固体摄像装置、固体摄像装置制造方法和电子设备的制造方法

固体摄像装置、固体摄像装置制造方法和电子设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及能够降低彩色滤光片的不均匀涂布的固体摄像装置、该固体摄像装置的制造方法和电子设备。在传感器板上形成有彩色滤光片和多个连接部区域。所述多个连接部区域之中的至少一个连接部区域被布置成与其他连接部区域以预定的间隔分离。本发明能够应用于例如具有层结构的背侧照射型COMS图像传感器、具有层结构的前侧照射型COMS图像传感器、或者CCD图像传感器等。
【专利说明】
固体摄像装置、固体摄像装置制造方法和电子设备
技术领域
[0001]本发明涉及固体摄像装置、固体摄像装置制造方法和电子设备。特别地，本发明涉及能够降低彩色滤光片的不均匀涂布的固体摄像装置、固体摄像装置制造方法和电子设备。
【背景技术】
[0002]现今，存在着具有层结构的背侧照射型互补金属-氧化物半导体(CMOS:Complementary Metal-Oxide Semiconductor)图像传感器(例如，参见专利文献I)。该CMOS图像传感器是以这样的方式而被制造的:该方式中，独立于形成有光电转换器的传感器板而单独地制备形成有驱动电路的电路板，然后将所述电路板粘贴到所述传感器板的与光接收表面相反的一侧上。
[0003]这样的CMOS图像传感器以如下的方式被形成为层结构:在该方式中，所述传感器板的配线层表面被连接至所述电路板的配线层表面。该CMOS图像传感器设置有使所述传感器板与所述电路板电连接的连接部。在所述连接部中，穿过所述传感器板的半导体层且与所述传感器板的配线层连接的贯通通路(through-via)通过形成于所述传感器板的所述半导体层的所述光接收表面侧的上部上的配线部而被连接至穿过所述传感器板且与所述电路板的配线层连接的贯通通路。在所述传感器板的所述半导体层的所述光接收表面侧上，设置有针对各个像素而配备的彩色滤光片(color filter)和片上透镜(on-chip lens)。
[0004]在这样的情况下，所述彩色滤光片与所述光电转换器之间的距离越短，灵敏度或混色特性就变得越好。例如，考虑到由于电路布线或对准标记而造成的制约，或为了缓解所述传感器板的应力，优选的是，所述半导体层的所述光接收表面侧的厚度(在与所述传感器板垂直的方向上的长度)是薄的。因此，所述配线部周围的周边区域比所述配线部薄。所述配线部在所述半导体层的所述光接收表面上形成一个高度差。结果，在形成所述配线部之后，彩色滤光片被不均匀地涂布在所述光接收表面上。
[0005]类似地，对于诸如前侧照射型CMOS图像传感器或电荷耦合器件(CCD = ChargeCoupled Device)图像传感器等固体摄像装置，当在该固体摄像装置中的半导体基板上的像素形成区域的周围形成有配线部并且该配线部比该像素形成区域厚时，由该配线部带来的高度差就导致了彩色滤光片在表面上的不均匀涂布。
[0006]引用文献列表
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利申请特开第2013-214616号公报

【发明内容】

[0009]本发明要解决的技术问题
[0010]如上所述，由于配线部的高度差而造成的彩色滤光片的不均匀涂布会降低固体摄像装置的产量。
[0011]鉴于前述情况，本发明的目的是降低彩色滤光片的不均匀涂布。
[0012]解决技术问题的技术方案
[0013]根据本发明的第一方面的固体摄像装置包括:彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及多个第一高度差部，它们被形成于所述第一基板上。在所述固体摄像装置中，所述多个第一高度差部中的至少一个第一高度差部被布置成与其他第一高度差部以第一间隔分呙。
[0014]本发明的第一方面包括:彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及多个第一高度差部，它们被形成于所述第一基板上。所述多个第一高度差部中的至少一个第一高度差部被布置成与其他第一高度差部以第一间隔分离。
[0015]根据本发明的第二方面的固体摄像装置制造方法包括制造以下固体摄像装置的步骤，所述固体摄像装置包括:彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及多个第一高度差部，它们被形成于所述第一基板上。在该方法中，将所述多个第一高度差部中的至少一个第一高度差部布置成与其他第一高度差部以第一间隔分离。
[0016]根据本发明的第二方面，形成如下一种固体摄像装置，该固体摄像装置包括:彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及多个第一高度差部，它们被形成于所述第一基板上。而且，在该形成步骤中，将所述多个第一高度差部中的至少一个第一高度差部布置成与其他第一高度差部以第一间隔分离。
[0017]根据本发明的第三方面的电子设备包括:彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及多个第一高度差部，它们被形成于所述第一基板上。在所述电子设备中，所述多个第一高度差部中的至少一个第一高度差部被布置成与其他第一高度差部以第一间隔分离。
[0018]本发明的第三方面包括:彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及多个第一高度差部，它们被形成于所述第一基板上。所述多个第一高度差部中的至少一个第一高度差部被布置成与其他第一高度差部以第一间隔分离。
[0019]根据本发明的第四方面的固体摄像装置包括:彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及多个第一高度差部，它们在所述第一基板上且被形成为四角柱。在所述固体摄像装置中，所述多个第一高度差部中的预定第一高度差部被设置成使得如下三个部分被排列于一条直线上:所述预定第一高度差部的四个角部之中的最靠近第一位置的第一角部;第二个第一高度差部的四个角部之中的第二角部，该第二角部与所述第二个第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的第三角部都位于所述第二个第一高度差部的第一侧；及所述第一位置。而且，所述多个第一高度差部中的所述预定第一高度差部被设置成还使得如下三个部分被排列于一条直线上:所述预定第一高度差部的四个角部之中的第四角部，该第四角部与所述预定第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的所述第一角部都位于所述预定第一高度差部的第二侧;所述第二个第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的所述第三角部;及所述第一位置。
[0020]本发明的第四方面包括:彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及多个第一高度差部，它们在所述第一基板上被形成为四角柱。所述多个第一高度差部中的预定第一高度差部被设置成使得如下三个部分被排列于一条直线上:所述预定第一高度差部的四个角部之中的最靠近第一位置的第一角部;第二个第一高度差部的四个角部之中的第二角部，该第二角部与所述第二个第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的第三角部都位于所述第二个第一高度差部的第一侧;及所述第一位置。所述多个第一高度差部中的所述预定第一高度差部被设置成还使得如下三个部分被排列于一条直线上:所述预定第一高度差部的四个角部之中的第四角部，该第四角部与所述预定第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的所述第一角部都位于所述预定第一高度差部的第二侧;所述第二个第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的所述第三角部;及所述第一位置。
[0021 ]根据本发明的第五方面的固体摄像装置包括:彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及高度差部，它在所述第一基板上且被形成为环状立体(ring-shaped solid)，并且所述高度差部环绕所述彩色滤光片。
[0022]本发明的第五方面包括:彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及高度差部，它在所述第一基板上且被形成为环状立体，并且所述高度差部环绕所述彩色滤光片。
[0023]本发明的效果
[0024]根据本发明的第一方面至第五方面，能够降低不均匀涂布。根据本发明的第一方面至第五方面，能够降低彩色滤光片的不均匀涂布。
[0025]需要注意的是，本发明的效果不一定局限于这里所说明的效果，并且本发明的效果能够是本文中所说明的效果中的任何一个效果。
【附图说明】
[0026]图1是作为运用了本发明技术的固体摄像装置而被描述的CMOS图像传感器的第一实施例的示例性构造的示意图。
[0027]图2是连接部区域9的示例性构造的图。
[0028]图3是连接部的示例性构造的图。
[0029 ]图4是图1中所示的CMOS图像传感器的一部分的截面图。
[0030]图5是由连接部区域造成的平坦化膜的高度差的说明性截面图。
[0031 ]图6是CMOS图像传感器的制造方法的说明图。
[0032]图7是CMOS图像传感器的制造方法的说明图。
[0033]图8是CMOS图像传感器的制造方法的说明图。
[0034]图9是CMOS图像传感器的制造方法的说明图。
[0035]图10是连接部区域中的连接部的另一个示例性布置的图。
[0036]图11是连接部区域中的连接部的另一个示例性布置的图。
[0037]图12是连接部区域中的连接部的另一个示例性布置的图。
[0038]图13是连接部区域中的另一个示例性布置的图。
[0039]图14是连接部区域中的另一个示例性布置的图。
[0040]图15是连接部区域中的另一个示例性布置的图。
[0041]图16是运用了本发明技术的CMOS图像传感器的第二实施例的传感器板的示例性构造的图。
[0042]图17是连接部区域中的位置关系的说明图。
[0043]图18是连接部区域的另一个示例的说明图。
[0044]图19是连接部区域的另一个示例的说明图。
[0045]图20是传感器板的一个示例性构造的图，在此例中，彩色滤光片向该传感器板内的流入方向是与水平线呈30度角的右上方向。
[0046]图21是传感器板的另一个示例性构造的图，在此例中，彩色滤光片向该传感器板内的流入方向是与水平线呈30度角的右上方向。
[0047]图22是传感器板的另一个示例性构造的图，在此例中，彩色滤光片向该传感器板内的流入方向是与水平线呈30度角的右上方向。
[0048]图23是传感器板的另一个示例性构造的图，在此例中，彩色滤光片向该传感器板内的流入方向是与水平线呈45度角的右上方向、与水平线呈135度角的左上方向、与水平线呈225度角的左下方向和与水平线呈315度角的右下方向。
[0049]图24是传感器板的另一个示例性构造的图，在此例中，彩色滤光片向该传感器板内的流入方向是与水平线呈45度角的右上方向、与水平线呈135度角的左上方向、与水平线呈225度角的左下方向和与水平线呈315度角的右下方向。
[0050]图25是传感器板的另一个示例性构造的图，在此例中，彩色滤光片向该传感器板内的流入方向是与水平线呈45度角的右上方向、与水平线呈135度角的左上方向、与水平线呈225度角的左下方向和与水平线呈315度角的右下方向。
[0051 ]图26是布置于彩色滤光片下方的示例性传感器板的图。
[0052]图27是运用了本发明技术的CMOS图像传感器的第三实施例的传感器板的示例性构造的图。
[0053]图28是图27中所示的连接部区域的示例性构造的图。
[0054]图29是在存在着许多面向连接部区域中的流入口的角部的情况下传感器板的示例性构造的图。
[0055]图30是另一个示例性连接部区域的图。
[0056]图31是另一个示例性连接部区域的图。
[0057]图32是另一个示例性连接部区域的图。
[0058]图33是另一个示例性连接部区域的图。
[0059]图34是作为运用了本发明技术的固体摄像装置而被描述的CCD图像传感器的一个实施例的示例性构造的示意图。
[0060]图35是由配线部造成的彩色滤光片的不均匀涂布的说明图。
[0061]图36是其中配线部以零间隔布置着的情况下传感器板的说明图。
[0062]图37是作为运用了本发明技术的电子设备而被描述的摄像设备的示例性构造的框图。
【具体实施方式】
[0063]下文中将会说明本发明的前提和用于实施本发明的方式(以下，称为实施例)。需要注意的是，将按照下列顺序说明这些实施例。
[0064]1.第一实施例:具有层结构的背侧照射型CMOS图像传感器(图1至图15)
[0065]2.第二实施例:具有层结构的背侧照射型CMOS图像传感器(图16至图26)
[0066]3.第三实施例:具有层结构的背侧照射型CMOS图像传感器(图27至图33)
[0067]4.第四实施例:C⑶图像传感器(图34至图36)
[0068]5.第五实施例:摄像设备(图37)
[0069]第一实施例
[0070]CMOS图像传感器的第一实施例的示例性构造
[0071]图1是作为运用了本发明技术的固体摄像装置而被描述的CMOS图像传感器的第一实施例的示例性构造的示意图。
[0072]图1中所示的CMOS图像传感器I是具有层结构的背侧照射型固体摄像装置，该固体摄像装置是以这样的方式而被制造的:在传感器板2的光接收表面S上形成光电转换器，在电路板3上形成驱动电路，然后将传感器板2的与光接收表面S相反的表面粘贴到电路板3上。
[0073]传感器板2包括中央的像素区域4和布置于像素区域4周围的周边区域5。像素区域4是如下的区域:该区域中，像素6以矩阵的方式呈二维状布置着，各个像素6包括光电转换器，该光电转换器生成与入射光的强度对应的电荷且将该电荷积累在自身内。像素区域4还包括按行进行布线的多个像素驱动线7和按列进行布线的多个垂直信号线8。各个像素6例如包括光电转换器、电荷积累部、电容元件和多个金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET:Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)，并且被连接至像素驱动线7和垂直信号线8。
[0074]在周边区域5中，沿着传感器板2上的像素区域4的各个侧边排列有作为高度差部的多个连接部区域9，各连接部区域9被形成为四角柱。连接部区域9包括多个连接部(稍后说明)，这些连接部将设置于传感器板2上的像素6、像素驱动线7和垂直信号线8连接至设置于电路板3上的驱动电路。连接部区域9在彼此分隔开的方向上以预定的间隔dl排列着。间隔dl大于或等于连接部区域9的在这些连接部区域9以间隔dl排列着的方向上的长度e。
[0075]电路板3例如包括如下一些用于驱动设置于传感器板2上的各个像素6的驱动电路:垂直驱动电路1、列信号处理电路11、水平驱动电路12和系统控制电路13，它们位于电路板3的面向传感器板2的一侧上。这些驱动电路通过连接部区域9中的连接部而被连接至传感器板2上的所期望的配线。
[0076]垂直驱动电路10例如包括移位寄存器或地址解码器，以便对设置于传感器板2上的像素6以行为单位进行驱动。垂直驱动电路10上的输出端子(未图示)分别是针对各个行而设置的，且被连接至像素驱动线7的第一端。这里省略了垂直驱动电路10的具体构造的图。然而，垂直驱动电路10包括两个扫描系统:读取扫描系统和清除扫描系统(dischargescanning system)。
[0077]读取扫描系统顺序地选择各行，以便以行为单位读取各个像素6的像素信号，并且把选择脉冲从与所选择行的像素驱动线7连接的上述输出端子输出。
[0078]在比由读取扫描系统进行的扫描提前一个快门速度的时间长度的时刻，清除扫描系统把控制脉冲从与各行的像素驱动线7连接的上述输出端子输出，以便清除(复位)光电转换元件的不必要电荷。通过由清除扫描系统进行的扫描，以行为单位而顺序地执行了所谓的电子快门操作。电子快门操作在这里是指排出光电转换元件中的电荷、且重新开始曝光(开始电荷的积累)的操作。
[0079]从被垂直驱动电路10中的读取扫描系统选择的那一行中的各个像素输出的与所接收的光量对应的像素信号经由各个垂直信号线8而被提供给列信号处理电路11。
[0080]列信号处理电路11包括针对像素6的各个列而设置的信号处理电路。列信号处理电路11中的各个信号处理电路对从所选择行中的各个像素经由垂直信号线8而输出的像素信号进行信号处理，该信号处理例如是诸如相关双采样(CDS: Corre lated DoubleSampling)处理等噪声消除处理或者是A/D转换处理。利用CDS处理，能够消除像素所特有的固定模式噪声，例如复位噪声或放大晶体管的阈值差异。列信号处理电路11临时地保存由上述信号处理处理过的像素信号。
[0081 ] 水平驱动电路12例如包括移位寄存器或地址解码器，以便顺序地选择列信号处理电路11中的信号处理电路。通过由水平驱动电路12进行的选择扫描，由列信号处理电路11中的各个信号处理电路在上述信号处理中处理过的像素信号顺序地从输出端子Vout被输出。
[0082]系统控制电路13例如包括用于生成各种时序信号的时序发生器，以便根据由该时序发生器生成的各种时序信号来控制垂直驱动电路10、列信号处理电路11和水平驱动电路
12ο
[0083]在本实施例中，垂直驱动电路10、列信号处理电路11和水平驱动电路12被设置于电路板3上。然而，需要注意的是，这些电路可以被设置于传感器板2上，并且只有系统控制电路13被设置于电路板3上。换言之，能够以各种不同的方式选择要形成于电路板3上的电路。
[0084][连接部区域的示例性构造]
[0085]图2是从连接部区域9的光接收表面S的上方观察的连接部区域9的示例性构造的图。
[0086]在图2所示的连接部区域9中，在与连接部区域9的排列方向垂直的方向上以比间隔dl短的间隔(在图2的示例中，该间隔近似为零)排列有连接部9a，且连接部9a的纵向侧边垂直于连接部区域9的排列方向。另一方面，在连接部区域9的排列方向上只放置有一个连接部9a。在连接部区域9中的连接部9a的周围形成有周边部％。
[0087][连接部的示例性构造]
[0088]图3是从连接部9a的光接收表面S的上方观察的连接部9a的示例性构造的图。
[0089]图3中的连接部9a包括电极19a、贯穿电极19b和配线部19c，电极19a被连接至传感器板2的配线层，贯穿电极19b被连接至电路板3的配线层，配线部19c将电极19a和贯穿电极19b连接起来。
[0090][CMOS图像传感器的截面]
[0091]图4是图1中所示的CMOS图像传感器I的一部分的截面图。
[0092]在如图4所示的CMOS图像传感器I中，连接部9a使传感器板2和被粘贴到传感器板2的与光接收表面S相反的表面上的电路板3电连接。
[0093]传感器板2包括半导体层2a和配线层2b。半导体层2a例如是减薄的单晶硅半导体基板。在半导体层2a的像素区域4中，沿着光接收表面S以二维阵列的方式排列有分别与像素6对应的光电转换器20。各个光电转换器20例如是通过将η型扩散层和P型扩散层层叠起来而形成的。需要注意的是，图4中只图示了一个像素的光电转换器的截面。
[0094]在半导体层2a的与光接收表面S相反的表面上形成有:由η+型杂质层构成的浮动扩散区域H);像素晶体管Tr的源极/漏极区域21;以及用于使各像素6相互分离的元件分离部22。在半导体层2a的连接部区域9中形成有连接部9a所包括的电极19a和贯穿电极19b。
[0095]配线层2b包括像素晶体管Tr的栅极电极23且包括多层(图4中为三层)配线25。各个栅极电极23被设置于半导体层2a的与光接收表面S相反的表面上，且该表面与栅极电极23之间隔着栅极绝缘体(未图示)。各层配线25被层叠在栅极电极23之上，且栅极电极23与配线25之间以及各层配线25之间隔着层间绝缘体24。配线25例如是由铜(Cu)制成的。如果有必要，配线25和配线25通过通路(via)25a而被连接，并且配线25和像素晶体管Tr通过通路25a而被连接。在各个像素6的光电转换器20中积累的信号电荷通过像素晶体管Tr和配线25而被读取。
[0096]在配线层2b的与接触着半导体层2a的表面相反的表面上，设置有覆盖着最上层的配线25(离半导体层2a最远的配线25)的绝缘性保护膜51。保护膜51的表面是当传感器板2粘贴到电路板3上时的粘接表面。
[0097]电路板3包括半导体层3a和配线层3b。半导体层3a例如是减薄的单晶硅半导体基板。例如，在半导体层3a的面向传感器板2的一侧上形成有晶体管Tr的源极/漏极区域31和兀件分尚部32。
[0098]配线层3b包括晶体管Tr的栅极电极35且包括多层(图4中为三层)配线37。各个栅极电极35被设置于配线层3b的接触着半导体层3a的表面上，且该表面与栅极电极35之间隔着栅极绝缘体(未图示)。各层配线37被层叠在栅极电极35之上，且栅极电极35与配线37之间以及各层配线37之间隔着层间绝缘体36。配线37例如是由铜(Cu)制成的。如果有必要，配线37和配线37通过通路37a而被连接，并且配线37和像素晶体管Tr通过通路37a而被连接。上述驱动电路包括设置于配线层3b中的晶体管Tr和配线37。贯穿电极19b被连接至连接部区域9中的配线层3b。
[0099]在配线层3b的与接触着半导体层3a的表面相反的表面上，设置有覆盖着最上层的配线37(离半导体层3a最远的配线37)的绝缘性保护膜52。保护膜52的表面是当传感器板2粘贴到电路板3上时的粘接表面。
[0100]连接部9a中的电极19a具有如下的形式:其从半导体层2a的光接收表面S穿过半导体层2a，并且被连接至配线层2b中的最下层的配线25(离半导体层2a最近的配线25)。具体地，连接孔26被配置成使配线层2b中的最下层的配线25从半导体层2a的光接收表面S露出，电极19a是由埋入在连接孔26中的导电材料制成的，该导电材料与连接孔26之间隔着分离绝缘体27和阻挡金属膜28。电极19a使配线层2b中的最下层的配线25电连接至配线部19c。
[0101]贯穿电极19b被形成于电极19a的附近，且从半导体层2a的光接收表面S穿过半导体层2a和配线层2b并且被连接至配线层3b中的最上层的配线37(离半导体层3a最远的配线37)。具体地，连接孔29被配置成使配线层3b中的最上层的配线37从半导体层2a的光接收表面S露出，贯穿电极19b是由埋入在连接孔29中的导电材料制成的，该导电材料与连接孔29之间隔着分离绝缘体27和阻挡金属膜28。贯穿电极19b使配线层3b中的最上层的配线37电连接至配线部19c。
[0102]配线部19c是由半导体层2a上的导电材料制成的。配线部19c使电极19a和贯穿电极19b电连接。该连接使传感器板2和电路板3电连接。
[0103]电极19a、贯穿电极19b和配线部19c能够由例如铜(Cu)、铝(Al)或钨(W)等导电材料制成。然而，在这个示例中，使用铜(Cu)作为该导电材料。
[0104]周边部9b是绝缘层，其形成于半导体层2a的光接收表面S上，并且将连接部9a埋入该绝缘层中。周边部9b的膜厚从连接部区域9朝着像素区域4是逐渐变薄的。换言之，周边部9b具有呈锥状形式的倾斜侧面。周边部9b是以把防反射膜40、界面态发生(interfacestate generat1n)抑制膜41、蚀刻停止膜42、上层绝缘体43和盖膜44按照此顺序从传感器板2的光接收表面S层叠起来的方式而被制造的五层绝缘膜。
[0105]防反射膜40是由绝缘材料制成的，该绝缘材料例如是折射率比氧化硅的折射率高的氧化铪(HfO2)、氧化钽(Ta2O5)或氮化硅。界面态发生抑制膜41是由例如氧化硅(S12)制成的。蚀刻停止膜42是由例如氮化硅(SiN)等具有比上层绝缘体43的蚀刻选择性低的蚀刻选择性的材料制成的。上层绝缘体43是由例如氧化硅(S12)制成的。盖膜44是由例如碳氮化硅(SiCN)或氮化硅(SiN)制成的。
[0106]需要注意的是，周边部9b中的防反射膜40和界面态发生抑制膜41延伸到像素区域4中的半导体层2a的光接收表面S。换言之，所述绝缘层在周边区域5中具有五层，但是在像素区域4中具有两层。这造成了高度差。
[0107]在像素区域4中的界面态发生抑制膜41上形成有遮光膜45。遮光膜45包括多个光接收开口 45a，以便在相邻的像素6之间遮光，各个光接收开口 45a被设置在位于各个像素6的光电转换器20上方的区域中。
[0108]遮光膜45是由具有高的遮光效果的导电材料制成的，该导电材料例如是钨(W)、铝(Al)、Ti(钛)、TiN(氮化钛)、Cu(铜)或Ta(钽)，或者遮光膜45是上述材料的多层膜制成的。
[0109]为了使周边区域5和像素区域4平坦化，平坦化膜46被配置成覆盖遮光膜45和周边部9b的上部。该平坦化减小了周边区域5与像素区域4之间的高度差。平坦化膜46是由例如丙烯酸树脂制成的。
[0110]在平坦化膜46上与各个像素6的光电转换器20对应地形成有彩色滤光片47。彩色滤光片47是由选择性地允许例如红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)的光透过的滤光层制成的。彩色滤光片47的颜色以例如拜耳布局的方式被布置着。彩色滤光片47允许R、G或B的光透过并且允许该R、G或B的光进入半导体层2a中的光电转换器20。
[0111]这里，透过彩色滤光片47的光的颜色是R、G和B中的一者。然而，需要注意的是，该颜色能够是其他颜色，例如，青色、黄色或品红色。
[0112]在各个像素6的彩色滤光片47上形成有片上透镜48。片上透镜48聚集入射光，并且让所聚集的光透过彩色滤光片47而进入光电转换器20。
[0113][平坦化膜的高度差的说明]
[0114]图5是由连接部区域9造成的平坦化膜46的高度差的说明性截面图。
[0115]当连接部区域以比间隔dl短的间隔(在这个示例中为零)排列着时，这些连续地排列着的连接部区域形成如图5中的A所示的、在连接部区域的排列方向上延伸的连接部区域61。换言之，连接部区域61的上部的面积是相对大的。因此，如图5中的A所示，由连接部区域9造成的高度差转移到被配置成覆盖连接部区域61的上部的平坦化膜62上，且因此平坦化膜62的高度差hi是相对大的。
[0116]另一方面，在CMOS图像传感器I中，连接部区域9以间隔dl排列着。因此，连接部区域9不连续地排列着。因此，各个连接部区域9的上部的面积是相对小的。因此，如图5中的B所示，与由连接部区域61造成的高度差相比而言，被配置成覆盖连接部区域9的上部的平坦化膜46使高度差减小了。平坦化膜46的高度差h2小于高度差hi。
[0117]CMOS图像传感器的制造方法
[0118]图6至图9是CMOS图像传感器I的制造方法的说明图。
[0119]如图6中的A所示，首先制备半导体层2a。通过从半导体层2a的像素区域4的表面(与光接收表面S相反的表面)注入离子，形成多个光电转换器20。通过从半导体层2a的期望区域的表面注入离子，形成浮动扩散区域FD、源极/漏极区域21和元件分离部22。
[0120]然后，通过栅极绝缘体(未图示)而在半导体层2a上形成栅极电极23。通过层间绝缘体24而在栅极电极23上形成多层(图6的A中为三层)配线25。同时，在层间绝缘体24中形成垂直孔，并且在这些垂直孔中埋入导电材料。这形成了通路25a。此后，在层间绝缘体24上形成保护膜51。
[0121]另一方面，以与半导体层2a独立的方式制备半导体层3a。通过从半导体层3a的第一表面注入离子，在第一表面上形成源极/漏极区域31和元件分离部32。
[0122]然后，通过栅极绝缘体(未图示)而在半导体层3a的第一表面上形成栅极电极35。通过层间绝缘体36而在栅极电极35上形成多层(图6的A中为三层)配线37。同时，在层间绝缘体36中形成垂直孔，并且在这些垂直孔中埋入导电材料。这形成了通路37a。此后，在层间绝缘体36上形成保护膜52。
[0123]让传感器板2的形成有保护膜51的表面面向电路板3的形成有保护膜52的表面。然后，将传感器板2粘接到电路板3上。在粘接之后，如果必要，对半导体层2a的光接收表面S进行减薄。
[0124]然后，如图6中的B所示，在半导体层2a的光接收表面S上，将防反射膜40、界面态发生抑制膜41、蚀刻停止膜42和上层绝缘体43按照此顺序层叠起来而形成为膜。作为防反射膜40，例如，以原子层沉积方法使氧化給形成为具有1nm至300nm(例如，60nm)的膜厚的膜。作为界面态发生抑制膜41，例如，以等离子体化学气相沉积(P-CVD = Plasma-ChemicalVapor Deposit1n)方法使S12形成为具有200nm的膜厚的膜。作为蚀刻停止膜42，例如，以P-CVD方法使氮化硅(SiN)形成为具有50nm至200nm的膜厚的膜。作为上层绝缘体43，例如，以P-CVD方法使氧化硅形成为具有200nm的膜厚的膜。
[0125]然后，如图6中的C所示，通过例如使用抗蚀剂图形作为掩模而对连接部区域9进行蚀刻，形成了连接孔26，该连接孔26具有从上层绝缘体43到如下位置的深度:该位置没有深至到达配线层2b中的最下层(离半导体层2a最近的层)的配线25。通过例如使用抗蚀剂图形作为掩模而对连接部区域9进行蚀刻，还形成了连接孔29，该连接孔29具有从上层绝缘体43到如下位置的深度:该位置没有深至到达配线层2b中的最上层(离半导体层2a最远的层)的配线25。
[0126]然后，如图7中的A所示，通过例如使用抗蚀剂图形作为掩模而对连接部区域9进行蚀刻，在上层绝缘体43中的包括连接孔26和连接孔29的区域中形成了连接孔19d，该连接孔19d具有没有深至到达蚀刻停止膜42的深度。
[0127]然后，如图7中的B所示，使分离绝缘体27以覆盖连接孔26、连接孔29和连接孔19d的内壁的方式形成为膜。作为分离绝缘体27，例如，以P-CVD方法使氧化硅形成为具有10nm至100nm的膜厚的膜。分离绝缘体27使形成于连接孔26中的电极19a和形成于连接孔29中的贯穿电极19b与半导体层2a电分离。[Ο128] 然后，如图7中的(3所示，通过在高各向异性蚀刻(highly anisotropic etching)条件下的蚀刻，对分离绝缘体27进行去除。该蚀刻从连接孔26的底部和连接孔29的底部除去了分离绝缘体27。在高各向异性蚀刻条件下，进一步挖掘连接孔26的底部和连接孔29的底部。该蚀刻使配线层2b中的最下层的配线25暴露于连接孔26的底部中，并且使配线层3b中的最上层的配线37暴露于连接孔29的底部中。
[0129]然后，如图8中的A所示，使阻挡金属膜28以覆盖连接孔26、连接孔29和连接孔19d的内壁的方式形成为膜。作为阻挡金属膜28，例如，以PVD方法使氮化钽(TaN)形成为具有5nm至10nm的膜厚的膜。随后，以电镀方法在阻挡金属膜28上形成由铜(Cu)制成的导电材料。这就使得用铜(Cu)填充了连接孔26、连接孔29和连接孔19d。
[0130]然后，如图8中的13所示，利用化学机械研磨(CMP: Chemi cal MechanicalPolishing)方法磨削上述导电材料层，并且使该导电材料层的表面平坦化，直到露出上层绝缘体43。这形成了电极19a、贯穿电极19b以及使电极19a和贯穿电极19b电连接的配线部19c。换言之，在所谓的双镶嵌(dual damascene)工艺中形成了连接部9a。
[0131 ]然后，在上层绝缘体43的表面上形成盖膜44。作为盖膜44，例如，以P-CVD方法使氮化硅(SiN)形成为具有5nm至10nm的膜厚的膜。
[0132]然后，如图9中的A所示，从连接部区域9中选择性地使周边部9b的处于像素区域4中的一部分变薄。具体地，首先，在周边部％上全面地形成抗蚀剂材料层，然后在与像素区域4对应的区域中形成开口，并且在后烘烤工艺(post bake process;坚膜工艺)中对周边部9b的面向该开口的端部进行回流处理(ref low)。该回流处理在周边部9b上形成了抗蚀剂图形63。
[0133]然后，通过使用抗蚀剂图形63作为掩模而进行蚀刻，将处于像素区域4上的周边部9b去除至预定深度。在该蚀刻工艺中，在蚀刻条件根据需要而发生改变的同时对盖膜44和上层绝缘体43进行蚀刻，以使得周边部9b从连接部区域9朝着像素区域4逐渐变薄。然后，该蚀刻在蚀刻停止膜42处停止，蚀刻停止膜42是盖膜44及上层绝缘体43的下层。
[0134]如上所述，蚀刻停止膜42被形成于CMOS图像传感器I中。在对上层绝缘体43进行蚀刻时可能造成的蚀刻不规则性能够在蚀刻停止膜42的表面上一度被消除。该消除使界面态发生抑制膜41的在像素区域4上的表面保持平坦。
[0135]在完成了上层绝缘体43的蚀刻之后，蚀刻条件以使得周边部9b从连接部区域9朝着像素区域4逐渐变薄的方式发生改变。由此，对蚀刻停止膜42进行蚀刻。当界面态发生抑制膜41露出时，终止该蚀刻。结果，在五层的周边部9b保留在连接部区域9中而没有被去除的同时，只有防反射膜40和界面态发生抑制膜41保留在像素区域4中。此时，周边部9b的侧面是呈锥状形式的倾斜表面。
[0136]然后，如图9中的B所示，使用抗蚀剂图形(未图示)作为掩模，在像素区域4的预定位置处对界面态发生抑制膜41和防反射膜40进行蚀刻。该蚀刻形成开口 45b，以使半导体层2a露出。需要注意的是，开口 45b被形成于避开了处于光电转换器20正上方的区域的位置处。
[0137]然后，利用溅射成膜方法使由例如钨制成的导电材料在像素区域4中的界面态发生抑制膜41上形成为膜。这形成了遮光膜45。其后，通过使用抗蚀剂图形(未图示)作为掩模的图形蚀刻来对该导电材料膜进行蚀刻。该图形蚀刻形成了针对各个光电转换器20而设的光接收开口 45a。
[0138]然后，如图9中的C所示，在例如旋转涂布(spincoating)法等涂布方法中形成由透光材料制成的平坦化膜46，以覆盖遮光膜45和周边部9b的上部。然后，在例如旋转涂布法等涂布方法中，使与光电转换器20适应的各个颜色的彩色滤光片47从连接部区域9的外侧流入并且涂布到平坦化膜46上。
[0139]在这个示例中，如参照图5所说明的，平坦化膜46的高度差h2小于平坦化膜62的高度差hi。与由平坦化膜62的高度差hi造成的不均匀涂布比较而言，由平坦化膜46的高度差h2造成的彩色滤光片47的不均匀涂布降低了。同时，周边部9b的侧面是呈锥状形式的倾斜表面。这能够防止当彩色滤光片47爬过高度差h2时彩色滤光片47的在高度差h2上的流体压力的集中。这就降低了不均匀涂布。
[0140]在涂布了彩色滤光片47之后，在彩色滤光片47上形成与光电转换器20适应的片上透镜48。如上所述，制造出CMOS图像传感器I。
[0141]如上所述，在CMOS图像传感器I中，连接部区域9以间隔dl被排列着，以使得连接部区域9是彼此分离的。该布置使得由连接部区域9引起的平坦化膜46的高度差减小，且因此降低了彩色滤光片47的不均匀涂布(不均匀喷涂)。结果，产量提高了。
[0142][连接部的其他示例性布置]
[0143]图10至图12是连接部区域9中的连接部9a的其他示例性布置的图。
[0144]在图2的示例中，连接部9a在连接部区域9中被布置成使得连接部9a的纵向侧边垂直于连接部区域9的排列方向。然而，如图1O所示，连接部9a能够被布置成使它的纵向侧边在连接部区域9的排列方向上。
[0145]在图2的示例中，在连接部区域9中在连接部区域9的排列方向上只设置有一个连接部9a。然而，如图11所示，能够布置两个以上(在图11的示例中为两个)连接部9a。在这个示例中，连接部区域9的上部的面积大于当只设置有一个连接部9a时的面积。这增加了平坦化膜62的高度差。因此，会减小使彩色滤光片47的不均匀涂布降低的效果。然而，安装连接部区域9所必需的面积减小了。这能够减小CMOS图像传感器I的芯片尺寸。
[0146]类似地，即使当连接部区域9中的连接部9a的纵向侧边在连接部区域9的排列方向上时，如图12所示，也能够在连接部区域9的排列方向上布置两个以上(在图12的示例中为两个)连接部9a。
[0147][连接部区域的其他示例性布置]
[0148]图13至图15是连接部区域9的其他示例性布置的图。
[0149]在图1的示例中，连接部区域9是沿着像素区域4的各个侧边而被排列着的。然而，如图13所示，连接部区域9能够在该图中的传感器板2的水平方向(横向方向)上以预定的间隔dl而被排列着。需要注意的是，虽然图13中没有图示，但是类似于图1那样，在像素区域4中布置有像素6、像素驱动线7和垂直信号线8。这些元件也类似地被布置于将要在下文中参照图14至图27、图29至图34和图36而被说明的各示例中。
[0150]可供替代地，如图14所示，连接部区域9能够在该图中的传感器板2的垂直方向(纵向方向)上以预定的间隔dl而被排列着。此外，如图15所示，在周边区域5中不仅能够布置有连接部区域9，还能够布置有连接部区域71。连接部区域71沿着像素区域4的各个侧边以零间隔而被排列着，且因此在像素区域4的各个侧边的方向上延伸。
[0151]在上述说明中，所有的连接部区域9都以预定的间隔dl而被排列着，且连接部区域9是彼此分离的。然而，只需要至少一个连接部区域9与其他连接部区域9以间隔dl分离即可。当至少一个连接部区域9与其他连接部区域9以间隔dl分离时，与当所有的连接部区域都以比间隔dl短的间隔而被排列着时的高度差比较而言，平坦化膜46的高度差减小了。因此，彩色滤光片47的不均匀涂布降低了。
[0152]第二实施例
[0153]CMOS图像传感器的第二实施例的示例性构造
[0154]除了传感器板2有所不同以外，运用了本发明技术的CMOS图像传感器的第二实施例的构造类似于图1中所示的CM0i5图像传感器I的构造。因此，以下将会只说明传感器板2。
[0155]图16是运用了本发明技术的CMOS图像传感器的第二实施例的传感器板的示例性构造的图。
[0156]在图16所示的构造中，与图1中所示的部件相同的部件用相同的附图标记表示。将会适当地省略重复说明。
[0157]与图1中所示的构造不同的是，图16中所示的传感器板2的构造设置有用于代替连接部区域9的连接部区域91至95。
[0158]在图16中所示的传感器板2上的周边区域5中，沿着像素区域4的各个侧边分别形成有四个连接部区域91至94。连接部区域91至94中的各者被形成为传感器板2上的四角柱。在比连接部区域91至94更靠近彩色滤光片47的流入口(inlet)I的位置上形成有连接部区域95。流入口 I的位置被设置于例如上面形成有传感器板2的硅片的中心处。
[0159]图17是连接部区域92、93和95之间的位置关系的说明图。
[0160]在图17的示例中，流入口I的位置位于连接部区域92和93的左下侧上，并且彩色滤光片47从流入口 I以45度角的方式向右上方流动。
[0161]连接部区域95的最靠近流入口I的角部C3被配置成使得:角部C3附近、连接部区域92的角部C14(该角部C14与连接部区域92的最靠近流入口 I的另一个角部C13位于同一侧边上)、以及流入口 I被布置于一条直线上;并且角部C3附近、连接部区域93的角部C21(该角部C21与连接部区域93的最靠近流入口 I的另一个角部C23位于同一侧边上)、以及流入口 I被布置于一条直线上。而且，连接部区域95的角部Cl(该角部Cl与连接部区域95的角部C3位于同一侧边上)被配置成使得:角部Cl、连接部区域92的最靠近流入口 I的另一个角部C13、以及流入口 I被布置于一条直线上。
[0162]此外，连接部区域95的角部C4(该角部C4与连接部区域95的角部C3位于同一侧边上)被配置成使得:角部C4、连接部区域93的最靠近流入口 I的另一个角部C23、以及流入口 I被布置于一条直线上。
[0163]按如上所述的方式来布置连接部区域92、93和95，能够降低彩色滤光片47的不均匀涂布。
[0164]换言之，当彩色滤光片47从流入口I流入到布置有连接部区域91至95的传感器板2上时，连接部区域92的角部Cll和C14(它们分别与连接部区域92的最靠近流入口 I的角部C13位于同一侧边上)上的流体压力低于角部C13上的流体压力。类似地，连接部区域93的角部C21和C24(它们分别与连接部区域93的最靠近流入口 I的角部C23位于同一侧边上)上的流体压力低于角部C23上的流体压力。流体压力之间的差别造成了存在于连接部区域92和93内侧(与流入口 I相反的一侧)的像素区域4上的彩色滤光片47的不均匀涂布。
[0165]然而，在图16所示的传感器板2中，被施加有比连接部区域95的最靠近流入口I的角部C3上的流体压力低的流体压力的角部Cl、连接部区域92的最靠近流入口 I且被施加有高的流体压力的角部C13、以及流入口 I被布置于一条直线上。此外，连接部区域95的最靠近流入口 I且被施加有高的流体压力的角部C3附近、被施加有比连接部区域92的最靠近流入口 I的角部C13上的流体压力低的流体压力的角部C14、以及流入口 I被布置于一条直线上。
[0166]此外，被施加有比连接部区域95的最靠近流入口I的角部C3上的流体压力低的流体压力的角部C4、连接部区域93的最靠近流入口 I且被施加有高的流体压力的角部C23、以及流入口 I被布置于一条直线上。而且，连接部区域95的最靠近流入口 I且被施加有高的流体压力的角部C3附近、被施加有比连接部区域93的最靠近流入口 I的角部C23上的流体压力低的流体压力的角部C21、以及流入口 I被布置于一条直线上。
[0167]因此，下列四个流体压力是一样的:在将流入口1、角部Cl和角部C13连接起来的直线方向上的流体压力;在将流入口 1、角部C3附近和和角部C14连接起来的直线方向上的流体压力;在将流入口 1、角部C4和角部C23连接起来的直线方向上的流体压力；以及在将流入口 1、角部C3附近和角部C21连接起来的直线方向上的流体压力。结果，减小了彩色滤光片47的局部的流体压力之间的差别，且因此降低了彩色滤光片47的不均匀涂布。
[0168]需要注意的是，能够通过调节连接部区域92、93和95的位置和尺寸来控制流入口 I与角部(:1至04、(:13、(:14工21工23之间的位置关系。
[0169]在图16的示例中，连接部区域95被设置于比连接部区域91至94更靠近流入口I的位置上。然而，如图18所示，连接部区域95能够被设置于比连接部区域91至94更远离流入口1的位置上。在这样的情况下，流入口1与角部(:1至04、(:13、(:14工21工23之间的位置关系类似于图17中所示的位置关系。因此，降低了彩色滤光片47的不均匀涂布。
[0170]在图16的示例中，在连接部区域91至94之间，靠近流入口I的角部C13、C14、C21、C23上的流体压力之间的差别被减小了。然而，在各个连接部区域中，最靠近流入口 I的角部上的流体压力与跟该最靠近的角部位于同一侧边上的两个角部上的流体压力之间的差别都能够被减小。
[0171]在这样的情况下，如图19所示，各个连接部区域111被配置成使得:最靠近流入口I的角部C43的附近、另一个连接部区域111的与最靠近流入口 I的角部C43位于同一侧边上的角部C41或C44、以及流入口 I被布置于一条直线上。该配置使得在所有的将各个连接部区域111的流入口 1、该连接部区域111的角部C43和另一个连接部区域111的角部C41或C44连接起来的各条直线方向上的流体压力都是一样。结果，降低了彩色滤光片47的不均匀涂布。
[0172]在图16至图19中，彩色滤光片47的流入方向是与水平线呈45度角的右上方向。然而，彩色滤光片47的流入方向不局限于图16至图19中的方向，并且彩色滤光片47的流入方向能够是任意的方向。
[0173][彩色滤光片的流入方向的其他示例]
[0174]图20至图22是当彩色滤光片47以与水平线呈30度角的右上方向作为流入方向时传感器板2的一些示例性构造的图。
[0175]需要注意的是，图20至图22中的与图16和图17中的部件相同的部件用相同的附图标记表示。为了避免重复，将适当地省略一些说明。
[0176]当如图16所示将连接部区域95设置于比连接部区域91至94更靠近流入口I的位置上时，连接部区域92、93和95具有如图20所示的位置关系。
[0177]可供替代地，当如图18所示将连接部区域95设置于比连接部区域91至94更远离流入口 I的位置上时，连接部区域92、93和95具有如图21所示的位置关系。
[0178]为了如图19所示那样减小最靠近流入口I的角部上的流体压力与各个连接部区域的跟该最靠近的角部位于同一侧边上的两个角部上的流体压力之间的差别，各连接部区域111如图22所示那样被设置在传感器板2上。
[0179]以如上所述的方式，根据彩色滤光片47的流入方向来配置连接部区域，就能够降低当彩色滤光片47在任何方向上流入时该彩色滤光片47的不均匀涂布。结果，当在硅片上围绕着该硅片的中心以各种不同角度形成有多个传感器板2并且彩色滤光片47从该硅片的中心流入时，能够降低各个传感器板2上的彩色滤光片47的不均匀涂布。
[0180]需要注意的是，彩色滤光片47能够在多个方向上流入到传感器板2上。换言之，各个连接部区域能够被设置成使得:当彩色滤光片47在这些方向中的任何一个方向上流入时，能够减小角部上的流体压力之间的差别且因此能够降低彩色滤光片47的不均匀涂布。
[0181][彩色滤光片在多个方向上流入时的示例性传感器板]
[0182]图23至图25是当彩色滤光片47向传感器板2内的流入方向能够是与水平线呈45度角的右上方向、与水平线呈135度角的左上方向、与水平线呈225度角的左下方向和与水平线呈315度角的右下方向时传感器板2的一些示例性构造的图。
[0183 ]需要注意的是，图23至图25中的与图16中的部件相同的部件用相同的附图标记表示。为了避免重复，将会适当地省略一些说明。
[0184]当如图17所示那样在比连接部区域91至94更靠近彩色滤光片47的流入口的位置上分别设置有用于缓和流体压力的连接部区域时，这些连接部区域如图23所示那样被布置着。
[0185]换言之，如图23所示，连接部区域95类似于图17而被设置成使得:彩色滤光片47向着与水平线呈45度角的右上方向流入。此外，针对流入口 Il而设置有连接部区域131，彩色滤光片47从流入口 Il向着与水平线呈315度角的右下方向流入。此外，针对流入口 12而设置有连接部区域132，彩色滤光片47从流入口 12向着与水平线呈225度角的左下方向流入。此夕卜，针对流入口 13而设置有连接部区域133，彩色滤光片47从流入口 13向着与水平线呈135度角的左上方向流入。
[0186]需要注意的是，流入口Il与连接部区域91、92、131的角部之间的位置关系类似于流入口 I与连接部区域92、93、95的角部之间的位置关系。因此，将会省略说明。流入口 12与连接部区域91、94、132的角部之间的位置关系以及流入口 13与连接部区域93、94、133的角部之间的位置关系也同样如此。
[0187]当类似于图18在比连接部区域91至94更远离彩色滤光片47的流入口的位置上分别设置有用于缓和流体压力的连接部区域时，连接部区域91至95以及131至133如图24所示那样被布置着。
[0188]为了如图19所示那样减小最靠近流入口的角部上的流体压力与各个连接部区域的跟最靠近流入口的该角部位于同一侧边上的两个角部上的流体压力之间的差别，各连接部区域如图25所示那样被布置着。
[0189]换言之，如图25所示，多个连接部区域111类似于图19而被设置成使得:彩色滤光片47能够向着与水平线呈45度角的右上方向流入。此外，针对流入口 Il而设置有多个连接部区域151，彩色滤光片47从流入口 Il向着与水平线呈315度角的右下方向流入。此外，针对流入口 12而设置有多个连接部区域152，彩色滤光片47从流入口 12向着与水平线呈225度角的左下方向流入。此外，针对流入口 13而设置有多个连接部区域153，彩色滤光片47从流入口 13向着与水平线呈135度角的左上方向流入。
[0190]需要注意的是，流入口Il与连接部区域151的角部之间的位置关系类似于流入口 I与连接部区域111的角部之间的位置关系。因此，将会省略说明。流入口 12与连接部区域152的角部之间的位置关系以及流入口 13与连接部区域153的角部之间的位置关系也同样如此。
[0191]如上所述，连接部区域如图23至图25中所示那样被布置于传感器板2上，以使得彩色滤光片47能够向着与水平线呈45度角的右上方向流入、向着与水平线呈135度角的左上方向流入、向着与水平线呈225度角的左下方向流入并且向着与水平线呈315度角的右下方向流入。因此，如图26所示，围绕着硅片170的中心0、且在彩色滤光片47以45度、135度、225度和315度的角度流入的位置处能够形成有图23至图25中所示的那些类型的传感器板2之中的一种类型的传感器板2(在图26的示例中，布置有图23的传感器板2)。
[0192]需要注意的是，在第二实施例中，为了减小流体压力的差别而形成有连接部区域。代替这些连接部区域的是，能够在传感器板2上形成四角柱形状的虚设部(du_y)。
[0193]第三实施例
[0194]CMOS图像传感器的第三实施例的传感器板的示例性构造
[0195]除了传感器板2有所不同以外，运用了本发明技术的CMOS图像传感器的第三实施例的构造类似于图1中所示的CM0i5图像传感器I的构造。因此，以下将会只说明传感器板2。
[0196]图27是运用了本发明技术的CMOS图像传感器的第三实施例的传感器板的示例性构造的图。
[0197]在图27所示的部件之中，与图1中的部件相同的部件用相同的附图标记表示。将会适当地省略重复说明。
[0198]与图1中的构造不同的是，在图27中所示的传感器板2上设置有用于代替连接部区域9的连接部区域191。
[0199]连接部区域191被设置于图27中的传感器板2的周边区域5中，以使得连接部区域191环绕像素区域4的各个侧边。换言之，连接部区域191在传感器板2上以环绕着像素区域4的方式被形成为环状立体。
[0200][连接部区域的示例性构造]
[0201 ]图28是图27中所示的连接部区域191的示例性构造的图。
[0202]在图28的连接部区域191中，连接部9a被排列成使得连接部9a的纵向侧边都布置于一个方向上，并且围绕着连接部9a而形成有周边部191b。即使当连接部9a以宽的间隔而被排列着时，连接部9a也没有被分割为不同的连接部区域，而是被连接部区域191中的周边部191b连接至彼此。换言之，不论连接部9a的排列如何，周边部191b都延伸得形成图27中的传感器板2上的连接部区域191。
[0203]该形成方式减少了传感器板2上的连接部区域的靠近流入口I的角部的数量，且因此降低了由这些角部上的流体压力之间的差别造成的彩色滤光片47的不均匀涂布。
[0204]另一方面，如图29所示，通过将连接部区域191分割为与像素区域4的各个侧边分别对应的四个连接部区域201至204;把与像素区域4的水平侧边对应地分割出来的连接部区域201和203中的各者进一步分割为两个连接部区域，且使得进一步被分割出来的这两个连接部区域中的各者都包括一条水平线上的连接部9a;而且把各水平线中所包含的那些连接部9a之中的以较宽的间隔排列着的连接部9a进一步分割为各个连接部区域，由此，朝着流入口 I的角部的数量增多了。
[0205]换言之，当代替连接部区域191而设置有连接部区域201a至201e、202、203a至203e和204时，靠近流入口 I的角部的数量增多了。这使得由这些角部的流体压力之间的差别造成的彩色滤光片47的不均匀涂布增多了。
[0206]连接部区域191的形状和位置不局限于图27中的那些形状和位置。例如，如图30所示，连接部区域191能够被配置成围住像素区域4的各个侧边的外侧。可供替代地，如图31所示，连接部区域191能够在传感器板2上被形成为圆角的环状立体。
[0207]可供替代地，如图32所示，连接部区域191能够分别布置在像素区域4的四个侧边上，并且布置于像素区域4的水平侧边上的各个连接部区域191能够被分割为在垂直方向上排列的两个连接部区域。可供替代地，如图33所示的连接部区域191能够分别布置在像素区域4的四个侧边上。
[0208]第四实施例
[0209 ] CXD图像传感器的一个实施例的示例性构造
[0210]图34是作为运用了本发明技术的固体摄像装置的CCD图像传感器的一个实施例的示例性构造的图。
[0211]如图34所示，CXD图像传感器210是由半导体基板211形成的。半导体基板211包括中央的像素区域212和设置于像素区域212外侧的周边区域213。像素区域212是其中以二维的方式布置有多个像素的区域，各个像素具有光电转换器。类似于CMOS图像传感器I，在各个像素的半导体基板211上形成有彩色滤光片。
[0212]在周边区域213中，各自包括不同配线的两个配线部214作为高度差部而在半导体基板211上被形成为环状立体，且这两个配线部214都环绕像素区域212的四个侧边。这两个配线部214以预定的间隔d2被布置着，以使得这两个配线部214以间隔d2彼此分离。间隔d2大于或等于配线部214的在这两个配线部214以间隔d2被布置着的方向上的长度。
[0213][由配线部造成的彩色滤光片的不均匀涂布的说明]
[0214]图35是由配线部214造成的彩色滤光片的不均匀涂布的说明图。
[0215]在CCD图像传感器210中，配线部214以间隔d2被布置着，且因此配线部214的上部的面积是相对小的。于是，如图35所示，当从配线部214的外侧流入的彩色滤光片的高度差h3是由配线部214造成时，高度差h3是相对小的。
[0216]另一方面，在如图36中的A所示的半导体基板230中，配线部214以比间隔d2短的零间隔被布置着，且因此在半导体基板231上的周边区域233中形成了环绕着像素区域232的配线部234。因此，配线部234的上部的面积是相对大的。于是，如图36中的B所示，当从配线部234的外侧流入的彩色滤光片的高度差h4是由配线部234造成时，高度差h4大于高度差
h3o
[0217]如上所述，在CCD图像传感器210中，配线部214以间隔d2被布置着，且因此由配线部214造成的彩色滤光片的高度差h3小于高度差h4。这能够降低彩色滤光片的不均匀涂布。
[0218]需要注意的是，电阻是依赖于配线部(金属)的体积而被确定的。虽然两个配线部214之间的间隔不同于配线部234中的间隔，但是两个配线部214的体积等于配线部234的体积。因此，即使当形成两个配线部214以代替配线部234的时，该形成方式也不会造成传播延迟。
[0219]第五实施例
[0220]电子设备的一个实施例的示例性构造
[0221]图37是作为运用了本发明技术的电子设备而被描述的摄像设备的示例性构造的框图。
[0222]图37中所示的摄像设备1000例如是摄影机或数码相机。摄像设备1000包括镜头组1001、固体摄像元件1002、DSP(数字信号处理)电路1003、帧存储器1004、显示部1005、记录部1006、操作部1007和电源部1008 ASP电路1003、帧存储器1004、显示部1005、记录部1006、操作部1007和电源部1008通过总线1009而彼此连接。
[0223]镜头组1001摄取来自被摄对象的入射光(图像光)，并且在固体摄像元件1002的成像表面上形成图像。固体摄像元件1002包括CMOS图像传感器I或CCD图像传感器210。固体摄像元件1002把被镜头组1001用来在成像表面上形成图像的入射光的光强度以像素为单位转换成电信号，然后将这些电信号作为像素信号提供给DSP电路1003。
[0224]DSP电路1003以预定的图像处理方法对从固体摄像元件1002提供过来的像素信号进行处理。然后，DSP电路1003把在图像处理方法中经过处理的图像信号以帧为单位提供给帧存储器1004，并且将这些图像信号以帧为单位而临时地存储于帧存储器1004中。
[°225] 显示部1005包括具有例如液晶面板或有机电致发光(EL:Electro Luminescence)面板的面板显示装置，以便基于以帧为单位而临时地存储于帧存储器1004中的像素信号来显示图像。
[0226]记录部1006包括例如数字式多用盘(DVD:Digital Versatile Disk)或闪存，以便读取和记录以帧为单位而临时地存储于帧存储器1004中的像素信号。
[0227]操作部1007在用户的操作下发出与摄像设备1000所具有的各种功能相关的操作指令。电源部1008适当地向DSP电路1003、帧存储器1004、显示部1005、记录部1006和操作部1007提供电力。
[0228]运用了本技术的电子设备只需要是将固体摄像装置用在图像摄取部(光电转换器)中的电子设备。本发明适用的电子设备不仅可以是摄像设备1000，而且可以是例如具有摄像功能的移动终端设备或将固体摄像装置用在图像读取部中的复印机。
[0229]这里所说明的效果仅仅是示例。本发明的效果不局限于上述效果，并且能够包括其他效果。
[0230]此外，本发明的实施例不局限于上述各实施例，并且能够在不脱离本发明的主旨的情况下对本发明的实施例做出各种改变。
[0231 ]例如，虽然在上述说明中周边部9b的侧面被形成为锥形，但是周边部9b的膜厚不一定需要发生改变，或者可以分阶段地变薄。当周边部9b的侧面具有锥形时，彩色滤光片47更顺畅地流入。这能够进一步降低彩色滤光片47的不均匀涂布。
[0232]本发明还能够被应用于具有层结构的前侧照射型CMOS图像传感器。
[0233]当第二实施例和第三实施例中的连接部区域的构造被应用于CCD图像传感器中的配线部时，能够降低彩色滤光片的不均匀涂布。
[0234]第一实施例至第三实施例中的连接部的构造能够是共用型接触结构。日本专利申请特开第2013-80813号公报中说明了该共用型接触结构的示例。
[0235]本发明能够实现下列技术方案。
[0236](I) 一种固体摄像装置，它包括:
[0237]彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及
[0238]多个第一高度差部，它们被形成于所述第一基板上，
[0239]其中，所述第一高度差部中的至少一个第一高度差部被布置成与其他第一高度差部以第一间隔分离。
[0240](2)根据(I)所述的固体摄像装置，其中，所述第一高度差部在所述至少一个第一高度差部与其他第一高度差部以所述第一间隔分离的方向上具有长度，所述第一间隔大于或等于所述长度。
[0241](3)根据(I)或(2)所述的固体摄像装置，其中，所述多个第一高度差部被配置成使所述第一基板与第二基板电连接。
[0242](4)根据(3)所述的固体摄像装置，其中，所述多个第一高度差部中的各个第一高度差部都被排列成与其他第一高度差部以所述第一间隔分离。
[0243 ] (5)根据(4)所述的固体摄像装置，它还包括:
[0244]第二高度差部，它被形成于所述第一基板上，
[0245]其中，所述第二高度差部被布置成在与所述第一高度差部的排列方向垂直的方向上与所述第一高度差部以第二间隔分离，所述第二间隔小于所述第一间隔。
[0246](6)—种固体摄像装置制造方法，它包括用于制造固体摄像装置的步骤，所述固体摄像装置包括:
[0247]彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及
[0248]多个第一高度差部，它们被形成于所述第一基板上，
[0249]其中，将所述多个第一高度差部中的至少一个第一高度差部布置成与其他第一高度差部以第一间隔分呙。
[0250](7) 一种电子设备，它包括:
[0251 ]彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及
[0252]多个第一高度差部，它们被形成于所述第一基板上，
[0253]其中，所述多个第一高度差部中的至少一个第一高度差部被布置成与其他第一高度差部以第一间隔分呙。
[0254](8) —种固体摄像装置，它包括:
[0255]彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及
[0256]多个第一高度差部，它们在所述第一基板上且被形成为四角柱，
[0257]其中，所述多个第一高度差部中的预定第一高度差部被布置成使得:
[0258]如下三个部分被排列于一条直线上:所述预定第一高度差部的四个角部之中的最靠近第一位置的第一角部;第二个第一高度差部的四个角部之中的第二角部，该第二角部与所述第二个第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的第三角部都位于所述第二个第一高度差部的第一侧;及所述第一位置，并且
[0259]如下三个部分被排列于一条直线上:所述预定第一高度差部的四个角部之中的第四角部，该第四角部与所述预定第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的所述第一角部都位于所述预定第一高度差部的第二侧;所述第二个第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的所述第三角部;及所述第一位置。
[0260 ] (9)根据(8)所述的固体摄像装置，
[0261 ]其中，所述多个第一高度差部被配置成使所述第一基板和第二基板连接。
[0262](10)根据(8)或(9)所述的固体摄像装置，
[0263]所述多个第一高度差部中的每个第一高度差部都被布置成使得:
[0264]如下三个部分被排列于一条直线上:该第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的角部；另一个第一高度差部的四个角部之中的一个角部，这个角部与所述另一个第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的角部位于所述另一个第一高度差部的同一侧;及所述第一位置，并且
[0265]如下三个部分被排列于一条直线上:该第一高度差部的四个角部之中的一个角部，这个角部与该第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的所述角部位于同一侧;所述另一个第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的所述角部;及所述第一位置。
[0266](11)根据(8)至(10)中任一项所述的固体摄像装置，它还包括:
[0267]多个第二高度差部，它们在所述第一基板上且被形成为四角柱，
[0268]其中，所述多个第二高度差部中的预定第二高度差部被布置成使得:
[0269]如下三个部分被排列于一条直线上:所述预定第二高度差部的四个角部之中的最靠近第二位置的第五角部;第二个第二高度差部的第六角部，该第六角部与所述第二个第二高度差部的四个角部之中的最靠近所述第二位置的第七角部都位于所述第二个第二高度差部的第三侧;及所述第二位置，并且
[0270]如下三个部分被排列于一条直线上:所述预定第二高度差部的四个角部之中的第八角部，该第八角部与所述预定第二高度差部的四个角部之中的最靠近所述第二位置的所述第五角部都位于所述预定第二高度差部的第四侧;所述第二个第二高度差部的四个角部之中的最靠近所述第二位置的所述第七角部;及所述第二位置。
[0271](12)根据(11)所述的固体摄像装置，其中，所述多个第二高度差部中的每个第二高度差部都被布置成使得:
[0272]如下三个部分被排列于一条直线上:该第二高度差部的四个角部之中的最靠近所述第二位置的角部；另一个第二高度差部的四个角部之中的一个角部，这个角部与所述另一个第二高度差部的最靠近所述第二位置的角部位于同一侧;及所述第二位置，并且
[0273]如下三个部分被排列于一条直线上:该第二高度差部的四个角部之中的一个角部，这个角部与该第二高度差部的四个角部之中的最靠近所述第二位置的所述角部位于同一侧;所述另一个第二高度差部的四个角部之中的最靠近所述第二位置的所述角部;及所述第二位置。
[0274](13) —种固体摄像装置，它包括:
[0275]彩色滤光片，它被形成于第一基板上；以及
[0276]高度差部，它在所述第一基板上且被形成为环状立体，并且所述高度差部环绕所述彩色滤光片。
[0277](14)根据(13)所述的固体摄像装置，其中，所述高度差部被配置成使所述第一基板和第二基板电连接。
[0278]附图标记列表
[0279]1: CMOS图像传感器
[0280]2:传感器板
[0281]3:电路板
[0282]9:连接部区域
[0283]47:彩色滤光片
[0284]91至95、111、191:连接部区域
[0285]210: CCD图像传感器
[0286]214:配线部
[0287]1000:摄像设备
【主权项】
1.一种固体摄像装置，其包括: 彩色滤光片，所述彩色滤光片被形成于第一基板上；以及 多个第一高度差部，所述多个第一高度差部被形成于所述第一基板上， 其中，所述多个第一高度差部中的至少一个第一高度差部被布置成与其他第一高度差部以第一间隔分离。2.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述第一高度差部在所述至少一个第一高度差部与其他第一高度差部以所述第一间隔分离的方向上具有长度，所述第一间隔大于或等于所述长度。3.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述多个第一高度差部被配置成使所述第一基板与第二基板电连接。4.根据权利要求3所述的固体摄像装置，其中，所述多个第一高度差部中的各个第一高度差部都被排列成与其他第一高度差部以所述第一间隔分离。5.根据权利要求4所述的固体摄像装置，其还包括: 第二高度差部，所述第二高度差部被形成于所述第一基板上， 其中，所述第二高度差部被布置成在与所述第一高度差部的排列方向垂直的方向上与所述第一高度差部以第二间隔分离，所述第二间隔小于所述第一间隔。6.—种固体摄像装置制造方法，其包括用于制造固体摄像装置的步骤，所述固体摄像装置包括: 彩色滤光片，所述彩色滤光片被形成于第一基板上；以及 多个第一高度差部，所述多个第一高度差部被形成于所述第一基板上， 其中，将所述多个第一高度差部中的至少一个第一高度差部布置成与其他第一高度差部以第一间隔分离。7.—种电子设备，其包括: 彩色滤光片，所述彩色滤光片被形成于第一基板上；以及 多个第一高度差部，所述多个第一高度差部被形成于所述第一基板上， 其中，所述多个第一高度差部中的至少一个第一高度差部被布置成与其他第一高度差部以第一间隔分离。8.—种固体摄像装置，其包括: 彩色滤光片，所述彩色滤光片被形成于第一基板上；以及 多个第一高度差部，所述多个第一高度差部在所述第一基板上且被形成为四角柱， 其中，所述多个第一高度差部中的预定第一高度差部被布置成使得: 如下三个部分被排列于一条直线上:所述预定第一高度差部的四个角部之中的最靠近第一位置的第一角部;第二个第一高度差部的四个角部之中的第二角部，该第二角部与所述第二个第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的第三角部都位于所述第二个第一高度差部的第一侧;及所述第一位置，并且 如下三个部分被排列于一条直线上:所述预定第一高度差部的四个角部之中的第四角部，该第四角部与所述预定第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的所述第一角部都位于所述预定第一高度差部的第二侧;所述第二个第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的所述第三角部;及所述第一位置。9.根据权利要求8所述的固体摄像装置，其中，所述多个第一高度差部被配置成使所述第一基板与第二基板连接。10.根据权利要求8所述的固体摄像装置，其中，所述多个第一高度差部中的每个第一高度差部都被布置成使得: 如下三个部分被排列于一条直线上:该第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的角部；另一个第一高度差部的四个角部之中的一个角部，这个角部与所述另一个第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的角部位于所述另一个第一高度差部的同一侧;及所述第一位置，并且 如下三个部分被排列于一条直线上:该第一高度差部的四个角部之中的一个角部，这个角部与该第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的所述角部位于同一侧；所述另一个第一高度差部的四个角部之中的最靠近所述第一位置的所述角部;及所述第一位置。11.根据权利要求8所述的固体摄像装置，其还包括: 多个第二高度差部，所述多个第二高度差部在所述第一基板上且被形成为四角柱， 其中，所述多个第二高度差部中的预定第二高度差部被布置成使得: 如下三个部分被排列于一条直线上:所述预定第二高度差部的四个角部之中的最靠近第二位置的第五角部;第二个第二高度差部的第六角部，该第六角部与所述第二个第二高度差部的四个角部之中的最靠近所述第二位置的第七角部都位于所述第二个第二高度差部的第三侧;及所述第二位置，并且 如下三个部分被排列于一条直线上:所述预定第二高度差部的四个角部之中的第八角部，该第八角部与所述预定第二高度差部的四个角部之中的最靠近所述第二位置的所述第五角部都位于所述预定第二高度差部的第四侧;所述第二个第二高度差部的四个角部之中的最靠近所述第二位置的所述第七角部;及所述第二位置。12.根据权利要求11所述的固体摄像装置，其中，所述多个第二高度差部中的每个第二高度差部都被布置成使得: 如下三个部分被排列于一条直线上:该第二高度差部的四个角部之中的最靠近所述第二位置的角部；另一个第二高度差部的四个角部之中的一个角部，这个角部与所述另一个第二高度差部的最靠近所述第二位置的角部位于同一侧;及所述第二位置，并且 如下三个部分被排列于一条直线上:该第二高度差部的四个角部之中的一个角部，这个角部与该第二高度差部的四个角部之中的最靠近所述第二位置的所述角部位于同一侧；所述另一个第二高度差部的四个角部之中的最靠近所述第二位置的所述角部;及所述第二位置。13.—种固体摄像装置，其包括: 彩色滤光片，所述彩色滤光片被形成于第一基板上；以及 高度差部，所述高度差部在所述第一基板上且被形成为环状立体，并且所述高度差部环绕所述彩色滤光片。14.根据权利要求13所述的固体摄像装置，其中，所述高度差部被配置成使所述第一基板和第二基板电连接。
【文档编号】H04N9/07GK106062955SQ201580011344
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月24日 公开号201580011344.5, CN 106062955 A, CN 106062955A, CN 201580011344, CN-A-106062955, CN106062955 A, CN106062955A, CN201580011344, CN201580011344.5, PCT/2015/55141, PCT/JP/15/055141, PCT/JP/15/55141, PCT/JP/2015/055141, PCT/JP/2015/55141, PCT/JP15/055141, PCT/JP15/55141, PCT/JP15055141, PCT/JP1555141, PCT/JP2015/055141, PCT/JP2015/55141, PCT/JP2015055141, PCT/JP201555141
【发明人】桝田佳明, 水田恭平, 井上启司, 筱崎明
【申请人】索尼公司