TW201133810A - Solid-state image sensor and method of manufacturing the same - Google Patents

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201133810 六、發明說明： 本發明主張日本申請案JP2009-210917 (甲請日： 2 009/ 09/ 11)之優先權，內容亦參照其全部內容。 【發明所屬之技術領域】 本實施形態關於固態攝像裝置及其之製造方法。 【先前技術】 近年來隨數位相機 '攝影機內建型行動電話之普及， 固態攝像裝置（以下稱影像感測器）之需要增加。 影像感測器主要由畫素區域及周邊區域構成。於畫素 區域內設有將射入光轉換爲電氣信號的光電轉換元件（例 如光二極體）。於周邊區域內設置用於處理來自畫素區域 之信號的電路或控制畫素區域之動作的電路，彼等電路係 使用 MOS ( Metal-Oxide-Semiconductor)電晶體等構成。 光二極體或MOS電晶體，例如係被形成於同一半導體基板 上。 表面照射型影像感測器，光係由設有MOS電晶體之閘 極電極或配線之面被照射。表面照射型影像感測器’隨著 畫素（光電轉換元件）之微細化進展’畫素區域面積之縮 小或電路所連接之配線引起之遮光’而導致射入光對於畫 素區域之感度降低之問題。

針對此種表面照射型影像感測器而有背面照射型影像 感測器被提案。背面照射型影像感測器’係由設有M〇SM -5- 201133810 晶體之閘極電極或配線之面之對向面取入射入光。因此可 以迴避畫素區域之微細化及配線之遮光引起之感度降低問 題。 習知背面照射型影像感測器之製造方法，係在元件及 配線被形成於半導體基板上之後，在覆蓋元件及配線的絕 緣膜上貼合支撐基板。之後，在支撐基板之對向之側之基 板之面，安裝透鏡或彩色濾光片。 通常，配線使用鋁（A1)時，係在A1配線被形成於下 層之配線層上之後，在AL/上及鄰接之A1配線間沈積絕緣 膜。此情況下，即使沈積之絕緣膜被施予平坦化處理之情 況下，絕緣膜之接合部（seam )等會導致無法獲得絕緣膜 上面之良好之平坦性。結果，於背面照射型影像感測器， 在貼合絕緣膜與支撐基板時，無法獲得絕緣膜與支撐基板 間之良好密接性，產生支撐基板之剝離。亦即’導致絕緣 膜與支撐基板之貼合不良之問題。 【發明內容及實施方式】 以下參照圖面詳細說明實施形態。又’以下實施形態 中，同一構成要素附加同一符號’必要時進行其之詳細說 明。 本實施形態之固態攝像裝置係包含：半導體基板’具 有第1面以及和上述第1面呈對向的第2面；畫素區域’被 設於上述半導體基板內，具有光電轉換元件用於將由上述 第1面射入之光轉換爲電氣信號；周邊區域’被設於上述 -6 - 201133810 半導體基板內，具有電路用於控制上述畫素區域內之元件 之動作：複數配線，分別被設於積層於上述第2面上的複 數之層間絕緣膜內，被連接於上述電路：及支撐基板，設 於上述被積層之層間絕緣膜上以及上述配線上。上述複數 配線之其中至少最上層之配線係被形成於，設於上述複數 層間絕緣膜之中最上層之層間絕緣膜內之溝內。 (第1實施形態） 以下參照圖1〜7說明第1實施形態之固態攝像裝置及 其製造方法。 (a)構造 參照圖1〜2說明本實施形態之固態攝像裝置之構造。 圖1表示固態攝像裝置（以下稱影像感測器）之晶片 佈局之一例之模式圖。圖2表示本實施形態之影像感測器 之構造之模式斷面圖。 如圖1所示，本實施形態之影像感測器’畫素區域2及 周邊區域3係設於1個晶片（半導體基板）1〇〇內。由1個晶 片切片成爲晶片之切割區域9 ’係以包圍畫素區域2及周邊 區域3之周圍的方式，沿晶片1 〇〇之外周部被設置。例如於 晶片100之表面或背面設置和外部裝置（未圖示）連接之 焊墊（未圖示）。 如圖1、2所示，於畫素區域2內使複數個光電轉換元 件2 1被配列成爲2維狀。光電轉換元件2 1係例如爲光二極 201133810 體。例如使用光二極體21來構成CMOS感測器。又，使用 光二極體21構成CCD亦可。光二極體21，係對影像信號之 射入光LS進行光電轉換而成爲對應於其光量之電氣信號。 1個光二極體21係對應於影像信號之1個畫素。 如圖2所示，本實施形態中，彩色濾光片70，係於晶 片1〇〇之背面（第1面）之畫素區域2上，介由例如保護層 或接著層（以下以保護/接著層表示）19被設置。彩色濾 光片70，係具有：對於1個畫素僅透過例如紅（R )、綠（ G)、藍（B)之中之任一色之濾光片複數個被配列而成之 圖案。另外，彩色濾光片70，除紅、綠、藍之外亦可具有 透過可視光之全波長區域的白色（W)濾光片。彩色濾光 片70係具有例如Bayer配列或WRGB等之配列圖案。 微透鏡陣列71，係介由彩色濾光片70設於畫素區域2 上。微透鏡陣列71，係由1個畫素（光二極體）對應之1個 微透鏡以2維狀配列而成。微透鏡陣列7 1係用於聚集射入 光。另外，保護/接著層19,係對射入光具有透過性。 作爲影像信號之射入光LS，係經由微透鏡陣列7 1及彩 色濾光片70照射至畫素區域2。本實施形態中，以微透鏡 陣列7 1被安裝之面爲背面，背面之相反側之面爲表面。 本實施形態之影像感測器係使用例如SOI ( Silicon-On-Insulator )基板（以下亦稱爲形成基板），光二極體 21係由例如形成於SOI基板之磊晶層1內之雜質半導體層構 成。 如圖2所示，1個光二極體21係具有例如P型雜質層21a 201133810 及N型雜質層21b。N型雜質層21b，係於磊晶層1被設於背 面側。P型雜質層2 1 a係設於例如表面側之磊晶層1表層。 於圖2，爲圖示之簡便而表示2個雜質層構成之光二極體， 但是，欲提升光二極體21之特性（感度）時，可於深度方 向使雜質濃度不同之複數個N型及P型雜質層設置於畫素區 域2內之磊晶層1內。 如圖1、2所示，1個光二極體2 1，係藉由形成於磊晶 層1內之光電元件分離區域29包圍其四方而和鄰接之光二 極體2 1呈電性絕緣。於光電元件分離區域2 9，係於光電元 件分離區域29內之表面側，設置例如STI ( Shallow Trench Isolation )構造之元件分離絕緣膜（未圖示）。於STI構 造之元件分離絕緣膜下方（背面側）設置雜質層（例如P 型雜質層）。又，於圖1、2雖未特別圖示，於畫素區域2 內亦可設置構成場效電晶體（Field Effect Transistor)等 之感測器的元件。 周邊區域3，係和畫素區域2鄰接被設於晶片100內。 周邊區域3，係藉由例如元件分離區域2 5而和畫素區域2呈 電性絕緣。於元件分離區域2 5內，係和例如光電元件分離 區域29同樣使STI構造之元件絕緣膜被塡埋於該區域25之 表面側，於該絕緣膜下方設置雜質層。 周邊區域3係包含：設有類比電路之區域（以下稱類 比電路區域）及設有邏輯電路之區域（以下稱邏輯區域） 。設於周邊區域3內之電路，例如爲類比/數位轉換電路 、數位信號處理器（DSP : Digital Signal Processor)等之 201133810 對光電轉換後之影像信號進行處理的電路’或者行控制電 路或列控制電路等進行畫素區域內之元件控制的電路。 彼等電路係由場效電晶體、電子元件、容量元件等構 成。又，於圖2，爲圖示方便而僅圖示MOS ( Metal-Insulator-Semiconductor )構造之場效電晶體（以下稱 MOS電晶體）。 例如於周邊區域3內，MOS電晶體Tr係設於磊晶層1內 之P型阱區域31內。於該P型阱區域31內’另設有P型阱區 域35及N型阱區域36，而形成於雙阱構造。鄰接之阱區域 35、36係藉由例如元件分離絕緣膜（未圖示）而呈電性絕 緣。如N型讲區域33般於晶晶層之一部分（表層部）32內 設置阱區域亦可。又，於圖2，爲圖示方便而僅圖示4個 MOS電晶體Tr，但本實施形態之影像感測器包含之MOS電 晶體Tr不限定於該數目。 於圖2，係於P型阱區域35內設置N通道MOS電晶體Tr 。另外，於N型阱區域36內設置P通道MOS電晶體Tr。以下 以N通道MOS電晶體Tr爲例說明MOS電晶體Tr之構造。 於P型阱區域35內設置2個N型擴散層（雜質層）41、 42。彼等2個擴散層41、42，係作爲MOS電晶體Tr之源極 /汲極之機能。於2個擴散層41、42間之阱區域（通道區 域）表面，介由閘極絕緣膜43設置閘極電極44 »如此則， 於P型阱區域35內形成N通道MOS電晶體Tr。關於P通道 MOS電晶體Tr，僅設置該MOS電晶體Tr之讲區域之傳導型 及成爲源極/汲極之擴散層之傳導型係和N通道MOS電晶 -10 - 201133810 體Tr之傳導型不同，其構造實質上相同。 以覆蓋MOS電晶體Tr之閘極電極44及光二極體21 式，使複數層間絕緣膜（第1〜第3層間絕緣膜）6 1、 63被積層於磊晶層1之表面上。於層間絕緣膜61、62 係使用例如TEOS (四乙氧基矽烷）等之氧化矽。於g 圖示3層層間絕緣膜6 1、62、63，但不限定於該數。 施形態中，以層間絕緣膜63爲最上層層間絕緣膜予以 。又，本實施形態中，最上層之層間絕緣膜係指，被 於晶片表面（第2面）上之複數層間絕緣膜之中，由 表面（磊晶層1 )側起朝支撐基板1 8側依序位於最靠 撐基板側之層間絕緣膜。接觸於磊晶層1之層間絕緣 爲最下層層間絕緣膜。 於本實施形態之影像感測器，係使用多層配線技 亦即，在被積層之層間絕緣膜61、62、63內之各個設 數配線5 1、5 2、5 3。被積層之配線5 1、5 2、5 3，係藉 埋於層間絕緣膜61、62、63內之栓塞59被電連接。 MOS電晶體Tr之閘極電極44或擴散層41、42等設於磊 1上之元件之端子，係藉由栓塞CP被連接於上層之配 〇 複數配線51、52、53，係將設於基板上之複數元 彼此予以連接，由彼等元件來構成複數電路時被使用 ，配線51、52、53，係例如被連接於焊墊（未圖示） 信號之輸出入、或將電源電壓或接地電壓供給至電路 件時被使用。以下以設於最上層層間絕緣膜63內之配 的方 62、 、63 e 2雖 本實 說明 積層 晶片 近支 膜61 術。 置複 由塡 又， 晶層 線51 件Tr 。又 ，於 及元 線5 3 -11 - 201133810 作爲最上層之配線53予以說明。 於最上層層間絕緣膜63上及最上層配線53上，介由平 坦膜或保護膜、接著層15設置支撐基板18。本實施形態中 ，以支撐基板1 8側爲層間絕緣膜之上面，以形成基板1側 爲層間絕緣膜之下面（底面）予以說明。 設有層間絕緣膜61、62、63及配線51、52、53之側之 基板（磊晶層）1之面（第2面），係和設有彩色濾光片70 及微透鏡陣列71之側之基板1之面（第1面）呈對向。本實 施形態中，作爲影像信號之射入光所照射之設有彩色濾光 片7 0及微透鏡陣列71之面被稱爲“背面”，相對於此，稱呼 設有層間絕緣膜61、62、63及配線51、52、53之面爲“表 面”。 如上述說明，光由設有MOS電晶體Tr之閘極電極或配 線的基板之面之對向面照射之構造之影像感測器，係被稱 爲背面照射型影像感測器。 本實施形態之影像感測器中，係於最上層層間絕緣膜 63內設置溝P。最上層配線53係設於最上層層間絕緣膜63 之溝P內。最上層配線53之上面之高度，實質上係和最上 層層間絕緣膜63之上面之高度一致。本實施形態中，配線 及層間絕緣膜之上面之高度，係指相對於基板（磊晶層） 表面以垂直方向之尺寸爲基準之値。 最上層配線53，係使用例如鑲嵌法形成於最上層層間 絕緣膜63內。如此則，可獲得最上層配線53之上面之高度 實質上和最上層層間絕緣膜63之上面之高度一致之構造。 •12- 201133810 最上層配線53，係使用例如銅（Cu)或包含銅之合金。藉 由使用銅作爲配線53，如此則，和使用A1 (鋁）之配線比 較，可達成配線之低電阻化或可抑制電子之遷移。 例如使用鋁之配線形成技術中，係在積層於層間絕緣 膜之A1膜被加工成爲特定之配線形狀之後，形成覆蓋被加 工後之A1配線的層間絕緣膜。因此，在鄰接之A1配線間之 區域，基於A1配線上面與底層（下層之層間絕緣膜上面） 間之段差影響，或者層間絕緣膜彼此之接合面（seam )之 影響，即使於最上層層間絕緣膜上形成平坦膜等對最上層 層間絕緣膜施予平坦化處理之情況下，配線上以及形成於 下層層間絕緣膜上之層間絕緣膜上面，亦難以確保良好之 平坦性。 因此，在使用A1配線之背面照射型影像感測器，支撐 基板與貼合支撐基板之面之密接性不良，而會導致支撐基 板剝離，支撐基板之貼合不良。 但是，本實施形態之影像感測器中，最上層配線5 3， 係使用例如鑲嵌法被形成於設於最上層層間絕緣膜63之溝 內。因此，最上層配線53上面與最上層層間絕緣膜63上面 之高度實質上一致，支撐基板之貼合面之平坦性可以提升 。換言之，可提升支撐基板和貼合其之面之密接性，可減 少支撐基板之貼合不良。 另外，關於較最上層配線5 3設於更下層之配線5 1、5 2 ，較好是和最上層配線53同樣，使用例如鑲嵌法被塡埋於 設於層間絕緣膜6 1、62內之溝Q，使配線5 1、52之上面之 -13- 201133810 高度與層間絕緣膜61、62之上面之高度一致。此乃因爲， 基於對上層配線53及層間絕緣膜63之影響，較好是下層之 配線51、52及層間絕緣膜61、62亦具有良好平坦性。但是 ，較最上層配線53設於下層之配線51、52可以使用A1，彼 等配線51、52亦可不設於層間絕緣膜61、62內之溝Q內。 因此，於第1實施形態之固態攝像裝置，可提升固態 攝像裝置例如背面照射型影像感測器之信賴性。 (b)製造方法 使用圖2〜7說明第1實施形態之固態攝像裝置（背面 照射型影像感測器）之製造方法。圖2〜7表示本實施形態 之製造方法之各工程之斷面構造。 首先，如圖3所示，例如於SOI基板90之磊晶層10內， 形成阱區域31、35、36等之雜質區域，及光電元件分離區 域29。又，SOI基板，係於半導體基板1 1上之絕緣膜（ Insulator) 12上面被形成有磊晶層10»磊晶層10，例如爲 N型半導體層或本質半導體層。 阱區域31、35、36及光電元件分離區域29，係藉由使 用微影成像技術所形成之遮罩或雜質離子之射入速度之控 制，被形成於磊晶層1 〇之特定位置。如此則，於磊晶層1 0 內，畫素區域2以及和其鄰接之周邊區域3被形成。另外， 於畫素區域2內及周邊區域3內之特定位置，被形成元件分 離區域（絕緣膜或雜質層）用於電性分離鄰接之元件。設 於元件分離區域之絕緣膜，係例如爲STI構造之絕緣膜， -14- 201133810 藉由在形成於磊晶層10內之溝槽內塡埋絕緣膜而予以形成 〇 於畫素區域2內’藉由離子植入法形成P型及N型雜質 層21a、21b。另外，於畫素區域2內被形成光電元件分離 區域29。如此則可形成對應於影像感測器之各畫素的光二 極體21。 於周邊區域3內’在被形成之阱區域35、36內被形成 MOS電晶體Tr或電阻元件等。MOS電晶體Tr係藉由例如以 下工程被形成。 例如使用熱氧化法於阱區域3 5、3 6之表面形成閘極氧 化膜43。之後，於磊晶層10之表面上使用例如CVD (化學 氣相沈積）法沈積導電層。沈積之導電層，係藉由微影成 像技術及RIE ( Reactive Ion Etching)法被加工。如此則 形成Μ O S電晶體T r之閘極電極4 4。之後，藉由例如離子植 入法於阱區域3 5、3 6內形成作爲MOS電晶體Tr之源極/汲 極使用的擴散層41、42。擴散層41、42之形成時，未被形 成擴散層41、42之區域係藉由阻劑遮罩等被覆蓋。在閘極 電極44使用多晶矽時，亦可包含使多晶矽矽化物化的工程 〇 又’將光二極體21形成於畫素區域2內之後，在周邊 區域3內形成MOS電晶體Tr等之元件亦可。相反地，形成 M〇S電晶體Tr之後，形成光二極體21亦可。另外，形成元 件之工程與形成元件分離區域之工程之順序不限定於此。 之後，如圖4所示，在形成有元件的基板（磊晶層1 0 -15- 201133810 )之表面（第2面）上，使用例如CVD法沈積第1層間絕緣 膜6 1。於層間絕緣膜6 1內，形成複數第1配線5 1。配線5 1 係使用例如濺鍍法沈積於層間絕緣膜6 1上。配線5 1，係使 用例如鑲嵌法被塡埋於形成於層間絕緣膜6 1內之溝Q內。 溝Q，係對應於配線之佈局，使用微影成像技術及RIE法被 形成。在使用鑲嵌法形成配線51時，配線之材料可使用例 如銅（Cu)等。 又，不使用鑲嵌法，將配線材（例如A1 )沈積於層間 絕緣膜上，使用微影成像技術及RIE法將該配線材加工成 爲特定形狀，而於層間絕緣膜6 1上形成配線5 1亦可。 藉由和配線5 1及層間絕緣膜6 1同樣之工程，於層間絕 緣膜61上形成配線52及第2層間絕緣膜62。另外，於上層 配線被連接於下層配線或元件端子之位置，於層間絕緣膜 61、62內被形成栓塞51 第3層間絕緣膜63，係於第2層間絕緣膜62之上使用例 如CVD法被沈積。於本實施形態之製造方法中，係以第3 層間絕緣膜63爲最上層層間絕緣膜予以說明。但是，層間 絕緣膜61〜63之層數不限定於3層。 例如對層間絕緣膜63之上面使用CMP ( Chemical Mechanical Polishing)法實施平坦化處理。 接著，如圖5所示，於最上層層間絕緣膜63上，使用 微影成像技術形成遮罩（例如阻劑遮罩）90。依據所形成 之遮罩91，於層間絕緣膜63內形成溝P。所形成之溝P之佈 局，係對應於形成於層間絕緣膜6 3內之配線之佈局。 -16- 201133810 遮罩91由層間絕緣膜63上被除去之後，如圖6所示， 使用例如濺鍍法於層間絕緣膜63上沈積配線材53 A。配線 材53 A爲例如銅或包含銅之合金。 對配線材5 3 A之上面實施c Μ P法，將配線材5 3 A予以削 薄。對配線材5 3 A之C Μ P，係以層間絕緣膜6 3之上面作爲 阻障層而進行。 如此則’如圖7所示，在形成於層間絕緣膜6 3內之溝Ρ 內，以自動對準方式被塡埋配線5 3。如上述說明，設於最 上層之配線5 3 ’係使用鑲嵌法形成於最上層層間絕緣膜6 3 內。如此則，配線53之上面之高度與層間絕緣膜63之上面 之高度實質上相同。亦即，配線5 3之上面與層間絕緣膜6 3 之上面實質上成爲平坦。 之後，如圖8所示，在最上層之配線5 3及層間絕緣膜 63之上面上，形成平坦膜、保護膜及接著層15。介由接著 層15將支撐基板18安裝於配線53及層間絕緣膜63上面（表 面側）。如上述說明，最上層之配線53及層間絕緣膜63之 上面成爲平坦，因此，支撐基板1 8可以密接於配線5 3及層 間絕緣膜63。 如圖9所示，構成SOI基板之絕緣層及半導體基板，係 使用例如CMP法而由磊晶層1 0予以剝離。 之後，如圖2所示，在和設有支撐基板18之表面呈對 向的磊晶層1 〇之背面（第1面），形成保護層及接著層1 9 。介由接著層19，於畫素區域2上將具有特定配列圖案之 彩色濾光片70予以安裝。另外，於彩色濾光片70上’介由 -17- 201133810 接著層（未圖示）將微透鏡陣列71予以安裝。又，構成 SOI基板之絕緣層，若爲透光性高者則可以殘留。 藉由以上工程而完成本實施形態之影像感測器。在藉 由以上工程形成之影像感測器中，影像信號對應之光信號 ，係由設有配線及層間絕緣膜的表面之對向之背面，介由 微透鏡陣列71及彩色濾光片70，被照射至畫素區域2內之 光二極體21。亦即，使用本實施形態之製造方法製造之影 像感測器爲背面照射型影像感測器。 如上述使用圖2〜7之說明，於本實施形態之製造方法 中，背面照射型影像感測器之最上層配線53，係使用鑲嵌 法形成於最上層之層間絕緣膜內。 最上層配線53，係對於設於第3層間絕緣膜63內之溝P 內，以自動對準方式被塡埋。因此，配線53之上面之高度 ，實質上和層間絕緣膜63之上面之高度一致。 如上述說明，藉由使用鑲嵌法來形成配線5 3，如此則 ，於形成層間絕緣膜之後形成配線5 3。因此，於本實施形 態之製造方法中，在鄰接配線間不存在層間絕緣膜間之接 合部或層間絕緣膜上面之段差。 如此則，安裝有支撐基板18之最上層配線53及最上層 層間絕緣膜63之平坦性可以提升。換言之，可提升支撐基 板18與配線53/層間絕緣膜63間之密接性，可減低支撐基 板1 8之貼合不良》 因此，依據第1實施形態之固態攝像裝置之製造方法 ，可以提供能提升信賴性之固態攝像裝置（背面照射型影 -18- 201133810 像感測器）。 (第2實施形態） 使用圖10說明第2實施形態之固態攝像裝置。圖1〇表 示本實施形態之影像感測器之斷面構造。 於影像感測器，係在畫素區域2設置用於遮蔽射入光 ，不作爲畫素之機能的畫素〇B( Optical Black)區域。於 背面照射型影像感測器，需要在設於表面（第2面）側之 層間絕緣膜61、62、63內，形成對於設置畫素OB區域用的 畫素區域2之遮光圖案。 另外，於本實施形態之背面照射型影像感測器，在表 面側之層間絕緣膜63上不設置將焊墊78以及配線51、52、 5 3予以連接的大面積之配線圖案（以下稱爲中間配線圖案 )亦可。於本實施形態之背面照射型影像感測器，例如焊 墊78係僅設於設有微透鏡陣列7 1之面、亦即影像感測器之 背面（第1面）側。此情況下，設於基板1背面上之焊墊78 ，係經由形成於層間絕緣膜6 1、62、63之栓塞或形成於磊 晶層1內之高濃度雜質層，經由將磊晶層1內由表面側朝背 面側予以貫穿的貫穿電極79，而被連接於設於基板1表面 側之配線或元件。 貫穿電極79係如下被形成。於圖9之工程，在剝離SOI 基板之絕緣層及半導體基板之後，在和配線之連接位置形 成貫穿嘉晶層之開口部。於該開口部形成電極材，而形成 貫穿電極79。於圖10，貫穿電極79係設於圖中深度方向或 -19· 201133810 前側方向，以虛線表示。 如上述說明，本實施形態之背面照射型影像感測器， 在表面側可以不設置遮光圖案或中間配線圖案，因此可以 提升影像感測器之表面側中之配線53與層間絕緣膜63之上 面之平坦性。換言之，可提升支撐基板18與配線53/層間 絕緣膜63間之密接性，可減低支撐基板18之貼合不良。可 獲得和第1實施形態之影像感測器同樣效果。 又，在設有遮光圖案之影像感測器，通常遮光圖案之 面積大，由於遮光圖案之存在，會妨礙到對晶圓（晶片） 之燒結（sinter )處理時之形成氣體之擴散。因此，具有 遮光圖案之影像感測器，對形成有元件之形成基板1表面 之燒結效應會減低。相對於此，本實施形態之影像感測器 ，於形成基板1之表面側未形成遮光圖案，可增大燒結效 應，可降低暗電流，實現形成有元件之區域表面之穩定化 。結果，可減低影像感測器之感度不良或動作不良，可提 升動作之信賴性。和此同樣之效果亦可由第1實施形態之 影像感測器獲得。 但是，由於不存在遮光圖案及焊墊圖案，因此在安裝 有支撐基板18之最上層層間絕緣膜63之表面區域’存在著 配線相對於層間絕緣膜63之佔有面積（以下稱爲覆蓋率） 低之區域。在覆蓋率低之區域會產生層間絕緣膜被CMP過 度硏磨而產生凹狀變形（dishing)之問題》因此存在著最 上層配線53及層間絕緣膜63之平坦性惡化之可能性。 本實施形態中，係如圖1 〇所示，在最上層層間絕緣膜 -20- 201133810 63之覆蓋率低之區域設置溝R，和配線53之形成同時’於 該溝R內塡埋虛擬圖案55。虛擬圖案55不具備作爲將電路 或配線予以連接之配線之機能。虛擬圖案5 5 ’係和最上層 配線5 3同樣使用鑲嵌法形成。虛擬圖案5 5，係和最上層配 線53同樣由銅或包含銅之合金形成。又，虛擬圖案55，亦 可設於較最上層層間絕緣膜6 3更下層之層間絕緣膜6 1、6 2 之溝內。 藉由虛擬圖案55之設置，可使層間絕緣膜63內之覆蓋 率均勻，可抑制層間絕緣膜63上面之凹狀變形之產生。 如此則，覆蓋率低所引起之最上層之配線5 3及層間絕 緣膜63之平坦性惡化可以減低，最上層之配線53 /層間絕 緣膜63與支撐基板18間之密接性可以確保。換言之，可減 低支撐基板18之貼合不良。 如上述說明，依據第2實施形態之固態攝像裝置（例 如背面照射型影像感測器），可提升固態攝像裝置之信賴 性。 以上依據實施形態具體說明本發明，但是本發明並不 限定於上述實施形態，在不脫離其要旨之情況下可做各種 變更實施。另外，在不脫離本發明精神之情況下，可將方 法以及系統之一部分予以省略、取代或變更。伴隨產生之 申請專利範圍以及其之等效者亦包含於本發明之範疇內。 【圖式簡單說明】 圖1表示固態攝像裝置之晶片佈局之一例之模式圖。 -21 - 201133810 圖2表示第1實施形態之固態攝像裝置之構造斷面圖。 圖3表示第1實施形態之固態攝像裝置之製造方法之一 工程之斷面圖。 圖4表示第1實施形態之固態攝像裝置之製造方法之一 工程之斷面圖。 圖5表示第1實施形態之固態攝像裝置之製造方法之一 工程之斷面圖。 圖6表示第1實施形態之固態攝像裝置之製造方法之一 工程之斷面圖。 圖7表示第〗實施形態之固態攝像裝置之製造方法之 工程之斷面圖。 置之製造方法之一 置之製造方法之一 裝置之構造斷面圖 圖8表示第1實施形態之固態攝像裝 工程之斷面圖。 圖9表示第1實施形態之固態攝像裝 工程之斷面圖。 圖10表示第2實施形態之固態攝像 【主要元件符號說明】 1 :磊晶層 2 :畫素區域 3 :周邊區域 9 :切割區域 15 :接著層 22- 201133810 1 8 :支撑基板 19 :接著層 2 1 :光電轉換元件 21a : P型雜質層 21b : N型雜質層 2 5 :元件分離區域 2 9 :元件分離區域 31 : P型阱區域 3 2 :絕緣膜 33 : N型阱區域 35 : P型阱區域 3 6 : N型阱區域 41 :擴散層 42 :彩色濾光片 43 :閘極絕緣膜 44 :閘極電極 5 1 ·配線 5 2 ·配線 53 :配線 59 :栓塞 61 :層間絕緣膜 62 =層間絕緣膜 63 :層間絕緣膜 70 :彩色濾光片 -23- 201133810 7 1 :微透鏡陣列 1 0 0 :晶片 T r : Μ Ο S電晶體 CP :栓塞 LS :射入光 Ρ :溝 Q :溝 L :射入光 -24

Claims (1)

1. 201133810 七、申請專利範圍： 1. 一種固態攝像裝置，其特徵爲包含： 半導體基板，具有光被射入之第1面以及和上述第1面 呈對向的第2面； 畫素區域，被設於上述半導體基板內，具有光電轉換 元件用於將上述射入之光轉換爲電氣信號； 周邊區域，被設於上述半導體基板內，具有電路用於 控制上述畫素區域內之元件之動作； 複數配線，分別被設於積層於上述第2面上的複數之 層間絕緣膜內，被連接於上述電路；及 支撐基板，設於上述被積層之層間絕緣膜上以及上述 配線上； 設於最上層之上述層間絕緣膜內的最上層之上述配線 ’係被塡埋於設於上述最上層之層間絕緣膜內的第1溝內 〇 2. 如申請專利範圍第1項之固態攝像裝置，其中 上述最上層之配線之上面之高度，係和上述最上層之 層間絕緣膜之上面之高度一致。 3 .如申請專利範圍第1項之固態攝像裝置，其中 上述最上層之配線所使用之材料爲銅或包含銅之合金 〇 4.如申請專利範圍第1項之固態攝像裝置，其中 上述最上層之配線以外所使用之材料，係和上述最上 層之配線所使用之材料相同。 -25- 201133810 5. 如申請專利範圍第1項之固態攝像裝置，其中 另包含：虛擬層，係設於被設於上述最上層之層間絕 緣膜內的第2溝內，未連接於上述電路。 6. 如申請專利範圍第5項之固態攝像裝置，其中 上述虛擬層之上面之高度，係和上述最上層之層間絕 緣膜之上面之高度一致。 7. 如申請專利範圍第5項之固態攝像裝置，其中 上述虛擬層所使用之材料爲銅或包含銅之合金》 8 ·如申請專利範圍第1項之固態攝像裝置，其中 除上述最上層配線以外之配線所使用之材料爲鋁或包 含鋁之合金。 9.如申請專利範圍第1項之固態攝像裝置，其中 另包含：設於上述畫素區域之上述第1面上的透鏡。 1 〇·如申請專利範圍第1項之固態攝像裝置，其中 另包含：電極，係由上述第1面側朝上述第2面側貫穿 上述周邊區域，其被連接於上述電路。 11. 一種固態攝像裝置之製造方法，其特徵爲包含： 在半導體基板之畫素區域內形成光電轉換元件，該光 電轉換元件用於將照射至上述半導體基板之第1面的光轉 換爲電氣信號’在上述半導體基板之周邊區域內形成電路 ，該電路用於控制上述畫素區域內之元件之動作； 在和上述第1面呈對向之上述半導體基板的第2面上， 形成層間絕緣膜； 在上述層間絕緣膜之上面，形成第1溝； -26- 201133810 在上述層間絕緣膜上以及上述第1溝內，形成第1配線 材；及 對上述第1配線材之上面實施平坦化處理，使上述第1 配線材之上面之高度和上述層間絕緣膜之上面之高度一致 ，而將第1配線形成於上述第1溝內。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之固態攝像裝置之製造方 法，其中 另包含：在上述層間絕緣膜上以及上述第1配線上貼 合支撐基板。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項之固態攝像裝置之製造方 法，其中 另包含：削薄上述半導體基板之厚度。 1 4 ·如申請專利範圍第1〗項之固態攝像裝置之製造方 法，其中 另包含：由包含基板、半導體層、以及上述基板與上 述半導體層間之絕緣層而構成之上述半導體基板，將上述 基板以及上述絕緣層予以剝離：及削薄上述半導體基板之 厚度。 1 5.如申請專利範圍第1 1項之固態攝像裝置之製造方 法，其中 另包含：在上述畫素區域之第1面上設置透鏡。 1 6.如申請專利範圍第1 1項之固態攝像裝置之製造方 法，其中 另包含：將和上述第1溝鄰接之第2溝，形成於上述層 -27- 201133810 間絕緣膜內； 將上述第1配線材形成於上述第2溝； 藉由使上述第1配線材之上面之高度和上述層間絕緣 膜之上面之高度一致，而將虛擬層形成於上述第2溝內。 1 7 ·如申請專利範圍第1 1項之固態攝像裝置之製造方 法，其中 另包含：在上述周邊區域，形成由上述半導體基板之 上述第1面朝上述第2面予以貫穿之開口部；及 在上述開口部內形成電極。 1 8.如申請專利範圍第1 1項之固態攝像裝置之製造方 法，其中 上述第1配線材爲銅或包含銅之合金。 1 9·如申請專利範圍第1 1項之固態攝像裝置之製造方 法，其中 上述層間絕緣膜爲複數絕緣膜之積層體； 上述第1配線，係形成於上述複數絕緣膜之中最上層 之絕緣膜內。 2 0.如申請專利範圍第19項之固態攝像裝置之製造方 法，其中 形成於上述最上層絕緣膜以外之絕緣膜內的第2配線 ，係由鋁或包含鋁之合金構成。 -28-