[发明专利]固体摄像装置及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2010年3月19日提出申请的日本专利申请第2010-63463号并主张其优先权，这里引用其全部内容。

技术领域

本发明涉及固体摄像装置及其制造方法，特别涉及背面照射型的固体摄像装置及其制造方法。

背景技术

以往，开发出了在半导体基板的表面上设有多层布线层、在多层布线层上设有滤色器及微透镜的表面照射型的固体摄像装置。在表面照射型的固体摄像装置中，在半导体基板的表层部分中形成光电二极管，在多层布线层内形成有传输栅极。光电二极管例如由n型扩散区域形成，由p型的隔离层按照像素划分。并且，从上方经由微透镜、滤色器及多层布线层入射到半导体基板上的光被光电二极管进行光电转换，生成的电子被经由传输栅极读出。

在这样的表面照射型的固体摄像装置中，由于从外部入射的光通过多层布线层内入射到半导体基板上，所以光的利用效率较低。因此，有随着像素尺寸的缩小、入射到各像素的光电二极管中的光量减少、感度下降的问题。此外，由于随着像素尺寸的缩小而像素间的距离也变短，所以还有入射到某个像素中的光被多层布线层内的金属布线乱反射而入射到其他像素中、发生混色的问题。如果发生混色，则色彩的解析力下降，不能区别微妙的色彩的差异。

为了解决这样的问题，提出了使光从半导体基板的背面侧、即从没有设置多层布线层的一侧入射的背面照射型的固体摄像装置(例如参照特开2003-31785号公报)。在背面照射型的固体摄像装置中，由于从外部入射的光不经由多层布线层而入射到半导体基板中，所以光的利用效率较高，感度较高。

在背面照射型的固体摄像装置中，从多层布线层怎样引出布线成为问题。如果考虑固体摄像装置的实施方式，则布线优选的是向上方、即光入射的一侧引出。所以，考虑在半导体基板上形成较大的孔、使多层布线层内的布线露出到该孔的底上、经由孔对该露出的布线直接进行引线接合。

但是，在此情况下，在半导体基板上形成滤色器时，不能将引线接合部分作为定位用的标记使用。所以，在形成滤色器时，从支撑基板侧照射红外线，通过透过支撑基板、多层布线层及半导体基板的红外线识别最上层布线的影子，将其作为标记使用。

但是，在这样的固体摄像装置中，多层布线层内的最上层布线以比其靠下层的布线为基准定位，多层布线层内的最下层布线以触头为基准定位，触头以栅极电极为基准定位，栅极电极以形成在半导体基板的下表面上的STI(浅沟槽隔离：shallow trench isolation)为基准定位。因而，滤色器以STI为最初的基准并以STI→栅极电极→触头→最下层布线→1层以上的中间层布线→最上层布线→滤色器的顺序间接地定位。另一方面，划分像素的隔离层也以STI为基准定位。

这样，滤色器与隔离层的相对的位置关系被夹在它们之间的许多结构要素间接地决定，所以大为不均。结果，如果将像素微细化，则难以使滤色器的边界位于隔离层的正上方区域中。因而，像素的高集成化较困难。

发明内容

本发明鉴于上述情况而做出，其目的在于，提供一种能够实现达到像素的高集成化的固体摄像装置及其制造方法。

本发明的一个实施方式的固体摄像装置具备：多层布线层；半导体基板，设在上述多层布线层上，具有第1导电型层；第2导电型的杂质扩散区域，将上述第1导电型层划分为多个区域；防反射膜，设在上述半导体基板上；滤色器，按照上述划分出的每个区域设在上述防反射膜上；以及金属性层，形成在上述半导体基板的下表面的除了上述划分出的区域以外的区域；上述防反射膜没有设在上述金属性层的正上方区域。

本发明的一个实施方式的固体摄像装置的制造方法包括：在至少下部由半导体材料构成、且在上述下部设有第1导电型层的基板中，形成将上述第1导电型层划分为多个区域的第2导电型的杂质扩散区域的工序；在上述基板的下表面的除了上述划分出的区域以外的区域形成金属性层的工序；在上述基板的下方形成多层布线层的工序；将上述基板的上部除去，由此将上述基板的下部作为半导体基板的工序；在上述半导体基板的上表面上的除了上述金属性层的正上方区域以外的区域的至少一部分，形成防反射膜的工序；以及将上述金属性层作为校准标记，在上述防反射膜的上表面上，按照上述划分出的每个区域形成滤色器的工序。

根据本发明的固体摄像装置及其制造方法，能够达到像素的高集成化。

附图说明

图1是例示本发明的实施方式的固体摄像装置的俯视图。

图2是例示本实施方式的固体摄像装置的剖视图。

图3是例示本实施方式的固体摄像装置的部分放大剖视图。