JP2012060143A - Solid state imaging device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Shunsuke Maruyama
俊介 丸山
Hideji Abe
秀司 阿部
Masanori Ohashi
正典 大橋
Hisashi Kurebayashi
久 紅林
Keiji Taya
圭司 田谷
Junichiro Fujimagari
潤一郎 藤曲
Youko Enomoto
容幸 榎本
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid state imaging device in which a sufficient light-blocking effect is attained in a black reference pixel without increasing number of steps, and to provide its manufacturing method.SOLUTION: In a solid state imaging device having a wiring layer 60, the wiring layer 60 and a contact pad 30 are constituted of metal layers of different constitutive material. Since a light blocking layer 70 formed on a black reference pixel 2SB is constituted of a metal layer formed simultaneously with the metal layer of the contact pad 30, the number of manufacturing steps is not increased and since the light blocking layer is constituted of the metal layer, light can be blocked surely and a black level signal can be obtained correctly.

Description

本発明は、CMOSセンサに適用して好適な固体撮像装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device suitable for application to a CMOS sensor and a manufacturing method thereof.

固体撮像装置は、光電変換素子を有する撮像画素が配列された撮像領域部と、周辺回路部と、外部リードのコンタクトパッドと、黒基準画素と、配線層を有する。
そして、少なくとも黒基準画素上、さらには、例えば周辺回路上には遮光層が形成される。
この固体撮像装置においては、撮像画素で受光量に応じて発生した信号電荷による電気信号を得るものであるが、例えば熱的電荷が発生し、これが信号電荷に混入する。
そこで、撮像領域内もしくはその周辺部等に、遮光された黒基準画素を設けて、これによって黒基準レベル信号を得て、熱的電荷等による信号レベルを検出して受光信号の補正を行うようにしている(例えば特許文献1参照)。
The solid-state imaging device includes an imaging region portion in which imaging pixels having photoelectric conversion elements are arranged, a peripheral circuit portion, an external lead contact pad, a black reference pixel, and a wiring layer.
A light shielding layer is formed on at least the black reference pixel, and further on the peripheral circuit, for example.
In this solid-state imaging device, an electric signal is obtained by a signal charge generated in accordance with the amount of light received by the imaging pixel. For example, a thermal charge is generated and mixed with the signal charge.
Therefore, a black reference pixel that is shielded from light is provided in the imaging region or the periphery thereof, thereby obtaining a black reference level signal, and detecting the signal level due to thermal charge or the like to correct the received light signal. (For example, refer to Patent Document 1).

上述した構成において、その黒基準画素に対する遮光方法としては、種々の方法が提案され、実施されている。例えば撮像領域部に形成される各色に対するカラーフィルタをそれぞれ形成する工程で、黒基準画素上においては、1色もしくは2色のカラーフィルタを積層形成することによって遮光層とする構成とする。この場合、遮光層を形成するための特段の工程の増加が回避されるという利点がある。
しかしながら、この黒基準画素に対する遮光は、正確な黒基準レベル信号を得るために、できるだけ確実に遮光されることが望まれる。
そこで、このような遮光の完全化のために、遮光のみの目的をもって例えばAl金属層を遮光部に特段に形成するという方法をとる場合がある。しかしながら、この場合、工程数の増加を来たす。
In the above-described configuration, various methods have been proposed and implemented as a light shielding method for the black reference pixel. For example, in the process of forming color filters for each color formed in the imaging region portion, the light-shielding layer is formed by laminating one or two color filters on the black reference pixel. In this case, there is an advantage that an extra process for forming the light shielding layer is avoided.
However, it is desirable that the black reference pixel be shielded as reliably as possible in order to obtain an accurate black reference level signal.
Therefore, in order to complete such light shielding, there is a case where, for example, an Al metal layer is specifically formed on the light shielding portion for the purpose of light shielding only. In this case, however, the number of processes increases.

また、上述した配線層が、例えば第1〜第3の金属層による3層構造による多層配線構造を有する場合において、例えばこれを第1および第2の2層構造とし、第3の金属層を遮光層とするように設計することが考えられるが、この場合は、配線層を構成する第1および第2の金属層の配線パターンが複雑となり、これらの占有面積が大きくなって画素の占有面積が大となり、画素配置の高密度化を阻害する。   In addition, when the wiring layer described above has a multilayer wiring structure having a three-layer structure including, for example, first to third metal layers, for example, this is a first and second two-layer structure, and the third metal layer is It is conceivable to design the light-shielding layer. In this case, however, the wiring patterns of the first and second metal layers constituting the wiring layer are complicated, and the occupied area becomes large, and the occupied area of the pixel is increased. Increases, which hinders high density of pixel arrangement.

特開2000−31450号公報JP 2000-31450 A

本発明においては、上述したような工程数の増加を来たすことなく、かつ黒基準画素における遮光性が充分得られる固体撮像装置およびその製造方法を提供するものである。
すなわち、例えば固体撮像装置におけるCMOSセンサは、画素ごとに、光電変換素子のフォトダイオードによって受光量に応じて発生させた信号電荷をCMOS回路によって検出増幅する構成によるものであり、高い感度を有し、また、信号伝達回路のノイズを受けにくいという特徴を有する。
このCMOS固体撮像装置にあっては、高画質化に伴う、各画素の微小稠密化に伴って配線層の幅および厚さの縮小化の要求が高く、配線層としては、導電性の高い金属層、一般にはCuによって構成される。
しかしながら、外部リードのコンタクトパッドにおいては、リード線等のボンディングが良好になされないことから、通常、配線層を構成する金属層とは異なる金属層のAl、あるいはAlの合金層によって構成される。
The present invention provides a solid-state imaging device and a method for manufacturing the same that do not increase the number of steps as described above, and can sufficiently obtain a light shielding property in a black reference pixel.
That is, for example, a CMOS sensor in a solid-state imaging device has a high sensitivity because a CMOS circuit detects and amplifies a signal charge generated according to the amount of light received by a photodiode of a photoelectric conversion element for each pixel. In addition, the signal transmission circuit is less susceptible to noise.
In this CMOS solid-state imaging device, there is a high demand for reducing the width and thickness of the wiring layer as the pixels become finer and denser in line with higher image quality. A layer, generally composed of Cu.
However, since contact pads for external leads are not satisfactorily bonded to lead wires or the like, they are usually composed of a metal layer Al or an Al alloy layer different from the metal layer constituting the wiring layer.

本発明においては、このことに着目して黒基準画素の遮光膜等の形成を工程数の増加を来たすことなく、かつその遮光を確実に行うことができるようにした固体撮像装置およびその製造方法を提供するものである。   In the present invention, a solid-state imaging device and a method for manufacturing the same capable of reliably performing the light shielding without increasing the number of steps in forming the light shielding film or the like of the black reference pixel in view of this. Is to provide.

すなわち、本発明による固体撮像装置は、光電変換素子を有する撮像画素が配列された撮像領域部と、周辺回路部と、外部リードのコンタクトパッドと、黒基準画素と、配線層を有し、該配線層と上記コンタクトパッドとがそれぞれ構成材を異にする金属層によって構成される固定撮像装置であって、少なくとも上記周辺回路部上と上記黒基準画素上とに遮光層が形成され、該遮光層が、上記コンタクトパッドの金属層と同時に形成された金属層によって構成されたことを特徴とする。   That is, a solid-state imaging device according to the present invention includes an imaging region portion in which imaging pixels having photoelectric conversion elements are arranged, a peripheral circuit portion, an external lead contact pad, a black reference pixel, and a wiring layer, A fixed imaging device in which a wiring layer and the contact pad are formed of metal layers having different constituent materials, wherein a light shielding layer is formed at least on the peripheral circuit portion and the black reference pixel, and the light shielding The layer is constituted by a metal layer formed simultaneously with the metal layer of the contact pad.

本発明による半導体装置の製造方法においては、基体に、光電変換素子を有する画素が配列された撮像領域部と、周辺回路部と、黒基準画素とを少なくとも形成する工程と、
上記撮像領域部および上記周辺回路部の配線層の形成工程と、外部リードのコンタクトパッドの形成と、少なくとも上記周辺回路部上と上記黒基準画素上に遮光層を同一金属層によって同時に形成する工程とを有することを特徴とする。
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a step of forming at least an imaging region portion in which pixels having photoelectric conversion elements are arranged, a peripheral circuit portion, and a black reference pixel on a substrate;
A step of forming a wiring layer of the imaging region portion and the peripheral circuit portion; a step of forming a contact pad of an external lead; and a step of simultaneously forming a light shielding layer on at least the peripheral circuit portion and the black reference pixel by the same metal layer It is characterized by having.

また、本発明は、上述の本発明による固体撮像装置およびその製造方法にあって、上記配線層を銅(Cu)によって形成し、上記コンタクトパッドと上記遮光層とをアルミニウム(Al)もしくはアルミニウムとCuの合金(Al―Cu)によって形成することを特徴とする。   Further, the present invention is the above-described solid-state imaging device according to the present invention and the manufacturing method thereof, wherein the wiring layer is formed of copper (Cu), and the contact pad and the light shielding layer are formed of aluminum (Al) or aluminum. It is characterized by being formed of a Cu alloy (Al—Cu).

本発明による固体撮像装置およびその製造方法においては、前述したCMOSにおけるように、導電性の高い金属層によって配線層を構成し、これとは異なる金属層によってコンタクトパッドが形成される構成であって、そのコンタクトパッドを形成する金属層をもって、このコンタクトパッドの形成と同時に、遮光層を形成するものであるから、遮光層を形成するための工程数の増加を来たすことがない。また、金属層による遮光層、特にコンタクトパッドを構成する比較的厚い金属層と同一の遮光層とすることからその遮光層としての機能を充分有するものであり、完全な遮光層として形成することができる。したがって、正確な黒レベル信号の検出を行うことができ、高い画質の撮像を行うことができるものである。   In the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the present invention, as in the above-described CMOS, the wiring layer is configured by a metal layer having high conductivity, and the contact pad is formed by a metal layer different from this. Since the light shielding layer is formed simultaneously with the formation of the contact pad with the metal layer that forms the contact pad, the number of steps for forming the light shielding layer is not increased. Further, since the light shielding layer is made of a metal layer, in particular, the same light shielding layer as the relatively thick metal layer constituting the contact pad, it has a sufficient function as the light shielding layer and can be formed as a complete light shielding layer. it can. Therefore, accurate black level signals can be detected, and high-quality imaging can be performed.

本発明による撮像装置の一例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an example of the imaging device by this invention. 本発明による撮像装置の一例の撮像画素の回路図である。It is a circuit diagram of an imaging pixel of an example of an imaging device by the present invention. 本発明による固体撮像装置の一実施形態の一例の機械的断面図である。It is a mechanical sectional view of an example of an embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention. 本発明装置の一例の要部の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the principal part of an example of this invention apparatus. 本発明製造方法の一例の一工程における概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in one process of an example of this invention manufacturing method. 本発明製造方法の一例の一工程における概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in one process of an example of this invention manufacturing method. 本発明製造方法の一例の一工程における概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in one process of an example of this invention manufacturing method. 本発明製造方法の一例の一工程における概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in one process of an example of this invention manufacturing method. 本発明製造方法の一例の一工程における概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in one process of an example of this invention manufacturing method. 本発明製造方法の一例の一工程における概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in one process of an example of this invention manufacturing method.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明するが、本発明はこの実施の形態例に限られるものではない。
まず、本発明による固体撮像装置について説明する。
図1は、本発明による固体撮像装置、この例ではCMOS固体撮像装置(イメージセンサ)の構成を示すブロック図である。
このCMOS固体撮像装置1においては、基板100例えばシリコン基板上に、光電変換素子を含む撮像画素2がマトリックス状に複数(多数)2次元的に配列された撮像画素領域3と、その周辺回路部40としての垂直駆動回路4と、カラム信号処理回路5と、水平駆動回路6と、出力回路7と制御回路8等を有する。
更に、この周辺回路部40の外側に外部リード(図示せず)がコンタクトされるコンタクトパッド30が配列される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.
First, a solid-state imaging device according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a solid-state imaging device according to the present invention, in this example, a CMOS solid-state imaging device (image sensor).
In this CMOS solid-state imaging device 1, an imaging pixel region 3 in which a plurality of (many) imaging pixels 2 including photoelectric conversion elements are two-dimensionally arranged in a matrix on a substrate 100 such as a silicon substrate, and its peripheral circuit unit 40 includes a vertical driving circuit 4, a column signal processing circuit 5, a horizontal driving circuit 6, an output circuit 7, a control circuit 8, and the like.
Further, contact pads 30 are arranged on the outside of the peripheral circuit portion 40 to contact external leads (not shown).

図2は、撮像画素2の一例の回路図で、撮像画素2は、光電変換素子を構成する例えばフォトダイオード21と、それぞれMOSトランジスタ、例えばnチャネルMOSトラン
ジスタによる、転送トランジスタ22、リセットトランジスタ23、増幅トランジスタ24および選択トランジスタ25を有して成る。
FIG. 2 is a circuit diagram of an example of the imaging pixel 2. The imaging pixel 2 includes, for example, a photodiode 21 constituting a photoelectric conversion element and a transfer transistor 22, a reset transistor 23, an MOS transistor, for example, an n-channel MOS transistor, An amplification transistor 24 and a selection transistor 25 are provided.

一方、図1に示すように、黒基準画素2SBが、撮像画素領域3に、あるいはその近傍に形成される。この黒基準画素2SBは、撮像画素2と同様の構成を有するが、これに対し外部からの光が極力入射されることがないように、この上に遮光層が形成される。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the black reference pixel 2SB is formed in or near the imaging pixel region 3. The black reference pixel 2SB has a configuration similar to that of the imaging pixel 2, but a light shielding layer is formed thereon so that external light is not incident as much as possible.

制御回路8は、垂直同期信号、水平同期信号およびマスタクロックに基づいて、垂直駆動回路4、カラム信号処理回路5および水平駆動回路6などの動作の基準となるクロック信号や制御信号などを生成し、垂直駆動回路4、カラム信号処理回路5および水平駆動回路6等に入力する。   The control circuit 8 generates a clock signal, a control signal, and the like that serve as a reference for operations of the vertical drive circuit 4, the column signal processing circuit 5, and the horizontal drive circuit 6 based on the vertical synchronization signal, the horizontal synchronization signal, and the master clock. Are input to the vertical drive circuit 4, the column signal processing circuit 5, the horizontal drive circuit 6, and the like.

垂直駆動回路4は、例えばシフトレジスタによって構成され、撮像画素領域部3の各画素2を行単位で順次垂直方向に選択走査し、垂直信号線9を通して各画素2の光電変換素子(フォトダイオード)21において受光量に応じて生成した信号電荷をカラム信号処理回路5に供給する。
カラム信号処理回路5は、画素2の例えば列ごとに配置されており、1行分の画素2から出力される信号を画素列ごとに黒基準画素からの信号によってノイズの除去や信号増幅などの信号処理を行う。
カラム信号処理回路5の出力段には、水平選択スイッチ(図示せず)が水平信号線10との間に接続されて設けられる。
The vertical drive circuit 4 is configured by, for example, a shift register, and selectively scans each pixel 2 in the imaging pixel region unit 3 sequentially in the vertical direction in units of rows, and the photoelectric conversion element (photodiode) of each pixel 2 through the vertical signal line 9. In 21, the signal charge generated according to the amount of received light is supplied to the column signal processing circuit 5.
The column signal processing circuit 5 is arranged, for example, for each column of the pixels 2, and the signal output from the pixels 2 for one row is subjected to noise removal or signal amplification by a signal from the black reference pixel for each pixel column. Perform signal processing.
At the output stage of the column signal processing circuit 5, a horizontal selection switch (not shown) is provided connected to the horizontal signal line 10.

水平駆動回路6は、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路5の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路5の各々から画素信号を水平信号線10に出力させる。
出力回路7は、カラム信号処理回路5の各々から水平信号線10を通して順次に供給される信号に対し、信号処理を行って出力する。
The horizontal drive circuit 6 is constituted by, for example, a shift register, and sequentially outputs horizontal scanning pulses to select each of the column signal processing circuits 5 in order, and the pixel signal is output from each of the column signal processing circuits 5 to the horizontal signal line. 10 to output.
The output circuit 7 performs signal processing and outputs the signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuits 5 through the horizontal signal line 10.

図3は、本発明による固体撮像装置の一実施形態の一例の要部の模式的断面図である。図3においては、例えばシリコン基板100上に、撮像画素2と、黒基準画素2BSとが形成された撮像領域部3と周辺回路部40と、コンタクトパッド30が配列形成されたパッド部31が模式的に示されている。
基板100に形成された撮像領域部3、周辺回路部40は、図1および図2で説明した構成を有し、図3においては、その一部のフォトダイオード21、MOSトランジスタが示されている。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a main part of an example of an embodiment of the solid-state imaging device according to the present invention. In FIG. 3, for example, on a silicon substrate 100, an imaging region portion 3 in which an imaging pixel 2 and a black reference pixel 2 BS are formed, a peripheral circuit portion 40, and a pad portion 31 in which contact pads 30 are arrayed are schematically illustrated. Has been shown.
The imaging region section 3 and the peripheral circuit section 40 formed on the substrate 100 have the configuration described with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 3, some of the photodiodes 21 and MOS transistors are shown. .

基板100上には、層間絶縁層50を介して、図においてはそれぞれ、導電性にすぐれた例えばCuより成る第1、第2および第3の金属層M1〜M3による配線層がそれぞれ所要のパターンに形成され、相互に所定位置でビアホールを通じて接続された例えばダマシン構造の配線層60として形成される。
また、パッド部31には配線層60の所定部が延長形成される。
上層の層間絶縁層50の表面は平坦面に形成され、パッド部31には、配線層60からの延長部にコンタクトし、外部リードがコンタクトされるコンタクトパッド30が形成される。このコンタクトパッド30は、例えば厚さ0.4μm〜2μmの外部へのリード線等が良好にコンタクトされるAlもしくはAl−Cu等のAl合金層によって構成される。
On the substrate 100, wiring layers made of first, second and third metal layers M1 to M3 made of, for example, Cu each having excellent conductivity are respectively provided in a required pattern via an interlayer insulating layer 50 in the drawing. For example, a damascene wiring layer 60 connected to each other through a via hole at a predetermined position is formed.
In addition, a predetermined portion of the wiring layer 60 is extended and formed on the pad portion 31.
The surface of the upper interlayer insulating layer 50 is formed as a flat surface, and the pad portion 31 is formed with a contact pad 30 that contacts an extended portion from the wiring layer 60 and contacts an external lead. The contact pad 30 is made of, for example, an Al alloy layer such as Al or Al—Cu that can be satisfactorily contacted with an external lead wire having a thickness of 0.4 to 2 μm.

そして、本発明構成においては、このコンタクトパッド30と同一金属層による遮光層70を遮光がなされるべき黒基準画像2BS上、周辺回路部40上等に形成する。これらコンタクトパッド30と遮光層70とは、後述するように同一工程において同時に形成す
る。
In the configuration of the present invention, the light shielding layer 70 made of the same metal layer as the contact pad 30 is formed on the black reference image 2BS to be shielded from light, the peripheral circuit section 40, and the like. The contact pad 30 and the light shielding layer 70 are simultaneously formed in the same process as described later.

撮像領域部3の撮像画素2上にはそれぞれ例えば赤R、緑G,青Bのカラーフィルタ、更にその上に微小レンズいわゆるオンチップレンズOCLが形成される。   For example, red R, green G, and blue B color filters are formed on the image pickup pixels 2 of the image pickup area unit 3, and further, a minute lens so-called on-chip lens OCL is formed thereon.

次に、上述した本発明による固体撮像装置の製造方法の実施の形態例を説明する。
図4〜図10は、この製造方法の主たる工程における要部の概略断面図で、図3と対応する部分には同一符号を付す。
図4に示すように、シリコン半導体基板100に、上述したように黒基準画素2SB,撮像画素2を有する撮像領域3、周辺回路部40、コンタクトパッド30を有するパッド層31、層間絶縁層50、配線層60が形成され、層間絶縁層50の表面平坦化がなされる。
Next, an embodiment of the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the present invention will be described.
4 to 10 are schematic cross-sectional views of the main part in the main process of this manufacturing method, and the same reference numerals are given to the parts corresponding to those in FIG.
As shown in FIG. 4, on the silicon semiconductor substrate 100, as described above, the black reference pixel 2SB, the imaging region 3 having the imaging pixel 2, the peripheral circuit unit 40, the pad layer 31 having the contact pad 30, the interlayer insulating layer 50, A wiring layer 60 is formed, and the surface of the interlayer insulating layer 50 is flattened.

図5に示すように、この平坦化表面上にフォトレジスト層80を形成し、図3で説明したパッド部31のコンタクトパッド30がコンタクトされる配線層60上に、フォトリソグラフィによって上に開口80aを形成する。
そして、この開口80aを通じて、コンタクトパッド30上の層間絶縁層50に開口50aを形成する。
図6に示すように、フォトレジスト層80を除去し、層間絶縁層50の開口50a通じてコンタクトパッド30にコンタクトされるように全面的に例えば厚さ0.4μm〜2μmのAlあるいはAl合金による金属層32を例えばスパッタによって形成する。
As shown in FIG. 5, a photoresist layer 80 is formed on the planarized surface, and an opening 80a is formed on the wiring layer 60 with which the contact pad 30 of the pad portion 31 described in FIG. Form.
Then, an opening 50 a is formed in the interlayer insulating layer 50 on the contact pad 30 through the opening 80 a.
As shown in FIG. 6, the photoresist layer 80 is removed, and the entire surface is made of Al or Al alloy having a thickness of 0.4 μm to 2 μm, for example, so as to contact the contact pad 30 through the opening 50a of the interlayer insulating layer 50. The metal layer 32 is formed by sputtering, for example.

図7に示すように、金属層32上に一旦フォトレジスト層80を全面的に形成し、フォトリソグラフィによって図3で示した最終的にコンタクトパッド30と遮光層70の各形成部上を残して他部の撮像領域部3フォトレジスト層80を除去する。
図8に示すように、フォトレジスト層80をマスクとして、フォトレジスト80が除去されて露呈された金属層32をエッチングし、フォトレジスト層80を除去し、金属層32によってコンタクトパッド30と遮光層70とを形成する。
As shown in FIG. 7, a photoresist layer 80 is once formed on the entire surface of the metal layer 32, and finally the contact pad 30 and the light shielding layer 70 shown in FIG. The other imaging region portion 3 photoresist layer 80 is removed.
As shown in FIG. 8, using the photoresist layer 80 as a mask, the exposed metal layer 32 is etched by removing the photoresist 80, the photoresist layer 80 is removed, and the contact pad 30 and the light shielding layer are removed by the metal layer 32. 70.

図9に示すように、平坦化膜51を形成し、この上にカラーフィルタRGBを受光を必要とする撮像領域部3においては所定のパターンに並置形成し、同時に他部の周辺回路部等の遮光層70上を覆って、例えばカラーフィルタを2層積層形成する。
図10に示すように、オンチップレンズ材101を少なくとも撮像画素を有する撮像領域上に形成平坦面を形成するように、形成する。
そして、このオンチップレンズ材101上に、フォトレジスト層80を形成し、フォトリソグラフィによって最終的にオンチップレンズOCLが形成される部分に、フォトレジスト層を形成しリフロー処理して、OCL形成部にOCL形状のフォトレジスト層によるエッチングマスクを形成する。
その後、エッチバックを行ないフォトレジスト層を除去するとともに、このパターンを踏襲したエッチングを行い、図3に示すようにオンチップレンズOCLを形成し、目的とする本発明による固体撮像装置1を得る。
As shown in FIG. 9, the planarizing film 51 is formed, and the color filter RGB is formed in parallel in a predetermined pattern in the imaging region portion 3 that needs to receive light, and at the same time, other peripheral circuit portions, etc. For example, two layers of color filters are formed so as to cover the light shielding layer 70.
As shown in FIG. 10, the on-chip lens material 101 is formed so as to form a formed flat surface on at least an imaging region having imaging pixels.
Then, a photoresist layer 80 is formed on the on-chip lens material 101, and a photoresist layer is formed and reflowed on a portion where the on-chip lens OCL is finally formed by photolithography, so that an OCL forming portion is formed. An etching mask is formed with an OCL-shaped photoresist layer.
Thereafter, etch back is performed to remove the photoresist layer, and etching is performed in accordance with this pattern to form an on-chip lens OCL as shown in FIG. 3, thereby obtaining the target solid-state imaging device 1 according to the present invention.

上述したように、本発明製造方法では、遮光層70をコンタクトパッド30と同一金属層によって形成するものであることから、この金属層は、コンタクトパッドとして必要とする充分な厚さを有し、このため、完全な遮効果を有する遮光層が構成されるものである。
すなわち、例えばカラーフィルタによって遮光層を形成する場合に比してすぐれた遮光がなされると同時に、この遮光層70は、コンタクトパッド30と同時に形成することから何ら工程数を増加することがないものである。
As described above, since the light shielding layer 70 is formed of the same metal layer as the contact pad 30 in the manufacturing method of the present invention, this metal layer has a sufficient thickness required as a contact pad, For this reason, the light shielding layer which has a complete shielding effect is comprised.
That is, for example, excellent light shielding is achieved as compared with the case where the light shielding layer is formed by a color filter, and at the same time, since the light shielding layer 70 is formed at the same time as the contact pad 30, the number of processes is not increased. It is.

尚、本発明は上述した実施形態例に限られるものではなく、本発明構成において、使用態様、目的等に応じて変形変更がなされるものである。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and in the configuration of the present invention, modifications and changes can be made according to the usage mode, purpose, and the like.

1……CMOS固体撮像装置、2……撮像画素、3……撮像画素領域、4……垂直駆動回路、5……カラム信号処理回路、6……水平駆動回路、7……出力回路、8……制御回路、9……垂直信号線、10……水平信号線、2SB……黒基準画素、21……フォトダイオード、22……転送トランジスタ、23……リセットトランジスタ、2部……増幅トランジスタ、25……選択トランジスタ、30……コンタクトパッド、31……パッド部、32……金属層、40……周辺回路部、50……層間絶縁層、51……平坦化膜、60……配線層、70……遮光層、80……フォトレジスト層、50a……開口、80a……開口、100……シリコン基板、101……オンチップレンズ材、OCL……オンチップレンズ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... CMOS solid-state imaging device, 2 ... Imaging pixel, 3 ... Imaging pixel area, 4 ... Vertical drive circuit, 5 ... Column signal processing circuit, 6 ... Horizontal drive circuit, 7 ... Output circuit, 8 ... Control circuit, 9 ... Vertical signal line, 10 ... Horizontal signal line, 2SB ... Black reference pixel, 21 ... Photo diode, 22 ... Transfer transistor, 23 ... Reset transistor, 2 parts ... Amplification transistor 25 …… Select transistor, 30 …… Contact pad, 31 …… Pad portion, 32 …… Metal layer, 40 …… Peripheral circuit portion, 50 …… Interlayer insulating layer, 51 …… Planarization film, 60 …… Wiring Layer 70 .. light-shielding layer 80... Photoresist layer 50 a .. opening 80 a .. opening 80... Silicon substrate 101 .. on-chip lens material OCL .. on-chip lens

すなわち、本発明による固体撮像装置は、基板上に光電変換素子を有する撮像部と、撮 像部で得られた信号を処理する周辺回路部とを有する固体撮像装置であって、周辺回路部 上に、遮光層が設けられ、遮光層と同一層に外部へ前記信号処理されたデータを出力する ためのコンタクトパッドを設けたことを特徴とする。That is, the solid-state imaging device according to the present invention is a solid-state imaging device having an imaging unit having a photoelectric conversion element on a substrate, and a peripheral circuit portion which processes the signals obtained by the imaging section, the peripheral circuit section on Further, a light shielding layer is provided, and a contact pad for outputting the signal processed data to the outside is provided in the same layer as the light shielding layer .

本発明による半導体装置の製造方法においては、基体に、光電変換素子を有する撮像部 と、撮像部で得られた信号を処理する周辺回路部とを形成する工程と、周辺回路部上の遮 光層と、信号処理されたデータを出力するためのコンタクトパッドとを同一層で同時に形 成する工程とを有することを特徴とする。
In the semiconductor device manufacturing method according to the present invention, the substrate, an imaging unit having a photoelectric conversion element, and forming a peripheral circuit portion which processes a signal obtained by the imaging unit, the light shielding on the peripheral circuit portion and having a layer, and a step that form simultaneously in the same layer and a contact pad for outputting a signal processed data.

Claims (4)

光電変換素子を有する撮像画素が配列された撮像領域部と、周辺回路部と、外部リードのコンタクトパッドと、黒基準画素と、配線層を有し、
該配線層と上記コンタクトパッドとがそれぞれ構成材を異にする金属層によって構成される固定撮像装置であって、
少なくとも上記周辺回路部上と上記黒基準画素上とに遮光層が形成され、該遮光層が、上記コンタクトパッドの金属層と同時に形成された金属層によって構成された
ことを特徴とする固体撮像装置。
An imaging region portion in which imaging pixels having photoelectric conversion elements are arranged, a peripheral circuit portion, a contact pad of an external lead, a black reference pixel, and a wiring layer;
The wiring layer and the contact pad are fixed imaging devices configured by metal layers having different constituent materials,
A solid-state imaging device, wherein a light shielding layer is formed at least on the peripheral circuit portion and the black reference pixel, and the light shielding layer is constituted by a metal layer formed simultaneously with the metal layer of the contact pad. .
上記配線層が銅(Cu)より成り、上記コンタクトパッドおよび上記遮光層の金属層がアルミニウム(Al)もしくはアルミニウムとCuの合金(Al―Cu)より成る
ことを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。
2. The wiring layer according to claim 1, wherein the wiring layer is made of copper (Cu), and the metal layer of the contact pad and the light shielding layer is made of aluminum (Al) or an alloy of aluminum and Cu (Al—Cu). Solid-state imaging device.
基体に、光電変換素子を有する画素が配列された撮像領域部と、周辺回路部と、黒基準画素とを少なくとも形成する工程と、
上記撮像領域部および上記周辺回路部の配線層の形成工程と、
外部リードのコンタクトパッドの形成と、少なくとも上記周辺回路部上と上記黒基準画素上に遮光層を同一金属層によって同時に形成する工程と
を有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
Forming at least an imaging region portion in which pixels having photoelectric conversion elements are arranged on a substrate, a peripheral circuit portion, and a black reference pixel;
Forming a wiring layer of the imaging region portion and the peripheral circuit portion;
A method of manufacturing a solid-state imaging device, comprising: forming contact pads for external leads; and simultaneously forming a light shielding layer on at least the peripheral circuit portion and the black reference pixel by the same metal layer.
上記配線層を銅(Cu)によって形成し、上記コンタクトパッドと上記遮光層とをアルミニウム(Al)もしくはアルミニウムとCuの合金(Al―Cu)によって形成する
ことを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置の製造方法。
4. The wiring layer according to claim 3, wherein the wiring layer is formed of copper (Cu), and the contact pad and the light shielding layer are formed of aluminum (Al) or an alloy of aluminum and Cu (Al—Cu). Manufacturing method of solid-state imaging device.
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