[发明专利]半导体器件的制造方法

说明书

相关申请的交叉参考

2014年1月8日提出的日本专利申请No.2014-001883的公开包括说明书、附图和摘要，将其全部作为参考并入本文。

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造方法，尤其涉及可以适合应用于包括例如固态成像元件的半导体器件的制造方法的技术。

背景技术

使用CMOS的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器已发展为用于数码相机等的固态成像元件(在下文中，也简称为成像元件)。该CMOS图像传感器包括用于分别检测光的布置成矩阵的多个像素。每个像素都提供有用于检测每个颜色的例如红、蓝或绿光以产生电荷的光电转换元件，诸如光电二极管。在每个光电二极管上，形成用于透射任意一种不同的特定颜色的诸如红、蓝或绿光的滤色片。穿过滤色片的特定颜色的光进入了光电二极管。

在这种CMOS图像传感器中，为了改善每个像素上的光入射率，增加像素数量和使像素小型化，在每个像素中的光电二极管上形成了光波导。

在日本未审专利申请公布No.2010-212535(专利文献1)中公开的技术中，提供了具有像素阵列的基板，其包括具有用于接收不同颜色的光以执行光的光电转换的光电转换部的多个像素，并且在位于基板上的布线层中形成光波导以将光导入像素的各个光电转换部。

[相关技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]

日本未审专利申请公布No.2010-212535

发明内容

当以这种方式在光电二极管上方形成光波导时，希望在检测每一种颜色光，例如每种红、绿和蓝光的像素中，使光电二极管的光检测效率最大化。另外，为了使检测不同颜色光的各个像素中的光检测效率最大化，希望取决于入射在光电二极管上的光的波长来改变光波导的下表面和相应光电二极管的上表面之间的距离。

具体地，在半导体基板的主表面上形成光电二极管，随后在那之上形成层间绝缘膜和布线层。之后，当通过蚀刻布线层和层间绝缘膜形成用于光波导的开口时，例如，还可以调整蚀刻时间以在检测不同颜色的每个像素中改变开口底表面的高度位置。然而，在这种情况下，在检测不同颜色的每个像素上必须独立执行蚀刻布线层和层间绝缘膜的蚀刻过程，这使得半导体器件的制造工序复杂化。

结合附图，通过本说明书的以下描述，将更清楚地理解本发明的其它问题和新特征。

在根据本发明一个实施例的半导体器件的制造方法中，在检测不同颜色光的每个像素区域中，在包括为了覆盖光电二极管而形成的层间绝缘膜的第一膜上，形成作为衬层膜的第二膜。其后，形成在穿透第二膜的同时到达第一膜的中途点的开口。形成第二膜使得在区域之间改变第二膜的厚度。具有薄第二膜的区域中的开口底表面的高度位置比具有厚第二膜的区域中的开口底表面的高度位置低。

根据本发明的实施例，可以简化半导体器件的制造工序。

附图说明

图1是示出根据本发明一个实施例的半导体器件结构的横截面图；

图2是示出该实施例中半导体器件的部分制造步骤的制造工艺流程图；

图3是该实施例中半导体器件的一个制造步骤的主要部分的横截面图；

图4是该实施例中半导体器件的另一制造步骤的主要部分的横截面图；

图5是该实施例中半导体器件的另一制造步骤的主要部分的横截面图；

图6是该实施例中半导体器件的另一制造步骤的主要部分的横截面图；

图7是该实施例中半导体器件的另一制造步骤的主要部分的横截面图；

图8是该实施例中半导体器件的另一制造步骤的主要部分的横截面图；

图9是该实施例中半导体器件的另一制造步骤的主要部分的横截面图；

图10是该实施例中半导体器件的另一制造步骤的主要部分的横截面图；

图11是该实施例中半导体器件的另一制造步骤的主要部分的横截面图；

图12是该实施例中半导体器件的另一制造步骤的主要部分的横截面图；

图13是该实施例中半导体器件的另一制造步骤的主要部分的横截面图；

图14是示出比较实例中半导体器件的部分制造步骤的制造工艺流程图；

图15是该比较实例中半导体器件的一个制造步骤的主要部分的横截面图；

图16是该比较实例中半导体器件的另一制造步骤的主要部分的横截面图；

图17是该比较实例中半导体器件的另一制造步骤的主要部分的横截面图；和