[發明專利]光電轉換裝置和使用光電轉換裝置的圖像拾取系統

有效

• 申請號: 200810080875.1
• 申請日: 2008-02-22
• 公開（公告）號: CN101252138A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 成瀨裕章;岡川崇;三島隆一;佐藤信彥;讓原浩
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H01L27/14
• 分類號: H01L27/14;H01L27/146;H01L23/522;H04N5/225;H04N5/335
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 楊國權

1.一種光電轉換裝置，包括：

半導體基板；

光電轉換元件和MOS晶體管，其布置在半導體基板中；

多層配線結構，包括具有多個配線的多個配線層的疊層和使配線層彼此隔離的層間絕緣膜，其中，

所述光電轉換裝置包括：

第一層間絕緣膜，其布置在半導體基板上；

第一插頭，其布置在第一層間絕緣膜中的第一孔中，并電連接在置于半導體基板中的有源區之間、MOS晶體管的柵極之間、或者有源區和MOS晶體管的柵極之間，但不是通過配線層的配線來連接的；和

第二插頭，其布置在第一層間絕緣膜中的第二孔中，并電連接至有源區，其中，

被布置在第二插頭上的最靠近第二插頭的配線通過第三插頭電連接至第二插頭，以及

第二插頭和第三插頭形成層疊結構；

第三插頭和被布置為最靠近第二插頭的配線形成雙鑲嵌結構。

2.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，其中，

具有被布置為最靠近第二插頭的配線的配線層具有置于第一插頭的上部的用于擋光的配線。

3.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，其中，

第二插頭的上部的面積比電連接至第二插頭的第三插頭的底部的面積大。

4.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，其中，

形成第一插頭和第二插頭的材料具有比形成雙鑲嵌結構的用于形成第三插頭的材料的擴散系數小的擴散系數。

5.根據權利要求4所述的光電轉換裝置，其中，

第一插頭和第二插頭由鎢形成。

6.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，其中，

形成所述多層配線結構的配線層的至少一部分由銅配線形成。

7.根據權利要求6所述的光電轉換裝置，其中，

擴散防止膜設置在銅配線上方，其具有與光電轉換元件對應的孔徑。

8.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，其中，

第一插頭和第二插頭具有阻擋層金屬，所述阻擋層金屬包括從包含Ti、Ta和W的組中選擇的一種或多種金屬。

9.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，其中，

所述雙鑲嵌結構具有阻擋層金屬，所述阻擋層金屬包括從包含Ti、Ta和W的組中選擇的一種或多種金屬。

10.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，其中，

在雙鑲嵌結構的配線的下部設置蝕刻停止膜。

11.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，還包括多個像素單元，其中每個像素單元包括：

至少一個光電轉換元件；

至少一個傳送MOS晶體管，用于傳送由光電轉換元件產生的電載流子，

至少一個有源區的浮動擴散區，傳送MOS晶體管將電載流子傳送到所述浮動擴散區，和

放大MOS晶體管，用于輸出基于浮動擴散區的電壓的信號，其中

至少一個第一插頭電連接浮動擴散區和放大MOS晶體管的柵極。

12.一種圖像拾取系統，包括：

根據權利要求1所述的光電轉換裝置；

光學系統，形成所述光電轉換裝置中的圖像；和

信號處理電路，用于處理來自所述光電轉換裝置的輸出信號。