JP5002906B2 - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
具体的には、図5で示す固体撮像装置101の様に、受光した光の光電変換を行う受光部102が設けられた半導体基板103上にトランジスター104が形成され、こうした半導体基板の上層に第1の平坦化層105aが形成されている。また、第1の平坦化層上の受光部以外の領域(図5中符合Aで示す領域であり、以下、「受光部周辺領域」と称する。)にアルミニウムや銅等から成る第1の配線層106aが形成され、この第1の配線層は第1の平坦化層に形成された開口部に充填された接合層107によって半導体基板と電気的に接続されている。更に、第1の配線層の上層に第2の平坦化層105bが形成され、この第2の平坦化層上の受光部周辺領域にアルミニウムや銅等から成る第2の配線層106bが形成されている。なお、第2の配線層の上層には第3の平坦化層105cが形成されると共に、第3の平坦化層の上層にはカラーフィルタ層108が形成されている。
ここでは配線層が2層でその層に対応する平坦化層が3層あるため、最上層の第3の平坦化層の上層にカラーフィルタ層が形成されているが、配線層を平坦化する層の最上層に通常カラーフィルタは形成される。
具体的には、図6で示す固体撮像装置101の様に、受光部102が設けられた半導体基板103上にトランジスター104が形成され、こうした半導体基板の上層に第1の平坦化層105a、配線層106、第2の平坦化層105b及びカラーフィルタ層108が形成されると共に、カラーフィルタ層の上層にオンチップレンズ109が形成されている。
即ち、配線層が形成されていない受光部では配線層パターンが疎であるために成膜される平坦化層が薄くなり、配線層が形成されている受光部周辺領域では配線層パターンが密であるために成膜される平坦化層が厚くなってしまう。
図1は本発明を適用した固体撮像装置の一例を説明するための模式的な断面図であり、ここで示す固体撮像装置1は、受光した光の光電変換を行う受光部2が設けられた半導体基板3上にトランジスター4が形成され、こうした半導体基板の上層に第1の平坦化層5aが形成されている。また、第1の平坦化層上の受光部周辺領域にアルミニウムや銅等から成る第1の配線層6aが形成され、この第1の配線層は第1の平坦化層に形成された開口部に充填された接合層7によって半導体基板と電気的に接続されている。なお、ダミー配線として受光部周辺領域における第1の配線層の疎密を緩和するために、アルミニウムや銅等から成る第1のダミー配線8aを形成してもよい。
一例として、ダミーパターンをHDP酸化膜で構成し、平坦化層として酸化膜を用いた場合には設計値では両者の屈折率を同じにできる。
本発明を適用した固体撮像装置の製造方法の一例では、先ず、図2(a)で示す様に、受光部2が形成された半導体基板3上にトランジスター4を形成し、こうした半導体基板の上層に第1の平坦化層5aを形成する。続いて、第1の平坦化層を開口すると共に、開口部に導電性材料を充填して接合層7を形成する。なお、ここまでは従来の固体撮像装置の製造方法と同様である。
従って、多層配線構造を採用したとしても配線層のパターンの疎密に起因する段差が発生し難く、高性能な多層配線構造の固体撮像装置の実現が可能となる。
本発明を適用した固体撮像装置の製造方法の他の一例では、先ず、図4(a)で示す様に、受光部2が形成された半導体基板3上にトランジスター4を形成し、こうした半導体基板の上層に第1の平坦化層5aを形成する。続いて、第1の平坦化層を開口すると共に、開口部に導電性材料を充填して接合層7を形成する。なお、ここまでは従来の固体撮像装置の製造方法と同様である。
従って、第2の平坦化層上に形成したオンチップレンズの高さや光軸が不揃いになるといった不具合が解消されると共に、第2の平坦化層表面で入射光が設計時に想定した所定の光路を通じて受光部に入射することが困難になるといった不具合も解消され、製品の光学特性が向上する。
2 受光部
3 半導体基板
4 トランジスター
5a 第1の平坦化層
5b 第2の平坦化層
5c 第3の平坦化層
6a 第1の配線層
6b 第2の配線層
7 接合層
8a 第1のダミー配線
8b 第2のダミー配線
9a 第1の絶縁膜
9b 第2の絶縁膜
10a 第1のダミーパターン
10b 第2のダミーパターン
11 カラーフィルタ層
12 オンチップレンズ
20 アルミニウム膜
22 第1の光透性絶縁膜
23 カラーフィルタ膜
Claims (2)
- 受光部が形成された半導体基板と、
前記半導体基板上に第1の平坦化層を介して形成された光を透過しない配線層と、を備え、
前記配線層の配線は受光部周辺領域上に設けられ、
前記受光部上には前記第1の平坦化層上に形成された絶縁膜を介して該絶縁膜の材料よりもエッチング効率が良い光透過性材料からなり、前記受光部及び受光部周辺領域のパターンの疎密を緩和するためのダミーパターンが形成され、
前記配線層における前記受光部周辺領域上には前記配線層の疎密を緩和するためのダミー配線が形成され、
前記配線層の配線、前記ダミーパターンおよび前記ダミー配線上には第2の平坦化層が形成された固体撮像装置。 - 受光部が形成された半導体基板と、該半導体基板上に第1の平坦化層を介して形成された光を透過しない配線層を有する固体撮像装置の製造方法において、
前記第1の平坦化層上の受光部周辺領域上に前記配線層の配線と、該配線層の疎密を緩和するためのダミー配線とを形成する工程と、
前記第1の平坦化層上に絶縁膜を積層した後に前記受光部上に前記絶縁膜の材料よりもエッチング効率が良い光透過性材料からなり、前記受光部及び受光部周辺領域のパターンの疎密を緩和するためのダミーパターンを形成する工程と、
前記配線層の配線、前記ダミーパターンおよび前記ダミー配線上に第2の平坦化層を形成する工程と、
を有する固体撮像装置の製造方法。
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