[发明专利]固体摄像装置、固体摄像装置制造方法以及照相机

说明书

相关申请的交叉参考 

本发明包含与2008年1月21日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2008-010904相关的主题，在此将该日本专利申请的全部内容并入本文作为参考。 

技术领域

本发明涉及背侧照射型固体摄像装置、背侧照射型固体摄像装置制造方法以及照相机。 

背景技术

在CMOS型固体摄像装置中，已经公开了一种可改善对于入射光的光电转换效率及灵敏度的背侧照射型固体摄像装置。在该背侧照射型固体摄像装置中，光从固体摄像装置的背侧入射。该背侧照射型固体摄像装置被构造成包括半导体基板，在该半导体基板上形成有作为光电转换器的光电二极管、像素晶体管以及用于形成信号电路的多层布线层等(参见日本专利申请公开公报No.2005-347707和日本专利申请公开公报No.2005-353631)。 

背侧照射型固体摄像装置包括形成于半导体基板的背侧上的焊盘部，该焊盘部可将预定电位提供给形成于半导体基板的前表面侧上的多层配线。 

图1是图示了现有技术的背侧照射型固体摄像装置的示意性截面结构图。图1中的截面结构图具体地图示了包括形成于背侧照射型固体摄像装置背侧上的周边区域中的焊盘部60的区域。 

背侧照射型固体摄像装置70包括在半导体Si层53上形成的摄像区域和周边电路，在该摄像区域中，形成有用作光电转换器的光电二极管54和包括像素晶体管(MOS晶体管)的多个像素，在背侧照射型固体摄像装置70背侧的周边区域中形成有焊盘部60。尽管未在该图中示出，用于 形成像素的各像素晶体管被形成在Si层53的前表面侧上。此外，包括多层配线52(例如，Cu配线)以及引线接合用的Al配线52a的多层布线层51通过层间绝缘膜61形成于Si层53的前表面侧上。由硅基板形成的支撑基板50形成于多层布线层51的前表面侧上。 

相比之下，在Si层53的背侧上依次层叠有作为防反射膜的绝缘膜55、遮光膜56以及钝化膜57。此外，在对应于摄像区域的钝化膜57上形成有片上滤色器(on-chip color filter)，并且在钝化膜57上形成有片上微透镜(on-chip microlense)。上述摄像区域包括在有效像素区域外侧形成的用于确定图像黑电平的光学黑区。在该光学黑区中形成有与有效像素区域中的像素相似的像素和滤色器。遮光膜56形成于包括除了有效像素区域中的光接收部即光电二极管54和焊盘部60之外的其它像素晶体管和周边电路的整个表面上。 

焊盘部60包括开口62，从而使得与多层布线层51的预定配线52连接的Al配线52a暴露出来。具体地，在形成片上微透镜之后，形成开口62，使所需的Al配线52a从背侧照射型固体摄像装置70的背面到固体摄像装置70的形成有多层布线层51的前表面暴露出来，从而形成用于引出电极的焊盘部60。在此过程中，通过对形成有光电二极管54的Si层53、形成于Si层53的光入射表面上的绝缘膜55以及多层布线层51的层间绝缘膜61等进行蚀刻来形成焊盘部60。在以这种方式形成的焊盘部60中，例如，Au细线(所谓的接合引线)63与从开口62暴露出来的Al配线52a连接(引线接合)。 

然而，在现有技术的背侧照射型固体摄像装置中，由于Si层53从焊盘部60的内部侧壁暴露出来，因此当Au细线63与焊盘部60中的Al配线52a进行引线接合时，Si层53会与Au细线63接触。因此，电流可能会在具有地电位(ground potential)的Au细线63的阱区域(例如，p型阱区域)与具有不同电位的区域之间流动。也就是说，漏电流从Au细线63流向Si层53。 

多层布线层51的层间绝缘膜61从用于形成焊盘部60的开口62的内部侧壁暴露出来。层间绝缘膜61中包括作为用于形成信号电路的配线52的金属。因此，仅由于从开口62暴露出来的层间绝缘膜61，就不足以防止配线52吸收湿气。也就是说，在高湿度环境下，配线52可能会劣化。在最先进的CMOS工艺中，使用具有小介电常数的绝缘膜(低k绝缘膜)作为多层布线层51的层间绝缘膜61，然而，在如此高湿度环境下，低k绝缘膜的膜特性也可能劣化，从而导致层间绝缘膜61不具有耐湿性。

日本专利申请公开公报No.2005-347707公开了一种焊盘部结构，该结构包括形成于该焊盘部侧壁上的绝缘膜。然而，在此结构中，由于仅形成了用于焊盘部的绝缘膜，因此可能会增加背侧照射型固体摄像装置的制造步骤的数量。此外，焊盘部可被有机膜覆盖着，然而，该有机膜可能不能充分地覆盖焊盘部(未充分覆盖)，从而显得可靠性不够。