[发明专利]固体摄像器件及其制造方法以及摄像装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含与2008年7月10日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2008-180103的公开内容相关的主题，在此将该在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及固体摄像器件及其制造方法以及摄像装置。

背景技术

下面将参照图8所示的示意性剖面图来说明现有技术的固体摄像器件。

如图8所示，在半导体基板111中形成有将入射光转换为信号电荷的光电转换部(光接收部)112。光电转换部112被例如包括防反射层和平坦化层的绝缘层121覆盖着。绝缘层121的最上层可以是平坦化层，并且在该最上层上形成有布线部131，该布线部131包括多个布线层和绝缘中间层，各绝缘中间层填充各布线层之间以及构成布线层的各导线之间的空间。布线部131的导线135连接至金属焊盘137。金属焊盘137例如由铝或铝合金制成。

金属焊盘137被布线部131上的焊盘覆层绝缘膜141覆盖着。

在光电转换部112上方的布线部131和焊盘覆层绝缘膜141中形成有光波导151。光波导151是通过隔着钝化层143在波导开口133中形成用于填充该波导开口的波导材料层153来形成的，上述波导开口133被形成在布线部131的绝缘中间层中。

另外，隔着平坦化层161在光波导151上形成有滤色器171和聚光透镜181。例如，在第2006-332421号日本专利申请公开公报中提出了这种结构。

从处理简单化和批量生产的角度出发，焊盘覆层绝缘膜141被形成为300～500nm的厚度。

焊盘覆层绝缘膜141覆盖着金属焊盘137，从而防止金属焊盘137被在形成波导开口133时进行的蚀刻操作所蚀刻。

此外，焊盘覆层绝缘膜141还防止金属焊盘137与在形成波导开口133时用作蚀刻掩模的抗蚀剂层直接接触。如果该抗蚀剂与金属焊盘137发生接触，则当再生该抗蚀剂时金属焊盘137可能会劣化。特别地，铝或铝合金的金属焊盘137发生劣化的可能性很高。

因此，优选设置有焊盘覆层绝缘膜141。

然而，焊盘覆层绝缘膜141被形成为上述较大的厚度。这增加了波导开口133的纵横比从而延长了光波导151的整个长度，因而增加了光波导151中的光学损失。

此外，用波导材料层153填充波导开口133也可能变得困难，并因此可能会在波导材料层153中形成空隙(未图示)。

光波导151中的空隙使入射光发生散射，从而减小了到达光电转换部112的光量，因而导致光接收灵敏度降低。

此外，光波导151长度的增加阻碍了斜射光到达光电转换部112。因此，降低了视角末端的灵敏度，所以阴影变得更差。

发明内容

因此，本发明的目的是解决由于焊盘覆层绝缘膜的存在而不能形成短的光波导，从而使得灵敏度降低并使阴影变差的问题。

在本发明的实施例中，对绝缘中间层或焊盘覆层绝缘膜的厚度及光波导开口的形状进行了优化，从而提高光接收灵敏度并防止阴影变差。

本发明一个实施例的固体摄像器件包括：具有像素区域和像素区域周围的周边电路区域的半导体基板、包括导线并隔着绝缘膜被布置在半导体基板上的布线部、连接至导线的金属焊盘、覆盖金属焊盘的焊盘覆层绝缘膜以及波导材料层。像素区域包括通过对入射光进行光电转换而产生电信号的光电转换部。在光电转换部上方的布线部和焊盘覆层绝缘膜中都设有开口，并且它们的开口彼此连续从而限定具有敞开侧和封闭侧的波导开口。波导材料层隔着钝化层被布置在波导开口中及焊盘覆层绝缘膜上。焊盘覆层绝缘膜具有在50～250nm范围内的厚度。限定了焊盘覆层绝缘膜中的开口的该焊盘覆层绝缘膜的那个面是倾斜的，并且该面朝着波导开口的敞开侧逐渐扩宽(向周围呈发散状)。

在该固体摄像器件中，波导开口的敞开侧由作为形成有波导开口的各层之中的最上层的焊盘覆层绝缘膜的面限定，该面是倾斜的并且朝着波导开口的敞开侧向周围呈发散状。因此，能够防止钝化层悬于波导开口之上。因而，波导材料层能够顺利填充波导开口而不会形成空隙。另外，还能够减小阴影。更具体地说，由于限定了一部分波导开口的焊盘覆层绝缘膜的那个面是倾斜的且朝着波导开口的敞开侧向周围呈发散状，因此，通常会被阻挡掉的斜射光的一部分能够进入光电转换部。因而，增加了光电转换部能够接收的光量，并因此提高了灵敏度。

此外，焊盘覆层绝缘膜的厚度在50～250nm的范围内，因此小于现有技术的焊盘覆层绝缘膜的厚度。因此，能够缩短入射光到达光电转换部所经过的光路，因而能够提高灵敏度。