[发明专利]光电转换装置的制造方法

说明书

本专利申请是优先权日为2007年2月23日、申请日为2008年2月22日、申请号为200810080875.1、发明名称为“光电转换装置和使用光电转换装置的图像拾取系统”的发明专利申请的分案申请，其在此全部引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种光电转换装置，更具体地讲，涉及一种包括多层配线结构的光电转换装置中的触头(contact)、通孔和配线的结构。

背景技术

光电转换装置(诸如CCD类型的光电转换装置或MOS类型的光电转换装置)用于数字静止相机和摄像机。MOS类型的光电转换装置包括光电转换区和外围电路区，光电转换区包括MOS晶体管和光电二极管，外围电路区包括MOS晶体管，其用于输出光电转换区的信号和用于驱动该光电转换装置。可通过CMOS制造工艺的普通工艺步骤制造光电转换区和外围电路区。

在MOS类型的光电转换装置的情况下，与CCD类型的光电转换装置相比，用于驱动各MOS晶体管的导线的数量和用于读出信号的导线的数量增加。于是，使用这样一种多层配线结构，在该结构中，多个配线层通过层间绝缘膜而被层叠。作为这样的导线的材料，在相关技术领域中许多情况下使用铝。相反，在公开号为2004-221527的日本专利申请中描述：为了提供更精细的配线间距，或者为了实现薄的膜厚度的配线层以降低光电转换装置的高度，铜被用作配线材料。另外，为了实现数字静止相机和摄像机的更多数量的像素，对光电转换装置的像素的精细化的实现进行了研究。

本发明的目的在于提供一种MOS类型的光电转换装置，在该光电转换装置中，光到光电转换元件上的入射效率得到改进，而不降低配线布局的自由度。

发明内容

根据本发明，提供一种光电转换装置，其包括半导体基板、置于半导体基板中的光电转换元件和MOS晶体管以及多层配线结构，所述多层配线结构包括具有多个配线的多个配线层的叠层和使配线层彼此隔离的层间绝缘膜，其中，所述光电转换装置包括置于半导体基板上的第一层间绝缘膜、置于第一层间绝缘膜中的第一孔中的第一插头(plug)和置于第一层间绝缘膜中的第二孔中的第二插头，第一插头电连接在置于半导体基板中的有源区之间、MOS晶体管的栅极之间或者有源区和MOS晶体管的栅极之间，但不是通过配线层的配线连接的，第二插头电连接至有源区，其中，在第二插头上布置的最靠近第二插头的配线通过第三插头电连接至第二插头，第三插头和被布置为最靠近第二插头的配线形成双镶嵌结构。

根据本发明，还提供了一种光电转换装置的制造方法，该光电转换装置包括：半导体基板；光电转换元件和MOS晶体管，其布置在半导体基板中；和多层配线结构，包括具有多个配线的多个配线层的叠层和使配线层彼此隔离的层间绝缘膜，其中，所述制造方法包括如下步骤：形成MOS晶体管的栅极和多个有源区；在半导体基板上形成第一层间绝缘膜；在第一层间绝缘膜中形成第一孔；在第一孔中形成金属膜，以形成第一插头，所述第一插头用于在多个有源区之间、多个MOS晶体管的栅极之间或者有源区和MOS晶体管的栅极之间进行相互连接；在第一层间绝缘膜中形成第二孔；在第二孔中形成金属膜，以形成第二插头，所述第二插头用于电连接至多个有源区中的任何一个有源区；形成覆盖第一插头和第二插头的第二层间绝缘膜；以及根据双镶嵌工艺在第二层间绝缘膜上形成双镶嵌结构。

从以下结合附图的描述，本发明的其它特征和优点将是明显的，其中，在整个附图中，相同的参考字符指定相同或类似的部分。

附图说明

图1是以模型形式示出第一示例性实施例的光电转换装置的截面图。

图2A、图2B和图2C是示出光电转换装置的制造工艺步骤的模型图。

图3A和图3B是示出光电转换装置的制造工艺步骤的模型图。

图4A、图4B和图4C是示出光电转换装置的制造工艺步骤的模型图。

图5示出光电转换装置的电路构造的示例。

图6是示出图像拾取系统的示例的框图。

合并在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，并与说明书一起用于对本发明的原理进行解释。

具体实施方式

如在公开号为2004-221527的日本专利申请中所公开的，在铜被用作配线材料的情况下，与铝相比，铜在层间绝缘膜内扩散的程度大。在以上专利文献中作出了以下描述。当铜通过扩散到达半导体基板时，存在这样的情形，即，可能降低光电转换元件的性能，从而增加噪声。于是，为了抑制噪声，理想情况是，钛或钨代替铜被用作下触头的材料。