本發(fā)明關(guān)于一種背面入射型固體攝像裝置。

背景技術(shù)：

已知有一種背面入射型固體攝像裝置，其包括：半導(dǎo)體基板，其在背面?zhèn)染哂泄馊肷涿妫⑶揖哂懈鶕?jù)光入射而產(chǎn)生電荷的受光部；電荷傳輸部，其設(shè)置于半導(dǎo)體基板的與光入射面相反側(cè)的光檢測(cè)面?zhèn)龋患罢诠饽?，其設(shè)置于半導(dǎo)體基板的光檢測(cè)面?zhèn)?例如，參照專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)1中，遮光膜抑制于背面入射型固體攝像裝置以外的部位(例如，安裝有背面入射型固體攝像裝置的基板等)反射或散射的光自光檢測(cè)面?zhèn)仍偃肷渲涟雽?dǎo)體基板。

先前技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2002-33473號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問題

有時(shí)會(huì)在自光入射面?zhèn)热肷渲帘趁嫒肷湫凸腆w攝像裝置(半導(dǎo)體基板)的光與通過半導(dǎo)體基板的光中在遮光膜反射后朝向光入射面?zhèn)鹊墓庵g產(chǎn)生干涉。若產(chǎn)生上述光的干涉，則分光靈敏度特性產(chǎn)生表面波紋，即干涉條紋(etaloning)現(xiàn)象，靈敏度難以穩(wěn)定。

本發(fā)明的一形態(tài)的目的在于提供一種能夠抑制光自光檢測(cè)面?zhèn)认虬雽?dǎo)體基板的再入射，且抑制干涉條紋現(xiàn)象的產(chǎn)生的背面入射型固體攝像裝置。

解決問題的技術(shù)手段

本發(fā)明的一形態(tài)為一種背面入射型固體攝像裝置，其包括：半導(dǎo)體基板，其在背面?zhèn)染哂泄馊肷涿妫⑶揖哂懈鶕?jù)光入射而產(chǎn)生電荷的受光部；電荷傳輸部，其設(shè)置于半導(dǎo)體基板的與光入射面相反側(cè)的光檢測(cè)面?zhèn)?；及遮光膜，其設(shè)置于半導(dǎo)體基板的光檢測(cè)面?zhèn)?。遮光膜具有與光檢測(cè)面相對(duì)的凹凸面。

本形態(tài)中，由于遮光膜設(shè)置于半導(dǎo)體基板的光檢測(cè)面?zhèn)?，故而可抑制光自光檢測(cè)面?zhèn)认虬雽?dǎo)體基板的再入射。由于遮光膜具有與光檢測(cè)面相對(duì)的凹凸面，故而相對(duì)于自光入射面?zhèn)热肷渲涟雽?dǎo)體基板的光的相位而言，經(jīng)凹凸面反射的光具有分散的相位差。由此，這些光彼此抵消，從而抑制干涉條紋現(xiàn)象。

也可進(jìn)而具備位于半導(dǎo)體基板與遮光膜之間且設(shè)置有遮光膜的絕緣膜，在絕緣膜上形成有凹凸，遮光膜的凹凸面與形成于絕緣膜上的凹凸對(duì)應(yīng)。在該情況下，可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)具有凹凸面的遮光膜。

也可進(jìn)而具備位于絕緣膜內(nèi)且以沿著光檢測(cè)面的方式排列的多個(gè)導(dǎo)體，絕緣膜的凹凸與多個(gè)導(dǎo)體對(duì)應(yīng)而形成。在該情況下，可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)形成有凹凸的絕緣膜。

遮光膜也可包含導(dǎo)電性金屬材料，多個(gè)導(dǎo)體中除了輸入有規(guī)定的信號(hào)的導(dǎo)體以外的導(dǎo)體與遮光膜電性地連接。在該情況下，不會(huì)阻礙輸入有規(guī)定的信號(hào)的電極的功能，且除了輸入有規(guī)定的信號(hào)的電極以外的電極的電位穩(wěn)定。

多個(gè)導(dǎo)體也可包含以各個(gè)的端部重疊的方式交替地配置的多個(gè)第一及第二導(dǎo)體，絕緣膜的凹凸對(duì)應(yīng)于第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體的階差而形成。在該情況下，可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)形成有凹凸的絕緣膜。

受光部也可包含多個(gè)像素，絕緣膜以至少按多個(gè)像素的每個(gè)像素分開的方式形成，遮光膜也設(shè)置于絕緣膜中的分開的部分之間。在該情況下，可抑制像素間的光(經(jīng)凹凸面反射的光)的串?dāng)_的產(chǎn)生。

受光部也可具有排列于第一方向的多個(gè)光感應(yīng)區(qū)域，在半導(dǎo)體基板的光檢測(cè)面?zhèn)仍O(shè)置有多個(gè)電位梯度形成部，這些多個(gè)電位梯度形成部相對(duì)于各光感應(yīng)區(qū)域而形成沿著與第一方向交叉的第二方向變高的電位梯度，電荷傳輸部將自多個(gè)光感應(yīng)區(qū)域獲取的電荷傳輸于第一方向，遮光膜以覆蓋多個(gè)電位梯度形成部及電荷傳輸部的方式設(shè)置。在該情況下，在光感應(yīng)區(qū)域產(chǎn)生的電荷沿著通過電位梯度形成部而形成的電位梯度的電位的傾斜而移動(dòng)。因此，對(duì)于光感應(yīng)區(qū)域中的電荷的移動(dòng)，無須設(shè)置賦予不同的相位的電荷傳輸信號(hào)的傳輸電極組。即，在遮光膜與光檢測(cè)面之間，不存在如上所述的傳輸電極組，故而不易顯著產(chǎn)生干涉條紋現(xiàn)象。因此，作為具有凹凸面的遮光膜，在光感應(yīng)區(qū)域中的電荷由通過電位梯度形成部而形成的電位梯度而移動(dòng)的構(gòu)成中也可發(fā)揮效果。

各光感應(yīng)區(qū)域的平面形狀也可為將第二方向設(shè)為長(zhǎng)邊方向的矩形形狀，遮光膜的凹凸面為凹凸沿著第二方向重復(fù)且連續(xù)的面。在該情況下，可遍及光感應(yīng)區(qū)域的長(zhǎng)邊方向，確實(shí)地抑制干涉條紋現(xiàn)象。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的上述一形態(tài)，可提供一種能夠抑制光自光檢測(cè)面?zhèn)认虬雽?dǎo)體基板的再入射，且抑制干涉條紋現(xiàn)象的產(chǎn)生的背面入射型固體攝像裝置。

附圖說明

圖1為一實(shí)施方式的背面入射型固體攝像裝置的立體圖。

圖2為用以說明本實(shí)施方式的背面入射型固體攝像裝置的構(gòu)成的概念圖。

圖3為用以說明沿著圖2中的iii-iii線的剖面構(gòu)成的概念圖。

圖4為沿著圖2中的iv-iv線的剖視圖。

圖5為沿著圖2中的v-v線的剖視圖。

圖6(a)～(d)為表示本實(shí)施方式的背面入射型固體攝像裝置的制造過程的圖。

圖7(a)～(d)為表示本實(shí)施方式的背面入射型固體攝像裝置的制造過程的圖。

圖8(a)～(d)為表示本實(shí)施方式的背面入射型固體攝像裝置的制造過程的圖。

圖9為表示實(shí)施例1及比較例1中的、波長(zhǎng)(nm)與輸出(a)的關(guān)系的曲線圖。

圖10為用以說明本實(shí)施方式的變形例的背面入射型固體攝像裝置的剖面構(gòu)成的圖。

圖11(a)、(b)為用以說明本實(shí)施方式的變形例的背面入射型固體攝像裝置的剖面構(gòu)成的圖。

圖12(a)、(b)為用以說明本實(shí)施方式的又一變形例的背面入射型固體攝像裝置的剖面構(gòu)成的圖。

圖13為用以說明本實(shí)施方式的又一變形例的背面入射型固體攝像裝置的剖面構(gòu)成的圖。

圖14(a)、(b)為用以說明像素與遮光膜的位置關(guān)系的示意圖。

圖15(a)～(d)為表示圖12中的(a)所示的變形例的背面入射型固體攝像裝置的制造過程的圖。

圖16(a)、(b)為表示圖12中的(b)所示的變形例的背面入射型固體攝像裝置的制造過程的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。再者，在說明中，對(duì)相同要素或具有相同功能的要素使用相同符號(hào)，并省略重復(fù)的說明。

參照?qǐng)D1～圖5，說明本實(shí)施方式的背面入射型固體攝像裝置si的構(gòu)成。圖1為本實(shí)施方式的背面入射型固體攝像裝置的立體圖。圖2為用以說明本實(shí)施方式的背面入射型固體攝像裝置的構(gòu)成的概念圖。圖3為用以說明沿著圖2中的iii-iii線的剖面構(gòu)成的概念圖。圖4為沿著圖2中的iv-iv線的剖視圖。圖5為沿著圖2中的v-v線的剖視圖。

如圖1所示，背面入射型固體攝像裝置si為使半導(dǎo)體基板1自背面?zhèn)缺』傻腷t(back-thinned，背面減薄)-ccd(chargecoupleddevice，電荷耦合器件)線性影像傳感器。半導(dǎo)體基板1例如通過利用koh水溶液等蝕刻而薄化。在半導(dǎo)體基板1的中央?yún)^(qū)域形成有凹部3，在凹部3的周圍存在較厚的框部。凹部3的側(cè)面相對(duì)于底面5成鈍角地傾斜。

半導(dǎo)體基板1的已薄化的中央?yún)^(qū)域?yàn)閿z像區(qū)域(受光部)，光l入射至該攝像區(qū)域。半導(dǎo)體基板1的凹部3的底面5構(gòu)成光入射面。半導(dǎo)體基板1的背面、即與光入射面相反側(cè)的面構(gòu)成光檢測(cè)面7(參照?qǐng)D2、圖4及圖5)。也可通過蝕刻而去除上述框部。在該情況下，背面入射型固體攝像裝置si為整個(gè)區(qū)域被薄化的背面入射型固體攝像裝置。

如圖2所示，背面入射型固體攝像裝置si在光檢測(cè)面7側(cè)具備受光部13、多個(gè)儲(chǔ)存部15、多個(gè)傳輸部17、作為電荷傳輸部的移位寄存器19。

受光部13具有多個(gè)光感應(yīng)區(qū)域21及多個(gè)電位梯度形成部23。光感應(yīng)區(qū)域21感應(yīng)光的入射，產(chǎn)生與入射光的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電荷。光感應(yīng)區(qū)域21的平面形狀呈由兩條長(zhǎng)邊與兩條短邊而形成的矩形形狀。多個(gè)光感應(yīng)區(qū)域21排列于第一方向d1。在本實(shí)施方式中，第一方向d1為沿著光感應(yīng)區(qū)域21的短邊方向的方向。將第一方向d1設(shè)為一維方向，多個(gè)光感應(yīng)區(qū)域21為陣列狀地配置于該一維方向。一個(gè)光感應(yīng)區(qū)域21構(gòu)成受光部13中的一個(gè)像素。

各電位梯度形成部23分別與光感應(yīng)區(qū)域21對(duì)應(yīng)而配置。電位梯度形成部23相對(duì)于所對(duì)應(yīng)的光感應(yīng)區(qū)域21而形成沿著與第一方向d1交叉的第二方向d2變高的電位梯度。在本實(shí)施方式中，第一方向d1與第二方向d2正交，第二方向d2為沿著光感應(yīng)區(qū)域21的長(zhǎng)邊方向的方向。通過電位梯度形成部23，而使產(chǎn)生于光感應(yīng)區(qū)域21的電荷自光感應(yīng)區(qū)域21的另一短邊側(cè)排出。即，電位梯度形成部23形成與光感應(yīng)區(qū)域21的一短邊側(cè)相比光感應(yīng)區(qū)域21的另一短邊側(cè)更高的電位梯度。

各儲(chǔ)存部15分別與光感應(yīng)區(qū)域21對(duì)應(yīng)，且配置于光感應(yīng)區(qū)域21的另一短邊側(cè)。即，多個(gè)儲(chǔ)存部15以在第二方向d2與光感應(yīng)區(qū)域21排列的方式配置于光感應(yīng)區(qū)域21的另一短邊側(cè)。儲(chǔ)存部15位于光感應(yīng)區(qū)域21與傳輸部17之間。在本實(shí)施方式中，通過電位梯度形成部23而自光感應(yīng)區(qū)域21排出的電荷儲(chǔ)存于儲(chǔ)存部15。儲(chǔ)存于儲(chǔ)存部15的電荷被傳送至所對(duì)應(yīng)的傳輸部17。

各傳輸部17分別與儲(chǔ)存部15對(duì)應(yīng)，且配置于所對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存部15與移位寄存器19之間。即，多個(gè)傳輸部17以在第二方向d2與儲(chǔ)存部15排列的方式配置于光感應(yīng)區(qū)域21的另一短邊側(cè)。傳輸部17位于儲(chǔ)存部15與移位寄存器19之間。傳輸部17獲取儲(chǔ)存于儲(chǔ)存部15的電荷，并將所獲取的電荷向移位寄存器19傳輸。

移位寄存器19以與各儲(chǔ)存部15夾住各傳輸部17的方式配置。即，移位寄存器19配置于光感應(yīng)區(qū)域21的另一短邊側(cè)。移位寄存器19獲取自各傳輸部17傳輸?shù)碾姾?。移位寄存?9將所獲取的電荷沿第一方向d1予以傳輸，并依序輸出至輸出部25。自移位寄存器19輸出的電荷通過輸出部25而轉(zhuǎn)換為電壓，作為每個(gè)光感應(yīng)區(qū)域21的電壓輸出至背面入射型固體攝像裝置si的外部。輸出部25例如由浮動(dòng)擴(kuò)散放大器(fda)等而構(gòu)成。

在相鄰的光感應(yīng)區(qū)域21之間、相鄰的儲(chǔ)存部15之間、及相鄰的傳輸部17之間，配置有隔離區(qū)域。隔離區(qū)域?qū)崿F(xiàn)光感應(yīng)區(qū)域21之間、儲(chǔ)存部15之間、及傳輸部17之間各個(gè)的電性分離。

受光部13、多個(gè)儲(chǔ)存部15、多個(gè)傳輸部17、及移位寄存器19也如圖3所示，形成于半導(dǎo)體基板1。半導(dǎo)體基板1包含成為半導(dǎo)體基板1的基體的p型半導(dǎo)體層31、形成于p型半導(dǎo)體層31的一個(gè)面?zhèn)?半導(dǎo)體基板1的光檢測(cè)面7側(cè))的n型半導(dǎo)體層32、34、36、38、n^-型半導(dǎo)體層33、35、37、及p⁺型半導(dǎo)體層39。在本實(shí)施方式中，使用硅基板作為半導(dǎo)體基板1。附加于導(dǎo)電型的「+」表示高雜質(zhì)濃度。所謂高雜質(zhì)濃度，是指雜質(zhì)濃度例如為1×10¹⁷cm^-3以上。附加于導(dǎo)電型的「－」表示低雜質(zhì)濃度。所謂低雜質(zhì)濃度，是指雜質(zhì)濃度例如為1×10¹⁵cm^-3以下。作為n型雜質(zhì)，有n、p或as等。作為p型雜質(zhì)，有b或al等。

p型半導(dǎo)體層31與n型半導(dǎo)體層32形成pn結(jié)，通過n型半導(dǎo)體層32，而構(gòu)成通過光的入射而產(chǎn)生電荷的光感應(yīng)區(qū)域21。n型半導(dǎo)體層32在俯視時(shí)呈由兩條長(zhǎng)邊與兩條短邊而形成的矩形形狀。n型半導(dǎo)體層32沿著第一方向d1排列，且數(shù)組狀地位于一維方向。即，各n型半導(dǎo)體層32排列于沿著n型半導(dǎo)體層32的短邊方向的方向。多個(gè)n型半導(dǎo)體層32位于半導(dǎo)體基板1的已薄化的中央?yún)^(qū)域。上述隔離區(qū)域可通過p⁺型半導(dǎo)體層而構(gòu)成。

相對(duì)于n型半導(dǎo)體層32而配置有電極41。電極41經(jīng)由絕緣層(于圖3中未圖示)而形成于n型半導(dǎo)體層32上。通過電極41而構(gòu)成電位梯度形成部23。電極41構(gòu)成所謂電阻式柵極(resistivegate)電極，且以沿著第二方向d2延伸的方式形成。

電極41通過對(duì)第二方向d2的兩端(regl、regh)賦予電位差，而形成與電極41的第二方向d2的電阻成分對(duì)應(yīng)的電位梯度。即，電極41形成自光感應(yīng)區(qū)域21的一短邊側(cè)向另一短邊側(cè)沿著第二方向d2變高的電位梯度。通過該電位梯度，而在n型半導(dǎo)體層32中的電極41的正下方的區(qū)域，形成電位的傾斜。根據(jù)光入射而在n型半導(dǎo)體層32產(chǎn)生的電荷沿著電極41的正下方的區(qū)域中的電位的傾斜而在第二方向d2移動(dòng)。

相對(duì)于n型半導(dǎo)體層32而配置有電極42。電極42與電極41在第二方向d2相鄰。電極42經(jīng)由絕緣層(在圖3中未圖示)而形成于n型半導(dǎo)體層32上。

對(duì)電極42施加比施加至電極41的兩端的電壓更高的電壓(stg)。因此，n型半導(dǎo)體層32中的電極42的正下方的區(qū)域的電位比n型半導(dǎo)體層32中的電極41的正下方的區(qū)域的電位更低。因此，沿著電極41的正下方的區(qū)域中的電位的傾斜而移動(dòng)來的電荷流入至形成于電極42的正下方的區(qū)域的電位井內(nèi)，并儲(chǔ)存于該電位井。通過電極42及n型半導(dǎo)體層32構(gòu)成儲(chǔ)存部15。

以與電極42在第二方向d2相鄰的方式配置有一對(duì)傳輸電極43、44。傳輸電極43、44經(jīng)由絕緣層(在圖3中未圖示)而分別形成于n^-型半導(dǎo)體層33及n型半導(dǎo)體層34上。n^-型半導(dǎo)體層33及n型半導(dǎo)體層34以與n型半導(dǎo)體層32在第二方向d2相鄰的方式配置。

自控制電路(未圖標(biāo))對(duì)傳輸電極43、44賦予信號(hào)tg。n^-型半導(dǎo)體層33及n型半導(dǎo)體層34的電位的深度根據(jù)賦予至傳輸電極43、44的信號(hào)tg而變化。由此，儲(chǔ)存于電極42的正下方的區(qū)域的電荷被送出至移位寄存器19。通過傳輸電極43、44與傳輸電極43、44下的n^-型半導(dǎo)體層33及n型半導(dǎo)體層34，構(gòu)成傳輸部17。

以與傳輸電極44于第二方向d2相鄰的方式配置有兩對(duì)傳輸電極45、46、47、48。傳輸電極45、46、47、48經(jīng)由絕緣層(在圖3中未圖示)而分別形成于n^-型半導(dǎo)體層35、37及n型半導(dǎo)體層36、38上。n^-型半導(dǎo)體層35、37及n型半導(dǎo)體層36、38以與n型半導(dǎo)體層34在第二方向d2相鄰的方式配置。

自控制電路(未圖標(biāo))對(duì)傳輸電極45、46賦予信號(hào)p1h，自控制電路(未圖標(biāo))對(duì)傳輸電極47、48賦予信號(hào)p2h。信號(hào)p1h與信號(hào)p2h為相反相位。n^-型半導(dǎo)體層35、37及n型半導(dǎo)體層36、38的電位的深度根據(jù)賦予至傳輸電極45、46、47、48的信號(hào)p1h及信號(hào)p2h而變化。由此，自傳輸部17獲取的電荷被傳輸至輸出部25。通過傳輸電極45、46、47、48與傳輸電極45、46、47、48下的n^-型半導(dǎo)體層35、37及n型半導(dǎo)體層36、38，而構(gòu)成移位寄存器19。

p⁺型半導(dǎo)體層39使n型半導(dǎo)體層32、34、36、38及n^-型半導(dǎo)體層33、35、37與半導(dǎo)體基板1的其他部分電性分離。電極41、42及傳輸電極43、44、45、46、47、48由透過光的材料，例如多晶硅膜構(gòu)成。上述絕緣層由例如氧化硅膜構(gòu)成。使n型半導(dǎo)體層32除外的n型半導(dǎo)體層32、34、36、38及n^-型半導(dǎo)體層33、35、37(多個(gè)儲(chǔ)存部15、多個(gè)傳輸部17、及移位寄存器19)與p⁺型半導(dǎo)體層39，位于半導(dǎo)體基板1的框部。

如圖4及圖5所示，背面入射型固體攝像裝置si具備絕緣膜51、分別多個(gè)的第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55、以及遮光膜57。絕緣膜51、多個(gè)第一導(dǎo)體53、多個(gè)第二導(dǎo)體55、及遮光膜57配置于半導(dǎo)體基板1的光檢測(cè)面7側(cè)，絕緣膜51以覆蓋電極41、42及傳輸電極43、44、45、46、47、48等的方式，設(shè)置于這些電極41～48上。自半導(dǎo)體基板1的光檢測(cè)面7側(cè)觀察，絕緣膜51以覆蓋光檢測(cè)面7整體的方式形成。絕緣膜51包含透過光的材料，例如bpsg(boronphosphorsilicateglass，硼磷硅酸鹽玻璃)。

第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55位于絕緣膜51內(nèi)，且以沿著光檢測(cè)面7的方式排列。第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55位于電極41(n型半導(dǎo)體層32)上、即受光部13(多個(gè)光感應(yīng)區(qū)域21)上。第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55遍及受光部13的第一方向d1的端部間而沿著第一方向d1延伸。第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55包含透過光的材料，例如多晶硅膜。

第一導(dǎo)體53與第二導(dǎo)體55以各自的第二方向d2的端部重疊的方式，沿著第二方向d2交替地配置。就重疊存在第一導(dǎo)體53與第二導(dǎo)體55的區(qū)域而言，與僅存在第一導(dǎo)體53或第二導(dǎo)體55的區(qū)域相比，對(duì)應(yīng)于其中的一方的導(dǎo)體53、55的厚度而變厚。重疊存在第一導(dǎo)體53與第二導(dǎo)體55的區(qū)域成為凸部，僅存在第一導(dǎo)體53或第二導(dǎo)體55的區(qū)域成為凹部。即，通過重疊存在第一導(dǎo)體53與第二導(dǎo)體55的區(qū)域與僅存在第一導(dǎo)體53或第二導(dǎo)體55的區(qū)域，而于第二方向d2上形成階差。

遮光膜57以覆蓋絕緣膜51整體的方式設(shè)置于絕緣膜51上。即，自半導(dǎo)體基板1的光檢測(cè)面7側(cè)觀察，遮光膜57也以覆蓋光檢測(cè)面7整體的方式形成。絕緣膜51位于半導(dǎo)體基板1與遮光膜57之間。遮光膜57抑制在背面入射型固體攝像裝置si以外的部位(例如，安裝有背面入射型固體攝像裝置si的基板等)反射或散射的光自光檢測(cè)面7側(cè)再入射至半導(dǎo)體基板1。遮光膜57由例如導(dǎo)電性金屬材料(al或alsiti等)構(gòu)成。在遮光膜57包含導(dǎo)電性金屬材料的情形時(shí)，遮光膜57作為反射膜而發(fā)揮功能。

在絕緣膜51形成有凹凸。絕緣膜51的凹凸對(duì)應(yīng)于通過第一導(dǎo)體53與第二導(dǎo)體55所形成的階差而形成。絕緣膜51在與重疊存在第一導(dǎo)體53與第二導(dǎo)體55的區(qū)域?qū)?yīng)的位置成為「山」，在與僅存在第一導(dǎo)體53或第二導(dǎo)體55的區(qū)域?qū)?yīng)的位置成為「谷」。絕緣膜51的凹凸沿著第二方向d2重復(fù)地連續(xù)。

傳輸電極45、46、47、48分別以第一方向d1的端部重疊的方式，沿著第一方向d1交替地配置，故而通過傳輸電極45、46、47、48，而在第一方向d1上形成階差。因此，在絕緣膜51，也形成有與通過傳輸電極45、46、47、48而形成的階差對(duì)應(yīng)的凹凸。

遮光膜57具有與光檢測(cè)面7相對(duì)的凹凸面57a。凹凸面57a與形成于絕緣膜51的凹凸對(duì)應(yīng)。因此，凹凸面57a為凹凸沿著第二方向重復(fù)且連續(xù)的面。凹凸面57a的與半導(dǎo)體基板1(絕緣膜51)的厚度方向平行的剖面為凹狀曲線與凸?fàn)钋€交替地連續(xù)而成的波形狀。在本實(shí)施方式中，在與第二方向d2平行且與上述厚度方向平行的剖面中，凹凸面57a為波形狀。因此，凹凸面57a的山部及谷部沿著第一方向d1延伸。凹凸面57a的凹凸圖案在各光感應(yīng)區(qū)域21中相同。此處所謂相同，指實(shí)質(zhì)上的相同，而并非數(shù)學(xué)上嚴(yán)格相同。因此，只要形狀的尺寸誤差或高度(深度)的誤差等為±10％以內(nèi)，則為圖案相同。

在與光檢測(cè)面7正交的方向上的自光檢測(cè)面7至凹凸面57a為止的距離沿著第二方向d2而連續(xù)地且周期性地變化。即，半導(dǎo)體基板1的厚度方向(半導(dǎo)體基板1的光入射面與光檢測(cè)面7相對(duì)的方向)上的、自半導(dǎo)體基板1的光入射面(底面5)至凹凸面57a為止的光路長(zhǎng)與凹凸面57a(形成于絕緣膜51的凹凸)對(duì)應(yīng)地成為各種值。

在絕緣膜51，在對(duì)應(yīng)于第一導(dǎo)體53與第二導(dǎo)體55的所期望的位置形成有接觸孔。遮光膜57通過形成于絕緣膜51的接觸孔而與第一導(dǎo)體53與第二導(dǎo)體55電性地且物理地連接。對(duì)傳輸電極45、46、47、48輸入用以傳輸電荷的信號(hào)p1h、p2h，故而未連接于遮光膜57。即，輸入有規(guī)定的信號(hào)的導(dǎo)體(例如，傳輸電極45、46、47、48等)以外的導(dǎo)體(第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55)與遮光膜57電性地連接。

繼而，參照?qǐng)D6～圖8，說明上述背面入射型固體攝像裝置si的制造過程。圖6～圖8為表示本實(shí)施方式的背面入射型固體攝像裝置的制造過程的圖。

首先，準(zhǔn)備具備p型半導(dǎo)體層31、n型半導(dǎo)體層32、34、36、38、n^-型半導(dǎo)體層33、35、37、及p⁺型半導(dǎo)體層39的半導(dǎo)體基板1。各半導(dǎo)體層通過將所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電型的雜質(zhì)添加至半導(dǎo)體基板1而形成。雜質(zhì)的添加可使用離子注入法等。其次，在所準(zhǔn)備的半導(dǎo)體基板1的光檢測(cè)面7側(cè)，經(jīng)由氧化膜61而形成多晶硅膜63(參照?qǐng)D6中的(a))。氧化膜61可通過將半導(dǎo)體基板1的表面(光檢測(cè)面7)熱氧化而形成。在該情況下，氧化膜61為氧化硅膜。

其次，通過蝕刻而去除多晶硅膜63的與光感應(yīng)區(qū)域21(受光部13)對(duì)應(yīng)的部分以外的部分(參照?qǐng)D6中的(b))。未被去除而保留的多晶硅膜63構(gòu)成電極41等。其次，在未被去除而保留的多晶硅膜63上，形成絕緣膜65(參照?qǐng)D6中的(c))。絕緣膜65包含例如bpsg。絕緣膜65構(gòu)成上述絕緣膜51的一部分。然后，在氧化膜61中的自多晶硅膜63(絕緣膜65)露出的部分上與絕緣膜65上，形成多晶硅膜67(參照?qǐng)D6中的(d))。

其次，將多晶硅膜67圖形化(參照?qǐng)D7中的(a))。圖形化可通過例如蝕刻而實(shí)施。多晶硅膜67中的位于氧化膜61上的部分構(gòu)成傳輸電極46、48。多晶硅膜67中的位于絕緣膜65上的部分構(gòu)成第二導(dǎo)體55。然后，在經(jīng)圖形化的多晶硅膜67上，形成絕緣膜69(參照?qǐng)D7中的(b))。絕緣膜69也由例如bpsg構(gòu)成，并構(gòu)成上述絕緣膜51的一部分。

其次，在絕緣膜69上形成多晶硅膜71(參照?qǐng)D7中的(c))，將已形成的多晶硅膜71圖形化(參照?qǐng)D7中的(d))。圖形化可通過例如蝕刻而實(shí)施。多晶硅膜71中的位于氧化膜61及絕緣膜69上的部分構(gòu)成傳輸電極45、47。多晶硅膜71中的位于絕緣膜65及絕緣膜69上的部分構(gòu)成第一導(dǎo)體53。分別被圖形化的多晶硅膜63與多晶硅膜71以各個(gè)的端部重疊的方式交替地配置。因此，通過多晶硅膜63與多晶硅膜71而形成階差。

其次，在多晶硅膜71上及絕緣膜69(多晶硅膜63)上，形成絕緣膜73(參照?qǐng)D8中的(a))。絕緣膜73也由例如bpsg構(gòu)成，且構(gòu)成上述絕緣膜51的一部分。在絕緣膜73，形成與通過分別被圖形化的多晶硅膜63與多晶硅膜71而形成的階差對(duì)應(yīng)的凹凸。然后，通過回流焊(熱處理)，而使形成于絕緣膜73的凹凸的形狀變化(參照?qǐng)D8中的(b))。通過將絕緣膜73熔融，而使絕緣膜73的凹凸的形狀變得平滑。

其次，在絕緣膜73的所期望的位置，形成接觸孔。由此，使規(guī)定的多晶硅膜63及多晶硅膜71的一部分露出(參照?qǐng)D8中的(c))。接觸孔可通過例如蝕刻等而形成。然后，在絕緣膜73上，形成遮光膜57(參照?qǐng)D8的(d))。遮光膜57可通過例如濺鍍法等而形成。

通過這些過程，獲得背面入射型固體攝像裝置si。

如以上那樣，在本實(shí)施方式中，遮光膜57設(shè)置于半導(dǎo)體基板1的光檢測(cè)面7側(cè)，故而可抑制來自背面入射型固體攝像裝置si的外部的光自光檢測(cè)面7側(cè)再入射至半導(dǎo)體基板1。遮光膜57具有與光檢測(cè)面7相對(duì)的凹凸面57a，故而相對(duì)于自底面5(光入射面)側(cè)入射至半導(dǎo)體基板1的光的相位，而由凹凸面57a反射的光具有分散的相位差。由此，這些光彼此抵消，干涉條紋(etaloning)現(xiàn)象得到抑制。

背面入射型固體攝像裝置si具備位于半導(dǎo)體基板1與遮光膜57之間且設(shè)置有遮光膜57的絕緣膜51。在絕緣膜51上形成有凹凸，遮光膜57的凹凸面57a與形成于絕緣膜51的凹凸對(duì)應(yīng)。由此，可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)具有凹凸面57a的遮光膜57。

背面入射型固體攝像裝置si具備位于絕緣膜51內(nèi)且以沿著光檢測(cè)面7的方式排列的各多個(gè)第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55。絕緣膜51的凹凸與第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55對(duì)應(yīng)而形成。由此，可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)形成有凹凸的絕緣膜51。

遮光膜57由導(dǎo)電性金屬材料構(gòu)成，第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55與遮光膜57電性地連接。由此，第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55的電位穩(wěn)定。輸入有規(guī)定的信號(hào)的電極(例如，傳輸電極45、46、47、48等)未與遮光膜57電性地連接。因此，不會(huì)阻礙輸入有規(guī)定的信號(hào)的電極的功能。

第一導(dǎo)體53與第二導(dǎo)體55以各個(gè)的端部重疊的方式交替地配置，絕緣膜51的凹凸與第一導(dǎo)體53與第二導(dǎo)體55的階差對(duì)應(yīng)而形成。由此，可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)形成有凹凸的絕緣膜51。

受光部13具有排列于第一方向d1的多個(gè)光感應(yīng)區(qū)域21。在半導(dǎo)體基板1的光檢測(cè)面7側(cè)，設(shè)置有多個(gè)電位梯度形成部23。移位寄存器19將自多個(gè)光感應(yīng)區(qū)域21獲取的電荷沿第一方向d1予以傳輸。遮光膜57以覆蓋多個(gè)電位梯度形成部23及移位寄存器19的方式設(shè)置。通過上述構(gòu)成，使得在光感應(yīng)區(qū)域21產(chǎn)生的電荷沿著由通過電位梯度形成部23而形成的電位梯度所引起的電位的傾斜而移動(dòng)。因此，對(duì)于光感應(yīng)區(qū)域21的電荷的移動(dòng)，無須設(shè)置賦予不同相位的電荷傳輸信號(hào)的傳輸電極組。即，在遮光膜57與光檢測(cè)面7之間，不存在如上所述的傳輸電極組，故而容易顯著地產(chǎn)生干涉條紋現(xiàn)象。因此，作為具有凹凸面57a的遮光膜57，在光感應(yīng)區(qū)域21的電荷由通過電位梯度形成部23而形成的電位梯度而移動(dòng)的構(gòu)成中也可發(fā)揮效果。

各光感應(yīng)區(qū)域21的平面形狀為將第二方向d2設(shè)為長(zhǎng)邊方向的矩形形狀。遮光膜57的凹凸面57a為凹凸沿著第二方向d2重復(fù)且連續(xù)的面。通過上述構(gòu)成，可遍及光感應(yīng)區(qū)域21的長(zhǎng)邊方向(第二方向d2)，確實(shí)地抑制干涉條紋現(xiàn)象。

此處，基于與比較例1的比較結(jié)果，針對(duì)于背面入射型固體攝像裝置si中可抑制干涉條紋現(xiàn)象的效果進(jìn)行說明。作為實(shí)施例1，使用上述實(shí)施方式的背面入射型固體攝像裝置si。作為比較例1，制作不具備第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55的背面入射型固體攝像裝置。在比較例1的背面入射型固體攝像裝置中，絕緣膜51平坦，且遮光膜57中的與光檢測(cè)面7相對(duì)的面平坦。比較例1的背面入射型固體攝像裝置不具備第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55的方面、絕緣膜51平坦的方面、及遮光膜57中的與光檢測(cè)面7相對(duì)的面平坦的方面，除此以外，為與背面入射型固體攝像裝置si相同的構(gòu)成。

在用作實(shí)施例1的背面入射型固體攝像裝置si中，在與光檢測(cè)面7正交的方向上的自光檢測(cè)面7至凹凸面57a的山部的頂點(diǎn)為止的距離設(shè)定為100nm～10000nm，在與光檢測(cè)面7正交的方向上的自光檢測(cè)面7至凹凸面57a的谷部的最深點(diǎn)為止的距離設(shè)定為100nm～10000nm。即，凹凸面57a的凹凸的高度為100nm～5000nm。凹凸面57a的山部的頂點(diǎn)之間隔設(shè)定為100nm～10000nm。

測(cè)定實(shí)施例1及比較例1的靈敏度特性。此處，分別測(cè)定實(shí)施例1的背面入射型固體攝像裝置si與比較例1的背面入射型固體攝像裝置的輸出的波長(zhǎng)特性。將測(cè)定結(jié)果示于圖9。圖9為表示實(shí)施例1及比較例1中的波長(zhǎng)(nm)與輸出(a)的關(guān)系的曲線圖。根據(jù)圖9可理解，實(shí)施例1與比較例1相比，干涉條紋現(xiàn)象得到抑制。

其次，參照?qǐng)D10及圖11，說明本實(shí)施方式的變形例的背面入射型固體攝像裝置si的構(gòu)成。圖10及圖11為用以說明本實(shí)施方式的變形例的背面入射型固體攝像裝置的剖面構(gòu)成的圖。

在圖10所示的變形例中，第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55未與遮光膜57電性地連接。在圖11所示的變形例中，背面入射型固體攝像裝置si具備多個(gè)導(dǎo)體81來代替第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55。

多個(gè)導(dǎo)體81位于絕緣膜51內(nèi)，且以沿著半導(dǎo)體基板1的光檢測(cè)面7的方式排列。多個(gè)導(dǎo)體81與第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55同樣地，位于受光部13(多個(gè)光感應(yīng)區(qū)域21)上。各導(dǎo)體81遍及受光部13的第一方向d1的端部間，沿著第一方向d1延伸。導(dǎo)體81也由透過光的材料，例如多晶硅膜構(gòu)成。

多個(gè)導(dǎo)體81沿著第二方向d2而彼此分開。絕緣膜51的凹凸與導(dǎo)體81對(duì)應(yīng)地形成。絕緣膜51在與存在導(dǎo)體81的區(qū)域?qū)?yīng)的位置成為「山」，在與不存在導(dǎo)體81的區(qū)域?qū)?yīng)的位置成為「谷」。因此，在本變形例中，絕緣膜51的凹凸也沿著第二方向d2重復(fù)地連續(xù)。

在圖11中的(a)所示的變形例中，導(dǎo)體81未與遮光膜57電性地連接。在圖11的(b)所示的變形例中，導(dǎo)體81與遮光膜57電性地連接。在導(dǎo)體81與遮光膜57電性地連接的情形時(shí)，各導(dǎo)體81的電位穩(wěn)定。

其次，參照?qǐng)D12～圖14，說明本實(shí)施方式的又一變形例的背面入射型固體攝像裝置si的構(gòu)成。圖12及圖13為用以說明本實(shí)施方式的又一變形例的背面入射型固體攝像裝置的剖面構(gòu)成的圖。圖14為用以說明像素與遮光膜的位置關(guān)系的示意圖。

在圖12所示的變形例中，背面入射型固體攝像裝置si不具備位于絕緣膜51內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)體53、55、81。即，在絕緣膜51，不配置多個(gè)導(dǎo)體53、55、81，而形成有凹凸。

在圖12中的(b)所示的變形例中，絕緣膜51以針對(duì)凹凸的每個(gè)山部而分開的方式形成。即，絕緣膜51包含以彼此分開的方式定位的多個(gè)膜部分52。遮光膜57不僅設(shè)置于絕緣膜51的凹凸的山部上，而且也設(shè)置于相鄰的膜部分52之間。即，遮光膜57具有位于絕緣膜51上的膜部分58a及位于膜部分52之間的膜部分58b。膜部分58b沿著與光檢測(cè)面7正交的方向延伸。為了防止遮光膜57與電極41的短路，而使遮光膜57經(jīng)由絕緣膜83形成于電極41上。

在圖13所示的變形例中，絕緣膜51以按多個(gè)像素p(光感應(yīng)區(qū)域21)的每個(gè)像素分開的方式形成。因此，如圖14中的(a)所示，膜部分58b位于每個(gè)像素間距。由此，可抑制光感應(yīng)區(qū)域21間的光(在凹凸面57a反射的光)的串?dāng)_產(chǎn)生。如圖14中的(b)所示，在背面入射型固體攝像裝置si為二維地配置有多個(gè)像素p的bt-ccd區(qū)域影像傳感器的情形時(shí)，膜部分58b也位于每個(gè)像素間距。在俯視時(shí)，像素p由膜部分58b包圍。

繼而，參照?qǐng)D15，說明圖12中的(a)所示的變形例的制造過程。圖15為表示圖12中的(a)所示的變形例的背面入射型固體攝像裝置的制造過程的圖。

首先，與圖6中的(a)～(c)所示的過程同樣地，在所準(zhǔn)備的半導(dǎo)體基板1的光檢測(cè)面7側(cè)形成多晶硅膜63(電極41等)之后，在多晶硅膜63上形成絕緣膜65(參照?qǐng)D15中的(a))。其次，將絕緣膜65圖形化(參照?qǐng)D15中的(b))。圖形化可通過蝕刻而實(shí)施。蝕刻中，例如可使用于與形成于絕緣膜51的凹凸的谷部對(duì)應(yīng)的位置形成有開口的屏蔽。以保留與形成于絕緣膜51的凹凸的山部對(duì)應(yīng)的位置的方式，通過蝕刻而去除絕緣膜51中的自上述開口露出的部分。

其次，在經(jīng)圖形化的絕緣膜65上，形成絕緣膜91(參照?qǐng)D15中的(c))。此時(shí)，在通過將絕緣膜65去除而露出的多晶硅膜63上，也形成絕緣膜91。因此，通過絕緣膜65與絕緣膜91而形成凹凸。在保留絕緣膜65的位置、即于與形成于絕緣膜51的凹凸的山部對(duì)應(yīng)的位置，存在絕緣膜65與絕緣膜91。在去除絕緣膜65的位置、即在與形成于絕緣膜51的凹凸的谷部對(duì)應(yīng)的位置，不存在絕緣膜65，而存在絕緣膜91。絕緣膜91也包含例如bpsg，構(gòu)成上述絕緣膜51的一部分。

其次，通過回焊(熱處理)，而使形成于絕緣膜65與絕緣膜91的凹凸的形狀變化(參照?qǐng)D15中的(d))。通過將絕緣膜65與絕緣膜91熔融，而形成凹凸的形狀平滑的絕緣膜51。然后，在絕緣膜51上，通過形成遮光膜57，而獲得圖12中的(a)所示的變形例的構(gòu)成。

其次，參照?qǐng)D16，說明圖12中的(b)所示的變形例的制造過程。圖16為表示圖12中的(b)所示的變形例的背面入射型固體攝像裝置的制造過程的圖。

至形成凹凸的形狀平滑的絕緣膜51的過程為止，均與圖15中的(a)～(d)所示的過程相同，故省略說明。在回焊之后，將絕緣膜51中的與凹凸的谷部對(duì)應(yīng)的部分去除(參照?qǐng)D16中的(a))。由此，多晶硅膜63(電極41等)局部地露出。絕緣膜51的去除可通過蝕刻而實(shí)施。

其次，在多晶硅膜63中的露出的部分上，形成絕緣膜83(參照?qǐng)D16中的(b))。此時(shí)，同時(shí)也在絕緣膜51上形成絕緣膜83，但位于絕緣膜51上的絕緣膜83未必需要。絕緣膜83包含例如氧化硅膜等。然后，通過在絕緣膜83上形成遮光膜57，而獲得圖12中的(b)所示的變形例的構(gòu)成。

以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明未必限定于上述實(shí)施方式，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更。

遮光膜57也可包含例如光吸收材料(碳黑等)。在該情況下，遮光膜57作為光吸收膜而發(fā)揮功能。在遮光膜57作為光吸收膜而發(fā)揮功能的情形時(shí)，也有在遮光膜57與絕緣膜51的界面產(chǎn)生光的反射的擔(dān)憂。因此，即便為作為光吸收膜而發(fā)揮功能的遮光膜57，但因具有凹凸面57a，故也可抑制干涉條紋現(xiàn)象。

第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55與導(dǎo)體81沿著第一方向d1延伸，但并不限定于此。第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55與導(dǎo)體81也可沿著第二方向d2延伸。在光感應(yīng)區(qū)域21的平面形狀為將第二方向d2設(shè)為長(zhǎng)邊方向的矩形形狀的情形時(shí)，如上所述，第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55與導(dǎo)體81優(yōu)選為沿著第一方向d1延伸。

第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55與導(dǎo)體81遍及受光部13的第一方向d1的端部間，沿著第一方向d1延伸，但并不限定于此。第一導(dǎo)體53及第二導(dǎo)體55與導(dǎo)體81也可沿著第一方向d1，由以彼此分開的方式配置的多個(gè)導(dǎo)體部分而構(gòu)成。

[產(chǎn)業(yè)上的可利用性]

本發(fā)明可利用于bt-ccd線性影像傳感器等背面入射型固體攝像裝置。

符號(hào)說明

1半導(dǎo)體基板

5底面

7光檢測(cè)面

13受光部

15儲(chǔ)存部

17傳輸部

19移位寄存器

21光感應(yīng)區(qū)域

23電位梯度形成部

51絕緣膜

53第一導(dǎo)體

55第二導(dǎo)體

57遮光膜

57a凹凸面

81導(dǎo)體

d1第一方向

d2第二方向

si背面入射型固體攝像裝置