光电转换装置及其制造方法和包括光电转换装置的设备制造方法及图纸

公开了光电转换装置及其制造方法和包括光电转换装置的设备。光电转换装置包括：半导体基板，包括光电转换部分；金属含有部分，被设置在半导体基板上；层间绝缘膜，被布置在半导体基板上以覆盖金属含有部分；第一氮化硅层，被布置在光电转换部分上以包括位于层间绝缘膜和半导体基板之间的部分；氧化硅膜，包括布置在第一氮化硅层和光电转换部分之间的部分以及布置在层间绝缘膜和金属含有部分之间的部分；第二氮化硅层，被布置在氧化硅膜和金属含有部分之间。

【技术实现步骤摘要】
光电转换装置及其制造方法和包括光电转换装置的设备
本专利技术涉及光电转换装置。
技术介绍
在光电转换装置中，光电转换部分和光电转换部分之外的元件被设置在同一半导体基板上。抗反射结构和波导结构被设置在光电转换部分上。接触插塞被连接到元件。因此，需要考虑光电转换部分和其它元件的特性来设计光电转换装置。日本专利申请特开No.2010-56516讨论了由与具有层状结构(包括氧化硅膜(134)和氮化硅膜(135))的侧壁形成膜(137)相同层的膜在光电转换部分(21)上形成硅化物阻挡膜(71)。讨论了被进一步形成在像素部分(12)和周边电路部分(13)的整个表面上的由氮化硅膜制成的蚀刻停止膜(74)。讨论了要形成在光电转换部分(21)上的波导(23)。日本专利申请特开No.2013-84740讨论了用作在形成用于导光构件(420)的开口(421)时的蚀刻停止层的控制膜(410)以及用作用于在周边电路区域中形成接触孔的蚀刻停止层的保护膜(250)。讨论了由相同的氮化硅膜形成的控制膜(410)和保护膜(250)。日本专利申请特开No.2014-56878讨论了形成贯穿层间绝缘膜(IF1)和作为氮化硅膜的接触蚀刻应力衬垫膜(CESL)到达作为氮化硅膜的侧壁绝缘膜(SWI)的波导。根据常规技术，由于对光电转换部分的污染或损伤而可能发生噪声。这会降低光电转换的质量。另外，与光电转换部分之外的元件的电连接的可靠性对于确保光电转换装置的可靠性是重要的。根据传统的技术，光电转换装置的性能和可靠性的提高是不够的。本专利技术致力于提供具有提高的性能和可靠性的光电转换装置。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，光电转换装置包括：半导体基板，包括光电转换部分；金属含有部分，被设置在半导体基板上以与光电转换部分的至少一部分不重叠；层间绝缘膜，被布置在半导体基板上以覆盖金属含有部分；第一氮化硅层，被布置在光电转换部分上以包括位于层间绝缘膜和半导体基板之间的部分；氧化硅膜，包括布置在第一氮化硅层和光电转换部分之间的部分以及布置在层间绝缘膜和金属含有部分之间的部分；第二氮化硅层，被布置在氧化硅膜和金属含有部分之间；贯穿层间绝缘膜、氧化硅膜和第二氮化硅层并与金属含有部分接触的接触插塞；和贯穿层间绝缘膜和氧化硅膜并与半导体基板接触的接触插塞。根据本专利技术的另一方面，光电转换装置包括：半导体基板，包括光电转换部分；金属含有部分，被设置在半导体基板上以与光电转换部分的至少一部分不重叠；第一氮化硅层，被布置在光电转换部分上，光电转换部分和第一氮化硅层之间的距离小于布线层和半导体基板之间的距离；氧化硅膜，包括布置在第一氮化硅层和光电转换部分之间的部分以及布置在金属含有部分上的部分；第二氮化硅层，被布置在氧化硅膜和金属含有部分之间；和接触插塞，贯穿氧化硅膜和第二氮化硅层并与布线层和金属含有部分接触。根据本专利技术的又一个方面，光电转换装置包括：半导体基板，包括光电转换部分；电极，被布置在半导体基板上；侧壁间隔件，被配置成覆盖电极的侧表面；层间绝缘膜，被布置在半导体基板上以覆盖电极和侧壁间隔件；第一氮化硅层，被布置在光电转换部分上；氧化硅膜，包括布置在第一氮化硅层和光电转换部分之间的部分，氧化硅膜位于层间绝缘膜和侧壁间隔件之间；第二氮化硅层，包括布置在氧化硅膜和侧壁间隔件之间的部分；和接触插塞，贯穿层间绝缘膜、氧化硅膜和氮化硅层并被连接到包括电极的元件，光电转换部分和第一氮化硅层之间的距离小于接触插塞的长度。根据本专利技术的另一个方面，光电转换装置的制造方法包括：形成第一氮化硅膜以覆盖半导体基板上的金属含有部分；在第一氮化硅膜上形成氧化硅膜以覆盖设置在半导体基板中的光电转换部分；形成第二氮化硅膜以覆盖光电转换部分；形成层间绝缘膜以覆盖第一氮化硅膜的第一部分和第二氮化硅膜的第二部分，该第一部分位于金属含有部分上，该第二部分位于光电转换部分上；在层间绝缘膜和第一氮化硅膜中形成孔，该孔位于金属含有部分上方；以及在孔中布置导体。根据本专利技术的另一方面，光电转换装置的制造方法包括：形成第一氮化硅膜以覆盖半导体基板上的金属含有部分；形成第二氮化硅膜以覆盖光电转换部分和金属含有部分，光电转换部分被设置在半导体基板中；形成层间绝缘膜以覆盖第一氮化硅膜的位于金属含有部分上的部分和第二氮化硅膜的位于光电转换部分上的部分；在层间绝缘膜和第一氮化硅膜中形成孔，该孔位于金属含有部分上方；以及在孔中布置导体，其中，第二氮化硅膜比第一氮化硅膜厚。从以下参考附图对示例性实施例的描述中，本专利技术的其它特征将变得清楚。附图说明图1A和图1B是用于描述光电转换装置的示意图。图2A和图2B是用于描述光电转换装置的结构的示意图。图3是用于描述光电转换装置的结构的示意图。图4A、图4B、图4C和图4D是用于描述光电转换装置的制造方法的示意图。图5E、图5F、图5G和图5H是用于描述光电转换装置的制造方法的示意图。图6I、图6J、图6K和图6L是用于描述光电转换装置的制造方法的示意图。图7M、图7N和图7O是用于描述光电转换装置的制造方法的示意图。图8P1、图8P2、图8Q1和图8Q2是用于描述光电转换装置的制造方法的示意图。图9是用于描述光电转换装置的结构的示意图。图10是用于描述光电转换装置的结构的示意图。具体实施方式下面将参考附图描述用于实施本专利技术的方式。在下面的描述和附图中，对于多个附图共同的配置由相同的附图标记表示。因此，将通过交叉参考多个附图来描述共同的配置。将适当地省略对由相同的附图标记指代的配置的描述。由相同名称引用并由不同附图标记指代的配置可以像第一配置、第二配置、第三配置等那样来进行区分。图1A是示出根据本专利技术示例性实施例的包括光电转换装置APR的设备EQP的示意图。光电转换装置APR包括半导体器件IC。半导体器件IC是包括半导体集成电路的半导体芯片。除了半导体器件IC之外，光电转换装置APR可以包括容纳半导体器件IC的封装PKG。光电转换装置APR可以被用作图像传感器、自动聚焦(AF)传感器、光测量传感器或距离测量传感器。设备EQP还可以包括光学系统OPT、控制装置CTRL、处理装置PRCS、显示装置DSPL、存储装置MMRY和机械装置MCHN中的至少任一个。下面将描述设备EQP的细节。半导体器件IC包括像素区域PX，其中包括光电转换部分的像素电路PXC被二维地布置。半导体器件IC可以包括像素区域PX周围的周边区域PR。周边区域PR可以包括用于驱动像素电路PXC的驱动电路，用于处理来自像素电路PXC的信号的信号处理电路，以及用于控制驱动电路和信号处理电路的控制电路。信号处理电路可以执行诸如相关双采样(CDS)处理、放大处理和模数(AD)转换处理之类的信号处理。作为半导体器件IC的另一个示例，要布置在周边区域PR中的周边电路的至少一部分可以被布置在除了其上设置有像素区域PX的半导体芯片之外的半导体芯片上，并且两个半导体芯片可以被层叠。图1B是示出像素电路PXC的示例的图。像素电路PXC包括光电转换元件PD1、光电转换元件PD2、传送门TX1、传送门TX2和电容元件FD。像素电路PXC还可以包括放大晶体管SF、复位晶体管RS和选择晶体管SL。光电转换元件PD1和PD2各自是光电二极管或光电门。传送本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电转换装置，其特征在于，包括：半导体基板，包括光电转换部分；金属含有部分，被设置在半导体基板上以与光电转换部分的至少一部分不重叠；层间绝缘膜，被布置在半导体基板上以覆盖金属含有部分；第一氮化硅层，被布置在光电转换部分上以包括位于层间绝缘膜和半导体基板之间的部分；氧化硅膜，包括布置在第一氮化硅层和光电转换部分之间的部分以及布置在层间绝缘膜和金属含有部分之间的部分；第二氮化硅层，被布置在氧化硅膜和金属含有部分之间；贯穿层间绝缘膜、氧化硅膜和第二氮化硅层并与金属含有部分接触的接触插塞；和贯穿层间绝缘膜和氧化硅膜并与半导体基板接触的接触插塞。

【技术特征摘要】
2017.07.11 JP 2017-1356081.一种光电转换装置，其特征在于，包括：半导体基板，包括光电转换部分；金属含有部分，被设置在半导体基板上以与光电转换部分的至少一部分不重叠；层间绝缘膜，被布置在半导体基板上以覆盖金属含有部分；第一氮化硅层，被布置在光电转换部分上以包括位于层间绝缘膜和半导体基板之间的部分；氧化硅膜，包括布置在第一氮化硅层和光电转换部分之间的部分以及布置在层间绝缘膜和金属含有部分之间的部分；第二氮化硅层，被布置在氧化硅膜和金属含有部分之间；贯穿层间绝缘膜、氧化硅膜和第二氮化硅层并与金属含有部分接触的接触插塞；和贯穿层间绝缘膜和氧化硅膜并与半导体基板接触的接触插塞。2.一种光电转换装置，其特征在于，包括：半导体基板，包括光电转换部分；金属含有部分，被设置在半导体基板上以与光电转换部分的至少一部分不重叠；第一氮化硅层，被布置在光电转换部分上，光电转换部分和第一氮化硅层之间的距离小于布线层和半导体基板之间的距离；氧化硅膜，包括布置在第一氮化硅层和光电转换部分之间的部分以及布置在金属含有部分上的部分；第二氮化硅层，被布置在氧化硅膜和金属含有部分之间；和接触插塞，贯穿氧化硅膜和第二氮化硅层并与布线层和金属含有部分接触。3.一种光电转换装置，其特征在于，包括：半导体基板，包括光电转换部分；电极，被布置在半导体基板上；侧壁间隔件，被配置成覆盖电极的侧表面；层间绝缘膜，被布置在半导体基板上以覆盖电极和侧壁间隔件；第一氮化硅层，被布置在光电转换部分上；氧化硅膜，包括布置在第一氮化硅层和光电转换部分之间的部分，氧化硅膜位于层间绝缘膜和侧壁间隔件之间；第二氮化硅层，包括布置在氧化硅膜和侧壁间隔件之间的部分；和接触插塞，贯穿层间绝缘膜、氧化硅膜和氮化硅层并被连接到包括电极的元件，光电转换部分和第一氮化硅层之间的距离小于接触插塞的长度。4.根据权利要求3所述的光电转换装置，其中，氧化硅膜的在半导体基板的层间绝缘膜一侧的表面具有与电极的形状对应的凹陷和凸起。5.根据权利要求1所述的光电转换装置，其中，第一氮化硅层的厚度大于第二氮化硅层的厚度。6.根据权利要求1所述的光电转换装置，还包括：被布置在光电转换部分上并且被层间绝缘膜包围的电介质区域，其中，第一氮化硅层位于电介质区域与光电转换部分之间。7.根据权利要求6所述的光电转换装置，其中，第一氮化硅层的位于电介质区域和光电转换部分之间的部分的厚度小于第一氮化硅层的其它部分的厚度。8.根据权利要求1所述的光电转换装置，还包括：布置在氧化硅膜和光电转换部分之间的第三氮化硅层。9.根据权利要求8所述的光电转换装置，其中，硅化物部分和第二氮化硅层之间的距离小于第三氮化硅层和半导体基板之间的距离，该硅化物部分被设置在半导体基板上并且被第二氮化硅层覆盖。10.根据权利要求1所述的光电转换装置，其中，被配置成传送光电转换部分的电荷的传送门的栅电极被布置在半导体基板上，并且其中，第一氮化硅层和半导体基板之间的距离与第一氮化硅层的厚度的和大于栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：小平新志，冈部刚士，世森光裕，远藤信之，手塚智之，庄山敏弘，岩田纯，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP