CN103579270A - 图像传感器、成像装置及制造图像传感器的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能够抑制硅基板中界面的界面状态劣化的使用互补金属氧化物半导体（CMOS）的背照射式图像传感器、包括所述图像传感器的成像装置以及用于制造所述图像传感器的装置及方法，所述背照射式图像传感器包括：光接收单元，其形成于半导体基板中，并且用于接收入射光；抗反射膜，其形成于其中形成有所述光接收单元的所述半导体基板的背面侧上；以及氧化硅膜，其形成于所述抗反射膜的背面侧上，所述氧化硅膜具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度。

Description

图像传感器、成像装置及制造图像传感器的装置及方法
技术领域
本发明一般地涉及图像传感器、成像装置以及用于制造所述图像传感器的装置及方法。更具体而言，本发明涉及能够抑制硅基板中界面的界面状态劣化的图像传感器、成像装置以及用于制造所述图像传感器的装置及方法。
背景技术
近来，在背照射式互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器中，使用氧化硅（Si）膜以良好的界面状态覆盖硅（Si）基板。然而，随着像素被制作得更精细，已难以忽略由水分引起的界面状态的劣化（例如，参见IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS，第12卷，第3期，1991年3月的“Hot-Carrier Aging of the MOS Transistor in the Presence of Spin-onGlass as the Interlevel Dielectric”）。
因此，已提出一种形成氮化硅（Si）膜以作为用于防止水分渗透的膜的技术（参见未经审查的日本专利申请公开案第2006-196587号）。
然而，在其中将抗反射膜上的氧化硅膜用作防潮膜的情形中或在其中将氧化硅膜及氮化硅膜层叠于抗反射膜上的情形中，存在抗反射效果降低且界面状态由于氮而劣化的缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明期望抑制硅基板中界面的界面状态的劣化。
根据本发明的实施例，提供一种使用互补金属氧化物半导体（CMOS）的背照射式图像传感器，所述图像传感器包括：光接收单元，其形成于半导体基板中，并且用于接收入射光；抗反射膜，其形成于其中形成有所述光接收单元的所述半导体基板的背面侧上；以及氧化硅膜，其形成于所述抗反射膜的背面侧上，所述氧化硅膜具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度。
所述抗反射膜及所述氧化硅膜形成于所述半导体基板的所述背面侧处的凹槽中，所述凹槽被挖掘用于嵌入遮光膜。
所述氧化硅膜由多个层制成。所述多个层中的每一层的密度朝其背面侧增大。
所述氧化硅膜在所述正面侧处包括不含氮的氧化硅膜层，并在所述背面侧处包括含氮的氮氧化硅膜层。
所述图像传感器还可包括：遮光膜，其在所述不含氮的氧化硅膜层与所述含氮的氮氧化硅膜层之间形成于与相邻像素的边界附近。
所述抗反射膜及所述不含氮的氧化硅膜层形成于所述半导体基板的所述背面侧处的凹槽中，所述凹槽被挖掘用于嵌入遮光膜。
所述氧化硅膜的每一层的折射率朝所述背面侧增大。
所述氧化硅膜形成为具有从所述正面侧向所述背面侧连续增大的密度。
所述氧化硅膜在表面处不含氮、且形成为具有从所述正面侧向所述背面侧连续增大的氮含量。
所述氧化硅膜形成为具有从所述正面侧向所述背面侧连续增大的折射率。
所述光接收单元、所述抗反射膜及所述氧化硅膜可形成于光学黑体（OPB）像素中。
根据本发明的另一实施例，提供一种包括使用互补金属氧化物半导体（CMOS）的背照射式图像传感器的成像装置，所述图像传感器包括：光接收单元，其形成于半导体基板中，并且用于接收入射光；抗反射膜，其形成于其中形成有所述光接收单元的所述半导体基板的背面侧上；以及氧化硅膜，其形成于所述抗反射膜的背面侧上，所述氧化硅膜具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度；以及图像处理单元，其用于对从所述图像传感器获得的图像数据执行图像处理。
根据本发明的又一实施例，提供一种制造使用互补金属氧化物半导体（CMOS）的背照射式图像传感器的装置，所述装置包括：抗反射膜沉积部，其用于在其中形成有用于接收入射光的光接收单元的半导体基板的背面侧上沉积抗反射膜；以及氧化硅膜沉积部，其用于在所述半导体基板的上面通过所述抗反射膜沉积部沉积有所述抗反射膜的所述背面侧上沉积氧化硅膜。所述氧化硅膜具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度。
所述抗反射膜沉积部及所述氧化硅膜沉积部分别将所述抗反射膜及所述氧化硅膜沉积于所述半导体基板的所述背面侧处的凹槽中，所述凹槽被挖掘用于嵌入遮光膜。
所述氧化硅膜沉积部沉积多层所述氧化硅膜，以使所述多层所述氧化硅膜中的每一层的密度向背面侧增大。
所述氧化硅膜沉积部包括：第一氧化硅膜沉积部，其用于在正面侧上沉积不含氮的氧化硅膜层作为所述氧化硅膜，以及第二氧化硅膜沉积部，其用于在背面侧上沉积含氮的氮氧化硅膜层作为所述氧化硅膜。
所述装置进一步包括：遮光膜沉积部，其用于沉积遮光膜；以及遮光膜处理部，其用于处理由所述遮光膜沉积部所沉积的所述遮光膜，以使得所述遮光膜的与相邻像素的边界附近的部分被保留下来。所述遮光膜沉积部将所述遮光膜沉积于由所述第一氧化硅膜沉积部所沉积的所述不含氮的氧化硅膜层的背面侧上。所述第二氧化硅膜沉积部将所述含氮的氮氧化硅膜层沉积于由所述遮光膜处理部所处理的所述遮光膜的背面侧上。
所述装置还包括：凹槽形成部，其用于挖掘凹槽以将遮光膜嵌入至所述半导体基板的所述背面侧中。所述抗反射膜沉积部及所述第一氧化硅膜沉积部分别将所述抗反射膜及所述不含氮的氧化硅膜层沉积于由所述凹槽形成部形成于所述半导体基板的所述背面侧处的所述凹槽上。
所述氧化硅膜沉积部以如下方式沉积所述氧化硅膜，即使得所述氧化硅膜适当地包含氮，从而根据氮的含量控制所述氧化硅膜的密度。
根据本发明的又一实施例，提供一种在制造装置中制造使用互补金属氧化物半导体（CMOS）的背照射式图像传感器的方法。所述方法包括：在其中形成有用于接收入射光的光接收单元的半导体基板的背面侧上沉积抗反射膜；以及在沉积于所述半导体基板的所述背面侧上的所述抗反射膜的背面侧上沉积氧化硅膜，所述氧化硅膜具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度。
根据本发明的实施例，提供一种使用CMOS的背照射式图像传感器。所述图像传感器包括：光接收单元，其形成于半导体基板中，并且用于接收入射光；抗反射膜，其形成于其中形成有所述光接收单元的所述半导体基板的背面侧上；以及氧化硅膜，其形成于所述抗反射膜的背面侧上，所述氧化硅膜具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度。
根据本发明的另一实施例，提供一种成像装置，所述成像装置包括使用CMOS的背照射式图像传感器以及用于对从所述图像传感器获得的图像数据执行图像处理的图像处理单元。所述图像传感器包括：光接收单元，其形成于半导体基板中，并且用于接收入射光；抗反射膜，其形成于其中形成有所述光接收单元的所述半导体基板的背面侧上；以及氧化硅膜，其形成于所述抗反射膜的背面侧上，所述氧化硅膜具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度。
根据本发明的又一实施例，在其中形成有用于接收入射光的光接收单元的半导体基板的背面侧上沉积抗反射膜，且在沉积于所述半导体基板的所述背面侧上的所述抗反射膜的背面侧上沉积具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度的氧化硅膜。
根据本发明的各实施例，可处理图像。具体而言，可抑制硅基板中界面的界面状态的劣化。
附图说明
图1是相关技术中的CMOS图像传感器的示例性剖视图；
图2是相关技术中的CMOS图像传感器的示例性剖视图；
图3是相关技术中的CMOS图像传感器的示例性剖视图；
图4是CMOS图像传感器的示例性剖视图；
图5是用于解释界面状态的图；
图6是用于解释与去除水分相关的性质的图表；
图7是图示被挖掘的遮光膜的示例的图；
图8是图示制造装置的示例性构造的方框图；
图9是用于解释制造过程的示例性过程的流程图；
图10是用于解释制造过程中的步骤的图；
图11是用于解释制造过程中的步骤的图；
图12是用于解释制造过程中的步骤的图；
图13是用于解释制造过程中的步骤的图；
图14是CMOS图像传感器的另一示例性剖视图；
图15是图示制造装置的另一示例性构造的方框图；
图16是用于解释制造过程的另一示例性过程的流程图；
图17是用于解释制造过程中的步骤的图；
图18是用于解释制造过程中的步骤的图；
图19是用于解释制造过程中的步骤的图；
图20是用于解释制造过程中的步骤的图；
图21是CMOS图像传感器的又一示例性剖视图；
图22是图示制造装置的又一示例性构造的方框图；
图23是用于解释制造过程的又一示例性过程的流程图；
图24是用于解释制造过程的步骤的图；
图25是用于解释制造过程的步骤的图；
图26是用于解释制造过程的步骤的图；
图27是用于解释制造过程的步骤的图；以及
图28是图示成像装置的示例性构造的方框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细阐述本发明的各优选实施例。应注意，在本说明书及附图中，以相同的附图标记表示具有实质上相同的功能及结构的结构元件，且不再对这些结构元件进行重复说明。将按照以下顺序进行阐述：
1.第一实施例（CMOS图像传感器）
2.第二实施例（制造装置及方法）
3.第三实施例（CMOS图像传感器）
4.第四实施例（制造装置及方法）
5.第五实施例（CMOS图像传感器）
6.第六实施例（制造装置及方法）
7.第七实施例（成像装置）
<1.第一实施例>
<相关技术中的CMOS图像传感器>
图1是图示相关技术的使用互补金属氧化物半导体（CMOS）的背照射式图像传感器的示例性构造的图。如图1所示，在相关技术的CMOS图像传感器10中，抗反射膜12、氧化硅膜13、遮光膜14、平坦化膜15、滤色器16及芯片上透镜17层叠于硅基板11的背面侧（图中的上侧）上。光电转换元件（例如光电二极管）形成于硅基板11中。
尽管图未示出，然而在其中形成有光电二极管的硅基板11的正面侧（图中的下侧）中可形成布线层。所述布线层可包括用于读出光电二极管中所积聚的电荷的布线等。
如图1所示，在相关技术的CMOS图像传感器10中，抗反射膜12的背面侧以良好的界面状态覆盖有氧化硅膜。然而，在此种结构中，由于像素被制作成精细的，因此难以忽略由水分引起的界面状态的劣化，如非专利文献（IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS，第12卷，第3期，1991年3月的“Hot-Carrier Aging of the MOS Transistor in the Presence ofSpin-on Glass as the Interlevel Dielectric”）所述。
因此，如专利文献（未经审查的日本专利申请公开案第2006-196587号）所述，已考虑一种形成氮化硅膜以作为用于防止水分渗透的膜的技术。图2是图示使用上述技术的情形的CMOS图像传感器的示例性构造的图。
图2所示的CMOS图像传感器20是类似于图1所示的CMOS图像传感器10的图像传感器，因此其具有基本上类似于CMOS图像传感器10的构造。如图2所示，在CMOS图像传感器20中，抗反射膜22、氮化硅膜23、遮光膜24、平坦化膜25、滤色器26及芯片上透镜27层叠于其中形成有光电二极管的硅基板21的背面侧（图中的上侧）上。
其中形成有光电二极管的硅基板21具有类似于其中形成有光电二极管的硅基板11的构造及功能。此外，抗反射膜22是类似于抗反射膜12的层。遮光膜24是类似于遮光膜14的层。平坦化膜25是类似于平坦化膜15的层。滤色器26是类似于滤色器16的滤色器。芯片上透镜27是类似于芯片上透镜17的聚光透镜。
然而，对于CMOS图像传感器20而言，氮化硅膜23取代氧化硅膜13形成于抗反射膜22的背面侧上。氮化硅膜23具有高于氧化硅膜13的密度，因此其可显著防止水分渗透至抗反射膜22中。
此外，作为防止水分渗透的方法，例如，如图3所示的示例，考虑在氧化硅膜的背面侧上形成另一氮化硅膜的方法。图3是图示相关技术中CMOS图像传感器的另一示例性构造的图。
图3所示的CMOS图像传感器30是类似于图1所示CMOS图像传感器的图像传感器，因此其具有基本上类似于CMOS图像传感器10的构造。如图3所示，在CMOS图像传感器30中，抗反射膜32、氧化硅膜33、氮化硅膜34、遮光膜35、平坦化膜36、滤色器37及芯片上透镜38层叠于其中形成有光电二极管的硅基板31的背面侧（图中的上侧）上。
其中形成有光电二极管的硅基板31具有类似于其中形成有光电二极管的硅基板11的构造及功能。另外，抗反射膜32是类似于抗反射膜12的层。氧化硅膜33是类似于氧化硅膜13的层。遮光膜35是类似于遮光膜14的层。平坦化膜36是类似于平坦化膜15的层。滤色器37是类似于滤色器16的滤色器。芯片上透镜38是类似于芯片上透镜17的聚光透镜。
然而，在CMOS图像传感器30中，氮化硅膜34还形成于氧化硅膜33的背面侧上。氮化硅膜34具有高于氧化硅膜33的密度，因此其可显著防止水分渗透至抗反射膜32中。
然而，氮化硅膜具有高折射率。因此，如图2或图3所示的示例，如果氮化硅膜形成于抗反射膜的背面侧（光入射侧）上，则抗反射结构可能失效，此可导致光透射率降低且光电二极管的灵敏度降低。此外，在处理过程中产生的氮或氮化硅膜中的氮可渗透至硅基板的界面中，此可导致界面状态的劣化。
<CMOS图像传感器>
图4是图示根据应用本发明的图像传感器的实施例的背照射式CMOS图像传感器的示例性构造的图。
图4所示的CMOS图像传感器100是将从图中上侧入射的光转换成电、并将图像作为电信号（图像数据）输出的背照射CMOS图像传感器。另外，在CMOS图像传感器100的示例性构造中，仅一个像素图示于图4中，但CMOS图像传感器100实际上包括多个像素，例如，所述多个像素以阵列形式排列于光入射表面上。换言之，CMOS图像传感器100具有多个结构，但图4中仅图示出一个结构。
如图4所示，CMOS图像传感器100包括其中形成有光电二极管的硅基板111、抗反射膜112、第一绝缘膜113、第二绝缘膜114、遮光膜115、平坦化膜116、滤色器117及芯片上透镜118。
在其中形成有光电二极管的硅基板111中，用作光接收单元的光电转换元件（例如光电二极管）形成于硅（Si）基板上。穿过芯片上透镜118、滤色器117、平坦化膜116、第二绝缘膜114、第一绝缘膜113及抗反射膜112的入射光被其中形成有光电二极管的硅基板111的光接收单元（光电二极管）接收（光电转换）。所述光电二极管积聚通过所述入射光的光电转换所获得的电荷。此电荷被包括布线层（图未示出）的导线的电路读取并被从CMOS图像传感器100输出，所述布线层形成于其中形成有光电二极管的硅基板111的正面侧（图中的下侧）上。
实际上，CMOS图像传感器100不仅包括图4所示的像素构造，还包括用于读出电荷的像素外围电路或控制器，但此处将不再予以赘述。
抗反射膜112是在其中形成有光电二极管的硅基板111的界面处反射入射光并抑制所述二极管的灵敏度降低的层。抗反射膜112的折射率高于第一绝缘膜113的折射率、且低于其中形成有光电二极管的硅基板111的折射率。例如，抗反射膜112可由氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化钛膜或氧化钽膜制成。此外，例如，抗反射膜112可形成于其中形成有光电二极管的硅基板111的背面侧的整个像素区域上方。
第一绝缘膜113是抑制由来自第二绝缘膜114的氮引起的抗反射膜112的界面状态劣化的绝缘层。例如，第一绝缘膜113可由不含氮的氧化硅膜（SiO）制成。此外，第一绝缘膜113可形成于抗反射膜112的背面侧的整个像素区域的上方。
第二绝缘膜114是用于防止水分渗透至第一绝缘膜113中或抗反射膜112中的绝缘层。例如，第二绝缘膜114可由含氮的氧化硅膜（在下文中被称为氮氧化硅膜（SiON））或至少比第一绝缘膜113具有更高密度的氧化硅膜（在下文中被称为高品质氧化硅膜（SiO））制成。此外，例如，第二绝缘膜114可形成于第一绝缘膜113的背面侧的整个像素区域的上方。
第二绝缘膜114的折射率被设定为基本上等于或略大于第一绝缘膜113的折射率。
遮光膜115形成于第二绝缘膜114的背面侧上的各像素之间，以防止混色的发生。此外，用于使背面侧平坦的平坦化膜116形成于整个像素区域上方。例如，遮光膜115由阻挡光从其中穿过的遮光材料（例如金属或钨）制成。平坦化膜116可由容许光穿过的材料制成。
此外，滤色器117与芯片上透镜118形成于平坦化膜116的背面侧上。滤色器117是从入射光为每一像素提取预定波长范围分量（例如RGB）的滤色器。芯片上透镜118是为每一像素聚集入射光以提高光接收单元的灵敏度（以增大光量）的聚光透镜。
由芯片上透镜118聚集的入射光穿过滤色器117，从而为每一像素提取预定波长范围分量（例如RGB）。具有所述波长范围分量的入射光透射穿过各遮光膜115之间的平坦化膜116，并随后依序透射穿过第二绝缘膜114、第一绝缘膜113及抗反射膜112。接着，所述光入射于其中形成有光电二极管的硅基板111的所述光电二极管（光接收单元）上，并随后被光电转换。
如上所述，第二绝缘膜114被设定为至少比第一绝缘膜113具有更高的密度，因此CMOS图像传感器100可防止水分到达其中形成有光电二极管的硅基板111的界面。
此外，通过使用高品质氧化硅膜（SiO）可以容易地实现比第一绝缘膜113具有更高密度的第二绝缘膜114。此外，在沉积氧化硅膜（SiO）时可容易地控制所述氧化硅膜的密度。此外，可通过氮氧化硅膜（SiON）实现比第一绝缘膜113具有更高密度的第二绝缘膜114。氮氧化硅膜（SiON）含氮，因此所述氮氧化硅膜因含氮量而比氧化硅膜（SiO）具有更高的密度。此外，可利用氮含量容易地控制密度。
此外，包括如上所述的第二绝缘膜114在内，第一绝缘膜113形成于第二绝缘膜114与抗反射膜112之间。因此，在CMOS图像传感器100中，可防止来自可能含氮的第二绝缘膜114的氮渗透至其中形成有光电二极管的硅基板111的界面中，从而抑制所述硅基板的界面状态的劣化。
图5是显示界面状态的每一情形的结果的图。如图5最左侧处的条形图所示，在其中仅具有低抗渗透性的氧化硅（Si）膜形成于抗反射膜112的背面侧上的情形中，界面状态由于水分渗透而劣化。如图5的左起第二条形图所示，在其中具有高抗渗透性的含氮的氧化硅（Si）膜形成于抗反射膜112的背面侧上的情形中，界面状态由于氮的作用而劣化。如图5的左起第三条形图所示，在其中具有低抗渗透性的含氮的氧化硅（Si）膜形成于抗反射膜112的背面侧上的情形中，界面状态由于水分及氮的作用而劣化。
就此而言，如图4所示，第一绝缘膜作为不含氮的氧化硅（Si）膜被设定为正面侧的第一层，且第二绝缘膜作为具有高密度的氧化硅（Si）膜或含氮的氧化硅（Si）膜被设定为背面侧的第二层，从而形成具有两层式结构的绝缘膜。因此，如图5的左起第四及第五中所示，可将界面状态的劣化抑制到可检测水平或更低。
图6显示通过去除水分所获得的结果。图6的曲线图表示通过比较以如下方式获得的值而获得的结果：将具有低抗渗透性的氧化膜、具有抗渗透性的含氮的氧化膜以及具有高密度及抗渗透性的氧化膜中的每一者设定为样本；对每一样本添加水分；对每一样本施加热；以及测量从每一样品中所渗出的水分的量。
如图6中的实曲线所示，发现在具有低抗渗透性的氧化膜中，归因于水分吸收的水分去除量大。相比之下，在具有抗渗透性的含氮氧化膜中或在具有抗渗透性及高密度的氧化膜中，归因于水分吸收的水分去除量小。因此，如图4所示，在CMOS图像传感器100中，具有高抗渗透性的第二绝缘膜层叠于具有低抗渗透性的第一绝缘膜上，因此可抑制其中形成有光电二极管的硅基板111的界面状态由于水分渗透而劣化。
此外，第二绝缘膜114的折射率被设定为基本上等于或略大于第一绝缘膜113的折射率。这样，可通过减小第一绝缘膜113与第二绝缘膜114之间的折射率的差值来保持抗反射膜结构并抑制入射光的透射率的降低。
如上所述，在CMOS图像传感器100中，可抑制硅基板界面的界面状态的劣化，也可抑制光透射率的降低。
<挖掘遮光>
抗反射膜112、第一绝缘膜113及第二绝缘膜114可以任意界面形状形成。在图4所示的示例中，其中形成有光电二极管的硅基板111的背面侧的界面表示为平面，但其中形成有光电二极管的硅基板111的界面可为弯曲形状（具有不平坦部分）。
例如，为抑制在更靠近光电二极管的位置处发生混色，存在一种被称为“挖掘遮光”的方法，其中遮光膜的一部分被嵌入硅基板中。图7图示了挖掘遮光的示例。图7的A部分将图1所示的CMOS图像传感器100作为示例来图示挖掘遮光的示例。如图7的A部分所示，在挖掘遮光的情形中，在其中形成有光电二极管的硅基板111的背面侧的界面被挖掘的位置处形成低洼处（也被称为凹槽或沟槽），并在所述沟槽上形成遮光膜14。如此一来，遮光膜14的一部分被嵌入至其中形成有光电二极管的硅基板111中，因此可在较深位置处实现遮光，从而防止混色的发生。
与图4所示情形一样，例如，在其中进行挖掘遮光的情形中，如图7的B部分所示，抗反射膜112、第一绝缘膜113及第二绝缘膜114可在所述沟槽中形成。因此，根据CMOS图像传感器100，可抑制硅基板界面的界面状态的劣化并抑制光透射率的降低。
此外，在上文中，已阐述包括第一绝缘膜113及第二绝缘膜114的两层式结构的绝缘膜形成于抗反射膜112的背面侧中，但本实施例并非仅限于此，而是可实现三层或更多层的层叠结构。在此种情形中，期望每一层的密度及折射率被设定为从正面侧向背面侧增大。另外，可连续执行原位沉积来取代层叠结构。换言之，可通过包括第一绝缘膜113及第二绝缘膜114的单层式结构的绝缘膜来实现。
例如，在不使用氮的情况下，氧化硅膜的密度可被设定为从正面侧向背面侧连续或不连续地增大。例如，可优选地在控制密度被逐渐增大的同时沉积氧化硅膜。
此外，例如在使用氮的情况下，氮氧化硅膜中的氮含量可被设定为从正面侧向背面侧连续或不连续地增大。例如，可优选地在控制氮含量被逐渐增大的同时沉积氮氧化硅膜。然而，在此种情形中，需防止氮在抗反射膜112及氮氧化硅膜的界面附近处渗透。
在此种情形中，折射率也可被控制为从正面侧向背面侧逐渐增大。
抗反射膜112、第一绝缘膜113及第二绝缘膜114也可形成于用于检测黑色电平的参考值的像素（也被称为光学黑体（optical black；OPB））上。此像素被遮光。即使在OPB像素的情形中，也可与有效像素区域中的像素的情形一样地沉积抗反射膜112、第一绝缘膜113及第二绝缘膜114。
因此，可降低OPB像素与有效像素区域中的像素之间的构造差异，从而实现对具有高精确度的黑色电平参考值的检测。
<2.第二实施例>
<制造>
图8是图示制造装置的示例性构造的方框图，以作为应用本发明的制造装置的实施例。图8所示的制造装置200是用于制造CMOS图像传感器100的装置，且包括控制器201及制造单元202。
控制器201可包括中央处理器（CPU）、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）等。控制器201控制制造单元202的每一组件并执行用于制造CMOS图像传感器100的控制过程。例如，控制器201的CPU根据ROM中所存储的程序执行各种过程。此外，CPU根据从存储单元213下载至RAM中的程序而执行各种过程。另外，RAM适当地存储CPU执行各种过程所需的数据。
制造单元202由控制器201控制并执行制造CMOS图像传感器100的过程。制造单元202可包括光电二极管形成部231、抗反射膜沉积部232、第一绝缘膜沉积部233、第二绝缘膜沉积部234、遮光膜沉积部235、平坦化膜沉积部236、滤色器形成部237及芯片上透镜形成部238。从光电二极管形成部231到芯片上透镜形成部238的这些组件由控制器201控制并执行如下文中所述的制造图像传感器（CMOS图像传感器100）的每一步骤的过程。
为便于说明起见，本文中将仅阐述与本发明的实施例相关的步骤。实际上，为制造CMOS图像传感器100，除了通过上述组件执行的步骤外也需要执行其他步骤，且制造单元202可包括用于执行其他步骤的处理单元。然而，所述其他步骤类似于制造一般CMOS图像传感器的情形所需的步骤，因此，此处将不予以赘述。
制造装置200可包括输入单元211、输出单元212、存储单元213、通信单元214及驱动器215。
输入单元211可包括键盘、鼠标、触摸面板、外部输入端子等。输入单元211从外部接收用户指令或信息并将其提供至控制器201。输出单元212可包括显示器（例如阴极射线管（CRT）显示器或液晶显示器（LCD））、扬声器、外部输出端子等。输出单元212输出从控制器201提供的各种类型的信息，如图像、声音、或模拟信号或数字数据。
存储单元213可包括固态驱动器（solid-state drive；SSD）（例如闪速存储器）、硬盘等。从控制器201提供的信息存储于存储单元213中。存储单元213响应于来自控制器201的请求而读取并提供所存储的信息。
通信单元214可包括用于有线局域网（LAN）或无线LAN的接口或调制解调器。通信单元214经由包括因特网的网络利用外部装置执行通信处理。例如，通信单元214将从控制器201提供的信息传输至通信对象并将从所述通信对象接收的信息提供至控制器201。
在需要时可将驱动器215连接至控制器201。可移除媒体221（例如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器）被相配地加装至驱动器215。在需要时将经由驱动器215从可移除媒体221读出的计算机程序安装于存储单元213中。
将参照图9的流程图阐述制造过程的示例性流程。此外，将适当地参照图10至图13来进行说明。图10至图13是用于解释制造过程的每一步骤的图。
在制造过程开始时，在步骤S101中，光电二极管形成部231在控制器201的控制下在半导体基板上形成光电二极管等，所述半导体基板是从外部制备的。
在步骤S102中，抗反射膜沉积部232在控制器201的控制下在其中形成有光电二极管的硅基板111上沉积抗反射膜112。例如，可通过化学气相沉积（chemical vapor deposition；CVD）沉积抗反射膜112。
在步骤S103中，在用作抗反射膜的绝缘膜形成于其中形成有光电二极管的硅基板111的背面侧的界面上的状态下，第一绝缘膜沉积部233沉积作为不含氮的第一绝缘膜113的氧化硅（Si）膜（图10）。此在控制器201的控制下执行。例如，第一绝缘膜沉积部233沉积厚度约为10纳米（nm）至500nm的不含氮的氧化硅（Si）膜作为第一绝缘膜113。沉积方法的示例可包括等离子体CVD、高密度等离子体CVD、热CVD（大气压CVD或次气压CVD）、原子层沉积（atomic layer deposition；ALD）等。沉积温度为例如400℃或更低。此外，欲使用的氧化气体的示例可包括不含氮的气体，例如O2、O3、CO2等。
在步骤S104中，第二绝缘膜沉积部234在控制器201的控制下在第一绝缘膜113的背面侧上沉积第二绝缘膜114（图11）。例如，第二绝缘膜沉积部234沉积厚度约为10纳米（nm）至500nm的具有高密度的氧化硅（Si）膜或含氮的氮氧化硅（Si）膜作为第二绝缘膜114。作为沉积方法，可使用等离子体CVD、高密度等离子体CVD、热CVD（大气压CVD或次气压CVD）、ALD等。沉积温度为例如400℃或更低。此外，作为氧化气体或前体，可使用含氮的气体。氧化气体的示例可包括例如O2、O3、CO2、N2O等的气体。此外，作为氮化物种类，可使用例如N2O、NH3、N2等气体。第二绝缘膜114的折射率被设定为基本上等于第一绝缘膜113的折射率，或所述两者之间存在细微差值（例如二者之间的折射率的差值约为0.01至0.1）。因为第一绝缘膜113与第二绝缘膜114之间的折射率的差值约为0.01至0.1，所以可抑制光透射率的降低。此外，第一绝缘膜113与第二绝缘膜114的层状结构使得可提高抗水分渗透性并抑制界面状态的劣化。
在步骤S105中，遮光膜沉积部235在第二绝缘膜114的背面侧上且在与相邻像素的边界附近（各像素之间）沉积遮光膜115。在步骤S106中，平坦化膜沉积部236将平坦化膜116沉积于第二绝缘膜114的上面沉积有遮光膜115的背面侧上（图12）。
在步骤S107中，滤色器形成部237在平坦化膜116的背面侧上形成滤色器117。在步骤S108中，芯片上透镜形成部238在滤色器117的背面侧上形成芯片上透镜118（图13）。
以上述方式制造CMOS图像传感器100。如果步骤S108的过程完成，则制造过程结束。实际上，此后例如还能形成布线层等。
如上所述，制造装置200能够制造CMOS图像传感器100。换言之，制造装置200可制造能够抑制硅基板界面的界面状态劣化并抑制光透射率降低的图像传感器。此外，如上所述，制造装置200可在不使用特殊或复杂制造方法的情况下容易地制造CMOS图像传感器100。因此，在抗反射膜112的背面侧上，制造装置200可容易地沉积具有低于氮化硅膜的折射率且背面侧密度高于正面侧密度的氧化硅膜。因此，制造装置200能够抑制CMOS图像传感器100的成品率降低。
<3.第三实施例>
<CMOS图像传感器>
在CMOS图像传感器中，第二绝缘膜可层叠于图案化的遮光膜的上侧（面向芯片上透镜的一侧）上。图14是图示根据应用本发明技术的图像传感器的实施例的背照射式CMOS图像传感器的另一示例性构造的图。
图14所示的CMOS图像传感器300是类似于图4所示的CMOS图像传感器100的图像传感器，因此其具有基本上类似于CMOS图像传感器10的构造。然而，在CMOS图像传感器300中，第二绝缘膜114沉积于图案化的遮光膜115的上侧（面向芯片上透镜118的一侧）上。换言之，遮光膜115形成于第一绝缘膜113与第二绝缘膜114之间。
此种结构使得在CMOS图像传感器300中的遮光膜115的下侧（面向其中形成有光电二极管的硅基板111的一侧）处的层间膜可比CMOS图像传感器100中的层间膜薄。
在CMOS图像传感器100（图4）的情形中，第一绝缘膜113及第二绝缘膜114层叠（多层式绝缘膜）于遮光膜115的下侧（面向其中形成有光电二极管的硅基板111的一侧）上。因此，绝缘膜的总膜厚度可能厚于单层式绝缘膜的情形。如果绝缘膜的膜厚度过厚，则可使混色恶化。
同时，具有上述构造（图14）的CMOS图像传感器300使得遮光膜115的下侧（面向其中形成有光电二极管的硅基板111的一侧）上的层间膜薄于CMOS图像传感器100的情形。因此，与CMOS图像传感器100的情形相比，CMOS图像传感器300能够在保持钝化性质或界面状态的同时抑制混色的发生。
<4.第四实施例>
<制造>
图15是图示作为应用本发明技术的制造装置的实施例的制造装置的示例性构造的方框图。图15所示的制造装置400是用于制造CMOS图像传感器300的制造装置。如图15所示，制造装置400具有类似于制造装置200（图8）的构造。
具体而言，类似于制造装置200，制造装置400包括控制器201、输入单元211、输出单元212、存储单元213、通信单元214及驱动器215。可移除媒体221相配地加装至驱动器215。
然而，制造装置400包括制造单元402以取代制造单元202。制造单元402在控制器201的控制下执行制造CMOS图像传感器300的过程。
如图15所示，制造单元402具有类似于制造单元202的构造。例如，制造单元402包括光电二极管形成部231、抗反射膜沉积部232、第一绝缘膜沉积部233、第二绝缘膜沉积部234、遮光膜沉积部235、平坦化膜沉积部236、滤色器形成部237及芯片上透镜形成部238。
然而，尽管将于下文中进行详细阐述，在制造单元402的情形中，经第一绝缘膜沉积部233处理的器件被供应至遮光膜沉积部235。此外，制造单元402还包括遮光膜处理部431。经遮光膜沉积部235处理的器件被供应至遮光膜处理部431。经遮光膜处理部431处理的器件被供应至第二绝缘膜沉积部234。经第二绝缘膜沉积部234处理的器件被供应至平坦化膜沉积部236。
制造单元402的这些处理部（从光电二极管形成部231到芯片上透镜形成部238及遮光膜处理部431）在控制器201的控制下执行如下文中所述的制造图像传感器（CMOS图像传感器300）的相应过程。
将参照图16的流程图阐述由制造装置400执行的制造过程的示例性流程。将适当地参照图17至图20来进行说明。图17至图20是用于解释制造过程的每一步骤的图。
在制造过程开始时，以与图9中的步骤S101至S103的每一过程相似的方式执行步骤S401至S403的每一过程。换言之，在抗反射膜112形成于其中形成有光电二极管的硅基板111的背面侧的界面上的状态下，沉积二氧化硅膜（SiO2）作为不含氮的第一绝缘膜113（图17）。
抗反射膜112的材料的示例可包括二氧化铪（HfO2）、五氧化二钽（Ta2O5）、二氧化钛（TiO2）、二氧化锆（ZrO2）等。抗反射膜112的材料是可选择的而非仅限于此示例。此外，抗反射膜112的膜厚度可介于几纳米（nm）至几十纳米的范围内。抗反射膜112的膜厚度是可选择的而非仅限于此示例。抗反射膜112的沉积方法的示例可包括溅射、CVD、ADL等。抗反射膜112的沉积方法是可选择的而非仅限于此示例。
不含氮的第一绝缘膜113（二氧化硅膜（SiO2））的膜厚度可介于几十纳米（nm）至100nm的范围内。第一绝缘膜113的膜厚度是可选择的而非仅限于此示例。第一绝缘膜113的沉积方法的示例可包括溅射、CVD、ADL等。第一绝缘膜113的沉积方法是可选择的而非仅限于此示例。
在步骤S404中，遮光膜沉积部235在控制器201的控制下在第一绝缘膜113的背面侧上沉积遮光膜115（图18的A部分）。如图18的B部分所示，遮光膜115由例如钛膜（Ti）441、氮化钛膜（TiN）442及钨膜（W）443的层叠结构制成。
在此种情形中，遮光膜沉积部235在第一绝缘膜113的背面侧上沉积钛膜（Ti）441及氮化钛膜（TiN）442作为阻障金属（用于防止金属材料扩散或相互作用的金属膜）。例如，遮光膜沉积部235通过溅射沉积厚度约为10纳米（nm）的钛膜（Ti）441并通过MOCVD沉积厚度约为10nm的氮化钛膜（TiN）442。随后，遮光膜沉积部235在氮化钛膜（TiN）442的背面侧上沉积钨膜（W）443。例如，遮光膜沉积部235通过CVD沉积厚度约为200nm的钨膜（W）443。
遮光膜115的构造或者构成遮光膜115的每一层的膜厚度或沉积方法是可选择的而非仅限于上述示例。
在步骤S405中，遮光膜处理部431通过抗蚀剂掩膜处理遮光膜115。如图19所示的示例，通过对遮光膜115（具体是钨膜（W）443）进行此种处理，与相邻像素的边界附近（像素之间）的部分被保留下来，而其他部分被移除。在此种处理之后，遮光膜处理部431移除剩余的光致抗蚀剂451。
在步骤S406中，第二绝缘膜沉积部234在控制器201的控制下在图案化的遮光膜115的背面侧上沉积第二绝缘膜114（图20）。例如，第二绝缘膜沉积部234沉积厚度为几十纳米（nm）至100nm的氮氧化硅膜（SiON）作为第二绝缘膜114，且此沉积是通过CVD执行的。第二绝缘膜114的构造、膜厚度及沉积方法是可选择的而非仅限于上述示例。例如，可以与图9的步骤S104的情形相似的方式执行此种沉积过程。
类似地，根据上述构造，如图14所示，入射光透射通过的部分是类似于CMOS图像传感器100的层叠结构。此层叠结构包括第一绝缘膜113及第二绝缘膜114。因此，类似于CMOS图像传感器100的情形，可增大抗水分渗透性并抑制界面状态的劣化。此外，第二绝缘膜114的折射率被设定为基本上等于第一绝缘膜113的折射率，或所述两者之间存在细微差值（例如所述两者之间折射率的差值约为0.01至0.1）。因此，可抑制光透射率的降低。
此外，遮光膜115的下侧（面向其中形成有光电二极管的硅基板111的一侧）上的层间膜可薄于CMOS图像传感器100的情形。因此，与CMOS图像传感器100的情形相比，可抑制混色的发生。
在步骤S406的制程完成之后，以类似于步骤S106至S108的过程的方式来分别执行步骤S407至步骤S409的过程。形成平坦化膜116、滤色器117及芯片上透镜118。随后，制造CMOS图像传感器300（图14）。如果步骤S409的过程完成，则制造过程结束。实际上，此后，例如还能形成布线层等。
如上所述，制造装置400能够制造CMOS图像传感器300。换言之，制造装置400可制造能够抑制硅基板界面的界面状态劣化并抑制混色的发生、同时抑制光透射率降低的图像传感器。
此外，如上所述，制造装置400可在不使用特殊或复杂制造方法的情况下容易地制造CMOS图像传感器300。因此，在抗反射膜112的背面侧上，制造装置400可容易地沉积具有低于氮化硅膜的折射率且背面侧密度高于正面侧密度的氧化硅膜。因此，制造装置400能够抑制CMOS图像传感器300的成品率的降低。
<5.第五实施例>
<CMOS图像传感器>
即使在如第一实施例（图7）所述执行挖掘遮光的情形中，第二绝缘膜也可层叠于图案化的遮光膜的上侧（面向芯片上透镜的一侧）上。图21是图示根据应用本发明的图像传感器的实施例的背照射式CMOS图像传感器的另一示例性构造的图。
图21所示的CMOS图像传感器500是类似于图14的CMOS图像传感器300的图像传感器，因此其具有基本上类似于CMOS图像传感器300的构造。然而，在CMOS图像传感器500中，以参照图7所述的方式进行挖掘遮光，因此遮光膜115的一部分嵌入至其中形成有光电二极管的硅基板111中。
如参照图7所述，在进行挖掘遮光时，如果绝缘膜的厚度变厚，则被嵌入至其中形成有光电二极管的硅基板111的沟槽中的膜厚度增大，因此可能需要加宽沟槽的宽度。因此，可减小光电二极管在各图案化的遮光膜115之间接收入射光时所穿过的部分的大小。如果所述部分的面积大小过小，则灵敏度可能降低。
同时，具有上述构造（图21）的CMOS图像传感器500使得遮光膜115的下侧（面向其中形成有光电二极管的硅基板111的一侧）上的层间膜薄于CMOS图像传感器100的情形。因此，CMOS图像传感器500使得其中形成有光电二极管的硅基板111的沟槽的宽度小于其中进行嵌入遮光的CMOS图像传感器100的情形。因此，CMOS图像传感器500可防止光电二极管在各图案化的遮光膜115间接收入射光时所穿过的部分的尺寸减小。因此，CMOS图像传感器500与其中进行嵌入遮光的CMOS图像传感器100的情形相比可保持钝化性质或界面状态，且与其中进行挖掘遮光的CMOS图像传感器100的情形相比可防止灵敏度降低。
类似于CMOS图像传感器300的情形，CMOS图像传感器500能够使遮光膜115的下侧（面向其中形成有光电二极管的硅基板111的一侧）上的层间膜薄于CMOS图像传感器100的情形。因此，与CMOS图像传感器100的情形相比，CMOS图像传感器500使得可在保持钝化性质或界面状态的同时防止混色的发生。
<6.第六实施例>
<制造>
图22是图示根据应用本发明的制造装置的实施例的制造装置的示例性构造的方框图。图22所示的制造装置600是用于制造CMOS图像传感器500的制造装置。如图22所示，制造装置600具有类似于制造装置400的构造（图15）。
换言之，类似于制造装置400，制造装置600包括控制器201、输入单元211、输出单元212、存储单元213、通信单元214及驱动器215。可移除媒体221相配地加装至驱动器215。
然而，制造装置600包括制造单元602以取代制造单元402。制造单元602在控制器201的控制下执行制造CMOS图像传感器500的过程。
如图22所示，制造单元602具有类似于制造单元402的构造。例如，制造单元602包括光电二极管形成部231、抗反射膜沉积部232、第一绝缘膜沉积部233、第二绝缘膜沉积部234、遮光膜沉积部235、平坦化膜沉积部236、滤色器形成部237、芯片上透镜形成部238及遮光膜处理部431。
然而，尽管将在下文中进行详细阐述，制造单元602还包括沟槽形成部631。经光电二极管形成部231处理的器件被供应至沟槽形成部631。经沟槽形成部631处理的器件被供应至抗反射膜沉积部232。
制造单元602的这些处理部（从光电二极管形成部231到芯片上透镜形成部238、遮光膜处理部431及沟槽形成部631）在控制器201的控制下执行如下文中所述的制造图像传感器（CMOS图像传感器500）的各个过程。
将参照图23的流程图阐述由制造装置600执行制造过程的示例性流程。将适当地参照图24至图27进行说明。图24至图27是用于解释制造过程的每一步骤的图。
在制造过程开始时，在步骤S601中，类似于图9中的步骤S101的情形，光电二极管形成部231在控制器201的控制下在从外部制备的半导体基板上形成光电二极管等（形成其中形成有光电二极管的硅基板111）。
在步骤S602中，沟槽形成部631在控制器201的控制下通过抗蚀剂掩膜在其中形成有光电二极管的硅基板111中通过挖掘遮光形成沟槽。在沟槽形成后，沟槽形成部631移除剩余的光致抗蚀剂。
在步骤S603中，类似于图9中的步骤S102的情形，抗反射膜沉积部232在控制器201的控制下在其中形成有光电二极管及沟槽的硅基板111上沉积抗反射膜112。
在步骤S604中，类似于图9中的步骤S103的情形，第一绝缘膜沉积部233在控制器201的控制下在抗反射膜112的背面侧上沉积第一绝缘膜113（图24）。例如，第一绝缘膜沉积部233沉积二氧化硅膜（SiO2）作为不含氮的第一绝缘膜113。
在步骤S605中，类似于图16中步骤S404的情形，遮光膜沉积部235在控制器201的控制下在第一绝缘膜113的背面侧上沉积遮光膜115（图25）。换言之，如图18的B部分所示，遮光膜115由例如钛膜（Ti）441、氮化钛膜（TiN）442及钨膜（W）443的层叠结构制成。遮光膜115的构造、或者构成遮光膜115的每一层的或膜厚度或沉积方法是可选择的而并非仅限于上述示例。
如图25所示，在此阶段中，遮光膜115沉积于未被图案化的整个像素上。遮光膜115也形成于其中形成有光电二极管的硅基板111的沟槽部分上。
在步骤S606中，类似于图16中的步骤S405的情形，遮光膜处理部431在控制器201的控制下通过抗蚀剂掩膜处理遮光膜115。如图26所示的示例，通过对遮光膜115（具体是钨膜（W）443）进行此种处理，与相邻像素的边界附近（各像素之间）的部分被保留，而其他部分被移除。换言之，其中形成有光电二极管的硅基板111的沟槽部分中保留呈山形的遮光膜115。在此处理之后，遮光膜处理部431移除所保留的光致抗蚀剂651（形成于遮光膜115的背面侧上以山形保留的光致抗蚀剂651）。
在步骤S607中，类似于图16中步骤S406的情形，第二绝缘膜沉积部234在控制器201的控制下在图案化的遮光膜115的背面侧上沉积第二绝缘膜114（图27）。
类似地，根据上述构造，如图21所示，入射光透射通过的部分是类似于CMOS图像传感器100的层叠结构。此层叠结构包括第一绝缘膜113及第二绝缘膜114。因此，类似于CMOS图像传感器100的情形，可提高抗水分渗透性并抑制界面状态的劣化。此外，第二绝缘膜114的折射率被设定为基本上等于第一绝缘膜113的折射率，或者所述两者之间存在细微差值（例如，所述两者之间的折射率差值约为0.01至0.1）。因此，可抑制光透射率的降低。
类似于CMOS图像传感器300的情形，遮光膜115的下侧（面向其中形成有光电二极管的硅基板111的一侧）上的层间膜可薄于其中进行嵌入遮光的CMOS图像传感器100的情形。因此，与CMOS图像传感器100相比，可抑制混色的发生，从而防止混色的发生。此外，沟槽的宽度可小于其中进行嵌入遮光的CMOS图像传感器100的情形。因此，可防止光电二极管在各图案化的遮光膜115之间接收入射光时所穿过的部分的尺寸减小，从而防止灵敏度降低。
在完成步骤S607的过程之后，以类似于步骤S106至S108的过程的方式分别执行步骤S608至S610的过程。形成平坦化膜116、滤色器117及芯片上透镜118。随后，制造CMOS图像传感器500（图21）。如果步骤S610的过程完成，则制造过程结束。实际上，此后，例如还能形成布线层等。
如上所述，制造装置600能够制造CMOS图像传感器500。换言之，制造装置600可制造能够抑制硅基板界面的界面状态劣化并抑制混色的发生、同时抑制光透射率降低的图像传感器。
此外，如上所述，制造装置600可在不使用特殊或复杂制造方法的情况下容易地制造CMOS图像传感器500。因此，在抗反射膜112的背面侧上，制造装置600可容易地沉积具有低于氮化硅膜的折射率且背面侧密度高于正面侧密度的氧化硅膜。因此，制造装置600能够抑制CMOS图像传感器500的成品率的降低。
此外，在上文中，已阐述CMOS图像传感器作为应用本发明实施例的图像传感器，但本发明的实施例也可应用于除CMOS图像传感器之外的图像传感器，例如应用于基于电荷耦合器件（charge coupled device；CCD）的图像传感器。
<7.第七实施例>
<成像装置>
图28是图示采用上述图像传感器的成像装置的示例性构造的方框图。图28所示的成像装置900是用于拍摄对象并以电信号的形式输出对象图像的设备。
如图28所示，成像装置900包括光学单元911、CMOS传感器912、A/D转换器913、操作单元914、控制器915、图像处理单元916、显示单元917、编解码器处理单元918及记录单元919。
光学单元911将焦距调整到对象。光学单元911包括用于从焦点位置聚集光的透镜、用于调整曝光的光圈、用于控制图像定时的快门等。光学单元911透射来自对象的光（入射光）并将所述光提供至CMOS传感器912。
CMOS传感器912将入射光光电转换成电信号并将每一像素的信号（像素信号）提供至A/D转换器913。
A/D转换器913以预定的时序将从CMOS传感器912提供的像素信号转换成数字数据（图像数据）并以预定的时序将所述数字数据依序提供至图像处理单元916。
操作单元914可包括例如Jog Dial（注册商标）、按键、按钮或触摸面板。操作单元914接收用户的操作输入并将对应于所述用户操作输入的信号提供至控制器915。
控制器915基于与输入至操作单元914的用户操作输入相对应的信号来控制光学单元911、CMOS传感器912、A/D转换器913、图像处理单元916、显示单元917、编解码器处理单元918及记录单元919。控制器915使每一组成单元执行与成像相关的处理。
图像处理单元916对从A/D转换器913提供的图像数据执行各种类型的图像处理，例如混色校正、黑色电平校正、白平衡调整、去马赛克处理、矩阵处理、γ校正、YC转换等。图像处理单元916将经图像处理的图像数据提供至显示单元917及编解码器处理单元918。
显示单元917可包括液晶显示器，并基于从图像处理单元916提供的图像数据显示对象的图像。
编解码器处理单元918对从图像处理单元916提供的图像数据执行预定方案的编码处理，并将通过所述编码处理获得的编码数据提供至记录单元919。
记录单元919存储从编解码器处理单元918提供的编码数据。在需要时，图像处理单元916将存储于记录单元919中的编码数据读出并解码。通过解码处理获得的图像数据被提供至显示单元917，以显示对应于图像数据的图像。
本发明的各实施例应用于上述成像装置900的CMOS传感器912。换言之，作为CMOS传感器912，如上所述，采用CMOS图像传感器100、CMOS图像传感器300或CMOS图像传感器500。因此，CMOS传感器912使得可抑制硅基板界面的界面状态的劣化并抑制光透射度的降低。因此，如果成像装置900拍摄对象，则可获得高品质图像。
本发明的各实施例所适用的图像装置的示例并非仅限于上述示例，而是可适用于其他构造。图像装置的示例可包括数字照相机或摄像机、或具有成像功能的信息处理装置（电子器件），例如移动电话、智能电话、平板器件、个人计算机。此外，图像装置的示例可包括被加装（或作为内置器件被安装）至另一信息处理装置而使用的照相机模块。
可以硬件或软件方式执行上述一系列处理。在如上所述以软件执行所述一系列处理的情形中，从网络或记录媒体安装构成软件的程序。
此记录媒介可被构造成包括可移除媒体221，可移除媒体221中以与所述装置无关的方式存储被分配为递送给用户的程序，如图8、图15及图22所示。可移除媒体221的示例包括磁盘（包括软盘）或光盘（包括CD-ROM或DVD）。此外，可移除媒体221的示例包括磁光盘（包括小型光盘（Mini-Disc；MD））或半导体存储器。所述记录媒体可被构造成ROM或可被构造成包括在存储单元213中的硬盘，所述ROM中存储以预先并入装置及可移除媒体221中的状态被分配给用户的程序。
应注意，由计算机执行的程序可为根据本说明书所述顺序按时间顺序进行处理的程序或并行地进行处理或以所需时序（例如基于调用）进行处理的程序。
还应注意，在本说明书中，阐述存储于记录媒体中的程序的步骤不仅包括根据本文所示的顺序按时间顺序执行的处理，还包括并行或分别执行的、未必按时间顺序执行的处理。
此外，在本发明中，系统所指的意思是由多个构造元件形成的一组（例如装置或模块（部件）），且不考虑是否所有的构造元件处于同一壳体中。因此，所述系统可为存储于不同壳体中且通过网络连接的多个装置，或可为单个壳体中的多个模块。
此外，在上文中描述为单个器件（或处理单元）的元件可被构造成多个器件（或处理单元）。相反，上文中描述为多个器件（或处理单元）的元件可被整体地构造为单个器件（或处理单元）。此外，可将除上述元件之外的元件添加至每一器件（或处理单元）。此外，给定器件（或处理单元）的元件的一部分可包括于另一器件（或另一处理单元）的元件中，只要所述系统的构造或操作总体实质上相同即可。
所属领域的技术人员应理解，可根据设计要求及其他因素对本发明进行各种修改、组合、子组合及改变，只要其属于随附权利要求书或其等效内容的范围内即可。
例如，本发明可采用由多个装置通过网络来分配及连接一个功能以进行处理的云计算构造。
此外，上述流程图所述的每一步骤可由一个装置执行或通过分配多个装置来执行。
此外，在一个步骤中包括多个处理的情形中，此一个步骤中所包括的所述多个处理可由一个装置执行或通过分配多个装置来执行。
另外，本发明也可被构造如下：
（1）一种使用互补金属氧化物半导体（CMOS）的背照射式图像传感器，其包括：
光接收单元，其形成于半导体基板中，并且用于接收入射光；
抗反射膜，其形成于其中形成有所述光接收单元的所述半导体基板的背面侧上；以及
氧化硅膜，其形成于所述抗反射膜的背面侧上，所述氧化硅膜具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度。
（2）如（1）所述的图像传感器，其中，所述抗反射膜及所述氧化硅膜形成于所述半导体基板的所述背面侧处的凹槽中，所述凹槽被挖掘用于嵌入遮光膜。
（3）如（1）或（2）所述的图像传感器，其中，所述氧化硅膜由多个层制成，并且所述多个层中的每一层的密度朝其背面侧增大。
（4）如（3）所述的图像传感器，其中，所述氧化硅膜在所述正面侧处包括不含氮的氧化硅膜层，并在所述背面侧处包括含氮的氮氧化硅膜层。
（5）如（4）所述的图像传感器，还包括：
遮光膜，其在所述不含氮的氧化硅膜层与所述含氮的氮氧化硅膜层之间形成于与相邻像素的边界附近。
（6）如（5）所述的图像传感器，其中，所述抗反射膜及所述不含氮的氧化硅膜层形成于所述半导体基板的所述背面侧处的凹槽中，所述凹槽被挖掘用于嵌入遮光膜。
（7）如（3）或（4）所述的图像传感器，其中，所述氧化硅膜的每一层的折射率朝所述背面侧增大。
（8）如（1）至（5）中的任一项所述的图像传感器，其中，所述氧化硅膜形成为具有从所述正面侧向所述背面侧连续增大的密度。
（9）如（8）所述的图像传感器，其中，所述氧化硅膜在表面处不含氮，且形成为具有从所述正面侧向所述背面侧连续增大的氮含量。
（10）如（8）所述的图像传感器，其中，所述氧化硅膜形成为具有从所述正面侧向所述背面侧连续增大的折射率。
（11）如（1）所述的图像传感器，其中，所述光接收单元、所述抗反射膜及所述氧化硅膜形成于OPB像素中。
（12）一种成像装置，其包括：
如上述（1）～（11）中的任一项所述的图像传感器；以及
图像处理单元，其用于对从所述图像传感器获得的图像数据执行图像处理。
（13）一种制造使用互补金属氧化物半导体（CMOS）背照射式图像传感器的装置，其包括：
抗反射膜沉积部，其用于在其中形成有用于接收入射光的光接收单元的半导体基板的背面侧上沉积抗反射膜；以及
氧化硅膜沉积部，其用于在所述半导体基板的上面通过所述抗反射膜沉积部沉积有所述抗反射膜的所述背面侧上沉积氧化硅膜，
其中，所述氧化硅膜具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度。
（14）如（13）所述的装置，其中，所述抗反射膜沉积部及所述氧化硅膜沉积部分别将所述抗反射膜及所述氧化硅膜沉积于所述半导体基板的所述背面侧处的凹槽中，所述凹槽被挖掘用于嵌入遮光膜。
（15）如（13）所述的装置，其中，所述氧化硅膜沉积部沉积多个所述氧化硅膜层，以使多个所述氧化硅膜层中的每一层的密度向背面侧增大。
（16）如（15）所述的装置，其中，所述氧化硅膜沉积部包括：
第一氧化硅膜沉积部，其用于在正面侧上沉积不含氮的氧化硅膜层作为所述氧化硅膜，以及
第二氧化硅膜沉积部，用于在背面侧上沉积含氮的氮氧化硅膜层作为所述氧化硅膜。
（17）如（16）所述的装置，还包括：
遮光膜沉积部，其用于沉积遮光膜；以及
遮光膜处理部，其用于处理由所述遮光膜沉积部所沉积的所述遮光膜，以使得所述遮光膜的与相邻像素的边界附近的部分被保留下来，
其中，所述遮光膜沉积部将所述遮光膜沉积于由所述第一氧化硅膜沉积部所沉积的所述不含氮的氧化硅膜层的背面侧上，以及
所述第二氧化硅膜沉积部将所述含氮的氮氧化硅膜层沉积于由所述遮光膜处理部所处理的所述遮光膜的背面侧上。
（18）如（16）所述的装置，还包括：
凹槽形成部，其用于挖掘凹槽以将遮光膜嵌入至所述半导体基板的所述背面侧中，
其中，所述抗反射膜沉积部及所述第一氧化硅膜沉积部分别将所述抗反射膜及所述不含氮的氧化硅膜层沉积于由所述凹槽形成部形成于所述半导体基板的所述背面侧处的所述凹槽上。
（19）如（1）所述的装置，其中，所述氧化硅膜沉积部以如下方式沉积所述氧化硅膜，即使得所述氧化硅膜适当地包含氮，从而根据氮的含量控制所述氧化硅膜的密度。
（20）一种在制造装置中制造使用互补金属氧化物半导体（CMOS）背照射式图像传感器的方法，所述方法包括：在其中形成有用于接收入射光的光接收单元的半导体基板的背面侧上沉积抗反射膜；以及在沉积于所述半导体基板的所述背面侧上的所述抗反射膜的背面侧上沉积氧化硅膜，所述氧化硅膜具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度。
本发明所包含的主题与2012年8月8日向日本专利局提出申请的日本优先权专利申请案JP 2012-175540及2013年5月24日向日本专利局提出申请的日本优先权专利申请案JP 2013-109611中所公开的主题相关，所述日本优先权专利申请案的全部内容以引用方式并入本文中。

Claims (20)

1.一种使用互补金属氧化物半导体的背照射式图像传感器，其包括：
光接收单元，其形成于半导体基板中，并且用于接收入射光；
抗反射膜，其形成于其中形成有所述光接收单元的所述半导体基板的背面侧上；以及
氧化硅膜，其形成于所述抗反射膜的背面侧上，所述氧化硅膜具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度。
2.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述抗反射膜及所述氧化硅膜形成于所述半导体基板的所述背面侧处的凹槽中，所述凹槽被挖掘用于嵌入遮光膜。
3.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述氧化硅膜由多个层制成，并且所述多个层中的每一层的密度朝其背面侧增大。
4.如权利要求3所述的图像传感器，其中，所述氧化硅膜在所述正面侧处包括不含氮的氧化硅膜层，并在所述背面侧处包括含氮的氮氧化硅膜层。
5.如权利要求4所述的图像传感器，其还包括：
遮光膜，其在所述不含氮的氧化硅膜层与所述含氮的氮氧化硅膜层之间形成于与相邻像素的边界附近。
6.如权利要求5所述的图像传感器，其中，所述抗反射膜及所述不含氮的氧化硅膜层形成于所述半导体基板的所述背面侧处的凹槽中，所述凹槽被挖掘用于嵌入所述遮光膜。
7.如权利要求3所述的图像传感器，其中，所述氧化硅膜的每一层的折射率朝所述背面侧增大。
8.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述氧化硅膜形成为具有从所述正面侧向所述背面侧连续增大的密度。
9.如权利要求8所述的图像传感器，其中，所述氧化硅膜在表面处不含氮，且形成为具有从所述正面侧向所述背面侧连续增大的氮含量。
10.如权利要求8所述的图像传感器，其中，所述氧化硅膜形成为具有从所述正面侧朝所述背面侧连续增大的折射率。
11.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述光接收单元、所述抗反射膜及所述氧化硅膜形成于光学黑体像素中。
12.一种成像装置，其包括：
如权利要求1～11中的任一项所述的图像传感器；以及
图像处理单元，其用于对从所述图像传感器获得的图像数据执行图像处理。
13.一种制造使用互补金属氧化物半导体的背照射式图像传感器的装置，其包括：
抗反射膜沉积部，其用于在其中形成有用于接收入射光的光接收单元的半导体基板的背面侧上沉积抗反射膜；以及
氧化硅膜沉积部，其用于在所述半导体基板的上面通过所述抗反射膜沉积部沉积有所述抗反射膜的所述背面侧上沉积氧化硅膜，
其中，所述氧化硅膜具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度。
14.如权利要求13所述的装置，其中，所述抗反射膜沉积部及所述氧化硅膜沉积部分别将所述抗反射膜及所述氧化硅膜沉积于所述半导体基板的所述背面侧处的凹槽中，所述凹槽被挖掘用于嵌入遮光膜。
15.如权利要求13所述的装置，其中，所述氧化硅膜沉积部沉积多层所述氧化硅膜，以使得多层所述氧化硅膜中的每一层的密度向背面侧增大。
16.如权利要求15所述的装置，其中，所述氧化硅膜沉积部包括：
第一氧化硅膜沉积部，其用于在正面侧上沉积不含氮的氧化硅膜层作为所述氧化硅膜，以及
第二氧化硅膜沉积部，其用于在背面侧上沉积含氮的氮氧化硅膜层作为所述氧化硅膜。
17.如权利要求16所述的装置，其进一步包括：
遮光膜沉积部，其用于沉积遮光膜；以及
遮光膜处理部，其用于处理由所述遮光膜沉积部所沉积的所述遮光膜，以使得所述遮光膜的与相邻像素的边界附近的部分被保留下来，
其中，所述遮光膜沉积部将所述遮光膜沉积于由所述第一氧化硅膜沉积部所沉积的所述不含氮的氧化硅膜层的背面侧上，以及
所述第二氧化硅膜沉积部将所述含氮的氮氧化硅膜层沉积于由所述遮光膜处理部所处理的所述遮光膜的背面侧上。
18.如权利要求16所述的装置，其还包括：
凹槽形成部，其用于挖掘凹槽以将遮光膜嵌入至所述半导体基板的所述背面侧中，
其中，所述抗反射膜沉积部及所述第一氧化硅膜沉积部分别将所述抗反射膜及所述不含氮的氧化硅膜层沉积于由所述凹槽形成部形成于所述半导体基板的所述背面侧处的所述凹槽上。
19.如权利要求13～18中的任一项所述的装置，其中，所述氧化硅膜沉积部以如下方式沉积所述氧化硅膜，即使得所述氧化硅膜适当地包含氮，从而根据氮的含量控制所述氧化硅膜的密度。
20.一种在制造装置中制造使用互补金属氧化物半导体的背照射式图像传感器的方法，其包括：
在其中形成有用于接收入射光的光接收单元的半导体基板的背面侧上沉积抗反射膜；以及
沉积氧化硅膜，所述氧化硅膜具有低于氮化硅膜的折射率且其背面侧中的密度高于其正面侧中的密度。
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