[發明專利]半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201510089196.0
• 申請日: 2015-02-27
• 公開（公告）號: CN104882454A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 寺田隆司;堀真也
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L27/14
• 分類號: H01L27/14;H01L27/146;H01L21/768
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

相關申請的交叉引用

將2014年2月28日提交的日本專利申請No.2014-038447的公開內容(包括說明書，附圖和摘要)通過引用全部并入本文。

技術領域

本發明涉及一種半導體器件及其制造方法。更特別地，涉及一種具有所謂的背側照明型光電轉換元件的半導體器件及其制造方法。

背景技術

在包括了其中形成有多個光電轉換元件的CMOS(互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器中，已經追求光接收表面的小型化和致密化。因此，對于借助光電轉換元件上的光從其上(正表面側)照射的現有技術中所謂的正側照明型CMOS圖像傳感器，不利地是入射光被光電轉換元件上的布線層阻擋，且不能完全到達光電轉換元件。

在這種情況下，例如如下述專利文獻1至7中所述，已經提出了借助光電轉換元件上的光從其下(背表面側)照射的所謂的背側照明型CMOS圖像傳感器。

[專利文獻]

[專利文獻1]日本未審專利申請公布No.2013-38391

[專利文獻2]日本未審專利申請公布No.2013-21323

[專利文獻3]日本未審專利申請公布No.2012-99742

[專利文獻4]日本未審專利申請公布No.2012-84693

[專利文獻5]日本未審專利申請公布No.2005-150463

[專利文獻6]日本未審專利申請公布No.2011-14674

[專利文獻7]日本未審專利申請公布No.2010-147230

發明內容

通常，半導體芯片的外周部由固定至形成半導體芯片的半導體襯底的密封環圍繞。因此，設置在密封環內部的光電轉換元件和其他內部電路很少受到由于外部潮氣侵入而造成的故障的影響。這里，在正側照明型CMOS圖像傳感器的情況下，用于為內部電路提供電信號的焊盤電極形成在正表面側的最上層表面處。為此，通常，無需考慮潮氣從焊盤電極附近侵入的可能性。

但是，在背側照明型CMOS圖像傳感器的情況下，焊盤電極通常形成在形成于形成半導體芯片的半導體襯底上(其正表面側)的布線層的堆疊結構中。因此，通常，能夠從形成為自背表面側的最下層表面朝向頂表面側到達焊盤電極的開口提取來自焊盤電極的電信號。在這種情況下，潮氣會通過開口侵入內部電路等，不利地導致CMOS圖像傳感器的抗潮性的劣化。

施加了給定電勢的焊盤電極需要與通常固定在接地電勢的半導體襯底電絕緣。但是，當例如各個專利文獻中所示的絕緣保護膜用于絕緣時，潮氣會穿過保護膜，侵入內部電路等。或者，當例如利用如專利文獻3中的所謂的隔離絕緣膜時，具有低抗潮性的隔離絕緣膜中的潮氣路徑短，導致潮氣通過隔離絕緣膜侵入內部的更高的可能性。

然而，在背側照明型CMOS圖像傳感器中，光屏蔽膜提供在背表面側的光接收表面處，需要設置濾色器以及微透鏡以便確保相對于光電轉換元件的高位置精度。為此，需要將可見的對準標記形成在背表面側。但是，在專利文獻1至7中，根本沒有公開背表面側的對準標記和焊盤電極之間的關系。因此，還存在通過使用對準標記來改善背側照明型的焊盤電極的抗潮性的提升空間。

將從本說明書和附圖的說明中使其他目的和新穎的特征變得顯而易見。

根據一個實施例的半導體器件具有包括背側照明型光電轉換元件、標記狀外觀部、焊盤電極以及耦合部的芯片區。標記狀外觀部包括覆蓋形成在半導體襯底中的溝槽部的全部側表面的絕緣膜。焊盤電極設置在與標記狀外觀部重疊的位置處。耦合部耦合焊盤電極和標記狀外觀部。半導體襯底的另一主表面側的焊盤電極的至少一部分通過從半導體襯底的另一主表面側到達焊盤電極的開口而暴露。標記狀外觀部和耦合部以在平面圖中圍繞開口的外周的至少一部分的方式來設置。

利用制造根據另一實施例的半導體器件的方法，形成背側照明型光電轉換元件。形成覆蓋形成在半導體襯底中的溝槽部的全部側表面的絕緣膜，由此形成標記狀外觀部。形成耦合焊盤電極和標記狀外觀部的耦合部。焊盤電極形成在與標記狀外觀部重疊的位置處。以暴露半導體襯底的另一主表面側的焊盤電極的至少一部分的方式來形成從半導體襯底的另一主表面側到達焊盤電極的開口。以在平面圖中圍繞開口的外周的至少一部分的方式來形成標記狀外觀部和耦合部。

根據又一實施例，在具有背側照明型光電轉換元件，覆蓋從半導體襯底的另一主表面側到達焊盤電極的溝槽部的全部側表面的標記狀外觀部，以及用于耦合焊盤電極和標記狀外觀部的耦合部的半導體器件中可抑制潮氣通過開口侵入內部。

附圖說明