本发明专利技术提供一种固体摄像装置，对于在硅基板的贯通孔内形成的贯通电极，能够降低在硅基板和导电体层之间产生的短路不良。在固体摄像装置中，在半导体基板的第一主面上形成有摄像元件，在上述半导体基板的与上述第一主面相对置的第二主面上形成有外部端子。在开设于上述半导体基板的贯通孔内形成有绝缘膜。在上述贯通孔内的上述绝缘膜上形成有贯通电极，与上述外部端子电连接。在上述半导体基板的上述第一主面上和上述贯通电极上形成有第一层间绝缘膜。在上述第一层间绝缘膜上形成有第一电极。在上述贯通电极和上述第一电极之间的上述第一层间绝缘膜内形成有第一接触插塞，将上述贯通电极和上述第一电极电连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及形成于半导体基板的具有贯通电极的固体摄像装置，例如涉及摄像机 模块。
技术介绍
近年来，各种电子设备的小型化不断发展，对于具有半导体图像传感器的固体摄 像装置也要求小型化。作为用于实现小型化的技术之一，有如下的贯通电极从形成有半导 体图像传感器的半导体芯片的背面侧到表面侧的内部电极形成贯通孔，通过埋入到贯通孔 内的导电体层将背面侧的电极和表面侧的内部电极电连接。以往，贯通电极的形成方法例如如下所述。从硅基板的背面侧到表面侧形成贯通 孔，然后，在贯通孔内形成绝缘膜。接着，将贯通孔延伸到存在于贯通孔的底面和内部电极 之间的上述绝缘膜和层间绝缘膜，然后在贯通孔内埋入导电体层(贯通电极)(例如参照日 本特开2007-53149号公报)。但是，在层间绝缘膜上形成贯通孔时，要在厚度大约50 μ m 100 μ m的硅基板下 形成直径大约20 μ m 30 μ m的小尺寸的贯通孔，因而必须增厚抗蚀剂膜厚，存在由于对抗 蚀剂进行图案化时的显影时间较长而导致制造成本上升的问题。此外，由于在去除抗蚀剂 时使用的等离子去胶(Plasma asher)，贯通孔中形成在硅基板上的绝缘膜受到损伤，存在 在硅基板和导电体层之间产生短路的问题。
技术实现思路
本专利技术的一种方式的固体摄像装置具有摄像元件，形成在半导体基板的第一 主面上；外部端子，形成在上述半导体基板的与上述第一主面相对置的第二主面上；绝缘 膜，形成在上述半导体基板上开设的贯通孔内；贯通电极，形成在上述贯通孔内的上述绝 缘膜上，与上述外部端子电连接；第一层间绝缘膜，形成在上述半导体基板的上述第一主 面上和上述贯通电极上；第一电极，形成在上述第一层间绝缘膜上；以及第一接触插塞 (contactplug)，形成在上述贯通电极和上述第一电极之间的上述第一层间绝缘膜内，将上 述贯通电极和上述第一电极电连接。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的摄像机模块的结构的剖视图。图2是放大上述实施方式的摄像机模块中的硅半导体基板和玻璃基板部分后的 剖视图。图3是放大上述实施方式的摄像机模块中的贯通电极和电极极板部分后的剖视图。图4是上述实施方式的摄像机模块中的从极板开口部侧观察到的贯通电极和电 极极板部分的俯视图。图5是表示上述实施方式的摄像机模块中的贯通电极的制造方法的第一工序的 剖视图。图6是表示上述实施方式的摄像机模块中的贯通电极的制造方法的第二工序的 剖视图。图7是表示上述实施方式的摄像机模块中的贯通电极的制造方法的第三工序的 剖视图。图8是表示上述实施方式的摄像机模块中的贯通电极的制造方法的第四工序的 剖视图。图9是表示上述实施方式的摄像机模块中的贯通电极的制造方法的第五工序的 剖视图。图10是表示上述实施方式的摄像机模块中的贯通电极的制造方法的第六工序的 剖视图。具体实施例方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。在此，作为固体摄像装置，选取摄像机模 块作为例子。在说明时，在全部附图中对共同的部分标注共同的标号。图1是表示本专利技术的实施方式的摄像机模块的结构的剖视图。在形成有摄像元件 (未图示)的硅半导体基板(摄像元件芯片)10的第一主面上，通过粘接剂11形成有透光 性支撑基板、例如玻璃基板12。在玻璃基板12上通过粘接剂13配置有IR(红外线)截止 滤波器14，在IR截止滤波器14上通过粘接剂15配置有包括摄像透镜16的透镜座17。此 夕卜，在硅基板10的与第一主面相对置的第二主面上形成有外部端子(电极)、例如焊锡球 18。在硅基板10和玻璃基板12的周围配置有遮光兼电磁遮蔽罩(shield) 19，该遮光兼电 磁遮蔽罩19用粘接剂20与透镜座17粘接。通过这样的结构，形成摄像机模块100。上述摄像机模块100例如通过焊锡球18直接安装(COB =Chip OnBoard)在由树脂 或者陶瓷构成的安装基板200上。接着，详细说明图1中的硅基板10和玻璃基板12的剖面构造。图2是放大实施 方式的摄像机模块中的硅基板和玻璃基板部分后的剖视图。摄像机模块具有形成有摄像元 件21的摄像像素部和对从该摄像像素部输出的信号进行处理的周边电路部。摄像机模块的摄像像素部具有以下的结构。在硅基板10的第一主面上配置有元 件分离绝缘层(例如STI(Shallow Trench Isolation 浅沟槽隔离))22和用元件分离绝 缘层22分离出的元件区域。在元件区域上形成有包括光电二极管和晶体管的摄像元件21。 在形成有摄像元件21的第一主面上形成有层间绝缘膜(第一层间绝缘膜)23，在层间绝缘 膜23上形成有层间绝缘膜(第二层间绝缘膜)24。并且，在层间绝缘膜24中形成有布线 25。在层间绝缘膜24上形成有钝化膜(”,*_ * 3 >膜)26，在钝化膜26上形成 有基底层27。在基底层27上以与摄像元件21相对应的方式分别配置有滤色器28。在滤色器28上形成有外涂层29，在外涂层29上以与摄像元件21 (或者滤色器28)相对应的方 式分别形成有微透镜30。并且，微透镜30上成为空洞31，在该空洞31上配置有透光性支 撑基板(透明基板)、例如玻璃基板12。在摄像机模块的周边电路部上形成有以下的贯通电极和电极极板(electrode pad)。在硅基板10的第一主面上形成有层间绝缘膜23，在层间绝缘膜23上形成有内部电 极(第一电极)32。并且，在内部电极32上隔着层间绝缘膜24形成有元件面电极(第二电 极)33。在内部电极32和元件面电极33之间的层间绝缘膜24内形成有电连接这些电极 之间的接触插塞(第二接触插塞)34。从与第一主面垂直的方向观察时，接触插塞34配置 在不与贯通孔重合的区域。另外，元件面电极33被用于经由例如接触插塞34、内部电极32 进行电压的施加和信号的读取等。例如，在芯片分选测试(die sort test)时，测试针抵接 在元件面电极33上。在硅基板10上，从第二主面到第一主面，即从第二主面到层间绝缘膜23开设有贯 通孔。在贯通孔的侧面上和第二主面上形成有绝缘膜35。并且，在贯通孔的内面上即绝缘 膜35上和层间绝缘膜23上形成有导电体层(贯 通电极)36。在此，在导电体层36和内部 电极32之间的层间绝缘膜23内形成有将导电体层36和内部电极32电连接的接触插塞 (第一接触插塞)37。从与第一主面垂直的方向观察时，接触插塞37配置在贯通电极36和 层间绝缘膜23相接触的区域内。内部电极32与摄像元件21或者形成于周边电路部的周 边电路(未图示)电连接。由此，形成于贯通孔的贯通电极将焊锡球18与摄像元件21或 者周边电路电连接。此外，在导电体层36上、以及第二主面上的绝缘膜35上形成有保护膜例如焊料抗 蚀剂38。并且，在第二主面上，导电体层36上的焊料抗蚀剂38的一部分开口，在露出的导 电体层36上形成有焊锡球18。此外，在元件面电极33上形成有钝化膜26。在钝化膜26上形成有基底层27，在基 底层27上形成有外涂层29。并且，在外涂层29上形成有苯乙烯系树脂层39。对配置于元 件面电极33上的这些钝化膜26、基底层27、外涂层29以及苯乙烯系树脂层39进行开口， 形成极板开口部40。在苯乙烯系树脂层39上和元件面电极33上通过粘接剂11形成有玻 璃基本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固体摄像装置，具有：摄像元件，形成在半导体基板的第一主面上；外部端子，形成在上述半导体基板的与上述第一主面相对置的第二主面上；绝缘膜，形成在上述半导体基板上开设的贯通孔内；贯通电极，形成在上述贯通孔内的上述绝缘膜上，与上述外部端子电连接；第一层间绝缘膜，形成在上述半导体基板的上述第一主面上和上述贯通电极上；第一电极，形成在上述第一层间绝缘膜上；以及第一接触插塞，形成在上述贯通电极和上述第一电极之间的上述第一层间绝缘膜内，将上述贯通电极和上述第一电极电连接。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤真梨子，井上郁子，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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