專利名稱：固態(tài)圖像拾取裝置及其制造方法和圖像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)圖像拾取裝置、制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法和圖像拾取裝置。
背景技術(shù)：
響應(yīng)于像素數(shù)量的增加和像素尺寸的小型化的進展，提出了使用波導(dǎo)結(jié)構(gòu)作為用 于在固態(tài)圖像傳感器中增加每個像素的光收集效率的裝置的技術(shù)。特別地，在CMOS圖像傳 感器中，為了在光敏二極管的光入射側(cè)上形成金屬布線，將入射光引導(dǎo)到光敏二極管、同時 限制(confine)光并避免金屬布線的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)正變成必要的技術(shù)。將對現(xiàn)有技術(shù)中具有波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的固態(tài)圖像傳感器的例子進行描述。在現(xiàn)有技術(shù)中的固態(tài)圖像傳感器中，充當(dāng)光電轉(zhuǎn)換器的光敏二極管被形成在由在 硅襯底上形成的元件分離絕緣薄膜等分離的區(qū)域中。在與光電轉(zhuǎn)換器鄰接的硅襯底的上表 面上，通過由二氧化硅薄膜等形成的柵極絕緣薄膜來布置傳輸柵極(transfer gate)電極。 而且，在硅襯底的上表面上，形成由多個金屬布線組成的布線層，并且布線層之間的金屬布 線通過通孔(穿孔(bearhole))恰當(dāng)?shù)鼗ミB。在最上面的布線層上，通過鈍化(passivation)薄膜和平面化薄膜提供顏色濾波 器。在顏色濾波器上，布置微透鏡。在相應(yīng)于微透鏡和光敏二極管的位置處，形成經(jīng)過布線層的波導(dǎo)。通過嵌入具有 小的光吸收屬性的薄膜來形成波導(dǎo)。波導(dǎo)將片上透鏡和光敏二極管光學(xué)地相連，并且具有將片上透鏡上的入射光有效 引導(dǎo)到光敏二極管的功能。因此，在波導(dǎo)中，填充了折射率比形成布線層的絕緣薄膜的材料 高的材料(例如，參見日本專利申請?zhí)亻_No. 2003-224249)。伴隨最小化，減小了入射光的絕對量，并且也減小了檢測光的光敏二極管的光接 收面積。如果減小的程度對于顏色(RGB)相同，則各顏色的頻譜平衡(spectral balance) 與前代的頻譜平衡相同，并且僅僅需要在很小的程度上改善前代的器件設(shè)計和電路設(shè)計。當(dāng)入射光束具有相同的光量時，例如，在1.75 μ m □單元(cell)和1. Iym □單元 的情況下，伴隨最小化，1. Iym□單元中的各顏色的量子效率存在區(qū)別。不管顏色如何，進 入片上透鏡的光(自然光)的光量相同。因此，如果在諸如片上透鏡、顏色濾波器、平面化 薄膜之類的通過其引導(dǎo)入射光的部件中的光損失恒定，則從各顏色輸出的信號與量子效率 成比例，結(jié)果是各顏色的平衡(頻譜平衡)可能惡化。存在一些關(guān)于糾正頻譜平衡的報告。在剛好在布置片上透鏡的位置下的像素和遠離該位置的像素之間，入射光量是不 同的。因此，將遠離的像素的波導(dǎo)直徑設(shè)置為粗(thick)(例如，參見日本專利申請?zhí)亻_ No.2006-190766)。另外，在使光入射到固態(tài)圖像傳感器的光敏二極管的一側(cè)上的系統(tǒng)中，在硅襯底 上形成溝渠(trench)，溝渠的深度對于每種顏色設(shè)置不同，并且改變從溝渠的下表面到光 敏二極管的距離(例如，參見日本專利申請?zhí)亻_No. 2007-184603)。

發(fā)明內(nèi)容
存在伴隨像素的小型化的頻譜平衡惡化問題。根據(jù)上述的情況，期望的是使得可能在由于各顏色光的波長引起的從波導(dǎo)出口端 的光色散角(dispersion angle)的差別中將頻譜平衡調(diào)整為恒定。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了包括襯底、布線層和波導(dǎo)的固態(tài)圖像拾取裝置。襯底 提供有由多個像素組成的像素陣列部分，每個像素具有光電轉(zhuǎn)換器。光電轉(zhuǎn)換器將入射光 轉(zhuǎn)換為電信號。布線層包括多條布線和覆蓋多條布線的絕緣層。多條布線被層壓在襯底之 上。波導(dǎo)將光引導(dǎo)到多個像素的每個光電轉(zhuǎn)換器。波導(dǎo)被形成在布線層中。波導(dǎo)被形成來 具有光從其離開波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端，使得在由波導(dǎo)引導(dǎo)的光的波長更長時，波導(dǎo)出口端和 從波導(dǎo)接收光的光電轉(zhuǎn)換器的表面之間的距離變得更短。在根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)圖像拾取裝置中，在由波導(dǎo)引導(dǎo)的光的波長更長時， 將光從其離開波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端和接收離開波導(dǎo)的光的光電轉(zhuǎn)換器的表面之間的距離設(shè) 置得更短。所以，有可能在由于顏色的波長引起的來自波導(dǎo)出口端的光的擴散角的差別中 調(diào)整頻譜平衡。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法。制造固態(tài) 圖像拾取裝置的方法包括在襯底上形成由多個像素組成的像素陣列部分，每個像素具有 將入射光轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換器；在襯底之上形成包括多層布線和覆蓋布線的絕緣層 的布線層；以及在布線層中形成將光引導(dǎo)到多個像素的每個的光電轉(zhuǎn)換器的波導(dǎo)。波導(dǎo)被 形成來具有光從其離開波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端，使得在由波導(dǎo)引導(dǎo)的光的波長更長時，波導(dǎo)出 口端和從波導(dǎo)接收光的光電轉(zhuǎn)換器的表面之間的距離變得更短。在根據(jù)本發(fā)明實施例的制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法中，在由波導(dǎo)引導(dǎo)的光的波 長更長時，將光從其離開波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端和接收離開波導(dǎo)的光的光電轉(zhuǎn)換器的表面之間 的距離設(shè)置得更短。所以，在由于顏色的波長引起的來自波導(dǎo)出口端的光的擴散角的差別 中，有可能調(diào)整頻譜平衡。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了包括光收集光學(xué)部分、固態(tài)圖像拾取裝置和信 號處理部分的圖像拾取裝置。光收集光學(xué)部收集入射光。固態(tài)圖像拾取裝置接收由光收集 光學(xué)部分收集的光并且執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換。信號處理部分處理通過光電轉(zhuǎn)換得到的信號。固 態(tài)圖像拾取裝置包括襯底，提供有由多個像素組成的像素陣列部分，每個像素具有將入射 光轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換器；布線層，包括多條布線和覆蓋被層壓在襯底之上的多條布 線的絕緣層；以及波導(dǎo)，用于將光引導(dǎo)到多個像素的每個光電轉(zhuǎn)換器，波導(dǎo)被形成在布線層 中，波導(dǎo)被形成來具有光從其離開波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端，使得在由波導(dǎo)引導(dǎo)的光的波長更長 時，波導(dǎo)出口端和從波導(dǎo)接收光的光電轉(zhuǎn)換器的表面之間的距離變得更短。在根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像拾取裝置中，有可能在由于顏色的波長引起的來自波 導(dǎo)出口端的光的擴散角的差別中調(diào)整頻譜平衡。本發(fā)明的固態(tài)圖像拾取裝置可以調(diào)整頻譜平衡。從而，在為更自然顏色的圖像進行調(diào)整中，可以得到圖像合成余量，并且可以容易地執(zhí)行顏色糾正，所以可以提供得到顏色 重現(xiàn)性能優(yōu)異的圖像的優(yōu)點。通過本發(fā)明的制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法，可以調(diào)整頻譜平衡。從而，在為更自然顏色的圖像進行調(diào)整中，可以得到圖像合成余量，并且可以容易地執(zhí)行顏色糾正，所以可 以提供得到顏色重現(xiàn)性能優(yōu)異的圖像的優(yōu)點。本發(fā)明的圖像拾取裝置，可以調(diào)整頻譜平衡。從而，在為更自然顏色的圖像進行調(diào) 整中，可以得到圖像合成余量，并且可以容易地執(zhí)行顏色糾正，所以可以提供得到顏色重現(xiàn) 性能優(yōu)異的圖像的優(yōu)點。如附圖所示，根據(jù)下面對本發(fā)明的實施方式的詳細描述，本發(fā)明的這些和其他目 的、特征和優(yōu)點將變得更明顯。


圖1是示出固態(tài)圖像拾取裝置的結(jié)構(gòu)的第一例子的示意性橫截面圖；圖2是從波導(dǎo)出口端到光電轉(zhuǎn)換器的光路徑圖；圖3是示出效率和從波導(dǎo)出口端到光電轉(zhuǎn)換器的距離之間的關(guān)系的圖形；圖4是示出效率的倒數(shù)和從波導(dǎo)出口端到光電轉(zhuǎn)換器的距離之間的關(guān)系的圖形；圖5A、5B是用于解釋第一比較性例子的示意結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖以及示出效率 和波長之間的關(guān)系的圖形；圖6A、6B是從微透鏡到波導(dǎo)的入口的光路徑圖以及示出從波導(dǎo)出口端到光電轉(zhuǎn) 換器的效率和波長之間關(guān)系的圖形；圖7A、7B是用于解釋第二比較性例子的示意結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖以及示出效率 和波長之間的關(guān)系的圖形；圖8是示出固態(tài)圖像拾取裝置的結(jié)構(gòu)的第二例子的示意性橫截面圖；圖9A、9B是示出制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法的第一例子的制造工藝橫截面示 意圖；圖10A、10BU0C是示出制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法的第一例子的制造工藝橫 截面示意圖；圖11A、11B、11C是示出制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法的第一例子的制造工藝橫 截面示意圖；圖12A、12B是示出制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法的第二例子的制造工藝橫截面 示意圖；圖13A、13B、13C是示出制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法的第二例子的制造工藝橫 截面示意圖；圖14A、14B是示出制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法的第三例子的制造工藝橫截面 示意圖；圖15A、15B、15C是示出制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法的第三例子的制造工藝橫 截面示意圖；以及圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的圖像拾取裝置的例子的框圖。
具體實施例方式在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。<1.第一實施例>
(固態(tài)圖像拾取裝置的結(jié)構(gòu)的第一例子)將參考圖1的示意結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的固態(tài)圖像拾取裝置的結(jié)構(gòu)的第一例子。如圖1所示，在襯底11上，提供了由多個像素12組成的像素陣列部分13，每個像 素包括光電轉(zhuǎn)換器21。光電轉(zhuǎn)換器21將入射光轉(zhuǎn)換為電信號。對于襯底11，例如將硅襯 底用作半導(dǎo)體襯底。光電轉(zhuǎn)換器21例如由光敏二極管形成。而且在襯底11上，通過柵極 絕緣薄膜22，相鄰于光電轉(zhuǎn)換器21形成傳輸柵極電極23。而且，在襯底11上，形成覆蓋光電轉(zhuǎn)換器21、傳輸柵極電極23等的保護薄膜41。 在保護薄膜41上，形成平面化薄膜42。在襯底11之上，即在平面化薄膜42上，累積多條布線32，并且形成包括覆蓋多條 布線32的絕緣層34的布線層31。每條布線32由諸如銅(Cu)、鎢(W)和鋁(Al)之類的金屬構(gòu)成。例如，在布線32 周圍，形成阻擋(barrier)金屬層33。絕緣層34例如由二氧化硅或低介電常數(shù)的材料形成。例如，在絕緣層由二氧化硅 或基于二氧化硅(silicon-oxide-based)的材料構(gòu)成的情況下，絕緣層34具有1. 4至1. 5 的折射率。在布線層31中，形成波導(dǎo)14(14B、14G和14R)。波導(dǎo)14將光引導(dǎo)到多個像素12 的光電轉(zhuǎn)換器21。波導(dǎo)14可以部分地在平面化薄膜42中形成。作為例子，圖1中，波導(dǎo) 14R部分地形成在平面化薄膜42中。將詳細描述波導(dǎo)14。通過將波導(dǎo)材料36填充到波導(dǎo)孔35中來形成每個波導(dǎo)14。波導(dǎo)孔35在布線層 31中形成以與布線32分離。例如，如圖1所示，波導(dǎo)材料36填充波導(dǎo)孔35，并且還在布線 層31的絕緣層34的上部上被形成。因此，填充在波導(dǎo)孔35中的波導(dǎo)材料36充當(dāng)波導(dǎo)14。另外，在波導(dǎo)14中，當(dāng)由波導(dǎo)14引導(dǎo)的光束的波長更長時，在光從其離開波導(dǎo)14 的波導(dǎo)出口端14E和接收離開的光的光電轉(zhuǎn)換器21的表面之間的距離L(Lb、Lg和Lr)被 設(shè)置得更短。波導(dǎo)出口端14E相應(yīng)于波導(dǎo)孔35的底部。形成波導(dǎo)14的波導(dǎo)材料36由具有比絕緣層34的折射率高的折射率的材料形成， 具體地，例如具有在可見光區(qū)域中的波長的高透射率的材料。材料的例子包括氮化硅薄膜、 金剛石(diamond)薄膜、金剛石和基于有機物(organic-based)的材料的合成材料薄膜、氧 化鈦和基于有機物的材料的合成材料薄膜等。波導(dǎo)14由第一顏色(紅色)像素波導(dǎo)14R、第二顏色(綠色)像素波導(dǎo)14G和第 三顏色(藍色)波導(dǎo)14B組成。第一顏色(紅色)、第二顏色(綠色)和第三顏色(藍色) 的波長按上述順序變短。例如，得到紅色波長Ar = 650nm、綠色波長Xg = 550nm以及藍 色波長Xb = 450nm。在各顏色的峰值光強度處得到這些波長。另外，在每個波導(dǎo)14之上(光入射側(cè))，通過覆蓋波導(dǎo)材料36的平面化薄膜44形 成顏色濾波器51。在顏色濾波器51上，形成將入射光引導(dǎo)到每個波導(dǎo)14的光入口的微透 ^Mi 52 ο以這樣的方式，通過每個波導(dǎo)14，微透鏡52和光電轉(zhuǎn)換器21彼此光學(xué)地連接。下面，將對波導(dǎo)出口端14E和接收從波導(dǎo)14離開的光的光電轉(zhuǎn)換器21的表面之間的距離L進行描述。將經(jīng)過紅色濾波器51R的紅光從其離開的波導(dǎo)14R的波導(dǎo)出口端14E和接收離開 波導(dǎo)14R的光的光電轉(zhuǎn)換器21的表面之間的距離設(shè)置為距離Lr。類似地，將經(jīng)過綠色濾波 器51G的綠光從其離開的波導(dǎo)14G的波導(dǎo)出口端14E和接收離開波導(dǎo)14G的光的光電轉(zhuǎn)換 器21的表面之間的距離設(shè)置為Lg。將經(jīng)過藍色濾波器51B的藍光從其離開的波導(dǎo)14B的 波導(dǎo)出口端14E和接收離開波導(dǎo)14B的光的光電轉(zhuǎn)換器21的表面之間的距離設(shè)置為Lb。將紅色像素波導(dǎo)14R的距離Lr設(shè)置為比綠色像素波導(dǎo)14G的距離Lg短。而且， 將綠色像素波導(dǎo)14G的距離Lg設(shè)置為比藍色像素波導(dǎo)14B的距離Lb短。作為例子，將每個光電轉(zhuǎn)換器21的尺寸設(shè)置為1. Iym □，將波導(dǎo)14B的波導(dǎo)出口 端14E的直徑設(shè)置為460nm。在這樣的情況下，例如，當(dāng)設(shè)置距離Lr = 580nm時，設(shè)置Lg = 690nm 以及 Lb = 840nm。應(yīng)該注意的是，在距離L(Lr、Lg和Lb)小于300nm的情況下，離開波導(dǎo)出口端14E 的光幾乎完全被光電轉(zhuǎn)換器21接收，而不管進入波導(dǎo)14的光的波長如何。
因此，在滿足距離Lr < 300nm、距離Lg < 300nm以及距離Lb < 300nm的情況下， 可以設(shè)置Lr = Lg = Lb的關(guān)系。當(dāng)然，當(dāng)將光電轉(zhuǎn)換器21的尺寸進一步減小到小于1. 1 μ m □時，需要減小距離L。下面，將參考圖2描述確定距離L的例子。如圖2所示，離開波導(dǎo)出口端14E的光通過衍射(diffraction)擴散，并且到達光 電轉(zhuǎn)換器21的表面。這里，用θ代表離開波導(dǎo)出口端14Ε的光的擴散角，用wf代表波導(dǎo)出口端4Ε處的 波導(dǎo)14的半徑，以及用L代表波導(dǎo)14的波導(dǎo)出口端14Ε到光電轉(zhuǎn)換器21的表面的距離。 而且，用λ代表入射光的波長，以及用W代表在光電轉(zhuǎn)換器21的表面上形成的點(spot) 的半徑。可以得到下面的關(guān)系表達式。tan θ = ff/L = A/(ji wf)(1)因此，可以將表達式(1)變換為如下形式。wf = λ L/π W(2)在表達式(2)中，取決于波長λ和距離L，改變點半徑W。這是因為取決于波長入 的不同而得到不同的衍射狀態(tài)，并且波長λ變得更短，離開波導(dǎo)出口端14Ε的光擴散得更
^^ ο這里，根據(jù)表達式(2)，利用波導(dǎo)14的波導(dǎo)出口端14Ε的直徑(2wf)作為參數(shù)來 計算效率，效率是相對于距離L的每個波長λ的點直徑(2W)與光電轉(zhuǎn)換器21的光接收面 積的比例。圖3示出了計算的結(jié)果。在該情況下，將光電轉(zhuǎn)換器21的面積設(shè)置為0.3μπι2。 這時，設(shè)置紅色波長Ar = 650nm、綠色波長λ g = 550nm以及藍色波長Ab = 450nm。如圖3所示，在波導(dǎo)出口端14E的直徑2wf是460nm或700nm的情況下，當(dāng)距離L 小于300nm時，效率是1。即，從波導(dǎo)出口端14E離開的光完全到達了光電轉(zhuǎn)換器21。而且，在2wf = 700nm 的情況下，當(dāng)設(shè)置 Lr = 580nm、Lg = 690nm 以及 Lb = 840nm 時，效率變?yōu)槌?shù)(效率1)。如圖3所示，通過將波導(dǎo)出口端14E的直徑(2wf)設(shè)置為參數(shù)來確定作為對于距 離L每個波長λ的點直徑(2W)與光電轉(zhuǎn)換器21的光接收面積之間的比例的效率，可以容易地得到對于每個顏色的距離L。另外，在圖3中示出的1. 1 μ m □單元的情況下，在圖4中示出的圖形中，得到效率 的倒數(shù)并且效率的倒數(shù)相應(yīng)于垂直軸，以及從波導(dǎo)出口端14E到光電轉(zhuǎn)換器21的表面的距 離L相應(yīng)于橫向軸。由圖4中示出的各顏色的效率的倒數(shù)和對于每種顏色的距離L之間的關(guān)系，在將 效率的倒數(shù)設(shè)置為常數(shù)值而距離Lr、Lg和Lb之間的關(guān)系以二次等式來近似的情況下，可以 得到作為近似的下面的表達式。8Lr2 = 6Lg2 = 4Lb2(3)因此，例如，當(dāng)設(shè)置了距離Lr時，可以確定距離Lg和Lb。對于距離Lg或Lb，相同 的結(jié)論是成立的。應(yīng)該注意的是，通過使用表達式(2)得到的每種顏色的距離L和通過使用表達式 (3)得到的每種顏色的距離L可能具有大約4%的誤差程度(margin)，但是該誤差程度位于 半導(dǎo)體的制造工藝中的誤差的同等范圍內(nèi)。因此，該誤差程度不是什么重要的問題。在上文中，對由顏色濾波器51散射(disperse)的光是紅色、綠色和藍色光的情況 進行了描述。由顏色濾波器51進行的散射不限于上述顏色，并且所散射的光可以是上述顏 色的補色。另外，所期望的是對于除了紅色、綠色和藍色之外的諸如橙色和藍綠色之類的顏 色的波長，調(diào)整從波導(dǎo)14的波導(dǎo)出口端14E到光電轉(zhuǎn)換器21的表面的距離L。(固態(tài)圖像拾取裝置的結(jié)構(gòu)的第一例子的修改例子)此外，在相同的平面上設(shè)置波導(dǎo)14的入射光位置并且在襯底11的相同的表面上 放置光電轉(zhuǎn)換器21的表面的情況下，基于波導(dǎo)14的深度進行規(guī)定(prescription)是可能 的。即，通過從襯底11的表面和在其上放置每個波導(dǎo)14的入射光位置的平面之間的距離 中減去距離L得到的值相應(yīng)于每個波導(dǎo)14的深度。在該情況下，紅色像素波導(dǎo)14R的深度 最大，以及藍色像素波導(dǎo)14B的深度最小。綠色像素波導(dǎo)14G的深度小于紅色像素波導(dǎo)14R 的深度并大于藍色像素波導(dǎo)14B的深度。例如，在布線層31的厚度是2000nm的情況下，藍色像素波導(dǎo)14B、綠色像素波 導(dǎo)14G和紅色像素波導(dǎo)14R的深度分別近似為1600nm至1800nm、1800nm至2000nm以及 2000nm至2200nm。但是，布線32的布線層的數(shù)量、布線32的高度、絕緣層34的高度等與 器件速度、功耗等有聯(lián)系，所以根據(jù)裝置的性能選擇波導(dǎo)的深度。(固態(tài)圖像拾取裝置的第一比較性例子)接下來，將參考圖5描述第一比較性例子。如圖5A所示，在第一比較性例子的固態(tài)圖像拾取裝置101中，除了波導(dǎo)14之外的 結(jié)構(gòu)與上面參考圖1描述的固態(tài)圖像拾取裝置1的結(jié)構(gòu)相同。因此，將僅僅描述波導(dǎo)14。在布線層31中形成的波導(dǎo)14是紅色像素波導(dǎo)14R、綠色像素波導(dǎo)14G和藍色像素 波導(dǎo)14B。從每個波導(dǎo)14的波導(dǎo)出口端14E到光電轉(zhuǎn)換器21的表面的距離L恒定。例如，在第一比較性例子的固態(tài)圖像拾取裝置101中，將光電轉(zhuǎn)換器21形成為 1. 4μ m □，以及將波導(dǎo)14的每個波導(dǎo)出口端(底部)14E的直徑形成為700nm。將每個距 離L形成為580nm。在該情況下，如圖5B所示，固態(tài)圖像拾取裝置101的效率在紅色、綠色和藍色的每 個中是40%至45%，并且得到近似恒定的值。
因此，不會取決于顏色而導(dǎo)致效率的差別。而且，在L = 580nm的情況下，不會產(chǎn) 生由于從波導(dǎo)出口端14E到光電轉(zhuǎn)換器21的距離L引起的效率的差別。從而，如上所述， 將距離L設(shè)置為580nm。另外，不管顏色如何，從微透鏡52到波導(dǎo)出口端14E的效率恒定。例如，如圖6A 所示，離開微透鏡52的光被收集并聚焦在波導(dǎo)14的入口上。這里，用θ代表聚焦在波導(dǎo)14的入口上的光的入射角，用wf代表波導(dǎo)14的入口 處的光收集點(spot)半徑，以及用f代表從微透鏡52到波導(dǎo)14的入口的距離。而且，用 λ代表入射光的波長，以及用W代表到達微透鏡52的表 面的光的半徑。如上述的表達式 (2)，可以得到wf = Xf/JiW的表達式(4)。實際上，入射光的半徑W相應(yīng)于微透鏡52的半徑?；诒磉_式(4)，在所收集的光的點(spot)直徑和波導(dǎo)直徑是700nm的情況下執(zhí) 行計算。所以，如圖6B所示，在紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)的情況下，從微透鏡52到波 導(dǎo)出口端14E的效率變?yōu)?或更多。因此，不管光的顏色如何，所收集到微透鏡52的光被 完全引導(dǎo)到入射光的波導(dǎo)14的入口。(固態(tài)圖像拾取裝置的第二比較性例子)另一方面，如圖7A所示，在第二比較性例子的固態(tài)圖像拾取裝置102中，除了波導(dǎo) 14之外的結(jié)構(gòu)與上面參考圖1描述的固態(tài)圖像拾取裝置1的結(jié)構(gòu)相同。因此，將僅僅描述 波導(dǎo)14。在布線層31中形成的波導(dǎo)14是紅色像素波導(dǎo)14R、綠色像素波導(dǎo)14G和藍色像素 波導(dǎo)14B。從波導(dǎo)14的波導(dǎo)出口端14E到光電轉(zhuǎn)換器21的表面的距離L恒定。例如，在第二比較性例子的固態(tài)圖像拾取裝置102中，將每個光電轉(zhuǎn)換器21形成 為1. 1 μ m □，以及將波導(dǎo)14的波導(dǎo)出口端14E的直徑的每個形成為460nm。將每個距離L 形成為580nm。在該情況下，如圖7B所示，在紅色光(R)的波導(dǎo)14R、綠色光(G)的波導(dǎo)14G和藍 色光(B)的波導(dǎo)14B中，固態(tài)圖像拾取裝置102的效率分別是大約40%、30%和25%。從 而，取決于由波導(dǎo)14引導(dǎo)的光的波長，效率變化。特別地，紅色的衰減大。這是因為在光離 開波導(dǎo)14R時紅色光的擴散角大于綠色和藍色光的擴散角，因為從微透鏡52到波導(dǎo)14的 入口的各顏色的效率相同。如上所述，當(dāng)單元尺寸即光電轉(zhuǎn)換器21的尺寸變小時，固態(tài)圖像拾取裝置102的 效率降低，并且取決于波長，效率顯著變化。應(yīng)該注意的是，對于各個顏色，光電轉(zhuǎn)換器21的光接收效率不是不同的，這是因 為光電轉(zhuǎn)換器21由硅組成。硅具有相應(yīng)于IlOOnm波長的1. IeV至1. 2eV的帶隙能量。艮口， 甚至具有650nm最長波長的紅色光也落入光電轉(zhuǎn)換器21的吸收區(qū)域內(nèi)。另一方面，如圖3所示，在固態(tài)圖像拾取裝置1中，當(dāng)對引導(dǎo)紅色光的波導(dǎo)14R的 效率進行調(diào)整時，波導(dǎo)14R的距離Lr是580nm，波導(dǎo)14G的距離Lg是690nm，以及波導(dǎo)14B 的距離Lb是840nm。這時，效率在35%處變?yōu)楹愣?。如上所述，在固態(tài)圖像拾取裝置1中，甚至當(dāng)減小像素尺寸時，效率也可以如在第 一比較性例子中具有大像素尺寸的固態(tài)圖像拾取裝置101中一樣是恒定的。換言之，可以 將由波導(dǎo)14引導(dǎo)的紅色、綠色和藍色光的光量設(shè)置為恒定。而且，通過調(diào)整引導(dǎo)具有更短波長的光的波導(dǎo)14(例如，波導(dǎo)14G和14B)到引導(dǎo)具有更長波長的光的波導(dǎo)14(例如，波 導(dǎo)14R)的距離L，避免了波導(dǎo)14穿入(penetrate)光電轉(zhuǎn)換器21的設(shè)計。因此，在固態(tài)圖像拾取裝置1中，有可能在由于顏色的光的波長引起的來自波導(dǎo) 14的波導(dǎo)出口端4E的擴散角的差別中調(diào)整頻譜平衡。因此，在從接收紅色、綠色和和藍色 光的光電轉(zhuǎn)換器21輸出的信號被合成并調(diào)整來得到更自然的顏色的圖像時，在圖像合成 中得到余量(margin)，并且可以容易地執(zhí)行顏色糾正，其可以提供得到顏色再現(xiàn)性能優(yōu)異 的圖像的優(yōu)點。而且，固態(tài)圖像拾取裝置1具有響應(yīng)于小型化的結(jié)構(gòu)。因此，為了進一步的小型化，設(shè)置從波導(dǎo)14的波導(dǎo)出口端14E到光電轉(zhuǎn)換器21的表面的距離L，從而使得有可能響 應(yīng)于下一代固態(tài)圖像拾取裝置的開發(fā)。從而，有可能改善下一代固態(tài)圖像拾取裝置的開發(fā) 速度并降低其開發(fā)成本，從而可以極大降低產(chǎn)品所反映的成本。(固態(tài)圖像拾取裝置的結(jié)構(gòu)的第二例子)將參考圖8的示意結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的固態(tài)圖 像拾取裝置的結(jié)構(gòu)的第二例子。第二例子僅僅在波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)方面不同于第一例子，而其他 部件與第一例子相同。如圖8所示，在襯底11上，提供了由多個像素12組成的像素陣列部分13，每個像 素包括光電轉(zhuǎn)換器21。光電轉(zhuǎn)換器21將入射光轉(zhuǎn)換為電信號。而且在襯底11上，通過柵 極絕緣薄膜22，相鄰于光電轉(zhuǎn)換器21形成傳輸柵極電極23。而且，在襯底11上，形成覆蓋光電轉(zhuǎn)換器21、傳輸柵極電極23等的保護薄膜41。 在保護薄膜41上，形成平面化薄膜42。在襯底11之上，即在平面化薄膜42上，累積多條布線32，并且形成包括覆蓋多條 布線32的絕緣層34的布線層31。每條布線32由諸如銅、鎢和鋁之類的金屬構(gòu)成。例如，在布線32周圍，形成阻擋 金屬層33。絕緣層34由二氧化硅或具有低介電常數(shù)的基于二氧化硅的材料形成?；诙?化硅的材料具有1. 4至1. 5的折射率。在布線層31中，形成波導(dǎo)14(14B、14G和14R)。波導(dǎo)14將光引導(dǎo)到多個像素12 的光電轉(zhuǎn)換器21。波導(dǎo)14可以部分地在平面化薄膜42中形成。作為例子，在圖中，波導(dǎo) 14R部分地形成在平面化薄膜42中。將波導(dǎo)材料36通過鈍化(passivation)薄膜37填充到波導(dǎo)孔35中來形成波導(dǎo) 14。波導(dǎo)孔35在布線層31中形成以與布線32相分離。而且，還在布線層31的絕緣層34 的上部形成鈍化薄膜37和波導(dǎo)材料36。因此，填充在波導(dǎo)孔35中的波導(dǎo)材料36充當(dāng)波導(dǎo) 14。另外，在波導(dǎo)14中，當(dāng)由波導(dǎo)14引導(dǎo)的光束的波長更長時，將光從其離開波導(dǎo)14 的波導(dǎo)出口端14E和接收離開的光的光電轉(zhuǎn)換器21的表面之間的距離L(Lb、Lg和Lr)設(shè) 置得更短。波導(dǎo)出口端14E相應(yīng)于波導(dǎo)孔35的底部的每個。波導(dǎo)材料36 (波導(dǎo)14)由具有比絕緣層34高的折射率的材料形成，例如具有在可 見光區(qū)域中的波長的高透射率的材料。材料的例子包括氮化硅薄膜、金剛石薄膜、金剛石和 基于有機物的材料的合成材料薄膜、氧化鈦和基于有機物的材料的合成材料薄膜等。
波導(dǎo)14由第一顏色(紅色)像素波導(dǎo)14R、第二顏色(綠色)像素波導(dǎo)14G和第 三顏色(藍色)波導(dǎo)14B組成。第一顏色(紅色)、第二顏色(綠色)和第三顏色(藍色) 的波長以上述順序變短。例如，設(shè)置紅色波長λΓ = 650nm、綠色波長Xg = 550nm以及藍 色波長Xb = 450nm。另外，在每個波導(dǎo)14之上(光入射側(cè))，通過平面化薄膜44形成顏色濾波器51。在顏色濾波器51上，形成將入射光引導(dǎo)到波導(dǎo)14的光入口的微透鏡52。以這樣的方式，通過波導(dǎo)14，微透鏡52和光電轉(zhuǎn)換器21彼此光學(xué)地連接。而且，以與第一例子相同的方式來設(shè)置波導(dǎo)出口端14E和接收離開波導(dǎo)14的光的 光電轉(zhuǎn)換器21的表面之間的距離L。將紅色像素波導(dǎo)14R的距離Lr設(shè)置得比綠色像素波導(dǎo)14G的距離Lg短。而且， 將綠色像素波導(dǎo)14G的距離Lg設(shè)置得比藍色像素波導(dǎo)14B的距離Lb短。作為例子，將光電轉(zhuǎn)換器21的尺寸設(shè)置為1. Iym □，將波導(dǎo)14B的波導(dǎo)出口端 14E的直徑設(shè)置為460nm。在該情況下，例如，當(dāng)設(shè)置了距離Lr = 580nm時，得到Lg = 690nm 以及 Lb = 840nm。應(yīng)該注意的是，在距離L小于300nm的情況下，離開波導(dǎo)出口端14E的光幾乎完全 由光電轉(zhuǎn)換器21接收，而不管進入波導(dǎo)14的光的波長如何。因此，在滿足距離Lr < 300nm、距離Lg < 300nm以及距離Lb < 300nm的情況下， 可以設(shè)置Lr = Lg = Lb。當(dāng)然，當(dāng)將光電轉(zhuǎn)換器21的尺寸進一步減小到小于1. 1 μ m □時，需要減小距離L。在固態(tài)圖像拾取裝置2中，可以得到與上述的固態(tài)圖像拾取裝置1相同的操作和 效果。<2.第二實施例〉(制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法的第一例子)接下來，將參考圖9至11的制造工藝橫截面示意圖對根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的 制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法的第一例子進行描述。如圖9A所示，在襯底11上，形成由多個像素12組成的像素陣列部分13，每個像 素包括將入射光轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換器21。對于襯底11，例如，將硅襯底用作半導(dǎo)體 襯底。例如，由光敏二極管形成光電轉(zhuǎn)換器21。而且，在襯底11上，通過柵極絕緣薄膜22， 相鄰于光電轉(zhuǎn)換器21形成傳輸柵極電極23。另外，還形成像素晶體管、外圍電路等(未示 出)。在襯底11上，還形成覆蓋光電轉(zhuǎn)換器21、傳輸柵極電極23等的保護薄膜41。在 作為絕緣薄膜的保護薄膜41上，形成平面化薄膜42。之后，形成用于與襯底11、傳輸柵極電極23等電連接的連接孔(未示出)。在連 接孔中填充諸如鎢(W)、銅(Cu)和鋁(Al)之類的金屬材料，從而形成插頭(plug)。通過在 平面化薄膜42的全部表面上形成填充連接孔的金屬材料、然后使用化學(xué)機械拋光(CMP)方 法等去除額外的金屬材料，來形成插頭。之后，形成在其中形成第一布線層的第一絕緣層34A，然后在第一布線層34A中形 成布線凹槽(groove)。接下來，在布線凹槽的內(nèi)表面上形成阻擋金屬層33A。而且，形成在 布線凹槽中嵌入的充當(dāng)主要布線的低阻抗布線材料(例如，銅(Cu)和鋁(Al))，然后去除額外的布線材料和阻擋金屬層，以形成第一布線32 (32A)。對于去除過程，例如，使用化學(xué)機械 拋光。以這種方式，形成第一布線層31A。之后，在第一絕緣層34A上形成蝕刻終止層38(38A)。蝕刻終止層38A覆蓋第一 布線32A的上部。蝕刻終止層38A充當(dāng)阻擋層來阻止銅(Cu)等的擴散，并且由諸如氮化硅 (SiN)薄膜和碳化硅(SiC)薄膜之類的絕緣薄膜形成。接下來，形成第二絕緣層34B。例如，第二絕緣層34B由二氧化硅薄膜或低介電常 數(shù)材料(碳化二氧化硅(SiOC)、甲基倍半硅氧烷(MSQ)、氫化倍半硅氧烷(HSQ)等)薄膜形 成。接下來，通過雙大馬士革工藝方法等，在第二絕緣層34B上形成連接孔(未示出) 和布線凹槽。之后，通過阻擋金屬層33B在布線凹槽和連接孔中嵌入主要布線材料。然后，通過 化學(xué)機械拋光等去除額外的主要布線材料和阻擋金屬層，從而通過阻擋金屬層33B在布線 凹槽中形成第二布線32 (32B)以及通過阻擋金屬層在連接孔中形成插頭(未示出)。以這樣的方式，形成第二布線層31B。而且，如在第一布線層31A上的形成的情況，在第二布線層31B上形成蝕刻終止層 38(38B)。蝕刻終止層38B充當(dāng)阻擋層來阻止銅(Cu)等的擴散，并且由諸如氮化硅(SiN) 薄膜和碳化硅(SiC)薄膜之類的絕緣薄膜形成。以下，如第二布線層31B的情況，形成第三布線層31C、蝕刻終止層38(38C)、第四 布線層3ID和蝕刻終止層38 (38D)。而且，形成絕緣層34E。以這樣的方式，形成布線層31。接下來，如圖9B所示，在布線層31上，形成抗蝕膜(resist film)61，以及通過光 刻技術(shù)在接收第三顏色(例如，藍色)光的光電轉(zhuǎn)換器21 (21B)之上(光入射方向上)形 成開口部分62。接下來，如圖IOA所示，例如，將抗蝕膜61用作蝕刻掩模，并且蝕刻布線層31，從 而形成波導(dǎo)孔35(35B)直到蝕刻終止層38A的表面。這時，從波導(dǎo)孔35B的底部(bottom portion)到光電轉(zhuǎn)換器21(21B)的表面的距離Lb被設(shè)置為840nm。即，蝕刻終止層38A的 上表面被形成為距離光電轉(zhuǎn)換器21B具有840nm的高度。之后，去除抗蝕膜61。在圖中，示出了剛好在去除抗蝕膜61之前的狀態(tài)。接下來，如圖IOB所示，在布線層31上，形成抗蝕膜63，以及通過光刻技術(shù)，在接 收第二顏色(例如，綠色)光的光電轉(zhuǎn)換器21 (21G)之上(光入射方向上)形成開口部分 64。接下來，如圖IOC所示，例如，將抗蝕膜63用作蝕刻掩模，并且蝕刻布線層31，從而形成波導(dǎo)孔35(35G)直到平面化薄膜42的表面。因此，平面化薄膜42充當(dāng)蝕刻終止層。 這時，從波導(dǎo)孔35G的底部(bottom portion)到光電轉(zhuǎn)換器21 (21G)的表面的距離Lg被 設(shè)置為690nm。即，平面化薄膜42的上表面被形成為距離光電轉(zhuǎn)換器21G具有690nm的高度。之后，去除抗蝕膜63。在圖中，示出了剛好在去除抗蝕膜63之前的狀態(tài)。接下來，如圖IlA所示，在布線層31上，形成抗蝕膜65，以及通過光刻技術(shù)，在接收第一顏色(例如，紅色)光的光電轉(zhuǎn)換器21 (21R)之上(光入射方向上)形成開口部分 66。接下來，如圖IlB所示，例如，將抗蝕膜65用作蝕刻掩模，并且蝕刻布線層31和平 面化薄膜42，從而形成波導(dǎo)孔35(35R)直到平面化薄膜42的中間。例如，基于蝕刻時間控 制該蝕刻。這時，從波導(dǎo)孔35R的底部到光電轉(zhuǎn)換器21 (21R)的表面的距離Lr被設(shè)置為 580nmo之后，去除抗蝕膜65。在圖中，示出了剛好在去除抗蝕膜65之前的狀態(tài)。作為上述過程的結(jié)果，如圖IlC所示，取決于進入波導(dǎo)孔35(35R、35G和35G)的光 的波長，設(shè)置從波導(dǎo)孔35的底部(形成波導(dǎo)時的波導(dǎo)出口端)到光電轉(zhuǎn)換器21的表面的 距離Lr、Lg和Lb。換言之，因為光電轉(zhuǎn)換器21的表面與襯底11齊平(flush)，并且從襯底 11到波導(dǎo)14的入口的高度H恒定，所以將每個波導(dǎo)孔35 (35R、35G和35B)的深度D設(shè)置為 預(yù)定深度(H-L (Lr、Lg和Lb))。之后，盡管未示出，在形成固態(tài)圖像拾取裝置1的情況下，波導(dǎo)材料36被填充在波 導(dǎo)孔35(35R、35G和35B)中，并形成在布線層31上。以這樣的方式，在波導(dǎo)孔35中形成由 波導(dǎo)材料36組成的波導(dǎo)14 (14R、14G和14B)。而且，形成平面化薄膜44。
之后，例如，在平面化薄膜44上，在相應(yīng)于每個波導(dǎo)14(14R、14G和14B)的位置 處，在波導(dǎo)14的光入射方向上，形成與由波導(dǎo)14引導(dǎo)的每種顏色的光相應(yīng)的顏色濾波器 51。然后，在顏色濾波器51上形成微透鏡52。以這樣的方式，形成固態(tài)圖像拾取裝置1。而且，盡管未示出，在形成固態(tài)圖像拾取裝置2的情況下，通過鈍化薄膜37在波導(dǎo) 孔35(35R、35G和35B)中填充波導(dǎo)材料36，并在布線層31上形成。以這樣的方式，在波導(dǎo) 孔35中形成由波導(dǎo)材料36組成的波導(dǎo)14(14R、14G和14B)，而且，形成平面化薄膜44。之后，例如，在平面化薄膜44上，在相應(yīng)于每個波導(dǎo)14(14R、14G和14B)的位置 處，在波導(dǎo)14的光入射方向上，形成與由波導(dǎo)14引導(dǎo)的每種顏色的光相應(yīng)的顏色濾波器 51。然后，在顏色濾波器51上形成微透鏡52。以這樣的方式，形成固態(tài)圖像拾取裝置2。例如，波導(dǎo)材料36具有比絕緣層34高的折射率，并且是具有在可見光區(qū)域中的波 長的高透射率的材料。材料的例子包括氮化硅薄膜、金剛石薄膜、金剛石和基于有機物的材 料的合成材料薄膜、氧化鈦和基于有機物的材料的合成材料薄膜等。從而，在上述制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法中，在由于顏色的波長引起的來自波 導(dǎo)14的波導(dǎo)出口端4E的擴散角的差別中的頻譜平衡可以被調(diào)整為恒定。結(jié)果，當(dāng)從接收 紅色、綠色和藍色光的光電轉(zhuǎn)換器21輸出的信號被合成并被調(diào)整來獲得更自然顏色的圖 像時，在圖像合成中得到余量(margin)，并且可以容易地執(zhí)行顏色糾正，其可以提供得到顏 色再現(xiàn)性能優(yōu)異的圖像的優(yōu)點。而且，固態(tài)圖像拾取裝置具有響應(yīng)于最小化的結(jié)構(gòu)。因此，對于進一步的最小化， 通過使用該結(jié)構(gòu)，可能提高下一代固態(tài)圖像拾取裝置的開發(fā)速度并降低其開發(fā)成本，從而 可以極大降低產(chǎn)品所反映的成本。(制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法的第二例子)接下來，將參考圖12和13的制造工藝橫截面示意圖對根據(jù)本發(fā)明的第二實施例 的制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法的第二例子進行描述。如圖12A所示，在襯底11上，形成由多個像素12組成的像素陣列部分13，每個像素包括將入射光轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換器21。對于襯底11，例如，將硅襯底用作半導(dǎo)體 襯底。例如，由光敏二極管形成光電轉(zhuǎn)換器21。而且，在襯底11上，通過柵極絕緣薄膜22， 相鄰于光電轉(zhuǎn)換器21形成傳輸柵極電極23。另外，還形成像素晶體管、外圍電路等(未示 出)。
在襯底11上，還形成覆蓋光電轉(zhuǎn)換器21、傳輸柵極電極23等的保護薄膜41。在 作為絕緣薄膜的保護薄膜41上，形成平面化薄膜42。之后，形成用于與襯底11、傳輸柵極電極23等電連接的連接孔(未示出)。在連 接孔中填充諸如鎢(W)、銅(Cu)和鋁(Al)之類的金屬材料，從而形成插頭。通過在平面化 薄膜42的全部表面上形成填充連接孔的金屬材料、然后使用化學(xué)機械拋光(CMP)方法等去 除額外的金屬材料，來形成插頭。這時，將從光電轉(zhuǎn)換器21的表面到平面化薄膜42的表面 的高度設(shè)置為等于從用于引導(dǎo)綠色光的波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端到光電轉(zhuǎn)換器的表面的距離。例 如，在光電轉(zhuǎn)換器21是1. Iym □單元的情況下，將高度設(shè)置為690nm。之后，形成在其中形成第一布線層的第一絕緣層(34) 34A，然后在第一布線層34A 中形成布線凹槽。同時，形成虛擬圖案(dummy pattern)凹槽，虛擬圖案凹槽充當(dāng)用來形成 針對綠色光的波導(dǎo)孔的蝕刻終止層。接下來，在布線凹槽和虛擬圖案凹槽的內(nèi)表面上形成阻擋金屬層33A。而且，形成 在布線凹槽和虛擬圖案凹槽中嵌入的低阻抗布線材料(例如，銅(Cu)和鋁(Al))，然后去除 額外的布線材料和阻擋金屬層，以形成第一布線32 (32A)和虛擬圖案71。對于去除過程，例 如，使用化學(xué)機械拋光。以這種方式，形成第一布線層31A。之后，在第一絕緣層34A上形成覆蓋第一布線32A的上部的擴散阻止層39 (39A)。 將從光電轉(zhuǎn)換器21的表面到擴散阻止層39A的表面的高度設(shè)置為等于引導(dǎo)藍色光的波導(dǎo) 的波導(dǎo)出口和光電轉(zhuǎn)換器21的表面之間的距離。例如，在光電轉(zhuǎn)換器21是1. 1 μ m □單元 的情況下，將高度設(shè)置為840nm。擴散阻止層39A充當(dāng)用于阻止銅(Cu)等擴散的阻擋層，并 且由諸如氮化硅(SiN)薄膜和碳化硅(SiC)薄膜之類的絕緣薄膜形成。接下來，形成第二絕緣層34B。例如，第二絕緣層34B由二氧化硅薄膜或低介電常 數(shù)材料(碳化二氧化硅(SiOC)、甲基倍半硅氧烷(MSQ)、氫化倍半硅氧烷(HSQ)等)薄膜形 成。接下來，通過雙大馬士革工藝方法等，在第二絕緣層34B中形成連接孔(未示出) 和布線凹槽。同時，形成虛擬圖案凹槽，虛擬圖案凹槽充當(dāng)用于形成針對藍色光的波導(dǎo)孔的 蝕刻終止層。之后，通過阻擋金屬層33B在連接孔、布線凹槽和虛擬圖案凹槽中嵌入主要布線 材料。然后，通過化學(xué)機械拋光等去除額外的主要布線材料和阻擋金屬層，從而通過阻擋金 屬層33B在布線凹槽中形成第二布線32B以及通過阻擋金屬層在連接孔中形成插頭(未示 出)。同時，在虛擬圖案凹槽中形成虛擬圖案72。以這樣的方式，形成第二布線層31B。而且，如在第一布線層31A上的形成的情況，在第二布線層31B上形成擴散阻止層 39B。擴散阻止層39B充當(dāng)用于阻止銅(Cu)等擴散的阻擋層，并且由諸如氮化硅(SiN)薄 膜和碳化硅(SiC)薄膜之類的絕緣薄膜形成。
在下文中，如第二布線層31B的情況，形成第三布線層31C、擴散阻止層39 (39C)、 第四布線層31D和擴散阻止層39(39D)。而且，形成絕緣層34E。以這樣的方式，形成布線層31。接下來，如圖12B所示，在布線層31上，形成抗蝕膜67，并且通過光刻技術(shù)在接收 第三顏色(例如，藍色)光的光電轉(zhuǎn)換器21 (21B)之上(光入射方向上)形成開口部分68。 同時，在抗蝕膜67中，在接收第二顏色(例如，綠色)光的光電轉(zhuǎn)換器21 (21G)之上(光入 射方向上)形成開口部分69，以及在接收第一顏色(例如，紅色)光的光電轉(zhuǎn)換器21 (21R) 之上(光入射方向上)形成開口部分70。接下來，如圖13A所示，將抗蝕膜67用作蝕刻掩模，并且蝕刻布線層31。這時，用 于形成波導(dǎo)孔35(35B)的蝕刻停止于虛擬圖案71。而且，用于形成波導(dǎo)孔35 (35G)的蝕刻 停止于虛擬圖案72，停止。用于形成波導(dǎo)孔35 (3 5R)的蝕刻例如通過時間控制來停止，使得 從波導(dǎo)孔35R的底部到光電轉(zhuǎn)換器21 (21R)的表面的距離Lr是840nm。通過干蝕刻等執(zhí)行蝕刻。例如，對于布線層31的基于硅的絕緣材料的蝕刻，使用 基于氟化碳(CF)的氣體或基于氟化烴(CHF)的氣體，并且形成含具有高揮發(fā)性的硅的化合 物，由此執(zhí)行蝕刻?；诠璧慕^緣材料的例子包括二氧化硅薄膜、基于硅的低介電常數(shù)薄膜 (例如SiOC和SiC)以及氮化硅薄膜。另一方面，通過基于CF或基于CHF的氣體的等離子 體(plasma)很難蝕刻諸如虛擬圖案71和72之類的金屬材料。因此，每個虛擬圖案71和 72充當(dāng)蝕刻終止物。之后，如圖13B所示，去除布線層31上的抗蝕膜67 (參見圖13A)。然后，如圖13C所示，通過蝕刻去除虛擬圖案71和72 (參見圖13C)。對于去除每個由金屬材料構(gòu)成的虛擬圖案71和72，例如，使用允許選擇性蝕刻金 屬材料的濕蝕刻。例如，在下文中將描述虛擬圖案71和72由銅(Cu)構(gòu)成的情況。通常，形成金屬布線的材料是主要布線和阻擋金屬的銅(Cu)。銅相對容易被酸溶 解。而且，當(dāng)銅與過氧化氫水(H2O2)混合時，促進銅的氧化，并且氧化銅被酸快速地蝕刻。 例如，在氫氟酸和過氧化氫水的混合溶液的情況下，得到100 1或更多的銅與二氧化硅薄 膜的選擇比例。即，可以蝕刻銅而對形成絕緣層的材料幾乎不產(chǎn)生任何影響。對于阻擋金 屬層33(參見圖12A)，通常使用基于鉭(Ta)的材料(Ta或TaN)。通過在半導(dǎo)體工藝中通 常使用的化學(xué)溶液很難蝕刻基于鉭的材料。因此，作為例子使用通過用基于SF6的氣體的 干蝕刻來去除阻擋金屬層33的方法。但是，即使阻擋金屬層33具有IOnm或更少的厚度、 并在波導(dǎo)孔35的底部附近有剩余，在引導(dǎo)光時仍沒有問題。即，即使阻擋金屬如其原樣剩 余，波導(dǎo)仍令人滿意地行使功能。而且，還可以將鈦(Ti)用作阻擋金屬。如銅的情況，用氫 氟酸和過氧化氫水的混合溶液爆炸似地蝕刻鈦。以這種方式，取決于進入波導(dǎo)孔35(35R、35G和35G)的光的波長，設(shè)置從波導(dǎo)孔35 的底部(形成波導(dǎo)時的波導(dǎo)出口端)到光電轉(zhuǎn)換器21的表面的距離Lr、Lg和Lb。換言之， 因為光電轉(zhuǎn)換器21的表面與襯底11齊平，并且從襯底11到波導(dǎo)孔35的入口的高度H恒 定，所以將每個波導(dǎo)孔35(35R、35G和35B)的深度D設(shè)置為預(yù)定深度(H-L(Lr、Lg和Lb))。這之后，雖然未示出，僅僅需要執(zhí)行與第一例子中的那些相同的過程。例如，波導(dǎo)材料36具有比絕緣層34高的折射率，并且是具有在可見光區(qū)域中的波 長的高透射率的材料。材料的例子包括氮化硅薄膜、金剛石薄膜、金剛石和基于有機物的材料的合成材料薄膜、氧化鈦和基于有機物的材料的合成材料薄膜等。從而，在上述制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法(第二例子)中，在由于顏色的波長引 起的來自波導(dǎo)14的波導(dǎo)出口端4E的擴散角的差別中的頻譜平衡可以被調(diào)整為恒定。所 以，當(dāng)從接收紅色、綠色和藍色光的光電轉(zhuǎn)換器21輸出的信號被合成并調(diào)整來得到更自然 顏色的圖像時，在圖像合成中得到余量，并且可以容易地執(zhí)行顏色糾正，其可以提供得到顏 色再現(xiàn)性能優(yōu)異的圖像的優(yōu)點。而且，固態(tài)圖像拾取裝置具有響應(yīng)于小型化的結(jié)構(gòu)。因此，為了進一步的小型化， 通過使用該結(jié)構(gòu)，有可能提高下一代固態(tài)圖像拾取裝置的開發(fā)速度并減小其開發(fā)成本，從 而可以極大降低產(chǎn)品所反映的成本。(制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法的第三例子)接下來，將參考圖14和15的制造工藝橫截面示意圖來對根據(jù)本發(fā)明的第二實施 例的制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法的第三例子進行描述。第三例子區(qū)別于第二例子僅僅在 于，不形成在第二例子中使用的擴散阻止薄膜39，以及例如，在每條布線32的上表面上形 成鈷鎢磷(CoWP)層或錳銅合金層作為阻擋層。如圖14A所示，在襯底11上，如第二例子所述，形成由多個像素12組成的像素陣 列部分13，每個像素包括將入射光轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換器21。而且，在襯底11上，通過 柵極絕緣薄膜22，相鄰于光電轉(zhuǎn)換器21形成傳輸柵極電極23。另外，還形成像素晶體管、 外圍電路等(未示出)。在襯底11上，還形成覆蓋光電轉(zhuǎn)換器21、傳輸柵極電極23等的保護薄膜41。在 作為絕緣薄膜的保護薄膜41上，形成平面化薄膜42。之后，形成用于與襯底11、傳輸柵極電極23等電連接的連接孔(未示出)。在連 接孔中填充諸如鎢(W)、銅(Cu)和鋁(Al)之類的金屬材料，從而形成插頭。將從光電轉(zhuǎn)換器21的表面到在形成插頭之后的平面化薄膜42的表面的高度設(shè)置 為等于從引導(dǎo)綠色光的波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端到光電轉(zhuǎn)換器21的表面的距離。例如，在光電轉(zhuǎn) 換器21是1. 1 μ m □單元的情況下，將高度設(shè)置為690nm。之后，形成在其中形成第一布線層的第一絕緣層(34) 34A，然后在第一布線層34A 中形成布線凹槽。同時，形成虛擬圖案凹槽，該虛擬圖案凹槽充當(dāng)在形成針對綠色光的波導(dǎo) 孔時的蝕刻終止層。將從光電轉(zhuǎn)換器21的表面到第一絕緣薄膜34A的表面的高度設(shè)置為等于從引導(dǎo) 藍色光的波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端到光電轉(zhuǎn)換器21的表面之間的距離。例如，在光電轉(zhuǎn)換器21 是1. 1 μ m □單元的情況下，將高度設(shè)置為840nm。接下來，在布線凹槽和虛擬圖案凹槽的內(nèi)表面上形成阻擋金屬層33A。而且，形成 在布線凹槽和虛擬圖案凹槽中嵌入的低電阻布線材料(例如，銅(Cu))，然后去除額外的布 線材料和阻擋金屬層，以形成第一布線32 (32A)和虛擬圖案71。對于去除過程，例如，使用 化學(xué)機械拋光。之后，例如，在第一布線32 (32A)和虛擬圖案71上形成鈷鎢磷(CoWP)層或錳銅合金層作為阻擋層73。以這種方式，形成第一布線層31A。接下來，形成第二絕緣層34B。例如，第二絕緣層34B由二氧化硅薄膜或低介電常數(shù)材料(碳化二氧化硅(SiOC)、甲基倍半硅氧烷(MSQ)、氫化倍半硅氧烷(HSQ)等)薄膜形成。接下來，通過雙大馬士革工藝方法等，在第二絕緣層34B中形成連接孔(未示出) 和布線凹槽。同時，形成虛擬圖案凹槽，虛擬圖案凹槽充當(dāng)用于形成針對藍色光的波導(dǎo)孔的 蝕刻終止層。之后，通過阻擋金屬層33B在連接孔、布線凹槽和虛擬圖案凹槽中嵌入主要布線 材料。然后，通過化學(xué)機械拋光等去除額外的主要布線材料和阻擋金屬層，從而通過阻擋金 屬層33B在布線凹槽中形成第二布線32(32B)以及通過阻擋金屬層在連接孔中形成插頭 (未示出)。同時，在虛擬圖案凹槽中形成虛擬圖案72。之后，在第二布線32 (32B)和虛擬圖案72上，形成鈷鎢磷(CoWP)層或錳銅合金層 作為阻擋層74。以這樣的方式，形成第二布線層31B。在下文中，如第二布線層31B的情況，形成第三布線層31C和第四布線層31D。而 且，形成絕緣層34E。以這種方式，形成布線層31。接下來，如圖14B所示，在布線層31上，形成抗蝕膜67，并且通過光刻技術(shù)在接收 第三顏色(例如，藍色)光的光電轉(zhuǎn)換器21 (21B)之上(光入射方向上)形成開口部分68。 同時，在抗蝕膜67中，在接收第二顏色(例如，綠色)光的光電轉(zhuǎn)換器21 (21G)之上(光入 射方向上)形成開口部分69，以及在接收第一顏色(例如，紅色)光的光電轉(zhuǎn)換器21 (21R) 之上(光入射方向上)形成開口部分70。接下來，如圖15A所示，將抗蝕膜67用作蝕刻掩模，并且蝕刻布線層31。這時， 用于形成波導(dǎo)孔35 (35B)的蝕刻停止于虛擬圖案71的阻擋層73。而且，用于形成波導(dǎo)孔 35(35G)的蝕刻停止于虛擬圖案72的阻擋層74。用于形成波導(dǎo)孔35 (35R)的蝕刻例如通 過時間控制來停止，使得從波導(dǎo)孔35R的底部到光電轉(zhuǎn)換器21 (21R)的表面的距離Lr是 840nmo之后，如圖15B所示，去除布線層31上的抗蝕膜67 (參見圖15A)。然后，如圖15C所示，通過蝕刻去除虛擬圖案71和72以及阻擋層73和74(參見 圖 15A)。對于去除每個由金屬材料構(gòu)成的虛擬圖案71和72，例如，使用允許選擇性蝕刻金 屬材料的濕蝕刻。以這種方式，取決于進入波導(dǎo)孔35(35R、35G和35G)的光的波長，設(shè)置從波導(dǎo)孔35 的底部(形成波導(dǎo)時的波導(dǎo)出口端)到光電轉(zhuǎn)換器21的表面的距離Lr、Lg和Lb。換言之， 因為光電轉(zhuǎn)換器21的表面與襯底11齊平，并且從襯底11到波導(dǎo)孔35的入口的高度H恒 定，所以將每個波導(dǎo)孔35(35R、35G和35B)的深度D設(shè)置為預(yù)定深度(H-L(Lr、Lg和Lb))。之后，盡管未示出，僅僅需要執(zhí)行與第一例子中的那些相同的過程。這里，將對在布線32的上表面以及虛擬圖案71和72的上表面上所形成的阻擋層 73的形成方法進行描述。布線32的上表面以及虛擬圖案71和72是銅布線。對于在銅布線的上部上形成選擇性阻擋金屬，利用無電敷鍍(electrolessplating)的鈷鎢磷(CoWP)、鈷鎢硼(CoWB)等被使用。在額外的阻擋金屬和銅的化學(xué)機械拋光以形成銅布線之后，引入形成選擇性阻擋 金屬的工藝。該工藝極其容易。給定諸如鈀(Pd)之類的催化劑(可以省略該工藝)，在這 之后就執(zhí)行無電敷鍍。通過給電子或獲取電子來形成無電敷鍍。因此，可以在諸如銅之類 的金屬部分上而不在諸如二氧化硅薄膜之類的絕緣材料上得到增長。從而，可以獲得僅僅 在銅布線的上部上的選擇性增長。由CoWP、CoWB等形成的阻擋金屬固有地具有銅等的擴散 阻止效果，從而不像上述第一和第二例子，不要求氮化硅(SiN)薄膜、碳化硅(SiC)薄膜等。所以，在上述制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法中，在由于顏色的波長引起的來自波 導(dǎo)14的波導(dǎo)出口端4E的擴散角的差別中頻譜平衡可以被調(diào)整為恒定。所以，當(dāng)從接收紅 色、綠色和藍色光的光電轉(zhuǎn)換器21輸出的信號被合成并調(diào)整來得到更自然顏色的圖像時， 在圖像合成中得到余量，并且可以容易地執(zhí)行顏色糾正，其可以提供得到顏色再現(xiàn)性能優(yōu) 異的圖像的優(yōu)點。而且，固態(tài)圖像拾取裝置具有響應(yīng)于小型化的結(jié)構(gòu)。因此，為了進一步的小型化， 通過使用該結(jié)構(gòu)，有可能提高下一代固態(tài)圖像拾取裝置的開發(fā)速度并減小其開發(fā)成本，從 而可以極大降低產(chǎn)品所反映的成本。
而且，第三例子提供了兩個明顯的優(yōu)點。第一，沒有使用具有相對大的折射率的SiN和SiC。因此，阻止進入波導(dǎo)的光泄漏， 這增加了到達光敏二極管的光量。所有，可以增加敏感性。第二，蝕刻終止物(etching stopper)的功能是有利的。由相對容易腐蝕掉的銅 (Cu)形成第二例子的蝕刻終止物的表面。相反，基于鈷的材料相對不太可能腐蝕。從而，在 用等離子體(plasma)曝光(exposure)期間可以得到余量。<3.第三實施例>(圖像拾取裝置的結(jié)構(gòu)的例子)將參考圖16的框圖對根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的圖像拾取裝置的結(jié)構(gòu)的例子進 行描述。在圖像拾取裝置中，使用根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)圖像拾取裝置。如圖16所示，圖像拾取裝置200包括圖像拾取部分201中的固態(tài)圖像拾取裝置 (未示出)。在圖像拾取部分201的光收集側(cè)上，提供形成圖像的光收集光學(xué)部分202。而 且，將信號處理部分203連接到圖像拾取部分201，信號處理部分203具有驅(qū)動圖像拾取部 分201的驅(qū)動電路和對在固態(tài)圖像拾取裝置中經(jīng)受了光電轉(zhuǎn)換的信號上執(zhí)行圖像處理的 信號處理電路。另外，可以將經(jīng)受了圖像處理部分203的處理的圖像信號存儲在圖像存儲 部分(未示出)中。在圖像拾取裝置200中，可以將在上面的實施例中描述的固態(tài)圖像拾 取裝置1或2用于固態(tài)圖像拾取裝置。本發(fā)明的圖像拾取裝置200使用根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)圖像拾取裝置1或2，所 以可以調(diào)整固態(tài)圖像拾取裝置1和2中的頻譜平衡。因此，在為更自然顏色的圖像進行調(diào) 整中，可以得到圖像合成余量，并且可以容易地執(zhí)行顏色糾正，所以可以提供得到顏色再現(xiàn) 性能優(yōu)異的圖像的優(yōu)點。另外，圖像拾取裝置200可以具有在其中實現(xiàn)圖像拾取功能的模塊類似 (module-like)形式或單片(one-chip)形式，圖像拾取功能將圖像拾取部分和信號處理部 分或光學(xué)系統(tǒng)共同封裝在其中。另外，如上所述，也可以將根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像拾取裝置1和2應(yīng)用到圖像拾取裝置。這里，圖像拾取裝置指具有照相機、圖像拾取功能等的移動裝 置。而且，除了通常用照相機拍照時拾取圖像之外，“拾取圖像”的意思還廣義地包括指紋檢 測。本申請包括與2009年3月12日提交日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2009-058985中公開的主題有關(guān)的主題，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白的是，取決于設(shè)計要求和其他因素，可以發(fā)生各種各樣 的修改、組合、子組合和替代，只要它們落入所附權(quán)利要求或其等價物的范圍內(nèi)即可。
權(quán)利要求
一種固態(tài)圖像拾取裝置，包括襯底，提供有由多個像素組成的像素陣列部分，每個像素具有光電轉(zhuǎn)換器，所述光電轉(zhuǎn)換器將入射光轉(zhuǎn)換為電信號；布線層，包括多條布線和覆蓋所述多條布線的絕緣層，所述多條布線被層壓在所述襯底之上；以及波導(dǎo)，用于將光引導(dǎo)到所述多個像素的光電轉(zhuǎn)換器的每個，所述波導(dǎo)被形成在所述布線層中，所述波導(dǎo)被形成為具有光從其離開所述波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端，使得在由所述波導(dǎo)引導(dǎo)的光的波長更長時，所述波導(dǎo)出口端和接收來自所述波導(dǎo)的光的光電轉(zhuǎn)換器的表面之間的距離變得更短。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像拾取裝置，其中所述波導(dǎo)包括用于第一顏色、第二顏色和第三顏色的像素的波導(dǎo)，所述第一顏色、 所述第二顏色和所述第三顏色按該順序具有變短的波長，以及其中，將在用于所述第一顏色的像素的波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端和光電轉(zhuǎn)換器的表面之間的 距離設(shè)置為比在用于所述第二顏色的像素的波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端和光電轉(zhuǎn)換器的表面之間 的距離短，以及將在用于所述第二顏色的像素的波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端和光電轉(zhuǎn)換器的表面之 間的距離設(shè)置為比在用于所述第三顏色的像素的波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端和光電轉(zhuǎn)換器的表面 之間的距離短。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像拾取裝置，其中所述波導(dǎo)包括紅色像素波導(dǎo)、綠色像素波導(dǎo)和藍色像素波導(dǎo)，以及其中將所述紅色像素波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端和光電轉(zhuǎn)換器的表面之間的距離設(shè)置為比所 述綠色像素波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端和光電轉(zhuǎn)換器的表面之間的距離短，以及將所述綠色像素波 導(dǎo)的波導(dǎo)出口端和光電轉(zhuǎn)換器的表面之間的距離設(shè)置為比所述藍色像素波導(dǎo)的波導(dǎo)出口 端和光電轉(zhuǎn)換器的表面之間的距離短。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像拾取裝置，其中由每個波導(dǎo)引導(dǎo)的光的波長與波導(dǎo)出口端和光電轉(zhuǎn)換器的表面之間的距離成反比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像拾取裝置，還包括微透鏡，用于將入射光通過顏色濾波器弓I導(dǎo)到每個波導(dǎo)的光入射側(cè)。
6.一種固態(tài)圖像拾取裝置，包括襯底，提供有由具有光電轉(zhuǎn)換器的多個像素組成的像素陣列部分，所述光電轉(zhuǎn)換器將 入射光轉(zhuǎn)換為電信號并具有相同的高度；布線層，包括多條布線和覆蓋所述多條布線的絕緣層，所述多條布線被層壓在所述襯 底之上；以及波導(dǎo)，用于將光引導(dǎo)到所述多個像素的光電轉(zhuǎn)換器的每個，所述波導(dǎo)被形成在所述布 線層中，所述波導(dǎo)包括多個波導(dǎo)，所述多個波導(dǎo)的光入射端具有相同的高度，并且在由所述 多個波導(dǎo)引導(dǎo)的光的波長更長時，所述多個波導(dǎo)的深度被設(shè)置得更深。
7.—種制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法，包括在襯底上形成由多個像素組成的像素陣列部分，每個像素具有將入射光轉(zhuǎn)換為電信號 的光電轉(zhuǎn)換器；在所述襯底之上形成包括多層布線和覆蓋所述布線的絕緣層的布線層；以及 在所述布線層中形成將光引導(dǎo)到所述多個像素的每個的光電轉(zhuǎn)換器的波導(dǎo)， 其中，所述波導(dǎo)被形成為具有光從其離開所述波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端，使得在由所述波導(dǎo) 引導(dǎo)的光的波長更長時，所述波導(dǎo)出口端和接收來自所述波導(dǎo)的光的光電轉(zhuǎn)換器的表面之 間的距離變得更短。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法，還包括在在所述絕緣層中形成蝕刻終止層使得將蝕刻終止層的每個的表面設(shè)置在定義從光 電轉(zhuǎn)換器的表面到所述波導(dǎo)的下表面的高度的位置處的狀態(tài)中，通過蝕刻所述絕緣層直到 蝕刻終止層的預(yù)定一個來形成波導(dǎo)孔；以及通過將波導(dǎo)材料填充在所述波導(dǎo)孔中來形成波導(dǎo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法，還包括在于所述絕緣層中形成蝕刻終止層使得將蝕刻終止層的每個的底面設(shè)置在定義從光 電轉(zhuǎn)換器的表面到所述波導(dǎo)的下表面的高度的位置處的狀態(tài)中，通過蝕刻所述絕緣層直到 蝕刻終止層的預(yù)定一個并且蝕刻該蝕刻終止層來形成波導(dǎo)孔；以及 通過將波導(dǎo)材料填充在所述波導(dǎo)孔中來形成波導(dǎo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法，其中由與所述布線層中形成的布線相同的層形成的虛擬圖案來形成每個蝕刻終止層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造固態(tài)圖像拾取裝置的方法， 其中所述虛擬圖案具有在其上形成阻擋層的表面。
12.—種圖像拾取裝置，包括 光收集光學(xué)部分，用于收集入射光；固態(tài)圖像拾取裝置，用于接收由所述光收集光學(xué)部分收集的光并且執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換；以及信號處理部分，用于處理通過所述光電轉(zhuǎn)換得到的信號，其中所述固態(tài)圖像拾取裝置包括襯底，提供有由多個像素組成的像素陣列部分，每個 像素具有將入射光轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換器；布線層，包括多條布線和覆蓋層壓在所述 襯底之上的所述多條布線的絕緣層；以及波導(dǎo)，用于將光引導(dǎo)到所述多個像素的光電轉(zhuǎn)換 器的每個，所述波導(dǎo)被形成在所述布線層中，所述波導(dǎo)被形成為具有光從其離開所述波導(dǎo) 的波導(dǎo)出口端，使得在由所述波導(dǎo)引導(dǎo)的光的波長更長時，所述波導(dǎo)出口端和從所述波導(dǎo) 接收光的光電轉(zhuǎn)換器的表面之間的距離變得更短。
全文摘要
固態(tài)圖像拾取裝置包括襯底、布線層和波導(dǎo)。襯底提供有由多個像素組成的像素陣列部分，每個像素具有將入射光轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換器。布線層包括多條布線和覆蓋層壓在襯底之上的多條布線的絕緣層。波導(dǎo)將光引導(dǎo)到多個像素的每個光電轉(zhuǎn)換器，波導(dǎo)被形成在布線層中。波導(dǎo)被形成來具有光從其離開波導(dǎo)的波導(dǎo)出口端，使得在由波導(dǎo)引導(dǎo)的光的波長更長時，波導(dǎo)出口端和從波導(dǎo)接收光的光電轉(zhuǎn)換器的表面之間的距離變得更短。
文檔編號H04N5/369GK101834196SQ20101013002
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者堀越浩, 山崎知洋, 菊地晃司 申請人:索尼公司