[发明专利]半导体器件及用于形成半导体器件的方法

说明书

相关申请的交叉引用

包括说明书、附图和摘要的于2013年11月8日提交的第2013-231655号日本专利申请的公开内容通过整体引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，以及一种用于制造该器件的方法，并且特别地涉及一种可有效应用于诸如图像拾取器件之类的半导体器件以及用于制造该器件的方法的技术。

背景技术

可用于数字相机或一些其他装置的图像拾取器件(成像器件)具有以矩阵形式设置的像素。在像素中，分别形成了光电换能器，这些换能器例如是检测光以产生电荷的光电二极管。已知的是滤色器位于每一个光电二极管上以用于将具有诸如红、蓝或绿之类的特定颜色的光输送至光电二极管。已知的是形成由折射率小于滤色器的材料所制成的隔板壁，作为用于防止由光在所有相邻滤色器之间从与其相邻像素而侵入特定像素中引起的混色的结构。

专利文献1(日本待审查专利申请公开案号2011-258728)描述了一种结构，其中遮光壁位于相邻滤色器之间，遮光壁被制作为包括诸如Al(铝)之类的不透光金属。专利文献1并未描述用于制造遮光壁的具体方法。

专利文献2(日本待审查专利申请公开案号2007-220832)描述了多个膜在沿着半导体衬底的主表面的方向上相互堆叠以形成遮光壁，由此防止如上所述的混色。该文献描述了氧化硅、氮化硅等作为形成遮光壁的膜的原材料的示例。然而，该文献并未涉及其位置之间的任何关系，或者其折射率之间的任何关系。

引用列表

专利文献

专利文献1：

日本待审查专利申请公开案号2011-258728

专利文献2：

日本待审查专利申请公开案号2007-220832

发明内容

在用于便携式电话和其他装置的图像拾取器件中，它们的像素已经在近年来变得更加精细，使得它们的隔板壁已倾向于变得越小。然而，困难的是对应于这种趋势，它们的滤色器的膜被制作得更薄。因此，需要在使隔板壁的高度与滤色器的膜厚度一致的情况下使隔板壁的宽度较小。然而，难以形成具有这种高纵横比的隔板壁。可以设想的是隔板壁均需要具有特定的宽度测量。

光具有的特性在于，当光从折射率大的媒介传播进入折射率小的媒介中时，光在媒介之间的边界上全反射。与此相反，当光从折射率小的媒介传播进入折射率大媒介中时，光不太可能全反射。

在形成滤色器通过其彼此分离的隔板壁(也即遮光壁)的情形中，使用氧化硅或者折射率小于滤色器的任何其他材料，可以防止当光从像素的滤色器上方倾斜照射至滤色器中以到达隔板壁(对应于滤色器)时在相邻像素之间的混色。这是因为按照隔板壁与滤色器之间折射率关系，光在隔板壁上全反射。然而在该情形中，当从任何一个隔板壁的上表面照射进入氧化硅膜中的光到达隔板壁与对应的滤色器之间边界时，按照如上所述的折射率关系并未引起全反射，因此光侵入滤色器内侧。

在该情形中，光从特定像素正上方的区域的外部侵入像素，从而引起了混色。因此，并未从该像素提供正确输出，因而引起了半导体器件性能降低的问题。

本发明的目的在于解决该问题。从本说明书及其附图的描述将使其他目的和新特征变得清晰。

在说明书中公开的本发明的各个方面和实施例之中的典型方面和实施例将简要描述如下：

作为一个典型方面的半导体器件包括：半导体衬底，形成在半导体衬底中的光电换能器，以及夹设其中滤色器形成在紧贴光电换能器之上的区域的多个隔板壁。每个隔板壁包括折射率小于滤色器的第一膜，以及折射率大于滤色器的第二膜以覆盖第一膜的侧壁。

用于制造半导体器件的方法(该方法是另一典型方面)是包括以下步骤的方法：形成折射率小于滤色器的第一膜以夹设其中将要在像素中形成滤色器的区域的步骤；以及形成折射率大于滤色器的第二膜以覆盖第一膜的侧壁、由此形成包括第一和第二膜的隔板壁的后续步骤。

根据说明书中所述的特征方面或实施例，可以改进任何一个这些所公开的内容适用于的半导体器件的性能。特别地，可以防止如上所述混色的产生。

附图说明

图1是示出了本发明的实施例1的半导体器件的截面图。

图2是示出了本发明的实施例1的半导体器件的另一截面图。

图3是示出了用于制造本发明的实施例1的半导体器件的方法中的步骤的截面图。

图4是示出了在图3所示步骤之后方法中的步骤的截面图。

图5是示出了在图4所示步骤之后方法中的步骤的截面图。