固体摄像器件、电子装置以及该固体摄像器件的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及固体摄像器件、其制造方法和电子装置。该固体摄像器件包括：半导体基板，具有多个光电二极管以及第一、第二和第三布线部；半导体基板上的第一布线层，包括多个金属膜并延伸过所有布线部；第一布线层上的第二布线层，延伸过第一和第二布线部；和第二布线层上的第三布线层，延伸过第一布线部并包括多个金属膜，第一和第二布线部之间的边界附近以及第二和第三布线部之间的边界附近分别形成第一和第二高度差部分，各布线部的膜厚度从第三向第一布线部依次减小，在第三布线部上金属膜之间的多个凹部由钝化膜填充或设置在钝化膜的表面上并吸收在第二高度差部分堆积的材料的部分。本发明专利技术的固体摄像器件和电子装置能够大幅度提高光学灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及固体摄像器件、其制造方法和电子装置。该固体摄像器件包括：半导体基板，具有多个光电二极管以及第一、第二和第三布线部；半导体基板上的第一布线层，包括多个金属膜并延伸过所有布线部；第一布线层上的第二布线层，延伸过第一和第二布线部；和第二布线层上的第三布线层，延伸过第一布线部并包括多个金属膜，第一和第二布线部之间的边界附近以及第二和第三布线部之间的边界附近分别形成第一和第二高度差部分，各布线部的膜厚度从第三向第一布线部依次减小，在第三布线部上金属膜之间的多个凹部由钝化膜填充或设置在钝化膜的表面上并吸收在第二高度差部分堆积的材料的部分。本专利技术的固体摄像器件和电子装置能够大幅度提高光学灵敏度。【专利说明】本申请是申请日为2010年5月4日、专利技术名称为“”的申请号为201010161781.4专利申请的分案申请。相关申请的交叉参考本申请包含与2009年5月12日向日本专利局提交的日本在先专利申请2009-115843的公开内容相关的主题，并要求其优先权，将该在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。
本专利技术涉及例如CMOS图像传感器或CXD图像传感器等固体摄像器件，还涉及包含该固体摄像器件的电子装置以及该固体摄像器件的制造方法。
技术介绍
人们已经开发了例如互补型金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器和电荷耦合器件(CCD)图像传感器等固体摄像器件。固体摄像器件配置为，光电二极管(光电转换元件)设置在半导体基板的表面，当光入射到光电二极管时，根据光电二极管产生的信号电荷获得图像信号。另外，对于具有上述配置的固体摄像器件，在先技术提出了改善光学特性的各种配置(例如，参考未经审查的日本专利申请公开文本2000-150846和2004-273791)。 图26显示了未经审查的日本专利申请公开文本2000-150846中所述固体摄像器件的示意性配置剖面图。此文献中的固体摄像器件100包括光接收部101和设置在其周边的周边电路部102，光接收部101包括一维或二维布置在半导体基板103表面的多个光电转换元件104。另外，固体摄像器件100具有隔着层间膜111和布线105设置在光接收部101上的微透镜108和/或滤色器107。而且，包括层间膜111、蚀刻阻挡层112、保护膜113以及布线106的布线层设置在周边电路部102的半导体基板103上。 此外，关于未经审查的日本专利申请公开文本2000-150846所述的固体摄像器件100，光接收部101的布线层厚度di设定为小于周边电路部102的布线层厚度dc，从而可以改善微透镜108的聚光效果并避免滤色器107的混色问题。 另外，图27显示了未经审查的日本专利申请公开文本2004-273791中所述的固体摄像器件的周边电路部和传感器部间边界附近的示意性剖面图。在该文献所述的固体摄像器件150中，多层布线层161?163夹着平坦膜层165层叠在周边电路部151的基板160上，该层叠层的表面高度向着传感器部152阶梯式递减。根据此配置，可减少周边电路部151和传感器部152之间边界处高度的急剧变化，传感器部152上的预定上层164的膜厚度在传感器部152的整个表面上几乎是均匀的，这利于改善光学特性。 如上所述，未经审查的日本专利申请公开文2000-150846和2004-273791提出了在传感器部和周边电路部之间边界处形成高度差的技术方案。在未经审查的日本专利申请公开文2004-273791中，该技术应用于通过铝(Al)布线工艺制造的固体摄像器件。该技术还能应用于通过铜(Cu)布线工艺制造的固体摄像器件。 图28并非在先技术，而是专利技术人遇到的示例性问题。图28描述了当上述技术方案应用于通过铜(Cu)布线工艺制造的固体摄像器件时，该固体摄像器件的配置的剖面图。而且，图28显示了固体摄像器件200为CMOS图像传感器情况下的配置实例。 固体摄像器件200设有半导体基板201和布线层部，该布线层部包括金属膜205和遮光层206，金属膜205和遮光层206之间设有层间绝缘层203和覆盖膜204。而且，固体摄像器件200具有钝化膜207、滤色器层208和片上透镜层209。布线层部、钝化膜207、滤色器层208和片上透镜层209依次层叠在半导体基板201上。并且，图28显示了由五层布线层IMT?5MT组成布线层部的例子。 另外，固体摄像器件200包括半导体基板201上的传感器部区域220和周边电路区域230，该周边电路区域230例如包括垂直驱动电路和水平驱动电路。包括用作光电转换元件的光电二极管202和像素晶体管(MOS晶体管:未图示)的多个像素240 二维布置在传感器部区域220的半导体基板201的表面上。 另外，传感器部区域220包括实际输出图像信号的有效像素区域221和实际不输出图像信号的无效像素区域222。传感器部区域220还包括输出黑电平基准信号的光学黑区(后文中称为OPB区域)223。而且，无效像素区域222和OPB区域223设置在有效像素区域221周边的合适位置。 接着，在固体摄像器件200中，传感器部区域220中布线层部220a的厚度设定为小于周边电路区域230中布线层部230a的厚度。于是在传感器部区域220和周边电路区域230之间的边界处形成高度差部分210。 但是，在上述配置的固体摄像器件200中，OPB区域223中的遮光层206布置在布线层2MT上方，因此很难充分减少光电二极管202和片上透镜209之间的距离。因此，相关技术中的固体摄像器件200并不能充分改善光电二极管202的光学灵敏度。
技术实现思路
本专利技术提供一种固体摄像器件、其制造方法以及包含该固体摄像器件的电子装置，其中，从该固体摄像器件的入射光侧的表面到像素的距离减小，从而提高灵敏度。 本专利技术的固体摄像器件包括:半导体基板，其上具有多个光电二极管，该半导体基板包括第一布线部、第二布线部和第三布线部；在所述半导体基板上的第一布线层，该第一布线层包括多个金属膜并延伸过所有所述布线部；在所述第一布线层上的第二布线层，该第二布线层延伸过所述第一布线部和所述第二布线部；以及在所述第二布线层上的第三布线层，该第三布线层延伸过所述第一布线部，并包括多个金属膜，其中，所述第二布线部和所述第一布线部之间的厚度差在所述第一布线部和所述第二布线部之间的边界附近形成第一高度差部分，且所述第三布线部和所述第二布线部之间的厚度差在所述第二布线部和所述第三布线部之间的边界附近形成第二高度差部分，以及所述各布线部的膜厚度从所述第三布线部向所述第一布线部依次减小，所述固体摄像器件还包括在所述第三布线部上所述金属膜之间的多个凹部，所述凹部由钝化膜填充或设置在钝化膜的表面上，所述凹部能够吸收在所述第二高度差部分堆积的材料的部分。 本专利技术的固体摄像器件的制造方法包括下述步骤:在具有第一布线部、第二布线部和第三布线部的半导体基板的所述第三布线部中形成多个光电二极管；在所述半导体基板上形成第一布线层，该第一布线层包括多个金属膜并延伸过所有所述布线部；在所述第一布线层上形成第二布线层，该第二布线层延伸过所述第一布线部和所述第二布线部；以及在所述第二布线层上形成第三布线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体摄像器件，其包括：半导体基板，其上具有多个光电二极管，该半导体基板包括第一布线部、第二布线部和第三布线部；在所述半导体基板上的第一布线层，该第一布线层包括多个金属膜并延伸过所有所述布线部；在所述第一布线层上的第二布线层，该第二布线层延伸过所述第一布线部和所述第二布线部；以及在所述第二布线层上的第三布线层，该第三布线层延伸过所述第一布线部，并包括多个金属膜，其中，所述第二布线部和所述第一布线部之间的厚度差在所述第一布线部和所述第二布线部之间的边界附近形成第一高度差部分，且所述第三布线部和所述第二布线部之间的厚度差在所述第二布线部和所述第三布线部之间的边界附近形成第二高度差部分，以及所述各布线部的膜厚度从所述第三布线部向所述第一布线部依次减小，所述固体摄像器件还包括在所述第三布线部上所述金属膜之间的多个凹部，所述凹部由钝化膜填充或设置在钝化膜的表面上，所述凹部能够吸收在所述第二高度差部分堆积的材料的部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：水田恭平，糸长总一郎，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP