TW200529420A - Solid imaging device and method for manufacturing the same - Google Patents

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TW200529420A TW094105180A TW94105180A TW200529420A TW 200529420 A TW200529420 A TW 200529420A TW 094105180 A TW094105180 A TW 094105180A TW 94105180 A TW94105180 A TW 94105180A TW 200529420 A TW200529420 A TW 200529420A
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Hidetaka Nishimura
Takahiko Ogo
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Sanyo Electric Co
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    • H01L27/14831Area CCD imagers

Description

200529420 九、發明說明: [發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種固體攝像元件及固體攝 造方法。 & [先前技術] 伞所Λ知,作為數位相機和其他機器的攝像元件,廣 泛使用CCD圖像咸、、目丨丨哭 # α a认 ^ 口像戊測為。亚且,作為該CCD圖像感測器, 例如已知有訊框傳送型的CCD圖像感測器。 為ΐΓ二圖广訊框傳送型的CCD圖像感測器構成 為,、有.進仃光電轉換的攝像部ι〇〇ρ; 換後的電荷的儲存部1〇〇r. w 才化存違先电轉 針μ w 及用以將該儲存部_C中 储存的€何輸㈣輸出部⑽s的水平傳送部ι麵。 在此’攝像部1 〇 Q p县;隹^ 電轉換的部分。並且,照射的光像的光 光電轉換後的資訊電荷:!:中,將每個像素中 儲存部100C。另一二面几框南速傳送(訊框移位)到 取得的-訊框份資訊電荷::::將由該儲存部_所 將由水平傳送部1〇fm 、尸平傳迗部loon。並且, 十傳k邛100H取得的資訊電 送到輪出部咖,並將傳送到朴山了依序依母—像素傳 轉換為带厣佶令 、兩出部100s的資訊電荷 抑俠马甩壓值,作為該CCD圖 兒何 信號處理系統(圖示略)。 心^、攝像信號輸出到 藉由對CCD圖像感測器各 施加電壓來進行此種資訊」。兒極(傳迗電極) 在攝像部着和儲存部峨 =::“, 』戈乳由對預定的閘極 316768 5 200529420 電極施加三相不同的傳送時 送部麵令,藉由對預定的開極電極施加’=平傳 的傳送時脈(驅動電摩則 如又相不同 送。 φ从進订該電荷的傳 如該編 口所不,在矽基板110上經 膜,配置對應於作為三原色的紅色(R)、蜂色:、緣 的各像素的間極電極121。在該 二:色⑻ 間絕緣膜,在該層間絕緣膜上,沿從上述攝傻^成有層 13圖)到儲存部卿13圖)的資訊電荷 :時脈配線•此等各時脈配線14。在上述資 傳送方向上分別偏移相位,並藉由連接孔141::;: 且,葬由饼閉極電極保持電性連接。並 士猎由對此寻各時脈配、線140施加上述三相不同 = 至0Ρ3中的任—個,使得對於上述電荷的傳= 方向上相鄰之每隔二個閘極電極⑵施加相同的電壓 叫視Γ。卜二。圖是表示該CCD圖像感測器的攝像部的 :視圖如舌亥弟15圖所示,該CCD圖像感測器中,夢由 “型的矽基板11〇注入p型雜質而形成p阱⑴。並且 在該PF井⑴上對應於上述紅色(R)、、綠色⑹、 各像素形成注入了 n型雜質的通道區域112。再者,在$ :基板110上隔著問極絕緣膜12〇而形成上述閉極電: 316768 6 200529420 一在此對應於各像素的各個通道區域】1 2與p阱! J】 共同作用’構成接受光而進行光電轉換的受光像辛。並且, 猎由從時脈配線uo經連接孔⑷(第14圖)對開極電極i2i 入而朝向上述儲存部讀(第U圖)的方向依序 傳运在文光像素^儲存的資訊電荷。 ,φ, ,φ ^ ^ ^在上述矽基板110上形成層間絕緣膜122, 卑^復盍閑極電極⑵。並且,在該層間絕 素的形式來形成嶋光片124,該麵 .士 =)、綠色(G)、藍色(Β)各濾光片規則地排 ^ 丨⑺色遽光片124上形成例如由丙稀酸所構 成的平坦化膜125。 π & |僻 射入到由此種剖面纟士播 ]面…構構成的CCD圖像感測器的 n 9 ,,, . |先到構成文光像素的通道區 域112的中心部,並在此進 到這些通道區域112之前,首先此日r在光射入 擇性透過對應於各預定斤色j ’猎由彩色滤光片124選 _、疋原色的先,而截斷除此之外的光。 在上述各通道區域1 1 2 , _ 声、户氺Η 1 94、阳埋十二方;猎由各對應的彩 「=Λ 透過的原色光進行光電轉換。 [發明内容] (發明所欲解決之課題) 但是,在此種CCD圖像感測器中, 片的來自傾斜方向的射人f H#慮先 本 . 先射入到與本來應射入的受光像 '丁'不同的叉光像素的情況。亦即,如第 會有射入到藍色(B)濾光片的傾 S不,歹丨σ, 〇預斜射入光L1射入到對應於 316768 7 200529420 4色』Tit片的受光像素中的情況。並且,在此種情、兄 下,由於本來應由對應於藍色⑻的 種L兄 的信號即會以對應於綠色(G) 象:進:光電轉換 成伤,因而引起了混色,造成彩色的再現性降低。為W :且近年來,在固體攝像元件卜為了 =不斷增加,而要求該固體攝像元 :: 因,Γ對於像素來說,其極小化和高集成化正在= 因此,由上述傾斜射入光引起的混色問題格外顯著。 另外,不限於上訊框傳送㈣CGD目像 :為具有彩色遽光片的固體攝像元件,因來自 、射=料的彩色的再現性降低的_基本上是相同的。 在所2 ’不限於具有彩色遽光片的固體攝像元件,即使 :“的黑白CCD圖像感測器等的固體攝 種由相鄰的像素接受從傾钭 在此 m"— 的光時’所拍攝的光 :的:見性亦會降低。其意味即使在此種固體攝像元件 的上、自Γ斜方向的光的射入引起的光像再現性的降低 勺上逑問過是相同的。 本毛月ir、鑒於上述情況而研創者,其目的 =攝!元件及固體攝像元件之製造方法,其可以』 口攸相對於半導體基板表面從傾斜之方向射入的光引 起的光像再現性的降低。 (解決課題之手段) β.為了貫現這種目白勺,本發明申請專利範圍第丄項内容 疋·-種固體攝像元件’係具有:多個受光像素,在半導 316768 8 200529420 體基板的一個主面上形成, 光電轉換;以及時脈配線,施=對應於所拍攝的光像的 像素進行Μ轉制電荷作該各個受光 脈,其中,在與前述多個受光傳送時 設置有與前述時 述各個受光像辛 巧、方形成的絕緣層的前 又尤像素的邊界相對應的位置上 脈配線電性分離的虛設配線。 根據上述結播,I;; Γ ^ "上述妗脈配線和虛設配線以包 ΐ各以像素的樣態形成所謂的遮光壁。因此,藉由上; k脈配線和虛設配線可以抑制來自 2 到與本來應射入的受光像素不同的受光像素,== 抑制因此而引起的光像再現性的降低。” 、田 本發明申請專利範圍第2項之發明 圍第1項之發明中,更具有彩色遽光片,該彩L;:: ,擇性使彼此波長不同的光透過的多個遽光月:二 =刖述多個受光像素的各個的形態在該等多個受光像素和 河述時脈配線的上方隔著前述絕緣層有規則地排列。 根據上述構成,由於在具有彩色濾、光片的固體攝像元 件中一可以通過上述虛設配線和時脈配線遮蔽從相鄰的彩 色濾光片射入的光,所以可以適當地抑制因從傾斜方向射 入的光而引起的混色的發生。 本發明申請專利範圍第3項之發明,係在申請專利範 圍第1或第2項之固體攝像元件中,在同一配線層上幵彡成 有前述時脈配線和前述虛設配線。 根據上述結構,由於在同一配線層上形成有上述時脱 316768 9 200529420 配線和虛設配線,所以可以由同_製程形成兩者。 不會造成製程數的增加等’而可以形成前述遮光辟 本發明申請專利範圍第4項之發明,係$專 圍第3項之固體攝像元件中’在與形成了前述時脈= 丽述虛設配線的配線層不同的層上,於分別對 :: 該等時脈配線和虛設配線的位置進一 二、/有 壁。 ^形成具有遮光性的 根據上述結構,雖然用以形成上述壁之製程 , 但是上述遮光壁的壁高變得更高,且可對來: 射入光進行更確實的遮光。 傾斜方向的 本發明申請專利範圍第5項之 元件之製造方法,該固g攝傻开杜目仏—種固體攝像 3固妝攝像兀件具備: 形成在半導體基板的一個主面上、 又先像水, 光像的光電轉換,·以及時脈配線,施==: =受光像素進行光電轉換後的電荷作為資訊電荷二二 傳达時脈;該固體攝像元件的製造方法係 、、勺 料膜予以成膜的步驟;在對應於 料2線材 面的前述各個受光像素的邊界的位; 時脈配線之第一夹阳同安n t /成對應於則述 之第二光阻圖宰的牛;木、二=第—光阻圖案物理分離 存之虛設配線的步驟。^““二光阻圖案而殘 圍第tr申請專利範圍第6項之發明,係在申請專利範 貝之固體攝像元件之製造方法令,前述固體攝像元 316768 10 200529420 件具有彩色遽光片,該彩色遽光片係將 不同的光透過的多個遽光片,以對應於 使彼此波長 各個的形離在該等多個扁、, 处夕個雙光像素 甚〜 〇個又7^像素和w述時脈配線的上朴 者耵述絕緣層有規則地排列。 万^ 本發明申請專利範圍第7項之發明,θ — 元件之製造方法,該固體攝像元件具有··=個J 像 形成在半導體基板的一個主面上、且又象素, 編⑽轉換;以及時脈配線,施 個2像素進行光電轉換後的電荷作為資訊電荷來傳送二 2廷時脈;該固體攝像元件的製造方法係包括庫於 =各個受光像素邊界的位置上隔著適當的層間絕緣广 =以:送?述資訊電荷的連接孔、對應於前述時脈配 =弟-溝及與該第-溝物理分離的第二溝的步驟;以埋 ::=::和W述第一及第二溝的形態將配線材料膜予 成肤的乂知,以僅有埋設於前述連接孔和前述第—與第 二溝的配線材料殘存的形態來去除前述配線材料膜的牛 驟。 乂 本發明申請專利範圍第8項之發明,係在申請 圍弟7項之固體攝像元件的製造方法中,前述固體攝像元 件具有彩色渡光片’該彩色渡光片係將選擇性使彼此波長 不同的光透過的多個濾光片’以對應於前述多個受光料 ^個的形悲在該等多個受光像素和前述時脈配線的上方隔 著别述絕緣層而有規則地排列。 根據上述製造方法,可以容易且確實地製造上述申請 π 316768 200529420 專利範圍第3項之固體攝像元件。 (發明的效果) 根據本發明,可以適當地抑制從相對半導體基板表面 傾斜之方向射入的光所引起的光像再現性的降低。 [實施方式] (弟一實施形態) 以下,麥照第1圖至第3圖說明本發明的固體攝像元 件具體化為訊框#送型白勺CCD目像感測器的第一實施形 態二另外’由於本實施形態的CCD^像感測器基本上亦與 先前的第13圖至第15圖所示之形態相同,因此省略該相 同結構的詳細說明。
如f 1圖和第2圖所示,本實施形態的CCD圖像感測 盗係如前述’將?型雜質注入至“型半導體基板1〇上而形 成p阱η,在該p尸井i j上對應於紅色⑻、綠色⑹、藍色 (B)的各像素形成注人有n型雜f的通道區㉟12。並且, =應於各像素的各個通道區域12與"井共同作用,形成光 A換所接受之光的受光像素。在此等通道區i或12間,為 了分離相鄰的通道區域12,而开;点、、+ … 分離區域13。 犧左入有P型雜質的通道 5亥+導體基板10上經閘極絕緣膜20形成閘極電極 2 2 ^ i 電極21上形成構成絕緣層的第一層間絕緣膜 D,矽乳化膜)’在該第一層間絕緣膜22上形成用以 2 :電極21供給傳送時脈(驅動電壓)的時脈配線40(第 回。亚且,藉由從該時脈配線4〇經由連接孔41(第2圖) 316768 12 200529420 依序向閘極電極21施加 存的資m — 、 k ’而將在各受光像素中儲 何從丽述之攝像部依序傳送到儲存部。 構成…脈配線40和第-層間絕緣膜22上形成且 二層間絕緣膜23(例如,化膜)之上, ⑹4,該彩色遽光片24將紅色⑻、綠色
彩㈣光片24上層積使該等彩色遽光片 +-化的例如由丙稀酸所構成的平坦化膜2 5。 線二是實施形態中,在與上述時脈配線4。相同的配 ^成虛設一㈣配線5〇(第1圖)。該時脈配線40 和U線5G同時由透過率比構成上 各濾光片2知低、既斟本沾g &玄一 匕4尤h Μ的 低且對先的反射率高的材料(例如,紹合金) 。另外’作為該材料,除了紹合金之外 如組、鎢和料之合金等。 ^&㈣ 二如第3圖所示,該虛設配線5〇係以對應於上述受光 像素(第3 1)中以虛線所劃分的區域)的各個邊界沿同一邊 界的形式形成,且成為與上述時脈配線4〇 —起包圍各受光 像素的形式。另外,如該第3圖所示,該虛設配線5〇係以 電性分離的形式形成。 並且由這種結構構成的本貫施形態的圖像感測 器中’透過了相鄰之渡光片24a的來自傾斜方向的射1光 ^、L2(第1圖)和射入光L3、L4(第2圖)係利用由上述形 態構成的時脈配線40和虛設配線50遮光。另外,由於時 脈配線40和虛設配線5〇係如上前述,由反射率高的材= 316768 13 200529420 斤構成所以將由時脈配線40和虛設配線50反射的傾斜 射入光U至U導人到本來應射人的受光像素。 接著,|照第4圖說明本實施形態的圖像感測哭 的製造方法。 °°
-在衣k .亥CCD圖像感測器時,首先,如第4⑷圖所 :’在^型半導體基板1Q的—個主面上形成p牌u,同 。在遠P啡11的表面區域上形成通道區域12和通道分 难區域13。接著,在通道區域12和通道分離區域η的表 :上隔著閘極絕緣膜20而形成閘極電極21,並在該閘極 21上形成第—層間絕緣膜22。並且,形成與該閘極 =21接觸的上述連接孔41(圖示略另夕卜,使用公知的 體製程來進行該一系列的步驟。 並且,在形成有連接孔41的第—層間絕緣膜22上, =如通過蒸鑛和濺鑛形成作為上述時脈配、線Μ和虛設配 之材料的配線材料月莫_如,由紹合金所構成的 ^接著,如第4(b)圖所示,在第—層間絕緣膜22上塗布 阻6卜透過公知的光微影技術,形柄應於所希望之上 線4〇的第—光阻圖案6U、及與第—光阻圖案… 刀碓之對應於虛設配線5〇的第二光阻圖荦仙。 ,著,如第4⑷圖所示,藉由將之前製程所形成的第 線二 = 且圖案61_的形狀作為遮罩來姓刻上述配 抖祕而—次形成上述時脈配線和虛設配線50。 形成第二層間絕緣膜23,俾使使其覆蓋形成有時脈 316768 14 200529420 配線40和虛設配線5〇的第一層間絕緣膜a。 並且,如第4⑷圖所示,在藉由例如、⑽和背 上述第二層間絕緣膜23進行平坦化 、 虫刻對 光像素的形態形成彩色濾光片24。並且,俠在於各受 24上配置由例如丙稀酸所構成的平坦化膜未^光片 微透鏡等。由此,製造出本實施 θ不的 扣& 〜日7 ιιυ g像感測养。 祆據以上說明的實施形態,可得到以下所述的效 ⑴在對應於上述各個受光像素的邊界的位置上 ”時貌線40電性分離的虛設配線5〇的結構。因此成 猎由上述時脈配線4G和虛設配線5Q來包圍各受光像 形態形成所謂的遮光壁。因此,藉由上述時脈配線40和卢 設配線50抑制來自傾斜方向的射入光射入到與本來庫: 入^光像素不同的受幻象素,可以適#地抑制由此引起 的混色。 /(2)由於時脈配線40和虛設配線5〇兩者在同一配線層 上形成,因此,可以在同一步驟中將二者同時形成,從而曰, 不需要僅形成虛設配線5〇的獨立製程,而不會 增加。 (3) 藉由具有比構成彩色濾光片24的各濾光片24&更 低之透過率的材料來形成上述時脈配線4Q和虛設配線 5 0。因此,可以確保充分的遮光特性。 (4) 由反射率高的材料構成時脈配線4〇和虛設配線 50。因此,透過由時脈配線4〇和虛設配線5〇進行的反射 將成為混色問題的來自傾斜方向的射入光導入到本來應受 15 316768 •200529420 光的受光像素。因此,避免了光量的降低,並提高了作為 CCD圖像感測器的聚光特性。 另外,上述實施形態可以如下形態來變更實施。 上述貫施形態中,雖然在與時脈配線40相同的配線層 上形成虛設配線50,但是也可在與時脈配線4〇不同的配 線層上形成虛設配線50。此時,雖然製程數會增加,但是 可以適當地抑制傾斜射入光。 (弟二貫施形態) 接著,麥照第5圖和第6圖說明將本發明的固體攝像 兀件具體化為與上述第一實施形態相同的訊框傳送型 CCD圖像感測器的第二實施形態。另外,以與上述第一實 施形態的不同點為中心進行說明,而省略其他相同部分二 說明。 弟5圖和第6圖表示與上述第一實施形態的第工圖和 第2圖相同之部分的攝像部的剖視圖。如該第$圖和第6 圖所示,本實施形㈣CCD圖像感測器巾,時脈配線4〇 和虛設配線50以埋設在第一層間絕緣膜22上形成的冓 22a和溝22b的形態形成。並且,在形成有時脈配線的和 的第一層間絕緣膜22上層積第二層間絕緣膜 接著,參照第7圖說明本實施形態的咖圖像 的製造方法。本實施形態中’使用以埋設時脈配線4〇、: 述連接孔41和虛設配線5〇的形式形成之 (dual damascene)法來製造CCD圖像感 月、又、畏肷 〜^。另外,以下 316768 16 '200529420 况明到形成閘極電極21的製 形態相同之公知半導體製程進行製::用與上述第-實施 手將弟層間絕緣膜22予 电水 -層間絕緣膜22上塗布未R_6接者,在該第 的光微影技術成為_:2以阻’該光阻係藉由公知 由此,如該第£1 & - ’、, 進仃乾蝕刻等的蝕刻。 袭弟7(a)圖所不,形成貫通第—声 到達閘極電極21的連接孔41。 s n彖朕22、 接著,如第7(b)圖所示,接著上述 — =版22同樣進行例如由乾钱刻等的钱刻,在:接:: \方形成對應於上述時脈配線4〇的溝“a, / ' 與5亥溝f"物理分離、對應於上述虛設配線5 0的^冓2tb成 接者,如第7(c)圖所示,在包含連接孔q和溝仏、 22b之内壁面的第一層間絕緣膜22的表面上,例 鑛和濺_配線材料膜(例如由銘合金所構成的膜)心 二成。接著’如第7⑷圖所示,通過對該配線材料膜& 施以例如纟CMP(化學機械研磨)等進行的研磨處理(平班 化處理)’去除配線材料膜62而使第一層間絕緣膜22霖 出/由此,以埋設於溝仏、现的形態來一次形成時脈配 線40和虛設配線5〇。 亚且,如第7(e)圖所示,在形成有時脈配線4〇和虛設 配線50的第一層間絕緣膜22上,藉由例如電漿(化 學氣相成長)法,將第二層間絕緣膜23予以成膜。並且, 316768 17 200529420 在對第一層間絕緣膜23進行例如由等進行的平坦化 處理,,對應於受光像素形成彩色濾光片24。而且,藉由 “ 4色/慮光片24上配置例如由丙稀酸所構成的平坦化 :25及未圖不的微透鏡等,來製造本實施形態的⑽ 像感測器。 ★根據以上說明的實施形態,除了上述第一實施形態的 效果(1)至(4)之外,還得到了以下之效果。 (勺在第一層積絕緣膜22上形成連接孔41和溝22&、 22b,亚以埋投該等的形態來形成時脈配線如和虛設配線 %。因此,與透過蝕刻製程形成虛設配線50的上述第一實 施形悲相比’可以更細地、高壁狀地形成虛設配線5〇。因 此,避免了因虛設配線5〇引起的光量的降低,對於同一虛 設配線50可以以更好的形態來實現。 皿 另外,上述實施形態可以如下形態來變更實施。 /上述實施形態中,雖然在與時脈配線4〇相同的配線層 上形成虛設配線50,但是也可在與時脈配線4〇不同的層 上形成虛設配線5〇。例如,也可以以埋設於第二層間絕ς 膜23的另一絕緣膜的形式來形成虛設配線5〇。此時,雖 然製程數會增加,但是同樣可以適當地抑制傾斜的射入光。 (弟二貫施形態) 接著,參照第8圖至第10圖說明將本發明的固體攝像 兀件具體化為與上述第一實施形態相同的訊框傳送型 CCD圖像感測器的第三實施形態。另外,以與上述第一和 第二實施形態的不同點為中心進行說明,而省略其他同樣 316768 18 200529420 部分的說明。 …第8圖和第9圖表不與上述第-實施形態的第i圖和 第2圖相同部分之攝像部的剖視圖。 》第8圖和第9 11所示,本實施形態的CCD圖像感 /貝^除了具有上述第—層間絕緣膜22上的在n線層 3成的上述時脈配線40和虛設配線50之外,在隔著基 ^ f緣膜26和形成有該時脈配線⑼和虛設配線μ的配線 !相:的層上,具有遮光壁7〇。該遮光壁70係以埋設於 ^層^、賴22上所形成之溝瓜的形態來形成,並對 第⑺圖日守脈配線40和虛設配線50的位置而形成(參照 26和爲另外’時脈配線40係透過貫通上述基底絕緣膜 相連接乐。—昼間絕緣膜22的連接孔(第9圖)與閘極電極21 接著,參照第1彳R + 器的製造方法。本〜t 形態的CCD圖像感測 形成者 κ &开八%中,遮光壁7〇係由埋設製程來 像感測器。所謂的鎮雜胸叫法來製造CCD圖 述第—每Α 以下5兄明到形成閘極電極2 1之前,與上 如= 勵同地透過公知的半導體製程所製造者。 間絕緣膜22、圖所不’在上述閘極電極21上形成第-層 63,而藉由八4亚且’在該第一層間絕緣膜22上塗布光阻 遮光“二^光微影技術在光阻63上形成對應於上述 匕土 /0之形狀的開口、, ^ 部64的光阻Γ 、σ 。亚,以形成有上述開口 m 22 〇 、开^狀為遮罩’來钱刻上述第-層間絕緣 316768 19 200529420 接著,如第11(b)圖所示,在包含透過上述钮刻在第一 層間絕緣膜22上形成的溝瓜之内壁面的表面上,葬 蒸鎮和賤鍍將遮光材料膜65(例如,由叙合金㈣成的 月美)予以成膜。 並且,如第11⑷圖所示,藉由例如CMp(化學機械研 幻等以使僅在上述溝22c中埋設的遮光材料殘存的形能 來對透過上述製程成膜的遮光材料膜65實施研磨處理(平 坦化處理),而去除遮光材料膜65,藉此在溝22c内形成 遮光壁70。並且,在該遮光壁7〇和第—層間絕緣膜以上 將基底絕緣膜26成膜。 接著,如第11(d)圖所示,隔著基底絕緣膜26和第一 層間絕緣膜22’形成貫通閘極電極21的上述連接孔41(圖 示。)另外,5亥連接孔41需要在不會與上述遮光壁干 擾的位置上形成。並且,藉由與上述第—實施形態的製程 ^成時脈配線40和虛設配線5〇。亦即,在上述基底絕緣 肤26上將配線材料膜(例如,由鋁合金等所構成的膜)予以 ^膜,同時,在該配線材料膜上塗布光阻,例如,藉由光 微影技術形成所希望之上述時脈配線4〇 形狀的圖案。並且,藉由將該光阻形狀作為:罩 蝕刻等,而在基底絕緣膜26上形成時脈配線4〇和虛設配 線50 〇 亚且,如第11(e)圖所示,在上述基底絕緣膜26、時 脈配線40和虛設配線50上藉由例如電漿cvd(化學氣相 生長)法,將第二層間絕緣膜23予以成膜。並且,對第二 316768 20 200529420 層間絕緣膜23進行例如CMP之平坦化處理後,對應於為 光像素形成彩色遽光片24。再者,在該彩色遽光/24: 配置例如由丙稀酸所構成的平坦化膜25和未圖示的微透 鏡等。由此,製造出CCD圖像感測器。 也 根據以上說明的實施形態,除了上述第—實施形態的 效果(1)至(4)和上述第二實施形態的效果(5)之外,還可得 到以下之效果。 t (6) 在與形成有時脈配線40和虛設配線50的配線層相 攀鄰的層上具有對應於此等時脈配線4〇和虛設配線^遮 光壁70的結構。由此,雖用以形成遮光壁7〇之製程數會 增加,但是與僅由虛設配線50構成的上述第一和第二實施 形態相比,可遮光的壁高會更高,且可以對來自傾斜方向 之射入光實現更良好的遮光。 (7) 在與時脈配線40不同的層上形成遮光壁7〇。因 此,形成遮光壁70時,不會因時脈配線4〇受到限制,遮 籲光壁70的設計自由度會增加。因此,如本實施形態所示, 還可以採用透過遮光壁70來包圍受光像素的形狀,可以更 加抑制來自傾斜方向的射入光的侵入。 另外’上述貝施形悲可以如下形態來變更實施。 上述實施形態中,雖然在隔著基底絕緣膜26和與形成 有時脈配線40和虛設配線50的配線層相鄰的層上,形成 遮光壁70,但是並不特別限定形成該遮光壁7〇的層數、 位置。例如,也可以為在比上述配線層更接近彩色濾光片 24之側具有遮光壁的結構。 316768 200529420 除此之外,作為可以與上述各實施形態共通變更的要 素係如下所述。
上述各實施形態中,雖然在彩色濾光片24和受光像素 之間形成虛設配線50和遮光壁70來遮蔽來自傾斜方向的 射入光,但疋例如以第一實施形態的剖面結構為例的第U 圖所示/也可在彩色濾光片24的邊界部分設置遮光壁8〇。 此時,猎由時脈配線40和虛設配線5〇與遮光壁8〇的共同 作用,可以更理想地遮蔽來自傾斜方向的射入光。 上述各實施形態中,雖然由光的反射率高的材料來構 成時脈配線40和虛設配線5Q’但是若是可遮蔽比彩色渡 ^片24的透過率低、且不會造成任何混色問題之遮光傾斜 =光’則也可以採用其他材料。例如,也可以使用如黑 反(black carbon)般吸光之性質的材料。 圖傻實施形態中’雖例示裝載有彩色渡光片的C⑶ 白二广’但是=發明也可適用於沒有彩色濾光片的黑 卢81像感測為。此時’也同樣地藉由上述時脈配線 和虛设配線50遮蔽來自傾斜方向的射入光,所 更理想地抑制因來自該傾斜方向的射 性降低的情況。 t 1九像再現 型二=嶋中^•例示將本發明適用於訊框傳送 CD圖像感測器的情況,但是本發明也 間傳送(intedine t順fe_的1 &適用於線 冰丁 的其他CCD圖像感測哭。另 外,不限於CCD圖像感測器,由傾斜 。。另 現性降低# n % i @ # 、’ 、先引起的光像再 牛低的問4在固體攝像元件領域上乃為共通之情形, 316768 22 200529420 因此,本發明另外也可適用於CMOS圖像;^、a| & 攝像元件。 U像感測為等的固體 [圖式簡單說明] 能^圖是關於本發明的固體攝像元件的第—實施形 心士不,、剖面結構的第3圖的A-A線剖視圖。 的B: 疋表不上述第—實施形態的剖面結構的第3圖 的B-B線剖視圖。 。u 像二 發明的固體攝像元件的實施形態的攝 像部結構的平面圖。 料 -/ ::)至⑷圖是表示上述第一實施形態的固體攝像 兀件之‘程的剖視圖。 f5圖是關於本發明固體攝像元件的第二實施形能, 表不^剖面結構的第3圖的A_A線剖視圖。 〜 第 二6圖是關於上述第二實施形態,表示其剖視結構的 0的B-B線剖視圖。 件 2 7⑷至(e)圖是關於上述第二實施形態的固體攝 表不其製程的剖視圖。 態 第8圖是關於本發明的固體攝像元件的第三實施形 表示/、aj面結構的第3圖的a_a線剖視圖。、 第 =圖疋關於上述第二實施形態,表示其剖面結構的 圖的B-B線剖視圖。 &弟10圖是關於上述第三實施形態的遮光壁,表示 怨的斜視圖。 /、v 弟11 (a)至(e)圖是關於上述第三實施形態的固體攝像 316768 23 200529420 元件,表示其製程的剖視圖。 第12圖是關於其他實施形能,.— 圖。 、 心表不其剖面結構的剖視 第1 3圖是關於習知^ ^ ^ ^ ^ ^ 方塊圖。 口妝攝像兀件,表不其整體結構的 第1 4圖是關於習知固一 構的俯視圖。 聶像兀件’表不其攝像部的結 弟1 5 疋關於習知雕一 構的第14 FI Μ Λ δ & 肢聶像兀件,表示其攝像部的結 再的弟14圖的Α-Α線剖視圖。 [主要元件符號說明] 半導體基板 π、111 P阱 通道區i或 、 113 通道分離區 閘極絕绫膜 _ 第一層間絕緣膜 "、121 閘極電極 22a 、 22t ” 22c 溝 第二層間絕緣膜 24 、 124 彩色濾、光片 25 、 125 平坦化膜 基底絕緣膜 40 、 140 時脈配線 連接孔 50 虛設配線 配線材料膜 61、63 光阻 第一光阻圖案 / 61b 弟二光阻圖 開口部 65 遮光材料膜 遮光壁 100C 储存部 水平傳送部 100P 攝像部 輸出部 110 矽基板 10 12、11 20、12 22 23 24a 26 41、14 60、62 61a 64
70、80 100H 100S 316768 24

Claims (1)

  1. 200529420 ’ 十、申請專利範圍: [一種固體攝像元件,係具有:多個受一 基板的一個主面上形成,且進 /、 半導體 光電紙以及時脈配線,施加有用1 = :::像的 光像素進行光電轉換的電荷作為 7=各個受 送時脈;其特徵在於·· ㈣傳送的傳 在與前述多個受光像素上方形成的 繼光像素的邊界相對應的位置上,設置有;= 脈配線電性分離的虛設配線。 ’ 2. 如申請專利範圍第丄項之固體攝像元件,其中, 有々色濾光片,該彩色濾光片係將選擇性使彼 同的光透過的多個濾光片,以對應於前述多個 ^先,素的各個的形態在料多個受純素和前述時 脈配線的上方隔著前述絕緣層有規則地排列。 3. 如申請專利範圍第1或第2項之固體攝像元件,並中, 在同-配線層上形成有前述時脈配線和前述虛設 配線。 4·如申請專利範圍第3項之固體攝像元件,其中, 在與形成有則述時脈配線和前述虛設配線的配線 層不同的層上’於分別對應於形成有該等時脈配線和虛 設配線的位置進-步形成具有遮光性的壁。 5. -種固體攝像元件之製造方法,該固體攝像元件具有·· 多個叉光像素,在半導體基板的一個主面上形成,且進 行對應於所拍攝的光像的光電轉換;以及時脈配線,施 316768 25 200529420 =用以將通過該各個受光像素進行光電轉換後的電 為錢電荷來傳送的傳送時脈;其特徵在於包括: 將配線材料膜予以成膜的步驟; 在對應於该成膜後的配線材料膜上面的前述各個 ::像素邊界的位置上’形成對應於前述時脈配線之第 案、與該第-光阻圖案物理分離之第二光阻圖 ,時脱::!成對應於前述第—光阻圖案而殘存之前述 ==和對應於前述第二光阻圖案而殘存之虛設配 6·:申請專利範圍第5項之固體攝像元件的製造方法,其 係將選擇性::::::::土濾光片’該彩色編 對應m 長不问之光透過的多數攄光片,以 光像固受光像素的各個的形態在該等多個受 和所述時脈配線的上方隔著絕緣層而有規則地 7.==:元=方法,該固體攝像元件具有: 一 、在半‘體基板的一個主面上开{成曰、鱼 行對應於所拍攝的光 /成,且進 加有用以將通過m 換;以及時脈配線,施 科你么一 亥α個文光像素進行光電轉換後的電 傳送的傳送時脈;其特徵在於包括: 當的== 彖rm光像素邊界的位置上,隔著適 、、彖勝’形成用以傳送前述資訊電荷的連接 316768 26 •200529420 ^對應於前述時脈配線之第一溝及與該第一溝物理八 離之第二溝的步驟; 刀 里纟又可述連接孔和前述第 i、’表材料膜予以成膜的步驟; 以僅有埋設於前述連接孔及前述第—與第二溝的 配、"材料殘存的形態來去除前述配線材料膜的步驟。 8.如申請專利範圍第7項之固體攝像元件之製造方法,盆 中, 〃 前述固體攝像元件具有彩色濾光片,該彩 係將選擇性使彼此波長不同之光透過的多個濾光^,以 對應於f述多個受光像素各個的形態在該等多個受光 像素和雨述時脈配線的上方隔著前述絕緣層而有規則 地排列。
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