專(zhuān)利名稱(chēng)：固態(tài)圖像拾取設(shè)備和用于制造固態(tài)圖像拾取設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)圖像拾取設(shè)備和用于制造固態(tài)圖像拾取設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
包含波導(dǎo)以增加入射到光電轉(zhuǎn)換部(unit)上的光的量的固態(tài)圖像拾取設(shè)備最近已被報(bào)導(dǎo)。日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 2010-103458公開(kāi)了為了形成波導(dǎo)而在絕緣膜中的開(kāi)口中嵌入高折射率膜的方法。具體地，該方法包括在初期階段中，在濺射效果高的條件下形成膜；然后，在沉積效果高的條件下形成膜。日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 2005-251804公開(kāi)了有效地向光電轉(zhuǎn)換部引導(dǎo)光的波導(dǎo)的側(cè)壁的傾斜。但是，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，絕緣膜的開(kāi)口在日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 2010-103458中描 述的條件下在形成高折射率部件時(shí)可能被阻塞(clog)，并因此難以在不形成空處(void)的情況下嵌入高折射率部件。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，嵌入的高折射率部件與周?chē)膶娱g絕緣膜接合不良，并因此可從其剝離(detach)，并且，在嵌入的高折射率部件中產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力可導(dǎo)致晶片的變形。此外，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，同樣在日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 2005-251804中描述的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)像素的尺寸減小時(shí)，難以在不形成空處的情況下嵌入高折射率部件。根據(jù)本發(fā)明的方面，解決以上問(wèn)題中的至少一個(gè)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于制造固態(tài)圖像拾取設(shè)備的方法，該固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括包含光電轉(zhuǎn)換部的基板；和被布置于基板上的波導(dǎo)，該波導(dǎo)與光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)并且包含芯部和覆層(cladding)，該方法包括第一步驟和第二步驟，其中，在第一步驟和第二步驟中，通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積，在覆層中的開(kāi)口中形成要被形成為芯部的部件，并且，在第一步驟之后，在第二步驟中，在基板的背面?zhèn)鹊纳漕l功率與基板的正面?zhèn)鹊纳漕l功率的比率高于第一步驟中的該比率的條件下，通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積，形成所述要被形成為芯部的部件。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備，該固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括包含光電轉(zhuǎn)換部的基板；和被布置于基板上的波導(dǎo)，該波導(dǎo)與光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)并且包含芯部和覆層，其中，所述芯部包含含有Si-H鍵和N-H鍵的硅氮化物(silicon nitride)，并且，硅氮化物的N-H鍵與Si-H鍵的比率，即(N-H鍵/Si-H鍵)為I. 0 10。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于制造固態(tài)圖像拾取設(shè)備的方法，該固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括包含光電轉(zhuǎn)換部的基板；和被布置于基板上的波導(dǎo)，該波導(dǎo)與光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)并且包含芯部和覆層，該方法包括通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、用所述芯部填充所述覆層中的開(kāi)口的步驟，其中，在高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積中，沿與基板的主面垂直的方向從開(kāi)口的底面的沉積速率為沿與基板的主面平行的方向從開(kāi)口的側(cè)面的沉積速率的I. 5倍 10倍。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備，該固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括包含光電轉(zhuǎn)換部的基板；和被布置于基板上的波導(dǎo)，該波導(dǎo)與光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)并且包含芯部和覆層，其中，所述芯部具有寬度為L(zhǎng)I的底面、寬度為L(zhǎng)2的上部面(upper face)、以及對(duì)于基板的主面的傾角為a的側(cè)面，上部面到底面的高度為H，并且其中，所述芯部滿(mǎn)足LI
<L2，H/L2 彡 2，并且 72. 8。< a < 90。。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于制造固態(tài)圖像拾取設(shè)備的方法，該固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括包含光電轉(zhuǎn)換部的基板；和被布置于基板上的波導(dǎo)，該波導(dǎo)與光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)并且包含芯部和覆層，該方法包括第一步驟和第二步驟，其中，在第一步驟和第二步驟中，通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積，在覆層中的開(kāi)口中形成要被形成為芯部的部件，并且，在第二步驟中，在濺射效果與沉積效果的比率高于第一步驟中的該比率的條件下，形成所述要被形成為芯部的部件。
參照附圖閱讀示例性實(shí)施例的以下說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。


圖I是示出根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的像素單元(pixel cell)的電路圖。圖2是根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的像素單元的平面布局。圖3A、圖3B和圖3C示出根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的制造方法。圖4A、圖4B和圖4C示出根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的制造方法。圖5A和圖5B示出根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的制造方法。圖6A和圖6B示出根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的制造方法。圖7A是根據(jù)第二實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的示意性斷面圖，圖7B是示出對(duì)于根據(jù)第二實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的分析結(jié)果的曲線圖。圖8A和圖8B是根據(jù)第三實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的示意性斷面圖。圖9A和圖9B是示出根據(jù)第四實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的示意性斷面圖。圖10是根據(jù)第五實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的示意性斷面圖。圖IlA和圖IlB是示出第五實(shí)施例的示圖。圖12是示出第五實(shí)施例的變更例的示意性斷面圖。圖13是示出高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備的示意圖。圖14是固態(tài)圖像拾取設(shè)備和圖像拾取系統(tǒng)的示意圖。圖15是示出第六實(shí)施例的示圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一個(gè)公開(kāi)的方面涉及一種用于制造固態(tài)圖像拾取設(shè)備的方法，該固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括包含光電轉(zhuǎn)換部的基板；和被布置于基板上的波導(dǎo)，該波導(dǎo)與光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)并且包含芯部和覆層。該方法包括第一步驟和第二步驟，其中，通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(高密度等離子體增強(qiáng)CVD)，在覆層中的開(kāi)口中形成所述芯部。在第一步驟之后，在第二步驟中，在基板的背面?zhèn)鹊纳漕l功率與基板的正面?zhèn)鹊纳漕l功率的比率高于第一步驟中的該比率的條件下，通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)CVD，形成要被形成為所述芯部的部件。該結(jié)構(gòu)可提供這樣的固態(tài)圖像拾取設(shè)備，在該固態(tài)圖像拾取設(shè)備中，嵌入的高折射率部件具有高的粘附性(adhesion)并因此不太可能剝離。能夠在不形成空處的情況下嵌入高折射率部件。此外，能夠抑制由于在高折射率部件中產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力而導(dǎo)致的晶片的變形。這里使用的術(shù)語(yǔ)“開(kāi)口”包括開(kāi)口貫通絕緣膜和開(kāi)口不貫通絕緣膜(凹陷(depression))的情況，并且也可被稱(chēng)為“孔”。作為包含開(kāi)口的結(jié)構(gòu)，在實(shí)施例中描述的是包含波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)。也可使用其它結(jié)構(gòu)。在下面描述的實(shí)施例中，例示了包含這樣的結(jié)構(gòu)的固態(tài)圖像拾取設(shè)備。普通的半導(dǎo)體器件也可具有這樣的結(jié)構(gòu)。在以下的描述中，用于制造可通過(guò)普通的用于生產(chǎn)半導(dǎo)體的技術(shù)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)的方法以及這樣的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可被省略。以下，將參照附圖詳細(xì)給出描述。 第一實(shí)施例在本實(shí)施例中，固態(tài)圖像拾取設(shè)備被例示為半導(dǎo)體設(shè)備。將參照?qǐng)DI 圖5B和圖14描述固態(tài)圖像拾取設(shè)備的制造方法。以下，首先參照?qǐng)DI、圖2和圖14描述根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備。圖I是示出根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的像素單元的電路圖。圖2是像素單元的頂視圖。圖14是示出包括根據(jù)本發(fā)明的方面的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的圖像拾取系統(tǒng)的框圖。在圖I中，像素單元100包含四個(gè)光電二極管(以下，稱(chēng)為“PD”)101 104、四個(gè)傳送晶體管105 108、復(fù)位晶體管110、放大晶體管112、以及浮置擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)(以下，稱(chēng)為“FD 節(jié)點(diǎn)”)109。四個(gè)F1D 101 104將入射光光電地轉(zhuǎn)換成與入射光的量對(duì)應(yīng)的電荷。四個(gè)傳送晶體管105 108用作傳送部，所述傳送部被配置為將在四個(gè)相應(yīng)的I3D 101 104中產(chǎn)生的電荷傳送到FD節(jié)點(diǎn)109。具體地，第一傳送晶體管105傳送在第一 101中產(chǎn)生的電荷。第二傳送晶體管106傳送在第二 ro 102中產(chǎn)生的電荷。第三傳送晶體管107傳送在第三ro 103中產(chǎn)生的電荷。第四傳送晶體管108傳送在第roi04中產(chǎn)生的電荷。在多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部之間共享FD節(jié)點(diǎn)109。關(guān)于放大晶體管112，柵極與FD節(jié)點(diǎn)109電連接。漏極被供給來(lái)自電源線111的預(yù)定電壓。源極與輸出信號(hào)線113電連接?；贔D節(jié)點(diǎn)109的電勢(shì)的信號(hào)被饋送到輸出信號(hào)線113。復(fù)位晶體管110將FD節(jié)點(diǎn)109的電勢(shì)復(fù)位到任意的電勢(shì)。復(fù)位晶體管110和傳送晶體管105 108中的任一個(gè)之間的電連接的同時(shí)建立允許ro 101 104中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)的電勢(shì)被復(fù)位。電源線111被配置為供給至少兩個(gè)電勢(shì)。將FD節(jié)點(diǎn)109的電勢(shì)設(shè)為兩個(gè)值使得能夠選擇性地向輸出信號(hào)線113饋送信號(hào)。端子114與下面描述的讀出電路連接。在將像素限定為包含至少一個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的重復(fù)部的情況下，在圖I中，像素單元100包含四個(gè)像素。像素單元100可包含例如選擇晶體管和電容。雖然光電二極管被例示為光電轉(zhuǎn)換部，但是，例如，可以使用光電管(photogate)。在圖14中，固態(tài)圖像拾取設(shè)備1601包含像素部1611、垂直掃描電路1612、兩個(gè)讀出電路1613、兩個(gè)水平掃描電路1614和兩個(gè)輸出放大器1615。像素部1611以外的區(qū)域被稱(chēng)為周邊電路部分1616。在像素部1611中，圖I所示的多個(gè)像素單元被二維地布置。即，在像素部1611中，像素被二維地布置。讀出電路1613中的每一個(gè)包含例如列放大器、相關(guān)雙重采樣(⑶S)電路和加法電路。各讀出電路1613通過(guò)垂直信號(hào)線從由垂直掃描電路1612選擇的行中的像素讀取信號(hào)，并且例如放大信號(hào)和將其相加。例如，對(duì)于各像素列或?qū)τ诙鄠€(gè)像素列，布置列放大器、CDS電路和加法電路等。水平掃描電路1614產(chǎn)生用于從讀出電路1613選擇性讀取信號(hào)的信號(hào)。輸出放大器1615放大并輸出來(lái)自被水平掃描電路1614選擇的列的信號(hào)。上述的結(jié)構(gòu)僅是固態(tài)圖像拾取設(shè)備的結(jié)構(gòu)例子。本實(shí)施例不限于該結(jié)構(gòu)。例如，在圖14中，為了配置兩個(gè)輸出路徑，各讀出電路1613、各水平掃描電路1614和各輸出放大器1615被布置在位于像素部1611之上和之下的區(qū)域中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)中。作為替代方案，可以布置三個(gè)或更多個(gè)輸出路徑。以下，將參照?qǐng)D2描述與圖I對(duì)應(yīng)的平面布局。在圖2中，布置電荷累積區(qū)域(N型半導(dǎo)體區(qū)域)201 204，電荷累積區(qū)域201 204是相應(yīng)的第一到第四I3D的一部分。電 荷累積區(qū)域201 204被稱(chēng)為“第一到第四I3D 201 204”。布置與第一到第四I3D 201 204對(duì)應(yīng)的第一到第四傳送晶體管的柵電極205 208。第一 FD區(qū)域209和第二 FD區(qū)域210分別被布置為與圖I所示的FD節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的區(qū)域。第一 FD區(qū)域209和第二 FD區(qū)域210被布置在不同的活性(active)區(qū)域中。來(lái)自第一和第二 I3D的電荷被傳送到第一 FD區(qū)域209。來(lái)自第三和第四I3D的電荷被傳送到第二 FD區(qū)域210。第一 FD區(qū)域209、第二 FD區(qū)域210和放大晶體管的柵電極212通過(guò)連接線213被電連接?？赏ㄟ^(guò)構(gòu)成放大晶體管的柵電極的多晶硅組件的延伸形成連接線213。第一 FD區(qū)域209和連接線213通過(guò)共享的觸頭(contact) 214連接。第二 FD區(qū)域210和連接線213通過(guò)共享的觸頭215連接。術(shù)語(yǔ)“共享的觸頭”表示在不使用布線層的情況下連接各半導(dǎo)體區(qū)域、連接半導(dǎo)體區(qū)域和柵電極、或連接各柵電極的觸頭插頭(Plug)。在圖2中，在與復(fù)位晶體管的源極或漏極共用的活性區(qū)域中布置第二 FD區(qū)域210。附圖標(biāo)記211表示復(fù)位晶體管的柵電極。這里，其中布置有ro和源極、漏極、以及用作晶體管的溝道的部分的區(qū)域是活性區(qū)域。其它的區(qū)域是元件隔離區(qū)域217。由相對(duì)于(against)信號(hào)載流子有效的半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成的勢(shì)壘216被布置在活性區(qū)域中的相鄰的柵電極之間以及相鄰的I3D之間。勢(shì)壘216用作抑制相鄰的ro之間的電荷載流子的傳送的元件隔離區(qū)域。在勢(shì)壘由P型半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成的情況下，勢(shì)壘相對(duì)于電子是有效的。在勢(shì)壘由N型半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成的情況下，勢(shì)壘相對(duì)于空穴(hole)是有效的。將參照?qǐng)D3A 5B描述用于制造這樣的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的方法。圖3A 5B是沿圖2中的線III-III、IV-IV和V-V切取的示意性斷面圖。具體地，圖3A 5B是沿圖2中的線III-III、IV-IV和V-V切取的像素單元中的第二和第三H)、像素單元中的任意晶體管303、以及周邊電路部分中的任意晶體管304的斷面圖。使用相同的附圖標(biāo)記表示以上的組件，并且，不冗余地重復(fù)描述。此外，省略對(duì)于可通過(guò)通常的半導(dǎo)體技術(shù)執(zhí)行的步驟的詳細(xì)描述。以下將參照?qǐng)D3A描述制備包含元件的半導(dǎo)體基板的步驟。所制備的半導(dǎo)體基板301由硅制成并具有主面(表面)302。半導(dǎo)體基板301包含的兩個(gè)N型半導(dǎo)體區(qū)域202和203、像素單元中的晶體管303和周邊電路部分中的晶體管304。在N型半導(dǎo)體區(qū)域202和203中收集電子。以下，為了方便起見(jiàn)，將N型半導(dǎo)體區(qū)域202和203稱(chēng)為“電荷累積區(qū)域202和203”。在圖3A中，像素部中的晶體管303具有N型源極和漏極區(qū)域309以及柵電極308。N型半導(dǎo)體區(qū)域314被布置在電荷累積區(qū)域202和203下方。N型半導(dǎo)體區(qū)域314具有比電荷累積區(qū)域的雜質(zhì)濃度低的雜質(zhì)濃度，并且與電荷累積區(qū)域一起部分地構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換部。部分地用作光電轉(zhuǎn)換部的P型半導(dǎo)體區(qū)域315被布置在N型半導(dǎo)體區(qū)域314下方。P型半導(dǎo)體區(qū)域316被布置在晶體管303的源極和漏極區(qū)域309以及第二 FD區(qū)域210下方。作為周邊電路部分中的晶體管304，構(gòu)成CMOS電路的晶體管被布置。但是，在本實(shí)施例中，僅示出N型晶體管。周邊電路部分中的晶體管304具有布置于P型半導(dǎo)體區(qū)域313中的N型源極和漏極區(qū)域311，并在源極和漏極區(qū)域之間具有布置于半導(dǎo)體基板的主面302上的柵電極310。包含這些元件的半導(dǎo)體基板301被制備。注意，在附圖中的每一個(gè)中，沒(méi)有示出柵絕緣膜。
圖3A示出在布置于半導(dǎo)體基板上的元件上形成絕緣膜的步驟。在像素部1611中，從主面302側(cè)依次層疊由娃氧化物(silicon oxide)構(gòu)成的絕緣膜(未示出)、由娃氮化物構(gòu)成的絕緣膜305和由硅氧化物構(gòu)成的絕緣膜306?？赏ㄟ^(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(以下，稱(chēng)為“CVD”)形成這些膜。晶體管304在柵電極310的側(cè)壁上具有側(cè)隔板312。源極和漏極區(qū)域311具有輕摻雜漏極(LDD)結(jié)構(gòu)(未示出)。側(cè)隔板312具有包含硅氧化物膜、硅氮化物膜和硅氧化物膜的疊層結(jié)構(gòu)?？赏ㄟ^(guò)等離子體增強(qiáng)CVD形成這些膜。構(gòu)成側(cè)隔板312的這些膜可與在像素部1611中形成的絕緣膜(未示出)、絕緣膜305和絕緣膜306相同。在圖3A中，通過(guò)例如低壓等離子體增強(qiáng)CVD(LP-CVD)在像素部1611和周邊電路部分1616之上形成由硅氮化物構(gòu)成的絕緣膜307。這里，在形成絕緣膜307之前，可通過(guò)等離子體增強(qiáng)CVD在像素部1611和周邊電路部分1616之上形成由硅氧化物構(gòu)成的膜(未示出)。這是由于，該膜的形成防止在周邊電路部分中的晶體管304的源極和漏極區(qū)域311中露出半導(dǎo)體基板的主面302。參照?qǐng)D3B，在像素部1611和周邊電路部分1616之上形成的絕緣膜307通過(guò)通常的光刻和蝕刻技術(shù)被處理成希望的圖案，以形成絕緣膜317和絕緣膜318。絕緣膜317從電荷累積區(qū)域202和203上方即光電轉(zhuǎn)換部上方的部分延伸到傳送晶體管的柵電極的部分上方的部分。在像素部1611的另一區(qū)域中，圖3A所示的絕緣膜307通過(guò)蝕刻被去除。在周邊電路部分1616中，圖3A所示的絕緣膜307不被蝕刻掉，并且被形成為絕緣膜318。參照?qǐng)D3C，在圖3B所示的結(jié)構(gòu)上形成多個(gè)層間絕緣膜319、觸頭插頭320、第一布線層321、包含通孔(via)插頭的第二布線層322。這里，布置布線層的多個(gè)線和多個(gè)觸頭。在多個(gè)層間絕緣膜319中，由硅氧化物構(gòu)成的絕緣膜和由硅氮化物構(gòu)成的絕緣膜被交替地層疊。由硅氧化物構(gòu)成的絕緣膜中的每一個(gè)通過(guò)等離子體增強(qiáng)CVD被形成為具有120nm IOOOnm的厚度。由硅氮化物構(gòu)成的絕緣膜中的每一個(gè)通過(guò)等離子體增強(qiáng)CVD被形成為具有IOnm 200nm的厚度。因此，多個(gè)層間絕緣膜319中的大部分由硅氧化物構(gòu)成。由硅氮化物構(gòu)成的多個(gè)絕緣膜用作形成布線層和通孔插頭時(shí)的蝕刻阻止膜以及用作被配置為防止構(gòu)成布線層的金屬的擴(kuò)散的擴(kuò)散防止膜。多個(gè)層間絕緣膜319將用作要形成的波導(dǎo)的覆層。觸頭插頭320主要由鎢構(gòu)成。與通孔插頭一體化地形成的第一布線層321和第二布線層322主要由銅構(gòu)成。通過(guò)單鑲嵌(damascene)工藝形成第一布線層321。通過(guò)雙鑲嵌工藝形成第二布線層322。觸頭插頭、通孔插頭和布線層的導(dǎo)電圖案分別包含阻擋金屬(barriermetal) 0第一和第二布線層可由鋁構(gòu)成，并且，作為鑲嵌工藝的替代，可通過(guò)構(gòu)圖(patterning)被形成。在圖3C中，在由硅氮化物構(gòu)成的多個(gè)絕緣膜中，與第一和第二布線層的上部面接觸的絕緣膜用作被配置為防止金屬即銅的擴(kuò)散的擴(kuò)散防止膜。布置于第一和第二布線層的下部面(lower face)上的絕緣膜用作當(dāng)通過(guò)鑲嵌工藝形成第一和第二布線層時(shí)的蝕刻阻止膜。用作蝕刻阻止膜的絕緣膜的厚度比用作擴(kuò)散防止膜的絕緣膜的厚度小。在鑲嵌工藝中，執(zhí)行形成用于線的槽(groove)或用于線和通孔插頭的槽的步驟。當(dāng)通過(guò)蝕刻形成槽時(shí)，蝕刻阻止膜可被布置為控制槽的形狀。因此，用作蝕刻阻止膜的絕緣膜被布置于第一和第二布線層的下部面上。在形成槽時(shí)去除蝕刻阻止膜。由此，蝕刻阻止膜的下部面與第一和第二布線層的下部面齊平(flush)或者在其之上。作為替代方案，獲得其中形成了圖3C所示的結(jié)構(gòu)的晶片，然后可執(zhí)行隨后的形成開(kāi)口的步驟。然后，在圖3C所示的多個(gè)層間絕緣膜319中形成開(kāi)口 323，由此形成圖4A所示的 結(jié)構(gòu)。在多個(gè)層間絕緣膜319上形成在與光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)的區(qū)域中具有開(kāi)口的光刻膠圖案(未示出)。以光刻膠圖案為掩模執(zhí)行蝕刻。例如，各向異性蝕刻作為該蝕刻被執(zhí)行。具體地，多個(gè)層間絕緣膜經(jīng)受等離子體蝕刻處理，直到絕緣膜317被露出。絕緣膜317減少在蝕刻期間對(duì)于光電轉(zhuǎn)換部的等離子體損害，并且還用作蝕刻阻止膜。被布置于絕緣膜317和半導(dǎo)體基板的主面302之間的絕緣膜305和306以及由硅氧化物構(gòu)成的絕緣膜(未示出)用作對(duì)于入射到光電轉(zhuǎn)換部上的光的抗反射涂層(coating)膜。圖4A所示的開(kāi)口 323被折射率比用作覆層的多個(gè)層間絕緣膜3191的折射率高的透明材料填充，由此形成要被形成為波導(dǎo)的芯部的部分。這里，在開(kāi)口中沉積折射率比主要構(gòu)成多個(gè)層間絕緣膜3191的硅氧化物的折射率高的硅氮化物。具體地，硅氮化物通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)CVD(以下，稱(chēng)為“HDP-CVD”)被沉積于基板的整個(gè)面上，以用硅氮化物填充開(kāi)口 323。通過(guò)圖13所示的高密度等離子體增強(qiáng)CVD裝置執(zhí)行HDP-CVD。通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光(以下，稱(chēng)為“CMP”)或等離子體蝕刻去除在例如多個(gè)層間絕緣膜3191上的除了開(kāi)口323以外的部分上形成的所得到的硅氮化物膜的不必要部分。該步驟使硅氮化物膜的表面平坦化。由此，通過(guò)這些步驟在開(kāi)口 323中形成高折射率部件324。波導(dǎo)包含多個(gè)層間絕緣膜3191和高折射率部件324。這里，在本實(shí)施例中，執(zhí)行CMP以去除硅氮化物膜并使其平坦化。留下多個(gè)層間絕緣膜3191上的硅氮化物膜的一部分，由此在高折射率部件324之上和在多個(gè)層間絕緣膜3191的上部面之上形成絕緣膜325，該絕緣膜325具有約IOOnm 約500nm的厚度。硅氮化物膜的存在減少對(duì)于布線層的等離子體損害。在絕緣膜325的表面上形成由氮氧化娃(silicon oxynitride)構(gòu)成的絕緣膜326。絕緣膜326通過(guò)等離子體增強(qiáng)CVD被形成以具有約50nm 約150nm的厚度。在圖4B所示的步驟之后，絕緣膜325和326的希望的區(qū)域被去除。在本實(shí)施例中，布置于與周邊電路部分對(duì)應(yīng)的區(qū)域中的絕緣膜325和326的所有部分被去除以形成開(kāi)口 329。但是，可通過(guò)蝕刻至少去除其中布置了通孔插頭的區(qū)域。通過(guò)例如等離子體蝕刻的各向異性蝕刻執(zhí)行該去除。該步驟使絕緣膜325和326形成為具有開(kāi)口 329的絕緣膜327和328。隨后，絕緣膜330被形成以填充開(kāi)口 329并且覆蓋絕緣膜327和328。絕緣膜330由例如硅氧化物構(gòu)成并且可通過(guò)等離子體增強(qiáng)CVD被形成。通孔插頭331被形成以貫穿絕緣膜330和布置于第二布線層322上的多個(gè)層間絕緣膜319中的一些。通孔插頭331由例如鎢構(gòu)成，并且包含例如鈦或鈦氮化物的阻擋金屬。在通孔插頭331上形成第三布線層333，從而提供圖4C所示的結(jié)構(gòu)。第三布線層333由主要包含例如招的電導(dǎo)體(electric conductor)構(gòu)成并且通過(guò)構(gòu)圖被形成。這里，第三布線層333還用作對(duì)于周邊電路部分的遮光膜。在圖4C中，依次形成要被形成為絕緣膜334的絕緣膜和要被形成為絕緣膜335的絕緣膜。要被形成為絕緣膜334的絕緣膜由通過(guò)等離子體增強(qiáng)CVD形成的氮氧化硅構(gòu)成。要被形成為絕緣膜335的絕緣膜由通過(guò)等離子體增強(qiáng)CVD形成的硅氮化物構(gòu)成。在要被形成為絕緣膜335的絕緣膜上形成透鏡狀光刻膠。以光刻膠為掩模執(zhí)行蝕刻，以在要被形成為絕緣膜335的絕緣膜中形成透鏡。在透鏡上形成要被形成為絕緣膜336的絕緣膜。與輸入或輸出焊盤(pán)(pad)對(duì)應(yīng)的區(qū)域中的三個(gè)絕緣膜的去除提供圖5A所示的結(jié)構(gòu)。這里，絕緣膜335用作包含層內(nèi)透鏡337的透鏡層。絕緣膜334和336用作對(duì)于絕緣膜335的抗反射涂層。
在圖5A所示的步驟之后，依次形成由樹(shù)脂構(gòu)成的平坦化層338、包含與多個(gè)顏色對(duì)應(yīng)的濾色器的濾色器層339、以及包含微透鏡341的微透鏡層340，從而提供圖5B所示的結(jié)構(gòu)。如上所述，能夠通過(guò)圖3A 5B所示的過(guò)程來(lái)生產(chǎn)固態(tài)圖像拾取設(shè)備。注意，圖3A 5B示出半導(dǎo)體基板301的主面?zhèn)鹊牟糠帧Ｔ谏鲜龅挠糜谥圃旃虘B(tài)圖像拾取設(shè)備的方法中，圖4B所示的形成高折射率部件324的處理是本實(shí)施例的特性特征。以下將參照?qǐng)D6A、圖6B和圖13詳細(xì)描述該步驟。在本實(shí)施例中，通過(guò)兩階段的處理形成高折射率部件324。圖6A是與圖4B對(duì)應(yīng)的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的示意性斷面圖。圖6B是圖6A所示的結(jié)構(gòu)的示意性放大斷面圖。在圖6A和圖6B中，使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖4B中的元件相同的元件，并且不冗余地重復(fù)描述。如圖6A和圖6B所示，圖4B中的高折射率部件324和絕緣膜325分別與圖6A和圖6B中的高折射率部件324a和絕緣膜325a對(duì)應(yīng)。高折射率部件324a和絕緣膜325a分別由兩個(gè)部件形成。在圖6A和圖6B中，第一部件601和絕緣膜602沿圖4A所示的開(kāi)口 323的側(cè)壁被形成，并且覆蓋多個(gè)層間絕緣膜3191。第二部件603和絕緣膜604覆蓋第一部件601和絕緣膜602。高折射率部件324a中的每一個(gè)包含第一部件601和第二部件603。與圖4A所示的絕緣膜325對(duì)應(yīng)的絕緣膜325a包含絕緣膜602和絕緣膜604。以下將參照?qǐng)D6B詳細(xì)描述用于形成高折射率部件324a的方法。將參照?qǐng)D13描述用于形成高折射率部件324a的高密度等離子體增強(qiáng)CVD裝置。高密度等離子體增強(qiáng)CVD裝置是這樣的裝置在該裝置中，通過(guò)使用射頻場(chǎng)或磁場(chǎng)將氣體形成為致密等離子體以沉積膜。圖13是示出使用射頻場(chǎng)的高密度等離子體增強(qiáng)CVD裝置1500的示意圖。高密度等離子體增強(qiáng)CVD裝置1500包含腔(chamber) 1506、配備有溫度控制機(jī)構(gòu)的臺(tái)架1503、與第一電極連接的射頻電源1501、以及與臺(tái)架(第二電極)連接的射頻電源1502。在臺(tái)架1503上放置半導(dǎo)體晶片1504。上部射頻電源1501和下部射頻電源1502的射頻功率可被單獨(dú)地設(shè)定。當(dāng)形成膜時(shí),從饋送端口 1505饋送希望的氣體并允許希望的氣體發(fā)生反應(yīng)(react)。在調(diào)整濺射效果和沉積效果的同時(shí)執(zhí)行高密度等離子體增強(qiáng)CVD。通過(guò)控制上部和下部射頻電源的射頻功率、氣體、以及晶片的溫度等，調(diào)整濺射效果與沉積效果的比率。根據(jù)本實(shí)施例的高折射率部件的形成方法包括形成第一部件的第一步驟和形成第二部件的第二步驟。在濺射效果與沉積效果的比率比第一步驟中的該比率高的條件下執(zhí)行第二步驟。這里使用的術(shù)語(yǔ)“沉積效果”表示通過(guò)CVD生長(zhǎng)希望的種類(lèi)(species)的膜的狀態(tài)。術(shù)語(yǔ)“濺射效果”表示通過(guò)等離子體或種類(lèi)的轟擊(bombardment)使下面的(underlying)膜經(jīng)受派射的狀態(tài)。在這些條件下形成的第一部件與第二部件相比，對(duì)于圖4A所示的開(kāi)口 323的側(cè)壁和底面以及層間絕緣膜3191具有更高的粘附性，由此抑制第一部件的剝離以形成高折射率部件。此外，在第二部件中產(chǎn)生的應(yīng)力減少，由此抑制晶片的變形。在高密度等離子體增強(qiáng)CVD中，在沉積效果高的條件下形成的部件具有高的密度和高的對(duì)于下面的膜的粘附性。即，在第一步驟中，形成具有高的對(duì)于下面的膜的粘附性的膜。然后，在第二步驟中，在容易填充開(kāi)口的條件下形成高折射率部件。注意，具有高的對(duì)于下面的膜的粘附性的膜很可能具有高的應(yīng)力。在開(kāi)口被這樣的膜填充的情況下，膜的厚度增加，使得晶片可能變形。在根據(jù)本實(shí)施例的方法中，能夠減少剝離并且抑制晶片的變形。在第一步驟中，饋送包含含硅氣體、氮、含氮?dú)怏w、以及惰性氣體的混合氣體，并且，從射頻電源1501施加射頻場(chǎng)。在第二步驟中，饋送包含含硅氣體、氮、含氮?dú)怏w、以及惰性氣體的混合氣體，并且，從射頻電源1501和1502施加射頻場(chǎng)。含娃氣體的例子包括娃燒(silane)、正娃酸乙酯(tetraethoxysilane, TE0S)、三甲基娃燒(trimethylsilane)和四甲基娃燒(tetramethylsilane)。含氮?dú)怏w的例子是氨(ammonia)。惰性氣體的例子包含IS (argon)和氦(helium)。在本實(shí)施例中,第一和第二步驟中的每一個(gè)中的混合氣體包含硅烷、氮、氨和氬。射頻電源1501以1000 7000W的射頻功率供給800kHz的射頻。射頻電源1502以0 5000W的射頻功率供給13. 56MHz的射頻。根據(jù)本實(shí)施例，在第一步驟中，射頻電源1501的射頻功率為5000W，并且，射頻電源1502的射頻功率為0W。在第二步驟中，射頻電源1501的射頻功率為5000W，并且，射頻電源1502的射頻功率為3000W。在第一步驟中，僅向半導(dǎo)體晶片1504，S卩，僅向與半導(dǎo)體基板的正面相鄰的電極施加射頻場(chǎng)。S卩，在第一步驟中，向與半導(dǎo)體基板的正面相鄰的電極施加的射頻功率與向與半導(dǎo)體基板的背面相鄰的電極施加的射頻功率的比率比第二步驟中的該比率高。S卩，在濺射效果與沉積效果的比率比第一步驟中的該比率高的條件下執(zhí)行第二步驟。這些條件為例如在第二步驟中向與半導(dǎo)體基板的背面相鄰的電極施加的射頻功率與向與半導(dǎo)體基板的正面相鄰的電極施加的射頻功率的比率比第一步驟中的該比率高的條件。換句話(huà)說(shuō)，第二步驟中的該比率比第一步驟中的該比率高。此外，高比例的惰性氣體適于這些條件。在這種情況下，過(guò)高比例的惰性氣體導(dǎo)致過(guò)高的濺射效果。因此，圖4A所示的開(kāi)口 323的側(cè)壁上的絕緣膜即下面的膜可被去除。因此，例如，第二步驟中的氬與硅烷的比率可處于1.0 6. 0的范圍中。在上述的條件下，在圖4A所示的在開(kāi)口 323中形成第一部件601的第一步驟之后，執(zhí)行形成第二部件603的第二步驟，由此形成高折射率部件324a。優(yōu)選地，第一部件可具有IOnm 50nm的厚度。其原因如下大于IOnm的第一部件的厚度將導(dǎo)致更強(qiáng)的粘附性；小于50nm的厚度將導(dǎo)致晶片不會(huì)由于部件中的應(yīng)力而變形。 如上所述，能夠通過(guò)根據(jù)本實(shí)施例的生產(chǎn)方法形成不太可能從下面的膜剝離的高折射率部件324a。還能夠減少高折射率部件中的應(yīng)力并由此減少晶片的變形。
該方法還可在第一步驟和第二步驟之間包括形成第三部件的第三步驟。在第三步驟中，在介于第一步驟中的條件和第二步驟中的條件之間的條件下，設(shè)定濺射效果與沉積效果的比率，例如，向與半導(dǎo)體基板的背面相鄰的電極施加的射頻功率與向和半導(dǎo)體基板的正面相鄰的電極施加的射頻功率的比率。以這種方式，可以在介于第一步驟中的條件和第二步驟中的條件之間的條件下執(zhí)行該步驟，由此連續(xù)地形成高折射率部件。在以上的描述中，為了簡(jiǎn)化而使用了第一部件和第二部件等。作為替代，可提供一體化的部件作為最終的結(jié)構(gòu)。圖4A所示的各開(kāi)口 323的錐角(cone angle)不限于本實(shí)施例中的角度。第二實(shí)施例本實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同在于，在一個(gè)步驟中形成高折射率部件324。結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方法的其它部分與第一實(shí)施例中的相同。圖7A與圖6B對(duì)應(yīng)，并且，是與圖4B所示的固態(tài)圖像拾取設(shè)備對(duì)應(yīng)的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的不意性放大斷面圖。如圖7A所不，聞?wù)凵渎什考?24b由單個(gè)部件701形成。在本實(shí)施例中，部件701由具有表現(xiàn)圖7B所示的譜702的性質(zhì)的材料構(gòu)成。使用該材料抑制在用高折射率材料填充圖4A所示的開(kāi)口 323時(shí)形成 空處。以下將詳細(xì)描述圖7B所示的曲線圖。圖7B是示出傅立葉變換紅外分光法(spectroscopy)(以下，稱(chēng)為“FT-IR”)的分析結(jié)果。橫軸表示波數(shù)(wavenumber)。縱軸表示吸光度(absorbance)。在該曲線圖中，峰值704表示N-H鍵的存在。峰值705表示Si-H鍵的存在。峰值706表示Si-N鍵的存在。譜702表現(xiàn)部件701的分析結(jié)果。譜703表現(xiàn)在填充圖4A所示的開(kāi)口 323時(shí)導(dǎo)致形成空處的比較部件(comparable member)的分析結(jié)果。通過(guò)等離子體增強(qiáng)CVD形成的娃氮化物包含Si、H和N。譜702具有指示N-H鍵的峰值704并且表明包含許多的N-H鍵。譜703表明Si-H鍵的量比N-H鍵的量多。為了抑制空處的形成，硅氮化物的N-H鍵與Si-H鍵的比率，即，(N-H鍵/Si-H鍵)可以為1.0 10。通過(guò)在根據(jù)第一實(shí)施例的第二步驟中使用的條件下的高密度等離子體增強(qiáng)CVD形成部件701。為了增加N-H鍵的數(shù)量，可以使用已知的條件，其中，通過(guò)普通的高密度等離子體增強(qiáng)CVD形成包含大量的N-H鍵的膜。例如，使用根據(jù)第一實(shí)施例的第二步驟中的濺射效果與沉積效果的比率高的條件。另外，可以增加在第一實(shí)施例中描述的混合氣體中的氮的比例。例如，氮的比例被設(shè)為含硅氣體的I. 2 2. 0倍、含氮?dú)怏w的2. 0 4. 0倍、以及惰性氣體的2. 0 4. 0倍。在N-H鍵落入上述的范圍的情況下，能夠在不形成空處的情況下用高折射率部件填充開(kāi)口。還能夠在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)控制內(nèi)部應(yīng)力并由此抑制晶片的變形。由此，本實(shí)施例可適于圖5B所示的在高折射率部件324上布置絕緣膜327的結(jié)構(gòu)。為了提高對(duì)于要被形成為覆層的絕緣膜的粘附性，可以如第一實(shí)施例那樣通過(guò)兩個(gè)步驟形成高折射率部件324。第三實(shí)施例本實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同在于，在一個(gè)步驟中形成高折射率部件324。結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方法的其它部分與第一實(shí)施例中的相同。圖8A與圖6B對(duì)應(yīng)，并且，是與圖4B所示的固態(tài)圖像拾取設(shè)備對(duì)應(yīng)的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的不意性放大斷面圖。如圖8A所不，聞?wù)凵渎什考?24c由單個(gè)部件803形成。在圖8A中，對(duì)于圖4A所示的并且作為其中形成了高折射率部件324c的區(qū)域的開(kāi)口 323，其中的一個(gè)具有底面801、包含在包圍圖4A所示的開(kāi)口323的區(qū)域中的多個(gè)層間絕緣膜3191的上部面的上部平面802、以及側(cè)面805。這里，與底面801垂直的方向被定義為方向804。與面801平行的方向被定義為方向806。底面801與基板的主面302平行。在本實(shí)施例中，通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)CVD形成要被形成為部件803的膜，以在使得要被形成為部件803的膜的沉積速率滿(mǎn)足以下描述的關(guān)系的條件下填充對(duì)應(yīng)的開(kāi)口323。所述條件是使得沿方向804從底面801的沉積速率為沿方向806從側(cè)面805的沉積速率的I. 5 10倍。例如，在根據(jù)第一實(shí)施例的第二步驟中使用的條件下形成膜。與圖SB所示的部件807不同，突出部分809不在所述條件下形成。圖SB示出在形成空處的條件下的填充處理。在這種情況下，開(kāi)口的上部部分將被突出部分809阻塞以形成空處。但是，在根據(jù)本實(shí)施例的生產(chǎn)方法中，能夠在抑制空處形成的同時(shí)形成波導(dǎo)。第四實(shí)施例
本實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同在于，在三個(gè)步驟中(以三個(gè)部件)形成高折射率部件324和絕緣膜325。結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方法的其它部分與第一實(shí)施例中的相同。圖9A是與圖6A所示的固態(tài)圖像拾取設(shè)備對(duì)應(yīng)的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的示意性斷面圖。圖9B是與圖6B所不的固態(tài)圖像拾取設(shè)備對(duì)應(yīng)的固態(tài)圖像拾取設(shè)備的不意性放大斷面圖。如圖9A所不，聞?wù)凵渎什考?24d和絕緣膜325d分別包含三個(gè)部件。高折射率部件324d包含第一部件601、第二部件603和第三部件901。絕緣膜325d包含絕緣膜602、絕緣膜903和絕緣膜902。絕緣膜903是其中部分地去除了圖6A所示的絕緣膜604的部件。在圖9A所示的生產(chǎn)方法中，在執(zhí)行在第一實(shí)施例中描述的第一步驟和第二步驟之后，通過(guò)蝕刻執(zhí)行部分去除在第二步驟中形成的圖6A所示的絕緣膜604的蝕刻步驟。這里，圖6A所示的絕緣膜604被形成為絕緣膜903。然后，在與第二步驟中的條件相同的條件下執(zhí)行形成第三部件901和絕緣膜902的第三步驟。以這種方式，在處理中執(zhí)行蝕刻步驟。這有利于在形成高折射率部件324d和絕緣膜325d之后的平坦化。圖6A所示的絕緣膜604的部分去除導(dǎo)致應(yīng)力減小，由此減少高折射率部件的破裂和剝離的出現(xiàn)。所述三個(gè)部件可被一體化。第五實(shí)施例根據(jù)本實(shí)施例，以下將參照?qǐng)D10描述圖4A所示的開(kāi)口 323中的每一個(gè)的形狀。圖10是與圖5B中的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)的放大圖。共同的元件使用相同的附圖標(biāo)記表示，并且，不冗余地重復(fù)描述。結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方法的其它部分與第一實(shí)施例中的相同。圖4A所示的各開(kāi)口 323的形狀，即高折射率部件324e的形狀由底面1001、上部面1003、以及連接底面1001和上部面1003的側(cè)面1002限定。底面1001和上部面1003與包含光接收面的主面302平行。底面1001的最寬尺寸由LI表示。上部面1003的最寬尺寸由L2表示。連接上部面1003和底面1001的線段的長(zhǎng)度由高度H表示。側(cè)面1002相對(duì)于包含底面1001的平面的傾角由a表示。高度H與主面302垂直。高折射率部件324e的形狀滿(mǎn)足以下的關(guān)系L1<L2，H/L2彡2并且72. 8°C< a < 90°C。這些關(guān)系導(dǎo)致在不形成空處的情況下形成高折射率部件324e。以下將參照?qǐng)DIlA和圖IlB描述這些關(guān)系。圖IlA是示出有沒(méi)有形成空處的示圖，縱軸表示LI,橫軸表示L2。圖IlB是示出有沒(méi)有形成空處的示圖，縱軸表示H，橫軸表示L2。每個(gè)值是相對(duì)于給定值的比率。對(duì)于其中布置了根據(jù)第一實(shí)施例的高折射率部件的結(jié)構(gòu)執(zhí)行測(cè)量。從圖IlA和圖IlB找到邊界。圖IlA中繪出的邊界線1101指示LI = L2。圖IlB中繪出的邊界線1102指示H/L2 = 2。在這些圖中的LI < L2且H/L2 ( 2的區(qū)域中，能夠在不形成空處的情況下形成高折射率部件 324e。
可以適當(dāng)?shù)亟M合本實(shí)施例與第一到第四實(shí)施例。例如，圖12示出了其中將根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與根據(jù)第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組合的結(jié)構(gòu)。在圖12中，該結(jié)構(gòu)具有圖10所示的錐角a、以及圖9A和圖9B所示的第一到第三部件和絕緣膜。該結(jié)構(gòu)使得能夠進(jìn)一步減少空處的形成。第六實(shí)施例本實(shí)施例與第一實(shí)施例之間的不同在于用于形成高折射率部件324a的第二部件603(參見(jiàn)圖6B)的方法(第二步驟)。結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方法的其它部分與第一實(shí)施例中的相同。這里，將參照?qǐng)D15描述氮的流速與高折射率部件中的應(yīng)力之間的關(guān)系。在圖15中，橫軸表示當(dāng)形成高折射率部件時(shí)CVD裝置的腔中的氮的流速(sccm)。在這種情況下，流速以這樣的方式被歸一化，使得當(dāng)開(kāi)口可被高折射率部件填充時(shí)基準(zhǔn)流速被定義為100%?？v軸表示高折射率部件中的應(yīng)力。通過(guò)在平坦的基板上均勻地形成高折射率部件并用應(yīng)力測(cè)量設(shè)備測(cè)量應(yīng)力，測(cè)量高折射率部件中的應(yīng)力。在這種情況下，應(yīng)力以這樣的方式被歸一化，使得當(dāng)設(shè)定可用高折射率部件填充開(kāi)口的氮流速時(shí)高折射率部件中的基準(zhǔn)應(yīng)力被定義為I。圖15表明，較低的氮流速在根據(jù)第一實(shí)施例的第二步驟中導(dǎo)致高折射率部件中的較低的應(yīng)力。注意，通過(guò)增大氦的流速，氮的流速的降低被彌補(bǔ)(offset)。表I示出在腔內(nèi)以各種壓力(mTorr)填充時(shí)的成功或失敗。以下描述評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。好開(kāi)口被高折射率部件填充。壞開(kāi)口沒(méi)有被高折射率部件填充。表I
權(quán)利要求
1.一種用于制造固態(tài)圖像拾取設(shè)備的方法，所述固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括 包含光電轉(zhuǎn)換部的基板，和 被布置于基板上的波導(dǎo)，所述波導(dǎo)與所述光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)并且包含芯部和覆層，所述方法包括 第一步驟和第二步驟， 其中，在第一步驟和第二步驟中，通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積在所述覆層中的開(kāi)口中形成要被形成為所述芯部的部件，并且， 其中，在第一步驟之后，在第二步驟中，在基板的背面?zhèn)鹊纳漕l功率與基板的正面?zhèn)鹊纳漕l功率的比率高于第一步驟中的該比率的條件下，通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積，形成所述要被形成為芯部的部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法， 其中，所述要被形成為芯部的部件包含硅氮化物，并且， 在第一步驟和第二步驟中，饋送含有含硅氣體、氮、含氮?dú)怏w、以及惰性氣體的混合氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，在第一步驟中形成的所述部件具有IOnm 50nm的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，還包括 在開(kāi)口中形成所述要被形成為芯部的部件的第三步驟， 其中，在高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積中基板的背面?zhèn)鹊纳漕l功率與基板的正面?zhèn)鹊纳漕l功率的比率被設(shè)為介于第一步驟中的該比率的值和第二步驟中的該比率的值之間的值的條件下，在第一步驟和第二步驟之間執(zhí)行第三步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，還包括 在第二步驟之后，執(zhí)行部分去除所述要被形成為芯部的部件的蝕刻步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的方法， 其中，在第二步驟中形成的所述部件包含含有Si-H鍵和N-H鍵的硅氮化物，并且， 其中，所述硅氮化物的N-H鍵與Si-H鍵的比率，即，N-H鍵/Si-H鍵為I. O 10。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，在第二步驟中，沿與基板的主面垂直的方向從開(kāi)口的底面的沉積速率為沿與基板的主面平行的方向從開(kāi)口的側(cè)面的沉積速率的I. 5 10倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的方法， 其中，開(kāi)口具有寬度為L(zhǎng)I的底面、寬度為L(zhǎng)2的上部面、以及相對(duì)于基板的主面的傾角為α的側(cè)面，上部面到底面的高度為H，并且， 其中，開(kāi)口滿(mǎn)足 LI < L2、H/L2 彡 2 且 72. 8° < α < 90°。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的方法， 其中，在第二步驟中，所述惰性氣體至少含有氦，并且， 其中，用于形成所述要被形成為芯部的部件的裝置的腔中的壓力處于3mT0rr IOmTorr的范圍中。
10.根據(jù)權(quán)利要求I的方法， 其中，通過(guò)平行板等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積執(zhí)行第一步驟，并且， 其中，通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積執(zhí)行第二步驟。
11.一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備，包括 包含光電轉(zhuǎn)換部的基板，和 被布置于基板上的波導(dǎo)，所述波導(dǎo)與所述光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)并且包含芯部和覆層， 其中，所述芯部包含含有Si-H鍵和N-H鍵的硅氮化物，并且， 其中，所述硅氮化物的N-H鍵與Si-H鍵的比率，S卩，N-H鍵/Si-H鍵為I. O 10。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的固態(tài)圖像拾取設(shè)備，其中，所述芯部的硅氮化物延伸到所述覆層的上部部分。
13.一種用于制造固態(tài)圖像拾取設(shè)備的方法，所述固態(tài)圖像拾取設(shè)備包含 包含光電轉(zhuǎn)換部的基板，和 被布置于基板上的波導(dǎo)，所述波導(dǎo)與所述光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)并且包含芯部和覆層，所述方法包括 通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積用所述芯部填充所述覆層中的開(kāi)口的步驟，其中，在高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積中，沿與基板的主面垂直的方向從開(kāi)口的底面的沉積速率為沿與基板的主面平行的方向從開(kāi)口的側(cè)面的沉積速率的I. 5 10倍。
14.一種固態(tài)圖像拾取設(shè)備，包括 包含光電轉(zhuǎn)換部的基板，和 被布置于基板上的波導(dǎo)，所述波導(dǎo)與所述光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)并且包含芯部和覆層， 其中，所述芯部具有寬度為L(zhǎng)I的底面、寬度為L(zhǎng)2的上部面、以及相對(duì)于基板的主面的傾角為α的側(cè)面,上部面到底面的高度為H，并且， 其中，所述芯部滿(mǎn)足LI < L2、H/L2彡2且72. 8° < α < 90°。
15.一種用于制造固態(tài)圖像拾取設(shè)備的方法，所述固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括 包含光電轉(zhuǎn)換部的基板，和 被布置于基板上的波導(dǎo)，所述波導(dǎo)與所述光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)并且包含芯部和覆層，所述方法包括 第一步驟和第二步驟， 其中，在第一步驟和第二步驟中，通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積在所述覆層中的開(kāi)口中形成要被形成為所述芯部的部件，并且， 其中，在第二步驟中，在濺射效果與沉積效果的比率高于第一步驟中的該比率的條件下，形成所述要被形成為芯部的部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及固態(tài)圖像拾取設(shè)備和用于制造固態(tài)圖像拾取設(shè)備的方法。提供一種用于制造固態(tài)圖像拾取設(shè)備的方法，所述固態(tài)圖像拾取設(shè)備包括包含光電轉(zhuǎn)換部的基板；和被布置于基板上的波導(dǎo)，所述波導(dǎo)與光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)并且包含芯部和覆層，所述方法包括第一步驟和第二步驟，其中，在第一步驟和第二步驟中，通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積，在覆層中的開(kāi)口中形成要被形成為芯部的部件，并且，在第一步驟之后，在第二步驟中，在基板的背面?zhèn)鹊纳漕l功率與基板的正面?zhèn)鹊纳漕l功率的比率比第一步驟中的該比率高的條件下，通過(guò)高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積，形成要被形成為芯部的部件。
文檔編號(hào)H01L27/146GK102637703SQ20121002473
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月9日
發(fā)明者江藤?gòu)? 澤山忠志, 豬鹿倉(cāng)博志, 近藤隆治 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社