固态摄像装置和电子设备的制作方法

1.本技术涉及固态摄像装置和电子设备。


背景技术：

2.近年来，已经提出了一种从与基板上形成有配线层的一侧的相反侧接收光的背照式固态摄像装置(例如，参见专利文献1)。在专利文献1所述的固态摄像装置中，在基板的相邻的光电转换部之间设置有凹槽部，在凹槽部内覆盖有固定电荷膜，并且在没有任何空隙的状态下埋入绝缘膜以减少光学混色。
3.引用列表
4.专利文献
5.专利文献1：jp 2017
‑
191950 a


技术实现要素：

6.技术问题
7.在这样的固态摄像装置中，需要进一步改善诸如减少光学混色等特性。本公开的目的是提供一种进一步改善诸如减少光学混色等特性的固态摄像装置和电子设备。
8.技术问题的解决方案
9.本公开的固态摄像装置包括：(a)基板；(b)形成在所述基板上多个光电转换部；(c)设置在相邻的所述光电转换部之间的凹槽部；(d)固定电荷膜，所述固定电荷膜覆盖所述凹槽部的侧壁面和底面以及所述基板的受光面侧，并且所述固定电荷膜包含铪、铝、锆、钽和钛中的至少一种，其中(e)所述凹槽部的开口端中的至少一些开口端被所述固定电荷膜封闭并且在所述凹槽部内留有空隙。
10.本公开的电子设备包括：(a)固态摄像装置，所述固态摄像装置包括基板，形成在所述基板上的多个光电转换部，设置在相邻的所述光电转换部之间凹槽部，以及固定电荷膜，所述固定电荷膜覆盖所述凹槽部的侧壁面和底面以及所述基板的受光面侧，并且所述固定电荷膜包含铪、铝、锆、钽和钛中的至少一种；(b)光学透镜，所述光学透镜在所述固态摄像装置的成像表面上形成来自被摄体的图像光的图像；(c)信号处理电路，所述信号处理电路对从所述固态摄像装置输出的信号进行信号处理，其中(d)所述凹槽部的开口端中的至少一些开口端被所述固定电荷膜封闭并且在所述凹槽部内留有空隙。
附图说明
11.图1是示出根据本公开的第一实施例的固态摄像装置的整体构造的图。
12.图2是示出沿着图1的线a
‑
a截取的像素区域的横截面构造的图。
13.图3是示出沿着图2的线b
‑
b截取的凹槽部的平面结构的图。
14.图4是主要部分的放大图，示出了元件隔离部的放大的横截面结构。
15.图5a是示出根据第一实施例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
16.图5b是示出根据第一实施例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
17.图5c是示出根据第一实施例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
18.图5d是示出根据第一实施例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
19.图5e是示出根据第一实施例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
20.图6是示出根据变形例的固态摄像装置的基板的平面布局的图。
21.图7是示出根据现有技术的固态摄像装置的像素区域的横截面构造的图。
22.图8a是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部(intersection portion)的构造的图。
23.图8b是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
24.图8c是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
25.图8d是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
26.图8e是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
27.图9a是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
28.图9b是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
29.图9c是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
30.图9d是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
31.图9e是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
32.图10a是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
33.图10b是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
34.图10c是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
35.图10d是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
36.图10e是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
37.图11a是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
38.图11b是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
39.图11c是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
40.图11d是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
41.图11e是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
42.图12是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
43.图13是示出根据变形例的固态摄像装置的相交部的构造的图。
44.图14a是示出根据变形例的固态摄像装置的像素结构的图。
45.图14b是示出根据变形例的固态摄像装置的像素结构的图。
46.图14c是示出根据变形例的固态摄像装置的像素结构的图。
47.图14d是示出根据变形例的固态摄像装置的像素结构的图。
48.图15a是示出根据变形例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
49.图15b是示出沿着图15a的线c
‑
c截取的横截面构造的图。
50.图15c是示出根据变形例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
51.图15d是示出沿着图15c的线d
‑
d截取的横截面构造的图。
52.图15e是示出根据变形例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
53.图15f是示出沿着图15e的线e
‑
e截取的横截面构造的图。
54.图15g是示出根据变形例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
55.图15h是示出沿着图15g的线f
‑
f截取的横截面构造的图。
56.图15i是示出根据变形例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
57.图15j是示出沿着图15i的线g
‑
g截取的横截面构造的图。
58.图15k是示出根据变形例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
59.图15l是示出沿着图15k的线h
‑
h截取的横截面构造的图。
60.图15m是示出根据变形例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
61.图15n是示出沿着图15m的线i
‑
i截取的横截面构造的图。
62.图16a是示出根据现有技术的固态摄像装置的制造工序的流程图。
63.图16b是示出沿着图16a的线j
‑
j截取的横截面构造的图。
64.图16c是示出根据现有技术的固态摄像装置的制造工序的流程图的图。
65.图16d是示出沿着图16c的线k
‑
k截取的横截面构造的图。
66.图16e是示出根据现有技术的固态摄像装置的制造工序的流程图的图。
67.图16f是示出沿着图16e的线l
‑
l截取的横截面构造的图。
68.图17a是示出根据变形例的固态摄像装置的制造工序的流程图的图。
69.图17b是示出沿着图17a的线m
‑
m截取的横截面构造的图。
70.图17c是示出根据变形例的固态摄像装置的制造工序的流程图的图。
71.图17d是示出沿着图17c的线n
‑
n截取的横截面构造的图。
72.图17e是示出根据变形例的固态摄像装置的制造工序的流程图的图。
73.图17f是示出沿着图17e的线o
‑
o截取的横截面构造的图。
74.图17g是示出根据变形例的固态摄像装置的制造工序的流程图的图。
75.图17h是示出沿着图17g的线p
‑
p截取的横截面构造的图。
76.图17i是示出根据变形例的固态摄像装置的制造工序的流程图的图。
77.图17j是示出沿着图17i的线q
‑
q截取的横截面构造的图。
78.图18是示出根据变形例的固态摄像装置的固定电荷膜的平面布局的图。
79.图19是示出根据第一实施例的固态摄像装置的元件隔离部的横截面构造的图。
80.图20是示出根据本公开的第二实施例的固态摄像装置的像素区域的横截面构造的图。
81.图21a是示出根据第二实施例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
82.图21b是示出根据第二实施例的固态摄像装置的制造工序的流程的图。
83.图22是示出根据变形例的固态摄像装置的像素区域的横截面构造的横截面图。
84.图23是示出根据变形例的固态摄像装置的像素区域的横截面构造的横截面图。
85.图24是示出根据变形例的固态摄像装置的像素区域的横截面构造的横截面图。
86.图25是示出根据变形例的固态摄像装置的像素区域的横截面构造的横截面图。
87.图26是根据本公开的第三实施例的电子设备的示意性构造图。
具体实施方式
88.本发明人发现了专利文献1中描述的固态摄像装置中的以下问题。在专利文献1中描述的背照式固态摄像装置中，由于基板的折射率(例如，在硅(si)的情况下为3.9)和绝缘
膜的折射率(例如，在二氧化硅(sio2)的情况下为1.4)之间的差异较小，在相邻光电转换部之间的凹槽部中可能无法获得足够的反射特性，因而光透射穿过所述凹槽部，并引起光学混色。当基板和绝缘膜之间的固定电荷膜的膜厚非常小时，对反射特性的影响就很小。
89.在下文中，将参照图1至图26说明根据本公开的实施例的固态摄像装置和电子设备的示例。将按以下顺序说明本公开的各实施例。本公开不限于以下示例。此外，本说明书中描述的效果仅是示例而不是限制性的，并且可以获得其他效果。
90.1.第一实施例：固态摄像装置
[0091]1‑
1固态摄像装置的整体构造
[0092]1‑
2主要部分的构造
[0093]1‑
3固态摄像装置的制造方法
[0094]1‑
4变形例
[0095]
2.第二实施例：固态摄像装置
[0096]2‑
1主要部分的构造
[0097]2‑
2固态摄像装置的制造方法
[0098]2‑
3变形例
[0099]
3.第三实施例：电子设备
[0100]
<1.第一实施例>
[0101]
[1
‑
1固态摄像装置的整体构造]
[0102]
图1是示出根据本公开的第一实施例的整个固态摄像装置的示意性构造图。图1中的固态摄像装置1是背照式互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器。如图26所示，固态摄像装置1(101)通过光学镜头102捕获来自被摄体的图像光(入射光106)，以像素为单位将在成像表面上形成为图像的入射光106的光量转换为的电信号，并输出电信号作为像素信号。
[0103]
如图1所示，第一实施例的固态摄像装置1包括基板2、像素区域3、垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8。
[0104]
像素区域3包括在基板2上规则地以二维阵列布置的多个像素9。像素9包括图2所示的光电转换部24和多个像素晶体管(未示出)。作为多个像素晶体管，例如，可以采用诸如传输晶体管、复位晶体管、选择晶体管和放大晶体管这四个晶体管。此外，例如，可以采用除选择晶体管之外的三个晶体管。
[0105]
垂直驱动电路4例如由移位寄存器构成，选择期望的像素驱动线10，将用于驱动像素9的脉冲提供给所选择的像素驱动线10，并且以行为单位驱动各个像素9。即，垂直驱动电路4以行为单位依次在垂直方向上选择性地扫描像素区域3中的各个像素9，并且通过垂直信号线11将基于每个像素9的光电转换部24根据接收到的光量产生的信号电荷的像素信号提供给列信号处理电路5。
[0106]
列信号处理电路5例如设置在像素9的每一列中，并且针对从一行像素9输出的信号，对各像素列进行诸如噪声去除等信号处理。例如，列信号处理电路5执行诸如相关双采样(cds)等信号处理以去除像素特有的固定图案噪声，并进行模数(ad)转换。
[0107]
水平驱动电路6例如由移位寄存器构成，将水平扫描脉冲依次输出至列信号处理电路5以依次选择各个列信号处理电路5，并且使经过信号处理的像素信号从各个列信号处理电路5输出到水平信号线12。
[0108]
输出电路7对通过水平信号线12从各个列信号处理电路5依次提供的像素信号进行信号处理，并输出得到的信号。作为信号处理，例如可以使用缓冲、黑电平调整、列差异校正和各种数字信号处理。
[0109]
控制电路8基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟信号生成用作垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6等的操作的基准的时钟信号或控制信号。控制电路8将产生的时钟信号或控制信号输出到垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等。
[0110]
[1
‑
2主要部分的构造]
[0111]
接下来，将描述图1的固态摄像装置1的详细结构。图2是示出根据第一实施例的固态摄像装置1的像素区域3等的横截面构造的图。在图2中，背照式cmos图像传感器(cmos型固态摄像装置)用作固态摄像装置1。
[0112]
如图2所示，第一实施例的固态摄像装置1包括光接收层18，在光接收层18中，依次层叠有基板2、第一固定电荷膜13、第二固定电荷膜14、绝缘膜15、遮光膜16和平坦化膜17。此外，在光接收层18的平坦化膜17侧(以下，也称为“背表面s1侧”)的表面上形成有依次层叠有滤色器层19和片上透镜20的聚光层21。此外，配线层22和支撑基板23依次层叠在光接收层18的基板2侧(以下，也称为“前表面s2侧”)的表面上。另外，由于光接收层18的背表面s1与平坦化膜17的背表面为同一表面，因此在以下的说明中，也将平坦化膜17的背表面称为“背表面s1”。另外，由于光接收层18的前表面s2与基板2的前表面为同一表面，因此在以下的说明中，也将基板2的前表面称为“前表面s2”。
[0113]
基板2由例如由硅(si)制成的半导体基板构成，并且形成有如图1所示的像素区域3。如图2所示，在像素区域3中，包括形成(埋入)在基板2上的多个光电转换部24的多个像素9以二维阵列排列。光电转换部24包括分别形成在基板2的前表面s2侧和背表面s3侧的p型半导体区域25和26，以及形成在p型半导体区域25和26之间的n型半导体区域27。在光电转换部24中，光电二极管由p型半导体区域25和26与n型半导体区域27之间的pn结形成。在光电转换部24中，生成根据入射光的光量的信号电荷，并且所产生的信号电荷被累积在n型半导体区域27中。此外，引起在基板2的界面处产生的暗电流的电子被空穴(空穴是形成在基板2的前表面s2和背表面s3上的p型半导体区域25和26的主要载流子)吸收，从而控制暗电流。
[0114]
此外，每个光电转换部24通过由p型半导体区域形成的像素隔离层28和在像素隔离层28中形成的元件隔离部29电气隔离。如图3所示，像素隔离层28和元件隔离部29以栅格图案形成，以围绕每个光电转换部24。如图2所示，元件隔离部29具有从基板2的背表面s3侧沿深度方向形成的凹槽部30。即，在基板2(像素隔离层28)的背表面s3侧，在相邻的光电转换部24之间雕刻并形成凹槽部30。如图3所示，与像素隔离层28和元件隔离部29类似，凹槽部30被形成为由直线部31和相交部32构成的栅格图案，以围绕每个光电转换部24。直线部31是将两个相邻的光电转换部24隔离的区域，并且是凹槽部30彼此不相交的部分。此外，相交部32是凹槽部30彼此相交的部分。
[0115]
此外，优选地，凹槽部30的深度例如等于或大于到达形成有像素晶体管的p阱层33的深度，并且小于到达浮动扩散部34或源极/漏极区域的深度。例如，当浮动扩散部34或源极/漏极区域的深度小于1μm时，将深度设置为约0.25至5.0μm。
[0116]
在此，相交部32的开口端的最大宽度通常比直线部31的开口端的最大宽度宽。此外，如下所述，凹槽部30的开口端通过pvd法或cvd法被第二固定电荷膜14封闭，从而使得空隙35留在凹槽部30内。因此，优选的是，凹槽部30(直线部31和相交部32)的开口端的宽度是使得相交部32的整个开口端能够基于pvd法或cvd法被固定电荷膜14封闭的宽度。例如，在利用pvd法或cvd法的情况下，可被第二固定电荷膜14封闭的相交部32的最大宽度为约30nm时，直线部31的开口端的宽度为约20nm。
[0117]
第一固定电荷膜13连续地覆盖凹槽部30的侧壁面和底面以及基板2的整个背表面s3侧(整个受光面侧)。第一固定电荷膜13的膜厚度是均匀的膜厚度，其中凹槽部30没有被完全填充，从而在凹槽部30中形成有空间。例如，该膜厚度为约15nm。相应地，在凹槽部30的内部形成槽形空间(空隙35)，该槽形空间的侧壁面和底面被第一固定电荷膜13围绕。作为第一固定电荷膜13的材料。例如，可以使用能够通过沉积在基板2上而产生固定电荷并加强钉扎的具有负电荷的高折射率材料膜或高介电膜。具体地，可以采用包含铪(hf)、铝(al)、锆(zr)、钽(ta)和钛(ti)中的至少一种元素的氧化物或氮化物等。例如，优选使用与形成凹槽部30时的蚀刻引起的基板2的损伤对应的材料。特别地，更优选氧化铪(hfo2)，其能够通过被沉积在基板2上来抑制气泡的产生并且不易从基板2的平面部剥离。
[0118]
此外，作为第一固定电荷膜13的材料，例如，除了上述材料外，也可以使用包含镧(la)、镨(pr)、铈(ce)、钕(nd)、钷(pm)、钐(sm)、铕(eu)、钆(gd)、铽(tb)、镝(dy)、钬(ho)、钐(tm)、镱(yb)、镥(lu)和钇(y)中的至少一种元素的氧化物或氮化物。
[0119]
此外，作为形成第一固定电荷膜13的方法，例如，可以使用原子层沉积法(以下也称为“ald法”)和化学气相沉积法(以下也称为“cvd法”)。特别地，考虑到在具有高深宽比的凹槽部30上形成均匀的膜，更优选采用ald法。
[0120]
因此，在第一实施例中，由于具有负电荷的第一固定电荷膜13形成在凹槽部30的侧壁面和底面以及基板2的整个背表面s3侧，所以在与第一固定电荷膜13接触的表面上形成反转层(inversion layer)。因此，硅界面被反转层钉扎，并因此抑制了暗电流。此外，当在基板2上形成凹槽部30时，在凹槽部30的侧壁面和底面上可能发生物理损坏，并且可能在凹槽部30的外围部发生钉扎脱离(pinning
‑
out)。针对该问题，在第一实施例中，在凹槽部30的侧壁面和底面形成具有固定电荷的第一固定电荷膜13，从而防止钉扎脱离。
[0121]
另外，在第一实施例中，由于在凹槽部30中形成有被第一固定电荷膜13包围侧壁面和底面的槽形的空隙35，因此相邻的光电转换部24被更可靠地电气隔离。
[0122]
第二固定电荷膜14封闭凹槽部30的开口端，并连续覆盖第一固定电荷膜13的整个背表面s4侧(整个受光面侧)。第二固定电荷膜14的膜厚度设置为例如大约45nm，以便更可靠地封闭凹槽部30的开口端。因此，凹槽部30的内部被封闭且留有空隙35(所谓的void)。即，元件隔离部29具有带空隙35的中空结构。空隙35的内部可以充满空气或者可以处于真空状态。
[0123]
更具体地，如图4所示，第二固定电荷膜14的一部分进入凹槽部30，从而覆盖凹槽部30的开口端侧的侧壁面。覆盖在凹槽部30的开口端侧的侧壁面的第二固定电荷膜14在凹槽部30的开口端侧的膜厚大于在里侧(底面侧)的膜厚。因此，第二固定电荷膜14具有从开口端的在宽度方向上的中央朝向凹槽部30的内壁表面突出的形状，并且，凹槽部30的开口端被第二固定电荷膜14封闭。另外，在第二固定电荷膜14的背表面s5侧(受光面侧)的表面
上设有沿着凹槽部30延伸并形成为栅格图案的凹部14a。
[0124]
作为第二固定电荷膜14的材料，例如，可以使用能够通过沉积在基板2上而产生固定电荷并加强钉扎的具有负电荷的高折射率材料膜或高介电膜。具体地，可以采用包含铪(hf)、铝(al)、锆(zr)、钽(ta)和钛(ti)中的至少一种元素的氧化物或氮化物等。例如，可以使用与基板2的损伤相对应的材料。特别地，更优选地是增强凹槽部30的钉扎的氧化铝(al2o3)。此外，作为形成第二固定电荷膜14的方法，例如，可以使用物理气相沉积法(以下也称为“pvd法”)或cvd法。特别地，考虑到氧化铪等难以进入凹槽部30并且凹槽部30的开口端被封闭，因此更优选地采用pvd法，其中侧壁面和底面的覆盖性较差。
[0125]
绝缘膜15连续地覆盖第二固定电荷膜14的整个背表面s5侧(整个受光面侧)。作为绝缘膜15的材料，例如可以采用折射率不同于第二固定电荷膜14的氧化膜。具体地，可以采用氧化硅(sio2)、氮化硅(si3n4)和氧氮化硅(sion)中的至少一种。作为绝缘膜15的材料，例如，优选不具有正固定电荷的材料和具有较少正固定电荷的材料。
[0126]
遮光膜16以栅格图案形成于绝缘膜15的背表面s6侧的一部分(受光面侧的一部分)，以使多个光电转换部24的受光面形成开口。即，当从背表面s1侧观察光接收层18时，遮光膜16形成在与以栅格图案形成的凹槽部30重叠的位置处。作为遮光膜16的材料，例如，可以采用能够遮光的材料。具体地，可以采用铝(al)、钨(w)、铜(cu)等。
[0127]
平坦化膜17连续地覆盖绝缘膜15的整个背表面s6侧(整个受光面侧)(包括遮光膜16在内)。因此，光接收层18的背表面s1是没有凹凸的平坦面。作为平坦化膜17的材料，例如，可以使用树脂等有机材料。
[0128]
在平坦化膜17的背表面s1侧(受光面侧)，与诸如r、g和b等被各像素9所接收的光的波长相对应地形成有滤色器层19。滤色器层19透射具有特定波长的光，并且使透射的光入射在基板2中的光电转换部24上。
[0129]
片上透镜20与每个像素9相对应地形成在滤色器层19的背表面s7侧(受光面侧)。片上透镜20收集照射光，并且使收集的光经由滤色器层19有效地入射到基板2中的光电转换部24上。
[0130]
配线层22形成在基板2的前表面s2侧，并且包括隔着层间绝缘膜36而被层叠为多层(图2中为三层)的配线37。构成每个像素9的像素晶体管经由形成在配线层22中的多层配线37被驱动。
[0131]
支撑基板23形成在配线层22的与面对基板2的一侧相反的表面上。支撑基板23是用于在固态摄像装置1的制造过程中确保基板2的强度的基板。支撑基板23的材料例如可以采用硅(si)。
[0132]
在具有以上构造的固态摄像装置1中，光从基板2的背表面侧(光接收层18的背表面s1侧)照射，照射光透过片上透镜20和滤色器层19，并由光电转换部24进行光电转换，从而产生信号电荷。所产生的信号电荷经由在基板2的前表面s2侧形成的像素晶体管在由配线37形成的图1中所示的垂直信号线11上作为像素信号输出。
[0133]
[1
‑
3固态摄像装置的制造方法]
[0134]
接下来，将描述第一实施例的固态摄像装置1的制造方法。图5a、图5b、图5c、图5d和图5e是示出第一实施例的固态摄像装置1的制造工序的横截面图。
[0135]
首先，如图5a所示，在基板2上形成光电转换部24、像素晶体管和像素隔离层28，然
后在基板2的前表面s2上交替地形成层间绝缘膜36和配线37，从而形成配线层22。通过从基板2的前表面s2侧向基板2中注入期望的杂质的离子，在基板2上形成诸如光电转换部24等杂质区域。
[0136]
随后，将由硅制成的支撑基板23(参见图5b)粘附至配线层22的最外表面s8，然后，将基板2、配线层22和支撑基板23的层叠体翻转。到此为止的制造工序与通常的背照式固态摄像装置相同。随后，在基板2翻转之后，如图5b所示，从背表面s3侧研磨基板2以减薄到期望的厚度。
[0137]
随后，如图5c所示，在基板2的每个像素9的边界处，即在其中形成有像素隔离层28的部分处，从基板2的背表面s3侧沿深度方向(从后表面s3朝着前表面s2的方向)进行选择性蚀刻，从而形成具有期望深度的凹槽部30。作为形成凹槽部30的方法，例如，可以采用下述方法：在基板2的背表面s3上设置具有期望的开口的硬掩模(未图示)，并通过设置的硬掩模进行蚀刻。
[0138]
形成凹槽部30的步骤可以与其他的基板贯穿工序共用化。因此，当该步骤与其他基板贯穿工序共用化时，能够减少步骤的数量。
[0139]
随后，去除用于处理凹槽部30的硬掩模，并且使用ald法或cvd法如图5d所示地形成第一固定电荷膜13，使得凹槽部30的侧壁面和底面以及基板2的整个背表面s3侧(整个受光面侧)被连续地覆盖。此后，利用pvd方法或cvd方法封闭凹槽部30的开口端，并且形成第二固定电荷膜14，使得第一固定电荷膜13的整个背表面s4侧(在整个受光面侧的全部)被覆盖。在形成第二固定电荷膜14的步骤中，设定成膜条件，使得在所述凹槽部30的内部被第二固定电荷膜14完全埋入之前，封闭所述凹槽部30的开口端侧。因此，成膜条件被优化为使得能够形成具有空隙35的元件隔离部29。因此，图3所示的凹槽部30的直线部31和相交部32被第二固定电荷膜14封闭，并且在凹槽部30的内部留有空隙35。空隙35的内部空间被形成为沿着凹槽部30的直线部31和相交部32延伸的栅格图案。
[0140]
接着，用pvd法或cvd法形成绝缘膜15，使得第二固定电荷膜14的整个背表面s5侧(受光面侧的全部)被覆盖。随后，在绝缘膜15的整个背表面s6侧形成遮光材料层，然后将遮光材料层图案化为期望的形状。因此，如图5e所示，形成露出光电转换部24的开口，从而形成在相邻像素9之间遮光的遮光膜16。之后，在基板2的前表面s2侧形成滤色器层19和片上透镜20，以如图2所示地完成固态摄像装置1。
[0141]
如上所述，在第一实施例的固态摄像装置1中，设置在相邻的光电转换部24之间的凹槽部30被第二固定电荷膜14封闭且凹槽部30内留有空隙35。因此，由于基板2的折射率(例如，在硅(si)的情况下为3.9)与空隙35的折射率(例如在空隙充满空气的情况下为1.0)之间的差较大，在相邻的光电转换部24之间的凹槽部30中能够获得足够的反射特性，光难以经由凹槽部30透射，并且能够抑制光学混色。由于基板2与空隙35之间的第一固定电荷膜13的膜厚非常小，因此对反射特性的影响小。
[0142]
此外，每个像素9的光电转换部24被元件隔离部29隔离，在元件隔离部29中，凹槽部30中形成有空隙35。因此，能够抑制在光电转换部24中累积的信号电荷向着相邻的光电转换部24侧泄漏。因此，当在光电转换部24中产生等于或大于饱和电荷量的信号电荷量时，能够有效地将信号电荷扫出至浮动扩散部34侧。这能够抑制光晕(blooming)的发生。
[0143]
此外，在第一实施例的固态摄像装置1中，在凹槽部30中形成有具有负电荷的第一
固定电荷膜13。因此，由于第一固定电荷膜13的负偏压效应，能够抑制界面能级的产生和由界面能级引起的暗电流的产生。此外，反转层(p型)形成在与第一固定电荷膜13接触的表面上，并感应生成正电荷。因此，即使以低的p型杂质浓度形成由p型半导体区域构成的p阱层33或像素隔离层28，也能够充分呈现出隔离像素9或抑制暗电流的功能效果。
[0144]
[1
‑
4变形例]
[0145]
(1)将说明如下示例：其中，在根据第一实施例的变形例的固态摄像装置1中，调整了在相交部32处彼此相交的凹槽部30的侧壁面上形成的角部43a、43b、43c和44d的布置、形状等。图6是示出根据变形例的基板2的平面布局的图。在图6中，与图2相对应的部分由相同的附图标记表示，并且将省略重复的描述。
[0146]
如图6所示，在根据变形例的固态摄像装置1中，在相交部32的四个角部43a、43b、43c和44d之中，位于相对于凹槽部30延伸的各个方向的倾斜方向上的在角部43a与角部43c之间的距离d1和在角部43b与角部44d之间的距离d2被设定为等于或小于凹槽部的宽度d0的预定倍数。预定倍数例如优选为2.5倍，更优选为1.4倍，最优选为1.0倍。当设置了这样的上限值时，距离d1和d2的下限值优选大于宽度d0的0倍。
[0147]
此外，除了将距离d1和d2设定为宽度d0的预定倍数或者代替地将距离d1和d2设定为宽度d0的预定倍数，距离d1和d2可以被设定为预定距离以下。预定距离例如优选为250nm，更优选为150nm，最优选为50nm。当设置了这样的上限值时，距离d1和d2的下限值优选大于0nm。
[0148]
当距离d1和d2大于宽度d0的2.5倍时，或者当距离d1和d2大于250nm时，当形成第二固定电荷膜14时，必须长时间执行pvd法或cvd法，从而如图2所示地由第二固定电荷膜14封闭相交部32的开口端。这很可能会增加第二固定电荷膜14的膜厚，使得第二固定电荷膜14的高度增大，如图7所示。当第二固定电荷膜14变高时，遮光膜16和凹槽部30之间的距离可能增大，光通过第一固定电荷膜13和第二固定电荷膜14透射，并且发生光学混色(上层混色)。此外，像素9的开口面积和光电转换部24的体积有可能减小并且灵敏度有可能降低。
[0149]
另一方面，在根据变形例的固态摄像装置1中，将距离d1和d2设定为宽度d0的2.5倍以下，且/或将距离d1和d2设定为250nm以下。因此，第二固定电荷膜14可以较低并且可以抑制光学混色。此外，可以增加像素9的开口面积和光电转换部24的体积，并可以提高灵敏度。
[0150]
另一方面，当距离d1和d2为0nm时，角部43a、43b、43c和44d彼此接触。另一方面，在根据变形例的固态摄像装置1中，距离d1和d2大于0nm。因此，角部43a、43b、43c和44d彼此不接触。
[0151]
此外，在根据变形例的固态摄像装置1中，当从相交部32的入射侧观察时，相交部32的四个角部43a、43b、43c和44d中的至少一个可以被圆化为圆弧形，并且圆弧的曲率半径r可以设定为预定值以下。作为该预定值，例如，优选为20nm，更优选为10nm以下，最优选为5nm以下。作为测量曲率半径r的方法，例如，可以使用如下方法：使用最小二乘法将具有不同半径的弧的近似曲线拟合至角部43a、43b、43c和44d的形状的测量值。当设定这样的上限值时，曲率半径r的下限值例如优选为1nm以上，更优选为2nm以上，最优选为3nm以上。
[0152]
当曲率半径r大于20nm时，很可能难以将距离d1和d2设定为宽度d0的2.5倍以下或将距离d1和d2设定为250nm以下。此外，有可能减小像素9的开口面积和光电转换部24的体积并且降低灵敏度。另一方面，在根据变形例的固态摄像装置1中，角部43a、43b、43c和44d的曲率半径r被设置为20nm或更小。因此，能够降低将距离d1和d2设定为宽度d0的2.5倍以下或
将距离d1和d2设定为250nm以下的难度。此外，能够增加像素9的开口面积和光电转换部24的体积，并且能够改善固态摄像装置1的灵敏度。
[0153]
另一方面，当曲率半径r小于1nm时，难以形成角部43a、43b、43c和44d，形成相交部32的步骤的数量增加，因此制造成本可能增加。另一方面，在根据变形例的固态摄像装置1中，曲率半径r被设定为1nm以上。因此，由于能够减少形成角部43a、43b、43c和44d的难度，并且能够减少形成相交部32的步骤的数量，所以能够抑制制造成本的增加。
[0154]
此外，如图8a、8b、8c、8d、8e、9a、9b、9c、9d、9e、10a，10b、10c、10d、10e、11a、11b、11c、11d、11e、12和13所示，在根据变形例的固态摄像装置1中，可以在相交部32的四个角部43a、43b、43c和44d中的至少一个中形成向相交部32的内侧突出的凸部44。作为凸部44的形状，例如，可以采用在平面图中的椭圆形、正圆形和多边形中的至少一种形状。图8a至图8e示出了其中凸部44是具有突出顶点的等腰三角形形状的示例。此外，图9a至图9e示出了其中凸部44具有其中长轴的一端突出的椭圆形的示例。此外，图10a至图10e示出了其中凸部44具有正圆形形状的示例。此外，图11a至图11e示出了其中凸部44具有一个角部突出的四边形形状的示例。此外，图8a、图9a、图10a和图11a示出了在所有四个角部43a、43b、43c和44d的上都设置有凸部44的示例。
[0155]
此外，图8b、图9b、图10b和图11b示出了仅在三个角部43a、43c和44d上设置凸部44的示例。此外，图8c、图8d、图9c、图9d、图10c、图10d、图11c和图11d示出了仅在四个角部43a、43b、43c和44d中的两个角部43a和43c或两个角部43a和43d中设置凸部44的示例。此外，图8e、图9e、图10e和图11e示出了仅在一个角部43a上设置凸部44的示例。此外，图12和图13示出了四个角部43a、43b、43c和43d的凸部44的布置是不对称的示例。
[0156]
这里，当在相交部32的角部43a、43b、43c和44d处不设置凸部44时，距离d1和d2无法为宽度d0的1.4倍以下。另一方面，在根据变形例的固态摄像装置1中，由于在角部43a、43b、43c、44d处形成有凸部44，因此能够缩短距离d1、d2，并且距离d1和d2可以是宽度d0的1.4倍以下。
[0157]
如图14a、图14b、图14c和图14d所示，根据变形例的固态摄像装置1可以用于具有正方形像素结构、双像素结构、四像素结构和矩形像素结构的像素9，例如，当固态摄像装置1用于具有四像素结构的像素9时，固态摄像装置1也可以用于在四像素结构的中心处的相交部32。
[0158]
接下来，将说明在制造根据变形例的固态摄像装置1时形成相交部32处不具有凸部44的角部43a、43b、43c和43d的过程。
[0159]
在如图15b所示形成在基板2、配线层22和支撑基板23的层叠体之后，如图15a和图15b所示，在背表面s3侧上依次层叠teos层45、barc层46和光致抗蚀剂层47。随后，通过掩模在光致抗蚀剂层47上进行曝光和显影，该掩模在与在凹槽部30的彼此直行的延伸方向(以下称为“x方向”和“y方向”)之中的y方向上延伸的的凹槽部30相对应的部分具有开口。因此，如图15c和图15d所示，相对于光致抗蚀剂层47形成抗蚀剂图案48，该抗蚀剂图案48具有与在y方向上延伸的抗凹槽部30相对应的开口。随后，经由抗蚀剂图案48蚀刻barc层46和teos层45，然后，如图15e和图15f所示，去除光致抗蚀剂层47和barc层46，使得形成在与沿y方向延伸的凹槽部30相对应的部分具有开口的硬掩模49。
[0160]
随后，如图15g和图15h所示，将barc层50和光致抗蚀剂层51依次层叠在硬掩模49
上。在这种情况下，v形凹槽部52形成在barc层50中。随后，通过在与沿x方向延伸的凹槽部30相对应的部分具有开口的掩模对光致抗蚀剂层51进行曝光和显影。因此，如图15i和图15j所示，相对于光致抗蚀剂层51形成具有开口的抗蚀剂图案53，该开口对应于沿x方向延伸的凹槽部30。随后，经由刻蚀剂图案53对barc层50和teos层45进行蚀刻，然后，如图15k和图15l所示，去除光致抗蚀剂层51和barc层50，使得除了与沿y方向延伸的凹槽部30相对应的部分之外，在与沿x方向延伸的凹槽部30相对应的部分上也形成有具有开口的硬掩模54。即，作为硬掩模54，在与沿彼此直行的x和y方向延伸的所有凹槽部30对应的部分均形成具有开口的掩模。
[0161]
随后，如图15m和图15n所示，通过形成的硬掩模54蚀刻基板2，从而在基板2上形成沿x方向延伸和沿y方向延伸的凹槽部30。因此，形成了角部43a、43b、43c和43d没有被导圆化的相交部32。
[0162]
顺便提及地，在形成仅具有一个抗蚀剂图案55的硬掩模57的方法中，如图16a和图16b所示，对应于相交部32的角部43a、43b、43c和43d的抗蚀剂图案55的角部56a、56b、56c和56d是被导圆化的。因此，当角部56a、56b、6c和56d被导圆化时，如图16c和图16d所示，硬掩模57的角部58a、58b、58c和58d也被导圆化，并且如图16e和图16f所示，相交部32的角部43a、43b、43c和43d也被导圆化。
[0163]
接下来，将说明在制造根据变形例的固态摄像装置1时在相交部32处形成具有凸部44的角部43a、43b、43c和43d的过程。
[0164]
如图15a所示，将teos层45、barc层46和光致抗蚀剂层47依次层叠在基板2的背表面s3侧上，然后通过在与沿y方向延伸的凹槽部30相对应的部分具有开口的掩模对光致抗蚀剂层47进行曝光和显影。使用在与相交部32的中心位置相对应的部分具有宽度变窄的开口的掩模作为掩模。因此，如图17a和17b所示，相对于光致抗蚀剂层47形成抗蚀剂图案48，该抗蚀剂图案48设置在与在y方向上延伸的凹槽部30相对应的部分上并且在与相交部32的中心位置相对应的部分具有宽度变窄的开口。随后，通过刻蚀剂图案48刻蚀barc层46和teos层45，然后，去除光致抗蚀剂层47和barc层46，如图17c和17d所示，从而形成硬掩模49，该硬掩模49中，在与沿y方向延伸的凹槽部30相对应的部分上设置有开口并且在该开口中的与相交部32的中心位置相对应的部分上的宽度变窄。
[0165]
随后，如图15d所示，将barc层50和光致抗蚀剂层51依次层叠在硬掩模49上。在这种情况下，v形凹槽部52形成在barc层50中。随后，通过在与沿x方向延伸的凹槽部30相对应的部分具有开口的掩模对光致抗蚀剂层51进行曝光和显影。作为掩模，使用在与相交部32的中央位置相对应的部分处具有宽度变窄的开口的掩模。因此，如图17e和17f所示，相对于光致抗蚀剂层51形成抗蚀剂图案53，抗蚀剂图案53设置在与沿x方向延伸的凹槽部30相对应的部分处并且在与相交部32的中心位置相对应的部分具有宽度变窄的开口。随后，经由刻蚀剂图案53对barc层50和teos层45进行蚀刻，然后，去除光致抗蚀剂层51和barc层50，如图17g和图17h所示，除了与沿y方向延伸的凹槽部30相对应的部分之外，在与沿x方向延伸的凹槽部30相对应的部分也形成具有开口的硬掩模54。即，作为硬掩模54，形成具有与沿彼此直行的x和y方向延伸的所有凹槽部30相对应的开口的掩模。
[0166]
随后，如图17i和图17j所示，通过形成的硬掩模54蚀刻基板2，以在基板2上形成均沿x方向和y方向延伸的凹槽部30。因此，形成在角部43a、43、43c和43d处具有凸部44的相交
部32。在图17i和图17j中，示出了具有凸出的顶点的等腰三角形的凸部44。
[0167]
(2)将说明根据第一实施例的变形例的示例，其中，并非所有而是只有部分的凹槽部30的开口端被第二固定电荷膜14所封闭且空隙35留在固态摄像装置1中的凹槽部30内。
[0168]
图18是示出根据变形例的第二固定电荷膜14的平面布局的图。在图18中，与图3对应的部分由相同的附图标记表示，并且将省略重复的说明。
[0169]
如图18所示，在根据变形例的固态摄像装置1中，其中凹槽部30彼此相交的多个相交部32的开口端中的至少一部分不被第二固定电荷膜14封闭。即，除了相交部32以外的凹槽部30的开口端38(直线部31的开口端)全部被第二固定电荷膜14封闭，且空隙35留在直线部31内。但是，通过第二固定电荷膜14封闭相交部32的开口端39仅在一些开口端上进行，或者不在所有开口端上进行。
[0170]
如图19所示，在没有被第二固定电荷膜14封闭的开口端39处，第二固定电荷膜14的一部分进入凹槽部30，从而覆盖在凹槽部30的开口端侧的侧壁面40上。覆盖凹槽部30的开口端39侧的侧壁面40的第二固定电荷膜14的膜厚在凹槽部30的开口端39侧比在后侧(底面侧)更大。因此，第二固定电荷膜14具有从位于开口端39的宽度方向上的中心的开口部朝着凹槽部30的内壁表面突出的形状，并且第二固定电荷膜14使凹槽部30的开口端39变窄。因第二固定电荷膜14而变窄的开口端39被绝缘膜15封闭且在凹槽部30内留有空隙35。
[0171]
这里，相交部32的开口端39的最大宽度大于直线部31的开口端的最大宽度。因此，必须减小所有凹槽部30的凹槽部宽度，以通过第二固定电荷膜14封闭相交部32的所有开口端39，但是，当减小所有凹槽部30的凹槽部宽度时，形成凹槽部30的步骤数可能会增加，并且制造成本可能会增加。
[0172]
另一方面，在根据变形例的固态摄像装置1中，凹槽部30彼此相交的多个相交部32的开口端39中的至少一部分不被第二固定电荷膜14封闭。因此，不必减小所有凹槽部30的凹槽部宽度，并且能够抑制形成凹槽部30的步骤数的增加，并且能够抑制制造成本的增加。
[0173]
<2.第二实施例：固态摄像装置>
[0174]
[2
‑
1主要部分的构造]
[0175]
接下来，将说明根据本公开的第二实施例的固态摄像装置。由于第二实施例的固态摄像装置的整体构造与图1中的相同，因此省略了图示。图20、图21a和图21b是该实施例的固态摄像装置1的主要部分的横截面构造图。在图20、图21a和图21b中，与图2对应的部分由相同的附图标记表示，并且将省略重复的描述。
[0176]
在第二实施例的固态摄像装置1中，元件隔离部29的构造与第一实施例的固态摄像装置1不同。在第二实施例中，凹槽部30的开口端41具有下述伸出形状(overhang shape)，其中，如图20所示，至少在凹槽部30的开口端侧，凹槽部30的开口端41比凹槽部30的内部窄。当沿深度方向切割凹槽部30时，凹槽部30的横横截面形状可以是例如椭圆形，其中开口侧和里侧较窄，而中央部侧较宽；并且可以是仅开口侧较窄且中央部和里侧较宽的具有恒定宽度的形状(三角形和正方形组合而成的形状)。
[0177]
第一固定电荷膜13封闭凹槽部30的具有伸出形状的开口端41，使得凹槽部30内留有空隙35。第一固定电荷膜13的厚度设定为例如开口端41的凹槽部宽度的大约一半的厚度，以使得凹槽部30的整个内部没有完全被第一固定电荷膜13填充并且凹槽部30的开口端41是封闭的。例如，当开口端41的凹槽部宽度约为30nm时，第一固定电荷膜13的厚度约为
15nm。
[0178]
另外，在第二固定电荷膜14中，由于凹槽部30的开口端41被第一固定电荷膜13封闭，因此仅第一固定电荷膜13的背表面s4侧(整个受光面侧)被覆盖。另外，第一固定电荷膜13和第二固定电荷膜14可以由与第一实施例中使用的第一固定电荷膜13和第二固定电荷膜14相同的材料形成。
[0179]
[2
‑
2固态摄像装置的制造方法]
[0180]
图21a和图21b示出了第二实施例的固态摄像装置1的制造工序。由于直到粘附支撑基板23的步骤为止的各步骤与第一实施例的那些步骤相同，因此将省略重复的说明。在粘附支撑基板23之后，在基板2的每个像素9的边界处在深度方向(从背表面s3到前表面s2的方向)上从基板2的背表面s3侧开始进行选择性蚀刻，使得如图21a所示，形成具有期望深度的凹槽部30。作为形成凹槽部30的方法，例如，可以采用如下方法：在基板2的背表面s3上设置具有期望的开口的硬掩模(未图示)，并通过该硬掩模进行蚀刻。在凹槽部30的蚀刻步骤中，蚀刻条件被设定为使得发生弯曲(bowing)并且使凹槽部30的开口端41具有伸出形状。因此，蚀刻条件被最佳化，使得能够形成比凹槽部30的内部窄的凹槽部30的开口端41。因此，图20所示的凹槽部30仅被第一固定电荷膜13封闭且在凹槽部30内留有空隙35。如图3所示，空隙35的内部空间形成为沿着凹槽部30延伸的栅格图案。
[0181]
随后，去除用于加工凹槽部30的硬掩模。使用ald法或cvd法连续地覆盖凹槽部30的侧壁面和底面以及基板2的整个背表面s3侧(整个受光面侧)，并且如图21b所示，形成第一固定电荷膜13，以使凹槽部30的开口端41被封闭。在形成第一固定电荷膜13的步骤中，成膜条件被设定为使得在凹槽部30的内部被第一固定电荷膜13完全填埋之前，凹槽部30的开口端41侧被封闭。因此，成膜条件被优化为使得可以形成具有空隙35的元件隔离部29。因此，图20中所示的凹槽部30的开口端41被第一固定电荷膜13封闭且在凹槽部30内留有空隙35。空隙35的内部空间被形成为沿着凹槽部30延伸的栅格图案。
[0182]
接着，使用pvd法或cvd法形成第二固定电荷膜14，以覆盖第一固定电荷膜13的整个背表面s4侧(整个受光面侧)。之后，通过与第一实施例相同的步骤，完成图20所示的第二实施例的固态摄像装置1。
[0183]
如上所述，在第二实施例的固态摄像装置1中，凹槽部30的开口端41具有凹槽部30的开口端41比凹槽部30的内部窄的伸出形状。因此，设置在相邻的光电转换部24之间的凹槽部30可以被第一固定电荷膜13封闭并且空隙35更可靠地留在凹槽部30内。因此，与在第一实施例中类似地，能够增大基板2的折射率(例如，在硅(si)的情况下为3.9)与空隙35的折射率(例如在填充空气的情况下为1.0)之间的差，能够在相邻的光电转换部24之间的凹槽部30中获得足够的反射特性，光难以透射通过凹槽部30，并且能够抑制光学混色。
[0184]
[2
‑
3变形例]
[0185]
图22是根据第二实施例的变形例的固态摄像装置1的横截面构造图。在图22中，与图20相对应的部分由相同的附图标记表示，并且将省略重复的说明。根据变形例的固态摄像装置1与根据第二实施例的固态摄像装置的区别在于，省略了第二固定电荷膜14。这可以减少形成第二固定电荷膜14的步骤数量和制造成本。
[0186]
此外，尽管在根据第一实施例和第二实施例的固态摄像装置1中以背照式cmos型固态摄像装置为例进行了说明，但是本公开也可以应用于背照式ccd型固态摄像装置。在这
种情况下，在光电转换部24之间的元件隔离部29形成有留存在凹槽部30中的空隙35，从而能够获得与第一和第二实施例相同的效果。
[0187]
此外，尽管在根据第一和第二实施例的固态摄像装置1中已经说明了将负电荷(电子)用作信号电荷的情况作为示例，但是本公开也可以应用于正电荷(空穴)用作信号电荷的情况。当将空穴用作信号电荷时，可以将具有正固定电荷的材料用作第一固定电荷膜13和第二固定电荷膜14，并且基板2中的p型区域和n型区域可以相反地构造。即，可以将具有与信号电荷相同的电荷作为固定电荷的材料用作第一固定电荷膜13和第二固定电荷膜14。
[0188]
此外，本公开不限于像根据第一实施例和第二实施例的固态摄像装置1那样检测可见光的入射光的光量的分布并捕获图像的固态摄像装置。例如，本公开可以应用于捕获红外线、x射线、粒子等的入射量的分布作为图像的固态摄像装置。此外，本公开还可以应用于诸如指纹检测传感器等检测诸如压力或电容等其他物理量的分布并捕获图像的所有固态摄像装置(物理量分布检测设备)。
[0189]
此外，本公开不限于像根据第一和第二实施例的固态摄像装置1那样以行为单位依次扫描像素区域3的每个像素9并且从每个像素9读取像素信号的固态摄像装置。例如，本公开还可以应用于xy地址型固态摄像装置，xy地址型固态摄像装置以像素为单位选择任何像素9，并且以像素为单位从所选择的像素9读取信号。
[0190]
此外，本公开不限于如同根据第一实施例和第二实施例的固态摄像装置1中那样的在n型半导体区域27上方的p型半导体区域25的界面(受光面侧界面)是平坦的固态摄像装置。例如，本公开还可以应用于具有防反射部42的固态摄像装置，防反射部42具有所谓的蛾眼结构，在蛾眼结构中，如图23所示，形成有倒金字塔形的凹部，使得p型半导体区域25的界面(受光面侧的界面)防止入射光的反射。
[0191]
此外，例如，如图25所示，可以设置矩形的凹部来代替图23的倒金字塔形的凹部，并且凹部的内部可以填充有第一固定电荷膜13。在这种情况下，可以省略第二固定电荷膜14，并且可以通过绝缘膜15封闭凹槽部30的开口端。
[0192]
此外，本公开不限于如同根据第一实施例和第二实施例固态摄像装置1中那样的在n型半导体区域27上方的p型半导体区域25的界面(受光面侧界面)是平坦的固态摄像装置。例如，如图25所示，本公开还可以应用于下述固态摄像装置：其包括在像素区域的一部分(例如，边缘)中穿透基板2的元件隔离部29以及在元件隔离部29中在基板2的前表面s2侧露出的遮光膜16。
[0193]
<3.第三实施例：电子设备>
[0194]
接下来，将说明根据本公开第三实施例的电子设备。图26是根据本公开的第三实施例的电子设备100的示意性构造图。
[0195]
根据第三实施例的电子设备100包括固态摄像装置101、光学透镜102、快门装置103、驱动电路104和信号处理电路105。第三实施例的电子设备100示出了其中根据本公开的第一实施例的固态摄像装置1被用作固态摄像装置101的电子设备(例如，相机)的实施例。
[0196]
光学透镜102在固态摄像装置101的成像表面上形成来自被摄体的图像光(入射光106)的图像。因此，信号电荷在固态摄像装置101中累积一定时间。快门装置103控制固态摄像装置101的光照时段和遮光时段。驱动电路104提供用于控制固态摄像装置101的传输操
作和快门装置103的快门操作的驱动信号。固态摄像装置101的信号传输由从驱动电路104提供的驱动信号(时序信号)执行。信号处理电路105对从固态摄像装置101输出的信号(像素信号)进行各种信号处理。经过信号处理的视频信号被存储在诸如存储器等存储介质中或输出到监视器。
[0197]
利用这样的构造，在第三实施例的电子设备100中，由于抑制了固态摄像装置101中的光学混色，所以能够提高视频信号的图像质量。
[0198]
可以应用固态摄像装置1的电子设备100不限于相机，还可以应用于其他电子设备。例如，固态摄像装置1可以应用于诸如用于例如移动电话等移动设备的相机模块等摄像设备。
[0199]
此外，尽管将根据第一实施例的固态摄像装置1作为第三实施例中的固态摄像装置101用于电子设备，但是可以采用其他构造。例如，根据第二实施例的固态摄像装置1或根据变形例的固态摄像装置1可以用于电子设备。
[0200]
本技术可以具有以下构造。
[0201]
(1)
[0202]
一种固态摄像装置，所述固态摄像装置包括：
[0203]
基板；
[0204]
形成在所述基板上的多个光电转换部；
[0205]
凹槽部，设置在相邻的所述光电转换部之间；以及
[0206]
固定电荷膜，所述固定电荷膜覆盖所述凹槽部的侧壁面和底面以及所述基板的受光面侧，并且所述固定电荷膜含有铪、铝、锆、钽和钛中的至少一种，其中，
[0207]
所述凹槽部的开口端的至少一部分被所述固定电荷膜封闭并且在所述凹槽部内留有空隙。
[0208]
(2)
[0209]
根据(1)所述的固态摄像装置，其中，
[0210]
所述固定电荷膜包括第一固定电荷膜和第二固定电荷膜，
[0211]
所述第一固定电荷膜连续覆盖所述凹槽部的所述侧壁面和所述底面以及所述基板的整个所述受光面侧，使得在所述凹槽部的内部所述侧壁面和所述底面形成被所述第一固定电荷膜包围的槽形空间，并且
[0212]
所述第二固定电荷膜封闭所述凹槽部的所述开口端且在所述凹槽部内留有空隙，并且所述第二固定电荷膜连续地覆盖所述第一固定电荷膜的整个受光面侧。
[0213]
(3)
[0214]
根据(2)所述的固态摄像装置，进一步包括
[0215]
凹部，所述凹部在所述第二固定电荷膜的所述受光面侧的表面上沿着所述凹槽部延伸。
[0216]
(4)
[0217]
根据(2)或(3)所述的固态摄像装置，其中，
[0218]
所述第二固定电荷膜还覆盖所述凹槽部的开口端侧的所述侧壁面，并且
[0219]
覆盖所述凹槽部的所述开口端侧的所述侧壁面的所述第二固定电荷膜在所述凹槽部的所述开口端侧的厚度大于里侧的厚度。
[0220]
(5)
[0221]
根据(1)所述的固态摄像装置，其中，
[0222]
在所述凹槽部彼此相交的多个相交部的开口端之中，至少一部分的所述相交部的开口端不被所述固定电荷膜封闭。
[0223]
(6)
[0224]
根据(1)至(5)中任一项所述的固态摄像装置，其中，
[0225]
所述凹槽部的所述开口端具有比所述凹槽部的内部窄的伸出形状。
[0226]
(7)
[0227]
根据(1)至(6)中任一项所述的固态摄像装置，进一步包括
[0228]
绝缘膜，所述绝缘膜连续地覆盖所述固定电荷膜的整个所述受光面侧，并且所述绝缘膜含有氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。
[0229]
(8)
[0230]
根据(1)至(7)中任一项所述的固态摄像装置，其中，
[0231]
在所述凹槽部彼此相交的相交部处彼此相交的所述凹槽部的侧壁面上形成的四个角部之中，位于相对于所述凹槽部延伸的各个方向的倾斜方向上的角部之间的距离等于或小于所述凹槽部的宽度的2.5倍。
[0232]
(9)
[0233]
根据(8)所述的固态摄像装置，其中，
[0234]
所述角部之间的所述距离大于所述凹槽部的宽度的0倍且等于或小于所述凹槽部的宽度的2.5倍。
[0235]
(10)
[0236]
根据(1)至(9)中任一项所述的固态摄像装置，其中，
[0237]
在所述凹槽部彼此相交的相交部处彼此相交的所述凹槽部的侧壁面上形成的四个角部之中，位于相对于所述凹槽部延伸的各个方向的倾斜方向上的角部之间的距离等于或小于250nm。
[0238]
(11)
[0239]
根据(10)所述的固态摄像装置，其中，
[0240]
所述角部之间的所述距离大于0nm且等于或小于250nm。
[0241]
(12)
[0242]
根据(1)至(11)中任一项所述的固态摄像装置，其中
[0243]
在所述凹槽部彼此相交的相交部处彼此相交的所述凹槽部的侧壁面上形成的四个角部之中，位于相对于所述凹槽部延伸的各个方向的倾斜方向上的角部中的至少一个角部被形成为圆弧形状，并且
[0244]
所述圆弧的曲率半径等于或小于20nm。
[0245]
(13)
[0246]
根据(12)所述的固态摄像装置，其中，
[0247]
所述四个角部中的至少一个角部被形成为圆弧形状，并且所述圆弧的曲率半径等于或大于1nm且等于或小于20nm。
[0248]
(14)
[0249]
根据(1)至(13)中任一项所述的固态摄像装置，其中，
[0250]
在所述凹槽部彼此相交的相交部处彼此相交的所述凹槽部的侧壁面上形成的四个角部之中，位于相对于所述凹槽部延伸的各个方向的倾斜方向上的角部中的至少一个角部形成凸部，所述凸部向内突出到所述相交部中。
[0251]
(15)
[0252]
根据(14)所述的固态摄像装置，其中，
[0253]
在平面图中，所述凸部的形状为椭圆形、正圆形和多边形中的至少一种。
[0254]
(16)
[0255]
一种电子设备，所述电子设备包括：
[0256]
固态摄像装置，所述固态摄像装置包括：基板；形成在所述基板上的多个光电转换部；设置在相邻的所述光电转换部之间的凹槽部；以及固定电荷膜，所述固定电荷膜覆盖所述凹槽部的侧壁面和底面以及所述基板的受光面侧，并且所述固定电荷膜包含铪、铝、锆、钽和钛中的至少一种；
[0257]
光学透镜，所述光学透镜在所述固态摄像装置的成像表面上形成来自被摄体的图像光的图像；以及
[0258]
信号处理电路，所述信号处理电路对从所述固态摄像装置输出的信号进行信号处理，其中，
[0259]
所述凹槽部的开口端的至少一部分被所述固定电荷膜封闭并且在所述凹槽部内留有空隙。
[0260]
附图标记列表
[0261]
1 固态摄像装置
[0262]
2 基板
[0263]
3 像素区域
[0264]
4 垂直驱动电路
[0265]
5 列信号处理电路
[0266]
6 水平驱动电路
[0267]
7 输出电路
[0268]
8 控制电路
[0269]
9 像素
[0270]
10 像素驱动配线
[0271]
11 垂直信号线
[0272]
12 水平信号线
[0273]
13 第一固定电荷膜
[0274]
14 第二固定电荷膜
[0275]
15 绝缘膜
[0276]
16 遮光膜
[0277]
17 平坦化膜
[0278]
18 光接收层
[0279]
19 滤色器层
[0280]
20 片上透镜
[0281]
21 聚光层
[0282]
22 配线层
[0283]
23 支撑基板
[0284]
24 光电转换部
[0285]
25,26 p型半导体区域
[0286]
27 n型半导体区域
[0287]
28 像素隔离层
[0288]
29 元件隔离部
[0289]
30 凹槽部
[0290]
31 直线部
[0291]
32 相交部
[0292]
33 阱层
[0293]
34 浮动扩散部
[0294]
35 空隙
[0295]
36 层间绝缘膜
[0296]
37 配线
[0297]
38,39 开口端
[0298]
40 侧壁
[0299]
41 开口端
[0300]
42 防反射部
[0301]
100 电子设备
[0302]
101 固态摄像装置
[0303]
102 光学透镜
[0304]
103 快门装置
[0305]
104 驱动电路
[0306]
105 信号处理电路
[0307]
106 入射光
[0308]
s1 背表面
[0309]
s2 前表面
[0310]
s4 背表面
[0311]
s5 背表面
[0312]
s6 背表面
[0313]
s7 背表面
[0314]
s8 最外表面