が、電極１３１ａ、１３１ｂ及び絶縁層１２２と同様にダマシンプロセスで形成される。最上層の電極１３３ａ、１３３ｂと絶縁層１２４、１２５は第１の実施形態と同様のエッチングによるアルミニウム配線プロセスで形成される。ここで、第１の実施形態と同様に、サイドリンス幅Ｃは、サイドリンス幅Ｂよりも小さくする。これにより、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６４】
このように、本実施形態によれば、１層目及び２層目の配線層をダマシンプロセスで形成した場合であっても第１の実施形態と同様の効果が得られる。これに加え、本実施形態の光電変換装置１００は、１層目及び２層目がアルミニウム配線よりも低抵抗な銅配線で構成されているため、微細化及び高速動作化を要する場合に好適である。
【００６５】
なお、上述の説明では、ビアと電極を一括形成しないシングルダマシンプロセスを例示しているが、プロセスフローを適宜修正してデュアルダマシンプロセスに変形してもよい。
【００６６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第１又は第２の実施形態の絶縁層１２４のプリエッチング工程（ステップＳ５１２）を省略したものである。これ以外の工程は第１又は第２の実施形態と同様である。本実施形態では、絶縁層１２４のプリエッチング工程を行わないため、周辺回路領域と撮像領域の膜厚差の低減が行われない。したがって、撮像領域内の膜厚分布が大きくなる。しかしながら、この膜厚分布が光電変換装置１００の要求性能上許容できる場合にはプリエッチング工程を省略してもよい。
【００６７】
図４（ａ）と図４（ｃ）の対比により理解できるように、プリエッチング工程を行うと電極１３３ａの側面に付着した絶縁層１２４が薄くなる。これにより、プリエッチング工程を行わないことにより、第１及び第２の実施形態と比べ、電極１３３ａの側面に付着した絶縁層１２４を厚く維持できる。側面に付着した絶縁層１２４により、第１の実施形態よりもさらにＣＭＰ工程における研磨の出発点が外側になり、側面からの研磨に対する余裕を大きくすることができる。これにより、有効領域に配置されている電極１３３ｂ上に絶縁層１２４を残存させやすくなり、電極１３３ｂが削られる可能性が第１の実施形態の場合よりもさらに低減される。
【００６８】
（その他の実施形態）
上述の第１乃至第３の実施形態では、光電変換装置１００の製造方法を例として説明しているが、本発明は、光電変換装置１００以外の電子デバイスの製造にも適用可能である。特に、多層配線構造のうち最上層の電極を覆う絶縁層をＣＭＰ法により平坦化する必要がある電子デバイスの製造に好適である。
【００６９】
上述の第１乃至第３の実施形態では、電極の層数を３層としているが、２層又は４層以上であってもよく、設計に応じて適宜増減可能である。
【００７０】
上述の第１乃至第３の実施形態の絶縁層１２４の表面をＣＭＰ法により研磨する際（ステップＳ５１３）において、電極１３３ａの上部にも絶縁層１２４が残存するように研磨条件を設定し、電極１３３ａが研磨されないようにすることが好ましい。また、仮に電極１３３ａが研磨された場合であってもその量が少ない方が好ましい。ここで、電極１３３ａのＣＭＰ法による研磨レートが絶縁層１２４のＣＭＰ法による研磨レートよりも小さい条件とすることが好ましい。これにより、電極１３３ａが研磨の停止層として機能し、仮に電極１３３ａの一部が研磨された場合であってもその量をなるべく少なくすることができる。ＣＭＰの研磨レートはスラリーの成分等のＣＭＰの条件により適宜設定することができる。
【００７１】
上述の実施形態は、本発明を適用しうる幾つかの態様を例示したものに過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜修正や変形を行うことを妨げるものではない。
【符号の説明】
【００７２】
１１１                                    基板
１１１ａ                                  （基板の）外周
１３１ａ、１３１ｂ、１３２ａ、１３２ｂ    第１の電極
１３３ａ、１３３ｂ                        第２の電極
１２１、１２２、１２３、１２４、１２５    絶縁層
【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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