固态成像单元和电子设备制造技术

提供一种固态成像单元，包括：半导体基体21，其一个表面用作电路形成表面且另一个表面用作光接收表面；光电转换部分22，设置在半导体基体21中；反射层24，设置在电路形成表面上、位于光电转换部分22上方；以及绝缘部分23，配置在反射层24中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及背照式固态成像单元以及其上安装该固态成像单元的电子设备。
技术介绍
提出了一种背照式固态成像单元作为固态成像单元的结构，其中光电二极管形成在基体的表面上，该表面与形成电极、配线等的表面相对，并且光从背面施加以执行光电转换(例如，见专利文献I)。图20示出了该背照式固态成像单元的像素结构。在图20所示的固态成像单元中，半导体基体41的顶表面侧用作光入射表面，并且与其相对的表面用作电路形成表面。固态成像单元的像素结构包括作为半导体基体41中光电转换部分42的光电二极管H)。此外，由金属膜形成的反射板44形成在电路形成表面上。反射板44反射已通过半导体基体41的光，并且导致被反射的光再一次进入光电转换部分42。因此，改善了固态成像单元的灵敏度。引用列表专利文献专利文献1:日本未审查专利申请公开N0.2006-261372
技术实现思路
在背照式固态成像单元中，已经进入光电转换部分的光包括在长波长侧通过光电转换部分的成分。为此，难以使已进入光电转换部分的所有光经受光电转换且有助于灵敏度。因此，希望提供能够通过提高已经进入光电二极管的光的光电转换效率来改善灵敏度的固态成像单元和电子设备。根据本技术实施例的固态成像单元包括:半导体基体，其一个表面用作电路形成表面且另一个表面用作光接收表面；光电转换部分，设置在该半导体基体中；反射层，设置在该电路形成表面上、位于该光电转换部分上方；以及绝缘部分，配置在该反射层中。根据本技术实施例的电子设备包括上述固态成像单元和信号处理电路，该信号处理电路构造为处理来自该固态成像单元的输出信号。根据本技术实施例的固态成像单元，反射层设置在电路形成表面侧上。这导致已经通过半导体基体的光由反射层反射且导致被反射的光再一次进入光电转换部分。因此，能改善固态成像单元的灵敏度。根据本技术的实施例，可提供能改善灵敏度的固态成像单元和电子设备。【附图说明】图1是固态成像单元的示意性平面构造的平面图；图2是示出第一实施例的固态成像单元构造的截面图；图3是示出第一实施例的固态成像单元中反射层构造的平面图；图4是示出第一实施例的第一修改方案中反射层构造的平面图；图5是示出第一实施例的第二修改方案中反射层构造的平面图；图6是示出第一实施例的第三修改方案中反射层构造的平面图；图7是示出第一实施例的第四修改方案中反射层构造的平面图；图8是示出第一实施例的第五修改方案中反射层构造的平面图；图9是示出第一实施例的第六修改方案中反射层构造的平面图；图10是示出固态成像单元中像素部分的平面构造的示意图；图11是示出第一实施例的第七修改方案中反射层构造的平面图；图12是示出第一实施例的第八修改方案中反射层构造的平面图；图13是示出第一实施例的第九修改方案中反射层构造的平面图；图14是用于说明反射层中绝缘部分图案的平面图；图15是示出第二实施例的固态成像单元构造的截面图；图16是示出第二实施例的固态成像单元中反射层构造的平面图；图17是示出第三实施例的固态成像单元构造的截面图；图18是示出第三实施例的固态成像单元中反射层构造的平面图；图19是示出电子设备构造的示意图；图20是示出根据比照示例的固态成像单元构造的截面图；图21是示出在根据比照示例的固态成像单元中反射层构造的平面图；图22k是根据比照示例的固态成像单元的制造步骤图；图22B是固态成像单元在图22A后的制造步骤图；图22C是固态成像单元在图22B后的制造步骤图；图22D是固态成像单元在图22C后的制造步骤图；图22E是固态成像单元在图22D后的制造步骤图；图22F是固态成像单元在图22E后的制造步骤图；图22G是固态成像单元在图22F后的制造步骤图；图23是示出现有技术的固态成像单元构造的截面图。【具体实施方式】下面描述实施本技术的最佳方式的示例；然而，本技术不限于下面的示例。附带地，该描述以下面的顺序提供。1.固态成像单元的概述2.第一实施例(固态成像单元)3.第二实施例(固态成像单元)4.第三实施例(固态成像单元)5.电子设备下面的描述为固态成像单元的概述。图20所示的固态成像单元的像素结构示出了通过镶嵌工艺形成反射板44的情况。反射板44由金属膜48以及覆盖其侧表面和底表面的势皇金属(barrier metal)47构成。图21示出了图20所示的像素结构的光电转换部分中反射板的平面结构。可考虑形成尺寸几乎等同于光电转换部分的矩形形状的反射板44，以便更加有效地反射已经通过基板的光，如图21所示。比照示例(comparative example)的固态成像单元中的主要问题描述如下。图22包括按照图20所示背照式固态成像单元的制造方法中步骤的顺序示出的截面图。首先，如图22A所示，在半导体基体41中形成光电转换部分42，该半导体基体41结合在支撑基板51上。接下来，如图22B所示，在半导体基体41上形成绝缘层43。接下来，如图22C所示，在绝缘层43中形成反射板凹槽58。此时，同时形成用于形成金属配线(未示出)的配线凹槽。此外，如图22D所示，在形成势皇金属47后，通过电镀形成用于沉积金属膜的种子层53。此时，钽、氮化钽或其层叠膜可用作势皇金属47。而且，对于种子层53，在使用铜配线时通过溅射法沉积铜。接下来，如图22E所示，通过电镀沉积金属膜48。可采用铜或铜合金膜作为金属膜48，该铜合金膜中，T1、Zr、Hf、Cr、Co、Al、Sn、N1、Mg、Ag和/或类似物被添加到铜中。金属膜48与种子层53混合，并且它们在通过电镀沉积金属膜后形成为整体。接下来，如图22F所示，通过CMP (化学机械抛光)法在反射板凹槽58中仅留下金属膜48以形成反射板44。此时，在金属膜48上执行CMP时暂时停止势皇金属的表面抛光操作。然而，通过进一步执行CMP，去除在除了凹槽内部之外的区域中沉积的势皇金属47。接下来，如图22G所示，在反射板44上形成覆盖膜(capping film) 52，用于防止反射板44中金属膜的扩散。例如，可采用氮化硅膜(SiN)、碳化硅(SiC)、碳氮化硅(SiCN)等作为覆盖膜52。反射板的形成通过上述步骤完成。而且，图20所示的背照式固态成像单元通过进一步执行未示出的以下步骤完成:必要时进一步形成配线层、去除支撑基板51、在半导体基体41的光入射表面侧上形成彩色滤光片、形成片上透镜等。在具有高度集成电路的半导体装置中，根据形成精细配线的要求，通常采用具有低电阻且在电迀移方面具有较好可靠性的铜等用作配线材料。根据精细像素、读取电路的高度集成等，铜配线也已用于固态成像单元中。在采用铜作为配线时，通常通过镶嵌法形成配线。在此情况下，考虑到同时形成反射板和配线，上述镶嵌法也用于形成反射板。接下来，参考图23描述在通过镶嵌法形成反射板的情况下的主要问题。图23示出了紧接在通过CMP在反射板凹槽中以埋设方式形成图22F所示的金属膜48的步骤之后的步骤的截面图。在通过镶嵌法执行CMP以在凹槽中留下金属膜48的情况下，特别是在凹槽图案的宽度很大时，在凹槽的中间部分中的铜被过度抛光且大程度凹陷。也就是说，发生所谓的碟形凹陷(dishing)。固态成像单元中反射板的宽度几乎与像素的尺寸相同，并且具有约几微米的宽度。在此情况下，容易发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态成像单元，包括：半导体基体，其一个表面用作电路形成表面且另一个表面用作光接收表面；光电转换部分，设置在该半导体基体中；反射层，设置在该电路形成表面上、位于该光电转换部分上方；以及绝缘部分，配置在该反射层中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：畑野启介，户田淳，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP