CN101834192A - 固态图像拾取装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及固态图像拾取装置及其制造方法。固态图像拾取装置包括：硅层；形成在硅层中的像素部分，用于处理并输出对入射光线实施光电转换所得到的信号电荷；对准标记，形成在硅层中像素部分的外围；以及接触部分，在硅层的第一表面上形成的布线层内的第一电极和通过绝缘膜在与硅层的第一表面相对的第二表面上形成的第二电极通过该接触部分连接起来，其中，对准标记和接触部分由相同的导电材料制成的导电层形成并且通过相同的材料制成的相应的绝缘层形成在相应的孔内，每个孔完全地延伸通过硅层。

Description

固态图像拾取装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及固态图像拾取装置及其制造方法。
背景技术
现在将参照图24所示的示意性结构横截面视图描述CMOS(互补金属氧化物半导体)型固态图像拾取元件的示例，后表面照射型结构配置到该固态图像拾取元件，光线从该后表面照射型结构的一侧入射以被接收，该侧与上面形成有布线层的一侧相对。
如图24所示，各个像素的包含有光接收传感器部分的光电二极管PD形成在单晶硅层361中。并且，颜色滤光片层364和透镜365设置在单晶硅层361的上侧(在光线入射侧)。应注意如以下所述的，单晶硅层361通过减薄硅基底(未图示)获得。
另一方面，多个布线层363设置在单晶硅层361下侧(与光线入射侧相反的一侧)的中间层绝缘膜362中。并且，其中形成多个布线层363的中间层绝缘膜362由设置在中间层绝缘膜362下方的支撑基底366支撑。
根据上述的制造CMOS型固态图像拾取元件的方法，各个像素的包含有光接收传感器部分的光电二极管PD通过实施离子注入而形成在硅基底(未图示)的表面的附近。并且，各个像素晶体管的栅电极372通过各个栅绝缘膜(未图示)形成在硅基底上。此外，在中间层绝缘膜362中顺序形成布线层363。
接下来，中间层绝缘膜362的最上面的表面被平面化，上述的硅基底被倒转，并且支撑基底366然后粘到中间层绝缘膜362的最上面的平面化的表面。
接下来，硅基底的后表面被抛光以减薄硅基底，从而形成上述的单晶硅层361。由此，光电二极管PD形成在硅基底(即，单晶硅层361)内部。并且，颜色滤光片层364和透镜365顺序形成在以上的在平面化的层上(未图示)具有预定厚度的单晶硅层361上。
采用上述的方式，可以制造图24所示的CMOS型固态图像拾取元件360。CMOS型固态图像拾取元件例如在日本专利公开No.2005-150463(以下称为专利文献1)中描述(参见图35)。
根据上述制造过程，在最后的过程中形成透镜365时，透镜365需要与之前形成的相应的光电二极管PD对准。鉴于此，对准标记的存在对于透镜365的形成变得至关重要。
此外，由于支撑基底366粘到中间层绝缘膜362的侧面，因此不可能通过使用通常的方法形成垫接触(未图示)。
鉴于此，在光电二极管PD形成在硅基底(单晶硅层361)内部时，形成用于对准标记的孔(未图示)以完全延伸到硅基底的后表面，并且在孔中充填绝缘层，从而形成对准标记(未图示)。因此，在形成透镜365时，透镜365可以通过使用对准标记来相对于光电二极管PD对准。
然而根据上述的结构，为了引出用于形成垫的电极，因为电极形成在布线层侧，所以需要从光线入射侧开凿单晶硅层，从而形成通过电极的上部打开的开口部分。该过程导致过程数量增加以及制造成本增加。此外，在开口部分的底部具有用于垫的电极。因此，元件区域更加增大，因为需要宽广地形成开口部分用于防止连接到该电极的布线接触开口部分的外围。
此外，还公开了一种不同于上述结构的结构。在这种情况下，尽管未示出，例如硅层形成在其中形成有布线层的布线绝缘层上，并且光电二极管形成在硅层中。并且，形成接触层从而完全延伸通过硅层以到达布线绝缘层的上部。绝缘层形成在接触层的侧向外围以与硅层绝缘。并且，上述的接触层的下部连接到形成在布线绝缘层中的布线层中的布线，并且上述的接触层的上部连接到垫电极，从而构成垫部分。
例如钨(W)的金属用作为用于上述接触层的材料。除了钨以外，铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)或其合金可以用作为用于上述接触层的金属。
此外，与上述的绝缘层的材料相同的材料制成的绝缘层形成在硅层中以完全延伸通过硅层，从而形成对准标记。
根据该相关技术，形成对准标记的绝缘层和形成接触层的金属分别在不同的过程中形成。此外，在形成对准标记的绝缘层充填到形成接触层的连接孔中后，移去充填在连接孔中的绝缘层。之后，金属通过新形成的绝缘层充填到连接孔中，从而形成接触层。该技术例如在专利文献1中描述(参见图1)。至此，完成了制造过程。
发明内容
以下描述本发明要解决的问题。即，用于垫的电极在开口部分的底部形成，该开口部分形成为完全地延伸通过硅层。因此，为了使布线容易地连接到布线，开口部分需要较大地形成。鉴于此，元件区域变大。这是一个问题。此外，当形成垫的电极需要形成在光线入射侧时，由于形成对准标记的过程和形成接触部分的过程彼此不同而迫使制造过程复杂化。这是另一个问题。
为了解决上述问题提出本发明，因此需要提供一种固态图像拾取装置及其制造方法，其中用于垫的电极可以形成在所谓的后表面侧(光线入射侧)以减小元件区域，并且通过使对准标记和接触部分的结构彼此相同来在相通的过程中形成对准标记和接触部分，从而简化了加工过程。
为了达到上述的目标，根据本发明的实施例，提供了一种固态图像拾取装置，包括：硅层；形成在所述硅层中的像素部分，用于处理并输出对入射光线实施光电转换所得到的信号电荷；对准标记，形成在所述硅层中所述像素部分的外围；以及接触部分，在所述硅层的第一表面上形成的布线层内的第一电极和通过绝缘膜在与所述硅层的所述第一表面相对的第二表面上形成的第二电极通过所述接触部分连接起来。在固态图像拾取装置中，所述对准标记和所述接触部分由相同的导电材料制成的导电层形成并且通过相同的材料制成的相应的绝缘层形成在相应的孔内，每个所述孔完全地延伸通过所述硅层。
在根据本发明的实施例的固态图像拾取装置中，不需要形成完全地延伸通过硅层的开口部分，以暴露用于垫的电极，因为垫部分中的第二电极形成在硅层的第二表面侧。此外，在将要形成现有开口部分的位置中形成的接触部分可以形成为具有比现有开口更小的占用面积，因为其全部所占的是获得垫部分中的第二电极和第一电极之间的电连接。此外，由相同的导电材料制成的相应的导电层形成的对准标记和接触部分通过相同的材料制成的相应的绝缘层分别形成在用于形成对准标记和接触部分的孔中。由此，固态图像拾取装置具有允许对准标记和接触部分在相同的过程中形成的结构。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种制造固态图像拾取装置的方法，包括以下步骤：从硅基底的第一表面侧形成第一孔和第二孔，所述第一孔中将形成对准标记，所述第二孔中将形成用于垫的接触部分；通过绝缘层在所述第一孔和所述第二孔的每个中充填导电层，从而在所述第一孔和所述第二孔中分别形成所述对准标记和所述接触部分；在所述硅基底中，在像素部分中形成光线接收部分，用于光电地转换入射光线以输出与入射光线对应的信号电荷；在所述像素部分中形成晶体管，用于读取来自所述光线接收部分的信号电荷并输出与信号电荷对应的信号；并且在外围电路部分中形成晶体管，用于处理从所述像素部分输出的信号。该方法还包括：在所述硅基底的所述第一表面上形成第一绝缘膜，并且在所述第一绝缘膜上形成连接电极以连接到所述接触部分；在所述第一绝缘膜上形成包括垫部分中的第一电极的布线层，所述第一电极连接到所述连接电极；将与所述硅基底的所述第一表面侧相对的第二表面侧移除，直到所述接触部分被暴露，并且在留下的所述硅基底的被暴露的表面上形成第二绝缘膜；并且在所述硅基底的所述第二表面侧的所述第二绝缘膜中形成所述垫部分中的第二电极，所述第二电极连接到所述导电层。
在根据本发明的另一个实施例的制造固态图像拾取装置的方法中，不需要形成完全地延伸通过硅层的开口部分，以暴露用于垫的电极，因为垫部分中的第二电极形成在硅层的第二表面侧。此外，在将要形成现有开口部分的位置中形成的接触部分可以形成为具有比现有开口更小的占用面积，因为其全部所占的是获得垫部分中的第二电极和第一电极之间的电连接。此外，由相同的导电材料制成的相应的导电层形成的对准标记和接触部分形成在用于形成对准标记和接触部分的孔中，并在同一步骤中形成。由此，简化了形成对准标记的步骤和形成接触部分的步骤。
本发明的固态图像拾取装置的优势是可以减小元件区域，因为不需要形成用来引出用于垫的电极的开口部分，这是由于第二电极形成在硅层的第二表面侧。此外，因为固态图像拾取装置的结构中不需要形成用来引出用于垫的电极的开口部分，可以简化制造过程。
本发明的制造固态图像拾取装置的方法的优势是可以简化制造过程，并且同时降低相关的制造成本，因为减少了过程的数量，这是由于对准标记和接触部分在相同的过程中形成。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的固态图像拾取装置的结构的示意性截面图；
图2是示出根据本发明的第二实施例的制造图1所示的固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图3是示出根据本发明的第二实施例的制造图1所示的固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图4是示出根据本发明的第二实施例的制造图1所示的固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图5是示出根据本发明的第二实施例的制造图1所示的固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图6是示出根据本发明的第二实施例的制造图1所示的固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图7是示出根据本发明的第二实施例的制造图1所示的固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图8是示出根据本发明的第二实施例的制造图1所示的固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图9是示出根据本发明的第二实施例的制造图1所示的固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图10是示出根据本发明的第二实施例的制造图1所示的固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图11是示出根据本发明的第二实施例的制造图1所示的固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图12是示出根据对比示例制造固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图13是示出根据对比示例制造固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图14是示出根据对比示例制造固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图15是示出根据对比示例制造固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图16是示出根据对比示例制造固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图17是示出根据对比示例制造固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图18是示出根据对比示例制造固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图19是示出根据对比示例制造固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图20是示出根据对比示例制造固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图21是示出根据对比示例制造固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图22是示出根据对比示例制造固态图像拾取装置的方法中的过程的示意性截面图；
图23是示出根据本发明的第一实施例的固态图像拾取装置所应用于的图像拾取设备的结构的示意性框图；并且
图24是示出根据相关技术制造固态图像拾取装置的方法的示意性截面图。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
1.第一实施例
以下将参照图1所示的示意性结构截面图描述根据本发明的第一实施例的固态图像拾取装置。
如图1所示，像素部分20和隔离区域12形成在硅层11中。这里，像素部分20将入射光线光电地转换为信号电荷并将产生的的信号电荷输出。隔离区域12将用于处理从像素部分20输出的信号电荷的外围电路部分30隔离。隔离区域12例如形成为具有浅沟槽隔离(STI)结构。应注意，扩散层分隔也可以用于在像素部分20内分隔光线接收部分21和像素晶体管部分(未图示)。
用于光电转换入射光线的光线接收部分21形成在上述的硅层11中。并且，用于输出在光线接收部分21中通过光电转换获得的信号电荷的像素晶体管部分(未图示)形成在上述的硅层11中。此外，外围电路部分30中的晶体管31形成在具有光线接收部分21和像素晶体管部分的像素部分20的外围。
光线接收部分21例如由光电二极管构成，从而例如由N型区域和例如形成在N型区域的光线入射侧的P+型区域构成。
尽管未示出，上述的像素晶体管部分的晶体管通常具有四个晶体管的结构：传输晶体管、复位晶体管、放大晶体管和选择晶体管。或者，像素晶体管部分的晶体管具有三个晶体管的结构。
此外，例如，包括复位晶体管、放大晶体管和选择晶体管的像素晶体管组可以是两个光线接收部分的共同的像素晶体管。或者，上述的像素晶体管组可以是四个光线接收部分的共同的像素晶体管。
上述的传输晶体管连接在光线接收部分21的光电二极管的阴极电极和作为电荷电势转换部分的浮动扩散部分之间。并且，上述的传输晶体管根据施加到其栅电极(控制电极)的传输脉冲，将在光线接收部分21中通过光电转换获得并积累在其中的信号电荷(该情况下是电子)传输到浮动扩散区域。
上述的复位晶体管的漏极连接到复位线，并且其源极连接到浮动扩散区域。并且，在将信号电荷从光线接收部分21传输到浮动扩散区域之前，通过向上述的复位晶体管的栅电极施加复位脉冲，浮动扩散部分的电势被复位在复位电压处。
上述的放大晶体管的栅电极连接到浮动扩散区域，并且其漏电极连接到像素电源。并且，上述的放大晶体管以复位等级的形式输出被复位晶体管复位之后的浮动扩散区域的电势。此外，上述的放大晶体管以信号等级的形式输出通过传输晶体管将电荷传输到浮动扩散区域之后的浮动扩散区域的电势。
上述的选择晶体管例如在其漏电极处连接到放大晶体管的源电极，并且在其源极处连接到输出信号线。并且，上述的选择晶体管通过向其栅电极施加选择脉冲而打开以使像素处于选择状态，从而将从放大晶体管输出的信号输出到输出信号线。
外围电路部分30中的晶体管例如由多个MOS晶体管(例如PMOS晶体管和NMOS晶体管)构成。在图1中，示出代表多个MOS晶体管的一个晶体管31。
例如，PMOS晶体管和NMOS晶体管的栅绝缘膜32形成在硅层11的第一表面上，并且PMOS晶体管和NMOS晶体管的栅电极33分别形成在栅绝缘膜32上。每个栅电极33例如由多晶硅制成。
此外，当栅电极33由多晶硅制成时，NMOS晶体管的栅电极33掺杂n型杂质。例如，NMOS晶体管的栅电极33掺杂磷(P)或砷(As)，剂量约1×1015至约1×1016/cm2。
PMOS晶体管的栅电极33掺杂p型杂质。例如，PMOS晶体管的栅电极33掺杂硼(B)、氟化硼(BF2)或铟(In)，剂量约1×1015至约1×1016/cm2。
源区域35和漏区域36分别通过LDD区域(未图示)在NMOS晶体管和PMOS晶体管的每个栅电极33的两侧上形成在硅层11中。此外，尽管未示出，浮动扩散部分也形成在硅层11中。
此外，硅化层37、38和39分别形成在源区域35和漏区域36的上表面以及栅电极33的上表面。每个硅化层37、38和39例如由硅化钴(CoSi2)、硅化镍(NiSi)、硅化钛(TiSi2)、硅化铂(PtSi)、硅化钨(WSi2)等制成。
此外，侧壁34形成在外围电路部分30中的栅电极33的每个侧壁上。侧壁34例如形成为具有氧化硅膜和氮化硅膜的两层结构或具有氧化硅膜、氮化硅膜和氧化硅膜的三层结构。应注意，侧壁形成在像素晶体管部分中的栅电极(未图示)的每个侧壁上。此外，用于形成侧壁34的侧壁形成膜74留在光线接收部分21和浮动扩散部分(未图示)中的每个上。侧壁形成膜74用作为用于防止光线接收部分21和浮动扩散部分等硅化的硅化阻挡膜。
由传输晶体管、复位晶体管、放大晶体管和选择晶体管等构成的像素晶体管部分以这样的方式形成在像素部分20中。此外，晶体管31(NMOS晶体管和PMOS晶体管)形成在外围电路部分30中。
此外，对准标记50和接触部分61形成在上述的硅层11中的像素部分20的外围，从而完全地延伸通过硅层11。
对准标记50由在第一孔13内侧形成的导电层16构成，形成为通过绝缘层15完全地延伸通过硅层11。此外，接触部分61由在第二孔14内侧形成的导电层16构成，形成为通过绝缘层15完全地延伸通过硅层11。即，对准标记50的绝缘层15和接触部分61的绝缘层15是由相同材料制成的绝缘层。此外，对准标记50的导电层16和接触部分61的导电层16是由相同材料制成的导电层。因此，对准标记50的绝缘层15和接触部分61的绝缘层15可以由相同的材料层制成。此外，对准标记50的导电层16和接触部分61的导电层16可以由相同的材料层制成。
绝缘层15例如由氧化硅膜、氮化硅膜等制成。此外，导电层16由多晶硅膜或掺杂有具有导电类型的杂质(例如硼(B)、磷(P)、砷(As)或铟(In))的无定形硅制成。
硅化物层17分别形成在接触部分61中的导电层16在图1中的下部侧的表面。每个硅化物层17例如由硅化钴(CoSi2)、硅化镍(NiSi)、硅化钛(TiSi2)、硅化铂(PtSi)、硅化钨(WSi2)等制成。
硅化物层17分别形成接触部分61中的导电层16的表面，从而减小了接触部分61和形成在下述的布线层45中的第一电极44(在该情况下连接到第一电极44的每个连接电极43)之间接触电阻。
第一绝缘膜41(由第一绝缘膜41的下层41A和第一绝缘膜41的上层41B构成)形成在硅层11的与光线入射侧相对的一侧的第一表面(图1中的下侧表面)。并且，连接电极43形成在第一绝缘膜41中，用于分别连接到接触部分61。
垫部分60中包括第一电极44的布线层45形成在第一绝缘膜41的表面(图1中的下侧表面)，使得第一电极44连接到每个连接电极43。在布线层45中，多个布线47(包括第一电极44)形成在中间层绝缘膜46中。
布线层45(中间层绝缘膜46)的表面被平面化，并且支撑基底80粘到布线层45的平面化的表面。
第二绝缘膜65形成在硅层11的第二表面(图1中的上表面)。垫部分60中的第二电极66形成为通过形成在第二绝缘膜65中的开口部分67连接到导电层16的暴露的表面。
此外，颜色滤光片层91形成在入射到光线接收部分21的入射光线的光路上，并且在第二绝缘膜65上。
另外，用于将入射光线引导到光线接收部分21的聚光透镜92形成在颜色滤光片层91上。
并且，如图1所示，阻光膜93可以形成在外围电路部分30上。在这种情况下，绝缘膜94形成为覆盖阻光膜93，并且颜色滤光片层91形成在绝缘膜94上。
固态图像拾取装置1以上述的方式构成。
在固态图像拾取装置1中，不需要形成完全地延伸通过硅层11的开口部分，以暴露用于垫的第一电极44，因为垫部分60中的第二电极66形成在硅层11的第二表面侧(光线入射侧)。此外，在将要形成现有开口部分的位置中形成的接触部分61可以形成为具有比现有开口更小的占用面积，因为其全部所占的是获得垫部分60中的第二电极66和第一电极44之间的电连接。此外，对准标记50和接触部分61由相应的相同的导电材料制成的导电层16形成，并且分别通过相同的材料制成的绝缘层15形成在用于形成对准标记50和接触部分61的孔中。由此，固态图像拾取装置1具有允许对准标记50和接触部分61在相同的过程中形成的结构。由此，可以简化加工过程。
第一实施例的改变
接下来，将描述根据本发明的第一实施例的改变的固态图像拾取装置的结构。
本发明的第一实施例的改变的固态图像拾取装置使得在参照图1所描述的固态图像拾取装置1中，不形成硅化物层，而是每个导电层16由金属形成。铜(Cu)、铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)等例如可以用作为该金属。此外，其合金也可以用作为该金属。应注意，除硅化物层和导电层16以外的构成成分与第一实施例的固态图像拾取装置1和的相同。
每个导电层16通过这种方式由金属制成，从而使得可以进一步减小第一电极44(基本上每个连接电极43)和每个导电层16之间的接触电阻。
2.第二实施例
以下将参照图2至图11所示的用于说明各制造过程的示意性截面图描述根据本发明的第二实施例的固态图像拾取装置的制造方法。应注意，图2至图8的观察点与图1中的相反。
如图2所示，隔离区域12形成在硅基底10中，通过隔离区域12将像素部分20和用于形成外围电路部分30的区域彼此隔离开，像素部分20用于光电地转换入射光线并输出与入射光线对应的信号电荷的信号电荷输出，外围电路部分30用于处理如此输出的信号电荷。为了形成隔离区域12，首先通过氧化硅膜(未图示)在硅基底10的第一表面(表面)上形成氮化硅膜71。
接下来，通过使用普通的抗蚀膜施加技术在氮化硅膜71上形成抗蚀膜(未图示)。之后，通过使用普通的光刻技术将抗蚀膜图案化，以在要形成隔离区域12的区域上形成具有开口部分的抗蚀膜图案(未图示)。通过使用抗蚀膜图案作为刻蚀掩模顺序选择性地刻蚀掉氮化硅膜71和氧化硅膜以形成开口部分之后，抗蚀膜图案被移除。
接下来，通过使用上述的氮化硅膜71作为刻蚀掩模，在硅基底10中形成其中将要形成隔离区域12的隔离沟槽。之后，在隔离沟槽中充填绝缘膜，并且位于上述的氮化硅膜71上的过量的绝缘膜例如通过使用化学机械抛光(CMP)的方法除去。应注意，在将绝缘膜被充填到隔离沟槽中之前，隔离沟槽的内表面可以被氧化，从而形成氧化膜。
之后，上述的氮化硅膜71例如通过使用热磷酸的湿法刻蚀方法被移除。图2示出了氮化硅膜71被移除后的状态。
接下来，如图3所示，在硅基底10上形成氮化硅膜72。通过使用与上述情况类似的普通的抗蚀膜施加技术在氮化硅膜72上形成抗蚀膜(未图示)。之后，通过使用普通的光刻技术将抗蚀膜图案化，以形成抗蚀膜图案(未图示)。在产生的抗蚀膜图案中，在要形成对准标记50的区域上和要形成垫部分60中用于连接到电极的接触部分61的区域上分别形成开口部分。通过使用抗蚀膜图案作为刻蚀掩模选择性地刻蚀掉氮化硅膜72和氧化硅膜以形成开口部分73。并且，抗蚀膜图案然后被移除。
此外，通过使用其中形成有开口部分73的氮化硅膜72作为刻蚀掩模，在硅基底10中分别形成其中将要形成对准标记50的第一孔13和其中将要形成垫部分60中的接触部分61的第二孔14。
在要形成对准标记50的区域和要形成垫部分60中用于连接到电极的接触部分61的区域例如分别位于要形成像素部分20的区域的外围部分。此外，当硅基底10在以下的过程中减薄以形成硅层11时，每个第二孔14形成为具有与硅层11的厚度对应的深度(约1至5μm)。因此，每个第二孔14形成为具有这样的深度，从而每个第二孔14形成为完全地延伸通过硅层11。应注意，只要导电层可以充填到每个第二孔14中，每个第二孔14的直径优选地较大，因为每个第二孔14的直径对电阻值产生影响。例如，每个第二孔14的直径优选地约1μm。
接下来，如图4所示，导电层16通过绝缘层15分别充填到第一孔13和每个第二孔14中。此时，绝缘层15和导电层16也形成在氮化硅膜72上。
绝缘层15例如形成为其厚度等于或大于可以确保与硅基底10的绝缘性的厚度，从而不用在每个第二孔14中充填。例如，绝缘层15形成为具有100至500nm的厚度。然而，在每个第二孔14的直径设为1μm的情况下，当绝缘层15的厚度为500nm时，每个第二孔14优选地充填有绝缘层15。从这个观点，优选地将绝缘层15的厚度设为100至200nm的范围，使得留有充填导电层16的空间。如所述，绝缘层15形成为其厚度等于或大于可以确保与硅基底10的绝缘性的厚度是很重要的，并且留有充填导电层16的空间。
绝缘层15例如由氧化硅膜、氮化硅膜等制成。此外，导电层16由多晶硅膜或掺杂有具有导电类型的杂质(例如硼(B)、磷(P)、砷(As)或铟(In))的无定形硅制成。
此外，绝缘层15和导电层16每个例如通过采用化学气相沉积(CVD)方法形成，因为绝缘层15和导电层16每个优选地具有均匀的厚度。
接下来，参照图5，位于硅基底10上的过量的导电层16和绝缘层15被移除。由此，形成对准标记50，这是在第一孔13中通过绝缘层15充填导电层16获得的。同时，形成接触部分61，这是分别在第二孔14中通过绝缘层15充填导电层16获得的。
应注意，位于硅基底10上的过量的导电层16和绝缘层15通过执行刻蚀被移除。当然，位于硅基底10上的过量的导电层16和绝缘层15可以通过使用CMP方法被移除。
应注意，相对于硅基底10的表面在对准标记50和接触部分61中产生台阶部分是没有问题的。
接下来，如图6所示，用于将入射光线光电转换为信号电荷的光线接收部分21形成在上述的硅基底10中。此外，用于输出在光线接收部分21中通过光电转换获得的信号电荷的像素晶体管部分(未图示)形成在硅基底10中。此外，外围电路部分30中的晶体管31形成在其中具有上述的光线接收部分21和像素晶体管部分的像素部分20的外围。
光线接收部分21例如由光电二极管构成，并且例如由N型区域和例如形成在N型区域的光线入射侧的P+型区域构成。
像素晶体管部分中的晶体管(未示出)通常具有四个晶体管的结构：传输晶体管、复位晶体管、放大晶体管和选择晶体管。或者，像素晶体管部分的晶体管具有三个晶体管的结构。
此外，例如，包括复位晶体管、放大晶体管和选择晶体管的像素晶体管组可以是两个光线接收部分的共同的像素晶体管。或者，上述的像素晶体管组可以是四个光线接收部分的共同的像素晶体管。
外围电路部分30中的晶体管31例如由多个MOS晶体管(例如PMOS晶体管和NMOS晶体管)构成。在图6中，示出代表多个MOS晶体管的一个晶体管31。
例如，PMOS晶体管和NMOS晶体管的栅绝缘膜32形成在硅基底10上。接下来，栅电极33分别形成在栅绝缘膜32上。栅电极33通过例如用低压化学气相沉积(LP-CVD)方法沉积多晶硅而形成。
此外，当每个栅电极33由多晶硅制成时，在将相关的膜图案化为栅电极33之前，对于用于将要形成每个栅电极33的膜(栅电极形成膜)采取应对于栅掺杂的措施。栅掺杂的问题是随着栅绝缘膜的厚度的减薄，不仅不能忽略栅绝缘膜的物理厚度，而且不能忽略栅多晶硅内部的掺杂层的厚度，从而栅绝缘膜的有效厚度不会变薄，从而降低了晶体管的性能。
例如，将形成NMOS晶体管的区域中的栅电极形成膜掺杂n型杂质。例如，磷(P)或砷(As)离子注入到将形成NMOS晶体管的区域中的栅电极形成膜，剂量约1×1015至约1×1016/cm2。
接下来，将形成PMOS晶体管的区域中的栅电极形成膜掺杂p型杂质。例如，任意的硼(B)、氟化硼(BF2)或铟(In)离子注入到将形成NMOS晶体管的区域中的栅电极形成膜，剂量约1×1015至约1×1016/cm2。
可以首先实施上述的任意的离子注入。此外，在每个以后的离子注入中以及每个上述的离子注入中，在类似于一般离子注入适当地形成离子注入掩模的状态下进行离子注入。并且，在完成离子注入之后移除用于离子注入掩模的抗蚀膜。
接下来，形成各MOS晶体管的LDD区域(未图示)。
首先，对于在外围电路部分30中形成的NMOS晶体管，LDD区域(未图示)分别在每个栅电极33的两侧形成在半导体基底10中。每个LDD区域通过实施离子注入形成。砷(As)或磷(P)用作为离子注入种子(seed)，并且剂量例如设定在1×1013至1×1015/cm2的范围。此时，对于与之并行地还形成在像素晶体部分中的MOS晶体管，LDD区域可以分别在每个栅电极33的两侧形成在半导体基底10中。此外，可以在形成那些LDD区域之前形成袋(pocket)扩散层。
对于在外围电路部分30中将形成的PMOS晶体管的区域，LDD区域(未图示)分别在每个栅电极33的两侧形成在半导体基底10中。任意的氟化硼(BF2)、硼(B)或铟(In)用作为离子注入种子，并且剂量例如设定在1×1013至1×1015/cm2的范围。此外，可以在形成那些LDD区域之前形成袋扩散层。
接下来，侧壁34形成在外围电路部分30中的栅电极33的每个侧壁上。在图6中，示出代表多个MOS晶体管的一个晶体管31。
侧壁形成膜沉积到硅基底10的整个表面之后，对侧壁形成膜实施刻蚀，从而形成侧壁34。侧壁34例如形成为具有氧化硅膜和氮化硅膜的两层结构或具有氧化硅膜、氮化硅膜和氧化硅膜的三层结构。同时应注意，侧壁形成在像素晶体管部分中的栅电极的每个侧壁上。此时，侧壁形成膜74可能留在光线接收部分21上以及将形成浮动扩散部分(未图示)的区域上，并且在以后的过程中形成硅化物层时可能用作为硅化阻挡膜。由此，可以抑制白缺陷和随机噪声的产生。
接下来，在外围电路部分30中，在将形成MOS晶体管的每个区域中分别形成源区域35和漏区域36。在图6中，示出代表多个MOS晶体管的一个晶体管31。
首先，源区域35和漏区域36例如形成在外围电路部分30中的将要形成MOS晶体管的区域中。即，源区域35和漏区域36分别通过LDD区域在NMOS晶体管的每个栅电极33的两侧形成在半导体基底10中。源区域35和漏区域36通过实施离子注入形成。砷(As)或磷(P)用作为离子注入种子，并且剂量例如设定在1×1015至1×1016/cm2的范围。此时，对于与之并行地还形成在像素晶体部分中的MOS晶体管，源区域和漏区域可以分别在每个栅电极的两侧形成在半导体基底10中。此外，浮动扩散部分也可以与源区域和漏区域的形成并行地形成。
在外围电路部分30中，源区域35和漏区域36分别形成在将形成PMOS晶体管的每个区域中。即，源区域35和漏区域36分别通过LDD区域在PMOS晶体管的每个栅电极33的两侧形成在半导体基底10中。源区域35和漏区域36通过实施离子注入形成。氟化硼(BF2)或硼(B)用作为离子注入种子，并且剂量例如设定在1×1015至1×1016/cm2的范围。
接下来，为源区域35和漏区域36的每个实施活化退火。该活化退火例如在约800至约1000℃实施。快速热退火(RTA)系统、尖峰RTA(spike-RTA)系统等例如可以用作为用于实施活化退火的系统。
接下来，形成第二硅化阻挡膜(未示出)用来覆盖像素晶体管部分。
由此，其上留有侧壁形成膜(第一硅化阻挡膜)74的光线接收部分21、浮动扩散部分(未图示)和像素晶体管部分(未图示)中的每个由第一和第二硅化阻挡膜覆盖。
接下来，硅化层37、38和39分别形成在外围电路部分30中的MOS晶体管的源区域35和漏区域36以及栅电极33中的每个上。在图6中，示出代表多个MOS晶体管的一个晶体管31。同时，硅化物层17形成在接触部分61的导电层16的每个表面上。这时，硅化物层17也形成在对准标记50的导电层16上。
每个硅化层37、38、39和17例如由硅化钴(CoSi2)、硅化镍(NiSi)、硅化钛(TiSi2)、硅化铂(PtSi)、硅化钨(WSi2)等制成。
以下将描述形成硅化镍的情况，作为形成每个硅化层37、38、39和17的示例。
首先，镍(Ni)膜形成在硅基底10的整个表面上。镍膜例如通过溅射系统例如形成为具有10nm的厚度。接下来，在约300至约400℃实施退火处理，以使镍膜的镍与作为基底的硅反应，从而形成硅化镍层。之后，通过实施湿法刻蚀将未与硅反应的镍移除。通过实施湿法刻蚀，硅化层37、38、39和17以自对准的方式仅在除绝缘膜外的硅化的多晶硅表面上选择性地形成。
之后，在约500至约600℃再次实施退火处理，以稳定硅化镍层。
在上述的硅化过程中，硅化层没有形成在像素晶体管部分中的MOS晶体管的源区域、漏区域(未图示)和栅电极(未图示)中的任意一个上。其原因是：硅化物中的金属扩散到光线接收部分21所引起的白缺陷和暗电流的增大被消除。
硅化物层17以该方式形成在接触部分61中的每个导电层16上，从而减小了接触部分61和形成在布线层45中的第一电极44(在该情况下每个连接到第一电极44的连接电极43)之间接触电阻。
接下来，如图7所示，成为刻蚀阻挡层的第一绝缘膜41(包括第一绝缘膜41的下层41A和第一绝缘膜41的上层41B)形成在硅基底10上。并且，连接电极43(43C)形成在第一绝缘膜41中以连接到各接触部分61。同时，连接电极43(43T)形成为每个连接到外围电路部分30中的MOS晶体管31。此外，尽管未示出，连接电极同时也形成为连接到像素晶体管部分的晶体管和浮动扩散区域等。
接下来，如图8所示，包括第一电极44的布线层45形成在第一绝缘膜41上，第一电极44在垫部分60中连接到每个连接电极43C。以下，第一电极44被限定为包括上述的连接电极43C。在布线层45中，多个布线47(包括第一电极44)形成在中间层绝缘膜46中。多个布线47中的部分分别连接到连接电极43(43T)。
接下来，如图9所示，当布线层45(中间层绝缘膜46)的表面平面化之后，支撑基底80粘到布线层45的平面化过的表面。
之后，将硅基底10的后表面侧的一部分(双点划线表示的部分)移除，以减薄硅基底10，从而形成硅层11。由此，形成在每个第一孔13和第二孔14内部的导电层16被暴露。
接下来，如图10所示，第二绝缘膜65形成在硅基底10(硅层11)的第二表面(后表面)上。并且，通过使用普通的抗蚀膜施加技术和光刻技术形成刻蚀掩模，并且在垫部分60中通过使用刻蚀掩模分别在第二绝缘膜65中形成开口部分67以暴露导电层16。之后，垫部分60中的第二电极66形成为通过各个开口部分67连接到每个导电层16。这里，第二电极66的形成通过使用普通的布线技术来实施。例如，形成导体膜之后，通过进行适当的刻蚀将导体膜图案化，从而形成第二电极66。
接下来，如图11所示，颜色滤光片层91形成在入射到光线接收部分21的入射光线的光路上，并且在硅基底10(硅层11)的第二表面侧(后表面)上的第二绝缘膜65上。
此外，用于将入射光线引导到光线接收部分21的聚光透镜92形成在颜色滤光片层91上。应注意，形成在第二电极66上并且其中将形成颜色滤光片层91和聚光透镜92的层被移除，从而预先暴露第二电极66的表面。
此外，在形成颜色滤光片层91之前，阻光膜93可以形成在外围电路部分30中的第二绝缘膜65上。在这种情况下，绝缘膜94形成为覆盖阻光膜93。从而，颜色滤光片层91形成在绝缘膜94上。
以上述方式完成固态图像拾取装置1的制造。
根据制造固态图像拾取装置1的方法，不需要如相关技术形成完全地延伸通过硅层11的开口部分，以暴露用于垫的第一电极44，因为垫部分60中的第二电极66形成在硅层11的第二表面侧(光线入射侧)。此外，在将要形成现有开口部分的位置中形成的接触部分61可以形成为具有比现有开口更小的占用面积，因为其全部所占的是获得垫部分60中的第二电极66和第一电极44之间的电连接。此外，对准标记50和接触部分61由相应的相同的导电材料制成的导电层16形成，并且分别通过相同的材料制成的绝缘层15形成在用于形成对准标记50和接触部分61的孔中。由此，简化了用于形成对准标记50和接触部分61的过程。
由此，由于对准标记50和接触部分61在相同的过程中形成，所以可以减少过程的数量。由此，获得了简化制造过程的效果，并且相应地降低了制造成本。
第二实施例的改变
接下来，将描述根据本发明的第二实施例的改变的制造固态图像拾取装置的方法。
根据本发明的第二实施例的改变的制造固态图像拾取装置的方法使得在参照图2至图11所描述的制造固态图像拾取装置1的方法中，每个导电层16由金属形成，在导电层16的表面上不形成硅化物层。铜(Cu)、铝(A1)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)等例如可以用作为该金属。此外，其合金也可以用作为该金属。此外，除用金属制成每个导电层16以及在导电层16的表面上不形成硅化物层以外的制造过程与第二实施例的制造固态图像拾取装置1的方法相同。
每个导电层16通过这种方式由金属制成，从而使得可以进一步减小第一电极44(基本上每个连接电极43)和每个导电层16之间的接触电阻。
对比示例
接下来，将参照图12至图22所示的用于说明各制造过程的示意性截面图描述固态图像拾取装置的制造方法的对比示例。应注意，图12至图22的观察点与图1中的相反。
首先，如图12所示，氮化硅膜171通过氧化硅膜(未图示)形成在硅基底110的表面(第一表面)上形成。
接下来，使用抗蚀膜(未图示)通过利用刻蚀技术分别在氮化硅膜171中将要形成对准标记的区域和将要形成垫部分中的接触部分的区域中形成开口部分172以及开口部分173。之后，抗蚀膜掩膜被移除。
接下来，通过使用氮化硅膜171作为刻蚀掩模，在硅基底110中形成其中将要形成对准标记的第一孔113和形成在垫形成区域中的第二孔114。每个第二孔114形成为包围开口部分的侧部，形成用于在后面的过程中引出用于垫的电极。即，每个第二孔114形成为在平面图中具有环状的孔。
接下来，如图13所示，多晶硅通过绝缘层115充填到每个第一孔113和第二孔114中，从而形成充填层116。或者，可以使用无定形硅层代替多晶硅层。
接下来，如图14所示，位于氮化硅膜171(参见图12)上的过量的多晶硅层116和绝缘层115(参见图13)被移除。由此，形成对准标记150，这是在第一孔113中通过绝缘层115充填多晶硅层116获得的。同时，充填层116通过绝缘层115充填在每个第二孔114中。
通过执行刻蚀移除充填层116和绝缘层115。当然，可以通过使用CMP方法移除充填层116和绝缘层115。
应注意，在对准标记150的表面和充填在各第二孔114中的充填层116的每个表面中产生台阶部分是没有问题的。
之后，氮化硅膜171被移除。图14示出了氮化硅膜171被移除后的状态。
接下来，如图15所示，隔离沟槽117形成在硅基底110中，通过隔离沟槽117将像素部分120和用于形成外围电路部分130的区域彼此隔离开，像素部分120用于光电地转换入射光线并输出与入射光线对应的信号电荷的信号电荷输出，外围电路部分130用于处理如此输出的信号电荷。
为了形成隔离沟槽117，首先通过氧化硅膜(未图示)在硅基底110的第一表面(表面)上形成氮化硅膜174。
接下来，在氮化硅膜174的预定的位置上设置开口部分。并且，通过使用刻蚀掩模选择性地刻蚀掉氮化硅膜174，从而在硅基底110中形成形成隔离沟槽117。此时，沟槽152、沟槽162分别形成在对准标记形成区域中的第一孔113的上部以及垫部分形成区域中的第二孔114的上部侧。
接下来，如图16所示，在隔离沟槽117和沟槽152、沟槽162的每个中充填绝缘膜118，并且位于氮化硅膜174上的过量的绝缘膜118例如通过使用CMP方法移除。应注意，在充填绝缘膜118之前，可以将隔离沟槽117和沟槽152、沟槽162的每个的内表面氧化以在其上形成氧化膜。通过这样的方式，在隔离沟槽117内侧形成隔离区域112。
应注意，图16示出了形成在氮化硅膜174上的过量的绝缘膜118被移除后的状态。
接下来，如图17所示，用于将入射光线光电转换为信号电荷的光线接收部分121形成在上述的硅基底110中。此外，用于输出在光线接收部分121中通过光电转换获得的信号电荷的像素晶体管部分(未图示)形成在硅基底110中。此外，外围电路部分130中的晶体管131形成在其中具有上述的光线接收部分121和像素晶体管部分的像素部分120的外围。
光线接收部分121、像素晶体管部分中的晶体管(未图示)和外围电路部分130中的晶体管131如以上根据本发明第二实施例的固态图像拾取装置1的制造方法中所描述在相同的过程中形成。例如，栅电极133通过栅绝缘膜132形成在硅基底110上，并且侧壁134形成在栅电极133的侧壁上。接下来，源区域135和漏区域136在栅电极133的两侧形成在硅基底110中。
接下来，硅化层137、138和139分别形成在外围电路部分130中的每个MOS晶体管的源区域135和漏区域136以及栅电极133上。在图17中，示出代表多个MOS晶体管的一个晶体管131。
硅化层137、138和139在如以上根据本发明第二实施例的固态图像拾取装置1的制造方法中所描述在相同的过程中形成。
接下来，如图18所示，刻蚀阻膜141和第一绝缘膜142以该顺序形成在硅基底110上，并且连接电极143形成在第一绝缘膜142中以连接到外围电路部分130中的晶体管131。同时，尽管未示出，连接电极同时也形成为连接到像素晶体管部分的晶体管、浮动扩散部分等。
接下来，如图19所示，布线层147连接到各连接电极143，并且垫部分中包括第一电极144的布线层145形成在第一绝缘膜142上。在布线层145中，包括布线147的多层布线147连接到各连接电极143，并且第一电极144形成在中间层绝缘膜146中。
接下来，如图20所示，当布线层145(中间层绝缘膜146)的表面平面化之后，支撑基底180粘到布线层145的平面化过的表面。
之后，将硅基底110的后表面侧的一部分(双点划线表示的部分)移除，以减薄硅基底110，从而形成硅层111。由此，形成在每个第一孔113和第二孔114内部的绝缘层115被暴露。
接下来，如图21所示，颜色滤光片层191形成在入射到光线接收部分121的入射光线的光路上，并且通过第二绝缘膜165形成在硅基底110(硅层111)的第二表面侧(后表面)上。
此外，用于将入射光线引导到光线接收部分121的聚光透镜192形成在颜色滤光片层191上。
接下来，如图22所示，中间层绝缘膜146的一部分打开以从第二绝缘膜侧完全延伸通过第二绝缘膜165、硅层111、刻蚀阻挡膜141、第一绝缘膜142等，从而形成到达第一电极144的开口部分148。
如上所述，应理解根据关于上述的制造方法的相关技术，需要在垫部分中形成到达第一电极144的开口部分148，从而制造过程的数量大于根据本发明的第二实施例的制造方法中用于形成开口部分148的过程的数量。此外，根据本发明的第二实施例的制造方法，由于上述对准标记50和每个接触部分61同时形成，除用于形成对准标记50的过程之外，不需要专门实施用于形成接触部分61的过程。此外，还有一个优势是因为相关技术中的制造过程可以基本地转变从而实施根据本发明的第二实施例的制造方法，所以在过程方面实施新的过程所必需的载荷更少。即，可以通过使用相关技术中现有的制造系统来实施根据本发明的第二实施例的制造方法。鉴于此，制造成本可以更加降低，因为制造成本和设备成本没有增加且不需要形成开口部分148。
固态图像拾取装置的应用示例
以下将参照图23中的示意性框图描述根据本发明的第一实施例的固态图像拾取装置所应用于的图像拾取设备的结构的示例。
如图23所示，图像拾取设备200在图像拾取部分201中包括固态图像拾取装置210。用于摄取图像的会聚光学部分202设置在图像拾取部分201的会聚侧。此外，信号处理部分203具有用于驱动图像拾取部分201的驱动电路以及用于将通过图像拾取装置210中的光电转换获得的信号处理为图像信号的信号电路，信号处理部分203等连接图像拾取部分201的下级。此外，通过信号处理部分203中执行的处理获得的图像信号可以存储在图像存储部分(未图示)。在这样的图像拾取设备200中，以上根据图1所描述的第一实施例中的固态图像拾取装置1可以用作为固态图像拾取装置210。
根据应用示例的图像拾取设备200，具有的优势是因为图像在被调节以具有接近自然的颜色时可以获得图像合成边缘，因此获得颜色再现性非常好的图像，并且由于可以产生固态图像拾取装置1的适当光谱平衡，可以容易地实施颜色校正。
此外，图像拾取设备200可以是形成为一个芯片的形式，也可以是具有图像捕获功能并且其中共同封装了图像拾取部分以及信号处理部分或光学系统的的模块形式。并且，图像拾取设备200可以用于上述的图像拾取设备。这里，图像拾取设置例如指摄像机或具有图像拾取功能的移动设备。此外，“图像捕获”不仅包括在摄像机的正常摄影阶段中捕获图像，而且包括广义上的指纹检测等。
本发明包含了与2009年3月11日向日本专利局递交的日本在先专利申请JP2009-057485中公开的主题相关的主题，这里通过引用引入其全部内容。
本领域技术人员应理解，只要在所附权利要求或与其相当的范围内，可以按照设计要求等其它因素进行各种改变、结合、附属结合和替代。

Claims (6)

1.一种固态图像拾取装置，包括：
硅层；
形成在所述硅层中的像素部分，用于处理并输出对入射光线实施光电转换所得到的信号电荷；
对准标记，形成在所述硅层中所述像素部分的外围；以及
接触部分，在所述硅层的第一表面上形成的布线层内的第一电极和通过绝缘膜在与所述硅层的所述第一表面相对的第二表面上形成的第二电极通过所述接触部分连接起来，
其中，所述对准标记和所述接触部分由相同的导电材料制成的导电层形成并且通过相同的材料制成的相应的绝缘层形成在相应的孔内，每个所述孔完全地延伸通过所述硅层。
2.根据权利要求1所述的固态图像拾取装置，其中，所述导电层由掺杂有导电类型杂质的硅制成，并且
在所述导电层的位于所述第一电极侧的表面上形成硅化物层。
3.根据权利要求1所述的固态图像拾取装置，其中，
所述导电层由金属制成。
4.一种制造固态图像拾取装置的方法，包括以下步骤：
从硅基底的第一表面侧形成第一孔和第二孔，所述第一孔中将形成对准标记，所述第二孔中将形成用于垫的接触部分；
通过绝缘层在所述第一孔和所述第二孔的每个中充填导电层，从而在所述第一孔和所述第二孔中分别形成所述对准标记和所述接触部分；
在所述硅基底中，在像素部分中形成光线接收部分，用于光电地转换入射光线以输出与入射光线对应的信号电荷；在所述像素部分中形成晶体管，用于读取来自所述光线接收部分的信号电荷并输出与信号电荷对应的信号；并且在外围电路部分中形成晶体管，用于处理从所述像素部分输出的信号；
在所述硅基底的所述第一表面上形成第一绝缘膜，并且在所述第一绝缘膜上形成连接电极以连接到所述接触部分；
在所述第一绝缘膜上形成包括垫部分中的第一电极的布线层，所述第一电极连接到所述连接电极；
将与所述硅基底的所述第一表面侧相对的第二表面侧移除，直到所述接触部分被暴露，并且在留下的所述硅基底的被暴露的表面上形成第二绝缘膜；并且
在所述硅基底的所述第二表面侧的所述第二绝缘膜中形成所述垫部分中的第二电极，所述第二电极连接到所述导电层。
5.根据权利要求4所述的制造固态图像拾取装置的方法，其中
在所述外围电路部分中的所述晶体管的每个源区域和漏区域上形成硅化物层，并且同时在所述导电层的表面上形成硅化物层。
6.根据权利要求4所述的制造固态图像拾取装置的方法，还包括以下步骤：
在入射到所述光线接收部分的入射光线的光路上并且在所述第二绝缘膜上，形成颜色滤光片层；并且
在所述颜色滤光片层上形成用于将入射光线引导到所述光线接收部分的聚光透镜。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102082156A (zh) * 2009-11-30 2011-06-01 索尼公司 固体摄像器件、固体摄像器件制造方法以及电子装置
CN102790059A (zh) * 2011-05-20 2012-11-21 台湾积体电路制造股份有限公司 具有接合焊盘和屏蔽结构的半导体器件及其制造方法
CN103579269A (zh) * 2012-07-27 2014-02-12 瑞萨电子株式会社 半导体装置及其制造方法
CN104576664A (zh) * 2013-10-23 2015-04-29 豪威科技(上海)有限公司 一种背照式cmos传感器及其制造方法
CN105390445A (zh) * 2014-08-27 2016-03-09 瑞萨电子株式会社 半导体器件制造方法和半导体器件
CN109065565A (zh) * 2018-09-29 2018-12-21 德淮半导体有限公司 图像传感器及其形成方法
CN109841640A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 台湾积体电路制造股份有限公司 具有焊盘结构的图像传感器
CN110246861A (zh) * 2013-07-04 2019-09-17 索尼公司 固态图像拾取元件、其制造方法和电子设备

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5693060B2 (ja) * 2010-06-30 2015-04-01 キヤノン株式会社 固体撮像装置、及び撮像システム
JP5794068B2 (ja) 2011-09-16 2015-10-14 ソニー株式会社 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器
FR2984607A1 (fr) * 2011-12-16 2013-06-21 St Microelectronics Crolles 2 Capteur d'image a photodiode durcie
US8772899B2 (en) * 2012-03-01 2014-07-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and apparatus for backside illumination sensor
KR20130106619A (ko) * 2012-03-20 2013-09-30 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
JP5696081B2 (ja) * 2012-03-23 2015-04-08 株式会社東芝 固体撮像装置
KR101934864B1 (ko) 2012-05-30 2019-03-18 삼성전자주식회사 관통 실리콘 비아 구조물 및 그 제조 방법, 이를 포함하는 이미지 센서 및 그 제조 방법
FR2995133A1 (fr) * 2012-08-31 2014-03-07 St Microelectronics Crolles 2 Procede d'amincissement d'une tranche semiconductrice
JP2014216377A (ja) * 2013-04-23 2014-11-17 イビデン株式会社 電子部品とその製造方法及び多層プリント配線板の製造方法
US20150087131A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 Infineon Technologies Ag Method for processing a chip
JP6200835B2 (ja) 2014-02-28 2017-09-20 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法
CN103985725B (zh) * 2014-06-03 2017-03-08 豪威科技(上海)有限公司 半导体结构及其制备方法
JP6023256B1 (ja) * 2015-04-21 2016-11-09 日本電信電話株式会社 Ｍｓｍ−ｐｄおよび光電子集積回路
JP6789653B2 (ja) 2016-03-31 2020-11-25 キヤノン株式会社 光電変換装置およびカメラ
JP2018006443A (ja) * 2016-06-29 2018-01-11 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法
KR102534249B1 (ko) 2018-01-12 2023-05-18 삼성전자주식회사 이미지 센서
JP7366531B2 (ja) * 2018-10-29 2023-10-23 キヤノン株式会社 光電変換装置および機器
CN110036475B (zh) 2019-02-18 2020-03-27 长江存储科技有限责任公司 贯穿硅触点结构及其形成方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050104148A1 (en) * 2003-11-17 2005-05-19 Sony Corporation Solid-state imaging device and method of manufacturing solid-state imaging device background of the invention
JP2007013089A (ja) * 2005-06-02 2007-01-18 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法
US20080308890A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-18 Shinji Uya Back-illuminated type imaging device and fabrication method thereof

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06196679A (ja) * 1992-12-25 1994-07-15 Olympus Optical Co Ltd 固体撮像装置及びその製造方法
JP4423452B2 (ja) * 2000-12-27 2010-03-03 富士フイルム株式会社 固体撮像装置
JP4798907B2 (ja) * 2001-09-26 2011-10-19 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
JP3722367B2 (ja) * 2002-03-19 2005-11-30 ソニー株式会社 固体撮像素子の製造方法
JP4246964B2 (ja) * 2002-05-27 2009-04-02 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置及び固体撮像装置アレイ
US6809008B1 (en) * 2003-08-28 2004-10-26 Motorola, Inc. Integrated photosensor for CMOS imagers
JP4533667B2 (ja) * 2004-05-28 2010-09-01 富士フイルム株式会社 光電変換膜積層型固体撮像装置
JP4867152B2 (ja) * 2004-10-20 2012-02-01 ソニー株式会社 固体撮像素子
TW201101476A (en) * 2005-06-02 2011-01-01 Sony Corp Semiconductor image sensor module and method of manufacturing the same
TWI617869B (zh) * 2006-05-16 2018-03-11 半導體能源研究所股份有限公司 液晶顯示裝置和半導體裝置
JP2007329257A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置の製造方法
JP2009043772A (ja) * 2007-08-06 2009-02-26 Panasonic Corp 固体撮像装置及びその製造方法
JP2009057485A (ja) 2007-08-31 2009-03-19 Kao Corp ポリウレタンフォームの製造方法
US8212328B2 (en) * 2007-12-05 2012-07-03 Intellectual Ventures Ii Llc Backside illuminated image sensor
JP5268618B2 (ja) * 2008-12-18 2013-08-21 株式会社東芝 半導体装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050104148A1 (en) * 2003-11-17 2005-05-19 Sony Corporation Solid-state imaging device and method of manufacturing solid-state imaging device background of the invention
JP2007013089A (ja) * 2005-06-02 2007-01-18 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法
US20080308890A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-18 Shinji Uya Back-illuminated type imaging device and fabrication method thereof

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102082156B (zh) * 2009-11-30 2013-11-06 索尼公司 固体摄像器件、固体摄像器件制造方法以及电子装置
CN102082156A (zh) * 2009-11-30 2011-06-01 索尼公司 固体摄像器件、固体摄像器件制造方法以及电子装置
CN102790059B (zh) * 2011-05-20 2016-05-25 台湾积体电路制造股份有限公司 具有接合焊盘和屏蔽结构的半导体器件及其制造方法
CN102790059A (zh) * 2011-05-20 2012-11-21 台湾积体电路制造股份有限公司 具有接合焊盘和屏蔽结构的半导体器件及其制造方法
CN103579269A (zh) * 2012-07-27 2014-02-12 瑞萨电子株式会社 半导体装置及其制造方法
CN110246861A (zh) * 2013-07-04 2019-09-17 索尼公司 固态图像拾取元件、其制造方法和电子设备
CN110323237A (zh) * 2013-07-04 2019-10-11 索尼公司 固态图像拾取元件、其制造方法和电子设备
CN110246861B (zh) * 2013-07-04 2023-06-23 索尼公司 固态图像拾取元件、其制造方法和电子设备
CN110323237B (zh) * 2013-07-04 2024-03-19 索尼公司 固态图像拾取元件、其制造方法和电子设备
CN104576664A (zh) * 2013-10-23 2015-04-29 豪威科技(上海)有限公司 一种背照式cmos传感器及其制造方法
CN104576664B (zh) * 2013-10-23 2018-04-20 豪威科技(上海)有限公司 一种背照式cmos传感器及其制造方法
CN105390445A (zh) * 2014-08-27 2016-03-09 瑞萨电子株式会社 半导体器件制造方法和半导体器件
CN109841640A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 台湾积体电路制造股份有限公司 具有焊盘结构的图像传感器
CN109065565A (zh) * 2018-09-29 2018-12-21 德淮半导体有限公司 图像传感器及其形成方法

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