固态图像拾取设备制造技术

提供了一种固态图像拾取设备。该固态图像拾取设备具有：第一基板，具有设置在第一基板的主面上的光电转换器；第一布线结构，具有包含导电材料的第一接合部分；第二基板，在第二基板的主面上具有外围电路的一部分；以及第二布线结构，具有包含导电材料的第二接合部分。此外，第一接合部分和第二接合部分被接合为使得第一基板、第一布线结构、第二布线结构以及第二基板依次设置。此外，第一接合部分的导电材料和第二接合部分的导电材料被扩散防止膜包围。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】固态图像拾取设备 本申请是申请日为2011年7月4日的、申请号为201180033415.3(国际申请号为PCT/JP2011/003796)以及专利技术名称为“固态图像拾取设备”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种固态图像拾取设备的接合部分。
技术介绍
在用于数字静物照相机、便携式摄像机等的CCD型和放大型固态图像拾取设备中，为了获得高清晰度图像，需要减小像素的尺寸。然而，随着像素的尺寸越来越减小，光电转换器的在像素中的检测光的光接收面积减小，并且灵敏度降低。在PTLI中，已经公开了一种固态图像拾取设备，其中，在作为放大型固态图像拾取设备的CMOS型固态图像拾取设备中，为了确保光电转换器的光接收区域，具有光电转换器和转移晶体管的第一基板和具有其它电路的第二基板彼此接合。在PTL I中，对于该接合，针对每个像素使用铜接合焊盘。日本专利公开N0.2006-191081
技术实现思路
然而，根据PTLI中公开的接合方法，在一些情况下，铜可能从铜接合焊盘扩散到第一基板和/或第二基板。当该金属杂质在半导体区域中混合时，由此可能生成暗电流和/或泄漏电流，结果，在待获得的图像数据上生成白斑等。此外，当该金属杂质在形成晶体管的半导体区域中混合时，易于发生泄漏电流的生成和/或阈值的变化，结果，在一些情况下可能出现操作故障。具体地说，在具有好几万或更多像素(即好几万或更多接合部分)的固体图像拾取设备中，可能从这些接合部分产生严重污染。当具有高扩散系数的导电材料(如铜)用于接合部分时，以上描述的现象易于发生。相应地，本专利技术提供一种能够抑制暗电流和/或泄漏电流的生成的固态图像拾取设备。本专利技术的固态图像拾取设备包括:第一基板，具有设置在第一基板的主面上的光电转换器;第一布线结构，设置在第一基板的主面上并且具有包含导电材料的第一接合部分;第二基板，在第二基板的主面上具有包括控制电路和基于光电转换器的电荷而读出信号的读出电路的外围电路的一部分；以及第二布线结构，设置在第二基板的主面上并且具有包含导电材料的第二接合部分，其中，第一接合部分和第二接合部分被彼此接合为使得第一基板、第一布线结构、第二布线结构以及第二基板依次设置，以及第一接合部分的导电材料和第二接合部分的导电材料被扩散防止膜包围。相应地，本专利技术可以提供一种能够抑制暗电流和/或泄漏电流的生成的固态图像拾取设备。【附图说明】图1是根据实施例1的固态图像拾取设备的示意性截面图。图2A是根据实施例1的固态图像拾取设备的示意性平面图。图2B是根据实施例1的固态图像拾取设备的示意性平面图。图3是根据实施例1的固态图像拾取设备的电路图。图4A是示出用于制造根据实施例1的固态图像拾取设备的方法的步骤的示意性截面图。图4B是示出用于制造根据实施例1的固态图像拾取设备的方法的步骤的示意性截面图。图5A是示出用于制造根据实施例1的固态图像拾取设备的方法的步骤的示意性截面图。图5B是示出用于制造根据实施例1的固态图像拾取设备的方法的步骤的示意性截面图。图6A是示出用于制造根据实施例1的固态图像拾取设备的方法的步骤的示意性截面图。图6B是示出用于制造根据实施例1的固态图像拾取设备的方法的步骤的示意性截面图。图7A是根据实施例1的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图7B是根据实施例1的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图7C是根据实施例1的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图7D是根据实施例1的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图8A是根据实施例2的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图SB是根据实施例2的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图SC是根据实施例2的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图8D是根据实施例2的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图SE是根据实施例2的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图8F是根据实施例2的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图SG是根据实施例2的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图8H是根据实施例2的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图9A是示出用于制造根据实施例2的接合部分的方法的步骤的示意性截面图。图9B是示出用于制造根据实施例2的接合部分的方法的步骤的示意性截面图。图9C是示出用于制造根据实施例2的接合部分的方法的步骤的示意性截面图。图1OA是根据实施例3的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图1OB是根据实施例3的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图1OC是根据实施例3的固态图像拾取设备的接合部分的示意性截面图。图1lA是示出根据实施例3的固态图像拾取设备的接合部分的示意性平面图。图1lB是示出根据实施例3的固态图像拾取设备的接合部分的示意性平面图。图1lC是示出根据实施例3的固态图像拾取设备的接合部分的示意性平面图。【具体实施方式】本专利技术的固态图像拾取设备具有:第一基板，在其主面上具有光电转换器;第一布线结构，具有第一接合部分，其中的每一个第一接合部分包含导电材料;第二基板，在其主面上具有外围电路的一部分；以及第二布线结构，具有第二接合部分，其中的每一个第二接合部分包含导电材料。此外，第一接合部分和第二接合部分彼此接合，以使得第一基板、第一布线结构、第二布线结构以及第二基板被依次设置。在该固态图像拾取设备中，第一接合部分的导电材料和第二接合部分的导电材料被用于相应导电材料的扩散防止膜围绕。通过上述结构，导电材料甚至在接合之后被相应的扩散防止膜围绕，因此可以提供一种能够抑制暗电流和/或泄漏电流的生成的固态图像拾取设备。下文中，将参照附图详细描述本专利技术。在该实施例中，第一基板的主面和第二基板的主面是在其上形成晶体管的基板表面。面对相应主面(主表面)的相反侧的面(相反侧的表面)是第一基板的背面(后表面)和第二基板的背面(后表面)。此外，向上方向表示从基板的背面朝向主面的方向，向下方向和深度方向均表示从基板的主面朝向背面的方向。在以下描述中，当第一基板和第二基板彼此接合时，第二基板的背面处于底面并且第一基板的背面处于顶面。此外，通过单镶嵌方法(single damascene method)来形成具有单镶嵌结构(single damascene structure)的布线，在单镶嵌方法中，在层间绝缘膜中形成要被用于布线的槽，在槽中填充导电材料(如势皇金属或铜)，以使得获得埋在层间绝缘膜中的布线。形成具有双镶嵌结构的布线以使得布线和通孔整体地形成以便被埋在层间绝缘膜中。也就是说，通过双镶嵌方法来形成具有双镶嵌结构的布线，在双镶嵌方法中，在层间绝缘膜中形成要用于布线和通孔的槽，在槽中填充导电材料(如势皇金属或铜)。将参照图1至图6B描述本专利技术的实施例1。首先，将参照图3描述根据实施例1的固态图像拾取设备的电路。在该实施例中，举例描述其中信号电荷是电子的情况。图3所示的固态图像拾取设备具有:像素部分301，其中布置有多个光电转换器；以及外围电路部分302，具有包括驱动从像素部分301读出信号的控制电路和处理读出信号的信号处理电路的外围电路。在像素部分301中，布置光电转换器303、转移晶体管304、放大晶体管306和重置晶体管3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态图像拾取设备，包括：第一基板，具有设置在第一基板的主面上的光电转换器；第一布线结构，设置在第一基板的主面上，并且具有包含导电材料的第一接合部分并且具有第一层间绝缘膜(105)，在第一层间绝缘膜(105)中设置有第一接合部分；第二基板，在第二基板的主面上具有包括控制电路和基于光电转换器的电荷而读出信号的读出电路的外围电路的一部分；以及第二布线结构，设置在第二基板的主面上，并且具有包含导电材料的第二接合部分并且具有第二层间绝缘膜(127)，在第二层间绝缘膜(127)中设置有第二接合部分，其中，第一接合部分和第二接合部分被接合为使得第一基板、第一布线结构、第二布线结构以及第二基板依次设置，第一接合部分的导电材料和第二接合部分的导电材料被扩散防止膜包围，以及其特征在于，扩散防止膜包括第一无机绝缘膜(111)和第二无机绝缘膜(133)中的至少一个，第一无机绝缘膜(111)位于第二接合部分(311B)的导电材料和第一层间绝缘膜(105)之间，第二无机绝缘膜(133)位于第一接合部分(311A)的导电材料和第二层间绝缘膜(127)之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：下津佐峰生，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP