半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本公开涉及半导体装置及其制造方法。当在背侧照明型的固态成像元件的划线区域中形成穿透半导体衬底的沟槽时，可以防止由形成沟槽的蚀刻步骤或用于分割半导体芯片的划片步骤引起的固态成像元件的污染的发生。当形成覆盖晶体管的电极的表面等的硅化物层时，为了防止在划线区域形成覆盖半导体衬底的主表面的硅化物层，半导体衬底的主表面在硅化物层的形成步骤之前被绝缘膜覆盖。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其制造方法相关申请的交叉引用2016年6月29日提交的日本专利申请No.2016-128548的公开内容(包含说明书、附图和摘要)通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及半导体装置及其制造方法，具体涉及能够适用于包括固态成像元件的半导体装置的技术。
技术介绍
作为用于数码相机等的固态成像元件(图像元件)，已知在半导体衬底的主表面之上布置作为光接收元件的光电二极管。作为从半导体晶片(半导体衬底)获得多个固态成像元件的方法，存在切割半导体晶片的主表面中的格子状的划线区域(划线)的方法。在日本未审查的专利申请公开No.2003-031785(专利文献1)中，描述了具有背侧光接收型的像素结构的固态成像元件。在日本未审查的专利申请公开No.2015-159338(专利文献2)中，描述了在背侧照明(BSI)型的固态成像元件中，通过蚀刻去除在划线中形成的电介质层、多晶硅层、氧化硅层和衬底。在日本未审查的专利申请公开No.2002-244174(专利文献3)中，描述了在背侧照明型的图像传感器中，通过蚀刻去除了接合区域的衬底、缓冲层和分离层，并露出金属层部。在日本未审查的专利申请公开No.2006-140506(专利文献4)中，描述了在通过抛光进行的平坦化步骤中，在抛光对象的表面上产生凹陷或波纹。另外，描述了为了防止凹陷等的发生，在划线区域的半导体衬底之上形成虚设图案。在日本未审查的专利申请公开No.Hei10(1998)-012570(专利文献5)中，描述了作为形成低电阻的电极的技术，形成了覆盖衬底的上表面的硅化物层。
技术实现思路
为了降低在附近形成的晶体管的电极等的电阻，当在电极的表面处的半导体晶片的主表面之上形成硅化物层时，可能也在划线区域中形成硅化物层。在这种情况下，当通过蚀刻去除划线区域的半导体衬底时，经受蚀刻的划线区域的硅化物层分散，这成为固态成像元件的特性劣化的一个原因。将从本说明书和附图的描述中阐明其它目的和新特征。以下是本申请中公开的实施例中的代表性实施例的概要的简要描述。根据本实施例的制造半导体装置的方法，在形成背侧照明型的固态成像元件的步骤中，在形成覆盖晶体管等的硅化物层之前形成覆盖划线区域的半导体衬底的主表面的绝缘膜。此外，根据另一实施例的半导体装置，在背侧照明型的分割的固态成像元件的端部处，在从半导体衬底露出的区域中不形成硅化物层。根据本申请中公开的实施例，可以提高半导体装置的可靠性。特别地，可以防止在成像元件中由硅化物层的蚀刻引起的缺陷的发生。附图说明图1是解释作为本专利技术的第一实施例的半导体装置的制造步骤的平面图。图2是放大地示出图1的一部分的平面图。图3是包括沿着图2的线A-A截取的截面的截面图。图4是解释图3之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图5是解释图4之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图6是解释图5之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图7是解释图6之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图8是解释图7之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图9是解释图8之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图10是解释图9之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图11是解释图10之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图12是解释图11之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图13是解释图12之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图14是解释图13之后的半导体装置的制造步骤的平面图。图15是包括沿着图14的线B-B截取的截面的截面图。图16是解释作为本专利技术的第一实施例的第一变形例的半导体装置的制造步骤的平面图。图17是解释作为本专利技术的第一实施例的第二变形例的半导体装置的制造步骤的平面图。图18是解释作为本专利技术的第二实施例的半导体装置的制造步骤的平面图。图19是包括沿着图18的线C-C截取的截面的截面图。图20是解释图19之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图21是解释图20之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图22是解释图21之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图23是包括沿着图22的线D-D截取的截面的截面图。图24是解释用于制造作为本专利技术的第二实施例的第一变形例的半导体装置的步骤的平面图。图25是解释作为本专利技术的第二实施例的第二变形例的半导体装置的制造步骤的平面图。图26是解释图15之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图27是解释图26之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图28是解释图27之后的半导体装置的制造步骤的截面图。图29是解释作为比较例的半导体装置的制造步骤的截面图。具体实施方式以下，将基于附图详细解释本专利技术的实施例。此外，在用于解释实施例的所有附图中，具有相同功能的部件标以相同的附图标记，并且将省略对它们的重复解释。此外，在下述实施例中，除非特别必要，否则原则上不再重复对相同或相似部分的解释。(第一实施例)以下，将使用图1至图15来解释用于制造本实施例的半导体装置的方法以及半导体解释装置的结构。图1、图2和图14是解释本实施例的半导体装置的制造步骤的平面图。图3至图13和图15是解释本实施例的半导体装置的制造步骤的截面图。在图3至图13和图15中的每个图中，从左侧开始顺序地示出像素区域1A、周边电路区域1B、密封环区域1C、划线区域(划线)1D和密封环区域1C。尽管像素区域1A、周边电路区域1B以及包括密封环区域1C和划线区域1D的区域在这些截面图中被分别示出为彼此分离，但是这些区域实际上并排地存在于相同的衬底之上。在半导体装置的制造步骤中，首先，如图1至图3所示，提供例如包括单晶硅(Si)的N型半导体衬底(半导体晶片)SB。半导体衬底SB包括主表面和后表面，其中主表面是在稍后步骤中形成半导体元件(如光电二极管和晶体管)的一侧的第一表面，以及后表面(背表面)是主表面的相对侧的第二表面。这里，直到半导体衬底SB在下面使用图11解释的步骤中垂直地反转为止，相对于后表面的主表面侧的方向被称为上方向，并且与上方向相对的方向被称为下方向。此外，在下面使用图11解释的步骤中半导体衬底SB垂直反转之后，将相对于主表面的后表面侧的方向称为上方向，而将与上方向相反的方向称为下方向。接下来，通过例如热氧化法在半导体衬底SB的主表面之上形成厚度约为10nm的薄绝缘膜(氧化硅膜)IF1(参考图3)。此后，使用例如CVD(化学气相沉积)方法在绝缘膜IF1之上形成厚度约为数百nm的氮化硅膜(未示出)。然后，在形成元件分离区域的区域中，使用光刻技术和蚀刻方法去除氮化硅膜和绝缘膜IF1。此后，通过执行干蚀刻在半导体衬底SB的上表面(主表面)中形成多个沟槽。沟槽的深度例如为300nm。这里提到的沟槽的深度是指在垂直于半导体衬底SB的主表面的方向上从沟槽的主表面到底表面的距离。接下来，在去除光致抗蚀剂膜之后，使用例如CVD法用绝缘膜填充多个沟槽中的每一个。绝缘膜由TEOS(正硅酸乙酯)膜，即例如氧化硅膜形成，并且其膜厚度等于或大于300nm。接下来，使用CMP(化学机械抛光)方法对绝缘膜的上表面进行抛光，从而使上表面变平，并且上述氮化硅膜的上表面露出。此后，通过例如使用氟酸执行湿蚀刻等，适当地调整嵌入在多个沟槽的每一个中的绝缘膜(分离氧化物膜)的高度。此后，通过使用热磷酸等执行湿蚀刻，去除氮化硅膜，并露出绝缘膜IF1的上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造半导体装置的方法，所述半导体装置具有背侧照明型的固态成像元件，所述方法包括以下步骤：(a)提供半导体衬底，所述半导体衬底包括主表面和在所述主表面的相对侧的背表面；(b)在平面图中的第二区域的所述主表面的一部分处形成元件分离区域，所述第二区域围绕所述半导体衬底的第一区域；(c)形成覆盖从所述第二区域中的所述元件分离区域露出的所述半导体衬底的主表面的绝缘膜；(d)在步骤(c)之后，形成与所述第一区域的半导体衬底的主表面接触的硅化物层；(e)在步骤(d)之后，在所述半导体衬底的主表面之上形成布线层并在所述布线层之上加入支撑衬底；(f)在步骤(e)之后，通过去除所述第二区域的半导体衬底来露出所述绝缘膜；以及(g)在步骤(f)之后，切割所述第二区域的布线层和支撑衬底，从而获得包括所述第一区域的半导体衬底的固态成像元件。

【技术特征摘要】
2016.06.29 JP 2016-1285481.一种用于制造半导体装置的方法，所述半导体装置具有背侧照明型的固态成像元件，所述方法包括以下步骤：(a)提供半导体衬底，所述半导体衬底包括主表面和在所述主表面的相对侧的背表面；(b)在平面图中的第二区域的所述主表面的一部分处形成元件分离区域，所述第二区域围绕所述半导体衬底的第一区域；(c)形成覆盖从所述第二区域中的所述元件分离区域露出的所述半导体衬底的主表面的绝缘膜；(d)在步骤(c)之后，形成与所述第一区域的半导体衬底的主表面接触的硅化物层；(e)在步骤(d)之后，在所述半导体衬底的主表面之上形成布线层并在所述布线层之上加入支撑衬底；(f)在步骤(e)之后，通过去除所述第二区域的半导体衬底来露出所述绝缘膜；以及(g)在步骤(f)之后，切割所述第二区域的布线层和支撑衬底，从而获得包括所述第一区域的半导体衬底的固态成像元件。2.根据权利要求1所述的用于制造半导体装置的方法，还包括以下步骤：(b1)在步骤(c)之前，在所述第一区域的所述半导体衬底的主表面之上形成光接收元件，其中，在步骤(c)中，形成覆盖所述光接收元件的上表面和所述半导体衬底的主表面的所述绝缘膜，所述半导体衬底的主表面从所述第二区域的所述元件分离区域露出。3.根据权利要求1所述的用于制造半导体装置的方法，还包括以下步骤：(b2)在步骤(c)之前，在所述第一区域和所述第二区域中的每一个的半导体衬底的主表面之上隔着栅极绝缘膜形成栅极电极；其中，在步骤(c)中，露出所述第一区域的所述栅极电极的上表面并形成所述绝缘膜，所述绝缘膜覆盖所述第二区域的半导体衬底的主表面和所述第二区域的所述栅极电极的上表面，以及其中，在步骤(f)中，通过去除所述第二区域的所述半导体衬底和所述栅极电极来露出所述绝缘膜。4.根据权利要求3所述的用于制造半导体装置的方法，其中在平面图中，步骤(b2)中形成的所述第二区域的所述栅极电极的整体与从所述元件分离区域露出的所述半导体衬底重叠。5.根据权利要求3所述的用于制造半导体装置的方法，其中在平面图中，步骤(b2)中形成的所述第二区域的所述栅极电极与所述元件分离区域和从所述元件分离区域露出的所述半导体衬底中的每一个重叠。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：关川宏昭，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP