CN119498033A 检查方法及摄像元件的制造方法 （松下知识产权经营株式会社）

2024.12.31PCT/JP2023/0165272023.04.26WO2024/018717JA2024.01.25着光电变换层(12)与对置电极(13)对置并且配置在多个像素电极(11)中的相邻的两个像素电并向外部露出的第1电极焊盘、以及与测试电极电极焊盘与第2电极焊盘之间施加电压、计测在第1电极焊盘与第2电极焊盘之间流动的电流的2准备设备的工序，所述设备具备多个像素电极、与上述层与上述对置电极对置并且配置在上述多个像素电极中的相邻的两个像素电极之间的测对上述第1电极焊盘与上述第2电极焊盘之间施加电压、计测在上述第1电极焊盘与上上述设备还具备将由上述光电变换层得到的电荷蓄上述多个像素电极与上述电荷蓄积部电连接，上述测试电极上述测试电极遍及配置有上述多个像素电极的区域上述测试电极在由上述多个像素电极将上述电荷捕集时，作为上述测试电极在配置有上述多个像素电极的在计测上述电流的工序中，对上述第1电极焊盘在施加了上述规定的电压时在上述第1电极焊盘与上述第2电极焊盘之间流动的上述在计测上述电流的工序中，对施加在上述第1电极焊盘与上述第在判定上述光电变换层的合格与否的工序中，基于上述电流－电3在判定上述光电变换层的合格与否的工序中，基于上述电流－电压特性制作设备的工序，所述设备具备多个像素电极、层与上述对置电极对置并且配置在上述多个像素电极中的相邻的两个像素电极之间的测通过权利要求7所述的检查方法对上述设备进行检查在上述检查中上述光电变换层被判定为合格的情况下，继续在上述检查中上述光电变换层被判定为不合格的情况下，不测试电极，夹着上述光电变换层与上述对置电极对置4[0003]在专利文献1中，公开了一种使用配置在光电变换部的外侧的测试用的光电变换并向外部露出的第1电极焊盘、以及与上述测试电极电连接并向外部露出的第2电极焊盘；5抑制摄像元件的出品率的下降的检查方法及使用该检查方[0035]由于在光电变换层中产生的暗电流及光电流大致与光电变换层的面积成正比而6的测试电极使电流流到光电变换层中，所以容易确保作为检查对象的光电变换层的面积。[0048]此外，例如上述测试电极也可以在配置有上述多个像素电极的区域内以网状配7[0049]由此，能够计测在配置有多个像素电极的区域的光电变换层的整体中流动的电上述规定的电压时在上述第1电极焊盘与上述第2电极焊盘之间流动的上述电流的值为规第2电极焊盘之间的电压进行扫频，计测上述第1电极焊盘与上述第2电极焊盘之间的电[0056]此外，例如在判定上述光电变换8互隔开间隔配置而在两个构成要素之间存在其他构成要素的情况，也可应用于将两个构成在图2中省略了详细的图示，但在CMOS电路层60中形成有ROIC(ReadOutIC：读出IC)。在CMOS电路层60中，设有电荷蓄积部41及将电荷蓄积部41与像素电极11连接的插塞(plug)31。CMOS电路层60例如通过BEOL(BackEndofLine：配线工序)和FEOL(FrontEndof[0071]半导体基板61例如是p型硅基板等的由硅等构成的基板。半导体基板61并不限定911捕集到的信号电荷被蓄积在电荷蓄积部41中。电荷蓄积部41是包括所谓的浮动扩散部指使要检测的波长范围的光的至少一部分透过，并不必须是跨可视光及红外线的波长范围整体使光透过。在本说明书中，为方便起见而将包括可视光及红外线的全部电磁波表现为过光电变换在光电变换层12内产生的空穴－电子对中的空穴及电子的某一方作为信号电[0081]蓄积在电荷蓄积部41中的信号电荷通过连接在电荷蓄积部41上的读出电路而被[0082]电子阻挡层15具有抑制从像素电极11向光电变换层12的电子的注入的功能。此[0083]空穴阻挡层16具有抑制从对置电极13向光电变换层12的空穴的注入的功能。此[0084]电子阻挡层15及空穴阻挡层16各自的材料例如考虑与邻接的层之间的接合强度、阻挡层16替换的结构。此外，晶圆1也可以不具备电子阻挡层15及空穴阻挡层16的至少一[0089]屏蔽电极17和像素电极11隔着层间绝缘层62的一部分而相互离开。图3是表示像[0096]电极焊盘51及电极焊盘52是与用来计测流到光电变换层12中的电流的探针端子200经由探针端子201及探针端子202对电极焊盘51与电极焊盘52之间施加电压，计测在电[0097]此外，电极焊盘51也可以在从晶圆1制造的摄像元件中作为用于向对置电极13供[0098]电极焊盘51及电极焊盘52分别在俯视时配置在摄像元件区A1内并且配置在光电[0099]引出电极55是用来向对置电极13供电的电极。引出电极55设在层间绝缘层62引出电极55在俯视时被配置在层间绝缘层62中的设有多个像素电极11及屏蔽电极17的区为半导体基板61使用硅基板的情况下能够[0103]图4是晶圆1的摄像元件区A1中的与1个像素对应的区域的示意剖面图。如图4所[0104]在由从晶圆1制造的摄像元件进行信号读出的情况下，通过在对置电极13与像素实施方式的晶圆1中的屏蔽电极17在摄像元件区A1中的作为配置有多个像素电极11的区域[0109]接着，对所准备的晶圆1的各摄像元件区A1中的电极焊盘51与电极焊盘52之间施够经由电极焊盘51及电极焊盘52对对置电极13与屏蔽电极17之间施加电压而计测在对置[0110]探针端子201、202可以认为相当于在以往的晶圆检查中使用的探针卡(probe[0111]在步骤S12中，电极焊盘51与电极焊盘52之间的电流的计测对多个摄像元件区A1分别进行。电极焊盘51与电极焊盘52之间的电流的计测既可以按每个摄像元件区A1进行，也可以使用2个以上的探针端子201及202对2个以上的摄像格与否的判定例如基于对电极焊盘51与电极焊盘52之间施加了规定的电压时的电流值进[0118]在取得图像时的光电变换时，对光电变换层12施加例如由(a)表示的位置的逆向[0121]此外，对电极焊盘51与电极焊盘52之间施加的电压并不限于图6的(a)所示的电[0123]此外，例如也可以将由图6的(d)表示的电压施加在电极焊盘51与电极焊盘52之[0124]此外，在由图6的(c)至(e)表示的范围的电压下，由于光电流和暗电流实质上相[0125]在上述的电压中，图6的(a)与(b)之间的范围的电压是在取得图像时的光电变换在此情况下，在步骤S13中，基于计测出的电流－电压特性来判定光电变换层12的合格与[0127]例如，通过将由图6所示的电流－电压特性表示的电压范图6所示的(a)、(b)及(c)的3点的电压)施加在电极焊盘51与电极焊盘52之间，计测电流-51与电极焊盘52之间施加的电压。图7是表示用来说明被用于全局快门动作的电压范围的的增大而输出电流密度增大的区域。第1电压范围是处于第2电压范围与第3电压范围之间将第1电压范围中的电压施加在电极焊盘51与电极焊盘52之间，能够检查进行信号读出的[0140]在本实施方式中，光电变换层12的完成情况的检查例如以甄别晶圆1面内的偏差[0141]在晶圆1面内上的光电变换层12的成膜中，在通过旋涂等的成膜方法成膜的情况个像素电极11的区域的形状的布图及电极焊盘部分的开口过程(process)，通过有关本实施方式的检查方法也能够检测因由它们导致的对光电变换层12的损伤的影响带来的光电[0143]此外，在晶圆1的状态下也能够通过在照射光或遮光的状态下输出图像来进行检换部20另外地形成包括光电变换层12的测试用图案进行检查的情况相比，不需要在晶圆1[0147]图9是表示有关本实施方式的摄像元件100的例示性的电路结构的示意图。图9所示的摄像元件100具有包含二维地排列的多个像素10的像素阵列PA。像素阵列PA例如形成件100上的像素10的数量及配置并不限定于图9所示如是场效应晶体管(FET)，这里，作为信号检测晶体管24及地址晶体管26而例示N沟道管)。信号检测晶体管24及地址晶体管26以及后述的复位晶体管28等的各晶体管具有控制[0151]如在图9中示意地表示那样，信号检测晶体管24的控制端子具有与光电变换部20[0152]摄像元件100具备与光电变换部20直接或间接地连接的周边电路。周边电路例如电极焊盘52作为与设在CMOS电路层60外的印刷基板或电源板等上的电压供给电路32及电26的输出端子与按像素阵列PA的每个列配置的多个垂直信号线47中的1个连接。地址晶体管24放大后的电压作为信号电压经由地址晶体管26选择性地作列信号处理电路37进行以相关双采样为代表的噪声抑制信号处理及模拟－数字变换(AD变快门方式驱动的情况下，电压供给电路32在曝光期间中将成为第2电压范围的偏电压那样的电压施加在对置电极13上，在非曝光期间中将成为第1电压范围的偏电压那样的电压施Vr的复位电压线44与电荷蓄积部41之间。复位晶体管28的控制端子与复位控制线48连接，[0163]在该例中，对复位晶体管28供给复位电压Vr的复位电压线44与复位电压源34连制电压及/或来自复位电压源34的复位电压Vr经由垂直扫描电路36对[0164]另外，摄像元件100也可以具有在上述所记载以外的公知的图像传感器中使用的电路22对每列的垂直信号线Vsig输出像素信号。复位控制线en_rst对应于图9中的复位控制线48。垂直信号线Vsig对应于图9中的垂直信号线47。像素阵列PA例如是n行×m列的阵每个像素10至少存在1个。被像素电极11捕集到的信号电荷经由插塞31被蓄积到电荷蓄积[0175]对光电变换层12施加的电压是对置电极13的电位Vito与电荷蓄积部41的电位Vfd的差。电荷蓄积部41的电位Vfd根据对应于入射到光电变换层12中的光量蓄积的信号电荷合格的光电变换层12的摄像元件区A1对应的芯片除去，不进行使用该芯片的摄像元件100被判定为合格的光电变换层12的摄像元件区A1继续以后的[0188]通过以上那样的摄像元件100的制造方法，由于能够将包含被判定为不合格的光[0191]图12是表示有关本变形例的晶圆1a的剖面图。图13是表示有关本变形例的像素的层间绝缘层62通过包含金属－金属键合及17及光电变换层12a相接。杂质扩散区域9及杂质扩散区域9a例如是掺杂有Zn等的p型杂质成的信号电荷通过由对置电极13与像素电极11之间的偏电压及信号电荷的浓度差带来的[0197]载流子转送层18将由光电变换层12a生成的作为信号电荷的空穴向像素电极11输由光电变换层12a生成的信号电荷相反的电荷的电子向对置电极13输送，并抑制从对置电边使晶格常数一致一边以低缺陷成长的缓冲层发塞31的界面例如形成金属－金属键合。在插塞31a及插塞31由铜(Cu)构成的情况下，插塞[0200]插塞31d设在绝缘层63中的下端部上，将屏蔽电极17与设在层间绝缘层62中的插17经由插塞31d及插塞31c与电极焊盘5极55a与引出电极55的界面例如形成Cu－Cu键合等的金属－金属键合。对置电极13经由引出电极55a及引出电极55与电极焊盘5202对电极焊盘51与电极焊盘52之间施加电压，并计测在电极焊盘51与电极焊盘52之间流想到的各种变形所得的形态以及将实施方式及实施例中的一部分构成要素组合而构建的