固態(tài)攝像裝置、其制造方法及電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種固態(tài)攝像裝置、其制造方法及電子設(shè)備。該固態(tài)攝像裝置包括：多個(gè)像素；分隔結(jié)構(gòu)，設(shè)置為沿著相鄰于該多個(gè)像素的邊界線；該分隔結(jié)構(gòu)包括凹槽，從半導(dǎo)體基板的后表面設(shè)置到與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的深度，該凹槽設(shè)置為沿著該邊界線，第一分隔層，設(shè)置在該凹槽中，以及第二分隔層，設(shè)置在該第一分隔層之上且與該邊界線對(duì)應(yīng)，該第二分隔層連接到該第一分隔層。
【專利說明】固態(tài)攝像裝置、其制造方法及電子設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及適合于用作使光從半導(dǎo)體基板的后表面入射在光電轉(zhuǎn)換部分上的背照式固態(tài)攝像裝置的固態(tài)攝像裝置、其制造方法以及包括該固態(tài)攝像裝置的電子設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]例如，日本專利特開2009-65098號(hào)公報(bào)中所述，背照式固態(tài)攝像裝置可能具有缺點(diǎn)，因?yàn)閮A斜光進(jìn)入與目標(biāo)像素相鄰的像素，這導(dǎo)致顏色混合。因此，日本專利特開2009-65098號(hào)公報(bào)描述了這樣的構(gòu)造，其中分隔一個(gè)濾色器與另一個(gè)濾色器的屏蔽構(gòu)件向下埋設(shè)在半導(dǎo)體基板的后表面?zhèn)鹊母邼舛萈+層中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]然而，在日本專利特開2009-65098號(hào)公報(bào)描述的構(gòu)造中，難以抑制顏色混合，因?yàn)槠帘螛?gòu)件向下埋入半導(dǎo)體基板中的深度很淺。
[0004]希望提供一種能抑制顏色混合的固態(tài)攝像裝置，其制造方法以及包括該固態(tài)攝像裝置的電子設(shè)備。
[0005]根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例，所提供的固態(tài)攝像裝置包括:多個(gè)像素；分隔結(jié)構(gòu)，沿著相鄰于該多個(gè)像素的邊界線設(shè)置；該分隔結(jié)構(gòu)包括凹槽，該凹槽從半導(dǎo)體基板的后表面設(shè)置到與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的深度，該凹槽設(shè)置為沿著該邊界線，第一分隔層，設(shè)置在該凹槽中，以及第二分隔層，設(shè)置在該第一分隔層之上且與該邊界線對(duì)應(yīng)，該第二分隔層連接到該第一分隔層。
[0006]另一個(gè)示范性實(shí)施例包括制造固態(tài)攝像裝置的方法，該方法包括:設(shè)置多個(gè)像素；從半導(dǎo)體基板的后表面向下至與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的深度設(shè)置凹槽，該凹槽設(shè)置為沿著相鄰于該多個(gè)像素的邊界線；在該半導(dǎo)體基板的該后表面上形成覆蓋層，該覆蓋層具有與該凹槽對(duì)應(yīng)的開口 ；通過在該凹槽、該開口中和該覆蓋層的至少一部分上埋設(shè)埋入膜，在該凹槽中形成第一分隔層且在該開口中形成第二分隔層，其中該第二分隔層連接到該第一分隔層；去除形成在該覆蓋層的該部分上的該埋入膜；以及去除該覆蓋層。
[0007]再一個(gè)示范性實(shí)施例包括制造固態(tài)攝像裝置的方法，該方法包括:設(shè)置多個(gè)像素；從半導(dǎo)體基板的后表面至與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的深度設(shè)置凹槽，該凹槽設(shè)置為沿著相鄰于該多個(gè)像素的邊界線；在該凹槽中埋設(shè)埋入膜且用該埋入膜覆蓋該半導(dǎo)體基板的該后表面；在該埋入膜的上表面上形成掩模材料層；拋光該掩模材料層以在該埋入膜的該上表面上與該凹槽面對(duì)的位置形成掩模層；通過回蝕刻該埋入膜，在該凹槽中形成第一分隔層以及在該凹槽和該掩模層之間形成第二分隔層，該第二分隔層連接到該第一分隔層。
[0008]又一個(gè)示范性實(shí)施例包括一種電子設(shè)備，包括如這里所描述的該固態(tài)攝像裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖包括提供對(duì)本公開的進(jìn)一步理解，并且結(jié)合在該說明書中且構(gòu)成其一部分。附圖示出了實(shí)施例，并且與說明書一起用于說明技術(shù)方案的原理。
[0010]圖1是示出根據(jù)本公開第一實(shí)施例的固態(tài)攝像裝置的構(gòu)造示例的示意性截面圖。
[0011]圖2是示出圖1所示固態(tài)攝像裝置的構(gòu)造示例的示意性平面圖。
[0012]圖3是以工藝順序示出圖1所示固態(tài)攝像裝置的制造方法示例的示意性截面圖。
[0013]圖4是示出圖3中工藝的后續(xù)工藝的示意性截面圖。
[0014]圖5是示出圖4中工藝的后續(xù)工藝的示意性截面圖。
[0015]圖6是示出圖5中工藝的后續(xù)工藝的示意性截面圖。
[0016]圖7是示出圖6中工藝的后續(xù)工藝的示意性截面圖。
[0017]圖8是示出圖7中工藝的后續(xù)工藝的示意性截面圖。
[0018]圖9是示出圖8中工藝的后續(xù)工藝的示意性截面圖。
[0019]圖10是示出圖9中工藝的后續(xù)工藝的示意性截面圖。
[0020]圖11是示出圖1所示固態(tài)攝像裝置的功能示例的示意性截面圖。
[0021]圖12是示出根據(jù)本公開第二實(shí)施例的固態(tài)攝像裝置的構(gòu)造示例的示意性截面圖。
[0022]圖13是以工藝順序示出圖12所示的固態(tài)攝像裝置的制造方法示例的示意性截面圖。
[0023]圖14是示出圖13中工藝的后續(xù)工藝的示意性截面圖。
[0024]圖15是示出圖14中工藝的后續(xù)工藝的示意性截面圖。
[0025]圖16是示出圖15中工藝的后續(xù)工藝的示意性截面圖。
[0026]圖17是示出圖16中工藝的后續(xù)工藝的示意性截面圖。
[0027]圖18是示出圖17中工藝的后續(xù)工藝的示意性截面圖。
[0028]圖19是示出圖18中工藝的后續(xù)工藝的示意性截面圖。
[0029]圖20是示出圖1或圖12所示的固態(tài)攝像裝置的一般構(gòu)造示例的示意性功能框圖。
[0030]圖21是示出根據(jù)應(yīng)用示例的電子設(shè)備的示意性構(gòu)造示例的示意性功能框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面，將參考附圖描述本公開的實(shí)施例。描述以下面的順序進(jìn)行。
[0032]1.第一實(shí)施例(覆蓋層形成在半導(dǎo)體基板的后表面?zhèn)龋c凹槽連通的開口設(shè)置在覆蓋層中，并且通過將埋入膜埋設(shè)在凹槽和開口中而使得第一分隔層與第二分隔層一體形成的示例)
[0033]2.第二實(shí)施例(通過回蝕刻埋入膜而使得第一分隔層與第二分隔層一體形成的示例)
[0034]3.固態(tài)攝像裝置的一般構(gòu)造示例
[0035]4.應(yīng)用示例(電子設(shè)備的示例)
[0036](第一實(shí)施例)
[0037]圖1是示出根據(jù)本公開第一實(shí)施例的固態(tài)攝像裝置I的構(gòu)造示例的示意性截面圖。固態(tài)攝像裝置I可為可CMOS圖像傳感器，用在諸如數(shù)字照相機(jī)和攝影機(jī)等電子設(shè)備中，并且構(gòu)造為多個(gè)像素10 二維地設(shè)置在攝像像素區(qū)域(后面描述的像素部分110)中。分隔結(jié)構(gòu)20設(shè)置為沿著像素10之間的邊界線。盡管固態(tài)攝像裝置I可具有背照式結(jié)構(gòu)或前照式結(jié)構(gòu)的任何一個(gè)，但是作為說明示例，描述以具有背照式結(jié)構(gòu)的固態(tài)攝像裝置給出。
[0038]像素10例如可包括濾色器12和芯片上透鏡13，設(shè)在由光敏二極管構(gòu)造的光電轉(zhuǎn)換元件11的光入射側(cè)。像素10例如可包括檢測(cè)紅(R)光波長(zhǎng)的紅像素10R、檢測(cè)綠(G)光波長(zhǎng)的綠像素10G、以及檢測(cè)藍(lán)(B)光的藍(lán)像素10B。應(yīng)注意，紅(R)光可為例如與波長(zhǎng)范圍約620nm至約750nm對(duì)應(yīng)的彩色光(包括端值)；綠(G)光可為例如波長(zhǎng)范圍約495nm至約570nm對(duì)應(yīng)的彩色光(包括端值)；并且藍(lán)(B)光可為例如與波長(zhǎng)范圍約450nm至約495nm對(duì)應(yīng)的彩色光(包括端值)。
[0039]紅像素10R、綠像素1G和藍(lán)像素1B可為正方形像素，例如設(shè)置成拜耳(Bayer)陣列，如圖2所示。就是說，兩個(gè)綠像素10G、一個(gè)紅像素1R和一個(gè)藍(lán)像素1B構(gòu)成兩排乘兩列的單元陣列U1。綠像素1G設(shè)置在左上側(cè)和右下側(cè)沿著單元陣列Ul的一個(gè)對(duì)角線。紅像素1R和藍(lán)像素1B分別設(shè)置在右上側(cè)和左下側(cè)沿著單元陣列Ul的另一個(gè)對(duì)角線。分隔結(jié)構(gòu)20設(shè)置為沿著像素10之間的邊界線成網(wǎng)格形狀(lattice-like shape)。
[0040]圖1所示的光電轉(zhuǎn)換元件11 (光敏二極管)可設(shè)置在半導(dǎo)體基板14的后表面14A偵牝半導(dǎo)體基板14由硅(Si)制造，例如具有約幾毫米的厚度。光電轉(zhuǎn)換元件11包括設(shè)在半導(dǎo)體基板14的后表面14A上的光接收表面IlA0
[0041]盡管圖1沒有示出，轉(zhuǎn)移晶體管、選擇晶體管、調(diào)制晶體管、復(fù)位晶體管、FD(浮置擴(kuò)散:浮置擴(kuò)散層)和多層配線等設(shè)置在半導(dǎo)體基板14的前表面14B側(cè)，如圖1所示。轉(zhuǎn)移晶體管是轉(zhuǎn)換元件，適合于將光電轉(zhuǎn)換元件11中累積的電荷轉(zhuǎn)移到FD。FD通過多層配線連接到信號(hào)處理部分(未示出)。FD可在多個(gè)像素(例如，四個(gè)像素)當(dāng)中共享。多層配線適合于驅(qū)動(dòng)光電轉(zhuǎn)換兀件11，并且執(zhí)行信號(hào)傳輸和對(duì)各部分的電壓施加等。應(yīng)注意，支撐基板(未示出)可連接到半導(dǎo)體基板14的前表面14B側(cè)。
[0042]圖1所示的濾色器12例如可包括紅濾色器12R、綠濾色器12G和藍(lán)濾色器12B。紅濾色器12R適合于從光電轉(zhuǎn)換元件11獲得與紅光波長(zhǎng)區(qū)域?qū)?yīng)的信號(hào)。綠濾色器12G適合于從光電轉(zhuǎn)換元件11獲得與綠光波長(zhǎng)區(qū)域?qū)?yīng)的信號(hào)。藍(lán)濾色器12B適合于從光電轉(zhuǎn)換元件11獲得與藍(lán)光波長(zhǎng)區(qū)域?qū)?yīng)的信號(hào)。濾色器12的每一個(gè)(也就是，紅濾色器12R、綠濾色器12G和藍(lán)濾色器12B)例如可由混合有顏料的樹脂制造，并且可調(diào)整為通過選擇相關(guān)的顏料使紅光、綠光或藍(lán)光的目標(biāo)波長(zhǎng)區(qū)域中的光透射比增加且其它波長(zhǎng)區(qū)域中的光透射比減小。
[0043]圖1所示的芯片上透鏡13設(shè)置在濾色器12的光入射側(cè)，并且適合于將從上面進(jìn)入的光聚集在光電轉(zhuǎn)換元件11的光接收表面IlA上。
[0044]圖1所示的分隔結(jié)構(gòu)20包括凹槽(或溝槽)21、第一分隔層22和第二分隔層23。凹槽21從半導(dǎo)體基板14的后表面14A設(shè)置為沿著光電轉(zhuǎn)換元件11之間的邊界線，向下至與波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)或者特定顏色光發(fā)生光電轉(zhuǎn)換的深度D21。第一分隔層22設(shè)置在凹槽21中。第二分隔層23設(shè)置為沿著濾色器12之間的邊界線，與第一分隔層22—體形成，并且由與第一分隔層22相同的材料制造。如這里所用，術(shù)語一體例如包括部件形成為單一件，它們接觸，它們連接和/或結(jié)合，并且一體形成的部件不能彼此分開。因此，可使固態(tài)攝像裝置I減少或完全抑制顏色混合。
[0045]第一分隔層22適合于抑制半導(dǎo)體基板14中發(fā)生的顏色混合(體內(nèi)顏色混合)且埋設(shè)在凹槽21中。應(yīng)注意，凹槽21的寬度例如可為約lOOnm。
[0046]這里，“特定顏色光”例如可為紅光或綠光。因?yàn)閹缀?9%的綠光例如在約2.8 μ m至約2.9μπι(包括端值)的深度可有利地吸收，所以通過設(shè)置凹槽21向下至綠光發(fā)生光電轉(zhuǎn)換的深度D21能減少或完全抑制半導(dǎo)體基板14中發(fā)生的顏色混合(體內(nèi)顏色混合)。
[0047]第二分隔層23適合于抑制發(fā)生在上層側(cè)(濾色器12側(cè))的顏色混合(上層顏色混合)，上層側(cè)位于半導(dǎo)體基板14的后表面14Α之上。第二分隔層23可具有錐形和尖頭形狀，并且寬度可隨著遠(yuǎn)離第一分隔層22逐漸變窄。如這里所用，錐形形狀例如可包括朝著一端變小或變窄或變薄的形狀。錐形可為變化的長(zhǎng)度，并且可在垂直于基板的方向上以各種距離開始和終止。另外，錐形形狀可在這里所描述實(shí)施例的各種部件和層內(nèi)開始或終止或變化。其它的部件和膜也可具有錐形形狀。錐形的嚴(yán)格形狀在這里進(jìn)行了例示性描述，但不受該描述的限制。因此，第二分隔層23的側(cè)面的錐形結(jié)構(gòu)起到類似波導(dǎo)的作用，以使其省略芯片上透鏡13的瞳孔糾正(pupil correct1n)。
[0048]第一分隔層22和第二分隔層23例如可由金屬制造。金屬的示例可包括鎢(W)、銀(Ag)、鋁(Al)和Rh(銠)等。可采用高反射率的金屬。
[0049]作為選擇，可使第一分隔層22和第二分隔層23由折射率低于濾色器12的材料制造。這樣的示例可包括絕緣膜，例如低_k(例如,低介電常數(shù))膜等。
[0050]釘扎膜(具有固定負(fù)電荷的膜)24和絕緣膜25可設(shè)置在凹槽21的內(nèi)表面(例如，在凹槽21和第一分隔層22之間)上。釘扎膜24例如可由Ta205、HfO2, Al2O3和T12等制造。絕緣膜25例如可由S12等制造。
[0051]抗反射膜26可設(shè)置在第二分隔層23的前表面上。抗反射膜26的材料示例可包括諸如TiN等的屏蔽金屬以及諸如SiN和S1N等的硅化合物。
[0052]第二分隔層23的上表面23A可為與濾色器12的光入射表面12A相齊(例如是齊平的)或者設(shè)置在高于濾色器12的光入射表面12A的位置(例如突出超過濾色器12的光入射表面12A的位置)，因?yàn)檫@能使第二分隔層23減小或完全抑制顏色混合。
[0053]當(dāng)?shù)诙指魧?3的上表面23A位于高于濾色器12的光入射表面12A的位置時(shí)，抗反射膜26可設(shè)置至第二分隔層23的上表面23A。由此，來自外面的光由第二分隔層23的上表面23A反射，這使得能抑制反射的光入射在照相機(jī)的透鏡等上。
[0054]固態(tài)攝像裝置I例如可以以下面的方式制造。
[0055]圖3至圖10是以工藝順序示出固態(tài)攝像裝置I的制造方法示例的示意圖。首先，光電轉(zhuǎn)換元件11設(shè)置在半導(dǎo)體基板14中，并且拋光半導(dǎo)體基板14的后表面14A以形成光電轉(zhuǎn)換元件11的光接收表面11A,如圖3所示。
[0056]接下來，用于溝槽加工的硬掩模31形成在半導(dǎo)體基板14的后表面14A上，也如圖3所示。
[0057]然后，通過采用硬掩模31形成凹槽21，半導(dǎo)體基板14加工成溝槽狀形狀，如圖4所示。凹槽21可設(shè)置為從半導(dǎo)體基板14的后表面14A向下至波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)或者特定顏色光(例如綠光)發(fā)生光電轉(zhuǎn)換的深度D21。在設(shè)置凹槽21后，去除硬掩模31。
[0058]其后，由Ta205、HfO2, Al2O3和T12等制造的釘扎膜24沉積在凹槽21的內(nèi)表面以及半導(dǎo)體基板14的后表面14A上，如圖5所示。然后，形成由S12等制造的絕緣膜25。
[0059]然后，覆蓋層32形成在半導(dǎo)體基板14的后表面14A側(cè)，如圖5所示。此時(shí)，覆蓋層32切成凹槽21上的各部分而不跨過凹槽21連接在一起。因此，與凹槽21連通的開口 33形成在覆蓋層32中。覆蓋層32的材料示例可包括由S12和Ta2O5等制造的其它氧化膜。
[0060]在形成覆蓋層32的工藝中，懸突部32A可形成為在覆蓋層32的端部使開口 33的進(jìn)口 33A變窄。懸突部32A形成為在開口 33的進(jìn)口 33A內(nèi)下懸。因此，開口 33形成使其直徑從進(jìn)口 33A朝著內(nèi)部33B增加的形狀。其原因?qū)⑸院竺枋觥?br> [0061]在形成覆蓋層32后，埋入膜34可埋設(shè)在凹槽21和開口 33中，例如通過CVD (化學(xué)氣相沉積)法或ALD(原子層沉積)法，如圖6所示。結(jié)果，第一分隔層22形成在凹槽21中，并且第二分隔層23形成在開口 33中。第二分隔層23與第一分隔層22 —體形成，并且通過這種方式由與第一分隔層22相同的材料制造。
[0062]這里，使開口 33的進(jìn)口 33A變窄的懸突部32A可如上所述在形成覆蓋層32的工藝中形成在覆蓋層32的端部上。因此，在將埋入膜34埋設(shè)在凹槽21和開口 33中的工藝中，依照懸突部32A的形狀，能容易地將第二分隔層23形成錐形和尖頭形狀，其寬度隨著遠(yuǎn)離第一分隔層22逐漸變窄。
[0063]埋入膜34的材料示例可包括諸如鎢(W)、銀(Ag)、鋁(Al)和Rh (銠)等的金屬，與上述的第一分隔層22和第二分隔層23類似。另外，也能由折射率低于濾色器12的諸如低_k膜等的材料制造埋入膜34，與上述第一分隔層22和第二分隔層23類似。在兩種情況下，膜沉積工藝與如上所述相同。
[0064]在沉積埋入膜34后，例如可通過回蝕刻或CMP (化學(xué)機(jī)械拋光)去除埋入膜34形成在覆蓋層32上的部分,如圖7所不。
[0065]然后，覆蓋層32和硬掩模31通過采用氫氟酸(Hf)的濕法工藝去除，如圖8所示。結(jié)果，第二分隔層23進(jìn)入從半導(dǎo)體基板14的后表面14A突出的狀態(tài)。此時(shí)，釘扎膜24留在半導(dǎo)體基板14的后表面14A上。
[0066]然后，抗反射膜26形成在第二分隔層23的暴露表面上，如圖9所示。
[0067]在形成抗反射膜26后，濾色器12形成在由第二分隔層23分隔的區(qū)域中，如圖10所示。最后，芯片上透鏡13設(shè)置在濾色器12上。圖1所示的固態(tài)攝像裝置I的形成通過上述工藝完成。
[0068]在固態(tài)攝像裝置I中，當(dāng)光通過芯片上透鏡13進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換元件11時(shí)，光通過光電轉(zhuǎn)換元件11，并且在通過光電轉(zhuǎn)換元件11的同時(shí)對(duì)紅、綠和藍(lán)的每個(gè)顏色光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。這里，分隔結(jié)構(gòu)20設(shè)置為沿著像素10之間的邊界線。分隔結(jié)構(gòu)20的第一分隔層22沿著光電轉(zhuǎn)換元件11之間的邊界線設(shè)置在凹槽21中。凹槽21可從半導(dǎo)體基板14的后表面14A設(shè)置為向下至與波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)或者諸如綠光的特定顏色光發(fā)生光電轉(zhuǎn)換的深度D21。因此，有關(guān)像素10的光電轉(zhuǎn)換元件11中產(chǎn)生的電子eT流入相鄰像素10得到抑制，并且半導(dǎo)體基板14中發(fā)生的顏色混合(體內(nèi)顏色混合)得到抑制，如圖11所示。另外，分隔結(jié)構(gòu)20的第二分隔層23設(shè)置為沿著濾色器12之間的邊界線，與第一分隔層22 —體形成，并且由與第一分隔層22相同的材料制造。因此，傾斜入射光L由第二分隔層23反射，并且傾斜入射光L混入相鄰像素10得到抑制，因此位于半導(dǎo)體基板14的后表面14A (光接收表面11A)之上的上層側(cè)(濾色器12側(cè))發(fā)生的顏色混合(上層顏色混合)得到抑制，也如圖11所示。
[0069]在本實(shí)施例的固態(tài)攝像裝置I中，分隔結(jié)構(gòu)20的第一分隔層22沿著光電轉(zhuǎn)換元件11之間的邊界線設(shè)置在凹槽21中，凹槽21從半導(dǎo)體基板14的后表面14A設(shè)置為向下至與波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)或者如上所述特定顏色光發(fā)生光電轉(zhuǎn)換的深度D21。另外，分隔結(jié)構(gòu)20的第二分隔層23沿著濾色器12之間的邊界線與第一分隔層22 —體設(shè)置，并且由與第一分隔層22相同的材料制造。因此，通過由第一分隔層22抑制半導(dǎo)體基板14中發(fā)生的顏色混合(體內(nèi)顏色混合)且由第二分隔層23抑制位于半導(dǎo)體基板14的后表面14A(光接收表面11A)之上的上層側(cè)(濾色器12側(cè))上發(fā)生的顏色混合(上層顏色混合)，能可靠地抑制顏色混合。
[0070]此外，因?yàn)榈诙指魧?3形成錐形和尖頭形狀，寬度隨著遠(yuǎn)離第一分隔層22而逐漸變窄，所以第二分隔層23的側(cè)面的錐形結(jié)構(gòu)功能為與波導(dǎo)類似，能省略芯片上透鏡13的瞳孔糾正。
[0071]另外，在本實(shí)施例中，在凹槽21從半導(dǎo)體基板14的后表面14A設(shè)置后，具有與凹槽21連通的開口 33的覆蓋層32形成在半導(dǎo)體基板14的后表面14A側(cè)，并且第一分隔層22和第二分隔層23通過將埋入膜34埋設(shè)在凹槽21和開口 33中而形成。因此，容易使第二分隔層23與第一分隔層22 —體形成，并且由與第一分隔層22相同的材料制造第二分隔層23。另外，通過自對(duì)準(zhǔn)可形成具有高位置精度的第二分隔層23，并且可獲得不受生產(chǎn)公差影響的特性。
[0072]此外，在形成覆蓋層32的工藝中，懸突部32A形成在覆蓋層32的端部，從而使開口 33的進(jìn)口 33A變窄。因此，依照懸突部32A的形狀，能容易使第二分隔層23形成錐形和尖頭形狀，寬度隨著遠(yuǎn)離第一分隔層22而逐漸變窄。
[0073](第二實(shí)施例)
[0074]圖12是示出根據(jù)本公開第二實(shí)施例的固態(tài)攝像裝置IA的構(gòu)造示例的示意性截面圖。本實(shí)施例構(gòu)造為使抗反射膜26設(shè)置在第二分隔層23的上表面23A上，從而由第二分隔層23的上表面23A反射來自外面的光，因此抑制了反射的光入射在照相機(jī)的透鏡等上。固態(tài)攝像裝置IA與根據(jù)上述第一實(shí)施例的固態(tài)攝像裝置I具有相同的構(gòu)造、功能和效果，除了上述一點(diǎn)外。
[0075]固態(tài)攝像裝置IA例如可以以下面的方式制造。
[0076]圖13至圖19是以工藝的順序示出固態(tài)攝像裝置IA的制造方法示例的示意圖。首先，光電轉(zhuǎn)換元件11設(shè)置在半導(dǎo)體基板14中，并且拋光半導(dǎo)體基板14的后表面14A以形成光電轉(zhuǎn)換元件11的光接收表面11A,如圖13所示。
[0077]接下來，用于溝槽加工的硬掩模31形成在半導(dǎo)體基板14的后表面14A上，也如圖13所示。
[0078]然后，半導(dǎo)體基板14通過采用硬掩模31加工成溝槽-狀形狀，從而形成凹槽21，如圖14所示。凹槽21可沿著光電轉(zhuǎn)換元件11之間的邊界線從半導(dǎo)體基板14的后表面14A設(shè)置為向下至與波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)或者諸如綠光的特定顏色光發(fā)生光電轉(zhuǎn)換的深度D21。
[0079]其后，去除硬掩模31，并且在凹槽21的內(nèi)表面和半導(dǎo)體基板14的后表面14A上沉積由Ta205、Hf02、Al203和T12等制造的釘扎膜24，也如圖14所示。然后，由S12等制造的絕緣膜25可形成為例如具有約1nm的厚度。
[0080]然后，例如通過CVD法或ALD法，埋入膜34可埋設(shè)在凹槽21中，并且半導(dǎo)體基板14的后表面14A側(cè)(絕緣膜25的前表面)可覆蓋有埋入膜34，如圖15所示。此時(shí)，輕微彎曲的凹進(jìn)34B在面對(duì)凹槽21的位置形成在埋入膜34的上表面34A中。例如，凹進(jìn)34B可具有約50nm至約10nm的厚度(包括端值)，并且可具有約60nm至約70nm的深度(包括端值)。
[0081]埋入膜34的材料示例可包括諸如鎢(W)、銀(Ag)、鋁(Al)和銠(Rh)等金屬，與上述的第一分隔層22和第二分隔層23類似。作為選擇，埋入膜34可由折射率低于濾色器12 (諸如低k膜等)的材料制造，與上述的第一分隔層22和第二分隔層23類似。在兩種情況下，膜沉積工藝與上面的相同。
[0082]在沉積埋入膜34后，掩模材料層35A形成在埋入膜34的上表面34A上，如圖16所示。掩模材料層35A的材料示例可包括諸如TiN等的屏蔽金屬以及諸如SiN和S1N等的硅化合物，與抗反射膜26的材料類似。
[0083]在形成掩模材料層35A后在埋入膜34上執(zhí)行CMP拋光時(shí)，掩模材料層35A留在埋入膜34的上表面34A的凹進(jìn)34B中。這樣，掩模層35形成在埋入膜34的上表面34A上面對(duì)凹槽21的位置(在凹進(jìn)34B中)，如圖17所示。
[0084]在形成掩模層35后回蝕刻埋入膜34時(shí)，去除埋入膜34沒有從掩模層35暴露的部分。因此，第一分隔層22形成在凹槽21中，并且第二分隔層23形成在凹槽21和掩模層35之間，如圖18所示。第二分隔層23與第一分隔層22 —體形成，并且由與第一分隔層22相同的材料制造。掩模層35留在第二分隔層23的上表面23A上。
[0085]在回蝕刻埋入膜34的工藝中，埋入膜34靠近其上表面34A的部分(較淺的部分)與其它部分相比處理時(shí)間上較長(zhǎng)，并且蝕刻量較大。因此，第二分隔層23形成錐形和尖頭形狀，寬度隨著遠(yuǎn)離第一分隔層22逐漸變窄。
[0086]掩模層35覆蓋第二分隔層23的上表面23A。因此，可使掩模層35也用作抗反射膜26，例如通過采用諸如TiN等的屏蔽金屬以及諸如SiN和S1N等的硅化合物作為掩模層35的材料，與抗反射膜26的材料類似。
[0087]其后，濾色器12形成在由第二分隔層23分隔的區(qū)域中，如圖19所示。最后，芯片上透鏡13形成在濾色器12上。圖12所示的固態(tài)攝像裝置IA的形成通過上述工藝完成。
[0088]在本實(shí)施例中，在凹槽21從半導(dǎo)體基板14的后表面14A形成后，埋入膜34埋設(shè)在凹槽21中，并且半導(dǎo)體基板14的后表面14A側(cè)覆蓋有埋入膜34，然后掩模層35形成在埋入膜34的上表面34A上面對(duì)凹槽21的位置。其后，通過回蝕刻埋入膜34，第一分隔層22形成在凹槽21中，并且第二分隔層23形成在凹槽21和掩模層35之間。因此，容易使第二分隔層23與第一分隔層22 —體形成，并且由與第一分隔層22相同的材料制造第二分隔層23。另外，通過自對(duì)準(zhǔn)能形成具有高位置精度的第二分隔層23，并且能獲得不受生產(chǎn)公差影響的特性。
[0089]另外，在回蝕刻埋入膜34的工藝中，因?yàn)檠谀?5設(shè)置為覆蓋第二分隔層23的上表面23A，所以能使掩模層35也用作抗反射膜26。
[0090]此外，在回蝕刻埋入膜34的工藝中，因?yàn)榈诙指魧?3形成錐形和尖頭形狀，寬度隨著遠(yuǎn)離第一分隔層22逐漸變窄，所以第二分隔層23的側(cè)面的錐形結(jié)構(gòu)功能為與波導(dǎo)類似，使其能省略芯片上透鏡13的瞳孔糾正。
[0091](固態(tài)攝像裝置的一般構(gòu)造)
[0092]圖20是示出上述實(shí)施例中描述的固態(tài)攝像裝置I (IA)的一般構(gòu)造示例的功能框圖。固態(tài)攝像裝置I(IA)可包括像素部分110作為攝像像素區(qū)域和電路部分130,電路部分130例如包括行掃描部分131、水平選擇部分133、列掃描部分134和系統(tǒng)控制部分132。電路部分130可設(shè)置在像素部分110的周邊區(qū)域中，或者通過與像素部分110層疊而設(shè)置(在面對(duì)像素部分110的區(qū)域中)。
[0093]像素部分110例如可包括多個(gè)像素10，二維地設(shè)置成矩陣。例如，像素驅(qū)動(dòng)線Lread (具體而言，行選擇線和復(fù)位控制線)可為每個(gè)像素行配線至像素10，并且垂直信號(hào)線Lsig可為每個(gè)像素列配線至像素10。像素驅(qū)動(dòng)線Lread適合于傳輸驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于從相關(guān)像素讀出信號(hào)。每個(gè)像素驅(qū)動(dòng)線Lread的一端連接到行掃描部分131與每行像素對(duì)應(yīng)的每個(gè)輸出端。
[0094]行掃描部分131可為像素驅(qū)動(dòng)部分，由移位寄存器和地址解碼器等構(gòu)成，例如在行單元中驅(qū)動(dòng)像素部分I1的每個(gè)像素10。由行掃描部分131已經(jīng)選擇性掃描的像素行中從各像素10輸出的信號(hào)通過各垂直信號(hào)線Lsig設(shè)置到水平選擇部分133。水平選擇部分133由放大器和水平選擇開關(guān)等構(gòu)成，設(shè)置為用于每個(gè)垂直信號(hào)線Lsig。
[0095]列掃描部分134由移位寄存器和地址解碼器等構(gòu)成，以在掃描的同時(shí)順序驅(qū)動(dòng)水平選擇部分133的各水平選擇開關(guān)。從各像素10通過各垂直信號(hào)線Lsig傳輸?shù)男盘?hào)順序設(shè)置到水平信號(hào)線135，并且通過相關(guān)的水平信號(hào)線135輸出。
[0096]系統(tǒng)控制部分132適合于接收從外面施加的時(shí)鐘信號(hào)和用于指示操作模式的數(shù)據(jù)等，并且輸出固態(tài)攝像裝置I(IA)的諸如內(nèi)部信息等的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)控制部分132還包括定時(shí)發(fā)生器，產(chǎn)生各種定時(shí)信號(hào)，并且在相關(guān)定時(shí)發(fā)生器產(chǎn)生的各種定時(shí)信號(hào)的基礎(chǔ)上控制行掃描部分131、水平選擇部分133和列掃描部分134等的驅(qū)動(dòng)。
[0097](應(yīng)用示例)
[0098]根據(jù)上述實(shí)施例的固態(tài)攝像裝置I(IA)可應(yīng)用于具有攝像功能的所有類型的電子設(shè)備，例如包括諸如數(shù)字照相機(jī)和攝像機(jī)等的照相機(jī)系統(tǒng)以及具有攝像功能的移動(dòng)電話等。圖21是作為示例示出電子設(shè)備2(照相機(jī))的示意性構(gòu)造示例的示意圖。電子設(shè)備2可為攝影機(jī)，例如適合于攝取靜態(tài)圖像和/或捕獲運(yùn)動(dòng)圖像，并且例如可包括固態(tài)攝像裝置1(1A)、光學(xué)系統(tǒng)(攝像鏡頭)310、快門裝置311、驅(qū)動(dòng)固態(tài)攝像裝置I(IA)和快門裝置311的驅(qū)動(dòng)部分313 (包括上述電路部分130)、信號(hào)處理部分312、用戶界面314和監(jiān)視器315。
[0099]光學(xué)系統(tǒng)310適合于引導(dǎo)圖像光(入射光)從物體到固態(tài)攝像裝置I (IA)的像素部分110。該光學(xué)系統(tǒng)310可由多個(gè)光學(xué)透鏡構(gòu)成?？扉T裝置311適合于控制固態(tài)攝像裝置I (IA)的光施加周期和屏蔽周期。驅(qū)動(dòng)部分313適合于控制固態(tài)攝像裝置I (IA)的傳輸操作和快門裝置311的快門操作。信號(hào)處理部分312適合于在從固態(tài)攝像裝置I(IA)輸出的信號(hào)上執(zhí)行各種信號(hào)處理。經(jīng)受信號(hào)處理后的圖像信號(hào)Dout輸出到監(jiān)視器315。作為選擇，圖像信號(hào)Dout可存儲(chǔ)在諸如存儲(chǔ)器等的存儲(chǔ)介質(zhì)中。在用戶界面314上，攝影場(chǎng)景的選定(動(dòng)態(tài)范圍的選定、光波長(zhǎng)(太赫射線、可見光、紅外線、紫外線和X射線等)的選定)等是可能的，并且該選定(通過用戶界面314輸入的輸入信號(hào))傳送到驅(qū)動(dòng)部分313，并且所希望的攝像由固態(tài)攝像裝置I(IA)在輸入信號(hào)的基礎(chǔ)上執(zhí)行。
[0100]盡管本公開已經(jīng)通過給出實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本公開不限于上述實(shí)施例，而是可以以各種方式修改。雖然，例如，在上述的實(shí)施例中，通過具體地給出固態(tài)攝像裝置I和IA的構(gòu)造進(jìn)行了描述，但是不是必須包括上述實(shí)施例中描述的所有構(gòu)成元件，并且也可包括上述元件之外的一個(gè)或多個(gè)元件。
[0101]另外，上述實(shí)施例中已經(jīng)描述的各層的材料和厚度和/或各層的膜沉積法和膜沉積條件等不是限定性的，可采用其它的材料和厚度，和/或可采用其它的膜沉積法和膜沉積條件。
[0102]從如上所述的本公開的示例性實(shí)施例可至少實(shí)現(xiàn)下面說明的構(gòu)造。
[0103][I] 一種固態(tài)攝像裝置，包括:多個(gè)像素；分隔結(jié)構(gòu)，沿著相鄰于該多個(gè)像素的邊界線設(shè)置；該分隔結(jié)構(gòu)包括凹槽，該凹槽從半導(dǎo)體基板的后表面設(shè)置到與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的深度，該凹槽設(shè)置為沿著該邊界線，第一分隔層，設(shè)置在該凹槽中，以及第二分隔層，設(shè)置在該第一分隔層之上且與該邊界線對(duì)應(yīng)，該第二分隔層連接到該第一分隔層。
[0104][2]根據(jù)I的固態(tài)攝像裝置，其中該第二分隔層具有錐形形狀，從而該第二分隔層的寬度隨著距該第一分隔層距離的增加而減小。
[0105][3]根據(jù)2的固態(tài)攝像裝置，其中該第二分隔層的該錐形形狀的側(cè)面反射光，從而在與該第二分隔層的該錐形形狀的該側(cè)面相鄰的像素中，在光接觸光電轉(zhuǎn)換元件的光接收表面前該光聚集。
[0106][4]根據(jù)2的固態(tài)攝像裝置，還包括抗反射層，設(shè)置在該半導(dǎo)體基板的后表面上且延伸進(jìn)入該凹槽中，從而該抗反射層與該第一分隔層的側(cè)表面和下表面接觸。
[0107][5]根據(jù)4的固態(tài)攝像裝置，其中該抗反射層與該第二分隔層的側(cè)表面接觸。
[0108][6]根據(jù)5的固態(tài)攝像裝置，其中每個(gè)像素還包括濾色器，該濾色器布置在該半導(dǎo)體基板的該后表面?zhèn)纫悦鎸?duì)光電轉(zhuǎn)換元件，并且該分隔結(jié)構(gòu)設(shè)置為相鄰于該濾色器。
[0109][7]根據(jù)6的固態(tài)攝像裝置，其中該第二分隔層的上表面與相鄰于該第二分隔層的該濾色器的光入射表面位于相同的高度。
[0110][8]根據(jù)6的固態(tài)攝像裝置，其中該第二分隔層的上表面高于相鄰于該第二分隔層的該濾色器的光入射表面。
[0111][9]根據(jù)6的固態(tài)攝像裝置，其中該抗反射層延伸到該第二分隔層的上表面，并且該第二分隔層的上表面高于相鄰于該第二分隔層的該濾色器的光入射表面。
[0112][10]根據(jù)2的固態(tài)攝像裝置，其中該第二分隔層由與該第一分隔層相同的材料制造。
[0113][11]根據(jù)6的固態(tài)攝像裝置，其中該第二分隔層的折射率低于相鄰于該第二分隔層的該濾色器的折射率。
[0114][12]根據(jù)I的固態(tài)攝像裝置，還包括具有固定負(fù)電荷的膜和絕緣膜，該具有固定負(fù)電荷的膜和該絕緣膜的每一個(gè)設(shè)置在該凹槽和該第一分隔層之間。
[0115][13] 一種制造固態(tài)攝像裝置的方法，該方法包括:設(shè)置多個(gè)像素；從半導(dǎo)體基板的后表面向下至與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的深度設(shè)置凹槽，該凹槽設(shè)置為沿著相鄰于該多個(gè)像素的邊界線；在該半導(dǎo)體基板的該后表面上形成覆蓋層，該覆蓋層具有與該凹槽對(duì)應(yīng)的開口 ；通過在該凹槽、該開口中和該覆蓋層的至少一部分上埋設(shè)埋入膜，在該凹槽中形成第一分隔層且在該開口中形成第二分隔層，其中該第二分隔層連接到該第一分隔層；去除形成在該覆蓋層的該部分上的該埋入膜；以及去除該覆蓋層。
[0116][14]根據(jù)13的制造固態(tài)攝像裝置的方法，其中該第二分隔層具有錐形形狀，從而該第二分隔層的寬度隨著距該第一分隔層距離的增加而減小。
[0117][15]根據(jù)14的制造固態(tài)攝像裝置的方法，其中該第二分隔層的該錐形形狀的側(cè)面反射光，從而在與該第二分隔層的該錐形形狀的該側(cè)面相鄰的像素中，在光接觸光電轉(zhuǎn)換元件的光接收表面前該光聚集。
[0118][16]根據(jù)14的制造固態(tài)攝像裝置的方法，還包括抗反射層，設(shè)置在該半導(dǎo)體基板的后表面上且延伸進(jìn)入該凹槽中，從而該抗反射層與該第一分隔層的側(cè)表面和下表面接觸。
[0119][17]根據(jù)16的制造固態(tài)攝像裝置的方法，其中該抗反射層與該第二分隔層的側(cè)表面接觸。
[0120][18]根據(jù)17的制造固態(tài)攝像裝置的方法，其中每個(gè)像素還包括濾色器，該濾色器布置在該半導(dǎo)體基板的該后表面?zhèn)纫悦鎸?duì)該光電轉(zhuǎn)換元件，并且該分隔結(jié)構(gòu)設(shè)置為相鄰于該濾色器。
[0121][19] 一種制造固態(tài)攝像裝置的方法，該方法包括:設(shè)置多個(gè)像素；從半導(dǎo)體基板的后表面至與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的深度設(shè)置凹槽，該凹槽設(shè)置為沿著相鄰于該多個(gè)像素的邊界線；在該凹槽中埋設(shè)埋入膜且用該埋入膜覆蓋該半導(dǎo)體基板的該后表面；在該埋入膜的上表面上形成掩模材料層；拋光該掩模材料層以在該埋入膜的該上表面上與該凹槽面對(duì)的位置形成掩模層；通過回蝕刻該埋入膜，在該凹槽中形成第一分隔層以及在該凹槽和該掩模層之間形成第二分隔層，該第二分隔層連接到該第一分隔層。
[0122][20] 一種電子設(shè)備，包括根據(jù)I的固態(tài)攝像裝置。
[0123]此外，從本公開的上述示例性實(shí)施例可至少實(shí)現(xiàn)下面的構(gòu)造。
[0124](I) 一種固態(tài)攝像裝置，包括:
[0125]像素；以及
[0126]分隔結(jié)構(gòu)，設(shè)置為沿著該像素之間的邊界線，其中
[0127]該像素的每一個(gè)包括
[0128]光電轉(zhuǎn)換元件，設(shè)置在半導(dǎo)體基板中，以及
[0129]濾色器，布置在該半導(dǎo)體基板的后表面上以面對(duì)該光電轉(zhuǎn)換元件，并且
[0130]該分隔結(jié)構(gòu)包括
[0131]凹槽，從該半導(dǎo)體基板的后表面向下至特定顏色光發(fā)生光電轉(zhuǎn)換的深度設(shè)置為沿著該光電轉(zhuǎn)換元件之間的邊界線，
[0132]第一分隔層，設(shè)置在該凹槽中，以及
[0133]第二分隔層，設(shè)置為沿著該濾色器之間的分界線，與該第一分隔層成一體，并且由與該第一分隔層相同的材料制造。
[0134](2)根據(jù)(I)的固態(tài)攝像裝置，其中
[0135]該特定顏色光是綠光。
[0136](3)根據(jù)⑴或⑵的固態(tài)攝像裝置，其中
[0137]該第一分隔層和該第二分隔層由金屬制造。
[0138](4)根據(jù)⑴或⑵的固態(tài)攝像裝置，其中
[0139]該第一分隔層和該第二分隔層由折射率低于該濾色器的材料制造。
[0140](5)根據(jù)⑴至(4)任何一項(xiàng)的固態(tài)攝像裝置，其中
[0141]該第二分隔層的上表面與該濾色器的光入射表面相齊，或者位于高于該濾色器的該光入射表面的位置。
[0142](6)根據(jù)(I)至(5)任何一項(xiàng)的固態(tài)攝像裝置，還包括抗反射膜，設(shè)置在該第二分隔層的上表面上。
[0143](7)根據(jù)⑴至(6)任何一項(xiàng)的固態(tài)攝像裝置，其中
[0144]該第二分隔層具有錐形和尖頭形狀，其寬度隨著遠(yuǎn)離該第一分隔層而逐漸變窄。
[0145](8)根據(jù)(I)至(7)任何一項(xiàng)的固態(tài)攝像裝置，還包括釘扎膜，設(shè)置在該凹槽的內(nèi)表面上。
[0146](9) 一種制造固態(tài)攝像裝置的方法，包括:
[0147]在半導(dǎo)體基板中設(shè)置光電轉(zhuǎn)換元件，并且從該半導(dǎo)體基板的后表面向下至特定顏色光發(fā)生光電轉(zhuǎn)換的深度沿著該光電轉(zhuǎn)換元件之間的邊界線設(shè)置凹槽；
[0148]在該半導(dǎo)體基板的后表面?zhèn)刃纬筛采w層，并且在該覆蓋層中設(shè)置與該凹槽連通的開口 ；
[0149]通過在該凹槽和該開口中埋設(shè)埋入膜在該凹槽中形成第一分隔層且在該開口中形成第二分隔層，使該第二分隔層與該第一分隔層一體形成，并且該第二分隔層與該第一分隔層用相同的材料制造；
[0150]去除該埋入膜形成在該覆蓋層上的部分；
[0151]去除該覆蓋層；以及
[0152]在由該第二分隔層分隔的區(qū)域中形成濾色器。
[0153](10)根據(jù)(9)的制造固態(tài)攝像裝置的方法，其中
[0154]在形成該覆蓋層中，在該覆蓋層的端部上形成使該凹槽的進(jìn)口變窄的懸突部，并且
[0155]在該凹槽和該開口中埋設(shè)該埋入膜中，依照該懸突部的形狀，該第二分隔層形成錐形和尖頭形狀，其寬度隨著遠(yuǎn)離該第一分隔層逐漸變窄。
[0156](11) 一種制造固態(tài)攝像裝置的方法，包括
[0157]在半導(dǎo)體基板中設(shè)置光電轉(zhuǎn)換元件，并且從該半導(dǎo)體基板的后表面向下至特定顏色光發(fā)生光電轉(zhuǎn)換的深度沿著該光電轉(zhuǎn)換元件之間的邊界線設(shè)置凹槽；
[0158]在該凹槽中埋設(shè)埋入膜，并且用該埋入膜覆蓋該半導(dǎo)體基板的后表面?zhèn)龋?br> [0159]在該埋入膜的上表面上形成掩模材料層，并且通過拋光該掩模材料層在該埋入膜的該上表面上面對(duì)該凹槽的位置形成掩模層；
[0160]通過回蝕刻該埋入膜在該凹槽中形成第一分隔層且在該凹槽和該掩模層之間形成第二分隔層，使該第二分隔層與該第一分隔層一體形成，并且該第二分隔層與該第一分隔層由相同的材料制造；以及
[0161]在由該第二分隔層分隔的區(qū)域中形成濾色器。
[0162](12)根據(jù)(11)的制造固態(tài)攝像裝置的方法，其中
[0163]在回蝕刻該埋入膜中，該掩模層設(shè)置為覆蓋該第二分隔層的上表面。
[0164](13)根據(jù)(12)的制造固態(tài)攝像裝置的方法，其中
[0165]該掩模層設(shè)置為還用作抗反射膜。
[0166](14)根據(jù)(11)至(13)任何一項(xiàng)的制造固態(tài)攝像裝置的方法，其中
[0167]在回蝕刻該埋入膜中，該第二分隔層形成錐形和尖頭形狀，其寬度隨著遠(yuǎn)離該第一分隔層逐漸變窄。
[0168](15) 一種電子設(shè)備,包括
[0169]固態(tài)攝像裝置，其中
[0170]該固態(tài)攝像裝置包括
[0171]像素，以及
[0172]分隔結(jié)構(gòu)，設(shè)置為沿著該像素之間的邊界線，
[0173]該像素的每一個(gè)包括
[0174]光電轉(zhuǎn)換元件，設(shè)置在半導(dǎo)體基板中，以及
[0175]濾色器，設(shè)置在該半導(dǎo)體基板的后表面?zhèn)壬弦悦鎸?duì)該光電轉(zhuǎn)換元件，并且
[0176]該分隔結(jié)構(gòu)包括
[0177]凹槽，從該半導(dǎo)體基板的后表面設(shè)置為沿著該光電轉(zhuǎn)換元件之間的分界線向下至特定顏色光發(fā)生光電轉(zhuǎn)換的深度，
[0178]第一分隔層，設(shè)置在該凹槽中，以及
[0179]第二分隔層，設(shè)置為沿著該濾色器之間的邊界線，與該第一分隔層形成整體，并且由與該第一分隔層相同的材料制造。
[0180]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在所附權(quán)利要求或其等同方案的范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要和其他因素，可以進(jìn)行各種修改、結(jié)合、部分結(jié)合和替換。
[0181]本申請(qǐng)要求于2013年8月9日提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP2013-166856的權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。
【權(quán)利要求】
1.一種固態(tài)攝像裝置，包括: 多個(gè)像素； 分隔結(jié)構(gòu)，設(shè)置為沿著相鄰于該多個(gè)像素的邊界線； 該分隔結(jié)構(gòu)包括凹槽，該凹槽從半導(dǎo)體基板的后表面設(shè)置到與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的深度，該凹槽設(shè)置為沿著該邊界線， 第一分隔層，設(shè)置在該凹槽中，以及 第二分隔層，設(shè)置在該第一分隔層之上且與該邊界線對(duì)應(yīng)，該第二分隔層連接到該第一分隔層。
2.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)攝像裝置，其中該第二分隔層具有錐形形狀，從而該第二分隔層的寬度隨著距該第一分隔層距離的增加而減小。
3.如權(quán)利要求2所述的固態(tài)攝像裝置，其中該第二分隔層的該錐形形狀的側(cè)面反射光，從而在與該第二分隔層的該錐形形狀的該側(cè)面相鄰的像素中，在光接觸光電轉(zhuǎn)換元件的光接收表面前該光聚集。
4.如權(quán)利要求2所述的固態(tài)攝像裝置，還包括抗反射層，設(shè)置在該半導(dǎo)體基板的后表面上且延伸進(jìn)入該凹槽中，從而該抗反射層與該第一分隔層的側(cè)表面和下表面接觸。
5.如權(quán)利要求4所述的固態(tài)攝像裝置，其中該抗反射層與該第二分隔層的側(cè)表面接觸。
6.如權(quán)利要求5所述的固態(tài)攝像裝置，其中每個(gè)像素還包括濾色器，該濾色器布置在該半導(dǎo)體基板的該后表面?zhèn)纫悦鎸?duì)光電轉(zhuǎn)換元件，并且該分隔結(jié)構(gòu)設(shè)置為相鄰于該濾色器。
7.如權(quán)利要求6所述的固態(tài)攝像裝置，其中該第二分隔層的上表面與相鄰于該第二分隔層的該濾色器的光入射表面位于相同的高度。
8.如權(quán)利要求6所述的固態(tài)攝像裝置，其中該第二分隔層的上表面高于相鄰于該第二分隔層的該濾色器的光入射表面。
9.如權(quán)利要求6所述的固態(tài)攝像裝置，其中該抗反射層延伸到該第二分隔層的上表面，并且該第二分隔層的上表面高于相鄰于該第二分隔層的該濾色器的光入射表面。
10.如權(quán)利要求2所述的固態(tài)攝像裝置，其中該第二分隔層由與該第一分隔層相同的材料制造。
11.如權(quán)利要求6所述的固態(tài)攝像裝置，其中該第二分隔層的折射率低于相鄰于該第二分隔層的該濾色器的折射率。
12.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)攝像裝置，還包括具有固定負(fù)電荷的膜和絕緣膜，該具有固定負(fù)電荷的膜和該絕緣膜的每一個(gè)設(shè)置在該凹槽和該第一分隔層之間。
13.—種制造固態(tài)攝像裝置的方法，該方法包括: 設(shè)置多個(gè)像素； 從半導(dǎo)體基板的后表面向下至與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的深度設(shè)置凹槽，該凹槽設(shè)置為沿著相鄰于該多個(gè)像素的邊界線； 在該半導(dǎo)體基板的該后表面上形成覆蓋層，該覆蓋層具有與該凹槽對(duì)應(yīng)的開口 ；通過在該凹槽、該開口中和該覆蓋層的至少一部分上埋設(shè)埋入膜，在該凹槽中形成第一分隔層且在該開口中形成第二分隔層，其中該第二分隔層連接到該第一分隔層； 去除形成在該覆蓋層的該部分上的該埋入膜；以及 去除該覆蓋層。
14.如權(quán)利要求13所述的制造固態(tài)攝像裝置的方法，其中該第二分隔層具有錐形形狀，從而該第二分隔層的寬度隨著距該第一分隔層距離的增加而減小。
15.如權(quán)利要求14所述的制造固態(tài)攝像裝置的方法，其中該第二分隔層的該錐形形狀的側(cè)面反射光，從而在與該第二分隔層的該錐形形狀的該側(cè)面相鄰的像素中，在光接觸光電轉(zhuǎn)換元件的光接收表面前該光聚集。
16.如權(quán)利要求14所述的制造固態(tài)攝像裝置的方法，還包括抗反射層，設(shè)置在該半導(dǎo)體基板的后表面上且延伸進(jìn)入該凹槽中，從而該抗反射層與該第一分隔層的側(cè)表面和下表面接觸。
17.如權(quán)利要求16所述的制造固態(tài)攝像裝置的方法，其中該抗反射層與該第二分隔層的側(cè)表面接觸。
18.如權(quán)利要求17所述的制造固態(tài)攝像裝置的方法，其中每個(gè)像素還包括濾色器，該濾色器布置在該半導(dǎo)體基板的該后表面?zhèn)纫悦鎸?duì)該光電轉(zhuǎn)換元件，并且該分隔結(jié)構(gòu)設(shè)置為相鄰于該濾色器。
19.一種制造固態(tài)攝像裝置的方法，該方法包括: 設(shè)置多個(gè)像素； 從半導(dǎo)體基板的后表面至與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的深度設(shè)置凹槽，該凹槽設(shè)置為沿著相鄰于該多個(gè)像素的邊界線； 在該凹槽中埋設(shè)埋入膜且用該埋入膜覆蓋該半導(dǎo)體基板的該后表面； 在該埋入膜的上表面上形成掩模材料層； 拋光該掩模材料層以在該埋入膜的該上表面上與該凹槽面對(duì)的位置形成掩模層； 通過回蝕刻該埋入膜，在該凹槽中形成第一分隔層以及在該凹槽和該掩模層之間形成第二分隔層，該第二分隔層連接到該第一分隔層。
20.一種電子設(shè)備，包括如權(quán)利要求1所述的固態(tài)攝像裝置。
【文檔編號(hào)】H01L27/146GK104347660SQ201410376983
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】蛯子芳樹, 山本敦彥, 館下八州志, 岡崎裕美 申請(qǐng)人:索尼公司