固体摄像装置及固体摄像装置制造方法制造方法及图纸

[问题]旨在提供能够抑制因沟槽引起的布局效率降低的固体摄像装置及其制造方法。[方案]一种固体摄像装置包括基板，该基板包括沿着纵向方向延伸的一个以上垂直沟槽和沿着横向方向延伸且连接至所述一个以上垂直沟槽的水平沟槽。所述水平沟槽设置在所述基板内的光电转换部和电荷保持部之间且包括遮光膜。所述一个以上垂直沟槽包括第一和第二沟槽，所述第一沟槽具有第一宽度且包括所述遮光膜，所述第二沟槽具有比所述第一宽度细的第二宽度且不包括所述遮光膜。或者所述一个以上垂直沟槽包括第三沟槽，所述第三沟槽包括第一和第二部分，所述第一部分具有第三宽度且包括所述遮光膜，所述第二部分具有比所述第三宽度细的第四宽度且不包括所述遮光膜。宽度且不包括所述遮光膜。宽度且不包括所述遮光膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体摄像装置及固体摄像装置制造方法


[0001]本专利技术涉及固体摄像装置及固体摄像装置制造方法。

技术介绍

[0002]全局快门(GS：global shutter)型固体摄像装置为各个像素除了配备有光电二极管和浮动扩散部之外，还配备有存储部。对于GS型固体摄像装置，为了减小集成电路的面积，已经提出了一种其中存储部不是在光电二极管的横向方向(水平方向)上而是在光电二极管的纵向方向(垂直方向)上布置着的层叠结构。
[0003]引用文献列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开WO 2016/136486
[0006]专利文献2：日本专利特开JP 2013
‑
98446 A

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题
[0008]在具有层叠结构的固体摄像装置中，需要在光电二极管和存储部之间形成沿着横向方向延伸的遮光部。例如，通过形成从基板的正面或从基板的背面沿着纵向方向延伸的垂直沟槽、并且形成从垂直沟槽沿着横向方向延伸的水平沟槽，就可以在光电二极管和存储部之间形成水平沟槽。然后，通过将遮光部的材料埋入到垂直沟槽和水平沟槽内，就可以在水平沟槽中形成遮光部。在这种情况下，存在着如下问题：例如因为垂直沟槽妨碍了其他构成要素的布置，所以，垂直沟槽可能会导致集成电路的布局效率降低。
[0009]因此，本专利技术提供了能够抑制因沟槽引起的布局效率降低的固体摄像装置及固体摄像装置制造方法。
[0010]解决技术问题的技术方案
[0011]根据本专利技术第一方面的固体摄像装置包括基板，所述基板包括沿着纵向方向延伸的一个以上垂直沟槽以及沿着横向方向延伸且连接至所述一个以上垂直沟槽的水平沟槽。所述水平沟槽设置在所述基板内的光电转换部和电荷保持部之间，且所述水平沟槽包括遮光膜。所述一个以上垂直沟槽包括第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽具有第一宽度且包括所述遮光膜，所述第二沟槽具有比所述第一宽度细的第二宽度且不包括所述遮光膜。或者，所述一个以上垂直沟槽包括第三沟槽，所述第三沟槽包括包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有第三宽度且包括所述遮光膜，所述第二部分具有比所述第三宽度细的第四宽度且不包括所述遮光膜。因此，能够抑制因沟槽引起的布局效率降低。
[0012]此外，在所述第一方面中，所述第一沟槽可以包括元素隔离绝缘膜和所述遮光膜，并且所述第二沟槽可以包括元素隔离绝缘膜且不包括所述遮光膜。因此，所述第一沟槽和所述第二沟槽可以起到元件隔离部的作用。
[0013]此外，在所述第一方面中，所述遮光膜可以设置在所述水平沟槽内的固定电荷膜
之间。因此，能够减小所述遮光膜附近的暗电流。
[0014]此外，在所述第一方面中，所述水平沟槽可以包括所述遮光膜和设置于所述遮光膜之间的空腔。因此，能够减少所述遮光膜的使用量，并且能够抑制因所述遮光膜引起的基板翘曲。
[0015]此外，在所述第一方面中，所述水平沟槽内的所述遮光膜的上表面与下表面之间的厚度可以等于或大于所述第一沟槽的所述第一宽度。因此，在所述水平沟槽中提供了足够量的所述遮光膜的同时还能够使所述第一沟槽的宽度变细。
[0016]此外，所述第一方面的固体摄像装置还可以包括一个以上电极，所述一个以上电极设置在所述基板上且重叠于所述第二沟槽上。因此，能够提高所述电极的布局效率。
[0017]此外，在所述第一方面中，所述第一部分可以包括元件隔离绝缘膜和所述遮光膜，并且所述第二部分可以包括所述元件隔离绝缘膜且不包括所述遮光膜。因此，所述第三沟槽的所述第一部分和所述第二部分可以起到所述元件隔离部的作用。
[0018]此外，在所述第一方面中，所述第一部分可以被设置在设置于所述基板上的一个以上电极的镜像布局的边界部处。因此，所述第一部分的布置能够以良好的对称性布置着。
[0019]此外，在所述第一方面中，所述基板可以在所述边界部处周期性地包括多个所述第一部分，并且所述第一部分的布局周期可以与所述基板内的同色像素的布局周期相同。因此，能够使同色像素的性质相互一致。
[0020]此外，在所述第一方面中，所述第一部分可以设置在像素阵列区域外侧。因此，能够提高所述像素阵列区域内侧的布局效率。
[0021]此外，在所述第一方面中，所述基板可以是硅{111}基板，并且所述一个以上垂直沟槽可以在与<110>方向正交的横向方向上延伸。这使得例如在所述硅{111}基板中能够更容易地形成所述水平沟槽。
[0022]此外，在所述第一方面中，所述一个以上垂直沟槽可以包括如下两种：从所述基板的正面沿着纵向方向延伸的沟槽；和从所述基板的背面沿着纵向延伸的沟槽。这使得例如在所述水平沟槽中能够更容易地将所述遮光膜埋入。
[0023]根据本专利技术第二方面的固体摄像装置包括基板，所述基板包括沿着纵向方向延伸的一个以上垂直沟槽和沿着横向方向延伸且连接至所述一个以上垂直沟槽的水平沟槽。所述水平沟槽设置在所述基板内的光电转换部和电荷保持部之间，且所述水平沟槽包括遮光膜。所述一个以上垂直沟槽包括第四沟槽，所述第四沟槽包括第一区域和第二区域，所述第一区域包括所述遮光膜且在所述第一区域内的所述遮光膜上设置有插塞，所述第二区域包括所述遮光膜且在所述第二区域内的所述遮光膜上未设置有插塞。此外，所述固体摄像装置还包括配线，所述配线设置在所述第二区域内的所述遮光膜的上方，并且所述配线与所述第一区域内的所述遮光膜上的所述插塞电气绝缘。因此，能够抑制因沟槽引起的布局效率降低。
[0024]此外，在所述第二方面中，所述第一区域和所述第二区域各者可以包括元件隔离绝缘膜和所述遮光膜。因此，所述第四沟槽的所述第一区域和所述第二区域可以起到元件隔离部的作用。
[0025]此外，在所述第二方面中，所述第一区域和所述第二区域可以具有相同的宽度。这使得能够更容易地形成例如包括所述第一区域和所述第二区域的所述第四沟槽。
[0026]此外，在所述第二方面中，所述基板可以是硅{111}基板，并且所述一个以上垂直沟槽可以在与<110>方向正交的横向方向上延伸。这使得例如在所述硅{111}基板中能够更容易地形成所述水平沟槽。
[0027]根据本专利技术第三方面的固体摄像装置包括基板，所述基板包括沿着纵向方向延伸的一个以上垂直沟槽和沿着横向方向延伸且连接至所述一个以上垂直沟槽的水平沟槽。所述水平沟槽设置在所述基板内的光电转换部和电荷保持部之间，且所述水平沟槽包括遮光膜。所述一个以上垂直沟槽包括第一沟槽，所述第一沟槽具有第一宽度且包括所述遮光膜。所述水平沟槽内的所述遮光膜的上表面与下表面之间的厚度等于或大于所述第一沟槽的所述第一宽度。因此，能够抑制因沟槽引起的布局效率降低，并且能够抑制因为当入射光从所述基板的背面通过所述水平沟槽之间的间隙时的衍射现象所导致的光泄漏到所述电荷保持部中从而引起的寄生灵敏度(parasitic sensitivity)。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.固体摄像装置，包括：基板，其包括沿着纵向方向延伸的一个以上垂直沟槽和沿着横向方向延伸且连接至所述一个以上垂直沟槽的水平沟槽，其中，所述水平沟槽设置在所述基板内的光电转换部和电荷保持部之间，且所述水平沟槽包括遮光膜，并且所述一个以上垂直沟槽包括：第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽具有第一宽度且包括所述遮光膜，所述第二沟槽具有比所述第一宽度细的第二宽度且不包括所述遮光膜，或者第三沟槽，其包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有第三宽度且包括所述遮光膜，所述第二部分具有比所述第三宽度细的第四宽度且不包括所述遮光膜。2.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述第一沟槽包括元件隔离绝缘膜和所述遮光膜，并且所述第二沟槽包括所述元件隔离绝缘膜且不包括所述遮光膜。3.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，在所述水平沟槽内所述遮光膜被设置于固定电荷膜之间。4.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述水平沟槽包括所述遮光膜和设置于所述遮光膜之间的空腔。5.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述水平沟槽内的所述遮光膜的上表面与下表面之间的厚度等于或大于所述第一沟槽的所述第一宽度。6.根据权利要求1所述的固体摄像装置，还包括：一个以上电极，其设置在所述基板上且重叠于所述第二沟槽上。7.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述第一部分包括元件隔离绝缘膜和所述遮光膜，并且所述第二部分包括所述元件隔离绝缘膜且不包括所述遮光膜。8.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述第一部分被设置在设置于所述基板上的一个以上电极的镜像布局的边界部处。9.根据权利要求8所述的固体摄像装置，其中，所述基板在所述边界部处周期性地包括多个所述第一部分，并且所述第一部分的布局周期与所述基板内的同色像素的布局周期相同。10.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述第一部分设置在像素阵列区域外侧。11.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述基板是硅{111}基板，并且所述一个以上垂直沟槽在与<110>方向正交的横向方向上延伸。12.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述一个以上垂直沟槽包括如下两种：从所述基板的正面沿着纵向方向延伸的沟槽；和从所述基板的背面沿着纵向方向延伸的沟槽。13.固体摄像装置，包括：
基板，其包括沿着纵向方向延伸的一个以上垂直沟槽和沿着横向方向延伸且连接至所述一个以上垂直沟槽的水平沟槽，其中，所述水平沟槽设置在所述基板内的光电转换部和电荷保持部之间，且所述水平沟槽包括遮光膜，所述一个以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：福井僚，町田贵志，秋山健太郎，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：