CN109804467B - 固态摄像元件、固态摄像元件的制造方法和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于解决2PD型图像传感器的各种问题中的至少一者。提供了一种固态摄像元件，其包括多个像素，多个像素中的每者包括形成在硅基板上的光电转换元件。像素的一部分被构造成使得其光电转换元件被第一类型分离区域分隔，第一类型分离区域在沿着硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸，且像素中的其他部分被构造成使得其光电转换元件被由与第一类型分离区域不同的材料形成的第二类型分离区域分隔，第二类型分离区域在沿着硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸。

Description

固态摄像元件、固态摄像元件的制造方法和电子装置
技术领域
本技术涉及一种固态摄像元件、固态摄像元件的制造方法和电子装置。
背景技术
相机的自动对焦(AF：auto focus)方式粗略有三种类型：相位差AF；对比度AF；和像面相位差AF。像面相位差AF是最新的方式，且近年来，已经逐步发展起来。因为像面相位差AF具有被结合在图像传感器的像素本身中的相位差AF传感器的功能，所以像面相位差AF能够在不需要单独配备相位差AF所需的分离镜片和相位差AF传感器的情况下实现相位差AF。换言之，类似于相位差AF，像面相位差AF瞬间测量AF的偏差量，从而可以使设定镜头(set lens)非常快速地聚焦。
专利文献1公开了遮光金属方式，该方式是像面相位差AF的像素结构的主流。在遮光金属方式中，设置有多对像素(光瞳像素)，其中，每个像素的大致一半被遮光金属覆盖，以便仅检测通过设定镜头出瞳一侧的光。光瞳像素包括：第一像素，包括大致一半被遮光金属覆盖的像素的第一侧；和第二像素，包括大致一半被遮光金属覆盖的像素的第二侧。
第一像素和第二像素在图像传感器内设置于相互靠近的位置。因此，当设定镜头聚焦时，从第一像素获取的第一接收图像和从第二像素获取的第二接收图像相同。同时，当设定镜头未聚焦时，第一接收图像和第二接收图像之间发生偏移，且图像在对焦于近侧和对焦于远侧之间切换。在这种情况下，能够瞬间测量包括偏移方向的设定镜头的聚焦偏差。
因为遮光金属方式中的像面相位差像素是缺陷像素，而来自缺陷像素的输出信号不能用于图像形成，所以存在这样的缺点：图像传感器的图像质量低于不具有像面相位差AF但具有相同数量像素的图像传感器的图像质量。
作为该缺点的解决方案，例如，专利文献2提出了这样的方式：在通过对与片上透镜(以下，被称为OCL：on-chip lens)对应的光电二极管进行划分而形成的两个划分像素的情况下，使用从一个划分像素(第一划分像素)获取的第一接收图像和从另一个划分像素(第二划分像素)获取的第二接收图像进行测距，且两个划分像素的输出的积分产生一个像素的输出，该输出能够用于图像形成(以下，被称为2PD方式)。不必说，例如，专利文献3提出了这样的构思：混合安装有作为2PD方式的专用于相位差的像素和作为1PD方式的用于图像生成的常规像素。
引用列表
专利文献
专利文献1：特开第2012-182332号日本专利申请
专利文献2：特开第2001-250931号日本专利申请
专利文献3：特开第2015-65269号日本专利申请
发明内容
本技术要解决的技术问题
如上所述，因为2PD方式除了不具有缺陷像素以外还允许像面相位差像素的密集布局，所以存在这样的优点：准确获取第一划分像素的输出和第二划分像素的输出的重心位置的偏差可以提高AF精度。
同时，因为光电二极管被划分成两个，所以光电二极管的体积整体上因像素划分用的分离部而减小，从而导致发生这样的缺点：相对敏感度低于同等OCL尺寸的不被划分的像素(以下，被称为1PD方式)的相对敏感度。注意，作为分离相位差像素的方法，已知有金属埋入、氧化膜埋入和注入。
然而，根据本发明人实际制造的2PD方式的图像传感器的样机，除了光电二极管的体积减小以外，还发现各种问题，诸如划分像素之间的混色和分离部中敏感度损失的发生等。
考虑到上述问题而做出本技术，本技术的目的是解决2PD方式的图像传感器的各种问题中的至少一者。
技术问题的解决方案
根据本技术的一个方面，提出一种固态摄像元件，其包括：多个像素，所述多个像素分别包括形成在硅基板上的光电转换元件，其中，所述多个像素中的一部分像素具有被第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第一类型分离区域在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸，且所述多个像素中的其他部分像素具有被由与所述第一类型分离区域的材料不同的材料形成的第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第二类型分离区域在沿着所述硅基板的所述厚度方向的所述方向上呈平板状延伸。
根据本技术的另一方面，提出一种固态摄像元件的制造方法，所述固态摄像元件包括多个像素，所述多个像素分别包括形成在硅基板上的光电转换元件，所述方法包括：形成在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸的第一类型分离区域的步骤，所述第一类型分离区域针对所述多个像素中的一部分像素将所述光电转换元件分隔；和使用与所述第一类型分离区域的材料不同的材料形成第二类型分离区域的步骤，所述第二类型分离区域在沿着所述硅基板的所述厚度方向的方向上呈平板状延伸，所述第二类型分离区域针对所述多个像素中的其他部分像素将所述光电转换元件分隔。
根据本技术的又一方面，提出一种电子装置，其包括固态摄像元件，所述固态摄像元件包括：多个像素，所述多个像素分别包括形成在硅基板上的光电转换元件，其中，所述多个像素中的一部分像素具有被第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第一类型分离区域在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸，且所述多个像素中的其他部分像素具有被由与所述第一类型分离区域的材料不同的材料形成的第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第二类型分离区域在沿着所述硅基板的所述厚度方向的所述方向上呈平板状延伸。
注意，本技术还包括各种方面，诸如：将上述的固态摄像元件结合在不同的装置中来实施该固态摄像元件的方面；和使用不同的方法来实施上述的固态摄像元件的方面等。本技术还包括各种方面，诸如将上述的固态摄像元件的制造方法实施为其他方法的一部分的方面。
本技术的有益效果
根据本技术，能够解决2PD方式的图像传感器的各种问题中的至少一者。注意，因为本说明书所述的效果仅是示例性的，所以本技术不限于此，且因此可以提供附加的效果。
附图说明
图1是根据第一实施例的固态摄像元件的像素布置的平面图。
图2是根据第一实施例的固态摄像元件的断面构造的示意图。
图3图示了对于使用不同的分离膜分离的光电转换元件而言的入射光的光路模拟的结果。
图4是图示了硅中光吸收率(光电转换率)的波长依赖性的示图。
图5是图示了通过杂质离子注入而形成的第一类型分离区域和使用氧化膜形成的第二类型分离区域之间的光接收角度分布特性的比较的示图。
图6是图示了随着入射光的波长变化，第一类型分离区域适用的各光电转换元件的第一部分和第二部分的输出信号的相加值的绘制示图。
图7是图示了随着入射光的波长变化，第二类型分离区域适用的各光电转换元件的第一部分和第二部分的输出信号的相加值的绘制示图。
图8是用于描述因第二类型分离区域的膜宽度而造成的光路变化的说明图。
图9是图示了第二类型分离区域的膜宽度与相对敏感度之间关系的模拟结果的示图。
图10是用于说明固态摄像元件的示例性制造方法的说明图。
图11是用于说明固态摄像元件的示例性制造方法的说明图。
图12是用于说明固态摄像元件的示例性制造方法的说明图。
图13是用于说明固态摄像元件的示例性制造方法的说明图。
图14是本技术适用的电子设备的一个实施例的构造的框图。
图15是第一类型分离区域适用的像素和第二类型分离区域适用的像素的示例性组合的说明图。
图16是第一类型分离区域适用的像素和第二类型分离区域适用的像素的示例性组合的说明图。
具体实施方式
以下，将按照下面的顺序说明本技术。
(A)第一实施例：
(B)第二实施例：
(C)第三实施例：
(A)第一实施例：
图1是根据本实施例的固态摄像元件的像素布置的平面图，图2是根据本实施例的固态摄像元件的断面构造的示意图。注意，尽管将使用示例性的背面照射型固态摄像元件来说明本实施例，但是也能够将本技术实现为包括下面说明的光电转换元件PD的正面照射型固态摄像元件。
固态摄像元件100包括多个像素，每个像素包括作为形成在硅半导体基板10上的埋入式光电转换元件PD的光电二极管。
半导体基板10沿着多个像素的各单位像素区域之间的边界设置有元件分离器12。元件分离器12具有这样的结构：在通过雕刻半导体基板10而形成的沟槽中埋入二氧化硅膜；或这样的结构：在通过雕刻半导体基板10而形成的沟槽中埋入二氧化硅膜和金属。该布置比通过杂质离子注入而形成的元件分离器更加能够抑制像素之间的混色。
此外，对于多个像素中的一些像素，形成在单位像素区域(分别由元件分离器12围绕的区域)的一者中的光电转换元件PD还被包括第一类型分离区域SP1或第二类型分离区域SP2的分隔结构分离。
这种像素PX1均具有被第一类型分离区域SP1分隔成第一部分PD1和第二部分PD2的光电转换元件PD，第一类型分离区域SP1在沿着半导体基板10的厚度方向的方向Dd上呈平板状延伸。其他像素PX2均具有被第二类型分离区域SP2分隔成第一部分PD1和第二部分PD2的光电转换元件PD，第二类型分离区域SP2在沿着半导体基板10的厚度方向的方向Dd上呈平板状延伸。
一个单位像素区域中的光电转换元件PD被第一类型分离区域SP1或第二类型分离区域SP2分离出的分离部分的数量需要为两个或以上。例如，存在这样的方面：在一个单位像素区域的光电转换元件PD中形成有分离膜以将光电转换元件PD划分成两个；和这样的方面：在一个单位像素区域的光电转换元件PD中形成平面图中十字状交叉的两个分离膜以将光电转换元件PD划分成四个。在将形成在一个单位像素区域中的光电转换元件PD划分成两个时，会得到所谓的2光电二极管(2PD)结构。
第一类型分离区域SP1和第二类型分离区域SP2均包括二氧化硅膜或杂质离子注入区域。下面，将主要使用第一类型分离区域SP1包括杂质离子注入区域且第二类型分离区域SP2包括二氧化硅膜的示例性情况来说明本实施例。
此外，在图2所示的示例中，配线层20层叠在半导体基板10的表面10F侧，且在半导体基板10的背面10R侧依次层叠绝缘层30、包括多个滤色器41至43的滤色器层40和包括多个片上透镜51至53的片上透镜层50。
配线层20是所谓的多层配线层，其包括经由层间绝缘膜配置的多个配线层。因为光不入射在配线层侧，所以能够灵活地设计配线布局。
绝缘层30例如形成有防反射涂层。防反射涂层形成有具有不同折射率的多个膜，并且例如形成有二氧化铪(HfO2)膜和二氧化硅膜的两个膜。在绝缘层30上沿着单位像素区域之间的边界部的位置且以该边界部的形状设置遮光膜。需要包括遮光材料的遮光膜优选使用作为具有强遮光效果且能够例如通过微细加工而被精细加工的材料的诸如铝(Al)、钨(W)或铜(Cu)等金属的膜形成。
在包括遮光膜的绝缘层30上形成平坦化膜。然后，在平坦化膜上顺序地，形成有滤色器层40，且滤色器层40上形成有片上透镜层50。例如，片上透镜51至53使用诸如树脂等有机材料来形成。例如，平坦化膜能够使用诸如树脂等有机材料来形成。例如，片上透镜51至53均具有这样的会聚光特性：其会聚光的束腰形成在半导体基板10的厚度范围内。
滤色器层40中包括的滤色器41至43有选择性地传输选自相互不同的多个颜色(例如，红、绿和蓝)中的任一颜色，并且例如是拜耳(Bayer)阵列的滤色器。下面，滤色器的颜色被描述为像素的颜色，其中，使具有红色滤色器的像素作为红色像素、使具有绿色滤色器的像素作为绿色像素、使具有蓝色滤色器的像素作为蓝色像素。固态摄像元件100的入射光入射到片上透镜层50侧，且由光电转换元件PD接收被片上透镜51至53聚集且透过滤色器41至43的各光束。
滤色器41至43和片上透镜51至53设置在与各自的单位像素区域对应的位置。可以在半导体基板10和配线层20之间设置另一层，且可以在半导体基板10、绝缘层30、滤色器层40与片上透镜层50之间分别设置另一层。
图3图示了对于使用不同的分离膜分离的光电转换元件PD而言的入射光的光路模拟的结果。图3(a)图示了均使用杂质离子注入区域而形成的分离膜，图3(b)图示了均使用二氧化硅膜而形成的分离膜。在纵轴和横轴上分别表示的数值以10nm为单位。
对于通过杂质离子注入而形成的第一类型分离区域SP1(图3(a))而言的光路大致类似于未设置第一类型分离区域SP1的情况。这是因为作为半导体基板10材料的硅和作为各第一类型分离区域SP1材料的二氧化硅膜之间的折射率没有差异。换言之，对于被第一类型分离区域SP1分离的各像素而言，在被片上透镜聚集后而入射到半导体基板10的背面10R上的入射光入射到像素的光电转换元件PD的大致中心处。然后，入射光以与基板面大致垂直的方向行进，并且在半导体基板10的表面10F上反射，以通过大致相同的光路在相反的方向上行进。
同时，对于通过氧化膜而形成的各第二类型分离区域SP2(图3(b))而言，光路被分支到第二类型分离区域SP2的两侧，光在作为反射面的元件分离器12边界和作为反射面的第二类型分离区域SP2边界之间被重复反射的同时行进。这是因为周围的作为半导体基板10材料的硅与第二类型分离区域SP2之间的折射率存在差异。
这里，因为第二类型分离区域SP2各者仅形成至半导体基板10的深度的中间处(在图3的纵轴上，数值约为2至2.5μm的范围)，所以第二类型分离区域SP2与半导体基板10的表面10F之间存在间隙(在图3的纵轴上，数值约为2.5至4μm的范围)。
因此，当光超过第二类型分离区域SP2的形成深度进行行进时，存在这样的可能：已经在光电转换元件PD的被第二类型分离区域SP2分隔出的第一部分PD1中行进过的光，反射地行进至相邻的第二部分PD2。相反，存在这样的可能：已经在光电转换元件PD的被第二类型分离区域SP2分隔出的第二部分PD2中行进过的光，反射地行进至相邻的第一部分PD1。换言之，存在这样的可能：在第二类型分离区域SP2的两侧发生光学混色。
图4是图示了硅中光吸收率(光电转换率)的波长依赖性的示图。如图所示，硅具有这样的趋势：对于较短波长的光，光吸收率增加，且对于较长波长的光，光吸收率减小。因此，光更有可能以波长减小的顺序(红>绿>蓝)相对于第二类型分离区域SP2的的形成深度而行进至表面10F侧，且对于较短波长的光，在第二类型分离区域SP2的两侧更有可能发生光学混色。
因此，可以理解，通过调节第二类型分离区域SP2的深度方向上的长度能够调节短波长光的混色的抑制程度。例如，第二类型分离区域SP2的深度方向上的0.5μm或以上的长度，更优选地，1μm的长度能够抑制波长为400nm或以下的光造成第二类型分离区域SP2两侧的光学混色。
此外，因为元件分离器12仅形成至半导体基板10的深度的中间(在图3的纵轴上，数值约为2至2.5μm的范围)，所以第二类型分离区域SP2与半导体基板10的表面10F之间形成间隙(在图3的纵轴上，数值约2.5至4μm的范围)。
因此，当光超过元件分离器12的形成深度行进时，存在这样的可能：已经在被元件分离器12分隔出的一个像素中行进过的光，反射地行进至其他像素。换言之，存在这样的可能性：在被元件分离器12分隔的相邻像素之间发生混色。
此外，光更有可能以波长减小的顺序(红>绿>蓝)相对于元件分离器12的的形成深度而行进至表面10F侧，且对于较短波长的光，在被元件分离器12分隔的相邻像素之间更有可能发生混色。
因此，可以理解，通过调节元件分离器12的深度方向上的长度能够调节短波长光的混色的抑制程度。例如，第二类型分离区域SP2的深度方向上的0.5μm或以上的长度，更优选地，1μm的长度能够抑制波长为400nm或以下的光造成第二类型分离区域SP2两侧的光学混色。更理想地，元件分离器12形成为使得其长度达到半导体基板10的表面10F。
尽管具有达到半导体基板10的表面10F的长度的元件分离器12能够从如上所述的半导体基板10的背面10R侧形成，但是元件分离器12也能够使用在从半导体基板10的表面10F侧形成的沟槽中埋入二氧化硅膜的结构形成；或使用在从半导体基板10的表面10F侧形成的沟槽中埋入二氧化硅膜和金属的结构形成。
通过采用从表面10F侧形成元件分离器12的技术且通过从背面10R侧形成第二类型分离区域SP2，不必担心在先形成的沟槽凹槽会造成被扫描的抗蚀剂的不平整。此外，具有未达到表面10F的长度程度且从背面10R侧形成的第二类型分离区域SP2能够使饱和且溢出的电子在光电转换元件PD的被第二类型分离区域SP2分隔出的第一部分PD1和第二部分PD2之间从一侧逃逸至另一侧。
图5是图示了通过杂质离子注入而形成的第一类型分离区域SP1(注入分离L和注入分离R)和使用氧化膜形成的第二类型分离区域SP2(氧化膜分离L和氧化膜分离R)之间的光接收角度分布特性的比较的示图。
根据该图，可以理解，在整体的光接收角度上的混色发生方面，第二类型分离区域SP2低于第一类型分离区域SP1。这是因为，在使用第一类型分离区域SP1的情况下，在硅类似，光在第一类型分离区域SP1上传播，在比硅的电势高的第一类型分离区域SP1上通过光电转换而产生的电子由于概率性行为而移动至第一部分PD1或第二部分PD2，从而导致光接收角度分布的分离性劣化。
图6是图示了随着入射光的波长变化，第一类型分离区域SP1适用的各光电转换元件PD的第一部分PD1和第二部分PD2的输出信号的相加值的绘制示图。图7是图示了随着入射光的波长变化，第二类型分离区域SP2适用的各光电转换元件PD的第一部分PD1和第二部分PD2的输出信号的相加值的绘制示图。在使G像素的输出信号的峰值作为归一化因子(100％)的情况下，沿着图6和7中的纵轴表示的相对光谱水平将其他像素的输出信号表示为百分比。
如图6所示，第一类型分离区域SP1适用的各光电转换元件PD表示与未设置分离膜的各光电转换元件PD大致等同的光接收特性。
如图7所示，对于第二类型分离区域SP2适用的光电转换元件PD而言，与未设置分离膜的光电转换元件PD相比，光学混色发生在红色像素和Gr像素(与红色像素相邻的绿色像素)之间，且光学混色发生在蓝色像素和Gb像素(与蓝色像素相邻的绿色像素)之间。然而，观察到：在小于480nm的波长时，各光电转换元件PD具有与未设置分离膜的各光电转换元件PD大致等同的光接收特性，且在480nm或以上的波长时，各光电转换元件PD具有与未设置分离膜的各光电转换元件PD不同的光接收特性。此外，在600nm或以上的波长时，Gr像素和Gb像素之间发生偏移。
图8是用于描述因第二类型分离区域SP2的膜宽度而造成的光路变化的说明图。图8(a)图示了在第二类型分离区域SP2的膜宽度是120nm的情况下的光路模拟，图8(b)图示了在第二类型分离区域SP2的膜宽度是320nm的情况下的光路模拟。
根据该图，可以理解，与第二类型分离区域SP2的膜宽度是120nm的情况相比，在第二类型分离区域SP2的膜宽度是320nm的情况下，在第二类型分离区域SP2内部传播的光的穿透深度较长，且在第二类型分离区域SP2内部传播的光的量较大。换言之，可以理解，随着第二类型分离区域SP2的膜宽度增加，入射到光电转换元件PD的第一部分PD1和第二部分PD2上的光的量减小。
图9是图示了第二类型分离区域SP2的膜宽度与相对敏感度之间关系的模拟结果的示图。图中表示的相对敏感度是被在400nm的光垂直(0度)入射到第一类型分离区域SP1适用的光电转换元件PD的情况下的敏感度归一化的。如图所示，相对敏感度在第二类型分离区域SP2的膜宽度为约400nm或以下时大致为1，且相对敏感度在第二类型分离区域SP2的膜宽度为约550nm或以下时约为0.8或以上。
换言之，可以理解，具有等于或小于可见光波长的膜宽度的第二类型分离区域SP2会尽可能快速地抑制第二类型分离区域SP2内部的光传播。此外，可以理解，具有等于或小于蓝光波长的膜宽度的第二类型分离区域SP2可以实现0.9或以上的相对敏感度。此外，可以理解，具有等于或小于绿光波长的膜宽度的第二类型分离区域SP2可以实现0.8或以上的相对敏感度。
鉴于该特性，可以理解，能够根据用途并通过各种组合来选择第一类型分离区域SP1适用的像素PX1和第二类型分离区域SP2适用的像素PX2。下面将参照图15和16说明示例性具体组合，但是组合的变化不限于此。
第一具体组合的示例是如图15(a)所示的第一类型分离区域SP1适用的红色像素和绿色像素的光电转换元件PD和第二类型分离区域SP2适用的蓝色像素的光电转换元件PD。
因此，将第二类型分离区域SP2适用至用于波长短的蓝光的光电转换的光电转换元件PD能够为蓝光实现光接收角度分布的良好分离性，且将第一类型分离区域SP1适用至用于更接近长波长的绿光或红光的光电转换的光电转换元件PD能够抑制因到达表面10F附近后反射的光入射到被分离膜或元件分离区域隔离出的相邻区域上而造成的混色。此时，适用至蓝色像素的第二类型分离区域SP2的膜宽度期望是蓝光(约400nm)或以下的波长。
第二具体组合的示例是如图15(b)所示的情况，其中，第一类型分离区域SP1适用至红色像素的光电转换元件PD，且第二类型分离区域SP2适用至绿色像素和蓝色像素的光电转换元件PD。
因此，将第二类型分离区域SP2适用至除了蓝色像素以外的绿色像素能够为绿色像素实现光接收角度分布的良好分离性，且能够获得这样的优点：在被摄体具有绿波长区域的对比度的情况下，使用像面相位差的自动对焦精度提高。
第三具体组合的示例是如图16(c)所示的第二类型分离区域SP2适用的Gb像素和蓝色像素的光电转换元件PD和第一类型分离区域SP1适用的Gr像素和红色像素的光电转换元件PD。
因此，将第二类型分离区域SP2适用至蓝色像素和Gb像素且将第一类型分离区域SP1适用至红色像素和Gr像素能够仅使蓝色像素出现因到达表面10F附近后反射的光入射到被分离膜或元件分离区域分隔出的相邻区域上而造成的混色，使得该组合适于从图像形成等观点来看红色被认为重要的情况。此时，将第二类型分离区域SP2的分区在与Gb像素和蓝色像素被并行配置的方向正交的方向上对齐带来这样的优点：具有不同类型分离膜的Gr像素和Gb像素对像面相位差的偏移量的计算不产生不利影响。
第四具体组合的示例是如图16(d)所示的第一类型分离区域SP1适用的红色像素和Gb像素的光电转换元件PD和第二类型分离区域SP2适用的蓝色像素和Gr像素的光电转换元件PD。
因此，第二类型分离区域SP2适用至蓝色像素和Gr像素且将第一类型分离区域SP1适用至红色像素和Gb像素能够仅使红色像素出现因到达表面10F附近后反射的光入射到被分离膜或元件分离区分隔出的相邻区域上而造成的混色，使得该组合适于从图像形成等观点来看蓝色被认为重要的情况。此外，第二类型分离区域SP2的分区方向(正交于Gr像素和红色像素被并行配置的方向)带来这样的优点：具有不同类型分离膜的Gr像素和Gb像素对像面相位差的偏移量的计算不产生不利影响。
例如，用于将上述的固态摄像元件的各光电转换元件PD中累积的电荷输出的像素晶体管的构造例如能够采用特开第2015-65269号日本专利申请所述的电路构造。
(B)第二实施例：
接着，将参照图10至13说明根据第一实施例的固态摄像元件的示例性制造方法。
首先，从半导体基板10的表面10F侧，以具有二维矩阵的二维布置的方式通过离子注入来形成作为光电转换元件PD的光电二极管。例如，在与半导体基板10的表面10F上的各光电转换元件PD对应的区域中，形成与待形成元件分离器的元件分离区域接触的p型半导体阱区域，并且将多个像素晶体管形成在各p型半导体阱区域中。像素晶体管均形成有源极区、漏极区、栅极绝缘膜和栅极电极。注意，图10至13省略了光电转换元件PD和像素晶体管的图示。
接着，将抗蚀剂掩膜R形成在半导体基板10的表面10F上，并且从抗蚀剂掩膜R上方进行杂质离子注入。抗蚀剂掩膜R具有位于待形成元件分离器12、第一类型分离区域SP1和第二类型分离区域SP2的区域中的开口R1。通过杂质离子注入将杂质离子区域Dp1形成在半导体基板10的预定深度范围内，每个杂质离子区域Dp1均具有与开口R1对应的宽度。
接着，将配线层20层叠在半导体基板10的表面10F上，该配线层20包括经由层间绝缘膜配置的多个配线层。将诸如SiO2膜等层间绝缘膜层叠在配线层20上，并且通过化学机械抛光(CMP：chemical mechanical polishing)来将层间绝缘膜平坦化，使得将配线层20的表面形成为大致平坦面。
接着，将支撑基板SB粘接到配线层20的大致平坦面上，以便进行加固。例如，诸如体硅(bulk silicon)等半导体基板用于支撑基板SB。注意，在周边电路的部分或全部形成在单独制造的周边电路基板上的情况下，将周边电路基板粘接到配线层20的表面，并且将支撑基板SB粘接到周边电路基板上。然后，使其上粘接了支撑基板SB的半导体基板10上下翻转，使得将半导体基板10的背面10R设定为上面。
接着，通过研磨和抛光进行从半导体基板10的背面10R至光电转换元件PD的背面附近的去除处理。最终，通过CMP处理半导体基板10的背面10R，以便使之大致平坦。注意，能够通过蚀刻进行最终阶段的处理。
接着，将二氧化硅膜HM作为硬掩膜形成在半导体基板10的背面10R上，并且通过光刻和蚀刻将开口HM1仅形成在待形成第二类型分离区域SP2的位置处。例如，能够通过高密度等离子体(HDP：high density plasma)或等离子体四乙基氧硅烷(P-TEOS：plasma tetraethyl oxysilane)等形成作为硬掩膜的二氧化硅膜。
接着，通过硬掩膜使半导体基板10的背面10R经受各向异性干蚀刻，从而形成位于待形成第二类型分离区域SP2的部分处的包括在杂质离子区域Dp1的范围内的沟槽T。换言之，各沟槽T的整个壁表面在形状上被杂质离子区域Dp1覆盖。在形成沟槽T后，例如通过湿蚀刻来去除硬掩膜。
接着，将负固定电荷膜沉积在半导体基板10的背面10R和各沟槽T的整个壁表面上。作为负固定电荷膜，优选使用因堆积在诸如硅等基板上而能够产生固定电荷以增强钉扎的材料，并且能够使用具有负电荷的高折射率材料膜或高介电膜。作为具体的材料，例如，能够应用含有铪(Hf)、铝(Al)、锆(Zr)、钽(Ta)和钛(Ti)中至少一种元素的氧化物或氮化物。沉积方法的示例包括化学气相沉积(以下，被称为CVD：chemical vapor deposition)法、溅射法和原子层沉积(以下，被称为ALD：atomic layer deposition)法等。使用ALD法能够同时形成约1nm膜厚度的SiO2膜，其减少沉积期间的界面状态。此外，上述材料以外的材料的示例包括分别含有镧(La)、镨(Pr)、铈(Ce)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)和钇(Y)中至少一种元素的氧化物和氮化物。此外，能够使用氮氧化铪膜或氮氧化铝膜形成固定电荷膜。对于上述的固定电荷膜的各材料而言，可以在不损坏绝缘性质的范围内将硅(Si)或氮(N)添加至膜中。在不损坏膜的绝缘性质的范围内适当地确定其浓度。因此，添加硅(Si)或氮(N)能够提高膜的耐热性和在处理中阻止离子注入的能力。
接着，将氧化膜埋入在沟槽T中，并且通过回蚀来去除层叠在半导体基板10的背面10R上的氧化膜F1。此时，沉积在半导体基板10的背面10R上的氧化膜F1部分地保留，形成覆盖背面10R的薄氧化膜F2。因此，在于稍后将说明的遮光膜CM1与半导体基板10的硅之间保留薄氧化膜F2的情况下，增加遮光膜CM1与半导体基板10的硅之间的距离可以改善隐含(darkness)特性。
接着，将势垒金属膜和金属膜作为遮光膜材料层CM1沉积在半导体基板10的氧化膜F2上。通过例如溅射法或CVD法使用Ti、TiN、Ta或TaN形成势垒金属膜。通过例如电解电镀法使用Cu、W或Al形成金属。然后，有选择性地将抗蚀剂掩膜形成在遮光膜材料层CM1上。处理抗蚀剂掩膜使之保留在被保护以免受光照的区域上，诸如用于确定黑电平的区域、周边电路区域和沿着像素边界的区域等。通过光刻和蚀刻来去除未覆盖抗蚀剂掩膜的遮光膜材料层，以形成遮光膜CM2。
接着，下一步，将平坦化膜PF形成在遮光膜CM2上以便消除高低差，并且在平坦化膜上依次形成滤色器41至43。平坦化膜PF用于避免在滤色器41至43的旋转涂布工序中出现的不平整，但只要不平整是可接受的，就不必消除高低差。例如，虽然能够通过旋转涂布树脂材料来沉积平坦化膜PF，但是可以沉积诸如SiO2等无机膜且可以通过CMP进行平坦化。人们认为：例如，对于滤色器41至43而言，旋转涂布颜料或染料，且可以以拜耳阵列等布置滤色器。然而，滤色器41至43的布置不限于此。
接着，将片上透镜51至53形成在滤色器41至43上。片上透镜51至53的材料的示例包括作为有机材料的苯乙烯基树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂和硅氧烷基树脂等，但是片上透镜51至53的材料不限于此。对于透镜形状的形成而言，通过光刻对光致抗蚀剂(例如，以酚醛清漆树脂作为主要成分的感光材料)进行图案化。在比热软化点高的温度下使形成图案化的抗蚀剂经受热处理，以形成透镜形状。使用透镜形状的抗蚀剂作为掩模，使用干蚀刻法将透镜形状图案转移(pattern-transfer)到主透镜材料，并且针对所有像素形成透镜。然而，上述形成不限于该技术。例如，可以使用这样的方法：依次进行含感光树脂的透镜材料的沉积、预烘干、曝光、显影和漂白曝光处理，然后，在不小于感光树脂的热软化点的温度下进行热处理。
能够使用上述的制造方法制作根据上述的第一实施例的固态摄像元件。
(C)第三实施例：
图14是本技术的电子装置适用的一个实施例的构造的框图。
如图14所示，作为电子装置的摄像装置300包括：光学单元311，其包括例如透镜组；固态摄像元件312；和数字信号处理器(DSP：digital signal processor)313，其是相机信号处理电路。此外，摄像装置300包括帧存储器314、显示单元315、记录单元316、操作单元317、电源单元318和控制单元319。DSP 313、帧存储器314、显示单元315、记录单元316、操作单元317、电源单元318和控制单元319通过通信总线相互连接。
光学单元311接收来自被摄体的入射光(图像光)，以将图像形成在固态摄像元件312的摄像面上。固态摄像元件312以像素为单位将光学单元311在摄像面上形成图像所用的入射光的光量转换成电信号，并且将用于形成表示被摄体图像的图像信号的颜色成分信号输出为像素信号。此外，固态摄像元件312将待被用于相位差自动对焦(AF：auto focus)的相位差检测信号输出为像素信号。作为固态摄像元件312，能够使用诸如根据上述的第一实施例的固态摄像元件100等的固态摄像元件。
显示单元315例如包括诸如液晶面板或有机电致发光(EL：electroluminescence)面板等面板型显示器件，并且显示固态摄像元件312拍摄的静态图像或动态图像。记录单元316将固态摄像元件312拍摄的静态图像或动态图像记录在诸如闪速存储器等记录介质中。
操作单元317根据用户的操作来发出用于摄像装置300所包括的各种功能的操作指令。电源单元318将作为DSP 313、帧存储器314、显示单元315、记录单元316、操作单元317和控制单元319的操作电源的各种电源适当地供给至待被供给的对象。
控制单元319控制摄像装置300的各单元的操作。此外，控制单元319使用来自固态摄像元件312的相位差检测信号进行预定的计算来计算离焦的量，并且根据离焦的量来控制例如光学单元311包括的拍摄镜头的驱动，以进入对焦状态。该配置允许执行像面相位差AF，从而对焦在被摄体上。
注意，已经在本技术应用于CMOS图像传感器的情况下示例性给出了上述的各实施例，CMOS图像传感器包括以矩阵布置的单位像素，各单位像素用于检测对应于作为物理量的可见光的光量的信号电荷。然而，本技术不限于应用于CMOS图像传感器，且因此，能够应用于具有光电转换元件PD的常规固态摄像元件。
此外，本技术不限于应用于检测可见光的入射光量的分布以拍摄图像的固态摄像元件。本技术能够应用于这样的固态摄像元件：例如将红外线、X射线或粒子的入射量拍摄为图像；和广义上的这样的常规固态摄像元件(物理量分布检测装置)：指纹检测传感器，其检测诸如压力或静电电容等不同的物理量的分布以拍摄图像。
注意，本技术不限于上述的各实施例，并且例如包括这样的构造：上述的各实施例公开的各构造彼此相互替换，或进行改变组合；和这样的构造：公知的技术和上述的各实施例公开的各构造相互替换，或进行改变组合。此外，本技术的技术范围不限于上述的实施例，而是覆盖权利要求书的范围及其等同物所述的内容。
此外，本技术能够具有下面的构造。
(1)一种固态摄像元件，其包括：
多个像素，所述多个像素分别包括形成在硅基板上的光电转换元件，
其中，所述多个像素中的一部分像素具有被第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第一类型分离区域在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸，且
所述多个像素中的其他部分像素具有被由与所述第一类型分离区域的材料不同的材料形成的第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第二类型分离区域在沿着所述硅基板的所述厚度方向的所述方向上呈平板状延伸。
(2)如上面的(1)所述的固态摄像元件，其中，具有被所述第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件的像素与具有被所述第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件的像素为颜色不同的像素。
(3)如上面的(1)或(2)所述的固态摄像元件，其中，所述多个像素包括红色像素、蓝色像素和绿色像素的组合，
具有被所述第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件的像素包括所述蓝色像素，且
具有被所述第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件的像素包括所述红色像素和所述绿色像素。
(4)如上面的(1)或(2)所述的固态摄像元件，其中，平板状的所述第二类型分离区域包括二氧化硅膜，所述第二类型分离区域具有等于或小于蓝光波长的平板厚度。
(5)一种固态摄像元件的制造方法，所述固态摄像元件包括多个像素，所述多个像素分别包括形成在硅基板上的光电转换元件，所述方法包括：
形成在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸的第一类型分离区域的步骤，所述第一类型分离区域针对所述多个像素中的一部分像素将所述光电转换元件分隔；和
使用与所述第一类型分离区域的材料不同的材料形成第二类型分离区域的步骤，所述第二类型分离区域在沿着所述硅基板的所述厚度方向的所述方向上呈平板状延伸，所述第二类型分离区域针对所述多个像素中的其他部分像素将所述光电转换元件分隔。
(6)一种电子装置，其包括：
固态摄像元件，所述固态摄像元件包括：多个像素，所述多个像素分别包括形成在硅基板上的光电转换元件，
其中，所述多个像素中的一部分像素具有被第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第一类型分离区域在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸，且
所述多个像素中的其他部分像素具有被由与所述第一类型分离区域的材料不同的材料形成的第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第二类型分离区域在沿着所述硅基板的所述厚度方向的所述方向上呈平板状延伸。
附图标记的列表
10 半导体基板
10F 表面
10R 背面
12 元件分离器
20 配线层
30 绝缘层
40 滤色器层
41至43 滤色器
50 片上透镜层
51至53 片上透镜
100 固态摄像元件
300 摄像装置
311 光学单元
312 固态摄像元件
313 数字信号处理器(DSP)
314 帧存储器
315 显示单元
316 记录单元
317 操作单元
318 电源单元
319 控制单元
CM1 遮光膜材料层
CM2 遮光膜
Dp1 杂质离子区域
F1 氧化膜
F2 氧化膜
HM 二氧化硅膜
HM1 开口
PD 光电转换元件
PF 平坦化膜
PD1 第一部分
PD2 第二部分
PX1 像素
PX2 像素
R 抗蚀剂掩膜
R1 开口
SB 支撑基板
SP1 第一类型分离区域
SP2 第二类型分离区域
T 沟槽

Claims (5)

1.一种固态摄像元件，其包括：
多个像素，所述多个像素分别包括形成在硅基板上的光电转换元件，
其中，所述多个像素中的一部分像素的每一者具有被第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第一类型分离区域在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸，
其中，所述多个像素中的其他部分像素的每一者具有被由与所述第一类型分离区域的材料不同的材料形成的第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第二类型分离区域在沿着所述硅基板的所述厚度方向的所述方向上呈平板状延伸，
其中，所述多个像素包括红色像素、蓝色像素和绿色像素的组合，
其中，具有被所述第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件的所述像素的每一者包括所述蓝色像素，且
其中，具有被所述第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件的所述像素的每一者包括所述红色像素和所述绿色像素。
2.一种固态摄像元件，其包括：
多个像素，所述多个像素分别包括形成在硅基板上的光电转换元件，
其中，所述多个像素中的一部分像素的每一者具有被第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第一类型分离区域针在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸，
其中，所述多个像素中的其他部分像素的每一者具有被由与所述第一类型分离区域的材料不同的材料形成的第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第二类型分离区域在沿着所述硅基板的所述厚度方向的所述方向上呈平板状延伸，且
其中，所述平板状的所述第二类型分离区域包括二氧化硅膜，所述第二类型分离区域具有等于或小于蓝光波长的平板厚度。
3.根据权利要求2所述的固态摄像元件，其中，所述多个像素包括红色像素、蓝色像素和绿色像素的组合，
其中，具有被所述第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件的所述像素的每一者包括所述蓝色像素，且
其中，具有被所述第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件的所述像素的每一者包括所述红色像素和所述绿色像素。
4.根据权利要求2所述的固态摄像元件，其中，具有被所述第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件的像素的每一者与具有被所述第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件的像素的每一者为颜色不同的像素。
5.一种电子装置，其包括根据权利要求1-4中任一者所述的固态摄像元件。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018078976A1 (ja) 2016-10-28 2018-05-03 ソニー株式会社 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、及び電子機器
JP2018140124A (ja) * 2017-02-28 2018-09-13 株式会社三洋物産 遊技機
JP2018140123A (ja) * 2017-02-28 2018-09-13 株式会社三洋物産 遊技機
JP2019012968A (ja) 2017-06-30 2019-01-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置、及び電子機器
US10714520B1 (en) * 2017-08-04 2020-07-14 Facebook Technologies, Llc Manufacturing an on-chip microlens array
KR20200055424A (ko) * 2018-11-13 2020-05-21 삼성전기주식회사 인쇄회로기판
JP2022149093A (ja) * 2021-03-25 2022-10-06 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置および電子機器
WO2022220084A1 (ja) * 2021-04-15 2022-10-20 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置
US20230104190A1 (en) * 2021-10-01 2023-04-06 Visera Technologies Company Limited Image sensor
JP2023167258A (ja) * 2022-05-11 2023-11-24 キヤノン株式会社 撮像素子及び撮像装置
JP2023167634A (ja) * 2022-05-12 2023-11-24 キヤノン株式会社 撮像素子及び撮像装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006190769A (ja) * 2005-01-05 2006-07-20 Sony Corp 固体撮像装置及びその製造方法
CN102169883A (zh) * 2010-01-27 2011-08-31 索尼公司 固态成像装置及其制造方法、电子设备
CN102376726A (zh) * 2010-08-09 2012-03-14 索尼公司 固态摄像器件、其制造方法和电子装置
CN102683365A (zh) * 2011-03-14 2012-09-19 索尼公司 固态摄像装置、制造固态摄像装置的方法以及电子设备
CN104576669A (zh) * 2013-10-11 2015-04-29 索尼公司 摄像器件、摄像器件的制造方法和电子装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001250931A (ja) * 2000-03-07 2001-09-14 Canon Inc 固体撮像装置およびこれを用いた撮像システム
JP2007335683A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Texas Instr Japan Ltd 半導体装置、固体撮像装置及びその製造方法
JP5422889B2 (ja) 2007-12-27 2014-02-19 株式会社ニコン 固体撮像素子及びこれを用いた撮像装置
JP2012182332A (ja) 2011-03-02 2012-09-20 Sony Corp 撮像素子および撮像装置
JP6130221B2 (ja) 2013-05-24 2017-05-17 ソニー株式会社 固体撮像装置、および電子機器
JP2015012127A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 ソニー株式会社 固体撮像素子および電子機器
JP2015023259A (ja) * 2013-07-23 2015-02-02 株式会社東芝 固体撮像装置およびその製造方法
JP6127869B2 (ja) 2013-09-25 2017-05-17 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその駆動方法、並びに電子機器
JP6355362B2 (ja) * 2014-02-28 2018-07-11 キヤノン株式会社 光電変換装置および撮像システム
KR102367384B1 (ko) * 2015-01-13 2022-02-25 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 형성 방법
JP2016139988A (ja) * 2015-01-28 2016-08-04 株式会社東芝 固体撮像装置
KR20170019542A (ko) * 2015-08-11 2017-02-22 삼성전자주식회사 자동 초점 이미지 센서
KR102466671B1 (ko) * 2015-10-02 2022-11-14 삼성전자주식회사 적층형 이미지 센서
KR102577844B1 (ko) * 2016-08-09 2023-09-15 삼성전자주식회사 이미지 센서
WO2018078976A1 (ja) 2016-10-28 2018-05-03 ソニー株式会社 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、及び電子機器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006190769A (ja) * 2005-01-05 2006-07-20 Sony Corp 固体撮像装置及びその製造方法
CN102169883A (zh) * 2010-01-27 2011-08-31 索尼公司 固态成像装置及其制造方法、电子设备
CN102376726A (zh) * 2010-08-09 2012-03-14 索尼公司 固态摄像器件、其制造方法和电子装置
CN102683365A (zh) * 2011-03-14 2012-09-19 索尼公司 固态摄像装置、制造固态摄像装置的方法以及电子设备
CN104576669A (zh) * 2013-10-11 2015-04-29 索尼公司 摄像器件、摄像器件的制造方法和电子装置

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