固体摄像元件和固体摄像元件的制造方法

文档序号:6847590阅读:80来源:国知局
专利名称:固体摄像元件和固体摄像元件的制造方法
技术领域
本发明涉及固体摄像元件和固体摄像元件的制造方法。
背景技术
众所公知,作为数字照相机和其他设备的摄像元件,广泛使用CCD图像传感器。并且,作为该CCD图像传感器,例如已知有帧传送型的CCD图像传感器。
如图13所示,帧传送型的CCD图像传感器构成为具有进行光电转换的摄像部100P,暂时存储该光电转换后的电荷的存储部100C和将该存储部100C中存储的电荷输出到输出部100S用的水平传送部100H。
这里,摄像部100P是进行对应于所照射的光像的光电转换的部分。并且,该摄像部100P中,将每个象素中光电转换后的信息电荷按每一帧高速传送(帧移位)到存储部100C中。另一方面,按每一行将由该存储部100C所取得的一帧信息电荷传送到水平传送部100H中。并且,将由水平传送部100H取得的信息电荷依次按每一象素传送到输出部100S中,并将传送到该输出部100S中的信息电荷转换为电压值后,作为该CCD图像传感器的摄像信号输出到信号处理系统(图示略)。
通过向CCD图像传感器各部的栅极(传送电极)施加电压来进行这种信息电荷的传送动作。更详细地,在摄像部100P和存储部100C中,例如通过向预定的栅极施加三相不同的传送时钟(驱动电压)(ΦP1~ΦP3,Φc1~Φc3)来进行信息电荷的传送。与此相对,在水平传送部100H中,通过向预定的栅极施加例如双相不同的传送时钟(驱动电压)(ΦH1,ΦH2)来进行信息电荷的传送。
图14表示该CCD图像传感器的摄像部的平面图。如该图14所示,在硅基板110上经图中未示的栅极绝缘膜,配置对应于作为三基色的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各象素的栅极电极121。在该栅极电极121上形成层间绝缘膜,在该层间绝缘膜上,沿从上述摄像部100P(图13)到存储部100C(图13)的信息电荷的传送方向形成时钟布线140。这些各时钟布线140在上述信息电荷的传送方向上分别偏移相位,并通过连接孔141与上述各栅极电极121的每隔相邻两个栅极保持电连接。并且,通过向这些各时钟布线140施加上述三相不同的传送时钟ΦP1~ΦP3中的任一个,使得在上述电荷的传送方向上相邻栅极电极121的每两个施加相同的电压。
另外,图15是表示该CCD图像传感器的摄像部的截面图。如该图15所示,该CCD图像传感器中,通过向n型的硅基板110注入p型的不纯物而形成p阱111。并且,在该p阱111上对应于上述红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各象素形成注入了n型的不纯物的沟道区域112。另外,在这些沟道区域112间形成沟道分离区域113,而分离相邻的沟道区域112。进一步,在该硅基板110上经栅极绝缘膜120形成上述栅极电极121。
这里,对应于各象素的各个沟道区域112与p阱共同作用,构成接受光而进行光电转换的受光象素。并且,通过从时钟布线140经连接孔141(图14)向栅极电极121施加电压,而沿向上述存储部100C(图13)的方向依次传送在受光象素中存储的信息电荷。
另一方面,在上述硅基板110上形成层间绝缘膜122,使其覆盖栅极电极121。并且,在该层间绝缘膜122上,以对应于各象素的形式来形成有彩色滤色器124,该彩色滤色器124将红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)各滤光器规则地排列。进一步,在该彩色滤色器124上形成例如由丙稀基构成的平坦膜125。
入射到由这种截面结构构成的CCD图像传感器的光,通过图中未示的微透镜聚光到构成受光象素的沟道区域112的中心部,并在这里进行光电转换。这时,在光入射到这些沟道区域112之前,首先,通过彩色滤色器124有选择地透过对应于各自预定基色的光,而截断除此之外的光。因此,在上述各沟道区域112中,对应于通过各对应的彩色滤色器124有选择地透过的基色光进行光电转换。
但是,这种CCD图像传感器中,有透过了相邻滤光器的来自倾斜方向的入射光入射到与本来应入射的受光象素不同的受光象素的情况。即,如图15所示,例如,有入射到蓝色(B)滤光器的倾斜入射光L1入射到对应于绿色(G)滤光器的受光象素中的情况。并且,在这种情况下,由于本来应由对应于蓝色(B)的受光象素进行光电转换的信号由对应于绿色(G)的受光象素作为绿色成份相加,所以引起了混色,彩色的再现性降低了。
近年来,在固体摄像元件中,为了提高分辨率等,象素数逐渐增加,另一方面,对于该固体摄像元件本身的大小来说,要求小型化,所以对于象素来说,其极小化和高集成化正在发展。因此,由上述倾斜入射光引起的混色问题格外显著。
另外,不限于上述帧传送型的CCD图像传感器,在具有彩色滤色器的固体摄像元件,如上所述的因来自倾斜方向的入射光引起的彩色的再现性降低的问题基本上是相同的。
另外,不限于具有彩色滤色器的固体摄像元件,在所谓的黑白CCD图像传感器等的固体摄像元件中,在这种由相邻的象素接受从倾斜方向入射的光的情况下,所拍摄的光像的再现性降低了。其意思是指在这种固体摄像元件中,产生由来自倾斜方向的光的入射引起的光像再现性的降低的上述问题是相同的。

发明内容
本发明鉴于上述情况而作出,本发明的目的是提供一种固体摄像元件和固体摄像元件的制造方法,其可以更好地抑制由相对于半导体基板表面从倾斜方向入射的光引起的光像再现性的降低。
为了实现这种目的,本发明方案一所述的主要内容是一种固体摄像元件,其具有多个受光象素,其在半导体基板的一个主面上形成、进行对应于所拍摄的光像的光电转换;和时钟布线,其通过该各个受光元件,施加了将进行光电转换的电荷作为信息电荷来传送用的传送时钟,其要点在于,在所述多个受光象素上方形成的绝缘层的所述各个受光象素的边界相对应的位置上,设置与所述时钟布线电分离的伪布线。
根据上述结构,以通过上述时钟布线和伪布线以包围各受光象素的形式形成所谓的遮光壁。因此,通过上述时钟布线和伪布线可以抑制来自倾斜方向的入射光入射到与本来应入射的受光象素不同的受光象素中,可以更好地抑制由此引起的光像再现性的降低。
本发明方案二所述的发明,其要点在于,在方案一所述的发明中,进一步具有彩色滤色器,该彩色滤色器将选择地透过彼此波长不同的光的多个滤色器以对应于所述多个受光象素的各个的形态在该多个受光象素和所述时钟布线的上方经所述绝缘层有规则地排列。
根据上述构成,由于在具有彩色滤色器的固体摄像元件中,可以通过上述伪布线和时钟布线遮挡从相邻的彩色滤色器入射的光,所以可以更好地抑制因从倾斜方向入射的光而引起的混色的发生。
本发明方案三所述的发明,其要点在于,在方案一和方案二所述的固体摄像元件中,在同一布线层上形成所述时钟布线和所述伪布线。
根据上述结构,由于在同一布线层上形成了上述时钟布线和伪布线,所以可以由同一工艺形成两者。因此,不产生制造工艺数的增加等,就可以形成遮光壁。
本发明方案四所述的发明,其要点在于,在方案三所述的固体摄像元件中,在与形成了所述时钟布线和所述伪布线的布线层不同的层上,分别对应于形成了这些时钟布线和伪布线的位置进一步形成具有遮光性的壁。
根据上述结构,虽然由于形成了上述壁,制造工艺增加了,但是上述遮光壁的壁高变得更高,且对来自倾斜方向的入射光的更可靠的遮光成为可能。
本发明方案五所述的发明,一种固体摄像元件的制造方法,该固体摄像元件具备多个受光象素,其形成在半导体基板的一个主面上、进行对应于所拍摄的光像的光电转换;和时钟布线,施加了将通过该各个受光元件进行光电转换后的电荷作为信息电荷来传送用的传送时钟的固体摄像元件,该固体摄像元件的制造方法要点在于,包括成膜布线材料膜的工序;在对应于该成膜后的布线材料膜上面的所述各个受光元件的边界的位置上,形成对应于所述时钟布线的第一抗蚀剂图案和从该第一抗蚀剂图案中物理分离的第二抗蚀剂图案工序;一并形成对应于所述第一抗蚀剂图案余下的所述时钟布线和对应于所述第二抗蚀剂图案余下的伪布线的工序。
本发明方案六所述的发明,其主点在于,在方案五所述的固体摄像元件的制造方法中,所述固体摄像元件具有彩色滤色器,该彩色滤色器将选择地透过彼此波长不同的光的多个滤色器以对应于所述多个受光象素各个的形态在该多个受光象素和所述时钟布线的上方经所述绝缘层有规则地排列。
本发明方案七所述的发明,是一种固体摄像元件的制造方法,该固体摄像元件具有多个受光象素,其在形成半导体基板的一个主面上、进行对应于所拍摄的光像的光电转换;和时钟布线,其施加了将通过该各个受光元件进行光电转换后的电荷作为信息电荷来传送用的传送时钟,该固体摄像元件的制造方法要点在于,包括在对应于所述各个受光象素每一个的边界位置上经适当的层间绝缘膜,形成传送所述信息电荷用的连接孔、和对应于所述时钟布线的第一沟及与该第一沟物理分离的第二沟的工序;以嵌入所述连接孔和所述第一及第二沟的方式形成布线材料膜的工序;以仅嵌入所述连接孔和所述第一与第二沟的布线材料余下的方式来去除所述布线材料膜的工序。
本发明方案八所述的发明,其要点在于,在权利要求7所述的固体摄像元件的制造方法中,所述固体摄像元件具有彩色滤色器,该彩色滤色器将选择地透过彼此波长不同的光的多个滤色器以对应于所述多个受光象素的各个的形态在该多个受光象素和所述时钟布线的上方经所述绝缘层有规则地排列。
根据上述制造方法,可以容易且准确地制造上述方案三所述的固体摄像元件。
(发明的效果)根据本发明,可以更好地抑制相对半导体基板表面从倾斜方向入射的光所引起的光像再现性的降低。


图1是对于本发明的固体摄像元件的第一实施方式,表示其截面结构的图3的A-A线截面图。
图2是表示上述第一实施方式的截面结构的图3的B-B线截面图。
图3是表示本发明的固体摄像元件的实施方式的摄像部结构的平面图。
图4(a)~(d)是对于上述第一实施方式的固体摄像元件表示其制造工艺的截面图。
图5是对于本发明固体摄像元件的第二实施方式,表示其截面结构的图3的A-A线截面图。
图6是对于上述第二实施方式,表示其截面结构的图3的B-B线截面图。
图7(a)~(e)是对于上述第二实施方式的固体摄像元件,表示其制造工艺的截面图。
图8是对于本发明的固体摄像元件的第三实施方式,表示其截面结构的图3的A-A线截面图。
图9是对于上述第三实施方式,表示其截面结构的图3的B-B线截面图。
图10是对于上述第三实施方式的遮光壁,表示其形态的立体图。
图11(a)~(e)是对于上述第三实施方式的固体摄像元件,表示其制造工艺的截面图。
图12是对于其他实施方式,表示其截面结构的截面图。
图13是对于现有的固体摄像元件,表示其整体结构的框图。
图14是对于现有的固体摄像元件,表示其摄像部的结构的平面图。
图15是对于现有的固体摄像元件,表示其摄像部的结构的图14的A-A线截面图。
图中10-半导体基板,11-p阱,12-沟道区域,13-沟道分离区域,20-栅极绝缘膜,21-栅极电极,22-第一层间绝缘膜,22a、22b、22c-沟,23-第二层间绝缘膜,24-彩色滤色器,24a-滤色器,25-平坦膜,40-时钟布线,41-连接孔,50-伪布线,60、62-布线材料膜,61-抗蚀剂,61a-第一抗蚀剂图案,61b-第二抗蚀剂图案,63-抗蚀剂,64-开口部,65-遮光材料膜,70-遮光壁,80-遮光壁。
具体实施例方式
(第一实施方式)
下面,参照图1~图3说明本发明的固体摄像元件具体化为帧传送型的CCD图像传感器的第一实施方式。另外,由于本实施方式的CCD图像传感器也基本上与先前的图13~图15所示形态相同,所以省略该相同结构的详细说明。
如图1和图2所示,本实施方式的CCD图像传感器,如上所述,将p型不纯物注入到n型半导体基板10上而形成p阱11,在该p阱11上对应于红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各象素形成注入了n型的不纯物的沟道区域12。并且,对应于各象素的各个沟道区域12与p阱共同作用,形成光电转换所接受的光的受光象素。在这些沟道区域12间,为了分离相邻的沟道区域12,而形成注入了p型不纯物的沟道分离区域13。
在该半导体基板10上经栅极绝缘膜20形成栅极21。在该栅极21上形成构成绝缘层的第一层间绝缘膜22(例如,硅氧化膜),在该第一层间绝缘膜22上形成向栅极21供给传送时钟(驱动电压)用的时钟布线40(图2)。并且,通过从该时钟布线40经连接孔41(图2)依次向栅极21施加传送时钟,而将在各受光象素中存储的信息电荷从之前所述的摄像部依次传送到存储部中。
另外,在时钟布线40和第一层间绝缘膜22上形成、构成绝缘层的第二层间绝缘膜23(例如,硅氧化膜)之上,形成彩色滤色器24,该彩色滤色器24将红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)多个滤光器24a对应于各受光象素有规则地排列。另外,在该彩色滤色器24上层积使这些彩色滤色器24平坦的例如由丙稀基构成的平坦膜25。
但是,本实施方式中,在与上述时钟布线40相同的布线层上形成伪(dummy)布线50(图1)。该时钟布线40和伪布线50同时由透过率比构成上述彩色滤色器24的各滤光器24a低,且对光的反射率高的材料(例如,铝合金)构成。另外,作为该材料,除了铝合金之外,还可使用例如钽、钨和这些的合金等。
还如图3所示,该伪布线50以对应于上述受光象素(该图3中以虚线所划分的区域)的各个边界沿同一边界的形式形成,为与上述时钟布线40一起包围各受光象素的形式。另外,如该图3所示,该伪布线50以电分离的形式形成。
并且,由这种结构构成的本实施方式的CCD图像传感器中,透过了相邻滤光器24a的来自倾斜方向的入射光L1、L2(图1)和入射光L3,L4(图2)通过由上述形态构成的时钟布线40和伪布线50遮光。另外,由于时钟布线40和伪布线50如上所述,由反射率高的材料构成,所以将由时钟布线40和伪布线50反射的倾斜入射光L1~L4导入到本来应入射的受光象素中。
接着,参照图4说明本实施方式的CCD图像传感器的制造方法。
在制造该CCD图像传感器时,首先,如图4(a)所示,在n型半导体基板10的一个主面上形成p阱11,同时,在该p阱11的表面区域上形成沟道区域12和沟道分离区域13。接着,在沟道区域12和沟道分离区域13的表面上经栅极绝缘膜20形成栅极21,并在该栅极21上形成第一层间绝缘膜22。并且,形成与该栅极21接触的上述连接孔41(图示略)。另外,使用公知的半导体工艺来进行该一系列的步序。
并且,在形成了连接孔41的第一层间绝缘膜22上,例如通过蒸镀和溅射形成为上述时钟布线40和伪布线50的材料的布线材料膜60(例如,由铝合金构成的膜)。
接着,如图4(b)所示,在第一层间绝缘膜22上涂敷抗蚀剂61,通过公知的光刻法,形成对应于希望的上述时钟布线40的第一抗蚀剂图案61a、和与第一抗蚀剂图案61a物理上分离的对应于伪布线50的第二抗蚀剂图案61b。
接着,如图4(c)所示,通过将以前一工艺形成的第一和第二抗蚀剂图案61a、61b的形状为掩膜来蚀刻上述布线材料膜60,而一并形成上述时钟布线40和伪布线50。并且,形成第二层间绝缘膜23,使其覆盖形成了时钟布线40和伪布线50的第一层间绝缘膜22。
并且,如图4(d)所示,在通过例如CMP和深腐蚀对上述第二层间绝缘膜23进行了平坦化处理后,以对应于各受光象素的形态形成彩色滤色器24。进一步,在该彩色滤色器24上配置由例如丙稀基构成的平坦膜25和图中未示的微透镜等。由此,制造了本实施方式的CCD图像传感器。
根据以上说明的实施方式,得到了下面所列出的效果。
(1)在对应于上述各个受光象素的边界的位置上,形成与上述时钟布线40电分离的伪布线50的结构。因此,通过上述时钟布线40和伪布线50来包围各受光象素的形态形成所谓的遮光壁。因此,通过上述时钟布线40和伪布线50抑制了来自倾斜方向的入射光入射到与本来应入射的受光象素不同的受光象素中,可以更好地抑制由此引起的混色。
(2)由于时钟布线40和伪布线50两者在同一布线层上形成,因此,可以在同一工序中将二者同时形成,从而,不需要仅形成伪布线50的独立工艺,还不会造成制造工艺的增加。
(3)通过具有比构成彩色滤色器24的各滤光器24a低的透过率的材料来形成上述时钟布线40和伪布线50。因此,可以确保充分的遮光特性。
(4)由反射率高的材料构成时钟布线40和伪布线50。因此,通过由时钟布线40和伪布线50进行的反射将成为混色问题的来自倾斜方向的入射光导入到本来应受光的受光象素中。因此,避免了光量的降低,并提高了作为CCD图像传感器的聚光特性。
另外,上述实施方式可以如下这样来改变实施。
上述实施方式中,虽然在与时钟布线40相同的布线层上形成伪布线50,但是也可在与时钟布线40不同的布线层上形成伪布线50。该情况下,虽然制造工艺数增加了,但是可以适当地抑制倾斜入射光。
(第二实施方式)接着,参照图5和图6说明将本发明的固体摄像元件具体化为与上述第一实施方式相同的帧传送型CCD图像传感器的第二实施方式。另外,以与上述第一实施方式的不同点为中心进行说明,而省略其他相同部分的说明。
图5和图6表示与上述第一实施方式的图1和图2相同的部分的摄像部的截面图。如该图5和图6所示,本实施方式的CCD图像传感器中,时钟布线40和伪布线50以嵌入到在第一层间绝缘膜22上形成的沟22a和沟22b的形态形成。并且,在形成了时钟布线40和伪布线50的第一层间绝缘膜22上层积第二层间绝缘膜23等。
接着,参照图7说明本实施方式的CCD图像传感器的制造方法。本实施方式中,使用以嵌入时钟布线40、上述连接孔41和伪布线50的形式形成的、所谓的双埋入(dual damassin)法来制造CCD图像传感器。另外,下面说明到形成栅极21的工艺之前,用与上述第一实施方式相同地公知半导体制造工艺进行制造。
如图7(a)所示,在栅极21上,通过例如等离子CVD法等成膜第一层间绝缘膜22。接着,在该第一层间绝缘膜22上涂敷图中未示的抗蚀剂,该抗蚀剂通过公知的光刻法成为具有对应于连接孔41的开口部的形状,同时,将该抗蚀剂作为掩膜例如进行由干蚀等进行的蚀刻。由此,如该图7(a)所示,形成贯通第一层间绝缘膜22、到达栅极21的连接孔41。
接着,如图7(b)所示,接着上述蚀刻,对第一层间绝缘膜22同样进行例如由干蚀等进行的蚀刻,在连接孔41的上方形成对应于上述时钟布线40的沟22a,同时,形成与该沟22a物理分离、对应于上述伪布线50的沟22b。
接着,如图7(c)所示,在包含连接孔41和沟22a、22b的内壁面的第一层间绝缘膜22的表面上,例如通过蒸镀和溅射等成膜布线材料膜(例如由铝合金构成的膜)62。接着,如图7(d)所示,通过对该布线材料膜62实施例如由CMP(化学机械地研磨)等进行的研磨处理(平坦处理)去除布线材料膜62而使第一层间绝缘膜22露出。由此,以嵌入到沟22a、22b的形态来一并形成时钟布线40和伪布线50。
并且,如图7(e)所示,在形成了时钟布线40和伪布线50的第一层间绝缘膜22上例如通过等离子CVD(化学气相生长)法,成膜第二层间绝缘膜23。并且,在对第二层间绝缘膜23进行了例如由CMP等进行的平坦处理后,对应于受光象素形成彩色滤色器24。进一步,通过在该彩色滤色器24上配置例如由丙稀基构成的平坦膜25和图中未示的微透镜等来制造本实施方式的CCD图像传感器。
根据以上说明的实施方式,除了上述第一实施方式的效果(1)~(4)之外,还得到了下面所述的效果。
(5)在第一层积绝缘膜22上形成连接孔41和沟22a、22b,并以嵌入其的形态来形成时钟布线40和伪布线50。因此,与通过蚀刻工艺形成伪布线50的上述第一实施方式相比,可以更细地,高壁状地形成伪布线50。因此,避免了因伪布线50引起的光量的降低,对于同一伪布线50可以以更好的形态来实现。
另外,上述实施方式可以如下这样来变更实施。
上述实施方式中,虽然在与时钟布线40相同的布线层上形成了伪布线50,但是也可在与时钟布线40不同的层上形成伪布线50。例如,也可以以嵌入到叫作第二层间绝缘膜23的另一绝缘膜中的形式来形成伪布线50。该情况下,虽然制造工艺数增加了,但是同样可以进行适当地抑制倾斜的入射光。
(第三实施方式)接着,参照图8~图10说明将本发明的固体摄像元件具体化为与上述第一实施方式相同的帧传送型CCD图像传感器的第二实施方式。另外,以与上述第一和第二实施方式的不同点为中心进行说明,而省略其他同样部分的说明。
图8和图9表示与上述第一实施方式的图1和图2相同部分的摄像部的截面图。
如该图8和图9所示,本实施方式的CCD图像传感器除了具有上述第一层间绝缘膜22上的在同一布线层上形成的上述时钟布线40和伪布线50之外,在经基底绝缘膜26和形成了该时钟布线40和伪布线50的布线层相邻的层上,具有遮光壁70。该遮光壁70以嵌入到在第一层间绝缘膜22上形成的沟22c的形态来形成,并对应于形成了时钟布线40和伪布线50的位置而形成(参照图10)。另外,时钟布线40经贯通上述基底绝缘膜26和第一层间绝缘膜11的连接孔(图9)与栅极21相连。
接着,参照图11说明本实施方式的CCD图像传感器的制造方法。本实施方式中,遮光壁70由嵌入工艺来形成的、使用所谓的双埋入(dualdamassin?)法来制造CCD图像传感器。另外,下面说明到形成栅极21之前,与上述第一实施方式相同地通过公知的半导体工艺制造的工艺。
如图11(a)所示,在上述栅极21上形成第一层间绝缘膜22。并且,在该第一层间绝缘膜22上涂敷抗蚀剂63,而通过公知的光刻法在抗蚀剂63上形成对应于上述遮光壁70的形状的开口部64。并且,以形成了上述开口部64的抗蚀剂63的形状为掩膜,来蚀刻上述第一层间绝缘膜22。
接着,如图11(b)所示,在包含通过上述蚀刻在第一层间绝缘膜22上形成的沟22c的内壁面的表面上例如通过蒸镀和溅射成膜遮光材料膜65(例如,由铝合金等构成的膜)。
并且,如图11(c)所示,例如通过CMP(化学机械研磨)等以使仅在上述沟22c中填充的遮光材料余下的形态来对通过上述工艺成膜的遮光材料膜65实施研磨处理(平坦处理)而去除遮光材料膜65,而在沟22c内形成遮光壁70。并且,在该遮光壁70和第一层间绝缘膜22上成膜基底绝缘膜26。
接着,如图11(d)所示,经基底绝缘膜26和第一层间绝缘膜22,形成贯通栅极21的上述连接孔41(图示略)。另外,该连接孔41需要在不与上述遮光壁70干涉的位置上形成。并且,通过与上述第一实施方式的工艺形成时钟布线40和伪布线50。即,在上述基底绝缘膜26上成膜布线材料膜(例如,由铝合金等构成的膜),同时,在该布线材料膜上涂敷抗蚀剂,例如,通过光刻法形成希望的上述时钟布线40和伪布线50的形状。并且,通过将该抗蚀剂形状作为掩膜进行例如蚀刻等,而在基底绝缘膜26上形成时钟布线40和伪布线50。
并且,如图11(e)所示,在上述基底绝缘膜26、时钟布线40和伪布线50上通过例如等离子CVD(化学气相生长)法,成膜第二层间绝缘膜23。并且,通过对第二层间绝缘膜23例如由CMP进行的平坦处理后,对应于受光象素形成彩色滤色器24。进一步,在该彩色滤色器24上配置例如由丙稀基构成的平坦膜25和图中未示的微透镜等。由此,制造了CCD图像传感器。
根据以上说明的实施方式,除了上述第一实施方式的效果(1)~(4)和上述第二实施方式的效果(5)之外,还可得到下面所述的效果。
(6)在与形成了时钟布线40和伪布线50的布线层相邻的层上具有对应于这些时钟布线40和伪布线50的遮光壁70的结构。由此,由于形成了遮光壁70,制造工艺数增加,但是与仅由伪布线50构成的上述第一和第二实施方式相比,可遮光的壁高更高,且可以更好实现对来自倾斜方向的入射光的遮光。
(7)在与时钟布线40不同的层上形成遮光壁70。因此,形成遮光壁70时,不会因时钟布线40受到制约,遮光壁70的设计自由度增加了。因此,如本实施方式那样,还可以采用通过遮光壁70来包围受光象素的形状,可以更加抑制来自倾斜方向的入射光的侵入。
另外,上述实施方式可如下这样来变更实施。
上述实施方式中,虽然在经基底绝缘膜26和与形成了时钟布线40和伪布线50的布线层相邻的层上,形成了遮光壁70,但是并不特别限定形成该遮光壁70的层数、位置。例如,也可以为比上述布线层进一步接近彩色滤色器24的遮光壁的结构。
除此之外,作为可以与上述各实施方式公共变更的要素如下这样。
上述各实施方式中,虽然在彩色滤色器24和受光象素之间形成伪布线50和遮光壁70来遮光来自倾斜方向的入射光,但是例如如以第一实施方式的截面结构为例的图12所示,也可在彩色滤色器24的边界部分设置遮光壁80。这时,通过时钟布线40和伪布线50与遮光壁80的共同作用,可以更好地遮光来自倾斜方向的入射光。
上述各实施方式中,虽然由光的反射率高的材料来构成时钟布线40和伪布线50,但是若是比彩色滤色器24的透过率低、可以没有任何混色问题地遮光倾斜入射光,则也可以采用其他材料。例如,也可以使用如石墨那样地吸光性质的材料。
上述各实施方式中,表示了装载着彩色滤色器的CCD图像传感器,但是本发明也可适用于没有彩色滤色器的黑白CCD图像传感器中。该情况下也相同通过上述时钟布线40和伪布线50遮光了来自倾斜方向的入射光,所以可以更好地抑制因来自该倾斜方向的入射光引起的光像再现性降低的情况。
上述各实施方式中,表示了本发明适用于帧传送型CCD图像传感器的情况,但是本发明也可同样适用于隔行传送型的其他CCD图像传感器。另外,由于由倾斜入射光引起的光像再现性降低的问题在固体摄像元件而不限于CCD图像传感器领域中为公共情况,所以除此之外,本发明也可适用于CMOS图像传感器等的固体摄像元件。
权利要求
1.一种固体摄像元件,其具有多个受光象素,其在半导体基板的一个主面上形成,进行对应于所拍摄的光像的光电转换;和时钟布线,其施加了将通过该各个受光象素进行光电转换的电荷作为信息电荷来传送用的传送时钟,其特征在于,在与所述多个受光象素上方形成的绝缘层的所述各个受光象素的边界相对应的位置上设置与所述时钟布线电分离的伪布线。
2.根据权利要求1所述的固体摄像元件,其特征在于,进一步具有彩色滤色器,该彩色滤色器将选择地透过彼此波长不同的光的多个滤色器以对应于所述多个受光象素的各个的形态在该多个受光象素和所述时钟布线的上方经所述绝缘层有规则地排列。
3.根据权利要求1或2所述的固体摄像元件,其特征在于,在同一布线层上形成所述时钟布线和所述伪布线。
4.根据权利要求3所述的固体摄像元件,其特征在于,在与形成了所述时钟布线和所述伪布线的布线层不同的层上,在分别对应于形成了该时钟布线和伪布线的位置进一步形成具有遮光性的壁。
5.一种固体摄像元件的制造方法,该固体摄像元件具有多个受光象素,其在半导体基板的一个主面上形成、进行对应于所拍摄的光像的光电转换;和时钟布线,其施加了将通过该各个受光元件进行光电转换后的电荷作为信息电荷来传送用的传送时钟,该固体摄像元件的制造方法特征在于,包括成膜布线材料膜的步骤;在对应于该成膜后的布线材料膜上面的所述各个受光元件边界的位置上,形成对应于所述时钟布线的第一抗蚀剂图案、和与该第一抗蚀剂图案物理上分离的第二抗蚀剂图案的步骤;一并形成对应于所述第一抗蚀剂图案余下的所述时钟布线和对应于所述第二抗蚀剂图案余下的伪布线的步骤。
6.根据权利要求5所述的固体摄像元件的制造方法,其特征在于,所述固体摄像元件具有彩色滤色器,该彩色滤色器以对应于所述多个受光象素的各个的形态在这多个受光象素和所述时钟布线的上方经绝缘层有规则地排列,有选择地透过彼此波长不同的光。
7.一种固体摄像元件的制造方法,该固体摄像元件具有多个受光象素,其在半导体基板的一个主面上形成、进行对应于所拍摄的光像的光电转换;和时钟布线,其施加了将通过该各个受光元件进行光电转换后的电荷作为信息电荷来传送用的传送时钟,该固体摄像元件的制造方法特征在于,包括在对应于所述各个受光象素边界的位置上,经适当的层间绝缘膜,形成所述信息电荷的传送用的连接孔、和对应于所述时钟布线的第一沟及与该第一沟物理上分离的第二沟的步骤;以嵌入所述连接孔和所述第一与第二沟的形态成膜布线材料膜的步骤;以仅嵌入所述连接孔和所述第一与第二沟的布线材料余下的形态来去除所述布线材料膜的步骤。
8.根据权利要求7所述的固体摄像元件的制造方法,其特征在于,所述固体摄像元件具有彩色滤色器,该彩色滤色器将选择地透过彼此波长不同的多个滤色器以对应于所述多个受光象素各个的形态在这多个受光象素和所述时钟布线的上方经所述绝缘层有规则排列。
全文摘要
提供一种可以更好地抑制由相对半导体基板表面从倾斜方向入射的光引起的光像再现性降低的固体摄像元件和固体摄像元件的制造方法。CCD图像传感器具有半导体基板(10)、在该半导体基板(10)的一个主面上形成的多个受光象素,在该多个受光象素上方配置的、有规则地配置了透过波长彼此不同的光的多个滤光器(24a)的彩色滤色器(24)。并且,在对应于上述各个受光象素的边界的位置上以与时钟布线电分离的形态形成遮光透过所述彩色滤色器(24)的光的伪布线(50)。
文档编号H01L27/146GK1661806SQ20051000810
公开日2005年8月31日 申请日期2005年2月6日 优先权日2004年2月24日
发明者西村英孝, 大乡尚彦 申请人:三洋电机株式会社
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