[發明專利]固態攝像裝置、電子設備以及固態攝像裝置的制造方法

無效

• 申請號: 201410260947.6
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN103985726A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 菊地晃司
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 焦玉恒

本申請是2010年1月29日提交的發明名稱為“固態攝像裝置、電子設備以及固態攝像裝置的制造方法”的發明專利申請No.201010106325.X的分案申請。

技術領域

本發明涉及固態攝像裝置、電子設備和固態攝像裝置的制造方法。具體地，本發明涉及使光通過布線層進入光電轉換器的固態攝像裝置、電子設備和固態攝像裝置的制造方法。

背景技術

以CMOS(互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器為代表的半導體圖像傳感器被要求減小像素尺寸并增大相同圖像區域中的像素數量。例如，日本專利申請公開No.2008-109153公開了固態圖像傳感器，其中光波導設置在光電轉換器上方，該光電轉換器形成在半導體基板上。

發明內容

然而，在現有技術中，為了形成光波導，在即將形成光波導的凹入部分的內壁上沉積薄膜，該薄膜由折射率大于其周圍材料的材料形成，接著凹入部分被具有高填充性能的材料填充。這樣，對于形成在光電轉換器上方的光波導，存在如下問題：從填充到凹入部分中的材料的填充性能角度來看，需要兩種材料來形成光波導。

考慮到上述情況，期望提供一種技術，其能穿過布線層有效地傳輸光信號到光電轉換器，使得能夠獲得足夠量的信號。

根據本發明實施例，提供了一種固態攝像裝置，其包括：光電轉換器，形成在基板上；布線部分，形成在光電轉換器上方并由多層布線構成；以及絕緣部分，布線部分的多層布線嵌入絕緣部分中。絕緣部分的折射率大于硅氧化物。此外，提供了一種電子設備，其使用了該固態攝像裝置。

在該實施例中，由于其中布線部分的布線形成在光電轉換器上方的絕緣部分由折射率大于硅氧化物的材料形成，通過在凹入部分中嵌入材料來形成光波導的工藝不是必須的。此外，與硅氧化物形成絕緣部分的情況相比，能夠減少傳輸的光的束腰直徑(beam?waist?diameter)，由此能夠局部地收集光能量，其能夠將光傳輸到光電轉換器。

此外，根據本發明另一實施例，提供了一種固態攝像裝置，其包括：光電轉換器，形成在基板上；布線部分，形成在所述光電轉換器上方并由多層布線構成；硅氧化物，所述布線部分的所述多層布線嵌入所述硅氧化物中；以及絕緣部分，在所述光電轉換器上方從所述布線部分上方的位置到最下層布線的位置嵌入所述硅氧化物中。所述絕緣部分的折射率大于所述硅氧化物。此外，提供了一種電子設備，其使用了該固態攝像裝置。

在該實施例中，在光電轉換器上方從布線部分上方的位置到最下層布線的位置嵌入的絕緣部分起光波導的作用。由于光波導由折射率大于硅氧化物的折射率的一種材料形成，所以不需要由多種材料形成光波導。

此外，提供了一種固態攝像裝置的制造方法。該固態攝像裝置的制造方法，包括：在基板上形成光電轉換器；在基板上形成驅動元件，在驅動元件上形成絕緣膜，以及平坦化形成的表面；通過以下步驟形成具有波導部分的布線層：在絕緣膜上形成嵌入層間絕緣膜中的布線，在層間絕緣膜的光電轉換器上方的部分中設置凹入部分，通過在凹入部分中嵌入折射率大于層間絕緣膜的材料來形成波導部分；以及重復執行具有波導部分的布線層的形成，從而通過形成多層布線和連接多個波導部分來形成光波導。

在上述實施例中，作為光波導的一部分的波導部分在每次形成一個布線層時形成。通過重復執行具有波導部分的布線層的形成，形成了光波導。因此，光波導能由一種材料形成。

這里，絕緣部分由選自由氮化硅、氮氧化硅、氧化鉿和氧化鉭組成的組的材料制成。

根據本發明，具有比硅氧化物更優良的光收集性能的絕緣部分能由一種材料形成在光電轉換器上方。

根據下文對如附圖所示的本發明最佳實施例的詳細描述，本發明的以上和其他目的、特征和優點將變得更加明顯易懂。

附圖說明

圖1為示出根據第一實施例的固態攝像裝置的示意截面圖；

圖2A和2B為示出穿過固態攝像裝置的光的束腰(beam?waist)的比較實例的圖；

圖3為示出第一實施例中固態攝像裝置對應于RGB顏色的靈敏度的比較實例的圖；

圖4為示出根據第二實施例的固態攝像裝置的示意性截面圖；

圖5為示出第二實施例中固態攝像裝置對RGB顏色的靈敏度的比較實例的圖；

圖6A至6C為示出根據第二實施例的固態攝像裝置的制造方法的示意性截面圖(部分1)；

圖7A至7C為示出根據第二實施例的固態攝像制造的制造方法的示意性截面圖(部分2)；

圖8為示出作為根據實施例的電子設備實例的攝像裝置的結構實例方框圖。