專利名稱：固態(tài)成像設(shè)備和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)成像設(shè)備和包含所述固態(tài)成像設(shè)備的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
固態(tài)成像設(shè)備廣泛地用作為諸如數(shù)字靜態(tài)攝像機(jī)、數(shù)字單鏡頭反光鏡照相機(jī)、數(shù) 字視頻攝像機(jī)、和便攜式終端的各種類型的電子設(shè)備的圖像輸入設(shè)備。固態(tài)成像設(shè)備包括排列在諸如陣列的二維矩陣中的多個(gè)像素(圖像單元)。像 素至少包含光電二極管，作為光檢測部分，用以將光轉(zhuǎn)換成電子；和傳輸部分。例如，在 CCD(電荷耦合器件)固態(tài)成像設(shè)備中的傳輸部分具有由CCD元件構(gòu)成的垂直傳輸部分和水 平傳輸部分。例如，在CMOS (互補(bǔ)金屬-氧化物-半導(dǎo)體)固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感 器)中的傳輸部分有放大器電路部分，用以將來自光電二極管的電子轉(zhuǎn)換成電壓并放大和 傳輸此電壓。在固態(tài)成像設(shè)備中多個(gè)像素彼此鄰接。因此，入射在像素的光電二極管上的光的 一部分可能混在鄰接的像素中(串?dāng)_(crosstalk))。由于入射光部分的調(diào)制(諸如，反射、衍射、或散射)而出現(xiàn)了串?dāng)_。像素之間的 串?dāng)_的這樣的出現(xiàn)會(huì)影響輸出，即生成的圖像數(shù)據(jù)。具體地說，例如，在應(yīng)當(dāng)是黑的圖像中 產(chǎn)生了亮點(diǎn)，以致不能準(zhǔn)確地得到想要的圖像數(shù)據(jù)。例如，將參照上述的調(diào)制是反射的情況來說明串?dāng)_的這樣的出現(xiàn)。圖1示出了相關(guān)技術(shù)的固態(tài)成像設(shè)備的像素配置。在相關(guān)技術(shù)的固態(tài)成像設(shè)備101中，入射在像素IOla(單元尺寸x’ )的光電二極 管117上的光的一部分(圖中L/)由包含光電二極管117的半導(dǎo)體襯底的表面反射，并泄 漏到鄰接的像素上。因此，在包括任何(XD/CM0S固態(tài)成像設(shè)備的具有光電二極管的每個(gè)固 態(tài)成像設(shè)備中難以防止在像素間出現(xiàn)串?dāng)_。作為解決上述問題的措施，提出了在襯底表面上提供防反射膜的方法。然而，眾所 周知的是，這個(gè)方法有諸如光譜特性變化之類的其它的問題。此外，在入射光達(dá)到光電二極管之前，可以由光電二極管周圍的元件來反射入射 光(圖中的L2’)。例如，固態(tài)成像設(shè)備101在光電二極管周圍提供有具有多層結(jié)構(gòu)的外圍 配線部分114。相應(yīng)地，入射光由外圍配線部分114的配線層(圖1所示的第一配線層111、 第二配線層112和第三配線層113)重復(fù)反射，并在與由襯底表面反射的光(L/)的路由不 同的路由上泄漏并混入到鄰接的像素中。作為防止由于重復(fù)反射而產(chǎn)生的這樣的串?dāng)_的方法，已經(jīng)提出在像素之間分離地 提供光屏蔽屏障(light-shielding wall)的方法。然而，因?yàn)榇朔椒赡苄枰M(jìn)行形成屏 障的單獨(dú)過程，因而是復(fù)雜的。此外，如果提供了這樣的屏障，像素面積會(huì)增加，因而妨礙設(shè)CN 102082158 A
說明書
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備尺寸的減小(參見日本未審查專利申請(qǐng)公開No. 2005-277404)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上面指出的問題，提出了一種固態(tài)成像設(shè)備，在此設(shè)備中，像素之間的 串?dāng)_可用更簡單的構(gòu)造來抑制，還提出一種包括所述固態(tài)成像設(shè)備的電子設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提出了一種固態(tài)成像設(shè)備，具有多個(gè)像素，每個(gè)像素具有光 電轉(zhuǎn)換部分，并且所述多個(gè)像素被一維排列或排列在二維矩陣之中。在所述多個(gè)像素的每 個(gè)之中，在光電轉(zhuǎn)換部分的周圍的至少一部分，提供了具有多層結(jié)構(gòu)的外圍配線部分。為外 圍配線部分的至少一部分提供光屏蔽層間連接材料，用于將多層結(jié)構(gòu)中的層彼此連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提出了一種包括固態(tài)成像設(shè)備的電子設(shè)備。該固態(tài)成像設(shè) 備具有多個(gè)像素，每個(gè)像素具有光電轉(zhuǎn)換部分，并且所述多個(gè)像素一維排列或排列在二維 的矩陣之中。在所述多個(gè)像素的每個(gè)中，在光電轉(zhuǎn)換部分的周圍的至少一部分，提供了具有 多層結(jié)構(gòu)的外圍配線部分。為外圍配線部分的至少一部分提供光屏蔽層間連接材料，用于 將多層結(jié)構(gòu)中的層彼此連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，固態(tài)成像設(shè)備包括為外圍配線部分的至少一部分提供的光 屏蔽層間連接材料，用于將多層結(jié)構(gòu)中的層彼此相連。因此，該固態(tài)成像設(shè)備由于串?dāng)_的減 少而能夠改進(jìn)圖像質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電子設(shè)備包括固態(tài)成像設(shè)備，該固態(tài)成像設(shè)備由于串?dāng)_的 減少而能夠改進(jìn)圖像質(zhì)量。因此，該電子設(shè)備可以使用高質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)。


圖1說明了在相關(guān)技術(shù)的固態(tài)成像設(shè)備的像素中的外圍配線部分。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備的例子的配置。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在固態(tài)成像設(shè)備的例子中的像素中的外圍配線 部分和層間連接材料。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備中的像素電路的例子。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備中的像素電路的另一個(gè)例子。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備中的外圍配線部分和層間連接材 料的配置的例子。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備中的外圍配線部分和層間連接材 料的配置的另一個(gè)例子。圖8說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備中的外圍配線部分和層間連接材 料。
具體實(shí)施例方式以下將參照?qǐng)D2到圖8來說明本發(fā)明的實(shí)施例。在串?dāng)_的產(chǎn)生和影響方面，CMOS固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)通常具有的結(jié) 構(gòu)不如CCD固態(tài)成像設(shè)備有利。CMOS圖像傳感器在像素中有多個(gè)晶體管。因此，可能需要提供配線以便選擇在CMOS圖像傳感器中的晶體管、以及多個(gè)所述晶體管。相應(yīng)地，CMOS圖像傳感器在像素中由 配線占據(jù)的區(qū)域大于在CCD固態(tài)成像設(shè)備中的情況。這就是說，光電二極管的開放區(qū)域受 配線和晶體管占據(jù)的區(qū)域限制。在最近幾年中，由于像素尺寸減少，這樣的限制正在增加。當(dāng)在像素中的配線數(shù)目以這種方式增加時(shí)，配線在同一層中(在相同的深度和相 同的高度)提供，從而彼此間極其緊密地放置。因此，存在致使配線彼此接觸的增加的危險(xiǎn) 性。由于這個(gè)緣故，CMOS圖像傳感器的配線形成為具有多層結(jié)構(gòu)的外圍配線層，以便更可 靠地避免這樣的接觸。盡管在這樣的多層結(jié)構(gòu)中抑制了配線的彼此接觸，但是，在具有光電二極管的半 導(dǎo)體襯底的表面和多層結(jié)構(gòu)的上表面之間有大的高度(深度)。因此，從外面入射的光到達(dá) 光電二極管可能是長距離，配線的數(shù)目和空間也增大。相應(yīng)地，在入射光到達(dá)襯底之前，出 現(xiàn)上述的調(diào)制(在襯底表面上的和在配線中的反射、衍射和散射)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供CMOS固態(tài)成像設(shè)備作為固態(tài)成像設(shè)備的例子，其中， 特別改進(jìn)了上述的調(diào)制和其它方面。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)于每列具有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的MOS放大固態(tài) 成像設(shè)備。固態(tài)成像設(shè)備通常包括成像區(qū)，具有多個(gè)像素，每個(gè)像素具有光電轉(zhuǎn)換部分，即 光電二極管，并且，例如，所述多個(gè)像素規(guī)則地排列在具有垂直列和水平行的二維矩陣之 中；傳輸部分，具有垂直驅(qū)動(dòng)部分和水平驅(qū)動(dòng)部分；和輸出部分。具體地，如圖2所示，固態(tài) 成像設(shè)備1包括成像區(qū)2，具有排列在二維矩陣中的多個(gè)像素Ia ；垂直信號(hào)線3 ；列部分4 ； 與水平信號(hào)線5相連的輸出電路6 ；垂直驅(qū)動(dòng)電路7 ；水平驅(qū)動(dòng)電路8 ；以及控制電路9?？刂齐娐?從MOS圖像傳感器的外部接收輸入時(shí)鐘和用于給出關(guān)于操作模式等等 的指令的數(shù)據(jù)，并提供時(shí)鐘和脈沖，所述時(shí)鐘和脈沖可能是根據(jù)輸入時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的下列部 分的每個(gè)的操作所需要的。垂直驅(qū)動(dòng)電路7選擇像素行，并通過在橫向上的控制配線(未示出)向行中的像 素提供需要的脈沖。列部分4具有與列相對(duì)應(yīng)地排列的列信號(hào)處理電路10。列信號(hào)處理電路10從一個(gè) 列中的像素接收信號(hào)，并進(jìn)行諸如⑶S(相關(guān)二次抽樣去除固定圖形噪聲(fixed pattern noise)的處理)、信號(hào)放大、或信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換之類的處理。水平驅(qū)動(dòng)電路8依次選擇列信號(hào)處理電路10中的每個(gè)，并將列信號(hào)處理電路10 中的信號(hào)引導(dǎo)到水平信號(hào)線5。輸出電路6處理并輸出在水平信號(hào)線5中的信號(hào)。所述信 號(hào)可以僅緩沖，或者在緩沖前經(jīng)過處理，諸如，黑色級(jí)別調(diào)整、列間變化校正、信號(hào)放大、以 及與色彩相關(guān)的處理。像素Ia包括作為光電轉(zhuǎn)換元件的單個(gè)光電二極管(PD)以及多個(gè)MOS晶體管。如在圖3的示意性的截面圖中所示，根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備1包括外圍配 線部分14，在具有光電轉(zhuǎn)換部分17的像素Ia (單元尺寸χ)中，所述外圍配線部分14在光 電轉(zhuǎn)換部分17周圍的至少一部分提供。外圍配線部分14包括具有第一配線層11、第二配 線層12和第三配線層13的多層結(jié)構(gòu)。外圍配線部分14的至少一部分提供有光屏蔽層間 連接材料15，用于連接多層結(jié)構(gòu)的層11和層12或者層12和層13。按照這種方式形成具 有層間連接材料15的外圍配線部分14，作為光屏蔽體16來抑制由于上述的調(diào)制所造成的串?dāng)_。具體地說，根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備1包括具有層間連接材料15的外圍配線 部分14，即光屏蔽體16。相應(yīng)地，通過抑制由于在襯底表面(圖中的L1)上的調(diào)制而造成的 串?dāng)_，并且通過抑制由于在配線(圖中的1^2)中的調(diào)制而造成的串?dāng)_，來降低從像素Ia到 鄰接像素的串?dāng)_。層間連接材料15最好由諸如鎢(W)之類的、具有極好的嵌入能力的材料構(gòu)成。在 本實(shí)施例中，術(shù)語“光屏蔽性質(zhì)”是指在可見光區(qū)的至少一部分中的反射或吸收性質(zhì)。在根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備1中，具有層間連接材料15的外圍配線部分14， 即光屏蔽體16，最好可以放置在像素Ia的光電轉(zhuǎn)換部分17和至少鄰接像素的光電轉(zhuǎn)換部 分17之間。具體地說，如圖4所示，光屏蔽體16提供在像素Ib的光電轉(zhuǎn)換部分17和與像 素Ib直接鄰接且其間沒有提供具有多個(gè)晶體管等等的放大器電路部分18的鄰接像素Ic 的光電轉(zhuǎn)換部分17之間。因此，抑制了在相關(guān)技術(shù)中通常會(huì)出現(xiàn)的像素間的串?dāng)_。具有層間連接材料15的外圍配線部分14，即光屏蔽體16，可能更好的是放置在像 素Ia的光電轉(zhuǎn)換部分17周圍的多個(gè)位置的每個(gè)之中。具體地說，如圖5所示，光屏蔽體16 提供在彼此直接鄰接且其間沒有放大器電路部分18的像素Ib和像素Ic之間的位置(以 及在像素Id和像素Ie之間的位置)。此外，光屏蔽體16可能更好的是提供在通過放大器 電路部分18彼此相對(duì)間接鄰接的像素Ib和像素Id之間的位置(以及在像素Ic和像素Ie 之間的位置)。在相關(guān)技術(shù)中，這樣的配置可以抑制通過放大器電路部分18而出現(xiàn)的串?dāng)_， 并且，通過在每個(gè)像素中多個(gè)位置的每個(gè)中提供光屏蔽體16可以更加有效地抑制串?dāng)_，從 而使得光屏蔽區(qū)能夠增大。具有層間連接材料15的外圍配線部分14可以包括放大器電路部分18，用以轉(zhuǎn)換 和傳輸在光電轉(zhuǎn)換部分17中產(chǎn)生的電荷。即，構(gòu)成光屏蔽體16的外圍配線部分14的每個(gè) 配線可以、也可以不直接地與放大器電路部分18相關(guān)。較好的是，構(gòu)成光屏蔽體16的外圍配線部分14和層間連接材料15中的至少一個(gè) 以具體電勢接地。這是因?yàn)樵谏a(chǎn)制造期間，當(dāng)進(jìn)行容易地產(chǎn)生電荷的過程(諸如等離子 體刻蝕)時(shí)，如果不接地，則外圍配線部分14或?qū)娱g連接材料15可能具有不穩(wěn)定的性質(zhì)。較好的是，如圖6所示，關(guān)于排列有多個(gè)像素If的二維矩陣，層間連接材料15線 性排列。這樣的線性排列的具體例子可以包括多個(gè)(一對(duì))層間連接材料15和具有線性 形狀的層間連接材料1 的線性排列。線性排列的層間連接材料15 (或具有線性形狀的層間連接材料15a)的長度(圖 中的y)最好小于具有多邊形形狀(在本實(shí)施例中為四邊形)的像素If的長度(圖中的ζ) 或者小于多邊形形狀的最長對(duì)角線的長度。這是因?yàn)閷娱g連接材料15最好可以放置在每 個(gè)像素(圖像單元)之中，以便改進(jìn)固態(tài)成像設(shè)備中多個(gè)像素的光對(duì)稱性。在此，將說明可用于像素Ia的電路配置。首先，例如，像素Ia可以配置為如圖7所示的具有三個(gè)晶體管電路。在此電路配置中，光電二極管(PD)的陰極(η-區(qū))通過傳輸晶體管Trl與放大晶 體管Tr3的柵極相連。與放大晶體管Tr3的柵極電連接的節(jié)點(diǎn)稱為浮置擴(kuò)散(FD)。傳輸晶 體管Trl連接在光電二極管(PD)和浮置擴(kuò)散(FD)之間；通過經(jīng)由傳輸線21向傳輸晶體管 Trl的柵極提供傳輸脈沖Φ TRG而被導(dǎo)通；以及把在光電二極管(PD)中被光電轉(zhuǎn)換的信號(hào)電荷傳輸?shù)礁≈脭U(kuò)散(FD)。復(fù)位晶體管Tr2具有和像素電源Vddl相連的漏極以及和浮置擴(kuò)散(FD)相連的源 極。復(fù)位晶體管Tr2通過經(jīng)由復(fù)位線22向復(fù)位晶體管Tr2的柵極提供復(fù)位脈沖ctRST而 被導(dǎo)通。然后，在信號(hào)電荷從光電二極管(PD)傳輸?shù)礁≈脭U(kuò)散(FD)之前，復(fù)位晶體管Tr2 向像素電源Vddl釋放在浮置擴(kuò)散(FD)中的電荷，以便復(fù)位浮置擴(kuò)散(FD)。放大晶體管Tr3具有與浮置擴(kuò)散(FD)連接的柵極、與像素電源Vdd2連接的漏極、 以及與垂直信號(hào)線23連接的源極。放大晶體管Tr3在由復(fù)位晶體管Tr2復(fù)位之后，向垂直 信號(hào)線輸出作為復(fù)位電平的浮置擴(kuò)散(FD)的電勢。此外，在傳輸晶體管Trl傳輸信號(hào)電荷 之后，放大晶體管撲3向垂直信號(hào)線23輸出作為信號(hào)電平的浮置擴(kuò)散(FD)電勢。通過驅(qū)動(dòng)像素，在高電平和低電平之間切換像素電源Vddl，從而放大晶體管Tr3 的漏極波動(dòng)?；蛘?，例如，可以將像素Ia配置成如圖8所示的具有四個(gè)晶體管。除了諸如光電二極管(PD)之類的光電轉(zhuǎn)換元件之外，這種電路配置具有四個(gè)晶 體管Trl到Tr4。例如，在此，晶體管Trl到Tr4構(gòu)成為N-溝道MOS晶體管。光電二極管(PD)把接收到的光光電轉(zhuǎn)換為與光強(qiáng)度相應(yīng)的光電荷(在此情況下 為電子)量。通過傳輸晶體管Trl將光電二極管(PD)的陰極(η-型區(qū))連接到放大晶體 管Tr3的柵極。與放大晶體管Tr3的柵極電連接的節(jié)點(diǎn)形成浮置擴(kuò)散(FD)。在橫向上的配線，具體地說，傳輸線24、復(fù)位線25和選擇線沈是同一行中的像 素公共的，并由垂直驅(qū)動(dòng)電路7控制。然而，用于固定像素Ia的ρ-勢阱的阱配線(well wiring) 27固定到接地電勢。在此配置中，傳輸晶體管Trl連接在光電二極管(PD)的陰極和浮置擴(kuò)散(FD)之 間；通過經(jīng)由傳輸線M向傳輸晶體管Trl的柵極提供傳輸脈沖ΦTRG而導(dǎo)通；并且把在光 電二極管(PD)中光電轉(zhuǎn)換的光電荷傳輸至浮置擴(kuò)散(FD)。復(fù)位晶體管Tr2具有和像素電源Vdd相連的漏極以及和浮置擴(kuò)散(FD)相連的源 極，通過經(jīng)由復(fù)位線25向復(fù)位晶體管Tr2的柵極提供復(fù)位脈沖(tRST而導(dǎo)通。此外，在把 信號(hào)電荷從光電二極管(PD)傳輸?shù)礁≈脭U(kuò)散(FD)之前，復(fù)位晶體管Tr2將浮置擴(kuò)散(FD) 中的電荷釋放到像素電源Vdd，以復(fù)位浮置擴(kuò)散(FD)。放大晶體管Tr3具有與浮置擴(kuò)散(FD)相連的柵極和與像素電源Vdd相連的漏極， 并在被復(fù)位晶體管Tr2復(fù)位后輸出作為復(fù)位電平的浮置擴(kuò)散(FD)的電勢。此外，在傳輸晶 體管Trl傳輸信號(hào)電荷之后，放大晶體管Tr3輸出作為信號(hào)電平的浮置擴(kuò)散(FD)的電勢。選擇晶體管Tr4具有例如與放大晶體管Tr3的源極相連的漏極以及與垂直信號(hào)線 28相連的源極。選擇晶體管Tr4通過經(jīng)由選擇線沈向選擇晶體管Tr4的柵極提供選擇脈 沖Φ SEL而導(dǎo)通，并且在像素Ia處于選擇狀態(tài)下時(shí)，向垂直信號(hào)線觀中繼從放大晶體管 Tr3輸出的信號(hào)。本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備1可以包括這樣的三晶體管電路或者這樣的四晶體管 電路?！蠢印迪旅鎸⒂懻摫緦?shí)施例的例子。在此例子中，將根據(jù)對(duì)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備的模擬來說明檢查結(jié)果。
使用模擬器來檢查本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備。因此，可以確定，顯著減少了由半導(dǎo) 體襯底表面上反射的光和在最上面的金屬配線的背面進(jìn)一步反射的反射光而引起的串?dāng)_?？梢源_認(rèn)，盡管這樣的串?dāng)_中的改進(jìn)值根據(jù)多層配線結(jié)構(gòu)的配置而變化，但是，在 具有例如三層配線結(jié)構(gòu)的外圍配線部分的CMOS圖像傳感器中，由以下分量而引起的串?dāng)_ 改進(jìn)10%到30%。具體地說，改進(jìn)這樣的分量，如主要由最上面的金屬配線層的背面反射， 然后被反射零到多次，并混合在鄰接像素之中。如上述的實(shí)施例和例子所述，根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像設(shè)備包括層間連接材料，起 著防止光混合的屏障作用。因此，固態(tài)成像設(shè)備可以通過減少串?dāng)_而改進(jìn)圖像質(zhì)量。由固態(tài)成像設(shè)備構(gòu)成的電子設(shè)備包括通過減少串?dāng)_而能夠改進(jìn)圖像質(zhì)量的固態(tài) 成像設(shè)備。因此，該電子設(shè)備可以使用高質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)。具體地說，具有響應(yīng)于設(shè)備在重量和尺寸方面的減小的要求而在尺寸方面減小的 像素的固態(tài)成像設(shè)備能夠改進(jìn)其性質(zhì)。具體地說，在具有光學(xué)上不足的像素間分離寬度的 固態(tài)成像設(shè)備中、或者在由配線占據(jù)大面積的固態(tài)成像設(shè)備中，與相關(guān)技術(shù)的這樣的固態(tài) 成像設(shè)備相比，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例而配置的固態(tài)成像設(shè)備可以提供改進(jìn)的性質(zhì)。這是因 為，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備可以顯著地抑制由于由重復(fù)反射等等引起的鄰接 像素中的光混合而造成的串?dāng)_。在根據(jù)微制造技術(shù)等等的進(jìn)步而具有減小尺寸的像素的固 態(tài)成像設(shè)備中，與具有大像素尺寸的固態(tài)成像設(shè)備相比，更容易出現(xiàn)這樣的光混合。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備抑制由半導(dǎo)體襯底、配線、層間膜等等引起 的擴(kuò)散光、散射光和反射光。因此，由于未屏蔽入射在光電轉(zhuǎn)換部分上的原始光，因而可以 防止靈敏度的劣化和光開放區(qū)的縮小。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備的生產(chǎn)制造中，不需要進(jìn)行特別的附加過 程，通過選擇當(dāng)形成層間連接材料以彼此連接多層結(jié)構(gòu)的配線時(shí)的模式(諸如形成位置和 形狀之類的圖案)，可以減少串?dāng)_。相應(yīng)地，可以不需要增加處理的數(shù)目，從而還能夠降低成 本和縮短生產(chǎn)流程時(shí)間。進(jìn)而，沒有必要確定(設(shè)計(jì)和設(shè)置)新的晶片處理?xiàng)l件，因此，在 完成光屏蔽體的基本設(shè)計(jì)之后，可以在生產(chǎn)現(xiàn)場迅速開始制造固態(tài)成像設(shè)備。在上述的實(shí)施例的說明中所使用的材料和引用的數(shù)值條件，諸如材料量、處理時(shí) 間和維度，僅僅是合適的例子，在用于說明的圖中的維度、形狀和配置僅為示意性條件。這 就是說，本發(fā)明的實(shí)施例并不限于上述的實(shí)施例。例如，把在固態(tài)成像設(shè)備的每個(gè)像素中提供具有層間連接材料(光屏蔽體)的外 圍配線部分的情況作為例子來參照，而說明上述的實(shí)施例。然而，可以不按這種方式來放置 光屏蔽體。具體地說，沒有必要在每個(gè)像素中提供一定數(shù)目的層間連接材料或光屏蔽體，而 是例如可以在一些四邊形像素的每個(gè)的兩邊上以及在其它四邊形像素的每個(gè)的四邊上提 供層間連接材料或光屏蔽體。也可以圍繞作為一個(gè)單元的多個(gè)像素來提供層間連接材料或 光屏蔽體。也可以僅僅在多個(gè)像素之間像素表示不同色彩(諸如紅、綠、藍(lán))的位置提供層 間連接材料或光屏蔽體。針對(duì)具有排列在二維矩陣中的多個(gè)像素的固態(tài)成像設(shè)備的例子而說明上述實(shí)施 例。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，可把此實(shí)施例應(yīng)用于具有一維排列的多個(gè)像素的線性傳感器。如 果此實(shí)施例應(yīng)用于線性傳感器，則具體可以改進(jìn)暗光邊界上的性質(zhì)。在上述的實(shí)施例中，術(shù)語“光屏蔽性質(zhì)”可以指例如在至少一部分的可見光區(qū)中的反射或吸收性質(zhì)；然而，該術(shù)語也可以指紫外光反射或吸收性質(zhì)。關(guān)于CMOS固態(tài)成像設(shè)備來描述上述的實(shí)施例；然而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固態(tài) 成像設(shè)備可以構(gòu)成CCD固態(tài)成像設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備可以是例如構(gòu)成為一個(gè)芯片的元件、由多個(gè) 芯片構(gòu)成的元件、或者構(gòu)成為模塊的元件。本發(fā)明的各種修改和改變是可能的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在所附的權(quán)利要求及其等同范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和 其它因素，可以進(jìn)行各種修改、組合、次級(jí)組合和變換。相關(guān)申請(qǐng)的交叉參照本發(fā)明包含2006年10月25日在日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)JP2006-290383 號(hào)的主題，其整體內(nèi)容通過引用合并于此。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)成像設(shè)備，具有多個(gè)像素，每個(gè)像素具有光電轉(zhuǎn)換部分，并且所述多個(gè)像素 一維排列或排列在二維矩陣之中，所述固態(tài)成像設(shè)備包括外圍配線部分，具有多層結(jié)構(gòu)，所述外圍配線部分提供在所述多個(gè)像素的每個(gè)之中的 光電轉(zhuǎn)換部分的周圍的至少一部分；光屏蔽層間連接材料，提供給外圍配線部分的至少一部分，用于將多層結(jié)構(gòu)中的層彼 此連接，其中，所述層間連接材料具有反射或吸收性質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的固態(tài)成像設(shè)備，其中，所述外圍配線部分提供在所述光電轉(zhuǎn)換部分和鄰接像素的光電轉(zhuǎn)換部分之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的固態(tài)成像設(shè)備，其中，所述外圍配線部分提供在光電轉(zhuǎn)換部分周圍的多個(gè)位置的每個(gè)之中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的固態(tài)成像設(shè)備，其中， 多個(gè)所述層間連接材料提供給外圍配線部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的固態(tài)成像設(shè)備，其中，所述外圍配線部分包括放大電路部分，用以轉(zhuǎn)換和傳輸在光電轉(zhuǎn)換部分中產(chǎn)生的電荷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的固態(tài)成像設(shè)備，其中，所述層間連接材料和所述外圍配線部分中的至少一個(gè)以具體電勢接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的固態(tài)成像設(shè)備，其中， 所述層間連接材料關(guān)于二維矩陣來線性地提供。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的固態(tài)成像設(shè)備，其中，所述像素的每個(gè)被提供具有二維矩陣中的多邊形形狀；以及 所述層間連接材料的長度小于二維矩陣中多邊形形狀的最長邊的長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的固態(tài)成像設(shè)備，其中，所述像素的每個(gè)被提供具有二維矩陣中的多邊形形狀；以及所述層間連接材料的長度小于二維矩陣中多邊形形狀的最長對(duì)角線的長度。
10.一種包括固態(tài)成像設(shè)備的電子設(shè)備，所述固態(tài)成像設(shè)備具有多個(gè)像素，每個(gè)像素具 有光電轉(zhuǎn)換部分，并且所述多個(gè)像素一維排列或排列在二維矩陣之中，所述固態(tài)成像設(shè)備 包括外圍配線部分，具有多層結(jié)構(gòu)，所述外圍配線部分提供在所述多個(gè)像素的每個(gè)之中的 光電轉(zhuǎn)換部分的周圍的至少一部分；光屏蔽層間連接材料，提供給外圍配線部分的至少一部分，用于將多層結(jié)構(gòu)中的層彼 此連接，其中，所述層間連接材料具有反射或吸收性質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種包含多個(gè)像素的固態(tài)成像設(shè)備，其中，每個(gè)像素具有光電轉(zhuǎn)換部分，并且所述多個(gè)像素一維排列或排列在二維矩陣之中。該固態(tài)成像設(shè)備包括具有多層結(jié)構(gòu)的外圍配線部分，在多個(gè)像素的每個(gè)之中，在光電轉(zhuǎn)換部分的周圍的至少一部分提供；光屏蔽層間連接材料，提供在外圍配線部分的至少一部分，用以將多層結(jié)構(gòu)的層彼此連接。
文檔編號(hào)H04N5/374GK102082158SQ201010574509
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2007年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月25日
發(fā)明者佐藤公彥, 飯塚哲也 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社