(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-08
(45)【発行日】2024-11-18
(54)【発明の名称】半導体装置および半導体装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20241111BHJP
G03F 7/20 20060101ALI20241111BHJP
H01L 21/3205 20060101ALI20241111BHJP
H01L 21/768 20060101ALI20241111BHJP
H01L 23/522 20060101ALI20241111BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 A
G03F7/20 521
H01L21/88 Z
【請求項の数】
22
(21)【出願番号】P 2020214010
(22)【出願日】2020-12-23
(65)【公開番号】P2021158339
(43)【公開日】2021-10-07
【審査請求日】2023-12-11
(31)【優先権主張番号】P 2020028143
(32)【優先日】2020-02-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2020060985
(32)【優先日】2020-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100126240
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 琢磨
(74)【代理人】
【識別番号】100223941
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 佳子
(74)【代理人】
【識別番号】100159695
【弁理士】
【氏名又は名称】中辻 七朗
(74)【代理人】
【識別番号】100172476
【弁理士】
【氏名又は名称】冨田 一史
(74)【代理人】
【識別番号】100126974
【弁理士】
【氏名又は名称】大朋 靖尚
(72)【発明者】
【氏名】玉木 順也
(72)【発明者】
【氏名】三木 崇史
(72)【発明者】
【氏名】吉田 凌
(72)【発明者】
【氏名】鹿海 敦
(72)【発明者】
【氏名】浅野 功輔
(72)【発明者】
【氏名】豊田 剛宏
(72)【発明者】
【氏名】栗原 政樹
【審査官】黒田 久美子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１８０４１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１７４７２８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２７／１４６
Ｇ０３Ｆ ７／２０
Ｈ０１Ｌ ２１／３２０５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体層の上に、各々がダマシン構造を有する複数の配線を備えた半導体装置であって、前記複数の配線は互いに隣り合う第１配線および第２配線を含み、
前記第１配線の一端と他端との間の距離が３３ｍｍよりも大きく、
前記第１配線は、前記第１配線が延在する方向に沿って、第１部分と、第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間の第３部分と、を有し、
前記第１部分の幅および前記第２部分の幅が１８０ｎｍよりも小さく、
前記第３部分の幅が前記第１部分の前記幅および前記第２部分の前記幅よりも大きく、
前記第１部分は、前記方向に沿って、前記一端と前記第３部分との間に位置し、
前記第２部分は、前記方向に沿って、前記他端と前記第３部分との間に位置し、
前記第１配線は、前記方向に沿って、前記一端と前記第１部分との間の第４部分と、前記第４部分と前記第１部分との間の第５部分と、前記他端と前記第２部分との間の第６部分と、前記第６部分と前記第２部分との間の第７部分と、を有し、
前記第５部分の幅および前記第７部分の幅が、前記第１部分の前記幅、前記第２部分の前記幅、前記第４部分の幅および前記第６部分の幅よりも大きいことを特徴とする半導体装置。
【請求項2】
前記第３部分の前記幅と前記第１部分の前記幅との差、および、前記第３部分の前記幅と前記第２部分の前記幅との差が、５０ｎｍよりも大きい、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記第３部分の前記幅と前記第１部分の前記幅との差が、前記第１部分の前記幅よりも小さく、前記第３部分の前記幅と前記第２部分の前記幅との差が、前記第２部分の前記幅よりも小さい、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記第３部分の前記幅が１１０ｎｍよりも大きい、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記第３部分と前記第２配線との間の距離が、前記第１部分の前記幅および前記第２部分の前記幅よりも大きい、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記第１部分と前記第２配線との間の距離、および、前記第２部分と前記第２配線との間の距離が、前記第３部分の前記幅よりも小さい請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記方向に沿った前記第２部分の長さは、前記第１部分の前記幅および前記第２部分の前記幅よりも大きい、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記半導体層は複数の光電変換部を有する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項9】
半導体層と、前記半導体層の上に設けられた絶縁体膜と、を含むウエハを用意する工程と、前記絶縁体膜の上に設けられたポジ型のフォトレジスト膜を露光する露光工程と、
前記フォトレジスト膜を現像して前記フォトレジスト膜からレジストパターンを形成する現像工程と、
前記レジストパターンを用いて前記絶縁体膜を加工して前記絶縁体膜にトレンチを形成する加工工程と、
前記トレンチの中に配線を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記ウエハは、第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を有し、前記トレンチは、前記第１領域から前記第３領域を介して前記第２領域まで延在しており、
前記露光工程は、前記第１領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第１露光ショットと、前記第１露光ショットの後に、前記第２領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第２露光ショットと、を含み、
前記配線は、前記配線が延在する方向に沿って、前記第１領域の上に位置する第１部分と、前記第２領域の上に位置する第２部分と、前記第３領域の上に位置する第３部分と、を有し、
前記第３部分の幅が前記第１部分の前記幅および前記第２部分の前記幅よりも大きく、
前記露光工程の前記第１露光ショットと前記第２露光ショットの間における前記フォトレジスト膜は、
前記第１領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第１露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第２露光部と、前記第１露光部と前記第２露光部との間に位置し前記第１露光ショットで露光された第３露光部と、を有し、
前記露光工程の前記第２露光ショットの間の後における前記フォトレジスト膜は、
前記第２領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第４露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第５露光部と、前記第４露光部と前記第５露光部との間に位置し前記第２露光ショットで露光された第６露光部と、を有し、
前記第５露光部の少なくとも一部が前記第２露光部を含み、
前記現像工程では、前記第１露光部、前記第２露光部、前記第３露光部、前記第４露光部、前記第５露光部および前記第６露光部が除去され、
前記第３露光部の幅が前記第１露光部の幅よりも大きいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項10】
半導体層と、前記半導体層の上に設けられた絶縁体膜と、を含むウエハを用意する工程と、
前記絶縁体膜の上に設けられたポジ型のフォトレジスト膜を露光する露光工程と、
前記フォトレジスト膜を現像して前記フォトレジスト膜からレジストパターンを形成する現像工程と、
前記レジストパターンを用いて前記絶縁体膜を加工して前記絶縁体膜にトレンチを形成する加工工程と、
前記トレンチの中に配線を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記ウエハは、第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を有し、前記トレンチは、前記第１領域から前記第３領域を介して前記第２領域まで延在しており、
前記露光工程は、前記第１領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第１露光ショットと、前記第１露光ショットの後に、前記第２領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第２露光ショットと、を含み、
前記配線は、前記配線が延在する方向に沿って、前記第１領域の上に位置する第１部分と、前記第２領域の上に位置する第２部分と、前記第３領域の上に位置する第３部分と、を有し、
前記第３部分の幅が前記第１部分の前記幅および前記第２部分の前記幅よりも大きく、
前記露光工程の前記第１露光ショットと前記第２露光ショットの間における前記フォトレジスト膜は、
前記第１領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第１露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第２露光部と、前記第１露光部と前記第２露光部との間に位置し前記第１露光ショットで露光された第３露光部と、を有し、
前記露光工程の前記第２露光ショットの間の後における前記フォトレジスト膜は、
前記第２領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第４露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第５露光部と、前記第４露光部と前記第５露光部との間に位置し前記第２露光ショットで露光された第６露光部と、を有し、
前記第５露光部の少なくとも一部が前記第２露光部を含み、
前記現像工程では、前記第１露光部、前記第２露光部、前記第３露光部、前記第４露光部、前記第５露光部および前記第６露光部が除去され、
前記第２露光部の幅が前記第３露光部の幅よりも小さいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項11】
半導体層と、前記半導体層の上に設けられた絶縁体膜と、を含むウエハを用意する工程と、
前記絶縁体膜の上に設けられたポジ型のフォトレジスト膜を露光する露光工程と、
前記フォトレジスト膜を現像して前記フォトレジスト膜からレジストパターンを形成する現像工程と、
前記レジストパターンを用いて前記絶縁体膜を加工して前記絶縁体膜にトレンチを形成する加工工程と、
前記トレンチの中に配線を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記ウエハは、第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を有し、前記トレンチは、前記第１領域から前記第３領域を介して前記第２領域まで延在しており、
前記露光工程は、前記第１領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第１露光ショットと、前記第１露光ショットの後に、前記第２領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第２露光ショットと、を含み、
前記配線は、前記配線が延在する方向に沿って、前記第１領域の上に位置する第１部分と、前記第２領域の上に位置する第２部分と、前記第３領域の上に位置する第３部分と、を有し、
前記第３部分の幅が前記第１部分の前記幅および前記第２部分の前記幅よりも大きく、
前記露光工程の前記第１露光ショットと前記第２露光ショットの間における前記フォトレジスト膜は、
前記第１領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第１露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第２露光部と、前記第１露光部と前記第２露光部との間に位置し前記第１露光ショットで露光された第３露光部と、を有し、
前記露光工程の前記第２露光ショットの間の後における前記フォトレジスト膜は、
前記第２領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第４露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第５露光部と、前記第４露光部と前記第５露光部との間に位置し前記第２露光ショットで露光された第６露光部と、を有し、
前記第５露光部の少なくとも一部が前記第２露光部を含み、
前記現像工程では、前記第１露光部、前記第２露光部、前記第３露光部、前記第４露光部、前記第５露光部および前記第６露光部が除去され、
前記第１露光部の幅と前記第３露光部の幅との差が、前記第２露光部の幅と前記第３露光部の幅との差よりも大きいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項12】
半導体層と、前記半導体層の上に設けられた絶縁体膜と、を含むウエハを用意する工程と、
前記絶縁体膜の上に設けられたポジ型のフォトレジスト膜を露光する露光工程と、
前記フォトレジスト膜を現像して前記フォトレジスト膜からレジストパターンを形成する現像工程と、
前記レジストパターンを用いて前記絶縁体膜を加工して前記絶縁体膜にトレンチを形成する加工工程と、
前記トレンチの中に配線を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記ウエハは、第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を有し、前記トレンチは、前記第１領域から前記第３領域を介して前記第２領域まで延在しており、
前記露光工程は、前記第１領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第１露光ショットと、前記第１露光ショットの後に、前記第２領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第２露光ショットと、を含み、
前記配線は、前記配線が延在する方向に沿って、前記第１領域の上に位置する第１部分と、前記第２領域の上に位置する第２部分と、前記第３領域の上に位置する第３部分と、を有し、
前記第３部分の幅が前記第１部分の前記幅および前記第２部分の前記幅よりも大きく、
前記露光工程の前記第１露光ショットと前記第２露光ショットの間における前記フォトレジスト膜は、
前記第１領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第１露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第２露光部と、前記第１露光部と前記第２露光部との間に位置し前記第１露光ショットで露光された第３露光部と、を有し、
前記露光工程の前記第２露光ショットの間の後における前記フォトレジスト膜は、
前記第２領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第４露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第５露光部と、前記第４露光部と前記第５露光部との間に位置し前記第２露光ショットで露光された第６露光部と、を有し、
前記第５露光部の少なくとも一部が前記第２露光部を含み、
前記現像工程では、前記第１露光部、前記第２露光部、前記第３露光部、前記第４露光部、前記第５露光部および前記第６露光部が除去され、
前記第６露光部の幅が前記第４露光部の幅よりも大きいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項13】
半導体層と、前記半導体層の上に設けられた絶縁体膜と、を含むウエハを用意する工程と、
前記絶縁体膜の上に設けられたポジ型のフォトレジスト膜を露光する露光工程と、
前記フォトレジスト膜を現像して前記フォトレジスト膜からレジストパターンを形成する現像工程と、
前記レジストパターンを用いて前記絶縁体膜を加工して前記絶縁体膜にトレンチを形成する加工工程と、
前記トレンチの中に配線を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記ウエハは、第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を有し、前記トレンチは、前記第１領域から前記第３領域を介して前記第２領域まで延在しており、
前記露光工程は、前記第１領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第１露光ショットと、前記第１露光ショットの後に、前記第２領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第２露光ショットと、を含み、
前記配線は、前記配線が延在する方向に沿って、前記第１領域の上に位置する第１部分と、前記第２領域の上に位置する第２部分と、前記第３領域の上に位置する第３部分と、を有し、
前記第３部分の幅が前記第１部分の前記幅および前記第２部分の前記幅よりも大きく、
前記露光工程の前記第１露光ショットと前記第２露光ショットの間における前記フォトレジスト膜は、
前記第１領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第１露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第２露光部と、前記第１露光部と前記第２露光部との間に位置し前記第１露光ショットで露光された第３露光部と、を有し、
前記露光工程の前記第２露光ショットの間の後における前記フォトレジスト膜は、
前記第２領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第４露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第５露光部と、前記第４露光部と前記第５露光部との間に位置し前記第２露光ショットで露光された第６露光部と、を有し、
前記第５露光部の少なくとも一部が前記第２露光部を含み、
前記現像工程では、前記第１露光部、前記第２露光部、前記第３露光部、前記第４露光部、前記第５露光部および前記第６露光部が除去され、
前記第５露光部の幅が前記第６露光部の幅よりも小さいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項14】
半導体層と、前記半導体層の上に設けられた絶縁体膜と、を含むウエハを用意する工程と、
前記絶縁体膜の上に設けられたポジ型のフォトレジスト膜を露光する露光工程と、
前記フォトレジスト膜を現像して前記フォトレジスト膜からレジストパターンを形成する現像工程と、
前記レジストパターンを用いて前記絶縁体膜を加工して前記絶縁体膜にトレンチを形成する加工工程と、
前記トレンチの中に配線を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記ウエハは、第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を有し、前記トレンチは、前記第１領域から前記第３領域を介して前記第２領域まで延在しており、
前記露光工程は、前記第１領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第１露光ショットと、前記第１露光ショットの後に、前記第２領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第２露光ショットと、を含み、
前記配線は、前記配線が延在する方向に沿って、前記第１領域の上に位置する第１部分と、前記第２領域の上に位置する第２部分と、前記第３領域の上に位置する第３部分と、を有し、
前記第３部分の幅が前記第１部分の前記幅および前記第２部分の前記幅よりも大きく、
前記露光工程の前記第１露光ショットと前記第２露光ショットの間における前記フォトレジスト膜は、
前記第１領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第１露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第２露光部と、前記第１露光部と前記第２露光部との間に位置し前記第１露光ショットで露光された第３露光部と、を有し、
前記露光工程の前記第２露光ショットの間の後における前記フォトレジスト膜は、
前記第２領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第４露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第５露光部と、前記第４露光部と前記第５露光部との間に位置し前記第２露光ショットで露光された第６露光部と、を有し、
前記第５露光部の少なくとも一部が前記第２露光部を含み、
前記現像工程では、前記第１露光部、前記第２露光部、前記第３露光部、前記第４露光部、前記第５露光部および前記第６露光部が除去され、
前記第４露光部の幅と前記第６露光部の幅との差が、前記第５露光部の幅と前記第６露光部の幅との差よりも大きいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項15】
前記第３露光部の幅が前記第１露光部の幅よりも大きい、請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項16】
前記第２露光部の幅が前記第３露光部の幅よりも小さい、請求項９または１１乃至１４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項17】
前記第１露光部の幅と前記第３露光部の幅との差が、前記第２露光部の幅と前記第３露光部の幅との差よりも大きい、請求項９または１０または１２乃至１４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項18】
前記第６露光部の幅が前記第４露光部の幅よりも大きい、請求項９乃至１１または１３または１４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項19】
前記第５露光部の幅が前記第６露光部の幅よりも小さい、請求項９乃至１２または１４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項20】
前記第４露光部の幅と前記第６露光部の幅との差が、前記第５露光部の幅と前記第６露光部の幅との差よりも大きい、請求項９乃至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21】
半導体層と、前記半導体層の上に設けられた絶縁体膜と、を含むウエハを用意する工程と、前記絶縁体膜の上に設けられたポジ型のフォトレジスト膜を露光する露光工程と、
前記フォトレジスト膜を現像して前記フォトレジスト膜からレジストパターンを形成する現像工程と、
前記レジストパターンを用いて前記絶縁体膜を加工して前記絶縁体膜にトレンチを形成する加工工程と、
前記トレンチの中に配線を形成する配線工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記ウエハは、第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を有し、前記トレンチは、前記第１領域から前記第３領域を介して前記第２領域まで延在しており、
前記露光工程は、前記第１領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第１露光ショットと、前記第１露光ショットの後に、前記第２領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第２露光ショットと、を含み、
前記露光工程の前記第１露光ショットと前記第２露光ショットの間における前記フォトレジスト膜は、
前記第１領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第１露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第２露光部と、前記第１露光部と前記第２露光部との間に位置し前記第１露光ショットで露光された第３露光部と、を有し、
前記露光工程の前記第２露光ショットの間の後における前記フォトレジスト膜は、
前記第２領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第４露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第５露光部と、前記第４露光部と前記第５露光部との間に位置し前記第２露光ショットで露光された第６露光部と、を有し、
前記第５露光部の少なくとも一部が前記第２露光部を含み、
前記現像工程では、前記第１露光部、前記第２露光部、前記第３露光部、前記第４露光部、前記第５露光部および前記第６露光部が除去され、
前記第２露光部の幅が前記第３露光部の幅よりも小さいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項22】
前記第５露光部の幅が前記第６露光部の幅よりも小さい、請求項２１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、半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置においては、配線の微細化のためダマシン配線が用いられる。特許文献１には、ダマシン配線を繋ぎ露光で形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－２２９７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の技術では、繋ぎ部分での繋ぎ誤差によって、配線の断線あるいは不適切な配線との短絡が生じやすいという課題がある。この課題は、配線の微細化に伴って顕在化しうるため、これらの課題は微細化の障壁になりうる。また、配線による信号伝送の高速化に向けた検討がなされていない。そこで本発明は、半導体装置における配線に関し、微細化と信号伝送の高速化の少なくとも一方に有利な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的のための第１の観点は、半導体層の上に、各々がダマシン構造を有する複数の配線を備えた半導体装置であって、前記複数の配線は互いに隣り合う第１配線および第２配線を含み、前記第１配線の一端と他端との間の距離が３３ｍｍよりも大きく、前記第１配線は、前記第１配線が延在する方向に沿って、第１部分と、第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間の第３部分と、を有し、前記第１部分の幅および前記第２部分の幅が１８０ｎｍよりも小さく、前記第３部分の幅が前記第１部分の前記幅および前記第２部分の前記幅よりも大きいことを特徴とする。
【0006】
上記目的のための別の観点は、半導体層の上に、各々がダマシン構造を有する複数の配線を備えた半導体装置であって、
前記複数の配線は互いに隣り合う第１配線および第２配線を含み、
前記第１配線は、前記第１配線が延在する方向に沿って、第１部分と、第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間の第３部分と、を有し、
前記第１配線の前記第１部分と前記第２部分との間の距離が３３ｍｍよりも大きく、
前記第３部分の幅は、前記第１部分から前記第２部分までの範囲における前記第１配線の最大幅であって、１８０ｎｍよりも小さいことを特徴とする半導体装置である。
前記複数の配線は互いに隣り合う第１配線および第２配線を含み、
前記第１配線は、前記第１配線が延在する方向に沿って、第１部分と、第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間の第３部分と、を有し、
前記第１配線の前記第１部分と前記第２部分との間の距離が３３ｍｍよりも大きく、
前記第３部分の幅は、前記第１部分から前記第２部分までの範囲における前記第１配線の最大幅であって、１８０ｎｍよりも小さいことを特徴とする半導体装置である。
【0007】
上記目的のための別の観点は、半導体層と、前記半導体層の上に設けられた絶縁体膜と、を含むウエハを用意する工程と、前記絶縁体膜の上に設けられたポジ型のフォトレジスト膜を露光する露光工程と、前記フォトレジスト膜を現像して前記フォトレジスト膜からレジストパターンを形成する現像工程と、前記レジストパターンを用いて前記絶縁体膜を加工して前記絶縁体膜にトレンチを形成する加工工程と、前記トレンチの中に配線を形成する工程と、を有する半導体装置の製造方法であって、前記ウエハは、第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を有し、前記トレンチは、前記第１領域から前記第３領域を介して前記第２領域まで延在しており、前記露光工程は、前記第１領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第１露光ショットと、前記第１露光ショットの後に、前記第２領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第２露光ショットと、を含み、前記配線は、前記配線が延在する方向に沿って、前記第１領域の上に位置する第１部分と、前記第２領域の上に位置する第２部分と、前記第３領域の上に位置する第３部分と、を有し、前記第３部分の幅が前記第１部分の前記幅および前記第２部分の前記幅よりも大きいことを特徴とする。
【0008】
上記目的のための別の観点は、複数行および複数列に渡って配され、各々が光電変換部を備える複数の単位画素と、１列の前記単位画素に接続され、前記単位画素の出力を伝送する複数の出力線とを有する半導体装置であって、前記複数の出力線は、第１出力線と、前記第１出力線と隣り合う部分を備える第２出力線と、前記第２出力線と隣り合う部分を備える第３出力線とを少なくとも含み、前記第１出力線、前記第２出力線、前記第３出力線はともに第１方向に沿って延在する部分を含み、前記第１出力線、前記第２出力線、前記第３出力線は、第１の位置と、前記第１の位置とは別の第２の位置とを通り、前記第１出力線と前記第２出力線との間の距離と、前記第２出力線と前記第３出力線との間の距離と、前記第１出力線と前記第３出力線との間の距離のうちの少なくとも２つの距離の各々が、前記第１の位置よりも前記第２の位置の方が長いことを特徴とする半導体装置である。
【0009】
上記目的のための別の観点は、半導体層と、前記半導体層の上に設けられた絶縁体膜と、を含むウエハを用意する工程と、前記絶縁体膜の上に設けられたポジ型のフォトレジスト膜を露光する露光工程と、前記フォトレジスト膜を現像して前記フォトレジスト膜からレジストパターンを形成する現像工程と、前記レジストパターンを用いて前記絶縁体膜を加工して前記絶縁体膜にトレンチを形成する加工工程と、前記トレンチの中に配線を形成する配線工程と、を有する半導体装置の製造方法であって、前記ウエハは、第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を有し、前記トレンチは、前記第１領域から前記第３領域を介して前記第２領域まで延在しており、前記露光工程は、前記第１領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第１露光ショットと、前記第１露光ショットの後に、前記第２領域および前記第３領域の上において前記フォトレジスト膜を露光する第２露光ショットと、を含み、前記露光工程の前記第１露光ショットと前記第２露光ショットの間における前記フォトレジスト膜は、前記第１領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第１露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第１露光ショットで露光された第２露光部と、前記第１露光部と前記第２露光部との間に位置し前記第１露光ショットで露光された第３露光部と、を有し、前記露光工程の前記第２露光ショットの間の後における前記フォトレジスト膜は、前記第２領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第４露光部と、前記第３領域の上に位置し前記第２露光ショットで露光された第５露光部と、前記第４露光部と前記第５露光部との間に位置し前記第２露光ショットで露光された第６露光部と、を有し、前記第５露光部の少なくとも一部が前記第２露光部を含み、前記現像工程では、前記第１露光部、前記第２露光部、前記第３露光部、前記第４露光部、前記第５露光部および前記第６露光部が除去され、前記第２露光部の幅が前記第３露光部の幅よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、半導体装置における配線に関し、微細化と信号伝送の高速化の少なくとも一方について有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】半導体装置を説明する模式図。
【図2】半導体装置を説明する模式図。
【図3】半導体装置の製造方法を説明する模式図。
【図4】半導体装置の製造方法を説明する模式図。
【図5】半導体装置および製造方法を説明する模式図。
【図6】半導体装置および製造方法を説明する模式図。
【図7】半導体装置および製造方法を説明する模式図。
【図8】半導体装置および製造方法を説明する模式図。
【図9】半導体装置および製造方法を説明する模式図。
【図10】半導体装置および製造方法を説明する模式図。
【図11】半導体装置を説明する模式図。
【図12】機器を説明する模式図。
【図13】半導体装置を説明する模式図。
【図14】半導体装置を説明する模式図。
【図15】半導体装置の製造方法を説明する模式図。
【図16】半導体装置の製造方法を説明する模式図。
【図17】半導体装置の製造方法を説明する模式図。
【図18】半導体装置の製造方法を説明する模式図。
【図19】半導体装置の製造方法を説明する模式図。
【図20】半導体装置および機器を説明する模式図。
【図21】半導体装置の構成を示す模式図
【図22】半導体装置の構成を示す模式図
【図23】半導体装置の動作を示す図
【図24】半導体装置の構成を示す模式図
【図25】半導体装置の構成を示す模式図
【図26】半導体装置の構成を示す模式図
【図27】半導体装置の構成を示す模式図
【図28】半導体装置の構成を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下の説明および図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。
【0013】
図１は半導体装置ＡＰＲの一例として光電変換装置を示している。光電変換装置は例えばＣＭＯＳイメージセンサーであり、撮像装置、測距装置、測光装置などに用いることができる。光電変換装置としての半導体装置ＡＰＲは、半導体層１００の上に、各々がダマシン構造を有する複数の配線１１０を備えた半導体装置である。半導体装置ＡＰＲは、光電変換素子を含む単位画素がｍ行ｎ列の２次元状に配列された画素部１１と、画素部の周辺に形成される信号処理回路１２を有している。半導体装置ＡＰＲは、露光装置（露光機）の最大露光領域以上の寸法を有しており、かかる露光装置では、一括露光により製造することができない。そのため、デバイス領域を隣接する左側領域と右側領域とに分割し、それぞれを個別に露光する、分割露光技術を用いて製造する。例えば、配線層を分割露光により形成してもよい。以下、半導体装置ＡＰＲの平面上中心部へ向かう方向を内周側、その逆の方向を外周側と呼称する。
【0014】
半導体装置ＡＰＲは表面照射型の光電変換装置に限らず、裏面照射型の光電変換装置であってもよい。どちらの光電変換装置においても、配線の微細化による性能の向上を実現できる。ただし、表面照射型の光電変換装置においては配線の微細化による感度の向上を達成できるので特に好適である。また、半導体装置ＡＰＲは、光電変換部を有する半導体層と、当該半導体層に積層された別の半導体層を有する半導体装置であってもよい。別の半導体層は、光電変換部を含む画素回路を制御するための制御回路や、画素回路からの信号を処理するための処理回路が設けられうる。また、半導体装置ＡＰＲは光電変換装置に限らず、有機ＥＬ素子や液晶素子を用いた表示装置であってもよいし、ピエゾ方式やサーマル方式のインクジェットヘッドなどの液体吐出装置であってもよい。半導体装置ＡＰＲ複数のメモリセルが配列されたメモリセルアレイを有する記憶装置であってもよいし、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算装置であってもよい。
【0015】
図１（ｂ）は、ウエハＷＦに形成される複数のデバイス領域ＤＲを表す平面図である。各デバイス領域ＤＲの寸法は、露光装置の最大露光領域よりも大きい。各デバイス領域ＤＲは、露光装置の最大露光領域以下の寸法を有する領域に分割され、各々の領域を個別に露光する分割露光によって形成される。
【0016】
図１（ｃ）に、一つのデバイス領域ＤＲを表す概念図を示す。デバイス領域ＤＲはＡ－Ａ’線を基準として少なくとも左側領域ＳＬと右側領域ＳＲに分割され、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲの各々は、別々のフォトマスクで露光される。以下、Ａ－Ａ’線を分割中心線と呼称することがある。左側領域ＳＬは左端からＣ－Ｃ’線まで、右側領域ＳＲは右端からＢ－Ｂ’線までの領域で定義される。以下、Ｃ－Ｃ’線を左側領域の右端、Ｂ－Ｂ’線を右側領域の左端と呼称することがある。Ｂ－Ｂ’線とＣ－Ｃ’線に挟まれる中間領域ＳＣは、左側領域ＳＬを露光する際に露光され、右側領域ＳＲを露光する際にも露光されうる。このように、中間領域ＳＣでは、露光が重複するため、中間領域ＳＣを重複領域と呼称することもできる。なお、本実施形態では、デバイス領域ＤＲを２つの領域に分割して説明するが、分割数は３つ以上であってもよい。また以下の例では便宜的に左右に分割する例を示しているが、分割の方向は任意であり、上下に分割してもよい。
【0017】
図１（ａ）に示す半導体装置ＡＰＲは、図１（ｂ）に示すようにウエハＷＦに複数のデバイス領域ＤＲが二次元的に配列した状態で形成され、追加の製造工程を経たのち、ダインシングによって個々の半導体デバイス（チップ）に分割される。半導体装置ＡＰＲは、少なくともこの半導体デバイス（チップ）を含むものである。後述するように、半導体装置ＡＰＲは半導体デバイスの他に、半導体デバイスを収容するパッケージを含みうる。
【0018】
図１（ｃ）に、本実施形態の製造方法で製造する半導体装置ＡＰＲのデバイス領域ＤＲの寸法を示す。半導体装置ＡＰＲの縦方向の長さＷ１が３３ｍｍ以下であり、横方向の長さＷ２が３３ｍｍより大きい。例えば、デバイス領域ＤＲの縦方向の長さＷ１が３２ｍｍ、横方向の長さＷ２が４２ｍｍである。従って、最大露光領域が２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置では、デバイス領域ＤＲを一括露光することができない。
【0019】
そこで、デバイス領域ＤＲを左側領域ＳＬと右側領域ＳＲに分割する基準線Ａ－Ａ’線と、デバイス領域ＤＲの左側端部までの距離Ｗ２Ｌを２６ｍｍ以下、例えば２１ｍｍとする。また、Ａ－Ａ’線と、デバイス領域ＤＲの右側端部までの距離Ｗ２Ｒを２６ｍｍ以下、例えば２１ｍｍとする。また、Ａ－Ａ’線からＢ－Ｂ’線までの距離Ｗ３を１０～１０００ｎｍ、好ましくは５０～５００ｎｍ、例えば１００ｎｍとする。また、Ａ－Ａ’線からＣ－Ｃ’線までの距離Ｗ４を１０～１０００ｎｍ、好ましくは５０～５００ｎｍ、例えば１００ｎｍとする。
【0020】
長さＷ１が３３ｍｍ以下であり、距離Ｗ２Ｌと距離Ｗ３の合計値が２６ｍｍ以下であるため、左側領域ＳＬおよび中間領域ＳＣを、最大露光領域が２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置で露光することが可能である。
【0021】
また、長さＷ１が３３ｍｍ以下であり、距離Ｗ２Ｒと距離Ｗ４の合計値が２６ｍｍ以下であるため、右側領域ＳＲおよび中間領域ＳＣを、最大露光領域が２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置で露光することが可能である。
【0022】
従って、長さＷ１が３３ｍｍ以下であり長さＷ２が３３ｍｍより大きい半導体装置ＡＰＲは、最大露光領域が２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用いて、デバイス領域ＤＲの分割数を２として露光することが可能である。
【0023】
なお、この例では、距離Ｗ２Ｌと距離Ｗ２Ｒを等しくしたが、等しい必要はない。また、Ａ－Ａ’線、Ｂ－Ｂ’線、Ｃ－Ｃ’線は直線としたが、デバイス領域内のパターンに応じて、距離Ｗ２Ｌと距離Ｗ３の合計値が最大露光領域を超えない範囲で適宜蛇行していてもよい。
【0024】
なお、最大露光領域が２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置において、最大露光領域の周辺部分は中央部分よりも解像度が低い場合があるため、最大露光領域が２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置であっても、実質的に最大露光領域の一部のみを用いて露光する場合がある。そのような場合には、２６ｍｍ×３３ｍｍよりも小さいサイズの半導体装置ＡＰＲであっても、分割露光を適用することができる。すなわち、本実施形態における分割露光が適用される半導体装置ＡＰＲのサイズに特に制限はない。
【0025】
図１（ａ）における画素部１１の寸法は、いわゆる３５ｍｍフルサイズ規格のイメージセンサーであれば、３６±１ｍｍ×２４±１ｍｍとなる。図１（ｃ）には、半導体装置ＡＰＲにおける複数の配線１１０の内の、画素部１１の行配線を示している。行配線は１つの画素行に含まれる画素群に共通に接続されたグローバル配線である。行配線は、例えば１つの画素行に含まれる画素群への入力信号（制御信号）を伝送する信号線である。また、行配線は、例えば１つの画素行に含まれる画素群に電源（電源電位あるいは接地電位）を供給する電源線である。なお、列配線は、行配線に交差し、１つの画素列に含まれる画素群に共通に接続されたグローバル配線である。行配線および列配線は少なくとも画素部１１の一端から他端まで延在する必要がある。そのため、行配線の一端から他端までの距離は画素部の横幅（３６±１ｍｍ）以上の長さが必要であり、列配線の一端から他端までの距離は画素部の横幅（２４±１ｍｍ）以上の長さが必要でありうる。列配線は、例えば１つの画素列に含まれる画素群からの出力信号（画素信号）を伝送する信号線である。また、列配線は、例えば１つの画素列に含まれる画素群に電源（電源電位あるいは接地電位）を供給する電源線である。これらの行配線や列配線を半導体層１００に近い方から順に配置された第１配線層、第２配線層、第３配線層および第４配線層のいずれかに割り当てることができる。第１配線層はシングルダマシン構造を有し、第２配線層、第３配線層および第４配線層はデュアルダマシン構造を有しうる。グローバル配線（列配線）としての電源線は、例えば第１配線層および／または第２配線層に配置されうる。グローバル配線（行配線）としての信号線は、例えば第３配線層および第４配線層の一方（典型的には第３配線層）に配置されうる。グローバル配線（列配線）としての信号線は、例えば第３配線層および第４配線層の他方（典型的には第４配線層）に配置されうる。この他、各配線層にはローカル配線が配置され、とりわけ第１配線層にはローカル配線を多く配置することができる。ここでは４つの配線層を有する例を説明したが、例えば第２配線層を省略することができ、第１配線層にローカル配線と電源線を配置してもよい。配線層に対するグローバル配線の割り当てはこれらに限らないが、これらの関係を考慮すると、３３ｍｍを超える長さを有する配線は、シングルダマシン構造を有する電源線（行配線）か、デュアルダマシン構造を有する信号線（行配線）でありうる。
【0026】
図２に半導体装置ＡＰＲにおける複数の配線１１０の平面図を示している。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は各々がダマシン構造を有する。配線Ｑ１と配線Ｑ２は互いに隣り合い、配線Ｑ２と配線Ｑ３は互いに隣り合う。配線Ｑ２の一端Ｅａと他端Ｅｂとの間の距離が３３ｍｍよりも大きい。上述したように、配線Ｑ２の一端Ｅａと他端Ｅｂとの間の距離は３６±１ｍｍ以上でありうる。図２（ｂ）は図２（ａ）における範囲ＡＡの拡大図である。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の各々は、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿って、左側部分１１０ａと、右側部分１１０ｂと、左側部分１１０ａと右側部分１１０ｂとの間の中間部分１１０ｃとを有する。左側部分１１０ａは左側領域ＳＬに位置し、右側部分１１０ｂは右側領域ＳＲに位置し、中間部分１１０ｃは中間領域ＳＣに位置する。 図２（ｂ）には、左側部分１１０ａの幅Ｗａと、右側部分１１０ｂの幅Ｗｂと、中間部分１１０ｃの幅Ｗｃとを記載している。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃが左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂよりも大きいこと（Ｗｃ＞Ｗａ，Ｗｃ＞Ｗｂ）が特徴的である。左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂは２３０ｎｍよりも小さくてよい。幅Ｗｃを幅Ｗａおよび幅Ｗｂよりも大きくすることによって得られる微細化を実現する上での有利な効果は、左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂが２３０ｎｍ未満である場合に顕著に得ることができる。左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂは２３０ｎｍ以上である場合には、中間部分１１０ｃの幅Ｗｃは、左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂと同じであっても異なっていてもよい。幅Ｗａおよび幅Ｗｂが２３０ｎｍ以上である場合に中間部分１１０ｃの幅Ｗｃを幅Ｗａおよび幅Ｗｂよりも大きくすることは、微細化の達成において不利でありうる。左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂが１８０ｎｍよりも小さくてよい。幅Ｗｃを幅Ｗａおよび幅Ｗｂよりも大きくすることによって得られる微細化を実現する上での有利な効果は、左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂが１８０ｎｍ未満である場合に特に顕著に得ることができる。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃと左側部分１１０ａの幅Ｗａとの差（Ｗｃ－Ｗａ）が５０ｎｍよりも大きいことが好ましく、これは左側部分１１０ａの幅Ｗａを１８０ｎｍよりも小さくするうえで好ましい。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃと右側部分１１０ｂの幅Ｗｂとの差（Ｗｃ－Ｗｂ）が５０ｎｍよりも大きいことが好ましく、これは右側部分１１０ｂの幅Ｗｂを１８０ｎｍよりも小さくするうえで好ましい。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃと左側部分１１０ａの幅Ｗａとの差（Ｗｃ－Ｗａ）が、左側部分１１０ａの幅Ｗａよりも小さいこと（Ｗｃ－Ｗａ＜Ｗａ）が好ましい。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃと右側部分１１０ｂの幅Ｗｂとの差（Ｗｃ－Ｗｂ）が、右側部分１１０ｂの幅Ｗｂよりも小さこと（Ｗｃ－Ｗｂ＜Ｗｂ）も好ましい。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃが１１０ｎｍよりも大きいことも好ましい。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃが１８０ｎｍよりも大きいことも好ましい。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃは３００ｎｍよりも小さくてよい。本例では、幅Ｗｂが幅Ｗａに等しいが、幅Ｗｂが幅Ｗａと異なっていてもよい。
【0027】
図２（ｂ）には、配線Ｑ２の左側部分１１０ａと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄａと、配線Ｑ２の右側部分１１０ｂと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄｂと、配線Ｑ２の中間部分１１０ｃと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄｃと、を記載している。配線Ｑ２の中間部分１１０ｃと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄｃが、左側部分１１０ａの幅Ｗａよりも大きいこと（Ｄｃ＞Ｗａ）が好ましい。配線Ｑ２の中間部分１１０ｃと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄｃが、右側部分１１０ｂの幅Ｗｂよりも大きいこと（Ｄｃ＞Ｗｂ）が好ましい。配線Ｑ２の左側部分１１０ａと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄａが、中間部分１１０ｃの幅Ｗｃよりも小さいこと（Ｄａ＜Ｗｃ）が好ましい。配線Ｑ２の右側部分１１０ｂと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄｂが、中間部分１１０ｃの幅Ｗｃよりも小さいこと（Ｄｂ＜Ｗｃ）が好ましい。本例では、距離Ｄｂが距離Ｄａに等しいが、距離Ｄｂが距離Ｄａと異なっていてもよい。
【0028】
図２（ｂ）には、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿った左側部分１１０ａの長さＬａ、右側部分１１０ｂの長さＬｂ、中間部分１１０ｃの長さＬｃを示している。中間部分１１０ｃの長さＬｃは左側部分１１０ａの幅Ｗａよりも大きくてよい。中間部分１１０ｃの長さＬｃは右側部分１１０ｂの幅Ｗｂよりも大きくてよい。中間部分１１０ｃの長さＬｃは左側部分１１０ａの長さＬａよりも小さくてよい。中間部分１１０ｃの長さＬｃは右側部分１１０ｂの長さＬｂよりも小さくてよい。
【0029】
典型的には、幅Ｗａ、幅Ｗｂ、距離Ｄａおよび距離Ｄｂが、幅Ｗｃおよび距離Ｄｃよりも小さくなる。
【0030】
半導体装置ＡＰＲを光電変換装置に適用した場合の例を説明する。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、例えばデュアルダマシン構造を有する行配線である。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、１つの画素Ｐにつき４つのトランジスタ（転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、選択トランジスタ）を有する画素回路に制御信号を伝送する信号線である。例えば、配線Ｑ１は転送トランジスタを制御する転送信号線であり、配線Ｑ２はリセットトランジスタを制御するリセット信号線であり、配線Ｑ３は選択トランジスタを制御する選択信号線である。本実施形態における複数の配線１１０や配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３がどのような機能を有するかは、上述した例に限られるものではない。
【0031】
図２（ａ）は複数の画素Ｐの範囲を記載している。画素Ｐごとに配線の幅が太い部分（太線部分）と、配線の幅が細い部分（細線部分）が繰り返し設けられている。左側部分１１０ａは、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿って、一端Ｅａと範囲ＡＡの中間部分１１０ｃとの間に位置する。右側部分１１０ｂは、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿って、他端Ｅｂと範囲ＡＡの中間部分１１０ｃとの間に位置する。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿って、一端Ｅａと左側部分１１０ａとの間の細線部分Ｌ４と、細線部分Ｌ４と左側部分１１０ａとの間の太線部分Ｌ５とを有する。また、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿って、他端Ｅｂと右側部分１１０ｂとの間の細線部分Ｒ６と、細線部分Ｒ６と右側部分１１０ｂとの間の太線部分Ｒ７とを有する。太線部分Ｌ５の幅が、左側部分１１０ａの幅Ｗａ、右側部分１１０ｂの幅Ｗｂ、細線部分Ｌ４の幅および細線部分Ｒ６の幅よりも大きい。太線部分Ｒ７の幅が、左側部分１１０ａの幅Ｗａ、右側部分１１０ｂの幅Ｗｂ、細線部分Ｌ４の幅および細線部分Ｒ６の幅よりも大きい。太線部分Ｌ５の幅や太線部分Ｒ７の幅は幅Ｗｃと等しいことが好ましいが、幅Ｗｃと異なっていてもよい。細線部分Ｌ４の幅や細線部分Ｒ６の幅は幅Ｗａ、Ｗｂと等しいことが好ましいが、幅Ｗａ、Ｗｂと異なっていてもよい。
【0032】
このように、中間領域ＳＣを含まない、Ａ－Ａ’線から離れた画素において、範囲ＡＡに相当する位置に、太線部分（太線部分Ｌ５、Ｒ７）を設けることで、各画素での配線レイアウトの均一性を向上し、各画素の特性の均一性を高めることができる。すなわち、中間領域ＳＣを含むＡ－Ａ’線近傍の画素と中間領域を含まないＡ－Ａ’線から離れた画素の信号出力差を低減でき、画像にＡ－Ａ’線に沿った線ノイズが生じることを抑制できる。もちろん、太線部分Ｌ５は左側領域ＳＬ上にあり、太線部分Ｒ７は右側領域ＳＲ上にあるため、左側領域ＳＬの露光時のフォトマスクと右側領域ＳＲの露光時のフォトマスクとの位置ずれの影響を緩和する機能は、太線部分Ｌ５、Ｒ７にはほとんどない。
【0033】
配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の各々は、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿って、左側部分１１０ａと中間部分１１０ｃとの間の左側部分１１０ｄと、右側部分１１０ｂと中間部分１１０ｃとの間の右側部分１１０ｅを有する。図２（ｂ）には、左側部分１１０ｄの幅Ｗｄと、右側部分１１０ｅの幅Ｗｅとを記載している。左側部分１１０ｄの幅Ｗｄは左側部分１１０ａの幅Ｗａよりも大きく（Ｗｄ＞Ｗａ）、右側部分１１０ｅの幅Ｗｅは右側部分１１０ｂの幅Ｗｂよりも大きい（Ｗｅ＞Ｗｂ）。本例では、左側部分１１０ｄの幅Ｗｄは中間部分の幅Ｗｃと等しい（Ｗｄ＝Ｗｃ）。左側部分１１０ｄの幅Ｗｄが中間部分の幅Ｗｃと異なる場合、左側部分１１０ｄの幅Ｗｄは中間部分の幅Ｗｃよりも大きくてもよい（Ｗｄ＞Ｗｃ）が、左側部分１１０ｄの幅Ｗｄは中間部分の幅Ｗｃよりも小さいほうがよい（Ｗｄ＜Ｗｃ）。同様に、右側部分１１０ｅの幅Ｗｅは中間部分の幅Ｗｃと等しい（Ｗｅ＝Ｗｃ）。右側部分１１０ｅの幅Ｗｅが中間部分の幅Ｗｃと異なる場合、右側部分１１０ｅの幅Ｗｅは中間部分の幅Ｗｃよりも大きくてもよい（Ｗｅ＞Ｗｃ）が、右側部分１１０ｅの幅Ｗｅは中間部分の幅Ｗｃよりも小さいほうがよい（Ｗｅ＜Ｗｃ）。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃと左側部分１１０ｄの幅Ｗｄとの差（｜Ｗｃ－Ｗｄ｜）は、左側部分１１０ａの幅Ｗａと左側部分１１０ｄの幅Ｗｄとの差（｜Ｗｄ－Ｗａ｜）よりも小さいことが好ましい（｜Ｗｃ－Ｗｄ｜＜｜Ｗｄ－Ｗａ｜）。同様に、中間部分１１０ｃの幅Ｗｃと右側部分１１０ｅの幅Ｗｅとの差（｜Ｗｃ－Ｗｅ｜）は、右側部分１１０ｂの幅Ｗｂと右側部分１１０ｅの幅Ｗｅとの差（｜Ｗｅ－Ｗｂ｜）よりも小さいことが好ましい（｜Ｗｃ－Ｗｅ｜＜｜Ｗｅ－Ｗｂ｜）。上述したように、Ｗｃ＝Ｗｄ＝Ｗｅでありうるため、幅Ｗｄ、Ｗｅと幅Ｗａ、Ｗｂとの関係は、幅Ｗｃと幅Ｗａ、Ｗｂとの関係を適用可能である。なお、左側部分１１０ｄ、右側部分１１０ｅを省略することもでき、このことは、左側部分１１０ｄの幅Ｗｄを幅Ｗａと等しくし、右側部分１１０ｅの幅Ｗｅを幅Ｗｂと等しくすることと等価である。
【0034】
図２（ｂ）に示す様に、左側部分１１０ａと左側部分１１０ｄの間で、配線Ｑ１、配線Ｑ３が斜めに配置されている。これにより、Ｗａ＜ＷｃおよびＤａ＜Ｄｃの両立を実現している。同様に右側部分１１０ｂと右側部分１１０ｅの間で、配線Ｑ１、配線Ｑ３が斜めに配置されている。これにより、Ｗｂ＜ＷｃおよびＤｂ＜Ｄｃの両立を実現している。
【0035】
また、幅Ｗｃを幅Ｗａおよび幅Ｗｂよりも大きくすること（Ｗｃ＞Ｗａ＆Ｗｂ）で左側領域ＳＬと右側領域ＳＲのフォトマスクが位置ずれを起こした際にも、中間部分１１０ｃでパターンが断線することを抑制できる。そして、左側部分１１０ａおよび右側部分１１０ｂではより微細なパターンを形成することが出来る。また、距離Ｄｃを距離Ｄａおよび距離Ｄｂよりも大きくすること（Ｄｃ＞Ｄａ＆Ｄｂ）で、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲのフォトマスクが位置ずれを起こした際にも、中間部分１１０ｃでパターンが短絡することを抑制できる。
【0036】
図２（ａ）に示すように、Ｙ方向の配線間隔Ｙ１よりも、Ｙ方向の配線間隔Ｙ２を広くとることが出来る。これにより、Ｙ方向の配線開口を広く取ることができ、光電変換装置の感度を向上することが出来る。
【0037】
以下、図３、図４を用いて、半導体装置の製造方法について説明する。図３、図４において、番号（ｘ－１）を付した図面は断面図であり、番号（ｘ－２）を付した図面は平面図である。ここで、ｘはａ～ｈのアルファベットである。番号（ｘ－１）の断面図は、番号（ｘ－２）の平面図をＤ－Ｄ’で切断した時の切断面を表している。
【0038】
各図の番号（ｘ－２）の平面図に示す様に、ウエハＷＦは、複数のデバイス領域ＤＲの各々において、Ｃ－Ｃ’線よりも左側の左側領域ＳＬと、Ｂ－Ｂ’線より右側の右側領域ＳＲと、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲとの間の中間領域ＳＣと、を有する。
【0039】
図３（ａ－１）、（ａ－２）に、半導体層１００と、半導体層１００の上に設けられた第２絶縁体膜１０４と、を含むウエハＷＦを用意する工程Ａを示す。本実施形態の半導体装置ＡＰＲの製造に用いられるウエハＷＦは、素子機能層としての半導体層１００を含む。半導体層１００としては、シリコン層や化合物半導体層を用いることができる。素子機能層には、複数の光電変換部（不図示）、複数のトランジスタ（不図示）、複数の光電変換部や複数のトランジスタを互いに電気的に分離すべき箇所で分離する分離構造（不図示）等が形成されている。素子機能層は、公知の材料を用いて公知の方法で形成することができる。
【0040】
素子機能層としての半導体層１００上には、層間絶縁膜１０１が形成されている。層間絶縁膜１０１は、素子機能層としての半導体層１００中の構造と、層間絶縁膜１０１より上部の層との電気的な絶縁のために形成される。層間絶縁膜１０１としては、例えば酸化シリコン等を用いることができ、公知の方法で形成することができる。
【0041】
層間絶縁膜１０１には、素子機能層としての半導体層１００中の構造と、層間絶縁膜１０１より上部の配線との間で電気的な導通を確保したい箇所には、コンタクトプラグ１０２が形成される。コンタクトプラグ１０２上には、エッチングストップ層として機能する第１絶縁体膜１０３、層間絶縁膜となる第２絶縁体膜１０４が形成される。例えば、コンタクトプラグ１０２はタングステン、第１絶縁体膜１０３は炭化シリコン膜または窒化シリコン膜、第２絶縁体膜１０４は酸化シリコン膜であり得る。なお、これらの構成は、本実施形態を限定するものではなく、一例として示しているに過ぎない。
【0042】
図３（ｂ－１）、（ｂ－２）に、ウエハＷＦの上にマスク材料膜１０５、１０６を形成する工程Ｂを示す。層間絶縁膜となる第２絶縁体膜１０４上に、第１マスク材料膜１０５、第２マスク材料膜１０６を形成する。第１マスク材料膜１０５は、無機材料膜１０５１、有機材料膜１０５２により構成される。例えば、無機材料膜１０５１は窒化シリコン膜、有機材料膜１０５２はノボラック系の樹脂であり得る。本実施形態において、第１マスク材料膜１０５は上記の構成を示したが、別の構成でもよい。第２マスク材料膜１０６としては、例えば酸化シリコン膜が使用される。
【0043】
図３（ｃ－１）、（ｃ－２）に、絶縁体膜１０３、１０４の上層側に設けられたポジ型のフォトレジスト膜１１１を左側露光ショットＬにより露光する露光工程Ｃを示す。左側露光ショットＬは、左側領域ＳＬおよび中間領域ＳＣの上においてフォトレジスト膜１１１を露光する。第２マスク材料膜１０６の上に、ポジ型のフォトレジスト膜１１１を成膜した後、左側領域ＳＬおよび中間領域ＳＣの上において、フォトマスクＰＭＬを用いて左側露光パターン１１１Ｌをフォトレジスト膜１１１に露光する。図３（ｃ－２）のように、左側露光パターン１１１Ｌは、Ａ－Ａ’線をまたいで、Ｂ－Ｂ’線まで露光される。
【0044】
図３（ｄ－１）、（ｄ－２）に、絶縁体膜１０３、１０４の上層側に設けられたポジ型のフォトレジスト膜１１１を右側露光ショットＲにより露光する露光工程Ｄを示す。右側露光ショットＲは、左側露光ショットＬの後に、右側領域ＳＲおよび中間領域ＳＣの上においてフォトレジスト膜１１１を露光する。左側領域ＳＬを露光した後、右側領域ＳＲおよび中間領域ＳＣの上において、フォトマスクＰＭＲを用いて中間領域ＳＣおよび右側領域ＳＲを露光し、右側露光パターン１１１Ｒをフォトレジスト膜１１１に露光する。右側露光パターン１１１Ｒは、Ａ－Ａ’線をまたいで、Ｃ－Ｃ’線まで露光される。
【0045】
このように、露光工程Ｃと露光工程Ｄを合わせた露光工程は、左側露光ショットＬと、左側露光ショットＬの後の右側露光ショットＲとを含む。なおここでは、左側露光ショットＬの後に右側露光ショットＲを行う例を示したが、右側露光ショットＲの後に左側露光ショットＬを行ってもよい。左側露光パターン１１１Ｌ、右側露光パターン１１１Ｒの詳細については、後に詳述する。露光光の波長は例えば、１７５～２７５ｎｍであり、２２５～２７５ｎｍの波長の露光光（例えば波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー）や、１７５～２２５ｎｍの波長の露光光（例えば波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー）などが好適である。露光光にＡｒＦエキシマレーザーを用いることは配線の微細化においてより好適である。
【0046】
図４（ｅ－１）、（ｅ－２）に、フォトレジスト膜１１１を現像してフォトレジスト膜１１１からレジストパターン１１１Ｄを形成する現像工程Ｅを示す。左側露光ショットＬと右側露光ショットＲを経て潜像パターンが形成されたフォトレジスト膜１１１に現像処理を行い、レジストパターン１１１Ｄを形成する。フォトレジスト膜１１１がポジ型であるため、フォトレジスト膜１１１の内、露光工程で露光された部分が、現像工程によって除去される。
【0047】
図４（ｆ－１）、（ｆ－２）に、レジストパターン１１１Ｄをマスクとして用いてマスク材料膜１０６を加工してマスク材料膜１０６にレジストパターンを転写する加工工程Ｆを示す。レジストパターン１１１Ｄをマスクとして、第２マスク材料膜１０６をエッチングすることで、マスクパターン１０６１を形成する。
【0048】
図４（ｇ－１）、（ｇ－２）に、マスクパターン１０６１をマスクとして用いて絶縁体膜１０４、１０３を加工して絶縁体膜１０４、１０３にトレンチ１０９を形成する加工工程Ｇを示す。マスクパターン１０６１をマスクとして、第１マスク材料膜１０５、層間絶縁膜となる第２絶縁体膜１０４、第１絶縁体膜１０３をエッチングし、トレンチ１０９を形成する。トレンチ１０９は、左側領域ＳＬから中間領域ＳＣを介して右側領域ＳＲまで延在している。
【0049】
なお、加工工程Ｆと加工工程Ｇを合わせて、レジストパターン１１１Ｄを用いて絶縁体膜１０４、１０３を加工して絶縁体膜１０４、１０３にトレンチを形成する加工工程と称することができる。ここでは、加工工程Ｆを経ているが、加工工程Ｆを経たり、第１マスク材料膜１０５を用いたりすることは必須ではない。絶縁体膜１０４の直上に形成されたフォトレジスト膜から形成されたレジストパターン自体をマスクとして用いて、絶縁体膜１０４、１０３を加工して絶縁体膜１０４、１０３にトレンチを形成してもよい。
【0050】
図４（ｈ－１）、（ｈ－２）に、トレンチの中に配線１１０を形成する配線工程Ｈを示す。例えばメッキ法を使用して、導電体材料をトレンチ１０９に埋め込む。導電体材料は、例えば、銅や銅を含む合金であり得る。そして、導電体材料を埋め込んだ後に、第２絶縁体膜１０４上に形成された不要な導電体材料を、例えば化学機械研磨法（ＣＭＰ）を利用して、除去する。これにより、トレンチ１０９の中に配線１１０を形成する。配線１１０は、左側領域ＳＬから中間領域ＳＣを介して右側領域ＳＲまで延在している。配線１１０は、配線１１０が延在する方向に沿って、左側領域ＳＬの上に位置する左側部分１１０Ｌと、右側領域ＳＬの上に位置する右側部分１１０Ｒと、中間領域ＳＣの上に位置する中間部分１１０Ｃと、を有する。このように、絶縁体膜の中に導電体材料を埋め込み、不要な導電体材料を除去して形成された配線をダマシン配線と称し、このようなプロセスをダマシンプロセスと称する。
【0051】
その後、少なくとも１層の上層配線層（典型的には複数の上層配線層）を形成する。上層配線層の形成は、第２絶縁体膜１０４および配線１１０の上に形成された層間絶縁膜に上述したものと同様のダマシンプロセスを適用すればよい。半導体装置ＡＰＲが表面照射型の光電変換装置である場合、上層配線層を形成した後に、第２絶縁体膜１０４を含む複数の層間絶縁膜に開口を設けてもよい。この開口は、光電変換部への光の光路を形成する。この開口に絶縁体膜１０３および／または第２絶縁体膜１０４と異なる透光材料を埋め込むことができる。例えば、絶縁体膜１０３が炭化シリコンか窒化シリコンであり、第２絶縁体膜１０４が酸化シリコンであれば、透光材料は、窒化シリコンか酸化シリコンか樹脂であればよい。
【0052】
以上では、半導体装置の製造方法を、配線の形成に適用した場合について述べた。配線層には、画素部の各列に共通な電源や信号を伝達する配線があり、それらの配線は、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲの間をまたがって配される。本実施形態における分割露光を適用することで、各領域内の配線を微細に加工するとともに、領域間に延在する部分についても微細化が可能となる。分割露光により接続する配線は、例えば、画素部や列回路を動作させるための電源供給する電源線でありうる。あるいは、分割露光により接続する配線は、例えば、画素部や列回路動作を制御するための制御信号を供給する信号線、画素毎の受光量に基づく列回路からの出力信号を伝達する信号線であり得る。しかし、その他の配線を分割露光により繋いでもよい。本実施形態で製造方法を説明した配線はシングルダマシンプロセスによるシングルダマシン配線であるが、同様の手法をデュアルダマシンプロセスによるデュアルダマシン配線に適用してもよい。デュアルダマシンプロセスには、トレンチファーストを採用することができるが、微細化の点では、ビアファーストを採用する方が有利である。
【0053】
また、製造方法を説明した配線層は１層であるが、２層以上の配線層に上述した実施形態を適用してもよい。また、１層目の配線と２層目の配線とで形成時の露光に用いる露光装置が異なっていてもよい。例えば１層目の配線を形成する際は、ＡｒＦ光源を用いた波長１９３ｎｍ、最大露光領域２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用い、２層目以降の配線を形成する際は、ＫｒＦ光源を用いた波長２４８ｎｍ、最大露光領域２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用いてもよい。１層目の配線がシングルダマシン配線であり、２層目の配線がデュアルダマシン配線であってもよい。そして、１層目のシングルダマシン配線にＡｒＦ光源を用いた繋ぎ露光（分割露光）を適用し、２層目のデュアルダマシン配線にＫｒＦ光源を用いた繋ぎ露光（分割露光）を適用してもよい。
【0054】
【0055】
図５～９の各図において、番号（ａ）を付した図面（ａ）は左側領域ＳＬを露光する左側露光ショットＬの際に使用するフォトマスクＰＭＬ上のパターンである。図５～９の各図において、番号（ｃ）を付した図面（ｃ）は右側領域ＳＲを露光する右側露光ショットＲの際に際に使用するフォトマスクＰＭＲ上のパターンである。フォトマスクＰＭＬ，ＰＭＲは遮光領域ＬＳと透光領域ＬＴを含む。透光領域ＬＴを透過した露光光がフォトレジスト膜１１１を露光させる。
【0056】
図５～９の各図において、番号（ｂ）を付した図面（ｂ）には、露光工程Ｃの左側露光ショットＬと右側露光ショットＲの間におけるフォトレジスト膜１１１の左側露光パターン１１１Ｌを示している。図面（ｂ）において左側露光パターン１１１Ｌには左上がりの斜線のハッチングを付している。図面（ｂ）に示す様に、フォトレジスト膜１１１は、左側領域１１１の上に位置し左側露光ショットＬで露光された露光部１１１Ｌａと、中間領域ＳＣの上に位置し左側露光ショットＬで露光された露光部１１１Ｌｃと、を有する。さらに、フォトレジスト膜１１１は、露光部１１１Ｌａと露光部１１１Ｌｃとの間に位置し左側露光ショットＬで露光された露光部１１１Ｌｄと、を有する。
【0057】
図５～９の各図において、番号（ｄ）を付した図面（ｄ）には、露光工程の右側露光ショットＲの後におけるフォトレジスト膜１１１の右側露光パターン１１１Ｒを示している。図面（ｄ）において右側露光パターン１１１Ｒには右上がりの斜線のハッチングを付している。図面（ｄ）に示す様に、フォトレジスト膜１１１は、右側領域ＳＲの上に位置し右側露光ショットＲで露光された露光部１１１Ｒｂと、中間領域ＳＣの上に位置し右側露光ショットＲで露光された露光部１１１Ｒｃと、を有する。さらにフォトレジスト膜１１１は、露光部１１１Ｒｂと露光部１１１Ｒｃとの間に位置し右側露光ショットＲで露光された露光部１１１Ｒｅと、を有する。
【0058】
図５～９の各図において、番号（ｅ）を付した図面（ｅ）には、露光工程の左側露光ショットＬおよび右側露光ショットＲの後におけるフォトレジスト膜１１１の左側露光パターン１１１Ｌおよび右側露光パターン１１１Ｒによる潜像パターンをハッチングで示している。図面（ｅ）において、ハッチングがない部分は現像によって除去されない部分である。図面（ｄ）において左側露光パターン１１１Ｒには左上がりの斜線のハッチングを付している。図面（ｅ）において右側露光パターン１１１Ｒには右上がりの斜線のハッチングを付している。
【0059】
図５～９の各図の図面（ｅ）において、左側領域ＳＬおよび右側領域ＳＲの上に位置した領域では、図５～９の各図の図面（ｂ）、（ｄ）での左側露光パターン１１１Ｌおよび右側露光パターン１１１Ｒが、潜像パターンとなる。図５～９の各図の図面（ｅ）において、中間領域ＳＣの上に位置した領域では、左側露光ショットＬと右側露光ショットＲで２重露光されることにより、図５～９の各図の図面（ｂ）、（ｄ）での左側露光パターン１１１Ｌｃおよび右側露光パターン１１１Ｒｃに対し、潜像パターンは変化しうる。
【0060】
図面（ｅ）に示す様に、フォトレジスト膜１１１の潜像パターンは、右側領域ＳＲの上に位置し右側露光ショットＲで露光された露光部１１１Ｒｂと、中間領域ＳＣの上に位置し右側露光ショットＲで露光された露光部１１１ＬＲと、を有する。さらにフォトレジスト膜１１１は、露光部１１１Ｒｂと露光部１１１ＬＲとの間に位置し右側露光ショットＲで露光された露光部１１１Ｒｅと、を有する。
【0061】
ここで、フォトレジスト膜１１１の内、中間領域ＳＣの上に位置する露光部は、左側露光ショットＬと右側露光ショットＲの両方で露光された２重露光部１１１ＬＲを含んでいる。図５～９の各図の図面（ｅ）において、２重露光部１１１ＬＲには、左上がりの斜線と右上がりの斜線とが交差したハッチングを付している。すなわち、少なくとも右側露光ショットＲで露光される露光部１１１ＬＲが露光部１１１Ｌｃを含んでいる。なお、図８、図９には、中間領域ＳＣの上に位置する露光部は、左側露光ショットＬで露光され右側露光ショットＲで露光されない露光部１１１Ｌｃと、左側露光ショットＬで露光されず右側露光ショットＲで露光される露光部１１１Ｒｃとを含んでいる。
【0062】
フォトレジスト膜１１１がポジ型であるから、露光部１１１Ｌａ、露光部１１１Ｌｃ、露光部１１１Ｌｄ、露光部１１１Ｒｂ、露光部１１１Ｒｃ、露光部１１１ＬＲおよび露光部１１１Ｒｅが除去される。
【0063】
図５～９の各図の図面（ｂ）には、露光部１１１Ｌａの幅Ｍａ、露光部１１１Ｌｄの幅Ｍｄ、露光部１１１Ｌｃの幅Ｍｃ’を示している。
【0064】
また、図５～９の各図の図面（ｄ）には、露光部１１１Ｒｂの幅Ｍｂ、露光部１１１Ｒｅの幅Ｍｅ、露光部１１１Ｒｃの幅Ｍｃ”を示している。なお、図５～９の各図の図面（ｄ）では、右側露光ショットＲによる中間領域ＳＣの露光部の幅Ｍｃ”は幅Ｍｃ’と同じであってよい。
【0065】
また、図５～９の各図の図面（ｅ）には、露光部１１１Ｌａの潜像の幅Ｍａ、露光部１１１Ｌｄの潜像の幅Ｍｄ、露光部１１１Ｒｂの潜像の幅Ｍｂ、露光部１１１Ｒｅの潜像の幅Ｍｅ、中間領域ＳＣにおける潜像の幅Ｍｃを示している。幅Ｍａ、幅Ｍｄは、図５～９の各図の図面（ｂ）と（ｅ）の間において等しい。また、幅Ｍｂ、幅Ｍｅは、図５～９の各図の図面（ｄ）と（ｅ）の間において等しい。
【0066】
ここで、注目すべきは、幅Ｍｃ‘と幅Ｍｃとが異なっていてもよいことである。中間領域ＳＣにおいては、左側露光ショットＬと右側露光ショットＲで２重露光されることにより、積算露光量が増えることで幅Ｍｃは幅Ｍｃ’やＭｃ”よりも大きくなりうる。積算露光量が増えることで、露光部での酸の発生量が増え、酸を触媒とした保護基脱離反応がより多く起こり、現像液に溶解しうる領域が広がるためである。また、露光においては光の回折が生じうるが、左側露光ショットＬによる回折光と右側露光ショットＲの回折光の両方で２重露光されることにより、幅Ｍｃは幅Ｍｃ’よりも大きくなりうる。また、左側露光ショットＬと右側露光ショットＲとの位置ずれによっても、幅Ｍｃは幅Ｍｃ’や幅Ｍｃ”と異なりうる。図５～９の各図の図面（ｅ）において、左側露光ショットＬおよび右側露光ショットＲのうち、左側露光ショットＬのみでも右側露光ショットＲのみでも潜像が形成されない領域には、斜線でないハッチングを付している。斜線でないハッチングを付した領域は、上述したような酸の影響や回折光の２重露光により潜像が形成される領域である。 図５～９の各図において、番号（ｆ）を付した図面（ｆ）には、配線工程の後における配線１１０のパターンを示している。図５～９の各図の図面（ｆ）に示す様に、配線１１０は、左側部分１１０ａと、右側部分１１０ｂと、左側部分１１０ａと右側部分１１０ｂとの間の中間部分１１０ｃとを有する。また、配線１１０は、左側部分１１０ａと中間部分１１０ｃとの間の左側部分１１０ｄと、右側部分１１０ｂと中間部分１１０ｃとの間の右側部分１１０ｅを有する。中間部分１１０ｃは、左側部分１１０ｄと右側部分１１０ｅとの間に位置する。
【0067】
図５～９の各図の図面（ｆ）には、左側部分１１０ａの幅Ｗａ、右側部分１１０ｂの幅Ｗｂ、中間部分１１０ｃの幅Ｗｃ、左側部分１１０ｄの幅Ｗｄ、右側部分１１０ｅの幅Ｗｅを記載している。なお、図７（ｆ）には幅Ｗｃ’を有する部分や幅Ｗｃ”を有する部分も記載している。
【0068】
以下、各露光部の幅Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｃ’Ｍｃ”、Ｍｄ、Ｍｅおよび配線の部分の幅Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｃ’、Ｗｃ”、Ｗｄ、Ｗｅについて、複数の実施形態（第１～第５実施形態）を挙げて説明する。
【0069】
第１～第５実施形態の実施形態に共通することの１つは、中間部分１１０ｃの幅Ｗｃが左側部分１００ａの幅Ｗａおよび右側部分１００ｂの幅Ｗｂよりも大きいこと（Ｗｃ＞Ｗａ＆Ｗｂ）である。ここで、「Ｗａ＆Ｗｂ」は「ＷａおよびＷｂ」を意味するものであり、「Ｗｃ≧Ｗａ＆Ｗｂ」は「Ｗｃ≧ＷａかつＷｃ≧Ｗｂ」と同義である。Ｗｃ≧Ｗａ＆Ｗｂにおいて、ＷａとＷｂは同じであってもよいし異なっていてもよいものとする。以下、同様である。なお、等号付き不等号を用いる場合は、等号である場合であっても、不等号であってもよいということを意味する。すなわち、「Ｗｃ≧Ｗａ＆Ｗｂ」は「Ｗｃ＝Ｗａ＆Ｗｂ」または「Ｗｃ＞Ｗａ＆Ｗｂ」と同義である。
【0070】
このように、中間領域ＳＣにおける配線１１０の幅Ｗｃを幅Ｗａ，Ｗｂよりも大きくすることで、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが位置ずれを起こしたとしても、中間領域ＳＣで配線１１０が断線することを抑制できる。
【0071】
第１～第５実施形態の実施形態に共通することの１つは、露光部１１１Ｌａの幅Ｍａが露光部１１１Ｌｃの幅Ｍｃ’よりも小さいこと（Ｍａ＜Ｍｃ’）である。第１～第５実施形態の実施形態に共通することの１つは、露光部１１１Ｒｂの幅Ｍｂが露光部１１１Ｒｃの幅Ｍｃ”よりも小さいこと（Ｍｂ＜Ｍｃ”）である。これにより、露光部１１１Ｌａおよび露光部１１１Ｒｂよりも、露光部１１１Ｌｃおよび露光部１１１Ｒｃの解像性を高めることができる。これにより、露光部１１１Ｌａおよび露光部１１１Ｒｂを露光する条件において、露光部１１１Ｌｃおよび露光部１１１Ｒｃが解像しないことを抑制することができる。
【0072】
また、第１～第５実施形態の実施形態に共通することの１つは、露光部１１１Ｌｄの幅Ｍｄが露光部１１１Ｌａの幅よりも大きいこと（Ｍｄ＞Ｍａ）である。第１～第５実施形態の実施形態に共通することの１つは、露光部１１１Ｒｅの幅Ｍｅが露光部１１１Ｒｂの幅Ｍｂよりも大きいこと（Ｍｅ＞Ｍｂ）である。
【0073】
第２～５実施形態に共通することの１つは、露光部１１１Ｌｃの幅Ｍｃ’が露光部１１１Ｌｄの幅Ｍｄよりも小さいこと（Ｍｃ’＜Ｍｄ）である。第２～５実施形態に共通することの１つは、露光部１１１Ｒｃの幅Ｍｃ”が露光部１１１Ｌｅの幅Ｍｅよりも小さいこと（Ｍｃ”＜Ｍｅ）である。
【0074】
第１～第５実施形態の実施形態に共通することの１つは、露光部１１１Ｌａの幅Ｍａと露光部１１１Ｌｄの幅Ｍｄとの差（｜Ｍｄ－Ｍａ｜）が、露光部１１１Ｌｃの幅Ｍｃ’と露光部１１１Ｌｄの幅Ｍｄとの差（｜Ｍｄ－Ｍｃ’｜）よりも大きいこと（｜Ｍｄ－Ｍａ｜＞｜Ｍｄ－Ｍｃ’｜）である。第１～第５実施形態の実施形態に共通することの１つは、露光部１１１Ｒｂの幅Ｍｂと露光部１１１ＲＬｅの幅Ｍｅとの差（｜Ｍｅ－Ｍｂ｜）が、露光部１１１Ｒｃの幅Ｍｃ”と露光部１１１Ｒｅの幅Ｍｅとの差（｜Ｍｅ－Ｍｃ”｜）よりも大きいこと（｜Ｍｅ－Ｍｂ｜＞｜Ｍｅ－Ｍｃ”｜）である。
【0075】
＜第１実施形態＞
第１実施形態の半導体装置ＡＰＲの製造方法を図５に示す。図５（ａ）に、左側領域ＳＬを露光する際に使用するフォトマスクＰＭＬ上のパターンを示す。図５（ｂ）に、フォトレジスト膜１１１に露光される左側露光パターン１１１Ｌを示す。図５（ｃ）に、右側領域ＳＲを露光する際に使用するフォトマスクＰＭＲ上のパターンを示す。図５（ｄ）に、フォトレジスト膜１１１に露光される右側露光パターン１１１Ｒを示す。
第１実施形態の半導体装置ＡＰＲの製造方法を図５に示す。図５（ａ）に、左側領域ＳＬを露光する際に使用するフォトマスクＰＭＬ上のパターンを示す。図５（ｂ）に、フォトレジスト膜１１１に露光される左側露光パターン１１１Ｌを示す。図５（ｃ）に、右側領域ＳＲを露光する際に使用するフォトマスクＰＭＲ上のパターンを示す。図５（ｄ）に、フォトレジスト膜１１１に露光される右側露光パターン１１１Ｒを示す。
【0076】
第１実施形態では、Ｍａ＆Ｍｂ＜Ｍｄ＆Ｍｅ≦Ｍｃ’＆Ｍｃ”≦Ｍｃの関係を満たす。また、第１実施形態では、Ｗａ＆Ｗｂ＜Ｗｄ＆Ｗｅ＜Ｗｃの関係を満たす。
【0077】
図５（ｂ）、（ｄ）に示すように、露光部１１１Ｌｃの幅Ｍｃ’と露光部１１１Ｌｄの幅Ｍｄとが同一となり、露光部１１１Ｒｃの幅Ｍｃ”と露光部１１１Ｌｅの幅Ｍｅとが同一となる。しかし、中間領域ＳＣでは重複して露光がなされるため、図５（ｅ）に示すように、フォトレジスト膜１１１上に形成される、露光部１１１ＬＲを含む潜像パターンの中間領域ＳＣにおける幅Ｍｃは、幅Ｍｃ’や幅Ｍｃ”よりも太くなりうる（Ｍｃ’＆Ｍｃ”＜Ｍｃ）。従って、中間領域ＳＣにおける潜像パターンの幅Ｍｃは、中間領域ＳＣ以外の領域における潜像パターンの幅Ｍｄ、Ｍｅよりも太くなる。従って、中間領域ＳＣにおける現像後のレジストパターンの開口は、中間領域ＳＣ以外の左側領域ＳＬ、右側領域ＳＲにおける現像後のレジストパターンの開口よりも太くなる。そのため、中間領域ＳＣに起因した配線の抵抗の増大を抑制できる。なお、上述した回折光や酸、位置ずれの影響がなければ、Ｍｃ’＆Ｍｃ”＝Ｍｃとなりうる。Ｍｃ’＆Ｍｃ”＝Ｍｃであっても、Ｍｄ＆Ｍｅ≦Ｍｃ’＆Ｍｃ”であれば、Ｗｄ＆Ｗｅ＜Ｗｃとなりうる。
【0078】
中間領域ＳＣにおける隣接する配線パターンとの短絡を抑制するためには、隣接パターンとのスペースを大きくすることが好ましい。図２（ｂ）において示した、中間領域ＳＣにおける配線間の間隔である距離Ｄｃは、距離Ｄａや距離Ｄｂよりも大きければ十分である。微細化を行う上で、距離Ｄｃは幅Ｗｃ以下であってもよい。
【0079】
＜第２実施形態＞
図６に、第２実施形態の半導体装置ＡＰＲの製造方法を示す。第２実施形態の半導体装置ＡＰＲは、フォトレジスト膜１１１上に露光される領域が異なる。
図６に、第２実施形態の半導体装置ＡＰＲの製造方法を示す。第２実施形態の半導体装置ＡＰＲは、フォトレジスト膜１１１上に露光される領域が異なる。
【0080】
図６（ａ）に、左側領域ＳＬを露光する際に使用するフォトマスク上のパターンを示す。図６（ｂ）に、フォトレジスト膜１１１に露光される左側露光パターン１１１Ｌを示す。図６（ｃ）に、右側領域ＳＲを露光する際に使用するフォトマスク上のパターンを示す。図６（ｄ）に、フォトレジスト膜１１１に露光される右側露光パターン１１１Ｒを示す。フォトマスクＰＭＬ、ＰＭＲは遮光領域ＬＳと透光領域ＬＴを含む。透光領域ＬＴを透過した露光光がフォトレジスト膜１１１を露光させる。
【0081】
第１実施形態では、Ｍｃ’＆Ｍｃ”≧Ｍｄ＆Ｍｅの関係を満たすが、第２実施形態では、Ｍｃ’＆Ｍｃ”＜Ｍｄ＆Ｍｅの関係を満たす。第２実施形態では、Ｍａ＆Ｍｂ＜Ｍｃ’＆Ｍｃ”≦Ｍｃ≦Ｍｄ＆Ｍｅの関係を満たす。また、第２実施形態では、Ｗａ＆Ｗｂ＜Ｗｃ≦Ｗｄ＆Ｗｅの関係を満たす。
【0082】
第２実施形態では、図６（ａ）に示すように、中間領域ＳＣに相当するフォトマスクＰＭＬ上のパターン幅を部分的に細くしている。その結果、図６（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜１１１に露光される左側露光パターン１１１Ｌは、中間領域ＳＣでの幅Ｍｃ’が、中間領域ＳＣ以外の左側領域ＳＬでの幅Ｍｄに対して細く露光される。また、第２実施形態では、図６（ｃ）に示すように、中間領域ＳＣに相当するフォトマスクＰＭＲ上のパターン幅を、部分的に細くしている。その結果、図６（ｄ）に示すように、フォトレジスト膜１１１に露光される右側露光パターン１１１Ｒは、中間領域ＳＣでの幅Ｍｃ”が、中間領域ＳＣ以外の右側領域ＳＲでの幅Ｍｅに対して細く露光される。このようにして、フォトレジスト膜１１１の中間領域ＳＣ上の露光部１１１ＬＲが二重露光され、中間領域ＳＣから連続して延在する左側領域ＳＬの露光部１１１Ｌｄが一重露光される。
【0083】
中間領域ＳＣでは重複して露光がなされるため、フォトレジスト膜１１１上に形成される露光部１１１ＬＲを含む中間領域ＳＣにおける潜像パターンの幅Ｍｃは、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”よりも太くなりうる（Ｍｃ’＆Ｍｃ”＜Ｍｃ）。なお、上述した回折光や酸、位置ずれの影響がなければ、Ｍｃ’＆Ｍｃ”＝Ｍｃとなりうる。
【0084】
幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”を好適な値に設定することで、中間領域ＳＣにおける積算露光量を調節し、中間領域ＳＣにおける潜像パターンの幅Ｍｃを、中間領域ＳＣ以外の領域における潜像パターンの幅Ｍｄ、Ｍｅに近づけることが可能である。本例では、Ｍｃ＝Ｍｃ＝Ｍｄ＆Ｍｅであるが、Ｍｃ＜Ｍｄ＆Ｍｅであってもよい。
【0085】
このように潜像が形成されたフォトレジストに現像処理を行うことで、レジストパターン１１１Ｄが形成される。中間領域ＳＣにおける現像後のフォトレジスト上のパターン寸法は、中間領域ＳＣ以外の領域における現像後のフォトレジスト上のパターン寸法に近づいて形成される。これは、幅Ｍｃと幅Ｍｄとの差は、幅Ｍｃ”と幅Ｍｄとの差よりも小さくなること（｜Ｍｃ－Ｍｄ｜＜｜Ｍｃ”－Ｍｄ｜）を意味する。
【0086】
第２実施形態の製造方法では、二重露光領域である中間領域ＳＣの露光部１１１Ｌｃ、１１１Ｒｃの幅Ｍｃ’、Ｍｃ”を、一重露光領域である左側領域ＳＬの幅Ｍｄや右側領域ＳＲの幅Ｍｅよりも小さくしている。そのため、第１実施形態に対して、第２実施形態では、隣接パターンとの短絡をより適切に抑制することができる。また、第２実施形態では、露光部１１１ＬＲを含む中間領域ＳＣにおける潜像パターンの幅を第１実施形態よりも小さくすること可能となるため、第１実施形態よりも微細化において有利である。
【0087】
＜第３実施形態＞
図７に、第３実施形態の半導体装置ＡＰＲの製造方法を示す。第３実施形態の半導体装置ＡＰＲは、フォトレジスト膜１１１上に露光される領域が異なる。第３実施形態の半導体装置ＡＰＲにおいては、第２実施形態と同様のフォトマスクＰＭＬ、ＰＭＲを用いることができる。
図７に、第３実施形態の半導体装置ＡＰＲの製造方法を示す。第３実施形態の半導体装置ＡＰＲは、フォトレジスト膜１１１上に露光される領域が異なる。第３実施形態の半導体装置ＡＰＲにおいては、第２実施形態と同様のフォトマスクＰＭＬ、ＰＭＲを用いることができる。
【0088】
図７（ａ）に、左側領域ＳＬを露光する際に使用するフォトマスク上のパターンを示す。図７（ｂ）に、フォトレジスト膜１１１に露光される左側露光パターン１１１Ｌを示す。図７（ｃ）に、右側領域ＳＲを露光する際に使用するフォトマスク上のパターンを示す。図７（ｄ）に、フォトレジスト膜１１１に露光される右側露光パターン１１１Ｒを示す。
【0089】
第３実施形態では、Ｍｃ’＆Ｍｃ”＜Ｍｄ＆Ｍｅの関係を満たす。第３実施形態では、Ｍａ＆Ｍｂ＜Ｍｃ’＆Ｍｃ”≦Ｍｃ≦Ｍｄ＆Ｍｅの関係を満たす。また、第３実施形態では、Ｗａ＆Ｗｂ＜Ｗｃ’＆Ｗｃ”＜Ｗｃ≦Ｗｄ＆Ｗｅの関係を満たす。
【0090】
第３実施形態では、図７（ａ）に示すように、中間領域ＳＣに相当する領域と、左側領域ＳＬに相当する領域の一部の領域において、フォトマスクＰＭＬ上のパターン幅を部分的に細くしている。その結果、図７（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜１１１に露光される左側露光パターン１１１Ｌは、中間領域ＳＣでの幅Ｍｃ’が、中間領域ＳＣ以外の左側領域ＳＬでの幅Ｍｄに対して細く露光される。また、左側領域ＳＬの中間領域ＳＣ側の端部が、幅Ｍｃ’で露光される。また、第３実施形態では、図７（ｃ）に示すように、中間領域ＳＣに相当する領域と、右側領域ＳＲに相当する領域の一部の領域において、フォトマスクＰＭＲ上のパターン幅を、部分的に細くしている。その結果、図７（ｄ）に示すように、フォトレジスト膜１１１に露光される右側露光パターン１１１Ｒは、中間領域ＳＣでの幅Ｍｃ”が、中間領域ＳＣ以外の右側領域ＳＲでの幅Ｍｅに対して細く露光される。また、右側領域ＳＲの中間領域ＳＣ側の端部が、幅Ｍｃ”で露光される。第２実施形態と同様に、中間領域ＳＣにおける２重露光の影響により、Ｍｃ’＆Ｍｃ”＜Ｍｃとなりうる。
【0091】
また、第３実施形態では、Ｂ－Ｂ’線とＣ－Ｃ’線の間の距離が、第２実施形態と異なる。このような関係の下で、中間領域ＳＣにおける露光パターンの幅Ｍｃ’、Ｍｃ”を好適な値に設定することでも、図７（ｅ）に示すように、中間領域ＳＣにおける潜像パターンの寸法を、中間領域ＳＣ以外の領域における潜像パターンの寸法に近づけることが可能である。
【0092】
＜第４実施形態＞
図８に、第４実施形態の半導体装置ＡＰＲの製造方法を示す。第４実施形態の半導体装置ＡＰＲは、フォトレジスト膜１１１上に露光される領域が異なる。第４実施形態の半導体装置ＡＰＲにおいては、第２実施形態と同様のフォトマスクＰＭＬ、ＰＭＲを用いることができる。
図８に、第４実施形態の半導体装置ＡＰＲの製造方法を示す。第４実施形態の半導体装置ＡＰＲは、フォトレジスト膜１１１上に露光される領域が異なる。第４実施形態の半導体装置ＡＰＲにおいては、第２実施形態と同様のフォトマスクＰＭＬ、ＰＭＲを用いることができる。
【0093】
図８（ａ）に、左側領域ＳＬを露光する際に使用するフォトマスク上のパターンを示す。図８（ｂ）に、フォトレジスト膜１１１に露光される左側露光パターン１１１Ｌを示す。図８（ｃ）に、右側領域ＳＲを露光する際に使用するフォトマスク上のパターンを示す。図８（ｄ）に、フォトレジスト膜１１１に露光される右側露光パターン１１１Ｒを示す。
【0094】
第４実施形態では、Ｍｃ’＆Ｍｃ”＜Ｍｄ＆Ｍｅの関係を満たす。第４実施形態では、Ｍａ＆Ｍｂ＜Ｍｃ’＆Ｍｃ”≦Ｍｃ≦Ｍｄ＆Ｍｅの関係を満たす。また、第４実施形態では、Ｗａ＆Ｗｂ＜Ｗｃ≦Ｗｄ＆Ｗｅの関係を満たす。
【0095】
第４実施形態では、図８（ａ）に示すように、中間領域ＳＣの右側領域ＳＲ側の端部に相当する領域において、フォトマスクＰＭＬ上のパターン幅を部分的に細くしている。その結果、図８（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜１１１に露光される左側露光パターン１１１Ｌは、中間領域ＳＣの右側領域ＳＲ側での幅Ｍｃ’が、中間領域ＳＣ以外の左側領域ＳＬでの幅Ｍｄに対して細く露光される。また、第４実施形態では、図８（ｃ）に示すように、中間領域ＳＣの左側領域ＳＬ側の端部に相当する領域において、フォトマスクＰＭＲ上のパターン幅を、部分的に細くしている。その結果、図８（ｄ）に示すように、フォトレジスト膜１１１に露光される右側露光パターン１１１Ｒは、中間領域ＳＣの左側領域ＳＬ側での幅Ｍｃ”が、中間領域ＳＣ以外の右側領域ＳＲでの幅Ｍｅに対して細く露光される。
【0096】
また、第４実施形態では、Ｂ－Ｂ’線とＣ－Ｃ’線の間の距離が、第２実施形態と異なる。このような関係の下で、中間領域ＳＣにおける露光パターンの幅Ｍｃ’、Ｍｃ”を好適な値に設定することでも、図８（ｅ）に示すように、中間領域ＳＣにおける潜像パターンの寸法を、中間領域ＳＣ以外の領域における潜像パターンの寸法に近づけることが可能である。なお、図８（ｅ）では、前述したような左側露光ショットＬのみでも右側露光ショットＲのみでも潜像が形成されない、酸の影響や回折光の２重露光により潜像が形成される領域の図示を省略している。また、図８（ｅ）では、Ｍａ＆Ｍｂ＜Ｍｃ’＆Ｍｃ”＜Ｍｃ＜Ｍｄ＆Ｍｅの場合を図示しているが、幅Ｍｃを幅Ｍｄや幅Ｍｅと等しく形成して、Ｗｃ＝Ｗｄ＆Ｗｅとしてもよい。この場合、中間領域ＳＣの端部であるＢ－Ｂ’線の近傍、及びＣ－Ｃ’線の近傍では、幅Ｍｄや幅Ｍｅよりも太い部分が形成されうる。
【0097】
＜第５実施形態＞
図９に、第５実施形態の半導体装置ＡＰＲの製造方法を示す。第５実施形態の半導体装置ＡＰＲは、フォトレジスト膜１１１上に露光される領域が異なる。第５実施形態の半導体装置ＡＰＲにおいては、第２実施形態と同様のフォトマスクＰＭＬ、ＰＭＲを用いることができる。
図９に、第５実施形態の半導体装置ＡＰＲの製造方法を示す。第５実施形態の半導体装置ＡＰＲは、フォトレジスト膜１１１上に露光される領域が異なる。第５実施形態の半導体装置ＡＰＲにおいては、第２実施形態と同様のフォトマスクＰＭＬ、ＰＭＲを用いることができる。
【0098】
第５実施形態では、Ｍｃ’＆Ｍｃ”＜Ｍｄ＆Ｍｅの関係を満たす。第５実施形態では、Ｍａ＆Ｍｂ＜Ｍｃ’＆Ｍｃ”＜Ｍｃ＜Ｍｄ＆Ｍｅ、或いは、Ｍａ＆Ｍｂ＜Ｍｃ’＆Ｍｃ”＜Ｍｄ＆Ｍｅ＜Ｍｃの関係を満たす。また、第５実施形態では、Ｗａ＆Ｗｂ＜Ｗｃ＜Ｗｄ＆Ｗｅ、或いは、Ｗａ＆Ｗｂ＜Ｗｄ＆Ｗｅ＜Ｗｃの関係を満たす。
【0099】
第５実施形態では、第２実施形態において、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲのフォトマスクに位置ずれが生じた場合を示す。図９（ｅ）に、右側露光ショットＲが左側露光ショットＬに対して、図面上、下方向にずれて露光された状態を示す。
【0100】
本実施形態では、幅Ｍｄを幅Ｍａよりも太くしていることによって、このようにフォトマスクが位置ずれを起こした際にも中間領域ＳＣにおいて配線１１０が断線することを抑制できる。さらに、フォトマスク位置ずれ影響のない左側領域ＳＬと右側領域ＳＲでは、幅Ｍａ、幅Ｍｂの微細パターンを形成することができる。
【0101】
なお、図９（ｅ）では、前述したような左側露光ショットＬのみでも右側露光ショットＲのみでも潜像が形成されない、酸の影響や回折光の２重露光により潜像が形成されうる領域の図示を省略している。本実施形態では、２重露光領域内で発生した酸の影響で潜像が形成されうる領域は、露光部１１１Ｌｃおよび露光部１１１Ｒｃよりも外側となる。また、本実施形態では、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲのフォトマスクが図面上、上下方向に位置ずれを起こしているため、回折光の２重露光により潜像が形成される効果はほとんどない。
【0102】
また、第５実施形態では、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲのフォトマスクに位置ずれが生じたことにより、中間領域ＳＣにおいて、フォトマスクに位置ずれがない場合に対して二重露光領域の面積が少なくなるため、２重露光領域内の積算露光量が減少する。このため、二重露光領域内での酸の発生量が減少する。また、左側露光ショットＬによる回折光と、右側露光ショットＲの回折光とで２重露光される領域が減少する。これらの効果により、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲのフォトマスクに位置ずれがない場合に対して、中間領域ＳＣにおける潜像パターンの幅は細くなりうる。
【0103】
また、第５実施形態では、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲのフォトマスクに位置ずれが生じたことにより、中間領域ＳＣにおいて、位置ずれした分だけ露光される幅が太くなりうる。この効果により、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲのフォトマスクに位置ずれがない場合に対して、中間領域ＳＣにおける潜像パターンの幅は太くなりうる。第５実施形態において、Ｍａ＆Ｍｂ＜Ｍｃ’＆Ｍｃ”＜Ｍｃ＜Ｍｄ＆Ｍｅ、或いは、Ｍａ＆Ｍｂ＜Ｍｃ’＆Ｍｃ”＜Ｍｄ＆Ｍｅ＜Ｍｃのどちらの関係となるかは、上述した中間領域ＳＣにおける潜像パターンの幅が細くなりうる効果と太くなりうる効果のどちらが強く現れるかによる。
【0104】
＜第６実施形態＞
第６実施形態は第１～５実施形態のいずれにも適用可能である。図１１（ａ）に、図１（ｃ）における製品領域ＤＲ内のある範囲ＳのＡ－Ａ’線、Ｂ－Ｂ’線、Ｃ－Ｃ’線の拡大図と配線１１０との関係を示す。このように、パターンに応じて、例えばパターンを避けるように、Ａ－Ａ’線、Ｂ－Ｂ’線、Ｃ－Ｃ’線を蛇行してもよい。
第６実施形態は第１～５実施形態のいずれにも適用可能である。図１１（ａ）に、図１（ｃ）における製品領域ＤＲ内のある範囲ＳのＡ－Ａ’線、Ｂ－Ｂ’線、Ｃ－Ｃ’線の拡大図と配線１１０との関係を示す。このように、パターンに応じて、例えばパターンを避けるように、Ａ－Ａ’線、Ｂ－Ｂ’線、Ｃ－Ｃ’線を蛇行してもよい。
【0105】
図１１（ｂ）に、図１１（ａ）と同一の配線１１０に対してＡ－Ａ’線、Ｂ－Ｂ’線、Ｃ－Ｃ’線を直線とした場合を示す。この図の状況の場合、Ａ－Ａ’線は跨るが、Ｂ－Ｂ’線までは到達しないパターンＰ１が発生する。このとき、Ａ－Ａ’線を跨り、Ｂ－Ｂ’線よりも右側領域まで延在するパターンＰ２と、二重露光領域での積算露光量を比較する。パターンＰ１の線幅をＬＰ１、二重露光領域をＥ１、パターンＰ２の線幅をＬＰ２、二重露光領域をＥ２とする。ＬＰ１とＬＰ２が等しい場合でも、領域Ｅ１と領域Ｅ２の面積が異なる。そのため、二重露光領域内の積算露光量がパターンＰ１とパターンＰ２で異なってしまい、二重露光部の線幅がパターンＰ１とパターンＰ２とで異なってしまう。そこで、図１１（ａ）のようにＡ－Ａ’線、Ｂ－Ｂ’線、Ｃ－Ｃ’線を蛇行してこのようなパターンＰ１を避けることで、パターンＰ１を左側領域ＳＬの露光に用いるフォトマスクと右側領域ＳＲの露光に用いるフォトマスクに分割せずに済む。
【0106】
＜第７実施形態＞
図１１に、本実施形態の製造方法で製造する半導体装置ＡＰＲの断面図を示す。図２に、本実施形態の製造方法で製造する半導体装置ＡＰＲの平面図を示す。図１１（ｃ），（ｄ）は、本実施例の半導体装置ＡＰＲの断面図を表す図である。図１１（ｃ）は、図２（ａ），（ｂ）の分割中心線Ａ－Ａ’上の断面図を表す。図１１（ｄ）は、分割中心線Ａ－Ａ’から離れた領域の断面図を表す。
図１１に、本実施形態の製造方法で製造する半導体装置ＡＰＲの断面図を示す。図２に、本実施形態の製造方法で製造する半導体装置ＡＰＲの平面図を示す。図１１（ｃ），（ｄ）は、本実施例の半導体装置ＡＰＲの断面図を表す図である。図１１（ｃ）は、図２（ａ），（ｂ）の分割中心線Ａ－Ａ’上の断面図を表す。図１１（ｄ）は、分割中心線Ａ－Ａ’から離れた領域の断面図を表す。
【0107】
半導体装置ＡＰＲは、半導体層１００としてシリコン層を用い、半導体層１００上には、光電変換部、トランジスタ、分離構造等が形成された素子機能層（不図示）が形成されている。
【0108】
素子機能層は、分割露光により形成してもよいし、解像度を落として最大露光領域を広げた露光装置において一括露光で形成してもよい。また、それらを、素子機能層を形成するために必要な複数のフォトリソグラフィー工程の中で、微細度に応じて使い分けても良い。
【0109】
素子機能層上には、酸化シリコンからなる層間絶縁膜１０１が形成され、層間絶縁膜１０１には、タングステンからなるコンタクトプラグが形成されている。そして層間絶縁膜１０１上に、炭化シリコンからなる第１絶縁体膜１０３、酸化シリコンからなる層間絶縁膜となる第２絶縁体膜１０４が形成されている。第１絶縁体膜１０３及び層間絶縁膜となる第２絶縁体膜１０４には、銅からなる配線１１０が形成されている。
【0110】
図１１（ｃ）に示すように、配線１１０は、分割中心線Ａ－Ａ’上では、配線１１０が幅Ｗｃ、間隔Ｄｃにて形成される箇所を含む。また、図１１（ｄ）に示すように、配線１１０は、分割中心線Ａ－Ａ’から離れた領域では、配線１１０が幅Ｗｂ、間隔Ｄｂにて形成される箇所を含む。ここで、幅Ｗｃは幅Ｗａよりも大きく、間隔Ｄｃは間隔Ｄｂよりも大きい。
【0111】
＜第８実施形態＞
図１２に、半導体装置９３０を備える機器９１９１を説明する。第８実施形態９は第１～７実施形態のいずれにも適用可能である。図１２（ａ）は本実施形態の半導体装置９３０を備えた機器９１９１を説明する模式図である。半導体装置９３０を備える機器９１９１について詳細に説明する。半導体装置９３０は、半導体装置ＡＰＲについて説明した構造上および／または製造方法の特徴を有する。半導体装置９３０は、回路単位９００が配列された中央部９０１と、中央部９０１の周辺に位置する周辺部９０２を有している。図１で説明した画素部１１は中央部９０１に相当し、図１で説明した信号処理回路１２は周辺部９０２に設けられる。半導体装置９３０は半導体デバイス９１０を含み、この半導体デバイス９１０が、半導体装置ＡＰＲが備える半導体層１００を有する。半導体装置９３０は、半導体層１００を有する半導体デバイス９１０のほかに、半導体デバイス９１０を収容するパッケージ９２０を含むことができる。パッケージ９２０は、半導体デバイス９１０が固定された基体と、半導体デバイス９１０に対向するガラスなどの蓋体と、を含むことができる。パッケージ９２０は、さらに、基体に設けられた端子と半導体デバイス９１０に設けられた端子とを接続するボンディングワイヤやバンプなどの接合部材を含むことができる。
図１２に、半導体装置９３０を備える機器９１９１を説明する。第８実施形態９は第１～７実施形態のいずれにも適用可能である。図１２（ａ）は本実施形態の半導体装置９３０を備えた機器９１９１を説明する模式図である。半導体装置９３０を備える機器９１９１について詳細に説明する。半導体装置９３０は、半導体装置ＡＰＲについて説明した構造上および／または製造方法の特徴を有する。半導体装置９３０は、回路単位９００が配列された中央部９０１と、中央部９０１の周辺に位置する周辺部９０２を有している。図１で説明した画素部１１は中央部９０１に相当し、図１で説明した信号処理回路１２は周辺部９０２に設けられる。半導体装置９３０は半導体デバイス９１０を含み、この半導体デバイス９１０が、半導体装置ＡＰＲが備える半導体層１００を有する。半導体装置９３０は、半導体層１００を有する半導体デバイス９１０のほかに、半導体デバイス９１０を収容するパッケージ９２０を含むことができる。パッケージ９２０は、半導体デバイス９１０が固定された基体と、半導体デバイス９１０に対向するガラスなどの蓋体と、を含むことができる。パッケージ９２０は、さらに、基体に設けられた端子と半導体デバイス９１０に設けられた端子とを接続するボンディングワイヤやバンプなどの接合部材を含むことができる。
【0112】
機器９１９１は、光学装置９４０、制御装置９５０、処理装置９６０、画像装置９７０、記憶装置９８０、機械装置９９０の少なくともいずれかを備えることができる。光学装置９４０は、半導体装置９３０に対応する。光学装置９４０は、例えばレンズやシャッター、ミラー、フィルターである。制御装置９５０は、半導体装置９３０を制御する。制御装置９５０は、例えばＡＳＩＣなどの半導体装置である。
【0113】
処理装置９６０は、半導体装置９３０から出力された信号あるいは半導体装置９３０へ入力する信号を処理する。処理装置９６０は、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）あるいはＤＦＥ（デジタルフロントエンド）を構成するための、ＣＰＵやＡＳＩＣなどの半導体装置である。
【0114】
画像装置９７０は、半導体装置９３０が光電変換装置（撮像装置）である場合には）、半導体装置９３０で得られた情報（画像）を表示する、ＥＬ表示装置や液晶表示装置である。画像装置９７０は、半導体装置９３０が表示装置置である場合には、半導体装置９３０に表示する画像を撮影する光電変換装置（撮像装置）でありうる。
【0115】
記憶装置９８０は、半導体装置９３０で扱う情報（画像）を記憶する、磁気デバイスや半導体デバイスである。記憶装置９８０は、ＳＲＡＭやＤＲＡＭなどの揮発性メモリ、あるいは、フラッシュメモリやハードディスクドライブなどの不揮発性メモリである。
【0116】
機械装置９９０は、モーターやエンジンなどの可動部あるいは推進部を有する。機器９１９１では、半導体装置９３０から出力された信号を表示装置９７０に表示したり、機器９１９１が備える通信装置（不図示）によって外部に送信したりする。そのために、機器９１９１は、半導体装置９３０が有する記憶回路や演算回路とは別に、記憶装置９８０や処理装置９６０をさらに備えることが好ましい。機械装置９９０は、半導体装置９３０から出力され信号に基づいて制御されてもよい。
【0117】
また、機器９１９１は、撮影機能を有する情報端末（例えばスマートフォンやウエアラブル端末）やカメラ（例えばレンズ交換式カメラ、コンパクトカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ）などの電子機器に適する。カメラにおける機械装置９９０はズーミングや合焦、シャッター動作のために光学装置９４０の部品を駆動することができる。あるいは、カメラにおける機械装置９９０は防振動作のために半導体装置９３０を移動することができる。
【0118】
また、機器９１９１は、車両や船舶、飛行体などの輸送機器であり得る。輸送機器における機械装置９９０は移動装置として用いられうる。輸送機器としての機器９１９１は、半導体装置９３０を輸送するものや、撮影機能により運転（操縦）の補助および／または自動化を行うものに好適である。運転（操縦）の補助および／または自動化のための処理装置９６０は、半導体装置９３０で得られた情報に基づいて移動装置としての機械装置９９０を操作するための処理を行うことができる。あるいは、機器９１９１は内視鏡などの医療機器や、測距センサなどの計測機器、電子顕微鏡のような分析機器、複写機やプリンターなどの事務機器であってもよい。
【0119】
上述した実施形態によれば、良好な配線を形成することが可能となる。従って、半導体装置の価値を高めることができる。ここでいう価値を高めることには、機能の追加、性能の向上、特性の向上、信頼性の向上、製造歩留まりの向上、環境負荷の低減、コストダウン、小型化、軽量化の少なくともいずれかが該当する。
【0120】
従って、本実施形態に係る半導体装置９３０を機器９１９１に用いれば、機器９１９１の価値をも向上することができる。例えば、半導体装置９３０を輸送機器に搭載して、輸送機器の外部の撮影や外部環境の測定を行う際に優れた性能を得ることができる。よって、輸送機器の製造、販売を行う上で、本実施形態に係る半導体装置を輸送機器へ搭載することを決定することは、輸送機器自体の性能を高める上で有利である。特に、半導体装置で得られた情報を用いて輸送機器の運転支援および／または自動運転を行う輸送機器に半導体装置９３０は好適である。
【実施例】
【0121】
［実施例１］
ＡｒＦ光源を用いた波長１９３ｎｍ、最大露光領域２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用いて、配線１１０を形成する実施例１を説明する。実施例１では、第１実施形態として示した図５の形態において、幅Ｍａおよび幅Ｍｂを１２０ｎｍとし、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”を２３０ｎｍとし、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅを２３０ｎｍとする。また、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”で露光される部分の長さ、即ちＢ－Ｂ’線からＣ－Ｃ’線までの長さを２００ｎｍとする。また、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅで露光される部分の長さを２００ｎｍとする。これは、図１０（ａ）、（ｂ）のｉ）に該当する。これにより、幅Ｗａおよび幅Ｗｂが１２０ｎｍであり、幅Ｗｃが２９０ｎｍであり、幅Ｗｄおよび幅Ｗｅが２３０ｎｍである配線１１０を形成することができる。これは、図１０（ｃ）のｉ）に該当する。
ＡｒＦ光源を用いた波長１９３ｎｍ、最大露光領域２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用いて、配線１１０を形成する実施例１を説明する。実施例１では、第１実施形態として示した図５の形態において、幅Ｍａおよび幅Ｍｂを１２０ｎｍとし、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”を２３０ｎｍとし、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅを２３０ｎｍとする。また、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”で露光される部分の長さ、即ちＢ－Ｂ’線からＣ－Ｃ’線までの長さを２００ｎｍとする。また、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅで露光される部分の長さを２００ｎｍとする。これは、図１０（ａ）、（ｂ）のｉ）に該当する。これにより、幅Ｗａおよび幅Ｗｂが１２０ｎｍであり、幅Ｗｃが２９０ｎｍであり、幅Ｗｄおよび幅Ｗｅが２３０ｎｍである配線１１０を形成することができる。これは、図１０（ｃ）のｉ）に該当する。
【0122】
ここで、図２に示した距離Ｄａおよび距離Ｄｂは１２０ｎｍであり、距離Ｄｃは１７０ｎｍである。なお、第５実施形態として示した図９の形態の様に、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲがｙ方向に位置ずれを起こしうる。また、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲは図２のｘ方向にも位置ずれを起こしうる。フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｙ方向に位置ずれを起こして、配線Ｑ１、配線Ｑ２、配線Ｑ３に断線も短絡もしない可能性が高いのは、位置ずれ量が６０ｎｍまでである。
【0123】
フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｙ方向に６０ｎｍ位置ずれを起こした際、図２に示した距離Ｄｃが１２０ｎｍとなった。これ以上の位置ずれ量では、図２に示した距離Ｄｃが図２に示した距離Ｄａおよび距離Ｄｂよりも小さくなり、図２に示した距離Ｄｃの部分で短絡が発生する可能性が高くなる。
【0124】
また、本実施例では、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅで露光される部分の長さを２００ｎｍとしている。このため、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｘ方向に位置ずれを起こして、二重露光領域の面積が変化し、二重露光領域内の積算露光量が変化した場合でも、その影響が幅Ｍａおよび幅Ｍｂで露光される領域まで及ぶことを低減できる。
【0125】
［実施例２］
ＡｒＦ光源を用いた波長１９３ｎｍ、最大露光領域２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用いて、配線１１０を形成する実施例２を説明する。実施例２では、第２実施形態として示した図６の形態において、幅Ｍａおよび幅Ｍｂを１２０ｎｍとし、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”を１８０ｎｍとし、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅを２３０ｎｍとする。また、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”で露光される部分の長さ、即ちＢ－Ｂ’線からＣ－Ｃ’線までの長さを２００ｎｍとする。また、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅで露光される部分の長さを２００ｎｍとする。これは、図１０（ａ）、（ｂ）のｉｉ）に該当する。これにより、幅Ｗａおよび幅Ｗｂが１２０ｎｍであり、幅Ｗｃ、幅Ｗｄおよび幅Ｗｅが２３０ｎｍである配線１１０を形成することができる。これは、図１０（ｃ）のｉｉ）に該当する。ここで、図２に示した距離Ｄａおよび距離Ｄｂは１２０ｎｍであり、距離Ｄｃは２３０ｎｍである。なお、第５実施形態として示した図９の形態の様に、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲがｙ方向に位置ずれを起こしうる。また、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲは図２のｘ方向にも位置ずれを起こしうる。フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｙ方向に位置ずれを起こして、配線Ｑ１、配線Ｑ２、配線Ｑ３に断線も短絡もしない可能性が高いのは、位置ずれ量が９５ｎｍまでである。
ＡｒＦ光源を用いた波長１９３ｎｍ、最大露光領域２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用いて、配線１１０を形成する実施例２を説明する。実施例２では、第２実施形態として示した図６の形態において、幅Ｍａおよび幅Ｍｂを１２０ｎｍとし、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”を１８０ｎｍとし、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅを２３０ｎｍとする。また、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”で露光される部分の長さ、即ちＢ－Ｂ’線からＣ－Ｃ’線までの長さを２００ｎｍとする。また、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅで露光される部分の長さを２００ｎｍとする。これは、図１０（ａ）、（ｂ）のｉｉ）に該当する。これにより、幅Ｗａおよび幅Ｗｂが１２０ｎｍであり、幅Ｗｃ、幅Ｗｄおよび幅Ｗｅが２３０ｎｍである配線１１０を形成することができる。これは、図１０（ｃ）のｉｉ）に該当する。ここで、図２に示した距離Ｄａおよび距離Ｄｂは１２０ｎｍであり、距離Ｄｃは２３０ｎｍである。なお、第５実施形態として示した図９の形態の様に、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲがｙ方向に位置ずれを起こしうる。また、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲは図２のｘ方向にも位置ずれを起こしうる。フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｙ方向に位置ずれを起こして、配線Ｑ１、配線Ｑ２、配線Ｑ３に断線も短絡もしない可能性が高いのは、位置ずれ量が９５ｎｍまでである。
【0126】
フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｙ方向に９５ｎｍ位置ずれを起こした際、図２に示した距離Ｄｃが１２０ｎｍとなった。これ以上の位置ずれ量では、図２に示した距離Ｄｃが図２に示した距離Ｄａおよび距離Ｄｂよりも小さくなり、図２に示した距離Ｄｃの部分で短絡が発生する可能性が高くなる。
【0127】
また、本実施例では、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅで露光される部分の長さを２００ｎｍとしている。このため、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｘ方向に位置ずれを起こして、二重露光領域の面積が変化し、二重露光領域内の積算露光量が変化した場合でも、その影響が幅Ｍａおよび幅Ｍｂで露光される領域まで及ぶことを低減できる。
【0128】
［実施例３］
ＫｒＦ光源を用いた波長２４８ｎｍ、最大露光領域２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用いて、配線１１０を形成する実施例３を説明する。実施例３では、第２実施形態として示した図６の形態において、幅Ｍａおよび幅Ｍｂを１４０ｎｍとし、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”を１８０ｎｍとし、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅを２４０ｎｍとする。また、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”で露光される部分の長さ、即ちＢ－Ｂ’線からＣ－Ｃ’線までの長さを３００ｎｍとする。また、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅで露光される部分の長さを１５０ｎｍとする。これは、図１０（ａ）、（ｂ）のｉｉ）に該当する。これにより、幅Ｗａおよび幅Ｗｂが１４０ｎｍであり、幅Ｗｃ、幅Ｗｄおよび幅Ｗｅが２４０ｎｍである配線１１０を形成することができる。これは、図１０（ｃ）のｉｉ）に該当する。ここで、図２に示した距離Ｄａおよび距離Ｄｂは１４０ｎｍであり、距離Ｄｃは２４０ｎｍである。なお、第５実施形態として示した図９の形態の様に、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲがｙ方向に位置ずれを起こしうる。また、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲは図２のｘ方向にも位置ずれを起こしうる。フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｙ方向に位置ずれを起こして、配線Ｑ１、配線Ｑ２、配線Ｑ３に断線も短絡もしない可能性が高いのは、位置ずれ量が８０ｎｍまでである。
ＫｒＦ光源を用いた波長２４８ｎｍ、最大露光領域２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用いて、配線１１０を形成する実施例３を説明する。実施例３では、第２実施形態として示した図６の形態において、幅Ｍａおよび幅Ｍｂを１４０ｎｍとし、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”を１８０ｎｍとし、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅを２４０ｎｍとする。また、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”で露光される部分の長さ、即ちＢ－Ｂ’線からＣ－Ｃ’線までの長さを３００ｎｍとする。また、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅで露光される部分の長さを１５０ｎｍとする。これは、図１０（ａ）、（ｂ）のｉｉ）に該当する。これにより、幅Ｗａおよび幅Ｗｂが１４０ｎｍであり、幅Ｗｃ、幅Ｗｄおよび幅Ｗｅが２４０ｎｍである配線１１０を形成することができる。これは、図１０（ｃ）のｉｉ）に該当する。ここで、図２に示した距離Ｄａおよび距離Ｄｂは１４０ｎｍであり、距離Ｄｃは２４０ｎｍである。なお、第５実施形態として示した図９の形態の様に、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲがｙ方向に位置ずれを起こしうる。また、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲは図２のｘ方向にも位置ずれを起こしうる。フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｙ方向に位置ずれを起こして、配線Ｑ１、配線Ｑ２、配線Ｑ３に断線も短絡もしない可能性が高いのは、位置ずれ量が８０ｎｍまでである。
【0129】
フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｙ方向に８０ｎｍ位置ずれを起こした際、図２に示した距離Ｄｃが１４０ｎｍとなった。これ以上の位置ずれ量では、図２に示した距離Ｄｃが図２に示した距離Ｄａおよび距離Ｄｂよりも小さくなり、図２に示した距離Ｄｃの部分で短絡が発生する可能性が高くなる。
【0130】
また、本実施例では、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅで露光される部分の長さを１５０ｎｍとしている。このため、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｘ方向に位置ずれを起こして、二重露光領域の面積が変化し、二重露光領域内の積算露光量が変化した場合でも、その影響が幅Ｍａおよび幅Ｍｂで露光される領域まで及ぶことを低減できる。
【0131】
［実施例４］
ＡｒＦ光源を用いた波長１９３ｎｍ、最大露光領域２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用いて、配線１１０を形成する実施例４を説明する。実施例４では、第２実施形態として示した図６の形態において、幅Ｍａおよび幅Ｍｂを１２０ｎｍとし、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”を１２０ｎｍとし、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅを２３０ｎｍとする。また、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”で露光される部分の長さ、即ちＢ－Ｂ’線からＣ－Ｃ’線までの長さを２００ｎｍとする。また、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅで露光される部分の長さを２００ｎｍとする。これは、図１０（ａ）、（ｂ）、のｉｉｉ）に該当する。これにより、幅Ｗａおよび幅Ｗｂが１２０ｎｍであり、幅Ｗｃが１６０ｎｍであり、幅Ｗｄおよび幅Ｗｅが２３０ｎｍである配線１１０を形成することができる。これは、図１０（ｃ）のｉｉｉ）に該当する。ここで、図２に示した距離Ｄａおよび距離Ｄｂは１２０ｎｍであり、距離Ｄｃは３００ｎｍである。また、第５実施形態として示した図９の形態の様に、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲがｙ方向に位置ずれを起こしうる。また、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲは図２のｘ方向にも位置ずれを起こしうる。フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｙ方向に位置ずれを起こして、配線Ｑ１、配線Ｑ２、配線Ｑ３に断線も短絡もしない可能性が高いのは、位置ずれ量が１２０ｎｍまでである。
ＡｒＦ光源を用いた波長１９３ｎｍ、最大露光領域２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用いて、配線１１０を形成する実施例４を説明する。実施例４では、第２実施形態として示した図６の形態において、幅Ｍａおよび幅Ｍｂを１２０ｎｍとし、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”を１２０ｎｍとし、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅを２３０ｎｍとする。また、幅Ｍｃ’および幅Ｍｃ”で露光される部分の長さ、即ちＢ－Ｂ’線からＣ－Ｃ’線までの長さを２００ｎｍとする。また、幅Ｍｄおよび幅Ｍｅで露光される部分の長さを２００ｎｍとする。これは、図１０（ａ）、（ｂ）、のｉｉｉ）に該当する。これにより、幅Ｗａおよび幅Ｗｂが１２０ｎｍであり、幅Ｗｃが１６０ｎｍであり、幅Ｗｄおよび幅Ｗｅが２３０ｎｍである配線１１０を形成することができる。これは、図１０（ｃ）のｉｉｉ）に該当する。ここで、図２に示した距離Ｄａおよび距離Ｄｂは１２０ｎｍであり、距離Ｄｃは３００ｎｍである。また、第５実施形態として示した図９の形態の様に、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲがｙ方向に位置ずれを起こしうる。また、フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲは図２のｘ方向にも位置ずれを起こしうる。フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｙ方向に位置ずれを起こして、配線Ｑ１、配線Ｑ２、配線Ｑ３に断線も短絡もしない可能性が高いのは、位置ずれ量が１２０ｎｍまでである。
【0132】
フォトマスクＰＭＬとフォトマスクＰＭＲが図２のｙ方向に１２０ｎｍ以上の位置ずれを起こした際、露光部１１１Ｌｃと露光部１１１Ｒｃが重ならなくなり、配線Ｑ１、配線Ｑ２、配線Ｑ３に断線が発生する可能性が高くなる。
【0133】
＜第９実施形態＞
以下、図面を参照して、本実施形態を説明する。なお、以下の説明および図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。
以下、図面を参照して、本実施形態を説明する。なお、以下の説明および図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。
【0134】
図１３は半導体装置ＡＰＲの一例として光電変換装置を示している。光電変換装置は例えばＣＭＯＳイメージセンサーであり、撮像装置、測距装置、測光装置などに用いることができる。光電変換装置としての半導体装置ＡＰＲは、半導体層１００の上に、各々がダマシン構造を有する複数の配線１１０を備えた半導体装置である。半導体装置ＡＰＲは、光電変換素子を含む単位画素がｍ行ｎ列の２次元状に配列された画素部１１と、画素部の周辺に形成される信号処理回路１２を有している。半導体装置ＡＰＲは、露光装置（露光機）の最大露光領域以上の寸法を有しており、かかる露光装置では、一括露光により製造することができない。そのため、デバイス領域を隣接する左側領域と右側領域とに分割し、それぞれを個別に露光する、分割露光技術を用いて製造する。例えば、配線層を分割露光により形成してもよい。以下、半導体装置ＡＰＲの平面上中心部へ向かう方向を内周側、その逆の方向を外周側と呼称する。
【0135】
図１３（ｂ）は、ウエハＷＦに形成される複数のデバイス領域ＤＲを表す平面図である。各デバイス領域ＤＲの寸法は、露光装置の最大露光領域よりも大きい。各デバイス領域ＤＲは、露光装置の最大露光領域以下の寸法を有する領域に分割され、各々の領域を個別に露光する分割露光によって形成される。
【0136】
図１３（ｃ）に、一つのデバイス領域ＤＲを表す概念図を示す。デバイス領域ＤＲはＡ－Ａ’線を基準として少なくとも左側領域ＳＬと右側領域ＳＲに分割され、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲの各々は、別々のフォトマスクで露光される。以下、Ａ－Ａ’線を分割中心線と呼称することがある。左側領域ＳＬは左端からＣ－Ｃ’線まで、右側領域ＳＲは右端からＢ－Ｂ’線までの領域で定義される。以下、Ｃ－Ｃ’線を左側領域の右端、Ｂ－Ｂ’線を右側領域の左端と呼称することがある。Ｂ－Ｂ’線とＣ－Ｃ’線に挟まれる中間領域ＳＣは、左側領域ＳＬを露光する際に露光され、右側領域ＳＲを露光する際にも露光されうる。このように、中間領域ＳＣでは、露光が重複するため、中間領域ＳＣを重複領域と呼称することもできる。なお、本実施形態では、デバイス領域ＤＲを２つの領域に分割して説明するが、分割数は３つ以上であってもよい。また以下の例では便宜的に左右に分割する例を示しているが、分割の方向は任意であり、上下に分割してもよい。
【0137】
図１３（ａ）に示す半導体装置ＡＰＲは、図１３（ｂ）に示すようにウエハＷＦに複数のデバイス領域ＤＲが二次元的に配列した状態で形成され、追加の製造工程を経たのち、ダインシングによって個々の半導体デバイス（チップ）に分割される。半導体装置ＡＰＲは、少なくともこの半導体デバイス（チップ）を含むものである。後述するように、半導体装置ＡＰＲは半導体デバイスの他に、半導体デバイスを収容するパッケージを含みうる。
【0138】
図１３（ｃ）に、本実施形態の製造方法で製造する半導体装置ＡＰＲのデバイス領域ＤＲの寸法を示す。半導体装置ＡＰＲの縦方向の長さＷ１が３３ｍｍ以下であり、横方向の長さＷ２が３３ｍｍより大きい。例えば、デバイス領域ＤＲの縦方向の長さＷ１が３２ｍｍ、横方向の長さＷ２が４２ｍｍである。従って、最大露光領域が２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置では、デバイス領域ＤＲを一括露光することができない。
【0139】
そこで、デバイス領域ＤＲを左側領域ＳＬと右側領域ＳＲに分割する基準線Ａ－Ａ’線と、デバイス領域ＤＲの左側端部までの距離Ｗ２Ｌを２６ｍｍ以下、例えば２１ｍｍとする。また、Ａ－Ａ’線と、デバイス領域ＤＲの右側端部までの距離Ｗ２Ｒを２６ｍｍ以下、例えば２１ｍｍとする。また、Ａ－Ａ’線からＢ－Ｂ’線までの距離Ｗ３を１０～１０００ｎｍ、好ましくは５０～５００ｎｍ、例えば１００ｎｍとする。また、Ａ－Ａ’線からＣ－Ｃ’線までの距離Ｗ４を１０～１０００ｎｍ、好ましくは５０～５００ｎｍ、例えば１００ｎｍとする。
【0140】
長さＷ１が３３ｍｍ以下であり、距離Ｗ２Ｌと距離Ｗ３の合計値が２６ｍｍ以下であるため、左側領域ＳＬおよび中間領域ＳＣを、最大露光領域が２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置で露光することが可能である。
【0141】
また、長さＷ１が３３ｍｍ以下であり、距離Ｗ２Ｒと距離Ｗ４の合計値が２６ｍｍ以下であるため、右側領域ＳＲおよび中間領域ＳＣを、最大露光領域が２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置で露光することが可能である。
【0142】
従って、長さＷ１が３３ｍｍ以下であり長さＷ２が３３ｍｍより大きい半導体装置ＡＰＲは、最大露光領域が２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用いて、デバイス領域ＤＲの分割数を２として露光することが可能である。
【0143】
なお、この例では、距離Ｗ２Ｌと距離Ｗ２Ｒを等しくしたが、等しい必要はない。また、Ａ－Ａ’線、Ｂ－Ｂ’線、Ｃ－Ｃ’線は直線としたが、デバイス領域内のパターンに応じて、距離Ｗ２Ｌと距離Ｗ３の合計値が最大露光領域を超えない範囲で適宜蛇行していてもよい。
【0144】
なお、最大露光領域が２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置において、最大露光領域の周辺部分は中央部分よりも解像度が低い場合があるため、最大露光領域が２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置であっても、実質的に最大露光領域の一部のみを用いて露光する場合がある。そのような場合には、２６ｍｍ×３３ｍｍよりも小さいサイズの半導体装置ＡＰＲであっても、分割露光を適用することができる。すなわち、本実施形態における分割露光が適用される半導体装置ＡＰＲのサイズに特に制限はない。
【0145】
図１３（ａ）における画素部１１の寸法は、いわゆる３５ｍｍフルサイズ規格のイメージセンサーであれば、３６±１ｍｍ×２４±１ｍｍとなる。図１３（ｃ）には、半導体装置ＡＰＲにおける複数の配線１１０の内の、画素部１１の行配線を示している。行配線は１つの画素行に含まれる画素群に共通に接続されたグローバル配線である。行配線は、例えば１つの画素行に含まれる画素群への入力信号（制御信号）を伝送する信号線である。また、行配線は、例えば１つの画素行に含まれる画素群に電源（電源電位あるいは接地電位）を供給する電源線である。なお、列配線は、行配線に交差し、１つの画素列に含まれる画素群に共通に接続されたグローバル配線である。行配線および列配線は少なくとも画素部１１の一端から他端まで延在する必要がある。そのため、行配線の一端から他端までの距離は画素部の横幅（３６±１ｍｍ）以上の長さが必要であり、列配線の一端から他端までの距離は画素部の横幅（２４±１ｍｍ）以上の長さが必要でありうる。列配線は、例えば１つの画素列に含まれる画素群からの出力信号（画素信号）を伝送する信号線である。また、列配線は、例えば１つの画素列に含まれる画素群に電源（電源電位あるいは接地電位）を供給する電源線である。これらの行配線や列配線を半導体層１００に近い方から順に配置された第１配線層、第２配線層、第３配線層および第４配線層のいずれかに割り当てることができる。第１配線層はシングルダマシン構造を有し、第２配線層、第３配線層および第４配線層はデュアルダマシン構造を有しうる。グローバル配線（列配線）としての電源線は、例えば第１配線層および／または第２配線層に配置されうる。グローバル配線（行配線）としての信号線は、例えば第３配線層および第４配線層の一方（典型的には第３配線層）に配置されうる。グローバル配線（列配線）としての信号線は、例えば第３配線層および第４配線層の他方（典型的には第４配線層）に配置されうる。この他、各配線層にはローカル配線が配置され、とりわけ第１配線層にはローカル配線を多く配置することができる。ここでは４つの配線層を有する例を説明したが、例えば第２配線層を省略することができ、第１配線層にローカル配線と電源線を配置してもよい。配線層に対するグローバル配線の割り当てはこれらに限らないが、これらの関係を考慮すると、３３ｍｍを超える長さを有する配線は、シングルダマシン構造を有する電源線（行配線）か、デュアルダマシン構造を有する信号線（行配線）でありうる。
【0146】
図１９（ａ）、（ｂ）に、本実施形態の半導体装置ＡＰＲの断面図を示す。図１９（ａ），（ｂ）は、本実施例の半導体装置ＡＰＲの断面図を表す図である。図１９（ａ）は、図１４（ａ），（ｂ）の分割中心線Ａ－Ａ’上の断面図を表す。図１９（ｂ）は、分割中心線Ａ－Ａ’から離れた領域の断面図を表す。半導体装置ＡＰＲは、半導体層１００としてシリコン層を用い、半導体層１００上には、光電変換部、トランジスタ、分離構造等が形成された素子機能層（不図示）が形成されている。素子機能層は、分割露光により形成してもよいし、解像度を落として最大露光領域を広げた露光装置において一括露光で形成してもよい。また、それらを、素子機能層を形成するために必要な複数のフォトリソグラフィー工程の中で、微細度に応じて使い分けても良い。素子機能層上には、酸化シリコンからなる層間絶縁膜１０１が形成され、層間絶縁膜１０１には、タングステンからなるコンタクトプラグが形成されている。そして層間絶縁膜１０１上に、炭化シリコンからなる絶縁体膜１０３、酸化シリコンからなる層間絶縁膜となる絶縁体膜１０４が形成されている。絶縁体膜１０３及び層間絶縁膜となる絶縁体膜１０４には、銅からなる配線１１０が形成されている。図１９（ａ）に示すように、配線１１０は、中間領域ＳＣ上では、配線１１０が幅Ｗｃ、間隔Ｄｃにて形成される箇所を含む。また、図１９（ｂ）に示すように、配線１１０は、左側領域ＳＬや右側領域ＳＲでは、配線１１０が幅Ｗｈ、間隔Ｄｈにて形成される箇所を含む。ここで、幅Ｗｃは幅Ｗｈよりも大きく、間隔Ｄｃは間隔Ｄｈよりも大きいが、これに限らない。
【0147】
図１４に半導体装置ＡＰＲにおける複数の配線１１０の平面図を示している。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は各々がダマシン構造を有する。配線Ｑ１と配線Ｑ２は互いに隣り合い、配線Ｑ２と配線Ｑ３は互いに隣り合う。配線Ｑ２の一端Ｅａと他端Ｅｂとの間の距離が３３ｍｍよりも大きい。上述したように、配線Ｑ２の一端Ｅａと他端Ｅｂとの間の距離は３６±１ｍｍ以上でありうる。ここでは、配線Ｑ２の一端Ｅａと他端Ｅｂについて説明したが、配線Ｑ１、Ｑ３の一端Ｅａと他端Ｅｂについても同様である。
【0148】
配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の各々は、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に追って、部分Ｐｈと、部分Ｐｍと、部分Ｐｈと部分Ｐｍの間の部分Ｐｃと、を有する。ここで、部分Ｐｈおよび部分Ｐｍは、部分Ｐｈと部分Ｐｍとの間の距離が３３ｍｍよりも大きくなるように設定される。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３のそれぞれにおいて、部分Ｐｃの幅Ｗｍａｘは、部分Ｐｈから部分Ｐｍまでの範囲における、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の最大幅である。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、部分Ｐｈから部分Ｐｍまでの範囲の外おいて、部分Ｐｃの幅Ｗｍａｘを超える幅Ｗｍａｘ’を有する部分（不図示）を含んでいてもよい。つまり、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の全体における配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の最大幅Ｗｍａｘ’は、部分Ｐｃの幅Ｗｍａｘよりも大きくてもよい（Ｗｍａｘ’＞Ｗｍａｘ）し、部分Ｐｃの幅Ｗｍａｘと等しくてもよい（Ｗｍａｘ’＝Ｗｍａｘ）。つまり、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は少なくとも３３ｍｍの長さに渡って、部分Ｐｃの幅Ｗｍａｘを超えなければよい。部分Ｐｃは本例では範囲ＡＡの中に位置するが、部分Ｐｃの位置は部分Ｐｈと部分Ｐｍとの間であればどこでも構わない。典型的には、部分Ｐｈは左側領域ＳＬに位置し、部分Ｐｍは右側領域ＳＲに位置し、部分Ｐｃは中間領域ＳＣに位置する。
【0149】
図１９（ａ）には、図１４（ａ）において部分Ｐｃと等価な構造を有する部分の断面（図１４（ａ）における線Ｅ－Ｅ’での断面）を示している。図１９（ａ）には、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の最大幅Ｗｍａｘを幅Ｗｃとして示している（Ｗｍａｘ＝Ｗｃ）。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の最大幅Ｗｍａｘを有する部分の厚さを厚さＴｃとして示している。図１９（ｂ）には、図１４（ａ）において部分Ｐｈと等価な構造を有する部分の断面（図１４（ａ）における線Ｆ－Ｆ’での断面）を示している。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の部分Ｐｈの幅を幅Ｗｈとして示している。なお、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の部分Ｐｍにおける幅Ｗｍは幅Ｗｈと同じであってもよいし、異なっていてもよい。部分Ｐｃの幅Ｗｃは部分Ｐｈから部分Ｐｍまでの最大幅Ｗｍａｘであるため、幅Ｗｃは幅ＷｈおよびＷｍを超えない。幅Ｗｃは幅Ｗｈおよび幅Ｗｍより大きくてもよい（Ｗｃ＞Ｗｈ＆Ｗｍ）が、幅Ｗｃは幅Ｗｈおよび幅Ｗｍと同じであってもよい（Ｗｃ＝Ｗｈ＆Ｗｍ）。ここで、最大幅Ｗｍａｘは２３０ｎｍよりも小さいことが好ましい。最大幅Ｗｍａｘは１８０ｎｍよりも小さいことがより好ましい。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の抵抗の増大を抑制する上では、最大幅Ｗｍａｘは６５ｎｍよりも大きいことがより好ましい。最大幅Ｗｍａｘは９０ｎｍ以上であってもよく、最大幅Ｗｍａｘは１２０ｎｍ以上であってもよい。部分Ｐｈから部分Ｐｍまでの範囲において配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の幅を２３０ｎｍ未満にすることで、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の微細化が可能となる。図１９（ａ）に示す様に、部分Ｐｃの厚さＴｃは部分Ｐｈの幅Ｗｈおよび部分Ｐｍの幅Ｗｍよりも大きいことが好ましい（Ｔｃ＞Ｗｈ＆Ｗｍ）。部分Ｐｃの厚さＴｃを幅Ｗｈや幅Ｗｍよりも大きくすることによって、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を微細化（幅を小さくすること）しても、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の抵抗の増大を抑制できる。図１９（ａ）には、部分Ｐｈの厚さＴｈを示している。本例において厚さＴｈは厚さＴｃと等しい（Ｔｃ＝Ｔｈ）が、厚さＴｈは厚さＴｃよりも大きくてもよいし、厚さＴｈは厚さＴｃよりも小さくてもよい。同様に、部分Ｐｍの厚さＴｍは厚さＴｃよりも大きくてもよいし、厚さＴｈは厚さＴｃよりも小さくてもよい。厚さＴｈは幅Ｗｈよりも大きいことが好ましい。部分Ｐｈの厚さＴｈを幅Ｗｈよりも大きくすることによって、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を微細化（幅を小さくすること）しても、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の抵抗の増大を抑制できる。同様に、厚さＴｍは幅Ｗｍよりも大きいことが好ましい。本例において厚さＴｍは厚さＴｈと等しい（Ｔｍ＝Ｔｈ）が、厚さＴｍは厚さＴｈよりも大きくてもよいし、厚さＴｍは厚さＴｈよりも小さくてもよい。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を微細化する上では、部分Ｐｈの幅Ｗｈおよび部分Ｐｍの幅Ｗｍは２３０ｎｍよりも小さいことが好ましく、１８０ｎｍよりも小さいことがより好ましく、１４０ｎｍよりも小さいことがさらに好ましい。３３ｍｍ以上の長さを有する配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の抵抗の増大を抑制する上では、部分Ｐｈの幅Ｗｈおよび部分Ｐｍの幅Ｗｍは６５ｎｍよりも大きいことが好ましい。部分Ｐｈの幅Ｗｈおよび部分Ｐｍの幅Ｗｍは９０ｎｍ以上であってもよく、部分Ｐｈの幅Ｗｈおよび部分Ｐｍの幅Ｗｍは１２０ｎｍ以上であってもよい。３３ｍｍ以上の長さを有する配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の抵抗の増大を抑制する上では、厚さＴｃ（厚さＴｈおよび／また厚さＴｍも同様）は１３０ｎｍよりも大きいことが好ましい。厚さＴｃ、厚さＴｈおよび厚さＴｍの少なくともいずれかは、１５０ｎｍ以上であってもよく、１８０ｎｍ以上であってもよい。部分Ｐｃにおける配線Ｑ２と配線Ｑ３との間の距離Ｄｃおよび部分Ｐｃにおける配線Ｑ２と配線Ｑ１との間の距離は厚さＴｃよりも小さいこと（Ｄｃ＜Ｔｃ）が好ましい。部分Ｐｈにおける配線Ｑ２と配線Ｑ３との間の距離Ｄｈおよび部分Ｐｈにおける配線Ｑ２と配線Ｑ１との間の距離は厚さＴｃよりも小さいこと（Ｄｈ＜Ｔｈ）が好ましい。同様に、部分Ｐｍにおける配線Ｑ２と配線Ｑ３との間の距離および部分Ｐｈにおける配線Ｑ２と配線Ｑ１との間の距離は厚さＴｍよりも小さいことが好ましい。
【0150】
図１４（ｂ）は図１４（ａ）における範囲ＡＡの拡大図である。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の各々は、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿って、左側部分１１０ａと、右側部分１１０ｂと、左側部分１１０ａと右側部分１１０ｂとの間の中間部分１１０ｃとを有する。左側部分１１０ａは左側領域ＳＬに位置し、右側部分１１０ｂは右側領域ＳＲに位置し、中間部分１１０ｃは中間領域ＳＣに位置する。
【0151】
図１４（ｂ）には、左側部分１１０ａの幅Ｗａと、右側部分１１０ｂの幅Ｗｂと、中間部分１１０ｃの幅Ｗｃとを記載している。ここで幅Ｗａと幅Ｗｈは等しくてよい（Ｗａ＝Ｗｈ）ため、以下の説明における幅Ｗａに関する説明は幅Ｗｈについても適用可能である。同様に、幅Ｗａと幅Ｗｈは等しくてよい（Ｗｂ＝Ｗｍ）ため、以下の説明における幅Ｗｂに関する説明は幅Ｗｍについても適用可能である。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃが左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂよりも大きいこと（Ｗｃ＞Ｗａ，Ｗｃ＞Ｗｂ）も好ましいが、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の幅は部分Ｐｈと部分Ｐｍとの間で一様であってもよい。左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂは２３０ｎｍよりも小さくてよい。幅Ｗｃを幅Ｗａおよび幅Ｗｂよりも大きくすることによって得られる微細化を実現する上での有利な効果は、左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂが２３０ｎｍ未満である場合に顕著に得ることができる。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３のいずれかの最大幅Ｗｍａｘは２３０ｎｍ以上であってもよい。左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂは２３０ｎｍ以上である場合には、中間部分１１０ｃの幅Ｗｃは、左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂと同じであっても異なっていてもよい。幅Ｗａおよび幅Ｗｂが２３０ｎｍ以上である場合に中間部分１１０ｃの幅Ｗｃを幅Ｗａおよび幅Ｗｂよりも大きくすることは、微細化の達成において不利でありうる。左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂが１８０ｎｍよりも小さくてよい。幅Ｗｃを幅Ｗａおよび幅Ｗｂよりも大きくすることによって得られる微細化を実現する上での有利な効果は、左側部分１１０ａの幅Ｗａおよび右側部分１１０ｂの幅Ｗｂが１８０ｎｍ未満である場合に特に顕著に得ることができる。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃと左側部分１１０ａの幅Ｗａとの差（Ｗｃ－Ｗａ）が５０ｎｍよりも大きいことが好ましく、これは左側部分１１０ａの幅Ｗａを１８０ｎｍよりも小さくするうえで好ましい。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃと右側部分１１０ｂの幅Ｗｂとの差（Ｗｃ－Ｗｂ）が５０ｎｍよりも大きいことが好ましく、これは右側部分１１０ｂの幅Ｗｂを１８０ｎｍよりも小さくするうえで好ましい。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃと左側部分１１０ａの幅Ｗａとの差（Ｗｃ－Ｗａ）が、左側部分１１０ａの幅Ｗａよりも小さいこと（Ｗｃ－Ｗａ＜Ｗａ）が好ましい。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃと右側部分１１０ｂの幅Ｗｂとの差（Ｗｃ－Ｗｂ）が、右側部分１１０ｂの幅Ｗｂよりも小さこと（Ｗｃ－Ｗｂ＜Ｗｂ）も好ましい。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃが１１０ｎｍよりも大きいことも好ましい。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃが１８０ｎｍよりも大きいことも好ましい。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃは３００ｎｍよりも小さくてよい。本例では、幅Ｗｂが幅Ｗａに等しいが、幅Ｗｂが幅Ｗａと異なっていてもよい。
【0152】
図１４（ｂ）には、配線Ｑ２の左側部分１１０ａと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄａと、配線Ｑ２の右側部分１１０ｂと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄｂと、配線Ｑ２の中間部分１１０ｃと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄｃと、を記載している。配線Ｑ２の中間部分１１０ｃと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄｃが、左側部分１１０ａの幅Ｗａよりも大きいこと（Ｄｃ＞Ｗａ）が好ましい。配線Ｑ２の中間部分１１０ｃと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄｃが、右側部分１１０ｂの幅Ｗｂよりも大きいこと（Ｄｃ＞Ｗｂ）が好ましい。配線Ｑ２の左側部分１１０ａと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄａが、中間部分１１０ｃの幅Ｗｃよりも小さいこと（Ｄａ＜Ｗｃ）が好ましい。配線Ｑ２の右側部分１１０ｂと配線Ｑ１，Ｑ３との間の距離Ｄｂが、中間部分１１０ｃの幅Ｗｃよりも小さいこと（Ｄｂ＜Ｗｃ）が好ましい。本例では、距離Ｄｂが距離Ｄａに等しいが、距離Ｄｂが距離Ｄａと異なっていてもよい。
【0153】
図１４（ｂ）には、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿った左側部分１１０ａの長さＬａ、右側部分１１０ｂの長さＬｂ、中間部分１１０ｃの長さＬｃを示している。中間部分１１０ｃの長さＬｃは左側部分１１０ａの幅Ｗａよりも大きくてよい。中間部分１１０ｃの長さＬｃは右側部分１１０ｂの幅Ｗｂよりも大きくてよい。中間部分１１０ｃの長さＬｃは左側部分１１０ａの長さＬａよりも小さくてよい。中間部分１１０ｃの長さＬｃは右側部分１１０ｂの長さＬｂよりも小さくてよい。
【0154】
典型的には、幅Ｗａ、幅Ｗｂ、距離Ｄａおよび距離Ｄｂが、幅Ｗｃおよび距離Ｄｃよりも小さくなる。
【0155】
半導体装置ＡＰＲを光電変換装置に適用した場合の例を説明する。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、例えばデュアルダマシン構造を有する行配線である。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、１つの画素Ｐにつき４つのトランジスタ（転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、選択トランジスタ）を有する画素回路に制御信号を伝送する信号線である。例えば、配線Ｑ１は転送トランジスタを制御する転送信号線であり、配線Ｑ２はリセットトランジスタを制御するリセット信号線であり、配線Ｑ３は選択トランジスタを制御する選択信号線である。本実施形態における複数の配線１１０や配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３がどのような機能を有するかは、上述した例に限られるものではない。
【0156】
図１４（ａ）は複数の画素Ｐの範囲を記載している。画素Ｐごとに配線の幅が太い部分（太線部分）と、配線の幅が細い部分（細線部分）が繰り返し設けられている。左側部分１１０ａは、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿って、一端Ｅａと範囲ＡＡの中間部分１１０ｃとの間に位置する。右側部分１１０ｂは、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿って、他端Ｅｂと範囲ＡＡの中間部分１１０ｃとの間に位置する。配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿って、一端Ｅａと左側部分１１０ａとの間の細線部分Ｌ４と、細線部分Ｌ４と左側部分１１０ａとの間の太線部分Ｌ５とを有する。また、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿って、他端Ｅｂと右側部分１１０ｂとの間の細線部分Ｒ６と、細線部分Ｒ６と右側部分１１０ｂとの間の太線部分Ｒ７とを有する。太線部分Ｌ５の幅が、左側部分１１０ａの幅Ｗａ、右側部分１１０ｂの幅Ｗｂ、細線部分Ｌ４の幅および細線部分Ｒ６の幅よりも大きい。太線部分Ｒ７の幅が、左側部分１１０ａの幅Ｗａ、右側部分１１０ｂの幅Ｗｂ、細線部分Ｌ４の幅および細線部分Ｒ６の幅よりも大きい。太線部分Ｌ５の幅や太線部分Ｒ７の幅は幅Ｗｃと等しいことが好ましいが、幅Ｗｃと異なっていてもよい。細線部分Ｌ４の幅や細線部分Ｒ６の幅は幅Ｗａ、Ｗｂと等しいことが好ましいが、幅Ｗａ、Ｗｂと異なっていてもよい。
【0157】
このように、中間領域ＳＣを含まない、Ａ－Ａ’線から離れた画素において、範囲ＡＡに相当する位置に、太線部分（太線部分Ｌ５、Ｒ７）を設けることで、各画素での配線レイアウトの均一性を向上し、各画素の特性の均一性を高めることができる。すなわち、中間領域ＳＣを含むＡ－Ａ’線近傍の画素と中間領域を含まないＡ－Ａ’線から離れた画素の信号出力差を低減でき、画像にＡ－Ａ’線に沿った線ノイズが生じることを抑制できる。もちろん、太線部分Ｌ５は左側領域ＳＬ上にあり、太線部分Ｒ７は右側領域ＳＲ上にあるため、左側領域ＳＬの露光時のフォトマスクと右側領域ＳＲの露光時のフォトマスクとの位置ずれの影響を緩和する機能は、太線部分Ｌ５、Ｒ７にはほとんどない。
【0158】
配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の各々は、配線Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が延在する方向に沿って、左側部分１１０ａと中間部分１１０ｃとの間の左側部分１１０ｄと、右側部分１１０ｂと中間部分１１０ｃとの間の右側部分１１０ｅを有する。図１４（ｂ）には、左側部分１１０ｄの幅Ｗｄと、右側部分１１０ｅの幅Ｗｅとを記載している。左側部分１１０ｄの幅Ｗｄは左側部分１１０ａの幅Ｗａよりも大きく（Ｗｄ＞Ｗａ）、右側部分１１０ｅの幅Ｗｅは右側部分１１０ｂの幅Ｗｂよりも大きい（Ｗｅ＞Ｗｂ）。本例では、左側部分１１０ｄの幅Ｗｄは中間部分の幅Ｗｃと等しい（Ｗｄ＝Ｗｃ）。左側部分１１０ｄの幅Ｗｄが中間部分の幅Ｗｃと異なる場合、左側部分１１０ｄの幅Ｗｄは中間部分の幅Ｗｃよりも大きくてもよい（Ｗｄ＞Ｗｃ）が、左側部分１１０ｄの幅Ｗｄは中間部分の幅Ｗｃよりも小さいほうがよい（Ｗｄ＜Ｗｃ）。同様に、右側部分１１０ｅの幅Ｗｅは中間部分の幅Ｗｃと等しい（Ｗｅ＝Ｗｃ）。右側部分１１０ｅの幅Ｗｅが中間部分の幅Ｗｃと異なる場合、右側部分１１０ｅの幅Ｗｅは中間部分の幅Ｗｃよりも大きくてもよい（Ｗｅ＞Ｗｃ）が、右側部分１１０ｅの幅Ｗｅは中間部分の幅Ｗｃよりも小さいほうがよい（Ｗｅ＜Ｗｃ）。中間部分１１０ｃの幅Ｗｃと左側部分１１０ｄの幅Ｗｄとの差（｜Ｗｃ－Ｗｄ｜）は、左側部分１１０ａの幅Ｗａと左側部分１１０ｄの幅Ｗｄとの差（｜Ｗｄ－Ｗａ｜）よりも小さいことが好ましい（｜Ｗｃ－Ｗｄ｜＜｜Ｗｄ－Ｗａ｜）。同様に、中間部分１１０ｃの幅Ｗｃと右側部分１１０ｅの幅Ｗｅとの差（｜Ｗｃ－Ｗｅ｜）は、右側部分１１０ｂの幅Ｗｂと右側部分１１０ｅの幅Ｗｅとの差（｜Ｗｅ－Ｗｂ｜）よりも小さいことが好ましい（｜Ｗｃ－Ｗｅ｜＜｜Ｗｅ－Ｗｂ｜）。上述したように、Ｗｃ＝Ｗｄ＝Ｗｅでありうるため、幅Ｗｄ、Ｗｅと幅Ｗａ、Ｗｂとの関係は、幅Ｗｃと幅Ｗａ、Ｗｂとの関係を適用可能である。なお、左側部分１１０ｄ、右側部分１１０ｅを省略することもでき、このことは、左側部分１１０ｄの幅Ｗｄを幅Ｗａと等しくし、右側部分１１０ｅの幅Ｗｅを幅Ｗｂと等しくすることと等価である。
【0159】
図１４（ｂ）に示す様に、左側部分１１０ａと左側部分１１０ｄの間で、配線Ｑ１、配線Ｑ３が斜めに配置されている。これにより、Ｗａ＜ＷｃおよびＤａ＜Ｄｃの両立を実現している。同様に右側部分１１０ｂと右側部分１１０ｅの間で、配線Ｑ１、配線Ｑ３が斜めに配置されている。これにより、Ｗｂ＜ＷｃおよびＤｂ＜Ｄｃの両立を実現している。
【0160】
また、幅Ｗｃを幅Ｗａおよび幅Ｗｂよりも大きくすること（Ｗｃ＞Ｗａ＆Ｗｂ）で左側領域ＳＬと右側領域ＳＲのフォトマスクが位置ずれを起こした際にも、中間部分１１０ｃでパターンが断線することを抑制できる。そして、左側部分１１０ａおよび右側部分１１０ｂではより微細なパターンを形成することが出来る。また、距離Ｄｃを距離Ｄａおよび距離Ｄｂよりも大きくすること（Ｄｃ＞Ｄａ＆Ｄｂ）で、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲのフォトマスクが位置ずれを起こした際にも、中間部分１１０ｃでパターンが短絡することを抑制できる。
【0161】
図１４（ａ）に示すように、Ｙ方向の配線間隔Ｙ１よりも、Ｙ方向の配線間隔Ｙ２を広くとることが出来る。これにより、Ｙ方向の配線開口を広く取ることができ、光電変換装置の感度を向上することが出来る。
【0162】
以下、図１５、図１６、図１７を用いて、半導体装置の製造方法について説明する。図１５、図１６、図１７において、番号（ｘ－１）を付した図面は断面図であり、番号（ｘ－２）を付した図面は半導体装置を平面視したときの平面図である。ここで、ｘはａ～ｊのアルファベットである。番号（ｘ－１）の断面図は、番号（ｘ－２）の平面図を線Ｄ－Ｄ’で切断した時の切断面を表している。線Ｄ－Ｄ’に相当する線を図１４（ｂ）にも示している。番号（ｘ－１）と番号（ｘ－２）とで共通の部材には、同一のハッチングを付している。
【0163】
各図の番号（ｘ－２）の平面図に示す様に、ウエハＷＦは、複数のデバイス領域ＤＲの各々において、Ｃ－Ｃ’線よりも左側の左側領域ＳＬと、Ｂ－Ｂ’線より右側の右側領域ＳＲと、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲとの間の中間領域ＳＣと、を有する。
【0164】
図１５（ａ－１）、（ａ－２）に、半導体層１００と、半導体層１００の上に設けられた絶縁体膜１０４と、を含むウエハＷＦを用意する工程Ａを示す。本実施形態の半導体装置ＡＰＲの製造に用いられるウエハＷＦは、素子機能層としての半導体層１００を含む。半導体層１００としては、シリコン層や化合物半導体層を用いることができる。素子機能層には、複数の光電変換部（不図示）、複数のトランジスタ（不図示）、複数の光電変換部や複数のトランジスタを互いに電気的に分離すべき箇所で分離する分離構造（不図示）等が形成されている。素子機能層は、公知の材料を用いて公知の方法で形成することができる。
【0165】
素子機能層としての半導体層１００上には、層間絶縁膜１０１が形成されている。層間絶縁膜１０１は、素子機能層としての半導体層１００中の構造と、層間絶縁膜１０１より上部の層との電気的な絶縁のために形成される。層間絶縁膜１０１としては、例えば酸化シリコン等を用いることができ、公知の方法で形成することができる。
【0166】
層間絶縁膜１０１には、素子機能層としての半導体層１００中の構造と、層間絶縁膜１０１より上部の配線との間で電気的な導通を確保したい箇所には、コンタクトプラグ１０２が形成される。コンタクトプラグ１０２上には、エッチングストップ層として機能する絶縁体膜１０３、層間絶縁膜となる絶縁体膜１０４が形成される。例えば、コンタクトプラグ１０２はタングステン、絶縁体膜１０３は炭化シリコン膜または窒化シリコン膜、絶縁体膜１０４は酸化シリコン膜であり得る。なお、酸化シリコン膜とは、酸素とシリコンを主たる構成元素とする膜であり、酸素およびシリコンよりも低い割合で炭素や窒素、フッ素、塩素等の不純物を含んでいてもよい。同様に、窒化シリコン膜とは、窒素とシリコンを主たる構成元素とする膜であり、窒素およびシリコンよりも低い割合で炭素や酸素、フッ素、塩素等の不純物を含んでいてもよい。同様に、炭化シリコン膜とは、炭素とシリコンを主たる構成元素とする膜であり、炭素およびシリコンよりも低い割合で窒素や酸素、フッ素、塩素等の不純物を含んでいてもよい。ここで、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜、炭化シリコン膜などのシリコン化合物の組成に関して、水素やヘリウム等の軽元素は主たる構成元素と見なさない。そのため、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜、炭化シリコン膜などには、窒素および／またはシリコンよりも高い割合で水素などの軽元素を含んでいてもよい。層間絶縁膜となる絶縁体膜１０４は、炭素を含む酸化シリコン膜、有機材料膜、窒化シリコン膜、炭化シリコン膜であってもよい。絶縁体膜１０４は、多孔質膜であってもよく、ｌｏｗ－ｋ膜であってもよい。なお、これらの構成は、本実施形態を限定するものではなく、一例として示しているに過ぎない。
【0167】
図１５（ｂ－１）、（ｂ－２）に、ウエハＷＦの上にマスク材料膜１０５およびマスク材料膜１０６を形成する工程Ｂを示す。層間絶縁膜となる絶縁体膜１０４上に、マスク材料膜１０５、マスク材料膜１０６を形成する。マスク材料膜１０５は、無機材料膜１０５１、有機材料膜１０５２により構成される。例えば、無機材料膜１０５１は窒化シリコン膜、有機材料膜１０５２はノボラック系の樹脂であり得る。マスク材料膜１０５は、有機材料膜１０５２の上に設けられた無機材料膜１０５３（不図示）を含んでいてもよく、この不図示の無機材料膜１０５３と無機材料膜１０５１とで有機材料膜１０５２を挟んだ積層構造を有していてもよい。有機材料膜１０５２の上の無機材料膜１０５３は酸化シリコン膜でありうる。本実施形態において、マスク材料膜１０５は上記の構成を示したが、別の構成でもよい。マスク材料膜１０６の材料は、マスク材料膜１０５の最上層の材料と異なる材料であればよい。マスク材料膜１０５の最上層の材料が有機材料膜１０５２であれば、マスク材料膜１０６としては、無機材料膜を用いることができ、例えば酸化シリコン膜や窒化シリコン膜が使用される。マスク材料膜１０５の最上層の（例えば無機材料膜１０５３）が酸化シリコン膜であれば、マスク材料膜１０６としては、例えば窒化シリコン膜や窒化チタン膜などの、無機材料膜１０５３とは異なる無機材料膜を使用することができる。なお、マスク材料膜１０５の形成を省略することもでき、その場合にはマスク材料膜１０６が絶縁体膜１０４に接するように形成すればよい。
【0168】
図１５（ｃ－１）、（ｃ－２）に、絶縁体膜１０３、１０４の上層側に設けられたポジ型のフォトレジスト膜１０７を左側露光ショットＬにより露光する露光工程Ｃを示す。左側露光ショットＬは、左側領域ＳＬおよび中間領域ＳＣの上においてフォトレジスト膜１０７を露光する。マスク材料膜１０６の上に、ポジ型のフォトレジスト膜１０７を成膜した後、左側領域ＳＬおよび中間領域ＳＣの上において、フォトマスクＰＭＬを用いて左側露光パターン１０７Ｈをフォトレジスト膜１０７に露光する。フォトマスクＰＭＬとウエハとの位置合わせを、マスク材料膜１０６よりも下の層に形成されたアライメントマーク（不図示）を用いて行うことができる。図１５（ｃ－２）のように、左側露光パターン１０７Ｈは、Ａ－Ａ’線をまたいで、Ｂ－Ｂ’線まで露光される。この露光工程Ｃにおいて、フォトレジスト膜１０７には左側露光パターン１０７Ｈの他にアライメント用の露光パターン１０７Ａを形成することができる。
【0169】
図１５（ｄ－１）、（ｄ－２）に、フォトレジスト膜１０７を現像してフォトレジスト膜１０７からレジストパターン１０７Ｌを形成する現像工程Ｄを示す。フォトレジスト膜１０７がポジ型であるため、フォトレジスト膜１０７の内、露光工程Ｄで露光された部分（左側露光パターン１０７Ｈ）が、現像工程によって除去される。同様にして、アライメント用の露光パターン１０７Ａが除去されることで、アライメント用のレジストパターン１０７Ａが形成される。
【0170】
図１６（ｅ－１）、（ｅ－２）に、レジストパターン１０７Ｌをマスクとして用いてマスク材料膜１０６を加工してマスク材料膜１０６にレジストパターンを転写する加工工程Ｅを示す。レジストパターン１０７Ｌをマスクとして、マスク材料膜１０６をエッチングすることで、マスクパターン１０６Ｌを形成する。マスクパターン１０６Ｌが形成されると、レジストパターン１０７Ｌを除去する。なお、アライメント用のレジストパターン１０７Ａを用いて、マスク材料膜１０６にはアライメントマーク１０６Ａが形成される。
【0171】
図１６（ｆ－１）、（ｆ－２）に、絶縁体膜１０３、１０４の上層側に設けられたポジ型のフォトレジスト膜１０８を右側露光ショットＲにより露光する露光工程Ｆを示す。右側露光ショットＲは、右側領域ＳＲおよび中間領域ＳＣの上においてフォトレジスト膜１０８を露光する。マスク材料膜１０６の上に、ポジ型のフォトレジスト膜１０８を成膜した後、右側領域ＳＲおよび中間領域ＳＣの上において、フォトマスクＰＭＲを用いて右側露光パターン１０８Ｍをフォトレジスト膜１０８に露光する。図１６（ｆ－２）のように、右側露光パターン１０８Ｍは、Ａ－Ａ’線をまたいで、Ｃ－Ｃ’線まで露光される。露光工程Ｆにおいて、フォトマスクＰＭＲとウエハとの位置合わせを、アライメントマーク１０６Ａを用いて行うことができる。また、フォトマスクＰＭＲとウエハとの位置合わせを、アライメントマーク１０６Ａとマスク材料膜１０６よりも下の層に形成されたアライメントマーク（不図示）との両方を用いて行ってもよい。このようにすることで、右側領域ＳＲの露光時の位置ずれを、下層と左側領域ＳＬの双方に対して、精度よく制御することができる。
【0172】
図１６（ｇ－１）、（ｇ－２）に、フォトレジスト膜１０８を現像してフォトレジスト膜１０８からレジストパターン１０８Ｒを形成する現像工程Ｇを示す。フォトレジスト膜１０８がポジ型であるため、フォトレジスト膜１０８の内、露光工程Ｆで露光された部分（右側露光パターン１０８Ｍ）が、現像工程によって除去される。
【0173】
図１７（ｈ－１）、（ｈ－２）に、レジストパターン１０８Ｒをマスクとして用いてマスク材料膜１０６を加工してマスク材料膜１０６にレジストパターンを転写する加工工程Ｈを示す。レジストパターン１０８Ｒをマスクとして、マスク材料膜１０６をエッチングすることで、マスクパターン１０６Ｒを形成する。マスクパターン１０６Ｌとマスクパターン１０６Ｒとを合わせたマスクパターン１０６ＬＲが形成される。マスクパターン１０６Ｒ（マスクパターン１０６ＬＲ）が形成されると、レジストパターン１０８Ｒを除去してよい。
【0174】
なおここでは、左側露光ショットＬの後に右側露光ショットＲを行う例を示したが、右側露光ショットＲの後に左側露光ショットＬを行ってもよい。左側露光パターン１０７Ｌ、右側露光パターン１０８Ｒの詳細については、後に詳述する。露光光の波長は例えば、１７５～２７５ｎｍであり、２２５～２７５ｎｍの波長の露光光（例えば波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー）や、１７５～２２５ｎｍの波長の露光光（例えば波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー）などが好適である。露光光にＡｒＦエキシマレーザーを用いることは配線の微細化においてより好適である。２３０ｎｍより小さい幅の配線を形成にあたって、露光工程Ｃ，Ｆで用いる露光光の波長（露光波長）は２３０ｎｍよりも小さいことが好ましい。
【0175】
図１７（ｉ－１）、（ｉ－２）に、マスクパターン１０６ＬＲをマスクとして用いて絶縁体膜１０４、１０３を加工して絶縁体膜１０４、１０３にトレンチ１０９を形成する加工工程Ｉを示す。マスクパターン１０６ＬＲをマスクとして、マスク材料膜１０５、層間絶縁膜となる絶縁体膜１０４、絶縁体膜１０３をエッチングし、トレンチ１０９を形成する。トレンチ１０９は、左側領域ＳＬから中間領域ＳＣを介して右側領域ＳＲまで延在している。中間領域ＳＣにおけるトレンチ１０９の深さはトレンチ１０９の幅よりも大きいことが好ましい。トレンチ１０９の全体において、トレンチ１０９の最大の深さはトレンチの最大の幅よりも大きくてもよい。
【0176】
図１７（ｊ－１）、（ｊ－２）に、トレンチの中に配線１１０を形成する配線工程Ｊを示す。例えばメッキ法を使用して、導電体材料をトレンチ１０９に埋め込む。導電体材料は、例えば、銅や銅を含む合金であり得る。そして、導電体材料を埋め込んだ後に、絶縁体膜１０４上に形成された不要な導電体材料を、例えば化学機械研磨法（ＣＭＰ）を利用して、除去する。これにより、トレンチ１０９の中に配線１１０を形成する。配線１１０は、左側領域ＳＬから中間領域ＳＣを介して右側領域ＳＲまで延在している。配線１１０は、配線１１０が延在する方向に沿って、左側領域ＳＬの上に位置する左側部分１１０Ｌと、右側領域ＳＬの上に位置する右側部分１１０Ｒと、中間領域ＳＣの上に位置する中間部分１１０Ｃと、を有する。このように、絶縁体膜の中に導電体材料を埋め込み、不要な導電体材料を除去して形成された配線をダマシン配線と称し、このようなプロセスをダマシンプロセスと称する。ここでは、シングルダマシンプロセスに適用した場合について記述したが、同様の手法をデュアルダマシンプロセスに適用してもよい。
【0177】
その後、少なくとも１層の上層配線層（典型的には複数の上層配線層）を形成する。上層配線層の形成は、絶縁体膜１０４および配線１１０の上に形成された層間絶縁膜に上述したものと同様のダマシンプロセスを適用すればよい。半導体装置ＡＰＲが表面照射型の光電変換装置である場合、上層配線層を形成した後に、絶縁体膜１０４を含む複数の層間絶縁膜に開口を設けてもよい。この開口は、光電変換部への光の光路を形成する。この開口に絶縁体膜１０３および／または絶縁体膜１０４と異なる透光材料を埋め込むことができる。例えば、絶縁体膜１０３が炭化シリコンか窒化シリコンであり、絶縁体膜１０４が酸化シリコンであれば、透光材料は、窒化シリコンか酸化シリコンか樹脂であればよい。
【0178】
以上では、半導体装置の製造方法を、配線の形成に適用した場合について述べた。配線層には、画素部の各列に共通な電源や信号を伝達する配線があり、それらの配線は、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲの間をまたがって配される。本実施形態における分割露光を適用することで、各領域内の配線を微細に加工するとともに、領域間に延在する部分についても微細化が可能となる。分割露光により接続する配線は、例えば、画素部や列回路を動作させるための電源供給する電源線でありうる。あるいは、分割露光により接続する配線は、例えば、画素部や列回路動作を制御するための制御信号を供給する信号線、画素毎の受光量に基づく列回路からの出力信号を伝達する信号線であり得る。しかし、その他の配線を分割露光により繋いでもよい。本実施形態で製造方法を説明した配線はシングルダマシンプロセスによるシングルダマシン配線であるが、同様の手法をデュアルダマシンプロセスによるデュアルダマシン配線に適用してもよい。デュアルダマシンプロセスには、トレンチファーストを採用することができるが、微細化の点では、ビアファーストを採用する方が有利である。
【0179】
また、製造方法を説明した配線層は１層であるが、２層以上の配線層に上述した実施形態を適用してもよい。また、１層目の配線と２層目の配線とで形成時の露光に用いる露光装置が異なっていてもよい。例えば１層目の配線を形成する際は、ＡｒＦ光源を用いた波長１９３ｎｍ、最大露光領域２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用い、２層目以降の配線を形成する際は、ＫｒＦ光源を用いた波長２４８ｎｍ、最大露光領域２６ｍｍ×３３ｍｍの露光装置を用いてもよい。１層目の配線がシングルダマシン配線であり、２層目の配線がデュアルダマシン配線であってもよい。そして、１層目のシングルダマシン配線にＡｒＦ光源を用いた繋ぎ露光（分割露光）を適用し、２層目のデュアルダマシン配線にＫｒＦ光源を用いた繋ぎ露光（分割露光）を適用してもよい。
【0180】
上述した形態ではフォトレジスト膜１０７、１０８がポジ型である場合について説明したが、フォトレジスト膜１０７および／またはフォトレジスト膜１０８をネガ型としてもよい。その場合には、配線を形成しない部分に対応したネガ型のフォトレジスト膜の部分を露光するようなフォトマスクＰＭＬ、ＰＭＲを用い、ネガ型のフォトレジスト膜の非露光部分を現像工程によって除去すればよい。
【0181】
【0182】
図１８の番号（ｙ－１）を付した図面は、左側領域ＳＬの露光パターン１０７Ｈと右側領域ＳＲの露光パターン１０８Ｒの位置関係を表す平面図である。また、図１８の番号（ｙ－２）を付した図面は、マスクパターン１０６Ｌとマスクパターン１０６Ｒからなるマスクパターン１０６ＬＲを形成した時の平面図を示している。ここで、ｙはａ～ｃのアルファベットである。
【0183】
図１８（ａ－１）には、左側露光パターン１０７Ｈと右側露光パターン１０８Ｍとが中間領域ＳＣにおいて重なっている形態を示している。左側露光パターン１０７Ｈと右側露光パターン１０８Ｒとが重なる位置には、左側露光パターン１０７Ｈのハッチングと、右側露光パターン１０８Ｒのハッチングとを重ねたハッチングを示している。本実施形態では、上述したように、左側露光パターン１０７Ｈはフォトレジスト膜１０７に、右側露光パターン１０８Ｒはフォトレジスト膜１０８にそれぞれ形成されることが特徴的である。
【0184】
一方、同一のフォトレジスト膜に対し、左側領域ＳＬにおいて左側露光パターン１０７Ｈを露光し、右側領域ＳＲにおいて右側露光パターン１０８Ｒを露光すると、中間領域ＳＣにおいて、露光パターンが二重に露光される、二重露光が生じる。この二重露光に起因する線幅変動が問題となる場合がある。中間領域ＳＣにおいては、左側露光ショットＬと右側露光ショットＲで二重露光されることにより、積算露光量が増えることで、潜像パターンの幅は、露光パターンの幅よりも大きくなりうる。これは、積算露光量が増えることで、露光部での酸の発生量が増え、酸を触媒とした保護基脱離反応がより多く起こり、現像液に溶解しうる領域が広がるためである。また、露光においては光の回折が生じうるが、左側露光ショットＬによる回折光と右側露光ショットＲの回折光の両方で二重露光されることによっても生じうる。中間領域ＳＣにおいて補助パターンを設けるなどレイアウトを工夫し、二重露光による線幅変動を抑制することができる。このような補助パターンを設ける手法においては、例えばラインパターン（残しパターンで形成する配線）の場合、二重露光による線幅変動を抑制するために、ライン幅が太くなるように補助パターンを配置することができる。このとき、補助パターン間での解像不良を抑制するために、補助パターン間の距離を十分に確保することが望ましい。また、トレンチパターン（抜きパターンで形成する配線）の場合は、二重露光による線幅変動を抑制するため、トレンチ幅を細くするように補助パターンを配する。その際、トレンチ幅に対して補助パターンの寸法が大きすぎると、トレンチが断裂してしまう恐れがあるので、トレンチ幅を一定以上の寸法にする必要がある。以上の理由より、補助パターンを配する手法だけでは、パターンの微細化という観点からは限界がある。一方、本実施形態では、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲを、互いに異なるフォトレジスト膜に露光して、マスクパターン１０６ＬＲを形成する。そのため、中間領域ＳＣにおける二重露光が発生せず、図１８（ａ－２）に示す様に中間領域ＳＣにおけるパターンの寸法変動を抑制できるため、パターンの微細化に有利である。
【0185】
図１８（ｂ－１）に、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲが互いにＸ方向にアライメントずれした時の左側領域ＳＬと右側領域ＳＲの露光パターンの位置関係を表す平面図を示す。また、その場合において、マスク材料膜１０６上に形成されたマスクパターン１０６Ｌとマスクパターン１０６Ｒの平面図を図１８（ｂ－２）に表す。従来の分割露光技術では、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲを、同一のフォトレジストに露光するため、図１８（ｂ－１）のように、Ｘ方向のアライメントずれが生じると、中間領域ＳＣの面積が変化する。その場合、中間領域ＳＣにおいて、積算露光量が変化するため、パターンの線幅が変動し、パターンの断裂やパターン間の短絡が問題となる可能性がある。アライメントずれによるパターンの線幅変動が生じた場合においても、パターンが断線することがないように、中間領域ＳＣに補助パターンを設けている。しかしながら、この手法では、重複領域において、パターン幅の寸法が大きくなるので、微細化とは相反する。一方で、本実施形態においては、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲは、互いに異なるフォトレジスト膜に露光して、パターンを形成する。そのため、Ｘ方向のアライメントずれにより、中間領域ＳＣの面積が変化した場合でも、パターンの寸法変動を抑制できるため、パターンの微細化に好適である（図１８（ｂ－２））。
【0186】
図１８（ｃ－１）は左側領域ＳＬと右側領域ＳＲが互いにＹ方向にアライメントずれしたときの、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲの露光パターンの位置関係を表す平面図を示す。また、その場合において、マスク材料膜１０６上形成されたマスクパターン１０６Ｌとマスクパターン１０６Ｒの平面図を図１８（ｃ－２）に表す。露光パターン１０７Ｈの幅をＭｈ、露光パターン１０８Ｍの幅をＭｍ、Ｙ方向でのアライメントズレ量をＭｙとすると、中間領域ＳＣにおける配線の幅はＭｙ＋（Ｍｈ＋Ｍｍ）／２となる。なお、配線がショートしない条件はＭｙ＜Ｍｈ＆Ｍｍとなる。典型的には、Ｍｙ＋（Ｍｈ＋Ｍｍ）／２≒Ｗｍａｘとなる。例えば、Ｍｈ＆Ｍｍ＜１８０ｎｍにおいて、Ｍｙ＜５０ｎｍであれば、Ｗｍａｘ＜２３０ｎｍとなる。Ｍｈ＆Ｍｍ＜１３０ｎｍにおいて、Ｍｙ＜１００ｎｍであれば、Ｗｍａｘ＜２３０ｎｍとなる。Ｍｈ＆Ｍｍ＜１３０ｎｍにおいて、Ｍｙ＜５０ｎｍであれば、Ｗｍａｘ＜１８０ｎｍとなる。Ｍｈ＆Ｍｍ＜９０ｎｍにおいて、Ｍｙ＜８０ｎｍであれば、Ｗｍａｘ＜１７０ｎｍとなる。Ｍｈ＆Ｍｍ＜９０ｎｍにおいて、Ｍｙ＜４０ｎｍであれば、Ｗｍａｘ＜１３０ｎｍとなる。
【0187】
典型的な分割露光技術では、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲを、同一のフォトレジスト膜に露光する。そのため、図１８（ｃ－２）のように、Ｙ方向のアライメントずれが生じる場合、中間領域ＳＣにおいて、左側領域ＳＬのパターンと右側領域のパターンの間のスペース部ＳＳが小さくなる。その結果、スペース部で解像に必要な光学的コントラストが十分に得られず、パターンの短絡が問題となり得る。一方で、本実施形態においては、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲを別々のフォトレジストに転写するため、パターン間の距離ＳＳが小さくなる場合においても、隣接するマスクパターン１０６ＬＲ同士の間の部分Ｐｓの幅が減少しにくい。したがって、同じフォトレジストに転写する場合に比較して、配線の短絡を抑制できる。
【0188】
このように、本実施形態による手法では、左側領域ＳＬと右側領域ＳＲを異なるレジストに露光しているので、寸法変動やパターンの断裂、隣接パターン間での短絡を抑制できるため、パターンの微細化に有利である。
【0189】
図１９（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）を用いてマスクパターン１０６Ｌとレジストパターン１０８Ｒとの関係を説明する。図１９（ｃ）の左図は工程Ｇにおける半導体装置を平面視したときの平面図であり、図１９（ｃ）の右図は工程Ｈにおける半導体装置を平面視したときの平面図である。図１９（ｄ）（ｅ）は、図１９（ｃ）において線Ｃ－Ｃ’と線Ｂ－Ｂ’の間に位置する線Ａ－Ａ’（不図示）における断面図である。図１９（ｄ）（ｅ）における線Ａ－Ａ’は、図１６（ｇ－２）や図１７（ｈ－２）に示した線Ａ－Ａ’に相当する。図１９（ｃ）と図１９（ｄ）、（ｅ）とで共通の部材には、同一のハッチングを付している。図１９（ｃ）ではレジストパターン１０８Ｒとマスクパターン１０６Ｌとの関係を示すために、フォトレジスト膜１０８のハッチング（斜線）と、マスク材料膜１０６のハッチング（ドット）とを重ねて表示している。工程Ｅのエッチングで形成されたマスクパターン１０６Ｌの側面が、工程Ｇにおいてレジストパターン１０８Ｒによって露出されていると、工程Ｈにおいてマスクパターン１０６Ｌの側面がエッチングに晒され得る。したがって、レジストパターン１０８Ｒとマスクパターン１０６Ｌとが重複する中間領域ＳＣでは、マスクパターン１０６Ｌの側面がサイドエッチングされる場合がある。そうすると、マスクパターン１０６ＬＲの形状が、単純に露光パターン１０７Ｈと露光パターン１０８Ｍの重ね合わせとは異なってしまう場合がある。図１９（ｃ）の左側の図はマスクパターン１０６Ｌとレジストパターン１０８Ｒとの位置関係を示しており、図１９（ｃ）の右側の図はマスクパターン１０６ＬＲの形状を示している。図１９（ｃ）には、６つの例（ｉ）～（ｖｉ）を記載している。例（ｉ）、（ｉｉｉ）、（ｖ）は図１８に示したようにｘ方向のアライメントズレ量に応じた変化を示している。例（ｉ）の様に、ｙ方向のアライメントズレが仮にゼロであったとしても、上述したマスクパターン１０６Ｌのサイドエッチングによって中間領域ＳＣにおいて配線の幅が太くなりうる。この部分が上述したように、最大幅Ｗｍａｘを有する部分Ｐｃでありうる。例（ｉ）、（ｉｉｉ）、（ｖ）に示す様に、アライメントズレ量が大きいほど、マスクパターン１０６Ｌのうちで工程Ｈにおいてエッチングに晒される部分が増える。そのため、配線の幅が太い範囲が増える。このことは配線の抵抗の増大を抑制する上で有利である。しかし隣接する配線間の間隔を小さくする上では不利である。
【0190】
そこで、図１９（ｄ）、（ｅ）に示す様に、工程Ｈにおいてマスクパターン１０６Ｌの側面を保護する側面保護部材ＳＷＰを配置することが有効である。側面保護部材ＳＷＰはレジストパターン１０８Ｒの開口とマスクパターン１０６Ｌの側面との間に存在する。例えば、図１９（ｄ）に示す様に、レジストパターン１０８Ｒがマスクパターン１０６Ｌの側面を覆うようにすることが好ましい。ここで、側面保護部材ＳＷＰはレジストパターン１０８Ｒの一部でありうる。このような形態は、レジストパターン１０８Ｒの開口の寸法をマスクパターン１０６Ｌの開口の寸法よりも小さくすることで形成できる。これにより、工程Ｈにおけるマスクパターン１０６Ｌの変形を抑制できる。あるいは、図１９（ｅ）に示す様に、マスクパターン１０６Ｌの側面の上に側面保護部材ＳＷＰを配置してもよい。側面保護部材ＳＷＰはフォトレジスト膜１０８の一部であって、レジストパターン１０８Ｒからは分離した部材であってもよい。あるいは、側面保護部材ＳＷＰはフォトレジスト膜１０８とは別の材料で構成されていてもよい。
【0191】
図１９（ｃ）の例（ｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖｉ）では、レジストパターン１０８Ｒがマスクパターン１０６Ｌの側面を覆っている形態である。レジストパターン１０８Ｒは中間領域ＳＣにおいて他の部分（右側領域ＳＲ上の部分）よりも細くなっている。例（ｉｉｉ）と例（ｉｖ）ではｘ方向のアライメントズレ量が同じであるが、例（ｉｉｉ）に比べて例（ｉｖ）の方が中間領域ＳＣにおける配線幅の増大が抑制されている。例（ｖ）と例（ｖｉ）ではｘ方向のアライメントズレ量が同じであるが、例（ｖ）に比べて例（ｖｉ）の方が中間領域ＳＣにおける配線幅の増大が抑制されている。
【0192】
本実施形態は、図２０（ａ）に示す積層型の半導体装置ＡＰＲに適用してもよい。積層型の半導体装置ＡＰＲは、光電変換チップ２１と周辺回路チップ２２が積層された構造を有する。光電変換チップ２１は、光電変換素子を含む単位画素が２次元状に配列された画素アレイを含む半導体部品である。周辺回路チップ２２は、信号処理回路２２Ｌと信号処理回路２２Ｒが同一の基板上に配された構造を有する半導体部品である。
【0193】
信号処理回路２２Ｌ、２２Ｒに含まれる回路は、例えばＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）回路、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）回路、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ－ｔｏ－Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）回路である。
【0194】
信号処理回路２２Ｌ、２２Ｒに含まれる回路は、例えば、ＤＦＥ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）回路、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）回路、垂直走査回路、水平走査回路である。信号処理回路２２Ｌ、２２Ｒに含まれる回路は、例えば、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）回路、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）回路である。また、信号処理回路２２Ｌと信号処理回路２２Ｒは、回路間配線層（不図示）により接続されていてもよい。光電変換チップ２１および周辺回路チップ２２の寸法は、露光装置の最大露光領域よりも大きく、周辺回路チップ２２上に形成される信号処理回路２２Ｌと信号処理回路２２Ｒの寸法は、それぞれ露光装置の最大露光領域よりも小さい。光電変換チップ２１および周辺回路チップ２２のパターン形成に、本実施形態による手法を適用することができる。
【0195】
図２０（ｂ）に、半導体装置９３０を備える機器９１９１を説明する。図２０（ｂ）は本実施形態の半導体装置９３０を備えた機器９１９１を説明する模式図である。半導体装置９３０を備える機器９１９１について詳細に説明する。半導体装置９３０は、半導体装置ＡＰＲについて説明した構造上および／または製造方法の特徴を有する。半導体装置９３０は、回路単位９００が配列された中央部９０１と、中央部９０１の周辺に位置する周辺部９０２を有している。図１で説明した画素部１１は中央部９０１に相当し、図１で説明した信号処理回路１２は周辺部９０２に設けられる。半導体装置９３０は半導体デバイス９１０を含み、この半導体デバイス９１０が、半導体装置ＡＰＲが備える半導体層１００を有する。半導体装置９３０は、半導体層１００を有する半導体デバイス９１０のほかに、半導体デバイス９１０を収容するパッケージ９２０を含むことができる。パッケージ９２０は、半導体デバイス９１０が固定された基体と、半導体デバイス９１０に対向するガラスなどの蓋体と、を含むことができる。パッケージ９２０は、さらに、基体に設けられた端子と半導体デバイス９１０に設けられた端子とを接続するボンディングワイヤやバンプなどの接合部材を含むことができる。
【0196】
機器９１９１は、光学装置９４０、制御装置９５０、処理装置９６０、画像装置９７０、記憶装置９８０、機械装置９９０の少なくともいずれかを備えることができる。光学装置９４０は、半導体装置９３０に対応する。光学装置９４０は、例えばレンズやシャッター、ミラー、フィルターである。制御装置９５０は、半導体装置９３０を制御する。制御装置９５０は、例えばＡＳＩＣなどの半導体装置である。
【0197】
処理装置９６０は、半導体装置９３０から出力された信号あるいは半導体装置９３０へ入力する信号を処理する。処理装置９６０は、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）あるいはＤＦＥ（デジタルフロントエンド）を構成するための、ＣＰＵやＡＳＩＣなどの半導体装置である。
【0198】
画像装置９７０は、半導体装置９３０が光電変換装置（撮像装置）である場合には）、半導体装置９３０で得られた情報（画像）を表示する、ＥＬ表示装置や液晶表示装置である。画像装置９７０は、半導体装置９３０が表示装置置である場合には、半導体装置９３０に表示する画像を撮影する光電変換装置（撮像装置）でありうる。
【0199】
記憶装置９８０は、半導体装置９３０で扱う情報（画像）を記憶する、磁気デバイスや半導体デバイスである。記憶装置９８０は、ＳＲＡＭやＤＲＡＭなどの揮発性メモリ、あるいは、フラッシュメモリやハードディスクドライブなどの不揮発性メモリである。
【0200】
機械装置９９０は、モーターやエンジンなどの可動部あるいは推進部を有する。機器９１９１では、半導体装置９３０から出力された信号を表示装置９７０に表示したり、機器９１９１が備える通信装置（不図示）によって外部に送信したりする。そのために、機器９１９１は、半導体装置９３０が有する記憶回路や演算回路とは別に、記憶装置９８０や処理装置９６０をさらに備えることが好ましい。機械装置９９０は、半導体装置９３０から出力され信号に基づいて制御されてもよい。
【0201】
また、機器９１９１は、撮影機能を有する情報端末（例えばスマートフォンやウエアラブル端末）やカメラ（例えばレンズ交換式カメラ、コンパクトカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ）などの電子機器に適する。カメラにおける機械装置９９０はズーミングや合焦、シャッター動作のために光学装置９４０の部品を駆動することができる。あるいは、カメラにおける機械装置９９０は防振動作のために半導体装置９３０を移動することができる。
【0202】
また、機器９１９１は、車両や船舶、飛行体などの輸送機器であり得る。輸送機器における機械装置９９０は移動装置として用いられうる。輸送機器としての機器９１９１は、半導体装置９３０を輸送するものや、撮影機能により運転（操縦）の補助および／または自動化を行うものに好適である。運転（操縦）の補助および／または自動化のための処理装置９６０は、半導体装置９３０で得られた情報に基づいて移動装置としての機械装置９９０を操作するための処理を行うことができる。あるいは、機器９１９１は内視鏡などの医療機器や、測距センサなどの計測機器、電子顕微鏡のような分析機器、複写機やプリンターなどの事務機器であってもよい。
【0203】
上述した実施形態によれば、良好な配線を形成することが可能となる。従って、半導体装置の価値を高めることができる。ここでいう価値を高めることには、機能の追加、性能の向上、特性の向上、信頼性の向上、製造歩留まりの向上、環境負荷の低減、コストダウン、小型化、軽量化の少なくともいずれかが該当する。
【0204】
従って、本実施形態に係る半導体装置９３０を機器９１９１に用いれば、機器９１９１の価値をも向上することができる。例えば、半導体装置９３０を輸送機器に搭載して、輸送機器の外部の撮影や外部環境の測定を行う際に優れた性能を得ることができる。よって、輸送機器の製造、販売を行う上で、本実施形態に係る半導体装置を輸送機器へ搭載することを決定することは、輸送機器自体の性能を高める上で有利である。特に、半導体装置で得られた情報を用いて輸送機器の運転支援および／または自動運転を行う輸送機器に半導体装置９３０は好適である。
【0205】
＜第１０実施形態＞
図２１は本実施形態に係る光電変換装置の概略ブロック図である。光電変換装置１１０１は、複数の画素が行列状に配列された撮像領域１１０２、画素に含まれる各部を駆動するための垂直走査回路１１０３、及び画素の電気信号を読み出すための水平走査回路１１０５、画素の電気信号が出力される出力部１１０６を含む。出力部１１０６は、光電変換装置の外部に電気信号を出力する。光電変換装置は、撮像領域１１０２に入射する光の光量に対応する電気信号を出力する。また、光電変換装置は、垂直走査回路１１０３、水平走査回路１１０５、出力部１１０６の動作を制御する制御部１１０４を有する。制御部１１０４はタイミングジェネレータとも呼ばれうる。
図２１は本実施形態に係る光電変換装置の概略ブロック図である。光電変換装置１１０１は、複数の画素が行列状に配列された撮像領域１１０２、画素に含まれる各部を駆動するための垂直走査回路１１０３、及び画素の電気信号を読み出すための水平走査回路１１０５、画素の電気信号が出力される出力部１１０６を含む。出力部１１０６は、光電変換装置の外部に電気信号を出力する。光電変換装置は、撮像領域１１０２に入射する光の光量に対応する電気信号を出力する。また、光電変換装置は、垂直走査回路１１０３、水平走査回路１１０５、出力部１１０６の動作を制御する制御部１１０４を有する。制御部１１０４はタイミングジェネレータとも呼ばれうる。
【0206】
図２２は撮像領域１１０２に含まれる画素の等価回路図である。図２２においては、簡略化のために３行２列の構成を上げているが、画素の数はこれに限定されるものではない。典型的には、数千万の画素が撮像領域１１０２に配されている。また、１列に対して３本の出力線１０１８－１、１０１８－２、１０１８－３が配置されているが、出力線の数はこれに限定されるものではなく、さらに多くの出力線であってもよい。
【0207】
単位画素１２０１は光電変換部１００１、フローティングディフュージョン部１００２、光電変換部１００１とフローティングディフュージョン部１００２との間に設けられた転送部１０１１を含む。また、必要に応じてフローティングディフュージョン部１００２の容量を切り替えるための容量切り替え部１０１２を含む。さらに、フローティングディフュージョン部１００２をリセットするためのリセット部１０１３と、フローティングディフュージョン部１００２の信号を出力するための増幅部１０１４と、必要に応じて設けられる行選択部１０１５とを含む。
【0208】
光電変換部１００１は単位画素１２０１に入射した光を受け、その受光量に応じた電荷を発生させる。フローティングディフュージョン部１００２は光電変換部１００１から転送された電荷を一時的に保持すると同時に、保持した電荷を電圧信号に変換する電荷電圧変換部として機能する。
【0209】
転送部１０１１は垂直走査回路１１０３から出力される信号ｐＴＸによって駆動され、光電変換部１００１で発生した電荷をフローティングディフュージョン部１００２に転送する。
【0210】
容量切り替え部１０１２は信号ｐＦＤｉｎｃによって駆動され、フローティングディフュージョン部１００２の容量を切り替える。容量切り替え部１０１２をオン状態にすることにより、容量切り替え部のゲート容量分をフローティングディフュージョン部１００２に付加することが出来る。信号ｐＦＤｉｎｃは、垂直走査回路１１０３から出力されても良いし、制御部１１０４から出力されても良い。垂直走査回路１１０３が信号ｐＦＤｉｎｃを出力する場合には、画素の行ごとにフローティングディフュージョン部１００２の容量の切り替えを行うことができる。制御部１１０４が信号ｐＦＤｉｎｃを出力する場合には、撮像領域１１０２の全体で一括してフローティングディフュージョン部１００２の容量の切り替えを行うことができる。
【0211】
リセット部１０１３は垂直走査回路１１０３から出力される信号ｐＲＥＳによって駆動される。その際、リセット部１０１３と容量切り替え部１０１２を同時にオン状態にすることにより、フローティングディフュージョン部１００２をリセットすることが出来る。
【0212】
増幅部１０１４はフローティングディフュージョン部１００２で変換された電圧信号を増幅して、画素信号として出力する。行選択部１０１５は行選択駆動パルスｐＳＥＬによって駆動され、増幅部１０１４で増幅された画素信号を出力線１０１８－１、１０１８－２、１０１８－３のいずれかに出力する。
【0213】
【0214】
時刻ｔ１では、垂直走査回路１１０３は、所定行の画素の、容量切り替え部１０１２、リセット部１０１３、行選択部１０１５をオン状態にする。これによって画素を選択するとともに、フローティングディフュージョン部１００２をリセットする。以下、この選択されている所定行の画素の制御を説明する。
【0215】
次に、時刻ｔ２では、容量切り替え部１０１２をオフ状態にする。これによって読み出し時のフローティングディフュージョン部１００２の容量を小さくし、ノイズを低減することができる。また、このときに増幅部１０１４を通じて出力線１０１８―ｍ（ｍは１～３のいずれか）に出力された信号をリセットレベル信号として出力部１１０６へ出力する。なお、出力線１０１８－ｍについては、出力線全般を指し示す場合には欄に出力線１０１８と表記することがある。
【0216】
次に、垂直走査回路１１０３は時刻ｔ３に転送部１０１１をオン状態にする。これにより、光電変換部１００１に蓄積された電荷をフローティングディフュージョン部１００２へ転送する。
【0217】
そして、垂直走査回路１１０３は時刻ｔ４に転送部１０１１をオフ状態にする。増幅部１０１４は、フローティングディフュージョン部１００２の電位に対応する信号（画素信号）を、対応する出力線１０１８－ｍに出力する。出力線１０１８－ｎに出力された画素信号は、対応する列回路によって増幅、ノイズ低減、ＡＤ変換等の処理が行われる。その後、各列の列回路から水平走査回路１１０５による水平走査によって、処理された画素信号が出力部１１０６に出力される。
【0218】
図２４（ａ）は本実施形態における単位画素１２０１の平面図である。図２２で示す要素と同一、または対応する要素には同じ番号を付している。また、平面図においては簡略化のため各領域を矩形で示してはいるが、各部の形状を表すものではなく、この領域に各部が少なくとも配置されていることを示している。画素トランジスタ領域１４０１にはリセット部１０１３、増幅部１０１４、行選択部１０１５等が配置されている。図２４では、２行２列の単位画素１２０１を示している。出力線１０１８－１～１０１８－３は第１方向に沿って延在している。複数の単位画素のうち、第１画素が備える光電変換部を１００１－１として示している。第１方向とは別の方向である、第２方向に沿って第１画素と隣り合う第２画素の光電変換部を１００１－２として示している。なお、図２４では、第１方向と第２方向は半導体基板の上面から見た平面視において直交する方向である。第１方向に沿って第２画素と隣り合う第３画素の光電変換部を１００１－３として示している。また、第１方向に沿って第１画素と隣り合う第４画素の光電変換部を１００１－４として示している。光電変換部１００１－３は、光電変換部１００１－４と第２方向に沿って隣り合っている。
【0219】
図２４（ｂ）は図２４（ａ）の第２の位置であるＧ－Ｇ′の断面図を示している。また図２４（ｃ）は図２４（ａ）の第１の位置であるＨ－Ｈ′の断面図を示している。第１の位置は、第１画素の光電変換部１００１－１と、第３の画素の光電変換部１００１－３との間の領域に位置する。第２の位置は、第１画素の光電変換部１００１－１と第２画素の光電変換部１００１－２の間の領域に位置する。なお、説明の簡略化のため、出力線１０１８以外の配線は省略している。第１出力線１０１８－１、第２出力線１０１８－２、第３出力線１０１８－３は同一の配線層に構成されている。ここでＧ－Ｇ′断面で見たときの第１出力線１０１８－１と第２出力線１０１８－２とのスペースをＳ１Ａ、第２出力線１０１８－２と第３出力線１０１８－３とのスペースをＳ２Ａとして示す。また、第１出力線１０１８－１と第３出力線１０１８－３とのスペースをＳ３Ａと示す。またＨ－Ｈ′断面で見たときの第１出力線１０１８－１と第２出力線１０１８－２とのスペースをＳ１Ｂ、第２出力線１０１８－２と第３出力線１０１８－３とのスペースをＳ２Ｂ、第１出力線１０１８－１と第３出力線１０１８－３とのスペースをＳ３Ｂと示す。
【0220】
本実施形態では、第１出力線１０１８－１、第２出力線１０１８－２、第３出力線１０１８－３のうち中央に配置された第２出力線１０１８－２の配線容量を低減する。本実施形態では、第１出力線と第２出力線との間の距離と、第２出力線と第３出力線との間の距離に関し、第１の位置におけるそれぞれの距離よりも第２の位置におけるそれぞれの距離を大きくしている。具体的には、スペースＳ１ＡをスペースＳ１Ｂよりも大きく、かつスペースＳ２ＡをスペースＳ２Ｂよりも大きく、かつスペースＳ３ＡをスペースＳ３Ｂよりも大きくしている。これによって第２出力線１０１８－２の寄生容量を低減している。この寄生容量の低減によって、リセットレベル信号と画素信号のそれぞれについて、出力線１０１８－２の電位の静定を早めることができる。よって、画素信号の読み出し速度を高速化することができる。また、本実施形態では、１行の画素に対し、信号ｐＲＥＳ、信号ｐＦＤｉｎｃ、信号ｐＴＸ、信号ｐＳＥＬのそれぞれを伝送する４本の制御線が設けられている。この４本の制御線群の一端（信号ｐＲＥＳの制御線）から、当該制御線群の他端（信号ｐＳＥＬの制御線）までの距離は、図２４に示したようにＤ１である。一方、１列の画素に対し、画素信号を出力する出力線は出力線１０１８－１～１０１８－３の３本設けられている。この出力線１０１８－１～１０１８－３である出力線群の一端（出力線１０１８－１）から他端（出力線１０１８－３）までの距離は、隣り合う単位画素１２０１の複数のトランジスタ領域の間ではＤ２である。また、出力線群の一端（出力線１０１８－１）から他端（出力線１０１８－３）までの距離は、隣り合う単位画素１２０１の複数の光電変換部１００１の間ではＤ２よりも小さいＤ３である。１行１列に着目すると、制御線の方が出力線よりも多く設けられている。よって、出力線群の一端から多端までの距離を、複数の光電変換部１００１の間でもＤ２とすると、複数行間の単位画素同士の方が複数列間の単位画素同士よりも距離が大きくなる傾向にある。よって、１つの単位画素１２０１の光電変換部１００１の開口も、複数行の単位画素が並ぶ方向に沿った長さが、複数列の単位画素が並ぶ方向に沿った長さよりも長くなる傾向にある。一方、本実施形態では、出力線１０１８－１、１０１８－３のそれぞれから出力線１０１８－２へのスペースが広がる部分を、複数の光電変換部１００１の間の領域に設けている。これにより、１つの単位画素１２０１の光電変換部１００１の開口に関し、複数行の単位画素が並ぶ方向に沿った長さと、複数列の単位画素が並ぶ方向に沿った長さとを揃えやすくすることができる。これにより、単位画素１２０１の複数行間でのクロストークのしやすさと、複数列間のクロストークのしやすさを揃えることができる。ここで、複数の単位画素１２０１がベイヤー配列のカラーフィルタを備える場合を考える。緑色の波長に対応する光を透過するカラーフィルタを備えた単位画素１２０１に対して隣の行に位置する単位画素１２０１と隣の列に位置する単位画素１２０１は、それぞれ異なる色の波長に対応する光を透過するカラーフィルタを備えることとなる。典型的には、赤色の波長の光を透過するカラーフィルタを備える単位画素１２０１と、青色の波長の光を透過するカラーフィルタを備える単位画素１２０１の一方ずつが隣の行、隣の列に配される。この場合、単位画素１２０１の複数行間でのクロストークのしやすさと、複数列間のクロストークのしやすさが異なると、赤色と青色の単位画素１２０１の一方の信号が、緑色の単位画素１２０１にクロストークしやすくなる。これにより、光電変換装置が出力する画素信号によって生成した画像において、本来の色とは異なった色に寄った画像が生成されやすくなる。よって、画質の低下が生じる。一方、本実施形態では複数行間と複数列間のクロストークを揃えやすくしているため、赤色と青色の単位画素１２０１のそれぞれからのクロストークも揃いやすくなっている。これにより、本来の被写体の色を表現した画像を得やすくすることができる。
【0221】
＜第１１実施形態＞
図２５（ａ）は本実施形態における単位画素１２０１の平面図である。図２２で示す要素と同一、または対応する要素には同じ番号を付している。また、平面図においては簡略化のため各領域を矩形で示してはいるが、各部の形状を表すものではなく、この領域に各部が少なくとも配置されていることを示している。画素トランジスタ領域１５０１にはリセット部１０１３、増幅部１０１４、行選択部１０１５等が配置されている。また表面照射型の光電変換装置において、導波路構造１５０２は光電変換部１００１に集光することで画素感度を向上させることができる。ただし導波路構造１５０２は配線に重ならないように配置する必要がある。
図２５（ａ）は本実施形態における単位画素１２０１の平面図である。図２２で示す要素と同一、または対応する要素には同じ番号を付している。また、平面図においては簡略化のため各領域を矩形で示してはいるが、各部の形状を表すものではなく、この領域に各部が少なくとも配置されていることを示している。画素トランジスタ領域１５０１にはリセット部１０１３、増幅部１０１４、行選択部１０１５等が配置されている。また表面照射型の光電変換装置において、導波路構造１５０２は光電変換部１００１に集光することで画素感度を向上させることができる。ただし導波路構造１５０２は配線に重ならないように配置する必要がある。
【0222】
図２５（ｂ）は図２５（ａ）のＧ－Ｇ′（第１の位置）の断面図を示している。また図２５（ｃ）は図２５（ａ）のＨ－Ｈ′（第２の位置）の断面図を示している。第１の位置における、第１出力線１０１８－１の一端から、第３出力線１０１８－３の一端までの距離をＤ４として示している。また、第２の位置における、第１出力線１０１８－１の一端から、第３出力線１０１８－３の一端までの距離をＤ５として示している。Ｄ５の方が、Ｄ４よりも長い関係にある。なお、説明の簡略化のため、出力線１０１８以外の配線は省略している。第１出力線１０１８－１、第２出力線１０１８－２、第３出力線１０１８－３、第４出力線１０１８－４は同一の配線層で構成されている。ここでＧ－Ｇ′断面で見たときの第１出力線１０１８－１と第２出力線１０１８－２とのスペースをＳ１Ａ、第２出力線１０１８－２と第３出力線１０１８－３とのスペースをＳ２Ａと示す。さらに、第１出力線１０１８－１と第３出力線１０１８－３とのスペースをＳ３Ａと示す。またＨ－Ｈ′断面で見たときの第１出力線１０１８－１と第２出力線１０１８－２とのスペースをＳ１Ｂ、第２出力線１０１８－２と第３出力線１０１８－３とのスペースをＳ２Ｂ、第１出力線１０１８－１と第３出力線１０１８－３とのスペースをＳ３Ｂと示す。
【0223】
本実施形態では、第１出力線１０１８－１、第２出力線１０１８－２、第３出力線１０１８－３、第４出力線１０１８－４のうち第２出力線１０１８－２の配線容量を低減する。具体的には、スペースＳ１ＢをスペースＳ１Ａよりも大きく、かつスペースＳ３ＢをスペースＳ３Ａよりも大きくしている。また、第３出力線１０１８－３についても第２出力線１０１８－２と同様の方法で配線容量を低減することができる。これによって、中央に配置された第２出力線１０１８－２、第３出力線１０１８－３の寄生容量を低減している。これにより、リセットレベル信号と画素信号のそれぞれの静定を早めることができる。よって、画素信号の読み出し速度を高速化することができる。また、出力線１０１８－１～１０１８－３による導波路構造１５０２の直径の減少を抑制することができる。これにより、光電変換部１００１の感度の低下を抑制することができる。
【0224】
＜第１２実施形態＞
図２６（ａ）は本実施形態における単位画素１２０１の平面図である。図２２で示す要素と同一、または対応する要素には同じ番号を付している。また、平面図においては簡略化のため各領域を矩形で示してはいるが、各部の形状を表すものではなく、この領域に各部が少なくとも配置されていることを示している。画素トランジスタ領域１６０１にはリセット部１０１３、増幅部１０１４、行選択部１０１５等が配置されている。また裏面照射型の光電変換装置において、シールド配線１６０２はシリコン基板を透過した光を光電変換部１００１に反射させることで画素感度を向上させることができる。つまり、光電変換部１００１が備わる半導体基板の光入射面である第１面の上部にはマイクロレンズが設けられており、第１面に対向する第２面の上部にはシールド配線１６０２を含む配線層が設けられた構成となっている。シールド配線１６０２は金属（合金を含む）で構成された金属膜である。
図２６（ａ）は本実施形態における単位画素１２０１の平面図である。図２２で示す要素と同一、または対応する要素には同じ番号を付している。また、平面図においては簡略化のため各領域を矩形で示してはいるが、各部の形状を表すものではなく、この領域に各部が少なくとも配置されていることを示している。画素トランジスタ領域１６０１にはリセット部１０１３、増幅部１０１４、行選択部１０１５等が配置されている。また裏面照射型の光電変換装置において、シールド配線１６０２はシリコン基板を透過した光を光電変換部１００１に反射させることで画素感度を向上させることができる。つまり、光電変換部１００１が備わる半導体基板の光入射面である第１面の上部にはマイクロレンズが設けられており、第１面に対向する第２面の上部にはシールド配線１６０２を含む配線層が設けられた構成となっている。シールド配線１６０２は金属（合金を含む）で構成された金属膜である。
【0225】
図２６（ｂ）は図２６（ａ）の第１の位置であるＧ－Ｇ′の断面図を示している。また図２６（ｃ）は図２６（ａ）の第２の位置であるＨ－Ｈ′の断面図を示している。本実施形態では、第１の位置は、第１画素の光電変換部１００１－１と第２画素の光電変換部１００１－２との間の領域に位置する。第２の位置は、第１画素の光電変換部１００１－１と第３画素の光電変換部１００１－３の間の領域に位置する。なお、説明の簡略化のため、出力線１０１８、シールド配線１６０２以外の配線は省略している。第１出力線１０１８－１、第２出力線１０１８－２、第３出力線１０１８－３、第４出力線１０１８－４は同一の配線層で構成されている。ここでＧ－Ｇ′断面で見た場合の第１出力線１０１８－１と第２出力線１０１８－２とのスペースをＳ１Ａ、第２出力線１０１８－２と第３出力線１０１８－３とのスペースをＳ２Ａ、第１出力線１０１８－１と第３出力線１０１８－３とのスペースをＳ３Ａと示す。またＨ－Ｈ′断面で見た場合の第１出力線１０１８－１と第２出力線１０１８－２とのスペースをＳ１Ｂ、第２出力線１０１８－２と第３出力線１０１８－３とのスペースをＳ２Ｂ、第１出力線１０１８－１と第３出力線１０１８－３とのスペースをＳ３Ｂと示す。
【0226】
本実施形態では、第１出力線１０１８－１、第２出力線１０１８－２、第３出力線１０１８－３、第４出力線１０１８－４のうち第２出力線１０１８－２の配線容量を低減する。本実施形態では、第１出力線と第２出力線との間の距離と、第２出力線と第３出力線との間の距離に関し、第１の位置におけるそれぞれの距離よりも第２の位置におけるそれぞれの距離を大きくしている。具体的には、スペースＳ１ＢをスペースＳ１Ａよりも大きく、かつスペースＳ３ＢをスペースＳ３Ａよりも大きくしている。また、第３出力線１０１８－３についても第２出力線１０１８－２と同様の方法で配線容量を低減することができる。これによって中央に配置された第２出力線１０１８－２、第３出力線１０１８－３の寄生容量を低減している。よって、リセットレベル信号と画素信号のそれぞれの静定を早めることができ、画素信号の読み出し速度を高速化することができる。
【0227】
＜第１３実施形態＞
図２７（ａ）は本実施形態における単位画素１２０１の平面図である。図２２で示す要素と同一、または対応する要素には同じ番号を付している。また、平面図においては簡略化のため各領域を矩形で示してはいるが、各部の形状を表すものではなく、この領域に各部が少なくとも配置されていることを示している。画素トランジスタ領域１７０１にはリセット部１０１３、増幅部１０１４、行選択部１０１５等が配置されている。
図２７（ａ）は本実施形態における単位画素１２０１の平面図である。図２２で示す要素と同一、または対応する要素には同じ番号を付している。また、平面図においては簡略化のため各領域を矩形で示してはいるが、各部の形状を表すものではなく、この領域に各部が少なくとも配置されていることを示している。画素トランジスタ領域１７０１にはリセット部１０１３、増幅部１０１４、行選択部１０１５等が配置されている。
【0228】
図２７（ｂ）は図２７（ａ）のＧ－Ｇ′の断面図を示している。また図２７（ｃ）は図２７（ａ）のＨ－Ｈ′の断面図を示している。なお、説明の簡略化のため、出力線１０１８以外の配線は省略している。Ｇ－Ｇ′断面では第１出力線１０１８－１と第３出力線１０１８－３は同一の配線層で構成されているが、第２出力線１０１８－２は異なる配線層で構成されている。Ｈ－Ｈ′断面では第１出力線１０１８－１と第３出力線１０１８－３が接続部１７０２を介して第２出力線１０１８－２と同じ配線層へ切り替えられている。
【0229】
本実施形態では、第１出力線１０１８－１、第２出力線１０１８－２、第３出力線１０１８－３のうち中央に配置された第２出力線１０１８－２の配線容量を低減する。具体的には、外側に配置された第１出力線１０１８－１と第３出力線１０１８－３の配線層を切り替えている。これによって出力線１０１８－２の寄生容量を低減し、リセットレベル信号と画素信号の静定を早めることができる。これにより、画素信号の読み出し速度を高速化することができる。
【0230】
＜第１４実施形態＞
図２８（ａ）は本実施形態における単位画素１２０１の平面図である。図２２で示す要素と同一、または対応する要素には同じ番号を付している。また、平面図においては簡略化のため各領域を矩形で示してはいるが、各部の形状を表すものではなく、この領域に各部が少なくとも配置されていることを示している。画素トランジスタ領域１８０１にはリセット部１０１３、増幅部１０１４、行選択部１０１５等が配置されている。
図２８（ａ）は本実施形態における単位画素１２０１の平面図である。図２２で示す要素と同一、または対応する要素には同じ番号を付している。また、平面図においては簡略化のため各領域を矩形で示してはいるが、各部の形状を表すものではなく、この領域に各部が少なくとも配置されていることを示している。画素トランジスタ領域１８０１にはリセット部１０１３、増幅部１０１４、行選択部１０１５等が配置されている。
【0231】
図２８（ｂ）は図２８（ａ）のＧ－Ｇ′の断面図を示している。また図２８（ｃ）は図２８（ａ）のＨ－Ｈ′の断面図を示している。なお、説明の簡略化のため、出力線１０１８以外の配線は省略している。Ｇ－Ｇ′断面では第１出力線１０１８－１と第３出力線１０１８－３は同一の配線層に配されているが、第２出力線１０１８－２は互いに異なる配線層に配されている。Ｈ－Ｈ′断面では第２出力線１０１８－２が接続部１８０２を介して第１出力線１０１８－１、第３出力線１０１８－３と同じ配線層へ切り替えられている。
【0232】
本実施形態では、第１出力線１０１８－１、第２出力線１０１８－２、第３出力線１０１８－３のうち中央に配置された第２出力線１０１８－２の配線容量を低減するために、中央に配置された第２出力線１０１８－２の配線層を切り替えている。これによって出力線１０１８－２の寄生容量を低減し、リセットレベル信号と画素信号の静定を早めることができる。これにより、画素信号の読み出し速度を高速化することができる。
【0233】
【0234】
本発明は、上述の実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、いずれかの実施形態の一部の構成を他の実施形態に追加した例や、他の実施形態の一部の構成と置換した例も、本発明の実施形態である。なお、本明細書の開示内容は、本明細書に記載したことのみならず、本明細書および本明細書に添付した図面から把握可能な全ての事項を含む。また本明細書の開示内容は、本明細書に記載した概念の補集合を含んでいる。すなわち、本明細書に例えば「ＡはＢである」旨の記載があれば、「ＡはＢではない」旨の記載を省略しても、本明細書は「ＡはＢでない」旨を開示していると云える。なぜなら、「ＡはＢである」旨を記載している場合には、「ＡはＢでない」場合を考慮していることが前提だからである。
【符号の説明】
【0235】
１００ 半導体層
１１０ 配線
１１０ａ 左側部分
１１０ｂ 右側部分
１１０ｃ 中間部分
ＡＰＲ 半導体装置
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３ 配線
Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ 幅
Ｐｈ，Ｐｃ，Ｐｍ 部分
Ｗｈ，Ｗｃ，Ｗｍ 幅
１１０ 配線
１１０ａ 左側部分
１１０ｂ 右側部分
１１０ｃ 中間部分
ＡＰＲ 半導体装置
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３ 配線
Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ 幅
Ｐｈ，Ｐｃ，Ｐｍ 部分
Ｗｈ，Ｗｃ，Ｗｍ 幅
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】