(57)【要約】【課題】光感度を極大化してピクセル当り受光面積、すなわち、飽和度を極大化させうる背面照明構造のイメージセンサー及びそのイメージセンサーの製造方法を提供する。【解決手段】第１ウェーハ上に形成されたフォトダイオード及びトランスファゲートトランジスタを備えるフォトダイオード部と、フォトダイオード部の上部に接合された第２ウェーハ上に形成された信号処理／制御トランジスタ及び配線ラインを含む配線ライン部と、配線ライン部の上部に接合された支持台基板と、第１ウェーハの下部に形成されたフィルター部と、を備えるイメージセンサー。【選択図】図２
2008211220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ウェーハ上に形成されたフォトダイオード及びトランスファゲートトランジスタを含むフォトダイオード部と、
前記フォトダイオード部の上部に接合された第２ウェーハ上に形成された信号処理／制御トランジスタ及び配線ラインを含む配線ライン部と、
前記配線ライン部の上部に接合された支持台基板と、
前記第１ウェーハの下部に形成されたフィルター部と、を含む背面照明構造のイメージセンサー。
【請求項２】
前記第２ウェーハは、水素イオン注入工程が行われたウェーハであり、
前記配線ライン部は、前記フォトダイオード部の上部に接合される前記第２ウェーハがスマートカットを通じて所定部分が除去された後の残りの部分に、前記信号処理／制御トランジスタ及び配線ラインが形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の背面照明構造のイメージセンサー。
【請求項３】
前記第２ウェーハは、密着及び熱処理を通じて前記フォトダイオード部の上部に接合されることを特徴とする請求項２に記載の背面照明構造のイメージセンサー。
【請求項４】
前記フォトダイオード部は、前記フォトダイオード周辺上部に形成されたフローティングディフュージョン領域、及び前記フォトダイオード及びトランスファゲートトランジスタの形成された前記第１ウェーハの全面に形成された絶縁層を含むことを特徴とする請求項１に記載の背面照明構造のイメージセンサー。
【請求項５】
前記信号処理／制御トランジスタは、ソースフォロワトランジスタ、選択トランジスタ、及びリセットトランジスタを含むことを特徴とする請求項１に記載の背面照明構造のイメージセンサー。
【請求項６】
前記フォトダイオード部は、１つのフォトダイオード当り１つのトランジスタの構造を有することを特徴とする請求項１に記載の背面照明構造のイメージセンサー。
【請求項７】
前記第１ウェーハは、１０μｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の背面照明構造のイメージセンサー。
【請求項８】
前記フィルター部は、光を波長によって透過させるフィルターアレイ及び前記フィルターアレイに集光するためのマイクロレンズを含み、
前記イメージセンサーは、前記フィルター部を介して前記フォトダイオードに直ちに光が入射される構造を有することを特徴とする請求項１に記載の背面照明構造のイメージセンサー。
【請求項９】
光が入射される前記フォトダイオードの下部と反対方向である前記フォトダイオード上部に前記配線ライン部が配されて、光に対する光感度が極大化されたことを特徴とする請求項８に記載の背面照明構造のイメージセンサー。
【請求項１０】
第１ウェーハ上にフォトダイオード及びトランスファゲートトランジスタを含むフォトダイオード部を形成する段階と、
第２ウェーハを前記フォトダイオード部の上部に接合し、前記第２ウェーハ上に信号処理／制御トランジスタ及び配線ラインを含む配線ライン部を形成する段階と、
前記配線ライン部の上部に支持台基板を接合させる段階と、
前記第１ウェーハの下部にフィルター部を形成する段階と、を含む背面照明構造のイメージセンサーの製造方法。
【請求項１１】
前記フォトダイオード部の形成段階は、
前記第１ウェーハ上にフォトダイオードを形成する段階と、
前記フォトダイオード周辺上部にフローティングディフュージョン領域を形成する段階と、
前記フォトダイオードの上部に前記トランスファゲートトランジスタを形成する段階と、
前記第１ウェーハの全面に絶縁層を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の背面照明構造のイメージセンサーの製造方法。
【請求項１２】
前記第２ウェーハは、水素イオン注入工程が行われたウェーハであり、
前記第２ウェーハの接合及び配線ライン部を形成する段階は、
前記水素イオンが注入された前記第２ウェーハの上面を前記第１基板と接合させる段階と、
前記第２ウェーハの所定部分をスマートカットを通じて除去する段階と、
除去されずに残っている前記第２ウェーハ上に信号処理／制御トランジスタを形成する段階と、
前記信号処理／制御トランジスタ上部にＢＥＯＬ工程を行う段階と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の背面照明構造のイメージセンサーの製造方法。
【請求項１３】
前記信号処理／制御トランジスタは、ソースフォロワトランジスタ、選択トランジスタ、及びリセットトランジスタを含むことを特徴とする請求項１２に記載の背面照明構造のイメージセンサーの製造方法。
【請求項１４】
前記イメージセンサーの製造方法は、
前記第１ウェーハの下部にフィルター部を形成する段階前に、
前記第１ウェーハの下面を薄く研磨する段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の背面照明構造のイメージセンサーの製造方法。
【請求項１５】
前記第１ウェーハは、前記研磨により１０μｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項１４に記載の背面照明構造のイメージセンサーの製造方法。
【請求項１６】
前記フィルター部を形成する段階は、
前記第１ウェーハの下部に光を波長によって透過させるフィルターアレイを形成する段階と、
前記フィルターアレイの下部に集光のためのマイクロレンズを形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の背面照明構造のイメージセンサーの製造方法。
【請求項１７】
前記イメージセンサーは、
前記フォトダイオード部が１つのフォトダイオード当り１つのトランジスタの構造を有することを特徴とする請求項１０に記載の背面照明構造のイメージセンサーの製造方法。
【請求項１８】
フォトダイオード及び前記フォトダイオードに連結されたトランスファゲートトランジスタを備え、入射光の経路に位置するように形成されたフォトダイオード部と、
前記フォトダイオード部から前記入射光の経路より上方に位置するマイクロ−レンズ及びフィルター部と、
前記フォトダイオード部から前記入射光の経路より下方に位置し、信号処理／制御トランジスタ、及び配線ラインを備える配線ライン部と、を備えるＣＭＯＳイメージセンサー。
【請求項１９】
前記配線ライン部は、前記フォトダイオード部の第１面に位置し、前記マイクロ−レンズ及びフィルター部は、前記第１面に対向する前記フォトダイオード部の第２面に位置することを特徴とする請求項１８に記載のＣＭＯＳイメージセンサー。
【請求項２０】
前記フォトダイオード部が１つのフォトダイオード当り１つのトランジスタの構造を有することを特徴とする請求項１８に記載のＣＭＯＳイメージセンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサー及びその製造方法に係り、特に３次元集積方式を用いたイメージセンサー及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イメージセンサーは、光学映像を電気信号に変換させる半導体素子であって、大きく電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）及びＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｉｌｉｃｏｎ）イメージセンサーがある。
【０００３】
そのうち、ＣＣＤは、個々のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｉｌｉｃｏｎ）キャパシタが互いに非常に近接した位置にありつつ、電荷キャリアがキャパシタに保存されて移送される方式を採用した素子である。一方、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ＭＯＳ）イメージセンサーは、制御回路及び信号処理回路を周辺回路として使用するＣＭＯＳ技術を用いて、画素数ほどＭＯＳトランジスタを作り、これを用いて順次に出力を検出するスイッチング方式を採用した素子である。
【０００４】
ＣＭＯＳイメージセンサーは、ＣＣＤに比べて駆動方式が簡便であり、信号処理回路を１チップに集積できるために、ＳＯＣ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｏｎ  Ｃｈｉｐ）の具現が可能であり、モジュールの小型化に有利である。それにより、現在の携帯電話（モバイルフォン）、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）用のカメラ及び電子機器などで広範囲に使われている。
【０００５】
図１は、従来の３次元集積（方式のＣＭＯＳイメージセンサーを概略的に示す断面図である。
【０００６】
図１を参照すれば、イメージセンサーは、基板に形成されたフォトダイオード１０（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ：ＰＤ）を含む受光部、配線ライン層２０、カラーフィルターアレイ３０（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ａｒｒａｙ：ＣＦＡ）、及びマイクロレンズ４０を備える。一方、配線ライン層２０は、図示されているようにカラーフィルターアレイ３０とフォトダイオード１０との間に存在し、透明な絶縁膜の間に形成された多層の複数の配線ラインＭ１〜Ｍ４で構成される。
【０００７】
このような従来のイメージセンサーは、製造工程のうち、特にＢＥＯＬ（Ｂａｃｋ  Ｅｎｄ  Ｏｆ  Ｌｉｎｅ）、すなわち、メタルライン工程が半導体素子の製造工程と類似している。この際、ＰＭＤ（Ｐｒｅ−Ｍｅｔａｌ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）とＩＭＤ（Ｉｎｔｅｒ−Ｍｅｔａｌ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）及び保護膜などを形成するために互いに異なる絶縁物質を使用せねばならず、これによって各物質層間の界面で光の乱反射現象が発生して、光感度を落とす。また、相異なる絶縁膜により互いに異なる屈折率を有するために光の屈折により光感度が落ちることもある。これと共に、従来のＣＭＯＳイメージセンサーを形成するに当たって、フォトダイオードの形成後にメタル配線ラインＭ１〜Ｍ４の形成及び絶縁膜の平坦化工程を実施せねばならないので、これによる不良も招かれる。
【０００８】
一方、従来のイメージセンサーの場合、フォトダイオードの周りに信号処理及び制御のための複数のトランジスタが配されてピクセル当りの受光面積が小さい。すなわち、ピクセル当り受光領域の飽和度が低い。それにより、ノイズが増加し、またノイズによるイメージ損失の危険性が増加して画質が劣化するなど問題が発生している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、従来のイメージセンサーの問題を解決して光感度を極大化し、ピクセル当りの受光面積、すなわち、飽和度を極大化しうる背面照明構造のイメージセンサー及びそのイメージセンサーの製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記技術的課題を達成するために本発明は、第１ウェーハ上に形成されたフォトダイオード及びトランスファゲートトランジスタを備えるフォトダイオード部と、前記フォトダイオード部の上部に接合された第２ウェーハ上に形成された信号処理／制御トランジスタ及び配線ラインを含む配線ライン部と、前記配線ライン部の上部に形成された支持台基板と、前記第１ウェーハの下部に形成されたフィルター部と、を備える背面照明構造のイメージセンサーを提供する。
【００１１】
本発明において、前記第２ウェーハは、水素イオン注入工程が行われたウェーハであり、前記配線ライン部は、前記第２ウェーハが前記フォトダイオード部の上部に接合され、スマートカットを通じて所定部分が除去された後の残りの部分に、前記信号処理／制御トランジスタ及び配線ラインが形成されてなりうる。また、前記第２ウェーハは、積層及び熱処理を通じて前記フォトダイオード部の上部に接合されうる。
【００１２】
一方、前記フォトダイオード部は、前記フォトダイオード周辺の上部に形成されたフローティングディフュージョン領域、及び前記フォトダイオード及びトランスファゲートトランジスタの形成された前記第１ウェーハの全面に形成された絶縁層を備えうる。また、前記信号処理／制御トランジスタは、ソースフォロワトランジスタ、選択トランジスタ、及びリセットトランジスタを備えうる。
【００１３】
本発明の前記イメージセンサーにおいて、飽和度を最大化するために、前記フォトダイオード部は、１つのフォトダイオード当り１つのトランジスタ（１Ｔｒ／ｐｉｘｅｌ）の構造を有する。また、前記フィルター部が光を波長によって透過させるフィルターアレイ及び前記フィルターアレイに集光するためのマイクロレンズを含み、前記イメージセンサーは、前記フィルター部を介して前記フォトダイオードに直ちに光が入射される構造を有する。このような本発明のイメージセンサーは、光が入射される前記フォトダイオードの下部と反対方向の前記フォトダイオードの上部に前記配線ライン部が配されて光に対して光感度が極大化されうる。
【００１４】
本発明は、また前記技術的課題を達成するために、第１ウェーハ上にフォトダイオード及びトランスファゲートトランジスタを備えるフォトダイオード部を形成する段階と、第２ウェーハを前記フォトダイオード部の上部に接合し、前記第２ウェーハ上に信号処理／制御トランジスタ及び配線ラインを含む配線ライン部を形成する段階と、前記配線ライン部の上部に支持台基板を接合させる段階と、前記第１ウェーハの下部にフィルター部を形成する段階と、を含む背面照明構造のイメージセンサーの製造方法を提供する。
【００１５】
本発明において、前記フォトダイオード部の形成段階は、前記第１ウェーハ上にフォトダイオードを形成する段階と、前記フォトダイオード周辺上部にフローティングディフュージョン領域を形成する段階と、前記フォトダイオード上部に前記トランスファゲートトランジスタを形成する段階と、前記第１ウェーハの全面に絶縁層を形成する段階と、を含むことができる。
【００１６】
また、前記第２ウェーハは、水素イオン注入工程が行われたウェーハであり、前記第２ウェーハの接合及び配線ライン部を形成する段階は、前記水素イオンが注入された前記第２ウェーハの上面を前記第１基板と接合して熱処理する段階と、前記第２ウェーハの所定部分をスマートカットを通じて除去する段階と、前記残りの前記第２ウェーハ上に信号処理／制御トランジスタを形成する段階と、前記信号処理／制御トランジスタ上部にＢＥＯＬ（Ｂａｃｋ  Ｅｎｄ  Ｏｆ  Ｌｉｎｅ）工程を行う段階と、を含むことができる。ここで、前記信号処理／制御トランジスタは、前述したようにソースフォロワトランジスタ、選択トランジスタ、及びリセットトランジスタを含むことができる。
【００１７】
一方、前記イメージセンサーの製造方法は、前記第１ウェーハの下部にフィルター部を形成する段階前に前記第１ウェーハの下面を薄く研磨する段階を含みうるが、例えば、前記第１ウェーハは、前記研磨により１０μｍ以下の厚さを有することができる。また、前記フィルター部を形成する段階は、前記第１ウェーハの下部に光を波長によって透過させるフィルターアレイを形成する段階と、前記フィルターアレイの下部に集光するためのマイクロレンズを形成する段階と、を含むことができる。
【００１８】
本発明による背面照明構造のイメージセンサー及びその製造方法は、メタル配線ラインがフォトダイオード全面に配され、フィルター部が背面に配置されることによって、従来にメタル配線ライン層の存在によって発生した光感度低下の問題を効率よく抑制させうる。また、フォトダイオード部に１つのフォトダイオード当り１つのトランジスタのみを含む構造で形成することによって、受光領域の飽和度を極大化させうる。また、第２ウェーハを接合した後で、トランジスタ及び配線ラインを形成することによって、トランジスタ及び配線間の垂直コンタクトまたはビアを容易に形成しうる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による背面照明構造のイメージセンサー及びその製造方法は、メタル配線ラインがフォトダイオードの前面に配置され、フィルター部が背面に配置されることによって、従来のメタル配線ライン層の存在によって発生した光感度低下の問題を効果的に抑制させうる。
【００２０】
また、フォトダイオード部に１つのフォトダイオード当り１つのトランジスタのみを備える構造で形成されることによって、受光領域の飽和度を極大化させうる。
【００２１】
また、第２ウェーハを接合した後でトランジスタ及び配線ラインが形成されることによって、トランジスタ及び配線間の垂直コンタクトまたはビアを容易に形成しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付した図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００２３】
図２は、本発明の一実施例による背面照明構造のイメージセンサーを概略的に示す断面図である。
【００２４】
図２を参照すれば、本発明のイメージセンサーは、第１ウェーハ１１０上に形成されたフォトダイオード部１００、フォトダイオード部１００の上部の第２ウェーハ２１０上に形成された配線ライン部２００、配線ライン部２００の上部の支持台基板３００、及び第１ウェーハ１１０の下部に形成されたフィルター部４００を備える。
【００２５】
フォトダイオード部１００は、第１ウェーハに形成されたフォトダイオード（ＰＤ）１２０、フォトダイオード１２０の周りの上部に形成されたフローティングディフュージョン（ＦＤ）領域１３０、フォトダイオード１２０の上部に形成された信号伝達のためのトランスファゲート（Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｇａｔｅ：ＴＧ）トランジスタ１４０を備える。一方、このようなフォトダイオード１２０、フローティングディフュージョン領域１３０及びトランスファゲートトランジスタ１４０が形成された第１ウェーハ１１０の上部全面に第１絶縁層１５０が形成されている。
【００２６】
本実施例によるイメージセンサーのフォトダイオード部１００は、１つのフォトダイオード１２０当り１つのトランジスタ、すなわち、トランスファゲートトランジスタ１４０のみを含むので、従来のイメージセンサーに比べて画期的に飽和度を増加させうる。ここで、飽和度は、単位ピクセル面積に対する受光領域の面積を示すものであって、フィルファクタとも称する。従来のイメージセンサーは、フォトダイオードの形成された受光領域の周囲に複数の信号処理及び制御のためのトランジスタが形成されて低い飽和度を有していた。しかし、本実施例のイメージセンサーは、単にトランスファゲートトランジスタを１つのみ形成するために飽和度を極大化しうる。
【００２７】
配線ライン部２００は、フォトダイオード部１００の上部に形成されるが、第２ウェーハ２１０上に形成された信号処理／制御トランジスタ２２０、多層の配線ライン２３０及びトランジスタと配線ラインまたは複数の配線ラインとの間を電気的に連結する垂直コンタクトまたはビア２４０を備える。一方、前述したように第２ウェーハ２１０の上部には、第２絶縁層２５０が形成され、このような第２絶縁層２５０は、前述したように相異なる絶縁物質が使われた複数の絶縁膜で構成されうる。
【００２８】
ここで、信号処理／制御トランジスタ２２０は、トランスファゲートトランジスタ１４０を除いたソースフォロワトランジスタ、選択トランジスタ、リセットトランジスタなどになりうる。トランスファゲートトランジスタ１４０をはじめとする、かかる信号処理／制御トランジスタ２２０は、垂直コンタクトまたはビア２４０を通じて配線ライン２３０と連結される。
【００２９】
図３でさらに詳細に説明するが、本実施例による垂直コンタクトまたはビア２４０は、フォトダイオード部１００の上部に第２ウェーハを接合した後で、配線ライン２３０工程と共に形成するために整合が容易で、それにより、垂直コンタクトまたはビア２４０が非常に小さな線幅を有して形成されうる。
【００３０】
配線ライン部２００の上部には、支持台基板３００が接合されるが、支持台基板３００は、全体イメージセンサーを支持する機能を行う。
【００３１】
第１ウェーハ１１０の下部に形成されるフィルター部４００は、光を波長によって透過させる赤（レッド）、緑（グリーン）、青（ブルー）のようなカラーフィルターアレイ４１０及びフィルターアレイ４１０の下部に集光するためのマイクロレンズ４２０を備える。
【００３２】
本実施例のイメージセンサーは、フォトダイオードの形成された第１ウェーハ１１０の下部にフィルター部が形成されて光（Ａ）がウェーハ１１０の下部に入射される背面照明構造を有する。それにより、従来の前面照明構造で光が配線ライン層を経つつ発生した問題、すなわち、乱反射や屈折率差による光感度の低下問題を画期的に解決しうる。一方、第１ウェーハの背面を研磨して第１ウェーハを数μｍ以下に薄くすることによって、光の入射距離を短縮でき、それにより、光感度をさらに向上させうる。
【００３３】
図３Ａないし３Ｉは、本発明の他の実施例による背面照明構造のイメージセンサーの製造方法を示す断面図である。
【００３４】
図３Ａを参照すれば、まず第１ウェーハ１１０ａ上にフォトダイオード１２０、フローティングディフュージョン領域１３０及びトランスファゲートトランジスタ１４０を形成し、第１ウェーハ１００ａの上部全面に第１絶縁層１５０を形成してフォトダイオード部１００を完成する。
【００３５】
図３Ｂを参照すれば、第１ウェーハと異なる第２ウェーハ２１０ａを準備して第２ウェーハ２１０ａに水素イオン注入Ｂ工程を行う。このような水素イオン注入工程は、今後にスマートカットを通じて第２ウェーハの所定部分を切断して除去するために行われる。ここで、点線部分２１２に水素イオンが注入され、今後に点線部分２１２でウェーハが切断される。
【００３６】
図３Ｃを参照すれば、水素イオン注入工程が行われた第２ウェーハ２１０ａをフォトダイオード部１００の上部に接合し、熱処理を行う。すなわち、第２ウェーハ２１０ａをフォトダイオード部１００に密着積層し、適切な温度に熱処理を行なうが、このような熱処理を通じて第２ウェーハの所定部分、すなわち、点線部分２１２の上部を分離して除去する。このような方法をスマートカットと称する。このようなスマートカットのための熱処理は、例えば、３００〜６００℃程度で行える。
【００３７】
図３Ｄを参照すれば、フォトダイオード部１００の上部に所定部分が除去された第２ウェーハ２１０が積層されていることが見られるが、第２ウェーハの接合を堅固にするために多少高温の熱処理をさらに行うこともある。
【００３８】
図３Ｅを参照すれば、接合された第２ウェーハ２１０の上部に信号処理及び制御のための複数のトランジスタ２２０を形成する。例えば、信号処理／制御トランジスタ２２０は、トランスファゲートトランジスタを除いたソースフォロワトランジスタ、選択トランジスタ及びリセットトランジスタなどになりうる。一方、このような信号処理／制御トランジスタ２２０の上部には、第１配線ライン２３２などが形成されるが、このような第１配線ライン２３２の形成前に、垂直コンタクトまたはビア２４０を形成して信号処理／制御トランジスタ２２０とトランスファゲートトランジスタ１４０とを第１配線ライン２３２に電気的に連結させる。
【００３９】
図３Ｆを参照すれば、第１配線ライン２３２の上部に第２及び第３配線ライン２３４、２３６などの多層の配線ラインがさらに形成され、このような第２及び第３配線ライン２３４、２３６も垂直コンタクトまたはビア２４０を通じて電気的に連結されることは言うまでもない。ここで、配線ライン２３０として３本の配線ラインを例と挙げて説明したが、それより少ない配線ライン層または多い配線ライン層で配線ライン２３０を形成しても良いということは言うまでもない。
【００４０】
このような配線ライン２３０工程、すなわち、ＢＥＯＬ（Ｂａｃｋ  Ｅｎｄ  ｏｆ  Ｌｉｎｅ）工程が完了して配線ライン部２００を完成する。ここで、第２絶縁層２５０が１層と表現されているが、前述したように全体配線ライン２３０が多層の配線ラインで形成されるので、配線ライン間の層間絶縁膜が異なる材質の絶縁材料で形成されるということは言うまでもない。
【００４１】
図３Ｇを参照すれば、ＢＥＯＬ工程が完了した配線ライン部２００の上部に第３ウェーハ、すなわち、支持台基板３００を接合させるが、このような支持台基板３００は、イメージセンサー全体に対する支持台の役割を果たすようになる。接合は、前述した第２ウェーハの接合と同様に密着させて多少高温の熱処理などを通じてなる。もちろん支持台基板は、全体的に用いられるので、スマートカットのような工程は行われない。
【００４２】
図３Ｈを参照すれば、フォトダイオード部１００の形成された第１ウェーハ１１０ａの下面を研磨する。このような研磨を通じて第１ウェーハの厚さを数μｍ、例えば、１０μｍ以下に設定しうる。それにより、今後第１ウェーハ１１０の下部に形成されるフィルター部４００を通じて入射される光路を最小化してフォトダイオード１２０の感光度を極大化しうる。
【００４３】
図３Ｉを参照すれば、第１ウェーハ１１０の下面にフィルター部４００を形成する。すなわち、カラーフィルターアレイ４１０及びマイクロレンズ４２０を形成する。
【００４４】
本実施例のイメージセンサーの製造方法は、光が入射されるフィルター部４００と逆方向に配線ライン部２００を形成することによって、従来光が配線ライン層を経つつ乱反射することや絶縁膜間の屈折率差による光感度低下の問題を効果的に抑制させうる。また、第２ウェーハをフォトダイオード部１００に接合した後で配線ライン部２００が形成されるために、トランスファゲートトランジスタ、信号処理／制御トランジスタと配線ラインとの間の垂直コンタクトまたはホールを小さな線幅を有して容易に形成しうる。
【００４５】
一方、本実施例のイメージセンサーの製造方法は、フォトダイオード部が１つのフォトダイオード当り１つのトランジスタ、すなわち、トランスファゲートトランジスタのみを備えるように形成するので、受光領域の飽和度を極大化させうる。
【００４６】
以上、本発明を図面に示された実施例を参考にして説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他実施例が可能であるという点を理解できるであろう。よって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想により決まるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、イメージセンサー関連の技術分野に好適に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】従来の３次元集積方式のＣＭＯＳイメージセンサーを概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例による背面照明構造のイメージセンサーを概略的に示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の他の実施例による背面照明構造のイメージセンサーの製造方法を示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明の他の実施例による背面照明構造のイメージセンサーの製造方法を示す断面図である。
【図３Ｃ】本発明の他の実施例による背面照明構造のイメージセンサーの製造方法を示す断面図である。
【図３Ｄ】本発明の他の実施例による背面照明構造のイメージセンサーの製造方法を示す断面図である。
【図３Ｅ】本発明の他の実施例による背面照明構造のイメージセンサーの製造方法を示す断面図である。
【図３Ｆ】本発明の他の実施例による背面照明構造のイメージセンサーの製造方法を示す断面図である。
【図３Ｇ】本発明の他の実施例による背面照明構造のイメージセンサーの製造方法を示す断面図である。
【図３Ｈ】本発明の他の実施例による背面照明構造のイメージセンサーの製造方法を示す断面図である。
【図３Ｉ】本発明の他の実施例による背面照明構造のイメージセンサーの製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００  フォトダイオード部
１１０、１１０ａ  第１ウェーハ
１２０  フォトダイオード
１３０  フローティングディフュージョン領域
１４０  トランスファゲートトランジスタ
１５０  第１絶縁層
２００  配線ライン部
２１０、２１０ａ  第２ウェーハ
２２０  信号処理／制御トランジスタ
２３０  配線ライン
２３２  第１配線ライン
２３４  第２配線ライン
２３６  第３配線ライン
２４０  垂直コンタクトまたはビア
２５０  第２絶縁層
３００  支持台基板
４００  フィルター部
４１０  フィルターアレイ
４２０  マイクロレンズ
【図１】
2008211220.tif 000003
【図２】
2008211220.tif 000004
【図３Ａ】
2008211220.tif 000005
【図３Ｂ】
2008211220.tif 000006
【図３Ｃ】
2008211220.tif 000007
【図３Ｄ】
2008211220.tif 000008
【図３Ｅ】
2008211220.tif 000009
【図３Ｆ】
2008211220.tif 000010
【図３Ｇ】
2008211220.tif 000011
【図３Ｈ】
2008211220.tif 000012
【図３Ｉ】
2008211220.tif 000013