TWI401792B - Solid-state imaging devices and electronic machines - Google Patents
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Description
本發明係關於固體攝像裝置及電子機器，特別係關於將受光面具有光電二極體之畫素排列成矩陣狀所構成之固體攝像裝置及具備該固體攝像裝置之電子機器。
例如，在CMOS感測器或CCD元件等之固體攝像裝置中，通常成為使光入射於形成在半導體基板之表面之光電二極體(光電變換部)，藉由該光電二極體所產生之信號電荷而獲得影像信號之構成。
在CMOS感測器中，例如係成為下列之構成：即，將光電二極體設於在受光面排列成二維矩陣狀之各畫素，利用CMOS電路之驅動將受光時各光電二極體所產生及儲存之信號電荷轉送至浮動擴散部，將信號電荷轉變換成信號電壓而被讀取。
又，在CCD元件中，例如係與CMOS感測器同樣成為下列之構成：即，將光電二極體設於在受光面排列成二維矩陣狀之各畫素，藉由CCD垂直轉送路及水平轉送路轉送受光時各光電二極體所產生及儲存之信號電荷，並予以讀取。
如上述之CMOS感測器等之固體攝像裝置例如係成為下列之構成：即，將上述之光電二極體形成於半導體基板之表面，覆蓋其上層而形成氧化矽等之絕緣膜，以不妨礙光對光電二極體之入射之方式在不含光電二極體之區域，將布線形成於絕緣膜中。
但，在如上述之固體攝像裝置中，卻有受光面之面積因元件之微細化而逐漸縮小，連帶地引起入射光率降低而使感度特性劣化之問題。
作為此對策，開發了一種利用晶片上透鏡或層內透鏡等施行聚光之構造，特別係開發了一種在光電二極體之上方之絕緣膜中，設有使由外部入射之光波導至光電二極體之光波導路之固體攝像裝置。
專利文獻1及2所揭示之固體攝像裝置採用以下之構成。
在以矩陣狀配置於基板上之各畫素中形成光電二極體，覆蓋光電二極體而形成絕緣膜，在光電二極體之上方部分，於絕緣膜設置凹部，在其內部設置光波導路。
在上述之固體攝像裝置中，採用將金屬鑲嵌法所形成之銅布線埋入而形成於絕緣膜內部，絕緣膜含有構成銅布線之銅之擴散防止膜及凹部形成時之蝕刻阻擋膜之構成。
在專利文獻1及2中，光波導路係貫通擴散防止膜及蝕刻阻擋膜而形成，在此種構成中，已知固體攝像裝置之代表性的特性之暗電流及白點缺陷會惡化。
在專利文獻3中，揭示一種設有與上述同樣構成之光波導路之固體攝像裝置。
在專利文獻3之固體攝像裝置中，以達到覆蓋基板表面而形成之氮化矽膜之方式形成光波導路。
又，在專利文獻4中，揭示一種設有與上述同樣構成之光波導路之固體攝像裝置。
在專利文獻4之固體攝像裝置中，以達到形成於與雙金屬鑲嵌法所形成之布線同一層之擴散防止膜之方式形成光波導路。
又，在專利文獻3及4中，光波導路係以不貫通覆蓋基板表面而形成之氮化矽膜及擴散防止膜之方式形成，藉此，比專利文獻1及2之固體攝像裝置更能改善暗電流及白點缺陷。
[專利文獻1]日本特開2003-324189號公報
[專利文獻2]日本特開2004-207433號公報
[專利文獻3]日本特開2006-339339號公報
[專利文獻4]日本特開2006-190891號公報
但，一般希望與專利文獻3及4相比，進一步改善暗電流及白點缺陷，進一步提高感度及減低混色。
欲解決之問題點在於：在設有光波導路之固體攝像裝置中，難以進一步改善暗電流及白點缺陷等，達成提高感度及減低混色。
本發明之固體攝像裝置係包含：半導體基板；光電二極體，其係在前述半導體基板之積體形成有複數畫素之受光面中被形成於前述各畫素；絕緣膜，其係覆蓋前述光電二極體而形成於前述半導體基板上；布線，其係被埋入於前述絕緣膜而形成；包含碳化矽之蝕刻阻擋膜，其係至少覆蓋前述光電二極體之形成區域而離開前述布線中之最下層之布線而形成於接近於前述半導體基板之側；凹部，其係在前述光電二極體之上方部分，以達到前述蝕刻阻擋膜之方式被形成於前述絕緣膜；及光波導路，其係埋入於前述凹部而形成，具有比前述絕緣膜高之折射率。
上述之本發明之固體攝像裝置係在半導體基板之積體形成有複數畫素之受光面中，將光電二極體形成於各畫素，覆蓋光電二極體而將絕緣膜形成於半導體基板上，將布線埋入而形成於絕緣膜中。
另外，至少覆蓋光電二極體之形成區域而離開布線中之最下層之布線而將包含碳化矽之蝕刻阻擋膜形成於接近於半導體基板之側。
在光電二極體之上方部分，以達到蝕刻阻擋膜之方式，將凹部形成於絕緣膜，埋入於凹部而形成具有比絕緣膜更高之折射率之光波導路。
本發明之電子機器係包含：固體攝像裝置；光學系統，其係將入射光導引至前述固體攝像裝置之攝像部；及信號處理電路，其係處理前述固體攝像裝置之輸出信號；前述固體攝像裝置係包含：半導體基板；光電二極體，其係在前述半導體基板之積體形成有複數畫素之受光面中被形成於前述各畫素；絕緣膜，其係覆蓋前述光電二極體而形成於前述半導體基板上；布線，其係被埋入於前述絕緣膜而形成；包含碳化矽之阻擋膜，其係至少覆蓋前述光電二極體之形成區域而離開前述布線中之最下層之布線而形成於
接近於前述半導體基板之側；凹部，其係在前述光電二極體之上方部分，以達到前述阻擋膜之方式被形成於前述絕緣膜；及光波導路，其係埋入於前述凹部而形成，具有比前述絕緣膜高之折射率。
上述之本發明之電子機器係包含：在受光面積體形成有複數畫素所構成之固體攝像裝置、將入射光導引至固體攝像裝置之攝像部之光學系統、及處理固體攝像裝置之輸出信號之信號處理電路，固體攝像裝置係採用上述構成之固體攝像裝置。
本發明之固體攝像裝置係將成為光波導路之凹部形成為可達到蝕刻阻擋膜，即不貫通蝕刻阻擋膜。另外，蝕刻阻擋膜係包含碳化矽，離開埋入於絕緣膜之布線中之最下層之布線而形成於接近於半導體基板之側。藉此，可進一步改善暗電流及白點缺陷等之特性，並可達成提高感度及減低混色。
本發明之電子機器係在構成電子機器之固體攝像裝置中，將成為光波導路之凹部形成為可達到蝕刻阻擋膜，即不貫通蝕刻阻擋膜。另外，蝕刻阻擋膜係包含碳化矽，離開埋入於絕緣膜之布線中之最下層之布線而形成於接近於半導體基板之側。藉此，可進一步改善暗電流及白點缺陷等之特性，並可達成提高感度及減低混色。
以下，參照圖式說明有關本發明之固體攝像裝置及具備該固體攝像裝置之電子機器之實施型態。
第1實施型態
圖1係由積體形成有複數畫素而成，作為有關本實施型態之固體攝像裝置之CMOS感測器之模式剖面圖，表示畫素區域RPX
與墊電極區域RPAD
。
例如在成為受光面之畫素區域RPX
中，在半導體基板10之p井區域，在各畫素形成n型電荷儲存層11與其表層之p+
型表面層12，藉由pn接合構成光電二極體PD。另外，鄰接於光電二極體PD而在半導體基板上形成閘極絕緣膜13及閘極電極14。
例如，在上述之半導體基板，形成有浮動擴散部或CCD電荷轉送路等讀取光電二極體PD所產生及儲存之信號電荷或對應於信號電荷之電壓之信號讀取部。藉此，成為藉由電壓對閘極電極14之施加而轉送信號電荷之構成。
例如，覆蓋光電二極體PD而在半導體基板上形成例如包含氧化矽之第1絕緣膜15。
又，在第1絕緣膜15之上層，至少覆蓋光電二極體PD之形成區域而形成包含碳化矽(SiC)之蝕刻阻擋膜ST。
在蝕刻阻擋膜ST之上層，例如形成第2絕緣膜16、第3絕緣膜17、第4絕緣膜21、第5絕緣膜22、第6絕緣膜26、第7絕緣膜27、第8絕緣膜31、第1擴散防止膜20、第2擴散防止膜25、及第3擴散防止膜30。
上述之第2絕緣膜16、第3絕緣膜17、第4絕緣膜21、第5絕緣膜22、第6絕緣膜26、第7絕緣膜27、及第8絕緣膜31例如係包含氧化矽。
上述之第1擴散防止膜20與第2擴散防止膜25例如係由碳化矽所形成。
上述之第3擴散防止膜30例如係由氮化矽所形成。
如上所述，由第1絕緣膜15積層至第8絕緣膜31而構成絕緣膜。
例如，在上述之第3絕緣膜17形成布線用溝17t，覆蓋布線用溝17t之內壁而形成鉭/氮化鉭等構成之障壁金屬層18，埋入於其內側之區域而形成包含銅之第1布線19。
與上述同樣地，例如，在第5絕緣膜22中，也覆蓋布線用溝22t之內壁而形成障壁金屬層23，埋入於其內側之區域而形成第2布線24。
又，例如，在第7絕緣膜27中，也覆蓋布線用溝27t之內壁而形成障壁金屬層28，埋入於其內側之區域而形成第3布線29。
障壁金屬層(18,23,28)如上所述由導電性材料形成之情形，分別執行作為第1~第3布線(19,24,29)之一部分之功能。
如上所述，第1~第3布線(19,24,29)係成為被埋入於由第1絕緣膜15積層至第8絕緣膜31所形成之絕緣膜中之構成。
在此，在本實施型態中，上述之蝕刻阻擋膜ST係離開第1~第3布線(19,24,29)中之最下層之布線之第1布線19而形成於接近於半導體基板10之側。
上述之第1~第3擴散防止膜係覆蓋第1~第3布線(19,24,29)之上表面而防止銅之擴散之膜。
又，障壁金屬層(18,23,28)係覆蓋第1~第3布線(19,24,29)之側面及下表面而防止銅之擴散之膜。
如上所述，第1~第3布線(19,24,29)之表面係被防止銅之擴散之膜所覆蓋。
上述之第1~第3布線(19,24,29)及障壁金屬層(18,23,28)分別例如係由雙金屬鑲嵌製程所形成。又，也可採用與由雙金屬鑲嵌製程所形成之布線用溝之底面至下層布線之開口部內之接觸部一體地形成之布線構造。
又，例如，在墊電極區域RPAD
中，在絕緣膜之上層形成墊電極32。墊電極32例如係包含鋁等，經由形成於第8絕緣膜31等之開口部31c等而與第3布線等連接而形成，直徑例如為100 μm程度之大小。
另外，在上述之墊電極32之上層形成氧化矽構成之第9絕緣膜33。
在此，例如在光電二極體PD之上方部分，在如上述積層而形成之絕緣膜中，貫通第2~第9絕緣膜及第1~第3擴散防止膜，以達到蝕刻阻擋膜ST之方式形成凹部H。
例如，凹部H係達到蝕刻阻擋膜ST之途中之深度，蝕刻阻擋膜ST構成凹部H之底面。
雖依光電二極體之面積及畫素尺寸、製程法則等而定，但上述之凹部H之開口直徑例如為0.8 μm程度，縱橫比為1~2程度或其以上。
又，例如，凹部H之內側之壁面呈現垂直於基板之主面之面。或也可呈現愈向上方愈寬之順錐狀之形狀。
在覆蓋上述凹部H之內壁且比墊電極32更上層，形成具有高於氧化矽(折射率1.45)之折射率之鈍化膜36。鈍化膜36例如包含氮化矽(折射率2.0)等，具有0.5 μm程度之膜厚。
又，例如，在鈍化膜36之上層，埋入於凹部H而形成具有高於氧化矽之折射率之埋入層37。埋入層37係埋入凹部H內，在凹部H之外部之膜厚呈現0.5 μm程度。
埋入層37例如係以矽氧烷系樹脂(折射率1.7)或聚醯亞胺等高折射率樹脂所構成，尤以矽氧烷系樹脂更為理想。
另外，在上述之樹脂中例如含有氧化釱、氧化鉭、氧化鈮、氧化鎢、氧化鋯、氧化鋅、氧化銦、氧化鉿等金屬氧化物微粒子，可提高折射率。
如上所述，由折射率高於氧化矽之材料構成之鈍化膜36與埋入層37，埋入於凹部H而形成光波導路。
在上述之埋入層37之上層，形成例如亦具有作為接著劑之功能之平坦化樹脂層38，在其上層，在各畫素形成例如藍(B)、綠(G)、紅(R)之各色之彩色濾光片(39a,39b,39c)，在其上層，形成微透鏡40。
在墊電極區域RPAD
中，並不形成彩色濾光片，在墊電極32之上層積層第9絕緣膜33、鈍化膜36、埋入層37、平坦化樹脂層38與構成微透鏡之樹脂層40a，並以露出墊電極32之上表面之方式形成開口部P。
利用如上述方式構成作為本實施型態之固體攝像裝置之CMOS感測器。
在有關本實施型態之CMOS感測器中，將成為光波導路之凹部H形成為可達到蝕刻阻擋膜ST，即不貫通蝕刻阻擋膜ST。
即，光電二極體係被碳化矽構成之蝕刻阻擋膜ST覆蓋於其上方，以防止成為暗電流及白點缺陷等之原因之雜質達到光電二極體。藉此，可進一步改善暗電流及白點缺陷等之特性。
又，蝕刻阻擋膜ST係離開被埋入於絕緣膜之第1~第3布線(19,24,29)中之最下層之第1布線19而形成於接近於半導體基板10之側。
由於蝕刻阻擋膜ST係離開最下層之第1布線19，故可將蝕刻阻擋膜ST之位置設定於最下層之第1布線19之下方之任意位置。例如，在受光部之正上方設有SiO/SiN膜之情形，也可使蝕刻阻擋膜ST接近於光電二極體側直到接觸於SiN膜為止。
如上所述，可使光波導路之光電二極體側之端部接近於光電二極體，故可光波導路將入射之光導引至更接近於光電二極體之區域，而可實現提高感度及減低混色。
蝕刻阻擋膜ST係包含碳化矽，但，碳化矽因熱處理所放出之氫量比氮化矽多。在此，暗電流及白點之發生係起因於SiO2
/Si界面及Si中之懸空鏈達到能級，導致電子由該處湧出所致。相對於此，碳化矽所放出之氫可與上述懸空鏈結合而減低電子之湧出，以抑制暗電流及白點之發生。藉此，包含碳化矽之蝕刻阻擋膜與氮化矽膜相比，可進一步改善暗電流及白點缺陷等之特性。
又，可抑制感度特性之波動。
上述之本實施型態之固體攝像裝置係在形成於光電二極體之上層之絕緣膜，於光電二極體之上方形成凹部，在凹部內埋入高折射率物質而構成光波導路，且成為也可利用形成於墊電極之上層之鈍化膜作為埋入於凹部內之高折射率物質之構成，而成為即使設有光波導路，也可利用更簡單之步驟製造之構成。
在本實施型態之固體攝像裝置中，例如也可採用在同一晶片上同時裝載邏輯電路等之構成。此情形，構成上述之光波導路之鈍化膜也成為可在邏輯等其他區域中使用作為鈍化膜之膜。
其次，參照圖式說明有關本實施型態之固體攝像裝置之製造方法。
首先，如圖2(a)所示，例如在畫素區域RPX
中，在半導體基板10之p井區域，形成n型電荷儲存層11與其表層之p+
型表面層12，而形成具有pn接合之光電二極體PD。又，鄰接於光電二極體而形成閘極絕緣膜13及閘極電極14、以及浮動擴散部或CCD電荷轉送路等讀取光電二極體所產生及儲存之信號電荷或對應於前述信號電荷之電壓之信號讀取部。
其次，如圖2(b)所示，例如，藉由CVD(化學汽相生長法)等覆蓋光電二極體PD而使氧化矽沈積於畫素區域RPX
與墊電極區域RPAD
之全面而形成第1絕緣膜15。
其次，例如在第1絕緣膜15之上層，藉由CVD法沈積碳化矽。其次，藉由光微影步驟圖案形成至少保護光電二極體PD之形成區域之光阻膜，施行RIE(反應性離子蝕刻)等之蝕刻。如此，形成至少覆蓋光電二極體PD之形成區域之圖案之蝕刻阻擋膜ST。
其次，如圖3(a)所示，例如，在蝕刻阻擋膜ST之上層，沈積氧化矽而形成第2絕緣膜16，進一步沈積氧化矽而形成第3絕緣膜17。
其次，例如，藉由蝕刻加工在第3絕緣膜17形成布線用溝17t。其次，藉由濺鍍覆蓋布線用溝17t之內壁而成膜鉭/氧化鉭而形成障壁金屬層18，形成銅之籽晶層。其次，藉由電解電鍍處理全面地成膜銅，藉由CMP(化學機械研磨)法等除去形成於布線用溝17t之外部之銅而形成第1布線19。此時，形成於布線用溝17t之外部之障壁金屬層18亦被除去。
其次，例如藉由CVD法使碳化矽沈積於第1布線之上層，與蝕刻阻擋膜ST同樣地施行圖案加工而形成第1擴散防止膜20。
其次，如圖3(b)所示，重複形成上述之第2絕緣膜16、第3絕緣膜17、布線用溝17t、障壁金屬層18、第1布線19及第1擴散防止膜20之製程。
例如，形成第4絕緣膜21、第5絕緣膜22、布線用溝22t、障壁金屬層23、第2布線24及第2擴散防止膜25。進一步形成第6絕緣膜26、第7絕緣膜27、布線用溝27t、障壁金屬層28及第3布線29。
在此，上述之第3布線例如係形成延伸至墊電極區域RPAD
。
另外，例如藉由CVD法沈積氮化矽而形成第3擴散防止膜30。進一步在其上層形成第8絕緣膜31。
以如以上方式形成積層第1絕緣膜15、第2絕緣膜16、第3絕緣膜17、第4絕緣膜21、第5絕緣膜22、第6絕緣膜26、第7絕緣膜27、第8絕緣膜31、第1擴散防止膜20、第2擴散防止膜25、及第3擴散防止膜30之絕緣膜。
又，形成埋入於絕緣膜中所構成之第1~第3布線(19,24,29)。
作為上述之第1~第3布線(19,24,29)，也可分別例如藉由雙金屬鑲嵌製程，將與布線用溝之底面至下層布線之開口部內之接觸部一體地形成之布線構造。
其次，如圖4(a)所示，在第8絕緣膜31等形成達到第3布線之開口部31c，例如藉由成膜溫度300℃程度之濺鍍法等成膜鋁而施行圖案加工，形成例如直徑100μm程度之墊電極32。
形成鋁之墊電極32後之步驟全部採用400℃以下之製程。
其次，如圖4(b)所示，例如，藉由CVD法覆蓋墊電極32而使氧化矽沈積於畫素區域RPX
與墊電極區域RPAD
之全面而形成第9絕緣膜33。
其次，如圖5所示，例如，藉由光微影步驟圖案形成使凹部開口之圖案之光阻膜35而施行RIE等之各向異性蝕刻，貫通第2~第9絕緣膜及第1~第3擴散防止膜而以達到蝕刻阻擋膜ST之方式形成凹部H。
在上述凹部H之開口中，例如，一面依照氧化矽與氮化矽及碳化矽等之材料變更條件，一面進行蝕刻，在開口底部達到蝕刻阻擋膜ST之時點停止蝕刻。
例如，藉由過蝕刻，將凹部H形成為達到蝕刻阻擋膜ST之途中之深度之形狀。
藉此，可使凹部H之底面構成於蝕刻阻擋膜ST。
如上所述，以蝕刻阻擋膜ST作為凹部H之底面時，可穩定地決定凹部H之深度，故可使光電二極體與光波導路之距離保持一定，防止特性之誤差。
以如上述方式，例如可形成開口直徑為0.8μm程度、縱橫比1~2程度或其以上之凹部H之開口。
其次，如圖6所示，例如藉由成膜溫度為380℃程度之電漿CVD法，覆蓋凹部H之內壁，且使具有高於氧化矽之折射率之氮化矽沈積於比墊電極32更上層而以0.5μm程度之膜厚形成鈍化膜36。
其次，如圖7所示，例如藉由成膜溫度為400℃程度之自旋塗佈法，以0.5μm程度之膜厚成膜含有氧化釱等金屬氧化物微粒子之矽氧烷系樹脂，在鈍化膜36之上層埋入於凹部H。如此，形成具有高於氧化矽之折射率之埋入層37。塗佈後，必要時例如施行300℃程度之後烘焙處理。又，使用聚醯亞胺之情形，例如可以350℃程度之溫度成膜。
其次，例如在埋入層37之上層，形成例如亦具有作為接著劑之功能之平坦化樹脂層38，在其上層，在各畫素形成例如藍(B)、綠(G)、紅(R)之各色之彩色濾光片(39a,39b,39c)。
另外，在其上層形成微透鏡40。
在上述之製造方法中，例如可在墊電極之形成步驟之後、與樹脂之埋入層之形成步驟之前之任一方，施行使半導體中之懸空鍵終端化用之氫處理(燒結)。
另外，如圖1所示，在墊電極區域RPAD
中，以露出墊電極32之上表面方式形成開口部P。
藉由以上，可製造圖1所示之構成之固體攝像裝置之CMOS感測器。
本實施型態之固體攝像裝置之製造方法，可製造進一步改善暗電流及白點缺陷等之特性，並可實現提高感度及減低混色之固體攝像裝置。
(實施例1)
在第1實施型態中，製成了儘量使蝕刻阻擋膜ST接近於半導體基板，而使光電二極體與光波導路之距離接近之構成之CMOS感測器(a)。在此，鈍化膜採用SiN膜。
相對於CMOS感測器(a)，在製成不設有蝕刻阻擋膜而僅將成為光波導路之凹部形成為達到第1擴散防止膜之點上相異之CMOS感測器(b)。
測定上述之CMOS感測器之感度。並將結果揭示於圖8。
圖8係對F值繪出上述之CMOS感測器(a)與(b)之感度之圖。
在所有之F值區域中，感度提高1~3成程度，表示使蝕刻阻擋膜ST接近於半導體基板，而使光電二極體與光波導路之距離接近時，可提高感度。
(實施例2)
在第1實施型態中，製成了儘量使蝕刻阻擋膜ST接近於半導體基板，並使光電二極體與光波導路之距離接近之構成之CMOS感測器(a)。在此，鈍化膜採用SiN膜。
相對於CMOS感測器(a)，製成僅在鈍化膜採用SiON膜之點上相異之CMOS感測器(b)。
又，相對於CMOS感測器(a)，在製成不設有蝕刻阻擋膜而僅將成為光波導路之凹部形成為達到第1擴散防止膜之點上相異之CMOS感測器(c)。
測定上述之CMOS感測器之混色率。並將結果揭示於圖9。
圖9係對入射角繪出上述之CMOS感測器(a)、(b)及(c)之混色率之圖。
在CMOS感測器(a)及(b)中，混色比CMOS感測器(c)減低，表示使蝕刻阻擋膜ST接近於半導體基板，而使光電二極體與光波導路之距離接近時，可減低混色。
第2實施型態
圖10係有關本實施型態之電子機器之攝像機之概略構成圖。有關本實施型態之攝像機係可施行靜止畫攝影或動畫攝影之視頻攝像機之例。
有關本實施型態之攝像機係具有影像感測器(固體攝像裝置)50、光學系統51、及信號處理電路53等。
在本實施型態中，裝入有關上述之第1實施型態之固體攝像裝置作為上述之影像感測器50。
光學系統51係使來自被照體之像光(入射光)在影像感測器50之攝像面上成像。藉此，將該信號電荷儲存於影像感測器50一定期間。所儲存之信號電荷係被取出作為輸出信號Vout。
快門裝置係控制對影像感測器50之光罩射期間及遮光期間。
圖像處理部係供應控制影像感測器50之轉送動作及快門裝置之快門動作之驅動信號。藉由圖像處理部所供應之驅動信號(定時信號)，施行影像感測器50之信號轉送。信號處理電路53係對影像感測器50之輸出信號Vout施行種種信號處理而將其輸出作為影像信號。被施行信號處理之影像信號係被記憶於記憶體等之記憶媒體，或被輸出至監視器。
依據上述之本實施型態之電子機器，可進一步改善暗電流及白點缺陷等之特性，並可達成提高感度及減低混色。
又，可抑制感度特性之波動。
在上述之實施型態中，雖列舉適用於檢知對應於可見光之光量之信號電荷作為物理量之單位畫素配置成矩陣狀所
構成之影像感測器50之情形作為例子而加以說明，但，本發明並不限定於對影像感測器50之適用，可適用於在畫素陣列部之各畫素行配置行電路所構成之行方式之固體攝像裝置之全般。
又，本發明並不限定於對檢知可見光之入射光量之分佈加以攝像作為圖像之固體攝像裝置之適用，可適用於將攝像紅外線及X線、或粒子等之入射量加以攝像作為圖像之固體攝像裝置、及在廣義之意義上，可適用於將檢知壓力及靜電電容等其他物理量之分佈加以攝像作為圖像之指紋檢測感測器等之固體攝像裝置(物理量分佈檢知裝置)之全般。
另外，本發明並不限定於以列單位依序掃描畫素陣列部之各單位畫素而由各單位畫素讀出畫素信號之固體攝像裝置，也可適用於以畫素單位選擇任意畫素而由該選擇畫素以畫素單位讀出信號之X-Y位址型之固體攝像裝置。
又，固體攝像裝置既可採用以單晶片形成之型態，也可採用將攝像部、信號處理部或光學系統一併封裝而具有攝像功能之模組狀之型態。
又，本發明並不限定於對固體攝像裝置之適用，也可適用於攝像裝置。在此，所謂攝像裝置，係指數位靜物攝像機及視頻攝像機等之攝像機系統、及行動電話等之具有攝像功能之電子機器。又，也有以裝載於電子機器之上述模組狀之型態，即攝像機模組作為攝像裝置之情形。
在適用於視頻攝像機及數位靜物攝像機、以及行動電話等之移動式機器之攝像機模組等之攝像裝置中，使用有關前述之實施型態之影像感測器50作為其固體攝像裝置時，在該影像感測器50中，可利用簡單之構成獲得良質之圖像。
本發明並不限定於上述之說明。
例如，在實施型態中，可適用於CMOS感測器與CCD元件之任一方。
又，第1絕緣膜15可加以省略。即，既可如上述之實施型態所示，採用在蝕刻阻擋膜ST與半導體基板10之間形成氧化矽膜之第1絕緣膜15之構成，且也可採用將蝕刻阻擋膜ST形成於半導體基板10上之構成。
此外，在不脫離本發明之要旨之範圍內，可施行種種之變更。
10．．．半導體基板
11．．．n型電荷儲存層
12．．．P+
表面層
13．．．閘極絕緣膜
14．．．閘極電極
15．．．第1絕緣膜
16．．．第2絕緣膜
17．．．第3絕緣膜
17t．．．布線用溝
18．．．障壁金屬層
19．．．第1布線
20．．．第1擴散防止膜
21．．．第4絕緣膜
22．．．第5絕緣膜
22t．．．布線用溝
23‧‧‧障壁金屬層
24‧‧‧第2布線
25‧‧‧第2擴散防止膜
26‧‧‧第6絕緣膜
27‧‧‧第7絕緣膜
27t‧‧‧布線用溝
28‧‧‧障壁金屬層
29‧‧‧第3布線
30‧‧‧第3擴散防止膜
31‧‧‧第8絕緣膜
31c‧‧‧開口部
32‧‧‧墊電極
33‧‧‧第9絕緣膜
35‧‧‧光阻膜
36‧‧‧鈍化膜
37‧‧‧埋入層
38‧‧‧平坦化樹脂層
39a、39b、39c‧‧‧彩色濾光片
40‧‧‧微透鏡
40a‧‧‧樹脂層
50‧‧‧影像感測器
51‧‧‧光學系統
53‧‧‧信號處理電路
H‧‧‧凹部
圖1係有關本發明之第1實施型態之固體攝像裝置之剖面圖；。
圖2(a)及圖2(b)係表示有關本發明之第1實施型態之固體攝像裝置之製造方法之製造步驟之剖面圖；
圖3(a)及圖3(b)係表示有關本發明之第1實施型態之固體攝像裝置之製造方法之製造步驟之剖面圖；
圖4(a)及圖4(b)係表示有關本發明之第1實施型態之固體攝像裝置之製造方法之製造步驟之剖面圖；
圖5係表示有關本發明之第1實施型態之固體攝像裝置之製造方法之製造步驟之剖面圖；
圖6係表示有關本發明之第1實施型態之固體攝像裝置之製造方法之製造步驟之剖面圖；
圖7係表示有關本發明之第1實施型態之固體攝像裝置之製造方法之製造步驟之剖面圖；
圖8係表示有關本發明之第1實施例之感度之圖；
圖9係表示有關本發明之第2實施例之混色率之圖；及
圖10係有關本發明之第2實施型態之電子機器之概略構成圖。
10．．．半導體基板
11．．．n型電荷儲存層
12．．．p+
型表面層
13．．．閘極絕緣膜
14．．．閘極電極
15．．．第1絕緣膜
16．．．第2絕緣膜
17．．．第3絕緣膜
17t、22t、27t．．．布線用溝
18、23、28．．．障壁金屬層
19．．．第1布線
20．．．第1擴散防止膜
21．．．第4絕緣膜
22．．．第5絕緣膜
24．．．第2布線
25．．．第2擴散防止膜
26．．．第6絕緣膜
27．．．第7絕緣膜
29．．．第3布線
30．．．第3擴散防止膜
31．．．第8絕緣膜
31c、P．．．開口部
32．．．墊電極
33．．．第9絕緣膜
35．．．光阻膜
36．．．鈍化膜
37．．．埋入層
38．．．平坦化樹脂層
39a、39b、39c．．．彩色濾光片
40．．．微透鏡
40a．．．樹脂層
H．．．凹部
PD．．．光電二極體
ST．．．蝕刻阻擋膜
Claims (8)
- 一種固體攝像裝置，其係包含：半導體基板；光電二極體，其係在前述半導體基板之積體形成有複數畫素之受光面中被形成於前述各畫素；與前述光電二極體鄰接而形成於前述半導體基板上之閘極絕緣膜及閘極電極；絕緣膜，其係覆蓋前述光電二極體及前述閘極電極而形成於前述半導體基板上；含銅之布線，其係被埋入於前述絕緣膜而形成；包含碳化矽之蝕刻阻擋膜，其係覆蓋前述光電二極體及前述閘極電極之形成區域而離開前述布線中之最下層之布線而形成於接近於前述半導體基板之側；凹部，其係在前述光電二極體之上方部分，以達到前述蝕刻阻擋膜之方式被形成於前述絕緣膜；及光波導路，其係埋入於前述凹部而形成，具有比前述絕緣膜高之折射率。
- 如請求項1之固體攝像裝置，其中在前述蝕刻阻擋膜與前述半導體基板之間形成有氧化矽膜。
- 如請求項1之固體攝像裝置，其中前述布線之表面係被防止前述銅之擴散之膜所覆蓋。
- 如請求項3之固體攝像裝置，其中防止前述銅之擴散之膜係包含：覆蓋前述布線之下表面與側面之障壁金屬層及覆蓋前述布線之上表面之擴散防止膜。
- 如請求項2之固體攝像裝置，其中前述布線之表面係被防止前述銅之擴散之膜所覆蓋。
- 如請求項5之固體攝像裝置，其中防止前述銅之擴散之膜係包含：覆蓋前述布線之下表面與側面之障壁金屬層及覆蓋前述布線之上表面之擴散防止膜。
- 如請求項1至6之任一固體攝像裝置，其中前述光波導路係包含：覆蓋前述凹部之內壁之鈍化膜、及在前述鈍化膜之上層被埋入於前述凹部而形成之埋入層。
- 一種電子機器，其係包含：固體攝像裝置；光學系統，其係將入射光導引至前述固體攝像裝置之攝像部；及信號處理電路，其係處理前述固體攝像裝置之輸出信號；前述固體攝像裝置係包含：半導體基板；光電二極體，其係在前述半導體基板之積體形成有複數畫素之受光面中被形成於前述各畫素；與前述光電二極體鄰接而形成於前述半導體基板上之閘極絕緣膜及閘極電極；絕緣膜，其係覆蓋前述光電二極體及前述閘極電極而形成於前述半導體基板上；含銅之布線，其係被埋入於前述絕緣膜而形成； 包含碳化矽之蝕刻阻擋膜，其係覆蓋前述光電二極體及前述閘極電極之形成區域而離開前述布線中之最下層之布線而形成於接近於前述半導體基板之側；凹部，其係在前述光電二極體之上方部分，以達到前述蝕刻阻擋膜之方式被形成於前述絕緣膜；及光波導路，其係埋入於前述凹部而形成，具有比前述絕緣膜高之折射率。
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