TW201021203A - Solid-state imaging device, method for manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus - Google Patents

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201021203 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種固態成像裝置、一種製造該固態成像 裝置之方法、及一種包括該固態成像裝置之電子設備。 【先前技術】 固態成像裝置大致分為以一 CCD影像感測器為代表之電 荷傳送型固態成像裝置及以_ CMOS影像感測器為代表之 放大型固態成像裝置。就此而言，「CCD」係一電荷麵合 φ 裝置之縮寫名稱’且「CMOS」係一互補金屬氧化物半導 體之縮寫名稱。 一 CCD固態成像裝置包括一成像區，該成像區包括：二 維配置之複數個光接收部分，亦即，充當光電轉換元件之 若干光電二極體’·及若干垂直傳送電阻器部分，其與個別 光電二極體線一致配置且具有一 CCD結構。該（：(：1)固態成 像裝置經組態以進一步包括一具有一其中沿水平方向傳送 一來自該成像區之信號電荷之CCD結構之水平傳送電阻器 部分、一輸出部分、一構成一信號處理電路之周邊電路等 等。 一 CMOS固態成像裝置經組態以包括一其中二維配置包 括充當構成光接收部分之光電轉換元件之光電二極體之複 數個像素及複數個像素電晶體之像素部分（成像區）、及一 安置於該等像素部分周圍之周邊電路部分，例如信號處 理。該像素電晶體係由—M〇s電晶體形成。 關於此等固態成像裝置，為了提高入射光之光凝結效率 140485.doc 201021203 以及使像素變細，已推薦其中與該等個別光電二極體—致 提供包括具有不同折射率之包覆層及核心層之波導之組 態。提供有一波導功能之固態成像裝置揭示於（例如）第 2000-150845號日本未經審查專利申請公開案、第2〇〇3_ 32W89號曰本未經審查專利申請公開案、第2〇〇4_22ΐ532 號曰本未經審查專利申請公開案、第2005-294749號曰本 未經審查專利申請公開案及第20〇6_8632〇號日本未經審查 專利申請公開案中。 圖29及圖3 0顯示相關技術中之一 CCD固態成像裝置之— 實例。圖29係一成像區之一關鍵部分之一平面圖。圖係 沿圖29中所示之一線χχχ_χχχ截取之截面之一剖視圖。 如圖29中所示，於一CCD固態成像裝置1〇〇中，通常，二 維配置充當方形光接收部分101之光電二極體（pD)並與該 等個別光接收部分線一致安置具有一用於沿垂直方向傳送 信號電荷之CCD結構之垂直傳送電阻器部分1〇2。垂直傳 送電阻器部分102經組態以包括一隱埋傳送通道區1〇3及隔 著一閘極絕緣膜安置於該隱埋傳送通道區上之複數個傳送 電極104、105及106。於本實例中，以使_充當一個光接 收部分101之光電二極體（PD)與三個傳送電極相關聯此— 方式女置由一充當一第一層之多晶石夕層形成之複數個傳送 電極 104、1〇5及 1〇6。 傳送電極1 04及1 06係沿水平方向連續安置同時以使個別 垂直傳送電阻器部分1 〇 2彼此連接此一方式從沿垂直方向 彼此毗鄰之光接收部分1〇1之間穿過，其中該等電極彼此 140485.doc 201021203 對應。另一方面，兼任讀取電極之個別傳送電極1〇5獨立 地女置呈一島之形態，且因此，連接至一由充當一第二層 之多晶矽膜形成之連接佈線1〇7。此連接佈線107經組態以 包括.一帶狀部分107B，其隔著一絕緣膜安置於延伸於沿 垂直方向彼此毗鄰之光接收部分101之間的傳送電極1 〇4及 106上；及一延伸部分1〇7A，其與帶狀部分⑺化整合在一 起且延伸於個別傳送電極1〇5中之每一者上。此延伸部分 107A連接至個別垂直傳送電阻器部分丨〇2中之傳送電極1 〇5 中之每一者之一接觸部分1〇8。 於圖30中所示之截面結構中，一第二導電類型（例如， 一 P型）第一半導體井區112安置於一 η型（其係一第一導電類 型）半導體基板111上。一充當一光接收部分1〇1之光電二 極體(PD)安置於此ρ型第一半導體井區112中。光電二極體 (PD)安置成包括一 η型半導體區113及一抑制一暗電流之ρ 型半導體區114。於ρ型第一半導體井區112中，進一步形 成一 η型隱埋傳送通道區115及一 ρ+通道停止區U6並在隱 埋傳送通道區115正下方安置一 ρ型第二半導體井區 由第一層多晶矽形成之傳送電極1〇4至1〇6隔著一閘極絕 緣膜m安置於隱埋傳送通道區115上，且由第二層多晶矽 形成且連接至島狀傳送電極105之連接佈線隔著一絕緣 膜Π9安置。閘極絕緣膜118係由（例如）一氧化矽膜形成， 且絕緣膜119係由（例如卜氮切膜形成。以隔著絕緣膜 119覆蓋傳送電極104至106及連接佈線1〇7(光電二極體 (PD)除外）此一方式安置一遮光膜12〇。冑光膜12〇不安置 140485.doc 201021203 .於光電二極體（PD)上。於光電二極體（PD)之表面上，安置 一由（例如）一氧化♦膜及（例如）一充當一自該氮化石夕膜延 伸之抗反射膜122之氮化矽膜形成之絕緣膜121以充當上述 傳送電極104至106側上之絕緣膜11 9。 使入射光有效地凝結於光電二極體（PD)上之波導124安 置於個別光電二極體（PD)上方。波導124包括一由（例如）一 具有一高折射率之氮化矽膜形成之核心層125及一由（例如） 一包圍核心層125且具有一低折射率之氧化石夕膜形成之包 覆層126。以使核心層125之底部接觸到充當抗反射膜122 之氮化石夕膜此一方式組態圖3〇中所示之波導丨24。 此外，安置一鈍化層130，隔著一平坦化膜127在該鈍化 層上安置一晶片上濾色片128，並在該晶片上濾色片上安 置一晶片上微透鏡129。 連接佈線107之延伸部分1 〇7A及帶狀部分丨〇7B之相應寬 度可小於傳送電極105之寬度及沿垂直方向彼此毗鄰之像 素之間的傳送電極104及106之寬度。另一選擇係，儘管圖 式中未顯示，但連接佈線107之延伸部分1〇7A及帶狀部分 107B之相應寬度可相同於傳送電極丨之寬度及沿垂直方 向彼此毗鄰之像素之間的傳送電極1〇4及1〇6之寬度。 波導124係如下文所述形成。在形成遮光膜丨2〇之後，以 填充一由光電二極體（PD)上方之遮光膜12〇包圍之開口部 分之内部此-方式遍及該表面形成一充當包覆層之氧化石夕 膜。隨後，藉由使用-抗餘劑掩模來進行對該氧化石夕膜之 選擇性餘刻以在-與光電二極體（PD) 一致之位置處形成一 140485.doc 201021203 溝槽部分。同時，留下作為該溝槽部分之側壁之氧化矽膜 構成包覆層126。此後，將由（例如）一氮化矽膜形成之核心 層125嵌入至由包覆層126包圍之溝槽部分中，從形成包括 包覆層I26及核心層I25之波導丨24。 【發明内容】 * 關於一固態成像裝置，特定而言一 CCD固態成像裝置， 已難以維持靈敏度、拖影特性、及其他光學特性以及像素 之晶胞尺寸減小。至於改善此之措施，已推薦—種類型之 波導結構’其藉由在光電二極體（pD)^Si介面附近提供不 同折射率之介面並將光能集中於高折射率側來執行一使光 進入至Si介面中之功能，如上文所述。 關於波導結構，當光能集中於其上之―高折射率部分之 核心層之折射率變高時，獲得一更高之光凝結效率且靈敏 度及拖影特性變好。 為了將-充當核心層之高折射率材料一致地嵌入至一安 ❹ S於核心層126中之具有—大長寬比之深溝槽部分中，期 望使用-可確保高谈入性之高密度電锻膜形成方法。在下 文中，將該高密度雷漿胺μ # 门在沒罨漿膜形成方法稱作HDp膜形成方法。 關於腑膜形成方法，使用氣體(例如，基於石夕烧之氣 2 2 TEOS及氨）且可由一 Si〇N膜或一腿膜形成 一核心層。 就此而言，腑膜形成方法可藉由調整（亦即，控制）沈 積⑼與濺鑛⑻之比率_比率）來確保高嵌入性。另一方 面，存在-所U膜之折射率瞒根據該讓比率所確定之 I40485.doc 201021203 嵌入性之間的一權衡關係。 時，隱埋膜之折射率減小。 高折射率時，嵌入性變差。 之膜，嵌入性往往會變差 膜’嵌入性往往會變好。 當賤鍵速率增大以增強嵌人生 相反地’當沈積速率增大以提 亦即，關於一具有一高折射率 且關於一具有一低折射率之 於HDP膜形成方法中，當核心層之折射率增大以獲得靈 敏度特性時，嵌入性變差且在核心層之底部上出現空隙 140或孔穴（參照圖31)。亦即，核心層之折射率之增大導致 一空隙140之出現。若出現空隙14〇，則入射光在空隙“ο 之部分處被漫反射，且由此’出現靈敏度特性之劣化及影 像變化。 〜 另一方面，於CCD固態成像裝置中，由—氮化矽膜形成 之抗反射膜122隔著氧化矽膜121安置於充當—光接收部分 之光電二極體（PD)之表面上（亦即，安置於以表面上）以確 保靈敏度特性。通常，如上文所述，使充當傳送電極與連 接佈線之間及傳送電極與遮光膜之間的絕緣膜丨Μ之氮化 石夕膜以具有一抗反射功能此一方式轉向。 在波導124應用至此一組態之情況下，一溝槽部分形成 於包覆層126中同時抗反射膜（SiN膜）充當—停止件，且高 折射率核心層125經嵌入以接觸到抗反射膜122，因此不容 易獲得一抗反射效應。此之原因在於抗反射臈122與高折 射率核心層125之間的折射率差較小，且由此，不容易呈 現已在無波導之狀態下呈現之抗反射效應。亦即，如圖Η 中所示，在光電二極體（PD)之Si表面與其上之氧化矽膜 140485.doc -8- 201021203 121之間的介面處出現對由波導124導引之光之反射[12， 且由此’未獲得靈敏度特性。 設想為了防止Si表面上之介面反射一具有一低折射率之 膜141 (例如，一氧化矽膜）安置在由一氮化矽膜形成之抗反 射膜I22上，如圖28中所示。於圖28中，以使包覆層126之 . 氧化矽膜留在抗反射膜122上此一方式安置一膜141。關於 此組態，可抑制Si表面上之介面反射。然而，氧化矽膜 141與高折射率核心層125之間的介面處之介面反射^ ^曾 大。因此，損害靈敏度特性。 與上述波導結構相關之靈敏度特性劣化及影像變化出現 之問題不僅可相對於CCD固態成像裝置出現，而且可相對 於具有該波導結構之CMOS固態成像裝置出現。 本發明解決上述及關聯於現有方法及設備之其他問題。 期望提供一種其中改善靈敏度特性並抑制影像變化之出現 之固態成像裝置、及一種製造該固態成像裝置之方法。 φ 此外，期望提供一種包括一提供有上述固態成像裝置之 相機或諸如此類之電子設備。 —根據本發明之一實施例之固態成像裝置包括一充當— 像素之光接收部分及-安置於一與該光接收部分一致之位 置處且包括一包覆層及一嵌入具有一沿該波導方向之折射 率分佈之核心層之波導。 根據本發明之一實施例之固態成像裝置包括一嵌入具有 沿波導方向之折射率分佈且充當構成該波導之核心層之 核心層。亦即，在底側上不容易嵌入，且因此嵌入—呈 140485.doc 201021203 現高嵌入性之低折射率膜，同時在一上部分中嵌入一高折 射率膜。因而，空隙不容易出現在該核心層之底側上，且 抑制由空隙而引起之漫反射之出現。此外’由於核心層之 底側上之折射率較低，因此抑制波導與基板層之間的介面 反射。 一根據本發明之一實施例製造一固態成像裝置之方法包 括以下步驟在-充當-像素之光接㈣分上形包覆層 並將-具有—沿—波導方向之折射率分佈之核心層嵌入至 -由該包覆層包圍之溝槽部分中之步驟，纟中該包覆層與 該核心層構成該波導。 根據本發明之-實施例製造一固態成像裝置之方法包括 將具有-波導方向之折射率分佈之核心層嵌入至由該 包覆層包圍之溝槽部分中之步驟。亦即，在底側上不容： 嵌入，且因此’嵌入一呈現高嵌入性之低折射率膜，同時 在上部分中嵌入一高折射率膜。因而，該核心層可形成 而在底侧上不出現空隙。此外，由於該核心層之底側上之 折射率較低，因此可形成其中抑制波導與基板層之間的介 面反射之波導。 -根據本發明之一實施例之固態成像裝i包括一充當— 像素之光接收部分及-波導管，該波導管安置於—與: 接收部分一致之位置處且包括一反射膜及一嵌入於—由該 反射膜包圍之溝槽部分中同時具有_沿波導方向之折 分佈之隱埋層。 根據本發明之—實施例之固態成像裳置包㈣入具有— 140485.doc 201021203 沿波導方向之折射率分佈之隱埋層，同時該隱埋層構成該 波導管。亦即’在底侧上不容易嵌入，且因此，嵌入一呈 現高嵌入性之低折射率膜’同時在一上部分中嵌入一高折 射率膜。因而，空隙不容易出現在該隱埋層之底側上，且 抑制由空隙而引起之漫反射之出現。此外，由於該隱埋層 之底侧上之折射率較低，因此抑制波導管與基板層之間的 介面反射。 一根據本發明之一實施例之電子設備包括：一固態成像 ® 裝置、一將入射光導引至該固態成像裝置之光學系統、及 一處理一來自該固態成像裝置之輸出信號之信號處理電 路，其中該固態成像裝置包括一充當一像素之光接收部分 及一波導，該波導安置於一與該光接收部分一致之位置處 且包括一包覆層及一嵌入具有一沿波導方向之折射率分佈 之核心層。 根據本發明之一實施例之電子設備包括上述固態成像裝 藝置。因而，抑制由该波導之該核心層中之空隙而引起之漫 反射之出現。此外，抑制波導與基板層之間的介面反射。 漫反射及介面反射可受根據本發明之一實施例之固態成 像裝置抑制。因此，改善靈敏度得並抑制影像變化之出 現。 一其中改善靈敏度並抑制影像變化之出現之固態成像裝 置可藉由製造一根據本發明之一實施例之固態成像裝置之 方法來製作。 一高影像品質、高品質電子設備可因改善靈敏度且可相 140485.doc -11 - 201021203 對於該固態成像裝置抑制影像變化之出現而由根據本發明 之一實施例之電子設備提供。 【實施方式】 下面將闡述用於執行本發明之較佳實施例（下稱實施 例）。將按以下排序來進行解釋。 1. 第一實施例（固態成像裝置之組態實例及製造方法之 實例） 2. 第二實施例（固態成像裝置之組態實例） 3 ·弟二實施例（固態成像裝置之組態實例） 4. 第四實施例（固態成像裝置之組態實例及製造方法之 實例） 5. 第五實施例（固態成像裝置之組態實例及製造方法之 實例） 6. 第六實施例（固態成像裝置之組態實例） 7. 第七實施例（固態成像裝置之組態實例） 8. 第八實施例（電子設備之組態實例） 1.第一實施例 固態成像裝置之組態實例 圖1及圖2顯示一其中一根據本發明之一實施例之固態成 像裝置應用至一 CCD固態成像裝置之第一實施例。圖1係 根據本發明之一第一實施例之CCD固態成像裝置之一成像 區之一關鍵部分之一平面圖。圖2係一沿圖1中所示之線Π-II截取之截面之一剖視圖。 如圖1中所示，一根據第一實施例之固態成像裝置1具有 140485.doc -12- 201021203

—成像區，該成像區包括：若干光接收部分2,其以例如） 一方形或一矩形（而在本實例中採用一方形）之形狀且呈二 維配置；及若干垂直傳送電阻器部分3，其具有—CCD: 構且與光接收部分2之個別線—致安置。光接收部分以系由 -光電二極體(PD)形成。儘㈣式中未顯示，但固態成像 裝置1包括：-水平傳送暫存器部分，其具有該咖結構 且連接至-垂直傳送電阻器部分3以沿水平方向傳送一電 荷；及一輸出部分，其連接至該水平傳送暫存器部分之一 末級。垂直傳送電阻器部分3經組態以依序沿垂直方向傳 送自光接收部分2讀取之信號電荷。垂直傳送電阻器部分3 經組態以包括-隱埋通道區（τ稱—傳送通道區）4及隔著一 閘極絕緣膜沿傳送方向配置於該隱埋通道區上之複數個傳 送電極6、7及8。傳送電極6、7及8係—充當一第一層之多 晶石夕膜形成。於本實财，以成為關聯於-個光接收部分 2此一方式安置三個傳送電極6、7及8。 在該等傳送電極之巾，傳送電極6及8係沿水平方向連續 安置同時以使個別垂直傳送電阻器部分3之電極彼此連接 此方式從沿垂直方向彼此毗鄰之光接收部分2之間穿 ° V、中。亥等電極彼此對應。另—方面，夾於該兩個傳送 電極6” 8之間且兼任讀取電極之個別傳送電極7在個別垂 直傳送電阻器部分3中獨立地安置呈一島之形狀，且因 此’連接至由一充當—第二層之多晶石夕膜形成之連接佈線 、，連接佈線9經組態以包括：一在沿垂直方向彼此赴鄰之 光接收ap刀2之間延伸呈一帶之形狀之帶狀部分，其隔 140485.doc -13- 201021203 著一絕緣膜安置於傳送電極6及8上；及一延伸部分9A，其 與帶狀部分9B整合在一起且延伸於島狀態傳送電極7中之 每一者上。連接佈線9之延伸部分9A連接至個別垂直傳送 電阻器部分3中之傳送電極7之接觸部分1〇中之每一者。 於該截面結構中，如圖2中所示，一第二導電類型（例 如’ —P型）第一半導體井區12安置於一n型（其係一第一導 電類型）矽半導體基板11上。一構成一光接收部分2之光電 二極體（PD)安置於此ρ型第一半導體井區12中。光電二極 體（PD)安置成包括一充當一電荷累積區之η型半導體區η _ 及一抑制該表面之一暗電流之ρ+半導體區14。於ρ型第一 半導體井區12中，進一步安置型傳送通道區4及_〆通 道停止區15且在η型傳送通道區4正下方安置一 ？型第二半 導體井區16。 由第一層多晶矽形成之傳送電極6至8隔著一閘極絕緣膜 5安置於η型傳送通道區4上，且由第二層多晶矽形成之連 接佈線9進一步隔著一閘極絕緣膜17安置。連接佈線9之延 伸部分9Α經由絕緣層17中之一接觸孔連接至島狀傳送電極參 7之接觸部分10❶個別傳送電極6至8安置遍及p+通道停止 區I5、傳送通道區4及一自傳送通道區4至光接收部分2之 _ —端部分之區。亦即，使傳送電極7延伸至傳送通道區4與 光接收部分2之間的一讀取區2〇。以隔著絕緣膜17覆蓋光 接收》卩为2周圍之傳送電極6至8及連接佈線9(光接收部分2 除外）此一方式安置一遮光膜18。 閘極絕緣膜5係由（例如）一氧化矽（si〇2)膜形成。第一層 140485.doc -14- 201021203 多B曰矽與第二層多晶矽之間、遮光膜18與傳送電極6至8之 間及遮光臈18與連接佈線9之間的絕緣膜17係由（例如）一氮 化矽（SiN)膜形成。於光接收部分2之表面上，安置一包括 一氧化矽（8丨〇2)膜21、一充當一抗反射膜22之氮化矽（SiN) 膜及一具有一約1.4至1.6之折射率之絕緣膜（例如，一氧化 矽膜23)之層壓絕緣膜24 ^充當抗反射膜22之氮化矽膜係 與充當上述遮光膜18下方之絕緣膜17之氮化矽膜同時形 成。氧化矽膜23可形成為下文所述之一波導28之一包覆層 ® 26之一部分。亦即，氧化矽膜23安置於抗反射膜22與該波 導之一核心層27之間。 稍後闡述且將使入射光有效地凝結於光接收部分2上之 根據本發明之一實施例之波導Μ安置於個別光接收部分2 上方。波導28基本上包括一由一低折射率材料形成之包覆 層及一由一高折射率材料形成之核心層。此外，安置一由 (例如）一氮化矽膜形成之鈍化膜29，並隔著一由（例如）一 0 有機塗佈材料（例如’一丙烯酸樹腊）形成之平坦化膜3 〇在 該鈍化膜上安置一晶片上濾色片3 1。在該晶片上濾色處上 安置一晶片上微透鏡32。 波導28係由具有一低折射率之包覆層與一由包覆層26包 圍且其中嵌入具有一高折射率之核心層27之溝槽部分25形 成。包覆層26係由（例如）一具有一 1.4之折射率η之氧化石夕 膜形成且以使包覆層26之一部分覆蓋抗反射膜22此一方式 形成。 此外’於本實施例中，特定而言’以使核心層27具有一 140485.doc -15- 201021203 /皮導方向之折射率分佈此一方式形成波導28。核心層27 '藉由使用-南密度電漿膜形成方法(HDP膜形成方法)嵌 、至包覆層26之溝槽部分25中。在藉由使用肋？膜形成方 _核。層27之嵌入中，在調整（亦即、控制）D/S比率的 同時進行該嵌入。亦即，關於溝槽部分25之底側上之嵌 入在以確保較佳嵌入性且不出現空隙（或「孔穴」）此一 式將D/S和定為小的同時進行該嵌入。隨後，在增大D/S 比率的同時進行該嵌入。由此，於核心層27中，一具有一 上子低的折射率之第一膜27丨幾乎無空隙地形成於該底側瘳 且具有相對而的折射率之緻密第二膜272形成於該 第一膜上。 圖3顯不在HDp膜形成方法中d/s比率與折射率订之間的 關係。水平軸線指示D/s比率，且垂直轴線指示一所形成 折射率η。折射率n隨著D/s比率增大而增大。由於一 =積刀量侍到增強，因此嵌入性變差》折射率η隨著D/S比

率減小而減小。由於一濺鍍分量得到增強，因此嵌入性變 好。、 Q 於本實施例中，核心層27係經由利用HDp膜形成方法之 ® 3中所不之特性來|人。因此’呈現較佳敌人性之核心 層作為—整體核心層形成包括在底側上之具有一低折射率 之第膜271及該上部分中之具有一高折射率之第二膜 272。核心層27可具有—其中第一層271及第二層272在其 相應膜中具有—致折射率之兩層式結構。第一膜271可以 使上層部分具有一更高折射率此一方式由複數個層（亦 140485.doc -16 - 201021203 即，複數個層級（例如，多級）形成。另一選擇係，可連續 地改變折射率。 關於如上文所述形成之結構’以在相對於一處於每一高 度下之核心寬度確保嵌入性的同時使折射率最大化此一方 式進行嵌入。因此，增大整個核心27之有效折射率且藉由 所得結構來呈現一高靈敏度特性。 順便提一下，其中第一層及第二層在其相應膜中具有一

致折射率之上述兩層式結構亦可應用至根據一第二實施例 及稍後所述之其他實施例之固態成像裝置。此外，其中第 一膜係由複數個具有不同折射率之膜形成之上述組態及其 中第一膜係由具有改變之折射率之膜形成之組態亦可應用 至根據第二實施例及稍後所述之其他實施例之固態成像裝 置。 在核心27具有由第一膜271與第二膜272構成之兩層式結 構之情況下，第一膜271之折射率可指定為約16至17，且 第二膜272之折射率可指定為約1.8至2.0。另一選擇係，在 第一膜271係具有一以複數個級或連續地改變之折射率之 膜之情況下，第—膜271之折射率可指定為約1.45 m 且第二膜272之折射率可指定為約〗75至2 〇〇。 於本實施例中，HDP膜形成方法中所使用之氣體指定 選自包括基於錢之氣體、N2、〇2、TE0S、氨、氣、 甲基石夕烧E9甲基石夕炫等之群組之氣體。隨後，於本實 例中，在控制所選氣體之比率及流率㈣時進行膜 且由此’第-膜271及第二膜272由一 _膜、一 _膜 140485.doc -17· 201021203 一SiC膜形成。另一選擇係，第一膜271可由SiON膜形成， 且第二膜272可由一 SiN膜或一 SiC膜形成。 於波導28之一實例中’包覆層26可由一具有一丨.45之折 射率之氧化梦（Si 〇2)膜形成。核心層27之第一膜271可由一 具有一 1_7之折射率之氧氮化矽（SiON)膜形成，且第二膜 272可由一具有一 1.8之折射率之氮化矽（SiN)膜形成。 於HDP膜形成方法中’在形成（例如）一 Si〇2膜或除sic 膜、SiN膜等以外的其他膜之情況下保持圖3中所示之D/s 比率與折射率η之間的關係。在形成SiN膜之情況下，使用 _ 矽烷氣體、〇2、N2及TEOS。在形成SiC膜之情況不，除矽 烷、〇2、N2以外，還使用其中含有甲基團而不是矽烷之氫 基團之氣體，例如三曱基矽烷及四曱基矽烷。

271之厚度d0。 一膜 271之厚度 d〇)S720 nm

λ之值。 0<(第一膜271之折射率η)χ(第一 務後將闡述此之原因。就此而3

首先’如圖4Α中所示， 傳送電極6、7及8由充當一第一 140485.doc •18· 201021203 層之多晶矽臈隔著一由（例如）一氧化矽（Si〇2)膜形成之間 極絕緣膜5重複形成於半導體基板丨丨上。儘管圖式中未顯 示所有元件，但一充當一光接收部分2之該光電二極體 (PD)、一傳送通道區4、一p+通道停止區ls等已經形成於 半導體基板11上。此外，一其中一延伸部分9入隔著—由 (例如）一氮化矽（SiN)膜形成之絕緣膜17連接至一傳送電極 7之連接佈線9(9A、9B)由一充當一第二膜之多晶矽膜形 成。 於垂直傳送電阻益部分3中，具有一寬度di之傳送電 極6至8由充當第一層之多晶矽膜形成，且連接佈線9之延 伸部分9A由充當第二層之多晶矽膜形成具有一小於寬度di 之寬度d2(dl>d2)。此外，儘管圖式中未顯示，但具有一 寬度d3之傳送電極6及8由充當第一層之多晶矽膜形成於沿 垂直方向彼此毗鄰之光接收部分2之間，且連接佈線9之一 帶狀態部分9B由充當第二層之多晶矽膜形成具有一小於寬 ❿ 度d3之寬度d4(d3>d4)(參照圖1)。而且，一遮光膜18由（例 如）一 A1膜隔著由（例如）一氮化矽（SiN)膜形成之絕緣膜17 形成。垂直傳送電阻器部分3係由傳送通道區4、閘極絕緣 膜5及傳送電極6至8而形成。一氧化矽膜21及一自由氮化 矽膜形成之絕緣膜丨7延伸之抗反射膜2 2形成於光接收部分 2之表面上。 就此而言，垂直傳送電阻器部分3中之傳送電極6至8、 連接佈線9之延伸部分9A及遮光膜18之層壓結構經形成以 成為相對於沿水平方向之截面（由圖i中所示之一線所 I40485.doc -19- 201021203 才曰不之截面）中之軸線中心〇對稱。同樣地，儘管圖式中未 顯不’但沿垂直方向之光接收部分2之間的傳送電極6及 8、連接佈線9之帶狀態部分叩及遮光膜18之層壓結構經形 成以成為相對於沿垂直方向之截面（由圖1中所示之線I-Ι所 指示之截面）中之軸線中心〇對稱。 接下來’如圖4Β中所示’遍及包括遮光膜18及一與光電 一極體（PD)—致之開口部分之表面形成一充當該波導之一 包覆層之包覆材料臈26Α。至於此包覆材料膜26Α，使用 氧化矽（sioj，例如，硼磷矽酸鹽玻璃（BPSGp包覆材料 膜26A係藉由（例如）—化學氣相沈積（Cvd)方法而形成。此 後，藉由使用（例如化學機械研磨（CMp)方法或一乾式 钱刻方法來使該表面變平。 隨後，如圖5A中所示，一在一與該光電二極體（pD)_致 之部分中具有一開口部分41之抗蝕劑遮罩42藉由使用微影 形成於包覆材料膜2 6 A上。經由所得抗蝕劑遮罩42來乾式 蚀刻包覆材料膜26A以形成一溝槽部分25。因而，一包覆 層26由包覆材料膜26A形成於溝槽部分25之側壁上。在此 乾蝕刻中，以使溝槽部分25之底部不觸及抗反射膜22且留 下具有一所期望膜厚度之包覆材料膜此一方式進行蝕刻。 以此方式，一氧化矽膜23由該包覆材料膜形成於抗反射膜 22上。 然後’如圖5Β中所示’使用選自包括基於石夕燒之氣體、 &、〇2、TEOS、氨、氬、三曱基矽烷、四曱基矽烷等之 群組之氣體，並在控制所選氣體之比率及流率的同時藉由 140485.doc -20· 201021203 ❹ ]D/S比車方法形成一核心層27。於第一棋形成中，以減 :二率此—方式控制所選氣體之比率及流率，且由 ’槽^ 25之底側上形成—不包括空隙、呈現較佳 具有一相對低的折射率之第—膜271。隨後，以 增大D/S比率此—方式控制所選氣體之比率及流率，且由 此，在溝槽部分25之上部側上(亦即，在第—細上)形： 斤具有才目對兩的折射率之第二膜272。按一高d/s比率進 =一膜272之膜形成、然而’第一膜271已經形成且留下 之溝槽部分之長寬比小於初始長寬比。因此，嵌入可在— 較佳嵌入性條件下進行。 呈現較㈣人性且具有-沿該波導方向之折射率分佈之 核心層27係由第一膜271及第二膜272形成。 由於欲使用之氣體係選自上述氣體，因此第—膜Μ及 第二膜272可藉由選擇性地嵌入一咖膜、I膜或一 SiC膜而形成。 、 作為一實例，使用我氣體、〜及〇2，在控制此等氣體 之流率比的同時由一 SiON膜（折射率：17)形成第一膜 271 ’並隨後，由SiN(折射率：h8)在第一膜上形成第二膜 272，從形成核心層27。 、 在形成核心層27之後，照常形成一鈍化膜、—平坦化 膜、—晶片上濾色片及一晶片上微透鏡，從而獲得—所期 望固態成像裝置1。 ^ 製造固態成像裝置之方法之實例（2) 圖6A及6B顯示製造根據第一實施例之固態成像裝置之 140485.doc -21- 201021203 方法之另-實例。本實例係一其中以—不同方式形成包覆 層26之製造方法。於本實施例中’在圖辦所示之上述狀 態之後，順著與光接收部分2 一致之凹入部分周圍之層壓 結構之表面形成包覆層26，如圖6A中所示。 充田包覆層26之包覆材料可藉由一熱化學氣相沈積 (CVD)方法由（例如卜NSG膜、一 BpsG膜或一 膜形成 或藉由一電漿CVD方法由一電漿氧化矽（si〇2)膜形成。就 此而言，NSG係氮化矽酸鹽玻璃之縮寫名稱，Bps(}係硼 磷矽酸鹽破璃之縮寫名稱，且PSG係磷矽酸鹽玻璃之縮寫 名稱。例如，BPSG膜可藉由形成一具有一 5〇至3〇〇 nm之 小膜厚度之膜並進行一熱處理形成而順著該層壓結構之表 面形成。 接下來，若必要，則以減小侧壁表面（傾斜表面、垂直 表面）上之高度差並在抗反射膜22上留下一必要之膜厚度 此方式調整所得包覆層26之形狀。此形狀控制可藉由乾 蝕刻、經由一熱處理之回流或類似方法來進行。 此後，以一類似於該製造方法之實例（1)中所述之方式 形成一第一膜271及一第二膜272以形成一核心27。隨後， 照常形成一鈍化膜29、一平坦化膜30、—晶片上瀘色片31 及B曰片上微透鏡3 2，從而獲得一所期望固態成像裝置 1 ° 製造固態成像裝置之方法之實例（3) 於本實施例中，在形成一核心層27之一第一膜27丨中， 在控制所使用氣體之流率比的同時，以使折射率自下層朝 140485.doc -22- 201021203 上層增大此一方式形成一包括複數個層之膜。 另一選擇係，在形成一核心層27之一第一膜271中，以 使折射率自下層朝上層連續增大此一方式形成該膜。 在所有情況下，藉由該製造方法之實施（1)或（2)中所述 之方法形成一包覆層26。 於上述個別製造方法中，可在控制所使用氣體之流率比 的同時’以使折射率自下層朝上層增大此一方式由一包括 ❹ 複數個層（例如，多級）之膜，或由一其中連續地改變折射 率之膜之形成第一膜271。在以多級方式或連續地改變折 射率之情況下，光不識別介面，且由此，可降低介面反射 並改善靈敏度特性。 根據上述第一實施例中之固態成像裝置i，核心層27形 成於包覆層26之溝槽部分25中同時呈現較佳嵌入性，從而 可形成一有利波導28。因此，改善靈敏度特性且可抑制影 像變化之出現。此外，根據上述個別實例中製造一固態成 參 像裝置之方法，可製作其中改善靈敏度特性並抑制影像變 化之出現之固態成像裝置i。 亦即，核心層27係藉由使用一 HDp膜形成方法形成於具 有一大長寬比之溝槽部分25中。那時，在底側上，在以減 小D/S比率此-方式控制所使用氣體之比率及流率的同時 進行膜形成。因此’形成不具有空隙且呈現較佳嵌入性之 第一膜271。此第一膜271係一具有—相對低的折射率之 膜。隨後’在第一膜271之上側上’在以增大Μ比率此一 方式控制所使用氣體之比率及流率的同時進行膜形成，且 140485.doc -23· 201021203 由此，形成具有、敏密H之高折射率第二膜272。這 時，D/S比率較高，但溝槽部分25較淺，此乃因第一膜271 已經嵌入於溝槽部分25之底側上。因此，第二膜272可在 一較佳嵌入性條件下形成。因而，核心層27中幾乎沒有空 隙（或孔穴），從而不出現由空隙而引起之對入射光之漫反 射，充分執行作為一波導28之功能，且可因光凝結效率之 提高而改善靈敏度。此外，可抑制由空隙而引起之影像變 化之出現。 圖7顯示對靈敏度特性之比較且圖8顯示對影像變化出現 之狀況之比較。個別圖7及圖8係根據光學仿真而獲得之曲 線圖。於該等曲線圖中’比較一如圖9A中所示之包括一所 期望波導之固態成像裝置（樣本A)、一如圖9B中所示之包 括相關技術中之一波導之固態成像裝置（樣本B)與一如圖 9C中所示之根據第一實施例之固態成像裝置（樣本c)。 樣本A係一包括一所期望波導281之固態成像裝置，其中 具有一 1.8之折射率η之核心層27嵌入於一具有一 1.4之折射 率之包覆層26中同時不存在空隙。樣本Β係一包括一波導 281之固態成像裝置，其中一具有一 1.8之折射率η之核心 層27嵌入於一具有一 1.4之折射率之包覆層26中同時存在 空隙140。樣本C係一包括一波導28之固態成像裝置，其中 具有一 1.7之折射率η之第一膜271及具有一 1.8之折射率之 第二膜272嵌入於一具有一 1.4之折射率之包覆層26中同時 不存在空隙。 關於圖7中所示之靈敏度特性，垂直軸線指示靈敏度（相 140485.doc -24- 201021203 對值）且水平轴線指示個別F數。根據圖7中所示之靈敏度 特性’樣本C(第-實施例)及樣本A(所期望結構)呈現幾乎 '靈敏度特性。另一方面，樣本B(相關技術中之結 構在空隙14〇而呈現一不佳靈敏度特性。於樣本⑽ Λ施例）中’不出現—空隙處之漫反射，且由此，靈敏 度特性好於或等於樣本人(所期望結構）之靈敏度特性。 ❿ t在圖8中所7F之影像變化相關之曲線圖中，垂直軸線 影像欠化出現次數（對數表示形式），且水平軸線指示 樣本A、B及C。如根據圖8很清楚，僅樣本B(相關技術中 構）之办像變化出j見次數之數量級大於其他樣本之影 像變化出現次數之數量級。另-方面，樣本A(所期望結 構）及樣本C(第—實施例）處於同—位準且影像變化出現次 數之數量級小於樣本B之影像變化出現次數之數量級。 此外，根據第一實施例中之固態成像裝置i，核心層27 經組態以具有—包括作為下層之具有-低折射率（η=1·7)之 第膜271及作為上層之具有—高折射率（打=1 8)之第二膜 272之兩層式結構。根據此组態，抑制抗反射膜以上之低 折射率氧化矽膜23(其在本實例中相同於包覆層26)與高折 射率核心層27之間的介面處之介面反射，從而改善靈敏度 特〖生。S然，於本實施例中，低折射率氧化矽膜23安置於 高折射率抗反射膜22與高折射率核心層27之間，從而維持 抗反射功能且可抑制抗反射膜22之表面處之介面反射。 圖10顯示根據上述介面反射之效應之靈敏度特性比較。 圖10係一藉由一光學仿真所獲得之曲線圖。於該曲線圖 140485.doc -25· 201021203 中，比較一如圖1 1A中所示之包括相關技術中之一波導之 固態成像裝置（樣本Ε)與一如圖11Β中所示之根據第一實施 例之固態成像裝置（樣本G)。樣本ε相同於上述所.述之樣本 Β。然而，忽視空隙140之存在。樣本G相同於上述之樣本 C ° 於圖10中’垂直轴線指示F5.6靈敏度（相對值）且水平軸 線指示樣本Ε及G。下面將根據圖1 〇來進行解釋。關於樣 本Ε(相關技術中之結構），低折射率氧化矽膜安置於該抗 反射膜之表面上，且因此，抑制抗反射膜之表面處之介面 反射L 1 2(參照圖27)。然而，出現低折射率氧化矽膜與高 折射率核心層之間的介面處之介面反射Lu(參照圖28)， 且由此，靈敏度特性受到損害。另一方面，關於樣本G(第 一實施例），低折射率第一膜271安置為核心層27下方之 層，且因此，抑制第一膜271與其下方之低折射率氧化矽 膜23之間的介面處之介面反射L11。此外，由於低折射率 氧化石夕膜23亦安置於樣本G中之抗反射膜22之表面上，因 此抑制抗反射膜之表面處之介面反射L12。因而，根據第 一實施例之樣本G可改善靈敏度特性。 而且，關於根據第一實施例之固態成像裝置，可改善靈 敏度特性並使拖影特性維持處於一幾乎相等之位準而不被 顯著劣化。 圖12顯示對靈敏度特性及對拖影特性之比較。於圖12中 所示之曲線圖中’水平軸線指示（第一膜271之折射率η)χ (第一膜271之厚度d0)之值（nm)，左垂直軸線指示白光靈敏 140485.doc -26- 201021203 度，且右垂直軸線指示相對於參考狀態之拖影劣化值 ⑽)。圖12顯示在以不同的方式改變波導形狀及核心層” 之第一膜271之厚度d0同時波導形狀充當參數之情況下之 靈敏度回應及拖影回應。圖13A至13D分別顯示^有不同 波導形狀之個別樣本，亦即，具有一波導形狀丨至一波導 形狀4之樣本。於圖13A中所示之波導形狀丨中，氧化矽膜 23之膜厚度為〇 nm。於圖13B中所示之波導形狀2中，氧化 矽膜23之膜厚度為50 nm。於圖nc中所示之波導形狀3 中，氧化矽膜23之膜厚度為i〇0 nm。於圖UD中所示之波 導形狀4中，氧化矽膜23之膜厚度為15〇nm。 於圖12中，一曲線3指示相對於波導形狀丨之靈敏度特 性。一曲線b指示相對於波導形狀2之靈敏度特性。一曲線 c指示相對於波導隸3之靈敏度特性。_曲線d指示相對 於波導形狀4之靈敏度特性。此外，—曲線6指示相對於波 導形狀1之拖影特性。 關於水平軸線，將72〇咖作為參考。當值為72〇⑽或以 下（如由區R1、R2及R3所示）時，存在其中獲得靈敏度改善 效應但多少犧牲拖影特性之條件。若值超過72〇 nm(如由 曲線e所指不）時’一對靈敏度之效應變低且拖影特性劣 Γ。、甚至當該值超過720 時，該值大致小於或等於該固 L成像裝置t所使用之最長波長人係、可接受的。若該值 過X，則拖影特性顯著劣化。 I第二實施例 固態成像裝置之組態實例 140485.doc •27- 201021203 圖14顯示一其中一根據本發明之一實施例之固態成像裝 置應用至-CCD固態成像裝置之第二實施例。_係該 CCD固態成像裝置之—成像區之-關鍵部分之—剖視圖。 ’一包括一包覆層 ―光接收部分2之 於一根據本實施例之固態成像裝置5 j中 26及一核心層27之波導28安置於一充 光電二極體(PD)上’核心層27包括一呈現較佳欲入性且具 有一相對低的折射率之第一膜271及一具有一高折射率之 第二膜272 ^波導28相同於第—實施例中所述之波導。 於本實施例之該組態中 特定而言，不在一抗反射膜22 上安置-低折射率氧切膜23且核心層27之第—膜271直 接接觸抗反射膜22。亦即’本實施例與第-實施例之不同 之處僅在於不在核心層27之第—膜271與由—氮化石夕膜形 成之抗反射膜22之間安置一 乳化矽膜23❶其他組態相同於 第一實施例之組態，且因此，於阁 犯於圖14中，相同於圖2中之 元件由相同於上文所列舉之參考編號指示且不重複對其之 解釋。 、 根據第二實施例之固態成像裝置可以—類似於參照圖4Α 及4Β與圖5Α及5Β所述之方式製作。然而，於圖5α中所示 之步驟中，當在包覆層26中形成_溝槽部分25時，以曝露 抗反射膜22此-方式形成溝槽部分〜此後，當形成核心 層27時，以使核心層27接趨 層7接觸到抗反射膜22此一方式進行該 膜形成。在應用圖6Α及印中所示之製造方法之情況下， 於包覆層26之膜形成中，以曝露抗反射膜22此-方式形成 包覆層26。此後，以接觸釗 ^ 按觸到抗反射膜22此一方式形成核心 140485.doc 201021203 層27。 於亦根據第二實施例之固態成像裝置51中，安置於抗反 射膜22上之波導28，特定而言核心層27經組態以包括在控 制D/S比率的同時藉由使用HDp膜形成方法而形成之第一 膜271及第二膜272。因此，改善靈敏度特性並以一類似於 第一實施例中所述之方式抑制影像變化。 圖15顯示根據介面反射之效應之靈敏度特性比較。圖15 係一藉由一光學仿真所獲得之曲線圖。於該曲線圖中，比 〇 較一如圖16A中所示之包括相關技術中之一波導之固態成 像裝置（樣本D)、與一如圖16B中所示之根據第二實施例之 固態成像裝置（樣本F)。關於樣本D ,忽視空隙14〇之存 在。 於圖15中，垂直軸線指示以.6靈敏度（相對值）且水平軸 線指示樣本D及F。下面將根據圖15來進行解釋。關於樣本 D(相關技術中之結構），高折射率核心層27直接安置於抗 φ 反射膜22上，且因此，在抗反射膜22與核心層27之間的介 面處出現介面反射。因此，降低—抗反射效應且未獲得靈 敏度特性。另一方面，關於樣本F(第二實施例），低折射 率第一膜27i安置為核心層27下方之層。因而，抑制抗反 射膜之表面處之介面反射，維持抗反射功能，且可改善靈 敏度特性。 此外，在亦根據第二實施例之固態成像裝置中，期望以 滿足以下公式此一方式指定核心層27之第一膜271之厚度 d0 〇 140485.doc •29- 201021203 〇以第一膜271之折射率n)x(第一膜271之厚度d〇#72()nm 就此而言，上限未必係720 nm，而是可係一大致小於或 等於該固態成像裝置中所使用之最長波長λ之值。 因而如同在根據弟一實施例之固態成像裝置之情況下 一樣，可改善靈敏度特性並可改善拖影特性，如圖12中所 示。 3.第三實施例 固態成像裝置之組態實例 圖1 7顯不一其中一根據本發明之一實施例之固態成像裝 置應用至一 CCD固態成像裝置之第三實施例。圖〗7係該 CCD固態成像裝置之一成像區之一關鍵部分之一剖視圖。 於一根據本實施例之固態成像裝置5 3中，一層内透鏡5 4進 步文置於上述波導28上。亦即，關於根據本實施例之固 態成像裝置53 ’ 一波導28安置於一充當—光接收部分2同 時包括一包覆層26及一嵌入於包覆層26之溝槽部分中之核 心層27之光電二極體（PD)上。核心層27包括一第一膜271 及一第二膜272。充當構成該核心層之下層之第一膜271呈 現較佳嵌入性且具有一相對低的折射率且充當上層之第二 膜272具有一高於第一膜271之折射率之折射率。此等第— 及第二膜271及272係以一類似於第一實施例中所述之方式 藉由HDP媒形成方法連續形成於同一室中。亦即，此波導 28相同於第一實施例中所述之波導。在第一膜271及第二 膜272係藉由HDP膜形成方法連續形成於同一室中之情況 下’減少步驟數量，且因此，可簡化製作。 140485.doc -30- 201021203 然後’於本實施例中’將層内透鏡54安置於波導28上。 於本貫例中’層内透鏡54形成為—凸透鏡之形狀且由相同 於用於第一膜272之氮化矽膜之氮化矽膜形成。遍及包括 層内透鏡54之表面安置—鈍化膜29，並隔著一平坦化膜3〇 在該純化膜上安置一晶片上濾色片31及一晶片上微透鏡 32 ° Ο 參 其他組態相同於上述第一實施例中所述之組態，且因 此’對應於圖2中之元件之相同元件由相同於所列舉之參 考編號指示且不重複對其之解釋。 於根據第三實施例之固態成像裝置53中，層内透鏡54安 覃於波導28上，且因此，該光電二極體（pD)上之光凝結效 率進一步提高且改善靈敏度。另外，第一膜271及第二膜 272係藉由HDP膜形成方法而形成，且因此，核心層27可 無空隙地嵌入。因而，發揮相同於第一實施例中所述之效 應。例如，改善靈敏度特性，抑制影像變化，並改善拖影 特性。 就此而言，根據上述第二實施例之固態成像裝置5丨亦可 經組態以包括波導28上之層内透鏡54，但圖式中未顯示。 4.第四實施例 固態成像裝置之組態實例 圖18顯示一其中根據本發明之一實施例之固態成像裝置 應用至一 CCD固態成像裝置之第四實施例。圖丨8係該ccd 固態成像裝置之一成像區之一關鍵部分之一剖視圖。於一 根據本實施例之固態成像裝置55中，一波導28安置於_充 140485.doc -31 - 201021203 當一光接收部分2同時包括一包覆層26及一嵌入於包覆層 26之溝槽中之核心層27之光電二極體（PD)上。核心層27包 括一第一膜273及一第二膜274。充當該核心層之下層之第 一膜273呈現較佳嵌入性且具有一相對低的折射率而充當 上層之第二膜274具有一高於第一膜273之折射率。 於本實施例中，充當構成核心層27之下層之第一膜273 如同在上文說明中一樣係藉由HDP膜形成方法而形成。在 控制D/S比率的同時由一呈現較佳嵌入性且具有一相對低 的折射率之膜形成第一膜273。另一方面，充當構成核心 層27之上層之第二膜274係藉由一經由使用一平行板電極 之電漿CVD方法（下稱一平行板電漿CVD方法）而形成。 第一膜273係藉由HDP膜形成方法由（例如）一氧氮化矽 (SiON)膜或一氮化矽（SiN)膜而形成。該氧氮化矽膜或該氮 化矽膜之折射率可根據HDP膜形成方法中之膜形成條件自 1.5調整至1.8。第二膜274係藉由平行板電漿CVD方法由 (例如）一氮化矽（SiN)膜或一碳化矽（SiC)膜而形成。第二膜 274具有如此膜特性以至於呈現至第一膜273之較佳黏著且 折射率高於第一膜273之折射率。藉由平行板電漿CVD方 法而形成之上述第二膜274之折射率超過1.8，且例如，獲 得約1.9至2.1之折射率。 除上文所述之絕緣膜以外，用於具有一高於（例如）一充 當第一膜273之HDP-SiON膜之折射率Ν(Ν=1·7)之第二膜 274之材料膜之實例還包括以下絕緣膜。括號中之一數值 指示該折射率。至於用於第二膜274之材料膜，可使用一 140485.doc -32- 201021203 含有給⑽）、即·76)、㈣2 16)、M(2 5) , 82)及鋼 系兀素(1.88)兀素中之至少一種元件之絕緣膜。此等絕緣 膜王現至第-膜273較佳黏著。核心層26係由—具有一（例 如）約1.45之折射率之氧化矽膜形成。 一鈍化膜29安置於包括波導28之上表面上，且一晶片上 渡色片31及一晶片上微透鏡32隔著-平坦化膜3〇安置於該 =化膜上。其他組態相同於上述第—實施例中所述之組

態’且因此，對應於圖2中之元件由相同於上文所列舉之 參考編號指示且不重複對其之解釋。 製造固態成像裝置之方法之實例 圖19Α至圖20Β顯示一製造一根據第四實施例之固態成 像裝置55之方法’特定而言一製造一波導之方法。於本實 施例中’如圖19Α中所示’以—類似於參照圖6績述之方 式在-半導體基板上形成-光電二極體（PD)、傳送電極6 至8、連接佈線9、一絕緣膜17、一遮光膜18等等。在上述 狀態之後，順著與光接收部分2一致之凹入部分周圍之層 壓結構之表面形成構成波導之包覆層26。至於包覆層％， 形成一具有一（例如）1.45之折射率之氧化矽膜。 接下來，如圖19B中所示，第一膜273係以升高包覆層％ 之溝槽之底部此一方式藉由HDP膜形成方法形成呈現高嵌 入性。至於HDP膜形成條件，例如，採用溫度：2〇〇。(：至 800°C、RF功率·· 1 kW至1〇 kW、RF偏壓功率：！請至1〇 kW、壓力.2 mTorr至50 mTorr、及氣體類型：以仏、 〇2、N2、NH3、Ar及He。SiON膜或SiN膜係在上述HDp膜 I40485.doc -33· 201021203 形成條件下形成。藉由HDP膜形成方法形成之Si〇N膜或 SiN膜可根據該膜形成條件自I.5調整至18。 然後，如圖20A中所示，在該HDp膜形成之後，例如， 以填充溝槽部分之内部此一方式藉由該平行板電漿cvd方 法遍及該上表面形成一充當高折射率第二膜274之氮化矽 (SiN)膜。至於該電閃siN膜形成條件，例如，採用溫度： 2〇〇°C至800。〇、高頻RF功率：100贾至15〇〇 w、低頻RF 功率：100 W至1，500 W、壓力：2 Torn〇 T〇rr、及氣體 類型：SiH4、N2、NH3、He及〇2。SiN膜係在上述膜形成鲁 條件下形成。此外，於上述實例中，膜形成係藉由電漿 SiN進行。然而，該材料不僅限於電漿SiN膜，只要該材料 係一具有一高於藉由HDP膜形成方法形成之第一膜273之 折射率之核心材料，亦即，一具有一超過18之折射率之 尚折射核心材料。至於其他材料，可使用上述絕緣膜。 隨後，如圖20B中所示，在形成第二膜274之後，藉由使 用一回姓刻處理、化學機械研磨（CMp)或諸如此類之一技 術來使第二膜274變平。此後，形成一純化膜29、一平坦 _ 化膜30、一晶片上濾色片31及一晶片上微透鏡32，從而獲 得所期望固態成像裝置55。 根據第四實施例中之固態成像裝置55，構成波導28之核 心層27之第一膜273係藉由HDP膜形成方法形成。因此， 第一膜273可嵌入至具有較佳嵌入性之包覆層26之溝槽之 底部中。此外’構成波導28之核心層27之第二膜274係藉 由平行板電漿CVD方法形成，且因此，可形成一具有一超 140485.doc •34- 201021203 過1.8之折射率之高折射率第二膜274。因而，核心層27之 .折射率變高，從而提高波導28之光凝結效率。 當核心層27之折射率變高時，波導28之光凝結效率提 南。入射於視角之一所謂邊緣（其對應於該固態成像裝置 之有效像素區之一周邊部分）上之光係傾斜光。因此，難 以凝結該光。因而，拖影往往會在視角之邊緣處增大。然 而’於本實施例中’可藉由增大核心層27之折射率來提高 光凝結效率，從而可減輕視角之邊緣處之拖影。 當（例如）由HDP膜形成方法形成之Si〇N膜之厚度變小 時，不谷易出現膜之剝離。於第四實施例中，僅第一膜 273係藉由HDP膜形成方法由一膜形成❶因此，膜厚度可 與在所有核心層皆係藉由HDP膜形成方法由其中施加大應 力之膜开y成之情况下之膜厚度相比較減小，且因此可防止 膜之剝離。在核心層27之總厚度指定為7〇〇 11111至8〇〇 nmi 情況下，第一膜273之膜厚度可減小至約2〇〇 nm。因而， φ 可形成一高度可靠之波導，從而可提供一高度可靠之固態 成像裝置。 在第一膜273(其係藉由呈現較佳嵌入性之HDp膜形成方 法由一膜形成）嵌入至波導28之核心層之底部分中以升高 底部並減小嵌入之長寬比之情況下，甚至可在第—膜27°3 上嵌入一呈現低嵌入性之高折射率材料。因而，可形成一 具有—更高光凝結效率之波導結構。 、另外’發揮相同於第-實施例中所述之效應。例如，核 。層27可無空隙地嵌入，從而改善靈敏度特性，抑制影像 140485.doc •35· 201021203 變化，並改善拖影特性。 5.第五實施例 固態成像裝置之組態實例 圖2 1顯不一其中一根據本發明之一實施例之固態成像裝 置應用至一 CCD固態成像裝置之第五實施例。圖21係該 CCD固態成像裝置之一成像區之一關鍵部分之一剖視圖。 於一根據本實施例之固態成像裝置57中，一層内透鏡54進 一步安置於上述第四實施例中之波導以上。亦即，關於根 據本實施例之固態成像裝置57，一波導28安置於一充當光 接收部分2同時包括一包覆層26及一嵌入於包覆層％之溝 槽部分中之核心層27之光電二極體（1>1))上。核心層27包括 一第一膜273及一第二膜274。充當構成核心層之下層之第 一膜273呈現較佳嵌入性且具有一相對低的折射率且充當 上層之第二膜274具有一高於第—膜273之折射率。 田 充當構成核心層27之下層之第一膜273如同在上文說明 中一樣係藉由HDP膜形成方法形成。在控制D/s比率的同 時由一呈現較佳嵌入性且具有一相對低的折射率之膜形成 第一膜273。另一方面，充當構成核心層27之上層之第二 膜274係藉由一經由使用一平行板電極之電漿cvd方法（下 稱一平行板電漿CVD方法）而形成。構成核心層27之包覆 層26及第一膜273與第二膜274中之每一者之材料及折射率 相同於第四實施例中所述之材料及折射率，且因此不重 複對其之解釋。 然後，於本實施例中，將層内透鏡54安置於波導28上。 140485.doc -36- 201021203 於本實例中，層内透鏡54形成為一凸透鏡之形狀且由相同 於用於第二膜274之氮化矽膜形成。遍及包括層内透鏡54 之表面安置一鈍化膜29，並隔著一平坦化膜30在該鈍化膜 上安置一晶片上濾色片31及一晶片上微透鏡32。 其他組態相同於上述第四實施例中所述之組態，且因 此’對應於圖18中之元件之相同元件由相同於上文所列舉 之參考編號指示且不重複對其之解釋。 ❹ 製造固態成像裝置之方法之實例 圖22A至圖23B顯示一製造一根據第五實施例之固態成 像裝置57之方法’特定而言製造—波導及—層内透鏡 之方法。圖22A中所示之步驟對應於上文所述之圖2〇A中 所示之步驟。亦即，於本實施例中，如圖22A中所示，在 一半導體基板上形成—光電二極體（pD)、傳送電極6至8、 連接佈線9、-絕緣膜17、—遮光顏等等。在上述狀態 之後順著與光接收部分2 —致之凹入部分周圍之層壓結 構之表面形成構成波導之包覆層％。至於包覆層％，形成 一具有一（例如）丨.45之折射率之氧化矽膜。 接下j第—膜271係以升高包覆層26之溝槽之底部此 方式藉由HDP膜形成方法形成呈現高嵌入性。這時之 腑膜形成條件相同於第四實施财所述之h_形成條 後在HDP膜形成之後，例如，以填充該溝槽部分 此-方式藉*平行板電紅vd方法遍及該上表面形 成一充當高折射率第二膜272之氮切⑽）膜。這時之 ^膜形成條件相同於第四實施例中所述之電衆SiN膜形成 140485.doc •37· 201021203 條件。 隨後，如圖22B中所示，在形成第二膜272之後，藉由一 回银刻處理、化學機械研磨（CMP)或諸如此類之-技術來 使第一膜272變平。以此方式，形成由包覆層％與核心層 27構成之波導28，其包括第—膜η】及第二膜π。此後， 選擇性地在變平的第二膜272上之一與波導28 一致之部分 上形成一光阻劑膜58。

…、後，如圖23A中所示，使光阻劑膜58經歷一回流處理 以形成為一透鏡之形狀。 接下來，如圖23B中所*，遍及包括呈—透鏡之形狀之 光阻劑膜58之第二膜272之表面進行一回蝕刻處理，並由 第二膜272(亦即…氮化㈣）形成-充當-凸透鏡之層内 透鏡54。形成-覆蓋所得層内透鏡^之鈍化膜。此後， 形成-平坦化膜30、一晶片上遽色片31及一晶片上微透鏡 32 ’從而獲得所期望固態成像裝置57。 於根據第五實施例之固態成像裝置57中，層内透鏡Η

置於波導28上，且因此，光電二極體（pD)上之光凝結效 進一步提高錢善靈敏度H㈣未重複解釋，作 揮相同於第-實施例及第四實施财所述之效應。例如 改善光凝結效率，改善錄度特性，抑鄕像變化，並i 善拖影特性。 6.第六實施例 實施例之固態成像裝 固態成像裝置之組態實例 圖24顯示—其中一根據本發明之一 140485.doc • 38 · 201021203 置應用至-CCD固態成像裝置之第六實施例。於根據本實 施例之關成像裝置財，在形成—遮光_之後，遍及 該表面形成一絕緣膜62，在絕緣膜62之與一充當一光接收 部分2之光電二極體（PD) _致之部分中形成一溝槽部分 . 63，並在所得溝槽部分63中形成一所謂波導管64。關於波 導管64，在溝槽部分63之側壁上由（例如）—A1膜形成一反 射膜65，並在由反射膜65包圍之溝槽部分63中由一必要絕 緣膜形成一隱埋層66。隱埋層66可由（例如）一氧化矽膜形 ❷成。 於波導管64十，使入射於隱埋層66上之光凝結於光電二 極體（PD)上同時被反射膜65反射。 然而，於本實施例中，在控制所使用氣體之比率及流率 (亦即，控制D/S比率）的同時藉由使用上述]^^^膜形成方法 並進行一第一膜661及一第二膜662之膜形成來形成此隱埋 層66。由於第一膜661係在其中D/s比率較小之條件下形 φ 成’因此第一膜661形成為一不包括空隙、呈現較佳嵌入 性且具有一低折射率之膜。第二膜662係在其中d/S比率較 大之條件下形成於淺溝槽部分63中之第一膜661上。因 此’第二膜662形成為一具有高折射率以及較佳嵌入性之 緻密膜。 其他組態相同於第—實施例中所述之組態，且因此，對 應於圖2中之元件由相同於上述所列舉之參考編號指示且 不重複對其之解釋。 於根據第六實施例之固態成像裝置61中，甚至當像素尺 140485.doc -39- 201021203 寸變小且溝槽部分63之長寬比增大時，亦形成一呈現較佳 嵌入性之膜’此乃因波導管64之隱埋層係由第一膜661及 第二膜662形成。亦即，在控制所使用氣體之比率及流率 的同時藉由使用HDP膜形成方法並進行第一膜661及第二 膜662之膜形成來形成隱埋層66。因而，隱埋層66中不存 在空隙，從而抑制由空隙而引起之漫反射，改善靈敏度特 性，並抑制影像變化之出現。 7.第七實施例 固態成像裝置之組態實例 圖25顯示一其中一根據本發明之一實施例之固態成像裝 置應用至一 CMOS固態成像裝置之第七實施例。一根據本 實施例之固態成像裝置71經組態以如同在一常見之CM〇s 固態成像裝置之情況下一樣在一半導體基板74上包括一其 中二維配置複數個光接收部分2之像素部分（成像區）73、及 女置於像素部分73周圍之例如信號處理之周邊電路部分 (未顯示於該圖式中）。光接收部分2係由一光電二極體（pD) 形成且像素電晶體係由一M〇S電晶體形成。像素72包括充 當光接收部分2之光電二極體（PD)及複數個像素電晶體。 構成像素72之光電二極體（PD)形成包括一第二導電類型 (例如，η型）電荷累積區75及一第一導電類型（亦即，p型） 半導體區76，該第一導電類型半導體區安置於η型電荷累 積區75之表面上之一氧化矽膜77之介面附近且將抑制一暗 電流。該像素電晶體通常可具有一四電晶體組態（包括（例 如）傳送電晶體、一重設電晶體、一放大電晶體及一選 J40485.doc 201021203 擇電晶體）或一不包括一選擇電晶體之三電晶體組態。一 像素電晶體7 8顯不為· 一代表且安置包括一對源極-汲_極區 8 1、一閘極絕緣膜82及一由多晶矽形成之閘電極83。源 極-汲極區81係沿正交於圖式之方向安置。以跨在一具有 (例如）一淺溝槽隔離（STI)結構之元件隔離區84上此一方式 安置源極-汲極區81之末端部分。

一抗反射膜79係由（例如）一氮化矽膜形成遍及包括光電 二極體（PD)上之氧化矽膜77之表面。一其中隔著一層間絕 緣膜86安置複數個佈線87之多層佈線層88安置於像素62上 方，且此外，一鈍化膜89、一平坦化膜9〇、一晶片上濾色 片91及一晶片上微透鏡92安置於該多層佈線層上。 另外，於本實施例中，一與光電二極體（pD) 一致之溝槽 部分93安置於多層佈線層88之層間絕緣膜“中，且根據本 發明之一實施例之上述波導28安置於此溝槽部分”中。此 波導28包括-低折射率包覆層26及一高折射率核心層27。 核心層27係藉由使用HDP膜形成方法而形成。㈣膜形成 中，在控制D/S比率的同時形成一呈現較佳嵌入性且具有 -相對低的折射率之第一膜271及其上之一高折射率第二 膜272。核心層27之組態（包括—其中—氧切㈣安置於 核心層27與抗反射膜77之間的組態、或一其中不提供一氧 化石夕媒之組態）及製造方法相同於上述第—實施例中之組 態及製造方法’且因此，將不提供詳細解釋。 於亦根據第七實施例之固態成像裝置71中 射膜79上之波導28之組態（特 、几 疋向。，核心層27之組態）包 140485.doc •41 · 201021203 括藉由使用HDP膜形成方法而形成之第一膜271及第二膜 272。因而’以一類似於第一實施例中所述之方式，改善 靈敏度特性並抑制影像變化。此外，可改善拖影特性。 於第七實施例中，亦可能之情形係，以一類似於第四實

施例中所述之方式組態波導28之核心層27以包括藉由HDP 膜形成方法而形成之第一膜273及藉由平行板電漿CVD方 法而形成之第二膜274。此外，可採用相同於其中層内透 鏡54安置於波導28上之第三或第五實施例中之組態。而 參 且，可採用其中波導28由波導管64取代之組態。 於上述實例中，波導28之核心層27及波導管56之隱埋層 58係藉由使用HDP膜形成方法而形成。於本發明中，可^ 用-不同於卿膜形成方法之膜形成方法，且可以複數個 級來進行膜形成，以形成具有一沿波導方向之折射率分佈 之核心層27或隱埋層66。 例中之固態成像裝置具有一其中電子充當信號電 態。然而，電洞亦可充當信號電荷。在此種情況 下二型指定為第一導電類型，p型指定為第二導電類型， 且母一半導體區之導電類型指定為與上 型相反之導電類型。 文說明中之導電類 8.第八實施例 電子設備之組態實例 根據本發明之一實施例之固態成像裝 備，备丨、4a νϋ 置了應用至電子士η· 備例如美供有固態成像裝置之相機、且 €子°又 設備及提供有固態成像裳置之其他設傷，'有相機之可攜式 1404S5.doc •42- 201021203 作L::—其中該固態成像裝置應用至-相機之實施例 ==發明之電子設備之-實例。-根據本發明之相 =H统（光學透鏡）97 —固態成像裝置98及一 處理電路"。對固態成像裝置98應用根據上述實施例 中，任-實施例之固態成像裝置。光學系統97形成來自該 2成像裝置之-成像表面上之主體之影像光（入射幻之 一影像。因而，-信號電荷在固態成像裝置98之一光電轉

換元件中累積達某-週期。信號處理電路99對固態成像裝 置98之輸出信號應用各種類型之信號處理並輸出該等信 號。根據本實施例之相機96可包括一其中將光學系統97、 固態成像裝置98及信號處理電路99組合成_模組之相機模 組之形式。 根據本發明之一實施例（圖26中所示之相機），可形成一 包括一相機模組且以（例如）一蜂巢式電話為代表之具有相 機之可攜式設備或類似設備。 此外，圖26中所示之組態可係一具有一成像功能之模 、.、亦即，一其中將光學系統97、固態成像裝置98及信號 處理電路99組合成一模組之所謂成像功能模組。根據本發 月之實施例，可形成一提供有上述成像功能模組之電子 設備。 根據本發明之電子設備，改善固態成像之靈敏度特性， 且可抑制影像變化之出現。因而，可提供一高影像品質、 高品質電子設備。 本申請案含有與2008年9月29曰在曰本專利局提出申請 140485.doc •43- 201021203 之曰本優先權專利申請案JP 2008-251668及2009年2月25日 在曰本專利局提出申請之日本優先權專利申請案Jp 2〇〇9_ 042962相關之標的物’該等專利申請案之全部内容據此以 引用方式併入。 熟習此項技術者應瞭解’可視設計要求及其他因素而作 出各種修改、組合、子組合及變更，只要其歸屬於隨附申 請專利範圍及其等效範圍之範疇内即可。 【圖式簡單說明】 圖1係一根據本發明之一第一實施例之固態成像裝置之 一示意平面圖； 圖2係一沿圖！中所示之線zj j截取之截面之一剖視圖； 圖3係一用於解釋本發明之一實施例之特性圖，其顯示 在一 HDP膜形成方法中D/s比率與折射率之間的關係； 圖4A及4B係顯示—製造一根據第一實施例之固態成像 裝置之方法之一實例之製作步驟圖； 圖5 A及5B係顯示一製造一桐媸贫 恭# ,, 表&根據第一實施例之固態成像 裝置之方法之一實例之製作步驟圖； 實施例之固態成像 圖6A及6B係顯示一製造一根據第一 裝置之方法之另一實施之製作步驟圖； 圖7係一 實施例之所期望固態 置之顯示靈敏度特性 一用於比較根據本發明之— 成像裝置與先前技術中之固態成像裝 之曲線圖； —實施例之所期望固態 裝置之顯示影像變化出 圖8係一用於比較根據本發明之— 成像裝置與先前技術中之固態成像裝 140485.doc 201021203 現次數之曲線圖； 圖9A至9C係與圖7及圖 叹圚8中所示之曲線圖相關之樣本之 剖視圖； 圖10係用於比較第—實施例與先前技術中之一實例之 顯示靈敏度特性之曲線圖； 圖11A及11B係與圖1〇中所示之曲線圖相關之樣本之剖 視圖； 圖12係一顯不一根據本發明之一實施例之固態成像裝置 之靈敏度特性與拖影特性之曲線圖； 圖13A至13D係與圖12中所示之曲線圖相關之樣本之剖 視圖； 圖14係一根據本發明之一第二實施例之固態成像裝置之 一關鍵部分之一剖視圖； 圖15係一用於比較第二實施例與先前技術中之—實例之 顯示靈敏度特性之曲線圖； 參圖16A及16B係與圖15中所示之曲線圖相關之樣本之剖 視圖； 圖17係一根據本發明之一第三實施例之固態成像裝置之 一關鍵部分之一剖視圖； 圖1 8係一根據本發明之一第四實施例之固態成像褒置之 一關鍵部分之一剖視圖； 圖19A及19B係顯示一製造一根據第四實施例之固陣成 像裝置之方法之一實例之製作步驟圖； 圖20A及20B係顯示一製造一根據第四實施例之固觫成 140485.doc -45· 201021203 像裝置之方法之一實例之製作步驟圖； 圖2 1係一根據本發明之一第五實施例之固態成像骏置之 一關鍵部分之一剖視圖； 圖22A及22B係顯示—製造一根據第五實施例之固態成 像裝置之方法之一實例之製作步驟圖； 圖23 A及23B係顯示—製造一根據第五實施例之固態成 像裝置之方法之一實例之製作步驟圖； 圖24係一根據本發明之一第六實施例之固態成像裝置之 一關鍵部分之一剖視圖； 圖25係一根據本發明之一第七實施例之固態成像裝置之 一關鍵部分之一剖視圖； 圖26係一根據本發明之一第八實施例之電子設備之一示 意組態圖； 圖27係一用於解釋一根據一比較實例之固態成像裴置之 問題之剖視圖； 圖28係一用於解釋根據相關技術中之一實例之固態成像 裝置之問題之剖視圖； 圖29係一根據相關技術中之一實例之固態成像裝置之— 關鍵部分之一平面圖； 圖30係沿圖29中所示之線χχχ-χχχ截取之戴面之一剖 視圖；及 圖3 1係一用於解釋相關技術中之一實例之問題之剖視 圖。 【主要元件符號說明】 140485.doc •46· 201021203 ❿ 1 固態成像裝置 2 光接收部分 3 垂直傳送電阻器部分 4 隱埋通道區 5 閘極絕緣膜 6 傳送電極 7 傳送電極 8 傳送電極 9 連接佈線 9A 延伸部分 9B 帶狀部分 10 接觸部分 11 η型矽半導體基板 12 第二導電類型第一半 13 η型半導體區 14 Ρ+半導體區 15 Ρ+通道停止區 16 ρ型第二半導體井區 17 絕緣膜 18 遮光膜 20 讀取區 21 氧化矽（Si02) 22 抗反射膜 23 氧化矽膜 140485.doc 47- 201021203 24 層壓絕緣膜 25 溝槽部分 26A 包覆材料膜 26 包覆層 27 核心層 28 波導 29 鈍化膜 30 平坦化膜 31 晶片上濾色片 32 晶片上微透鏡 41 開口部分 42 抗蚀劑遮罩 51 固態成像裝置 53 固態成像裝置 54 層内透鏡 55 固態成像裝置 57 固態成像裝置 58 光阻劑膜 61 固態成像裝置 62 絕緣膜 63 溝槽部分 64 波導管 65 反射膜 66 隱埋層 140485.doc 201021203 〇 ❿ 71 固態成像裝置 72 像素 73 像素部分 74 半導體基板 75 第二導電類型 76 第一導電類型 77 氧化矽膜 78 像素電晶體 79 抗反射膜 81 源極-汲極區 82 閘極絕緣膜 83 閘電極 84 元件隔離區 86 層間絕緣膜 87 佈線 88 多層佈線層 89 鈍化膜 90 平坦化膜 91 晶片上渡色片 92 晶片上微透鏡 93 溝槽部分 96 相機 97 光學系統 98 固態成像裝置 140485.doc -49. 201021203 99 100 101 102 103 104 105 106 107A 107B 107 108 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 信號處理電路 CCD固態成像裝置 光接收部分 垂直傳送電阻器部分 隱埋傳送通道區 傳送電極 傳送電極 傳送電極 延伸部分 帶狀部分 連接佈線 接觸部分 η型半導體基板 第二導電類型第一半導體井區 η型半導體區 Ρ型半導體區 η型隱埋傳送通道區 Ρ+通道停止區 ρ型第二半導體井區 閘極絕緣膜 絕緣膜 遮光膜 絕緣膜 抗反射膜 140485.doc -50- 201021203

124 波導 125 核心層 126 包覆層 127 平坦化膜 128 晶片上渡色片 129 晶片上微透鏡 130 鈍化層 140 空隙 141 膜 271 第一膜 272 第二膜 273 第一膜 274 第二膜 281 波導 661 第一膜 662 第二膜 140485.doc -51 -

Claims (1)

1. 201021203 七、申請專利範圍： 1 _ 一種固態成像裝置，其包含： 一光接收部分，其充當一像素；及 一波導， 其安置於與該光接收部分一致之一位置處且 其包括一包覆層及一核心層，該核心層經嵌入具有 ，一沿波導方向之折射率分佈。 2. 如請求項1之固態成像裝置， β 其中該核心層包含： —第一膜’其安置於底側上同時呈現高嵌入性且具 有一低折射率；及 —第二膜’其安置於該第一膜上同時具有一高於該 第一膜之折射率之一折射率。 3. 如請求項2之固態成像裝置， 其中該第一膜包含複數個具有不同折射率之膜。 • 4.如請求項2之固態成像裝置， /、中該第一膜包含一其中該折射率係連續改變之膜。 5_如請求項1之固態成像裝置， 其中—接觸該核心層之抗反射膜係安置於該光接收部 为之表面上。 6.如請求項1之固態成像裝置， 、丨中—具有-高於該抗反射膜之該㈣率但低於該核 '。層之該折射率的折射率之絕緣膜係安置於安置於該光 接收部分之該表面上之該抗反射膜與該核心層之間。 140485.doc 201021203 其包含以下步 包覆層；及 之核心層嵌入 7. —種用於製造一固態成像裝置之方法 驟： 在一充當一像素之光接收部分上形成一 將一具有一沿一波導方向之折射率分佈 至一由該包覆層包圍之溝槽部分中， 其中該包覆層與該核心層構成該波導。 8. 如請求項7之用於製造一固態成像裝置之方法， 其中在該彼入該核心層中， 使用一高密度電漿膜形成方法， 速率 控制D/S比率，其中D表示一沈積速率且s表示_濺鍍 在該溝槽部分之底側上嵌入一 ？捃古也 队八 主現河嵌入性且具有_ 低折射率之第一膜，及 在該第一膜上嵌入一具有一高於該第一膜之折射率之 折射率之第二膜。 9.如請求項7之用於製造一固態成像裝置之方法， 其中在該礙入該核心層中， 使用一高密度電漿膜形成方法， 使用選自由基於石夕院之氣體、A、〇2 ' te〇S、氨、 氬、三曱基矽烷、四曱基矽烷及類似氣體組成之群組之 氣體， 控制該等氣體之比率及流率，及 選擇性地嵌入一 SiON膜、一 SiN膜或一 SiC膜以形成該 核心層。 140485.doc -2- 201021203 ίο. 11. 12. ❹ 13. 14. 15. 如請求項9之用於製造一固態成像裝置之方法， 其令自複數個具有不同折射率之膜形成該第一膜。 如請求項9之用於製造一固態成像裝置之方法， 其中自一其中該折射率係連續改變之膜形成該第一 膜。 如請求項7之用於製造一固態成像裝置之方法，該方法 進一步包含以下步驟： 在該形成一包覆層之前在該光接收部分之該表面上形 成一抗反射膜， 其中以與該抗反射膜接觸此一方式嵌入該核心層。 如請求項8之用於製造一固態成像裝置之方法，該方法 進一步包含以下步驟： 在形成充當該核心層之該第二膜之後在該第二膜上形 成一層内透鏡。 如請求項7之用於製造一固態成像裝置之方法， 其中該嵌入一核心層包含以下步驟·· 藉由一高密度電漿膜形成方法將一第一膜欲入至由 該包覆層包圍之該溝槽部分中；及 藉由一平行板電漿CVD方法在該第一膜上形成一具 有一高於該第一膜之折射率之折射率之第二膜。 如請求項14之用於製造一固態成像裝置之方法，該方法 進一步包含以下步驟： 在形成充當該核心層之該第二膜之後在該第二膜上形 成一層内透鏡。 140485.doc 201021203 16. 如請求項7之用於製造一固態成像裝置之方法，該方法 進一步包含以下步驟： 在該形成—包覆層之前在該光接收部分之該表面上形 成一具有一高於該包覆層之折射率之折射率之抗反射 膜， 其中以存在於該抗反射膜上此一方式形成該包覆層。 17. —種固態成像裝置，其包含： 一光接收部分，其充當一像素；及 一波導管， 其安置於與該光接收部分一致之一位置處且 其包括一反射膜及一隱埋層，該隱埋層嵌入於一由 該反射膜包圍之溝槽部分中同時具有一沿波導方向之折 射率分佈。 18. —種電子設備，其包含· 一固態成像裝置； 一光學系統’其用以將入射光導引至該固態成像裝 置；及 一 k號處理電路’其用以處理一來自該固態成像裝置 之輸出信號， 其中該固態成像裝置包括 —光接收部分’其充當一像素，及 一波導，其安置於與該光接收部分一致之一位置處 且其包括一包覆層及一核心層，該核心層經嵌入具有一 沿波導方向之折射率分佈。 140485.doc 201021203 19.如請求項18之電子設備， 其中在該固態成像裝置中，該核心層包含： 一第一膜，其安置於底側上同時呈現高嵌入性且具 有一低折射率；及 一第二膜，其安置於該第一膜上同時具有一高於該 第一膜之折射率之折射率。

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