固态摄像器件.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200410055218.3

申请日:

2004.06.11

公开号:

CN1574378A

公开日:

2005.02.02

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):H01L 27/14申请日:20040611授权公告日:20080813|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H01L27/14; H04N5/225

主分类号:

H01L27/14; H04N5/225

申请人:

索尼株式会社

发明人:

高桥新吾; 榎本容幸; 阿部秀司

地址:

日本东京都

优先权:

2003.06.11 JP 167007/2003

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所

代理人:

李晓舒;魏晓刚

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内容摘要

本发明公开一种固态摄像器件(100),其中一波导(15)形成于光接收传感器部分(2)上的一绝缘层中,由通过CVD法沉积的Al膜制成的反射膜(17)覆盖波导(15)的侧壁(161),一衬层膜(19)形成于反射膜(17)和波导(15)的侧壁(161)之间,而衬层膜(19)由VIA族元素制成。从而能获得一种包括波导的固态摄像器件,它能抑制衬层膜(19)吸收提供给光接收传感器部分(2)的氢,并且其包含具有良好的表面状况、良好的覆盖度和优良的吸附力的高反射率的反射膜(17)。

权利要求书

1.  一种固态摄像器件,包括:
一光接收传感器部分;
一形成于所述光接收传感器部分中的绝缘层;
一形成于所述绝缘膜中的波导;
一由通过CVD法沉积的Al膜构成的反射膜,所述反射膜覆盖所述波导的侧壁;和
一衬层膜,其形成于所述反射膜和所述波导的侧壁之间,其中,所述衬层膜由元素周期表上的VIA族元素形成。

2.
  如权利要求1所述的固态摄像器件,其中所述衬层膜通过溅射法或CVD法形成。

说明书

固态摄像器件
技术领域
本发明涉及一种固态摄像器件,尤其涉及这样一种固态摄像器件,其中光接收传感器部分具有提供于其上的一波导以增加入射光在光接收传感器部分上的聚焦效率。
背景技术
大多数情况下的CCD(charge-coupled device,电荷耦合器件)或CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor,互补金属氧化物半导体)型固态摄像器件具有这样的配置,其中,将一个芯片上微透镜(on-chip microlens)经由一绝缘层设置于例如包括像素的由光电二极管组成的多个光接收传感器部分上,以使得穿过芯片上微透镜的入射光的焦点靠近光接收传感器部分,由此引导光进入光接收传感器部分。
然而,随着像素尺寸的减小和多层布线层的增加,绝缘层的厚度逐渐增加,因此不可避免地:绝缘层厚度的增加将对入射光聚焦在光接收传感器部分上的效率产生较为严重的影响。
近年来,避免此种问题的公知方法是这样的一种配置,其中绝缘层具有一个位于与光接收传感器部分相对的位置处的波导,以有效地引导穿过芯片上微透镜的光进入光接收传感器部分(例如见引用专利参考文献1、2和3)。
附图中的图1示出了一个具有此种配置的固态摄像器件,例如一种具有CMOS型固态摄像器件的配置。
更具体地,图1是示出了CMOS型固态摄像器件的一个像素部分的配置的剖面图。
通常如图1的附图标记30所表示的CMOS型固态摄像器件具有一个半导体衬底31,在该半导体衬底31中的预定位置处形成一个光接收传感器部分32。半导体衬底31上形成一个具有绝缘功能、表面保护功能或者表面平坦化功能的二氧化硅膜(SiO2膜)33,而二氧化硅膜33上形成具有表面保护功能或者为光接收传感器部分32提供氢的功能的氮化硅膜(SiN膜)34。然后,氮化硅膜34上面形成例如无添加物的硅酸盐玻璃(NSG膜)35,并且该NSG膜35上面形成布线层36。
布线层36由三层布线层361、362和363构成。各布线层361、362和363具有这样的配置,其中,将布线材料(例如,Cu)39填充进形成于绝缘膜(例如,SiO2膜)37的预定位置的沟槽38。
膜40可以是所谓的阻挡膜(例如,SiN膜、SiC膜),其形成于各个布线层36之间以防止布线材料(Cu)39扩散进绝缘膜37。尽管没有示出,为了防止布线材料39扩散进绝缘膜37,阻挡膜40例如也形成于沟槽38周围。
一钝化膜41通过绝缘膜37形成于最上层的布线层363上,一滤色片43通过平坦化膜42形成于钝化膜41上。
滤色片43具有一个形成于与光接收传感器部分32对应的位置处的芯片上微透镜44。
一用于提高入射光的聚焦效率的波导45形成于从绝缘层(例如,包括除绝缘膜37之外的NSG膜35、阻挡层40和SiN膜34的一部分)至钝化膜41的下端。
波导45具有这样的配置,其中,只有钻穿过绝缘层(例如,包括除绝缘膜37之外的NSG膜35、阻挡膜40和SiN膜34的一部分)的孔(开口)46的侧壁461被反射膜47覆盖,能透过可见光的材料膜(SiO2膜)48填充进孔46中。
虽然如Al膜、Ag膜、Au膜、Cu膜和W膜这样的具有高反射率的薄膜能被用作反射膜47,但是从以下观点来看,Al膜最适合用于反射膜47,其中,它在半导体制造工艺方面有很多经验,它能被容易地加工并且具有高反射率。
在具有如上所述配置的CMOS型固态摄像器件30中,通过芯片上微透镜44传进波导45的光在其被覆盖孔46的侧壁461的反射膜47反射的时候,被引导进入光接收传感器部分32。
接下来,参照图2A至2F,描述一种制造此种CMOS型固态摄像器件的方法,特别地,描述一种形成该波导的方法。
在图2A至2F中,与图1相同的元件和部分用同样的附图标记表示。
如图2A所示,首先描述下述状态,其中光接收传感器部分32已经形成于半导体衬底31的预定位置以接收其上的入射光,并且其中三个布线层361、362、363和绝缘膜(SiO2膜)37的各层已经形成于光接收传感器部分32上。
接着,一个抗蚀剂膜(未示出)形成于在最上层的布线层363上形成的绝缘膜(SiO2膜)37上,并且如图2B所示,按照公知的光刻技术,通过构图该抗蚀剂膜形成了一个带有用于形成波导45的图案的抗蚀剂掩膜50。
其后,例如用反应离子蚀刻法(RIE方法),通过抗蚀剂掩膜50从光接收传感器部分32蚀刻掉此绝缘层(例如,包括除绝缘膜37之外的NSG膜35、阻挡膜40和SiN膜34)。
结果,如图2C所示,用于形成波导45的孔(开口)46形成于光接收传感器部分32上地相应位置处。
例如,通过选择用于反应离子蚀刻法的反应气体,可确保绝缘膜(例如,包括除绝缘膜37之外的NSG膜35、阻挡层40和SiN膜34)和SiN膜34之间的一定程度的选择比,从而使得可以防止孔46的底部延伸穿过SiN膜34。
接下来,抗蚀剂掩膜50被移除,后文中将描述的作为反射膜47的一金属膜(Al膜)471沉积在包括孔46的整个表面上。为了获得金属膜471的恒定膜厚度,用能够获得高被覆性(high coverage,高覆盖度)的CVD(chemical vapor deposition,化学气相沉积)法沉积金属膜471。
因此,如图2D所示,金属膜471沉积在包括孔46的表面上。
接下来,如图2E所示,在留下形成于孔46的侧壁461上的金属膜471的同时,通过例如反应离子蚀刻法(RIE法)蚀刻掉金属膜471的其它部分。
其后,例如通过使用公知的等离子法或者高密度等离子法(HDP法)将透明材料膜(例如,SiO2膜)48填充进孔46。可选地,可通过使用涂布法将SOG(Spin on Glass,旋涂玻璃)或者SOD(Spin on Dielectric,旋涂电介质)填充进孔46。
然后,执行平坦化处理以移除形成于除孔46的内部之外的材料膜,结果如图2F所示,波导45可以具有这样的配置,其中,反射膜47仅形成于孔46的侧壁461上,透明材料膜48填充进孔46。
此后,钝化膜41、平坦化膜42和滤色片43按顺序形成于含有绝缘膜37和填充进波导45的SiO2膜的整个表面上,并且芯片上微透镜44形成于滤色片43上与光接收传感器部分32对应的位置处,即,在孔46的上部。
这样,形成具有如图1所示的配置的CMOS型固态摄像器件,以提高光聚焦在光接收传感器部分32上的效率。
[引用的专利参考文献1]
日本特-开专利申请第7-45805号
[引用的专利参考文献2]
日本特-开专利申请第8-139300号
[引用的专利参考文献3]
日本特-开专利申请第2002-118245号
如上所述,对于覆盖孔46的侧壁461的反射膜47,从以下观点来看Al膜最适合用于反射膜47,其中,它在用于半导体制造工艺方面有很多经验,它能容易地被加工并且具有高反射率。
于是,如上所述,为了获得铝膜的恒定膜厚度,通过能获得高涂覆性能(高覆盖度)的CVD法来沉积铝膜。
然而,当通过CVD法沉积铝膜时,出现以下问题。
更具体地,当获得具有高反射率的反射膜47时,在作为沉积条件的低温区域中沉积反射膜47是有效的。在低温区域中,反射膜47选择性地沉积在金属膜的表面上,使得难以将Al膜直接沉积在形成于孔46的侧壁461的绝缘层(即绝缘膜37、NSG膜35、阻挡膜40和SiN膜34)的表面上。
低温区域中的沉积成为获得具有高反射率的反射膜47的有效沉积条件的原因是:沉积条件取决于早期阶段核的出现和生长。
更具体地,当在低温区域中沉积反射膜时,在沉积工艺的早期阶段,在衬底表面上高密度地产生相对小的核,并且随后以这些核为中心进行核的生长,以至于在某一时间阶段中形成了一连续膜。相应地,因为这种连续膜的晶粒粒径小而且连续膜的表面并不是很不平坦,所以可以预期获得具有高反射率的反射膜。
另一方面,当在高温区域中沉积反射膜时,尽管可能将Al膜直接沉积在形成于孔46的侧壁461的绝缘层的表面上,核在高温区域中在气相状态下生长,以至于Al气变成粒子而污染了绝缘层的表面。从而,即使当Al膜沉积在绝缘层的表面上时,覆盖度降低,由产生在膜表面的显著不平坦部分降低了反射率,且还不可避免地形成相对于绝缘膜的表面附着力差的Al膜。
更具体地,当在高温区域中沉积反射膜时,根据高温区域中膜沉积工艺的进展,在膜沉积的早期阶段,在衬底表面上以低密度产生相对大的核,随后围绕着这些核生长核。然而,当核的生长进行到形成连续膜时,与反射膜在低温区域中沉积的情况相比,各个核生长得大。从而这种连续膜的晶粒尺寸大且膜表面上的不平坦部分变得非常大,因此导致反射膜的反射率降低。
此外,尽管考虑到通过使用溅射法将Al膜沉积在形成于孔46的侧壁461的绝缘层的表面上,在此情况下,尽管没有示出,与通过CVD法将Al膜沉积在绝缘层表面的情况相比,覆盖度(尤其是侧壁覆盖度)显著降低。因此,为了获得孔46的侧壁461上的预定膜厚度,应把具有膜厚度为上述膜厚度几倍至几十倍的Al膜沉积在衬底31的表面上。结果,后续加工工艺变得非常困难或者变得不可能。
此外,由于溅射法所特有的悬垂部分,可能在孔46的侧壁461上不能获得预定的膜厚度。
因此,已经提出例如通过将金属膜(衬层金属膜)沉积在反射膜(Al膜)47和孔46的侧壁461(即,绝缘膜37)之间作为衬层膜来解决上述问题。
然而,当元素周期表中的VA族元素,例如迄今为止已用于例如阻挡金属膜或附着层等适当膜的Ta(钽),或者元素周期表中的IVA族元素,例如Ti(钛),作为衬层金属膜沉积时,出现以下问题。
更具体地,在固态摄像器件中,为了降低光接收传感器部分的界面态或者为了通过恢复晶格的无序来抑制出现白点,而将包含在遮光膜中的氢提供给所述光接收传感器部分,其中遮光膜由形成于光接收传感器部分上的等离子体SiN膜或者Al膜组成。
例如,在图1所示的情况下,例如,将氢从形成于光接收传感器部分32附近的SiN膜34提供给光接收传感器部分32。
然而,由于上述元素周期表中的VA族元素或者元素周期表中的IVA族元素的材料具有氢吸收率高的特性,由此种材料制成的衬层膜吸收从SiN膜34提供给光接收传感器部分32的氢。结果,不能改善上述界面态和晶格的无序,因此,固态摄像器件30的性能降低。
虽然图1中示出了氢从形成于光接收传感器部分32附近的SiN膜34提供给光接收传感器部分32的情况,这样一种变体也是可能的,其中氢从遮光膜(未示出)或者从填充进孔46的材料膜48等提供给光接收传感器部分32。
即使在此情况下,不可避免地,氢被衬层膜吸收。
发明内容
考虑到上述方面,本发明要解决的一个技术问题是提供一种包括一波导的固态摄像器件,其中能抑制衬层膜吸收提供给光接收传感器部分的氢。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种包括一波导的固态摄像器件,其具有一表面状况良好、被覆性良好、附着性良好和反射率高的反射膜。
按照本发明的一个方面,提供一种固态摄像器件,其包括:一个光接收传感器部分;一个形成于该光接收传感器部分中的绝缘层;一个形成于该绝缘层中的波导;一个由通过CVD法沉积的Al膜组成的反射膜,该反射膜覆盖波导的侧壁;以及一个形成于该反射膜和波导的侧壁之间的衬层膜,其中该衬层膜由元素周期表中的IVA族元素形成。
按照本发明的固态摄像器件,因为波导形成于光接收传感器部分上的绝缘层中,由通过CVD法形成的Al膜制成的反射膜覆盖波导的侧壁,衬层膜形成于反射膜和波导之间,并且该衬层膜由元素周期表中的IVA族元素制成,所以当制造固态摄像器件时,能抑制衬层膜吸收提供给光接收传感器部分的氢。
同样,因为可在低温区域中沉积由通过CVD法沉积的Al膜制成的反射膜,所以可能获得包含具有良好的表面状况、良好的覆盖度和良好的附着力的反射膜的波导。
按照本发明的固态摄像器件,因为能抑制衬层膜吸收提供给光接收传感器部分的氢,并且能够获得具有良好的表面状况、良好的覆盖度和良好的附着力的反射膜,所以可能获得这样的波导,其中光接收传感器部分的特性能防止被损害,并且该波导包含具有高反射率和高覆盖度的反射膜。
因此,提供包含高效率波导的固态摄像器件成为可能,其中能显著地提高入射光的聚焦效率。
附图说明
图1显示了按照现有技术的一种CMOS型固态摄像器件的一个像素部分的示意性剖面图;
图2A至2F是图1中所示的按照现有技术的CMOS型固态摄像器件的各个制造工艺图;
图3显示了按照本发明实施例的固态摄像器件的一个像素部分的示意性剖面图;
图4A至4H显示了按照本发明一个实施例的固态摄像器件的制造方法的各个制造工艺图。
具体实施方式
参照附图,现在描述按照本发明的一个实施例的固态摄像器件。图3显示了一个固态摄像器件的示意性配置,其中本发明应用于一个CMOS型固态摄像器件(CMOS传感器)。
更具体地,图3是示出了按照本发明的一个实施例的CMOS型固态摄像器件的一个像素部分的剖面图。
通常如图3中的附图标记100所表示的CMOS型固态摄像器件包括一个半导体衬底1。一个光接收传感器部分2形成于半导体衬底1中的预定位置处,和在半导体衬底1上形成一个具有绝缘功能、表面保护功能或者表面平坦化功能的例如氧化硅膜(SiO膜)3。氧化硅膜3上形成有具表面保护功能和为光接收传感器部分2提供氢的功能的氮化硅膜(SiN膜)4。然后,氮化硅膜4上面形成了无添加物的硅酸盐玻璃膜(NSG膜)5,并且一布线层6形成于该NSG膜5上。
布线层6由三层布线层61、62和63构成。每一布线层61、62和63具有这样的配置,其中,将布线材料(例如,Cu)9填充进形成于绝缘膜(例如,SiO2膜)7的预定位置的沟槽8。
一个所谓的阻挡膜(例如,SiN膜、SiC膜)10形成于各个布线层6之间以防止布线材料(Cu)9扩散进绝缘膜7中。尽管没有示出,为了防止布线材料9扩散进绝缘膜7,阻挡膜10也形成于沟槽8的周围。
虽然如上所述布线层6由三层布线层61、62和63构成,本发明并不局限于此。当布线层6由超过三个布线层61、62和63的多个布线层构成时,可以随布线层的数目通过阻挡膜10叠层多个绝缘膜7,在形成于绝缘膜7的预定位置处的沟槽8中填充了布线材料9。
一钝化膜11通过绝缘膜7形成于最上层的布线层63上,一滤色片13通过平坦化膜12形成于该钝化层11上。
滤色片13上面具有一个形成于与光接收传感器部分2对应的位置处的芯片上微透镜14。
一用于提高入射光的聚焦效率的波导15形成在从绝缘层(例如,包括除绝缘膜7之外的NSG膜5、阻挡层10和SiN膜4的一部分)至钝化膜11的下端。
波导15具有这样的配置,其中,只有钻穿过绝缘层(例如,包括除绝缘膜7之外的NSG膜5、阻挡膜10和SiN膜4的一部分)的孔(开口)16的侧壁161被反射膜17覆盖,能透过可见光的材料膜(SiO2膜)18填充进孔16中。
反射膜17由能提供高反射率的薄膜制成,例如,Al膜。该Al膜通过CVD法形成。
此外,该反射膜的膜厚度范围为30nm至100nm。
按照本实施例,特别地,一衬层膜19形成于反射膜(Al膜)17和孔16的侧壁161之间。衬层膜19由元素周期表上的VIA族元素的金属材料制成。
三种元素W(钨)、M(钼)和Cr(铬)可以被列举作元素周期表上的VIA族元素。这些元素周期表上的VIA族元素具有这样的特性,其中,与元素周期表上的VA族元素(Ta、V、Nb)和元素周期表上的IVA族元素(Ti、Zr、Hf)相比,它们的氢吸收率低。
此衬层膜19用溅射法形成,并且此衬层膜19的膜厚度范围为3nm至10nm。
按这种方式,构造CMOS型固态摄像器件,其具有提高入射光聚焦效率的配置。
按照本实施例的固态摄像器件100,因为波导15具有位于在通过CVD法沉积的反射膜(Al膜)17和孔16的侧壁161之间的、具有低氢吸收率的衬层膜19,所述衬层膜19由VIA族元素的金属材料制成,所以可以获得此波导15,其中可以防止衬层膜19吸收例如由SiN膜提供给光接收传感器部分2的氢。
按照本实施例的固态摄像器件100,因为衬层膜19形成于反射膜17和孔16的侧壁161之间,形成于此衬层膜19的表面上的反射膜17可以被形成为在低温区域中形成的反射膜17。
因此,能获得具有优良表面状况、优良覆盖度和优良附着力的反射膜17。
更具体地,如图1所示的配置,当孔的侧壁是绝缘膜(例如,SiO2膜)等的时候,并且通过CVD法等将反射膜直接沉积在此绝缘膜的表面上时,为了将反射膜直接沉积在此绝缘膜上,反射膜应该在高温区域中形成。此时形成的反射膜的表面状况差,反射膜没有形成恒定的膜厚度,而且反射膜关于衬层膜(例如,绝缘膜)具有差的附着力。
另一方面,在按照本实施例的固态摄像器件100中,因为衬层膜19(由VIA族元素的金属材料制成的膜)形成于绝缘膜的表面上,所以能将形成在此衬层膜19的表面上的反射膜(Al膜)不在高温区域中形成,而形成在低温区域。
结果,在低温区域中形成反射膜17成为可能,并且因此可以形成表面平滑的具有优良表面状况的反射膜17。
此外,这样形成的反射膜17可具有恒定的膜厚度并且覆盖度极好。于是不存在例如能防止入射光被形成于孔的开口部分处的悬垂部分所遮蔽的风险。
另外,可以获得关于金属膜(Al膜)19具有优良附着力的反射膜17。
按照本实施例,虽然衬层金属膜19通过溅射法形成,但是本发明不局限于此,并且衬层金属膜19可通过CVD法形成。
按照本实施例(见图3),虽然单层的衬层膜(由VIA族元素的金属材料制成的膜)形成于孔16的侧壁161和反射膜(Al膜)17之间,但是,只要配置的变化不影响将氢提供给光接收传感器部分2,例如,一个用来提高附着力的膜、或者一个用来提高反射膜17的膜性能和膜沉积特性的膜可以形成于衬层膜19和反射膜17之间。
在图3中示出的本实施例中,虽然将氢从形成于光接收传感器部分2附近的SiN膜4提供给该光接收传感器部分2,但是本发明不局限于此,并且也可以考虑这样的变体,其中,将氢从例如遮光膜(未示出)或者填充进孔16的材料膜18等提供给光接收传感器部分2。本发明在此配置中有效。
如同在上述的实施例中,本发明适用于固态摄像器件,其中将氢从光接收传感器部分的附近部分(即,形成于光接收传感器部分2附近的位置处的SiN膜4)提供给该光接收传感器部分2。
图4A至4H显示了按照本发明制造图3中示出的CMOS型固态摄像器件的方法。
图4A至4H显示了制造图3中示出的CMOS型固态摄像器件特别是其波导的情况。该制造方法会受到使用包括用于进行溅射法的室的装置或包括用于进行CVD法的室的装置的影响。
图4A至4H是显示该CMOS型固态摄像器件的一个像素部分的各个示意性剖面图。在图4A至4H中,与图3中相同的元件和部分用同样的附图标记表示。
如图4A所示,我们从这样的状态开始描述此制造方法,即,光接收传感器部分2已经形成于半导体衬底1上,氧化硅膜(SiO膜)3、氮化硅膜(SiN膜)4和无添加物硅酸盐玻璃膜(NSG膜)5已经形成于光接收传感器部分2上,三层布线层61、62、63形成于NSG膜5上。
接着,抗蚀剂膜(未示出)被形成在形成于最上层的布线层63上的绝缘膜(SiO2膜)7上,并且如图4B所示,按照公知的光刻技术,通过构图该抗蚀剂膜形成带有用于形成波导15的图案的抗蚀掩膜,其中绝缘膜(SiO2膜)7。
其后,利用诸如反应离子蚀刻法(RIE方法)的合适方法,通过该抗蚀剂掩膜20从光接收传感器部分2蚀刻掉此绝缘层。
由此,如图4C所示,用于形成波导15的孔(开口)16钻孔于光接收传感器部分2上的相应位置处。
接下来,通过上述工艺形成的半导体衬底1被运送进一个溅射室,其中孔16钻孔于光接收传感器部分2上的相应位置处。
然后,通过溅射法沉积膜(衬层金属膜)191,其作为后文中将描述的衬层膜19。衬层金属膜191由元素周期表上的VIA族金属的金属材料例如W(钨)制成。
例如,当布线层6由更多布线层组成,而且形成具有高深宽比(例如,高于1.5)的孔16时,希望用具有改进方向性的溅射法沉积衬层金属膜191,例如远距离溅射法、准直溅射法和电离化溅射法。
以W(钨)膜作为衬层膜191沉积的具体膜沉积条件如下所示。
靶:W
气体,流量:Ar气,10sccm
DC功率(靶功率):15kW
衬底温度:<200℃
膜厚度:10至50nm
从而,如图4D所示,衬层金属膜191形成于包括孔16的表面上。
如在上述的膜沉积条件中所示,膜厚度范围为10nm至50nm的衬层金属膜191沉积在半导体衬底1上,而膜厚度范围为3nm至10nm的衬层金属膜191沉积在孔16的侧壁161上。
其后,通过上述工艺形成的半导体衬底1在没有从溅射室释放到空气中的情况下被运送进一个CVD室,其中衬层金属膜191形成于孔16的侧壁161和绝缘膜7上。
然后,作为后文中将描述的反射膜17的膜(金属膜)171通过CVD法沉积在包括孔16的衬层金属膜191上。金属膜171用Al膜沉积。
沉积Al膜的具体膜沉积条件如下所示。
气体:MPA(甲基吡咯烷铝烷)气
压力:30Pa
衬底温度:90至120℃
膜厚度:40至100nm
此时,因为衬层金属膜191通过上述工艺形成于孔16的侧壁161上(图4D),所以Al膜171能够通过CVD法沉积在金属膜上,并且如在上述的膜沉积条件中所示,Al膜171可以形成在低温区域(90℃至120℃)。
此外,如上所述,因为衬层金属膜191形成于其上的半导体衬底1被运送进CVD室而不从溅射室释放到空气中,所以可以防止衬层金属膜191暴露到空气中并且从而可以防止其被氧化。结果,能令人满意地沉积金属膜(Al膜)171。
这样,如图4E所示,金属膜(Al膜)171沉积在衬层金属膜191上。
如膜沉积条件中所示,膜厚度范围为40nm至100nm的金属膜(Al膜)171沉积在半导体衬底1上,而膜厚度范围为30nm至100nm的金属膜171沉积在孔16中。
如上所述,虽然MPA(甲基吡咯烷铝烷)气用作通过CVD法沉积Al膜所必需的气体(前驱体气),本发明并不局限于此,可以合适地使用DMAH(dimethylaluminum hydride,氢化二甲基铝)气、TMA(trimethylaluminum,三甲基铝)气和DMEAA(dimethylethylamine-alane,二甲基乙胺铝烷)气等。
接下来,在留下覆盖在孔16的侧壁161上的衬层金属膜191和金属膜(Al膜)171的同时,通过例如反应离子蚀刻法(RIE法)等适当方法,蚀刻掉衬层金属膜191和金属膜171的其它部分。
结果,如图4F所示,形成衬层金属膜191仅形成于孔16的侧壁461上状态下的衬层膜19,和形成金属膜171形成于此衬层膜19的表面上的状态下的反射膜17。
其后,通过使用公知的等离子法、高密度等离子法(HDP法)等,将透明材料膜(例如,SiO2膜)填充进孔16中。可选地,通过使用涂布法将SOG(旋涂玻璃)或者SOD(旋涂电介质)填充进孔16中。
然后,通过平坦化处理从除孔16之外的其它部分移除材料膜。
结果,如图4G所示,形成波导15,其中,透明材料膜18填充进孔16。
此后,如图4H所示,钝化膜11、平坦化膜12和滤色片13按顺序形成于包含绝缘膜7和填充进波导15的SiO2膜18的整个表面上,并且芯片上微透镜14形成于与光接收传感器部分2对应的位置处的滤色片13上,即,形成于孔16的上部。
按照这种方式,形成如图3所示含有用于提高入射光的聚焦效率的波导的CMOS型固态摄像器件100。
按照上述制造方法,因为在作为衬层膜19的衬层金属膜(由元素周期表上的VIA族元素的金属材料制成的膜)沉积在孔16的侧壁161上之后,作为反射膜17的金属膜(Al膜)171通过CVD法沉积,所以当通过CVD法形成反射膜时,将反射膜在低温区域中(其是获得高反射率的一个膜沉积条件)沉积成为可能。
更具体地,如上所述,当通过CVD法将反射膜直接沉积在孔16的侧壁161的绝缘膜(SiO2膜)7的表面等上时,为了将反射膜17直接沉积在绝缘膜7上,反射膜17应该在高温区域中沉积。结果,此时沉积的反射膜17在表面状况、覆盖度和吸附力方面变差。
另一方面,按照上述制造方法,因为衬层膜19(由元素周期表上的VIA族元素的金属材料制成的膜)沉积于孔16的侧壁161的绝缘膜7的表面上,所以可以不是在高温区域中而是在低温区域中形成在此衬层膜19的表面上形成的反射膜(Al膜)17。
因此,当通过CVD法沉积金属膜(Al膜)171时,Al膜171能令人满意地沉积在衬层膜191上。从而,可以形成具有小的表面粗糙度和具有良好表面状况的反射膜17。
此外,在孔16的开口部分和侧壁161上未形成悬垂部分,因此,可以形成具有恒定膜厚度的Al膜。从而,可能形成具有良好覆盖度的反射膜17。
此外,Al膜17能够以优良的附着力沉积在衬层金属膜(由元素周期表上的VIA族元素的金属材料制成的膜)19上,从而,可以形成具有优良附着力的反射膜17。
虽然本发明应用于如上述实施例中列举的CMOS型固态摄像器件,但是本发明并不局限于此,并且可以应用于其它固态摄像器件,例如CCD固态摄像器件。
按照本发明的固态摄像器件,因为能抑制衬层膜吸收提供给光接收传感器部分的氢,并且获得具有良好的表面状况、良好的覆盖度和优良的附着力的反射膜,所以能防止光接收传感器部分的特性被损害,并且可能获得包含具有高反射率和高覆盖度的反射膜的波导。
因此,提供包含高效率波导的固态摄像器件成为可能,其中能显著地提高入射光的聚焦效率。
参照附图描述了本发明的优选实施例,但是应理解为本发明不被限制于此精确实施例,并且可由本领域普通技术人员实施各种调整和改变,而不背离如在所附的权利要求中所定义的本发明的精神或范围。

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本发明公开一种固态摄像器件(100),其中一波导(15)形成于光接收传感器部分(2)上的一绝缘层中,由通过CVD法沉积的Al膜制成的反射膜(17)覆盖波导(15)的侧壁(161),一衬层膜(19)形成于反射膜(17)和波导(15)的侧壁(161)之间,而衬层膜(19)由VIA族元素制成。从而能获得一种包括波导的固态摄像器件,它能抑制衬层膜(19)吸收提供给光接收传感器部分(2)的氢,并且其包含具有。

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