反射膜50
[0134]在固體攝像裝置1中，如圖3所示，在半導(dǎo)體層101中與設(shè)有如布線層111等各部分的前表面(圖3的下表面)相對(duì)的后表面(圖3的上表面)上設(shè)置防反射膜50。
[0135]如圖3所示，防反射膜50包括第一防反射膜501和第二防反射膜502，用于防止從半導(dǎo)體層101的后表面?zhèn)热肷涞墓猞г诎雽?dǎo)體層101的后表面中被反射。S卩，適當(dāng)?shù)剡x擇并形成防反射膜50的材料和膜厚度，使得通過光學(xué)干涉作用表現(xiàn)防反射功能。在此處，期望使用具有高折射率的材料形成防反射膜50。尤其是，期望通過使用折射率等于或大于1.5的材料形成防反射膜50。在另一實(shí)施例中，防反射膜是由防反射系數(shù)為等于或大于1.5的第一防反射膜501構(gòu)成。在又一實(shí)施例中，第一防反射膜501和第二防反射膜502的防反射系數(shù)均等于或大于1.5。
[0136]在防反射膜50中，如圖3所示，第一防反射膜501形成為覆蓋半導(dǎo)體層101的后表面(上表面)。
[0137]具體地，如圖3所示，第一防反射膜501設(shè)置成覆蓋半導(dǎo)體層101的后表面的形成有光電二極管21的部分及形成有像素隔離部lOlpb的部分。在此處，第一防反射膜501設(shè)置成沿著半導(dǎo)體層101的平坦的后表面具有固定厚度。
[0138]在本實(shí)施例中，第一防反射膜501形成為膜厚度比第二防反射膜502的膜厚度薄。
[0139]而且，通過使用具有固定負(fù)電荷的高介電性材料形成第一防反射膜501，使得通過在光電二極管21的感光表面JS上形成正電荷(空穴)累積區(qū)域來抑制暗電流的發(fā)生。第一防反射膜501形成為包括鉿、鋯、鋁、鉭、鈦、鎂、釔、鑭系元素或硅等元素的氧化物中的至少一種氧化物。通過將第一防反射膜501形成為具有固定負(fù)電荷，固定負(fù)電荷將電場(chǎng)施加到第一防反射膜501和光電二極管21之間的界面，因此，形成正電荷(空穴)累積區(qū)域。
[0140]例如，經(jīng)過膜形成過程以具有1?20nm的膜厚度的鉿氧化物膜汨《)2膜)設(shè)為第一防反射膜501。
[0141]在防反射膜50中，如圖3所示，第二防反射膜502形成為隔著第一防反射膜501和遮光層60中的至少一者覆蓋半導(dǎo)體層101的后表面(上表面)。第二防反射膜502可形成為包括鉿、鋯、鋁、鉭、鈦、鎂、釔、鑭系元素或硅等元素的氧化物中的至少一種氧化物。
[0142]具體地，如圖3所示，在半導(dǎo)體層101的后表面上的形成有光電二極管21的部分中設(shè)置第二防反射膜502，使得第一防反射膜501處于第二防反射膜502和半導(dǎo)體層101之間。
[0143]而且，在半導(dǎo)體層101的后表面中的形成有像素隔離部1lpb的部分上設(shè)置第二防反射膜502，使得第一防反射膜501和遮光層60均處于第二防反射膜502和半導(dǎo)體層101之間。在此處，在第一防反射膜501的上表面中，在半導(dǎo)體層101中的設(shè)置有像素隔離部1lpb的部分上設(shè)置遮光層60，第二防反射膜502設(shè)置在第一防反射膜501的上表面上以覆蓋遮光層60。S卩，具有凸形的遮光層60設(shè)置在第一防反射膜501的平坦表面上，形成凹凸表面，第二防反射膜502設(shè)置成沿著凹凸表面具有固定厚度。
[0144]在本實(shí)施例中，第二防反射膜502形成為膜厚度比第一防反射膜501的膜厚度厚。
[0145]例如，經(jīng)過膜形成過程使得第二防反射膜502與第一防反射膜501的總的膜厚度為40?80nm的鉿氧化物膜(HfOJ莫)形成為第二防反射膜502。
[0146]對(duì)于第一防反射膜501和第二防反射膜502，除上述鉿氧化物膜(HfOj莫)之外，還可以使用其它各種材料。
[0147]在這里，期望通過使用其平帶電壓(flat band voltage)比娃氧化物膜(S1j莫)高的材料形成第一防反射膜501。
[0148]例如，期望通過使用以下高介電材料(高k)形成第一防反射膜501。另外，在下文中，AVfb表示高k材料的平帶電壓Vfb (高k)減去S12的平帶電壓Vfb (S12)所獲得的值(即，Δ Vfb = Vfb (高 k) -Vfb (S12))。
[0149].Al2O3 ( Δ Vfb = 4 ?6V)
[0150].HfO2 ( Δ Vfb = 2 ?3V)
[0151].ZrO2 ( Δ Vfb = 2 ?3V)
[0152].Ti02(AVfb = 3 ?4V)
[0153].Ta2O5 ( Δ Vfb = 3 ?4V)
[0154].MgO2 ( Δ Vfb = 1.5 ?2.5V)
[0155]而且，除以上材料之外，期望通過使用以下材料形成第二防反射膜502。
[0156].SiN
[0157].S1N
[0158]在上文中，已經(jīng)給出了第一防反射膜501和第二防反射膜502均使用鉿氧化物膜01?)2膜)的情況的說明，但本發(fā)明不限于此。可適當(dāng)?shù)亟M合和使用上述多種材料。
[0159]例如，期望通過下述材料的組合形成第一防反射膜501和第二防反射膜502。在下面的說明中，左側(cè)是指形成第一防反射膜501的材料，右側(cè)是指形成第二防反射膜502的材料。
[0160]第一防反射膜501的材料和第二防反射膜502的材料
[0161](HfO2, HfO2)
[0162](HfO2, Ta2O5)
[0163](HfO2, Al2O3)
[0164](HfO2, ZrO2)
[0165](HfO2, T12)
[0166](MgO2, HfO2)
[0167](Al2O3, SiN)
[0168](HfO2, S1N)
[0169](e)遮光層 60
[0170]在固體攝像裝置I中，如圖3所示，在半導(dǎo)體層101的后表面(圖3的前表面)偵J處設(shè)置遮光層60。
[0171]遮光層60用于遮蔽從半導(dǎo)體層101的上部進(jìn)入到半導(dǎo)體層101的后表面的部分入射光H。
[0172]如圖3所示，在設(shè)于半導(dǎo)體層101的內(nèi)部的像素分離部1lpb的上部設(shè)置遮光層60。與此相對(duì)，在設(shè)于半導(dǎo)體層101的內(nèi)部的光電二極管21的上部未設(shè)置遮光層60，而是開放的，使得入射光H入射到光電二極管21。
[0173]S卩，盡管在圖4中未示出，但形成遮光層60，使得遮光層60的平面形狀為與像素隔離部1lpb相同的網(wǎng)格形狀。
[0174]在本實(shí)施例中，如圖3所示，遮光層60設(shè)置成在第一防反射膜501的上表面上突出成凸形。另外，遮光層60設(shè)置成使得其上表面覆蓋有第二防反射膜502，且凸形側(cè)部分與第二防反射膜502接觸。
[0175]遮光層60是由用于遮光的遮光材料形成。例如，經(jīng)過膜形成過程以具有100?400nm膜厚度的鎢(W)膜形成為遮光層60。另外，也期望通過堆疊鈦氮化物(TiN)膜和鎢(W)膜形成遮光層60。
[0176](f)其它
[0177]另外，如圖3所示，在半導(dǎo)體層101的后表面?zhèn)戎?，在防反射?0的上表面上設(shè)置平坦化膜HT。在平坦化膜HT的上表面上，設(shè)置濾色器CF和微透鏡ML。
[0178]另外，濾色器CF包括紅色濾色器層(未圖示)、綠色濾色器層(未圖示)和藍(lán)色濾色器層(未圖示)，這三種基色的每個(gè)濾色器層布置成以拜耳排列對(duì)應(yīng)于每個(gè)像素P。即，濾色器CF配置成使得不同顏色的光在水平方向X和垂直方向I上相互鄰近布置的像素P中穿過。
[0179]多個(gè)微透鏡ML布置成對(duì)應(yīng)于每個(gè)像素P。微透鏡ML是在半導(dǎo)體層101的后表面?zhèn)勺屚怀龀赏剐蔚耐雇哥R，其用于將入射光H聚集到每個(gè)像素P的光電二極管21中。例如，使用諸如樹脂之類的有機(jī)材料形成微透鏡ML。
[0180](2)制造方法
[0181]下文將說明固體攝像裝置I的制造方法的主要部分。
[0182]圖6?圖10表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的固體攝像裝置I的制造方法。
[0183]與圖3相類似，圖6?圖10表示剖面圖。依次通過上述每個(gè)圖所示的過程制造圖3等所示的固體攝像裝置I。
[0184](2-1)光電二極管21等的形成
[0185]首先，如圖6所示，形成光電二極管21等。
[0186]在此處，通過對(duì)由單晶硅半導(dǎo)體形成的半導(dǎo)體基板的前表面進(jìn)行雜質(zhì)的離子注入，形成光電二極管21和像素隔離部lOlpb。另外，在半導(dǎo)體基板的前表面上形成像素晶體管Tr (圖6中未圖示)之后，布線層111形成為覆蓋像素晶體管Tr。另外，支撐基板SS貼附到布線層111的前表面。
[0187]接下來，使半導(dǎo)體基板變薄以具有例如大約10?20 μπι的厚度，由此形成上述半導(dǎo)體層101。例如，通過根據(jù)CMP方法研磨半導(dǎo)體基板來使其變薄。
[0188](2-2)第一防反射膜501的形成
[0189]接下來，如圖7所示，形成第一防反射膜501。
[0190]在此處，如圖7所示，第一防反射膜501形成為覆蓋半導(dǎo)體層101的后表面(上表面)。
[0191]具體地，如圖3所示，在半導(dǎo)體層101的后表面上，第一防反射膜501設(shè)置成覆蓋形成有光電二極管21的部分和形成有像素隔離部1lpb的部分。
[0192]例如，借助ALD (原子層沉積)方法在200?300°C的膜形成溫度的條件下形成膜厚度為I?20nm的鉿氧化物膜(HfOJ莫)，由此設(shè)置第一防反射膜501。
[0193](2-3)遮光層60的形成
[0194]接下來，如圖8所示，形成遮光層60。
[0195]在此處，如圖8所示，在第一防反射膜501的上表面上形成遮光層60，使得遮光層60位于設(shè)于半導(dǎo)體層101的內(nèi)部中的像素隔離部1lpb的上部處。
[0196]例如，在通過濺射方法在第一防反射膜501的上表面上形成膜厚度為100?400nm的鎢(W)膜(未圖示)之后，通過對(duì)鎢膜進(jìn)行圖案處理來形成遮光層60。具體地，通過進(jìn)行干蝕刻處理，由媽膜形成遮光層60。
[0197](2-4)第二防反射膜502的形成
[0198]接下來，如圖9所示，形成第二防反射膜502。
[0199]在此處，如圖9所示，第二防反射膜502形成為使得第二防反射膜502隔著第一防反射膜501和遮光層60中的至少一者覆蓋半導(dǎo)體層101的后表面(上表面)。
[0200]具體地，如圖9所示，第二防反射膜502形成為使得第一防反射膜501處于光電二極管21的形成部分中且第一防反射膜501和遮光層60均處于像素隔離部1lpb的形成部分中。
[0201]例如，通過物理氣相沉積(PVD)方法形成鉿氧化物膜(HfOJ莫)使得其與第一防反射膜501的總的膜厚度為40?80nm，由此形成第二防反射膜502。根據(jù)PVD方法形成膜的膜形成速度高于ALD方法的膜形成速度，于是能夠在短時(shí)間內(nèi)形成厚的膜。
[0202](2-5)平坦化膜HT的形成
[0203]接下來，如圖10所示，形成平坦化膜HT。
[0204]在此處，如圖10所示，在第二防反射膜502上形成平坦化膜HT，使得平坦化膜HT的上表面是平坦的。
[0205]例如，通過借助旋轉(zhuǎn)涂敷方法涂敷諸如樹脂之類的有機(jī)材料來形成平坦化膜HT。
[0206]接下來，如圖3所不，在半導(dǎo)體層101的后表面?zhèn)忍?，設(shè)置濾色器CF和微透鏡ML。通過如此過程，完成后表面照射型CMOS圖像傳感器。
[0207](3)結(jié)論
[0208]如上所述，在本實(shí)施例中，在半導(dǎo)體層101的內(nèi)部中設(shè)置通過感光表面JS接收入射光H的多個(gè)光電二極管21，多個(gè)光電二極管21對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素P。另外，在半導(dǎo)體層101的入射有入射光H的后表面(上表面