[发明专利]固态成像装置、其制造方法以及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及固态成像装置、其制造方法以及电子设备。

背景技术

诸如数码照相机的电子设备包括固态成像装置。固态成像装置的示例包括CMOS(互补金属氧化物半导体)成像传感器和CCD(电荷耦合装置)成像传感器。

在固态成像装置中，具有排列成矩阵的多个像素的像素阵列区域设置在半导体基板的表面上。多个像素的每个都提供有光电转换器。光电转换器例如为光电二极管。光电二极管的光接收表面接收经由光学系统而入射到其上的光，光学系统与成像装置分开提供，并且在光电转换过程中产生信号电荷。

在各种固态成像装置当中，CMOS成像传感器构造为使每个像素包括多个晶体管以及光电转换器。多个晶体管读取光电转换器产生的信号电荷并且以电信号的形式输出信号电荷到信号线。

诸如固态成像装置的半导体装置提供有焊盘电极，该焊盘电极设置以将半导体装置电连接到外部部件。例如，半导体装置通过焊盘电极电连接到电路板基板、半导体封装件、半导体芯片或任何其它外部部件。

焊盘电极例如由铝(Al)制成。焊盘电极可替换地由包含硅(Si)、铜(Cu)和其它元素的铝合金制成。

例如，通过采用诸如金(Au)系配线接合和锡(Sn)系焊料回流的连接手段，将诸如固态成像装置的半导体装置经由焊盘电极电连接到外部装置(例如，参见日本专利第3,158,466号和第3,959,710号)。

当焊盘电极的表面上存在污染物时，在某些情况下可能发生半导体装置与外部装置之间的电连接失效。电连接失效可能导致固态成像装置不能正常运行，例如，产生故障，且最终停止运行。为了避免这样的情形，清洗焊盘电极的表面以去除任何污染物。

例如，当采用氟(F)系蚀刻气体干蚀刻设置在由铝制成的焊盘电极上的层时，在某些情况下氟(F)可能成为焊盘电极上的污染物。为了去除保留在焊盘电极上的氟(F)，已经提出用有机氨系(organic amine-based)的化学溶液清洗焊盘电极的表面(例如，参见“Investigation and Failure Analysis of″Flower-like″Defects on Microchip Aluminium Bondpads in Wafer Fabrication，”ICSE2006 Proc.2006，pp.626-629)。

此外，焊盘电极的焊盘金属可能溶解和腐蚀，在某些情况下导致装置的故障。为了避免这样的情形，已经提出经由焊盘电极将半导体装置电连接到外部装置，然后形成覆盖半导体装置、外部装置和将它们彼此连接的配线的碳膜(例如，参见JP-A-3-83365和JP-A-62-12163)。

发明内容

图17A、17B、18C和18D示出制造固态成像装置的关键步骤。图17A、17B、18C和18D顺次示出暴露出固态成像装置中的焊盘电极111P的表面的步骤(a)、(b)、(c)和(d)。图17A、17B、18C和18D是示出形成有焊盘电极111P的部分的固态成像装置的截面图。

首先形成抗蚀剂图案RP，如图17A所示。

在形成抗蚀剂图案RP之前，例如，用铝形成焊盘电极111P，如图17A所示。然后，各部件提供为覆盖焊盘电极111P。具体地，钝化膜120、平坦化膜130、透镜材料膜140和抗反射膜150顺次提供在焊盘电极111P的上表面上。尽管未示出，但是在固态成像装置中，在设置有有效像素的像素阵列区域中，采用透镜材料膜140对每个有效像素形成芯片上透镜。芯片上透镜(未示出)例如采用由树脂或任何其它合适的有机材料制成的透镜材料膜140形成。除芯片上透镜之外，在像素阵列区域中对每个有效像素形成彩色滤光片(未示出)(参见将稍后描述的图9)。

在部件如上所述形成为覆盖焊盘电极111P之后，抗蚀剂图案RP形成在抗反射膜150的上表面上。

在此示例中，在光致抗蚀剂膜(未示出)形成为覆盖抗反射膜150的上表面之后，光致抗蚀剂膜(未示出)被图案化以形成抗蚀剂图案RP。具体地，通过提供穿过光致抗蚀剂膜的开口KK1，使得开口KK1暴露焊盘电极111P的一部分上表面，而形成抗蚀剂图案RP。

然后，去除设置在焊盘电极111P的上表面上的部件，直到暴露焊盘电极111P的表面的部分，如图17B所示。

在此步骤中，抗蚀剂图案RP用作掩模而顺次干蚀刻抗反射膜150、透镜材料膜140、平坦化膜130和钝化膜120。开口KK2因此被提供，并且暴露焊盘电极111P的表面的部分。