專(zhuān)利名稱(chēng)：固體攝像元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有光電變換元件部的固體攝像元件。
背景技術(shù)：
迄今，具有光電變換元件部的固體攝像元件正得到應(yīng)用。以下，說(shuō)明現(xiàn)有的具有光電變換元件部的固體攝像元件。
圖13是示出具有CMOS(互補(bǔ)金屬-氧化物-半導(dǎo)體)型的圖像傳感器的固體攝像元件的電路結(jié)構(gòu)的圖。如圖13所示，固體攝像元件的單位像素或單位單元C被配置成矩陣狀。另外，固體攝像元件的單位單元C的每一個(gè)被連接在垂直移位寄存器VS及水平移位寄存器HS上。
各單位單元C具有光電二極管PD、傳輸開(kāi)關(guān)M1、復(fù)位開(kāi)關(guān)M2、放大器M3及選擇開(kāi)關(guān)M4。光電二極管PD在將入射光變換成電荷的同時(shí)，具有相當(dāng)于存儲(chǔ)已被變換的電荷的光電變換存儲(chǔ)部的功能。傳輸開(kāi)關(guān)M1具有將該已被變換的電荷傳輸?shù)椒糯笃鱉3的功能。
傳輸開(kāi)關(guān)M1的控制由來(lái)自垂直移位寄存器VS的信號(hào)進(jìn)行。復(fù)位開(kāi)關(guān)M2具有通過(guò)使已被存儲(chǔ)的電荷流到接地電極而使光電二極管PD復(fù)位的功能。放大器M3具有將由電荷的傳輸所生成的電信號(hào)的大小放大的功能。選擇開(kāi)關(guān)M4在被垂直移位寄存器及水平移位寄存器選擇的情況下，使源區(qū)與漏區(qū)導(dǎo)通，將電信號(hào)輸出到外部。
此外，傳輸開(kāi)關(guān)M1、復(fù)位開(kāi)關(guān)M2、放大器M3及選擇開(kāi)關(guān)M4的每一個(gè)用MOS晶體管構(gòu)成。
圖14是示出圖1 3中的區(qū)域R的具體結(jié)構(gòu)的俯視圖。還有，圖15是在圖14中的切割線(xiàn)XV-XV的剖面圖。
如圖14及圖15所示，在P型半導(dǎo)體襯底102的表面上形成了用LOCOS法(硅局部氧化法)形成的元件隔離絕緣膜103。進(jìn)而，在P型半導(dǎo)體襯底102的表面上并排配置光電二極管PD、傳輸開(kāi)關(guān)M1及復(fù)位開(kāi)關(guān)M2。
光電二極管PD由P型半導(dǎo)體襯底102與N型雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)(N型有源區(qū))104的PN結(jié)構(gòu)成。而且，在N型雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)104的上部(P型半導(dǎo)體襯底102的表面附近)，形成P型雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)(P型有源區(qū))105。該P(yáng)型雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)105所形成的深度為使P型半導(dǎo)體襯底102與N型雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)104的PN結(jié)的耗盡層達(dá)不到P型雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)105的下表面。
傳輸開(kāi)關(guān)M1具有N型源區(qū)104、N型漏區(qū)(N型有源區(qū)此外，由于在工作中有時(shí)成為浮置狀態(tài)，故表示為FD浮置擴(kuò)散)106a及柵電極層108a。N型源區(qū)104和N型漏區(qū)106a以規(guī)定的距離隔開(kāi)，在P型半導(dǎo)體襯底102內(nèi)形成。柵電極層108a在被P型半導(dǎo)體襯底102內(nèi)的N型源區(qū)104和N型漏區(qū)106a夾持的部分的上側(cè)柵絕緣層107上形成。
此外，光電二極管PD的N型雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)104和傳輸開(kāi)關(guān)M1的N型源區(qū)104是同一區(qū)域，只不過(guò)是從各元件的觀點(diǎn)出發(fā)分別稱(chēng)呼而已。
復(fù)位開(kāi)關(guān)M2具有一對(duì)N型源/漏區(qū)106a和柵電極層108b。一對(duì)N型源/漏區(qū)106a相互隔開(kāi)規(guī)定的距離在半導(dǎo)體襯底102的表面上形成。柵電極層108b通過(guò)柵絕緣層(圖中未示出)在被一對(duì)N型源/漏區(qū)106a夾持的區(qū)域上形成。
此外，傳輸開(kāi)關(guān)M1的N型漏區(qū)106a和復(fù)位開(kāi)關(guān)M2的N型源/漏區(qū)106a的一方也是同一區(qū)域，只不過(guò)是從各元件的觀點(diǎn)出發(fā)分別稱(chēng)呼而已。
但是，在上述那樣的固體攝像元件中，位于對(duì)光電二極管PD的N型雜質(zhì)區(qū)104的P型半導(dǎo)體襯底102的主表面垂直的方向上的空間沒(méi)有被任何周?chē)鼑Ｒ虼?，入射到作為像素的光電二極管PD的光并非全部入射到作為光電二極管PD的N型雜質(zhì)區(qū)104上。即，入射到作為像素的光電二極管PD的光中的一部分光入射到與作為光電二極管PD的N型雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)104鄰接的作為另一光電二極管PD的N型雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)104上。由此，相互鄰接的像素之間發(fā)生顏色的離散，或者顏色的洇滲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了能抑制在鄰接的像素彼此之間產(chǎn)生顏色的離散或者顏色的洇滲等不良現(xiàn)象的固體攝像元件。
本發(fā)明的一個(gè)方面的固體攝像元件具備設(shè)置在半導(dǎo)體襯底內(nèi)的光電變換元件部；以及在半導(dǎo)體襯底的上側(cè)沿著對(duì)半導(dǎo)體襯底的主表面垂直的方向延伸設(shè)置、由于使入射到半導(dǎo)體襯底的主表面的入射光反射而將入射光導(dǎo)入光電變換元件部的光路。
如采用上述的結(jié)構(gòu)，就能夠抑制應(yīng)入射到一個(gè)光電變換元件部的光被入射到設(shè)置在該光電變換元件部的周?chē)钠渌墓怆娮儞Q元件部。其結(jié)果是，能夠抑制在相鄰接的像素彼此之間產(chǎn)生顏色離散或者顏色洇滲的不良現(xiàn)象。
本發(fā)明的另一方面的固體攝像元件具備設(shè)置在半導(dǎo)體襯底內(nèi)的光電變換元件部；以及在半導(dǎo)體襯底內(nèi)包圍光電變換元件部的側(cè)面的周?chē)O(shè)置的光反射部。
如采用上述結(jié)構(gòu)，就能夠抑制入射到一個(gè)光電變換元件部的光逃逸到在半導(dǎo)體襯底內(nèi)設(shè)置在該光電變換元件部周?chē)钠渌墓怆娮儞Q元件部。其結(jié)果是，能夠抑制在鄰接的像素彼此之間產(chǎn)生顏色的離散或者顏色的洇滲等不良現(xiàn)象。此外，對(duì)于光反射部也可以使用金屬。


圖1是用于說(shuō)明實(shí)施例1的固體攝像元件的剖面結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是用于說(shuō)明圖1的II一II線(xiàn)剖面的圖。
圖3是用于說(shuō)明實(shí)施例2的固體攝像元件的平面結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是用于說(shuō)明實(shí)施例3的固體攝像元件的平面結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是用于說(shuō)明實(shí)施例4的固體攝像元件的剖面結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是用于說(shuō)明實(shí)施例5的固體攝像元件的剖面結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是用于說(shuō)明實(shí)施例6的固體攝像元件的剖面結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是用于說(shuō)明實(shí)施例7的固體攝像元件的剖面結(jié)構(gòu)的圖。
圖9是用于說(shuō)明實(shí)施例7的另一例的固體攝像元件的剖面結(jié)構(gòu)的圖。
圖10是用于說(shuō)明實(shí)施例8的固體攝像元件的剖面結(jié)構(gòu)的圖。
圖11是用于說(shuō)明實(shí)施例9的固體攝像元件的平面結(jié)構(gòu)的圖。
圖12是用于說(shuō)明實(shí)施例10的固體攝像元件的平面結(jié)構(gòu)的圖。
圖13是用于說(shuō)明固體攝像元件的電路結(jié)構(gòu)的圖。
圖14是用于說(shuō)明當(dāng)著眼于固體攝像元件的一個(gè)像素部分時(shí)的平面結(jié)構(gòu)的圖。
圖15是示出圖14的XV-XV線(xiàn)剖面的圖。
具體實(shí)施例方式
以下應(yīng)用圖1～圖12說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的固體攝像元件。
(實(shí)施例1)首先，應(yīng)用圖1及圖2說(shuō)明實(shí)施例1的固體攝像元件。如圖1及圖2所示，本實(shí)施例的固體攝像元件在從半導(dǎo)體襯底10的主表面到規(guī)定的深度上形成光電變換元件1。如圖2所示，當(dāng)從與半導(dǎo)體襯底10的主表面垂直的方向觀察時(shí)，設(shè)置元件隔離絕緣膜9使之包圍光電變換元件1的周?chē)?br> 還有，在元件隔離絕緣膜9及半導(dǎo)體襯底10的上側(cè)設(shè)置金屬布線(xiàn)層2。與元件隔離絕緣膜9同樣，當(dāng)從與半導(dǎo)體襯底10的主表面垂直的方向觀察時(shí)，該金屬布線(xiàn)層2以包圍光電變換元件1的方式而被形成。還有，在金屬布線(xiàn)層2上形成多個(gè)金屬栓3。當(dāng)從與半導(dǎo)體襯底10的主表面垂直的方向觀察時(shí)，該多個(gè)金屬栓3以包圍光電變換元件1的方式被等間隔地形成。還有，金屬布線(xiàn)層4被連接到多個(gè)金屬栓3的各自的上端。
與金屬布線(xiàn)層2同樣，當(dāng)從與半導(dǎo)體襯底10的主表面垂直的方向觀察時(shí)，該金屬布線(xiàn)層4以包圍光電變換元件1的方式而被形成。還有，在金屬布線(xiàn)層4上形成多個(gè)金屬栓5。當(dāng)從與半導(dǎo)體襯底10的主表面垂直的方向觀察時(shí)，該多個(gè)金屬栓5以包圍光電變換元件1的方式被等間隔地形成。還有，金屬布線(xiàn)層6被連接到多個(gè)金屬栓5的各自的上端。
當(dāng)從與半導(dǎo)體襯底10的主表面垂直的方向觀察時(shí)，金屬布線(xiàn)層6以包圍光電變換元件1的方式而被形成。還有，在金屬布線(xiàn)層6的上側(cè)形成多個(gè)金屬栓7。當(dāng)從與半導(dǎo)體襯底10的主表面垂直的方向觀察時(shí)，該多個(gè)金屬栓7以包圍光電變換元件1的方式被等間隔地形成。還有，金屬布線(xiàn)層8被分別連接到多個(gè)金屬栓7的各自的上端。當(dāng)從對(duì)半導(dǎo)體襯底10的主表面垂直的方向觀察時(shí)，該金屬布線(xiàn)層8以包圍光電變換元件1的方式而被設(shè)置。
按照上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例的固體攝像元件，由金屬布線(xiàn)層2、多個(gè)金屬栓3、金屬布線(xiàn)層4、多個(gè)金屬栓5、金屬布線(xiàn)層6、多個(gè)金屬栓7及金屬布線(xiàn)層8形成將在對(duì)半導(dǎo)體襯底的主表面垂直方向上入射的光導(dǎo)入光電變換元件1的光路。此外，最好使多個(gè)金屬栓3、多個(gè)金屬栓5及多個(gè)金屬栓7相互之間的間隔盡量地狹窄，而且，使多個(gè)金屬栓3、多個(gè)金屬栓5及多個(gè)金屬栓7各自的高度盡量地低，以便光路的間隙盡量地小。
在該光路的內(nèi)側(cè)面上，借助于使入射來(lái)的光不逃逸到其它方向那樣地反射，將盡量多的光引導(dǎo)到光電變換元件1。即，借助于該光路能夠使入射到光電變換元件1的光不至逃逸到其它的光電變換元件。其結(jié)果是，形成了能夠抑制在相互鄰接的像素彼此之間產(chǎn)生顏色的離散或者顏色的洇滲的固體攝像元件。
此外，由于光路包含作為沿著對(duì)半導(dǎo)體襯底10垂直的方向延伸的垂直金屬部的金屬栓3、5、7和作為沿著對(duì)半導(dǎo)體襯底10平行的方向延伸的水平金屬部的金屬布線(xiàn)層2、4、6、8，所以能夠在形成用于其它的元件的垂直金屬部及水平金屬部的同時(shí)，形成用于光路的垂直金屬部及水平金屬部。
(實(shí)施例2)其次，應(yīng)用圖3說(shuō)明實(shí)施例2的固體攝像元件。本實(shí)施例的固體攝像元件的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的固體攝像元件的結(jié)構(gòu)大致相同。在本實(shí)施例的固體攝像元件中設(shè)置金屬壁11，以代替實(shí)施例1的固體攝像元件中的金屬栓3。本實(shí)施例的固體攝像元件的金屬壁11與圖1及圖2所示的多個(gè)金屬栓3不同，相鄰的金屬栓3彼此之間沒(méi)有間隙。
因此，按照本實(shí)施例的固體攝像元件，更能夠可靠地抑制入射到光電變換元件1的光逃逸到其它的光電變換元件。其結(jié)果是，按照本實(shí)施例的固體攝像元件，比實(shí)施例1的固體攝像元件能夠可靠地抑制像素彼此之間的顏色的離散或者顏色的洇滲。
(實(shí)施例3)復(fù)次，應(yīng)用圖4說(shuō)明實(shí)施例3的固體攝像元件。實(shí)施例3的固體攝像元件的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1或者實(shí)施例2的固體攝像元件的結(jié)構(gòu)大致相同。在本實(shí)施例的固體攝像元件中雖然仍然使用了實(shí)施例1的固體攝像元件的金屬栓3，但是卻使用了與實(shí)施例2的金屬壁11同樣的金屬壁12以代替實(shí)施例1的金屬栓5。
即，本實(shí)施例的固體攝像元件的結(jié)構(gòu)成為在實(shí)施例1中使用了的多個(gè)金屬栓和在實(shí)施例2中使用了的金屬壁混合在一起的結(jié)構(gòu)。即使在本實(shí)施例的固體攝像元件中，也與實(shí)施例1及實(shí)施例2同樣，能夠抑制固體攝像元件的像素彼此之間的顏色的離散或者固體攝像元件的顏色的洇滲。
(實(shí)施例4)復(fù)次，應(yīng)用圖5說(shuō)明實(shí)施例4的固體攝像元件。本實(shí)施例的固體攝像元件的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的固體攝像元件的結(jié)構(gòu)大致相同。但是，本實(shí)施例的固體攝像元件與實(shí)施例1的固體攝像元件的不同之處是金屬布線(xiàn)層2的高度比實(shí)施例1的金屬布線(xiàn)層2的高度高。
通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，與在實(shí)施例1中所示的固體攝像元件相比，在半導(dǎo)體襯底10的主表面附近，能夠更可靠地抑制入射光逃逸到其它的光電變換元件。因此，按照本實(shí)施例的固體攝像元件，能夠更可靠地抑制像素彼此之間的顏色的洇滲或顏色的離散。
(實(shí)施例5)復(fù)次，應(yīng)用圖6說(shuō)明實(shí)施例5的固體攝像元件。如圖6所示，在本實(shí)施例的固體攝像元件中，設(shè)置了半導(dǎo)體襯底10、從半導(dǎo)體襯底10的主表面到規(guī)定的深度所形成的光電變換元件1和以包圍光電變換元件1的方式形成的溝槽。還有，本實(shí)施例的固體攝像元件具備沿溝槽的內(nèi)側(cè)面設(shè)置的絕緣膜14和被填埋在形成絕緣膜14的溝槽內(nèi)部的金屬填埋部15。
在圖6中，僅說(shuō)明了本實(shí)施例的固體攝像元件的剖面結(jié)構(gòu)，但從與半導(dǎo)體襯底10的主表面垂直的方向觀察時(shí)，卻以絕緣膜14及金屬填埋部15包圍光電變換元件1的周?chē)姆绞叫纬伞?br> 按照上述本實(shí)施例的固體攝像元件，即使入射到光電變換元件1內(nèi)的光逃逸到其它的光電變換元件，也被金屬填埋部15的內(nèi)側(cè)面反射。因此，能夠抑制入射到光電變換元件1內(nèi)的光逃逸到半導(dǎo)體襯底10內(nèi)的其它的光電變換元件。因此，按照本實(shí)施例的固體攝像元件，能夠抑制像素彼此之間的顏色的離散或顏色的洇滲。還有，由于絕緣膜14使光電變換元件1與金屬填埋部15絕緣，所以能夠遮斷光電變換元件1與金屬填埋部15之間的電學(xué)上的影響。
(實(shí)施例6)復(fù)次，應(yīng)用圖7說(shuō)明實(shí)施例6的固體攝像元件。如圖7所示，本實(shí)施例的固體攝像元件與實(shí)施例1的固體攝像元件大致相同。
如圖7所示，本實(shí)施例的固體攝像元件被設(shè)置有填埋半導(dǎo)體襯底10的主表面、金屬布線(xiàn)層2及金屬栓3的絕緣膜21；填埋金屬布線(xiàn)層4的絕緣膜22；填埋多個(gè)金屬栓5的絕緣膜23；填埋金屬布線(xiàn)層6的絕緣膜24；填埋多個(gè)金屬栓7的絕緣膜25；填埋金屬布線(xiàn)層8的絕緣膜26；以及在金屬布線(xiàn)層8上形成的絕緣膜27。
還有，在光電變換元件1的上方，去除掉絕緣膜27、絕緣膜26、絕緣膜25、絕緣膜24、絕緣膜23和絕緣膜22以及絕緣膜21的一部分的結(jié)果是形成孔。在該孔的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置金屬膜17。當(dāng)從對(duì)半導(dǎo)體襯底10的主表面垂直的方向觀察時(shí)，該金屬膜17以包圍光電變換元件1的方式而被設(shè)置。
按照本實(shí)施例的固體攝像元件，由于設(shè)置了金屬膜17，能夠抑制從光電變換元件1的上方入射的光向光電變換元件1以外的其它的光電變換元件方面逃逸。因此，按照本實(shí)施例的固體攝像元件，能夠抑制像素彼此之間的顏色的離散或顏色的洇滲。
此外，由于作為光路的金屬膜17呈管狀，所以不使光逃逸到其它的光電變換元件部，能夠更可靠地將光導(dǎo)向特定的光電變換元件部。
還有，由于光電變換元件1一側(cè)的開(kāi)口面積比光入射側(cè)的開(kāi)口面積小，所以管狀的金屬膜17能夠聚集更多的光并導(dǎo)向光電變換元件1。
(實(shí)施例7)其次，應(yīng)用圖8說(shuō)明本實(shí)施例的固體攝像元件。如圖8所示，實(shí)施例7的固體攝像元件與實(shí)施例6的固體攝像元件的結(jié)構(gòu)大致相同。但是，借助于設(shè)置在絕緣膜27、絕緣膜26、絕緣膜25、絕緣膜24、絕緣膜23、絕緣膜22及絕緣膜21上的孔，光電變換元件1的上方暴露出來(lái)。另外，由單一材料構(gòu)成的絕緣膜18被埋入該孔內(nèi)。還有，在本實(shí)施例的固體攝像元件中，雖然在孔的底面上光電變換元件1的表面暴露出來(lái)，但是，也可以是在光電變換元件1的上面上殘存一點(diǎn)點(diǎn)厚度的絕緣膜21那樣的固體攝像元件。
按照本實(shí)施例的固體攝像元件，在從外部進(jìn)入的光的入射路徑中，在直到光電變換元件1之間，僅形成由單一材料形成的絕緣膜18。因此，能夠防止因光的多條入射路徑中的多個(gè)的層的折射率的不同而產(chǎn)生的反射。其結(jié)果是，本實(shí)施例的固體攝像元件與現(xiàn)有的固體攝像元件相比，像素彼此之間的顏色的離散或顏色的洇滲受到抑制。還有，在圖8中使用了絕緣膜18，而該絕緣膜18如果是圖9所示的氧化硅膜19則更好。
(實(shí)施例8)復(fù)次，應(yīng)用圖10說(shuō)明實(shí)施例8的固體攝像元件。實(shí)施例8的固體攝像元件的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用圖7說(shuō)明過(guò)的實(shí)施例6的固體攝像元件及應(yīng)用圖8或圖9說(shuō)明過(guò)的實(shí)施例7的固體攝像元件的結(jié)構(gòu)大致相同。還有，在本實(shí)施例的固體攝像元件中同時(shí)設(shè)置了作為實(shí)施例6的固體攝像元件的特征的金屬膜17和作為實(shí)施例7的固體攝像元件的特征的氧化硅膜19。
即，在去除掉絕緣膜27、絕緣膜26、絕緣膜25、絕緣膜24、絕緣膜23、絕緣膜22及絕緣膜21而形成的孔上形成金屬膜17，進(jìn)而，在金屬膜17的內(nèi)側(cè)填埋由單一層構(gòu)成的氧化硅膜19。
因此，在從外部入射的光到達(dá)光電變換元件以前的光路上，由于形成單一的氧化硅膜19，所以能夠防止因存在光的折射率不同的多個(gè)層而引起的反射。還有，由于在金屬膜17的內(nèi)側(cè)面上使入射的光反射，能夠抑制應(yīng)入射到光電變換元件1的光向其它的光電變換元件的方向逃逸。
(實(shí)施例9)復(fù)次，應(yīng)用圖11說(shuō)明實(shí)施例9的固體攝像元件。實(shí)施例9的固體攝像元件的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1～實(shí)施例8的固體攝像元件的結(jié)構(gòu)大致相同。但是，當(dāng)從對(duì)半導(dǎo)體襯底10的主表面垂直的方向觀察時(shí)，金屬布線(xiàn)層2卻被形成為沒(méi)有直角的角部。
即，在圖2～圖4中觀察到的、光路的內(nèi)側(cè)面所形成的方形的各角部成為被倒角的狀態(tài)。其結(jié)果是，在與半導(dǎo)體襯底10的主表面平行的剖面上，形成內(nèi)側(cè)面為八邊形的金屬布線(xiàn)層2包圍光電變換元件1的周?chē)慕Y(jié)構(gòu)。這樣，由于沒(méi)有容易引起光反射的直角的角部，形成了用于僅由鈍角形成的角部包圍光電變換元件1的內(nèi)壁，從而能夠抑制固體攝像元件的像素彼此之間的顏色的離散或顏色的洇滲。
(實(shí)施例10)再次，應(yīng)用圖12說(shuō)明實(shí)施例10的固體攝像元件。在本實(shí)施例的固體攝像元件中，當(dāng)從對(duì)半導(dǎo)體襯底10的主表面垂直的方向觀察時(shí)，在光電變換元件1的外周邊的形狀是正六邊形的同時(shí)，形成外周邊及內(nèi)周邊都是正六邊形的元件隔離絕緣膜2，使之包圍該正六邊形的光電變換元件1的周?chē)?。還有，在半導(dǎo)體襯底1的主表面上，當(dāng)從對(duì)半導(dǎo)體襯底的主表面垂直的方向觀察時(shí)，與實(shí)施例1～實(shí)施例9的固體攝像元件的光路相當(dāng)?shù)牟糠值膬?nèi)周面及外周面成為正六邊形。
由于采用上述的結(jié)構(gòu)，在作為與半導(dǎo)體襯底的主表面平行的方向的像素的光電變換元件1的配置能夠被最有效地進(jìn)行的同時(shí)，從與半導(dǎo)體襯底的主表面平行的方向配置的觀點(diǎn)觀察時(shí)，作為在光電變換元件1的上方形成的光路的金屬布線(xiàn)層2也能夠最有效地形成。因此，能夠盡量地減少與固體攝像元件的半導(dǎo)體襯底的主表面平行的方向的面積。
還有，即使在本實(shí)施例的固體攝像元件中，作為光路的金屬布線(xiàn)層2的內(nèi)側(cè)面僅以鈍角形成。即，光路的內(nèi)周面沒(méi)有具有銳角或者直角的部分。其結(jié)果是，與圖11所示的實(shí)施例9的固體攝像元件同樣，能夠抑制在直角或者銳角的角部產(chǎn)生的向其它的光電變換元件方面的入射光的漏泄。
此外，將各實(shí)施例的固體攝像元件各自的特征適當(dāng)?shù)亟M合使用，也能夠得到由各實(shí)施例的固體攝像元件得到的效果。
還有，雖然在上述各實(shí)施例的固體攝像元件的光路上使用的是金屬，但是，即使是金屬以外的材料，只要是能夠使入射光反射并將其導(dǎo)入光電變換元件的材料，用其它的材料也可以。還有，作為金屬，例如可以考慮硅化鎢等材料。還有，金屬布線(xiàn)層也可以是柵布線(xiàn)層。還有，金屬栓也可以是接觸孔或者通路孔(通孔)。還有，元件隔離絕緣膜可以是用LOCOS(硅局部氧化)法形成的絕緣膜，也可以是在溝槽內(nèi)形成的絕緣膜。
權(quán)利要求
1.一種固體攝像元件，其特征在于具備設(shè)置在半導(dǎo)體襯底(10)內(nèi)的光電變換元件部(1)；以及設(shè)置在上述半導(dǎo)體襯底(10)的上側(cè)，以便沿著對(duì)該半導(dǎo)體襯底(10)的主表面垂直的方向延伸，使入射到該半導(dǎo)體襯底(10)的主表面的入射光反射，從而將該入射光導(dǎo)入上述光電變換元件部(1)的光路(2、3、4、5、6、7、8、17)。
2.如權(quán)利要求1所述的固體攝像元件，其特征在于在上述光路(2、3、4、5、6、7、8、17)中使用金屬。
3.如權(quán)利要求1所述的固體攝像元件，其特征在于上述光路(2、3、4、5、6、7、8、17)包括沿著對(duì)上述半導(dǎo)體襯底(10)垂直的方向延伸的垂直金屬部(3、5、7)和沿著對(duì)上述半導(dǎo)體襯底平行的方向延伸的水平金屬部(2、4、6、8)。
4.如權(quán)利要求1所述的固體攝像元件，其特征在于上述光路(2、3、4、5、6、7、8、17)具有管部(17)。
5.如權(quán)利要求4所述的固體攝像元件，其特征在于上述管部(17)在上述光電變換元件部側(cè)的開(kāi)口面積比光入射側(cè)的開(kāi)口面積小。
6.如權(quán)利要求1所述的固體攝像元件，其特征在于入射光從外部直到上述光電變換元件部(1)之間的部分由單一的材料(18、19)構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1所述的固體攝像元件，其特征在于上述光路(2)的內(nèi)側(cè)面僅由曲面及多個(gè)鈍角中的至少某一方構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的固體攝像元件，其特征在于上述光路(2)在與上述半導(dǎo)體襯底(10)的主表面平行的剖面上，其內(nèi)周邊為正六邊形。
9.如權(quán)利要求1所述的固體攝像元件，其特征在于上述光電變換元件部(1)在與上述半導(dǎo)體襯底(10)的主表面平行的剖面上，其外周邊為正六邊形。
10.一種固體攝像元件，其特征在于具備設(shè)置在半導(dǎo)體襯底(10)內(nèi)的光電變換元件部(1)；以及以包圍上述光電變換元件部(1)的側(cè)面的周?chē)姆绞皆O(shè)置在上述半導(dǎo)體襯底(10)內(nèi)的光反射部(15)。
11.如權(quán)利要求10所述的固體攝像元件，其特征在于在上述光反射部(15)上使用金屬。
12.如權(quán)利要求10所述的固體攝像元件，其特征在于上述光反射部(15)在從半導(dǎo)體襯底(10)的主表面到規(guī)定的深度所形成的溝槽內(nèi)形成。
13.如權(quán)利要求10所述的固體攝像元件，其特征在于在上述光反射部(15)與上述光電變換部(1)之間設(shè)置絕緣膜(14)。
全文摘要
設(shè)置金屬布線(xiàn)層(2)、多個(gè)金屬栓(3)、金屬布線(xiàn)層(4)、多個(gè)金屬栓(5)、金屬布線(xiàn)層(6)、多個(gè)金屬栓(7)及金屬布線(xiàn)層(8)，使之包圍位于對(duì)光電變換元件(1)的半導(dǎo)體襯底(10)的主表面垂直的方向的空間。由這些金屬部形成光路。由于該光路反射從外部入射的入射光，能夠抑制成使得該入射光不至漏泄到其它的光電變換元件上。得到能夠抑制在相鄰的像素彼此之間產(chǎn)生了顏色的離散或者顏色的洇滲的不良現(xiàn)象的固體攝像元件。
文檔編號(hào)H01L27/148GK1472819SQ0311024
公開(kāi)日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2003年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月29日
發(fā)明者洼田睦, 俊, 木村雅俊 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社, 菱電半導(dǎo)體系統(tǒng)工程株式會(huì)社