技術領域

本技術涉及一種固態(tài)圖像拾取單元、制造固態(tài)圖像拾取單元的方法和電子設備，具體地，涉及一種在半導體基板的光接收面的相對面上包括驅動電路的固態(tài)圖像拾取單元、制造固態(tài)圖像拾取單元的方法和使用該固態(tài)圖像拾取單元的電子設備。

背景技術：

在固態(tài)圖像拾取單元中，為了提高相對于入射光的光電轉換效率和感度，已經(jīng)提出了一種所謂的背面照射型結構，其中驅動電路形成在半導體基板的前表面上，并且半導體基板的背面作為光接收面。此外，已經(jīng)提出了一種三維結構，除了其中形成光電轉換部的半導體基板之外，還制備其中形成驅動電路的電路基板，并且電路基板貼合到半導體基板的光接收面的相對面上。

在這種背面照射型固態(tài)圖像拾取單元中，到達半導體基板的驅動電路或電路基板的驅動電路的多個通孔設置在位于包括光電轉換部的像素區(qū)域外側的周邊區(qū)域中，以貫通半導體基板。在半導體的光接收面上的構成通過由以下過程制作。首先，將罩膜設置在光接收面上，以覆蓋形成為埋在半導體基板中的通孔，然后將遮光膜設置在罩膜上。接下來，在設置有通孔的周邊區(qū)域中，將使通孔相互連接的配線和電極焊盤(pad)設置在罩膜上。然后，將平坦化膜設置成覆蓋配線和電極焊盤，并且對應于各光電轉換部的濾光片和片上透鏡設置在平坦化膜上。最后，在周邊區(qū)域中，覆蓋配線和電極焊盤的平坦化膜通過蝕刻被選擇性除去，以形成使電極焊盤露出的焊盤開口。

此外，背面照射型固態(tài)圖像拾取單元的光接收面?zhèn)鹊臉嫵扇缦隆Ｘ炌ò雽w基板的通孔設置在配置光電轉換部的像素區(qū)域的周邊部。通孔被連接到設置在光接收面的相對側上的配線或電路基板。此外，在光接收面?zhèn)鹊纳喜扛采w有絕緣膜，并且諸如連接用配線或電極焊盤等焊盤配線設置在絕緣膜上。焊盤配線經(jīng)由形成在絕緣膜中的連接孔連接到通孔，并且通過配線接合連接到外部配線。

此外，覆蓋焊盤配線的絕緣膜設置在光接收面?zhèn)壬?，并且對應于各光電轉換部的濾光片和片上透鏡設置在絕緣膜上。此外，允許焊盤配線露出的開口設置在覆蓋焊盤配線的絕緣膜上(以上內容參見下面的專利文獻1)。

引用文獻列表

專利文獻

專利文獻1：日本未經(jīng)審查的專利申請公開No.2010-245506(例如，參見圖3和段落[0057]和[0062])

技術實現(xiàn)要素：

然而，在上述的背面照射型固態(tài)圖像拾取單元中，焊盤配線和片上透鏡經(jīng)由多個絕緣膜設置在光接收面上；因此，從光接收面到片上透鏡的距離很大，從而使光電轉換部中的光接收特性劣化。此外，在具有這種構成的背面照射型固態(tài)圖像拾取單元中，覆蓋通孔的罩膜設置在光接收面上的遮光膜下方。因此，光接收面和遮光膜之間的距離很大，從而容易因為傾斜光入射造成混色，并且光電轉換部的光接收特性劣化。

因此，希望提供一種背面照射型固態(tài)圖像拾取單元，其中焊盤配線設置在光接收面?zhèn)壬希軌蛲ㄟ^減薄背面照射型固態(tài)圖像拾取單元中的絕緣膜而改善光電轉換部的光接收特性，還提供其制造方法和電子設備。此外，希望提供一種背面照射型固態(tài)圖像拾取單元，其能夠通過減小在半導體基板的光接收面和遮光膜之間的距離來改善光電轉換部的光接收特性，還提供其制造方法和電子設備。

根據(jù)本技術實施方案的第一固態(tài)圖像拾取單元包括：傳感器基板，具有其中光電轉換部排列形成的像素區(qū)域；和驅動電路，設置在所述傳感器基板的光電轉換部的光接收面的相對面上。此外，通孔設置在位于所述像素區(qū)域外側的周邊區(qū)域中，并且從所述傳感器基板的光接收面?zhèn)鹊竭_所述驅動電路。此外，焊盤配線在所述周邊區(qū)域的光接收面?zhèn)壬现苯訉盈B在所述通孔上。

根據(jù)本技術實施方案的第一固態(tài)圖像拾取單元是背面照射型的，其中，在包括光電轉換部的傳感器基板中，形成驅動電路的表面的相對面用作光接收面，并且焊盤配線直接層疊在通孔上。因此，與其中焊盤配線設置在覆蓋通孔的絕緣層上并且通孔和焊盤配線經(jīng)由連接孔相互連接的構成相比，可以采用其中在覆蓋光接收面的絕緣膜中的疊層數(shù)量減少的構成，并且形成在絕緣膜上部的片上透鏡和光接收面之間的距離允許減小。

在根據(jù)本技術實施方案的第一制造固態(tài)圖像拾取單元的方法中，首先，在像素區(qū)域中排列形成的光電轉換部設置在傳感器基板上。此外，驅動電路形成在設置于所述傳感器基板的光電轉換部的光接收面的相對面上。此外，在位于所述像素區(qū)域外側的周邊區(qū)域中形成從所述傳感器基板的光接收面?zhèn)鹊竭_所述驅動電路的通孔。其后，在所述周邊區(qū)域的光接收面上形成直接層疊在所述通孔上的焊盤配線。

根據(jù)本技術實施方案的第一電子設備包括根據(jù)上述的本技術實施方案的第一固態(tài)圖像拾取單元和被構造成將入射光引導到所述光電轉換部的光學系統(tǒng)。

根據(jù)本技術實施方案的第二固態(tài)圖像拾取單元：包括：傳感器基板，具有其中光電轉換部排列形成的像素區(qū)域；和驅動電路，設置在所述傳感器基板的光電轉換部的光接收面的相對面上。此外，遮光膜設置在所述像素區(qū)域的光接收面上并且具有對應于所述光電轉換部的光接收開口；和保護絕緣膜設置成覆蓋所述遮光膜。此外，多個通孔在位于所述像素區(qū)域外側的周邊區(qū)域中從所述保護絕緣膜埋設到所述傳感器基板并且連接到所述驅動電路。

根據(jù)本技術實施方案的第二固態(tài)圖像拾取單元是背面照射型的，其中，在包括光電轉換部的傳感器基板中，形成驅動電路的表面的相對面用作光接收面，并且通孔在光接收面上埋在覆蓋遮光膜的保護絕緣膜中。因此，光接收面和遮光膜之間的距離允許減小。

在根據(jù)本技術實施方案的第二制造固態(tài)圖像拾取單元的方法中，首先，在像素區(qū)域中排列形成的光電轉換部設置在傳感器基板上，和驅動電路形成在所述傳感器基板的光電轉換部的光接收面的相對面上。此外，在所述像素區(qū)域的光接收面上形成遮光膜，和形成覆蓋所述遮光膜的保護絕緣膜。此外，在位于所述像素區(qū)域外側的周邊區(qū)域中形成從所述保護絕緣膜埋設到所述傳感器基板并且連接到所述驅動電路多個通孔。

根據(jù)本技術實施方案的第二電子設備包括根據(jù)上述的本技術實施方案的第二固態(tài)圖像拾取單元和被構造成將入射光引導到所述光電轉換部的光學系統(tǒng)。

在根據(jù)本技術實施方案的第一固態(tài)圖像拾取單元中，在其中焊盤配線設置在光接收面?zhèn)壬系谋趁嬲丈湫凸虘B(tài)圖像拾取單元中，由于焊盤配線直接層疊在通孔上，因此在光接收面上的絕緣膜的層數(shù)允許減小。結果，形成在絕緣層上的片上透鏡和光接收面之間的距離允許減小，并且光電轉換部的光接收特性允許改善。此外，在根據(jù)本技術實施方案的第二固態(tài)圖像拾取單元中，在背面照射型的固態(tài)圖像拾取單元中，由于通孔設置成埋在覆蓋光接收面上的遮光膜的保護絕緣膜中，因此光接收面和遮光膜之間的距離允許減小。結果，光電轉換部的光接收特性允許改善。

附圖說明

圖1是示出本技術適用的固態(tài)圖像拾取單元的例子的示意圖。

圖2是示出根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的構成的要部截面圖。

圖3是示出制造根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的過程的步驟截面圖(No.1)。

圖4是示出制造根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的過程的步驟截面圖(No.2)。

圖5是示出制造根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的過程的步驟截面圖(No.3)。

圖6是示出制造根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的過程的步驟截面圖(No.4)。

圖7是示出根據(jù)第二實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的構成的要部截面圖。

圖8是示出制造根據(jù)第二實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的過程的步驟截面圖(No.1)。

圖9是示出制造根據(jù)第二實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的過程的步驟截面圖(No.2)。

圖10是示出制造根據(jù)第二實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的過程的步驟截面圖(No.3)。

圖11是示出根據(jù)第三實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的構成的要部截面圖。

圖12是示出制造根據(jù)第三實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的過程的步驟截面圖(No.1)。

圖13是示出制造根據(jù)第三實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的過程的步驟截面圖(No.2)。

圖14是示出根據(jù)第四實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的構成的要部截面圖。

圖15是示出制造根據(jù)第四實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的過程的步驟截面圖(No.1)。

圖16是示出制造根據(jù)第四實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的過程的步驟截面圖(No.2)。

圖17是示出制造根據(jù)第四實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的過程的步驟截面圖(No.3)。

圖18是示出根據(jù)第五實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的構成的要部截面圖。

圖19是示出制造根據(jù)第五實施方案固態(tài)圖像拾取單元的過程的步驟截面圖。

圖20是使用通過本技術的適用獲得的固態(tài)拾取單元的電子設備的構成圖。

具體實施方式

下面參照附圖按以下順序說明本技術的一些實施方案。

1.根據(jù)實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的示意性構成例子

2.第一實施方案(具有腔體結構的其中焊盤配線直接設置在通孔上的例子)

3.第二實施方案(具有腔體結構的其中焊盤配線直接設置在通過一體地形成埋設配線部分和通孔部分構成的通孔上的例子)

4.第三實施方案(其中焊盤配線直接設置在通過一體地形成埋設配線部分和通孔部分構成的通孔上的例子)

5.第四實施方案(其中配線設置成埋在覆蓋遮光膜的保護絕緣膜中的例子)

6.第五實施方案(其中保護絕緣膜由2層結構構成的例子)

7.電子設備(使用固態(tài)圖像拾取單元的電子設備的例子)

應當指出的是，各實施方案中共同的部件用相同的附圖標記表示，并且將不再重復對這些部件的說明。

((1.根據(jù)實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的示意性構成例子))

圖1示出作為本技術適用的背面照射型固態(tài)圖像拾取單元的例子的具有三維結構的固態(tài)圖像拾取單元的示意性構成。圖中示出的固態(tài)圖像拾取單元1(下面的固態(tài)圖像拾取單元1-1～1-3和2-1～2-2)包括其中光電轉換部排列形成的傳感器基板2，并且電路基板9在電路基板9層疊在傳感器基板2上的狀態(tài)下貼合到傳感器基板2上。

傳感器基板2具有用作光接收面的一個表面，并且具有像素區(qū)域4，其中包含光電轉換部的多個像素3在光接收面A上二維地排列。在像素區(qū)域4中，多個像素驅動線5沿行方向配線，多個垂直信號線6沿列方向配線，一個像素3被配置成連接到一個像素驅動線5和一個垂直信號線6。這些像素3的每一個包括光電轉換部、電荷存儲部以及由多個晶體管(所謂的MOS晶體管)和電容器等構成的像素電路。應當指出的是，像素電路的一部分設置在光接收面A的相對面上。此外，多個像素可以共享像素電路的一部分。

此外，傳感器基板2具有位于像素區(qū)域4外側的周邊區(qū)域7。焊盤配線8(電極焊盤8)設置在周邊區(qū)域7中。焊盤配線8連接到在必要時設置于傳感器基板2上的像素驅動線5、垂直信號線6和像素電路以及設置在電路基板9上的驅動電路。

電路基板9在面對傳感器基板2的表面上包括被構造成用于驅動設置在傳感器基板2上的像素3的垂直驅動電路10、列信號處理電路11、水平驅動電路12和系統(tǒng)控制電路13。這些驅動電路連接到在傳感器基板2中的焊盤配線8。應當指出的是，設置在傳感器基板2的表面上的像素電路也是驅動電路的一部分。

((2.第一實施方案))

(固態(tài)圖像拾取單元的構成)

(具有腔體結構的其中焊盤配線直接設置在通孔上的例子)

圖2是示出根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-1的構成的要部截面圖，并且是圖1中的像素區(qū)域4和周邊區(qū)域7之間的邊界附近的截面圖。下面參照該要部截面圖說明根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-1的構成。

如上所述，圖2中示出的根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-1是其中在傳感器基板2和電路基板9層疊的狀態(tài)下傳感器基板2和電路基板9貼合在一起的具有三維結構的固態(tài)圖像拾取單元。配線層2a和覆蓋配線層2a的保護膜2b設置在傳感器基板2的表面上，即，傳感器基板2的面對電路基板9的表面。另一方面，配線層9a和覆蓋配線層9a的保護膜9b設置在電路基板9的表面上，即，電路基板9的面對傳感器基板2的表面。此外，保護膜9c設置在電路基板9的背面上。傳感器基板2和電路基板9經(jīng)由保護膜2b和保護膜9b貼合在一起。

此外，具有臺階狀結構的絕緣層14設置在傳感器基板2的與電路基板9相對側的表面上(即，光接收面)，通孔23設置成從絕緣層14貫通傳感器基板2。此外，焊盤配線8和遮光膜16設置在絕緣層14上，透明保護膜17、濾光片18和片上透鏡19順序層疊，以覆蓋焊盤配線8和遮光膜16。第一實施方案的特征在于，焊盤配線8直接層疊在通孔23上。

接下來，按順序說明傳感器基板2中的各層和電路基板9中的各層的構成，以及具有臺階狀結構的絕緣層14、通孔23、焊盤配線8、遮光膜16、透明保護膜17、濾光片18和片上透鏡19的構成。

[傳感器基板2]

傳感器基板2可以例如由薄型化的單晶硅制的半導體基板構成。

多個光電轉換部20在傳感器基板2的像素區(qū)域4中沿著光接收面A排列形成。各光電轉換部20可以例如由包括n型擴散層和p型擴散層的層疊結構構成。應當指出的是，每個像素中設置一個光電轉換部20，圖中示出了一個像素的截面圖中。

此外，由n+型雜質層構成的浮動擴散部FD、晶體管Tr的源極/漏極21、圖中未示出的其他雜質層、元件隔離件22等設置在傳感器基板2的光接收面的相對面上。

此外，在傳感器基板2中，將在后面說明的通孔23設置在位于像素區(qū)域4外側的周邊區(qū)域7中。

[配線層2a(在傳感器基板2上)]

設置在傳感器基板2的表面上的配線層2a在與傳感器基板2的界面處包括經(jīng)由圖中未示出的柵絕緣膜設置的傳輸門TG、晶體管Tr的柵電極25以及圖中未示出的其他電極。此外，傳輸門TG和柵電極25用層間絕緣膜26覆蓋，并且使用例如銅(Cu)的埋設配線27在設置于層間絕緣膜26上的溝槽圖案內作為多層配線被設置。這些埋設配線27通過孔相互連接，并且一些埋設配線27被構造成連接到源極/漏極21、傳輸門(TG)和柵電極25。此外，設置在傳感器基板2中的通孔23也連接到埋設配線27，像素電路由晶體管Tr和埋設配線27等構成。

絕緣保護膜2b設置在其中形成埋設配線27的層間絕緣膜26上，傳感器基板2在保護膜2b的表面處貼合到電路基板9。

[電路基板9]

電路基板9可以例如由薄型化的單晶硅制的半導體基板構成。晶體管Tr的源極/漏極31、圖中未示出的雜質層和元件隔離件32等設置在電路基板9的面對傳感器基板2的表面層中。

此外，貫通電路基板9的通孔33設置在電路基板9中。通孔33由在貫通電路基板9形成的連接孔內經(jīng)由隔離絕緣膜34埋入的導電性材料制成。

[配線層9a(在電路基板9上)]

設置在電路基板9的表面上的配線層9a在與電路基板9的界面處包括經(jīng)由圖中未示出的柵絕緣膜設置的柵電極35以及圖中未示出的其他電極。柵電極35和其他電極用層間絕緣膜36覆蓋，并且使用例如銅(Cu)的埋設配線37在設置于層間絕緣膜36上的溝槽圖案內作為多層配線被設置。這些埋設配線37通過孔相互連接，并且一些埋設配線37被構造成連接到源極/漏極31和柵電極35。此外，設置在電路基板9中的通孔33也連接到埋設配線37，驅動電路由晶體管Tr和埋設配線37等構成。

絕緣保護膜9b設置在其中形成埋設配線37的層間絕緣膜36上，電路基板9在保護膜9b的表面處貼合到傳感器基板2。此外，在電路基板9中，覆蓋電路基板9的保護膜9c設置在設有配線層9a的表面的相對背面上，并且使通孔33露出的焊盤開口33a設置在保護膜9c上。

[絕緣層14]

絕緣層14設置在傳感器基板2的光接收面上。絕緣層14的特征在于具有臺階狀結構，其中在像素區(qū)域4中的膜厚比周邊區(qū)域7中的膜厚更薄。這樣的絕緣層14可以使用例如不同的絕緣材料作為層疊膜構成，并且在這種情況下，作為一個例子，絕緣層14從光接收面A順次具有防反射膜14-1、界面態(tài)抑制膜14-2、蝕刻停止膜14-3和上層絕緣膜14-4的4層結構。

防反射膜14-1可以使用折射率比氧化硅更高的絕緣材料構成，例如，氧化鉿(HfO₂)、氧化鉭(Ta₂O₅)或氮化硅等。界面態(tài)抑制膜14-2可以使用例如氧化硅(SiO₂)構成。

蝕刻停止膜14-3可以使用相對于形成設置在其上的上層絕緣膜14-4的材料能夠保持低蝕刻選擇性的材料構成，例如，使用氮化硅(SiN)。上層絕緣膜14-4可以使用例如氧化硅(SiO₂)構成。

具有這種4層結構的絕緣層14以臺階狀結構形成，其中，在像素區(qū)域4中，在絕緣層14的上層部分中的上層絕緣膜14-4和蝕刻停止膜14-4被除去，以減薄像素區(qū)域4中的絕緣層14，從而形成包括防反射膜14-1和界面狀態(tài)抑制膜14-2的2層結構。

[通孔23]

各通孔23位于像素區(qū)域外側的周邊區(qū)域7中，從絕緣層14貫通傳感器基板2并到達配線層2a的埋設配線27或配線層9a的埋設配線37。這些通孔23通過在形成為貫通絕緣層14和傳感器基板2的連接孔內經(jīng)由隔離絕緣膜24埋入諸如銅(Cu)等導電性材料構成。

[焊盤配線8]

焊盤配線8的特征在于，在光接收面A側的周邊區(qū)域7中，焊盤配線8形成在絕緣層14的上臺階部上，并且直接層疊在埋在絕緣層14中的通孔23上。這種焊盤配線8可以包括例如用于在多個通孔23之間連接的配線部分和連接到配線部分的電極焊盤部分。這種焊盤配線8被設置成重疊在設置于傳感器基板2上的晶體管Tr和其他元件以及埋設配線27上，從而構成所謂的杯結構。因此，確保了在傳感器基板2和電路基板9以及配線層2a和配線層9a中的元件布局的靈活性。

上述的焊盤配線8由層疊結構構成，包括相對于銅(Cu)形成的通孔23具有擴散防止功能的由例如鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)等制成的阻擋金屬膜8-1和設置在阻擋金屬膜8-1上部的鋁-銅(AlCu)合金膜8-2。具有這種層疊結構的焊盤配線8用由例如氮化硅制成的保護絕緣膜15覆蓋。

此外，焊盤配線8構成被設置成在覆蓋焊盤配線8的保護絕緣膜15以及后述的透明保護膜17和片上透鏡膜19a中形成的焊盤開口8a的底部。換句話說，焊盤配線8從焊盤開口8a的底部露出。

[遮光膜16]

遮光膜16設置在絕緣層14的下臺階部上，即，在光接收面A側的像素區(qū)域4中，構成絕緣層14的層疊結構的下層部分的界面態(tài)抑制膜14-2的上部。這種遮光膜16包括對應于各光電轉換部20的多個光接收開口16a。

這種遮光膜16使用諸如鋁(Al)或鎢(W)等具有高遮光性的導電性材料構成，并且在設于絕緣層14的開口14a中相對于傳感器基板2被設置成接地。

[透明保護膜17]

透明保護膜17被設置成覆蓋焊盤配線8和遮光膜16。透明保護膜17可以使用例如丙烯酸類樹脂等構成。

[濾色片18]

濾色片18對應于各光電轉換部20設置，并且由對應于各光電轉換部20的各顏色構成。各顏色的濾色片18的排列沒有特別限制。

[片上透鏡19]

片上透鏡19對應于各光電轉換部20設置，并且被構造成允許入射光被聚光于光電轉換部20。

(制造固態(tài)圖像拾取單元的方法)

接下來，下面參照圖3～6的步驟截面圖說明制造具有上述構成的固態(tài)圖像拾取單元1-1的方法。

[圖3A]

首先，如圖3A所示，多個光電轉換部20在傳感器基板2的像素區(qū)域4中排列形成，浮動擴散部FD、源極/漏極21、其他雜質層和元件隔離件22形成在傳感器基板2中。接下來，傳輸門TG和柵電極25形成在傳感器基板2的表面上，形成埋設配線27連同層間絕緣膜26以構成配線層2a，并且配線層2a的上部用保護膜2b覆蓋。另一方面，源極/漏極31、其他雜質層和元件隔離件32形成在電路基板9中。接下來，柵電極35形成在電路基板9的表面上，形成埋設配線37連同層間絕緣膜36以構成配線層9a，通孔33從配線層9a形成到電路基板9，并且配線層9a的上部用保護膜9b覆蓋。

其后，傳感器基板2和電路基板9連同其間的保護膜2b和保護膜9b貼合在一起。在貼合完成之后，在必要時將傳感器基板2的光接收面A側減薄。

上述步驟的順序沒有特別限制，并且各步驟可以使用典型的貼合技術來進行。

[圖3B]

接下來，如圖3B所示，在傳感器基板2的光接收面A上順次層疊形成防反射膜14-1、界面態(tài)抑制膜14-2、蝕刻停止膜14-3和上層絕緣膜14-4，從而形成具有4層結構的絕緣層14。防反射膜14-1可以由例如氧化鉿(HfO)制成，并且通過原子層沉積法形成為膜厚為10nm～300nm(例如，60nm)。界面態(tài)抑制膜14-2可以由例如氧化硅(SiO₂)制成，并且通過P-CVD(等離子體化學氣相沉積)法形成為膜厚為200nm。蝕刻停止膜14-3可以由例如氮化硅(SiN)制成，并且通過P-CVD法形成為膜厚為360nm。上層絕緣膜14-4可以由例如氧化硅(SiO₂)制成，并且通過P-CVD形成為膜厚為200nm。

[圖4A]

其后，如圖4A所示，在傳感器基板2的周邊區(qū)域7中形成貫通絕緣層14和傳感器基板2的各連接孔23a。這些連接孔23a中每個可以形成為具有到達設置在傳感器基板2的表面上的配線層2a的埋設配線27或配線層9a的埋設配線37的上部的深度，并且埋設配線27和埋設配線37可以不從連接孔23a的底部露出。此時，對于連接孔23a的各深度，形成圖中未示出的多個抗蝕劑圖案，并且使用這些抗蝕圖案作為掩模在傳感器基板2和層間絕緣膜26上進行多次蝕刻。在各蝕刻完成后，除去各抗蝕劑圖案。

[圖4B]

接下來，如圖4B所示，隔離絕緣膜24形成在絕緣層14上，以覆蓋連接孔23a的內壁。在這種情況下，例如，假定形成具有2層結構的隔離絕緣膜24，首先，通過p-CVD法形成膜厚70nm的氮化硅膜24-1，然后通過p-CVD法形成膜厚900nm的氧化硅膜24-2。應當指出的是，隔離絕緣膜24不限于層疊結構，可以具有例如氧化硅膜或氮化硅膜的單層結構。

[圖4C]

其后，如圖4C所示，通過在高的各向異性蝕刻條件下蝕刻隔離絕緣膜24除去各隔離絕緣膜24的位于連接孔23a的底部的部分。接下來，通過在高的各向異性蝕刻條件下蝕刻連續(xù)地除去層間絕緣膜26、保護膜2b和保護膜9b的位于連接孔23a的底部的部分，以繼續(xù)挖掘連接孔23a。因此，埋設配線27或埋設配線37從各連接孔23a的底部露出。

[圖5A]

接下來，如圖5A所示，連接孔23a用導電性材料填充，以在貫通傳感器基板2的連接孔23a內形成通孔23。在這種情況下，首先，在絕緣層14上形成導電性材料膜[例如，銅(Cu)膜]，并埋入在連接孔23a中，然后通過化學機械拋光(CMP)法拋光除去導電性材料膜的位于絕緣層14上的部分。

因此，導電性材料膜僅殘留在連接孔23a內，從而在傳感器基板2的光接收面A側上的周邊區(qū)域7中形成通孔23。

[圖5B]

接下來，如圖5B所示，焊盤配線8形成在傳感器基板2的周邊區(qū)域7中。此時，形成由鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)等制成的阻擋金屬膜8-1，然后在阻擋金屬膜8-1上層疊形成AlCu合金膜8-2。然后，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模在AlCu合金膜8-2和阻擋金屬膜8-1上進行圖案蝕刻。因此，在周邊區(qū)域7中形成直接層疊在通孔23上的焊盤配線8。焊盤配線8可以由用于將通孔23相互連接的配線部分和連接到配線部分的電極焊盤部分構成。這種焊盤配線8被形成為重疊在晶體管Tr、其他元件和埋設配線27上，從而構成所謂的杯結構。

其后，保護絕緣膜15形成在絕緣層14上，以覆蓋焊盤配線8。

[圖5C]

其后，如圖5C所示，絕緣層14的對應于像素區(qū)域4的部分被選擇性地減薄到比絕緣層14的對應于周邊區(qū)域7的部分更薄，從而在絕緣層14中形成臺階狀結構。此時，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對由氮化硅(SiN)制成的保護絕緣膜15進行蝕刻，然后，在蝕刻條件改變后，對由氧化硅(SiO₂)制成的上層絕緣膜14-4進行蝕刻。此時，蝕刻在上層絕緣膜14-4下層的由氮化硅(SiN)制成的蝕刻停止膜14-3處停止。其后，條件再次改變，然后對蝕刻停止膜14-3進行蝕刻。

因此，在光接收面A上的絕緣層14具有臺階狀結構，其中在像素區(qū)域4的膜厚比在周邊區(qū)域7的膜厚更薄，即，其中絕緣層14的在像素區(qū)域4中的部分減薄的腔體結構。在這種狀態(tài)下，只有防反射膜14-1和界面態(tài)抑制膜14-2殘留在像素區(qū)域4中。另一方面，具有4層結構的絕緣層14原樣地殘留在周邊區(qū)域7中。

應當指出的是，絕緣層14的薄膜部分在不影響焊盤配線8的情況下可以設置在最寬可能的范圍內，因此，通過絕緣層14的臺階形狀，可以防止在光電轉換部20上的光入射受到將在后面的步驟中形成的透明保護膜的涂層不均勻性帶來的影響。

[圖6A]

接下來，如圖6A所示，在絕緣層14的下臺階部中形成允許傳感器基板2露出的開口14a。此時，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對界面態(tài)抑制膜14-2和防反射膜14-1進行蝕刻。應當指出的是，開口14a形成在不位于光電轉換部20上方的位置。

接下來，經(jīng)由開口14a相對于傳感器基板2接地的遮光膜16在絕緣層14的下臺階部上進行圖案形成。遮光膜16具有對應于光電轉換部20的光接收開口16a。在這種情況下，首先，通過濺射膜沉積法在絕緣層14上形成諸如鋁(Al)或鎢(W)等具有遮光性的導電性材料膜。其后，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對導電性材料膜進行圖案蝕刻，形成廣泛覆蓋絕緣層14的下臺階部(即，像素區(qū)域4)、具有對應于各光電轉換部20的光接收開口16a并且相對于傳感器基板2接地的遮光膜16。

這種遮光膜16可以具有其中位于絕緣層14的上臺階部的部分被除去并且用其廣泛覆蓋絕緣層14的下臺階部的形狀。因此，絕緣層14的臺階高度差在很寬的范圍內減小。

[圖6B]

接下來，如圖6B所示，形成由具有光透明性的材料制成的透明保護膜17，以覆蓋焊盤配線8和遮光膜16。透明保護膜17通過諸如旋涂法等涂布法形成。接下來，對應于光電轉換部20的各顏色的濾光片18形成在透明保護膜17上，并且對應于光電轉換部20的包括片上透鏡19的片上透鏡膜19a形成在濾色片18上。

[圖2]

在上述步驟后，如圖2所示，允許焊盤配線8露出的焊盤開口8a形成在周邊區(qū)域7中。此時，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對片上透鏡膜19a、透明保護膜17和保護絕緣膜15進行圖案蝕刻，以形成允許焊盤配線8露出的焊盤開口8a。

此外，對電路基板9的露出面進行拋光，以減薄電路基板9并露出通孔33，從而形成通孔33。其后，通過在電路基板9上形成保護膜9c以覆蓋通孔33，并形成允許通孔33露出的焊盤開口33a，從而完成固態(tài)圖像拾取單元1-1。

(第一實施方案的效果)

具有上述構成的固態(tài)圖像拾取單元1-1是背面照射型的，其中形成驅動電路的表面的相對面用作光接收面A，并且具有其中在光接收面A的上方中焊盤配線8直接層疊在被設置成貫通傳感器基板2的通孔23上的構成。因此，與其中焊盤配線8經(jīng)由擴散防止絕緣膜設置在通孔23上并且它們經(jīng)由連接孔相互連接的構成相比，固態(tài)圖像拾取單元1-1具有沒有擴散防止絕緣膜的構成；因此，制造步驟的數(shù)量允許減少，并且層疊在包含周邊區(qū)域7的光接收面A上的絕緣膜允許減少。此時，通過在焊盤配線8的最下層設置阻擋金屬膜8-1而不設置擴散防止絕緣膜可以允許防止形成通孔23的銅(Cu)的擴散。

此外，在根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-1中，具有臺階狀結構的絕緣層14(其中像素區(qū)域4的膜厚比周邊區(qū)域7的膜厚更薄)設置在光接收面A上，片上透鏡19設置在絕緣層14上。因此，在絕緣層14確保了在周邊區(qū)域7中焊盤配線8的絕緣必要的膜厚的同時，絕緣層14的在像素區(qū)域4中的部分被允許減薄，以減小設置在絕緣層14上部的片上透鏡19和光接收面A之間的距離。

此外，在臺階狀結構中，如上所述，形成在包含周邊區(qū)域7的光接收面A上的層疊絕緣膜的數(shù)量減少；因此，在絕緣層14確保了焊盤配線8的絕緣必要的膜厚的同時，絕緣層14的上臺階部的高度允許降低。因此，覆蓋包含焊盤配線8的臺階狀結構的透明保護膜17允許減薄，并且形成在透明保護膜17上部的片上透鏡19和光接收面A之間的距離允許減小。

結果，諸如入射光在光電轉換部20上的衰減以及由于在斜光入射時在向相鄰像素的漏光帶來的混色的劣化等光學特性允許被解決。

此外，特別地，在根據(jù)第一實施方案的制造方法中，如參照圖5C所述的，當在絕緣層14中形成臺階狀結構的情況下，作為過程，當在蝕刻停止膜14-3處停止蝕刻后，條件改變，然后對蝕刻停止膜14-3進行蝕刻。因此，防反射膜14-1和界面態(tài)抑制膜14-2允許以高度可控性殘留在像素區(qū)域4的光接收面A上。結果，允許獲得穩(wěn)定的光接收特性和暗電流防止效果。此外，光接收面A被允許良好地維持，而不會露出光接收面A到蝕刻損傷。

應當指出的是，在根據(jù)第一實施方案的上述固態(tài)圖像拾取單元1-1中，如圖2所示，說明了其中焊盤配線8和遮光膜16由彼此不同的層形成的構成。然而，根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-1可以具有其中焊盤配線8和遮光膜16由相同層形成的構成。在這種情況下，在參照圖5B所述的形成焊盤配線8的步驟中，遮光膜16可以同時形成，并且可以省略保護絕緣膜15的形成。因此，制造步驟數(shù)量和在光接收面A上的層疊絕緣膜的數(shù)量允許進一步減少。

((第二實施方案))

(固態(tài)圖像拾取單元的構成)

(具有腔體結構的其中焊盤配線直接設置在通過一體地形成埋設配線部分和通孔部分構成的通孔上的例子)

圖7是示出根據(jù)第二實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-2的構成的要部截面圖，并且是圖1中的像素區(qū)域4和周邊區(qū)域7之間的邊界附近的截面圖。下面參照該要部截面圖說明根據(jù)第二實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-2的構成。

圖7中示出的根據(jù)第二實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-2與參照圖2說明的根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的不同之處在于，通孔28由埋設配線部分29和與埋設配線部分29一體形成的通孔部分30構成，固態(tài)圖像拾取單元1-2的其他構成類似于第一實施方案。

更具體地，構成通孔28的埋設配線部分29通過經(jīng)由隔離絕緣膜24用諸如銅(Cu)等導電性材料填充從由具有4層結構的絕緣層14形成到傳感器基板2的配線槽29a而構成。應當指出的是，埋設配線部分29的埋入深度不限于如圖所示的從絕緣層14到傳感器基板2的深度，并且埋設配線部分29可以僅在到達絕緣層14的厚度范圍內埋入。

此外，構成通孔28的通孔部分30通過經(jīng)由隔離絕緣膜24用諸如銅(Cu)等導電性材料填充被設置成從配線槽29a的底部貫通到傳感器基板2的多個連接孔30a而構成。設置在各連接孔30a內的各通孔部分30通過埋設配線部分29相互連接。

此外，這些通孔部分30中的每個設置成到達配線層2a的埋設配線27或配線層9a的埋設配線27。

第二實施方案的特征在于，焊盤配線8直接層疊在按上述方式構成的通孔28上。

(制造固態(tài)圖像拾取單元的方法)

接下來，下面參照圖8～10的步驟截面圖說明制造具有上述構成的固態(tài)圖像拾取單元1-2的方法。

[圖8A]

首先，如圖8A所示，直到將傳感器基板2和電路基板貼合在一起并在必要時減薄光接收面A側的傳感器基板2的步驟參照第一實施方案中圖3A所述的步驟進行。其后，在傳感器基板2的光接收面A上形成包括防反射膜14-1、界面態(tài)抑制膜14-2、蝕刻停止膜14-3和上層絕緣膜14-4的具有4層結構的絕緣層14。

接下來，在傳感器基板2的周邊區(qū)域7中，從絕緣層14到位于傳感器基板2的光接收面A側的表面層形成配線槽29a。此時，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對從絕緣層14到傳感器基板2的表面層的層進行蝕刻。在蝕刻完成后，除去抗蝕劑圖案。

[圖8B]

接下來，如圖8B所示，在配線槽29a的底部，形成在必要時具有深度的各連接孔30a。象第一實施方案中那樣，各連接孔30a形成為具有到達設置在傳感器基板2的表面?zhèn)壬系穆裨O配線27或埋設配線37的上部的深度。其后，進行類似于參照第一實施方案的圖4B、圖4C和圖5A中說明的步驟的步驟。

[圖9A]

因此，如圖9A所示，具有層疊結構的隔離絕緣膜24形成在配線槽29a和連接孔30a的內壁上，并且配線槽29a和連接孔30a用銅(Cu)一體地填充，以形成連接到埋設配線27或埋設配線37的通孔28。通孔28由埋在配線槽29a中的埋設配線部分29和埋在連接孔30a中的通孔部分30構成。

此外，其后，下面的過程在圖所示。按與參照第一實施方案中圖5A和后面的圖類似的方式進行圖9B和后面的圖所示的步驟。

[圖9B]

具體地，首先，如圖9B所示，焊盤配線8形成在傳感器基板2的周邊區(qū)域7中。此時，首先，形成由鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)等制成的阻擋金屬膜8-1，然后在阻擋金屬膜8-1上層疊形成AlCu合金膜8-2。然后，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模在AlCu合金膜8-2和阻擋金屬膜8-1上進行圖案蝕刻。因此，在周邊區(qū)域7中形成直接層疊在通孔28上的焊盤配線8。這種焊盤配線8被形成為重疊在晶體管Tr、其他元件和埋設配線27上，從而構成所謂的杯結構。因此，確保了在傳感器基板2和電路基板9以及配線層2a和配線層9a中的元件布局的靈活性。

其后，保護絕緣膜15形成在絕緣層14上，以覆蓋焊盤配線8。

[圖9C]

其后，如圖9C所示，絕緣層14的對應于像素區(qū)域4的部分被選擇性地減薄到比絕緣層14的對應于周邊區(qū)域7的部分更薄，從而在絕緣層14中形成臺階狀結構。此時，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對由氮化硅(SiN)制成的保護絕緣膜15進行蝕刻，然后，在蝕刻條件改變后，對由氧化硅(SiO₂)制成的上層絕緣膜14-4進行蝕刻。此時，蝕刻在上層絕緣膜14-4下層的由氮化硅(SiN)制成的蝕刻停止膜14-3處停止。其后，條件再次改變，然后對蝕刻停止膜14-3進行蝕刻。

因此，在光接收面A上的絕緣層14具有臺階狀結構，其中在像素區(qū)域4的膜厚比在周邊區(qū)域7的膜厚更薄，即，其中絕緣層14的在像素區(qū)域4中的部分減薄的腔體結構。在這種狀態(tài)下，只有防反射膜14-1和界面態(tài)抑制膜14-2殘留在像素區(qū)域4中。另一方面，具有4層結構的絕緣層14原樣地殘留在周邊區(qū)域7中。

應當指出的是，絕緣層14的薄膜部分在不影響焊盤配線8的情況下可以設置在最寬可能的范圍內，因此，通過絕緣層14的臺階形狀，可以防止在光電轉換部20上的光入射受到將在后面的步驟中形成的透明保護膜的涂層不均勻性帶來的影響。

[圖10A]

接下來，如圖10A所示，在絕緣層14的下臺階部中形成允許傳感器基板2露出的開口14a。此時，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對界面態(tài)抑制膜14-2和防反射膜14-1進行蝕刻。應當指出的是，開口14a形成在不位于光電轉換部20上方的位置。

接下來，經(jīng)由開口14a相對于傳感器基板2接地的遮光膜16在絕緣層14的下臺階部上進行圖案形成。遮光膜16具有對應于光電轉換部20的光接收開口16a。在這種情況下，首先，通過濺射膜沉積法在絕緣層14上形成諸如鋁(Al)或鎢(W)等具有遮光性的導電性材料膜。其后，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對導電性材料膜進行圖案蝕刻，形成廣泛覆蓋絕緣層14的下臺階部、具有對應于各光電轉換部20的光接收開口16a并且相對于傳感器基板2接地的遮光膜16。

這種遮光膜16可以具有其中位于絕緣層14的上臺階部的部分被除去并且用其廣泛覆蓋絕緣層14的下臺階部的形狀。因此，絕緣層14的臺階高度差在很寬的范圍內減小。

[圖10B]

接下來，如圖10B所示，形成由具有光透明性的材料制成的透明保護膜17，以覆蓋焊盤配線8和遮光膜16。透明保護膜17通過諸如旋涂法等涂布法形成。接下來，對應于光電轉換部20的各顏色的濾光片18形成在透明保護膜17上，并且對應于光電轉換部20的包括片上透鏡19的片上透鏡膜19a形成在濾色片18上。

[圖7]

在上述步驟后，如圖7所示，允許焊盤配線8露出的焊盤開口8a形成在周邊區(qū)域7中。此時，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對片上透鏡膜19a、透明保護膜17和保護絕緣膜15進行圖案蝕刻，以形成允許焊盤配線8露出的焊盤開口8a。

此外，對電路基板9的露出面進行拋光，以減薄電路基板9并露出通孔33，從而形成通孔33。其后，通過在電路基板9上形成保護膜9c以覆蓋通孔33，并形成允許通孔33露出的焊盤開口33a，從而完成固態(tài)圖像拾取單元1-2。

(第二實施方案的效果)

象根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元那樣，上述的根據(jù)第二實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-2是背面照射型的，其中形成驅動電路的表面的相對面用作光接收面A，并且具有其中在光接收面A的上方中焊盤配線8直接層疊在被設置成貫通傳感器基板2的通孔23上的構成。此外，具有臺階狀結構的絕緣層14(其中像素區(qū)域4的膜厚比周邊區(qū)域7的膜厚更薄)設置在光接收面A上，片上透鏡19設置在絕緣層14上。

因此，象第一實施方案中那樣，制造步驟的數(shù)量允許減少。此外，形成在透明保護膜17上部的片上透鏡19和光接收面A之間的距離允許減小，并且諸如入射光在光電轉換部20上的衰減以及由于在斜光入射時在向相鄰像素的漏光帶來的混色的劣化等光學特性允許被解決。

此外，特別地，在根據(jù)第二實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-2中，設置通過一體地形成埋設配線部分29和通孔部分30而構成的通孔28，并且焊盤配線8層疊通孔28上。因此，焊盤配線8的一部分用通孔28的埋設配線部分29加襯而增厚，因此機械強度允許增強。結果，針對形成在焊盤配線8下部的諸如晶體管Tr等元件，貼合到焊盤配線8上的影響允許降低。

此外，在根據(jù)第一實施方案的制造方法中，如參照圖9C所述的，當在絕緣層14中形成臺階狀結構的情況下，作為過程，當在蝕刻停止膜14-3處停止蝕刻后，條件改變，然后對蝕刻停止膜14-3進行蝕刻。

因此，象第一實施方案中那樣，防反射膜14-1和界面態(tài)抑制膜14-2允許以高度可控性殘留在像素區(qū)域4的光接收面A上，并且允許獲得穩(wěn)定的光接收特性和暗電流防止效果，而不會露出光接收面A到蝕刻損傷。

在根據(jù)第二實施方案的制造方法中，如參照圖9C所述的，當在絕緣層14中形成臺階狀結構的情況下，作為程序，當在蝕刻停止膜14-3處停止蝕刻之后，條件改變，然后在蝕刻停止膜14-3進行蝕刻。

此外，象第一實施方案中那樣，根據(jù)第二實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-2也可以具有其中焊盤配線8和遮光膜16由相同層形成的構成，因此制造步驟數(shù)量和在光接收面A上的層疊絕緣膜的數(shù)量允許進一步減少。

((第三實施方案))

(固態(tài)圖像拾取單元的構成)

(其中焊盤配線直接設置在通過一體地形成埋設配線部分和通孔部分構成的通孔上的例子)

圖11是示出根據(jù)第三實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-3的構成的要部截面圖，并且是圖1中的像素區(qū)域4和周邊區(qū)域7之間的邊界附近的截面圖。下面參照該要部截面圖說明根據(jù)第三實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-3的構成。

圖11中示出的根據(jù)第三實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-3與參照圖2說明的根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的不同之處在于，通孔28由埋設配線部分29和通孔部分30構成，并且絕緣層14'不具有臺階狀結構。因此，圖11中示出的根據(jù)第三實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-3與參照圖2說明的根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的不同之處在于，絕緣層14'由2層結構構成。固態(tài)圖像拾取單元1-3的其他構成類似于第一實施方案。

更具體地，遮光膜16經(jīng)由具有2層結構的絕緣層14'設置在傳感器基板2的光接收面A上，上層絕緣膜51設置在遮光膜16上。此外，固態(tài)圖像拾取單元1-3的特征在于，通孔28被設置成從上層絕緣膜51貫通傳感器基板2，焊盤配線8被設置成直接層疊在通孔28上。此外，透明保護膜17、濾光片18和片上透鏡19順序層疊在上層絕緣膜51上，以覆蓋它們。下面將說明作為第三實施方案的特征的絕緣層14'、遮光膜16、上層絕緣膜51、通孔28和焊盤配線8的構成。

[絕緣層14']

絕緣層14'設置在包含像素區(qū)域4和周邊區(qū)域7的整個光接收面A上，并且具有其中防反射膜14-1和界面態(tài)抑制膜14-2從光接收面A順序層疊的2層結構。這些膜中的防反射膜14-1可以使用折射率比氧化硅更高的絕緣材料構成，例如，氧化鉿(HfO₂)、氧化鉭(Ta₂O₅)或氮化硅等。界面態(tài)抑制膜14-2可以使用例如氧化硅(SiO₂)構成。

[遮光膜16]

遮光膜16在光接收面A側的像素區(qū)域4中設置在絕緣層14'的上部，即，界面態(tài)抑制膜14-2的上部。這種遮光膜16具有對應于各光電轉換部20的多個光接收開口16a。此外，遮光膜16使用諸如鋁(Al)或鎢(W)等具有高遮光性的導電性材料構成，并且在設于絕緣層14'的開口14a'中相對于傳感器基板2被設置成接地。

[上層絕緣膜51]

上層絕緣膜51設置在包含像素區(qū)域4和周邊區(qū)域7的整個光接收面A上，以覆蓋遮光膜16。上層絕緣膜51可以使用例如氧化硅(SiO₂)構成。

[通孔28]

通孔28類似于第二實施方案，由埋設配線部分29和與埋設配線部分29一體形成的通孔部分30構成，并且各通孔部分30通過埋設配線部分29相互連接。應當指出的是，埋設配線部分29的埋入深度不限于如圖所示的從上層絕緣膜51到傳感器基板2的深度，并且埋設配線部分29可以僅在到達上層絕緣膜51或絕緣層14'的厚度范圍內埋入。

[焊盤配線8]

焊盤配線8的特征在于，在光接收面A側的周邊區(qū)域7中，焊盤配線8形成在上層絕緣膜51的上部上，并且直接層疊在埋在上層絕緣膜51中的通孔28上。這種焊盤配線8可以包括例如用于在多個通孔28之間連接的配線部分和連接到配線部分的電極焊盤部分。此外，焊盤配線8被設置成重疊在設置在傳感器基板2上的晶體管Tr和其他元件以及埋設配線27上，從而構成所謂的杯結構。因此，確保了在傳感器基板2和電路基板9以及配線層2a和配線層9a中的元件布局的靈活性。

作為在焊盤配線8上方的層，透明保護膜17、濾光片18和包括片上透鏡19的片上透鏡膜19a被構造成順序層疊，并且焊盤配線8從設于其中的焊盤開口8a的底部露出。

(制造固態(tài)圖像拾取單元的方法)

接下來，下面參照圖12～13的步驟截面圖說明制造具有上述構成的固態(tài)圖像拾取單元1-3的方法。

[圖12A]

首先，如圖12A所示，將傳感器基板2和電路基板貼合在一起，直到將傳感器基板2和電路基板貼合在一起并在必要時減薄光接收面A側的傳感器基板2的步驟參照第一實施方案中圖3A所述的步驟進行。其后，在傳感器基板2的光接收面A上形成包括防反射膜14-1和界面態(tài)抑制膜14-2的具有2層結構的絕緣層14'。

[圖12B]

接下來，如圖12B所示，在絕緣層14'的對應于像素區(qū)域4的部分中形成允許傳感器基板2露出的開口14a'。此時，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對界面態(tài)抑制膜14-2和防反射膜14-1進行蝕刻。應當指出的是，開口14a'形成在不位于光電轉換部20上方的位置。

接下來，經(jīng)由開口14a'相對于傳感器基板2接地的遮光膜16在絕緣層14'上進行圖案形成。遮光膜16具有對應于光電轉換部20的光接收開口16a。在這種情況下，首先，通過濺射膜沉積法在絕緣層14'上形成諸如鋁(Al)或鎢(W)等具有遮光性的導電性材料膜。其后，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對導電性材料膜進行圖案蝕刻，形成具有對應于各光電轉換部20的光接收開口16a并且相對于傳感器基板2接地的遮光膜16。

[圖12C]

接下來，如圖12C所示，上層絕緣膜51形成在絕緣層14'的上部上，以覆蓋遮光膜16。其后，在傳感器基板2的周邊區(qū)域7中，從上層絕緣膜51到位于傳感器基板2的光接收面A側的表面層形成配線槽29a。此時，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對從上層絕緣膜51到傳感器基板2的表面層的層進行蝕刻。在蝕刻完成后，除去抗蝕劑圖案。

[圖13A]

接下來，如圖13A所示，在配線槽29a的底部，形成在必要時具有深度的各連接孔30a。象第一實施方案中那樣，各連接孔30a形成為具有到達設置在傳感器基板2的表面?zhèn)壬系穆裨O配線27或埋設配線37的上部的深度。其后，進行類似于參照第一實施方案的圖4B、圖4C和圖5A中說明的步驟的步驟。

[圖13B]

因此，如圖13A所示，具有層疊結構的隔離絕緣膜24形成在配線槽29a和連接孔30a的內壁上，并且配線槽29a和連接孔30a用銅(Cu)一體地填充，以形成連接到埋設配線27或埋設配線37的通孔28。通孔28由埋在配線槽29a中的埋設配線部分29和埋在連接孔30a中的通孔部分30構成。

[圖13C]

接下來，如圖13C所示，焊盤配線8形成在傳感器基板2的周邊區(qū)域7中。此時，首先，形成由鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)等制成的阻擋金屬膜8-1，然后在阻擋金屬膜8-1上層疊形成AlCu合金膜8-2。然后，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模在AlCu合金膜8-2和阻擋金屬膜8-1上進行圖案蝕刻。因此，在周邊區(qū)域7中形成直接層疊在通孔28上的焊盤配線8。這種焊盤配線8被形成為重疊在晶體管Tr、其他元件和埋設配線27上，從而構成所謂的杯結構。

其后，形成由具有光透明性的材料制成的透明保護膜17，以覆蓋焊盤配線8和遮光膜16。透明保護膜17通過諸如旋涂法等涂布法形成。接下來，對應于光電轉換部20的各顏色的濾光片18形成在透明保護膜17上，并且對應于光電轉換部20的包括片上透鏡19的片上透鏡膜19a形成在濾色片18上。

[圖11]

在上述步驟后，如圖11所示，允許焊盤配線8露出的焊盤開口8a形成在周邊區(qū)域7中。此時，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對片上透鏡膜19a、透明保護膜17和保護絕緣膜15進行圖案蝕刻，以形成允許焊盤配線8露出的焊盤開口8a。

此外，對電路基板9的露出面進行拋光，以減薄電路基板9并露出通孔33，從而形成通孔33。其后，通過在電路基板9上形成保護膜9c以覆蓋通孔33，并形成允許通孔33露出的焊盤開口33a，從而完成固態(tài)圖像拾取單元1-3。

(第三實施方案的效果)

象根據(jù)第一實施方案的固態(tài)圖像拾取單元那樣，上述的根據(jù)第三實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-3是背面照射型的，其中形成驅動電路的表面的相對面用作光接收面A，并且具有其中在光接收面A的上方中焊盤配線8直接層疊在被設置成貫通傳感器基板2的通孔23上的構成。因此，與其中焊盤配線8經(jīng)由擴散防止絕緣膜設置在通孔23上并且它們經(jīng)由連接孔相互連接的構成相比，固態(tài)圖像拾取單元1-3具有沒有擴散防止絕緣膜的構成；因此，層疊在包含周邊區(qū)域7的光接收面A上的絕緣膜允許減少。此外，制造步驟的數(shù)量允許減少。此時，通過在焊盤配線8的最下層設置阻擋金屬膜8-1而不設置擴散防止絕緣膜可以允許防止形成通孔23的銅(Cu)的擴散。

結果，在像素區(qū)域4中，片上透鏡19和光接收面A之間的距離允許減小，并且諸如入射光在光電轉換部20上的衰減以及由于在斜光入射時在向相鄰像素的漏光帶來的混色的劣化等光學特性允許被解決。

此外，特別地，在根據(jù)第三實施方案的固態(tài)圖像拾取單元1-3中，象在第二實施方案中那樣，設置通過一體地形成埋設配線部分29和通孔部分30而構成的通孔28，并且焊盤配線8層疊通孔28上。因此，象在第二實施方案中那樣，焊盤配線8的一部分用通孔28的埋設配線部分29加襯而增厚，因此機械強度允許增強。結果，針對形成在焊盤配線8下部的諸如晶體管Tr等元件，貼合到焊盤配線8上的影響允許降低。

在上述第一～第三實施方案中，說明了其中遮光膜16設置在光接收面A的上方的構成。然而，本技術適用于沒有遮光膜16的構成，并且在這種構成中可以獲得類似的效果。

在上述第一～第三實施方案中，說明了其中作為背面照射型固態(tài)圖像拾取單元的例子的具有三維結構的本技術適用的固態(tài)圖像拾取單元的構成。然而，本技術不限于具有三維結構的背面照射型固態(tài)圖像拾取單元，可以廣泛地適用于背面照射型固態(tài)圖像拾取單元。此外，具有臺階狀結構的絕緣層中的層疊結構不限于中各實施方案說明的層疊結構，適于形成配線和光接收特性改善的各種層疊結構是適用的。

((4.第四實施方案))

(固態(tài)圖像拾取單元的構成)

(其中配線設置成埋在覆蓋遮光膜的保護絕緣膜中的例子)

圖14是示出根據(jù)第四實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-1的構成的要部截面圖，并且是圖1中的像素區(qū)域4和周邊區(qū)域7之間的邊界附近的截面圖。下面參照該要部截面圖說明根據(jù)第四實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-1的構成。

如上所述，圖14中示出的根據(jù)第四實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-1是其中在傳感器基板2和電路基板9層疊的狀態(tài)下傳感器基板2和電路基板9貼合在一起的具有三維結構的固態(tài)圖像拾取單元。配線層2a和覆蓋配線層2a的保護膜2b設置在傳感器基板2的表面上，即，傳感器基板2的面對電路基板9的表面。另一方面，配線層9a和覆蓋配線層9a的保護膜9b設置在電路基板9的表面上，即，電路基板9的面對傳感器基板2的表面。此外，保護膜9c設置在電路基板9的背面上。傳感器基板2和電路基板9經(jīng)由保護膜2b和保護膜9b貼合在一起。

此外，防反射膜41、界面態(tài)抑制膜42、遮光膜43和保護絕緣膜44設置在傳感器基板2的光接收面A上。配線45和被設置成從配線45貫通傳感器基板2的通孔23埋在保護絕緣膜44中。

罩膜46設置在保護絕緣膜44上，以覆蓋配線45和通孔23。此外，濾光片47和片上透鏡48層疊在像素區(qū)域4中的罩膜46上。此外，焊盤開口8a設置在周邊區(qū)域7中。

接下來，按順序說明傳感器基板2中的各層和電路基板9中的各層的構成，以及防反射膜41、界面態(tài)抑制膜42、遮光膜43、保護絕緣膜44、通孔23、配線45、罩膜46、濾光片47、片上透鏡48和焊盤開口8a的構成。

[傳感器基板2]

傳感器基板2可以例如由薄型化的單晶硅制的半導體基板構成。

多個光電轉換部20在傳感器基板2的像素區(qū)域4中沿著光接收面A排列形成。各光電轉換部20可以例如由包括n型擴散層和p型擴散層的層疊結構構成。應當指出的是，每個像素中設置一個光電轉換部20，圖中示出了一個像素的截面圖中。

此外，由n+型雜質層構成的浮動擴散部FD、晶體管Tr的源極/漏極21、圖中未示出的其他雜質層、元件隔離件22等設置在傳感器基板2的光接收面的相對面上。

此外，在傳感器基板2中，將在后面說明的通孔23設置在位于像素區(qū)域4外側的周邊區(qū)域7中。

[配線層2a(在傳感器基板2上)]

設置在傳感器基板2的表面上的配線層2a在與傳感器基板2的界面處包括經(jīng)由圖中未示出的柵絕緣膜設置的傳輸門TG、晶體管Tr的柵電極25以及圖中未示出的其他電極。此外，傳輸門TG和柵電極25用層間絕緣膜26覆蓋，并且使用例如銅(Cu)的埋設配線27在設置于層間絕緣膜26上的溝槽圖案內作為多層配線被設置。這些埋設配線27通過孔相互連接，并且一些埋設配線27被構造成連接到源極/漏極21、傳輸門(TG)和柵電極25。此外，設置在傳感器基板2中的通孔23也連接到埋設配線27，像素電路由晶體管Tr和埋設配線27等構成。在這種情況下，在必要時，多層配線中的一層被構造成鋁(Al)配線，并且設置在配線的周邊區(qū)域中的一部分用作電極焊盤8。

絕緣保護膜2b設置在其中形成多層配線的層間絕緣膜26上，傳感器基板2在保護膜2b的表面處貼合到電路基板9。

[電路基板9]

電路基板9可以例如由薄型化的單晶硅制的半導體基板構成。晶體管Tr的源極/漏極31、圖中未示出的雜質層和元件隔離件32等設置在電路基板9的面對傳感器基板2的表面層中。

此外，貫通電路基板9的通孔33設置在電路基板9中。通孔33由在貫通電路基板9形成的連接孔內經(jīng)由隔離絕緣膜34埋入的導電性材料制成。

[配線層9a(在電路基板9上)]

設置在電路基板9的表面上的配線層9a在與電路基板9的界面處包括經(jīng)由圖中未示出的柵絕緣膜設置的柵電極35以及圖中未示出的其他電極。柵電極35和其他電極用層間絕緣膜36覆蓋，并且使用例如銅(Cu)的埋設配線37在設置于層間絕緣膜36上的溝槽圖案內作為多層配線被設置。這些埋設配線37通過孔相互連接，并且一些埋設配線37被構造成連接到源極/漏極31和柵電極35。此外，設置在電路基板9中的通孔33和設置在傳感器基板2中的通孔23也連接到埋設配線37，驅動電路由晶體管Tr和埋設配線37等構成。在這種情況下，在必要時，多層配線中的一層(例如，最上層)被構造成鋁(Al)配線，并且設置在配線的周邊區(qū)域中的一部分用作電極焊盤8。

絕緣保護膜9b設置在其中形成埋設配線37的層間絕緣膜36上，電路基板9在保護膜9b的表面處貼合到傳感器基板2。此外，在電路基板9中，覆蓋電路基板9的保護膜9c設置在設有配線層9a的表面的相對背面上，并且使通孔33露出的焊盤開口33a設置在保護膜9c上。

[防反射膜41和界面態(tài)抑制膜42]

防反射膜41和界面態(tài)抑制膜42順序設置在傳感器基板2的光接收面A上。防反射膜41可以使用折射率比氧化硅更高的絕緣材料構成，例如，氧化鉿(HfO₂)、氧化鉭(Ta₂O₅)或氮化硅等。界面態(tài)抑制膜42可以使用例如氧化硅(SiO₂)構成。

[遮光膜43]

遮光膜43在像素區(qū)域4中經(jīng)由防反射膜41和界面態(tài)抑制膜42設置在光接收面A上。這種遮光膜43具有對應于各光電轉換部20的多個光接收開口43a。

這種遮光膜43使用諸如鋁(Al)或鎢(W)等具有高遮光性的導電性材料構成，并且在設于防反射膜41和界面態(tài)抑制膜42的開口43b中相對于傳感器基板2被設置成接地。

[保護絕緣膜44]

保護絕緣膜44設置在光接收面A側的周邊區(qū)域7和像素區(qū)域4中，以覆蓋遮光膜43并具有平坦表面。這種保護絕緣膜44可以使用例如氧化硅(SiO₂)構成。

[配線45]

配線45設置在光接收面A側的周邊區(qū)域7中，作為埋在覆蓋遮光膜43的保護絕緣膜44中的埋設配線。配線45形成為與通孔23一體地埋入，并且將通孔23相互連接。

[通孔23]

通孔23被設置成在光接收面A側的周邊區(qū)域7中從配線45貫通界面態(tài)抑制膜42和防反射膜41，并進一步貫通傳感器基板2，從而到達配線層2a。設置多個通孔23，并且連接到傳感器基板2的埋設配線27和鋁配線或者電路基板9的埋設配線37和鋁配線。

這種通孔23通過經(jīng)由連續(xù)地覆蓋配線槽和連接孔的內壁的隔離絕緣膜24用銅(Cu)填充在保護絕緣膜44中形成的配線槽和配線槽底部的連接孔而一體地構成。配線槽對應于配線45，連接孔對應于通孔23。此外，隔離絕緣膜24可以使用例如相對于銅(Cu)具有擴散防止功能的材料構成，如氮化硅(SiN)。因此，當通孔23經(jīng)由配線45相互連接時，傳感器基板2的連接到通孔23的埋設配線27和電路基板9的連接到通孔23的埋設配線37彼此電氣連接。換句話說，傳感器基板2的驅動電路和電路基板9的驅動電路相互連接。

[罩膜46]

罩膜46設置在光接收面A側的周邊區(qū)域7和像素區(qū)域4中的保護絕緣膜44上，以覆蓋與通孔23一體形成的配線45。罩膜46由作為通孔23和配線45用材料的相對于銅(Cu)具有擴散防止功能的材料制成，例如，罩膜46可以使用氮化硅(SiN)構成。

[濾光片47和片上透鏡48]

濾光片47對應于各光電轉換部20設置，并且由對應于各光電轉換部20的各顏色構成。各顏色的濾光片47的排列沒有特別限制。

片上透鏡48對應于各光電轉換部20設置，并且被構造成允許入射光被聚光于光電轉換部20。

應當指出的是，在必要時，在罩膜46和濾光片47之間可以設置粘合劑涂膜或平坦化涂膜。粘合劑涂膜和平坦化涂膜可以由例如丙烯酸類樹脂構成的膜構成。

[焊盤開口8a]

焊盤開口8a設置在周邊區(qū)域中，以貫通光接收面A上的片上透鏡材料膜38a、罩膜46、保護絕緣膜44、界面態(tài)抑制膜42和防反射膜41，進一步貫通傳感器基板2。焊盤開口8a允許傳感器基板2上的配線層2a中的電極焊盤8露出。

(根據(jù)第四實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-1的效果)

在上述的根據(jù)第四實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-1中，通孔23和配線45在傳感器基板2的光接收面A上埋在覆蓋遮光膜43的保護絕緣膜44中，罩膜46設置在保護絕緣膜44上，以覆蓋它。換句話說，罩膜46設置在遮光膜43的上部。因此，與其中罩膜設置在遮光膜下部的現(xiàn)有技術的構成相比，光接收面A和遮光膜43之間的距離允許減小。因此，由于在斜光入射時在向相鄰像素的漏光帶來的混色、入射角增大時的陰影、入射光的衰減等允許下降，并且光電轉換部20的光接收特性允許改善。

此外，根據(jù)第四實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-1具有雙鑲嵌結構，其中配線45設置在光接收面A上并且與通孔23一體地形成。此外，電極焊盤8設置在傳感器基板2的光接收面A的相對側的配線層2a上，并且允許電極焊盤8露出的焊盤開口8a被設置成從光接收面A貫通傳感器基板2。換句話說，由厚膜構成的電極焊盤8未設置在光接收面A上，僅有由薄膜構成的配線45設置在光接收面A上。因此，與其中由厚膜構成的電極焊盤設置在光接收面上的構成相比，光接收面A上的層結構的高度允許減小，并且光接收面A和片上透鏡48之間的距離允許減小。

例如，在其中電極焊盤8未設置在光接收面上的根據(jù)第四實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-1中，該距離允許接近于約630nm。因此，由于在斜光入射時在向相鄰像素的漏光帶來的混色、入射角增大時的陰影、入射光的衰減等允許下降，并且光電轉換部20的光接收特性允許改善。

(制造固態(tài)圖像拾取單元的方法)

接下來，下面參照圖15～17的步驟截面圖說明制造具有上述構成的固態(tài)圖像拾取單元2-1的方法。

如圖15A所示，多個光電轉換部20在傳感器基板2的像素區(qū)域4中排列形成，浮動擴散部FD、其他雜質層和元件隔離件22形成在傳感器基板2中。接下來，傳輸門TG和柵電極25形成在傳感器基板2的表面上，形成埋設配線27連同層間絕緣膜26以構成配線層2a，并且配線層2a的上部用保護膜2b覆蓋。另一方面，源極/漏極31、其他雜質層和元件隔離件32形成在電路基板9中。接下來，柵電極35形成在電路基板9的表面上，形成埋設配線37連同層間絕緣膜36以構成配線層9a，通孔33從配線層9a形成到電路基板9，并且配線層9a的上部用保護膜9b覆蓋。應當指出的是，在必要時，配線層2a或配線層9a的多層配線中的一層被構造成鋁(Al)配線，并且設置在配線的周邊區(qū)域中的一部分用作電極焊盤8。

其后，傳感器基板2和電路基板9連同其間的保護膜2b和保護膜9b貼合在一起。在貼合完成之后，在必要時將傳感器基板2的光接收面A側減薄。

上述步驟的順序沒有特別限制，并且各步驟可以使用典型的貼合技術來進行。

如圖15B所示，在傳感器基板2的光接收面A上順次層疊形成防反射膜41和界面態(tài)抑制膜42。防反射膜41可以由例如氧化鉿(HfO)制成，并且通過原子層沉積法形成為膜厚為10nm～300nm(例如，60nm)。界面態(tài)抑制膜42可以由例如氧化硅(SiO₂)制成，并且通過P-CVD(等離子體化學氣相沉積)法形成為膜厚為100nm。

接下來，在防反射膜41和界面態(tài)抑制膜42中形成允許傳感器基板2露出的光接收開口43b。此時，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對界面態(tài)抑制膜42和防反射膜41進行蝕刻。應當指出的是，光接收開口43b在像素區(qū)域4內形成在不位于光電轉換部20上方的位置。

接下來，經(jīng)由光接收開口43b相對于傳感器基板2接地的遮光膜43在防反射膜41和界面態(tài)抑制膜42上進行圖案形成。遮光膜43具有對應于光電轉換部20的光接收開口43a。在這種情況下，首先，通過濺射膜沉積法在絕緣層14上形成諸如鋁(Al)或鎢(W)等具有遮光性的導電性材料膜。其后，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對導電性材料膜進行圖案蝕刻，形成具有對應于各光電轉換部20的光接收開口43a并且相對于傳感器基板2接地的遮光膜43。遮光膜43未形成在周邊區(qū)域7中，而是在像素區(qū)域4中。

如圖16A所示，在傳感器基板2的周邊區(qū)域7和像素區(qū)域4中，保護絕緣膜44形成在界面態(tài)抑制膜42和遮光膜43上，并且通過化學機械拋光(CMP)法使保護絕緣膜44的表面平坦化。此時，保護絕緣膜44可以由例如氧化硅(SiO₂)制成，并且通過P-CVD法形成。通過CMP平坦化的保護絕緣膜44的膜厚可以被調節(jié)到允許從界面態(tài)抑制膜44的上面到保護絕緣膜44的上面的厚度為約400nm。

其后，在傳感器基板2的周邊區(qū)域7中，在保護絕緣膜44中形成配線槽45a。此時，使用圖中未示出的抗蝕劑圖案作為掩模對由氧化硅(SiO₂)制成的保護絕緣膜44進行蝕刻。在蝕刻完成后，除去抗蝕劑圖案。

如圖16B所示，在配線槽45a的底部，形成在必要時具有深度的各連接孔23a。各連接孔23a可以形成為具有到達設置在傳感器基板2的表面?zhèn)壬系呐渚€層2a的埋設配線27或配線層9a的埋設配線37的上部的深度，并且埋設配線27和埋設配線37可以不從連接孔23a的底部露出。此時，對于連接孔23a的各深度，形成圖中未示出的抗蝕劑圖案，并且使用這些抗蝕劑圖案作為掩模對傳感器基板2和層間絕緣膜26進行多次蝕刻。在各蝕刻完成后，除去各抗蝕劑圖案。

如圖16C所示，隔離絕緣膜24形成在保護絕緣膜44上，以覆蓋配線槽45a和連接孔23a的內壁。在這種情況下，例如，假定形成具有2層結構的隔離絕緣膜24，首先，通過p-CVD法形成膜厚70nm的氮化硅膜24-1，然后通過p-CVD法形成膜厚900nm的氧化硅膜24-2。應當指出的是，隔離絕緣膜24不限于層疊結構，可以具有例如氧化硅膜或氮化硅膜的單層結構。

如圖17A所示，通過在高的各向異性蝕刻條件下蝕刻隔離絕緣膜24除去隔離絕緣膜24的位于保護絕緣膜44上的部分、隔離絕緣膜24的位于配線槽45a的底部的部分和隔離絕緣膜24的位于連接孔23a的底部的部分。接下來，通過在高的各向異性蝕刻條件下蝕刻連續(xù)地除去層間絕緣膜26、保護膜2b和保護膜9b的位于連接孔23a的底部的部分，以繼續(xù)挖掘連接孔23a。因此，埋設配線27、鋁配線和埋設配線37從各連接孔23a的底部露出。

如圖17B所示，配線槽45a和連接孔23a用導電性材料填充，以在配線槽45a內形成作為埋設配線的配線45和在貫通傳感器基板2的連接孔23a內形成通孔23。在這種情況下，首先，在保護絕緣膜44上形成導電性材料膜[例如，銅(Cu)膜]，并埋入在配線槽45a和連接孔23a中，然后通過化學機械拋光(CMP)法拋光除去導電性材料膜的位于保護絕緣膜44上的部分。因此，導電性材料膜僅殘留在配線槽45a和連接孔23a內，從而在傳感器基板2的光接收面A側上的周邊區(qū)域7中形成配線45和連接到配線45的通孔23。

如圖17C所示，相對于形成通孔23和配線45的銅(Cu)具有擴散防止效果的罩膜46形成在保護絕緣膜44上，以覆蓋與通孔23一體形成的配線45。在這種情況下，作為罩膜46，例如，氮化硅膜可以形成為膜厚70nm。應當指出的是，在必要時，氧化硅膜可以進一步形成在由氮化硅制成的罩膜46上，作為最上層。

其后，如圖14所示，對應于光電轉換部20的各顏色的濾光片18形成在罩膜46上，并且對應于光電轉換部20的片上透鏡48形成在濾色片18上。

接下來，允許在傳感器基板2側的配線層2a上形成的電極焊盤8露出的焊盤開口8a形成在周邊區(qū)域7中。此時，圖中未示出的抗蝕劑圖案形成在片上透鏡材料膜48a上。使用抗蝕劑圖案作為掩模對片上透鏡材料膜48a、罩膜46、保護絕緣膜44、界面態(tài)抑制膜42、防反射膜41、傳感器基板2和配線層2a順序進行圖案蝕刻。當電極焊盤8露出時，蝕刻完成，并且除去抗蝕劑圖案。

此外，對電路基板9的露出面進行拋光，以減薄電路基板9并露出通孔33，從而形成通孔33。其后，通過在電路基板9上形成保護膜9c以覆蓋通孔33，并形成允許通孔33露出的焊盤開口33a。

因此，完成固態(tài)圖像拾取單元2-1。

(根據(jù)第四實施方案的制造方法的效果)

上述的根據(jù)第四實施方案的制造固態(tài)圖像拾取單元2-1的方法通過其中首先形成遮光膜43、然后形成通孔23和配線45的過程進行。通過該過程，覆蓋通孔23和配線45的罩膜46設置在遮光膜43的上部。另一方面，在現(xiàn)有技術的制造方法中，在形成遮光膜之前作為過程形成通孔；因此，覆蓋通孔的罩膜設置在遮光膜的下部。因此，與現(xiàn)有技術的制造方法相比，在根據(jù)第四實施方案的制造固態(tài)圖像拾取單元2-1的方法中，光接收面A和遮光膜43之間的距離允許減小。

此外，在根據(jù)第四實施方案的制造方法中，配線槽45a和從配線槽45a的底部延伸的連接孔23a被埋入，以一體地形成通孔23和配線45，并且配線45形成在光接收面A上。此外，電極焊盤8形成在傳感器基板2的光接收面A的相對側上的配線層2a中。換句話說，僅有配線45形成在光接收面A上，由厚膜構成的電極焊盤8未形成在光接收面A上。因此，與其中由厚膜構成的電極焊盤形成在光接收面上的情況相比，光接收面A上的層結構的高度允許減小，并且光接收面A和片上透鏡48之間的距離允許減小。

因此，在根據(jù)第四實施方案的制造固態(tài)圖像拾取單元2-1的方法中，允許形成其中光接收面A和遮光膜43之間的距離很小并且光接收面A和片上透鏡48之間的距離很小的構成。因此，由于在斜光入射時在向相鄰像素的漏光帶來的混色、入射角增大時的陰影、入射光的衰減等允許下降，并且光電轉換部20的光接收特性允許改善。

此外，在根據(jù)第四實施方案的制造固態(tài)圖像拾取單元2-1的方法中，保護絕緣膜44形成為覆蓋凹凸形狀的遮光膜43，并且通過CMP使保護絕緣膜44平坦化，然后，埋入形成配線45。埋設配線形成用的配線槽45a在平坦化的保護絕緣膜44中進行圖案形成；因此，配線45被允許以高的圖案化精度形成。

((6.第五實施方案))

(固態(tài)圖像拾取單元的構成)

(其中保護絕緣膜由2層結構構成的例子)

圖18是示出根據(jù)第五實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-2的構成的要部截面圖，并且是圖1中的像素區(qū)域4和周邊區(qū)域7之間的邊界附近的截面圖。下面參照該要部截面圖說明根據(jù)第五實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-2的構成。

圖18中示出的根據(jù)第五實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-2與參照圖14說明的根據(jù)第四實施方案的固態(tài)圖像拾取單元的不同之處在于，保護絕緣膜44具有2層結構，其他構成類似于第四實施方案。

更具體地，保護絕緣膜44具有2層結構，包括在遮光膜43上順序層疊的低折射率膜44a和高折射率膜44b。低折射率膜44a是薄模，并且低折射率膜44a的表面跟隨遮光膜的圖案形狀；因此，低折射率膜44a具有凹凸表面。另一方面，高折射率膜44b是足夠厚或比足以通過遮光膜43的光接收開口43a埋入凹部更厚的厚膜，高折射率膜44b的表面被平坦化。

這種低折射率膜44a由折射率為1.5以下的材料制成，例如，可以使用氧化硅(SiO₂)。高折射率膜44b由折射率為1.5以上的材料制成，例如，可以使用氮化硅(SiN)。

在上述的根據(jù)第五實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-2中，光接收面A上的構成如下。設置由覆蓋遮光膜43的2層結構構成的保護絕緣膜44，通孔23和配線一體地埋在保護絕緣膜44中，覆蓋它們的罩膜46設置在保護絕緣膜44上。

(根據(jù)第五實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-2的效果)

在上述的根據(jù)第五實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-2中，象第四實施方案中那樣，罩膜46設置在光接收面A的遮光膜43的上部。因此，在根據(jù)第五實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-2中，與其中覆蓋通孔的罩膜設置在遮光膜下部的現(xiàn)有技術的構成相比，光接收面A和遮光膜43之間的距離允許減小。

此外，在根據(jù)第五實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-2中，象第四實施方案中那樣，電極焊盤8沒有設置在光接收面A上，而是設置在傳感器基板2的光接收面A的相對側的配線層2a上。換句話說，由厚膜構成的電極焊盤8未設置在光接收面A上，僅有由薄膜構成的配線45設置在光接收面A上。因此，與其中由厚膜構成的電極焊盤設置在光接收面上的構成相比，光接收面A上的層結構的高度允許減小，并且光接收面A和片上透鏡48之間的距離允許減小。

因此，象第四實施方案中那樣，根據(jù)第五實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-2具有其中光接收面A和遮光膜43之間的距離很小和光接收面A和片上透鏡48之間的距離很小的構成。因此，由于在斜光入射時在向相鄰像素的漏光帶來的混色、入射角增大時的陰影、入射光的衰減等允許下降，并且光電轉換部20的光接收特性允許改善。

此外，在根據(jù)第五實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-2中，與第四實施方案不同的是，保護絕緣膜44具有包括低折射率膜44a和高折射率膜44b的2層結構。首先，通過設置在遮光膜43上的低折射率膜44a，由遮光膜43吸收的入射光減少。此外，在光電轉換部20上部的遮光膜43的光接收開口43a的凹部中，低折射率膜44a設置在凹部的側壁和底部上，高折射率膜44b設置在低折射率膜44a上，從而在其中埋入凹部。因此，在光電轉換部20的上部形成波導構成。結果，針對微細像素大小的聚光效率允許增強，并且可以實現(xiàn)更精細的固態(tài)圖像拾取單元。

(制造固態(tài)圖像拾取單元的方法)

接下來，下面參照圖19的步驟截面圖說明制造具有上述構成的固態(tài)圖像拾取單元2-2的方法。

直到參照圖15A和圖15B說明的將傳感器基板2和電路基板9貼合在一起并在光接收面A上形成遮光膜43，根據(jù)第五實施方案的制造方法類似于根據(jù)第四實施方案的制造方法。在根據(jù)第五實施方案的制造方法中在遮光膜43上形成保護絕緣膜44的步驟和后續(xù)步驟不同于根據(jù)第四實施方案的制造方法。

如圖19A所示，低折射率膜44a在傳感器基板2的光接收面A上形成在界面態(tài)抑制膜42和遮光膜43上。此時，在遮光膜43具有230nm的膜厚的情況下，低折射率膜44a可以使用例如氧化硅(SiO₂)形成，以具有100nm的膜厚。在這種情況下，低折射率膜44a可以按沿著凹部的側壁和底面的薄膜的形式形成在遮光膜43的光接收開口43a的凹部中。

如圖19所示，高折射率膜44b形成在低折射率膜44a上，并且通過CMP法使高折射率膜44b的表面平坦化。此時，高折射率膜44b可以由例如氮化硅(SiN)制成，并且通過P-CVD法形成。通過CMP平坦化的高折射率膜44b的膜厚可以被調節(jié)到允許從界面態(tài)抑制膜42的上面到保護絕緣膜44的上面的厚度為約430nm。在這種情況下，高折射率膜44b可以形成為厚度足以通過遮光膜43的光接收開口43a埋入凹部。因此，形成由2層構成的保護絕緣膜44，即，低折射率膜44a和高折射率膜44b。

應當指出的是，可以進行拋光，直到通過在形成高折射率膜44b后的CMP露出低折射率膜44a，以允許高折射率膜44b最終只殘留在光接收開口43a的凹部內。

這個步驟后面的步驟象在參照圖16和圖17說明的第四實施方案中那樣進行。換句話說，通孔23和配線45一體地形成，以埋在具有2層結構的保護絕緣膜44中，罩膜46形成為覆蓋它們，濾光片47和片上透鏡48形成在罩膜46上，并且形成焊盤開口8a。因此，完成根據(jù)第五實施方案的固態(tài)圖像拾取單元2-2。

應當指出的是，配線45可以僅埋在高折射率膜44b中，或者可以被埋到橫跨高折射率膜44b和低折射率膜44a的深度。

(根據(jù)第五實施方案的制造方法的效果)

上述的根據(jù)第二實施方案的制造固態(tài)圖像拾取單元2-2的方法，象第四實施方案中那樣，作為過程，首先形成遮光膜43，然后形成通孔23和配線45。通過此過程，覆蓋通孔23和配線45的罩膜46被設置成不是在遮光膜43的下部，而是在上部。因此，在根據(jù)第五實施方案的制造固態(tài)圖像拾取單元2-2的方法中，光接收面A和遮光膜43之間的距離允許減小。

此外，在根據(jù)第五實施方案的制造方法中，象第四實施方案中那樣，通孔23和配線45一體地埋在光接收面A的保護絕緣膜44中。此外，電極焊盤8形成在傳感器基板2的光接收面A的相對側上的配線層2a中。換句話說，僅有由薄膜構成的配線45形成在光接收面A上，由厚膜構成的電極焊盤未形成在光接收面A上。因此，與其中由厚膜構成的電極焊盤形成在光接收面上的情況相比，光接收面A上的層結構的高度允許減小，并且光接收面A和片上透鏡48之間的距離允許減小。

如上所述，在根據(jù)第五實施方案的制造固態(tài)圖像拾取單元2-2的方法中，象第四實施方案中那樣，允許形成其中光接收面A和遮光膜43之間的距離很小并且光接收面A和片上透鏡48之間的距離很小的構成。因此，由于在斜光入射時在向相鄰像素的漏光帶來的混色、入射角增大時的陰影、入射光的衰減等允許下降，并且光電轉換部20的光接收特性允許改善。

此外，在根據(jù)第五實施方案的制造方法中，與第四實施方案不同的是，保護絕緣膜44具有包括低折射率膜44a和高折射率膜44b的2層結構。首先，通過在遮光膜43上形成低折射率膜44a，由遮光膜43吸收的入射光允許減少。此外，在光電轉換部20上部的遮光膜43的光接收開口43a的凹部中，低折射率膜44a設置在凹部的側壁和底部上，高折射率膜44b形成為在其中埋入凹部。因此，在光電轉換部20的上部形成波導構成。結果，針對微細像素大小的聚光效率允許增強，并且可以實現(xiàn)更精細的固態(tài)圖像拾取單元。

應當指出的是，在上述的第四和第五實施方案中，說明了其中配線45在傳感器基板2的光接收面A上埋在保護絕緣膜44中的構成。然而，可以采用其中配線45埋入到從保護絕緣膜44到傳感器基板2的深度的構成。在這種情況下，覆蓋通孔23和配線45的罩膜46設置在遮光膜43的上部；因此，光接收面A和遮光膜43之間的距離允許減小。結果，可以獲得類似于第四和第五實施方案中的效果。

此外，在上述的第四和第五實施方案中，說明了其中通孔23和配線45一體地形成并且均由銅制成的構成。然而，可以采用其中通孔和配線單獨形成并且通孔上的鋁配線用作電極焊盤的構成。換句話說，在遮光膜的形成后，首先，使用銅形成將要埋入的通孔，然后形成銅擴散防止用的罩膜46以覆蓋通孔，其后，使通孔相互連接的鋁配線圖案形成在罩膜上。此外，在必要時，形成允許鋁配線露出的焊盤開口。在這種情況下，覆蓋通孔23和配線45的罩膜46也設置在遮光膜43的上部；因此，光接收面A和遮光膜43之間的距離允許減小。結果，可以獲得類似于第四和第五實施方案中的效果。

此外，在上述的第四和第五實施方案中，說明了其中作為背面照射型固態(tài)圖像拾取單元的例子的本技術適用的具有三維結構的固態(tài)圖像拾取單元的構成。然而，本技術不限于具有三維結構的背面照射型固態(tài)圖像拾取單元，可以廣泛地適用于背面照射型固態(tài)圖像拾取單元。

((5.使用固態(tài)圖像拾取單元的電子設備的例子))

根據(jù)本技術上述實施方案中任一個的固態(tài)圖像拾取單元適用于電子設備，例如包括諸如數(shù)碼相機和攝影機等相機系統(tǒng)、具有圖像拾取功能的移動電話以及具有圖像拾取功能的任何其他裝置。

圖14示出作為根據(jù)本技術實施方案的電子設備的例子的使用固態(tài)圖像拾取單元的相機的構成圖。根據(jù)本實施方案的相機的例子是能夠捕獲靜止圖像或運動圖像的攝影機。相機90包括固態(tài)圖像拾取單元91、被構造成將入射光導向固態(tài)圖像拾取單元91的光接收傳感器部的光學系統(tǒng)93、快門單元94、被構造成驅動固態(tài)圖像拾取單元91的驅動電路95以及被構造成處理固態(tài)圖像拾取單元91的輸出信號的信號處理電路96。

具有上述各實施方案中說明的構成的固態(tài)圖像拾取單元適用作固態(tài)圖像拾取單元91。光學系統(tǒng)(光學透鏡)93被構造成在固態(tài)圖像拾取單元91的成像面上形成來自被寫體的像光(入射光)的圖像。因此，信號電荷在固態(tài)圖像拾取單元91內累積一定期間。光學系統(tǒng)93可以是由多個光學透鏡構成的光學透鏡系統(tǒng)。快門單元94控制在固態(tài)圖像拾取單元91中的光照射期間和遮光期間。驅動電路95將驅動信號供給到固態(tài)圖像拾取單元91和快門單元94，并且響應于供給的驅動信號(定時信號)，控制向固態(tài)圖像拾取單元91的信號處理電路96的信號輸出操作和快門單元94的快門操作。換句話說，驅動電路95通過供給驅動信號(定時信號)而進行將信號從固態(tài)圖像拾取單元91傳輸?shù)叫盘柼幚黼娐?6的操作。信號處理電路96對于從固態(tài)圖像拾取單元91輸送的信號進行各種信號處理。進行過信號處理的圖像信號被存儲在諸如存儲器等存儲介質中或輸出到監(jiān)視器。

在根據(jù)上述實施方案的電子設備中，由于使用上述第一～第五實施方案中說明的任何具有良好光接收特性的固態(tài)圖像拾取單元，因此可以實現(xiàn)在具有圖像拾取功能的電子設備中的高清晰度的圖像拾取或者電子設備的小型化。

應該注意到，本技術可以具有以下構成。

(1)一種固態(tài)圖像拾取單元，包括：

傳感器基板，具有其中光電轉換部排列形成的像素區(qū)域；

驅動電路，設置在所述傳感器基板的光電轉換部的光接收面的相對面上；

通孔，設置在位于所述像素區(qū)域外側的周邊區(qū)域中，并且從所述傳感器基板的光接收面?zhèn)鹊竭_所述驅動電路；和

焊盤配線，在所述周邊區(qū)域的光接收面?zhèn)壬现苯訉盈B在所述通孔上。

(2)如(1)所述的固態(tài)圖像拾取單元，包括：

設置在所述光接收面上且覆蓋所述焊盤配線的保護膜；

設置在所述保護膜上的片上透鏡；和

設置在所述保護膜中以使所述焊盤配線露出的焊盤開口。

(3)如(1)或(2)所述的固態(tài)圖像拾取單元，其中在所述傳感器基板的表面?zhèn)壬显谂c所述焊盤配線重疊的位置配置有元件。

(4)如(1)～(3)中任一項所述的固態(tài)圖像拾取單元，其中

所述通孔包括設置在所述傳感器基板的光接收面?zhèn)戎械穆裨O配線部分和與所述埋設配線部分一體形成的通孔部分，和

所述焊盤配線直接層疊在所述埋設配線部分上。

(5)如(4)所述的固態(tài)圖像拾取單元，其中所述埋設配線部分埋在所述傳感器基板的光接收面?zhèn)戎小?/p>

(6)如(1)～(5)中任一項所述的固態(tài)圖像拾取單元，其中

具有對應于所述光電轉換部的光接收開口的遮光膜經(jīng)由絕緣層設置在所述像素區(qū)域的光接收面上，和

所述焊盤配線和所述遮光膜由相同層構成。

(7)如(1)～(5)中任一項所述的固態(tài)圖像拾取單元，其中

具有其中在所述像素區(qū)域中的膜厚比在位于所述像素區(qū)域外側的周邊區(qū)域中的膜厚更薄的臺階狀結構的絕緣層設置在所述光接收面上，

所述焊盤配線設置在所述絕緣層的上臺階部上，和

具有對應于所述光電轉換部的光接收開口的遮光膜設置在所述絕緣層的下臺階部上。

(8)如(7)所述的固態(tài)圖像拾取單元，其中

所述絕緣層由使用不同材料形成的層疊結構構成，和

在所述像素區(qū)域中除去構成所述絕緣層中的層疊結構的上層部分的層。

(9)如(1)～(8)中任一項所述的固態(tài)圖像拾取單元，其中包括所述驅動電路的電路基板貼合到所述傳感器基板的表面?zhèn)取?/p>

(10)一種制造固態(tài)圖像拾取單元的方法，所述方法包括：

在設置于傳感器基板上的像素區(qū)域中排列形成光電轉換部；

在所述傳感器基板的光電轉換部的光接收面的相對面上形成驅動電路；

在位于所述像素區(qū)域外側的周邊區(qū)域中形成從所述傳感器基板的光接收面?zhèn)鹊竭_所述驅動電路的通孔；和

在所述周邊區(qū)域的光接收面上形成直接層疊在所述通孔上的焊盤配線。

(11)如(10)所述的制造固態(tài)圖像拾取單元的方法，其中

在形成所述通孔時，

當配線槽和從所述配線槽的底部貫通所述傳感器基板并延伸到所述驅動電路的連接孔在所述傳感器基板的光接收面?zhèn)壬闲纬珊?，通過同時填充所述配線槽和所述連接孔形成由埋設配線部分和通孔部分構成的通孔。

(12)如(10)或(11)所述的制造固態(tài)圖像拾取單元的方法，其中

在形成所述焊盤配線時，

具有對應于所述光電轉換部的光接收開口的遮光膜和所述焊盤配線由相同層形成。

(13)如(10)～(12)中任一項所述的制造固態(tài)圖像拾取單元的方法，所述方法包括：

在形成所述通孔之前在所述光接收面上形成絕緣層，然后形成貫通所述絕緣層和所述傳感器基板的通孔，

通過選擇性地減薄所述絕緣層的對應于所述像素區(qū)域的部分以使該部分比所述絕緣層的對應于所述周邊區(qū)域的部分更薄，在所述絕緣層中形成臺階狀結構；

在所述絕緣層的上臺階部上形成直接層疊在所述通孔上的焊盤配線；和

在所述絕緣層的下臺階部上形成具有對應于所述光電轉換部的光接收開口的遮光膜。

(14)如(13)所述的制造固態(tài)圖像拾取單元的方法，其中

在形成所述絕緣層時，所述絕緣層形成為使用不同材料構成的層疊結構，和

在形成所述絕緣層中的臺階狀結構時，構成所述絕緣層中的層疊結構的上層部分的膜相對于構成下層部分的膜被選擇性地除去。

(15)一種電子設備，包括：

傳感器基板，具有其中光電轉換部排列形成的像素區(qū)域；

驅動電路，設置在所述傳感器基板的光電轉換部的光接收面的相對面上；

通孔，設置在位于所述像素區(qū)域外側的周邊區(qū)域中，并且從所述傳感器基板的光接收面?zhèn)鹊竭_所述驅動電路；

焊盤配線，在所述周邊區(qū)域的光接收面?zhèn)壬现苯訉盈B在所述通孔上；和

光學系統(tǒng)，被構造成將入射光引導到所述光電轉換部。

(16)一種固態(tài)圖像拾取單元，包括：

傳感器基板，具有其中光電轉換部排列形成的像素區(qū)域；

驅動電路，設置在所述傳感器基板的光電轉換部的光接收面的相對面上；

遮光膜，設置在所述像素區(qū)域的光接收面上并且具有對應于所述光電轉換部的光接收開口；

保護絕緣膜，設置成覆蓋所述遮光膜；和

多個通孔，在位于所述像素區(qū)域外側的周邊區(qū)域中從所述保護絕緣膜埋設到所述傳感器基板并且連接到所述驅動電路。

(17)如(16)所述的固態(tài)圖像拾取單元，其中包括埋在所述保護絕緣膜中并與所述通孔一體形成的配線。

(18)如(16)或(17)所述的固態(tài)圖像拾取單元，其中使配置在所述傳感器基板的驅動電路中的電極焊盤露出的焊盤開口設置在所述周邊區(qū)域中并從所述光接收面?zhèn)蓉炌ㄋ鰝鞲衅骰濉?/p>

(19)如(16)～(18)中任一項所述的固態(tài)圖像拾取單元，其中

所述保護絕緣膜使用高折射率膜和低折射率膜構成，

所述低折射率膜設置在所述遮光膜上，和

所述高折射率膜設置在所述低折射率膜上并在其中埋設所述遮光膜的光接收開口。

(20)如(16)～(19)中任一項所述的固態(tài)圖像拾取單元，其中包括片上透鏡，所述片上透鏡在對應于所述光接收面?zhèn)鹊墓怆娹D換部的各位置中設置在所述遮光膜的上部。

(21)如(16)～(20)中任一項所述的固態(tài)圖像拾取單元，其中包括驅動電路的電路基板貼合到所述傳感器基板的表面?zhèn)取?/p>

(22)一種制造固態(tài)圖像拾取單元的方法，所述方法包括：

在設置于傳感器基板上的像素區(qū)域中排列形成光電轉換部；

在所述傳感器基板的光電轉換部的光接收面的相對面上形成驅動電路；

在所述像素區(qū)域的光接收面上形成遮光膜；

形成覆蓋所述遮光膜的保護絕緣膜；和

在位于所述像素區(qū)域外側的周邊區(qū)域中形成從所述保護絕緣膜埋設到所述傳感器基板并且連接到所述驅動電路多個通孔。

(23)如(22)所述的制造固態(tài)圖像拾取單元的方法，其中

在形成所述通孔時，

配線槽和從所述配線槽的底部貫通所述傳感器基板并延伸到所述驅動電路的多個連接孔在所述周邊區(qū)域的保護絕緣膜側上形成，和

通過用導電元件同時填充所述配線槽和所述連接孔，一體地形成所述通孔和使所述通孔相互連接的配線。

(24)如(23)所述的制造固態(tài)圖像拾取單元的方法，其中

在形成所述保護絕緣膜后，使所述保護絕緣膜的表面平坦化，和

所述配線槽形成在平坦化的保護絕緣膜中。

(24)一種電子設備，包括：

傳感器基板，具有其中光電轉換部排列形成的像素區(qū)域；

驅動電路，設置在所述傳感器基板的光電轉換部的光接收面的相對面上；

遮光膜，設置在所述像素區(qū)域的光接收面上并且具有對應于所述光電轉換部的光接收開口；

保護絕緣膜，設置成覆蓋所述遮光膜；

多個通孔，在位于所述像素區(qū)域外側的周邊區(qū)域中從所述保護絕緣膜埋設到所述傳感器基板并且連接到所述驅動電路；和

光學系統(tǒng)，被構造成將入射光引導到所述光電轉換部。

本公開包含于2011年10月4日向日本專利局提交的日本在先專利申請No.2011-220310和于2011年10月11日向日本專利局提交的日本在先專利申請No.2011-223613所公開的內容相關的主題，在此將該日本在先申請的全部內容以引用的方式并入本文。