專(zhuān)利名稱(chēng)：固態(tài)成像裝置及其制造方法以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)成像裝置及其制造方法，以及具備固態(tài)成像裝置的相機(jī)等電子設(shè) 備。
背景技術(shù)：
民用的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)或數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)一直以來(lái)主要被要求顯示出被拍攝體的細(xì) 節(jié)部分的高析像力和重視便攜性的設(shè)備的小型化。并且，為了實(shí)現(xiàn)這些需求，對(duì)于固態(tài)成像 裝置，在維持圖像捕獲特性并縮小像素大小的方面(圖像傳感器)進(jìn)行了開(kāi)發(fā)。但是，近年 來(lái)，除繼續(xù)需求高析像力和小型化之外，對(duì)提高最低被拍攝體亮度和高速圖像捕獲等的需 求也在變高，并且為了實(shí)現(xiàn)這些需求，對(duì)于固態(tài)成像裝置提高以SN比為主的綜合圖像質(zhì)量 的期望也變高了。已知CMOS固態(tài)成像裝置有圖5所示的前照式和圖6所示的背照式。如圖5的示意 性構(gòu)成圖所示，前照式固態(tài)成像裝置111在半導(dǎo)體襯底112上具有形成有多個(gè)單位像素116 的像素區(qū)域113，每個(gè)單位像素116由作為光電轉(zhuǎn)換部的光電二極管PD和多個(gè)像素晶體管 組成。圖中沒(méi)有示出像素晶體管，但在圖5中示出柵極電極114，以示意性地示出像素晶體 管的存在。各個(gè)光電二極管PD通過(guò)由雜質(zhì)擴(kuò)散層構(gòu)成的元件分離區(qū)域115被分離。經(jīng)由 層間絕緣層117而布置了多個(gè)布線118的多層布線層119形成在半導(dǎo)體襯底112的形成有 像素晶體管的表面?zhèn)?。布線118形成在與光電二極管PD的位置相對(duì)應(yīng)的部分之外的部分。 在多層布線層119上經(jīng)由平坦膜120而依次形成片上濾色器121和片上微透鏡122。片上 濾色器121例如通過(guò)排列紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色⑶的各濾色器而構(gòu)成。在前照式固態(tài) 成像裝置111中，形成有多層布線層119的襯底表面被作為受光面123，光L從該襯底表面 側(cè)入射進(jìn)來(lái)。如圖6的示意性構(gòu)成圖所示，背照式固態(tài)成像裝置131在半導(dǎo)體襯底112上具有 形成有多個(gè)單位像素116的像素區(qū)域113，每個(gè)單位像素116由作為光電轉(zhuǎn)換部的光電二極 管PD和多個(gè)像素晶體管組成。圖中沒(méi)有示出像素晶體管，但在圖6中示出形成在襯底表面 側(cè)的柵極電極114，以示意性地示出像素晶體管的存在。各個(gè)光電二極管PD通過(guò)由雜質(zhì)擴(kuò) 散層構(gòu)成的元件分離區(qū)域115被分離。經(jīng)由層間絕緣層117而布置了多個(gè)布線118的多層 布線層119形成在半導(dǎo)體襯底112的形成有像素晶體管的表面?zhèn)?。在背照式固態(tài)成像裝置 中，可以與光電二極管PD的位置無(wú)關(guān)地形成布線118。另一方面，在半導(dǎo)體襯底112的光電 二極管PD所面對(duì)的背面上依次形成絕緣層128、片上濾色器121以及片上微透鏡122。在 背照式固態(tài)成像裝置131中，位于與形成了多層布線層以及像素晶體管的襯底表面相反的 一側(cè)的襯底背面被作為受光面132，光L從該襯底背面?zhèn)热肷溥M(jìn)來(lái)。由于光L不受多層布線 層119的制約地入射到光電二極管PD，因此能夠更寬地取得光電二極管PD的開(kāi)口而提高了 靈敏度。本申請(qǐng)人的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)成功試制開(kāi)發(fā)了一種背照式CMOS固態(tài)成像裝置，該背照式 CMOS固態(tài)成像裝置在不喪失CMOS固態(tài)成像裝置所具有的低功耗和高速性的優(yōu)點(diǎn)的情況下通過(guò)將像素的基本構(gòu)造改變?yōu)楸痴招投岣吡嗽谔岣邎D像質(zhì)量的方面作為重要因素的靈敏度并且降低了噪聲。所述開(kāi)發(fā)的背照式CMOS固態(tài)成像裝置具有500萬(wàn)個(gè)有效像素，每個(gè) 像素大小為1，75 u mX 1，75 u m,并且以每秒60幀的速度驅(qū)動(dòng)。在現(xiàn)有的前照式固態(tài)成像裝置中，位于形成了光電二極管PD的襯底表面?zhèn)鹊纳戏降牟季€118或像素晶體管會(huì)阻礙經(jīng)片上微透鏡匯聚的入射光，因此在減小像素大小和入 射角變化方面還存在問(wèn)題。相對(duì)于此，在背照式固態(tài)成像裝置中，通過(guò)從將硅襯底翻轉(zhuǎn)了的 背面?zhèn)日丈涔猓軌蛟龃筮M(jìn)入單位像素的光量，并能夠抑制由光入射角改變導(dǎo)致的靈敏度 的下降，而不受布線118或像素晶體管的影響。例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1 專(zhuān)利文獻(xiàn)4等中公開(kāi)了背照式CMOS固態(tài)成像裝置。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)5中還公開(kāi)了將氧化鉿(Hf02)用作在背照式CMOS固態(tài)成像裝置中使用的反射防 止膜的技術(shù)。固態(tài)成像裝置大致分為CCD (Charge Coupled Device，電荷耦合器件)型固態(tài)成像裝置和CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)型固態(tài)
成像裝置。在這些固態(tài)成像裝置中，對(duì)應(yīng)每個(gè)像素形成了由光電二極管構(gòu)成的受光部。在受光部中，通過(guò)入射到受光部中的光的光電轉(zhuǎn)換而生成信號(hào)電荷。在CCD型固態(tài)成像裝置中， 在受光部中生成的信號(hào)電荷被傳輸?shù)骄哂蠧CD構(gòu)造的電荷傳輸部?jī)?nèi)，并在輸出部中被轉(zhuǎn)換 成像素信號(hào)后輸出。另一方面，在CMOS型固態(tài)成像裝置中，在受光部中生成的信號(hào)電荷按 每個(gè)像素被放大，放大后的信號(hào)被作為像素信號(hào)而通過(guò)信號(hào)線輸出。在這樣的固態(tài)成像裝置中存在如下的問(wèn)題由于傾斜的入射光或在受光部的上部漫反射的入射光而在半導(dǎo)體襯底內(nèi)生成偽信號(hào)，從而產(chǎn)生托尾(smear)或光斑(flare)等 光學(xué)噪聲。下述專(zhuān)利文獻(xiàn)6中公開(kāi)了在C⑶型固態(tài)成像裝置中通過(guò)將形成在電荷傳輸部上部的遮光膜埋入形成在受光部和讀出柵極部的界面上的溝槽部中來(lái)抑制托尾的產(chǎn)生的構(gòu) 成。在專(zhuān)利文獻(xiàn)6中，由于采用了將遮光膜形成在使用L0C0S氧化膜而形成的溝槽部?jī)?nèi)的 構(gòu)成，因此難以將遮光膜形成在襯底深處，并且無(wú)法完全防止作為托尾產(chǎn)生原因的傾斜光 的入射。此外，像素面積與埋入遮光膜的深度成比例地縮小，因此實(shí)際上很難將遮光膜埋得 很深。近年來(lái)，提出了從與襯底上的形成布線層那側(cè)相反的一側(cè)照射光的背照式固態(tài)成像裝置(參考下面的專(zhuān)利文獻(xiàn)7)。在背照式固態(tài)成像裝置中，由于在光照射側(cè)不構(gòu)成布線 層或電路元件等，因此除了能夠提高形成在襯底上的受光部的開(kāi)口率以外，還由于入射光 在不被布線層等反射的情況下入射到受光部，因此提高了靈敏度。在這種背照式固態(tài)成像裝置中，同樣擔(dān)心由傾斜光引起的光學(xué)噪聲，因此優(yōu)選在用作光照射側(cè)的襯底背面?zhèn)鹊氖芄獠恐g形成遮光膜。此時(shí)，可以考慮在用作光照射側(cè)的 襯底背面?zhèn)刃纬梢粚泳哂姓诠饽さ膶樱捎谝r底與片上透鏡面之間的距離會(huì)與遮光膜的 高度成比例地變大，因此會(huì)引起集光特性變差。在集光特性變差的情況下，透射了其他像素 的濾色器的傾斜的光將入射到與其像素不同的其他像素的受光面，從而還會(huì)發(fā)生混色和靈 敏度下降的問(wèn)題。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利文獻(xiàn)特開(kāi)2003-31785號(hào)公報(bào)；
專(zhuān)利文獻(xiàn)2專(zhuān)利文獻(xiàn)3專(zhuān)利文獻(xiàn)4專(zhuān)利文獻(xiàn)5專(zhuān)利文獻(xiàn)6專(zhuān)利文獻(xiàn)7日本專(zhuān)利文獻(xiàn)特開(kāi) 日本專(zhuān)利文獻(xiàn)特開(kāi) 日本專(zhuān)利文獻(xiàn)特開(kāi) 日本專(zhuān)利文獻(xiàn)特開(kāi) 日本專(zhuān)利文獻(xiàn)特開(kāi) 日本專(zhuān)利文獻(xiàn)特開(kāi)
2005-353631 號(hào)公報(bào) 2005-353955 號(hào)公報(bào) 2005-347707 號(hào)公報(bào) 2007-258684 號(hào)公報(bào) 2004-140152 號(hào)公報(bào) 2004-71931 號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題已發(fā)現(xiàn)在背照式CMOS固態(tài)成像裝置中僅利用片上微透鏡122構(gòu)成的集光構(gòu)造會(huì) 顯著產(chǎn)生以下的問(wèn)題。(1)很難完全抑制與相鄰像素發(fā)生的光學(xué)混色。盡管在監(jiān)視、移動(dòng)電話等用途中不 成問(wèn)題，但在音頻視頻(AV)[便攜式攝像機(jī)、數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)等]的用途中需要進(jìn)一步降低 混色。(2)為了防止對(duì)外圍電路區(qū)域造成噪聲并確定光學(xué)黑色電平，在有效像素周?chē)?分設(shè)置遮光膜，但由于遮光膜的高低差，集光狀態(tài)會(huì)在有效像素的周?chē)糠职l(fā)生變化，從而 無(wú)法實(shí)現(xiàn)均勻的光學(xué)特性。即，如圖4所示，在有效像素區(qū)域113A外側(cè)的從光學(xué)黑色電平 區(qū)域(所謂的光學(xué)黑色區(qū)域)113B至外圍電路部125的整個(gè)部分經(jīng)由絕緣膜127形成遮光 膜126。并在該遮光膜126上形成片上濾色器121和片上微透鏡122。此時(shí)，由于根據(jù)有無(wú) 遮光膜126而產(chǎn)生的高低差，在有效像素區(qū)域113A的周?chē)糠趾推鋬?nèi)側(cè)的中央部分之間， 片上微透鏡122的透鏡面會(huì)產(chǎn)生高度差d。由于該高度差d，集光狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變，相對(duì)于 有效像素區(qū)域的中央部分的明亮度，周?chē)糠肿儼?，從而無(wú)法獲得均勻的光學(xué)特性。即會(huì)產(chǎn) 生靈敏度不均勻。(3)當(dāng)進(jìn)行高亮度光源拍攝時(shí)，通過(guò)片上微透鏡122和片上濾色器121反射、衍射 的光向固態(tài)成像裝置的封裝殼上的密封玻璃反射，并再次向固態(tài)成像裝置入射，從而向RGB 像素均勻地發(fā)生混色。通過(guò)這種混色，會(huì)從背照式固態(tài)成像裝置特有的高亮度光源呈放射 狀產(chǎn)生Mg色的條紋狀圖像缺陷(以后稱(chēng)為Mg色的光斑)。S卩，使用圖3A的綠色像素151G和紅色像素151R進(jìn)行說(shuō)明。入射到綠色像素151G 的片上微透鏡122中的光L通過(guò)綠色濾色器121G而入射到綠色像素的光電二極管PD中，但 會(huì)有一部分傾斜的光La在像素邊界附近入射到鄰接的紅色像素151R的光電二極管PD中。 通過(guò)圖3B的向綠色像素和紅色像素這兩個(gè)像素入射波長(zhǎng)為550nm的光時(shí)的光強(qiáng)度的仿真 來(lái)表示上述的情形。在圖3B中，區(qū)域部分A是光強(qiáng)度強(qiáng)的部分，淺色區(qū)域部分B是光強(qiáng)度 弱的部分，深色區(qū)域部分(條紋狀部分)C是幾乎沒(méi)有光強(qiáng)的部分。較細(xì)的周期性條紋圖案 示出了光波表面的前進(jìn)。如果將該光看作為向位于受光面153之下的光電二極管PD入射 的光，則在像素邊界附近的以圓形示出的區(qū)域D，發(fā)現(xiàn)有微弱的光入射到紅色像素151R的 光電二極管PD中并發(fā)生了混色。另一方面，如圖1所示，在收納背照式固態(tài)成像裝置131的封裝殼(圖中沒(méi)有示 出)的入射光側(cè)的窗口上隔著空間134配置有密封玻璃135。并且，在該密封玻璃135上隔 著空間134配置有光學(xué)低通濾波器136，并在該光學(xué)低通濾波器136上隔著空間134配置有紅外光截止濾波器137。并且，在上方配置有相機(jī)鏡頭138。透射相機(jī)鏡頭138入射到固 態(tài)成像裝置131中的入射光L1的一部分在固態(tài)成像元件131的各介質(zhì)邊界面被反射。主 要在片上微透鏡122的透鏡表面和作為受光面的硅表面反射。由于片上微透鏡122周期排 列，因此將引起衍射現(xiàn)象。在固態(tài)成像裝置131中反射的反射、衍射光L2向接近垂直的方 向反射乃至向遠(yuǎn)離垂直的方向反射等以各種角度反射，并在密封玻璃135、光學(xué)低通濾波器 136、紅外光截止濾波器137上反射之后作為再次入射光L3而再次入射到固態(tài)成像裝置131 中。其中以大角度衍射的光在密封玻璃135上反射后再次入射到固態(tài)成像裝置131中，并 由該入射光形成圖2所示的放射狀的Mg光斑141 (參見(jiàn)圓框E)。放射狀的白色條紋(白光 斑)142由于玻璃透鏡側(cè)的光闌產(chǎn)生，是一種在前照式固態(tài)成像裝置中也產(chǎn)生的現(xiàn)象，并且 不會(huì)引起強(qiáng)烈的不適感。但是，背照式固態(tài)成像裝置特有的Mg光斑141例如在對(duì)從樹(shù)葉空 隙照進(jìn)來(lái)的日光進(jìn)行拍攝時(shí)相對(duì)于背景綠色很明顯，因此視作問(wèn)題。這種Mg光斑141的產(chǎn)生原因在于信號(hào)處理過(guò)程中為了使紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色 (B)的分光特性一致而進(jìn)行的白平衡處理。通過(guò)衍射光的再次入射，每個(gè)像素被混色為相 同，但在白平衡處理中紅色(R)、藍(lán)色⑶的信號(hào)相比于綠色(G)其增益變大而被強(qiáng)調(diào)，因此 會(huì)發(fā)生Mg光斑。在背照式固態(tài)成像裝置中，可能由于入射光向鄰接像素泄漏而引起光學(xué)混色，或 者由于反射光而引起Mg光斑，但在前照式固態(tài)成像裝置中也可能引起與鄰接像素的光學(xué) 混色。本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題而提出的，用于提供通過(guò)降低光學(xué)混色和/或Mg光斑來(lái) 提高圖像質(zhì)量的固態(tài)成像裝置及其制造方法、以及電子設(shè)備。本發(fā)明提供提高集光特性并抑制了光斑、托尾等光學(xué)噪聲的背照式固態(tài)成像裝置 及其制造方法。并且提供使用該背照式固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備。用于解決問(wèn)題的手段本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置包括像素區(qū)域，在所述像素區(qū)域中排列有多個(gè)由光 電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管構(gòu)成的像素；片上濾色器；片上微透鏡；以及多層布線層，多層布線 經(jīng)由層間絕緣膜而形成在所述多層布線層中。并且該固態(tài)成像裝置包括遮光膜，所述遮光 膜經(jīng)由絕緣層形成在受光面的像素邊界上，所述光電轉(zhuǎn)換部排列在所述受光面上。本發(fā)明的固態(tài)成像裝置由于具有經(jīng)由絕緣層形成在排列有光電轉(zhuǎn)換部的受光面 的像素邊界上的絕緣膜，因此通過(guò)該遮光膜阻止了未被片上微透鏡完全收集的光進(jìn)入相鄰 像素。并且，通過(guò)該像素邊界的遮光膜，抑制了衍射光向有效像素入射。本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的制造方法包括以下步驟在形成有多個(gè)由光電轉(zhuǎn)換 部和像素晶體管構(gòu)成的像素的半導(dǎo)體襯底的被用作受光面的背面上形成反射防止膜；以及 在反射防止膜上的與像素邊界對(duì)應(yīng)的部分選擇性地形成遮光膜。本發(fā)明在此之后包括以下 步驟在包括遮光膜的反射防止膜上形成平坦膜；以及在平坦膜上依次形成片上濾色器和 片上微透鏡。在本發(fā)明的固態(tài)成像裝置的制造方法中，由于在半導(dǎo)體襯底的用作受光面的背面 上形成反射防止膜，并在該反射防止膜上的與像素邊界對(duì)應(yīng)的部分選擇性地形成遮光膜， 因此能夠?qū)⒄诠饽ば纬稍诳拷芄饷娴奈恢?。通過(guò)該遮光膜，阻止了未被片上微透鏡完全 收集的光進(jìn)入相鄰像素，并且抑制了衍射光向有效像素入射。由于在受光面上形成反射防止膜，因此抑制了在半導(dǎo)體襯底背面的受光面上的反射。由于在包括遮光膜的反射防止膜 上形成平坦膜，因此消除了有效像素區(qū)域中的片上微透鏡的高低差。本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的制造方法包括以下步驟在形成有多個(gè)由光電轉(zhuǎn)換 部和像素晶體管構(gòu)成的像素的半導(dǎo)體襯底的被用作受光面的背面上形成反射防止膜；以及 在反射防止膜上形成絕緣膜。本發(fā)明在此之后包括以下步驟在絕緣膜上的與像素邊界對(duì) 應(yīng)的部分選擇性地形成遮光膜；在包括遮光膜的所述反射防止膜上形成平坦膜；以及在平 坦膜上依次形成片上濾色器和片上微透鏡。在本發(fā)明的固態(tài)成像裝置的制造方法中，在反射防止膜上形成絕緣膜，在該絕緣 膜上的與像素邊界對(duì)應(yīng)的部分選擇性地形成遮光膜。該絕緣膜的膜厚與反射防止膜相比足 夠厚，因此即便在遮光膜的選擇加工中絕緣膜被削去一些，也不會(huì)影響光譜靈敏度特性。由 于將遮光膜形成在靠近受光面的位置，因此抑制了未被片上微透鏡完全收集的光向相鄰像 素入射，并且抑制了衍射光向有效像素入射。由于在受光面上形成反射防止膜，因此抑制了 在半導(dǎo)體襯底背面的受光面上的反射。由于在包括遮光膜的反射防止膜上形成平坦膜，因 此消除了有效像素區(qū)域中的片上微透鏡的高低差。本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置包括像素區(qū)域，在所述像素區(qū)域中排列有多個(gè)由光 電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管構(gòu)成的像素；片上濾色器；以及片上微透鏡，所述片上微透鏡沿著 其表面的透鏡面具有反射防止膜。該固態(tài)成像裝置包括經(jīng)由層間絕緣模而形成有多層布線 的多層布線層，并且被構(gòu)成為像素晶體管和多層布線層形成在排列有光電轉(zhuǎn)換部的受光面 的相反側(cè)的背照式固態(tài)成像裝置。在本發(fā)明的固態(tài)成像裝置中，在背照式的情況下，反射防止膜沿著片上微透鏡表 面的透鏡面而形成，因此減少了片上微透鏡表面上的反射光，減少了衍射光的強(qiáng)度。本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置包括像素區(qū)域，在所述像素區(qū)域中排列有多個(gè)由光 電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管構(gòu)成的像素；形成在像素區(qū)域的受光面?zhèn)鹊钠蠟V色器；以及片上 濾色器上的片上微透鏡。此外，該固態(tài)成像裝置包括形成在與多個(gè)像素對(duì)應(yīng)的各個(gè)所述片 上微透鏡上的均勻連續(xù)的透明的平坦膜，以及經(jīng)由層間絕緣模而形成有多層布線的多層布 線層。并且該固態(tài)成像裝置被構(gòu)成為像素晶體管和多層布線層形成在像素區(qū)域的受光面的 相反側(cè)的背照式固態(tài)成像裝置。在本發(fā)明的固態(tài)成像裝置中，由于在與多個(gè)像素對(duì)應(yīng)的各個(gè)片上微透鏡上形成有 均勻連續(xù)的透明的平坦膜，因此消除了片上微透鏡中的周期性凹凸，通過(guò)平坦化抑制了衍 射光的產(chǎn)生。由此，抑制了衍射光向有效像素入射。本發(fā)明涉及的電子設(shè)備包括固態(tài)成像裝置；光學(xué)系統(tǒng)，其向所述固態(tài)成像裝置 引導(dǎo)入射光；以及信號(hào)處理電路，其處理所述固態(tài)成像裝置的輸出信號(hào)。固態(tài)成像裝置包 括像素區(qū)域，在所述像素區(qū)域中排列有多個(gè)由光電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管構(gòu)成的像素 ’片 上濾色器；以及片上微透鏡。并且固態(tài)成像裝置包括多層布線層，多層布線經(jīng)由層間絕緣 模而形成在所述多層布線層中；以及遮光膜，所述遮光膜經(jīng)由絕緣層形成在受光面的像素 邊界上，所述光電轉(zhuǎn)換部排列在所述受光面上。本發(fā)明的電子設(shè)備由于具有本發(fā)明的在像素邊界具有遮光膜的固態(tài)成像裝置，因 此能夠在固態(tài)成像裝置中阻止未被片上微透鏡完全收集的光進(jìn)入相鄰像素，并抑制衍射光 向有效像素入射。
為了解決上述問(wèn)題，達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明的固態(tài)成像裝置被構(gòu)成為包括襯 底、布線層以及遮光部。襯底中形成有多個(gè)受光部，并且襯底的背面?zhèn)缺蛔鳛楣庹丈涿?。?外，布線層形成在襯底的表面?zhèn)?。此外，遮光部包括形成在相鄰的受光部之間并從襯底的 背面?zhèn)刃纬芍疗谕疃忍幍臏喜鄄?；以及埋入溝槽部?jī)?nèi)的遮光膜。在本發(fā)明的固態(tài)成像裝置中，形成于襯底的多個(gè)受光部彼此通過(guò)遮光部被分離， 遮光部通過(guò)用遮光膜掩埋從襯底的背面?zhèn)刃纬芍疗谕疃忍幍臏喜鄄慷纬?。因此，?dāng)有 傾斜的光從被用作光照射面的襯底的背面?zhèn)热肷鋾r(shí)，傾斜的入射光被遮光部遮擋。由此抑 制了傾斜的光向形成于襯底中的受光部入射。此外，本發(fā)明的固態(tài)成像裝置的制造方法首先在蝕刻阻擋層被形成在背面區(qū)域的 襯底的表面區(qū)域形成多個(gè)受光部以及期望的雜質(zhì)區(qū)域，接著，在襯底的表面?zhèn)刃纬捎山?jīng)由 層間絕緣膜而形成的由多層布線構(gòu)成的布線層。接著，從襯底的背面?zhèn)葘⒁r底弄薄。弄薄時(shí) 蝕刻至襯底的蝕刻阻擋層。接著，貫穿襯底而形成從襯底的背面?zhèn)鹊竭_(dá)至期望深度的溝槽 部。接著，在形成于襯底中的溝槽部形成掩埋膜，并將掩埋膜作為阻擋將襯底弄薄。接著， 在去除掩埋膜之后向溝槽部中掩埋遮光膜。在本發(fā)明的固態(tài)成像裝置的制造方法中，包括光學(xué)透鏡、上述的固態(tài)成像裝置以 及信號(hào)處理電路。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置，由于通過(guò)像素邊界的遮光膜而抑制了光向相鄰 像素入射，因此能夠降低光學(xué)混色。此外，由于通過(guò)像素邊界的遮光膜而抑制了衍射光向有 效像素入射，因此能夠減少M(fèi)g光斑的產(chǎn)生。從而，通過(guò)降低光學(xué)混色和/或減少M(fèi)g光斑， 能夠提高圖像質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的制造方法，能夠制造通過(guò)降低光學(xué)混色和/或 減少M(fèi)g光斑來(lái)提高圖像質(zhì)量的固態(tài)成像裝置。根據(jù)本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置，在背照式的情況下，反射防止膜形成在片上微 透鏡表面上，減少了片上微透鏡表面上的反射光，進(jìn)而減小了衍射光的強(qiáng)度，因此減少了 Mg 光斑的產(chǎn)生，能夠提高圖像質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置，在背照式的情況下，在各個(gè)片上微透鏡上形成 均勻連續(xù)的透明的平坦膜，抑制了有效像素中的衍射光的入射的產(chǎn)生，因此減少了 Mg光斑 的產(chǎn)生，能夠提高圖像質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明涉及的電子設(shè)備，由于能夠在固態(tài)成像裝置中降低光學(xué)混色，減少M(fèi)g 光斑的產(chǎn)生，因此可獲得高圖像質(zhì)量的圖像。根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得改善了光斑特性或托尾特性并抑制了混色或模糊現(xiàn)象的固 態(tài)成像裝置。此外，通過(guò)使用該固態(tài)成像裝置，可獲得提高了圖像質(zhì)量的電子設(shè)備。


圖1是示出現(xiàn)有的背照式固態(tài)成像裝置中的入射的光的反射狀態(tài)的說(shuō)明圖；圖2是示出在現(xiàn)有的背照式固態(tài)成像裝置中產(chǎn)生Mg光斑的狀態(tài)的說(shuō)明圖；圖3A、圖3B是示出在現(xiàn)有的背照式固態(tài)成像裝置中向相鄰像素發(fā)生了光學(xué)混色 的說(shuō)明圖4是示出在現(xiàn)有的背照式固態(tài)成像裝置中有效像素區(qū)域的片上微透鏡產(chǎn)生了透鏡高度差的說(shuō)明圖；圖5是示出現(xiàn)有的背照式固態(tài)成像裝置概要圖；圖6是示出現(xiàn)有的背照式固態(tài)成像裝置概要圖；圖7是示出應(yīng)用于本發(fā)明的CMOS固態(tài)成像裝置的一個(gè)例子的概要構(gòu)成圖；圖8是示出本發(fā)明第一實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu)成圖；圖9A、圖9B是示出本發(fā)明實(shí)施方式的向相鄰像素的光學(xué)混色降低了的狀態(tài)的說(shuō) 明圖；圖10是示出本發(fā)明實(shí)施方式的入射的光的反射狀態(tài)的說(shuō)明圖；圖11是示出本發(fā)明實(shí)施方式的Mg光斑變?nèi)跚闆r的說(shuō)明圖；圖12A、圖12B是示出第一實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟的制造步驟 圖；圖13C、圖13D是示出第一實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟的制造步驟 圖；圖14是示出本發(fā)明第二實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu)成 圖；圖15A、圖15B是示出第二實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟的制造步驟 圖；圖16C、圖16D是示出第二實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟的制造步驟 圖；圖17A 圖17C是示出本發(fā)明遮光膜的開(kāi)口形狀的各個(gè)示例的俯視圖；圖18是示出本發(fā)明第三實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu)成 圖；圖19是示出本發(fā)明第四實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu)成 圖；圖20是示出本發(fā)明第四實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置的主要部分的俯視 圖；圖21是示出本發(fā)明第五實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu)成 圖；圖22是示出本發(fā)明第六實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu)成 圖；圖23是示出本發(fā)明第七實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu)成 圖；圖24是示出本發(fā)明第八實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu)成 圖；圖25是示出本發(fā)明第九實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu)成 圖；圖26是示出本發(fā)明第十實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu)成圖；圖27是示出本發(fā)明第十一實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu) 成圖；圖28是示出本發(fā)明第十二實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu) 成圖；圖29是示出本發(fā)明第十三實(shí)施方式涉及的前照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu) 成圖；圖30是示出本發(fā)明第十四實(shí)施方式涉及的前照式固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu) 成圖；圖31是第十六實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的像素部分的截面構(gòu)成圖；圖32A是第十六實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟圖；圖33B是第十六實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟圖；圖34C是第十六實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟圖；圖35D是第十六實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟圖；圖36E是第十六實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟圖；圖37F是第十六實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟圖；圖38G是第十六實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟圖；圖39H是第十六實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟圖；圖401、圖40J是第十六實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟圖；圖41K、圖41L是第十六實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的制造步驟圖；圖42是本發(fā)明第十七實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置的像素部分的截面構(gòu)成圖；圖43是本發(fā)明第十五實(shí)施方式以及第十八實(shí)施方式涉及的電子設(shè)備的概要構(gòu)成 圖。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)用于實(shí)施發(fā)明的優(yōu)選方式(下面稱(chēng)為實(shí)施方式)進(jìn)行說(shuō)明。按以下的順序進(jìn)行說(shuō)明。1. CMOS固態(tài)成像裝置的概要構(gòu)成例2.第一實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例及其制造方法例)3.第二實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例及其制造方法例)4.第三實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例)5.第四實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例)6.第五實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例)7.第六實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例)8.第七實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例)9.第八實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例)10.第九實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例)11.第十實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例)12.第十一實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例)
13.第十二實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例)14.第十三實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例)15.第十四實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例)16.第十五實(shí)施方式(電子設(shè)備的構(gòu)成例)此外，下面參考圖7、圖31 圖43，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置及其制 造方法、以及電子設(shè)備的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施方式按以下的順序進(jìn)行說(shuō)明。但 本發(fā)明并不限定于以下的例子。1.第十六實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置)1. 1固態(tài)成像裝置整體的構(gòu)成1.2主要部分的構(gòu)成1. 3固態(tài)成像裝置的制造方法2.第十七實(shí)施方式(固態(tài)成像裝置)3.第十八實(shí)施方式(電子設(shè)備)本發(fā)明實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置通過(guò)降低光學(xué)混色和/或減少M(fèi)g光斑來(lái)提 高圖像質(zhì)量，在對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明之前，先對(duì)減少M(fèi)g光斑的方法進(jìn)行說(shuō)明。作為分析結(jié)果，已知背照式固態(tài)成像裝置特有的Mg光斑141的強(qiáng)度具有以下的關(guān) 系。Mg光斑強(qiáng)度=入射光強(qiáng)度X圖像傳感器傾斜反射率X密封玻璃等反射率X圖 像傳感器傾斜靈敏度。因此，降低Mg光斑的方法主要有三種。A 設(shè)計(jì)像素構(gòu)造以抑制衍射光L2的產(chǎn)生。 B 在密封玻璃等的界面上形成反射防止膜。C 設(shè)計(jì)像素構(gòu)造以減少在密封玻璃等上再次 反射回來(lái)的衍射光L3。對(duì)策B由于是涉及封裝殼側(cè)而非圖像傳感器的晶片制造過(guò)程的對(duì)策，因此引起圖 像傳感器的單價(jià)顯著上升，這對(duì)于近年來(lái)推進(jìn)的民用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)或數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)銷(xiāo)售價(jià) 格降低趨勢(shì)是很大的缺點(diǎn)。對(duì)策A是涉及圖像傳感器的晶片制造過(guò)程的對(duì)策，其引起單價(jià)上升比較輕微。對(duì) 策A的實(shí)質(zhì)在于抑制衍射光的產(chǎn)生源，而且通過(guò)恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定成膜條件還具有提高靈敏度的 優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)策A對(duì)于在面向民用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)或數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)的背照式固態(tài)成像裝置中成 為問(wèn)題的光學(xué)混色不具有降低效果。對(duì)策C與對(duì)策A —樣是涉及圖像傳感器的晶片制造過(guò)程的對(duì)策，其大的優(yōu)點(diǎn)在于 在本發(fā)明實(shí)施方式中不引起單價(jià)上升。對(duì)策C是衍射光的產(chǎn)生量和密封玻璃反射率均不 發(fā)生改變，但通過(guò)抑制在背照式固態(tài)成像裝置中可產(chǎn)生較大值的圖像傳感器傾斜靈敏度而 有效地解決了 Mg光斑的對(duì)策。同時(shí)對(duì)于在面向民用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)或數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)的背照 式固態(tài)成像裝置中成為問(wèn)題的光學(xué)混色也具有效果。已知通過(guò)恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定遮光膜的開(kāi)口設(shè) 計(jì)，能夠維持作為光學(xué)背照式固態(tài)成像裝置所期望的光學(xué)特性(高靈敏度、低黑斑)的優(yōu)異 性，并能夠充分抑制Mg光斑和光學(xué)混色。在下面說(shuō)明的背照式固態(tài)成像裝置的實(shí)施方式中，基于對(duì)策A和/或?qū)Σ連、C構(gòu) 成了降低Mg光斑的方法。<1. CMOS固態(tài)成像裝置的概要構(gòu)成例>
圖7示出了應(yīng)用于本發(fā)明各實(shí)施方式的CMOS固態(tài)成像裝置的一個(gè)例子的概要構(gòu) 成。如圖7所示，本例子的固態(tài)成像裝置1在半導(dǎo)體襯底11、例如硅襯底上包括由多個(gè)包 含光電轉(zhuǎn)換元件的像素2規(guī)則地二維排列而成的像素區(qū)域(所謂的圖像捕獲區(qū)域)3 ；以及 外圍電路部。像素2包括作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管和多個(gè)像素晶體管(所謂的MOS 晶體管)。多個(gè)像素晶體管例如能夠由傳輸晶體管、復(fù)位晶體管以及放大晶體管這三個(gè)晶體 管構(gòu)成。此外，還可以增加選擇晶體管從而用四個(gè)晶體管構(gòu)成。單位像素的等效電路是與 一般相同的等效電路，因此省略詳細(xì)說(shuō)明。像素2還可以構(gòu)成為共享像素構(gòu)造。該像素共 享構(gòu)造由多個(gè)光電二極管、多個(gè)傳輸晶體管、共享的一個(gè)浮置擴(kuò)散單元、以及共享的一個(gè)接 一個(gè)的其他像素晶體管構(gòu)成。以下，參考標(biāo)號(hào)21、51、57、59、63、67、71、74、77、79、81、83是背照式固態(tài)成像裝
置，22是半導(dǎo)體襯底，22A是襯底表面，22B是襯底背面，PD是光電二極管，Tr是像素晶體管， 34是受光面，36是反射防止膜，39是遮光膜，41是平坦膜，42是片上濾色器，43是片上微透 鏡，85、89是前照式固態(tài)成像裝置。外圍電路部包括垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5、水平驅(qū)動(dòng)電路6、輸出電路 7、以及控制電路8等?？刂齐娐?獲取輸入時(shí)鐘和指示動(dòng)作模式等的數(shù)據(jù)，并輸出固態(tài)成像裝置的內(nèi)部 信息等數(shù)據(jù)。即，控制電路8基于垂直同步信號(hào)、水平同步信號(hào)以及主時(shí)鐘，生成作為垂直 驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5以及水平驅(qū)動(dòng)電路6等的動(dòng)作基準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)或控制信號(hào)。并且向垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5以及水平驅(qū)動(dòng)電路6等輸入這些信號(hào)。垂直驅(qū)動(dòng)電路4例如由移位寄存器構(gòu)成，其選擇像素驅(qū)動(dòng)布線，向選中的像素驅(qū) 動(dòng)布線提供用于驅(qū)動(dòng)像素的脈沖，并以行單位驅(qū)動(dòng)像素。即，垂直驅(qū)動(dòng)電路4在垂直方向上 以行單位依次選擇掃描像素區(qū)域3的各個(gè)像素2，并且將基于信號(hào)電荷的像素信號(hào)通過(guò)垂 直信號(hào)線9提供給列信號(hào)處理電路5，其中信號(hào)電荷是在各像素2的被用作光電轉(zhuǎn)換元件的 例如光電二極管中根據(jù)受光量而生成的。列信號(hào)處理電路5對(duì)應(yīng)像素2的例如每一列而配置，并對(duì)于從一行像素2輸出的 信號(hào)按照像素列進(jìn)行去噪等信號(hào)處理。即，列信號(hào)處理電路5進(jìn)行用于去除像素2固有的 固定圖案噪聲的CDS、信號(hào)放大、AD轉(zhuǎn)換等信號(hào)處理。在列信號(hào)處理電路5的輸出級(jí)設(shè)置有 連接在水平信號(hào)線10之間的水平選擇開(kāi)關(guān)(圖中沒(méi)有示出)。水平驅(qū)動(dòng)電路6例如由移位寄存器構(gòu)成，其通過(guò)依次輸出水平掃描脈沖來(lái)順序選 擇每一個(gè)列信號(hào)處理電路5，以從每一個(gè)列信號(hào)處理電路5向水平信號(hào)線10輸出像素信號(hào)。輸出電路7對(duì)從每一個(gè)列信號(hào)處理電路5通過(guò)水平信號(hào)線10依次提供而來(lái)的信 號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理后輸出。例如，有時(shí)只進(jìn)行緩沖，有時(shí)進(jìn)行黑電平調(diào)節(jié)、列偏差校正以及各 種數(shù)字信號(hào)處理等。輸入輸出端子12與外部進(jìn)行信號(hào)交換。<2.第一實(shí)施方式〉[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖8示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第一實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài)成像 裝置是背照式CMOS固態(tài)成像裝置。第一實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置21包括在例如由 硅形成的半導(dǎo)體襯底22上排列多個(gè)像素而成的像素區(qū)域(所謂的圖像捕獲區(qū)域)23 ；以及 配置在像素區(qū)域23的周?chē)耐鈬娐凡?圖中沒(méi)有示出)。單位像素24包括作為光電轉(zhuǎn)換部的光電二極管PD以及多個(gè)像素晶體管Tr。光電二極管PD被形成為遍布半導(dǎo)體襯底22的厚度方向上的整個(gè)區(qū)域，并被構(gòu)成為pn結(jié)型光電二極管，該pn結(jié)型光電二極管由第一 導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域在本例子中 為η型半導(dǎo)體區(qū)域25，所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域面對(duì)襯底的表面和背面這兩面，在本例 子中為P型半導(dǎo)體區(qū)域26。面對(duì)襯底的表面和背面這兩面的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域兼作用于抑制 暗電流的空穴電荷積累區(qū)域。由光電二極管PD以及像素晶體管Tr構(gòu)成的每個(gè)像素24通過(guò)元件分離區(qū)域27被 分離。元件分離區(qū)域27通過(guò)ρ型半導(dǎo)體區(qū)域形成，并且例如被接地。像素晶體管Tr通過(guò) 在形成于半導(dǎo)體襯底22的表面22Α側(cè)的ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)域28上形成η型源極區(qū)域以及漏 極區(qū)域(圖中沒(méi)有示出)、并在這兩個(gè)區(qū)域之間的襯底表面上經(jīng)由柵極絕緣膜形成柵極電 極29而構(gòu)成。在圖8中，多個(gè)像素晶體管以一個(gè)像素晶體管Tr作為代表示出，并且用柵極 電極29示意性地表示。在半導(dǎo)體襯底22的表面22Α上形成所謂的多層布線層33，該多層布線層33通過(guò) 經(jīng)由層間絕緣層31配置多層布線32而形成。由于多層布線層33側(cè)沒(méi)有光入射，因此可以 自由地設(shè)定布線32的布局。在光電二極管PD的作為受光面34的襯底背面22Β上形成絕緣層。該絕緣層在本 例子中由反射防止膜36形成。反射防止膜36由具有不同折射率的多層的膜形成，在本例 子中，由氧化鉿(Hf02)膜38和氧化硅膜37這兩層膜形成。此外，在本實(shí)施方式中，在該反射防止膜36上的像素邊界、即與像素邊界對(duì)應(yīng)的 部分上形成遮光膜39。該遮光膜39可以用任意的遮光材料形成，但優(yōu)選用遮光能力強(qiáng)并且 能夠精密加工、例如通過(guò)蝕刻能夠高精度加工的材料形成，優(yōu)選用金屬膜、例如鋁(Al)膜、 鎢(W)膜、或銅(Cu)膜形成。在包括遮光膜39的反射防止膜36上形成平坦膜41，并在該平坦膜41上依次形成 片上濾色器42和其上的片上微透鏡43。片上微透鏡43例如用樹(shù)脂等有機(jī)材料形成。平坦 膜41例如可以用樹(shù)脂等有機(jī)材料形成。片上濾色器例如可以采用拜耳陣列(Bayer array) 的濾色器。光L從襯底背面22B側(cè)入射，通過(guò)片上微透鏡43被收集，然后被每個(gè)光電二極 管PD接收。根據(jù)第一實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置21，由于在非常接近受光面34的 像素邊界形成了遮光膜39，因此阻擋了未被片上微透鏡43完全收集而向相鄰像素側(cè)傳播 的光。即，通過(guò)像素邊界上的遮光膜39，能夠防止光向相鄰像素入射，從而能夠降低光學(xué)混 色。此外，即便光入射到配置在封裝殼內(nèi)的固態(tài)成像裝置21，然后一部分反射的衍射光通過(guò) 密封玻璃再反射而要入射到固態(tài)成像裝置21，衍射光的入射也會(huì)在像素邊界的遮光膜39 處被阻擋。通過(guò)阻擋所述衍射光的入射，尤其能夠減少進(jìn)行高亮度光源拍攝時(shí)的Mg光斑。下面，利用圖9A、圖9B所示的向綠色像素和紅色像素這兩個(gè)像素入射波長(zhǎng)為 550nm的光時(shí)的光強(qiáng)度的仿真來(lái)詳細(xì)說(shuō)明光學(xué)混色降低情形。圖9A示出了綠色像素24G和 紅色像素24R。當(dāng)光透射片上微透鏡43并向綠色像素24G入射時(shí)，一部分未被收集的光LO 向作為相鄰像素的紅色像素24R側(cè)傳播，但在遮光膜39被阻擋和反射。S卩，光LO向紅色像 素24R的入射被阻止。通過(guò)圖9B的光強(qiáng)度的仿真來(lái)示出該情形。在圖9B中，與前面說(shuō)明 的一樣，區(qū)域A是光強(qiáng)度強(qiáng)的部分，淺色部分B是光強(qiáng)度弱的部分，深色部分是幾乎沒(méi)有光強(qiáng)的部分。從該圖9B的仿真可知，紅色像素24R的光電二極管PD的與綠色像素24G的邊 界附近D處的光強(qiáng)幾乎為零。即，光學(xué)混色降低了。另外，對(duì)Mg光斑進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖10示出了第一實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置21被收納在封裝殼內(nèi)的狀態(tài)下的入射光的反射狀態(tài)。與前面說(shuō)明的一樣，在收納背照式固態(tài)成 像裝置21的封裝殼(圖中沒(méi)有示出)的入射側(cè)窗口上隔著空間134配置有密封玻璃135。 并且，在密封玻璃135上隔著空間134配置有光學(xué)低通濾波器136，并在該光學(xué)低通濾波器 136上隔著空間134配置有紅外光(IR)截止濾波器137。并且，在其上方配置有相機(jī)鏡頭 138。如前面所述，透射相機(jī)鏡頭138入射到固態(tài)成像裝置21中的入射光Ll的一部分 在固態(tài)成像裝置21的各介質(zhì)邊界面被反射。該反射光在密封玻璃135、光學(xué)低通濾波器 136、紅外光截止濾波器137上反射之后再次向固態(tài)成像裝置21側(cè)入射。其中以大角度反 射的衍射光L2在密封玻璃135上反射后作為再次入射光L3而再次入射到固態(tài)成像裝置21 中，但此時(shí)，如圓框45所示，衍射光向有效像素的入射被遮光膜39阻擋，不產(chǎn)生Mg光斑。如 圖10所示，通過(guò)綠色像素24G反射并再次反射的衍射光L3通過(guò)其他部分的綠色像素24G 的綠色濾色器并向相鄰的紅色像素24R傳播，但該衍射光L3在像素邊界的遮光膜39處被 反射(參見(jiàn)實(shí)線箭頭)，不入射到紅色像素24R中。因此，如圖11所示，在進(jìn)行高亮度光源 拍攝時(shí)，在上述的圖2中出現(xiàn)了 Mg光斑的同一位置(參見(jiàn)圓框E)不出現(xiàn)Mg光斑。此外，在本實(shí)施方式中，在形成遮光膜39之后經(jīng)由平坦膜41形成片上濾色器42 和片上微透鏡43。由于經(jīng)由該平坦膜41形成片上微透鏡43，因此像素區(qū)域上的片上微透 鏡43的全部透鏡高度相同。特別是，有效像素區(qū)域的片上微透鏡43的透鏡高度相同，不會(huì) 如上述圖4所示的那樣在有效像素區(qū)域的周?chē)糠趾椭醒雲(yún)^(qū)域之間產(chǎn)生高低差d。從而可 在整個(gè)畫(huà)面上獲得相同的亮度，即不會(huì)發(fā)生靈敏度不均，從而可提高圖像質(zhì)量。如此，固態(tài)成像裝置21通過(guò)在靠近受光面的位置的像素邊界配置遮光膜39，能夠 降低光學(xué)混色和Mg光斑，并且能夠拍攝高圖像質(zhì)量的圖像而不會(huì)在有效像素區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生 靈敏度不均。由此，第一實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置21能夠提高圖像質(zhì)量。[第一實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置的制造方法的例子]圖12A 圖13D示出了第一實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置21的制造方法。在這些圖 中均省略了襯底表面?zhèn)鹊囊徊糠?，只示出了主要部分的截面?gòu)造。省略部分的標(biāo)號(hào)參考圖 8。首先，在例如由硅形成的半導(dǎo)體襯底22的要形成像素區(qū)域的區(qū)域上形成光電二 極管PD，該光電二極管PD對(duì)應(yīng)于通過(guò)由ρ型半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成的元件分離區(qū)域27被分離的 每個(gè)像素。光電二極管PD包括由遍布襯底厚度方向上的整個(gè)區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域25和 由與η型半導(dǎo)體區(qū)域25接觸并面向襯底的表面和背面這兩面22Α、22Β的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域 26組成的ρη結(jié)。在襯底表面22Α的與每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的區(qū)域分別形成與元件分離區(qū)域27接 觸的P型半導(dǎo)體晶片區(qū)域28，在該ρ型半導(dǎo)體晶片區(qū)域28內(nèi)形成每個(gè)像素的多個(gè)像素晶體 管Tr。每個(gè)像素晶體管Tr由源極區(qū)域和漏極區(qū)域、柵極絕緣膜、柵極電極29形成。此外， 在襯底表面22Α的上部形成經(jīng)由層間絕緣膜31配置了多層布線32的多層布線層33。接著，如圖12Α所示，在用作受光面的襯底背面22Β上形成絕緣膜，在本例子中形成反射防止膜36，在該反射防止膜36上形成遮光膜材料層39A。反射防止膜36由具有不同折射率的多層膜形成，在本例子中，由從襯底背面22B側(cè)層疊氧化硅(Si02)膜37、氧化鉿 (Hf02)膜38而成的兩層膜形成。氧化硅膜37和氧化鉿膜38分別以最適于防止反射的膜 厚形成。遮光膜材料層39A由鋁(Al)或鎢(W)等遮光性能、加工性能優(yōu)異的材料形成。然后，在遮光膜材料層39A上選擇性地形成抗蝕劑掩模47。抗蝕劑掩模47以在 與光電二極管PD對(duì)應(yīng)的部分具有開(kāi)口而與每個(gè)像素邊界對(duì)應(yīng)的部分被保留下來(lái)的方式形 成，從而俯視時(shí)呈柵格狀。并且，如圖12B所示，經(jīng)由抗蝕劑掩模47對(duì)遮光膜材料層39A選 擇性地進(jìn)行蝕刻去除，從而在每個(gè)像素邊界上形成遮光膜39。蝕刻可采用濕蝕刻或干蝕刻。 干蝕刻由于可高精度地獲得遮光膜39的精細(xì)的線寬而優(yōu)選。然后，如圖13C所示，在包括遮光膜39的反射防止膜上形成平坦膜41。該平坦膜 41通過(guò)涂布例如樹(shù)脂等有機(jī)材料而形成。然后，如圖13D所示，在平坦膜41上依次形成例如拜耳陣列的片上濾色器42和片 上微透鏡43。由此獲得所意圖的第一實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置21。根據(jù)本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置的制造方法，由于將遮光膜39選擇性地形成在 半導(dǎo)體襯底22的用作受光面的背面22B上的經(jīng)由反射防止膜36而與像素邊界對(duì)應(yīng)的部 分，因此能夠?qū)⒄诠饽?9形成在靠近受光面34的位置。通過(guò)將遮光膜39形成在靠近受光 面的位置，能夠阻止未被片上微透鏡43完全收集的光進(jìn)入相鄰像素。此外，該遮光膜阻止 作為Mg光斑產(chǎn)生原因的衍射光向有效像素的入射。由于在受光面34上形成反射防止膜 36，因此可抑制在襯底背面22B的受光面34上的反射，從而可提高靈敏度。并且由于經(jīng)由 平坦膜41形成片上濾色器42和片上微透鏡43，因此能夠在有效畫(huà)面區(qū)域內(nèi)使片上微透鏡 43的透鏡高度一致。從而，本制造方法能夠容易且高精度地制造降低了光學(xué)混色、通過(guò)抑制 衍射光向有效像素的入射而減少了 Mg光斑、并且在有效像素區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了均勻的高靈敏 度的第一實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置。<3.第二實(shí)施方式〉[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖14示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第二實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài)成 像裝置是背照式CMOS固態(tài)成像裝置。與第一實(shí)施方式一樣，第二實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像 裝置51包括在例如由硅形成的半導(dǎo)體襯底22上排列多個(gè)像素而成的像素區(qū)域23 ；以及 配置在像素區(qū)域23的周?chē)耐鈬娐凡?圖中沒(méi)有示出)。單位像素24包括作為光電轉(zhuǎn) 換部的光電二極管PD以及多個(gè)像素晶體管Tr。光電二極管PD被形成為遍布半導(dǎo)體襯底 22的厚度方向上的整個(gè)區(qū)域，并被構(gòu)成為pn結(jié)型光電二極管，該pn結(jié)型光電二極管由第一 導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域在本例子中 為η型半導(dǎo)體區(qū)域25，所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域面對(duì)襯底的表面和背面這兩面，在本例 子中為P型半導(dǎo)體區(qū)域26。面對(duì)襯底的表面和背面這兩面的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域兼作用于抑制 暗電流的電荷積累區(qū)域。由光電二極管PD以及像素晶體管Tr構(gòu)成的每個(gè)像素24通過(guò)元件分離區(qū)域27被 分離。元件分離區(qū)域27通過(guò)ρ型半導(dǎo)體區(qū)域形成，并且例如被接地。像素晶體管Tr通過(guò) 在形成于半導(dǎo)體襯底22的表面22Α側(cè)的ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)域28上形成η型源極區(qū)域以及漏 極區(qū)域(圖中沒(méi)有示出)、并在這兩個(gè)區(qū)域之間的襯底表面上經(jīng)由柵極絕緣膜形成柵極電極29而構(gòu)成。在圖14中，多個(gè)像素晶體管以一個(gè)像素晶體管Tr作為代表示出，并且用柵 極電極29示意性地表示。在半導(dǎo)體襯底22的表面22A上形成所謂的多層布線層33，該多層布線層33通過(guò) 經(jīng)由層間絕緣層31配置多層布線32而形成。由于多層布線層33側(cè)沒(méi)有光入射，因此可以 自由地設(shè)定布線32的布局。在光電二極管PD的作為受光面34的襯底背面22B上形成絕緣膜。該絕緣膜在本例子中由反射防止膜36形成。反射防止膜36由具有不同折射率的多層膜形成，在本例子 中，由氧化鉿(Hf02)膜37和氧化硅膜38這兩層膜形成。此外，在本實(shí)施方式中，特別是在該反射防止膜36上形成絕緣膜52并在該絕緣膜 52上的像素邊界形成遮光膜39。絕緣膜52的膜類(lèi)型、膜厚被設(shè)定為光學(xué)適當(dāng)值。絕緣膜 52優(yōu)選例如由氧化硅膜形成，其膜厚被設(shè)定為至少充分大于反射防止膜36的膜厚。遮光 膜39可以用任意的遮光材料形成，但優(yōu)選用遮光能力強(qiáng)并且能夠精密加工、例如通過(guò)蝕刻 能夠高精度加工的材料形成，優(yōu)選用金屬膜、例如鋁(Al)膜、鎢(W)膜、或銅(Cu)膜形成。絕緣膜52優(yōu)選與構(gòu)成反射防止膜36的上層的高折射率膜、本例子中的氧化鉿 (Hf02)膜38之間的折射率差大的膜，例如優(yōu)選氧化硅膜。例如，當(dāng)使用具有與氧化鉿 (Hf02)膜接近的折射率的氮化硅(SiN)膜形成了絕緣膜52時(shí)，氧化鉿膜38的膜厚實(shí)質(zhì)上 變厚，從而作為反射防止膜不合適。在包括遮光膜39的絕緣膜52上形成平坦膜41，并在該平坦膜41上依次形成片上 濾色器42和其上的片上微透鏡43。平坦膜41例如可以用樹(shù)脂等有機(jī)材料形成。片上濾色 器例如可以采用拜耳陣列的濾色器。光L從襯底背面22B側(cè)入射，通過(guò)片上微透鏡43被收 集，然后被每個(gè)光電二極管PD接收。根據(jù)第二實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置51，由于在反射防止膜36上形成 厚度比反射防止膜36厚的絕緣膜52，并在該絕緣膜52上的與像素邊界對(duì)應(yīng)的部分形成遮 光膜39，因此維持了最合適的反射防止膜36。S卩，遮光膜39通過(guò)在整個(gè)面上形成遮光膜材 料層后經(jīng)選擇性蝕刻形成圖案而形成。在該選擇性蝕刻中，即便底層受蝕刻損傷，受損傷的 也是絕緣膜52，而反射防止膜36不會(huì)受任何影響。在背照式固態(tài)成像裝置中，為了在使靈敏度或分光特性穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行生產(chǎn)， 需要穩(wěn)定地控制預(yù)先形成在硅界面上的反射防止膜36的膜厚。如果加工遮光膜39時(shí)反射 防止膜36的膜厚被削減，即構(gòu)成導(dǎo)致靈敏度或分光特性發(fā)生偏差的原因。由于在形成遮光 膜39之前在反射防止膜36上形成絕緣膜52，因此靈敏度或分光特性變得穩(wěn)定。除此之外，第二實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置51還顯示出與在第一實(shí)施方式中進(jìn)行 說(shuō)明的效果相同的效果。即，由于在非常接近受光面34的像素邊界形成了遮光膜39，阻擋 了未被片上微透鏡43完全收集而向相鄰像素側(cè)傳播的光。即，通過(guò)像素邊界上的遮光膜 39，能夠防止光向相鄰像素入射，從而能夠降低光學(xué)混色。此外，即便光入射到配置在封裝 殼內(nèi)的固態(tài)成像裝置51，然后一部分反射的衍射光通過(guò)密封玻璃再反射而要入射到固態(tài)成 像裝置51，衍射光的入射也會(huì)在像素邊界的遮光膜39處被阻擋。因此，尤其能夠減少進(jìn)行 高亮度光源拍攝時(shí)的Mg光斑。此外，由于經(jīng)由平坦膜41形成片上微透鏡43，因此像素區(qū)域上的片上微透鏡43的 全部透鏡高度相同。特別是，有效像素區(qū)域的片上微透鏡43的透鏡高度相同，不會(huì)如上述圖4所示的那樣在有效像素區(qū)域的周?chē)糠趾椭醒雲(yún)^(qū)域之間產(chǎn)生高低差d。從而可在整個(gè) 畫(huà)面上獲得相同的亮度，即不會(huì)發(fā)生靈敏度不均，從而可提高圖像質(zhì)量。如此，固態(tài)成像裝置51通過(guò)在靠近受光面的位置的像素邊界配置遮光膜39，能夠 降低光學(xué)混色和Mg光斑，并且能夠拍攝高圖像質(zhì)量的圖像而不會(huì)在有效像素區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生 靈敏度不均。由此，第二實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置51能夠提高圖像質(zhì)量。[第二實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置的制造方法的例子]
圖15A 圖16D示出了第二實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置51的制造方法。在這些圖 中均省略了襯底表面?zhèn)鹊囊徊糠郑皇境隽酥饕糠值慕孛鏄?gòu)造。省略部分的標(biāo)號(hào)參考圖 14。與上述相同，首先，在例如由硅形成的半導(dǎo)體襯底22的要形成像素區(qū)域的區(qū)域上 形成光電二極管PD，該光電二極管PD對(duì)應(yīng)于通過(guò)由ρ型半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成的元件分離區(qū)域 27被分離的每個(gè)像素。光電二極管PD包括由遍布襯底厚度方向上的整個(gè)區(qū)域的η型半導(dǎo) 體區(qū)域25和由與η型半導(dǎo)體區(qū)域25接觸并面向襯底的表面和背面這兩面22Α、22Β的ρ型 半導(dǎo)體區(qū)域26組成的ρη結(jié)。在襯底表面22Α的與每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的區(qū)域分別形成與元件分 離區(qū)域27接觸的ρ型半導(dǎo)體晶片區(qū)域28，在該ρ型半導(dǎo)體晶片區(qū)域28內(nèi)形成每個(gè)像素的 多個(gè)像素晶體管Tr。每個(gè)像素晶體管Tr由源極區(qū)域和漏極區(qū)域、柵極絕緣膜、柵極電極29 形成。此外，在襯底表面22Α的上部形成經(jīng)由層間絕緣膜31配置了多層布線32的多層布 線層33ο接著，如圖15Α所示，在用作受光面的襯底背面22Β上形成絕緣膜，在本例子中形 成反射防止膜36，并在該反射防止膜36上形成絕緣膜52。在該絕緣膜52上形成遮光膜材 料層39Α。絕緣膜52例如可由氧化硅(Si02)膜形成。絕緣膜52的膜厚被選定為至少充 分大于反射防止膜36的膜厚。反射防止膜36由具有不同折射率的多層的膜形成，在本例 子中，由從襯底背面22B側(cè)層疊氧化硅(Si02)膜37、氧化鉿(Hf02)膜38而成的兩層膜形 成。氧化硅膜37和氧化鉿膜38分別以最適于防止反射的膜厚形成。遮光膜材料層39A由 鋁(Al)或鎢(W)等遮光性能、加工性能優(yōu)異的材料形成。然后，在遮光膜材料層39A上選擇性地形成抗蝕劑掩模47。抗蝕劑掩模47以在 與光電二極管PD對(duì)應(yīng)的部分具有開(kāi)口而與每個(gè)像素邊界對(duì)應(yīng)的部分被保留下來(lái)的方式形 成，從而俯視時(shí)呈柵格狀。并且，如圖15B所示，經(jīng)由抗蝕劑掩模47對(duì)遮光膜材料層39A選 擇性地進(jìn)行蝕刻去除，從而在每個(gè)像素邊界上形成遮光膜39。蝕刻可采用濕蝕刻或干蝕刻。 干蝕刻由于可高精度地獲得遮光膜39的精細(xì)的線寬而優(yōu)選。當(dāng)對(duì)該遮光膜材料層39A進(jìn) 行選擇性蝕刻時(shí)，即便底層受蝕刻損傷，受損傷的也是絕緣膜52，而反射防止膜36不會(huì)受 任何影響。然后，如圖16C所示，在包括遮光膜39的反射防止膜上形成平坦膜41。該平坦膜 41通過(guò)涂布例如樹(shù)脂等有機(jī)材料而形成。然后，如圖16D所示，在平坦膜41上依次形成例如拜耳陣列的片上濾色器42和片 上微透鏡43。由此獲得所意圖的第二實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置51。根據(jù)本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置的制造方法，由于在反射防止膜36上形成膜厚 充分大于反射防止膜36的絕緣膜52之后，在該絕緣膜52上的像素邊界部分形成遮光膜 39。因此在遮光膜39的利用蝕刻進(jìn)行的選擇加工中，即便對(duì)底層膜造成蝕刻損傷，但反射防止膜36不會(huì)受蝕刻損傷，能夠形成具有最優(yōu)膜厚的反射防止膜36。 除此之外，能夠顯示出在第一實(shí)施方式的態(tài)成像裝置的制造方法中說(shuō)明的效果相 同的效果。即，由于將遮光膜39選擇性地形成在半導(dǎo)體襯底22的用作受光面的背面22B 上的經(jīng)由反射防止膜36和絕緣膜52而與像素邊界相對(duì)應(yīng)的部分，因此能夠?qū)⒄诠饽?9形 成在靠近受光面34的位置。通過(guò)將遮光膜39形成在靠近受光面的位置，能夠阻止未被片 上微透鏡43完全收集的光進(jìn)入相鄰像素。此外，該遮光膜39阻止作為Mg光斑產(chǎn)生原因的 衍射光向有效像素的入射。由于經(jīng)由平坦膜41形成片上濾色器42和片上微透鏡43，因此 能夠在有效畫(huà)面區(qū)域內(nèi)使片上微透鏡43的透鏡高度一致。此外，在本實(shí)施方式的制造方法中，由于在受光面34上形成維持最優(yōu)膜厚的反射 防止膜36，因此進(jìn)一步抑制了襯底背面22B的受光面34上的反射，提高了靈敏度。從而，本 制造方法能夠容易且高精度地制造降低了光學(xué)混色、通過(guò)抑制衍射光向有效像素的入射而 減少了 Mg光斑、并且在有效像素區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了均勻的高靈敏度的性能更高的第二實(shí)施方 式的固態(tài)成像裝置。在上述實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置21、51中，可根據(jù)集光狀態(tài)來(lái)恰當(dāng)?shù)剡x定遮光膜 39的開(kāi)口形狀。圖17A 圖17C示出了遮光膜39的開(kāi)口形狀的例子。圖17A所示的遮光 膜39被構(gòu)成為具有四方形的開(kāi)口形狀的開(kāi)口 39a。從而光電二極管PD的受光面的形狀成 為四方形。當(dāng)具有四方形的開(kāi)口 39a時(shí)，可獲得最大靈敏度。圖17B所示的遮光膜39被構(gòu)成為具有多角形、在本例子中為八角形的開(kāi)口形狀的 開(kāi)口 39b。從而光電二極管PD的受光面的形狀成為八角形。與四方形相比，當(dāng)具有八角形 的開(kāi)口 39b時(shí)能夠減少對(duì)角方向上的光斑。圖17C所示的遮光膜39被構(gòu)成為具有圓形的開(kāi)口形狀的開(kāi)口 39c。從而光電二 極管PD的受光面的形狀成為圓形。當(dāng)具有圓形(圖17A的四方形的內(nèi)切圓)的開(kāi)口 39c 時(shí)，還能夠減少在水平和對(duì)角的中間方向上產(chǎn)生的光斑。但其靈敏度在圖17A 圖17C中 最低。此外，在圖17A 圖17C的任一構(gòu)成中，像素邊界的遮光膜39均以上下左右對(duì)稱(chēng) 的形狀形成，并且按照遮光膜開(kāi)口中心0與形成在半導(dǎo)體襯底22中的光電二極管PD的中 心0 —致的方式形成。通過(guò)使光電二極管PD的中心0與遮光膜開(kāi)口中心0 —致，能夠保證 依賴于入射角度的對(duì)稱(chēng)性，可在整個(gè)畫(huà)面上獲得各向同性的靈敏度特性。<4.第三實(shí)施方式〉[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖18示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第三實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài)成 像裝置是背照式CMOS固態(tài)成像裝置。在第三實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置56中，在半導(dǎo) 體襯底22的像素區(qū)域23形成各光電二極管PD，在外圍電路部57上形成邏輯電路(圖中沒(méi) 有示出)，并且在半導(dǎo)體襯底22的背面22B上順次形成反射防止膜36、絕緣膜52。此外，在本實(shí)施方式中，在與像素區(qū)域23對(duì)應(yīng)的絕緣膜52上形成像素邊界處的柵 格狀的遮光膜39，并且在與外圍電路部57以及像素區(qū)域的光學(xué)黑色電平區(qū)域23B對(duì)應(yīng)的 絕緣膜52上形成連續(xù)的遮光膜39。光學(xué)黑色電平區(qū)域23B形成在有效像素區(qū)域23A的周 圍。上述的像素邊界的遮光膜39和在外圍電路部57以及光學(xué)黑色電平區(qū)域23B的整個(gè)區(qū) 域上連續(xù)的遮光膜39同時(shí)以相同材料的膜形成。像素邊界處的遮光膜39和遍布外圍電路部57以及光學(xué)黑色電平區(qū)域23B的遮光膜39彼此連續(xù)形成為一體。在本實(shí)施方式中，還在包括遮光膜39、39的絕緣膜52上形成平坦膜41，并在平坦 膜41的與像素區(qū)域23對(duì)應(yīng)的區(qū)域上形成片上濾色器42和片上微透鏡43。在外圍電路部 57處的襯底表面?zhèn)纫残纬山?jīng)由層間絕緣膜而配置了多層布線的多層布線層。其他構(gòu)成與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的構(gòu)成相同，因此對(duì)于與圖14的部分相對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。根據(jù)第三實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置56，由于同時(shí)形成了從外圍電路部57至 光學(xué)黑色電平區(qū)域23B連續(xù)的遮光膜39和像素邊界處的柵格狀的遮光膜39，因此減少了由 遮光膜39引起的高低差。由此，能夠?qū)R有效像素區(qū)域內(nèi)的片上微透鏡43的透鏡高度，可 在整個(gè)有效像素區(qū)域內(nèi)獲得均勻的集光狀態(tài)。除此之外，還顯示出與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的效果相同的效果，即降低了 由未被片上微透鏡43完全收集的光引起的向相鄰像素的光學(xué)混色，通過(guò)抑制衍射光向有 效像素的入射而減少了 Mg光斑的產(chǎn)生等。由此，第三實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置 56能夠提高圖像質(zhì)量。<5.第四實(shí)施方式〉[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖19示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第四實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài)成 像裝置是背照式CMOS固態(tài)成像裝置。圖中省略了襯底表面?zhèn)鹊囊徊糠?，只示出了主要部?的截面構(gòu)造。省略部分與圖14相同。在第四實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置59中，在半導(dǎo) 體襯底22的像素區(qū)域23形成各光電二極管PD，在外圍電路部57上形成邏輯電路(圖中沒(méi) 有示出)，并且在半導(dǎo)體襯底22的背面22B上順次形成反射防止膜36、絕緣膜52。在與像素區(qū)域23對(duì)應(yīng)的絕緣膜52上與像素邊界相應(yīng)地形成柵格狀的遮光膜39， 并在與外圍電路部57以及像素區(qū)域的光學(xué)黑色電平區(qū)域23B對(duì)應(yīng)的絕緣膜52上形成連續(xù) 的遮光膜39。光學(xué)黑色電平區(qū)域23B形成在有效像素區(qū)域23A的周?chē)?。上述的像素邊界?遮光膜39和在外圍電路部57以及光學(xué)黑色電平區(qū)域23B的整個(gè)區(qū)域上連續(xù)的遮光膜39 同時(shí)以相同材料的膜形成。像素邊界處的遮光膜39和遍布外圍電路部57以及光學(xué)黑色電 平區(qū)域23B的遮光膜39彼此連續(xù)形成為一體。此外，在本實(shí)施方式中，上述遮光膜39被連接在半導(dǎo)體襯底22的接地(GND)區(qū) 域，即由P型半導(dǎo)體區(qū)域形成的元件分離區(qū)域27。與前面說(shuō)明的一樣，遮光膜39例如由鋁 (Al)或鎢(W)等形成。遮光膜29優(yōu)選如圖19所示那樣例如經(jīng)由Ti、TiN等金屬阻擋層60 而連接在元件分離區(qū)域27的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域。地電位(接地電位)通過(guò)元件分離區(qū)域27 的P型半導(dǎo)體區(qū)域而被施加至遮光膜39。如圖20所示，遮光膜39通過(guò)連接器部61而與像素區(qū)域中位于比光學(xué)黑色電平區(qū) 域23B更靠外側(cè)的位置的元件分離區(qū)域27相連接。此外，遮光膜39還可以連接在有效像 素區(qū)域23A中的元件分離區(qū)域27的連接器部62。在像素區(qū)域23中，形成連接器部61會(huì)損 傷硅，從而可能引起白點(diǎn)的產(chǎn)生，因此必需避免形成連接器部61。因此優(yōu)選在光學(xué)黑色電平 區(qū)域的外側(cè)進(jìn)行遮光膜39與元件分離區(qū)域的連接。其他構(gòu)成與在第二實(shí)施方式、第三實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的構(gòu)成相同，因此對(duì)于與 圖14、圖18的部分相對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。
根據(jù)第四實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置59，通過(guò)作為接地區(qū)域的元件分離區(qū)域 27將遮光膜39接地，由此遮光膜39的電位被固定，不會(huì)對(duì)正下方的光電二極管PD產(chǎn)生不 利影響，能夠減少暗噪聲。除此之外，還顯示出與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的效果相同的效果，即通過(guò)像 素邊界的遮光膜39降低了向相鄰像素的光學(xué)混色，通過(guò)抑制衍射光向有效像素的入射而 減少了 Mg光斑的產(chǎn)生，通過(guò)平坦膜41而在有效像素區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了均勻的靈敏度等等。此 外還顯示出與在第三實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的效果相同的效果，即降低了由遮光膜39引起 的高低差，從而可在有效像素區(qū)域內(nèi)獲得均勻的集光特性等。由此，第四實(shí)施方式涉及的背 照式固態(tài)成像裝置59能夠提高圖像質(zhì)量。<6.第五實(shí)施方式>
[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖21示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第五實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài)成 像裝置是背照式CMOS固態(tài)成像裝置。圖中省略了襯底表面?zhèn)鹊囊徊糠?，只示出了主要部?的截面構(gòu)造。省略部分與圖14相同。在第五實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置63中，在半導(dǎo) 體襯底22的像素區(qū)域23形成各光電二極管PD，在外圍電路部(圖中沒(méi)有示出)上形成邏 輯電路。由光電二極管PD以及像素晶體管構(gòu)成的各像素通過(guò)元件分離區(qū)域27被分離。在 光電二極管PD的用作受光面的襯底背面22B上形成反射防止膜36以及絕緣膜52，并在絕 緣膜52上的像素邊界處形成柵格狀的遮光膜39。此外，在本實(shí)施方式中，在每個(gè)光電二極管PD的對(duì)應(yīng)的上部形成層內(nèi)透鏡64。層 內(nèi)透鏡64、即在本例子中以形成凸透鏡的方式構(gòu)成的層內(nèi)透鏡64例如能夠用氮化膜形成。在層內(nèi)透鏡64上形成例如由有機(jī)膜形成的平坦膜67，在該平坦膜67上依次形成 片上濾色器42和片上微透鏡43。本實(shí)施方式中的層內(nèi)透鏡64例如形成在片上濾色器42 的下層、即反射防止膜36和片上濾色器42之間。其他構(gòu)成與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的構(gòu)成相同，因此對(duì)于與圖14的部分相 對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。根據(jù)第五實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置63，由于與各光電二極管PD相對(duì)應(yīng)地在 反射防止膜36和片上濾色器42之間形成層內(nèi)透鏡64，因此進(jìn)一步提高了針對(duì)光電二極管 PD的集光效率。由此，能夠進(jìn)一步減少向相鄰像素的光學(xué)混色。除此之外，還顯示出與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的效果相同的效果，即通過(guò)像 素邊界的遮光膜39降低了向相鄰像素的光學(xué)混色，通過(guò)抑制衍射光向有效像素的入射而 降低了 Mg光斑的產(chǎn)生，通過(guò)平坦膜41而在有效像素區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了均勻的靈敏度等等。由 此，第五實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置63能夠提高圖像質(zhì)量。<7.第六實(shí)施方式〉[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖22示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第六實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài)成 像裝置是背照式CMOS固態(tài)成像裝置。圖中省略了襯底表面?zhèn)鹊囊徊糠?，只示出了主要部?的截面構(gòu)造。省略部分與圖14相同。在第六實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置67中，在半導(dǎo) 體襯底22的像素區(qū)域23形成各光電二極管PD，在外圍電路部(圖中沒(méi)有示出)上形成邏 輯電路。由光電二極管PD以及像素晶體管構(gòu)成的各像素通過(guò)元件分離區(qū)域27被分離。在光電二極管PD的用作受光面的襯底背面22B上形成反射防止膜36以及絕緣膜52，并在絕 緣膜52上的像素邊界形成柵格狀的遮光膜39。此外，在包括遮光膜39的絕緣膜52上經(jīng)由 平坦膜41形成片上濾色器42和片上微透鏡43。此外，在本實(shí)施方式中，在每個(gè)片上微透鏡43的表面上沿著透鏡面形成反射防止 膜68。該反射防止膜68例如可由一層氧化硅膜形成。除此之外，反射防止膜68也可以由 多層膜形成。其他構(gòu)成與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的構(gòu)成相同，因此對(duì)于與圖14的部分相 對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。根據(jù)第六實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置67，通過(guò)在片上微透鏡43的表面上形成 反射防止膜68，能夠降低進(jìn)行高亮度光拍攝時(shí)的片上微透鏡43、片上濾色器42上的反射 率。從而，能夠進(jìn)一步減少衍射光向有效像素的入射，進(jìn)一步減少M(fèi)g光斑。除此之外，還顯示出與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的效果相同的效果，即通過(guò)像 素邊界的遮光膜39降低了向相鄰像素的光學(xué)混色，通過(guò)抑制衍射光向有效像素的入射而 減少了 Mg光斑的產(chǎn)生，通過(guò)平坦膜41而在有效像素區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了均勻的靈敏度等等。由 此，第六實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置67能夠提高圖像質(zhì)量。<8.第七實(shí)施方式>[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖23示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第七實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài)成 像裝置是背照式CMOS固態(tài)成像裝置。圖中省略了襯底表面?zhèn)鹊囊徊糠?，只示出了主要部?的截面構(gòu)造。省略部分與圖14相同。在第七實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置71中，在半導(dǎo) 體襯底22的像素區(qū)域23形成各光電二極管PD，在外圍電路部(圖中沒(méi)有示出)上形成邏 輯電路。由光電二極管PD以及像素晶體管構(gòu)成的各像素通過(guò)元件分離區(qū)域27被分離。在 光電二極管PD的用作受光面的襯底背面22B上形成反射防止膜36以及絕緣膜52，并在絕 緣膜52上的像素邊界形成柵格狀的遮光膜39。此外，在包括遮光膜39的絕緣膜52上經(jīng)由 平坦膜41形成片上濾色器42和片上微透鏡43。此外，在本實(shí)施方式中，在每個(gè)片上微透鏡43上形成均勻連續(xù)的透明的平坦膜 72。該平坦膜72由折射率低于片上微透鏡43的材料膜形成，例如由樹(shù)脂等有機(jī)膜形成。其他構(gòu)成與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的構(gòu)成相同，因此對(duì)于與圖14的部分相 對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。根據(jù)第七實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置71，由于在各片上微透鏡43上形成均勻 連續(xù)的平坦膜72，因此能夠抑制在進(jìn)行高亮度光源拍攝時(shí)由片上微透鏡43、片上濾色器42 引起的衍射現(xiàn)象。從而能夠抑制衍射光向有效像素的入射，進(jìn)一步減少M(fèi)g光斑。除此之外，還顯示出與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的效果相同的效果，即通過(guò)像 素邊界的遮光膜39降低了向相鄰像素的光學(xué)混色，通過(guò)抑制衍射光向有效像素的入射而 減少了 Mg光斑的產(chǎn)生，通過(guò)平坦膜41而在有效像素區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了均勻的靈敏度等等。由此，第七實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置71能夠提高圖像質(zhì)量。<9.第八實(shí)施方式〉[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖24示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第八實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置是背照式CMOS固態(tài)成像裝置。圖中省略了襯底表面?zhèn)鹊囊徊糠郑皇境隽酥饕糠?的截面構(gòu)造。省略部分與圖14相同。在第八實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置74中，在半導(dǎo) 體襯底22的像素區(qū)域形成各光電二極管PD，在外圍電路部(圖中沒(méi)有示出)上形成邏輯電 路。由光電二極管PD以及像素晶體管構(gòu)成的各像素通過(guò)元件分離區(qū)域27被分離。在光電 二極管PD的用作受光面的襯底背面22B上形成反射防止膜36以及絕緣膜52，并在絕緣膜 52上的像素邊界形成柵格狀的遮光膜39。此外，在包括遮光膜39的絕緣膜52上經(jīng)由平坦 膜41形成片上濾色器42和片上微透鏡75。 此外，在本實(shí)施方式中，用矩形透鏡形成片上微透鏡75，并且在每個(gè)矩形的片上微 透鏡75上形成均勻連續(xù)的透明的平坦膜72。該平坦膜72由折射率低于片上微透鏡75的 材料膜形成，例如由樹(shù)脂等有機(jī)膜形成。其他構(gòu)成與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的構(gòu)成相同，因此對(duì)于與圖14的部分相 對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。根據(jù)第八實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置74，由于在各片上微透鏡75上形成均勻 連續(xù)的平坦膜72，因此能夠抑制在進(jìn)行高亮度光源拍攝時(shí)由片上微透鏡75、片上濾色器42 引起的衍射現(xiàn)象。從而能夠抑制衍射光向有效像素的入射，進(jìn)一步減少M(fèi)g光斑。此外，由 于用矩形透鏡形成片上微透鏡75，可增大透鏡高度，從而可大幅度提高片上微透鏡的集光 能力。除此之外，還顯示出與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的效果相同的效果，即通過(guò)像 素邊界的遮光膜39降低了向相鄰像素的光學(xué)混色，通過(guò)抑制衍射光向有效像素的入射而 降低了 Mg光斑的產(chǎn)生，通過(guò)平坦膜41而在有效像素區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了均勻的靈敏度等等。由 此，第八實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置74能夠提高圖像質(zhì)量。<10.第九實(shí)施方式>[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖25示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第九實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài)成 像裝置是背照式CMOS固態(tài)成像裝置。圖中省略了襯底表面?zhèn)鹊囊徊糠?，只示出了主要部?的截面構(gòu)造。省略部分與圖14相同。在第九實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置77中，在半導(dǎo) 體襯底22的像素區(qū)域形成各光電二極管PD，在外圍電路部(圖中沒(méi)有示出)上形成邏輯電 路。由光電二極管PD以及像素晶體管構(gòu)成的各像素通過(guò)元件分離區(qū)域27被分離。在光電 二極管PD的用作受光面的襯底背面22B上形成反射防止膜36以及絕緣膜52，并在絕緣膜 52上的像素邊界形成柵格狀的遮光膜39。此外，在本實(shí)施方式中，省略平坦膜41而在包括遮光膜39的反射防止膜36上直 接形成片上濾色器42，并在該片上濾色器42上形成片上微透鏡43。片上濾色器42的每種 顏色濾色器的一部分形成在遮光膜39之間。其他構(gòu)成與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的構(gòu)成相同，因此對(duì)于與圖14的部分相 對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。根據(jù)第九實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置77，由于在包括遮光膜39的反射防止膜 36上直接形成片上濾色器42，因此靈敏度變高，光學(xué)混色以及Mg光斑變少了。除此之外，還顯示出與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的效果相同的效果，即通過(guò)像 素邊界的遮光膜39降低了向相鄰像素的光學(xué)混色，通過(guò)抑制衍射光向有效像素的入射而減少了 Mg光斑的產(chǎn)生等等。由此，第九實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置77能夠提高 圖像質(zhì)量。<11.第十實(shí)施方式〉[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖26示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第十實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置是背照式CMOS固態(tài)成像裝置。該圖26中省略了襯底表面?zhèn)鹊囊徊糠郑皇境隽酥?要部分的截面構(gòu)造。省略部分與圖14相同。第十實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置79省去了 上述第六實(shí)施方式(參考圖22)中的像素邊界的遮光膜39。外圍電路部以及光學(xué)黑色電平 區(qū)域與現(xiàn)有例一樣進(jìn)行遮光。S卩，在本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置79中，在半導(dǎo)體襯底22的像素區(qū)域23形成每 個(gè)光電二極管PD，在外圍電路部(圖中沒(méi)有示出)上形成邏輯電路。由光電二極管PD以及 像素晶體管構(gòu)成的各像素通過(guò)元件分離區(qū)域27被分離。在光電二極管PD的用作受光面的 襯底背面22B上形成反射防止膜36以及絕緣膜52，并在絕緣膜52上經(jīng)由平坦膜41形成片 上濾色器42和片上微透鏡43。此外，在本實(shí)施方式中，在每個(gè)片上微透鏡43的表面上沿著透鏡面形成反射防止 膜68。該反射防止膜68例如可由一層氧化硅膜形成。除此之外，反射防止膜68也可以由 多層膜形成。其他構(gòu)成與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的構(gòu)成相同，因此對(duì)于與圖14的部分相 對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。根據(jù)第十實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置79，通過(guò)在片上微透鏡43的表面上形成 反射防止膜68，能夠降低進(jìn)行高亮度光拍攝時(shí)的片上微透鏡43、片上濾色器42上的反射 率。從而，能夠進(jìn)一步減少衍射光向有效像素的入射，進(jìn)一步減少M(fèi)g光斑。由此，第十實(shí)施 方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置79能夠提高圖像質(zhì)量。<12.第i^一實(shí)施方式>[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖27示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第十一實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài) 成像裝置是背照式CMOS固態(tài)成像裝置。圖中省略了襯底表面?zhèn)鹊囊徊糠?，只示出了主要?分的截面構(gòu)造。省略部分與圖14相同。第十一實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置81省去了上 述第七實(shí)施方式(參考圖23)中的像素邊界的遮光膜39。外圍電路部以及光學(xué)黑色電平區(qū) 域與現(xiàn)有例一樣進(jìn)行遮光。即，在本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置81中，在半導(dǎo)體襯底22的像素區(qū)域23形成每 個(gè)光電二極管PD，在外圍電路部(圖中沒(méi)有示出)上形成邏輯電路。由光電二極管PD以及 像素晶體管構(gòu)成的各像素通過(guò)元件分離區(qū)域27被分離。在光電二極管PD的用作受光面的 襯底背面22B上形成反射防止膜36以及絕緣膜52，并在絕緣膜52上經(jīng)由平坦膜41形成片 上濾色器42和片上微透鏡43。此外，在本實(shí)施方式中，在每個(gè)片上微透鏡43上形成均勻連續(xù)的透明的平坦膜 72。該平坦膜72由折射率低于片上微透鏡43的材料膜形成，例如由樹(shù)脂等有機(jī)膜形成。其他構(gòu)成與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的構(gòu)成相同，因此對(duì)于與圖14的部分相 對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。
根據(jù)第十一實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置81，由于在各片上微透鏡43上形成均 勻連續(xù)的平坦膜72，因此能夠抑制在進(jìn)行高亮度光源拍攝時(shí)由片上微透鏡43、片上濾色器 42引起的衍射現(xiàn)象。從而能夠抑制衍射光向有效像素的入射，進(jìn)一步減少M(fèi)g光斑。由此，第十一實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置81能夠提高圖像質(zhì)量。<13.第十二實(shí)施方式>[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖28示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第十二實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài) 成像裝置是背照式CMOS固態(tài)成像裝置。該圖28中省略了襯底表面?zhèn)鹊囊徊糠郑皇境隽?主要部分的截面構(gòu)造。省略部分與圖14相同。第十二實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置83省 去了上述第八實(shí)施方式(參考圖24)中的像素邊界的遮光膜39。外圍電路部以及光學(xué)黑色 電平區(qū)域與現(xiàn)有例一樣進(jìn)行遮光。S卩，在本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置81中，在半導(dǎo)體襯底22的像素區(qū)域23形成每 個(gè)光電二極管PD，在外圍電路部(圖中沒(méi)有示出)上形成邏輯電路。由光電二極管PD以及 像素晶體管構(gòu)成的各像素通過(guò)元件分離區(qū)域27被分離。在光電二極管PD的用作受光面的 襯底背面22B上形成反射防止膜36以及絕緣膜52，并在絕緣膜52上經(jīng)由平坦膜41形成片 上濾色器42和片上微透鏡75。此外，在本實(shí)施方式中，用矩形透鏡形成片上微透鏡75，并且在每個(gè)矩形的片上微 透鏡75上形成均勻連續(xù)的透明的平坦膜72。該平坦膜72由折射率低于片上微透鏡75的 材料膜形成，例如由樹(shù)脂等有機(jī)膜形成。其他構(gòu)成與在第二實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明的構(gòu)成相同，因此對(duì)于與圖14的部分相 對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。根據(jù)第十二實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置83，由于在各片上微透鏡75上形成均 勻連續(xù)的平坦膜72，因此能夠抑制在進(jìn)行高亮度光源拍攝時(shí)由片上微透鏡75、片上濾色器 42引起的衍射現(xiàn)象。從而能夠抑制衍射光向有效像素的入射，進(jìn)一步減少M(fèi)g光斑。此外， 由于用矩形透鏡形成片上微透鏡75，可增大透鏡高度，從而可大幅度提高片上微透鏡的集 光能力。由此，第十二實(shí)施方式涉及的背照式固態(tài)成像裝置74能夠提高圖像質(zhì)量。在上述第三實(shí)施方式 第十二實(shí)施方式中，也可以構(gòu)成為與第一實(shí)施方式同樣地 省去絕緣膜52的結(jié)構(gòu)。此外，也可以構(gòu)成為將第一實(shí)施方式 第十二實(shí)施方式的特征性構(gòu) 成彼此組合起來(lái)的結(jié)構(gòu)。<14.第十三實(shí)施方式>[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖29示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第十三實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài) 成像裝置是前照式CMOS固態(tài)成像裝置。第十三實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置85包括在例 如由硅形成的半導(dǎo)體襯底22上排列多個(gè)像素而成的像素區(qū)域(所謂的圖像捕獲區(qū)域)23 ； 以及配置在像素區(qū)域23的周?chē)耐鈬娐凡?圖中沒(méi)有示出)。單位像素24包括作為光 電轉(zhuǎn)換部的光電二極管PD以及多個(gè)像素晶體管Tr。光電二極管PD被形成為遍布半導(dǎo)體襯 底22的厚度方向上的整個(gè)區(qū)域，并被構(gòu)成為pn結(jié)型光電二極管，該pn結(jié)型光電二極管由 第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域在本例 子中為η型半導(dǎo)體區(qū)域25，所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域面對(duì)襯底的表面和背面這兩面，在本例子中為P型半導(dǎo)體區(qū)域26。面對(duì)襯底的表面和背面這兩面的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域兼作用于抑制暗電流的空穴電荷積累區(qū)域。由光電二極管PD以及像素晶體管Tr構(gòu)成的每個(gè)像素24通過(guò)元件分離區(qū)域27被 分離。元件分離區(qū)域27通過(guò)ρ型半導(dǎo)體區(qū)域形成，并且例如被接地。像素晶體管Tr通過(guò) 在形成于半導(dǎo)體襯底22的表面22A側(cè)的ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)域28上形成η型源極區(qū)域以及漏 極區(qū)域(圖中沒(méi)有示出)、并在這兩個(gè)區(qū)域之間的襯底表面上經(jīng)由柵極絕緣膜形成柵極電 極29而構(gòu)成。在圖29中，多個(gè)像素晶體管以一個(gè)像素晶體管Tr作為代表示出，并且用柵 極電極29示意性地表示。在本實(shí)施方式中，在半導(dǎo)體襯底22的表面22Α上經(jīng)由例如由氧化硅膜等絕緣膜構(gòu) 成的平坦膜86而形成絕緣膜，在所述表面22Α上形成有像素晶體管Tr并且表面22Α該被 用作受光面。該絕緣膜在本例子中由反射防止膜36形成。反射防止膜36由具有不同折射 率的多層的膜形成，在本例子中，由氧化鉿(Hf02)膜37和氧化硅膜38這兩層膜形成。此外，在本實(shí)施方式中，在該反射防止膜36上的像素邊界形成遮光膜39。與前面 說(shuō)明的一樣，該遮光膜39可以用任意的遮光材料形成，但優(yōu)選用遮光能力強(qiáng)并且能夠精密 加工、例如通過(guò)蝕刻能夠高精度加工的材料形成，優(yōu)選用金屬膜、例如鋁(Al)膜或鎢(W)膜 形成。遮光膜39例如也可以用多晶硅形成。在包括遮光膜39的反射防止膜36上形成所謂的多層布線層33，該多層布線層33 通過(guò)經(jīng)由層間絕緣層31配置多層布線32而形成。在多層布線層33上經(jīng)由平坦膜86依次 形成片上濾色器42和其上的片上微透鏡43。光L從襯底表面22A側(cè)入射，通過(guò)片上微透鏡 43被收集，然后被每個(gè)光電二極管PD接收。根據(jù)第十三實(shí)施方式涉及的前照式固態(tài)成像裝置85，由于在非常接近受光面34 的像素邊界形成了遮光膜39，因此阻擋了未被片上微透鏡43完全收集而向相鄰像素側(cè)傳 播的光。即，通過(guò)像素邊界上的遮光膜39，能夠防止光向相鄰像素入射，從而能夠降低光學(xué) 混色。由此，第十三實(shí)施方式涉及的前照式固態(tài)成像裝置85能夠提高圖像質(zhì)量。<15.第十四實(shí)施方式〉[固態(tài)成像裝置的構(gòu)成例]圖30示出了本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置的第十四實(shí)施方式。本實(shí)施方式的固態(tài) 成像裝置是前照式CMOS固態(tài)成像裝置。與第十三實(shí)施方式一樣，第十四實(shí)施方式涉及的 固態(tài)成像裝置89包括在例如由硅形成的半導(dǎo)體襯底22上排列多個(gè)像素而成的像素區(qū) 域(所謂的圖像捕獲區(qū)域)23 ；以及配置在像素區(qū)域23的周?chē)耐鈬娐凡?圖中沒(méi)有示 出)。在外圍電路部上形成邏輯電路。單位像素24包括作為光電轉(zhuǎn)換部的光電二極管PD 以及多個(gè)像素晶體管Tr。光電二極管PD被形成為遍布半導(dǎo)體襯底22的厚度方向上的整個(gè) 區(qū)域，并被構(gòu)成為Pn結(jié)型光電二極管，該pn結(jié)型光電二極管由第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域和第 二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域在本例子中為η型半導(dǎo)體區(qū)域25， 所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域面對(duì)襯底的表面和背面這兩面，在本例子中為P型半導(dǎo)體區(qū)域 26。面對(duì)襯底的表面和背面這兩面的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域兼作用于抑制暗電流的空穴電荷積累 區(qū)域。由光電二極管PD以及像素晶體管Tr構(gòu)成的每個(gè)像素24通過(guò)元件分離區(qū)域27被 分離。元件分離區(qū)域27通過(guò)ρ型半導(dǎo)體區(qū)域形成，并且例如被接地。像素晶體管Tr通過(guò)在形成于半導(dǎo)體襯底22的表面22A側(cè)的ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)域28上形成η型源極區(qū)域以及漏 極區(qū)域(圖中沒(méi)有示出)、并在這兩個(gè)區(qū)域之間的襯底表面上經(jīng)由柵極絕緣膜形成柵極電 極29而構(gòu)成。在圖30中，多個(gè)像素晶體管以一個(gè)像素晶體管Tr作為代表示出，并且用柵 極電極29示意性地表示。 在本實(shí)施方式中，在半導(dǎo)體襯底22的形成有像素晶體管Tr并被用作受光面的表 面22Α上經(jīng)由例如由氧化硅膜等絕緣膜構(gòu)成的平坦膜86而形成絕緣膜。該絕緣膜在本例 子中由反射防止膜36形成。反射防止膜36由具有不同折射率的多層的膜形成，在本例子 中，由氧化鉿(Hf02)膜37和氧化硅膜38這兩層膜形成。 此外，在該反射防止膜36上形成絕緣膜52，并在該絕緣膜52上的像素邊界處形成 遮光膜39。絕緣膜52的膜類(lèi)型、膜厚被設(shè)定為光學(xué)適當(dāng)值。絕緣膜52例如可以由氧化硅 膜形成，其膜厚被設(shè)定為至少充分大于反射防止膜36的膜厚。遮光膜39可以用任意的遮 光材料形成，但優(yōu)選用遮光能力強(qiáng)并且能夠精密加工、例如通過(guò)蝕刻能夠高精度加工的材 料形成，優(yōu)選用金屬膜、例如鋁(Al)膜或鎢(W)膜形成。遮光膜39例如也可以用多晶硅形 成。在包括遮光膜39的絕緣膜52上形成所謂的多層布線層33，該多層布線層33通過(guò) 經(jīng)由層間絕緣層31配置多層布線32而形成。在多層布線層33上經(jīng)由平坦膜86依次形成 片上濾色器42和其上的片上微透鏡43。光L從襯底表面22A側(cè)入射，通過(guò)片上微透鏡43 被收集，然后被每個(gè)光電二極管PD接收。根據(jù)第十四實(shí)施方式涉及的前照式固態(tài)成像裝置89，由于在反射防止膜 36上形 成厚度比反射防止膜36厚的絕緣膜52，并在該絕緣膜52上的與像素邊界對(duì)應(yīng)的部分形成 遮光膜39，因此維持了最合適的反射防止膜36。S卩，遮光膜39通過(guò)在整個(gè)面上形成遮光膜 材料層后經(jīng)選擇性蝕刻形成圖案而形成。在該選擇性蝕刻中，即便底層受蝕刻損傷，受損傷 的也是絕緣膜52，而反射防止膜36不會(huì)受任何影響。此外，與第十三實(shí)施方式一樣，由于在非常接近受光面87的像素邊界形成了遮光 膜39，因此阻擋了未被片上微透鏡43完全收集而向相鄰像素側(cè)傳播的光。即，通過(guò)像素邊 界上的遮光膜39，能夠防止光向相鄰像素入射，從而能夠降低光學(xué)混色。由此，第十四實(shí)施 方式的前照式固態(tài)成像裝置85能夠提高圖像質(zhì)量。在上述實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置中，將信號(hào)電荷設(shè)為電子，然后將第一導(dǎo)電型設(shè) 為η型，將第二導(dǎo)電型設(shè)為P型。但在將信號(hào)電荷設(shè)為空穴時(shí)可以將第一導(dǎo)電型設(shè)為P型， 將第二導(dǎo)電型設(shè)為η型。在此情況下，上述實(shí)施方式的半導(dǎo)體區(qū)域的導(dǎo)電型為相反的導(dǎo)電型。<16.第十五實(shí)施方式>[電子設(shè)備的構(gòu)成例]上述本發(fā)明涉及的固態(tài)成像裝置例如能夠應(yīng)用于數(shù)字照相機(jī)或攝像機(jī)等照相系 統(tǒng)、具有圖像捕獲功能的便攜式電話、或者具有圖像捕獲功能的其他設(shè)備等的電子設(shè)備。圖43示出了應(yīng)用于作為本發(fā)明涉及的電子設(shè)備的一個(gè)示例的相機(jī)的第十五實(shí)施 方式。本實(shí)施方式涉及的相機(jī)舉例為可拍攝靜止圖像或運(yùn)動(dòng)圖像的攝像機(jī)。本實(shí)施方式的 相機(jī)包括固態(tài)成像裝置1 ；向固態(tài)成像裝置的受光傳感器部引導(dǎo)入射光的光學(xué)系統(tǒng)210 ； 快門(mén)裝置211 ；驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像裝置1的驅(qū)動(dòng)電路212 ；處理固態(tài)成像裝置1的輸出信號(hào)的信號(hào)處理電路213。 固態(tài)成像裝置1應(yīng)用上述各實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置中的任一種。光學(xué)系統(tǒng)(光 學(xué)透鏡)210使來(lái)自被拍攝體的圖像光(入射光)成像于固態(tài)成像裝置1的圖像捕獲面上。 由此，信號(hào)電荷在固態(tài)成像裝置1內(nèi)被積累固定期間。光學(xué)系統(tǒng)210也可以是由多個(gè)光學(xué)透 鏡構(gòu)成的光學(xué)透鏡系統(tǒng)?？扉T(mén)裝置211控制對(duì)固態(tài)成像裝置1的光照射期間和遮光期間。 驅(qū)動(dòng)電路212提供用于控制固態(tài)成像裝置1的傳輸動(dòng)作以及快門(mén)裝置211的快門(mén)動(dòng)作的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)。通過(guò)從驅(qū)動(dòng)電路212提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(定時(shí)信號(hào))來(lái)進(jìn)行固態(tài)成像裝置1的信號(hào) 傳輸。信號(hào)處理電路213進(jìn)行各種信號(hào)處理。經(jīng)信號(hào)處理的圖像信號(hào)被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器等存 儲(chǔ)介質(zhì)或被輸出到監(jiān)視器。根據(jù)第十五實(shí)施方式涉及的電子設(shè)備，由于將上述實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置用作 固態(tài)成像裝置1，因此能夠提高圖像質(zhì)量，能夠提供可靠性高的相機(jī)等電子設(shè)備。<1.第十六實(shí)施方式固態(tài)成像裝置>[1-1固態(tài)成像裝置的整體構(gòu)成]圖7是示出本發(fā)明第十六實(shí)施方式涉及的CMOS型固態(tài)成像裝置整體的概要構(gòu)成 圖。第一 十五實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置或電子設(shè)備可以與第十六 十八實(shí)施 方式涉及的固態(tài)成像裝置或電子設(shè)備同時(shí)使用。參考標(biāo)號(hào)1是固態(tài)成像裝置，2是像素，3是像素部，4是垂直驅(qū)動(dòng)電路，5是列信號(hào) 處理電路，6是水平驅(qū)動(dòng)電路，7是輸出電路，8是控制電路，10是水平信號(hào)線，512是像素形 成區(qū)域，513是襯底，514是支承襯底，515是布線層，516是片上透鏡，517是遮光部，518是 高介電常數(shù)材料膜，519是溝槽部，520是遮光膜，521是電荷積累區(qū)域，522是暗電流抑制區(qū) 域，523是暗電流抑制區(qū)域，524是元件分離區(qū)域，525是布線，526是布線層，527是層間絕緣 膜，528是柵極電極，529是柵極絕緣膜，530是背面區(qū)域，530a是硅層，530b是蝕刻阻擋層， 531是光刻膠，531a是開(kāi)口部，532是掩埋膜。本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置1包括由多個(gè)像素2構(gòu)成的像素部3，所述多個(gè)像素 2被排列在由硅形成的襯底11上；垂直驅(qū)動(dòng)電路4 ；列信號(hào)處理電路5 ；水平驅(qū)動(dòng)電路6 ；輸 出電路7;以及控制電路8等。像素2包括由光電二極管構(gòu)成的受光部以及多個(gè)像素晶體管，并且多個(gè)像素2呈 二維陣列狀規(guī)則地排列在襯底11上。構(gòu)成像素2的像素晶體管可以是由傳輸晶體管、復(fù)位 晶體管、選擇晶體管以及放大晶體管構(gòu)成的四個(gè)MOS晶體管，另外也可以是去除選擇晶體 管之后的三個(gè)晶體管。像素部3由規(guī)則地排列成二維陣列狀的多個(gè)像素2構(gòu)成。像素部3由有效像素區(qū) 域和黑基準(zhǔn)像素區(qū)域(圖中沒(méi)有示出)構(gòu)成，其中，有效像素區(qū)域?qū)嶋H接受光并將通過(guò)光電 轉(zhuǎn)換生成的信號(hào)電荷放大后讀出至列信號(hào)處理電路5，黑基準(zhǔn)像素區(qū)域用于輸出作為黑色 電平的基準(zhǔn)的光學(xué)黑色。黑基準(zhǔn)像素區(qū)域通常形成在有效像素區(qū)域的周?chē)俊?控制電路8基于垂直同步信號(hào)、水平同步信號(hào)以及主時(shí)鐘，生成作為垂直驅(qū)動(dòng)電 路4、列信號(hào)處理電路5以及水平驅(qū)動(dòng)電路6等進(jìn)行動(dòng)作的基準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)和控制信號(hào)等。 然后，通過(guò)控制電路8生成的時(shí)鐘信號(hào)和控制信號(hào)等被輸入垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電 路5以及水平驅(qū)動(dòng)電路6等。
垂直驅(qū)動(dòng)電路4例如由移位寄存器構(gòu)成，并以行單位依次沿垂直方向選擇性地掃 描像素部3的各個(gè)像素2。并且，將基于信號(hào)電荷的像素信號(hào)通過(guò)垂直信號(hào)線提供給列信號(hào) 處理電路5，其中信號(hào)電荷是在各個(gè)像素2的光電二極管中根據(jù)受光量而生成的。列信號(hào)處理電路5對(duì)應(yīng)像素2的例如每一列而配置，其對(duì)于從一行像素2輸出的 信號(hào)，按照每一像素列通過(guò)來(lái)自黑色基準(zhǔn)像素區(qū)域(圖中雖未示出，但其形成在有效像素 區(qū)域的周?chē)?的信號(hào)進(jìn)行去噪或信號(hào)放大等信號(hào)處理。在列信號(hào)處理電路5的輸出級(jí)與水 平信號(hào)線10之間設(shè)置有水平選擇開(kāi)關(guān)(圖中沒(méi)有示出)。水平驅(qū)動(dòng)電路6例如由移位寄存器構(gòu)成，其通過(guò)依次輸出水平掃描脈沖來(lái)順序選擇每一個(gè)列信號(hào)處理電路5，以從每一個(gè)列信號(hào)處理電路5向水平信號(hào)線10輸出像素信號(hào)。輸出電路7對(duì)從每一個(gè)列信號(hào)處理電路5通過(guò)水平信號(hào)線10依次提供而來(lái)的信 號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理后將其輸出。[1-2主要部分的構(gòu)成]圖31示出了本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置1的像素部3處的截面構(gòu)成圖。本實(shí)施 方式的固態(tài)成像裝置1舉例為背照式CMOS固態(tài)成像裝置。如圖31所示，本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置1包括襯底513、形成在襯底513的表 面?zhèn)鹊牟季€層526和支承襯底514、形成在襯底513的被面?zhèn)鹊臑V色器層515和片上透鏡 516。襯底513由硅半導(dǎo)體襯底構(gòu)成，例如由第一導(dǎo)電型(在本實(shí)施方式中為η型)的 半導(dǎo)體襯底構(gòu)成。襯底513具有3 μ m 5 μ m的厚度，多個(gè)像素2以二維矩陣狀形成在襯 底513的像素形成區(qū)域512上，像素2由受光部PD和構(gòu)成像素電路部的多個(gè)像素晶體管Tr 構(gòu)成。此外，圖31中沒(méi)有示出，但在形成于襯底513上的像素2的外圍區(qū)域構(gòu)成有外圍電路部。受光部PD包括形成在像素形成區(qū)域512上的暗電流抑制區(qū)域522、523 ；以及形 成在所述暗電流抑制區(qū)域522、523之間的區(qū)域的電荷積累區(qū)域521。暗電流抑制區(qū)域523 形成在襯底513 (像素形成區(qū)域512)的表面?zhèn)?，并由第二?dǎo)電型(在本實(shí)施方式中為ρ型) 的高濃度雜質(zhì)區(qū)域構(gòu)成。此外，暗電流抑制區(qū)域522形成在襯底513 (像素形成區(qū)域512)的 背面?zhèn)?，并由P型雜質(zhì)區(qū)域構(gòu)成。電荷積累區(qū)域521由η型雜質(zhì)區(qū)域構(gòu)成。在該受光部PD 中，主要由形成在構(gòu)成暗電流抑制區(qū)域522、523的ρ型雜質(zhì)區(qū)域與構(gòu)成電荷積累區(qū)域521 的η型雜質(zhì)區(qū)域之間的ρη結(jié)構(gòu)成了光電二極管。在受光部PD中生成和積累與入射的光的光量相應(yīng)的信號(hào)電荷。此外，作為在襯底 界面引起暗電流的原因的電子被暗電流抑制區(qū)域522、523的大量的作為載流子的空穴吸 收，由此抑制了暗電流。像素晶體管Tr可以被構(gòu)成為包括形成在襯底513的表面?zhèn)鹊脑礃O-漏極區(qū)域 (圖中沒(méi)有示出)；經(jīng)由柵極絕緣膜529形成在襯底513的表面上的柵極電極528。如上所 述，像素晶體管Tr既可以被構(gòu)成為具有包含傳輸晶體管、復(fù)位晶體管以及放大晶體管的三 個(gè)晶體管，此外，也可以被構(gòu)成為還包含選擇晶體管的四個(gè)晶體管。雖然圖中沒(méi)有示出，但 源極_漏極區(qū)域由形成在襯底513表面?zhèn)鹊摩切透邼舛入s質(zhì)區(qū)域形成，本實(shí)施方式的像素 晶體管Tr起到η溝道MOS晶體管的功能。此外，在相鄰的像素2和像素2之間形成有從襯底513的表面至背面由ρ型高濃度雜質(zhì)區(qū)域形成的元件分離區(qū)域524，各個(gè)像素2通過(guò)該元件分離區(qū)域524被電氣分離。而 且，在元件分離區(qū)域524中形成有從襯底513的背面?zhèn)刃纬芍令A(yù)定的深度處的遮光部517。 當(dāng)俯視時(shí)，遮光部517以包圍各個(gè)像素2的方式例如被形成為柵格狀。該遮光部517包括 形成在襯底513的背面?zhèn)鹊钠谕穸鹊臏喜鄄?19 ；形成在溝槽部519的側(cè)壁以及底面上 的高介電常數(shù)材料膜518 ；以及經(jīng)由高介電常數(shù)材料膜518而埋在溝槽部519內(nèi)的遮光膜 520。此時(shí)，掩埋在溝槽部519內(nèi)的遮光膜520的最外側(cè)表面與襯底513的背面構(gòu)成于同一 表面上。高介電常數(shù)材料膜518的材料例如可以使用氧化鉿(Hf02)、五氧化二鉭(Ta205)、 二 ·氧化鋯(Zr02)。此外，遮光膜20的材料例如可以使用鎢(W)、鋁(Al)。布線層526形成在襯底513的表面?zhèn)?，并具有?jīng)由層間絕緣膜527而層疊多層(在 本實(shí)施方式中為三層)的布線525。像素晶體管Tr經(jīng)由形成在布線層526中的布線525而 被驅(qū)動(dòng)，所述像素晶體管Tr用于構(gòu)成像素2。支承襯底514被形成在布線層526的面對(duì)襯底513那側(cè)的相反側(cè)的面上。該支撐 襯底514被構(gòu)成以在制造階段用于確保襯底513的強(qiáng)度，其例如由硅襯底構(gòu)成。濾色器層515被形成在襯底513的背面?zhèn)?，并且?duì)應(yīng)每個(gè)像素例如形成了 R(紅 色)、G(綠色)、B(藍(lán)色)的濾色器層。濾色器層515使期望波長(zhǎng)的光透射，透射的光入射 到襯底513內(nèi)的受光部PD。
片上透鏡516被形成在濾色器層515的面對(duì)襯底513那側(cè)的相反側(cè)的面上。片上 透鏡516收集照射進(jìn)來(lái)的光，被收集的光經(jīng)由濾色器層515高效率地入射到各個(gè)受光部PD。在具有以上構(gòu)成的固態(tài)成像裝置1中，光從襯底513的背面?zhèn)日丈溥M(jìn)來(lái)，透射片上 透鏡516以及濾色器層515的光經(jīng)受光部PD光電轉(zhuǎn)換，生成信號(hào)電荷。然后，在受光部PD 生成的信號(hào)電荷經(jīng)由形成在襯底513的表面?zhèn)鹊南袼鼐w管Tr并通過(guò)由布線層526的期 望的布線525形成的垂直信號(hào)線作為像素信號(hào)被輸出。在本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置1中，在相鄰的像素2和像素2之間由于元件分離 區(qū)域524的電勢(shì)形成的壁壘而不發(fā)生電子的移動(dòng)。即，通過(guò)形成在襯底513內(nèi)的雜質(zhì)區(qū)域 的濃度梯度，實(shí)現(xiàn)了像素間的電氣分離。此外，通過(guò)掩埋在元件分離區(qū)域524內(nèi)而形成的遮光部517，防止了在光入射面?zhèn)?傾斜射入的光入射到相鄰的像素2中。S卩，通過(guò)遮光部517實(shí)現(xiàn)了像素間的光學(xué)分離。此外，當(dāng)在元件分離區(qū)域524中形成溝槽部519時(shí)，由于溝槽部519的側(cè)壁以及 底面上的物理?yè)p傷或離子照射所造成的雜質(zhì)激活，在溝槽部519的周?chē)糠挚赡馨l(fā)生針扎 (pinning)偏離。對(duì)于該問(wèn)題，本實(shí)施方式通過(guò)在溝槽部519的側(cè)壁以及底面形成具有大量 固定電荷的高介電常數(shù)材料膜518而防止了針扎偏離。根據(jù)本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置1，由于在相鄰的像素之間構(gòu)成了掩埋在元件分 離區(qū)域524內(nèi)的遮光部517，因此能夠防止入射到受光面的傾斜的光射入受光部PD中。由 此，阻擋了未被片上微透鏡完全收集而向相鄰像素2入射的光，降低了在相鄰的像素之間 發(fā)生的光學(xué)混色。此外，由于還阻擋了在受光面與片上透鏡516之間發(fā)生的衍射光或反射 光中朝著相鄰像素2入射的大角度的光，因此減少了光斑的產(chǎn)生。而且，根據(jù)本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置1，由于遮光部517被埋入元件分離區(qū)域 524中，因此襯底513背面的受光面變得平坦，形成在襯底513的背面?zhèn)鹊臑V色器層515和 片上透鏡516接近受光面。由此，光入射的片上透鏡516的表面與襯底513的受光面之間的距離變近，從而提高了集光特性，減少了混色。[1-3制造方法]在圖32A 圖41L中示出本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置1的制造步驟圖，并對(duì)本實(shí) 施方式的固態(tài)成像裝置1的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，如圖32A所示，在襯底513上形成多個(gè)由受光部PD和像素晶體管Tr構(gòu)成的 像素2，并在襯底513的表面?zhèn)刃纬刹季€層526，布線層526由經(jīng)由層間絕緣膜527形成的 多層布線525構(gòu)成。這些像素2和布線層526以通過(guò)與一般的固態(tài)成像裝置1同樣的方法 來(lái)形成。在本實(shí)施方式中，例如準(zhǔn)備襯底513，該襯底513具有厚度為3 μ m 5 μ m的作為 η型的表面區(qū)域的像素形成區(qū)域512并在像素形成區(qū)域512下面具有背面區(qū)域530。然后， 通過(guò)從該襯底513的表面?zhèn)入x子注入期望濃度的期望的雜質(zhì)，來(lái)在像素形成區(qū)域512中形 成受光部PD、元件分離區(qū)域524、以及圖中沒(méi)有示出的源極_漏極區(qū)域。然后，在襯底513 的表面形成例如由氧化硅膜形成的柵極絕緣膜529，之后在柵極絕緣膜529上部期望的區(qū) 域形成例如由多晶硅形成的柵極電極528。柵極電極528的形成步驟可以在像素形成區(qū)域 512內(nèi)的受光部PD或源極-漏極區(qū)域等的形成步驟之前進(jìn)行，在此情況下，能夠?qū)艠O電 極528作為掩模通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)來(lái)形成受光部PD或源極-漏極區(qū)域。此外，也可以在柵極電極 528的側(cè)面形成例如由氧化硅膜或氮化硅膜等構(gòu)成的側(cè)壁。此外，布線層526可以在形成柵極電極528之后通過(guò)將例如由氧化硅膜構(gòu)成的層 間絕緣膜527的形成步驟和由鋁或銅等構(gòu)成的布線525的形成步驟重復(fù)進(jìn)行期望次數(shù)來(lái)形 成。此時(shí)，圖中雖未示出，但還進(jìn)行將各個(gè)布線之間連接起來(lái)的連接器部的形成步驟。背面區(qū)域530具有從像素形成區(qū)域512側(cè)依次層積了未摻雜硅層530a、由ρ型高 濃度雜質(zhì)層構(gòu)成的蝕刻阻擋層530b、未摻雜硅層530a的構(gòu)造。該蝕刻阻擋層530b能夠 通過(guò)向未摻雜硅層530a的期望區(qū)域中離子注入高濃度的硼來(lái)形成。此外，也可以采用通 過(guò)外延生長(zhǎng)方法來(lái)形成未摻雜硅層530a并在其形成過(guò)程中在期望的區(qū)域形成ρ型高濃度 雜質(zhì)層的方法。本實(shí)施方式的背面區(qū)域530被構(gòu)成為與襯底513接觸那側(cè)的硅層530a約 為2 μ m 5 μ m，蝕刻阻擋層530b約為1 μ m，形成在蝕刻阻擋層530b上的硅層530a約為 1 μ m0接著，如圖33B所示，通過(guò)有機(jī)類(lèi)粘結(jié)劑或者通過(guò)利用等離子照射的物理粘結(jié)將 支承襯底514粘貼在布線層526上部。然后，如圖34C所示，在粘貼支承襯底514后將元件翻轉(zhuǎn)，通過(guò)物理研磨法對(duì)背面區(qū)域530的上表面進(jìn)行研磨。此時(shí)，研磨至不到達(dá)蝕刻阻擋層530b的程度。接著，通過(guò)使用氟硝酸濕蝕刻來(lái)對(duì)背面區(qū)域530的硅層530a進(jìn)行蝕刻。于是，如 圖35D所示，通過(guò)未摻雜硅層530a與由ρ型高濃度雜質(zhì)層構(gòu)成的蝕刻阻擋層530b的摻雜 基團(tuán)(doping species)種類(lèi)的不同，蝕刻在蝕刻阻擋層530b終止。即，只有形成在背面區(qū) 域530的上表面?zhèn)鹊墓鑼?30a被蝕刻去除。接著，如圖36E所示，在背面區(qū)域530的上部形成光刻膠層531，并進(jìn)行曝光和顯影 以在形成元件分離區(qū)域524的遮光部517的區(qū)域上形成開(kāi)口部531a。在此情況下，在前步 驟中，背面區(qū)域530由于已蝕刻去除至蝕刻阻擋層530b因此其表面是平坦的。從而，光刻 膠層531也被形成為其平面平坦，因此光刻膠層531的曝光、顯影被高精度地進(jìn)行，從而能夠更加準(zhǔn)確地通過(guò)圖案化而形成期望的開(kāi)口部531a。接著，將被圖案化為期望形狀的光刻膠層531作為掩模進(jìn)行干蝕刻，由此如圖37F所示，貫穿背面區(qū)域530來(lái)形成從像素形成區(qū)域512的背面?zhèn)壬烊胫疗谕疃鹊臏喜鄄?519。溝槽部519的深度如上所述只要形成至能夠在受光面?zhèn)茸钃鯊囊r底513的背面?zhèn)热?射的傾斜光的程度的深度即可，在本實(shí)施方式中，將溝槽部519形成在從襯底513的背面例 如深500nm IOOOnm的深度處。接著，如圖38G所示，例如通過(guò)CVD法形成由氧化硅膜(Si02)或氮化硅膜(SiN) 構(gòu)成的掩埋膜532，以便掩埋溝槽部519。接著，如圖39H所示，通過(guò)濕蝕刻進(jìn)行預(yù)定時(shí)間的蝕刻，由此回蝕掩埋膜532。此 時(shí)，在掩埋膜532的表面從襯底513背面突出50nm 60nm程度的狀態(tài)下結(jié)束回蝕。接著，將掩埋膜532用作阻擋膜，通過(guò)CMP法研磨背面區(qū)域530，以弄薄背面區(qū)域 530。由此如圖401所示，背面區(qū)域530被去除。接著，如圖40J所示，通過(guò)濕蝕刻來(lái)去除掩埋在溝槽部519內(nèi)的掩埋膜532，同時(shí)去 除在前步驟的利用CMP法的研磨步驟以及形成溝槽部519的步驟中產(chǎn)生的損傷層。去除掩 埋膜532的化學(xué)藥品在掩埋膜532為Si02時(shí)可以使用氫氟酸，在掩埋膜532為SiN時(shí)可以 使用磷酸。損傷層的去除優(yōu)選使用例如氨水這樣的堿性化學(xué)藥品。接著，如圖41K所示，通過(guò)CVD法或?yàn)R射法來(lái)在包括溝槽部519的側(cè)壁和底面的襯 底513背面形成高介電常數(shù)材料膜518。接著通過(guò)CVD法來(lái)在包括形成了高介電常數(shù)材料 膜518的溝槽部519在內(nèi)的整個(gè)面形成遮光膜520，并將遮光膜520埋入溝槽部519的內(nèi) 部。接著，如圖41L所示，例如通過(guò)使用鹽酸、硫酸等酸類(lèi)化學(xué)藥品進(jìn)行濕蝕刻來(lái)調(diào)節(jié) 遮光膜520的高度。此時(shí)，調(diào)節(jié)遮光膜520的高度以使遮光膜520的表面與襯底513的背 面處于同一平面上。此后，在襯底513的背面?zhèn)韧ㄟ^(guò)通常的方法形成濾色器層515以及片上透鏡516， 由此制成圖31所示的本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置1。如上所述，本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置1能夠由大塊襯底形成。通常的背照式固 態(tài)成像裝置使用SOI (Silicon On Insulator，絕緣體上硅)襯底，但在本實(shí)施方式中能夠通 過(guò)比SOI襯底成本低的大塊襯底來(lái)形成，不需要高價(jià)的SOI襯底，因此可減少成本。此外，在本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置1中，舉出了使用襯底513的例子，其中襯底 513具有在未摻雜硅層530a上形成了由ρ型高濃度雜質(zhì)層構(gòu)成的蝕刻阻擋層530b的背面 區(qū)域530。但不限于此，除此之外，可以使用具有各種蝕刻阻擋層的襯底。例如也可以將SiC 或SiGe層用作蝕刻阻擋層530b。此外，在本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置1的制造方法中，能夠在溝槽部519中形成在 圖38H的步驟中被用作阻擋層的掩埋膜532，圖391所示步驟的背面區(qū)域530的薄膜化變得 容易。此外，由于背面區(qū)域530的薄膜化變得容易，因此能夠?qū)⑿纬稍诒趁鎱^(qū)域530的ρ型 高濃度雜質(zhì)層形成在從形成于襯底513的受光部PD遠(yuǎn)離某種程度的距離處。因此，能夠抑 制像素形成區(qū)域512的受光部PD的載流子概況由于作為蝕刻阻擋層530b的ρ型高濃度雜 質(zhì)層的擴(kuò)散步驟中的熱量而被調(diào)制。此外，在本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置1的制造方法中，元件分離區(qū)域524通過(guò)在襯底513的表面?zhèn)入x子注入ρ型雜質(zhì)而形成，所述元件分離區(qū)域524形成在襯底513上。因此，在位于距表面?zhèn)容^深位置處的像素形成區(qū)域512 (在此情況下，襯底513的背面?zhèn)?難 以形成陡峭的電勢(shì)分布。于是，在襯底513的背面?zhèn)?，所生成的信?hào)電荷可能通過(guò)元件分離 區(qū)域524泄漏到相鄰的像素2中，并構(gòu)成引起混色或模糊現(xiàn)象的原因。在本實(shí)施方式中，遮 光部517以埋入的方式形成在襯底513背面?zhèn)鹊脑蛛x區(qū)域524中。因此，能夠在元件 分離區(qū)域524中、尤其在元件分離功能薄弱的區(qū)域中物理阻擋向相鄰的像素2泄漏的信號(hào) 電荷，可抑制由襯底513內(nèi)的信號(hào)電荷的移動(dòng)引起的混色或模糊現(xiàn)象。<2.第十七實(shí)施方式固態(tài)成像裝置>接著，對(duì)本發(fā)明第十七實(shí)施方式涉及的固態(tài)成像裝置進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的固 態(tài)成像裝置與第十六實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置一樣為背照式固態(tài)成像裝置，其整體構(gòu)成與 圖7—樣，因此省略重復(fù)說(shuō)明。圖42是本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置540的主要部分的概要截面構(gòu)成圖。在圖42 中，對(duì)于與圖31相對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。如圖42所示，本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置540是其中的遮光部547以貫穿形成了 受光部PD的像素形成區(qū)域512的方式形成的例子。在圖42所示的本實(shí)施方式中，舉出了遮 光部547形成在抵達(dá)至布線層526的最下層(襯底513側(cè))的布線525的深度處的例子， 但可以采用抵達(dá)至布線層526的深度的各種構(gòu)成。本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置540的制造方法在第十六實(shí)施方式中示出的圖37F的 步驟中，貫穿襯底513來(lái)形成抵達(dá)至布線層526的布線中最接近襯底513的布線525的深 度的溝槽部549。之后，通過(guò)與第十六實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置1同樣的方法在溝槽部549 中埋入高介電常數(shù)材料膜548和遮光膜550，由此能夠形成遮光部547。構(gòu)成本實(shí)施方式的 固態(tài)成像裝置540的材料可以采用與第十六實(shí)施方式相同的材料。在本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置540中，通過(guò)將遮光部547形成至抵達(dá)布線層526 的深度處，形成于襯底513的各個(gè)像素2即便在距光的入射面很深的位置也被遮光部547 分離。由此，可進(jìn)一步抑制傾斜的光向相鄰的像素2入射，能夠減少光斑的產(chǎn)生和混色。此 夕卜，在襯底513內(nèi)部，各個(gè)像素2也同樣被遮光部547分離，因此在有強(qiáng)光照射進(jìn)來(lái)時(shí)，還能 夠抑制由于所生成的過(guò)剩的信號(hào)電荷進(jìn)入相鄰的像素而引起模糊現(xiàn)象。此外，根據(jù)本實(shí)施方式的固態(tài)成像裝置540，貫穿形成有受光部PD的襯底513的遮 光部547還被用作波導(dǎo)。即，通過(guò)入射光通過(guò)波導(dǎo)反射，入射光能夠被襯底513內(nèi)的受光部 PD收集，從而提高了集光特性。除此之外，還可獲得與第十六實(shí)施方式相同的效果。在上述第十六和十七實(shí)施方式中，將本發(fā)明應(yīng)用在將與入射光量相應(yīng)的信號(hào)電荷 作為物理量而檢測(cè)的單位像素被配置成矩陣狀的CMOS型固態(tài)成像裝置中的情況為例進(jìn)行 了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于應(yīng)用在CMOS型固態(tài)成像裝置。此外，本發(fā)明不限于對(duì)應(yīng)將像素形 成為二維矩陣狀的像素部的每個(gè)像素列而配置列電路的一般的列式固態(tài)成像裝置。例如，本發(fā)明的固態(tài)成像裝置還可以應(yīng)用于C⑶型固態(tài)成像裝置。在此情況下，在 襯底的表面?zhèn)葮?gòu)成CCD構(gòu)造的電荷傳輸部。當(dāng)應(yīng)用于CCD型固態(tài)成像裝置時(shí)，除能夠獲得 與第十六和十七實(shí)施方式一樣的效果之外，由于可通過(guò)遮光部的構(gòu)成來(lái)抑制傾斜光向電荷 傳輸部入射，因此還能夠抑制光斑的產(chǎn)生。
在上述的第十六和十七實(shí)施方式中，各個(gè)像素主要被構(gòu)成為η溝道MOS晶體管，但 也可以構(gòu)成為P溝道MOS晶體管。在此情況下，在各圖中將其導(dǎo)電型將變?yōu)橄喾搭?lèi)型。 此外，本發(fā)明不限于應(yīng)用在檢測(cè)可見(jiàn)光的入射光量的分布并捕獲為圖像的固態(tài)成 像裝置，也可以應(yīng)用于將紅外線、X射線或粒子等的入射量分布捕獲為圖像的固態(tài)成像裝 置。此外，從而廣義來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可應(yīng)用于檢測(cè)壓力、靜電電容等其他物理量的分布并捕獲 為圖像的如指紋檢測(cè)傳感器等這樣的一般的固態(tài)成像裝置(物理量分布檢測(cè)裝置)。此外，本發(fā)明不限于以行單位順序掃描像素部的各個(gè)單位像素并從各個(gè)單位像素 讀取像素信號(hào)的固態(tài)成像裝置。也可以應(yīng)用于以像素單位選擇任意像素并從該被選像素以 像素單位讀取信號(hào)的X-Y地址型的固態(tài)成像裝置。固態(tài)成像裝置既可以形成為單一芯片的形式，也可以形成為將像素部、信號(hào)處理 部或光學(xué)系統(tǒng)封裝在一起的、具有圖像捕獲功能的模塊形式。此外，本發(fā)明不限于應(yīng)用在固態(tài)成像裝置，也可以應(yīng)用于成像裝置。這里，成像裝 置是指數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)或攝像機(jī)等相機(jī)系統(tǒng)、便攜式電話機(jī)等具有圖像捕獲功能的電子設(shè) 備。有時(shí)也將安裝在電子設(shè)備中的上述模塊形式、即相機(jī)模塊作為成像裝置。<3.第十八實(shí)施方式電子設(shè)備>接著，對(duì)本發(fā)明第十八實(shí)施方式涉及的電子設(shè)備進(jìn)行說(shuō)明。圖43是本發(fā)明第十八 實(shí)施方式涉及的電子設(shè)備200的概要構(gòu)成圖。本實(shí)施方式的電子設(shè)備200是將上述本發(fā)明第十六實(shí)施方式中的固態(tài)成像裝置1 舉例為可拍攝靜止圖像的數(shù)字照相機(jī)的例子。本實(shí)施方式涉及的電子設(shè)備200包括固態(tài)成像裝置1、光學(xué)鏡頭210、快門(mén)裝置 211、驅(qū)動(dòng)電路212、以及信號(hào)處理電路213。光學(xué)鏡頭210使來(lái)自被拍攝體的圖像光(入射光)成像于固態(tài)成像裝置1的圖像 捕獲面上。由此，信號(hào)電荷在固態(tài)成像裝置1內(nèi)被積累固定期間。快門(mén)裝置211控制對(duì)固態(tài)成像裝置1的光照射期間和遮光期間。驅(qū)動(dòng)電路212提供用于控制固態(tài)成像裝置1的傳輸動(dòng)作以及快門(mén)裝置211的快門(mén) 動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。通過(guò)從驅(qū)動(dòng)電路212提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(定時(shí)信號(hào))來(lái)進(jìn)行固態(tài)成像裝置 1的信號(hào)傳輸。信號(hào)處理電路213進(jìn)行各種信號(hào)處理。經(jīng)信號(hào)處理的圖像信號(hào)被存儲(chǔ)到存 儲(chǔ)器等存儲(chǔ)介質(zhì)或被輸出到監(jiān)視器。由于在固態(tài)成像裝置1中抑制了光斑或混色以及模糊現(xiàn)象的產(chǎn)生，因此本實(shí)施方 式的電子設(shè)備200可提高圖像質(zhì)量。如此，能夠應(yīng)用固態(tài)成像裝置1的電子設(shè)備200不限于相機(jī)，還可以應(yīng)用于數(shù)字靜 態(tài)照相機(jī)、以及面向便攜式電話機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的相機(jī)模塊等成像裝置。 本實(shí)施方式被構(gòu)成為將固態(tài)成像裝置1用于電子設(shè)備的例子，但也可以使用上述 第十七實(shí)施方式中的固態(tài)成像裝置。
權(quán)利要求
一種固態(tài)成像裝置，包括像素區(qū)域，在所述像素區(qū)域中排列有多個(gè)由光電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管構(gòu)成的像素；片上濾色器；片上微透鏡；多層布線層，多層布線經(jīng)由層間絕緣膜而形成在所述多層布線層中；以及遮光膜，所述遮光膜經(jīng)由絕緣層形成在受光面的像素邊界上，所述光電轉(zhuǎn)換部排列在所述受光面上。
2.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述固態(tài)成像裝置被構(gòu)成為所述像素晶體管和所述多層布線層形成在所述受光面的 相反側(cè)的背照式固態(tài)成像裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述絕緣層由反射防止膜和該反射防止 膜上的絕緣膜形成。
4.如權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像裝置，其中，在所述片上濾色器與形成有所述遮光膜 的所述絕緣層之間具有平坦膜。
5.一種固態(tài)成像裝置，包括像素區(qū)域，在所述像素區(qū)域中排列有多個(gè)由光電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管構(gòu)成的像素； 片上濾色器；片上微透鏡，所述片上微透鏡沿著其表面的透鏡面具有反射防止膜；以及 多層布線層，多層布線經(jīng)由層間絕緣模而形成在所述多層布線層中， 其中，所述固態(tài)成像裝置被構(gòu)成為所述像素晶體管和所述多層布線層形成在受光面的 相反側(cè)的背照式固態(tài)成像裝置，所述光電轉(zhuǎn)換部排列在所述受光面上。
6.如權(quán)利要求5所述的固態(tài)成像裝置，其中，包括與所述多個(gè)像素相對(duì)應(yīng)地形成在每 個(gè)所述片上微透鏡上的均勻連續(xù)的透明平坦膜。
7.一種固態(tài)成像裝置的制造方法，包括以下步驟在形成有多個(gè)由光電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管構(gòu)成的像素的半導(dǎo)體襯底的被用作受光面 的背面上形成反射防止膜；在所述反射防止膜上的與像素邊界對(duì)應(yīng)的部分選擇性地形成遮光膜； 在包括所述遮光膜的所述反射防止膜上形成平坦膜；以及 在所述平坦膜上依次形成片上濾色器和片上微透鏡。
8.如權(quán)利要求7所述的固態(tài)成像裝置的制造方法，還包括在所述反射防止膜上形成絕 緣膜的步驟。
9.一種電子設(shè)備，包括 固態(tài)成像裝置；光學(xué)系統(tǒng)，其向所述固態(tài)成像裝置引導(dǎo)入射光；以及 信號(hào)處理電路，其處理所述固態(tài)成像裝置的輸出信號(hào)， 其中，所述固態(tài)成像裝置包括像素區(qū)域，在所述像素區(qū)域中排列有多個(gè)由光電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管構(gòu)成的像素； 片上濾色器； 片上微透鏡；多層布線層，多層布線經(jīng)由層間絕緣膜而形成在所述多層布線層中； 遮光膜，所述遮光膜經(jīng)由絕緣層形成在受光面的像素邊界上，所述光電轉(zhuǎn)換部排列在 所述受光面上。
10.如權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其中，所述固態(tài)成像裝置被構(gòu)成為所述像素晶體管和所述多層布線層形成在所述受光面的 相反側(cè)的背照式固態(tài)成像裝置。
11.一種固態(tài)成像裝置，包括形成有多個(gè)受光部的襯底，所述襯底的背面?zhèn)茸鳛楣庹丈涿妫?形成在所述襯底的表面?zhèn)鹊牟季€層；以及遮光部，所述遮光部由溝槽部和被掩埋在所述溝槽部?jī)?nèi)的遮光膜構(gòu)成，所述溝槽部形 成在相鄰的受光部之間，并從所述襯底的背面?zhèn)刃纬芍疗谕纳疃忍帯?br> 12.如權(quán)利要求11所述的固態(tài)成像裝置，其中，所述相鄰的受光部之間形成有用于將相鄰的受光部之間電氣分離的元件分離區(qū)域，所 述元件分離區(qū)域由預(yù)定的雜質(zhì)區(qū)域構(gòu)成， 所述遮光部形成在所述元件分離區(qū)域。
13.一種固態(tài)成像裝置的制造方法，包括以下步驟在襯底的表面區(qū)域形成多個(gè)受光部以及期望的雜質(zhì)區(qū)域，并在所述襯底的背面區(qū)域形 成蝕刻阻擋層；在所述襯底的表面?zhèn)刃纬刹季€層，所述布線層由經(jīng)由層間絕緣膜而形成的多層布線構(gòu)成；從所述襯底的背面?zhèn)葘⑺鲆r底蝕刻至所述蝕刻阻擋層； 貫穿所述襯底而形成從所述襯底的背面?zhèn)鹊竭_(dá)至期望深度的溝槽部； 在形成于所述襯底中的溝槽部形成掩埋膜，并將所述掩埋膜作為阻擋而將所述襯底弄 ?。灰约霸谌コ鲅诼衲ぶ笙蛩鰷喜鄄恐醒诼裾诠饽?。
14.如權(quán)利要求13所述的固態(tài)成像裝置的制造方法，其中，所述襯底的背面區(qū)域由未摻雜硅層構(gòu)成，所述蝕刻阻擋層由P型高濃度雜質(zhì)層構(gòu)成。
15.一種電子設(shè)備，包括 光學(xué)透鏡；固態(tài)成像裝置，所述固態(tài)成像裝置包括形成有多個(gè)受光部的襯底，所述襯底的背面?zhèn)?作為光照射面；形成在所述襯底的表面?zhèn)鹊牟季€層；以及遮光部，所述遮光部由溝槽部和 被掩埋在所述溝槽部?jī)?nèi)的遮光膜構(gòu)成，所述溝槽部形成在相鄰的受光部之間，并從所述襯 底的背面?zhèn)刃纬芍疗谕纳疃忍帲凰龉鈱W(xué)透鏡所收集的光被入射到該固態(tài)成像裝置，以 及信號(hào)處理電路，其處理所述固態(tài)成像裝置的輸出信號(hào)。
全文摘要
提供通過(guò)減少光學(xué)混色和/或Mg光斑來(lái)提高圖像質(zhì)量的固態(tài)成像裝置及其制造方法以及電子設(shè)備。本發(fā)明包括像素區(qū)域(23)，在該像素區(qū)域(23)中排列有多個(gè)由光電轉(zhuǎn)換部(PD)和像素晶體管(Tr)構(gòu)成的像素(24)；片上濾色器(42)；片上微透鏡(43)；多層布線層(33)，多層布線(32)經(jīng)由層間絕緣模(31)而形成在該多層布線層(33)中；遮光膜(39)，該遮光膜(39)經(jīng)由絕緣層(36)形成在受光面(34)的像素邊界上，光電轉(zhuǎn)換部(PD)排列在該受光面(34)上。
文檔編號(hào)H04N3/15GK101800233SQ20101011050
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者丸山康, 渡邊一史 申請(qǐng)人:索尼公司