固體攝像器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種固體攝像器件，其包括：半導(dǎo)體基板；多個(gè)光電二極管，它們布置在所述半導(dǎo)體基板中；多個(gè)絕緣膜，它們形成在所述半導(dǎo)體基板上，且所述多個(gè)絕緣膜具有不同材料和/或不同折射率；以及濾色器，所述濾色器以與各所述光電二極管對(duì)應(yīng)的方式形成在所述多個(gè)絕緣膜上。利用本發(fā)明的固體攝像器件，能夠抑制顏色不均勻。
【專利說明】固體攝像器件
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年10月29日、發(fā)明名稱為“固體攝像器件、其制造方法和設(shè)計(jì)方法以及電子裝置”、且申請(qǐng)?zhí)枮?01010524890.8的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0003]本申請(qǐng)包含與2009年11月6向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)2009-255445所公開的內(nèi)容相關(guān)的主題，在此將該日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明涉及固體攝像器件、固體攝像器件的制造方法和設(shè)計(jì)方法以及電子裝置，更具體而言，涉及包括紅(R)色、綠(G)色和藍(lán)(B)色濾色器的固體攝像器件、固體攝像器件的制造方法和設(shè)計(jì)方法以及電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0005]諸如數(shù)字視頻電子裝置和數(shù)碼電子裝置等電子裝置包括例如，(XD(電荷耦合器件，Charge Coupled Device)圖像傳感器和CMOS(互補(bǔ)型金屬氧化物娃晶體管，Complementary Metal-Oxide-Silicon Transistor)圖像傳感器等固體攝像器件。
[0006]這種固體攝像器件包括多個(gè)像素，這些像素按照沿水平和垂直方向的矩陣設(shè)置在半導(dǎo)體基板上形成光接收面。在光接收面上，對(duì)各像素設(shè)置例如光電二極管等傳感器作為光電轉(zhuǎn)換部。在光接收面上形成有聚光結(jié)構(gòu)，所述聚光結(jié)構(gòu)將目標(biāo)圖像的光匯聚到各像素的傳感器。目標(biāo)圖像的光一旦被接收，即被進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并產(chǎn)生信號(hào)電荷以生成像素信號(hào)。
[0007]在形成彩色圖像的固體攝像器件中，形成有與各像素對(duì)應(yīng)的紅(R)色、綠(G)色或藍(lán)⑶色濾色器。
[0008]圖20A為相關(guān)技術(shù)的固體攝像器件的像素的截面圖，表示單元尺寸約為3 μ m的現(xiàn)有固體攝像器件。
[0009]用于各像素的光電二極管111被形成在半導(dǎo)體基板110上，并且，柵極絕緣膜和柵極電極(未圖示)被形成在與光電二極管111相鄰的區(qū)域上。柵極電極被控制以執(zhí)行包括傳輸光電二極管111中累積的信號(hào)電荷的處理。
[0010]例如，例如二氧化硅的底層第一絕緣膜120a被形成在整個(gè)表面上，并覆蓋形成在半導(dǎo)體基板110上的包括光電二極管111和柵極電極的元件，以使由柵極電極等元件導(dǎo)致的不平表面變得平坦。
[0011]例如，在第一絕緣膜120a上形成有例如氮化硅的第二絕緣膜120b以及例如樹脂的第三絕緣膜120c。在它們上形成有例如氮氧化硅的第四絕緣膜121。
[0012]例如，在第四絕緣膜121上形成有例如氮化硅的第五絕緣膜122。
[0013]在第五絕緣膜122上對(duì)各像素形成有透射例如紅(R)色、綠(G)色或藍(lán)(B)色區(qū)域中的波長的光的濾色器123。在濾色器123上形成有片上透鏡124。[0014]在用于各顏色的像素中，對(duì)像素設(shè)置的光電二極管傳感器接收與各顏色對(duì)應(yīng)的波長的光，獲得用于形成彩色圖像的像素信號(hào)。
[0015]隨著半導(dǎo)體集成電路持續(xù)向微型化發(fā)展，固體攝像器件的聚光結(jié)構(gòu)變得比以往復(fù)雜。涉及工藝變化的更精細(xì)的器件結(jié)構(gòu)使通過聚光結(jié)構(gòu)的光的光路變復(fù)雜。這帶來了攝像過程中的顏色不均勻的問題。
[0016]顏色不均勻是由于入射光中的色平衡被破壞而導(dǎo)致的現(xiàn)象，而色平衡遭到破壞是由于形成聚光結(jié)構(gòu)的膜的厚度不同而使傳感器上的入射光的強(qiáng)度的波長依賴性變化導(dǎo)致的。
[0017]顏色不均勻的示例是顏色框不均勻，這發(fā)生在由于厚度變化或所謂的芯片內(nèi)厚度變化，透射光的色平衡在光接收面的中央部和周邊部被改變和破壞時(shí)，其中，形成聚光結(jié)構(gòu)的膜中的厚度變化范圍對(duì)固體攝像器件的光接收面的中央部和周邊部不同。
[0018]顏色不均勻?qū)D像數(shù)據(jù)的視場角添加顏色，因此會(huì)降低攝像器件的產(chǎn)率。在單元尺寸小于約3 μ m的一代器件中，顏色不均勻成為問題。
[0019]在單元尺寸3μπι以上的老一代器件中，器件中的片上透鏡和其他透鏡使光彎曲，在傳感器上的入射光中產(chǎn)生各種角分量(angular components)。
[0020]圖20B和圖20C表示上述結(jié)構(gòu)的傳感器的感應(yīng)強(qiáng)度的厚度依賴性。橫軸表示高折射率膜的厚度，該膜具有與在硅半導(dǎo)體基板界面處反射的入射光發(fā)生干涉的界面。
[0021]如圖20B所示，在上述結(jié)構(gòu)的傳感器中，干涉光的波峰與波谷抵消，并產(chǎn)生圖20C中所示的厚度依賴性，即，感應(yīng)強(qiáng)度具有小的厚度依賴性。
[0022]在具有大的單元間距的器件中，即便當(dāng)高折射率膜的厚度因工藝變化而改變時(shí)，感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)各RGB的波長恒定，并且也不會(huì)輕易發(fā)生顏色不均勻。
[0023]圖21A為單元尺寸小于約3μπι的相關(guān)技術(shù)的固體攝像器件的像素的截面圖。除了單元尺寸單純地減小外，該結(jié)構(gòu)與圖20Α所示的結(jié)構(gòu)相同。
[0024]在這樣結(jié)構(gòu)的像素中，盡管單元間距較小，但層厚度保持相同，因此，如圖21Α所示，光通過該器件中的透鏡時(shí)不會(huì)彎曲，并以近乎平行的光線、只具有較小的角分量的方式進(jìn)入傳感器。
[0025]以這種方式入射的光僅具有單一的干涉光分量，因此不同光分量不能相互抵消。
[0026]圖21Β表示上述結(jié)構(gòu)的傳感器的感應(yīng)強(qiáng)度的厚度依賴性。
[0027]由于單一分量感應(yīng)強(qiáng)度的厚度依賴性未被抵消而仍然保留，因而如圖21Β所示，感應(yīng)強(qiáng)度隨高折射率膜的厚度的變化而改變。
[0028]圖22為表示視場角中心處的像素與視場角邊緣處的像素之間的靈敏度比(R/G)的差相對(duì)于單元間距的圖。該圖已被歸一化，并且縱軸表示靈敏度比的差3(相對(duì)值)。
[0029]可以通過將視場角中心處的像素與視場角邊緣處的像素之間的靈敏度比(B/G)的差歸一化得到相似的圖。
[0030]視場角中心與邊緣之間的靈敏度比的差在單元間距為3μπι以下時(shí)出現(xiàn)，這表明3 μ m的單元間距為臨界邊界。這種差異引起顏色不均勻。
[0031]為了克服顏色不均勻這一問題，JP-A-2007_242697(專利文獻(xiàn)I)提出了這樣一種結(jié)構(gòu)，即，通過在高折射率膜的上面和下面形成防反射膜來抑制干涉，減小顏色不均勻。
[0032]JP-A-6-292206 (專利文獻(xiàn)2)提出了一種包括減小光的反射的反射防止結(jié)構(gòu)的器件。
[0033]JP-A-2005_142510(專利文獻(xiàn)3)提出了這樣一種結(jié)構(gòu)，即，在光接收部正上方的防反射膜的厚度對(duì)各不同波長變化，以抑制反射光的強(qiáng)度，并因此提高光接收效率。
[0034]專利文獻(xiàn)I的方法旨在通過減小產(chǎn)生導(dǎo)致顏色不均勻的干涉光的高折射率膜處的反射來抑制顏色不均勻。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，在高折射率膜的上面和下面形成恒定厚度的防反射膜。該防反射膜的恒定厚度為:使620nm波長附近的紅(R)反射光減小的厚度與使550nm波長附近的綠(G)反射光減小的厚度的平均值。
[0035]但利用這種方法不能有效地抑制顏色不均勻，原因在于該方法未考慮440nm附近的藍(lán)(B)光波長，還由于導(dǎo)致顏色不均勻的干涉光對(duì)防反射膜和高折射率膜的厚度敏感。
[0036]下面將參照?qǐng)D21A所示的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖21A所示的結(jié)構(gòu)表示CXD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器等固體攝像器件的普通結(jié)構(gòu)。
[0037]在半導(dǎo)體基板110上形成的光電二極管111的附近區(qū)域中，對(duì)各像素，諸如柵極絕緣膜和柵極電極(未圖示)等元件被形成在半導(dǎo)體基板110上。柵極電極被控制以執(zhí)行包括傳輸光電二極管111中累積的信號(hào)電荷的處理。
[0038]例如，例如二氧化硅的底層第一絕緣膜120a被形成在整個(gè)表面上，并覆蓋在半導(dǎo)體基板110上形成的包括光電二極管111和柵極電極的元件，以使由柵極電極等元件導(dǎo)致的不平表面變得平坦。
[0039]例如，在第一絕緣膜120a上形成有例如氮化硅的第二絕緣膜120b以及例如樹脂的第三絕緣膜120c。在它們上形成有例如氮氧化硅的第四絕緣膜121。
[0040]例如，在第四絕緣膜121上形成有例如氮化硅的第五絕緣膜122。
[0041]產(chǎn)生顏色不均勻是由于例如，半導(dǎo)體基板表面處反射的入射光與第四絕緣膜121和第五絕緣膜122之間的界面處的反射光的光學(xué)干涉強(qiáng)度的變化導(dǎo)致的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0042]本發(fā)明的發(fā)明人已認(rèn)識(shí)到了相關(guān)技術(shù)的固體攝像器件的問題，具體地，例如在形成特別具有3 μ m以下單元間距的彩色圖像的一代固體攝像器件中，很難抑制顏色不均勻。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種固體攝像器件，所述固體攝像器件包括:半導(dǎo)體基板；多個(gè)光電二極管，它們布置在所述半導(dǎo)體基板中；多個(gè)絕緣膜，它們形成在所述半導(dǎo)體基板上，且所述多個(gè)絕緣膜具有不同材料和/或不同折射率；以及濾色器，所述濾色器以與各所述光電二極管對(duì)應(yīng)的方式形成在所述多個(gè)絕緣膜上。
[0044]在本發(fā)明實(shí)施例的固體攝像器件中，優(yōu)選地，所述多個(gè)絕緣膜具有兩個(gè)以上絕緣膜。
[0045]優(yōu)選地，所述多個(gè)絕緣膜至少具有第一、第二和第三絕緣膜。
[0046]優(yōu)選地，所述第二絕緣膜的折射率大于所述第一絕緣膜的折射率。
[0047]優(yōu)選地，所述第三絕緣膜的折射率大于所述第二絕緣膜的折射率。
[0048]優(yōu)選地，用于具有紅色、綠色和藍(lán)色濾色器中任一種濾色器的像素的所述第二絕緣膜的厚度和/或折射率與用于具有其他濾色器的像素的所述第二絕緣膜的厚度和/或折射率不同。
[0049]優(yōu)選地，所述固體攝像器件還可以包括多層布線，所述多層布線形成在所述濾色器與所述半導(dǎo)體基板的表面之間。
[0050]優(yōu)選地，所述第三絕緣膜為由氮化硅制成的保護(hù)膜。
[0051]優(yōu)選地，對(duì)于具有紅色濾色器的像素、具有綠色濾色器的像素和具有藍(lán)色濾色器的像素而言，所述第二絕緣膜具有不同厚度。
[0052]優(yōu)選地，用于具有紅色濾色器的像素的所述第二絕緣膜的厚度與用于具有綠色濾色器的像素的所述第二絕緣膜的厚度的差為:紅光波長/4-綠光波長/4。而且，用于具有綠色濾色器的像素的所述第二絕緣膜的厚度與用于具有藍(lán)色濾色器的像素的所述第二絕緣膜的厚度的差為:綠光波長/4-藍(lán)光波長/4。
[0053]利用本發(fā)明實(shí)施例的固體攝像器件，可以減小光接收面上的入射光的光學(xué)干涉強(qiáng)度中的變化，從而抑制例如形成特別具有3μπι以下單元間距的彩色圖像的一代固體攝像器件中的顏色不均勻。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0054]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的固體攝像器件的截面圖。
[0055]圖2為說明有關(guān)本發(fā)明第一實(shí)施例的固體攝像器件的顏色不均勻的圖。
[0056]圖3為表示本發(fā)明第一實(shí)施例的固體攝像器件中的感應(yīng)強(qiáng)度與底層第二絕緣膜的厚度之間的關(guān)系的圖。
[0057]圖4Α和圖4Β為說明第一實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法中的制造步驟的截面圖。
[0058]圖5Α和圖5Β為說明第一實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法中的制造步驟的截面圖。
[0059]圖6為表示本發(fā)明第二實(shí)施例的固體攝像器件中的感應(yīng)強(qiáng)度與底層第二絕緣膜的厚度之間的關(guān)系的圖。
[0060]圖7為表示本發(fā)明第二實(shí)施例的固體攝像器件中的感應(yīng)強(qiáng)度與底層第二絕緣膜的厚度之間的關(guān)系的圖。
[0061]圖8為表示本發(fā)明第二實(shí)施例的固體攝像器件中的感應(yīng)強(qiáng)度與底層第二絕緣膜的厚度之間的關(guān)系的圖。
[0062]圖9為表示本發(fā)明第二實(shí)施例的固體攝像器件中的感應(yīng)強(qiáng)度與底層第二絕緣膜的厚度之間的關(guān)系的圖。
[0063]圖10為表示本發(fā)明第二實(shí)施例的固體攝像器件中的感應(yīng)強(qiáng)度與底層第二絕緣膜的厚度之間的關(guān)系的圖。
[0064]圖11為本發(fā)明第三實(shí)施例的固體攝像器件的像素的截面圖。
[0065]圖12Α和圖12Β為說明第三實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法中的制造步驟的截面圖。
[0066]圖13Α和圖13Β為說明第三實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法中的制造步驟的截面圖。
[0067]圖14為本發(fā)明第四實(shí)施例的固體攝像器件的像素的截面圖。
[0068]圖15為表示本發(fā)明第四實(shí)施例的固體攝像器件中的感應(yīng)強(qiáng)度與底層第二絕緣膜的厚度之間的關(guān)系的圖。[0069]圖16為本發(fā)明第四實(shí)施例的固體攝像器件的像素的截面圖。
[0070]圖17為說明用于設(shè)計(jì)本發(fā)明第五實(shí)施例的固體攝像器件中的第三絕緣膜的厚度的方法的圖。
[0071]圖18為說明用于設(shè)計(jì)本發(fā)明第五實(shí)施例的固體攝像器件中的第三絕緣膜的厚度的方法的圖。
[0072]圖19為本發(fā)明第七實(shí)施例的電子裝置的示意圖。
[0073]圖20A為相關(guān)技術(shù)的固體攝像器件的截面圖；圖20B和圖20C為表示具有圖20A的結(jié)構(gòu)的傳感器的感應(yīng)強(qiáng)度的厚度依賴性的圖。
[0074]圖21A為相關(guān)技術(shù)的固體攝像器件的截面圖；圖21B為表不具有圖21A的結(jié)構(gòu)的傳感器的感應(yīng)強(qiáng)度的厚度依賴性的圖。
[0075]圖22為表示靈敏度相對(duì)于對(duì)紅(R)、綠(G)以及藍(lán)⑶的單元間距的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0076]在下文中，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的固體攝像器件、固體攝像器件的制造方法和設(shè)計(jì)方法以及電子裝置的實(shí)施例加以說明。
[0077]按照以下的順序進(jìn)行說明。
[0078]1.第一實(shí)施例(對(duì)RGB的第二絕緣膜的厚度不同)
[0079]2.第二實(shí)施例(第二絕緣膜的厚度范圍)
[0080]3.第三實(shí)施例(作為層疊絕緣膜的第二絕緣膜)
[0081]4.第四實(shí)施例(對(duì)B的第二絕緣膜的厚度與對(duì)R或G的第二絕緣膜的厚度相同)
[0082]5.第五實(shí)施例(固體攝像器件的設(shè)計(jì)方法)
[0083]6.第六實(shí)施例(固體攝像器件的設(shè)計(jì)方法)
[0084]7.第七實(shí)施例(在電子裝置中的應(yīng)用)
[0085]第一實(shí)施例
[0086]固體攝像器件的結(jié)構(gòu)
[0087]圖1為本實(shí)施例的固體攝像器件的像素的截面圖。
[0088]該圖表示分別接收例如紅色、綠色以及藍(lán)色區(qū)域波長的紅像素(R)、綠像素(G)以及藍(lán)像素⑶。
[0089]例如，紅像素(R)、綠像素(G)以及藍(lán)像素⑶分別接收620nm、550nm以及440nm的波長。
[0090]對(duì)半導(dǎo)體基板10的各像素形成有光電二極管11，并且在與光電二極管11相鄰的區(qū)域中的半導(dǎo)體基板10上形成有例如二氧化硅的柵極絕緣膜以及例如多晶硅的柵極電極。例如，形成有用于傳輸光電二極管中累積的信號(hào)電荷的晶體管。
[0091 ] 在本實(shí)施例中，將光電二極管也稱為傳感器，并且將光電二極管的輸出強(qiáng)度也稱為感應(yīng)強(qiáng)度。
[0092]例如，在整個(gè)表面上形成例如二氧化硅(折射率為1.45)的底層第一絕緣膜20a，覆蓋在半導(dǎo)體基板10上形成的包括光電二極管11和晶體管(未圖示)的元件，從而使由例如晶體管的柵極電極等元件導(dǎo)致的不平表面變得平坦。
[0093]例如，在底層第一絕緣膜20a上形成有例如具有紫外線吸收性的氮化硅(折射率為2.0)的中間層第一絕緣膜20b。
[0094]在中間層第一絕緣膜20b上形成有例如耐熱性熱固性的丙烯酸樹脂(heat-resistance heat-curable acrylic resin, JSS:由 JSR 公司生產(chǎn))等樹脂(折射率為1.5)的頂層第一絕緣膜20c，用來使厚度臺(tái)階平坦化。
[0095]底層第一絕緣膜20a、中間層第一絕緣膜20b以及頂層第一絕緣膜20c層疊，構(gòu)成第一絕緣膜20。至少形成上述第一絕緣膜20的底面部分和頂面部分的材料具有比半導(dǎo)體基板10的折射率小的折射率(第一折射率)。
[0096]具體地，底面部分由例如二氧化硅等材料形成，頂面部分由例如樹脂等材料形成，兩種材料的折射率都小于硅的半導(dǎo)體基板10的折射率。第一折射率的材料可以與底面部分和頂面部分的材料相同或不同。
[0097]使用例如氮氧化娃(折射率為1.6),利用等離子體CVD (Chemical VaporDeposition:化學(xué)氣相淀積)等方法在第一絕緣膜20上形成一般稱為防反射膜的第二絕緣膜21。
[0098]例如，在第二絕緣膜21上形成有例如氮化硅(折射率為2.0)的第三絕緣膜22作為保護(hù)膜。
[0099]在第三絕緣膜22上形成有用于各像素的透射例如紅(R)色、綠(G)色或藍(lán)⑶色區(qū)域的波長的光的濾色器(23B、23G、23R)。在濾色器(23B、23G、23R)上形成有片上透鏡24。
[0100]如上所述，對(duì)在半導(dǎo)體基板10的光接收面上呈矩陣狀設(shè)置的各像素分別形成有光電二極管11。
[0101]在半導(dǎo)體基板10上形成有與半導(dǎo)體基板10接觸的多層布線(未圖示)，并且對(duì)至少第一絕緣膜20的底面部分和頂面部分采用折射率小于半導(dǎo)體基板10的折射率的第一折射率的材料，第一絕緣膜20形成在半導(dǎo)體基板10上以覆蓋多層布線。
[0102]折射率(第二折射率)大于第一折射率的第二絕緣膜21形成在第一絕緣膜20上。折射率(第三折射率)大于第二折射率的第三絕緣膜22形成在第二絕緣膜21上。
[0103]與各像素對(duì)應(yīng)且允許紅色、綠色或藍(lán)色區(qū)域的波長的光通過的濾色器(23R、23G、23B)形成在第三絕緣膜22上。
[0104]用于具有紅色、綠色和藍(lán)色濾色器(23R、23G、23B)中任一種濾色器的像素的第二絕緣膜21的厚度與用于其他像素的第二絕緣膜21的厚度不同。
[0105]具體地，例如，如圖1所示，對(duì)紅像素(R)、綠像素(G)以及藍(lán)像素(B)，第二絕緣膜21分別具有不同厚度TR、TG以及TB。對(duì)紅像素(R)、綠像素(G)以及藍(lán)像素(B)，采用共用的氮氧化硅(折射率為1.6)來形成第二絕緣膜21。
[0106]如上述構(gòu)成的第二絕緣膜21在下述方面發(fā)揮作用。
[0107]在半導(dǎo)體基板10的表面處的反射光與在第一絕緣膜20和第二絕緣膜21的界面處的反射光以及第二絕緣膜21和第三絕緣膜22的界面處的反射光，發(fā)生光學(xué)干涉。
[0108]發(fā)生顏色不均勻是由光學(xué)干涉強(qiáng)度改變引起的。顏色不均勻可以通過減小光學(xué)干涉強(qiáng)度中的這種變化得到抑制。
[0109]在本實(shí)施例中，按下述方式確定第二絕緣膜21的厚度以減小光學(xué)干涉強(qiáng)度的厚度依賴性。
[0110]如上所述，如圖1所示，第二絕緣膜21的表面具有臺(tái)階差，并且第三絕緣膜22使臺(tái)階差平坦化。第三絕緣膜22充分大于第二絕緣膜21的臺(tái)階差，因此能夠通過提供平坦表面來吸收臺(tái)階差的負(fù)面影響。
[0111]相關(guān)技術(shù)的固體攝像器件被構(gòu)成為根據(jù)例如550nm的光來優(yōu)化第二絕緣膜21的厚度。然而，如上所述，該器件不足以減少顏色不均勻。
[0112]圖2為說明顏色不均勻的圖。該圖表示紅像素(R)和綠像素(G)的感應(yīng)強(qiáng)度的厚度依賴性。
[0113]圖2表示在第二絕緣膜21被設(shè)定為預(yù)定厚度值的條件下，對(duì)于用于接收550nm光的綠像素(實(shí)線a)和接收620nm光的紅像素(虛線b)，感應(yīng)強(qiáng)度相對(duì)于中間層第一絕緣膜20b的厚度的圖。
[0114]可以看到，感應(yīng)強(qiáng)度隨中間層第一絕緣膜20b的厚度的改變而周期性變化，并因此可以將中間層第一絕緣膜20b設(shè)定成使感應(yīng)強(qiáng)度最大的厚度。
[0115]另外，從圖2可以看到，感應(yīng)強(qiáng)度的相位和振幅根據(jù)波長變化。具體地，對(duì)綠像素(G)(實(shí)線a)，最大感應(yīng)強(qiáng)度處的點(diǎn)X是最佳厚度，但對(duì)紅像素(R)(虛線b)，X處不是最佳厚度。
[0116]因此，難以確定對(duì)綠像素(G)和紅像素(R)來說都最佳的第二絕緣膜21的厚度。
[0117]在本實(shí)施例中，通過精確地估算具有3μπι以下的精細(xì)單元間距的固體攝像器件中的對(duì)各波長的光入射特性，來確定第二絕緣膜21的厚度或厚度范圍。
[0118]具體地，通過基于形成固體攝像器件的膜的輸入厚度和折射率計(jì)算傳感部的入射光強(qiáng)度，來滿足光特性的要求。在此，光特性的要求是減小光學(xué)干涉強(qiáng)度中的變化，具體地，使光學(xué)干涉強(qiáng)度的厚度依賴性最小。
[0119]在本實(shí)施例中，對(duì)各紅像素(R)、綠像素(G)以及藍(lán)像素(B)設(shè)定第二絕緣膜21的厚度。
[0120]例如，在改變對(duì)第二絕緣膜21設(shè)定的厚度值的情況下，通過仿真確定感應(yīng)強(qiáng)度隨中間層第一絕緣膜20b的厚度在實(shí)際工藝變化范圍內(nèi)的改變的變化。仿真結(jié)果隨后被用于設(shè)定第二絕緣膜21的厚度。
[0121]圖3表示當(dāng)?shù)诙^緣膜21的厚度從40nm變化到330nm時(shí)，紅像素(R)和綠像素(G)的感應(yīng)強(qiáng)度與中間層第一絕緣膜20b的厚度之間的關(guān)系。
[0122]橫軸表示作為工藝變化的代表示例的中間層第一絕緣膜20b的厚度。在圖3中，由R和G表示的線分別為在第二絕緣膜21的厚度改變的情況下，對(duì)紅像素和綠像素的繪制值(plotted values)。
[0123]中間層第一絕緣膜20b厚度的變化將改變反射光的干涉條件。從圖3中可以看出，感應(yīng)強(qiáng)度的厚度依賴性具有根據(jù)絕緣膜厚度的周期性，并且，振幅隨第二絕緣膜21的厚度改變。
[0124]如圖中所示，在具有精細(xì)單元間距的器件中，感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)厚度的響應(yīng)靈敏。如圖3所示，感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)紅像素和綠像素的響應(yīng)不同。具體地，需要根據(jù)入射光波長來確定第二絕緣膜21的厚度。
[0125]在圖3中，期望具有恒定不變的傳感器輸出。恒定傳感器輸出意味著相對(duì)于絕緣膜中的工藝變化的恒定感應(yīng)強(qiáng)度。
[0126]從這個(gè)角度參考該附圖，當(dāng)?shù)诙^緣膜21的厚度對(duì)紅像素(R)的波長優(yōu)選lOOnm，對(duì)綠像素(G)的波長優(yōu)選40nm時(shí),感應(yīng)強(qiáng)度穩(wěn)定。
[0127]對(duì)于藍(lán)像素(B)，第二絕緣膜21的優(yōu)選厚度為180nm。
[0128]在本實(shí)施例中，對(duì)紅像素(R)、綠像素(G)以及藍(lán)像素(B)，第二絕緣膜21的厚度分別被設(shè)定為100nm、40nm以及180nm。
[0129]這些厚度不同于專利文獻(xiàn)I中提出的厚度。
[0130]此外，上述結(jié)構(gòu)自身不同于專利文獻(xiàn)3中提出的結(jié)構(gòu)，專利文獻(xiàn)3中提出按波長的順序，具體按照紅像素(R)、綠像素(G)以及藍(lán)像素⑶的順序減小厚度。
[0131]隨著單元尺寸的最小化以及入射光接近相干，確定用于各波長的厚度是很重要的。
[0132]根據(jù)本實(shí)施例的固體攝像器件，可以減小光接收面上的入射光的光學(xué)干涉強(qiáng)度的變化，從而抑制例如形成特別是單元間距為3μπι以下的彩色圖像的一代固體攝像器件中的顏色不均勻。
[0133]固體攝像器件的制造方法
[0134]下面參照?qǐng)D4Α和圖4Β以及圖5Α和圖5Β對(duì)本實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法加以說明。
[0135]首先，如圖4Α所示，例如，在硅半導(dǎo)體基板10上形成用于各像素的光電二極管(未圖示)，并在與光電二極管相鄰的區(qū)域上形成包括例如二氧化硅的柵極絕緣膜和例如多晶硅的柵極電極的晶體管以及例如上層布線(未圖示)等其他元件。
[0136]然后，例如利用高密度等離子體CVD法通過覆蓋晶體管和其他元件在半導(dǎo)體基板10的整個(gè)表面上形成例如二氧化硅的底層第一絕緣膜20a。由晶體管和上層布線等(未圖示)導(dǎo)致的不平表面隨后被平坦化。
[0137]之后，例如利用CVD法在底層第一絕緣膜20a上形成例如具有紫外線吸收性的氮化硅的中間層第一絕緣膜20b。之后，在中間層第一絕緣膜20b上涂敷例如耐熱性熱固性的丙烯酸樹脂等樹脂，形成頂層第一絕緣膜20c，以平坦厚度臺(tái)階差。
[0138]底層第一絕緣膜20a、中間層第一絕緣膜20b以及頂層第一絕緣膜20c以這種方式層疊形成第一絕緣膜20。
[0139]之后，利用例如等離子體CVD法等方法，在第一絕緣膜20上沉積厚度為180nm的氮氧化硅，形成第二絕緣膜21。
[0140]然后，如圖4B所示，把保護(hù)藍(lán)像素⑶區(qū)域和紅像素(R)區(qū)域的光致抗蝕劑膜PRl圖形化，并且利用采用氟氣的等離子體蝕刻法來減小綠像素(G)區(qū)域中的第二絕緣膜21的厚度。
[0141]例如，第二絕緣膜21被蝕刻掉60nm，厚度減小到120nm。
[0142]除去光致抗蝕劑膜PR1，并如圖5A所示，把保護(hù)藍(lán)像素(B)區(qū)域的光致抗蝕劑膜PR2圖形化，并且利用采用氟氣的等離子蝕刻法來減小綠像素(G)和紅像素(R)區(qū)域中的第二絕緣膜21的厚度。
[0143]例如，第二絕緣膜21被蝕刻掉80nm，使綠像素區(qū)域中的厚度減小到40nm，并使紅像素(R)區(qū)域中的厚度減小到lOOnm。藍(lán)像素⑶中的厚度保持180nm。
[0144]之后，如圖5B所示，除去光致抗蝕劑膜PR2。
[0145]因此，在紅像素(R)、綠像素(G)以及藍(lán)像素(B)中的第二絕緣膜21的厚度分別為100nm、40nm 以及 180nm。
[0146]接下來，例如，利用例如CVD法等方法在第二絕緣膜21上沉積氮化硅以形成作為保護(hù)膜的第三絕緣膜22。
[0147]之后，例如，對(duì)各像素形成透射紅(R)色、綠(G)色或藍(lán)(B)色區(qū)域波長的光的濾色器(23B、23G、23R)，并在濾色器(23B、23G、23R)上形成片上透鏡24。
[0148]利用本實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法，可以制造例如形成特別具有3μπι以下單元間距的彩色圖像的一代固體攝像器件，在該固體攝像器件中，可以減小光接收面上的入射光的光學(xué)干涉強(qiáng)度中的變化，以抑制顏色不均勻。
[0149]本實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法僅在相關(guān)技術(shù)的制造方法上增加了干式蝕刻步驟，因此對(duì)于制造時(shí)間的影響非常有限。
[0150]增加的步驟帶來的影響為全部制造步驟的1%。
[0151]在本實(shí)施例中，考慮硅半導(dǎo)體界面以及高折射率的中間層第一絕緣膜20b的厚度中的變化，對(duì)光學(xué)干涉強(qiáng)度對(duì)第二絕緣膜21厚度的依賴性進(jìn)行檢測。但本發(fā)明不限于此，可以適當(dāng)選擇用于檢驗(yàn)光學(xué)干涉強(qiáng)度中的改變的膜。
[0152]另外，在圖3中，小的振幅用作確定第二絕緣膜21厚度的參數(shù)。但本發(fā)明不限于此。
[0153]此外，除等離子體蝕刻外，還可以采用各種工藝來獲得第二絕緣膜21所需要的厚度。
[0154]另外，本發(fā)明不限于上述結(jié)構(gòu)，并且能夠通過對(duì)本實(shí)施例的固體攝像器件增加各種結(jié)構(gòu)來獲得包括諸如CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器等攝像器件的工藝穩(wěn)定器件。
[0155]本發(fā)明也可用于具有與上述結(jié)構(gòu)不同的光學(xué)系統(tǒng)或?qū)咏Y(jié)構(gòu)的固體攝像器件。例如，本發(fā)明可用于具有層內(nèi)透鏡的結(jié)構(gòu)。
[0156]無需按這種順序包括所有的底層第一絕緣膜20a、中間層第一絕緣膜20b、頂層第一絕緣膜20c以及第三絕緣膜22。層結(jié)構(gòu)可以適當(dāng)變化，只要至少底面和頂面的折射率(第一折射率)小于半導(dǎo)體基板的折射率的第一絕緣膜、第二折射率大于第一折射率的第二絕緣膜以及第三折射率大于第二折射率的第三絕緣膜被層疊到半導(dǎo)體基板上。
[0157]在這種結(jié)構(gòu)中，基于有意抑制光學(xué)干涉強(qiáng)度的變化的仿真結(jié)果來設(shè)定第二絕緣膜的厚度。
[0158]本實(shí)施例中說明了這樣的結(jié)構(gòu):在該結(jié)構(gòu)中，用于具有紅色、綠色以及藍(lán)色濾色器(23R、23G、23B)中任一種濾色器的像素的第二絕緣膜21的厚度與用于其他像素的第二絕緣膜21的厚度不同。
[0159]但發(fā)明不限于此，只要能夠減小光學(xué)干涉強(qiáng)度的變化，用于具有紅色、綠色以及藍(lán)色濾色器(23R、23G、23B)中的一種濾色器的像素的第二絕緣膜21的折射率可以與用于其他像素的第二絕緣膜21的折射率不同。也可以具有這樣的結(jié)構(gòu)，即，用于具有紅色、綠色以及藍(lán)色濾色器(23R、23G、23B)中任一種濾色器的像素的第二絕緣膜21的厚度和/或第二折射率與用于其他像素的第二絕緣膜21的厚度和/或第二折射率不同。
[0160]第二實(shí)施例
[0161]固體攝像器件的結(jié)構(gòu)
[0162]本實(shí)施例的固體攝像器件基本上與第一實(shí)施例的相同。[0163]圖6表示在第二絕緣膜21的厚度在40nm?455nm的范圍內(nèi)改變時(shí)，紅像素(R)的感應(yīng)強(qiáng)度與中間層第一絕緣膜20b的厚度之間的關(guān)系。
[0164]圖7表示在第二絕緣膜21的厚度在40nm?455nm的范圍內(nèi)改變時(shí)，綠像素(G)的感應(yīng)強(qiáng)度與中間層第一絕緣膜20b的厚度之間的關(guān)系。
[0165]圖8表示在第二絕緣膜21的厚度在5nm?40nm的范圍內(nèi)改變時(shí)，綠像素(G)的感應(yīng)強(qiáng)度與中間層第一絕緣膜20b的厚度之間的關(guān)系。
[0166]圖9表示在第二絕緣膜21的厚度在40nm?455nm的范圍內(nèi)改變時(shí)，藍(lán)像素(B)的感應(yīng)強(qiáng)度與中間層第一絕緣膜20b的厚度之間的關(guān)系。
[0167]圖10表示在第二絕緣膜21的厚度在5nm?40nm的范圍內(nèi)改變時(shí)，藍(lán)像素(B)的感應(yīng)強(qiáng)度與中間層第一絕緣膜20b的厚度之間的關(guān)系。
[0168]參照?qǐng)D7可以看出，對(duì)于第二絕緣膜21的不同厚度，感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)中間層第一絕緣膜20b的厚度依賴性可以分為三類。
[0169]第一類:感應(yīng)強(qiáng)度幾乎沒有厚度依賴性；第二絕緣膜21的厚度為40nm。
[0170]第二類:第二絕緣膜21的厚度為80、100、250nm。
[0171]第三類:第二絕緣膜21的厚度為120、160、180、300、330nm。
[0172]在這三類中，從感應(yīng)強(qiáng)度的穩(wěn)定性看，縱軸相對(duì)橫軸的變化程度在第一類中最穩(wěn)定，并且穩(wěn)定性按照第一類、第二類、第三類的順序遞減。
[0173]因此，對(duì)于綠像素(G)，厚度范圍為45?105nm以及400?410nm的第二絕緣膜21對(duì)工藝變化穩(wěn)定。
[0174]類似地，對(duì)于紅像素(R)，第二絕緣膜21對(duì)工藝變化的穩(wěn)定厚度的范圍為70?130nm，在這個(gè)范圍外，感應(yīng)強(qiáng)度變得不穩(wěn)定。為了制造對(duì)工藝變化的穩(wěn)定器件，用于紅像素(R)的第二絕緣膜21的厚度范圍為70nm?130nm。
[0175]另外，為了制造對(duì)工藝變化的穩(wěn)定器件，用于藍(lán)像素(B)的第二絕緣膜21的厚度范圍為20nm?80nm以及160nm?250nm。
[0176]通過觀察相對(duì)工藝變化的20?140nm的穩(wěn)定厚度范圍，對(duì)全部藍(lán)像素(B)、綠像素(G)以及紅像素(R)，相對(duì)工藝變化的穩(wěn)定厚度出現(xiàn)在60nm的范圍內(nèi)，并且厚度范圍的最小值和最大值對(duì)各不同波長有偏差。
[0177]可以看出，相對(duì)于藍(lán)像素(B)的穩(wěn)定厚度范圍20nm?80nm，應(yīng)該對(duì)綠像素(G)和紅像素(R)分別設(shè)定穩(wěn)定厚度范圍45nm?105nm和70nm?130nm。
[0178]例如，用于紅像素(R)的第二絕緣膜21的厚度與用于綠像素(G)的第二絕緣膜21的厚度差為:紅光波長/4-綠光波長/4。
[0179]用于綠像素(G)的第二絕緣膜21的厚度與用于藍(lán)像素(B)的第二絕緣膜21的厚度差為:綠光波長/4-藍(lán)光波長/4。
[0180]紅光波長/4與綠光波長/4之間的差以及紅光波長/4與綠光波長/4之間的差大約為25nm?？梢酝ㄟ^對(duì)藍(lán)像素⑶的穩(wěn)定厚度范圍20?80nm增加25nm來獲得對(duì)綠像素(G)的優(yōu)選厚度范圍45?105nm。以同樣的方式，可以通過對(duì)綠像素(G)的優(yōu)選厚度范圍45?105nm增加25nm來獲得對(duì)紅像素(R)的優(yōu)選厚度范圍70?130nm。
[0181]各顏色的優(yōu)選厚度落在60nm的范圍內(nèi)。
[0182]在本實(shí)施例中，對(duì)藍(lán)像素、綠像素以及紅像素，第二絕緣膜21的材料相同。然而，只要可以實(shí)現(xiàn)與硅半導(dǎo)體基板的預(yù)定折射率差(例如，0.2以上)，對(duì)各顏色，第二絕緣膜21的材料可以不同。
[0183]在這種情況下，最大值與最小值偏移一個(gè)差值，該差值相當(dāng)于(綠光波長/4-藍(lán)光波長/4)與折射率的乘積。具體地，對(duì)用于綠像素(G)的厚度，厚度范圍在如下范圍內(nèi):藍(lán)像素(B)厚度范圍的最小值+ (綠光波長/4-藍(lán)光波長/4)*N(用于綠像素(G)的第三絕緣膜的折射率)?綠像素(G)厚度范圍的最小值+60nm。
[0184]在第二實(shí)施例中，第二絕緣膜21的厚度范圍被設(shè)定為使得，例如通過允許在更廣范圍內(nèi)設(shè)定器件變化和工藝條件，可以更廣泛地限定相對(duì)工藝變化的穩(wěn)定器件結(jié)構(gòu)。
[0185]利用本實(shí)施例的固體攝像器件，可以減小光接收面上的入射光的光學(xué)干涉強(qiáng)度中的變化，從而抑制例如形成特別具有3 μ m以下單元間距的彩色圖像的一代固體攝像器件中的顏色不均勻。
[0186]第三實(shí)施例
[0187]固體攝像器件的結(jié)構(gòu)
[0188]圖11為本實(shí)施例的固體攝像器件的像素的截面圖。
[0189]第二絕緣膜21被構(gòu)造為三層的層疊結(jié)構(gòu):底層第二絕緣膜21a、中間層第二絕緣膜21b以及頂層第二絕緣膜21c。
[0190]其他結(jié)構(gòu)基本上與第一實(shí)施例的固體攝像器件相同。
[0191]利用本實(shí)施例的固體攝像器件，可以減小光接收面上的入射光的光學(xué)干涉強(qiáng)度中的變化，從而抑制例如形成特別具有3 μ m以下單元間距的彩色圖像的一代固體攝像器件中的顏色不均勻。
[0192]底層第二絕緣膜21a、中間層第二絕緣膜21b以及頂層第二絕緣膜21c可以由同種材料形成，或者采用部分或完全不同的材料形成這三層膜。例如，通過采用具有不同折射率的材料，可以對(duì)各不同顏色調(diào)整第二絕緣膜21的折射率。
[0193]固體攝像器件的制造方法
[0194]下面參照?qǐng)D12A和圖12B以及圖13A和圖13B對(duì)本實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法加以說明。
[0195]首先，如圖12A所示，進(jìn)行第一實(shí)施例中說明的步驟，直至形成第一絕緣膜20。
[0196]然后，利用例如等離子體CVD法等方法，在第一絕緣膜20上沉積厚度為80nm的氮氧化硅，以形成底層第二絕緣膜21a。
[0197]之后，如圖12B所示，把保護(hù)藍(lán)像素⑶區(qū)域的光致抗蝕劑膜圖形化，并利用采用氟氣的等離子體蝕刻法除去紅像素(R)和綠像素(G)區(qū)域的底層第二絕緣膜21a。
[0198]因此，80nm厚的底層第二絕緣膜21a保留在藍(lán)像素⑶區(qū)域中。
[0199]之后，如圖13A所示，利用例如等離子體CVD法等方法，在第一絕緣膜20和底層第二絕緣膜21a上沉積厚度為60nm的氮氧化硅，形成中間層第二絕緣膜21b。
[0200]其后，如圖13B所示，把保護(hù)藍(lán)像素⑶區(qū)域和紅像素(R)區(qū)域的光致抗蝕劑膜圖形化，并利用使用氟氣的等離子體蝕刻法除去綠像素(G)區(qū)域的中間層第二絕緣膜21b。
[0201]因此，60nm厚的中間層第二絕緣膜21b保留在藍(lán)像素(B)區(qū)域和紅像素(R)區(qū)域中。在藍(lán)像素(B)區(qū)域中，底層第二絕緣膜21a和中間層第二絕緣膜21b共同形成140nm厚的膜。[0202]之后，利用例如等離子體CVD法等方法，在第一絕緣膜20和中間層第二絕緣膜21b上沉積厚度為40nm的氮氧化硅，形成頂層第二絕緣膜21c。
[0203]因此，在藍(lán)像素(B)區(qū)域中，底層第二絕緣膜21a、中間層第二絕緣膜21b以及頂層第二絕緣膜21c共同形成厚度TB為180nm的膜。
[0204]在紅像素(R)區(qū)域中，中間層第二絕緣膜21b和頂層第二絕緣膜21c共同形成厚度TR為IOOnm的膜。
[0205]在綠像素(G)區(qū)域中，頂層第二絕緣膜21c的厚度TG為40nm。
[0206]底層第二絕緣膜21a、中間層第二絕緣膜21b以及頂層第二絕緣膜21c以層疊的方式形成第二絕緣膜21。
[0207]接著，例如，利用例如等離子體CVD法等方法，在第二絕緣膜21上沉積氮化硅，形成作為保護(hù)膜的第三絕緣膜22。
[0208]之后，例如，對(duì)各像素形成透射紅(R)色、綠(G)色或藍(lán)⑶色區(qū)域的波長的光的濾色器(23B、23G、23R)，并在濾色器(23B、23G、23R)形成片上透鏡24。
[0209]其他部分的制造方法基本上與第一實(shí)施例中說明的固體攝像器件的制造方法相同。
[0210]利用本實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法，可以制造例如形成特別具有3μπι以下單元間距的彩色圖像的一代固體攝像器件，在該固體攝像器件中可以減小光接收面上的入射光的光學(xué)干涉強(qiáng)度中的變化，以抑制顏色不均勻。
[0211 ] 底層第二絕緣膜21a、中間層第二絕緣膜21b以及頂層第二絕緣膜21c可以由同種材料形成，或者采用部分或完全不同的材料形成這三層膜。例如，通過采用具有不同折射率的材料，可以對(duì)各不同顏色調(diào)整第二絕緣膜21的折射率。
[0212]第四實(shí)施例
[0213]固體攝像器件的結(jié)構(gòu)
[0214]圖14為本實(shí)施例的固體攝像器件的像素的截面圖。
[0215]在本實(shí)施例中，用于紅像素(R)的第二絕緣膜21的厚度TR與用于藍(lán)像素⑶的第二絕緣膜21的厚度TB相同。用于綠像素(G)的第二絕緣膜21的厚度TG與用于紅像素(R)的第二絕緣膜21的厚度TR以及用于藍(lán)像素(B)的第二絕緣膜21的厚度TB不同。
[0216]例如，對(duì)紅像素(R)、綠像素(G)以及藍(lán)像素(B)，第二絕緣膜21的厚度分別被設(shè)定為 100nm、40nm 以及 lOOnm。
[0217]其他結(jié)構(gòu)基本上與第一實(shí)施例的固體攝像器件相同。
[0218]圖15表示在第二絕緣膜21的厚度在40nm?330nm范圍內(nèi)改變時(shí)，藍(lán)像素(B)的感應(yīng)強(qiáng)度與中間層第一絕緣膜20b的厚度之間的關(guān)系。
[0219]由于藍(lán)像素(B)的感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)中間層第一絕緣膜20b的厚度依賴性不像綠像素(G)或紅像素(R)的那樣大，所以在第二絕緣膜21中，可以把對(duì)藍(lán)像素⑶的厚度TB和對(duì)紅像素(R)的厚度TR設(shè)定為相同的厚度。
[0220]在本實(shí)施例中，與第三實(shí)施例中相同，第二絕緣膜21可以為多層的層疊結(jié)構(gòu)，并可以對(duì)這些層采用不同的材料。這樣，可以調(diào)整用于各顏色的像素的第二絕緣膜21的折射率，并且可以選擇具有最佳折射率的膜的種類。
[0221]利用本實(shí)施例的固體攝像器件，可以減小光接收面上的入射光的光學(xué)干涉強(qiáng)度中的變化，從而抑制例如形成特別具有3 μ m以下單元間距的彩色圖像的一代固體攝像器件中的顏色不均勻。
[0222]除了第二絕緣膜21被形成為對(duì)紅像素(R)和藍(lán)像素(B)具有相同的厚度TR和TB之外，可以用基本上與第一實(shí)施例相同的方法制造固體攝像器件。
[0223]利用本實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法，可以制造例如形成特別具有3μπι以下單元間距的彩色圖像的一代固體攝像器件，在該固體攝像器件中可以減小光接收面上的入射光的光學(xué)干涉強(qiáng)度中的變化，以抑制顏色不均勻。
[0224]通過以相同厚度形成用于藍(lán)像素(B)和紅像素(R)的第二絕緣膜21，可以減少處理步驟，并簡化固體攝像器件的制造方法。
[0225]變形例
[0226]圖16為上述第四實(shí)施例的變形例的固體攝像器件的像素的截面圖。
[0227]在該實(shí)施例中，用于綠像素(G)的第二絕緣膜21的厚度TG與用于藍(lán)像素(B)的第二絕緣膜21的厚度TB相同。用于紅像素(R)的第二絕緣膜21的厚度TR不同于用于綠像素(G)的第二絕緣膜21的厚度TG以及用于藍(lán)像素(B)的第二絕緣膜21的厚度TB。
[0228]例如，對(duì)紅像素(R)、綠像素(G)以及藍(lán)像素⑶，第二絕緣膜21的厚度分別被設(shè)定為 100nm、40nm 以及 40nm。
[0229]其他結(jié)構(gòu)基本上與上述第四實(shí)施例的固體攝像器件相同。
[0230]如上所述，由于藍(lán)像素(B)的感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)中間層第一絕緣膜20b的厚度依賴性不像綠像素(G)或紅像素(R)的那樣大，所以在第二絕緣膜21中，能夠把對(duì)藍(lán)像素⑶的厚度TB和對(duì)綠像素(G)的厚度TG設(shè)定為相同厚度。
[0231]利用本實(shí)施例的固體攝像器件，可以減小光接收面上的入射光的光學(xué)干涉強(qiáng)度中的變化，從而抑制例如形成特別具有3 μ m以下單元間距的彩色圖像的一代固體攝像器件中的顏色不均勻。
[0232]除了第二絕緣膜21被形成為對(duì)綠像素(G)和藍(lán)像素(B)具有相同的厚度TG和TB夕卜，可以用基本上與第一實(shí)施例相同的方法制造固體攝像器件。
[0233]利用本實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法，可以制造例如形成特別具有3μπι以下單元間距的彩色圖像的一代固體攝像器件，在該固體攝像器件中可以減小光接收面上的入射光的光學(xué)干涉強(qiáng)度中的變化，以抑制顏色不均勻。
[0234]通過以相同厚度形成用于藍(lán)像素(B)和綠像素(G)的第二絕緣膜21，可以減少處理步驟，并可以簡化固體攝像器件的制造方法。
[0235]第五實(shí)施例
[0236]固體攝像器件的設(shè)計(jì)方法
[0237]本實(shí)施例為上述實(shí)施例的固體攝像器件的設(shè)計(jì)方法。
[0238]固體攝像器件的結(jié)構(gòu)與上述第一?第四實(shí)施例中所述的相同。
[0239]根據(jù)本實(shí)施例的設(shè)計(jì)方法，固體攝像器件被設(shè)計(jì)成使得，用于具有紅色、綠色以及藍(lán)色濾色器中任一種濾色器的像素的第二絕緣膜21的厚度和/或第二折射率與用于其他像素的第二絕緣膜21的厚度和/或第二折射率不同。
[0240]該器件按如下的方式設(shè)計(jì)，以減小半導(dǎo)體基板10的表面處的反射光與第一絕緣膜20和第二絕緣膜21之間的界面處的反射光以及第二絕緣膜21和第三絕緣膜22之間的界面處的反射光之間的光學(xué)干涉強(qiáng)度中的變化。
[0241]具體地，例如，按如下方式設(shè)計(jì)該器件。
[0242]下述參數(shù)被設(shè)計(jì)成使在下列方程式(I)~(3)中的由光電二極管接收到的光強(qiáng)度Φ2最大，并使振幅Φ最小。
[0243]用于紅像素的第二絕緣膜的厚度Xr和第二折射率Nr
[0244]用于綠像素的第二絕緣膜的厚度Xg和第二折射率Ng
[0245]用于藍(lán)像素的第二絕緣膜的厚度Xb和第二折射率Nb
[0246]從半導(dǎo)體基板到濾色器底部除第二絕緣膜外的所有層的厚度Xi和折射率Ni
[0247]除第二絕緣膜外包括半導(dǎo)體基板在內(nèi)的層的層數(shù)T
[0248]利用這些參數(shù),確定使光強(qiáng)度Φ2最大且使振幅Φ最小的Xr、Nr、Xg、Ng、Xb以及Nb的值。
【權(quán)利要求】
1.一種固體攝像器件，其包括: 半導(dǎo)體基板； 多個(gè)光電二極管，它們布置在所述半導(dǎo)體基板中； 多個(gè)絕緣膜，它們形成在所述半導(dǎo)體基板上，且所述多個(gè)絕緣膜具有不同材料和/或不同折射率；以及 濾色器，所述濾色器以與各所述光電二極管對(duì)應(yīng)的方式形成在所述多個(gè)絕緣膜上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像器件，其中所述多個(gè)絕緣膜具有兩個(gè)以上絕緣膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像器件，其中所述多個(gè)絕緣膜至少具有第一、第二和第三絕緣膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體攝像器件，其中所述第二絕緣膜的折射率大于所述第一絕緣膜的折射率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體攝像器件，其中所述第三絕緣膜的折射率大于所述第二絕緣膜的折射率。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體攝像器件，其中用于具有紅色、綠色和藍(lán)色濾色器中任一種濾色器的像素的所述第二絕緣膜的厚度和/或折射率與用于具有其他濾色器的像素的所述第二絕緣膜的厚度和/或折射率不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的固體攝像器件，其還包括多層布線，所述多層布線形成在所述濾色器與所述半導(dǎo)體基板的表面之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的固體攝像器件，其中所述第三絕緣膜為由氮化硅制成的保護(hù)膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體攝像器件，其中對(duì)于具有紅色濾色器的像素、具有綠色濾色器的像素和具有藍(lán)色濾色器的像素而言，所述第二絕緣膜具有不同厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求3或9所述的固體攝像器件，其中 用于具有紅色濾色器的像素的所述第二絕緣膜的厚度與用于具有綠色濾色器的像素的所述第二絕緣膜的厚度的差為:紅光波長/4-綠光波長/4，并且 用于具有綠色濾色器的像素的所述第二絕緣膜的厚度與用于具有藍(lán)色濾色器的像素的所述第二絕緣膜的厚度的差為:綠光波長/4-藍(lán)光波長/4。
【文檔編號(hào)】H01L27/146GK103646952SQ201310491573
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2009年11月6日
【發(fā)明者】出羽恭子, 岡崎裕美, 北野良昭 申請(qǐng)人:索尼公司