本发明专利技术提供了固体摄像器件和电子装置，所述固体摄像器件包括：具有光入射面的半导体基板；布置在所述光入射面上的多个像素；布置在各个所述像素中的光电二极管；布置在所述半导体基板上并覆盖住所述光电二极管的绝缘膜；埋入在所述绝缘膜中的各布线；蚀刻阻挡膜，其离开所述各布线之中的最下层布线而被布置成靠近所述半导体基板，至少覆盖住布置有各个所述光电二极管的区域，并且由碳化硅形成；布置在各个所述光电二极管上方并到达所述蚀刻阻挡膜的凹槽；以及用于填充各个所述凹槽的光波导，所述光波导具有比所述绝缘膜的折射率高的折射率。因此，能够进一步改善诸如暗电流和白点缺陷等特性，提高灵敏度并减小混色量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体摄像器件和电子装置。具体地说，本专利技术涉及包括以矩阵形式布置在光入射面上且具有光电二极管的多个像素的固体摄像器件，还涉及包括该固体摄像器件的电子装置。
技术介绍
在诸如互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)传感器和电荷耦合器件(charge-coupled device, CCD)等固体摄像器件中，光入射到布置在半导体基板表面上的光电二极管(光电转换单元)上，从而在该光电二极管中产生信号电荷，由此得到图像信号。在CMOS传感器中，例如，光电二极管设置于以二维矩阵形式布置在光入射面上的各个像素中。当接收光时在光电二极管中产生并累积的信号电荷通过驱动CMOS电路而被传输到浮动扩散部。信号电荷被转换为信号电压并被读取。在电荷耦合器件中，例如，与CMOS传感器类似地，光电二极管设置于以二维矩阵形式布置在光入射面上的各个像素中。当接收光时在光电二极管中产生并累积的信号电荷通过垂直和水平传输通道进行传输并被读取。诸如CMOS传感器等固体摄像器件包括例如形成在半导体基板表面上的上述光电二极管。在光电二极管上形成有例如由氧化硅制成的绝缘膜。绝缘膜包括形成在除了光电二极管区域之外的区域中的布线，因而不会妨碍光入射到光电二极管上。然而，在上述固体摄像器件中，器件的微细化导致了光入射面的面积减小，这不利地导致入射光率降低并使灵敏度特性劣化。作为克服上述缺点的措施，已经开发出了利用片上透镜和/或层内透镜进行光的收集的结构。特别地，已经开发出了包括光波导的固体摄像器件，该光波导布置在光电二极管上方的绝缘膜中并且被构造为将从外部入射的光引导至光电二极管。日本专利申请公开公报No. 2003-3M189和No. 2004-207433中披露的固体摄像器件都具有在下面说明的结构。该固体摄像器件包括形成于以矩阵形式布置在基板上的像素中的光电二极管、覆盖住该光电二极管的绝缘膜、在该光电二极管上方的绝缘膜中的凹槽以及在该凹槽中的光波导。在上述固体摄像器件中，在绝缘膜中埋有利用镶嵌工艺(damascene process)形成的铜布线。绝缘膜包括用于构成铜布线的铜的防扩散膜和在形成凹槽时使用的蚀刻阻挡膜。在日本专利申请公开公报No. 2003-3M189和No. 2004-207433中，光波导被形成为贯穿防扩散膜和蚀刻阻挡膜。已知的是，在这种结构中，作为固体摄像器件的代表性特性的暗电流和白点缺陷不能让人满意。日本专利申请公开公报No. 2006-339339披露了一种包括具有与上述结构相同结构的光波导的固体摄像器件。在日本专利申请公开公报No. 2006-339339中所披露的固体摄像器件中，光波导被形成为到达了覆盖住基板表面的氮化硅膜。日本专利申请公开公报No. 2006-190891披露了一种包括具有与上述结构相同结构的光波导的固体摄像器件。在日本专利申请公开公报No. 2006-190891中所披露的固体摄像器件中，光波导被形成为到达了防扩散膜，该防扩散膜被形成在具有利用双重镶嵌工艺(dual damascene process)形成的布线的层中。在日本专利申请公开公报No. 2006-339339和No. 2006-190891中，光波导被形成为不贯穿覆盖住基板表面的氮化硅膜和防扩散膜，因而与日本专利申请公开公报 No. 2003-324189和No. 2004-207433中披露的固体摄像器件相比改善了暗电流和白点缺陷的特性。然而，与日本专利申请公开公报No. 2006-339339和No. 2006-190891相比，对诸如暗电流和白点缺陷等特性进行进一步改善是必要的。另外，也有必要提高灵敏度和减少混色量。包括光波导的固体摄像器件存在这样的问题，S卩，难以进一步改善诸如暗电流和白点缺陷等特性、提高灵敏度并减少混色量。
技术实现思路
为了解决上述问题而提出了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种固体摄像器件，其能够进一步改善诸如暗电流和白点缺陷等特性、提高灵敏度并减少混色量。本专利技术实施方式的固体摄像器件包括具有光入射面的半导体基板；布置在所述光入射面上的多个像素；布置在各个所述像素中的光电二极管；布置在所述半导体基板上并覆盖住所述光电二极管的绝缘膜；埋入在所述绝缘膜中的各布线；蚀刻阻挡膜，其离开所述各布线之中的最下层布线而被布置成靠近所述半导体基板，至少覆盖住布置有各个所述光电二极管的区域，并且由碳化硅形成；布置在各个所述光电二极管上方并到达所述蚀刻阻挡膜的凹槽；以及填充在各个所述凹槽中的光波导，所述光波导具有比所述绝缘膜的折射率高的折射率。在本专利技术实施方式的固体摄像器件中，所述光电二极管被设置在布置于所述半导体基板的光入射面上的各个像素中。所述绝缘膜被布置在所述半导体基板上并且被构造为覆盖住所述光电二极管。所述各布线埋入在所述绝缘膜中。所述蚀刻阻挡膜离开所述各布线之中的最下层布线而被布置成靠近所述半导体4基板，至少覆盖住布置有各个所述光电二极管的区域，并且由碳化硅形成。所述凹槽被布置在各个所述光电二极管上方并到达所述蚀刻阻挡膜。设置有用于填充各个所述凹槽的所述光波导，并且所述光波导具有比所述绝缘膜的折射率高的折射率。本专利技术实施方式的电子装置包括固体摄像器件、用于将入射光引导至光入射部的光学系统以及用于处理来自所述固体摄像器件的输出信号的信号处理电路，其中，所述固体摄像器件包括具有光入射面的半导体基板；布置在所述光入射面上的多个像素；布置在各个所述像素中的光电二极管；布置在所述半导体基板上并覆盖住所述光电二极管的绝缘膜；埋入在所述绝缘膜中的各布线；蚀刻阻挡膜，其离开所述各布线之中的最下层布线而被布置在所述半导体基板侧，至少覆盖住布置有各个所述光电二极管的区域，并且由碳化硅形成；布置在各个所述光电二极管上方并到达所述蚀刻阻挡膜的凹槽；以及填充在各个所述凹槽中的光波导，所述光波导具有比所述绝缘膜的折射率高的折射率。本专利技术实施方式的电子装置包括如下固体摄像器件，该固体摄像器件具有布置在光入射面上的多个像素、用于将入射光引导至光入射部的光学系统以及用于处理来自所述固体摄像器件的输出信号的信号处理电路。该固体摄像器件具有前述结构。本专利技术实施方式的固体摄像器件包括用于形成光波导的凹槽，其中，所述凹槽到达所述蚀刻阻挡膜，即，所述凹槽不贯穿所述蚀刻阻挡膜。另外，所述蚀刻阻挡膜由碳化硅形成，被布置为靠近半导体基板而离开埋入在绝缘膜中的各布线之中的最下层布线，因而进一步改善诸如暗电流和白点缺陷等特性、提高灵敏度并减小混色量。本专利技术实施方式的电子装置包括具有要被形成为光波导的凹槽的固体摄像器件， 其中，所述凹槽到达蚀刻阻挡膜，即，所述凹槽不贯穿所述蚀刻阻挡膜。另外，所述蚀刻阻挡膜由碳化硅形成，被布置为靠近所述半导体基板而离开埋入在所述绝缘膜中的各布线之中的最下层布线，因而进一步改善了诸如暗电流和白点缺陷等特性、提高了灵敏度并减小了混色量。附图说明图1是本专利技术第一实施方式的固体摄像器件的剖面图；图2A和图2B是说明了本专利技术第一实施方式的固体摄像器件的制造过程的剖面图；图3A和图:3B是说明了本专利技术第一实施方式的固体摄像器件的制造过程的剖面图；图4A和图4B是说明本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种固体摄像器件，其包括：具有光入射面的半导体基板；布置在所述光入射面上的多个像素；布置在各个所述像素中的光电二极管；布置在所述半导体基板上并覆盖住所述光电二极管的绝缘膜；埋入在所述绝缘膜中的各布线；蚀刻阻挡膜，其中所述蚀刻阻挡膜离开所述各布线之中的最下层布线而被布置成靠近所述半导体基板，至少覆盖住布置有各个所述光电二极管的区域，并且由碳化硅形成；布置在各个所述光电二极管上方并到达所述蚀刻阻挡膜的凹槽；以及填充在各个所述凹槽中的结构，该结构具有比所述绝缘膜的折射率高的折射率。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：东宫祥哲，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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