CN102194844B - 固态图像传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及固态图像传感器。所述固态图像传感器包含有效像素部分和布置在有效像素部分周围的周边部分，在有效像素部分中布置有多个包含半导体基板上形成的光电二极管的像素，所述固态图像传感器包含：被布置在半导体基板之上的多个金属布线层；以及覆盖作为所述多个金属布线层之中的顶层的被构图的金属布线层的平坦化膜，其中，在有效像素部分中，所述多个金属布线层具有被配置为将光引导至光电二极管的开口，并且，在周边部分中，在顶层中设置有开口，并且顶层和半导体基板之间的至少一个金属布线层具有阻挡经由顶层中的开口入射在光电二极管上的光的图案。
Description
技术领域
本发明涉及固态图像传感器。
背景技术
图1A是表示固态图像传感器的平面布局的平面图。图1A所示的固态图像传感器包含有效像素区域1、光学黑区域2和周边电路区域3。有效像素区域1和光学黑区域2中的每一个包含多个像素的二维阵列。运算放大器电路、水平扫描电路和垂直扫描电路例如被布置于周边电路区域3中。由金属膜制成的遮光膜在有效像素区域1中的各像素中开有开口(open)，而它覆盖光学黑区域2和周边电路区域3的几乎整个表面。来自光学黑区域2的像素信号被用作黑电平基准信号。由诸如硅氧化物膜的绝缘膜制成的平坦化膜被布置于遮光膜上用于平坦化。在这种情况下，为了抑制由于有效像素区域1内的像素之间的光路差的不均一性所导致的颜色变化，平坦化膜必须具有给定的均一性。
通过使用CMP(化学机械抛光)方法来对沉积于具有台阶(step)的遮光膜上的诸如硅氧化物膜的绝缘膜的表面进行抛光和平坦化，形成该平坦化膜。通过CMP的硅氧化物膜的抛光速度在具有高的面积占有率的遮光膜上比在具有低的面积占有率的遮光膜上慢。因此，在遮光膜具有低的面积占有率的有效像素区域和遮光膜具有高的面积占有率的有效像素区域周边部分之间的边界处在平坦化膜的表面上产生台阶。由于与这些台阶相关的因素，因此平坦化膜的厚度在有效像素区域的中心部分和外周部分之间改变，由此产生源自光路差的颜色变化。日本专利公开No.2001-196571公开了用于解决上述问题的方法。根据日本专利公开No.2001-196571，可通过在事先形成的沟槽中布置具有高的面积占有率的有效像素区域周边部分中的遮光膜，减少有效像素区域和有效像素区域周边部分之间的边界处的平坦化膜上的台阶。
不幸的是，日本专利公开No.2001-196571中描述的方法的不利之处在于：它需要新的形成沟槽的处理。并且，该方法不足以根本上消除由于遮光膜的面积占有率的差异所导致的平坦化膜的不均一性。
发明内容
本发明提供可在不增加新处理的情况下通过减小遮光膜的面积占有率的差异来减小平坦化膜的不均一性的固态图像传感器。
本发明的各方面中的一个方面提供一种固态图像传感器，所述固态图像传感器包含有效像素部分和布置在有效像素部分周围的周边部分，在有效像素部分中布置有多个包含半导体基板上形成的光电二极管的像素，所述传感器包含：多个金属布线层，所述多个金属布线层被布置在半导体基板之上；以及平坦化膜，所述平坦化膜覆盖作为所述多个金属布线层之中的顶层的被构图的金属布线层，其中，在有效像素部分中，所述多个金属布线层具有被配置为将光引导至光电二极管的开口，以及在周边部分中，在所述顶层中设置有开口，并且，所述顶层和半导体基板之间的至少一个金属布线层具有阻挡经由所述顶层中的开口入射在光电二极管上的光的图案。
从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的进一步的特征将变得明显。
附图说明
图1A是示意性表示固态图像传感器的平面布局的平面图；
图1B是表示根据本发明实施例的固态图像传感器的平面布局的平面图；
图2A是表示根据第一实施例的沿图1B中的虚线A-A′获取的横截面结构的例子的截面图；
图2B是表示根据第一实施例的沿图1B中的虚线B-B′获取的横截面结构的例子的截面图；
图3A至图3E是表示根据第一实施例的固态图像传感器的制造工艺的例子的截面图；
图4A是表示根据第二实施例的沿图1B中的虚线A-A′获取的横截面结构的例子的截面图；
图4B和图4C是表示根据第二实施例的固态图像传感器的制造工艺的例子的截面图；
图5A是表示根据第三实施例的沿图1B中的虚线A-A′获取的横截面结构的例子的截面图；
图5B是表示根据第三实施例的图5A所示的第二金属布线层的平面布局的例子的平面图；
图5C是表示根据第三实施例的图5A所示的第一金属布线层的平面布局的例子的平面图；
图6A是示意性地表示固态图像传感器的平面布局的平面图；
图6B是表示根据第四和第五实施例的固态图像传感器的平面布局的平面图；
图7A是表示根据第四实施例的沿图6B中的虚线A-A′获取的横截面结构的例子的截面图；
图7B、图7C和图7D是表示根据第四实施例的固态图像传感器的制造工艺的例子的截面图；
图8A是表示根据第五实施例的沿图6B中的虚线A-A′获取的横截面结构的例子的截面图；以及
图8B、图8C和图8D是表示根据第五实施例的固态图像传感器的制造工艺的例子的截面图。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述根据本发明的固态图像传感器及其制造方法的实施例。
[第一实施例]
<根据第一实施例的固态图像传感器的配置例子>
图1B是表示根据本发明实施例的图1A所示的固态图像传感器的平面布局的例子的放大平面图。图2A是表示根据第一实施例的沿图1B中的虚线A-A′获取的横截面结构的截面图，图2B是表示沿图1B中的虚线B-B′获取的横截面结构的截面图。如图1B所示，固态图像传感器具有有效像素部分，所述有效像素部分包含其中排列有多个像素的有效像素区域1。固态图像传感器还具有布置于有效像素部分周围的周边区域。包含用于获得基准信号的光学黑区域2和周边电路区域3的周边部分被布置在周边区域中。有效像素区域1和光学黑区域2中的每一个包含多个像素的二维阵列。周边电路区域3被用于控制有效像素区域1的操作以及处理从有效像素区域1读取的信号，并且包含例如运算放大器电路、水平扫描电路和垂直扫描电路。如图2A所示，在有效像素区域1和光学黑区域2中，光电二极管101被设置在半导体基板100上。为了简化的目的，没有示出设置在半导体基板100上的MOS晶体管和金属插塞(plug)中的一些。在半导体基板100之上，分别在绝缘膜102、103和104上形成第一金属布线层105、第二金属布线层106和遮光膜107。遮光膜107还用作被用作基准电势和电源线的金属布线层。在金属布线层105、106和107之中，遮光膜107是顶层。第一金属布线层105和第二金属布线层106可通过金属插塞108相互电连接。第二金属布线层106和遮光膜107可通过金属插塞109相互电连接。绝缘膜102、103和104例如由硅氧化物膜形成。第一金属布线层105、第二金属布线层106和遮光膜107例如由包含铝作为其主要成分的金属或金属间化合物形成。金属插塞108和109例如由包含钨作为其主要成分的金属形成。遮光膜107被由诸如硅氧化物膜的绝缘膜形成的平坦化膜110覆盖。
常规上，光学黑区域2和周边电路区域3的几乎整个表面被遮光膜107覆盖。相对照地，在第一实施例中，如图1B所示，在覆盖光学黑区域2和周边电路区域3的遮光膜107中设置开口111。如图2A所示，在光学黑区域2中，开口111被设置在所有像素上的遮光膜107中。伪(dummy)金属膜112被设置在遮光膜107之下的第二金属布线层106的同一层中，并且在阻挡经由开口111入射在光电二极管101上的光方面起作用。并且，如图2A所示，在周边电路区域3中，开口111被设置在其中伪金属膜112可被设置在遮光膜107之下的第二金属布线层106的同一层中的区域之上。伪金属膜112在阻挡经由开口111入射在光电二极管101上的光方面起作用。布置于周边电路区域3中的电路可包含例如扫描电路。使A为光学黑区域2和周边电路区域3中的遮光膜107的面积占有率，B为有效像素区域1中的遮光膜107的面积占有率。为了改善平坦化膜110的均一性，面积占有率B与面积占有率A的比(＝B/A)优选为0.6或更大，并更优选为0.8或更大。理想地，B/A＝1是更希望的。
虽然开口111被设置在属于周边部分的光学黑区域2和周边电路区域3两者中，但是，它们可仅被设置在这些区域中的一个中。当例如至少在与有效像素区域1相邻的光学黑区域2中设置开口时，平坦性得到改善。并且，当在其与有效像素区域1之间***有光学黑区域2的周边电路区域3中设置开口时，可在改善平坦性的同时改善遮光性能。周边部分可没有光学黑区域2。在这种情况下，开口111被设置在周边电路区域中。
<根据第一实施例的固态图像传感器的制造工艺的例子>
接下来将参照图3A至图3E描述根据第一实施例的制造方法。为了简化的目的，形成第二金属布线层106的处理之前的已知处理将不被描述，并且，第二金属布线层106的形成处理及其随后的处理将被描述。
图3A是使用溅射方法沉积用于形成第二金属布线层106的金属膜之后的截面图。用于形成第二金属布线层106的金属膜可由例如包含铝作为其主要成分的金属或金属间化合物形成。如图3B所示，经过(upon)光致抗蚀剂涂敷、曝光和显影，使用干蚀刻方法将金属膜构图以形成第二金属布线层106。与第二金属布线层106的形成同时地，在光学黑区域2和周边电路区域3中形成用作用于光阻挡的图案的伪金属膜112。图3C是从上方观看图3B时的视图。参照图3D，诸如硅氧化物膜的绝缘膜104通过使用等离子体CVD方法被沉积，并通过使用CMP方法被平坦化。经过光致抗蚀剂涂敷、曝光和显影，使用干蚀刻方法在绝缘膜104中形成开口以形成金属插塞109。可通过例如使用溅射方法依次沉积钛和钛氮化物，使用CVD方法沉积钨，并使用CMP去除开口以外的区域中的钛、钛氮化物和钨，来形成金属插塞109。参照图3E，使用溅射方法沉积用于形成遮光膜107的金属膜。遮光膜107可由例如包含铝作为其主要成分的金属或金属间化合物形成。经过光致抗蚀剂涂敷、曝光和显影，在使用干蚀刻方法通过金属膜的图案形成(构图)来形成遮光膜的处理中，在有效像素区域1中形成开口111。同时，在光学黑区域2和周边电路区域3中形成开口111。使用等离子体CVD方法沉积诸如硅氧化物膜的绝缘膜。使用CMP方法对绝缘膜进行平坦化以形成平坦化膜110，并且，处理到达图2A所示的状态。平坦化膜110可以为硅氮化物膜。还可在形成平坦化膜110之后形成例如内层透镜、滤色器或微透镜。
[第二实施例]
<根据第二实施例的固态图像传感器的配置例子>
图4A是表示根据第二实施例的沿图1B中的虚线A-A′获取的横截面结构的截面图。第二实施例中的基本配置与第一实施例中相同，并且，将不给出其全面的描述。第二实施例的特征在于，如图4A所示，在光学黑区域2中在伪金属膜112上形成壁状金属部分113以围绕开口111。伪金属膜112和壁状金属部分113在阻挡经由开口111入射在光电二极管101上的光方面起作用。并且，在周边电路区域3中，只在与有效像素区域1和有效像素区域周边部分之间的边界表面平行的面内，在伪金属膜112上形成壁状金属部分113。壁状金属部分113防止如下的光的泄漏：所述光沿与半导体基板100的法线相交的方向入射在有效像素区域1中的光电二极管101上。
在根据第二实施例的周边电路区域3中，可在与有效像素区域1和有效像素区域周边部分之间的边界表面平行的面以外的面内设置壁状金属部分113。但是，可通过采用根据第二实施例的壁状金属部分113的布置，抑制布线线路之间的电容(capacity)的增大。
<根据第二实施例的固态图像传感器的制造工艺的例子>
接下来将描述根据第二实施例的制造方法。直到在光学黑区域2和周边电路区域3中形成第二金属布线层106和伪金属膜112的处理与第一实施例中相同，并且，将参照图4A和图4B描述它们的随后的处理。如图4B所示，诸如硅氧化物膜的绝缘膜104通过使用等离子体CVD方法被沉积，并且，通过使用CMP方法被平坦化。经过光致抗蚀剂涂敷、曝光和显影，使用干蚀刻方法在绝缘膜104中形成开口以形成金属插塞109。此时，在伪金属膜112上同时形成壁状金属部分113。图4C示出壁状金属部分113的平面布局。从下一处理到最后处理与第一实施例中相同，并且，将不给出其描述。
[第三实施例]
<根据第三实施例的固态图像传感器的配置例子>
图5A是表示根据第三实施例的沿图1B中的虚线A-A′获取的横截面结构的截面图。第三实施例中的基本配置与第一实施例中相同，并且，将不给出其全面的描述。第三实施例的特征在于，如图5A所示，在光学黑区域2中，分别在第一金属布线层105和第二金属布线层106中形成伪金属膜114和112。图5B是表示根据第三实施例的图5A所示的第二金属布线层的平面布局的平面图。图5C是表示根据第三实施例的图5A所示的第一金属布线层的平面布局的平面图。为了减少包含伪金属膜112的第二金属布线层106的面积占有率，如图5B所示，伪金属膜112在中心处具有开口。并且，为了防止从开口111入射的光经由第二金属布线层106的伪金属膜112到达第一金属布线层105的下部，如图5C所示，在第一金属布线层105的同一层中设置伪金属膜114。如图5B和图5C所示，伪金属膜114可位于伪金属膜112的开口的正下方的位置处。作为由伪金属膜112和114的组合所形成的布置，优选一个伪金属膜位于另一金属膜的开口的正下方的位置处。并且，为了有效地阻挡入射光，优选位于金属膜的开口的正下方的伪金属膜的面积等于或大于平面布局中的开口的面积。
在第三实施例中，也可以设置如第二实施例中的壁状金属部分113。更具体而言，可在遮光膜107和伪金属膜112之间或在伪金属膜112和伪金属膜114之间设置壁状金属部分。并且，可在遮光膜107和伪金属膜112之间以及在伪金属膜112和伪金属膜114之间设置壁状金属部分。并且，当布置有更多数量的金属布线层时，也可设置根据第三实施例的三个或更多个的双层伪金属膜。
<根据第三实施例的固态图像传感器的制造工艺的例子>
根据第三实施例的在形成第一金属布线层105的同时在第一金属布线层105的同一层中形成伪金属膜114的处理与第一实施例中的形成伪金属膜112的处理相同。由此，将不给出该处理的详细描述。并且，当设置如第二实施例中的壁状金属部分113时，可从根据第二实施例的制造工艺的例子理解该处理。
[第四实施例]
<根据第四实施例的固态图像传感器的配置例子>
图6B是表示根据第四实施例的图6A所示的固态图像传感器的平面布局的例子的放大平面图。图7A是表示根据第四实施例的沿图6B中的虚线A-A′获取的横截面结构的截面图。如图6B所示，固态图像传感器具有有效像素部分，所述有效像素部分包含其中排列有多个像素的有效像素区域1。固态图像传感器还具有周边部分，所述周边部分属于有效像素部分周边区域，并且包含用于获得基准信号的光学黑区域2、周边电路区域3和电极焊盘(pad)区域4。有效像素区域1和光学黑区域2中的每一个包含多个像素的二维阵列。周边电路区域3包含例如运算放大器电路、水平扫描电路和垂直扫描电路。电极焊盘区域4掌控外部电力供给和向外部信号处理电路的电信号传送。如图7A所示，在有效像素区域1和光学黑区域2中，在半导体基板100上设置光电二极管101。为了简化的目的，没有示出设置在半导体基板100上的MOS晶体管和金属插塞中的一些。在半导体基板100之上，分别在绝缘膜102、203和204上形成第一金属布线层205、第二金属布线层206和遮光膜207。遮光膜207还用作被用作基准电势和电源线的金属布线层。在金属布线层205、206和207之中，遮光膜207是顶层。第一金属布线层205和第二金属布线层206可通过金属插塞208相互电连接。第二金属布线层206和遮光膜207可通过金属插塞209相互电连接。绝缘膜102、203和204例如由硅氧化物膜形成。第一金属布线层205、第二金属布线层206和遮光膜207由例如包含铝作为其主要成分的金属或金属间化合物形成。金属插塞208和209例如由包含钨作为其主要成分的金属形成。遮光膜207被由诸如硅氧化物膜的绝缘膜形成的平坦化膜210覆盖。
常规上，光学黑区域2和周边电路区域3的几乎整个表面被遮光膜207覆盖。相对照地，在第四实施例中，如图6B所示，甚至在覆盖光学黑区域2和周边电路区域3的遮光膜207中也设置开口211。如图7A所示，在光学黑区域2中，开口211被设置在所有像素上的遮光膜207中。伪金属膜212被设置在遮光膜207之下的第二金属布线层206的同一层中，并且在阻挡经由开口211入射在光电二极管101上的光方面起作用。并且，如图7A所示，在周边电路区域3中，开口211被设置在其中伪金属膜212可被设置在遮光膜207之下的第二金属布线层206的同一层中的区域之上。伪金属膜212在阻挡经由开口211入射在光电二极管101上的光方面起作用。布置于周边电路区域3中的电路可包含例如扫描电路。并且，电极焊盘区域4被设置为与周边电路区域3相邻。电极焊盘区域4包含第一电极焊盘213、第二电极焊盘214和顶层电极焊盘215。第一电极焊盘213和第二电极焊盘214通过金属插塞208相互电连接。第二电极焊盘214和顶层电极焊盘215通过金属插塞209相互电连接。例如，使用包含铝作为其主要成分的金属在第一金属布线层205的同一层中形成第一电极焊盘213。例如，使用包含铝作为其主要成分的金属在第二金属布线层206的同一层中形成第二电极焊盘214。例如，使用包含铝作为其主要成分的金属在遮光膜207的同一层中形成顶层电极焊盘215。即，多个金属层之中的布置于顶部处的被构图的金属布线层包含用作遮光膜207的金属图案和用作顶层电极焊盘215的金属图案。
<根据第四实施例的固态图像传感器的制造工艺的例子>
接下来将参照图7A至图7D描述根据第四实施例的制造方法。为了简化的目的，将描述第一金属布线层205的形成处理及其随后的处理。
图7B是形成第一金属布线层205之后的截面图。通过使用溅射方法沉积包含铝作为其主要成分的金属，执行光致抗蚀剂涂敷、曝光和显影，并在其上使用干蚀刻方法，来形成第一金属布线层205。并且，可与第一金属布线层205的形成同时地形成第一电极焊盘213。
图7C是形成第二金属布线层206之后的截面图。在形成于第一金属布线层205上的绝缘膜203上形成第二金属布线层206。通过使用等离子体CVD方法在第一金属布线层205上沉积硅氧化物膜并使用CMP方法将其平坦化，形成绝缘膜203。经过光致抗蚀剂涂敷、曝光和显影，使用干蚀刻方法在绝缘膜203中形成开口以形成金属插塞208。可通过使用溅射方法依次沉积钛和钛氮化物，使用CVD方法沉积钨，并使用CMP去除开口以外的区域中的钛、钛氮化物和钨，来形成金属插塞208。根据与第一金属布线层205中相同的过程来形成第二金属布线层206，并且，同时形成由包含铝作为其主要成分的金属制成的伪金属膜212和第二电极焊盘214。
图7D是形成遮光膜207之后的截面图。在形成于第二金属布线层206上的绝缘膜204上形成遮光膜207。根据与绝缘膜203中相同的过程来形成绝缘膜204。根据与金属插塞208中相同的过程来形成金属插塞209。在与第一金属布线层205中相同的过程中形成遮光膜207，并且，同时形成由包含铝作为其主要成分的金属制成的顶层电极焊盘215。并且，在形成遮光膜207的处理中，在有效像素区域1中形成开口211。同时，在光学黑区域2和周边电路区域3中形成开口211。
诸如硅氧化物膜的绝缘膜通过使用等离子体CVD方法被沉积并通过使用CMP方法被平坦化，以形成平坦化膜210，并且，处理到达图7A所示的状态。
[第五实施例]
<根据第五实施例的固态图像传感器的配置例子>
图8A是表示沿图6B中的虚线A-A′获取的横截面结构的截面图。如图8A所示，在有效像素区域1和光学黑区域2中，在半导体基板100上设置光电二极管101。为了简化的目的，没有示出设置在半导体基板100上的MOS晶体管和金属插塞中的一些。在半导体基板100之上，分别在绝缘膜102、303和304上形成第一金属布线层305、第二金属布线层306和遮光膜207。遮光膜207还用作被用作基准电势和电源线的金属布线层。在金属布线层305、306和207之中，遮光膜207是顶层。第一金属布线层305和第二金属布线层306可通过金属插塞308相互电连接。第二金属布线层306和遮光膜207通过金属插塞309相互电连接。绝缘膜102、303和304例如由硅氧化物膜形成。第一金属布线层305、第二金属布线层306和金属插塞308例如由包含铜作为其主要成分的金属形成。遮光膜207例如由包含铝作为其主要成分的金属形成。金属插塞309例如由包含钨作为其主要成分的金属形成。遮光膜207被由诸如硅氧化物膜的绝缘膜形成的平坦化膜210覆盖。
常规上，光学黑区域2和周边电路区域3的几乎整个表面被遮光膜207覆盖。相对照地，在第五实施例中，如图6B所示，甚至在覆盖光学黑区域2和周边电路区域3的遮光膜207中也设置开口211。如图8A所示，在光学黑区域2中，开口211被设置在所有像素上的遮光膜207中。伪金属膜312被设置在遮光膜207之下的第二金属布线层306的同一层中，并且在阻挡经由开口211入射在光电二极管101上的光方面起作用。并且，如图8A所示，在周边电路区域3中，开口211被设置在其中伪金属膜312可被设置在遮光膜207之下的第二金属布线层306的同一层中的区域之上。伪金属膜312在阻挡经由开口211入射在光电二极管101上的光方面起作用。布置于周边电路区域3中的电路可包含例如扫描电路。并且，电极焊盘区域4被设置为与周边电路区域3相邻。电极焊盘区域4包含第一电极焊盘313、第二电极焊盘314和顶层电极焊盘215。第一电极焊盘313和第二电极焊盘314通过金属插塞308相互电连接。第二电极焊盘314和顶层电极焊盘215通过金属插塞309相互电连接。例如，使用包含铜作为其主要成分的金属在第一金属布线层305的同一层中形成第一电极焊盘313。例如，使用包含铜作为其主要成分的金属在第二金属布线层306的同一层中形成第二电极焊盘314。例如，使用包含铝作为其主要成分的金属在遮光膜207的同一层中形成顶层电极焊盘215。
<根据第五实施例的固态图像传感器的制造工艺的例子>
接下来将参照图8A至图8D描述根据第五实施例的制造方法。为了简化的目的，第一金属布线层305的形成处理及其随后的处理将被描述。
图8B是形成第一金属布线层305之后的截面图。例如，通过单镶嵌(damascene)方法使用包含铜作为其主要成分的金属形成第一金属布线层305。更具体而言，经过光致抗蚀剂涂敷、曝光和显影，使用干蚀刻方法在绝缘膜102中形成布线沟槽，使用溅射方法依次形成钽氮化物和铜，并使用电镀(plating)方法沉积铜。使用CMP方法去除任何不要的钽氮化物和铜，以形成第一金属布线层305。并且，与第一金属布线层305的形成同时地形成第一电极焊盘313。
图8C是形成第二金属布线层306之后的截面图。例如，通过双镶嵌方法使用包含铜作为其主要成分的金属在形成于第一金属布线层305上的绝缘膜303上形成第二金属布线层306。更具体而言，通过使用等离子体CVD方法在第一金属布线层305上沉积硅氧化物膜，形成绝缘膜303。经过光致抗蚀剂涂敷、曝光和显影，使用干蚀刻方法在绝缘膜303上的要形成布线层和金属插塞的区域中形成开口，使用溅射方法依次形成钽氮化物和铜，并且，使用电镀方法沉积铜。使用CMP方法去除任何不要的钽氮化物和铜，以形成第二金属布线层306和金属插塞308。并且，与第二金属布线层306的形成同时地形成伪金属膜312和第二电极焊盘314。
图8D是形成遮光膜207之后的截面图。在形成于第二金属布线层306上的绝缘膜304上形成遮光膜207。根据与绝缘膜303中相同的过程来形成绝缘膜304。通过使用溅射方法依次沉积钛和钛氮化物，使用CVD方法沉积钨，并使用CMP去除开口以外的区域中的钛、钛氮化物和钨，来形成金属插塞309。使用溅射方法沉积包含铝作为其主要成分的金属，执行光致抗蚀剂涂敷、曝光和显影，并且在其上使用干蚀刻方法形成遮光膜207。同时形成由包含铝作为其主要成分的金属形成的顶层电极焊盘215。并且，在形成遮光膜207的处理中，在有效像素区域1中形成开口211。同时，在光学黑区域2和周边电路区域3中形成开口211。
诸如硅氧化物膜的绝缘膜通过使用等离子体CVD方法被沉积并且通过使用CMP方法被平坦化，以形成平坦化膜210，并且处理到达图8A所示的状态。
<第一至第五实施例的效果>
根据第一至第五实施例，可在有效像素区域1与包含光学黑区域2和周边电路区域3的有效像素区域周边部分之间的边界处减少平坦化膜110上的台阶。这使得可以均一地形成平坦化膜110。这从而使得可以抑制由于入射光的光路差的不均一性所导致的亮度和颜色变化。还可以均一地形成平坦化膜110，而不增加任何新的处理。注意，如上所述，第一至第三实施例可根据需要被组合。所有的上述实施例仅表示实施本发明的实际例子，并且，不应通过这些实施例以限制的意义解释本发明的技术范围。即，本发明可在不背离其技术思想或其主要特征的情况下以各种形式被实施。
虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但要理解，本发明不限于公开的示例性实施例。随附的权利要求的范围要被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。
Claims (8)
1.一种固态图像传感器，所述固态图像传感器包含有效像素部分和布置在所述有效像素部分周围的周边部分，在所述有效像素部分中布置有多个像素，每个像素包含半导体基板上形成的第一光电二极管，所述周边部分包含光学黑区域，所述光学黑区域包括第二光电二极管并且被配置为获得基准信号，所述固态图像传感器包含：
多个金属布线层，所述多个金属布线层被布置在所述半导体基板之上；以及
平坦化膜，所述平坦化膜覆盖作为所述多个金属布线层之中的顶层的被构图的金属布线层，
其中，在所述有效像素部分中，所述多个金属布线层具有第一开口，所述第一开口被配置为使得通过所述第一开口将光引入所述第一光电二极管，以及
在所述周边部分中，在所述顶层中设置有第二开口，并且，所述顶层和所述半导体基板之间的至少一个金属布线层具有阻挡通过第二开口的光进入第二光电二极管的图案。
2.根据权利要求1的固态图像传感器，其中，所述周边部分中的所述顶层的面积被确定，使得所述有效像素部分中的所述顶层的面积占有率与所述周边部分中的所述顶层的面积占有率的比不小于0.6。
3.根据权利要求1的固态图像传感器，其中，所述周边部分中的所述多个金属布线层包含具有开口并位于所述周边部分中的所述至少一个金属布线层和所述顶层之间的金属布线层。
4.根据权利要求1的固态图像传感器，还包含壁状金属部分，所述壁状金属部分在所述周边部分中的所述至少一个金属布线层上形成，并被配置为阻挡沿与所述半导体基板的法线相交的方向入射的光。
5.根据权利要求4的固态图像传感器，其中，所述壁状金属部分使所述周边部分中的所述顶层和所述至少一个金属布线层相互连接。
6.根据权利要求1的固态图像传感器，其中，所述周边部分包含周边电路区域，所述周边电路区域被配置为处理来自所述有效像素部分的信号。
7.根据权利要求1的固态图像传感器，其中，作为所述顶层的所述被构图的金属布线层包含用作电极焊盘的金属图案。
8.根据权利要求1的固态图像传感器，其中，作为所述顶层的所述被构图的金属布线层包含铝作为其主要成分。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140108 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |