特許 6338193 表面照射型イメージセンサ用パッド構造及びその形成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6338193

(24)【登録日】2018年5月18日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】表面照射型イメージセンサ用パッド構造及びその形成方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 27/146 20060101AFI20180528BHJP

   H01L 21/3205 20060101ALI20180528BHJP

   H01L 21/768 20060101ALI20180528BHJP

   H01L 23/522 20060101ALI20180528BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20180528BHJP

【ＦＩ】

   H01L27/146 D

   H01L21/88 T

   H01L21/60 301N

【請求項の数】10

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2016-208528(P2016-208528)

(22)【出願日】2016年10月25日

(65)【公開番号】特開2017-85100(P2017-85100A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2016年10月25日

(31)【優先権主張番号】62/246,358

(32)【優先日】2015年10月26日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/149,561

(32)【優先日】2016年5月9日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500262038

【氏名又は名称】台湾積體電路製造股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｔａｉｗａｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000486

【氏名又は名称】とこしえ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】許 凱鈞

(72)【発明者】

【氏名】林 政賢

(72)【発明者】

【氏名】丁 世汎

(72)【発明者】

【氏名】王 俊智

(72)【発明者】

【氏名】楊 敦年

【審査官】 安田 雅彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２９８０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５１０６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５７９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２６４７０９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００７４９６６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２７／１４−１４８

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｈ０１Ｌ ２１／７６８

Ｈ０１Ｌ ２３／５２２−５３８

Ｈ０１Ｌ ２１／３２０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体基板上の誘電体構造内に配置された複数の金属相互接続層と、
前記誘電体構造の上に配置され、パッシベーション構造の上表面内に凹部を有し、前記凹部は、前記パッシベーション構造の水平面を前記上表面に連結する側壁を含むパッシベーション構造と
前記凹部内に配置され、前記水平面の上方にある下表面を有し、前記パッシベーション構造の開口を貫通して、ボンドパッドの前記下表面から外側に向けて延伸し、前記複数の金属相互接続層の中の１つに接触する１つ以上の凸部とを含むボンドパッドとを備える
集積回路。

【請求項2】

前記誘電体構造の上表面内に配置され、前記誘電体構造の水平面を前記誘電体構造の前記上表面に接続する側壁を有する第２の凹部を含み、
前記パッシベーション構造は、前記側壁および前記水平面に沿って延伸した第１のパッシベーション層を含み、
前記ボンドパッドは、前記第１のパッシベーション層によって前記誘電体構造から横方向に分離される
請求項１に記載の集積回路。

【請求項3】

前記ボンドパッドは、キャビティによって前記パッシベーション構造から横方向に分離される
請求項１に記載の集積回路。

【請求項4】

前記ボンドパッドの上表面は、前記１つ以上の凸部の上方にある１つ以上のキャビティを含み、
導電性バンプは、前記１つ以上のキャビティから横方向にオフセットした位置にある前記ボンドパッドに接触する
請求項１に記載の集積回路。

【請求項5】

前記複数の金属相互接続層は、下金属相互接続層、および前記下金属相互接続層と前記誘電体構造の上表面の間に垂直に配置された１つ以上の上金属相互接続層を含む
請求項１に記載の集積回路。

【請求項6】

前記ボンドパッドは、前記下金属相互接続層を通過して延伸し、前記下金属相互接続層の下方にあるレベル間誘電体（ＩＬＤ）又は前記レベル間誘電体（ＩＬＤ）の下方にある前記半導体基板に接触する
請求項５に記載の集積回路。

【請求項7】

前記ボンドパッドから横方向にオフセットした位置にある前記半導体基板内に配置された撮像素子を含み、
前記パッシベーション構造は、前記誘電体構造の上方から前記撮像素子の上方の位置に延伸する
請求項１に記載の集積回路。

【請求項8】

半導体基板上の誘電体構造内に配置された複数の金属相互接続層と、
前記誘電体構造の上に配置され、パッシベーション構造の水平面に連結した側壁を含む凹部を有するパッシベーション構造と、
前記凹部内に配置され、キャビティによって前記パッシベーション構造から横方向に分離され、水平面の開口を貫通して、ボンドパッドの下表面から外側に向けて延伸し、前記複数の金属相互接続層の中の１つに垂直に接触する１つ以上の凸部を含むボンドパッドと、
前記パッシベーション構造と前記ボンドパッドの上に配置され、前記キャビティの内表面に沿って延伸した上パッシベーション層とを備える
集積回路。

【請求項9】

前記パッシベーション構造は、
前記誘電体構造の上に配置された第１のパッシベーション層、
前記第１のパッシベーション層の上に配置され、前記ボンドパッドが第２のパッシベーション層に垂直に接触し、前記第１のパッシベーション層と前記第２のパッシベーション層を通過して延伸する第２のパッシベーション層、および
前記ボンドパッドを横方向に囲む位置にある前記第２のパッシベーション層の上に配置された第３のパッシベーション層を含む
請求項８に記載の集積回路。

【請求項10】

基板上の誘電体構造内に複数の金属相互接続層を形成するステップ、
前記誘電体構造の上にパッシベーション構造を形成するステップであり、前記パッシベーション構造は前記パッシベーション構造の上表面内に凹部を有し、前記凹部は前記パッシベーション構造の水平面に連結した側壁を有するステップ、
前記パッシベーション構造を選択的にエッチングし、前記水平面内に１つ以上の開口を形成するステップ、および
前記凹部内にボンドパッドを形成するステップであり、前記ボンドパッドは、水平面の上方にある下表面、及び、１つ以上の開口を貫通して、前記下表面から外側に向けて延伸し、複数の金属相互接続層の中の１つに接触する１つ以上の凸部を有するステップを含む
ボンドパッドを形成する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１５年１０月２６日に出願された米国特許仮出願番号第６２／２４６,３５８号についての優先権を主張するものであり、これらの全ては引用によって本願に援用される。

【0002】

本発明は、集積回路に関し、下方にある構造に対するダメージを低減するボンドパッドを有する集積回路およびその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0003】

イメージセンサを有する集積回路（ＩＣ）は、現代の電子装置、例えばカメラ、携帯電話などに広く用いられている。相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）装置は、一般的なＩＣ画像センサとなっている。電荷結合素子（ＣＣＤ）に比べ、ＣＭＯＳイメージセンサは、低電力消費、小型、高速なデータ処理、データの直接出力、および低製造コストにより人気が高まっている。いくつかのタイプのＣＭＯＳイメージセンサは、表面照射型（ＦＳＩ：）イメージセンサおよび裏面照射型（ＢＳＩ）イメージセンサなどが挙げられる。

【0004】

ＦＳＩイメージセンサは、高画素の低コストの応用に有利な確立した技術である。ＢＳＩイメージセンサでは、光線は、集積回路の表側に入射して、光検出器で集光される前に、バックエンドプロセス（ｂａｃｋ−ｅｎｄ−ｏｆ−ｌｉｎｅ：ＢＥＯＬ）の金属相互接続層の積層を通過する。通常、ＢＥＯＬの金属層は、個別の光検出器の上に開口を有して光検出器への光の伝送を改善している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

比較的平坦な表面形状を有しながら下方にある構造に対するダメージを低減するボンドパッドを有する集積回路およびその製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、集積回路に関するものである。集積回路は、半導体基板上の誘電体構造内に配置された複数の金属交互接続層を含む。集積回路は、誘電体構造の上に配置され、パッシベーション構造の上表面内に凹部を有するパッシベーション構造を更に含む。凹部は、パッシベーション構造の水平面を上表面に連結する側壁を含む。集積回路は、凹部内に配置され、水平面の上方にある下表面を有するボンドパッドを更に含む。ボンドパッドは、パッシベーション構造の開口を貫通して、ボンドパッドの下表面から外側に向けて延伸し、複数の金属相互接続層の中の１つに接触する１つ以上の凸部を含む。

【0007】

半導体基板上の誘電体構造内に配置された複数の金属交互接続層、および誘電体構造の上に配置され、パッシベーション構造の水平面に連結した側壁を含む凹部を有するパッシベーション構造を含む。集積回路は、凹部内に配置され、キャビティによってパッシベーション構造から横方向に分離されるボンドパッドを更に含む。ボンドパッドは、水平面の開口を貫通して、ボンドパッドの下表面から外側に向けて延伸し、複数の金属相互接続層の中の１つに垂直に接触する１つ以上の凸部を含む。集積回路は、パッシベーション構造とボンドパッドの上に配置され、キャビティの内表面に沿って延伸した上パッシベーション層を更に含む。

【0008】

本発明は、ボンドパッドを形成する方法に関するものである。前記方法は、基板上の誘電体構造内に複数の金属交互接続層を形成するステップ、および誘電体構造の上にパッシベーション構造を形成するステップを含む。パッシベーション構造は、パッシベーション構造の上表面内に凹部を有し、凹部はパッシベーション構造の水平面に連結した側壁を有する。前記方法は、パッシベーション構造を選択的にエッチングし、水平面内に１つ以上の開口を形成するステップを更に含む。前記方法は、凹部内にボンドパッドを形成するステップを更に含む。ボンドパッドは、水平面の上方にある下表面、および１つ以上の開口を貫通して、下表面から外側に向けて延伸し、複数の金属相互接続層の中の１つに接触する１つ以上の凸部を有する。

【発明の効果】

【0009】

本発明は、比較的平坦な表面形状を有しながら下方にある構造に対するダメージを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】比較的平坦な表面形状を有しながら下方にある構造に対するダメージを低減するボンドパッドを有する集積回路のいくつかの実施形態の断面図を示している。

【図2】図１に示されたボンドパッドを有する表面照射型（ＦＳＩ）イメージセンサのいくつかの実施形態の断面図を示している。

【図3】ボンドパッドを有する集積回路のいくつかの他の実施形態の断面図を示している。

【図4】図３に示されたボンドパッドを有するＦＳＩイメージセンサのいくつかの実施形態の断面図を示している。

【図5A】ボンドパッドを有する集積回路のいくつかの他の実施形態の断面図を示している。

【図5B】ボンドパッドを有する集積回路のいくつかの他の実施形態の断面図を示している。

【図6A】ボンドパッドを有する集積回路のいくつかの他の実施形態の断面図を示している。

【図6B】ボンドパッドを有する集積回路のいくつかの他の実施形態の断面図を示している。

【図6C】ボンドパッドを有する集積回路のいくつかの他の実施形態の断面図を示している。

【図7】ボンドパッドを有するＦＳＩイメージセンサを形成する方法のいくつかの実施形態の断面図を示している。

【図8】ボンドパッドを有するＦＳＩイメージセンサを形成する方法のいくつかの実施形態の断面図を示している。

【図9】ボンドパッドを有するＦＳＩイメージセンサを形成する方法のいくつかの実施形態の断面図を示している。

【図10】ボンドパッドを有するＦＳＩイメージセンサを形成する方法のいくつかの実施形態の断面図を示している。

【図11】ボンドパッドを有するＦＳＩイメージセンサを形成する方法のいくつかの実施形態の断面図を示している。

【図12】ボンドパッドを有するＦＳＩイメージセンサを形成する方法のいくつかの実施形態の断面図を示している。

【図13】ボンドパッドを有するＦＳＩイメージセンサを形成する方法のいくつかの実施形態の断面図を示している。

【図14】ボンドパッドを有するＦＳＩイメージセンサを形成する方法のいくつかの実施形態の断面図を示している。

【図15】ボンドパッドを有するＦＳＩイメージセンサを形成する方法のいくつかの実施形態の断面図を示している。

【図16】ボンドパッドを有するＦＳＩイメージセンサを形成する方法のいくつかの実施形態のフロー図を示している。

【発明を実施するための形態】

【0011】

次の開示では、異なる特徴を実施するために、多くの異なる実施の形態または実施例を提供する。本開示を簡素化するために、複数の要素および複数の配列の特定の実施例が以下に述べられる。これらは単に実施例であり、これらに制限されるものではない。例えば、本説明の第２特徴の上方の、または第２特徴上の第１特徴の形成は、続いて、特徴が直接接触で形成される複数の実施の形態を含むことができ、且つ前記特徴が直接接触でないように、付加的な特徴が前記第１と第２特徴間に形成された複数の実施の形態を含むこともできる。また、本開示は、種々の実施例において、参照番号および／または文字を繰り返し用いている。この反復は、簡素化と明確さの目的のためであって、種々の実施の形態および／または議論された構成との間の関係を規定するものではない。

【0012】

また、空間的に相対的な用語、例えば“下の方”、“下方”、“下の”、“上方”、“上の”などの派生語は、本開示の１つの要素または特徴と、別の要素と特徴との関係を簡略化するために用いられる。空間的に相対的な用語は、特徴に表される方向以外に、使用中または動作中におけるデバイスの異なる方向をカバーすることを意図している。例えば、図の装置が逆さにある場合、他の要素または特徴の“下方”、また“下の方”で記述される要素は、他の要素または特徴の“上方”に方向を定められる。従って、例示的な用語“下方”は、上方と下方の両方向を含むことができる。前記装置は、他の方式で方向づけされてもよく（９０度回転して、または他の方向に）、ここで用いられる空間的に相対する記述が同様にそれに応じて解釈され得る。

【0013】

表面照射型（ＦＳＩ）イメージセンサは、ボンドパッドを有する集積回路内に配置される。ボンドパッドは、ボンドパッドの上に形成された導電性ボール（半田ボールまたはＣ４マイクロバンプ）によって、集積回路をプリント回路板または他の外部回路に接続するように構成される。従来のボンドパッドは、バックエンドプロセス（ＢＥＯＬ）の金属積層（ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｓｔａｃｋ）内の下方にある金属相互接続層の上に直接形成される。しかしながら、信仰の技術の節点では、ＢＥＯＬの金属積層は、通常、低ｋ誘電体層（low-k dielectric layer）内の銅相互接続層を含み、比較的低いＲＣ遅延を提供する。低ｋ誘電体層内に配置された銅相互接続層は、構造的に弱い、ということが分かっている。従って、ボンドパッドが、下方にある金属相互接続層の上に直接形成されるとき、導電ボールの形成中に問題を招く可能性がある。例えば、ボンディング接続力が金属相互接続層の変形および／または亀裂の原因となり、そのために集積回路にダメージを与えることがある。

【0014】

パッシベーション層は、ＢＥＯＬの金属積層の上に形成され、上方にあるボンドパッドに更なる構造的なサポートを提供する。しかしながら、このようなパッシベーション層は、ＣＭＯＳイメージセンサ（ＣＩＳ）の応用で形状問題を招く。これは、１つ以上のパッシベーション層の上にボンドパッドを形成すると、ボンドパッドが比較的大きい高さを有し、後に続くカラーフィルターの形成に影響を与えるため、画像センサの性能（例えば、効率）を低下させる可能性があるためである。例えば、比較的大きい高さのボンドパッドは、ボンドパッドの上方にある追加のパッシベーション層に非平坦な形状を有させ、カラーフィルターを追加のパッシベーション層の上に形成するのに用いられるリソグラフィープロセスを困難にさせる（例えば、フォトレジストの不均一、焦点深度の問題）。

【0015】

本発明は、良好な画像センサの性能を提供する比較的平坦な表面形状を有しながら、下方にある層（下方層）に対するダメージを低減するボンドパッドを有する集積回路に関するものである。いくつかの実施形態では、集積回路は、基板上の誘電体構造内に配置された複数の金属交互接続層を有する。パッシベーション構造は、誘電体構造の上に配置され、パッシベーション構造の水平面をパッシベーション構造の上表面に連結する側壁を備える凹部を有する。ボンドパッドは、凹部内に配置され、水平面の上方にある下表面を有する。１つ以上の凸部は、パッシベーション構造の開口を貫通して、ボンドパッドの下表面から外側に向けて延伸し、下方にある金属相互接続層に接触する。凹部内とパッシベーション構造上への配置は、ボンドパッドを基板内の表面照射型撮像素子の効率に負の影響を与えない、比較的平坦な表面形状を有しながら、ボンディング期間中、下方層に対する応力を低減する。

【0016】

図１は、比較的平坦な表面形状を有しながら下方にある構造に対するダメージを低減するボンドパッドを有する集積回路１００のいくつかの実施形態の断面図を示している。

【0017】

集積回路１００は、半導体基板１０２の上に配置された誘電体構造１０６を含む。複数の金属相互接続層１０４は、誘電体構造１０６内に配置される。いくつかの実施形態では、誘電体構造１０６は、複数の積層した誘電体層を含むことができ、複数の金属相互接続層１０４は、積層した誘電体層内に配置された複数の金属線および／またはビアを含むことができる。いくつかの実施形態では、複数の金属相互接続層１０４は、銅であることができる。

【0018】

１つ以上のパッシベーション層を含むパッシベーション構造１０８は、誘電体構造１０６の上に配置される。パッシベーション構造１０８は、パッシベーション構造１０８の上表面１０８ｕ内に配置された凹陥部を含む凹部１１０を有する。凹部１１０は、凹部１１０の水平面１１０ｈをパッシベーション構造１０８の上表面１０８ｕに連結する側壁１１０ｓを含む。パッシベーション構造１０８は、凹部１１０の水平面１１０ｈ内に配置された１つ以上の開口１１２を更に含む。１つ以上の開口１１２は、パッシベーション構造１０８を貫通して、凹部１１０から下方にある複数の金属相互接続層１０４の中の１つに延伸する。

【0019】

ボンドパッド１１４は、パッシベーション構造１０８の凹部１１０内に配置される。ボンドパッド１１４は、集積回路１００と外部装置間を電気的に接続をするように構成される。例えば、導電性バンプ１１８（例えば、半田バンプ）は、ボンドパッド１１４の上に配置され、ボンドパッド１１４を集積回路チップパッケージの外部Ｉ／Ｏピンに接続する。ボンドパッド１１４は、パッシベーション構造１０８の上方にある下表面１１４ｂを有する。ボンドパッド１１４は、下表面１１４ｂから外側に延伸した１つ以上の凸部１１６を更に含む。１つ以上の凸部１１６は、１つ以上の開口１１２を貫通して延伸し、ボンドパッド１１４と１つ以上の金属交互接続層１０４間を電気的に接続する。いくつかの実施形態では、ボンドパッド１１４は、キャビティ１２０によってパッシベーション構造１０８内の凹部１１０の側壁１１０ａから分離されることができる。いくつかの実施形態では、ボンドパッド１１４は、パッシベーション構造１０８の上表面１０８ｕの上に配置されない。

【0020】

ボンドパッド１１４は、パッシベーション構造１０８の上にある下表面１１４ｂを有するため、ボンドパッド１１４は、ボンディングプロセス（例えば、ワイヤーボンディングプロセスまたはフリップチッププロセス）からパッシベーション構造１０８に応力１２２（即ち、力量）を伝達することができ、ボンディングプロセスから金属交互接続層１０４への応力の伝達を低減することによって金属交互接続層１０４に対するダメージを制限する。また、ボンドパッド１１４は、パッシベーション構造１０８内の凹部１１０内に配置されるため、比較的平坦な表面形状を有することができる。比較的平坦な表面形状は、ボンドパッド１１４が、パッシベーション構造１０８上のカラーフィルターの形成に負の影響を与えることなく、イメージセンサの応用に用いられるようにすることができる。

【0021】

図２は、図１に示されたボンドパッドを有する表面照射型（ＦＳＩ）イメージセンサ２００のいくつかの実施形態の断面図を示している。

【0022】

ＦＳＩイメージセンサ２００は、半導体基板１０２内に配置された複数の撮像素子２０２を含む。撮像素子２０２は、入射光２２０からの電荷キャリア（例えば、電子−正孔対）を生成するように構成される。いくつかの実施形態では、撮像素子２０２は、フォトダイオードを含むことができる。フォトダイードは、第１のドーピングタイプ（例えば、ｎ型ドーピング）を有する第１の領域、および第１のドーピングタイプと異なる第２のドーピングタイプ（例えば、ｐ型ドーピング）を有する隣接した第２の領域を有することができる。いくつかの実施形態では、第１の領域および／または第２の領域は、約５ｅｌ５ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３より大きい、または等しいドーピング濃度を有することができる。いくつかの実施形態では、撮像素子２０２は、１つ以上の分離構造２０４（例えば、浅いトレンチ分離領域、深いトレンチ分離領域）によって、隣接の撮像素子２０２から分離されることができる。

【0023】

誘電体構造１０６は、半導体基板１０２の上に配置される。誘電体構造１０６は、複数の積層した金属間誘電体（ＩＭＤ）層を含む。各種の実施形態では、複数の積層したＩＭＤ層は、１つ以上の低ｋ誘電体層（即ち、約３．９未満の誘電率を有する誘電体）、超低ｋ誘電体層、または酸化物（例えば、ケイ素酸化物）を含むことができる。複数の金属相互接続層２０８〜２１２は、誘電体構造１０６内に配置されることができる。複数の金属相互接続層は、導電接点２０８、金属相互接続線２１０、および金属ビア２１２を含むことができる。導電接点２０８は、半導体基板１０２内に配置されたトランジスタ装置２０６に接続されることができる。いくつかの実施形態では、導電接点２０８は、例えば、銅またはタングステンなどの導電性金属を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、金属相互接続線２１０と金属ビア２１２は、銅などの導電性金属を含むことができる。

【0024】

パッシベーション構造１０８は、誘電体構造１０６の上に配置される。誘電体構造１０８は、１つ以上の誘電体層、例えば、酸化物（例えば、ケイ素酸化物）および／または窒化物（例えば、窒化ケイ素）などを含むことができる。いくつかの実施形態では、パッシベーション構造１０８は、複数の積層した誘電体層を含むことができる。パッシベーション構造１０８は、撮像素子２０２から横方向（パッシベーション構造１０８の上側表面に
沿う方向）にオフセットした位置に配置された凹部１１０を有する。ボンドパッド１１４は、凹部１１０内に配置される。ボンドパッド１１４は、パッシベーション構造１０８を貫通して延伸する凸部１１６をそれぞれ含み、複数の金属相互接続層２０８〜２１２と電気的に接触する。

【0025】

複数のカラーフィルター２１４は、パッシベーション構造１０８の上に配置される。複数のカラーフィルター２１４は、特定の波長の放射を透過させるようにそれぞれ構成される。例えば、第１のカラーフィルター（例えば、赤色カラーフィルター）は、第１の範囲内の波長を有する放射を透過させることができ、第２のカラーフィルター（例えば、緑色カラーフィルター）は、第１の範囲と異なる第２の範囲内の波長を有する放射を透過させることができる。いくつかの実施形態では、複数のカラーフィルター２１４は、格子構造２１６によって囲まれることができる。いくつかの実施形態では、格子構造２１６は、誘電材料（例えば、窒化ケイ素）および上方を覆う金属層を有する積層構造を含むことができる。格子構造２１６は、下方にある撮像素子２０２の上に配置された複数の開口を定義するフレームワークを形成する。

【0026】

複数のマイクロレンズ２１８は、複数のカラーフィルター２１４の上に配置される。複数のマイクロレンズ２１８は、カラーフィルター２１４とそれぞれ位置合わせされ、撮像素子２０２の上方を覆う。いくつかの実施形態では、複数のマイクロレンズ２１８は、カラーフィルター２１４に隣接した、実質的に平坦な底面、且つ湾曲した上表面を有する。湾曲した上表面は、入射光２２０を下方にある撮像素子２０２の中心に合焦させるように構成され、撮像素子２０２の効率を向上させる。

【0027】

図３は、ボンドパッドを有する集積回路３００のいくつかの他の実施形態の断面図を示している。

【0028】

集積回路３００は、複数の金属相互接続層０４を囲む誘電体構造１０６によって、半導体基板１０２から分離されたパッシベーション構造３０２を含む。パッシベーション構造３０２は、第１のパッシベーション層３０４、第２のパッシベーション層３０６、および第３のパッシベーション層３１０を含む。第１のパッシベーション層３０４は、誘電体構造１０６の上に配置される。いくつかの実施形態では、第１のパッシベーション層３０４は、実質的に平坦な層である。第２のパッシベーション層３０６は、第１のパッシベーション層３０４の上に配置され、パッシベーション構造３０２内に凹部１１０の下表面を形成する。第３のパッシベーション層３１０は、第２のパッシベーション構造３０６の上に配置され、パッシベーション構造３０２内に凹部１１０の側壁を形成する。いくつかの実施形態では、第１のパッシベーション層３０４は、酸化物（例えば、二酸化ケイ素）を含むことができ、第２のパッシベーション層３０６は、窒化物（例えば、窒化ケイ素）を含むことができ、第３のパッシベーション層３１０は、酸化物（例えば、二酸化ケイ素）を含むことができる。

【0029】

ボンドパッド３１４は、パッシベーション構造３０２の凹部１１０内に配置される。ボンドパッド３１４は、第２のパッシベーション層３０６と接触する下表面３１４ｂを含む。ボンドパッド３１４は、第１のパッシベーション層３０４と第２のパッシベーション層３０６の開口３０８を貫通して、下方にある複数の金属相互接続層１０４の中の１つに延伸する１つ以上の凸部３１６を更に含む。いくつかの実施形態では、ボンドパッド３１４の上表面は、１つ以上の凸部３１６の上に垂直に配置された１つ以上の凹陥部３１８を含む。いくつかの実施形態では、パッシベーション構造３０２内の凹部１１０は、ボンドパッド３１４の幅ｗｂｐより広い幅ｗｒを有する。これは、ボンドパッド３１４がキャビティ１２０によって凹部１１０（即ち、第３のパッシベーション層３１０から）の側壁から横方向に分離される原因となる。

【0030】

ボンドパッド３１４の下表面３１４ｂから外側に向けて延伸する凸部３１６は、パッシベーション構造３０２の厚さｔｐｓより小さいまたは等しい厚さｔｐを有する。これは、ボンドパッド３１４がパッシベーション構造３０２の上表面３０２ｕに対して凹陥するようにさせるため、パッシベーション構造３０２の平坦な形状を提供する。いくつかの実施形態では、ボンドパッド３１４の上表面は、パッシベーション構造３０２の上表面に、または上表面の下方にあることができる。他の実施形態では、ボンドパッド３１４の上表面は、パッシベーション構造３０２の上表面のやや上方にあることができる。いくつかの実施形態では、ボンドパッド３１４は、約２０００Åと約５００００Åの間の範囲にある厚さｔｂｐを有することができ、凸部３１６は、約１００Åと約６００Åの間の範囲にある厚さｔｐを有することができる。

【0031】

上パッシベーション層３１２は、パッシベーション構造３０２とボンドパッド３１４の上に配置される。上パッシベーション層３１２もパッシベーション構造３０２とボンドパッド３１４の間のキャビティ１２０の側壁と下表面に沿って、配置される。上パッシベーション層３１２は、ボンドパッド３１４の上表面を露出する開口３２０を有する。導電性バンプ（図示されていない）は、上パッシベーション層３１２の開口３２０内のボンドパッド１１４の上に配置されることができる。いくつかの実施形態では、上パッシベーション層３１２は、例えば酸化物または窒化物を含むことができる。

【0032】

図４は、図３に示されたボンドパッドを有するＦＳＩイメージセンサ４００のいくつかの実施形態の断面図を示している。

【0033】

ＦＳＩイメージセンサ４００は、第１のパッシベーション層３０４、第２のパッシベーション層３０６、および第３のパッシベーション層３１０を有するパッシベーション構造３０２を含み、パッシベーション構造３０２は、誘電体構造１０６の上に延伸し、且つボンドパッド３１４を含む凹部１１０から誘電体構造１０６と複数のカラーフィルター２１４の間に延伸する。パッシベーション構造３０２の平坦な形状は、カラーフィルター２１４が比較的平坦な表面の上に形成されるようにさせるため、パッシベーション構造３０２が撮像素子２０２の効率に負の影響を与えるのを防ぐ。

【0034】

図５Ａは、ボンドパッドを有する集積回路５００のいくつかの他の実施形態の断面図を示している。図示されてはいないが、集積回路５００は、ＦＳＩイメージセンサ（例えば、図２または図４に示されたような）を含んでもよいことは理解されるべきである。

【0035】

集積回路５００は、半導体基板１０２上の誘電体構造内に配置された複数の金属相互接続層５０２ａ〜５０２ｃを含む。複数の金属相互接続層５０２ａ〜５０２ｃは、下金属相互接続層５０２ａ及び上金属相互接続層５０２ｂ、５０２ｃを含む。上金属相互接続層５０２ｂ、５０２ｃは、下金属相互接続層５０２ａと誘電体構造５０４の上表面５０４ｔとの間で、下金属相互接続層５０２ａ及び上表面５０４ｔと垂直方向（互いに向き合う面の法線方向）に並んで配置されている。いくつかの実施形態では、金属相互接続層５０２ａ〜５０２ｃは、金属相互接続線を含むことができる。いくつかの実施形態では、下金属相互接続層５０２ａは、第１の金属相互接続線（即ち、半導体基板１０２に最も近接したＩＭＤ層内の‘Ｍ１’金属相互接続線）を含むことができる。他の実施形態では、下金属相互接続層５０２ａは、１つ以上の追加の金属線層（例えば、下金属相互接続層５０２ａは、‘Ｍ２’金属相互接続線、‘Ｍ３’金属相互接続線などであることができる）によって半導体基板１０２から分離されることができる。

【0036】

凹部５０６は、誘電体構造５０４の上表面５０４ｔ内に配置される。凹部５０６は、上面５０４ｔから下金属相互接続層５０２ａに延伸する側壁５０６ｓを含む。いくつかの実施形態では、凹部５０６は、１つ以上の上金属相互接続層５０２ａと５０２ｃ側に沿って横方向に配置される。パッシベーション構造５０８は、凹部５０６の側壁と下表面に沿って共形的に配置されたパッシベーション層を含む。これは、パッシベーション構造５０８が下金属相互接続層５０２ａの上方に凹部を有する原因となる。

【0037】

ボンドパッド５１０は、パッシベーション構造５０８の凹部１１０内に配置される。ボンドパッド５１０は、パッシベーション構造５０８に接触する下表面５１０ｂを有する。ボンドパッド５１０は、パッシベーション構造５０８を貫通して、下表面５１０ｂから下金属相互接続層５０２ｂに外側に向けて延伸する１つ以上の凸部５１２を更に含む。いくつかの実施形態では、１つ以上の凹陥部５１３は、凸部５１２上のボンドパッド５１０の上表面に沿って配置される。上パッシベーション層５１２は、パッシベーション構造５０８とボンドパッド５１０の上に配置される。

【0038】

いくつかの実施形態では、図５Ｂの上面図５１６（図５Ａの断面線Ａ−Ａ’に沿った）に示されるように、凸部５１２は、凸部５１２の短軸の方向に沿って分離された位置にある、パッシベーション構造５０８を貫通して突出する長方形（ｏｂｌｏｎｇ）形状を有することができる。いくつかの実施形態では、凸部５１２は、約４０μｍおよび約８００μｍの間にある面積をそれぞれ有することができる。

【0039】

図６Ａは、ボンドパッドを有する集積回路６００のいくつかの他の実施形態を示している。図示されてはいないが、集積回路６００は、ＦＳＩイメージセンサ（例えば、図２または図４に示されたような）を含んでもよいことは理解されるべきである。

【0040】

集積回路６００は、半導体基板１０２上の誘電体構造内に配置された複数の金属相互接続層６０２ａ〜６０２ｃを含む。複数の金属相互接続層６０２ａ〜６０２ｃは、下金属相互接続層６０２ａ、および１つ以上の上金属相互接続層６０２ｂと６０２ｃを含む。上金属相互接続層６０２ｂと６０２ｃは、下金属相互接続層６０２ａと誘電体構造５０４の上表面５０４ｔの間で、下金属相互接続層６０２ａ及び上表面５０４ｔと垂直方向（互いに向き合う面の法線方向）に並んで配置されている。いくつかの実施形態では、金属相互接続層６０２ａ〜６０２ｃは、金属相互接続線を含むことができる。下金属相互接続層６０２ａは、レベル間誘電体（ＩＬＤ）層６０３（例えば、半導体装置に接触する導電接点を横方向で囲んでいる）の上方にある金属間誘電体（ＩＭＤ）層内に配置される。いくつかの実施形態では、ＩＭＤ層は、多孔質低ｋ誘電体層を含み、ＩＬＤ層６０３は、ＩＭＤ層より大きな構造的安定性を有する、低ｋ誘電体層でない低ｋ誘電体層（例えば、酸化物）を含む。

【0041】

下金属相互接続層６０２ａは、開口６０４を有する。いくつかの実施形態では、開口６０４は、下金属相互接続層６０２ａを通過してＩＬＤ層６０３に延伸することができる。他の実施形態では、開口６０４は、下金属相互接続層６０２ａとＩＬＤ層６０３を通過して半導体基板１０２に延伸することができる。

【0042】

凹部５０６は、誘電体構造５０４の上表面５０４ｔ内に配置される。凹部５０６は、上面５０４ｔから下金属相互接続層６０２ａに延伸する側壁５０６ｓを含む。パッシベーション構造６０６は、凹部５０６の側壁５０６ｓと下表面に沿って共形的に配置される。これは、パッシベーション構造６０６が下金属相互接続層６０２ａの上方に凹部を有する原因となる。

【0043】

ボンドパッド６０８は、パッシベーション構造６０６の凹部１１０内に配置される。ボンドパッド６０８は、パッシベーション構造６０６に接触する下表面６０８ｕを有する。ボンドパッド６０８は、下金属相互接続層６０２ａの開口６０４を貫通して、下表面６０８ｕから外側に向けて延伸する凸部６１０を更に含む。いくつかの実施形態では、凸部６１０は、下金属相互接続層６０２ａの開口６０４を貫通して、下表面６０８ｕから外側に向けてＩＬＤ層６０３に延伸することができる。ＩＬＤ層６０３は、多孔質低ｋ誘電体層でないため、ボンドパッド６０８に更なる構造的支持を提供することができる。他の実施形態では、凸部６１０は、下金属相互接続層６０２ａの開口６０４を貫通して、下表面６０８ｕから外側に向けて半導体基板１０２および／または半導体基板１０２内の浅いトレンチ分離（ＳＴＩ）層（図示されていない）に延伸することができる。半導体基板１０２および／またはＳＴＩ層は、ボンドパッド６０８に更なる構造的支持を提供することができる。上パッシベーション層６１２は、パッシベーション構造６０６とボンドパッド６０８の上に配置される。

【0044】

いくつかの実施形態では、図６Ｂの上面図６１４（図６Ａの断面線Ａ−Ａ’に沿った）に示されるように、下金属相互接続層６０２ａ１は、下金属相互接続層６０２ａ１で囲まれた開口６０４ａを有するリング形状を含むことができる。ボンドパッド６０８は、リング形状の端部を跨ぐ。いくつかの実施形態では、ボンドパッド６０８と下金属相互接続層６０２ａ１の重複面積６１６は、約１０μｍ^２と約５０００μｍ^２の間の範囲にあることができる。

【0045】

他の実施形態では、図６Ｃの上面図６１８（図６Ａの断面線Ａ−Ａ’に沿った）に示されるように、下金属相互接続層は、開口６０４ｂによって分離された第１のプレート６０２ａ２と第２のプレート６０２ａ３を含むことができる。ボンドパッド６０８は、開口６０４ｂを跨ぎ、ボンドパッド６０８の第１の端部は、第１のプレート６０２ａ２の上方を覆い、ボンドパッド６０８の第２の端部は、第２のプレート６０２ａ３の上方を覆う。

【0046】

図７〜図１５は、ボンドパッドを有する表面照射型（ＦＳＩ）ＦＳＩイメージセンサを形成する方法のいくつかの実施形態の断面図７００〜１５００を示している。

【0047】

断面図７００に示されるように、半導体基板１０２が提供される。半導体基板１０２は、例えば、半導体ウエハおよび／またはウエハ上の１つ以上のダイなどの任意のタイプの半導体本体（例えば、シリコン、シリコンゲルマニウム、シリコンオンインシュレーター）、およびそれと関連する他の任意のタイプの金属層、装置、半導体、および／またはエピタキシャル層などであることができる。半導体基板１０２は、第１のドーピングタイプ（例えば、ｎ型ドーピングまたはｐ型ドーピング）を有する本質的にドープされた半導体基板を含むことができる。

【0048】

撮像素子２０２は、半導体基板１０２内に形成される。いくつかの実施形態では、撮像素子２０２は、フォトダイオードを含むことができる。これらの実施形態では、フォトダイオードは、１つ以上のドーパント種で半導体基板１０２に選択的に注入することによって形成されることができ、半導体基板１０２内に１つ以上のドープ領域を形成する。例えば、いくつかの実施形態では、注入プロセスは、第１のマスキング層７０２（例えば、フォトレジスト）に基づいて、第１のドーパント種７０４を半導体基板１０２内に注入するように行われ、第１のドーピングタイプを有する第１の領域を第２のドーピングタイプ（例えば、ｐ型ドーピング）を有する半導体基板内に形成する。他の実施形態では、１つ以上の追加の注入が行われ、第１の領域に隣接し、第２のドーピングタイプを有する第２の領域を形成する。

【0049】

断面図８００に示されるように、複数の金属相互接続層５０２ａ〜５０２ｃは、半導体基板１０２の上に形成された誘電体構造８０２内に形成される。いくつかの実施形態では、複数の金属相互接続層５０２ａ〜５０２ｃは、下金属相互接続層５０２ａ及び１つ以上の上金属相互接続層５０２ｂ、５０２ｃを含む。上金属相互接続層５０２ｂ、５０２ｃは、下金属相互接続層５０２ａと上表面５０４ｔの間で垂直方向（互いに向き合う面の法線方向）に並んで配置されている。いくつかの実施形態では、金属相互接続層５０２ａ〜５０２ｃは、金属相互接続線を含むことができる。いくつかの実施形態では、誘電体構造８０２は、ＩＬＤ層８０２ａ（例えば、酸化物）およびＩＬＤ層８０２ａの上に配置された複数のＩＭＤ層８０２ｂ〜８０２ｄ（例えば、低ｋ誘電体層）を含む。

【0050】

複数の金属相互接続層５０２ａ〜５０２ｃは、ＩＬＤ層またはＩＭＤ層（例えば、８０２ａ）を半導体基板１０２の上に形成することによって形成されることができる。ＩＬＤ層またはＩＭＤ層は、順次にエッチングされ、ビアホールおよび／または金属トレンチを形成する。次いで、ビアホールおよび／または金属トレンチは、導電材料で充填され、１つ以上の複数の金属相互接続層５０２ａ〜５０２ｃを形成する。いくつかの実施形態では、ＩＬＤ層８０２ａとＩＭＤ層８０２ｂ〜８０２ｄは、個別の物理蒸着法（例えば、物理気相蒸着（ＰＶＤ）、化学気相蒸着（ＣＶＤ）など）によって蒸着されることができる。複数の金属相互接続層５０２ａ〜５０２ｃは、個別の蒸着および／またはめっき工程（例えば、電解めっき、無電解めっきなど）を用いて形成されることができる。各種の実施形態では、複数の金属相互接続層５０２ａ〜５０２ｃは、例えば、タングステン、銅、またはアルミニウム銅を含むことができる。

【0051】

断面図９００に示されるように、誘電体構造５０４は、選択的にエッチングされ、誘電体構造５０４の上表面５０４ｔ内に凹部５０６を形成する。凹部５０６は、上表面５０４ｔから複数の金属相互接続層５０２ａ〜５０２ｃの１つに延伸する側壁５０６ａを有する。いくつかの実施形態では、誘電体構造５０４は、第２のマスキング層９０２に基づいて、エッチング剤９０４に選択的に露出されることができる。各種の実施形態では、エッチング剤９０４は、ドライエッチング剤（例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、プラズマエッチングなど）またはウェットエッチング剤（例えば、フッ化水素酸）を含むことができる。

【0052】

断面図１０００に示されるように、パッシベーション層１００２は、誘電体構造５０４の上に形成される。いくつかの実施形態では、パッシベーション構造１００２は、誘電体構造５０４の上表面５０４ｔに沿って配置され、凹部５０６内から撮像素子２０２の上に延伸する。パッシベーション構造１００２は、凹部５０６の内表面に更に延伸し、パッシベーション構造に凹部１１０を有させる。いくつかの実施形態では、パッシベーション構造１００２は、酸化物層を含むことができる。いくつかの実施形態では、パッシベーション構造１００２は、複数の堆積した保護層を含むことができる。例えば、パッシベーション構造１００２は、第１の酸化物層、第１の酸化物層の上に配置された窒化物層、および窒化物層の上に配置された第２の酸化物層を含むことができる。いくつかの実施形態では、パッシベーション構造１００２は、１つ以上の物理蒸着法（例えば、化学気相蒸着（ＣＶＤ）、物理気相蒸着（ＰＶＤ）、プラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）など）方式によって蒸着されることができる。

【0053】

断面図１１００に示されるように、パッシベーション構造５０８は、選択的にエッチングされ、１つ以上の開口１１０６を形成する。１つ以上の開口１１０６は、パッシベーション構造５０８を貫通して下金属相互接続層５０２ａに延伸する。いくつかの実施形態では、パッシベーション構造５０８は、第３のマスキング層１１０２に基づいて、エッチング剤１１０４に選択的に延伸されることができる。各種の実施形態では、エッチング剤１１０４は、ドライエッチング剤（例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、プラズマエッチングなど）またはウェットエッチング剤（例えば、フッ化水素酸）を含むことができる。

【0054】

断面図１２００に示されるように、ボンドパッド５１０は、凹部５０６内に形成される。ボンドパッド５１０は、パッシベーション構造５０８の１つ以上の開口１１０６を充填するように形成され、１つ以上の凸部５１２がボンドパッド５１０の下表面５１０ｂから外側に向けてパッシベーション構造５０８を貫通して延伸するようになる。ボンドパッド５１０は、パッシベーション構造５０８内の凹部５０６の幅より小さい幅を有し、ボンドパッド５１０がキャビティ１２０によってパッシベーション構造５０８の側壁から横方向（パッシベーション構造５０８の上側表面に沿う方向）に分離されるようにする。いくつかの実施形態では、ボンドパッド５１０は、金属層をパッシベーション構造１０８の上に形成し、次いで金属層をパターン化することによって形成されることができる。例えば、アルミニウムシード層は、パッシベーション構造５０８の上に形成され、次いでめっき工程を行ってアルミニウムの厚膜層を形成することができる。アルミニウムの厚膜層は、上方にあるマスキング層（図示されていない）に基づいて、次いでエッチングされ、ボンドパッド５１０を形成する。

【0055】

断面図１３００に示されるように、上パッシベーション層５１８は、パッシベーション構造５０８とボンドパッド５１０の上に形成される。上パッシベーション層５１８は、ボンドパッド５１０とパッシベーション構造５０８の間のキャビティ１２０の側壁と下表面に延伸する。いくつかの実施形態では、上パッシベーション層５１８は、蒸着法（例えば、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＡＬＤなど）によって形成された酸化物または窒化物（例えば、窒化ケイ素）を含むことができる。

【0056】

断面図１４００に示されるように、上パッシベーション層５１８は、選択的にエッチングされ、ボンドパッド５１０の上表面を露出する。導電性バンプ１１８は、上パッシベーション層５１８の開口３２０内のボンドパッド５１０の上に形成されることができる。

【0057】

断面図１５００に示されるように、格子構造２１６は、ボンドパッド５１０からオフセットした位置にある、上パッシベーション層５１８の上に形成される。格子構造２１６は、誘電体（例えば、ケイ素酸化物（ＳｉＯ２））を上パッシベーション層の上表面上と誘電体の上の金属に形成することによって形成されることができる。次いで、誘電体および金属は、選択的にエッチングされ、格子構造２１６内の１つ以上の開口を定義する。次いで、複数のカラーフィルター２１４が開口を充填するように形成される。いくつかの実施形態では、複数のカラーフィルター２１４は、開口を充填するカラーフィルター層を形成し、次いでカラーフィルター層をパターン化することによって形成されることができる。カラーフィルター層は、特定の範囲の波長を有する放射（例えば、光）を透過し、特定の範囲外の波長の光をブロックする材料で形成される。

【0058】

複数のマイクロレンズ２１８は、複数のカラーフィルター２１４の上に形成される。いくつかの実施形態では、マイクロレンズ２１８は、複数のカラーフィルター２１４の上方にマイクロレンズ材料を蒸着する（例えば、スピンオン法または蒸着法）ことによって形成されることができる。湾曲した上表面を有するマイクロレンズテンプレート（図示されていない）は、マイクロレンズ材料の上方でパターン化される。いくつかの実施形態では、マイクロレンズのテンプレートは、フォトレジスト材料を含み、露光量分布を用いて露光され（例えば、ネガ型フォトレジストでは、より多くの光が湾曲の底部で露光され、より少ない光が湾曲の上部で露光される）、現像されてベークされて円形形状を形成する。次いで、マイクロレンズ２１８は、マイクロレンズのテンプレートに基づいてマイクロレンズ材料を選択的にエッチングすることによって形成されることができる。

【0059】

図１６は、ボンドパッドを有するＦＳＩイメージセンサを形成する方法のいくつかの実施形態のフロー図を示している。方法１６００は、図７〜図１５と関連して説明されるが、方法１６００は図中の構造に限定されるものではなく、単独に独立した構造として形成された方法であることが理解できるであろう。

【0060】

また、本実施形態に係る方法１６００は、一連の動作またはイベントとしてここに表示されて説明されているが、表示されたこれらの動作またはイベントの順序を限定するものではないことは理解できる。例えば、いくつかの動作は、異なる順序で発生、および／またはこれらのここに表示および／または説明されたのとは別のその他の動作と同時に発生することができる。また、全ての表示された動作がここで表示される１つ以上の態様または実施形態を実施することを要するわけではない。また、ここで表示される１つ以上の動作は、１つ以上の個別の動作および／または段階で実施されることができる。

【0061】

ステップＳ１６０２では、撮像素子は、基板内に形成される。いくつかの実施形態では、撮像素子は、基板の表面内に第１の注入プロセスを行うことによってフォトダイオードを含む。図７は、動作１６０２に対応したいくつかの実施形態を示している。

【0062】

ステップＳ１６０４では、複数の金属相互接続層は、基板の上に配置された誘電体構造内に形成される。図８は、動作１６０４に対応したいくつかの実施形態を示している。

【0063】

ステップＳ１６０６では、第１の凹部は、撮像素子から横方向にオフセットした位置にある誘電体構造内にエッチングされる。図９は、動作１６０６に対応したいくつかの実施形態を示している。

【0064】

ステップＳ１６０８では、パッシベーション構造は、誘電体構造の上表面の上に形成される。パッシベーション構造は、その上表面内に第２の凹部を有する。図９は、動作１６０６に対応したいくつかの実施形態を示している。

【0065】

ステップＳ１６１０では、パッシベーション構造は、選択的にエッチングされ、パッシベーション構造を貫通して複数の金属相互接続層の１つに延伸した１つ以上の開口を形成する。図１１は、動作１６１０に対応したいくつかの実施形態を示している。

【0066】

ステップＳ１６１２では、ボンドパッドは、パッシベーション構造内の第２の凹部内に形成される。図１２は、動作１６１２に対応したいくつかの実施形態を示している。

【0067】

ステップＳ１６１４では、上パッシベーション層は、パッシベーション構造とボンドパッドの上に形成される。図１３は、動作１６１４に対応したいくつかの実施形態を示している。

【0068】

ステップＳ１６１６では、上パッシベーション層は、選択的にエッチングされ、ボンドパッドと連通した開口を形成する。図１４は、動作１６１６に対応したいくつかの実施形態を示している。

【0069】

ステップＳ１６１８では、カラーフィルターは、ボンドパッドから横方向にオフセットした位置にある上パッシベーション層の上に形成される。図１５は、動作１６１８に対応したいくつかの実施形態を示している。

【0070】

ステップＳ１６２０では、マイクロレンズは、カラーフィルターの上に形成される。図１４は、動作１６２０に対応したいくつかの実施形態を示している。

【0071】

従って、本発明は、比較的平坦な表面形状を有しながら下方層に対するダメージを低減するボンドパッドを有する集積回路に関するものである。

【0072】

いくつかの実施形態では、本発明は、集積回路に関するものである。集積回路は、半導体基板上の誘電体構造内に配置された複数の金属交互接続層を含む。集積回路は、誘電体構造の上に配置され、パッシベーション構造の上表面内に凹部を有するパッシベーション構造を更に含む。凹部は、パッシベーション構造の水平面を上表面に連結する側壁を含む。集積回路は、凹部内に配置され、水平面の上方にある下表面を有するボンドパッドを更に含む。ボンドパッドは、パッシベーション構造の開口を貫通して、ボンドパッドの下表面から外側に向けて延伸し、複数の金属相互接続層の中の１つに接触する１つ以上の凸部を含む。

【0073】

いくつかの実施形態では、本発明は、集積回路に関するものである。集積回路は、半導体基板上の誘電体構造内に配置された複数の金属交互接続層、および誘電体構造の上に配置され、パッシベーション構造の水平面に連結した側壁を含む凹部を有するパッシベーション構造を含む。集積回路は、凹部内に配置され、キャビティによってパッシベーション構造から横方向に分離されるボンドパッドを更に含む。ボンドパッドは、水平面の開口を貫通して、ボンドパッドの下表面から外側に向けて延伸し、複数の金属相互接続層の中の１つに垂直に接触する１つ以上の凸部を含む。集積回路は、パッシベーション構造とボンドパッドの上に配置され、キャビティの内表面に沿って延伸した上パッシベーション層を更に含む。

【0074】

また他の実施形態では、本発明は、ボンドパッドを形成する方法に関するものである。前記方法は、基板上の誘電体構造内に複数の金属交互接続層を形成するステップ、および誘電体構造の上にパッシベーション構造を形成するステップを含む。パッシベーション構造は、パッシベーション構造の水平面に連結した側壁を含むパッシベーション構造の上表面内に凹部を有する。前記方法は、パッシベーション構造を選択的にエッチングし、水平面内に１つ以上の開口を形成するステップを更に含む。前記方法は、凹部内にボンドパッドを形成するステップを更に含む。ボンドパッドは、水平面の上方にある下表面、および１つ以上の開口を貫通して、下表面から外側に向けて延伸し、複数の金属相互接続層の中の１つに接触する１つ以上の凸部を有する。

【0075】

以上、当業者が本開示の態様をより理解できるように幾つかの実施の形態特徴を概説した。上記実施の形態は、他のプロセスおよび構造を設計又は改変するための基礎となり得る。本開示の思想を逸脱しない限りにおいては、等価な構成を含み、本開示の思想を逸脱せずに、ここで種々の変更、代替、および改変も含む。

【符号の説明】

【0076】

Ａ１…画像取込装置
１００、３００、５００、６００…集積回路
１０２…半導体基板
１０４、５０２ａ、５０２ｂ、５０２ｃ、６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃ、６０２ａ１…金属相互接続層
１０６、５０４、８０２…誘電体構造
１０８、３０２、５０８、６０６、１００２…誘電体構造
１０８ｕ、３０２ｕ…上表面
１１０、５０６…凹部
１１０ｈ…水平面
１１０ｓ、５０６ｓ…側壁
１１２、３０８、３２０、６０４、６０４ａ、６０４ｂ、１１０６…開口
１１４、３１４、５１０、６０８…接合パッド
１１４ｂ、３１４ｂ、５１０ｂ、６０８ｕ…下表面
１１６、３１６、５１２、６１０…凸部
１１８…導電性バンプ
１２０…キャビティ
１２２…応力
２００、４００…表面照射型（ＦＳＩ）イメージセンサ
２０２…撮像素子
２０４…分離構造
２０６…トランジスタ装置
２０８…導電接点
２１０…金属相互接続線
２１２…金属ビア
２１４…カラーフィルター
２１６…格子構造
２１８…マイクロレンズ
２２０…入射光
３０４…第１のパッシベーション層
３０６…第２のパッシベーション層
３１０…第３のパッシベーション層
３１２、５１４、５１８、６１２…上パッシベーション層
３１８、５１３…凹陥部
５０４ｔ、８０２ｔ…上表面
５１６、６１４、６１８…上表面
６０３、８０２ａ…レベル間誘電体（ＩＬＤ）層
６１６…重複面積
６０２ａ２…第１のプレート
６０２ａ３…第２のプレート
７００、８００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００、１４００、１５００…断面図
７０２…第１のマスキング層
７０４…第１のドーパント種
８０２ｂ、８０２ｃ、８０２ｄ…金属間誘電体（ＩＭＤ）層
９０２…第２のマスキング層
９０４、１１０４…エッチング剤
ｔｐ、ｔｂｐ、ｔｐｓ…厚さ
ｗｒ、ｗｂｐ…幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】