[发明专利]图像拾取装置和图像拾取装置的制造方法

说明书

本发明涉及图像拾取装置和图像拾取装置的制造方法。该图像拾取装置具有其中布置像素的像素区域并且其中设置多层布线结构。各像素包含光电转换单元、电荷蓄积单元、浮置扩散、覆盖电荷蓄积单元并且在光电转换单元之上开口的遮光部分以及在平面图中至少部分地重叠遮光部分形成开口的部分的波导。该装置包括设置在光学波导下面的绝缘膜。该绝缘膜具有比层间绝缘膜的折射率高的折射率。该绝缘膜被设置为与到多层布线结构的布线层中的最下面的布线层相比更接近光电转换单元。该绝缘膜延伸到遮光部分之上的部分。绝缘膜比光学波导的下部宽。

本申请是申请号为201610805483.1、申请日为2016年9月6日、发明名称为“图像拾取装置和图像拾取装置的制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的方面一般涉及图像拾取装置，以及更特别地，涉及在光电转换单元上包含光学波导的配置。

背景技术

提出了其中像素包含用于向光电转换单元引导光的光学波导和用于蓄积通过光电转换单元产生的信号电荷的电荷蓄积单元的CMOS传感器(例如，参见日本专利公开No.2013-168546)。在日本专利公开No.2013-168546中公开的图像拾取装置中，电荷蓄积单元被经由绝缘膜设置在电荷蓄积单元之上的遮光部分(金属遮光膜)覆盖。遮光部分的下表面、光学波导的下表面和设置在电荷蓄积单元之上的绝缘膜的上表面彼此一致。防反射膜被设置在遮光部分的上表面上。

日本专利公开No.2013-168546中公开的技术具有以下的两个问题。

第一个问题是，在日本专利公开No.2013-168546中公开的配置中，入射在光学波导上的光可经由遮光部分下面的绝缘膜入射在电荷蓄积单元。入射在电荷蓄积单元上的光可能对电荷蓄积单元中的前面的蓄积时段中的信号导致噪声。

第二个问题与日本专利公开No.2013-168546中公开的图像拾取装置的制造方法有关。在日本专利公开No.2013-168546中，层间绝缘膜被蚀刻以形成开口，并且在开口中形成变为光学波导的芯部材料。通过使用遮光部分作为蚀刻停止膜，层间绝缘膜和防反射膜被蚀刻以形成开口，并且，进一步通过关于层间绝缘膜和防反射膜的开口的自对准来形成开口。

发明内容

在该制造方法中，光电转换单元容易受损并且噪声会增加。本发明的方面提供低噪声的成像相位值。

根据本发明的一个方面，提供一种具有其中布置多个像素的像素区域的图像拾取装置，并且在像素区域中设置多层布线结构。像素中的每一个包含：光电转换单元；电荷蓄积单元，所述电荷蓄积单元被配置为蓄积从光电转换单元传输的信号电荷；浮置扩散，电荷蓄积单元的信号电荷被传输到所述浮置扩散；遮光部分，所述遮光部分被配置为覆盖电荷蓄积单元并且在光电转换单元之上开口；和光学波导，所述光学波导设置在光电转换单元之上。该装置包括设置在光学波导下面的绝缘膜，其中，绝缘膜具有比多层布线结构的层间绝缘膜大的折射率，与到多层布线结构的布线层中的最下面的布线层相比更接近光电转换单元的部分处，绝缘膜从光学波导下面延伸到遮光部分之上的部分，并且，在平面图中，绝缘膜的面积比光学波导的出射表面面积大。

根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的方面的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1是像素的平面图。

图2是本发明的示例1的截面图。

图3A和图3B是另一示例的像素的平面图。

图4A～4C是示例2的制造方法的截面图。

图5A和图5B是示例2的制造方法的截面图。

图6A和图6B是示例2的制造方法的截面图。

图7是示例3的图像拾取装置的截面图。

图8是示例4的图像拾取装置的截面图。