專(zhuān)利名稱(chēng)：固體攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體攝像裝置。
背景技術(shù)：
設(shè)置了CCD (Charge Coupled Device)或 CMOS 傳感器(Complementary Metal Oxide Semicondutor Sensor)這樣的固體攝像元件的固體攝像裝置廣泛應(yīng)用于便攜電話(huà)、 靜物攝影機(jī)、視頻攝影機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等。伴隨著這些電子設(shè)備的小型化、高性能化等，也要求固體攝像裝置小型化、高性能化。在固體攝像裝置中，為謀求小型化，例如在攝像元件基板上設(shè)置貫通電極，所述貫通電極將攝像元件基板中的形成有固體攝像元件的一側(cè)的表面和與其相反側(cè)的背面電連接，固體攝像元件的布線(xiàn)從所述表面?zhèn)认虮趁鎮(zhèn)纫?。所述攝像元件基板的背面?zhèn)鹊碾姌O和形成在安裝基板上的電極，通過(guò)焊料球直接連接。作為攝像元件基板，例如使用硅基板?？紤]到形成貫通電極時(shí)的生產(chǎn)率(through put)，攝像元件基板的厚度多較薄地形成為例如ΙΟμπι左右。由于硅的攝像元件基板變薄，所以產(chǎn)生如下問(wèn)題從背面入射到固體攝像元件的紅外光的量增大并透入到固體攝像元件。日本特開(kāi)2009-99591號(hào)公報(bào)公開(kāi)了在攝像元件基板的背側(cè)表面上設(shè)置了遮光層的固體攝像裝置，所述遮光層分散有碳粒子、顏料粒子這樣的粒子。該固體攝像裝置的遮光層不僅具有遮蔽從背面入射的紅外光的效果，還具備遮蔽可見(jiàn)光的效果。因此，若為了提高遮蔽紅外光的效果而增厚遮光層，則遮蔽可見(jiàn)光的效果也增大，從而附加遮光層后，利用可見(jiàn)光的用于攝像元件基板和轉(zhuǎn)印掩膜的定位的校準(zhǔn)變得不好，可能使成品率降低。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，提供一種具有半導(dǎo)體基板的固體攝像裝置。半導(dǎo)體基板具有相互對(duì)置的第1和第2主面，具有從第1主面延伸到第2主面的貫通孔。攝像元件部形成在從所述半導(dǎo)體基板的第1主面外延的表面區(qū)域。第1絕緣膜為形成在所述第1主面上的層間絕緣膜。布線(xiàn)電極形成在所述層間絕緣膜中，與所述攝像元件部連接。第2絕緣膜覆蓋在所述貫通孔的表面上和所述第2主面上，且所述布線(xiàn)電極的至少一部分不被覆蓋，含有遮蔽紅外線(xiàn)的多個(gè)粒子，遮蔽紅外線(xiàn)，透過(guò)可見(jiàn)光。導(dǎo)電體膜與所述布線(xiàn)電極接觸，且形成在所述第2絕緣膜上，引出到所述第2主面?zhèn)?。根?jù)另一實(shí)施方式，提供一種具有半導(dǎo)體基板的固體攝像裝置。半導(dǎo)體基板具有相互對(duì)置的第1和第2主面，具有從第1主面延伸到第2主面的貫通孔。攝像元件部形成在從所述半導(dǎo)體基板的第1主面外延的表面區(qū)域。第1絕緣膜為形成在所述第1主面上的層間絕緣膜。布線(xiàn)電極形成在所述層間絕緣膜中，與所述攝像元件部連接。第2絕緣膜覆蓋在所述貫通孔的表面上和所述第2主面上，且所述布線(xiàn)電極的至少一部分不被覆蓋。導(dǎo)電體膜形成為覆蓋所述第2絕緣膜，與所述布線(xiàn)電極接觸，引出到所述第2主面?zhèn)取５?絕緣膜覆蓋所述導(dǎo)電體膜，含有遮蔽紅外線(xiàn)的多個(gè)粒子，遮蔽紅外線(xiàn)，透過(guò)可見(jiàn)光。


圖1是示意性地表示組裝了第1實(shí)施方式的固體攝像裝置的攝影機(jī)模塊的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖2是示意性地表示第1實(shí)施方式的固體攝像裝置的一部分及安裝基板的剖面圖，是將與由圖1的虛線(xiàn)的橢圓圍成的部分相對(duì)應(yīng)的部分放大并具體表示的圖。圖3是示意性地表示遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜的具體結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖4A 4F是示意性地表示第1實(shí)施方式的固體攝像裝置的制造工序的剖面圖。圖5是表示絕緣膜(多個(gè))和半導(dǎo)體基板的透光率的波長(zhǎng)依存性的圖。圖6是示意性地表示第1實(shí)施方式的變形例的固體攝像裝置的一部分的剖面圖， 是具體表示與由圖1的虛線(xiàn)的橢圓圍成的部分相對(duì)應(yīng)的部分的圖。圖7A是示意性地表示第2實(shí)施方式的固體攝像裝置的一部分的剖面圖，是具體表示與由圖1的虛線(xiàn)的橢圓圍成的部分相對(duì)應(yīng)的部分的圖。圖7B是遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜的剖面圖。圖8是示意性地表示第3實(shí)施方式的固體攝像裝置的一部分的剖面圖，是具體表示與由圖1的虛線(xiàn)的橢圓圍成的部分相對(duì)應(yīng)的部分的圖。
具體實(shí)施例方式以下參照

多個(gè)實(shí)施方式。在附圖中，同一符號(hào)表示同一或類(lèi)似部分。以下將半導(dǎo)體基板的形成有攝像元件一側(cè)的面稱(chēng)為表面或第1主面，將相反側(cè)的面稱(chēng)為背面或第2主面。參照?qǐng)D1 圖3說(shuō)明第1實(shí)施方式的固體攝像裝置。圖1是示意性地表示安裝了第1實(shí)施方式的固體攝像裝置的攝影機(jī)模塊的結(jié)構(gòu)的剖面圖。如圖1所示，在攝影機(jī)模塊1中，沿著光軸從圖中的下方依次將在硅的半導(dǎo)體基板 11上形成了固體攝像元件的固體攝像裝置5、玻璃基板43、濾光器47、以及光學(xué)透鏡51互相不接觸地配設(shè)為層狀。光學(xué)透鏡51固定在遮光材料構(gòu)成的透鏡座上。固體攝像裝置5、玻璃基板43、濾光器47、以及透鏡座53分別按順序通過(guò)粘接件41、45、49固定。遮蔽板57經(jīng)由粘接件固定在透鏡座53的側(cè)面。遮蔽板57覆蓋固體攝像裝置5、玻璃基板43及濾光器47的側(cè)面，遮蔽從側(cè)面入射到固體攝像裝置5的不需要的光。濾光器47具有遮蔽從被拍攝體側(cè)入射的攝像不需要的紅外光的效果。固體攝像裝置5在背面、即半導(dǎo)體基板11的下側(cè)的面，以陣列狀具有作為外部端子的多個(gè)焊料球31。圖2是將與由圖1的虛線(xiàn)的橢圓圍成的部分相對(duì)應(yīng)的部分放大的圖。如圖2所示，固體攝像裝置5具備攝像元件部13、布線(xiàn)電極16、遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23、導(dǎo)電體膜25及所述多個(gè)焊料球31。
攝像元件部13形成在從半導(dǎo)體基板11的上側(cè)的第1主面向下延伸的表面區(qū)域。 布線(xiàn)電極16接近第1主面，形成在層間絕緣膜15之中。遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23覆蓋貫通孔21的表面和第2主面，并含有后面說(shuō)明的圖3所示的紅外線(xiàn)遮蔽粒子65，所述貫通孔21 從第1主面貫通到與半導(dǎo)體基板11的第1主面對(duì)置的下側(cè)的第2主面。導(dǎo)電體膜25連接于布線(xiàn)電極16，并沿著遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23引出到下側(cè)的第2主面。焊料球31連接于第2主面上的導(dǎo)電體膜25。固體攝像裝置5的攝像元件部13例如由多個(gè)CMOS傳感器構(gòu)成，通過(guò)公知的制造工序形成在半導(dǎo)體基板11的所述表面區(qū)域。攝像元件部13連接于布線(xiàn)電極16。層間絕緣膜15之上設(shè)置有多個(gè)微透鏡19，將用于攝像的入射光高效地導(dǎo)入到攝像元件部13。半導(dǎo)體基板11的貫通孔21具有開(kāi)口徑下側(cè)大、上側(cè)小的錐形，將半導(dǎo)體基板11 上下貫通，到達(dá)層間絕緣膜15。遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23的上端部相比于貫通孔21的開(kāi)口徑向內(nèi)側(cè)伸出，形成突出部。通過(guò)該突出部，遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23更可靠地與層間絕緣膜15接觸。如果增大遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23的厚度，也不是必須形成突出部。如圖3所示，遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23是通過(guò)將絕緣膜67覆蓋的、具有反射紅外線(xiàn)的性質(zhì)的紅外線(xiàn)遮蔽粒子65分散到例如聚酰亞胺這樣的樹(shù)脂69之中來(lái)形成的。紅外線(xiàn)遮蔽粒子65可以是例如粒子狀的SnO2-Sb2O3系氧化物(銻摻雜氧化錫)，粒子狀的M2O3-SnO2 系氧化物(摻雜了錫的氧化銦)這樣的氧化物。紅外線(xiàn)遮蔽粒子65形成為粒徑為20nm左右的球狀或橢球體狀。在紅外線(xiàn)遮蔽粒子65的表面，作為絕緣膜67例如覆蓋有氧化硅膜，使粒子(多個(gè))避免相互間直接接觸。 紅外線(xiàn)遮蔽粒子65在圖3的剖面圖中出現(xiàn)了粒徑的大小之別，但是實(shí)際的粒徑相對(duì)地大小一致。為抑制散射的影響，紅外線(xiàn)遮蔽粒子65優(yōu)選為相對(duì)于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)大約為其四分之一，例如平均粒徑為IOOnm以下的大小。在通過(guò)紅外線(xiàn)遮蔽粒子65充分得到紅外線(xiàn)遮蔽效果的基礎(chǔ)上，優(yōu)選將紅外線(xiàn)遮蔽粒子65的平均粒徑的大小為10 50nm?；氐綀D2，導(dǎo)電體膜25形成為覆蓋貫通孔21之中的遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23。導(dǎo)電體膜25沿著遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23的內(nèi)面，在貫通孔21的延伸方向上(圖中上下方向) 穿過(guò)設(shè)置在層間絕緣膜15中的凹孔21a延伸至布線(xiàn)電極16。導(dǎo)電體膜25在半導(dǎo)體基板 11的下面?zhèn)瘸蔀樾纬闪吮粓D案化的布線(xiàn)層。布線(xiàn)電極16與導(dǎo)電體膜25電連接，引出到半導(dǎo)體基板11的下面。導(dǎo)電體膜25由例如由鈦(Ti)和銅(Cu)構(gòu)成的種子層及在其上鍍覆的金屬膜例如銅構(gòu)成。遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23和導(dǎo)電體膜25被阻焊劑膜27覆蓋。位于半導(dǎo)體基板11 的下面上的阻焊劑膜27的一部分被開(kāi)口，設(shè)置有連接于導(dǎo)電體膜25的焊料球31。用于電子設(shè)備時(shí)，焊料球31例如連接于安裝基板59的電極(圖示略)。參照?qǐng)D4A 4F所示的剖面圖來(lái)說(shuō)明固體攝像裝置5的制造方法。圖4A 4F分別表示與圖2所示的剖面圖相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，與圖2的剖面圖是180度旋轉(zhuǎn)的關(guān)系。如圖4A所示，設(shè)置有攝像元件部13、層間絕緣膜15、布線(xiàn)電極16及微透鏡19的半導(dǎo)體基板11，通過(guò)附著在層間絕緣膜15的粘接件41而與玻璃基板43粘合。粘接件41 不妨礙到達(dá)攝像元件部13的用于攝像的光路。通過(guò)背面磨削(backgrinding)法等，將晶片狀的半導(dǎo)體基板11的背面(圖的上方側(cè))例如削薄至厚度約100 μ m。將半導(dǎo)體基板11的下面不留削痕地平坦化。半導(dǎo)體基板11的背面上例如間隔著氧化膜形成抗蝕劑膜(圖示略)，通過(guò)選擇性曝光和選擇性刻蝕， 與應(yīng)形成的貫通孔21的開(kāi)口相對(duì)應(yīng)地形成布線(xiàn)圖案(圖案化)。將形成布線(xiàn)圖案后的抗蝕劑膜作為掩膜，在平坦的半導(dǎo)體基板11中，從平坦的半導(dǎo)體基板11的背面開(kāi)始通過(guò)RIE (Reactive Ion Etching)法形成貫通孔21。為達(dá)到所述抗蝕劑膜的所述選擇性曝光，使用雙面校準(zhǔn)器，雙面分級(jí)器(stepper)這樣的裝置。在該裝置中，紅外線(xiàn)從半導(dǎo)體基板11的背面?zhèn)冉?jīng)由基板向表面?zhèn)日丈洹Ｍㄟ^(guò)該紅外線(xiàn)，對(duì)位于半導(dǎo)體基板11的表面?zhèn)?圖的下方側(cè))的定位標(biāo)志(未圖示)進(jìn)行玻璃制掩模(未圖示) 的定位，該玻璃制掩模具有與配置于背面?zhèn)鹊乃鲩_(kāi)口相對(duì)應(yīng)的圖案。貫通孔21的形狀優(yōu)選為隨著從半導(dǎo)體基板11的下面?zhèn)鹊拈_(kāi)口部向?qū)娱g絕緣膜15 的方向前進(jìn)而漸漸變窄的錐形。形成貫通孔21后，除去抗蝕劑膜，并根據(jù)需要進(jìn)行因RIE 產(chǎn)生的殘?jiān)某?。如圖4B所示，通過(guò)涂覆法，從半導(dǎo)體基板11的下面到貫通孔21的表面形成遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23。涂覆法可以從旋轉(zhuǎn)法(spinner)、噴霧法(ink-jet)、分配法 (dispenser)等之中選擇。在遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23中，如圖3所示，具有反射紅外線(xiàn)的性質(zhì)的紅外線(xiàn)遮蔽粒子65被包含在例如聚酰亞胺等樹(shù)脂69之中，所以與涂覆聚酰亞胺的情況相同，可以溶解于溶劑中并涂覆。通過(guò)燒結(jié)最終所述溶劑揮發(fā)，成為紅外線(xiàn)遮蔽粒子65 分散在樹(shù)脂69之中的、遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜。遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23根據(jù)要遮蔽的紅外線(xiàn)的透過(guò)率來(lái)調(diào)整被分散的紅外線(xiàn)遮蔽粒子65的量和涂覆的膜厚。如圖4C所示，在遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23上，例如間隔著氧化膜形成抗蝕劑膜(省略圖示)而形成布線(xiàn)圖案。形成了布線(xiàn)圖案的抗蝕劑膜作為掩膜，通過(guò)RIE法在遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23的與層間絕緣膜15接觸的部分和層間絕緣膜15的一部分上開(kāi)孔。通過(guò)在遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23和層間絕緣膜15上開(kāi)的孔，布線(xiàn)電極16在貫通孔21 —側(cè)露出。通過(guò)該工序，沿著層間絕緣膜15形成有從貫通孔21的開(kāi)口徑向內(nèi)側(cè)突出的遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23的突出部。形成孔之后，除去抗蝕劑膜，并根據(jù)需要進(jìn)行因RIE產(chǎn)生的殘?jiān)某?。代替將形成了布線(xiàn)圖像的抗蝕劑作為掩膜來(lái)開(kāi)孔的上述方法，可以將構(gòu)成遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23的樹(shù)脂69作為感光性，對(duì)(遮蔽紅外線(xiàn)的)絕緣膜23形成布線(xiàn)圖案，將形成了布線(xiàn)圖案的(遮蔽紅外線(xiàn)的)絕緣膜23作為掩膜，在層間絕緣膜15上開(kāi)孔。圖5表示因膜的種類(lèi)不同而不同的透光率的特性。曲線(xiàn)a表示遮蔽紅外線(xiàn)的厚度 2 3 μ m的絕緣膜23的特性，曲線(xiàn)b表示厚50 100 μ m的半導(dǎo)體基板11的特性，曲線(xiàn)c 表示厚3 4μπι的黑色絕緣膜的特性，曲線(xiàn)d表示更薄的厚2 3μπι的黑色絕緣膜的特性。如曲線(xiàn)a所示，遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23相對(duì)于可見(jiàn)光GOO SOOnm)實(shí)質(zhì)上透明。因此，可以利用透過(guò)半導(dǎo)體基板11的可見(jiàn)光，例如檢測(cè)設(shè)置在基板11的可見(jiàn)光用的掩膜，正確地進(jìn)行與半導(dǎo)體基板11上的所述抗蝕劑膜的表面接近并配置、且具有應(yīng)轉(zhuǎn)印的所述圖案的所述玻璃制掩模的校準(zhǔn)。其結(jié)果，可以高精度地修正相對(duì)于半導(dǎo)體基板11的所述玻璃制掩模的平面(XY)方向和旋轉(zhuǎn)方向的誤差。利用所述可見(jiàn)光進(jìn)行的校準(zhǔn)，可以通過(guò)公知的 (校準(zhǔn))方法進(jìn)行，所以抑制了工序的增加。之后，如圖4D所示，形成貫通孔21的層間絕緣膜15的一部分和布線(xiàn)電極16的一部分，在(遮蔽紅外線(xiàn)的)絕緣膜23之上例如通過(guò)濺射(spattering)法形成有含有鈦、銅的種子層(省略圖示)。進(jìn)而形成電鍍圖案形成用的抗蝕劑膜(省略圖示)。將該抗蝕劑膜作為掩膜，在種子層之上例如通過(guò)電解電鍍法形成了銅的導(dǎo)電體膜25。導(dǎo)電體膜25構(gòu)成半導(dǎo)體基板11的下面(圖的上側(cè))的貫通電極和布線(xiàn)。之后，剝離所述抗蝕劑膜，進(jìn)一步例如通過(guò)濕處理除去與所述貫通電極和布線(xiàn)不接觸的種子層的部分。除去種子層的所述部分后，則露出遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23。如圖4E所示，例如通過(guò)涂覆法，在導(dǎo)電體膜25和遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23的露出部分之上形成有阻焊劑膜27。進(jìn)一步地，如圖4F所示，通過(guò)光刻法(photolithography)在圖2示出的位于應(yīng)配設(shè)焊料球31的區(qū)域的阻焊劑膜27的部分上形成開(kāi)口 27a。如圖2所示，在阻焊劑膜27的開(kāi)口 27a上配設(shè)與導(dǎo)電體膜25連接的焊料球31。 之后，例如晶片狀的半導(dǎo)體基板11通過(guò)切片法(Dicing)被切片，完成各個(gè)固體攝像裝置5。如圖1所示，玻璃基板43上固定的固體攝像裝置5與附加了濾光器47和光學(xué)透鏡51的透鏡座53組裝成一體，成為攝影機(jī)模塊1。攝影機(jī)模塊1上設(shè)置有對(duì)固體攝像裝置 5、玻璃基板43及濾光器47的側(cè)面進(jìn)行覆蓋的遮蔽板57。在攝影機(jī)模塊1中，從被拍攝體通過(guò)光學(xué)透鏡51入射的光在攝像元件部13被受光，要從側(cè)面入射的光實(shí)質(zhì)上被遮蔽。接著，說(shuō)明組裝于攝影機(jī)模塊1的具有遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23的固體攝像裝置5 遮蔽想從背面入射的紅外光的效果。如圖2所示，固體攝像裝置5的焊料球31連接于安裝基板59的所述電極上。作為太陽(yáng)光的入射光61從固體攝像裝置5的阻焊劑膜27和安裝基板59之間的縫隙進(jìn)入固體攝像裝置5。安裝基板59由具有透光性的材料構(gòu)成的情況下，透過(guò)安裝基板59的入射光 61a也從背面?zhèn)冗M(jìn)入固體攝像裝置5。太陽(yáng)光是具有紫外區(qū)域、可見(jiàn)區(qū)域和紅外區(qū)域的分布的光。由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體基板11如其帶隙(band gap)波長(zhǎng)為1. 11 μ m所示，具有容易透過(guò)與可見(jiàn)區(qū)域相鄰的紅外線(xiàn)的性質(zhì)。紅外光透過(guò)約IOOym的半導(dǎo)體基板11，到達(dá)攝像元件部13，成為多余的光，即成為相對(duì)于從被拍攝體方向入射的用于攝像的光成為噪音光。進(jìn)一步地，如圖5中的曲線(xiàn)b所示，厚約100 μ m的半導(dǎo)體基板幾乎不透過(guò)波長(zhǎng)較短的紫外線(xiàn)，也實(shí)質(zhì)上不透過(guò)可見(jiàn)光。波長(zhǎng)超過(guò)850nm的紅外光若從半導(dǎo)體基板11的背面入射，則到達(dá)半導(dǎo)體基板11的攝像元件部13，成為噪音的可能性變高。另一方面，在圖5中如曲線(xiàn)a所示，在圖3中示出的被絕緣膜67覆蓋的，且含有粒子狀的SnO2-SlD2O3系氧化物、In2O3-Sr^2系氧化物這樣的氧化物的遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23， 具有如下性質(zhì)可見(jiàn)光的透過(guò)率較大，波長(zhǎng)超過(guò)約850nm的紅外線(xiàn)的透過(guò)率成為10%以下。 進(jìn)一步地，入射光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23的透過(guò)率越小。遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23具有和若入射光的波長(zhǎng)超過(guò)約SOOnm則透過(guò)率也變大的厚約100 μ m的半導(dǎo)體基板11的性質(zhì)相反的性質(zhì)。通過(guò)半導(dǎo)體基板11和背面?zhèn)壬闲纬傻恼诒渭t外線(xiàn)的絕緣膜23，遮蔽具有紫外區(qū)域、可見(jiàn)區(qū)域和紅外區(qū)域的分布的來(lái)自背面?zhèn)鹊娜肷涔?1，特別是離可見(jiàn)區(qū)域較近的紅外光被遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23有效抑制。半導(dǎo)體基板11的貫通孔21上除遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23外還有導(dǎo)電體膜25，通過(guò)該導(dǎo)電體膜25更好地遮蔽背面入射光61。遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23透過(guò)可見(jiàn)光，所以在之后的固體攝像裝置5的制造工序中，可以容易地進(jìn)行基于可見(jiàn)光的半導(dǎo)體基板11的校準(zhǔn)。因此，可以保證包含穿過(guò)貫通孔21的貫通電極的導(dǎo)電體膜25的圖案的位置精度。其結(jié)果，可以不因校準(zhǔn)不好而造成成品率下降地制造固體攝像裝置5，進(jìn)一步地，很難受到為校準(zhǔn)而從背面入射的紅外光的影響，成為高性能的裝置。參照?qǐng)D6說(shuō)明第1實(shí)施方式的變形例的固體攝像裝置。如圖6所示，固體攝像裝置6上與阻焊劑膜27的表面接觸并較薄地形成有黑色絕緣膜71。固體攝像裝置6到如圖4E示出的阻焊劑膜27的膜形成為止，按照與第1實(shí)施方式相同的工序制造。之后，在阻焊劑膜27的下面，通過(guò)涂覆法較薄地形成黑色絕緣膜71。這個(gè)“較薄”是指，可以通過(guò)黑色絕緣膜71實(shí)施基于可見(jiàn)光的校準(zhǔn)的程度的厚度。在黑色絕緣膜71中，例如在聚酰亞胺中含有碳粒子、無(wú)機(jī)顏料粒子和有機(jī)顏料粒子的至少一種?？梢?jiàn)光的透過(guò)依存于黑色絕緣膜71的膜厚。進(jìn)一步地，通過(guò)光刻法，在阻焊劑膜27和其上的黑色絕緣膜71上進(jìn)行開(kāi)口，如圖 6所示，在該開(kāi)口配設(shè)焊料球31。之后，按照與第1實(shí)施方式相同的工序制造，完成固體攝像裝置6。如圖5的曲線(xiàn)c所示，黑色絕緣膜71如果比較厚，則能夠遮蔽可見(jiàn)光和與可見(jiàn)光相近的紅外光。如圖5的曲線(xiàn)d所示，如果將黑色絕緣膜71較薄地做成可以實(shí)施基于可見(jiàn)光的校準(zhǔn)的程度，則能夠遮蔽可見(jiàn)光和與可見(jiàn)光接近的紅外光的一部分。固體攝像裝置6中，阻焊劑膜27的下面?zhèn)容^薄地形成有黑色絕緣膜71。固體攝像裝置6同樣具有第1實(shí)施方式的固體攝像裝置5的效果。此外，固體攝像裝置6通過(guò)附加黑色絕緣膜71，具有更好地遮蔽背面入射光61的效果。參照?qǐng)D7A說(shuō)明第2實(shí)施方式的固體攝像裝置。如圖7A所示，固體攝像裝置7具有如下結(jié)構(gòu)將第1實(shí)施方式的固體攝像裝置5 的遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23置換為遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜75。如圖7B所示，絕緣膜75是在絕緣膜23的上下層疊了絕緣膜71、72的結(jié)構(gòu)。層疊絕緣膜71、72可以是氧化硅膜或氮化硅膜。固體攝像裝置7到如圖4A示出的貫通孔21的形成為止，按照與第1實(shí)施方式的固體攝像裝置的制造方法相同的工序制造。之后，如圖4B所示，在形成遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23之前，通過(guò)CVD(Chemical Vapor Deposition)法形成絕緣膜71。之后，在絕緣膜71 上通過(guò)涂覆法形成遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23，進(jìn)而通過(guò)CVD法在絕緣膜71上形成絕緣膜72。之后，按照如圖4D以后示出的第1實(shí)施方式的固體攝像裝置的制造方法相同的工序制造，完成固體攝像裝置7。此外，絕緣膜71、72可以將S0G(Spin On Glass)用作涂覆法來(lái)形成。也可以只設(shè)置絕緣膜71、72中的一個(gè)。固體攝像裝置7具有遮蔽紅外線(xiàn)的層疊結(jié)構(gòu)的絕緣膜75，所以可以將圖3中示出的絕緣膜23之中的絕緣膜67覆蓋的紅外線(xiàn)遮蔽粒子65更好地絕緣。特別是，提高了半導(dǎo)體基板11和導(dǎo)電體膜25之間的絕緣性。進(jìn)而，如第1實(shí)施方式的所述變形例那樣，也可以在固體攝像裝置7的阻焊劑膜27 的外側(cè)較薄地形成黑色絕緣膜。參照?qǐng)D8說(shuō)明第3實(shí)施方式的固體攝像裝置。如圖8所示，固體攝像裝置8具有如下結(jié)構(gòu)將圖6的固體攝像裝置6中的遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23置換為絕緣膜81，將黑色絕緣膜71置換為與遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23相同的絕緣膜83。固體攝像裝置8到如圖4A示出的貫通孔21的形成為止，按照與第1實(shí)施方式的固體攝像裝置的制造方法相同的工序制造。之后，通過(guò)CVD法形成圖8中示出的絕緣膜81。 可以將SOG用作涂覆法來(lái)形成絕緣膜81。進(jìn)而，按照與圖4C 圖4E中示出的各膜的形成相同的工序形成圖8中示出的導(dǎo)體膜25和阻焊劑膜27。在阻焊劑膜27的下面?zhèn)韧ㄟ^(guò)涂覆法形成遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜83。進(jìn)而，通過(guò)光刻法，在阻焊劑膜27和其下面?zhèn)鹊恼诒渭t外線(xiàn)的絕緣膜83上進(jìn)行開(kāi)口，并在該開(kāi)口配設(shè)焊料球31。之后，按照與第1實(shí)施方式的固體攝像裝置的制造方法相同的工序制造，完成固體攝像裝置8。遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜83與圖2或圖6中示出的遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜23相同，可以透過(guò)可見(jiàn)光，所以可以容易地進(jìn)行校準(zhǔn)工序。固體攝像裝置8的遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜83覆蓋阻焊劑膜27的整個(gè)面，所以同樣具有第1實(shí)施方式的固體攝像裝置5具有的效果。也可以在固體攝像裝置8的最下層的遮蔽紅外線(xiàn)的絕緣膜83的更下側(cè)較薄地形成黑色絕緣膜。以上說(shuō)明了若干個(gè)實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式僅僅是作為示例，不是意圖限定本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，這里說(shuō)明的新的裝置也可以具體化為各種其他實(shí)施方式，進(jìn)一步地， 也可以不脫離本發(fā)明的主旨或精神而對(duì)這里說(shuō)明的裝置的實(shí)施方式進(jìn)行各種省略、置換和變更。附帶的權(quán)利要求和它們的等價(jià)物意圖包含落入本發(fā)明的范圍和主旨、或精神的實(shí)施方式或變形。
權(quán)利要求
1.一種固體攝像裝置，其特征在于，具備半導(dǎo)體基板，具有相互對(duì)置的第1和第2主面，具有從第1主面延伸到第2主面的貫通孔；攝像元件部，形成在從所述半導(dǎo)體基板的第1主面外延的表面區(qū)域； 第1絕緣膜，為形成在所述第1主面上的層間絕緣膜； 布線(xiàn)電極，形成在所述層間絕緣膜中，與所述攝像元件部連接； 第2絕緣膜，覆蓋在所述貫通孔的表面上和所述第2主面上，且所述布線(xiàn)電極的至少一部分不被覆蓋，含有遮蔽紅外線(xiàn)的多個(gè)粒子，遮蔽紅外線(xiàn)，透過(guò)可見(jiàn)光；及導(dǎo)電體膜，與所述布線(xiàn)電極接觸，且形成在所述第2絕緣膜上，引出到所述第2主面?zhèn)取?br> 2.如權(quán)利要求1記載的固體攝像裝置，其特征在于，還具備絕緣保護(hù)膜，形成在所述導(dǎo)電體膜上。
3.如權(quán)利要求1記載的固體攝像裝置，其特征在于，還具備黑色絕緣膜，覆蓋所述絕緣保護(hù)膜。
4.如權(quán)利要求1記載的固體攝像裝置，其特征在于，所述第2絕緣膜具有將所述多個(gè)粒子分散到樹(shù)脂之中的結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4記載的固體攝像裝置，其特征在于，所述多個(gè)粒子的表面被絕緣膜覆ο
6.如權(quán)利要求4記載的固體攝像裝置，其特征在于，所述多個(gè)粒子包含從SnO2-Sb2O3系氧化物或M2O3-Sr^2系氧化物中選出的至少一種。
7.如權(quán)利要求1記載的固體攝像裝置，其特征在于，所述布線(xiàn)電極設(shè)置在所述貫通孔之上。
8.如權(quán)利要求4記載的固體攝像裝置，其特征在于，所述多個(gè)粒子的平均直徑為IOOnm 以下。
9.如權(quán)利要求4記載的固體攝像裝置，其特征在于，所述多個(gè)粒子的平均直徑為10 50nmo
10.如權(quán)利要求1記載的固體攝像裝置，其特征在于，在所述貫通孔和所述布線(xiàn)電極間的層間絕緣膜的一部分形成有凹孔，埋入所述導(dǎo)電體膜的一部分。
11.如權(quán)利要求1記載的固體攝像裝置，其特征在于，第2絕緣膜層疊在從氧化膜或氮化膜中選出的至少一種膜上。
12.—種固體攝像裝置，其特征在于，具備半導(dǎo)體基板，具有相互對(duì)置的第1和第2主面，具有從第1主面延伸到第2主面的貫通孔；攝像元件部，形成在從所述半導(dǎo)體基板的第1主面外延的表面區(qū)域； 第1絕緣膜，為形成在所述第1主面上的層間絕緣膜；布線(xiàn)電極，形成在所述層間絕緣膜中，與所述攝像元件部連接；第2絕緣膜，覆蓋在所述貫通孔的表面上和所述第2主面上，且所述布線(xiàn)電極的至少一部分不被覆蓋；導(dǎo)電體膜， 形成為覆蓋所述第2絕緣膜，與所述布線(xiàn)電極接觸，引出到所述第2主面?zhèn)?；及?絕緣膜，覆蓋所述導(dǎo)電體膜，含有遮蔽紅外線(xiàn)的多個(gè)粒子，遮蔽紅外線(xiàn)，透過(guò)可見(jiàn)光。
13.如權(quán)利要求12記載的固體攝像裝置，其特征在于，還具備絕緣保護(hù)膜，形成在所述導(dǎo)電體膜和第3絕緣膜之間。
14.如權(quán)利要求12記載的固體攝像裝置，其特征在于，還具備黑色絕緣膜，覆蓋所述第3絕緣膜。
15.如權(quán)利要求12記載的固體攝像裝置，其特征在于，所述第3絕緣膜具有將所述多個(gè)粒子分散到樹(shù)脂之中的結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求15記載的固體攝像裝置，其特征在于，所述多個(gè)粒子的表面被絕緣膜覆蓋。
17.如權(quán)利要求15記載的固體攝像裝置，其特征在于，所述多個(gè)粒子包含從SnO2-Sb2O3 系氧化物或M2O3-Sr^2系氧化物中選出的至少一種。
18.如權(quán)利要求12記載的固體攝像裝置，其特征在于，所述布線(xiàn)電極設(shè)置在所述貫通孔之上。
19.如權(quán)利要求15記載的固體攝像裝置，其特征在于，所述多個(gè)粒子的平均直徑為 IOOnm以下。
20.如權(quán)利要求15記載的固體攝像裝置，其特征在于，所述多個(gè)粒子的平均直徑為 10 50nm.
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有半導(dǎo)體基板的固體攝像裝置。半導(dǎo)體基板具有相互對(duì)置的第1和第2主面，具有從第1主面延伸到第2主面的貫通孔。攝像元件部形成在從所述半導(dǎo)體基板的第1主面外延的表面區(qū)域。第1絕緣膜為形成在所述第1主面上的層間絕緣膜。布線(xiàn)電極形成在所述層間絕緣膜中，與所述攝像元件部連接。第2絕緣膜覆蓋在所述貫通孔的表面上和所述第2主面上，且所述布線(xiàn)電極的至少一部分不被覆蓋，含有遮蔽紅外線(xiàn)的多個(gè)粒子，遮蔽紅外線(xiàn)，透過(guò)可見(jiàn)光。導(dǎo)電體膜與所述布線(xiàn)電極接觸，且形成在所述第2絕緣膜上，引出到所述第2主面?zhèn)取?br> 文檔編號(hào)H01L27/146GK102194841SQ201110048238
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者小松公, 布施香織, 齋藤和行, 辻均 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝