[发明专利]固体摄像器件、固体摄像器件制造方法以及电子装置

说明书

相关申请的资料

本申请要求2009年11月30日向日本专利局提交的日本专利申请JP2009-272442的优先权，在此将该日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种固体摄像器件、制造该固体摄像器件的方法以及使用该固体摄像器件的电子装置。

背景技术

固体摄像器件大致可以分为电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)型固体摄像器件和互补型金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)型固体摄像器件。

在这样的固体摄像器件中，由光电二极管形成的感光部形成于每个像素中，并且在该感光部中，通过光电转换从而由入射至感光部的光产生信号电荷。在CCD型固体摄像器件中，由感光部产生的信号电荷被传输进入到具有CCD结构的电荷传输单元中，并且像素电荷被转换为作为输出信号而被输出的像素信号。另一方面，在CMOS型固体摄像器件中，由感光部产生的信号电荷在每个像素中被放大并且所放大的信号作为像素信号被输出至信号线。

由于形成在基板上的光电二极管与光入射表面之间的距离要被减小以提高会聚效率，因此已经提出了这样一种背面照射型固体摄像器件，其用于使光从基板的与形成有布线层的那一侧相反的背面侧入射。在该背面照射型固体摄像器件中，在形成有光电二极管或像素晶体管的基板的正面侧上形成布线层以后，翻转基板，并在基板的背面侧上形成滤色器层和片上透镜。在该背面照射型固体摄像器件中，由于要将基板翻转并且随后将滤色器层或片上透镜形成于基板的背面侧上，因此在基板的背面侧上形成有当对滤色器层或片上透镜进行定位时所必需的对准掩模。另外，在该背面照射型固体摄像器件中，为了将形成在基板正面侧上的布线层中的电极焊盘形成区域接线至基板的背面侧，从基板背面侧形成了让电极焊盘形成区域露出的开口。为了从基板背面侧连接外部布线，形成了将电极焊盘形成区域暴露出来的开口。

日本专利申请公开公报特开2005-150463号说明了在背面照射型固体摄像器件中形成对准掩模的方法以及形成与电极焊盘连接的焊盘接触部的方法。在日本专利申请公开公报特开2005-150463号中，为了形成对准掩模或为了确保焊盘接触部与基板间的绝缘性，记载了这样一种结构：在该结构中，在基板中形成开口后，埋入例如SiO等绝缘材料以形成绝缘层。

下面将参照图25A至图25C来说明相关技术的背面照射型固体摄像器件的制造工序。图25A至图25C示出了在对准掩模和围绕着电极焊盘部的绝缘层由SiO形成的情况下的背面照射型固体摄像器件的制造工序。

首先，如图25A所示，采用绝缘体上硅(silicon-on-insulator，SOI)基板103(在该SOI基板103中，埋入氧化物膜(BOX层101)和硅层102依次形成在硅基板100上)，在硅层102的像素区域108的预定位置处形成包含有光电二极管PD的像素。随后，在硅层102的表面上形成氧化物膜104之后，在对准掩模形成区域107和电极焊盘形成区域106中形成穿过硅层102到达BOX层101的开口。然后，埋入由SiO形成的绝缘材料以形成绝缘层105。

接着，在氧化物膜104的表面上形成多个布线层109(层间绝缘膜110介于其间)从而形成多层布线层111。

然后，在多层布线层111上形成支撑基板(未图示)，翻转所得到的构件，并磨掉SOI基板103的硅基板110和BOX层101。然后，在形成于电极焊盘形成区域106中的绝缘层105所围绕的区域中形成开口，从而露出电极焊盘112。使用形成于对准掩模形成区域107中的绝缘层105作为对准掩模，在像素区域108的硅层102上形成滤色器层114和片上透镜113。于是，背面照射型固体摄像器件得以完成。

然而，在相关技术的制造方法中，当蚀刻并除去硅基板100和BOX层101时，由SiO制成的对准掩模105a或绝缘层105也会被蚀刻。于是，如图25C所示，对准掩模105a或电极焊盘形成区域的绝缘层105被过度除去至比硅层102的表面更深的位置。由于对准掩模105a被过度蚀刻并除去，因此可见性变劣。在要将对准掩模105a形成得从硅层102的背面侧突出以便提高可见性的情况下，在对准掩模105a中使用与SiO不同的绝缘材料。

对准掩模105a或形成在电极焊盘形成区域106的绝缘层105中的开口具有相对高的纵横比。因此，当使用SiO作为埋入该开口中的材料时，难以填埋该开口。如图26所示，产生了空隙120。