JPH02262369A - Solid image pick-up device and manufacture thereof - Google Patents

Solid image pick-up device and manufacture thereof

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JPH02262369A
JPH02262369A JP1083560A JP8356089A JPH02262369A JP H02262369 A JPH02262369 A JP H02262369A JP 1083560 A JP1083560 A JP 1083560A JP 8356089 A JP8356089 A JP 8356089A JP H02262369 A JPH02262369 A JP H02262369A
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JP
Japan
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film
transparent electrode
photoconductive film
solid
metal film
Prior art date
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Pending
Application number
JP1083560A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Furukawa
古川 章彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP1083560A priority Critical patent/JPH02262369A/en
Publication of JPH02262369A publication Critical patent/JPH02262369A/en
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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the electric connection between a bonding wire and a transparent electrode to be assured as well as enhancing the reliability upon the electric connection by a method wherein a metallic film coming into contact with the end of a photoconductive film and at almost the same level as that of the photoconductive film is formed while a transparent electrode extending from the upper part of the photoconductive film to the upper part of the metallic film is also formed. CONSTITUTION:Within the title solid image pick-up device provided with a semiconductor substrate 1 whereon a signal charge accumulation diode and a signal charge reading-out part are arrayal-formed, a solid image pick-up element chip with a pixel electrode electrically connected to the accumulation diode on the uppermost part thereof, a photoconductive film 3 lamination-formed on the solid image pick-up element chip and a transparent electrode 6 formed on the photoconductive film 3, a bonding pad part impressing outer voltage on the said transparent electrode 6 and a leading-out part thereof comprise of a metallic film, 5 in contact with the end of the said photoconductive film on the pixel region and at almost the same level as that of the photoconductive film 3, the said transparent electrode 6 is formed extending from the photoconductive film 2 to the upper part of the pad leading-out part so that a bonding wire 7 may be connected to the metallic film 5 of the bonding pad part.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、半導体基板上に信号電荷転送部(固体撮像素
子チップ)と光導電膜からなる光電変換部とを積層した
積層型固体撮像装置に係わり、特に光導電膜への外部電
圧印加手段の改良をはかった固体撮像装置及びその製造
方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides a semiconductor substrate in which a signal charge transfer section (solid-state image sensor chip) and a photoelectric conversion section made of a photoconductive film are laminated on a semiconductor substrate. The present invention relates to a stacked solid-state imaging device, and particularly to a solid-state imaging device with an improved means for applying an external voltage to a photoconductive film, and a method for manufacturing the same.

(従来の技術) 近年、光電変換部としてフォトダイオードを用い、信号
電荷転送部としてCCDを用いた固体撮像素子が開発さ
れている。この固体撮像素子は、従来の撮像管と比べて
小型、軽量、高信頼性のカメラを実現できる利点があり
、残像が殆どない良質の画像を得ることができる。しか
しながら、固体撮像素子は主としてSiウェハ上に形成
され、使用可能な感度波長領域が可視を中心に限定され
る欠点、さらには光電変換を行うpnフォトダイオード
の有効感光部と信号転送部の無効感光部があり、感度の
低下やモアレ等の偽信号が出易い等の撮像管にはない欠
点が存在する。これらの欠点を除く固体撮像装置として
、従来の固体撮像素子を信号電荷転送部(固体撮像素子
チップ)として用い、その上部に設けた光導電膜にて光
電変換を行う積層型の固体撮像装置が提案されている。
(Prior Art) In recent years, solid-state imaging devices have been developed that use photodiodes as photoelectric conversion units and CCDs as signal charge transfer units. This solid-state image sensor has the advantage of being able to realize a camera that is smaller, lighter, and more reliable than a conventional image pickup tube, and can obtain high-quality images with almost no afterimages. However, solid-state image sensors are mainly formed on Si wafers, and have the drawback that the usable sensitivity wavelength range is limited to the visible wavelength range.Furthermore, the effective photosensitive area of the pn photodiode that performs photoelectric conversion and the ineffective photosensitive area of the signal transfer area are disadvantageous. However, they have drawbacks that image pickup tubes do not have, such as decreased sensitivity and the tendency to generate false signals such as moiré. As a solid-state imaging device that eliminates these drawbacks, there is a stacked solid-state imaging device that uses a conventional solid-state imaging device as a signal charge transfer unit (solid-state imaging device chip) and performs photoelectric conversion with a photoconductive film provided on top of it. Proposed.

第5図は固体撮像素子チップと光導電膜とを組み合わせ
た積層型固体撮像装置の画素部断面を示す図であるe、
p型St基、板11上にn型の埋込みチャネルCODか
らなる垂直CCD12゜n+型の蓄積ダイオード13及
び各画素を分離するp+型チャネルストップ部14が形
成され、垂直CCD12上には転送用ゲート電極となる
ポリSi電極15が形成されている。蓄積ダイオード1
3の部分では、熱酸化膜、CVD酸化膜等からなる酸化
膜16に、蓄積ダイオード13のn+部分が露出するよ
うにコンタクトホールが形成された後、例えばAl1や
MoSi等による第1電極17が所定の形状に形成され
る。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a pixel portion of a stacked solid-state imaging device that combines a solid-state imaging device chip and a photoconductive film.
A vertical CCD 12 consisting of an n-type buried channel COD is formed on a p-type St substrate and a plate 11. An n+-type storage diode 13 and a p+-type channel stop section 14 for separating each pixel are formed, and a transfer gate is formed on the vertical CCD 12. A poly-Si electrode 15 serving as an electrode is formed. storage diode 1
In the part 3, a contact hole is formed in the oxide film 16 made of a thermal oxide film, a CVD oxide film, etc. so that the n+ part of the storage diode 13 is exposed, and then a first electrode 17 made of, for example, Al1 or MoSi is formed. It is formed into a predetermined shape.

次いで、例えばポリイミド或いはメルト工程を通したB
PSG (ボロン・リン・シリケートガラス)等からな
る表面平坦化膜18が形成され、さらにこの膜18にコ
ンタクトホールを形成して第1電極17の一部を露出さ
せた後、AJ或いはTi等の第2電極(画素電極)19
が所定の形状に形成される。
Then, for example, B through a polyimide or melt process.
A surface flattening film 18 made of PSG (boron phosphorus silicate glass) or the like is formed, and a contact hole is formed in this film 18 to expose a part of the first electrode 17. Second electrode (pixel electrode) 19
is formed into a predetermined shape.

このように形成された固体撮像素子チップ上に、アモル
ファスSt等の光導電膜2oをグロー放電や光CVD法
で形成し、さらにITO(インジウム・スズ・酸化膜)
等の透明電極21を形成することにより積層型固体撮像
装置が得られる。
On the solid-state image sensor chip thus formed, a photoconductive film 2o of amorphous St or the like is formed by glow discharge or photo-CVD, and then ITO (indium tin oxide film) is formed.
By forming transparent electrodes 21 such as the above, a stacked solid-state imaging device can be obtained.

第6図は第5図の固体撮像素子のチップ全体像を示し、
外部への電極取出しの様子を示している。光導電膜20
は、図中1点鎖線で示すように素子の有効画素領域全面
を覆っている。さらに、その上に上部電極としてITO
等による透明電極21が形成されている。これらの外側
には1等のボンディングパッド22が多数配置されてい
る。なお、この図では、右端の22a、22b、22c
の311所のみに番号を付しである。また、ボンディン
グパッド22c以外は電気的接続の様子の図を省略して
いる。
FIG. 6 shows the overall chip image of the solid-state image sensor in FIG.
This shows how the electrodes are taken out to the outside. Photoconductive film 20
covers the entire effective pixel area of the element, as shown by the dashed line in the figure. Furthermore, ITO is added as an upper electrode on top of that.
A transparent electrode 21 is formed using the above-mentioned method. A large number of first-class bonding pads 22 are arranged outside these. In addition, in this figure, 22a, 22b, 22c at the right end
Only 311 locations are numbered. In addition, illustrations of electrical connections other than the bonding pad 22c are omitted.

第7図は透明電極21と接続される第6図のボンディン
グパッド22cにおける断面図である。ボンディングパ
ッド22cからは、透明電極21と接触するリード電極
23が延びている。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the bonding pad 22c in FIG. 6 connected to the transparent electrode 21. A lead electrode 23 that contacts the transparent electrode 21 extends from the bonding pad 22c.

ボンディングパッド22cは、フィールド酸化膜24上
でボンディングワイヤ25と結合されている。この構成
により、外部からの印加電圧がボンディングワイヤ25
.ボンディングパッド22c及びリード電極23を通り
透明電極21に到達し、光導電膜20内部で光励起した
キャリアの走行に十分な電界をこの光導電膜20に形成
することになる。
Bonding pad 22c is bonded to bonding wire 25 on field oxide film 24. With this configuration, the externally applied voltage is applied to the bonding wire 25.
.. The electric field reaches the transparent electrode 21 through the bonding pad 22c and the lead electrode 23, and forms in the photoconductive film 20 an electric field sufficient for the travel of photoexcited carriers inside the photoconductive film 20.

しかしながら、この従来構造では電気的接続に関して次
のような問題があった。即ち、透明電極21とリード電
極23との接続不良が生じ品いことである。前記第7図
には光導電膜20の端面が適当な角度を成しており、透
明電極21と光導電膜20とが滑らかに接続されている
ように図示しである。しかし、実際には、1〜3μm程
度の厚みのある光導電膜20をチップ或いはウェハ全面
に形成した後に不要部分をエツチング等により除去する
と、その端面は略垂直に近い形状となり、極端な場合に
は第7図とは逆の方向に斜めに切込んだ形状となる。−
方、透明電極21は通常数100〜1000λ程度の厚
みで、光導電膜20の厚みに比べてかなり薄い。こめた
め、第7図のような構造では透明電極21が光導電膜2
0の端部の段差で切断される所M段切れが生じ、電気的
な接続不良を招くことになる。
However, this conventional structure has the following problems regarding electrical connections. That is, a connection failure between the transparent electrode 21 and the lead electrode 23 occurs, resulting in poor quality. In FIG. 7, the end face of the photoconductive film 20 forms an appropriate angle, so that the transparent electrode 21 and the photoconductive film 20 are smoothly connected. However, in reality, if a photoconductive film 20 with a thickness of about 1 to 3 μm is formed on the entire surface of a chip or wafer and then the unnecessary parts are removed by etching, etc., the end face becomes almost vertical, and in extreme cases, has a shape cut diagonally in the opposite direction to that shown in FIG. −
On the other hand, the transparent electrode 21 usually has a thickness of about several 100 to 1000 λ, which is considerably thinner than the thickness of the photoconductive film 20. Therefore, in the structure shown in FIG. 7, the transparent electrode 21 is connected to the photoconductive film 2.
When the M-step is cut at the step at the end of 0, an M-step break occurs, resulting in an electrical connection failure.

透明電極の段切れによる電気的な接続不良を起こさない
構造として、第8図に示すような構造のボンディングパ
ッドも用いられている。第8図(a)は平面図であり、
光導電膜20と透明電極21は同じマスクパターンでエ
ツチング形成される。図に示すようにA1等によるボン
ディングパッド22c上で前記2層膜20.21の中央
の一部26が除去され、下のボンディングパッド22c
が露出してい葛。第8図(b)に同図(a)のA−A’
断面を示す。フィールド酸化Il!Li24上に形成さ
れたボンディングパッド22cの露出部にボンディング
ワイヤ25が結合されているが、この時ボンディングワ
イヤ25は光導電膜20上の透明電極21の一部にも結
合されており、これによって外部からの電圧が光導電膜
20に印加されることになる。
A bonding pad having a structure as shown in FIG. 8 is also used as a structure that does not cause electrical connection failure due to disconnection of the transparent electrode. FIG. 8(a) is a plan view,
The photoconductive film 20 and the transparent electrode 21 are etched using the same mask pattern. As shown in the figure, a central part 26 of the two-layer film 20.21 is removed on the bonding pad 22c by A1 etc., and the lower bonding pad 22c is removed.
Kudzu is exposed. Figure 8(b) shows A-A' in Figure 8(a).
A cross section is shown. Field oxidation Il! A bonding wire 25 is bonded to the exposed portion of the bonding pad 22c formed on the Li 24, but at this time, the bonding wire 25 is also bonded to a part of the transparent electrode 21 on the photoconductive film 20. An external voltage will be applied to the photoconductive film 20.

しかしながら、この構造でも電気的接続に関して次の欠
点が生じることがある。即ち、Al1等からなるボンデ
ィングワイヤ25はやはりAil等からなるボンディン
グパッド22cへのボンダビリティが良ぐ、これらの結
合は十分であるが、ITO等の透明電極21は薄い上、
lとのボンダビリティは弱いか殆ど無いに等しい。この
ため、ボンディングワイヤ25と透明電極21とは機械
的な接触によって電気的結合を行っているの)である。
However, even with this structure, the following drawbacks may occur regarding electrical connections. That is, the bonding wire 25 made of Al1 or the like still has good bondability to the bonding pad 22c made of Ail or the like, and their bonding is sufficient, but the transparent electrode 21 made of ITO or the like is thin and
Bondability with L is weak or almost non-existent. Therefore, the bonding wire 25 and the transparent electrode 21 are electrically coupled through mechanical contact.

従って、熱履歴等のストレスが加わると、ボンディング
ワイヤ25が透明電極21から外れることがあり、信頼
性の点で問題となることが多い。
Therefore, when stress such as thermal history is applied, the bonding wire 25 may come off from the transparent electrode 21, which often causes problems in terms of reliability.

(発明が解決しようとする課題) このように従来、積層型固体撮像装置の透明電極に外部
から電圧を印加するための従来方式のボンディングパッ
ド部構造では、透明電極の段切れやボンダビリティの悪
さにより、電気的接続不良や信頼性の低下を招くという
問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional bonding pad structure for applying a voltage from the outside to the transparent electrode of a stacked solid-state imaging device, there are problems such as breakage of the transparent electrode and poor bondability. This has led to problems such as poor electrical connections and reduced reliability.

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、ボンディングパッド部の新しい電極
引出し構成によって、ボンディングワイヤと透明電極と
の電気的接続を確実に行うことができ、且つ電気的接続
の信頼性向上をはかり得る積層型固体撮像装置及びその
製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to ensure electrical connection between the bonding wire and the transparent electrode by a new electrode extraction configuration of the bonding pad portion. Another object of the present invention is to provide a stacked solid-state imaging device and a method for manufacturing the same, which can improve the reliability of electrical connections.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の骨子は、光導電膜上の透明電極をボンディング
パッド部へ引出す部分での段切れを防止すると共に、ボ
ンダビリティの良好な金属膜にボンディングワイヤをボ
ンディングすることにある。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The gist of the present invention is to prevent breakage at the portion where the transparent electrode on the photoconductive film is drawn out to the bonding pad portion, and to provide a metal film with good bondability. The purpose is to bond the bonding wire to the wire.

即ち本発明は、半導体基板に信号電荷蓄積ダイオード及
び信号電荷読出し部が配列形成され、且つ最上部に蓄積
ダイオードに電気的に接続された画素電極が形成された
固体撮像素子チップと、この固体撮像素子チップ上に積
層形成された光導電膜と、この光導電股上に形成された
透明電極とを備えた固体撮像装置において、前記透明電
極への外部電圧印加用ボンディングパッド部及びその引
出し部を、画素領域上の前記光導電膜端部に接し、且つ
該光導電膜と略同じ表面高さを持つ金属膜で形成し、前
記透明電極を前記光導電膜上からパッド引出し部上まで
延長して形成し、ボンディングパッド部の金属膜にボン
ディングワイヤを接続するようにしたものである。
That is, the present invention provides a solid-state image sensor chip in which a signal charge storage diode and a signal charge readout section are arranged and formed on a semiconductor substrate, and a pixel electrode electrically connected to the storage diode is formed on the top, and this solid-state image sensor chip. In a solid-state imaging device comprising a photoconductive film laminated on an element chip and a transparent electrode formed on the photoconductive layer, a bonding pad section for applying an external voltage to the transparent electrode and its lead-out section are provided. The transparent electrode is formed of a metal film that is in contact with an end portion of the photoconductive film on the pixel region and has a surface height that is approximately the same as that of the photoconductive film, and the transparent electrode is extended from above the photoconductive film to above the pad lead-out portion. A bonding wire is connected to the metal film of the bonding pad portion.

また本発明は、上記固体撮像装置の製造方法において、
半導体基板に信号電荷蓄積ダイオード及び信号電荷読出
し部が配列形成され、且つ最上部に蓄積ダイオードに電
気的に接続された画素電極が形成された固体撮像素子チ
ップ上に光導電膜を積層形成したのち、この光導電膜上
に画素領域を覆うようにレジストを形成し、次いでこの
レジストをマスクとして光導電膜を選択エツチングし、
次いでレジスト上及び撮像素子チップ上に金属膜を形成
し、次いでレジストを除去することにより該レジスト上
の金属膜を除去し、次いで光導電膜上に一部金属膜まで
延長した透明電極を形成し、しかるのち金属膜上に・ボ
ンディングワイヤを接続するようにした方法である。
The present invention also provides a method for manufacturing the solid-state imaging device, comprising:
A photoconductive film is laminated on a solid-state image sensor chip in which a signal charge storage diode and a signal charge readout section are arranged and formed on a semiconductor substrate, and a pixel electrode electrically connected to the storage diode is formed on the top. , a resist is formed on this photoconductive film so as to cover the pixel area, and then the photoconductive film is selectively etched using this resist as a mask,
Next, a metal film is formed on the resist and the image sensor chip, and then the metal film on the resist is removed by removing the resist, and then a transparent electrode that partially extends to the metal film is formed on the photoconductive film. In this method, a bonding wire is then connected onto the metal film.

(作用) 本発明によれば、光導電膜の端部に接して金属膜を形成
することにより、透明電極を段差の殆どない構造でボン
ディングパッド引出し部に取出すことができ、これによ
り透明電極の段切れを未然に防止することができる。ま
た、ボンディングワイヤはボンダビリティの良い金属膜
にボンディングすることができる。従って、ボンディン
グパッドと透明電極との電気的接続を確実にすると共に
、電気的接続の信顆性向上をはかることが可能となる。
(Function) According to the present invention, by forming a metal film in contact with the end portion of the photoconductive film, the transparent electrode can be taken out to the bonding pad lead-out portion with almost no step difference. It is possible to prevent step breakage. Further, the bonding wire can be bonded to a metal film with good bondability. Therefore, it is possible to ensure the electrical connection between the bonding pad and the transparent electrode and to improve the reliability of the electrical connection.

(実施例) 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。(Example) Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to illustrated embodiments.

第1図は本発明の第1の、実施例に係わる積層型固体撮
像装置のボンディングパッド部構成を示す断面図である
。なお、図には示さないが、固体撮像素子チップの構成
は前記第5図と同様である。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a bonding pad portion of a stacked solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention. Although not shown in the figure, the configuration of the solid-state image sensor chip is the same as that shown in FIG. 5 above.

半導体基板1のチップ周辺部に形成したフィールド酸化
膜2上の一部に、アモルファスSi等からなる光導電膜
3が感光部領域(画素領域)と連続した形状で形成され
ている。光導電膜3で覆われていないフィールド酸化膜
2上には、Al1等の金属膜5が光導電膜3と同じ厚み
に形成されている。また、透明電極6は光導電膜3上に
形成されると共に、一部が金属膜5上まで延長して形成
されている。そして、金属膜5の透明電極6で覆われて
いない部分にボンディングワイヤ7が接続されるものと
なっている。
A photoconductive film 3 made of amorphous Si or the like is formed on a part of a field oxide film 2 formed around a chip of a semiconductor substrate 1 so as to be continuous with a photosensitive region (pixel region). On the field oxide film 2 that is not covered with the photoconductive film 3, a metal film 5 such as Al1 is formed to have the same thickness as the photoconductive film 3. Further, the transparent electrode 6 is formed on the photoconductive film 3 and is formed so as to partially extend onto the metal film 5. A bonding wire 7 is connected to a portion of the metal film 5 that is not covered with the transparent electrode 6.

第2図は上記固体撮像装置の透明電極用ボンディングパ
ッド部の製造工程を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing the manufacturing process of the bonding pad portion for the transparent electrode of the solid-state imaging device.

まず、第2ffl(a)に示す如(、半導体基板1上に
従来と同様に固体撮1象素子チップ(図示せず)を形成
し、その上にアモルファスSi等の光導電膜3を積層形
成する。この光導電膜3を感光領域(画素領域)と一部
チップ周辺部のフィールド酸化膜2上にかかって残すた
め、通常の写真蝕刻工程を用いて所定のパターンのレジ
スト4を形成する。その後、第2図(b)に示す如く、
レジスト4をマスクとしてチップ周辺部の不要な光導電
膜3をエツチング除去する。次いで、第2図(C)に示
す如く・、酸化膜2上及びレジスト4上にボンダビリテ
ィが良好な、例えばAfI等の金属膜5を光導電膜3と
略等しい厚みに蒸着形成する。続いて、第2図(d)に
示す如く、レジスト4を溶かすことにより、レジスト4
上の金属膜5を除去する。即ち、リフトオフ法により、
光導電膜3の端部に護膜3と同じ厚さの金属膜5が形成
されることになる。
First, as shown in the second ffl(a), a solid-state sensor chip (not shown) is formed on a semiconductor substrate 1 in the same way as in the conventional method, and a photoconductive film 3 made of amorphous Si or the like is laminated thereon. In order to leave this photoconductive film 3 covering the photosensitive region (pixel region) and a portion of the field oxide film 2 around the chip, a resist 4 having a predetermined pattern is formed using a normal photolithography process. After that, as shown in Figure 2(b),
Using the resist 4 as a mask, unnecessary photoconductive film 3 around the chip is removed by etching. Next, as shown in FIG. 2C, a metal film 5 having good bondability, such as AfI, is formed on the oxide film 2 and the resist 4 by vapor deposition to a thickness substantially equal to that of the photoconductive film 3. Next, as shown in FIG. 2(d), the resist 4 is melted.
The upper metal film 5 is removed. That is, by the lift-off method,
A metal film 5 having the same thickness as the protective film 3 is formed at the end of the photoconductive film 3.

次いで、第2図(e)に示す如く全面にITO等の透明
電極6を蒸着したのち、この透明電極5を所定パターン
にバターニングする。このバターニングでは、透明電極
、6がチップ周辺部の金属膜5とオーバラップして電気
的にも接続し、しかもボンディングパッド部で金属膜5
が露出するようにする。また、金属膜5も透明電極6へ
のボンディングパッド部及びパッド引出し部等、必要な
部分を除いてエツチング除去する。
Next, as shown in FIG. 2(e), a transparent electrode 6 made of ITO or the like is deposited on the entire surface, and then this transparent electrode 5 is patterned into a predetermined pattern. In this patterning, the transparent electrode 6 overlaps the metal film 5 at the chip periphery and is electrically connected to the metal film 5 at the bonding pad area.
be exposed. Further, the metal film 5 is also etched away except for necessary portions such as the bonding pad portion to the transparent electrode 6 and the pad lead-out portion.

最後に、金属膜5めボンディングパッド部ニ/1等のボ
ンディングワイヤ7をボンディングすることにより、前
記第1図に示す構造が得られる。そして、このボンディ
ングにより、外部からの印加電圧はボンディングワイヤ
7、金属膜5を経由して透明電極6に供給されるものと
なっている。
Finally, the structure shown in FIG. 1 is obtained by bonding the bonding wire 7 to the bonding pad portion 2/1 of the metal film 5, etc. Due to this bonding, an externally applied voltage is supplied to the transparent electrode 6 via the bonding wire 7 and the metal film 5.

本実施例のボンディングパッド引出し部構造によれば、
ボンディングワイヤ7はボンダビリティ良好な金属膜5
に接続されており、また透明電極6は光導電膜3上から
これと略等しい厚さの金属膜5からなるボンディングパ
ッド引出し部にまたがって形成され、この金属膜5と十
分にコンタクトしているので、この引出し部において透
明電極6の段切れが生じることはない。
According to the bonding pad drawer structure of this embodiment,
The bonding wire 7 is a metal film 5 with good bondability.
The transparent electrode 6 is formed from above the photoconductive film 3 to extend over a bonding pad lead-out portion made of a metal film 5 having approximately the same thickness as the photoconductive film 3, and is in sufficient contact with this metal film 5. Therefore, the transparent electrode 6 is not broken in this lead-out portion.

従って、ボンディングワイヤ7と透明電極6の電気的接
続を確実にすると共に、信頼性を向上させることができ
る。
Therefore, the electrical connection between the bonding wire 7 and the transparent electrode 6 can be ensured, and reliability can be improved.

第3図は本発明の第2の実施例の要部構成を示す断面図
である。なお、第1図と同一部分には同一符号を付して
、その詳しい説明は省略する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main structure of a second embodiment of the present invention. Note that the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.

この実施例が先に説明した実施例と異なる点は、光導電
膜3と透明電極6のボンディングパッド引出し部である
金属膜5の接続部において、透明電極6上にさらに第2
の金属膜8を形成したことにある。
This embodiment differs from the previously described embodiments in that at the connection portion of the metal film 5, which is the bonding pad lead-out portion between the photoconductive film 3 and the transparent electrode 6, a second layer is further placed on the transparent electrode 6.
The reason is that the metal film 8 is formed.

即ち本実施例では、まず第2図(e)に示す工程までは
先の実施例と同様にする。次いで、第2の金属膜8、例
えばAl、Ti、Cr、Mo。
That is, in this embodiment, the steps up to the step shown in FIG. 2(e) are performed in the same manner as in the previous embodiment. Next, a second metal film 8, for example Al, Ti, Cr, Mo.

Mo5t、W等を被膜し、少なくとも光導電膜3の端部
上と透明電極6のボンディングパッド引出し部側の端部
をカバーするように加工形成する。そして、第1の金属
膜5のボンディングパッド部に、先の実施例と同様にA
fi等のボンディングワイヤ7がボンディングされる。
A film of Mo5t, W, etc. is formed to cover at least the end of the photoconductive film 3 and the end of the transparent electrode 6 on the bonding pad lead-out side. Then, as in the previous embodiment, A is applied to the bonding pad portion of the first metal film 5.
A bonding wire 7 such as fi is bonded.

ここで、第2の金属膜8としてボンダビリティの良好な
金属膜を用いる場合、第4図に示すようにボンディング
パッド部まで延ばしてこの金属膜8を形成し、これにボ
ンディングワイヤ7をボンディングしてもよい。
Here, when using a metal film with good bondability as the second metal film 8, as shown in FIG. It's okay.

また、これとは別に第2の金属膜8を形成する順序とし
て、透明電極6をバターニングする前に該電極6上に形
成し、この金属膜8を所望の形状に加工形成した後、透
明電極6を所定の形状に形成することもできる。この場
合は、第2の金属膜8は少なくとも透明電極6パターン
上の内部に形成されることになる。
Separately from this, the second metal film 8 is formed on the electrode 6 before patterning the transparent electrode 6, and after processing and forming the metal film 8 into a desired shape, the second metal film 8 is formed on the transparent electrode 6 before patterning. The electrode 6 can also be formed into a predetermined shape. In this case, the second metal film 8 will be formed at least inside the transparent electrode 6 pattern.

また、固体撮像装置は通常、ホワイトバランスをとるた
めに、暗電流を含んだ出力信号成分から暗電流成分を除
去する目的で、画素領域の一部にオプティカルブラック
部という光シールド領域を設けて、ここで暗電流レベル
を検知するやり方を用いている。この光シールド領域は
、一般に金属膜によって形成されることが多い。
In addition, in order to maintain white balance, solid-state imaging devices usually provide a light shield area called an optical black part in a part of the pixel area in order to remove dark current components from output signal components containing dark current. Here, a method of detecting the dark current level is used. This light shield region is generally formed of a metal film in many cases.

従って、本実施例の第2の金属膜8でこのオプティカル
ブラック部を形成することも可能である。
Therefore, it is also possible to form this optical black portion using the second metal film 8 of this embodiment.

なお、本実施例においては、第2の金属膜8は全面形成
膜を選択エツチングすることもてきるし、場合によって
は蒸着マスクにより直接バターニング形成してもよい。
In this embodiment, the second metal film 8 may be formed by selectively etching the entire surface, or may be formed by direct patterning using a vapor deposition mask as the case may be.

前者の場合、オーバエツチング時に下地の透明電極6も
無くならないために高い選択比が必要となるが、本発明
者等の実験によれば、厚さ 350人のITO電極上の
厚さ 0.2μmのTi膜を、例えばフォトレジストを
マスクとしたエツチングにより、ITO電極の膜減りを
招くことなく良好に選択エツチングできることが確認さ
れている。例えば、EDTA (エチレンジアミン4酢
酸)92g。
In the former case, a high selection ratio is required because the underlying transparent electrode 6 is not lost during overetching, but according to experiments by the present inventors, the thickness of the ITO electrode of 350 people was 0.2 μm. It has been confirmed that selective etching of the Ti film can be carried out effectively without causing thinning of the ITO electrode by etching using, for example, a photoresist as a mask. For example, 92 g of EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid).

アンモニア水70(Jail 、水4000dの混合液
を使用前にH2O2と2:1の割合で混ぜて300:1
の選択比が得られた。MOの場合も同じエツチング液に
より選択エツチングできる。Crの場合は、硝酸第2セ
リウムアンモニウム、過塩素酸、水の混合液を用いれば
よい。所望によりAIの使用も可能である。また、CF
4 :O□=1:2のCDE (ケミカルドライエツチ
ング)法を用いれば、Mo、W、MoS iをITOに
対し高選択比でエツチング可能である。
Before use, mix a mixture of 70 d of ammonia water (Jail, 4000 d of water) with H2O2 at a ratio of 2:1 to 300:1.
A selectivity ratio of . In the case of MO, selective etching can be performed using the same etching solution. In the case of Cr, a mixed solution of ceric ammonium nitrate, perchloric acid, and water may be used. AI can also be used if desired. Also, CF
If a CDE (chemical dry etching) method with 4:O□=1:2 is used, Mo, W, and MoSi can be etched with a high selectivity to ITO.

本実施例のボンディングパッド部構造によれば、ボンデ
ィングワイヤ7はボンダビリティの良好な金属膜5若し
くは金属膜8に接続されており、また透明電極6は光導
電膜3上からこれと略等しい厚さの金属膜5からなるボ
ンディングパッド引出し部にまたがって形成されると共
に、さらにこの上部を金属膜8が覆っている。
According to the bonding pad structure of this embodiment, the bonding wire 7 is connected to the metal film 5 or the metal film 8 with good bondability, and the transparent electrode 6 is extended from above the photoconductive film 3 to a thickness that is approximately equal to the metal film 5 or 8. The metal film 8 is formed so as to straddle the bonding pad lead-out portion made of the metal film 5, and further covers the top thereof with a metal film 8.

このため、パッド引出し部において透明電極6の引出し
配線が断線することはなく、先の実施例と同様の効果が
得られる。
Therefore, the lead wire of the transparent electrode 6 is not disconnected at the pad lead-out portion, and the same effect as in the previous embodiment can be obtained.

なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
ない。実施例においては、光導電膜積層型固体撮像素子
の走査部としてインターライン転送型CCDの例を示し
たが、これに限らず蓄積ダイオードを有するMOS型や
CPD型等にも適用できることは勿論である。また、絶
縁膜として5i02等の酸化膜を主として例示したが、
St、N4膜やそれらの複合膜でもよい。さらに、光電
変換部の材料としてアモルファスSiの例を述べたが、
これに限らず、撮像管用の光電変換材料として用いられ
ているSb2S3,5e−As−Te、CdSe。
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. In the examples, an example of an interline transfer type CCD was shown as a scanning section of a photoconductive film stacked solid-state image sensor, but it is of course applicable to MOS types and CPD types having storage diodes. be. In addition, although oxide films such as 5i02 are mainly illustrated as insulating films,
It may be a St, N4 film or a composite film thereof. Furthermore, although we have described the example of amorphous Si as the material for the photoelectric conversion section,
Not limited to this, Sb2S3,5e-As-Te, and CdSe are used as photoelectric conversion materials for image pickup tubes.

CdZnTeが使えることは明らかであり、I nSb
やPb5nTe、CdHgTe等の赤外用光電材料も使
える。また、光導電膜に限らず光起電膜にも適用できる
のは勿論のことである。
It is clear that CdZnTe can be used, and I nSb
Infrared photoelectric materials such as Pb5nTe and CdHgTe can also be used. Moreover, it goes without saying that the present invention can be applied not only to photoconductive films but also to photovoltaic films.

また、前記第4図に示した実施例においては、第2の金
属膜上にボンディングワイヤが接続されるので、第1の
金属膜の代わりに絶縁膜を用いることも可能である。但
し、リフトオフ法で形成する場合、ステップカバーレッ
ジのよいCVD等で膜形成を行うのは望ましくなく、蒸
着等で容易に形成可能な金属膜の方が望ましい。
Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 4, since the bonding wire is connected on the second metal film, it is also possible to use an insulating film instead of the first metal film. However, when forming by the lift-off method, it is not desirable to form the film by CVD or the like, which has good step coverage, and it is preferable to use a metal film that can be easily formed by vapor deposition or the like.

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形し
て実施することができる。
In addition, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

[発明の効果コ 以上詳述したように本発明によれば、固体撮像素子チッ
プと光導電膜からなる積層型固体撮像装置の透明電極へ
の外部電圧印加電極において、透明電極は光導電膜上か
らこれと略等しい厚さの金属膜からなるボンディングパ
ッド引出し部にまたがって形成されているため、段切れ
等による断線が生じることもなく、ボンディングワイヤ
から透明電極への電気的接続を確実に行うことができ、
且つ電気的接続の信頼性向上をはかることができる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, in the electrode for applying an external voltage to the transparent electrode of a stacked solid-state imaging device consisting of a solid-state imaging device chip and a photoconductive film, the transparent electrode is placed on the photoconductive film. Since it is formed across the bonding pad lead-out part made of a metal film with approximately the same thickness as this, there is no disconnection due to breakage, etc., and the electrical connection from the bonding wire to the transparent electrode is ensured. It is possible,
Moreover, reliability of electrical connection can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例に係わる積層型固体撮像
装置のボンディングパッド部構成を示す断面図、第2図
は上記実施例の製造工程を示す断面図、第3図は本発明
の第2の実施例の要部構成を示す断面図、第4図は本発
明の第3の実施例の要部構成を示す断面図、第5図は積
層型固体撮像装置の1画素部構成を示す断面図、第6図
は積層型固体撮像装置の全体構成を示す平面図、第7図
及び第8図は従来装置のボンディングパッド部構成を示
す図である。 1.11・・・半導体基板、 2・・・フィールド酸化膜、 3・・・光導電膜、 4・・・レジスト、 5・・・第1の金属膜、 6・・・透明電極、 7・・・ボンディングワイヤ、 8・・・第2の金属膜、 12・・・垂直CCD。 13・・・蓄積ダイオード、 14・・・チャネルストップ部、 15・・・ポリ5ift!極、 17・・・第1電極、 19・・・第2電極(画素電極)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a bonding pad portion of a stacked solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the above embodiment, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the main part structure of the second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view showing the main part structure of the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view showing the overall structure of a stacked solid-state imaging device, and FIGS. 7 and 8 are views showing the structure of a bonding pad portion of a conventional device. 1.11... Semiconductor substrate, 2... Field oxide film, 3... Photoconductive film, 4... Resist, 5... First metal film, 6... Transparent electrode, 7. ...Bonding wire, 8...Second metal film, 12...Vertical CCD. 13...Storage diode, 14...Channel stop section, 15...Poly 5ift! pole, 17...first electrode, 19...second electrode (pixel electrode)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体基板に信号電荷蓄積ダイオード及び信号電
荷読出し部が配列形成され、且つ最上部に蓄積ダイオー
ドに電気的に接続された画素電極が形成された固体撮像
素子チップと、この固体撮像素子チップ上に積層形成さ
れた光導電膜と、この光導電膜上に形成された透明電極
とを備えた固体撮像装置において、 前記透明電極への外部電圧印加用ボンディングパッド部
及びその引出し部は、画素領域上の前記光導電膜端部に
接し、且つ該光導電膜と略同じ表面高さを持つ金属膜か
らなり、 前記透明電極は、前記光導電膜上からパッド引出し部上
まで延長して形成され、 ボンディングパッド部の金属膜にボンディングワイヤが
接続されてなることを特徴とする固体撮像装置。
(1) A solid-state image sensor chip in which a signal charge storage diode and a signal charge readout section are arranged and formed on a semiconductor substrate, and a pixel electrode electrically connected to the storage diode is formed on the top, and this solid-state image sensor chip. In a solid-state imaging device including a photoconductive film laminated thereon and a transparent electrode formed on the photoconductive film, a bonding pad section for applying an external voltage to the transparent electrode and its lead-out section are connected to a pixel. The transparent electrode is formed of a metal film that is in contact with the end portion of the photoconductive film on the region and has a surface height that is approximately the same as that of the photoconductive film, and the transparent electrode is formed to extend from above the photoconductive film to above the pad lead-out portion. A solid-state imaging device characterized in that a bonding wire is connected to a metal film of a bonding pad portion.
(2)半導体基板に信号電荷蓄積ダイオード及び信号電
荷読出し部が配列形成され、且つ最上部に蓄積ダイオー
ドに電気的に接続された画素電極が形成された固体撮像
素子チップと、この固体撮像素子チップ上に積層形成さ
れた光導電膜と、この光導電膜上に形成された透明電極
とを備えた固体撮像装置において、 前記透明電極への外部電圧印加用ボンディングパッド部
及びその引出し部は、画素領域上の前記光導電膜端部に
接し、且つ該光導電膜と略同じ表面高さを持つ第1の金
属膜からなり、前記透明電極は前記光導電膜上からパッ
ド引出し部上まで延長して形成され、さらにその上部に
前記光導電膜部とパッド引出し部にまたがるように第2
の金属膜が形成され、 ボンディングパッド部の第1の金属膜にボンディングワ
イヤが接続されてなることを特徴とする固体撮像装置。
(2) A solid-state image sensor chip in which a signal charge storage diode and a signal charge readout section are arranged and formed on a semiconductor substrate, and a pixel electrode electrically connected to the storage diode is formed on the top, and this solid-state image sensor chip. In a solid-state imaging device including a photoconductive film laminated thereon and a transparent electrode formed on the photoconductive film, a bonding pad section for applying an external voltage to the transparent electrode and its lead-out section are connected to a pixel. The first metal film is in contact with the end of the photoconductive film on the region and has a surface height substantially the same as that of the photoconductive film, and the transparent electrode extends from above the photoconductive film to above the pad lead-out portion. A second layer is formed on top of the photoconductive film section and a second pad extension section.
1. A solid-state imaging device, comprising: a first metal film formed thereon, and a bonding wire connected to the first metal film of a bonding pad portion.
(3)前記第2の金属膜がボンディングパッド部まで含
めて形成され、該ボンディングパッド部の第2の金属膜
にボンディングワイヤが接続されてなることを特徴とす
る請求項2記載の固体撮像装置。
(3) The solid-state imaging device according to claim 2, wherein the second metal film is formed to include a bonding pad portion, and a bonding wire is connected to the second metal film of the bonding pad portion. .
(4)前記第2の金属膜は、前記撮像素子チップへの光
入射を阻止するための光シールド用金属膜と同時に形成
されたものであることを特徴とする請求項2又は3記載
の固体撮像装置。
(4) The solid state according to claim 2 or 3, wherein the second metal film is formed at the same time as a light shielding metal film for blocking light from entering the image sensor chip. Imaging device.
(5)半導体基板に信号電荷蓄積ダイオード及び信号電
荷読出し部が配列形成され、且つ最上部に蓄積ダイオー
ドに電気的に接続された画素電極が形成された固体撮像
素子チップ上に光導電膜を積層形成する工程と、 前記光導電膜上に画素領域を覆うようにレジストを形成
する工程と、 前記レジストをマスクとして前記光導電膜を選択エッチ
ングする工程と、 前記レジスト上及び撮像素子チップ上に金属膜を形成す
る工程と、 前記レジストを除去することにより該レジスト上の金属
膜を除去する工程と、 前記光導電膜上に一部金属膜まで延長した透明電極を形
成する工程と、 前記金属膜上にボンディングワイヤを接続する工程とを
含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
(5) A photoconductive film is laminated on a solid-state image sensor chip in which a signal charge storage diode and a signal charge readout section are arranged and formed on a semiconductor substrate, and a pixel electrode electrically connected to the storage diode is formed on the top. a step of forming a resist on the photoconductive film so as to cover the pixel region; a step of selectively etching the photoconductive film using the resist as a mask; a step of forming a film; a step of removing the metal film on the resist by removing the resist; a step of forming a transparent electrode partially extending to the metal film on the photoconductive film; A method for manufacturing a solid-state imaging device, comprising the step of connecting a bonding wire thereon.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1197690A (en) * 1997-09-20 1999-04-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Image sensor and active matrix display integrated with image sensor
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