TW201407756A - 固態成像器件，用於製造固態成像器件之方法以及電子裝置 - Google Patents

固態成像器件，用於製造固態成像器件之方法以及電子裝置 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種固態成像器件，用於製造固態成像器件之方法以及電子裝置。該固態成像器件包含一基板，其中複數個像素形成於該基板中。另外，複數個群組形成於該基板中，且特定而言形成於毗鄰像素之間的像素隔離區中。凹槽自該基板之一第一表面朝向該基板之一第二表面延伸。一嵌入式膜延伸至該等凹槽中。該等凹槽中之至少某些凹槽包含由該等凹槽之壁界定之接近該基板之該第一表面之一第一級及接近該基板之該第二表面之一第二級，其中該第一級寬於該第二級，且其中在該第一級與該第二級之間存在一台階。另外，該器件包含上覆該等凹槽之毗鄰該基板之該第一表面之一光屏蔽膜。該光屏蔽膜之一部分嵌入於延伸至該等凹槽中之該嵌入式膜中。

Description

固態成像器件，用於製造固態成像器件之方法以及電子裝置 相關申請案交叉參考
本申請案主張於2012年8月3日在日本專利局提出申請之日本專利申請案JP 2012-173188之權益，該日本專利申請案之全部揭示內容以引用方式併入本文中。
本發明係關於一種背面照明式固態成像器件，一種用於製造該背面照明式固態成像器件之方法以及一種電子裝置。
近年來，已提出其中光自一基板上與其上形成有一佈線層之側相對之側照射之背面照明式固態成像器件。在背面照明式固態成像器件中，由於佈線層及一電路元件未形成於光照射表面之側上，因此除了可能增加形成於基板上之一光接收區段之孔徑比以外，亦可能在當輸入光輸入至光接收區段中時該輸入光未被佈線層反射之情況下達成敏感度之一改良。另外，可能將背面照明結構應用於一CCD(電荷耦合器件)固態成像器件及一CMOS(互補金屬氧化物半導體)固態成像器件。
輸入光以取決於相機之成像透鏡之光瞳位置及亮度(FF值)之一主束角施加，且以一垂直光束角為代價輸入。由於上述情形，已通過其 他像素之濾色片之對角輸入光輸入至一不同像素之光接收區段中且經受光電轉換，導致光學混色及敏感度之一劣化之問題。
為減小光學混合，在另一方法中，在其上配置有一光電轉換區域之光接收表面之像素邊界處透過一絕緣層提供一光屏蔽膜。
在此一情形中，較佳地在形成光輸入側之基板之背表面側之光接收區段之間形成光屏蔽膜，但由於基板與一聚光透鏡之表面之間的距離按光屏蔽膜之高度之比例增加，因此存在將導致聚焦性質之降級之一可能性。另外，存在將由於來自定位於其上提供有一光電轉換區段之一基板與一光屏蔽膜之間的一絕緣膜之對角輸入光而導致光學混色之憂慮。
存在對聚焦性質之一改良及諸如此類型之固態成像器件中之光學混色之一減少之特性之進一步改良之一需求。
期望提供一種固態成像裝置及一種用於製造其之方法，此達成聚焦性質之一改良且其中諸如光學混色之一減少之特性得以進一步改良。另外，期望提供一種使用固態成像器件之電子裝置。
根據本發明，可能達成聚焦性質之一改良及可能達成諸如一固態成像器件之光學混色之一減少之特性之進一步改變。另外，根據用於根據本發明之實施例製造一固態成像器件之方法，可能達成聚焦性質之一改良及可能製造達成諸如光學混色之一減少之特性之進一步改良之一固態成像器件。此外由於使用該固態成像器件，因此可能獲得達成影像品質之一改良之一電子裝置。
1‧‧‧固態成像器件
2‧‧‧像素
3‧‧‧像素區
4‧‧‧垂直驅動電路
5‧‧‧行信號處理電路
6‧‧‧水平驅動電路
7‧‧‧輸出電路
8‧‧‧控制電路
9‧‧‧垂直信號線
10‧‧‧水平信號線
11‧‧‧基板
15‧‧‧不均勻區段
22‧‧‧基板
23‧‧‧佈線層
24‧‧‧層間絕緣膜
25‧‧‧佈線
26‧‧‧支撐基板
27‧‧‧凹槽區段
28‧‧‧固定電荷膜
29‧‧‧嵌入式膜
30‧‧‧光屏蔽膜
31‧‧‧元件隔離區段
32‧‧‧平坦化膜
33‧‧‧濾色片層
34‧‧‧聚光透鏡
35‧‧‧光電轉換區段
36‧‧‧第一導電類型(p型)半導體區/p型半導體區
37‧‧‧第一導電類型(p型)半導體區/p型半導體區
38‧‧‧第二導電類型(n型)半導體區/n型半導體區
39‧‧‧像素隔離層
40‧‧‧源極與汲極區
41‧‧‧閘極電極
42‧‧‧閘極絕緣膜
43‧‧‧p井層
44‧‧‧凹面區段
51‧‧‧固態成像器件
52‧‧‧凹槽區段
53‧‧‧元件隔離區段
60‧‧‧光屏蔽膜
65‧‧‧硬遮罩
66‧‧‧光阻劑
71‧‧‧固態成像器件
80‧‧‧光屏蔽膜
81a‧‧‧元件隔離區段
81b‧‧‧元件隔離區段
87a‧‧‧凹槽區段
87b‧‧‧凹槽區段
90a‧‧‧光屏蔽膜
90b‧‧‧光屏蔽膜
91‧‧‧固態成像器件
95‧‧‧半導體晶片
96‧‧‧防護環
100‧‧‧光屏蔽膜
101‧‧‧固態成像器件
107‧‧‧凹槽區段
108‧‧‧凹面部分
110‧‧‧光屏蔽膜
111‧‧‧元件隔離區段
121‧‧‧固態成像器件
131‧‧‧電子裝置
132‧‧‧光學透鏡
133‧‧‧機械快門
134‧‧‧固態成像器件
135‧‧‧信號處理電路
136‧‧‧驅動電路
L1‧‧‧對角輸入光
Tr1‧‧‧像素電晶體
w1‧‧‧寬度
w2‧‧‧寬度
w3‧‧‧寬度
w5‧‧‧寬度
y1‧‧‧深度
y2‧‧‧深度
圖1係展示根據本發明之一第一實施例之一固態成像器件之一整體之一示意性組態圖；圖2係包含根據本發明之該第一實施例之該固態成像裝置之四個 像素之一區之中心部分之一平面佈局；圖3係沿著圖2中之線III-III之一剖面組態圖；圖4A係展示用於製造根據本發明之該第一實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(1/4)；圖4B係展示用於製造根據本發明之該第一實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(1/4)；圖5C係展示用於製造根據本發明之該第一實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(2/4)；圖5D係展示用於製造根據本發明之該第一實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(2/4)；圖6E係展示用於製造根據本發明之該第一實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(3/4)；圖6F係展示用於製造根據本發明之該第一實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(3/4)；圖7G係展示用於製造根據本發明之該第一實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(4/4)；圖7H係展示用於製造根據本發明之該第一實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(4/4)；圖8係根據一比較實例之一固態成像器件之主要部分之一剖面組態；圖9係根據一修改實例之一固態成像器件之主要部分之一剖面組態圖；圖10A係展示用於製造根據一經修改實例之一固態成像器件之一程序圖；圖10B係展示用於製造根據一經修改實例之一固態成像器件之一程序圖； 圖11A係包含根據第一實施例之固態成像器件之四個像素之一區之中心部分之一平面佈局；圖11B係沿著圖11A中之線A-B之一剖面組態圖；圖11C係沿著圖11A中之線B-C之一剖面組態圖；圖12A係包含根據本發明之一第二實施例之固態成像器件之四個像素之一區之中心部分之一平面佈局；圖12B係沿著圖12A中之線A-B之一剖面組態圖；圖12C係沿著圖12A中之線B-C之一剖面組態圖；圖13係沿著圖12A中之線A-B-C之一剖面組態圖；圖14A係展示用於製造根據本發明之第二實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(1/2)；圖14B係展示用於製造根據本發明之第二實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(1/2)；圖15C係展示用於製造根據本發明之第二實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(2/2)；圖15D係展示用於製造根據本發明之第二實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(2/2)；圖16A係一半導體晶片之一平面佈局；圖16B係提供於半導體晶片中之防護環之沿著線XVIB-XVIB之一剖面組態圖；圖16C係防護環之沿著線XVIC-XVIC之一剖面組態圖；圖17係包含根據本發明之一第三實施例之固態成像器件之四個像素之一區之中心部分之一平面佈局；圖18係沿著圖17A中之線XVIII-XVIII之一剖面組態圖；圖19A係展示用於製造根據本發明之該第三實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(1/2)； 圖19B係展示用於製造根據本發明之該第三實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(1/2)；圖20C係展示用於製造根據本發明之該第三實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(2/2)；圖20D係展示用於製造根據本發明之該第三實施例之一固態成像器件之一方法之一程序圖(2/2)；圖21係根據一修改實例之一固態成像器件之主要部分之一剖面組態圖；及圖22係根據本發明之一第四實施例之一電子裝置之一剖面組態圖。
下文中，將參考圖1至圖22闡述根據本發明之一實施例之一固態成像器件、用於製造一固態成像器件之一方法以及一電子裝置之一實例。本發明之實施例將以下文所指示之次序進行闡述。另外，本發明並不限於下文所指示之實例。
1.第一實施例：固態成像器件
1-1固態成像器件之整體組態
1-2主要部分之組態
1-3用於製造固態成像器件之方法
1-4比較實例
1-5修改實例
1-6用於製造根據修改實例之固態成像器件之方法
2.第二實施例：固態成像器件
2-1主要部分之組態
2-2用於製造固態成像器件之方法
3.第三實施例：固態成像器件
3-1主要部分之組態
3-2用於製造固態成像器件之方法
3-3修改實例
4.第四實施例：電子裝置
<第一實施例：固態成像器件>
1-1固態成像器件之整體組態
圖1係展示根據本發明之一第一實施例之一固態成像器件1之整體之一示意性組態圖。本實施例之固態成像器件1經組態以包含藉由配置於由矽形成之一基板11上之複數個像素2而組態之一像素區3，一垂直驅動電路4、一行信號處理電路5、一水平驅動電路6、一輸出電路7、一控制電路8及諸如此類。
像素2係藉由由一光電二極體及複數個MOS電晶體形成之一光電轉換區段而組態，且像素中之複數者規則地配置於基板11上成一個二維陣列。組態像素2之MOS電晶體可係藉由一轉移電晶體、一重設電晶體、一選擇電晶體及一放大電晶體而組態之四個MOS電晶體，或可係三個電晶體，其中選擇電晶體被省略。
像素區3係藉由規則配置成一個二維陣列之像素2而組態。像素區3係藉由以下各項而組態：一有效像素區，其在一實際意義上接收光且將透過光電轉換形成之一信號電荷讀取至行信號處理電路5(藉由放大該信號電荷)；及一黑色參考像素區(圖式中未展示)，其用於輸出形成一黑色位準參考之一光學黑色。黑色參考像素區通常形成於有效像素區之周邊處。
控制電路8產生一時脈信號及一控制信號，該時脈信號及該控制信號基於一垂直同步信號、一水平同步信號及一主時脈信號而形成用於垂直驅動電路4、行信號處理電路5、水平驅動電路6及諸如此類之操作之參考。此外，由一控制電路8產生之該時脈信號及該控制信號 以及諸如此類輸入至垂直驅動電路4、行信號處理電路5、水平驅動電路6以及諸如此類中。
舉例而言，垂直驅動電路4係藉由一移位電晶體而組態，且沿一連續垂直方向一次一線地選擇性掃描像素區3之每一像素2。此外，在每一像素2之光電二極體中，基於取決於所接收光之量產生之信號電荷而將一像素信號透過一垂直信號線供應至行信號處理電路5。
舉例而言，行信號處理電路5安置於每一像素2行中，且根據來自黑色參考像素區(圖式中未展示，但此組件形成於有效像素區周邊)之信號針對每一像素行執行自一個像素2列輸出之信號之信號處理(諸如雜訊移除及信號放大)。在行信號處理電路5之輸出級中，一水平選擇開關(圖式中未展示)提供於一水平信號線10與行信號處理電路5之間。
舉例而言，水平驅動電路6係藉由一移位電晶體而組態，藉由依序輸出一水平掃描脈衝而依序選擇每一行信號處理電路5且將一像素信號自每一行信號處理電路5輸出至水平信號線10。
輸出電路7對透過水平信號線10自每一行信號處理電路5依序供應之信號執行信號處理並輸出該等信號。
1-2主要部分之組態
圖2係包含根據本發明之第一實施例之固態成像器件1之沿垂直方向及水平方向毗鄰之四個像素的一區之中心部分之一平面佈局。另外，圖3係沿圖2中之線III-III之一剖面組態圖。本實施例之固態成像器件1包含一基板22、形成於基板22之前表面側上之一佈線層23以及一支撐基板26。另外，本實施例之固態成像器件1包含一元件隔離區段31、一平坦化膜32、濾色片層33及一聚光透鏡34。另外，在以下闡述中，實施例係藉由將一第一導電類型設定為一p型且將一第二導電類型設定為一n型來加以闡述。
基板22係藉由由矽形成之一半導體基板而組態，且舉例而言，經形成以具有1微米至6微米之一厚度。藉由一光電轉換區段35(其係由組態一像素電路區段之一光電二極體及複數個像素電晶體形成)而組態之複數個像素形成於基板22之像素區3中之一個二維矩陣中。
光電轉換區段35係藉由形成於基板22之前表面側及背表面側上之第一導電類型(在下文中稱為p型)半導體區36、37以及形成於第一導電類型半導體區之間的一第二導電類型(在下文中稱為n型)半導體區38而組態。在光電轉換區段35中，主光電二極體係藉由p型半導體區36、37與n型半導體區38之間的pn接面而形成。取決於輸出之光之量之一信號電荷係在光電轉換區段35中產生且信號電荷儲存於n型半導體區38中。另外，在本實施例中，由於p型半導體區36、37形成於基板22之前表面及背表面上，基板22之邊界處產生之一暗電流之出現得以抑制。
另外，每一光電轉換區段35係藉由一像素隔離層39(其係藉由p型半導體區而組態)及元件隔離區段31(其形成於像素隔離層39內部)電隔離。像素隔離層39以一柵格形式提供於基板22中以便界定每一光電轉換區段35，且係自基板22之背表面形成至到達一由一像素電晶體Tr1之一源極與汲極區40形成之p井層43(稍後將闡述)之一深度。
像素電晶體Tr1係藉由提供於基板22上之一源極與汲極區40及透過一閘極絕緣膜42提供於基板22之前表面側上之一閘極電極41而組態。如圖3中所示，源極與汲極區40係由一n型半導體區形成，該n型半導體區係由以一高濃度注入至形成於基板22之前表面側上之p井層43中之n型雜質形成。
一轉移電晶體、一放大電晶體、一重設電晶體、一選擇電晶體或諸如此類可形成為驅動像素2之像素電晶體Tr1，但在圖3中，在像素電晶體Tr1當中，僅一轉移電晶體經指示為一代表實例。
元件隔離區段31係藉由以下各項而組態：嵌入於自基板22之背表面側沿一深度方向形成之一凹槽區段27內部且具有一負固定電荷之一膜(在下文中稱為一固定電荷膜28)、一嵌入式膜29及一光屏蔽膜30。元件隔離區段31係以一柵格形式提供以便界定每一像素2且經提供以便電隔離毗鄰光電轉換區段35。
如在圖3中所示，凹槽區段27係自基板22之背表面側沿一深度方向形成，且一不均勻區段15提供於凹槽區段27之側壁表面上。如圖2中所示，不均勻區段15提供於凹槽區段27之相對側壁表面上，該等相對側壁表面提供與沿水平方向及垂直方向毗鄰之像素2之間(在光電轉換區段35之間)。另外，自凹槽區段27之敞開端至不均勻區段15之側壁表面及自不均勻區段15至凹槽區段27之底表面之側壁表面係以一錐形化方式形成以使得其開口之寬度逐漸變小。
不均勻區段15經提供以使得凹槽區段27之開口之寬度沿基板22之深度方向變小。在本實施例中，凹槽區段27中提供之不平整經組態有1個台階，但可提供複數個台階。
另外，凹槽區段27經形成至到達由像素電晶體Tr1之一源極與汲極區40形成之一p井層43之一深度，且經形成至不到達源極與汲極區40之一深度。在本實施例中，凹槽區段27經形成至到達像素電晶體Tr1之p井層43之一深度，但元件隔離區段31之背表面側上之基板22之端部分可經形成以便接觸一p型半導體層，且因此凹槽區段27不必形成至到達p井層43之一深度。在其中凹槽區段27形成於由p型半導體層形成之一像素隔離層39中(如在本實施例中)之一情形中，甚至可能當凹槽區段27不到達p井層43時獲得透過隔離之一絕緣效應。
除了形成於凹槽區段27之側壁表面及底表面上以外，固定電荷膜28亦跨越基板22之背表面之整個表面形成。另外，在以下說明中，凹槽區段27之側壁表面及底表面統稱為「內壁表面」。較佳地，固定 電荷膜28使用能夠藉由由於沈積於一矽或類似基板上而產生一固定電荷來增強釘紮之一材料，且可能使用具有一負電荷之由具有一高折射率之一材料製成之一膜或一高介電膜。
作為固定電荷膜28之特定材料之實例，舉例而言，可形成一個氧化鉿(HfO2)膜、一個氧化鋁(Al2O3)膜、一個氧化鋯(ZrO2)膜、一個氧化鉭(Ta2O5)膜或一個氧化鈦(TiO2)膜。上文所指示之膜之類型具有在絕緣閘場效電晶體照顧閘絕緣膜及諸如此類中之使用之經確定記錄，因此可能較容易形成由該等材料製成之膜，此乃因用於形成膜之方法已確立。另外，作為除了上文所指示之彼等材料以外之材料之實例，可使用氧化鑭(La2O3)、氧化鐠(Pr2O3)、氧化鈰(CeO2)、氧化釹(Nd2O3)、氧化鉕(Pm2O3)、氧化釤(Sm2O3)、氧化銪(Eu2O3)、氧化釓(Gd2O3)、氧化鋱(Tb2O3)、氧化鏑(Dy2O3)、氧化鈥(Ho2O3)、氧化鉺(Er2O3)、氧化銩(Tm2O3)、氧化鐿(Yb2O3)、氧化鎦(Lu2O3)、氧化釔(Y2O3)或諸如此類。此外，可能由一氮化鉿膜、一氮化鋁膜、一氮氧化鉿膜或一氮氧化鋁膜形成具有一負固定電荷之固定電荷膜28
矽(Si)或氮(N)可在其中具有一負固定電荷之固定電荷膜28之材料不喪失其絕緣性質之一範圍內添加至該材料。可在其中將不喪失膜之絕緣性質之一範圍內視情況判定添加之濃度。以此方式，由於添加矽(Si)或氮(N)，可能在處理期間增加離子注入之耐熱性及元件效能。
另外，為了增強對矽基板或諸如此類之釘紮，在負固定電荷膜28已經形成之後，可層壓一抗反射膜作為一高電容率材料。
在本實施例中，由於具有一負電荷之固定電荷膜28形成於凹槽區段27之內壁表面及基板22之背表面上，因此一反轉層形成於與固定電荷膜28接觸之一表面上。由於上述情形，由於矽邊界被該反轉層釘紮，因此可能抑制一暗電流之產生。另外，在其中凹槽區段27形成於基板22上之一情形中，對凹槽區段27之內壁表面造成實體損壞，且存 在將在凹槽區段27之周邊部分中造成釘紮釋放之一可能性。與此問題相反，在本實施例中，可能藉由在凹槽區段27之內壁表面上形成具有一大固定電荷之一固定電荷膜28來防止釘紮釋放。
除了嵌入於其中形成有固定電荷膜28之凹槽區段27中以外，嵌入式膜29亦經形成以便覆蓋基板22之背表面側之整個表面。關於嵌入式膜29之材料，較佳地，嵌入式膜29係由具有不同於固定電荷膜28之彼折射率之一折射率之一材料形成，且舉例而言，可能使用氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或一樹脂。另外，可能使用在嵌入式膜29中不具有正固定電荷或具有一小正固定電荷之一特定材料。
此外，由於嵌入式膜29嵌入於凹槽區段27中，因此組態每一像素之光電轉換區段35透過嵌入式膜29隔離。由於上述情形，由於信號電荷將不大可能洩漏至鄰近像素中，因此可能減少在其中產生超過一電荷飽和量之一信號電荷之一情形中一溢流信號電荷將洩漏至一鄰近光電轉換區段35中之可能性。出於此原因，可能抑制電子混色(模糊(blooming)之產生)。
另外，取決於其折射率之差異，形成於形成基板22之內表面側之背表面側上之固定電荷膜28與嵌入式膜29之雙層結構具有一抗反射膜之一作用。由於上述情形，可能防止由於自基板22之背表面側輸入之光所致之基板22之背表面側中之反射。
光屏蔽膜30形成於在形成於基板22之背表面側上且直接在凹槽區段27上面之固定電荷膜28與嵌入式膜29上面之一位置中，且經安置以便在鄰接像素2之間(光電轉換區段35之間)的邊界區處屏蔽光。另外，光屏蔽膜30經形成以使得其之至少一部分嵌入於嵌入式膜29(其嵌入於凹槽區段27中)中，且在本實施例中，光屏蔽膜之嵌入之深度經設定為超過提供於基板22上之凹槽區段27之敞開端。作為形成光屏蔽膜30之材料，舉例而言，除了諸如鎢(W)、鋁(Al)及銅(Cu)之金屬 以外，亦可使用吸收光之一碳黑。
在本實施例中，藉由將光屏蔽膜30之嵌入之深度設定為超過提供於基板22上之凹槽區段27之敞開端，可能抑制影像品質之劣化及由膜應力之影響所致之一暗電流之產生。另外，由於光屏蔽膜30經形成以使得其之至少一部分嵌入於嵌入式膜29(其嵌入於凹槽區段27中)中，因此可能減小由於對角輸入光所致之光學混色。
平坦化膜32形成於包含光屏蔽膜30之嵌入式膜29之整個表面上方，且由於上述情形，基板22之背表面側之表面經平坦化。作為平坦化膜32之材料，舉例而言，可能使用諸如一樹脂之一有機材料。
濾色片層33形成於平坦化膜32之上部表面上，且舉例而言，經形成以對應於每一像素之R(紅色)、G(綠色)及B(藍色)。在濾色片層33中，傳輸一預定波長之光，且所傳輸光經輸入至基板22之光電轉換區段35中。
聚光透鏡34形成於濾色片層33之上部表面上。在聚光透鏡34上，收集照射光，且所收集光透過濾色片層33高效地輸入至光電轉換區段35中。
佈線層23形成於基板22之前表面側上，且經組態以具有穿過一層間絕緣膜24之經層壓成複數個層(在本實施例中為三層)之佈線25。組態像素2之像素電晶體Tr1係透過形成於佈線層23中之佈線25驅動。
支撐基板26形成於與面向基板22之側相對之佈線層23之表面上。支撐基板26經組態以在製造階段加強基板22且舉例而言經組態為一矽基板。
1-3用於製造固態成像器件之方法
接下來，將闡述用於製造本實施例之一固態成像器件之一方法。圖4A至圖7H係展示用於製造根據本發明之第一實施例之一固態成像器件之一方法之程序圖。
首先，如圖4A中所示，在光電轉換區段35、像素電晶體Tr1及像素隔離層39已形成於基板22上之後，藉由在基板22之前表面上交替地形成層間絕緣層24與佈線25來形成佈線層23。藉由自基板22之前表面側注入預定雜質來形成形成於基板22之前表面上之光電轉換區段35及諸如此類之雜質。
在本實施例中，在形成由(舉例而言)一個氧化矽膜形成之閘極絕緣膜42之後，在基板22之前表面上在閘極絕緣膜42上面之一預定區中形成由(舉例而言)多晶矽形成之閘極電極41。
另外，儘管自圖式省略，但在形成佈線層23期間，根據需要在垂直毗鄰之佈線25之間及在佈線25與像素電晶體Tr1之間形成接觸通孔。接觸通孔形成層間絕緣膜24中之接觸孔，且係藉由嵌入一預定金屬材料而形成。
接下來，如圖4B中所示，由一矽基板形成之支撐基板26接合至佈線層23之最上層。接下來，如圖5C中所示，將基板22倒置，且使用一化學機械拋光(CMP)方法、乾式蝕刻、濕式蝕刻或諸如此類來將基板22之背表面側薄化至一預定基板22厚度。另外，用於拋光基板22之方法可係上文所提及方法中之任何一者或可係其之一組合。
接下來，如圖5D中所示，在基板22之每一像素之邊界(亦即，其中形成像素隔離層39之一部分)處，藉由自基板22之背表面側沿深度方向選擇性乾式蝕刻而形成一預定深度之一凹槽區段27。
形成凹槽區段27之程序在基板22之背表面側上形成具有一預定開口之一硬遮罩65，且透過微影及乾式蝕刻之程序形成凹槽區段27。考量凹槽區段之光譜特性，較佳地，凹槽區段27之深度係距基板22之背表面0.2微米或0.2微米以上，且更較佳地，深度係1.0微米或1.0微米以上。另外，較佳地，凹槽區段27之開口之一寬度w1係0.02微米。藉由將凹槽區段27之開口之寬度w1設定為更寬而可更容易進行對凹 槽區段27之處理，但由於光譜特性及電荷飽和量與凹槽區段27之開口之寬度w1之增加一致地劣化，因此更佳地，凹槽區段27之開口之寬度w1係大約0.02微米。
在此一情形中，期望用於硬遮罩65中之一膜係可在低溫下形成一膜(諸如可在乾式蝕刻時容易獲得對基板22之選擇性之一HDP(高密度電漿)、一P-TEOS(電漿四乙氧基矽烷)或諸如此類)之一SiO2膜，舉例而言。除了此等之外，取決於裝置及諸如此類之狀況，一P-SiNSiN膜或諸如此類或一抗蝕劑遮罩亦可用作硬遮罩65。舉例而言，在一SiO2膜之情形中，較佳地，硬遮罩65之膜厚度係大約0.1微米至0.5微米。
接下來，如圖6E中所展示，在硬遮罩65上面之一預定區形成一光阻劑66，且硬遮罩65之開口之寬度藉由使用光阻劑66作為一遮罩來蝕刻硬遮罩65而加寬。亦即，圖6E中形成之硬遮罩65之開口之一寬度w2係寬於先前階段之圖5D中使用之硬遮罩65之開口之寬度w1。另外，圖6E中形成之硬遮罩65之開口之寬度w2經設定為小於提供於毗鄰光電轉換區段35之間的像素隔離層39之一寬度w3。用於移除此例項中使用之硬遮罩65之一部分之方法可係一高溫烘乾程序。
接下來，如圖6F中所示，在已將光阻劑66移除之後，透過已經擴展之硬遮罩65將基板22乾式蝕刻至一預定厚度。此時，對基板22執行蝕刻移除直至形成於基板22上之凹槽區段27之底表面達到p井層43之一程度。在此一情形中，由於使用具有比圖5D之程序中之蝕刻時所使用之開口寬之一開口之一硬遮罩65來蝕刻基板22，因此在凹槽區段27之側壁表面中形成一不均勻區段15。
在本實施例中，提供於凹槽區段27之側壁表面中之不均勻區段15經組態有一台階，在其中前述不均勻區段經組態有複數個台階(兩個或兩個以上)之一情形中，可能藉由重複圖6E及圖6F在凹槽區段27 之側壁表面中形成複數個台階。
如上文所闡述，在本實施例中，可能使用具有兩個步驟之一程序來處理凹槽區段27來形成不均勻區段15。由於上述情形，可能形成光屏蔽膜30(稍後將加以闡述)以使得其之至少一部分嵌入於嵌入式膜中。此外，藉由任意設定凹槽區段27之深度，可能控制光屏蔽膜30之嵌入之深度。
接下來，將對凹槽區段27之處理中使用之硬遮罩65移除，且如圖7G中所展示，使用一CVD方法、一濺鍍方法、一ALD方法或諸如此類來形成固定電荷膜28以便覆蓋凹槽區段27之內壁表面及基板22之背表面。此後，除了形成嵌入於凹槽區段27中之嵌入式膜29以外，嵌入式膜29亦形成於基板22之背表面側上之固定電荷膜28之上部表面上。
在本實施例中，不均勻區段15形成於凹槽區段27之側壁表面中，且凹槽區段27之敞開端側之開口之寬度經形成為大於凹槽區段27之底表面側之開口之寬度。由於上述情形，在其中嵌入式膜29形成於凹槽區段27中之一情形中，將嵌入式膜29嵌入於凹槽區段27之底表面側中係在比凹槽區段之敞開端側中彼階段早之一階段處完成。因此，可能藉由調整嵌入式膜29之膜形成之厚度將一凹面區段44形成於嵌入式膜29之前表面中在對應於凹槽區段27之一位置中。
接下來，如圖7H中所示，跨越嵌入式膜29之整個上部表面形成光屏蔽膜30，且使用微影蝕刻來將像素上面之光屏蔽膜30移除。由於上述情形，如圖7H中所示，形成在光電轉換區段35上方敞開且在毗鄰像素之間屏蔽光之一光屏蔽膜30。在本實施例中，凹面區段44形成於前表面上在對應於嵌入式膜29之凹槽區段27之一位置中。出於此原因，提供於凹槽區段27上方之光屏蔽膜30之一部分嵌入於嵌入式膜29之凹面區段44中。由於上述情形，藉由固定電荷膜28、嵌入式膜29及 光屏蔽膜30而組態之元件隔離區段31形成於毗鄰像素2之間。
接下來，藉由使用常見方法來形成平坦化膜32、濾色片層33及聚光透鏡34而完成圖3中所示之固態成像器件1。
由於上文所提及之步驟，形成具有由嵌入於凹槽區段27中之嵌入式膜29形成之元件隔離區段31所致之像素隔離之一固態成像器件1。
在根據本實施例之固態成像器件1中，每一像素之光電轉換區段35係藉由由嵌入於凹槽區段27中之嵌入式膜29形成之元件隔離區段31隔離。出於此原因，與其中光電轉換區段35係僅使用一雜質區隔離之一情形相比，可能進一步減少通向鄰接光電轉換區段35之側之儲存於光電轉換區段35中之洩漏信號電荷。由於上述情形，在其中光電轉換區段35中產生大於或等於電荷飽和量之一信號電荷之一情形中，可能將信號電荷較高效地沖洗至源極與汲極區40。由於上述情形，可能抑制電子混色(模糊之產生)。
另外，上文所提及固態成像器件1具有一光屏蔽膜30，該光屏蔽膜30經安置以在鄰接之像素2(鄰接之光電轉換區段35之間)的邊界區處屏蔽光，且該光屏蔽膜30之至少一部分嵌入於嵌入式膜29中。出於此原因，基板22與每一像素之聚光透鏡34之間的距離減小，且其可能抑制聚焦性質之降級。另外，可能減少由於對角輸入光所致之光學混色。
此外，舉例而言，在其中光屏蔽膜30之嵌入之深度經設定為超過提供於基板22上之凹槽區段27之敞開端之一情形中，可能抑制影像品質之劣化及由膜應力所致之一暗電流之產生。
在此一情形中，將藉由展示一比較實例來闡述本實施例之固態成像器件1可達成之效應。
1-4比較實例
圖8係根據一比較實例之一固態成像器件之主部分之一剖面組態圖。在圖8中，對應於圖3之部分經賦予相同元件符號且對其之重複闡述已被省略。
根據比較實例之固態成像器件51係其中一凹槽區段52及一元件隔離區段53之組態不同於第一實施例之彼等組態之一實例。在比較實例之固態成像器件51中，凹槽區段52具有其中不提供一不均勻區段15之一組態，且元件隔離區段53係藉由逐一嵌入於凹槽區段52中形成之一固定電荷膜28及一嵌入式膜29而組態。另外，提供於根據比較實例之固態成像器件51中之一光屏蔽膜60經形成以便在鄰接像素2之間(在鄰接光電轉換區段35)的邊界區處屏蔽光，且提供於元件隔離區段53上面。亦即，在根據比較實例之固態成像器件51中，光屏蔽膜60不嵌入於嵌入式膜29中。
如圖8中所示，在根據比較實例之固態成像器件51中，在其中光屏蔽膜60形成於基板22之背表面側之像素2之間之一情形中，由於基板22與聚光透鏡34之間的距離長於光屏蔽60之高度，因此可能發生聚焦性質之降級。另外，在其中光屏蔽膜60形成於嵌入於凹槽區段27中之嵌入式膜29上面之一組態中，來自提供於基板22之背表面側上之凹槽區段27之敞開端與光屏蔽膜60之間的嵌入式膜29之對角輸入光L1洩漏至其他區域中。出於此原因，不可能完全抑制由於對角輸入光L1所致之光學混色。
同時，在根據第一實施例之固態成像器件1中，如圖3中所示，光屏蔽膜30經形成以使得其之至少一部分嵌入於嵌入式膜29(其嵌入於凹槽區段27中)中。因此，與比較實例相比，可能藉由減小基板22與聚光透鏡34之間的距離而抑制聚焦性質之降級。另外，在根據本實施例之固態成像器件1中，可能藉由形成光屏蔽膜30以使得其之至少一部分嵌入於嵌入式膜29(其嵌入於凹槽區段27中)中而減少由於對角 輸入光L1所致之光學混色。
順便提及，在根據本實施例之固態成像器件1中，使用其中光屏蔽膜30之一部分嵌入於嵌入式膜29中之一組態，但在其中組態光屏蔽膜30之金屬材料經插入直至基板22之一情形中，存在其中發生影像品質劣化且由於膜應力導致一暗電流之產生之情形。在根據本實施例之固態成像器件1中，如圖3中所示，由於形成於基板22之背表面側上之凹槽區段27經組態為具有不均勻區段15，因此凹槽區段27之深側上之開口之寬度小於淺側上之開口之寬度。出於此原因，由於凹槽區段27之開口之寬度之窄側(凹槽區段27之深側)在將固定電荷膜28及嵌入式膜29嵌入於凹槽區段27中時藉由固定電荷膜28及嵌入式膜29減少，因此此後形成之光屏蔽膜30不形成於凹槽區段27之深側中。由於上述情形，可能減小光屏蔽膜30嵌入之深度。此外，由於將光屏蔽膜30形成於光屏蔽膜30未嵌入於基板22中之一深度處(如在本實施例之情形中)，因此可能防止由於膜應力所致之一暗電流之產生。
另外，在本實施例之固態成像器件1中，凹槽區段27經形成至到達由像素電晶體Tr1形成之p井層43之一深度。出於此原因，由於元件隔離區段31電隔離毗鄰光電轉換區段35，信號電荷將不可能流動至毗鄰像素中。因此，可能減少在其中一產生超過一電荷飽和量之一信號電荷之一情形中一溢流信號電荷將洩漏至一鄰近光電轉換區段35中之可能性，且可能抑制電子混色(模糊之產生)。
1-5修改實例
接下來，其中濾色片層33由一光屏蔽膜80隔離之一實例將闡述為根據本實施例之一修改實例之固態成像器件71。圖9係根據一比較實例之一固態成像器件之主部分之一剖面組態圖。在圖9中，對應於圖3之部分經賦予相同元件符號且對其之重複闡述已被省略。
如圖9中所示，在根據修改實施例之固態成像器件71中，光屏蔽 膜80提供於逐一嵌入於形成於基板22之背表面側上之凹槽區段27中之固定電荷膜28及嵌入式膜29上面，且形成於與濾色片層33相同之層中。亦即，光屏蔽膜80經安置以便在毗鄰像素2之間的濾色片層33之邊界區處屏蔽光。另外，光屏蔽膜80經形成以使得其之至少一部分嵌入於嵌入式膜29(其嵌入於凹槽區段27中)中。此外，在本實施例之修改實例中，光屏蔽膜80之嵌入之深度經設定為超過提供於基板22中之凹槽區段27之開口端。
另外，濾色片層33形成於嵌入式膜29之上部表面上及形成於與光屏蔽膜80相同之層中，且舉例而言，經形成以對應於每一像素之R(紅色)、G(綠色)及B(藍色)。在濾色片層33中，傳輸一預定波長之光，且所傳輸光經輸入至基板22之光電轉換區段35中。
由於每一像素之光電轉換區段35亦由使用此一組態之固態成像器件71中之元件隔離區段31隔離，因此可能抑制電子混色(模糊之產生)。
另外，在修改實例之固態成像器件71中，光屏蔽膜80經形成以使得其之至少一部分嵌入於嵌入式膜29中。由於上述情形，因此基板22與每一像素之聚光透鏡34之間的距離減小，且可能獲得與本實施例之彼等效應相同之效應，諸如抑制聚焦性質之降級及對角輸入光之能力。
此外，由於即使不提供聚光透鏡亦可能藉由用光屏蔽膜80將濾色片層33隔離來收集光，因此，不需要光瞳校正，且可達成光譜、光聚焦及敏感度之一改良。
1-6用於製造根據一經修改實例之固態成像器件之方法
接下來，將闡述用於製造根據一經修改實例之一固態成像器件之一方法。圖10A及圖10B係展示用於製造根據一經修改實例之一固體成像器件之一方法之程序圖。在圖10A及圖10B中，對應於圖4A至 圖7F之部分經賦予相同元件符號且對其之重複闡述已被省略。另外，在經修改實例中，由於直至形成凹槽區段27之程序係與使用圖4A至圖7F所闡述之程序相同，因此針對此後發生之程序闡述該方法。
在不均勻區段15已經形成以使得開口之寬度沿基板22之深度方向變小(如圖10A中所示)之後，形成固定電荷膜28以便覆蓋凹槽區段27之內壁表面及基板22之背表面。此固定電荷膜28以與第一實施例中之彼方式相同之方式形成。此後，使用一CVD方法，除了形成嵌入於凹槽區段27中之嵌入式膜29以外，嵌入式膜29亦形成於基板22之背表面側之固定電荷膜28之上部表面上。另外，形成於嵌入式膜29之上部表面上之光屏蔽膜80之厚度經形成為係與藉由以下程序形成之濾色片層33相同之厚度。
接下來，如圖10B中所示，使用光微影來將像素上面之光屏蔽膜移除。由於上述之情形，形成在光電轉換區段35上方敞開且在鄰接像素2之間屏蔽光之一光屏蔽膜80
接下來，藉由使用一常見方法來形成濾色片層33而完成圖9中所示之固態成像器件71。
由於上文所提及之步驟，在固態成像器件71中，由於光係由用於每一像素之濾色片層33之前表面分散(藉由用光屏蔽膜80隔離濾色片層33)，因此即使不提供聚光透鏡亦可能收集光。由於每一像素之光電轉換區段35亦由使用此一組態之固態成像器件71中之元件隔離區段31隔離，因此可能抑制電子混色(模糊之產生)。另外，由於即使不提供聚光透鏡亦可能收集光，因此不需要光瞳校正，且可達成光譜、光聚焦及敏感度之一改良。
另外，在修改實例之固態成像器件71中，光屏蔽膜80經形成以使得其之至少一部分嵌入於嵌入式膜29中。由於上述情形，因此基板22與每一像素之聚光透鏡34之間的距離減小，且可能獲得與本實施例 之彼等效應相同之效應，諸如抑制聚焦性質之降級及對角輸入光之能力。
在此情形中，在圖11A中，展示包含根據第一實施例之固態成像器件之四個像素之一區之中心部分之一平面佈局，且在圖11B中，展示沿圖11A中之線A-B之一剖面組態圖，且在圖11C中，展示沿著圖11A中之線B-C之一剖面組態圖。
在以下闡述中，沿圖11A中指示之線A-B之剖面經設定為一第一平面且沿著線B-C之剖面經設定為一第二剖面。亦即，第一剖面係沿水平方向(或垂直方向)切割安置於一個二維矩陣中之像素2之一剖面，且第二剖面係沿對角線方向切割像素2之一剖面。
在根據第一實施例之固態成像器件1之元件隔離區段31中，光屏蔽膜30藉由形成具有一不均勻區段15之凹槽區段27而形成嵌入於嵌入式膜29中之一形狀。
順便提及，如圖11C中所示，在第二剖面中，像素之間的距離大於圖11B中所示之第一平面之彼距離。出於此原因，在第二剖面中，凹槽區段27之開口之一寬度w4寬於第一剖面中之凹槽區段27之開口之寬度w2。然則，在其中嵌入式膜29經形成以符合凹槽區段27之內部之一情形中，形成於嵌入式膜29之前表面上之凹面部分44之深度在第二剖面中比在第一剖面中深。由於上述情形，第二剖面中之光屏蔽膜30之嵌入之深度y2深於第一剖面之光屏蔽膜30之嵌入之深度y1(y1<y2)。
考量此，在以下闡述中，將闡述其中可能使第一剖面及第二剖面之光屏蔽膜30之嵌入之深度一致之一固態成像器件之一實例。
<2.第二實施例：固態成像器件>
2-1主要部分之組態
圖12A係包含根據本發明之一第二實施例之固態成像器件之四個 像素之一區之中心部分之一平面佈局。圖12B係沿著圖12A中之線A-B之一剖面組態圖且圖12C係沿著圖12A中之線B-C之一剖面組態圖。
另外，圖13係沿著圖12A中之線A-B-C之一剖面組態圖。如圖13中所示，本實施例之一固態成像器件91係其中形成於基板22上之凹槽區段及形成於該凹槽區段中之元件隔離區段之組態不同於第一實施例之彼等組態之一實例。因此，在圖12A至圖12C及圖13中，對應於圖2之部分經賦予相同元件符號且對其之重複闡述已經省略。本實施例之固態成像器件91係一背面照明式CMOS固態成像器件。由於本實施例之固態成像器件91之整體組態與圖1之彼整體組態相同，因此其之一圖式已被省略。在此情形中，沿著圖12A中指示之線A-B之剖面經設定為一第一剖面且沿著線B-C之剖面經設定為一第二剖面。
在本實施例之固態成像器件91中，第二剖面中之一元件隔離區段81b係藉由逐一嵌入於自基板22之背表面沿深度方向形成之一凹槽區段87b中形成之一固定電荷膜28、一嵌入式膜29及一光屏蔽膜90b而形成。另外，第二剖面中之凹槽區段87b係沿深度方向自基板22之背表面形成，且舉例而言由於凹槽區段87b經製成與第一剖面之凹槽區段87a之開口之一寬度w5一致，因此組態係其中不提供不均勻區段15之組態。
在本實施例中，第一剖面之凹槽區段87a係以與根據一第一實施例之固態成像器件中之凹槽區段27相同之方式自基板22之背表面側沿深度方向形成，且經組態以在其側壁表面中具有一不均勻區段15。另外，自凹槽區段87a之敞開端至不均勻區段15之側壁表面及自不均勻區段15至凹槽區段87a之底表面之側壁表面係以一錐形化方式形成以使得其開口之寬度逐漸變小。
同時，在第二剖面中，凹槽區段87b係自基板22之背表面沿深度方向形成，且具有其中不提供不均勻區段15之一組態。另外，凹槽區 段87b經形成以使得其之剖面形狀係錐形。
在本實施例之固態成像器件91中，藉由僅在形成於基板22之背表面側上之第一剖面中之凹槽區段87a中提供不均勻區段15而可能使第一剖面中凹槽區段87a及第二剖面之凹槽區段87b之開口之寬度w5幾乎完全相同。由於上述情形，可能使第一剖面中之元件隔離區段81a之光屏蔽膜90a之嵌入之深度y1及第二剖面之元件隔離區段81b之光屏蔽膜90b之嵌入之深度y2一致。由於上文，可能使第一剖面中之元件隔離區段81a及第二剖面中之元件隔離區段81b一致，且另外，光譜設計係簡單的，此乃因可能使關於光屏蔽之光屏蔽效能一致。
此外，舉例而言，在其中光屏蔽膜90a及90b形成於提供於基板22中凹槽區段87a及凹槽區段87b之敞開端上面之一情形中，可能抑制影像品質之劣化及由於膜應力所致之一暗電流之產生。
除了上文以外，亦可能獲得與第一實施例之彼等效應相同之效應。
2-2用於製造固態成像器件之方法
接下來，將闡述用於製造本實施例之固態成像器件91之一方法。圖14A至圖15D係展示用於根據本發明之第二實施例之一固態成像器件之一方法之程序圖。另外，圖14A至圖15D係沿著圖11A中之平面佈局之線A-B-C之剖面組態圖，圖式中之左側經設定為A至B之間的剖面(第一剖面)，且右側經設定為B至C之間的剖面(第二剖面)。對應於圖4A至圖5C之部分經賦予相同元件符號且對其之重複闡述已被省略。另外，在本實施例中，由於直至形成凹槽區段之程序係與使用圖4A至圖5C所闡述之程序相同，因此自此後發生之程序闡述該方法。
圖14A中所示之程序等效於圖5D中之彼等程序。在此情形中，如圖12A中所示，第二剖面係其中沿像素之水平方向延伸之一凹槽區段與沿像素之垂直方向延伸之一凹槽區段相交之一區。因此，形成於第 二剖面中之凹槽區段87b之開口之寬度w5經形成為寬於形成於第一剖面中之凹槽區段87a之開口之寬度w1。
接下來，如圖14B中所示，使用光微影，一光阻劑66經形成為具有曝露提供於第一剖面中之凹槽區段87a之敞開端之周邊中之硬遮罩65之一開口。此時，光阻劑66之開口之寬度w5經設定為與圖14A中形成之第二剖面中之凹槽區段87b之開口之寬度w5相同之範圍。此外，藉由穿過光阻劑66蝕刻硬遮罩65來在第二剖面中之硬遮罩65中形成寬度w5之一開口。另外，此時，在凹槽區段87b中，光阻劑66形成於凹槽之整個表面上方。
接下來，如圖15C中所示，將光阻劑66移除，且在第二剖面中，穿過硬遮罩65(其之一部分已被移除)將基板22蝕刻至一預定深度。由於上述情形，僅在第一剖面中之凹槽區段87a之側壁表面上形成不均勻區段15。在此情形中，第一剖面中之凹槽區段87a之敞開端側之開口之寬度w5變得與第二剖面中之凹槽區段87b之敞開端側之開口之寬度w5相同之範圍。
接下來，將用於處理凹槽區段87a及87b之硬遮罩65移除，且如圖15D中所示，固定電荷膜28經形成以便覆蓋凹槽區段87a及87b之內壁表面及基板22之背表面。此固定電荷膜28係以與第一實施例之方式相同之方式形成。此後，使用一CVD方法，除了形成嵌入於凹槽區段87a及87b中之嵌入式膜29以外，嵌入式膜29亦形成於基板22之背表面側之固定電荷膜28之上部表面上。
此時，嵌入式膜29經形成以實質上符合凹槽區段87a、87b之內側。在本實施例中，凹槽區段87a、87b之開口之寬度相同。另外，在本實施例中，在第一剖面之凹槽區段87a之敞開端側及第二剖面之凹槽區段87b之敞開端側中，嵌入式膜29之嵌入之量經調整成凹槽區段87a、87b上面之凹面部分44形成之膜厚度。在此情形中，形成於凹槽 區段87a上面之凹面部分44之深度及形成於凹槽區段87b上面之凹面部分44之深度係實質上相同的。
接下來，跨越嵌入式膜29之整個上部表面形成一光屏蔽材料層，且使用微影將像素2上面之光屏蔽材料層移除。由於上述情形，如圖15D中所示，形成在光電轉換區段35上方敞開且在鄰接像素2之間屏蔽光之光屏蔽膜90a及90b。
接下來，藉由使用常見方法來形成平坦化膜32、濾色片層33及聚光透鏡34而完成圖13中所示之固態成像器件91。
在本實施例中，形成一固態成像器件91，其中不均勻區段15僅提供於第一剖面中之凹槽區段87a中，且第一剖面及第二剖面中之凹槽區段87a及87b之開口之各別寬度w5係實質上相同。此外，由於上述情形，嵌入式膜之嵌入之量在凹槽區段87a、87b中實質上相同。
因此，可能使光屏蔽膜90a嵌入於凹槽區段87a之嵌入式膜29中之深度y1及光屏蔽膜90b嵌入於凹槽區段87b之嵌入式膜29中之深度y2一致。由於上文，可能使第一剖面中之元件隔離區段81a及第二剖面中之元件隔離區段81b一致，且另外，光譜設計係簡單的，此乃因可能使關於光屏蔽之光屏蔽效能一致。
此外，舉例而言，在其中光屏蔽膜90a及90b形成於提供於基板22上之凹槽區段87a及87b之開口端上面之一情形中，可能抑制影像品質之劣化及由膜應力所致之一暗電流之產生。
除了上文以外，可能獲得與第一實施例之彼等效應相同之效應。
在本實施例中，光屏蔽膜90a及90b形成於提供於基板22上之凹槽區段87a及87b之開口端上面，但前述光屏蔽膜可經形成嵌入於開口端下面。在此情形中，可能藉由調整光屏蔽膜以使得前述光屏蔽膜不嵌入於提供於基板22之凹槽區段87a及87b之開口端下面而達成膜應力之 一減小。
另外，可能將在本實施例之固態成像器件91中元件隔離區段81a及81b之結構應用於一半導體晶圓之切割處理。在下文中，將闡述其之一實例。
圖16A係一半導體晶片之一平面佈局。圖16B係半導體晶片中提供之防護環之沿著線XVIB-XVIB之一剖面組態圖。圖16C係防護環之沿著線XVIC-XVIC之一剖面組態圖。在圖16A至16C中，對應於圖12B及圖12C之部分經賦予相同元件符號且對其之重複闡述已被省略。
如圖16A中所示，在本實施例之固態成像器件91中之元件隔離區段81a及81b之結構提供於一半導體晶片95之一防護環96之一部分中。沿著圖16A之線XVIB-XVIB之一剖面沿水平方向(或垂直方向)切割防護環且沿著線XVIC-XVIC之一剖面沿對角方向切割防護環。亦在此情形中，沿著圖16A中指示之線XVIB-XVIB之剖面經設定為一第一剖面且沿著線XVIC-XVIC之剖面經設定為一第二剖面。本實施例中使用之一元件隔離區段81a提供於第一剖面中(在XVIB至XVIB之間)，且本實施例中使用之一元件隔離區段81b提供於第二剖面中(在B至B之間)。由於上述情形，可能獲得一防裂效應。
<3.第三實施例：固態成像器件>
3-1主要部分之組態
接下來，將闡述根據本發明之一第三實施例之一固態成像器件。由於本實施例之固態成像器件之整體組態係與圖1之整體組態相同，因此已省略其之一圖式。圖17係包含根據本發明之一第三實施例之固態成像器件之四個像素之一區之中心部分之一平面佈局。圖18係沿著圖17中之線XVIII-XVIII之一剖面組態。在圖18中，對應於圖3之部分經賦予相同元件符號且對其之重複闡述已被省略。本實施例之一固態成像器件101係一背面照明式CMOS固態成像器件。由於本實施 例之固態成像器件101之整體組態係與圖1之整體組態相同，因此其之一圖式已被省略。
本實施例之固態成像器件101係其中一凹槽區段107及一元件隔離區段111之組態不同於根據第一實施例之固態成像器件1之彼等組態之一實例。
如圖18中所示，在本實施例之固態成像器件101中，凹槽區段107係沿深度方向自基板22之背表面形成。另外，元件隔離區段111逐一嵌入於沿深度方向自基板22之背表面形成之凹槽區段107中形成之一固定電荷膜28及一嵌入式膜29而組態。在根據本實施例之固態成像器件101中，一光屏蔽膜100經提供於凹槽區段107(其經提供於基板22上)之敞開端上面，且經形成嵌入於嵌入式膜29中。
因此，在本實施例之固態成像器件101中，光屏蔽膜100形成於提供於基板22上之凹槽區段107之敞開端上面，且嵌入於嵌入式膜29中。由於上述情形，可能獲得與第一實施例之彼等效應相同之效應，諸如減少由於對角輸入光所致之光學混色之能力。
3-2用於製造固態成像器件之方法
接下來，將闡述用於製造本實施例之固態成像器件101之一方法。圖19A至圖20D係展示用於製造根據本發明之第三實施例之一固態成像器件之一方法之程序圖。另外，圖19A至圖20D係沿著圖17中之平面佈局之線XIX-XIX及XX-XX之剖面。在圖19A及圖20D中，對應於圖4A至圖5C之部分經賦予相同元件符號且對其之重複闡述已被省略。在本實施例中，由於直至形成凹槽區段之程序係與使用圖4A至圖5C所闡述之程序相同，因此自此後發生之程序闡述該方法。
在基板22已經薄化，如圖19A中所示，一預定深度之一凹槽區段107形成於基板22之每一像素之邊界處，亦即，在其中藉由沿深度方向自基板22之背表面選擇性蝕刻來形成像素隔離層39之一部分中。
形成凹槽區段107之程序形成在基板22之背表面側上具有一預定開口之一硬遮罩65，且藉由乾式蝕刻穿過硬遮罩65而形成凹槽區段107。考量其光譜特性，凹槽區段107之深度以與第一實施例之彼方式相同之方式形成。
接下來，如圖19B中所示，將對凹槽區段107之處理中使用之硬遮罩65移除，且形成固定電荷膜28以便覆蓋凹槽區段107之內壁表面及基板22之背表面。此固定電荷膜28以與第一實施例之方式相同之方式形成。此後，除了形成嵌入於凹槽區段27中之嵌入式膜29以外，嵌入式膜29亦形成於基板22之背表面側上之固定電荷膜28之上部表面上。
接下來，如圖20c中所示，在光阻劑66已經形成於嵌入式膜29上面之後，一凹面部分108藉由(舉例而言)微影或乾式蝕刻而形成於嵌入式膜29中在凹槽區段107之敞開端上面。
接下來，跨越嵌入式膜29之整個上部表面形成一光屏蔽材料層，且藉由回蝕將除形成於凹槽區段107內部之光屏蔽材料層以外之光屏蔽材料層移除。由於上述情形，如圖20D中所示，光屏蔽膜100僅形成於凹槽區段107內部。此後，藉由形成濾色片層33而完成圖18中所示之固態成像器件101。
在根據本實施例之固態成像器件101中，光屏蔽膜100形成於提供於基板22上之凹槽區段107之敞開端上面，且嵌入於嵌入式膜29中。由於上述情形，可能獲得與第一實施例之彼等效應相同之效應，諸如減少由於對角輸入光所致之光學混色之能力。
3-3修改實例
接下來，即使不提供聚光透鏡仍可藉由用一光屏蔽膜110隔離濾色片層33來收集光之一固態成像器件之一實例將闡述為根據本實施例之一修改實例之一固態成像器件121。圖21係根據一修改實例之一固 態成像器件之主部分之一剖面組態圖。在圖21中，對應於圖9之部分經賦予相同元件符號且對其之重複闡述已被省略。
如圖21中所示，在修改實例中，光屏蔽膜110形成於逐一嵌入於形成於基板22之背表面側上之凹槽區段107中之固定電荷膜28及嵌入式膜29上面，且形成於與濾色片層33相同之層中。另外，光屏蔽膜110經安置以便在毗鄰像素2之間(鄰接光電轉換區段35之間)的邊界區處屏蔽光。此外，光屏蔽膜110經提供於凹槽區段107(其經提供於基板22上)之敞開端上面，且經形成嵌入於嵌入式膜29中。
另外，濾色片層33形成於嵌入式膜29之上部表面上及與光屏蔽膜110相同之層中，且舉例而言，經形成以對應於每一像素之R(紅色)、G(綠色)及B(藍色)。在濾色片層33中，傳輸一預定波長之光，且所傳輸光經輸入至基板22之光電轉換區段35中。
由於在使用此一組態之固態成像器件121中即使不提供聚光透鏡仍可能藉由用光屏蔽膜110隔離濾色片層33來收集光，因此，不需要光瞳校正，且可達成光譜、光聚焦及敏感度之一改良。
除了上文以外，亦可能獲得與第一實施例之彼等效應相同之效應。
在根據上文所提及之第一至第三實施例之固態成像器件中，使用CMOS固態成像器件作為一實例來闡述組態，但一背面照明式CCD固態成像器件中之應用亦係可能的。在此一情形中，可能藉由形成光屏蔽膜以使得其之至少一部分嵌入於嵌入式膜(其嵌入於凹槽區段及諸如此類中)中而獲得與上文所提及之第一至第三實施例中之彼等效應相同之效應。
<4.第四實施例：電子裝置>
接下來，將闡述根據本發明之一第四實施例之一電子裝置。圖22係根據本發明之一第四實施例之一電子裝置之一剖面組態圖。本實 施例之一電子裝置131包含一固態成像器件134、一光學透鏡132、一機械快門133、一驅動電路136及一信號處理電路135。本實施例之電子裝置131展示其中本發明之第一實施例中之上文所提及之固態成像器件1用於一電子裝置(一相機)作為固態成像器件134之一情形之一實例。
光學透鏡132在固態成像器件134之一成像表面上提供來自一攝影被攝體之影像光(輸入光)之影像。由於上述情形，因此將一對應信號電荷儲存於固態成像器件134內部達一固定週期。機械快門133控制固態成像器件134之光照射週期及光屏蔽週期。驅動電路136供應控制固態成像器件134之傳送操作之一驅動信號。由於自驅動電路136供應之驅動信號(時序信號)而執行固態成像器件134之信號傳送。信號處理電路135執行各種信號處理。對其已執行信號處理之一影像信號經記錄於諸如一記憶體之一記錄媒體中或經輸出至一監視器。
在電子裝置131之固態成像器件134中，由於形成於一深位置中之元件隔離區段所致之電子混色(模糊之產生)。另外，可能由於光屏蔽膜經形成以便嵌入於嵌入式膜(其嵌入於凹槽區段中)中，因此可能減少由於對角輸入光所致之光學混色。此外，可能藉由將光屏蔽膜之嵌入之深度設定超過凹槽區段之敞開端而抑制影像品質之劣化及由於膜應力之影響所致之一暗電流。
其中可應用固態成像器件134之電子裝置131並不限於相機，且數位相機及諸如用於行動電話之行動裝置之相機模組之成像裝置及諸如此類中之應用亦係可能的。
在本實施例中，使用使用第一實施例中之固態成像器件1作為固態成像器件134之一組態，但亦可能使用使用上文所提及之第二及第三實施例製造之固態成像器件。
本發明已藉由在上文所提及之第一至第四實施例中展示其實施 例來加以闡述，但本發明並不限於此，且可能提供各種修改形式，該等修改形式在並不偏離本發明之目的之一範圍內。另外，亦可能使用根據第一至第四實施例之組態之一組合來組態本發明。
另外，本發明可具有以下組態。
(1)
一種固態成像器件，其包含：一基板；複數個光電轉換區段，其提供於該基板上；一凹槽區段，其具有經提供以使得其開口之寬度沿該基板之深度方向變小之一不均勻區段；及一元件隔離區段，其提供於毗鄰光電轉換區段之間且包含嵌入於該凹槽區段中以便覆蓋該凹槽區段之內壁表面之一嵌入式膜以及直接提供於該凹槽區段上面且其之至少一部分嵌入於該嵌入式膜中之一光屏蔽膜。
(2)
如(1)之固態成像器件，其中該元件隔離區段係以一柵格形式形成以便環繞每一光電轉換區段。
(3)
如(1)或(2)之固態成像器件，其中該等不均勻區段僅提供於定位於沿水平方向及垂直方向毗鄰之光電轉換區段之間的凹槽區段之內壁表面中，且該等凹槽區段經提供以使得定位於沿水平方向及垂直方向毗鄰之光電轉換區段之間的凹槽區段之敞開端之寬度與定位於沿對角線方向毗鄰之光電轉換區段之間的凹槽區段之敞開端之寬度實質上相同。
(4)
如(1)至(3)中任一項之固態成像器件，其中該光屏蔽膜形成於經提供於該基板上之該凹槽區段之該敞開端上面之一區段中。
(5)
如(1)至(4)中任一項之固態成像器件，其中該光屏蔽膜經安置以 便在鄰接光電轉換區段之間的邊界區處屏蔽光，且該光屏蔽膜嵌入於定位於沿水平方向及垂直方向毗鄰之光電轉換區段之間的嵌入式膜中之深度變得與該光屏蔽膜嵌入於定位於沿對角線方向毗鄰之光電轉換區段之間的嵌入式膜中之深度實質上相同。
(6)
如(1)至(5)中任一項之固態成像器件，其中與該凹槽區段之該內壁表面接觸之一膜具有一固定電荷。
(7)
如(1)至(6)中任一項之固態成像器件，其中該固態成像器件包含安置於每一像素之該基板之頂部上之一濾色片層，且該光屏蔽膜經提供以便界定每一像素之該濾色片層。
(8)
如(1)至(7)中任一項之固態成像器件，其中具有一固定電荷之該膜係使用氧化鉿、氧化鋁、氧化鋯、氧化鉭、氧化鈦、氧化鑭、氧化鐠、氧化鈰、氧化釹、氧化鉕、氧化釤、氧化銪、氧化釓、氧化鋱、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化銩、氧化鐿、氧化鎦、氧化釔、氮化鉿、氮化鋁、氮氧化鉿或氮氧化鋁來形成。
(9)
如(1)至(8)中任一項之固態成像器件，其中該光屏蔽膜係使用鋁、鎢、銅或碳黑來形成。
(10)
一種用於製造一固態成像器件之方法，其包含：在基板上形成複數個光電轉換區段之步驟；形成一凹槽區段之一步驟，該凹槽區段具有經提供以使得其開口之寬度在毗鄰之光電轉換區段之間沿基板之深度方向變小之一不均勻區段；及形成一元件隔離區段之一步驟，該元件隔離區段包含嵌入於該凹槽區段中以便覆蓋該凹槽區段之內壁表 面之一嵌入式膜以及直接提供於該凹槽區段上面且其之至少一部分嵌入於該嵌入式膜中之一光屏蔽膜。
(11)
如(10)之用於製造一固態成像器件之方法，其中該元件隔離區段係以一柵格形式形成以便環繞每一光電轉換區段。
(12)
根據(10)或(11)之用於製造一固態成像器件之方法，其中該等不均勻區段僅提供於定位於沿水平方向及垂直方向毗鄰之光電轉換區段之間的凹槽區段之內壁表面中，且該等凹槽區段經形成以使得定位於沿水平方向及垂直方向毗鄰之光電轉換區段之間的凹槽區段之敞開端之寬度與定位於沿對角線方向毗鄰之光電轉換區段之間的凹槽區段之敞開端之寬度實質上相同。
(13)
根據(10)至(12)中任一項之用於製造一固態成像器件之方法，其中具有該等不均勻區段之該等凹槽區段係使用複數個使用具有不同開口寬度之遮罩之蝕刻程序來形成。
(14)
根據(10)至(13)中任一項之用於製造一固態成像器件之方法，其中該光屏蔽膜經形成以便在鄰接光電轉換區段之間的邊界區處屏蔽光，且該光屏蔽膜嵌入於定位於沿水平方向及垂直方向毗鄰之光電轉換區段之間的嵌入式膜中之深度變得與光屏蔽膜嵌入於定位於沿對角線方向毗鄰之光電轉換區段之間定位之嵌入式膜中之深度實質上相同。
(15)
根據(10)至(14)中任一項之用於製造一固態成像器件之方法，其中藉由形成於該凹槽區段中之該嵌入式膜之膜厚度而調整該光屏蔽嵌 入於該嵌入式膜中之該深度。
(16)
一種電子裝置，其包含一固態成像器件，該固態成像器件包含：一基板；複數個光電轉換區段，其經提供於該基板上；一凹槽區段，其具有經提供以使得其開口之寬度沿該基板之深度方向變小之一不均勻區段；及一元件隔離區段，其經提供於毗鄰之光電轉換區段之間且包含嵌入於該凹槽區段中以便覆蓋該凹槽區段之該內壁表面之一嵌入式膜以及直接提供於該凹槽區段上面且其至少一部分嵌入於該嵌入式膜中之一光屏蔽膜，以及一信號處理電路，其處理由該固態成像器件輸出之輸出信號。
(17)
一種固態成像器件，其包括：一基板；複數個像素，其形成於該基板中；複數個凹槽，其形成於該基板中，其中該等凹槽位於毗鄰像素之間的像素隔離區中，且其中該等凹槽自該基板之一第一表面朝向該基板之一第二表面延伸；及一嵌入式膜，其延伸至該等凹槽中，且其中以下各項中之至少一者：1)該等凹槽中之至少某些凹槽包含較接近該基板之該第一表面之一第一級及較接近該基板之該第二表面之一第二級，其中由該等凹槽之壁界定該等第一及第二級，其中該第一級寬於該第二級，且其中在該第一級與該第二級之間存在一台階；及2)該器件進一步包含上覆該等凹槽之毗鄰該基板之該第一表面之一光屏蔽膜，且其中該光屏蔽膜之至少一部分嵌入於延伸至該等凹槽中之該嵌入式膜中。
(18)
如(17)之器件，其進一步包括：一膜，其中該膜與該等凹槽之該等壁及該基板之該第一表面接觸，且其中延伸至該等凹槽中之該嵌入式膜與該膜接觸。
(19)
如(18)之器件，其中與該等凹槽之該等壁接觸之該膜係一固定電荷膜。
(20)
如(17)之器件，其中該等凹槽包含較接近該基板之該第一表面之一第一級及較接近該基板之該第二表面之一第二級，其中由該等凹槽之壁界定該等第一及第二級，其中該第一級寬於該第二級，且其中在該第一級與該第二級之間存在一台階。
(21)
如(17)之器件，其中該複數個像素配置成列及行，其中該等凹槽在相同列或行中之毗鄰像素之間的凹槽部分中具有一第一輪廓，且其中該等凹槽在不同列及行中之對角毗鄰像素之間的凹槽部分中具有一第二輪廓。
(22)
如請求項(21)之器件，其中具有該第一輪廓之至少該等凹槽包含較接近該基板之該第一表面之一第一級及較接近該基板之該第二表面之一第二級，其中該第一級寬於該第二級，且其中該等第一及第二級係漸縮的以使得每一凹槽之寬度隨距該基板之該第一表面之距離而減小。
(23)
如(22)之器件，其中具有該第一輪廓之該等凹槽及具有該第二輪廓之該等凹槽包含第一及第二級，且其中該第一輪廓之該至少該第一 級寬於該第二輪廓之該第一級。
(24)
如(22)之器件，其中該器件包含上覆該等凹槽之毗鄰該基板之該第一表面之一光屏蔽膜，且其中該光屏蔽膜之至少一部分嵌入於延伸至該等凹槽中之該嵌入式膜中。
(25)
如(24)之器件，其中具有該第二輪廓之該等凹槽包含較接近該基板之該第一表面之一第一級及較接近該基板之該第二表面之一第二級，且其中該光屏蔽膜嵌入於該嵌入式膜中相對於具有該第一輪廓之凹槽達一第一距離且相對於具有該第二輪廓之凹槽達一第二距離。
(26)
如(24)之器件，其中該嵌入式膜相對於具有該第一輪廓之凹槽具有一第一寬度及相對於具有該第二輪廓之凹槽具有一第二距離。
(27)
如(17)之器件，其中該器件包含上覆該等凹槽之毗鄰該基板之該第一表面之一光屏蔽膜，且其中該光屏蔽膜之至少一部分嵌入於延伸至該等凹槽中之該嵌入式膜中。
(28)
如(19)之器件，其中該嵌入式膜係由具有不同於該固定電荷膜之彼折射率之一折射率之一材料形成。
(29)
如(17)之器件，其中該嵌入式膜係由氧化矽、氮化矽、氮氧化矽及一樹脂中之至少一者形成。
(30)
如(17)之器件，其中該嵌入式膜係由具有一小的正固定電荷之一材料形成。
(31)
一種電子裝置，其包括：一固態成像器件；及一信號處理器，其接收來自該固態成像器件之信號，該固態成像器件包括：一基板；複數個像素，其形成於該基板中；複數個凹槽，其形成於該基板中，其中該等凹槽位於毗鄰像素之間，且其中該等凹槽自該基板之一第一表面朝向該基板之一第二表面延伸；一膜，其延伸至該等凹槽中並接觸該等凹槽之壁且位於該基板之該第一表面上；及一嵌入式膜，其延伸至該等凹槽中且與延伸至該等凹槽中並接觸該等凹槽之壁且位於該基板之該第一表面上之該膜接觸，且其中以下各項中之至少一者：1)該等凹槽中之至少某些凹槽包含較接近該基板之該第一表面之一第一級及較接近該基板之該第二表面之一第二級，其中該第一級寬於該第二級；及2)該器件進一步包含上覆該等凹槽之毗鄰該基板之該第一表面之一光屏蔽膜，且其中該光屏蔽膜之至少一部分嵌入於延伸至該等凹槽中之該嵌入式膜中。
(32)
如(31)之裝置，其中延伸至該等凹槽中並接觸該等凹槽之壁之該膜係由以下各項中之至少一者形成：氧化鉿、氧化鋁、氧化鋯、氧化鉭、氧化鈦、氧化鑭、氧化鐠、氧化鈰、氧化釹、氧化鉕、氧化釤、氧化銪、氧化釓、氧化鋱、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化銩、氧化 鐿、氧化鎦及氧化釔。
(33)
一種製造一固態成像器件之方法，其包括：在一第一基板中形成複數個光電轉換區段；在該第一基板之一前表面上形成一佈線層；在該佈線層上形成一第二基板；自該第一基板之一背表面形成一凹槽區段；形成一介電膜，其中該介電膜覆蓋該凹槽之壁及該第一基板之該背表面；在該介電膜上方形成一嵌入式膜；在該凹槽中至少在該嵌入式膜上方形成一光屏蔽膜；及形成以下各項中之至少一者：1)該凹槽區段中之一不均勻區段，其中至少一個台階形成於該凹槽區段中；及2)該嵌入式膜中之該光屏蔽膜之一埋入式部分。
(34)
如(33)之方法，其進一步包括：在該凹槽區段中形成一不均勻區段，其中在該凹槽區段中形成至少一個台階。
(35)
如(34)之方法，其進一步包括：在該嵌入式膜中形成該光屏蔽膜之一埋入式部分。
(36)
如(35)之方法，其中將光電轉換區段配置成一個二維矩陣，其中該凹槽區段在沿一水平方向或沿一垂直方向安置之光電轉換區段之間 具有一第一輪廓，且其中該凹槽區段在對角安置之光電轉換元件之間具有一第二輪廓。
(37)
如(36)之方法，其中該嵌入式膜係由氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、一樹脂、具有一小的正固定電荷之一材料及不具有一正固定電荷之一材料中之至少一者形成。
本發明含有與2012年8月3日在日本專利局提出申請之日本優先權專利申請案JP 2012-173188中所揭示之標的物相關之標的物，該日本優先權專利申請案之全部內容以引用方式特此併入。
熟習此項技術者應理解，可相依於設計要求及其他因素作出各種修改、組合、子組合及變更，只要其歸屬於隨附申請專利範圍或其等效範圍之範疇內即可。
1‧‧‧固態成像器件
15‧‧‧不均勻區段
22‧‧‧基板
23‧‧‧佈線層
24‧‧‧層間絕緣膜
25‧‧‧佈線
26‧‧‧支撐基板
27‧‧‧凹槽區段
28‧‧‧固定電荷膜
29‧‧‧嵌入式膜
30‧‧‧光屏蔽膜
31‧‧‧元件隔離區段
32‧‧‧平坦化膜
33‧‧‧濾色片層
34‧‧‧聚光透鏡
35‧‧‧光電轉換區段
36‧‧‧第一導電類型(p型)半導體區/p型半導體區
37‧‧‧第一導電類型(p型)半導體區/p型半導體區
38‧‧‧第二導電類型(n型)半導體區/n型半導體區
39‧‧‧像素隔離層
40‧‧‧源極與汲極區
41‧‧‧閘極電極
42‧‧‧閘極絕緣膜
43‧‧‧p井層
44‧‧‧凹面區段
Tr1‧‧‧像素電晶體

Claims (21)

  1. 一種固態成像器件，其包括：一基板；複數個像素，其形成於該基板中；複數個凹槽，其形成於該基板中，其中該等凹槽位於毗鄰像素之間的像素隔離區中，且其中該等凹槽自該基板之一第一表面朝向該基板之一第二表面延伸；及一嵌入式膜，其延伸至該等凹槽中，且其中以下各項中之至少一者：1)該等凹槽中之至少某些凹槽包含較接近該基板之該第一表面之一第一級及較接近該基板之該第二表面之一第二級，其中由該等凹槽之壁界定該等第一及第二級，其中該第一級寬於該第二級，且其中在該第一級與該第二級之間存在一台階；及2)該器件進一步包含上覆該等凹槽之毗鄰該基板之該第一表面之一光屏蔽膜，且其中該光屏蔽膜之至少一部分嵌入於延伸至該等凹槽中之該嵌入式膜中。
  2. 如請求項1之器件，其進一步包括：一膜，其中該膜與該等凹槽之該等壁及該基板之該第一表面接觸，且其中延伸至該等凹槽中之該嵌入式膜與該膜接觸。
  3. 如請求項2之器件，其中與該等凹槽之該等壁接觸之該膜係一固定電荷膜。
  4. 如請求項1之器件，其中該等凹槽包含較接近該基板之該第一表面之一第一級及較接近該基板之該第二表面之一第二級，其中由該等凹槽之壁界定該等第一及第二級，其中該第一級寬於該 第二級，且其中在該第一級與該第二級之間存在一台階。
  5. 如請求項1之器件，其中該複數個像素配置成列及行，其中該等凹槽在相同列或行中之毗鄰像素之間的凹槽部分中具有一第一輪廓，且其中該等凹槽在不同列及行中之對角毗鄰像素之間的凹槽部分中具有一第二輪廓。
  6. 如請求項5之器件，其中具有該第一輪廓之至少該等凹槽包含較接近該基板之該第一表面之一第一級及較接近該基板之該第二表面之一第二級，其中該第一級寬於該第二級，且其中該等第一及第二級係漸縮的以使得每一凹槽之寬度隨距該基板之該第一表面之距離而減小。
  7. 如請求項6之器件，其中具有該第一輪廓之該等凹槽及具有該第二輪廓之該等凹槽包含第一及第二級，且其中該第一輪廓之至少該第一級寬於該第二輪廓之該第一級。
  8. 如請求項6之器件，其中該器件包含上覆該等凹槽之毗鄰該基板之該第一表面之一光屏蔽膜，且其中該光屏蔽膜之至少一部分嵌入於延伸至該等凹槽中之該嵌入式膜中。
  9. 如請求項8之器件，其中具有該第二輪廓之該等凹槽包含較接近該基板之該第一表面之一第一級及較接近該基板之該第二表面之一第二級，且其中該光屏蔽膜嵌入於該嵌入式膜中相對於具有該第一輪廓之凹槽達一第一距離且相對於具有該第二輪廓之凹槽達一第二距離。
  10. 如請求項8之器件，其中該嵌入式膜相對於具有該第一輪廓之凹槽具有一第一寬度及相對於具有該第二輪廓之凹槽具有一第二距離。
  11. 如請求項1之器件，其中該器件包含上覆該等凹槽之毗鄰該基板之該第一表面之一光屏蔽膜，且其中該光屏蔽膜之至少一部分 嵌入於延伸至該等凹槽中之該嵌入式膜中。
  12. 如請求項3之器件，其中該嵌入式膜係由具有不同於該固定電荷膜之彼折射率之一折射率之一材料形成。
  13. 如請求項1之器件，其中該嵌入式膜係由氧化矽、氮化矽、氮氧化矽及一樹脂中之至少一者形成。
  14. 如請求項1之器件，其中該嵌入式膜係由具有一小的正固定電荷之一材料形成。
  15. 一種電子裝置，其包括：一固態成像器件；及一信號處理器，其接收來自該固態成像器件之信號，該固態成像器件包括：一基板；複數個像素，其形成於該基板中；複數個凹槽，其形成於該基板中，其中該等凹槽位於毗鄰像素之間，且其中該等凹槽自該基板之一第一表面朝向該基板之一第二表面延伸；一膜，其延伸至該等凹槽中並接觸該等凹槽之壁且位於該基板之該第一表面上；及一嵌入式膜，其延伸至該等凹槽中且與延伸至該等凹槽中並接觸該等凹槽之壁且位於該基板之該第一表面上之該膜接觸，且其中以下各項中之至少一者：1)該等凹槽中之至少某些凹槽包含較接近該基板之該第一表面之一第一級及較接近該基板之該第二表面之一第二級，其中該第一級寬於該第二級；及2)該器件進一步包含上覆該等凹槽之毗鄰該基板之該第一表面之一光屏蔽膜，且其中該光屏蔽膜之至少一部分嵌入於延 伸至該等凹槽中之該嵌入式膜中。
  16. 如請求項15之裝置，其中延伸至該等凹槽中並接觸該等凹槽之壁之該膜係由以下各項中之至少一者形成：氧化鉿、氧化鋁、氧化鋯、氧化鉭、氧化鈦、氧化鑭、氧化鐠、氧化鈰、氧化釹、氧化鉕、氧化釤、氧化銪、氧化釓、氧化鋱、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化銩、氧化鐿、氧化鎦及氧化釔。
  17. 一種製造一固態成像器件之方法，其包括：在一第一基板中形成複數個光電轉換區段；在該第一基板之一前表面上形成一佈線層；在該佈線層上形成一第二基板；自該第一基板之一背表面形成一凹槽區段；形成一介電膜，其中該介電膜覆蓋該凹槽之壁及該第一基板之該背表面；在該介電膜上方形成一嵌入式膜；在該凹槽中至少在該嵌入式膜上方形成一光屏蔽膜；及形成以下各項中之至少一者：1)該凹槽區段中之一不均勻區段，其中在該凹槽區段中形成至少一個台階；及2)該嵌入式膜中之該光屏蔽膜之一埋入式部分。
  18. 如請求項17之方法，其進一步包括：在該凹槽區段中形成一不均勻區段，其中在該凹槽區段中形成至少一個台階。
  19. 如請求項18之方法，其進一步包括：在該嵌入式膜中形成該光屏蔽膜之一埋入式部分。
  20. 如請求項19之方法，其中將光電轉換區段配置成一個二維矩 陣，其中該凹槽區段在沿一水平方向或沿一垂直方向安置之光電轉換區段之間具有一第一輪廓，且其中該凹槽區段在對角安置之光電轉換元件之間具有一第二輪廓。
  21. 如請求項20之方法，其中該嵌入式膜係由氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、一樹脂、具有一小的正固定電荷之一材料及不具有一正固定電荷之一材料中之至少一者形成。
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