JP5120396B2 - 固体撮像装置およびその製造方法 - Google Patents
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特に金属配線を形成する工程の時に遮光を行う場合、CMOSロジックプロセスをそのまま適用するため、光を入射したくない領域の遮光膜は配線層と同じ高さのところに形成される。
また、金属配線130(133)とその下層の金属配線130(132)との間の層間絶縁膜140(142)には、その層間絶縁膜142を貫通して金属配線133とその下層の金属配線132とを接続するコンタクトプラグ151が形成されている。
さらに、最上部に位置する金属配線130(133)上面を覆うように形成された層間絶縁膜145の上面には、周辺回路(図示せず)などとの電気的接続を行うパッド161が、例えばアルミニウム(Al)で形成されている。
また、上記パッド161とその直下に位置する金属配線133(133c)との間の層間絶縁膜145には、この層間絶縁膜145を貫通して上記パッド161と上記金属配線133cとを接続する、コンタクトプラグ152が、例えばアルミニウム(Al)で形成されている。
また、黒レベル基準画素部113のフォトダイオードと対向する金属配線133(133a)は、黒レベル基準画素部113のフォトダイオード領域への光の入射を遮断する遮光膜として形成されている。
金属膜の光透過率は膜厚に対して指数関数的に減衰するため、薄膜化が進むことで、光の入射を遮断する遮光膜としての能力が不充分になる。
そして、前記第1遮光膜を形成する工程は、前記第1金属配線上の前記絶縁層を形成した後、前記第1遮光膜のパターンに対応するパターンの溝を形成する工程と、前記溝内を埋め込んで金属配線材料を埋め込み、前記絶縁層上の余剰な金属配線材料を除去して、前記溝の内部に第1遮光膜を形成する工程と、を含み、前記溝を形成する際に、前記溝の間隔を露光限界に狭める条件とすることで、前記溝の側面の上部を該側面の下部よりも幅広にエッチングすることにより前記溝を形成する。
上記金属配線層20は、例えば半導体装置の配線材料として用いられる、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)等の金属配線で形成されている。また、上記層間絶縁膜40は、例えば、酸化シリコン(SiO2)膜で形成されている。この層間絶縁膜40は、金属配線間を絶縁する材料であればよく、光透過性を有する無機絶縁膜、有機絶縁膜等を用いることができる。
また、上記パッド61とその直下に位置する第3金属配線層23の第3金属配線33−5との間の層間絶縁膜45には、この層間絶縁膜45を貫通して上記パッド61と上記第3金属配線33−5とを接続する、コンタクトプラグ55が、例えばアルミニウム(Al)で形成されている。
さらに、上記層間絶縁膜45上には上記パッド61を被覆する層間絶縁膜46が形成され、上記パッド61上には、図示はしていないが、パッド61表面を露出させる開口部が形成されている。
さらに上記第1遮光膜71の上面に接続し、上記第3金属配線層23の第3金属配線で第2遮光膜72が形成されている。この第2遮光膜72は、例えばプレーンなパターンで形成されている。
このように、第1遮光膜71と第2遮光膜72の2層の遮光膜によって、黒レベル基準画素部13のフォトダイオード領域への光の入射が遮断される。
また、同様にドットパターンにおいても、ドットパターンが均等の大きさのものであっても、大きさが異なるドットパターンが混在していてもよい。
上記受光画素部12の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記受光画素部12に導くものである。また上記黒レベル基準画素部13の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記第2遮光膜72表面に導くものである。このように、上記黒レベル基準画素部13の上方にも集光レンズを形成することで、上記黒レベル基準画素部13への入射光の漏れ込みを防いでいる。
上記金属配線層20は、例えば半導体装置の配線材料として用いられる、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)等の金属配線で形成されている。また、上記層間絶縁膜40は、例えば、酸化シリコン(SiO2)膜で形成されている。この層間絶縁膜40は、金属配線間を絶縁する材料であればよく、光透過性を有する無機絶縁膜、有機絶縁膜等を用いることができる。
また、上記パッド61とその直下に位置する第3金属配線層23の第3金属配線33−5との間の層間絶縁膜45には、この層間絶縁膜45を貫通して上記パッド61と上記第3金属配線33−5とを接続する、コンタクトプラグ55が、例えばアルミニウム(Al)で形成されている。
さらに、上記層間絶縁膜45上には上記パッド61を被覆する層間絶縁膜46が形成され、上記パッド61上には、図示はしていないが、パッド61表面を露出させる開口部が形成されている。
さらに上記第1遮光膜71の上面に接続し、上記第3金属配線層23の第3金属配線で第2遮光膜72が形成されている。この第2遮光膜72は、例えばプレーンなパターンで形成されている。
この第1遮光膜71は、ラインパターンで形成され、下層の第2金属配線層22の第2金属配線間の短い第2金属配線32−1、32−2間、第2金属配線32−3、32−4間上には、第2金属配線32−1、32−2と離間して細いラインパターンで第1遮光膜71−1が形成され、同様に第2金属配線32−3、32−4と離間して細いラインパターンで第1遮光膜71−3が形成されている。一方、下層の第2金属配線層22の第2金属配線間の長い第2金属配線32−2、32−3間上には、第2金属配線32−2、32−3と離間して幅広のラインパターンで第1遮光膜71−2を形成することもできる。
上記受光画素部12の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記受光画素部12に導くものである。また上記黒レベル基準画素部13の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記第2遮光膜72表面に導くものである。このように、上記黒レベル基準画素部13の上方にも集光レンズを形成することで、上記黒レベル基準画素部13への入射光の漏れ込みを防いでいる。
上記金属配線層20は、例えば半導体装置の配線材料として用いられる、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)等の金属配線で形成されている。また、上記層間絶縁膜40は、例えば、酸化シリコン(SiO2)膜で形成されている。この層間絶縁膜40は、金属配線間を絶縁する材料であればよく、光透過性を有する無機絶縁膜、有機絶縁膜等を用いることができる。
また、上記パッド61とその直下に位置する第3金属配線層23の第3金属配線33−5との間の層間絶縁膜45には、この層間絶縁膜45を貫通して上記パッド61と上記第3金属配線33−5とを接続する、コンタクトプラグ55が、例えばアルミニウム(Al)で形成されている。
さらに、上記層間絶縁膜45上には上記パッド61を被覆する層間絶縁膜46が形成され、上記パッド61上には、図示はしていないが、パッド61表面を露出させる開口部が形成されている。
さらに上記第1遮光膜71の上面に接続し、上記第3金属配線層23の第3金属配線で第2遮光膜72が形成されている。この第2遮光膜72は、例えばプレーンなパターンで形成されている。
この実施例では、黒レベル基準画素部13のフォトダイオードと対向する位置に第2金属配線層22の第2金属配線32が形成されていないので、黒レベル基準画素部13のフォトダイオードと対向する領域全面に第1遮光膜71が、例えば複数列のラインパターンで形成されている。
なお、前記説明したように、第1遮光膜71を複数の例えばマトリックス状に配置したドットパターンで形成することもできる。
上記受光画素部12の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記受光画素部12に導くものである。また上記黒レベル基準画素部13の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記第2遮光膜72表面に導くものである。このように、上記黒レベル基準画素部13の上方にも集光レンズを形成することで、上記黒レベル基準画素部13への入射光の漏れ込みを防いでいる。
また、第1遮光膜71を、例えば等間隔にラインパターンで形成することができるので、第1遮光膜71が密に形成される。このため、第1実施例よりもさらに遮光性能を向上させることができる。
上記金属配線層20は、例えば半導体装置の配線材料として用いられる、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)等の金属配線で形成されている。また、上記層間絶縁膜40は、例えば、酸化シリコン(SiO2)膜で形成されている。この層間絶縁膜40は、金属配線間を絶縁する材料であればよく、光透過性を有する無機絶縁膜、有機絶縁膜等を用いることができる。
また、上記パッド61とその直下に位置する第4金属配線層24の第4金属配線34−5との間の層間絶縁膜45には、この層間絶縁膜45を貫通して上記パッド61と上記第4金属配線34−5とを接続する、コンタクトプラグ55が、例えばアルミニウム(Al)で形成されている。
さらに、上記層間絶縁膜45上には上記パッド61を被覆する層間絶縁膜46が形成され、上記パッド61上には、図示はしていないが、パッド61表面を露出させる開口部が形成されている。
また、上記第1遮光膜71の上面に接続し、上記第3金属配線層23の第3金属配線で第2遮光膜72が形成されている。この第2遮光膜72は、例えばプレーンなパターンで形成されている。
このように、第1遮光膜71と第2遮光膜72の2層の遮光膜によって、黒レベル基準画素部13のフォトダイオード領域への光の入射が遮断される。
さらに、上記第3金属配線層23と上記第4金属配線層24との間の層間絶縁膜40(44)に、上記第4金属配線層24で形成される第4金属配線34と離間して、第3遮光膜73が形成されている。この第3遮光膜73は、例えばラインパターンで形成されている。
この第3遮光膜73は、例えばラインパターンで形成され、上層の第4金属配線層24の第4金属配線34と離間した状態(電気的に接続されない状態)で、上記第1遮光膜71が形成されていない領域上に上記第2遮光膜72を挟んで少なくとも対向して形成されることが好ましい。
上記受光画素部12の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記受光画素部12に導くものである。また上記黒レベル基準画素部13の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記第2遮光膜72および第3遮光膜73表面に導くものである。このように、上記黒レベル基準画素部13の上方にも集光レンズを形成することで、上記黒レベル基準画素部13への入射光の漏れ込みを防いでいる。
その他の構成は、前記第4実施例と同様である。
このように、上記第3遮光膜73は、上記第1遮光膜71が形成された領域上に重なって形成されても問題はない。
また、第1遮光膜71が形成されていない領域上に、第4金属配線34と接続することがないように、第3遮光膜73が形成されているので、第4実施例よりもさらに遮光性能を向上させることができる。
上記金属配線層20は、例えば半導体装置の配線材料として用いられる、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)等の金属配線で形成されている。また、上記層間絶縁膜40は、例えば、酸化シリコン(SiO2)膜で形成されている。この層間絶縁膜40は、金属配線間を絶縁する材料であればよく、光透過性を有する無機絶縁膜、有機絶縁膜等を用いることができる。
また、上記パッド61とその直下に位置する第3金属配線層23の第3金属配線33−5との間の層間絶縁膜45には、この層間絶縁膜45を貫通して上記パッド61と上記第3金属配線33−5とを接続する、コンタクトプラグ55が、例えばアルミニウム(Al)で形成されている。
さらに、上記層間絶縁膜45上には上記パッド61を被覆する層間絶縁膜46が形成され、上記パッド61上には、図示はしていないが、パッド61表面を露出させる開口部が形成されている。
また上記第1遮光膜71の上面に接続し、上記第2金属配線層22の第2金属配線で第2遮光膜72が形成されている。この第2遮光膜72は、例えばプレーンなパターンで形成されている。
さらに、上記第2金属配線層22と上記第3金属配線層23との間の層間絶縁膜40(43)に、上記第2遮光膜72に接続して、第3遮光膜73が形成されている。この第3遮光膜73は、例えばラインパターンで形成されている。
また上記第3遮光膜73の上面に接続し、上記第3金属配線層23の第3金属配線で第4遮光膜74が形成されている。この第4遮光膜74は、例えばプレーンなパターンで形成されている。
このように、第1遮光膜71、第2遮光膜72、第3遮光膜73および第4遮光膜74の4層の遮光膜によって、黒レベル基準画素部13のフォトダイオード領域への光の入射が遮断される。
また、同様にドットパターンにおいても、ドットパターンが均等の大きさのものであっても、大きさが異なるドットパターンが混在していてもよい。
上記受光画素部12の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記受光画素部12に導くものである。また上記黒レベル基準画素部13の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記第4遮光膜74表面に導くものである。このように、上記黒レベル基準画素部13の上方にも集光レンズを形成することで、上記黒レベル基準画素部13への入射光の漏れ込みを防いでいる。
しかしながら、上記構成では、第2遮光膜72と第4遮光膜74との間にラインパターンもしくはドットパターンで形成されている第3遮光膜73が形成されていることから、上記ストレスが第3遮光膜73によって分散されるため、結果的に、第2遮光膜72と層間絶縁膜40(43)との密着性、および第4遮光膜74と層間絶縁膜40(43)との密着性が第3遮光膜73によって強められる。
このため、層間絶縁膜40(43)に対して第2遮光膜72、第4遮光膜74が剥がれにくくなっている。
上記金属配線層20は、例えば半導体装置の配線材料として用いられる、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)等の金属配線で形成されている。また、上記層間絶縁膜40は、例えば、酸化シリコン(SiO2)膜で形成されている。この層間絶縁膜40は、金属配線間を絶縁する材料であればよく、光透過性を有する無機絶縁膜、有機絶縁膜等を用いることができる。
また、上記パッド61とその直下に位置する第3金属配線層23の第3金属配線33−5との間の層間絶縁膜45には、この層間絶縁膜45を貫通して上記パッド61と上記第3金属配線33−5とを接続する、コンタクトプラグ55が、例えばアルミニウム(Al)で形成されている。
さらに、上記層間絶縁膜45上には上記パッド61を被覆する層間絶縁膜46が形成され、上記パッド61上には、図示はしていないが、パッド61表面を露出させる開口部が形成されている。
また上記第1遮光膜71の上面に接続し、上記第2金属配線層22の第2金属配線で第2遮光膜72が形成されている。この第2遮光膜72はラインパターンもしくはドットパターンで形成される。
さらに、上記第2金属配線層22と上記第3金属配線層23との間の層間絶縁膜40(43)に、上記第2遮光膜72に接続して、第3遮光膜73が形成されている。この第3遮光膜73は、例えばラインパターンで形成されている。
なお、上記第1遮光膜71と第2遮光膜72、上記第2遮光膜72と第3遮光膜73は、接続されて形成されることが好ましいが、パターン配列上、接続できない場合には必ずしも接続されていなくともよい。
また上記第3遮光膜73の上面に接続し、上記第3金属配線層23の第3金属配線で第4遮光膜74が形成されている。この第4遮光膜74は、例えばプレーンなパターンで形成されている。
このように、第1遮光膜71、第2遮光膜72、第3遮光膜73および第4遮光膜74の4層の遮光膜によって、黒レベル基準画素部13のフォトダイオード領域への光の入射が遮断される。
上記受光画素部12の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記受光画素部12に導くものである。また上記黒レベル基準画素部13の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記第4遮光膜74表面に導くものである。このように、上記黒レベル基準画素部13の上方にも集光レンズを形成することで、上記黒レベル基準画素部13への入射光の漏れ込みを防いでいる。
さらに、第2遮光膜72を例えばラインパターンで形成することで、第2遮光膜72を形成するときに化学的機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)を行った場合であっても、第2遮光膜72の膜減りが低減されるので、第2遮光膜72の膜厚を確保することができる。なお、第2遮光膜72をプレーンなパターンで形成した場合、CMPのときに膜減りの影響を受ける場合がある。
上記金属配線層20は、例えば半導体装置の配線材料として用いられる、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)等の金属配線で形成されている。また、上記層間絶縁膜40は、例えば、酸化シリコン(SiO2)膜で形成されている。この層間絶縁膜40は、金属配線間を絶縁する材料であればよく、光透過性を有する無機絶縁膜、有機絶縁膜等を用いることができる。
また、上記パッド61とその直下に位置する第3金属配線層23の第3金属配線33−5との間の層間絶縁膜45には、この層間絶縁膜45を貫通して上記パッド61と上記第3金属配線33−5とを接続する、コンタクトプラグ55が、例えばアルミニウム(Al)で形成されている。
さらに、上記層間絶縁膜45上には上記パッド61を被覆する層間絶縁膜46が形成され、上記パッド61上には、図示はしていないが、パッド61表面を露出させる開口部が形成されている。
さらに、上記第1遮光膜71上には、上記第3金属配線層23の第3金属配線で第2遮光膜72が形成されている。この第2遮光膜72は、例えばプレーンなパターンで形成されている。
このように、第1遮光膜71および第2遮光膜72の2層の遮光膜によって、黒レベル基準画素部13のフォトダイオード領域への光の入射が遮断される。
なお、図示はしていないが、さらに上記第2遮光膜72上に上記第2金属配線層よりも上層の金属配線層で遮光膜を形成してもよい。
上記受光画素部12の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記受光画素部12に導くものである。また上記黒レベル基準画素部13の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記第2遮光膜72表面に導くものである。このように、上記黒レベル基準画素部13の上方にも集光レンズを形成することで、上記黒レベル基準画素部13への入射光の漏れ込みを防いでいる。
この多層配線部14は、半導体基板11側から多層配線部14の厚さ方向に複数層に重ねて形成された複数の金属配線層20(例えば第1金属配線層21、第2金属配線層22(請求項9の第1金属配線層に相当)、第3金属配線層23(請求項9の第2金属配線層に相当))と、各金属配線層20の間を絶縁する層間絶縁膜40とを有している。
上記金属配線層20は、例えば半導体装置の配線材料として用いられる、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)等の金属配線で形成されている。また、上記層間絶縁膜40は、例えば、酸化シリコン(SiO2)膜で形成されている。この層間絶縁膜40は、金属配線間を絶縁する材料であればよく、光透過性を有する無機絶縁膜、有機絶縁膜等を用いることができる。
さらに、上記金属配線層20のうち、例えば第1金属配線層21の第1金属配線31の一部は、上記絶縁膜50に形成されたコンタクトプラグ51を介して画素内トランジスタ部81のゲート電極、図示はしていないが拡散層領域等に接続されている。
また、上記パッド61とその直下に位置する第3金属配線層23の第3金属配線33−5との間の層間絶縁膜45には、この層間絶縁膜45を貫通して上記パッド61と上記第3金属配線33−5とを接続する、コンタクトプラグ55が、例えばアルミニウム(Al)で形成されている。
さらに、上記層間絶縁膜45上には上記パッド61を被覆する層間絶縁膜46が形成され、上記パッド61上には、図示はしていないが、パッド61表面を露出させる開口部が形成されている。
また、配線設置の制約により遮光領域内に隙間を設置する必要がある場合は、例えば上記第1遮光膜71のように、黒レベル基準画素部13上を避けて上記第1遮光膜71間に隙間を配置する。
なお、図示はしていないが、さらに上記第2遮光膜72上方に上記第2金属配線層22よりも上層の金属配線層で遮光膜を形成してもよい。また、上記第1遮光膜71の下方に第1金属配線層21、第1金属配線層21と第2金属配線層22とを接続するプラグを形成する層で、別の遮光膜を形成して、さらに遮光性を高めてもよい。
上記受光画素部12の上方に形成された集光レンズ91(91−1)は、入射光を集光して上記受光画素部12に導くものである。また上記黒レベル基準画素部13(13−1、13−2)の上方に形成された集光レンズ91(91−2、91−3)は、入射光を集光して上記第2遮光膜72表面に導くものである。このように、上記黒レベル基準画素部13の上方にも集光レンズ91−2、91−3を形成することで、上記黒レベル基準画素部13への入射光の漏れ込みを防いでいる。
この多層配線部14は、半導体基板11側から多層配線部14の厚さ方向に複数層に重ねて形成された複数の金属配線層20(例えば第1金属配線層21、第2金属配線層22(請求項9の第1金属配線層に相当)、第3金属配線層23(請求項9の第2金属配線層に相当))と、各金属配線層20の間を絶縁する層間絶縁膜40とを有している。
上記金属配線層20は、例えば半導体装置の配線材料として用いられる、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)等の金属配線で形成されている。また、上記層間絶縁膜40は、例えば、酸化シリコン(SiO2)膜で形成されている。この層間絶縁膜40は、金属配線間を絶縁する材料であればよく、光透過性を有する無機絶縁膜、有機絶縁膜等を用いることができる。
さらに、上記金属配線層20のうち、例えば第1金属配線層21の第1金属配線31の一部は、上記絶縁膜50に形成されたコンタクトプラグ51を介して画素内トランジスタ部81のゲート電極、図示はしていないが拡散層領域等に接続されている。
また、上記パッド61とその直下に位置する第3金属配線層23の第3金属配線33−5との間の層間絶縁膜45には、この層間絶縁膜45を貫通して上記パッド61と上記第3金属配線33−5とを接続する、コンタクトプラグ55が、例えばアルミニウム(Al)で形成されている。
さらに、上記層間絶縁膜45上には上記パッド61を被覆する層間絶縁膜46が形成され、上記パッド61上には、図示はしていないが、パッド61表面を露出させる開口部が形成されている。
また、配線設置の制約により遮光領域内に隙間を設置する必要がある場合は、例えば上記第1遮光膜71のように、黒レベル基準画素部13上を避けて上記第1遮光膜71間に隙間を配置する。
よって、第1遮光膜71ないし第3遮光膜73の3層の遮光膜によって、黒レベル基準画素部13のフォトダイオード領域への光の入射が遮断される。
なお、図示はしていないが、さらに上記第2遮光膜72上方に上記第2金属配線層22よりも上層の金属配線層で遮光膜を形成してもよい。また、上記第1遮光膜71の下方に第1金属配線層21、第1金属配線層21と第2金属配線層22とを接続するプラグを形成する層で、別の遮光膜を形成して、さらに遮光性を高めてもよい。
上記受光画素部12の上方に形成された集光レンズ91(91−1)は、入射光を集光して上記受光画素部12に導くものである。また上記黒レベル基準画素部13(13−1、13−2)の上方に形成された集光レンズ91(91−2、91−3)は、入射光を集光して上記第2遮光膜72表面に導くものである。このように、上記黒レベル基準画素部13の上方にも集光レンズ91−2、91−3を形成することで、上記黒レベル基準画素部13への入射光の漏れ込みを防いでいる。
また、上記各フォトダイオードPDから読み出した信号電荷を電圧に変換する画素内トランジスタ部81が配置され、この画素内トランジスタ部81は上記フォトダイオードPD1、PD2、PD3、PD4に共有されている。
なお、選択トランジスタTrSについては、画素電源Vddと増幅トランジスタTrAのドレイン電極との間に接続した構成を採ることも可能である。
上記黒レベル基準画素部13の上方には、図示したように、第1遮光膜71が形成されている。この第1遮光膜71は、例えば水平方向に配設され、水平方向に配列された各行のフォトダイオードPD上方を被覆するように形成されている。
さらに上記黒レベル基準画素部13のフォトダイオードPD上には第2遮光膜72が形成されている。この第2遮光膜72は、黒レベル基準画素部13の全域上方を被覆するように形成されている。
そして、垂直方向の各上記第1遮光膜71の端部には、水平方向(行方向)にそって、第3遮光膜73が形成されている。この第3遮光膜73は、例えばドットパターンで、等間隔に配置されている。そして、各第3遮光膜73は、上記第1遮光膜71と上記第2遮光膜72に接続されている。
また、金属配線のバリアメタルとして使われる材料は、チタン、タンタル、タングステン、ルテニウム等、もしくはこれら金属の窒化物、またはこれら金属を主成分とした合金、上記金属、上記金属の窒化物、上記金属の合金等から選択された積層膜等を挙げることができる。
その場合、通常の配線としての使用の他にも分流配線とすることができる。例えば、電源供給配線など高い電流密度を流す用途で使用する際、配線薄膜化による配線抵抗の上昇対策として有効である。特に配線距離が長くなるような大面積固体撮像装置などで低消費電力化に有効である。
自然環境下において強い照度となる太陽光は、場所にもよるが、およそ100000lx(単位:ルクス)以上であり、これを0.1lx以下まで減衰させようとする場合を考える。
上記層間絶縁膜46の表面は平坦化されている。もしくは、上記層間絶縁膜46上に平坦化絶縁膜(図示せず)を形成する。
そして、図示はしていないが、上記層間絶縁膜46上もしくは平坦化絶縁膜上に、カラーフィルター層を形成する。さらに、透明な絶縁膜を介して、上記受光画素部12の上方と上記黒レベル基準画素部13の上方のそれぞれに集光レンズを形成する。
上記受光画素部12の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記受光画素部12に導くものである。また上記黒レベル基準画素部13の上方に形成された集光レンズは、入射光を集光して上記第2遮光膜72表面に導くものである。このように、上記黒レベル基準画素部13の上方にも集光レンズを形成することで、上記黒レベル基準画素部13への入射光の漏れ込みを防いでいる。
また、同様にドットパターンにおいても、ドットパターンが均等の大きさのものであっても、大きさが異なるドットパターンが混在していてもよい。
また、第3遮光膜73は、ラインパターンで形成されてもドットパターンで形成されてもよく、またラインパターンの幅が均等であっても異なる幅のラインパターンが混在していてもよい。
また、同様にドットパターンにおいても、ドットパターンが均等の大きさのものであっても、大きさが異なるドットパターンが混在していてもよい。
しかしながら、上記構成では、第2遮光膜72と第4遮光膜74との間にラインパターンもしくはドットパターンで形成する第3遮光膜73を形成することから、上記ストレスが第3遮光膜73によって分散されるため、結果的に、第2遮光膜72と層間絶縁膜40(43)との密着性、および第4遮光膜74と層間絶縁膜40(43)との密着性が第3遮光膜73によって強められる。
このため、層間絶縁膜40(43)に対して第2遮光膜72、第4遮光膜74が剥がれにくくなる。
なお、図示はしていないが、さらに、上記第2遮光膜72上に上記第2金属配線層よりも上層の金属配線層で遮光膜を形成してもよい。
このとき、複数の溝47の形成間隔を狭める、例えば露光限界に狭めるようにすると、第1遮光膜が密に形成される。このようにすると、溝47間の層間絶縁膜41も上部がエッチングされるようになる。
Claims (6)
- 半導体基板に形成された受光画素部と、
前記半導体基板に形成された黒レベル基準画素部と、
前記受光画素部および黒レベル基準画素部を含む前記半導体基板上に設けられた多層配線部を有し、
前記多層配線部は、
前記半導体基板上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層中に複数層に形成された金属配線層とからなり、
前記黒レベル基準画素部上の前記金属配線層のうちの一つの第1金属配線層の第1金属配線間上に形成される第1遮光膜と、
前記第1金属配線層上の第2金属配線層で形成された第2遮光膜と、を有し、
前記第1遮光膜の側部の上部が前記第2遮光膜側に向かって徐々に幅広に形成される
固体撮像装置。 - 前記第1金属配線と前記第1遮光膜とは離間して形成される請求項1記載の固体撮像装置。
- 前記第2遮光膜が平面状に形成される請求項1又は2記載の固体撮像装置。
- 前記第2遮光膜の上部に接続する第3遮光膜を有する請求項1〜3のいずれかに記載の固体撮像装置。
- 半導体基板に形成された受光画素部と、
前記半導体基板に形成された黒レベル基準画素部と、
前記受光画素部および黒レベル基準画素部を含む前記半導体基板上に設けられた多層配線部を有し、
前記多層配線部が、
前記半導体基板上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層中に複数層に形成された金属配線層とからなる固体撮像装置を形成するときに、
前記黒レベル基準画素部の上方における、前記各金属配線層のうちの第1金属配線層の第1金属配線間上に第1遮光膜を形成する工程と、
前記第1金属配線層の上層の第2金属配線層で第2遮光膜を形成する工程と、を含み、
前記第1遮光膜を形成する工程は、前記第1金属配線上の前記絶縁層を形成した後、前記第1遮光膜のパターンに対応するパターンの溝を形成する工程と、前記溝内を埋め込んで金属配線材料を埋め込み、前記絶縁層上の余剰な金属配線材料を除去して、前記溝の内部に第1遮光膜を形成する工程と、を含み、
前記溝を形成する際に、前記溝の間隔を露光限界に狭める条件とすることで、前記溝の側面の上部を該側面の下部よりも幅広にエッチングすることにより前記溝を形成する
固体撮像装置の製造方法。 - 前記第1金属配線層と第2金属配線層との間の前記絶縁層を貫通して形成されるコンタクトプラグの形成工程と同一の工程において、前記コンタクトプラグと同一材料層で前記第1遮光膜を形成する請求項5記載の固体撮像装置の製造方法。
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