TWI446406B

TWI446406B - 形成微影光罩之方法、形成微影光罩資料之方法、製造背照明固態成像裝置之方法、背照明固態成像裝置和電子裝置

Info

Publication number: TWI446406B
Application number: TW098105002A
Authority: TW
Inventors: Keiji Mabuchi
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2014-07-21
Also published as: US20090243022A1; US7989253B2; US20110248373A1; KR20090102642A; CN101546118B; CN101546118A; US8338212B2; TW200945414A; JP2009238819A

Description

形成微影光罩之方法、形成微影光罩資料之方法、製造背照明固態成像裝置之方法、背照明固態成像裝置和電子裝置

本發明係關於形成微影光罩之方法、形成微影光罩資料之方法、製造背照明固態成像裝置之方法及背照明固態成像裝置和電子裝置。

本發明包含關於2008年3月26日向日本專利局申請之日本專利申請案第JP 2008-080008號之標的，其全部內容係藉由引用併入本文。

對於固態成像裝置之一，係有所謂背照明CMOS影像感測器，該背照明CMOS影像感測器從與其上係形成一裝置區(其中形成光電轉換元件)的一佈線部分之一表面(前面)相反之一表面(背面)的一側面取得入射光(例如，參考JP-A-2003-31785(專利文件1))。當考慮藉由應用一從背側取得入射光之一結構的光接收表面時，必須配置一佈線層之各別金屬佈線，因此增加了佈線的靈活性。結果，可實現像素之小型化及增加開口面積比。

因為一晶片係倒轉地設置在背照明CMOS影像感測器中，一經取得影像係相對於一前照明CMOS影像感測器鏡像反轉(mirror-reversed)。例如，當前照明類型之一經取得影像係一在圖9A中顯示的影像時，背照明CMOS影像感測器之一經取得影像係如圖9B中顯示相對於該前照明經取得影像鏡像反轉。在此情況下，為了允許背照明類型之經取得影像及前照明類型的經取得影像具有相同之左至右關係，一使用線記憶體及類似者之鏡像反轉功能必須在一順序級中之信號處理IC處提供。

除了上文以外，以下缺點發生在背照明CMOS影像感測器中，其中經取得影像係相對於前照明CMOS影像感測器之經取得影像而鏡像反轉。圖10A及圖10B顯示成為範例之一的前照明(A)及背照明(B)CMOS影像感測器之晶片的設計資料。

首先，如圖11A及圖11B中所示，一其中規定CMOS影像感測器之端子位置的I/O圖(端子圖)係鏡像反轉。分別在圖11A中顯示前照明類型之情況而在圖11B中顯示背照明類型的情況。當其中規定端子位置之I/O圖係依此方式鏡像反轉時，當評估時或成為一產品時需要重新設計一其上設置該感測器之板，如圖12A及圖12B中顯示。

分別在圖12A中顯示前照明類型之情況而在圖12B中顯示背照明類型的情況。一評估電路指一包括一調整器、各種檢查端子及類似者的電路。

然而，因為以下原因，所須進行的不僅重新設計該板以致成為鏡像反轉。至於原因之一，其中信號輸入或輸出之方向，電源供應端子及類似者之位置通常係固定在定位以致能易於使用，因此此等位置係無須鏡像反轉。

至於另一原因，即使當感測器的電源供應端子及類似者之端子位置係鏡像反轉時，例如一PLD(可程式化邏輯裝置)之其他裝置的端子位置係非鏡像反轉，因此其間之佈線係僅藉由鏡像反轉係不足夠。明確言之，CMOS影像感測器將具有一其中佈線係執行以致反轉輸入-輸出關係的形式，如圖12B中所示。

關於如以上描述之佈線，佈線可在該板上執行或可使用一在一感測器封裝及一插座間之轉換連接器。然而，因為多於數十個佈線相交，故佈線係相當困難且雜訊係易於當應用此等對策中任一者時發生。特定言之，當使用轉換連接器時，離該板表面之高度改變，其對用於影像感測器係一缺點。

若背照明CMOS影像感測器本身存在，反轉信號及端子位置並無問題，及可形成一評估系統、一後續級之信號處理IC、一系統、一相機及類似者以對應至感測器。然而，就成本及性能間之折衷的觀點而言背照明CMOS影像感測器實際上係與前照明CMOS影像感測器共存的。在此情況下，無須信號之右與左、輸入/輸出端子之位置及類似者大規模改變。

以下對策過去已應用於以上優點。最簡單之對策係如圖13A中顯示的一晶片之設計資料經設計以致在水平掃描方向中執行反轉掃描。在此情況下，經取得影像將如圖9A中顯示為正常。因此，相關技術中之後續級的處理系統可按原樣使用。

然而，端子位置係藉由如圖13B中所示之晶片翻轉而反轉，然其上設置感測器之板的問題仍存在(圖13C)。即使當現存前照明晶片係用作背照明晶片時，該板必須再製造。在晶圓之狀態中的測試中，為了形成一鏡像反轉之探針及允許軟體克服鏡像反轉會產生複雜及費用。

基本上，如圖14B中顯示，需要從開始設計晶片以致端子位置係依鏡像反轉方式置放。從開始設計看似沒有問題，但實際上其具有缺點。CMOS影像感測器係使用IP(智慧財產權)設計。背照明類型亦藉由使用一共同CMOS程式庫之IP設計，其係自然地用於前照明類型。

例如，當集中於例如一其中CMOS影像感測器之輸出狀態具有一差分輸出組態的情況的差分輸入/輸出端子時，一正端子及一負端子係彼此替換。結果，通常共同於所有CMOS LSI而不限於CMOS影像感測器之規格在背照明類型中變成不同，及因此有相機上之測量或設置必須個別地執行的缺點。

特定言之，當使該感測器與前照明類型相容時，因為IP之端子的方向即使在內部組塊內亦未改變，故需要再組態整個組塊配置，且依如感測器設置板之以上範例的相同方式佈線。因此，不確定係藉由在前照明類型中減少浪費而最佳化之佈局首先會擬合背照明類型的大小。

因此，需要提供一種形成微影光罩之方法、形成微影光罩資料之方法、製造背照明固態成像裝置之方法、背照明固態成像裝置和電子裝置，其可處理背照明類型，無須與前照明類型區分。

根據本發明之一具體實施例，當形成微影光罩資料用於製造一背照明固態成像裝置(其從與其上一其中形成光電轉換元件之一裝置區的佈線之表面的側面相反之一表面的側面取得入射光)時，其中輸出端子之至少部分的位置被反轉之反轉資料係視為微影光罩資料且該光罩係藉由使用該光罩資料形成。

該光罩係藉由使用其中輸出端子之至少部分的位置係反轉之反轉資料形成，因而製造一可處理背照明類型之固態成像裝置，其不與前照明類型區分。因此製成之背照明固態成像裝置可藉由使用一固態成像裝置於一影像取得單元(光電轉換單元)成為固態成像裝置而應用在電子裝置上來使用。

根據本發明之一具體實施例，可處理背照明類型而不與前照明類型區分，因此無須請求一在其上設置背照明CMOS影像感測器之評估板，或一在後續級中之信號處理IC以具有特定規格以及增加其之成本。

下文中，將參考附圖詳細解釋本發明之具體實施例。

[固態成像裝置]

圖1係一顯示應用本發明之具體實施例的背照明固態成像裝置(例如背照明CMOS影像感測器)的系統組態之外形的系統組態圖。

如圖1中顯示，一根據一應用範例的CMOS影像感測器10包括一像素陣列單元12，其係形成在一半導體基板(晶片)11上；及一周邊電路部分，其係整合在與像素陣列部分12相同之晶片11上。至於周邊電路部分，係提供例如一垂直驅動單元13、一行處理單元14、一水平驅動單元15、一輸出電路單元16及一系統控制單元17。

在像素陣列單元12中，各具有一產生對應至入射光量之電荷量的光電荷及累加光電荷於內側之光電轉換元件的單元像素(下文說明中有時僅寫為"像素")係依矩陣狀態二維地配置。後續將說明單元像素之特定組態。

在像素陣列單元12中，像素驅動線121係沿水平方向/列方向(像素列之像素的配置方向)相對於矩陣狀態像素配置之各線配置，且垂直信號線122係沿垂直方向/行方向(像素行之像素的配置方向)相對於各行配置。圖1中，係顯示一像素驅動線121，但不限於一線。像素驅動線121之一末端係連接至對應於垂直驅動單元13中之各列的一輸出端子。

垂直驅動單元13包括一移位暫存器、一位址解碼器及類似者，其係一同步地驅動像素陣列單元12之所有像素或藉由各列驅動各別像素之像素驅動單元。垂直驅動單元13通常包括一讀取掃描系統及一掃除掃描系統的兩個掃描系統(雖然未顯示其特定組態)。

讀取掃描系統循序地選擇性地掃描像素陣列單元12之單元像素用於從單元像素讀取信號。掃除掃描系統藉由在讀取掃描前之快門速率時間相對於一藉由讀取掃描系統掃描之讀取列執行掃除掃描。

根據藉由掃除掃描系統的掃除掃描，不需要的電荷係從讀取列之單元像素的光電轉換元件掃除(重設)。接著，一所謂電子快門操作係藉由掃除掃描系統掃除(重設)不需要電荷來執行。電子快門操作意即一其中光電轉換元件之光電荷被掃出且曝光(光電荷的累加開始)係重新開始的操作。

一藉由讀取掃描系統之讀取操作所讀取的信號對應於剛讀取操作或該電子快門操作後入射的光量。一從藉由該剛讀取操作的讀取時序或藉由該電子快門操作之掃除時序，直至在此時藉由讀取操作之讀取時序的週期，將會是單元像素中之光電荷的累加時間(曝光時間)。

從已藉由垂直驅動單元13選擇性掃描之像素列的各別單元像素所輸出的信號，係透過各垂直信號線122供應至行處理單元14。行處理單元14藉由像素陣列單元12之各像素行對於透過選定列的垂直信號線122輸出之信號執行一規定的信號處理，以及在信號處理後暫時保持像素信號。

明確言之，行處理單元14相對於從各別單元像素接收的信號執行信號處理，其係(例如)藉由CDS(相關加倍取樣)之雜訊消除、信號放大、AD(類比-數位)轉換及類似者。對於像素特異(例如重設雜訊)的固定模式雜訊或放大電晶體之臨限值的變動被消除。本文中舉例說明之信號處理僅係範例，不受限於上文。

水平驅動單元15包括一移位暫存器、一位址解碼器及類似者，其循序地選擇對應於行處理單元14中之像素行的單元電路。根據藉由水平驅動單元15的選擇掃描，在行處理單元14中處理之像素信號係循序地輸出至一水平匯流排18且藉由水平匯流排18傳輸至輸出電路單元16。

輸出電路單元16處理藉由水平匯流排18傳輸的信號及將其輸出。當在輸出電路單元16中處理時，除了一僅執行緩衝處理之情況以外，可在藉由各行緩衝或校正變動前引用如調整黑色位準之各種數位信號處理。

輸出電路單元16具有一差分輸出組態，其自其一輸出級輸出差分信號。明確言之，輸出電路單元16之輸出級輸出藉由水平匯流排18傳輸之信號，係藉由將其處理為正相位信號以及藉由倒轉極性成為負相位信號輸出信號。至於輸出電路單元16的輸出級，係使用(例如)一LVDS(低電壓差分信號)電路。

正相位信號係透過一正相位輸出端子19A輸出至晶片11外側，且負相位信號係透過一負相位輸出端子19B輸出至晶片11外側。當輸出電路單元16之輸出級具有差分輸出組態時，在晶片11外側提供之信號處理單元(例如信號處理IC)在一差分電路組態的輸入級處接收正相位及負相位信號。

輸出電路單元16之輸出級具有差分輸出組態且信號處理IC的輸入級具有差分電路組態，因此藉由介於輸出電路單元16之輸出級及信號處理IC的輸入級間之電流傳輸資訊。因此，即使當一介於輸出電路單元16之輸出級及信號處理IC的輸入級間的傳輸路徑係長，在傳輸路徑處之充電及放電變小，結果可實現該系統的高速率處理。

系統控制單元17接收自晶片11外側提供之時脈，指示一操作模式及類似者之資料以及如CMOS影像感測器10之內部資訊的輸出資料。系統控制單元17進一步包括一產生各種時序信號之時序產生器，基於在時序產生器內產生之各種時序信號執行例如垂直驅動單元13、行處理單元14及水平驅動單元15之周邊電路部分的驅動控制。

包括電源供應端子之輸入/輸出端子群20、21之各別端子係在晶片11的周邊中提供。輸入/輸出端子群20、21提供及接收介於晶片11內側及外側的電源供應電壓與信號。當考慮其中信號係輸入及輸出的方向時，配置輸入/輸出端子群20、21之位置係決定為對使用者易學易用的位置。

(像素電路)

圖2係一顯示一單元像素30之電路組態的範例之電路圖。根據電路範例之單元像素包括一光二極體31，其係一光電轉換元件；及四個電晶體，例如一傳送電晶體32、一重設電晶體33、一放大電晶體34及一選擇電晶體35。在此情況下，對於電晶體32至35，係應用(例如)一N通道MOS電晶體，然而，並不受限於此。

至於以上所述像素驅動線121，一傳送控制線1211、一重設控制線1212及一選擇控制線1213係配置用於控制傳送電晶體32、重設電晶體33及選擇電晶體35的驅動。

傳送電晶體32係在光二極體31之一陰極電極及一浮動擴散電容36間連接。在光二極體31中光電轉換及在其內累加之光電荷(在此情況下係電子)係藉由一透過傳送控制線1211提供至一閘極電極之傳送脈衝TRG傳送至浮動擴散電容36。浮動擴散電容36功能為一將光電荷轉換成為一電壓信號的電荷-電壓轉換器。

分別地，重設電晶體33之一汲極電極係連接至一電源供應電壓Vdd之像素電源且其一源極電極係連接至浮動擴散電容36。在自光二極體31傳送光電荷至浮動擴散電容36前，重設電晶體33藉由一透過重設控制線1212提供至一閘極電極之重設脈衝RST來重設浮動擴散電容36之一電位。

放大電晶體34之一閘極電極係連接至浮動擴散電容36，而其一汲極電極係連接至電源供應電壓Vdd之像素電源。放大電晶體34輸出已藉由重設電晶體33重設成為一重設位準之浮動擴散電容36的電位，且在光電荷已藉由傳送電晶體32傳送成為一信號位準之後進一步輸出浮動擴散電容36之電位。

分別地，選擇電晶體35之一汲極電極係連接至放大電晶體34之一源極電極且其一源極電極係連接至垂直信號線122，其藉由一透過選擇控制線1213提供至一閘極電極之選擇脈衝SEL變成接通狀態，在一選擇像素30之狀態中將一自放大電晶體34輸出之信號輸出至垂直信號線122。可應用一其中選擇電晶體35係在電源供應電壓Vdd及放大電晶體34的汲極電極間連接之組態。

在此情況下，具有包括傳送電晶體32、重設電晶體33、放大電晶體34及選擇電晶體35之四個電晶體的單元像素30係引用為一範例，然而，其僅係一範例。即，單元像素30不受限於四個電晶體的像素組態。

(背照明類型的像素組態)

圖3係一顯示背照明類型像素結構之範例的斷面圖。在此情況下，係顯示兩個像素之斷面組態。

圖3中，在一矽部分41中係形成一光二極體42及一像素電晶體43。即，矽部分41係一裝置區。在此情況下，光二極體42對應於圖2之光二極體31。像素電晶體43對應於圖2之電晶體32至35。

在矽部分41之一表面側上，一濾色器45及一晶載透鏡46係透過一層間膜44形成。據此，自矽部分41之一表面側入射的光係經由晶載透鏡46及濾色器45引入至光二極體42之一光接收表面。

在矽部分41之其他表面側上，係佈線一其中像素電晶體43之閘極電極及金屬佈線之佈線部分47。在佈線部分47(其係與矽部分41相反)之一表面上，一支撐基板49係藉由黏著劑48附接。

在該像素組態中，其中光二極體42及像素電晶體43係形成之矽部分41的佈線部分47側係稱作前面側，而與佈線部分47相反之矽部分41的另一側係稱作背面側。在此定義下，因為入射光係從矽部分41之背面側取得，故像素組態將係背照明類型像素組態。

在下文之描述中，一在矽部分41的前面側處形成像素電晶體43及在背照明類型像素組態中之佈線部分47內形成金屬佈線之程序係稱作前面程序。此外，一在矽部分41的背面側處形成濾色器45及晶載透鏡46之程序係稱作一背面程序。

(背照明CMOS影像感測器的設計)

下文中，將解釋當設計背照明CMOS影像感測器10時的特定具體實施例。

(具體實施例1)

如圖4A至圖4D中顯示，係背照明CMOS影像感測器10A之一晶片的佈局資料之設計資料(圖4A)係藉由使用一正常CMOS程序之IP依與前照明類型相同的方式設計，而不考慮一藉由背照明經取得的影像(圖4C)的鏡像反轉。本文中，IP(智慧財產權)指已發展之智慧財產權(功能組塊)。

一係端子製圖及信號製圖之I/O圖(圖4B)係當未考慮經取得影像(圖4C)之鏡像反轉時形成。在製成整個晶片之佈局資料後，佈局資料(即晶片的設計資料(圖4A))係在轉錄至一用於製造之微影蝕刻光罩前鏡像反轉為整個晶片且反轉光罩資料(圖4E)係在具體實施例1中重新形成。

反轉光罩資料(圖4E)之形成可易於藉由替換係原始資料之晶片的設計資料(圖4A)的x座標的所有符號實現。背照明CMOS影像感測器10之製造係藉由使用一在其上印刷基於反轉光罩資料(圖4E)之佈局的微影光罩執行。

如以上描述製成之CMOS影像感測器10總體而言係反轉，然而，因為該反轉係反轉，當從背面側見到時端子位置及所獲得之經取得影像係正常。關於圖1中顯示之輸出電路單元16的差分輸出，係未替換正端子及負端子。

當製造一係與前照明晶片相容之背照明晶片時，無須執行如相關技術中之整個重新設計。例如，無須在晶片中之組塊間重新佈線。具有相同端子位置及信號資料之晶片可使用前照明類型的佈局資料僅藉由替換或改變有關背面側之程序的部分來形成。

當形成反轉光罩資料(圖4E)時，以下處理係重要。明確言之，如圖5A至圖5D中顯示，一欲在晶片上配置於前面側之標記中的標記51係受控制為與晶片之佈局資料(圖5A)(即一匹配標記的資料(圖5B))不同之資料(層)。在進行以形成光罩前，晶片的設計資料(圖5A)被反轉成為反轉設計資料(圖5C)。匹配標記的資料(圖5B)係未反轉。接著，反轉設計資料(圖5C)及匹配標記的資料(圖5B)被疊加以獲得反轉光罩資料(圖5D)。

本文中，對於配置在晶片上之標記51，可引用一用於匹配微影之標記，一用於在製程中使用檢驗(如線寬及膜厚度)之標記，一用於特定晶片的標記，一在製程中檢驗時用作座標之參考的標記及類似者。即，標記51意指可辨識為標記之所有"符號"，其與晶片的操作無關。

配置在晶片上之標記51係受控制為與佈局資料(圖5A)的不同資料，晶片的設計資料(圖5A)係反轉及疊加在匹配標記的資料(圖5B)上，因為其待成為反轉光罩資料(圖5D)，因而獲得以下優點。明確言之，可防止涉及匹配製程上之微影或製程中的檢驗時的問題之發生。背面側中之標記係用晶片的設計資料(圖5A)反轉，因此，可與設計資料(圖5A)置於相同層內。在前面程序中，未決定之一對稱標記或標記其形狀可與設計資料(圖5A)置於相同層中。

因此如以上描述製成之晶片資料(即反轉光罩資料)係如圖6A及圖6B中所示設定在一圖框52中。本文中，係顯示一其中將晶片置入一TEG(測試元件群)之範例。另外在圖框52中，如光罩之數目的各種標記53存在，然而，形成圖框52之方法將與相關技術中相同。本文中省略其詳述。

如圖6A中顯示，一過去未執行而已執行反轉程序之反轉光罩資料54係擬合至圖框52，其係與相關技術相同，即未執行反轉操作。前面程序之各微影光罩(圖6A)係基於整個資料形成。背面程序的光罩(圖6B)係基於其中圖框及容納在其內之整個晶片係鏡像反轉的資料形成。包括圖框之整個反轉亦在相關技術中於背照明CMOS影像感測器中執行，其並非具體實施例1的特徵。本文中，係進行解釋以清楚地描述介於包括相關技術中之圖框的整個反轉，及僅影響具體實施例1之前面程序的晶片之反轉間的差異。

在製程中，應關注相對於一晶圓(半導體基板)之離子植入。通常，對於執行離子植入之晶圓的傾斜係基於晶片資料(反轉光罩資料)決定(例如，參考JP-A-2000-223687)。具體實施例1中，晶片資料在光罩前反轉，因此，較佳係離子植入之傾斜在關於離子植入之傾斜的程序中亦因此鏡像反轉。例如，當離子植入係在從常態中之晶圓的左邊之8度的一角度處執行時，離子植入在此情況下係在從右邊之8度的一角度處執行。

根據如以上解釋之具體實施例1，即使為了開發及設計，亦無須考慮由於背照明之經取得影像的鏡像反轉，因此係有對於設計者及製造商兩者的優點。特定言之，當形成係與前照明晶片相容的背照明晶片時，無須如相關技術中之整個重新設計且可製造其中端子位置與信號資料與藉由使用前照明類型之佈局資料相同的晶片。

(具體實施例2)

對於IP的部分，背照明之程式庫係分開準備。本文中，該程式庫意指其中係設計之單元的基本邏輯閘極、邏輯電路組塊、單元及類似者被收集以使用具有來自其他程式之特定功能的程式之資料庫。

如圖7A至圖7F中顯示，一其中差分輸入/輸出端子(即用於正相位信號之一端子及負相位信號的一端子之位置被反轉)的I/O單元係包括在一用於背照明之程式庫中。一晶片之設計資料(圖7A)係藉由使用一在介面部分處之I/O單元來設計，其在圖7A中係表示為一端子A'及一端子B'。

分別地，一正常LVDS I/O程式庫係顯示在圖7E中，而一用於一背照明CMOS影像感測器10之LVDS I/O程式庫係在圖7F中顯示。LVDS電路係用於一輸出級的一電路部分，在該處差分信號(即，圖1中顯示之輸出電路單元16中的一正相位信號及一負相位信號)係如以上所述輸出。

接著，晶片係設計以致所有組態係如圖14A至圖14C中顯示之相關技術2的情況中反轉。一I/O製圖(圖7B)係一藉由鏡像反轉該晶片之設計資料(圖7A)獲得的端子製圖。經取得影像(圖7C)表示正反轉。用作光罩之資料係按原樣使用，不反轉整個晶片。因此，可解決在介面部分處的缺點。

當製造一係可與前照明晶片相容的背照明晶片時，無須重新設計整個晶片且該晶片可能不以如圖14A至圖14C中所示相關技術2的情況之相同方式按相同大小形成。因此，雖然對於製造商係減少效率，但對於一滿意晶片的內部成為黑盒子之使用者可獲得相同可用性。

當與前照明感測器獨立地製造背照明影像感測器10時，不會發生效率的減少。然而，仍有由於來自程式庫及各種製圖中之前照明類型的管理差異，考慮經取得影像的鏡像反轉之設計的複雜性及引起錯誤之風險的人力花費。

(根據具體實施例1、2之操作效應)

背照明CMOS影像感測器10係基於根據具體實施例1、2之設計製造，因而處理背照明類型，其不與前照明類型區分。因此，無須請求一評估板(其上係設置一背照明CMOS影像感測器10)或在一後續級中之一信號處理IC以具有特殊規格以及增加其成本。

此外，因為可將背照明CMOS影像感測器10按與相關技術之前照明CMOS影像感測器相同的方式使用，在其上設置CMOS影像感測器10之電子裝置中係有以下優點。明確言之，當製造與前照明晶片相容的背照明晶片時，可使用前照明類型的佈局資料無須如相關技術中之整個重新設計，因此，可更早輸入產品且減少成本。此外，可減少未預期缺點的風險。

將本發明應用至其中根據可見光之光量偵測信號電荷成為一物理值的單元像素係配置在一矩陣狀態中之CMOS影像感測器的情況已被描述為範例，然而，本發明不受限於CMOS影像感測器之應用，且亦較佳係將本發明應用於各種類型的固態成像裝置。

較佳係該固態成像裝置係在一晶片中形成或在一具有成像功能的模組狀態中形成，其中一成像單元、一信號處理單元或一光學系統係封裝在一起。

(應用範例)

根據本發明之一具體實施例的背照明固態成像裝置可藉由在一影像取得單元(光電轉換單元)中使用一固態成像裝置設置在各種類的電子裝置上來應用。至於電子裝置，例如一數位靜態相機之成像設備及一攝錄影機，具有如一蜂巢式電話裝置之成像功能的可攜式終端裝置，在一成像讀取單元中使用一固態成像裝置之複製機器可引用為範例。係有一其中設置在電子裝置(即一相機模組)上之模組狀態被視為一成像設備之情況。

(成像設備)

圖8係一顯示(例如)一成像設備成為根據本發明之具體實施例的電子裝置之一的組態之範例的方塊圖。如圖8中所示，一根據本發明之一具體實施例的成像設備100包括一光學系統，其包括一透鏡群101及類似者、一成像裝置102、一係一相機信號處理電路之DSP電路103、一圖框記憶體104、一顯示裝置105、一記錄裝置106、一作業系統107及一電源供應系統108，且DSP電路103、圖框記憶體104、顯示裝置105、記錄裝置106、作業系統107及電源供應系統108係透過一匯流排線109彼此連接。

透鏡群101自一主體取得入射光(影像光)且在成像裝置102的一成像表面上將光成像。成像裝置102藉由各像素將藉由透鏡群101成像在成像表面上之入射光的光量轉換成電氣信號，輸出該信號為一像素信號。如根據以上應用範例的CMOS影像感測器10之背照明固態成像裝置可用作成像裝置102。

顯示裝置105包括一面板類型顯示裝置，如一液晶顯示裝置或一有機EL(電致發光)顯示裝置，其顯示藉由成像裝置102成像之動畫或靜態圖像。記錄單元106將藉由成像裝置102成像之動畫或靜態圖像記錄在一如一錄影帶或一DVD(數位多功能光碟)之記錄媒體中。

作業系統107在藉由使用者之操作下將操作指令提供至包括在成像設備內的各種功能。電源供應系統108將成為用於DSP電路103、圖框記憶體104、顯示裝置105、記錄單元106及作業系統107之操作電源供應的各種電源供應正確地供應至此等供應之物體。

如以上描述，以下操作效應可藉由應用根據以上具體實施例之背照明CMOS影像感測器10成為成像設備中之成像裝置102獲得，例如一攝錄影機、一數位靜態相機及一用於如一蜂巢式電話裝置之行動裝置的相機模組。即，根據具體實施例的背照明CMOS影像感測器10可如相關技術之前照明CMOS影像感測器的相同方式使用，因此，可更早輸入產品且減少成本以減少未預期缺點之風險。

熟習此項技術者應明白，可取決於設計要求及其他因素進行各種修改、組合、子組合及變更，只要其係在隨附申請專利範圍或其等效內容之範疇內。

10．．．CMOS影像感測器

11．．．半導體基板/晶片

12．．．像素陣列單元/像素陣列部分

13．．．垂直驅動單元

14．．．行處理單元

15．．．水平驅動單元

16．．．輸出電路單元

17．．．系統控制單元

18．．．水平匯流排

19A．．．正相位輸出端子

19B．．．負相位輸出端子

20．．．輸入/輸出端子群

21．．．輸入/輸出端子群

30．．．單元像素

31．．．光二極體

32．．．傳送電晶體

33．．．重設電晶體

34．．．放大電晶體

35．．．選擇電晶體

36．．．浮動擴散電容

41．．．矽部分

42．．．光二極體

43．．．像素電晶體

44．．．層間膜

45．．．濾色器

46．．．晶載透鏡

47．．．佈線部分

48．．．黏著劑

49．．．支撐基板

51．．．標記

52．．．圖框

53．．．標記

54．．．反轉光罩資料

100．．．成像設備

101．．．透鏡群

102．．．成像裝置

103．．．DSP電路

104．．．圖框記憶體

105．．．顯示裝置

106．．．記錄裝置

107．．．作業系統

108．．．電源供應系統

109．．．匯流排線

121．．．像素驅動線

122．．．垂直信號線

1211．．．傳送控制線

1212．．．重設控制線

1213．．．選擇控制線

圖1係一顯示應用本發明之具體實施例的背照明CMOS影像感測器之外形的系統組態圖；

圖2係一顯示單元像素之電路組態的範例之電路圖；

圖3係一顯示背照明類型像素結構之範例的斷面圖；

圖4A至圖4D係一根據具體實施例1之背照明CMOS影像感測器的設計之概念圖；

圖4E係根據具體實施例1之反轉光罩資料的圖式；

圖5A至圖5D係顯示一形成一反轉光罩資料之程序的概念圖；

圖6A及圖6B係顯示光罩組態之範例的圖式，其中圖6A顯示一前面程序之光罩及圖6B顯示一背面程序的光罩；

圖7A至圖7F係根據第二具體實施例的背照明CMOS影像感測器之設計的概念圖；

圖8係顯示一依據本發明之具體實施例的成像設備之組態的範例之方塊圖；

圖9A係一顯示前照明類型之經取得影像的視圖及圖9B係一顯示背照明類型之經取得影像的視圖；

圖10A及圖10B係顯示前照明及背照明CMOS影像感測器之晶片的設計資料之圖式；

圖11A及圖11B係顯示規定CMOS影像感測器之端子位置的I/O製圖(端子製圖)之圖式，其中圖11A顯示前照明類型之情況且圖11B顯示背照明類型之情況；

圖12A及圖12B係顯示在評估或成為一產品時在其上設置感測器之板之圖式，其中圖12A顯示前照明類型之情況且圖12B顯示背照明類型的情況；

圖13A及圖13C係關於相關技術1之解釋圖；及

圖14A及圖14C係關於相關技術2之解釋圖。

(無元件符號說明)

Claims

一種形成一微影光罩之方法，其包含下列步驟：當形成該微影光罩用於製造一背照明固態成像裝置時，藉由使用其中輸出端子之至少部分的位置被反轉之反轉資料來形成該微影光罩，該背照明固態成像裝置從與一其上形成一裝置區的佈線之表面的側面相反之一表面的側面取得入射光，且光電轉換元件係形成於該裝置區中。
如請求項1之形成微影光罩的方法，其進一步包含以下步驟：形成該背照明固態成像裝置之一晶片的佈局資料；形成其中該佈局資料係鏡像反轉成為整個晶片的該反轉資料；及藉由在之後使用該反轉資料形成該微影光罩。
如請求項2之形成微影光罩的方法，其中一配置在該晶片上成為不同於該佈局資料的資料之標記且該不同資料係疊加在該反轉資料上成為該反轉資料。
如請求項3之形成微影光罩的方法，其中該標記係一用於匹配微影之標記，一用於在製程中檢驗之標記，一用於指定一晶片之標記或一在該製程中檢驗時用作座標之一參考的一標記。
如請求項2之形成微影光罩的方法，其中該微影光罩係藉由在一其中未執行反轉操作之圖框中擬合該反轉資料形成。
如請求項1之形成微影光罩的方法，其中該背照明固態成像裝置包括一輸出電路單元，其中一輸出級具有一差分輸出組態、一正相位輸出端子及一負相位輸出端子，其將從該輸出電路單元輸出之一正相位信號及一負相位信號輸出至該晶片之外側，及其中該正相位輸出端子及該負相位輸出端子之位置在當形成該反轉資料時被替換。
如請求項6之形成微影光罩的方法，其中係製成一其中該正相位輸出端子及該負相位輸出端子之位置被替換的程式庫，且該反轉資料係藉由使用該程式庫形成。
一種形成微影光罩資料之方法，其包含以下步驟：形成一固態成像裝置之一晶片的佈局資料；以及當形成微影光罩資料用於製造一背照明固態成像裝置時，形成其中該佈局資料係鏡像反轉成為整個晶片的反轉資料以允許該反轉資料作為該微影光罩資料，該背照明固態成像裝置從與其上一其中形成光電轉換元件之一裝置區的佈線係形成之表面的該側面相反之一表面的該側面取得入射光。
一種製造一背照明固態成像裝置之方法，其包含以下步驟：形成一背照明固態成像裝置之一晶片的佈局資料，該背照明固態成像裝置從與其上一其中形成光電轉換元件之一裝置區的佈線係形成之表面的該側面相反之一表面的該側面取得入射光；形成其中該佈局資料係鏡像反轉成為整個晶片的反轉資料；藉由使用該反轉資料形成該光罩；及藉由使用該經形成光罩製造該背照明固態成像裝置。
如請求項9之製造背照明固態成像裝置之方法，其中當藉由使用該經形成光罩製造該背照明固態成像裝置時，相對於一半導體基板之離子植入的傾斜係鏡像反轉以致對應至該佈局資料的該反轉。
一種背照明固態成像裝置，其係藉由使用一藉由使用微影光罩資料形成之光罩製成，該微影光罩資料係其中一晶片之佈局資料被鏡像反轉成為整個晶片之反轉資料。
一種電子裝置，於其上一背照明固態成像裝置藉由使用一藉由使用微影光罩資料形成之光罩製成，該微影光罩資料係其中一晶片之佈局資料被鏡像反轉成為整個晶片之反轉資料。