固体摄像装置.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380032343.X (22)申请日 2013.03.01 2012-137110 2012.06.18 JP H01L 27/14(2006.01) H01L 27/148(2006.01) (71)申请人 浜松光子学株式会社 地址 日本静冈县 (72)发明人 高木慎一郎 米田康人 杉本贤一 铃木久则 村松雅治 (74)专利代理机构 北京尚诚知识产权代理有限 公司 11322 代理人 杨琦 (54) 发明名称 固体摄像装置 (57) 摘要 固体摄像装置 (1) 包括：半导体基板 (20)， 其具有相互相对的主面(20a)与主面(。

2、20b)，且在 主面 (20a) 侧设置有多个光感应区域 (3)；及绝 缘膜 (61)，其具有相互相对的主面 (61a) 与主面 (61b)，且以主面 (61a) 与主面 (20a) 相对的方式 配置于半导体基板(20)上。半导体基板(20)的主 面(20a)中的与各光感应区域(3)对应的区域的、 与半导体基板 (20) 的厚度方向平行的剖面为凹 曲线与凸曲线交替地连续而成的波浪形状。绝缘 膜(61)的主面(61a)中的与各光感应区域(3)对 应的区域的、与绝缘膜 (61) 的厚度方向平行的剖 面为凹曲线与凸曲线对应于主面 (20a) 而交替地 连续而成的波浪形状。绝缘膜 (61) 的主面 (。

3、61b) 为平坦。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.12.18 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/055705 2013.03.01 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/190864 JA 2013.12.27 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书9页 附图21页 (10)申请公布号 CN 104508819 A (43)申请公布日 2015.04.08 CN 104508819 A 1/1 页 2 1.一种固体摄像装置，其特征在于， 包括 ： 半导体基板。

4、，其具有相互相对的第一主面与第二主面，且在所述第一主面侧设置有多 个光感应区域 ；及 绝缘膜，其具有相互相对的第三主面与第四主面，且以所述第三主面与所述第一主面 相对的方式配置于所述半导体基板上， 所述半导体基板的所述第一主面中的与各所述光感应区域对应的区域的、与所述半导 体基板的厚度方向平行的剖面为凹曲线与凸曲线交替地连续而成的波浪形状， 所述绝缘膜的所述第三主面中的与各所述光感应区域对应的区域的、与所述绝缘膜的 厚度方向平行的剖面为凹曲线与凸曲线对应于所述第一主面而交替地连续而成的波浪形 状， 所述绝缘膜的所述第四主面为平坦。 2.如权利要求 1 的固体摄像装置，其特征在于， 所述绝缘膜隔。

5、着氧化膜而配置于所述半导体基板上。 3.如权利要求 1 或 2 的固体摄像装置，其特征在于， 在所述半导体基板上，具有与所述半导体基板不同的导电类型的多个半导体区域配置 于所述第一主面侧 ； 各所述光感应区域由 pn 结构成，该 pn 结由所述半导体基板与所述半导体区域形成。 权 利 要 求 书CN 104508819 A 1/9 页 3 固体摄像装置 技术领域 0001 本发明涉及一种固体摄像装置。 背景技术 0002 已知有包括半导体基板及绝缘膜的固体摄像装置，该半导体基板具有相互相对的 第一主面与第二主面，且在第一主面侧设置有多个光感应区域，该绝缘膜具有相互相对的 第三主面与第四主面，且。

6、以第三主面与第一主面相对的方式配置于半导体基板上 ( 例如参 照专利文献 1)。专利文献 1 所记载的固体摄像装置中，半导体基板的第一主面在与光感应 区域对应的区域具有凹凸面，绝缘膜的第三主面在与光感应区域对应的区域具有与第一主 面的凹凸面对应的凹凸面。 0003 现有技术文献 0004 专利文献 0005 专利文献 1 ：日本特开 2011-124522 号公报 发明内容 0006 发明所要解决的问题 0007 本发明的目的在于提供一种可降低灵敏度的偏差且使灵敏度稳定化的固体摄像 装置。 0008 解决问题的技术手段 0009 本发明人们经过调查研究，其结果新发现如下事实。 0010 由于固。

7、体摄像装置的制造过程上的各种主要原因，难以遍及多个光感应区域地均 匀地形成绝缘膜的厚度。即，存在绝缘膜的厚度在每个光感应区域中不同的担忧。若绝缘膜 的厚度在每个光感应区域中不同，则入射至固体摄像装置的光的绝缘膜中的透过率在每个 光感应区域中不同，灵敏度产生偏差。根据绝缘膜的膜厚，入射至固体摄像装置 ( 绝缘膜 ) 的光与由半导体基板的表面反射的光的干涉的影响会变强。若光的干涉的影响变强，则灵 敏度特性的波动变大，灵敏度不易稳定。 0011 首先，本发明人们对可降低灵敏度的偏差且使灵敏度稳定化的构成进行了努力研 究。 0012 其结果，本发明人们想到通过构成的采用而可降低灵敏度的偏差且使灵敏度稳。

8、定 化。半导体基板的第一主面 ( 半导体基板的光入射面 ) 在与各光感应区域对应的区域具有 凹凸面，绝缘膜的第三主面 ( 与第一主面相对的面 ) 具有与第一主面的凹凸面对应的凹凸 面，绝缘膜的第四主面为平坦。其原因在于，通过绝缘膜的膜厚在与各光感应区域对应的区 域内对应于凹凸面的形状而变化，从而吸收并抑制绝缘膜整体上的膜厚变化的影响。 0013 本发明人们也发现了根据凹凸面的形状会产生新的问题。绝缘膜也起到作为反射 防止膜的功能，但根据凹凸面的形状，会使反射率的波长特性产生偏差。在凹凸面由位于最 深部的第一平坦面、位于顶部的第二平坦面、及连结第一平坦面与第二平坦面的倾斜面构 说 明 书CN 1。

9、04508819 A 2/9 页 4 成的情况下(在凹凸面的高度(深度)阶段性地变化的情况下)，通过将由第一平坦面与第 二平坦面形成的阶差的高度设定为所期望的值，从而降低了规定波长的光的反射率。因此， 在自规定波长偏离的波长的光入射的情况下，反射率的降低效果不易获得。 0014 若自规定波长偏离的波长的光入射至倾斜面的规定的位置，则可获得反射率的降 低效果。然而，由于成为倾斜面的区域受到限制，因而反射率的降低效果极其受限。 0015 因此，本发明人们对可降低反射率的波长特性的偏差的构成进一步进行了努力研 究，直至想到了本发明。即，通过采用凹凸面的高度 ( 深度 ) 连续地变化而非阶段性地变化 。

10、的构成，从而半导体基板的第一主面上的反射光相对于幅宽的波长范围的光全部地相互抵 消，从而可降低反射率的波长特性的偏差。 0016 本发明是一种固体摄像装置，其包括 ：半导体基板，其具有相互相对的第一主面与 第二主面，且在第一主面侧设置有多个光感应区域 ；及绝缘膜，其具有相互相对的第三主面 与第四主面，且以第三主面与第一主面相对的方式配置于半导体基板上 ；半导体基板的第 一主面中的与各光感应区域对应的区域的、与半导体基板的厚度方向平行的剖面是凹曲线 与凸曲线交替地连续而成的波浪形状 ；绝缘膜的第三主面中的与各光感应区域对应的区域 的、与绝缘膜的厚度方向平行的剖面是凹曲线与凸曲线对应于第一主面而交。

11、替地连续而成 的波浪形状 ；绝缘膜的第四主面为平坦。 0017 本发明中，绝缘膜的第四主面为平坦，与此相对，绝缘膜的第三主面中的与各光感 应区域对应的区域的、与绝缘膜的厚度方向平行的剖面是凹曲线与凸曲线对应于第一主面 而交替地连续而成的波浪形状。因此，绝缘膜的膜厚在与各光感应区域对应的区域内对应 于绝缘膜的第三主面的形状而变化。由此，可吸收并抑制绝缘膜整体中的膜厚变化的影响， 可降低灵敏度的偏差，并且可使灵敏度稳定化。 0018 本发明中，半导体基板的第一主面中的与各光感应区域对应的区域的、与半导体 基板的厚度方向平行的剖面是凹曲线与凸曲线交替地连续而成的波浪形状。因此，设为上 述波浪形状的第。

12、一主面的高度(深度)遍及第一主面中的与各光感应区域对应的区域整体 而连续地变化。因此，可在较宽的波长范围内降低反射率的波长特性的偏差。 0019 绝缘膜也可以隔着氧化膜而配置于半导体基板上。也可以在半导体基板，具有与 半导体基板不同的导电类型的多个半导体区域配置于第一主面侧，且各光感应区域通过由 半导体基板与半导体区域形成的 pn 结构成。 0020 发明的效果 0021 根据本发明，可提供一种能够降低灵敏度的偏差且使灵敏度稳定化的固体摄像装 置。 附图说明 0022 图 1 是表示本发明的实施方式所涉及的固体摄像装置的构成的图。 0023 图 2 是用于说明沿图 1 中的 II-II 线的剖。

13、面构成的图。 0024 图 3 是用于说明沿图 2 中的 III-III 线的剖面构成的图。 0025 图 4 是仅选出半导体基板进行表示的说明图。 0026 图 5 是仅选出层间绝缘膜进行表示的说明图。 0027 图 6 是表示本实施方式所涉及的固体摄像装置的制造过程的图。 说 明 书CN 104508819 A 3/9 页 5 0028 图 7 是表示本实施方式所涉及的固体摄像装置的制造过程的图。 0029 图 8 是表示本实施方式所涉及的固体摄像装置的制造过程的图。 0030 图 9 是表示本实施方式所涉及的固体摄像装置的制造过程的图。 0031 图 10 是表示本实施方式所涉及的固体摄。

14、像装置的制造过程的图。 0032 图 11 是表示本实施方式所涉及的固体摄像装置的制造过程的图。 0033 图 12 是表示实施例 1 中的波长 (nm) 与量子效率 (Q.E.)( ) 的关系的图表。 0034 图 13 是表示比较例 1 中的波长 (nm) 与量子效率 (Q.E.)( ) 的关系的图表。 0035 图 14 是表示各波长下的量子效率的偏差的图表。 0036 图 15 是用于说明比较例 3 中的凹凸面的形状的图。 0037 图 16 是表示实施例 2 中的各样品 1 3 中的波长 (nm) 与反射率 ( ) 的关系的 图表。 0038 图 17 是表示比较例 2 中的各样品 。

15、4 6 中的波长 (nm) 与反射率 ( ) 的关系的 图表。 0039 图 18 是表示比较例 3 中的各样品 7 9 中的波长 (nm) 与反射率 ( ) 的关系的 图表。 0040 图 19 是表示各波长下的反射率的偏差 ( 最大值与最小值的差 ) 的图表。 0041 图 20 是用于说明本实施方式的变化例所涉及的固体摄像装置的图。 0042 图 21 是用于说明本实施方式的变化例所涉及的固体摄像装置的图。 具体实施方式 0043 以下，参照附图，对本发明的优选的实施方式进行详细的说明。再者，在说明中，对 相同要素或具有相同功能的要素使用相同符号，并省略重复的说明。 0044 首先，参照。

16、图1图3，对本实施方式所涉及的固体摄像装置的构成进行说明。图1 是表示本实施方式所涉及的固体摄像装置的构成的图。图 2 是用于说明沿图 1 中的 II-II 线的剖面构成的图。图 3 是用于说明沿图 2 中的 III-III 线的剖面构成的图。 0045 如图 1 所示，固体摄像装置 1 包括多个光感应区域 3、多个传送栅极部 5、多个抗晕 (anti blooming) 栅极部 7、多个抗晕漏极部 9、及移位寄存器部 11。本实施方式的固体摄 像装置 1 为表面入射型的 IL(Interline transfer，交错传送 )-CCD 影像传感器，一个光感 应区域 3 构成一个像素。 004。

17、6 各光感应区域 3 感应光的入射而产生与入射光强度相对应的电荷。即，光感应区 域3起到作为光电转换部的功能。在本实施方式中，光感应区域 的平面形状形成为由两条 长边与两条短边形成的大致矩形状。多个光感应区域 3 以沿与沿光感应区域 3 的长边方向 的第一方向交叉的第二方向 ( 沿光感应区域 3 的短边方向的方向 ) 的方式并列设置。即， 多个光感应区域 3 沿一维方向 ( 上述第二方向 ) 配置成阵列状。光感应区域 3 的形状并不 限定于上述的大致矩形状。 0047 对各光感应区域3，以在沿光感应区域3的短边方向的方向上夹着该光感应区域3 的方式，配置有隔离区域 13。隔离区域 13 邻接于。

18、光感应区域 3 的长边，且在沿光感应区域 3 的长边方向的方向上延伸。隔离区域 13 将夹着隔离区域 13 而相邻的一对光感应区域 3 电性分离。 说 明 书CN 104508819 A 4/9 页 6 0048 各传送栅极部 5 分别对应于光感应区域 3 且配置于形成光感应区域 3 的平面形状 的一个短边侧。即，多个传送栅极部 5 沿上述第二方向并列设置于形成光感应区域 3 的平 面形状的一个短边侧。传送栅极部 5 取得光感应区域 3 中所产生的电荷，并将所取得的电 荷作为信号电荷而沿第一方向传送。在相邻的传送栅极部 5 之间配置有隔离区域 13，从而 实现传送栅极部 5 间的电性分离。 0。

19、049 各抗晕栅极部 7 分别对应于光感应区域 3 且配置于形成光感应区域 3 的平面形状 的另一个短边侧。即，多个抗晕栅极部 7 沿上述第二方向并列设置于形成光感应区域 3 的 平面形状的另一个短边侧。抗晕栅极部 7 取得光感应区域 3 中所产生的电荷，将所取得的 电荷作为不需要电荷而沿第一方向传送。在相邻的抗晕栅极部 7 之间配置有隔离区域 13， 从而实现抗晕栅极部 7 间的电性分离。 0050 各抗晕漏极部 9 分别对应于抗晕栅极部 7 且与抗晕栅极部 7 在第一方向上邻接配 置。即，多个抗晕漏极部 9 在上述第二方向上并列设置于形成光感应区域 3 的平面形状的 另一个短边侧。抗晕漏极。

20、部 9 连接于规定的固定电位，排出自对应的抗晕栅极部 7 传送的 不需要电荷。 0051 移位寄存器部 11 相对于多个传送栅极部 5，与各传送栅极部 5 在第一方向上邻接 配置。移位寄存器部 11 接收分别自传送栅极部 5 传送的信号电荷，将其在上述第二方向上 传送，且依次输出至读取放大器部15。自移位寄存器部11输出的信号电荷由读取放大器部 15 转换为电压，并作为配置于第二方向的每个光感应区域 3 的电压而输出至固体摄像装置 1 的外部。 0052 在除了多个光感应区域3的、多个传送栅极部5、多个抗晕栅极部7、多个抗晕漏极 部 9、及移位寄存器部 11、的上方配置有遮光膜 LS。遮光膜 。

21、LS 覆盖配置有传送栅极部 5、抗 晕栅极部 7、抗晕漏极部 9、及移位寄存器部 11 的区域，从而防止光入射至该区域。由此，可 防止因入射至上述区域的光产生不需要电荷。 0053 如图2及图3所示，多个光感应区域3、多个传送栅极部5、多个抗晕栅极部7、多个 抗晕漏极部 9、及移位寄存器部 11 形成于半导体基板 20。 0054 半导体基板 20 具有相互相对的主面 20a 与主面 20b。在本实施方式中，主面 20a 为半导体基板 20 的光入射面。半导体基板 20 包括位于主面 20b 侧的 p + 型的第一基板区 域 21、及位于主面 20a 侧的 p 型的第二基板区域 23。第二基板。

22、区域 23 的杂质浓度低于第 一基板区域 21。半导体基板 20 例如可通过在 p 型的半导体基板上使杂质浓度低于该半导 体基板的 p - 型的磊晶层成长而获得。 0055 半导体基板20包括设置于主面20a侧的、n型半导体区域31、n - 型半导体区域33、 35、p + 型半导体区域 37、39、及 n + 型半导体区域 41。在本实施方式中，半导体基板 20 由 Si 构成。在半导体基板 20 由 Si 构成的情况下，使用 B 等的第 3 族元素作为 p 型杂质，使用 N、 P 或 As 等的第 5 族元素作为 n 型杂质。n - 型半导体区域 33、5 的杂质浓度低于 n 型半导 体区。

23、域 31，n + 型半导体区域 41 的杂质浓度高于 n 型半导体区域 31。p + 型半导体区域 37、 39 的杂质浓度高于第二基板区域 23。 0056 第二基板区域 23 与 n 型半导体区域 31 形成 pn 结，由 n 型半导体区域 31，构成通 过光的入射而产生电荷的光感应区域 3。即，由第二基板区域 23 及 n 型半导体区域 31 构成 埋入型的光电二极管。n型半导体区域31在平面视时形成由两条长边与两条短边形成的大 说 明 书CN 104508819 A 5/9 页 7 致矩形状。多个 n 型半导体区域 31 以沿上述第二方向的方式并列设置，且沿一维方向配置 成阵列状。各 。

24、n 型半导体区域 31 在沿 n 型半导体区域 31 的短边方向的方向上并列设置。 0057 对n - 型半导体区域 33，配置有传送电极 51、53。传送电极 53 与传送电极 51 在第 一方向上邻接配置。传送电极51、53例如由多晶硅膜构成，且隔着氧化膜43而形成于n - 型 半导体区域 33 上。n - 型半导体区域 33 配置于形成 n 型半导体区域 31 的平面形状的一个 短边侧。氧化膜 43 例如由氧化硅膜构成。 0058 自控制电路 ( 未图示 ) 对传送电极 51、53 分别赋予传送信号。由传送电极 51 及 传送电极 51 下的 n - 型半导体区域 33 构成传送栅极部 。

25、5。由传送电极 53 及传送电极 53 下 的n - 型半导体区域 33 构成移位寄存器部 11。 0059 对n - 型半导体区域 35，配置有传送电极 55。传送电极 55 例如由多晶硅膜构成， 且隔着氧化膜 43 而形成于 n - 型半导体区域 35 上。n - 型半导体区域 35 配置于形成 n 型半 导体区域 31 的平面形状的另一个短边侧。自控制电路 ( 未图示 ) 对传送电极 55 分别赋予 传送信号。由传送电极 55 及传送电极 55 下的 n - 型半导体区域 35 构成抗晕栅极部 7。 0060 p + 型半导体区域 37 配置于 n 型半导体区域 31 的长边侧。p + 。

26、型半导体区域 37 邻 接于 n 型半导体区域 31，且在沿 n 型半导体区域 31 的长边方向的方向上延伸。由 p + 型半 导体区域 37 构成隔离区域 13。p + 型半导体区域 39 配置于 n 型半导体区域 31 的表面侧。 p + 型半导体区域 39 例如连接于接地电位，且处于充满空穴的状态。因此，通过 p + 型半导体 区域 39，抑制了半导体基板 20 的表面 ( 主面 20a) 附近的暗电流的产生。 0061 n + 型半导体区域 41 邻接于传送电极 55 下的 n - 型半导体区域 35 而配置。由 n + 型 半导体区域 41 构成抗晕漏极部 9。 0062 如图 2 。

27、及图 3 所示，固体摄像装置 1 包括层间绝缘膜 61、63 及表面保护膜 65。 0063 层间绝缘膜 61 以覆盖传送电极 51、53、55 及氧化膜 43 的方式配置于半导体基板 20 上。层间绝缘膜 61 具有相互相对的主面 61a 与主面 61b。层间绝缘膜 61 的主面 61a 隔 着氧化膜 43 而与半导体基板 20 的主面 20a 相对。即，层间绝缘膜 61 以主面 61a 隔着氧化 膜 43 而与半导体基板 20 的主面 20a 相对的方式配置于半导体基板 20 上。层间绝缘膜 61 例如由BPSG(Boro-phospho silicate glass，硼磷硅玻璃)构成。层。

28、间绝缘膜61也起到作 为反射防止膜 (AR 膜 ) 的功能。 0064 在层间绝缘膜 61 形成有配线 71。配线 71 通过形成于层间绝缘膜 61 的通孔而连 接于传送电极 51、53、55 及 n + 型半导体区域 41。 0065 层间绝缘膜 63 以覆盖层间绝缘膜 61 及配线 71 的方式配置于层间绝缘膜 61 上。 在层间绝缘膜 61 的与 n 型半导体区域 31( 光感应区域 3) 对应的区域，未形成层间绝缘膜 63。因此，层间绝缘膜 61 的与 n 型半导体区域 31( 光感应区域 3) 对应的区域光学性地露 出。层间绝缘膜 63 例如由氧化硅膜构成。 0066 遮光膜 LS 。

29、以覆盖层间绝缘膜 63 的方式配置于层间绝缘膜 63 上。遮光膜 LS 例如 由铝等的金属构成。表面保护膜 65 以覆盖遮光膜 LS 的方式配置于遮光膜 LS 上。表面保 护膜 65 例如由氮化硅膜构成。 0067 在固体摄像装置 1 中，也如图 4 所示，半导体基板 20 的主面 20a 的与各光感应区 域 3 对应的区域 R1 具有凹凸面。图 4 是仅选出半导体基板 20 进行表示的说明图。区域 R1 的与半导体基板 20 的厚度方向平行的剖面为凹曲线与凸曲线交替地连续而成的波浪形 说 明 书CN 104508819 A 6/9 页 8 状。本实施方式中，在平行于第二方向 ( 沿光感应区域。

30、 3 的短边方向的方向 ) 且平行于厚 度方向的剖面上，区域 R1 为波浪形状。因此，凹凸面的凸部及凹部沿第一方向 ( 沿光感应 区域 3 的长边方向的方向 ) 延伸。 0068 区域 R1 的凹凸面的高度 ( 深度 ) 沿第二方向连续且周期性地变化。即，区域 R1 的凹凸面不具有平坦面。区域 R1 的凹凸面的凹凸图案在各光感应区域 3 中相同。此处，所 谓相同，是指实质上的相同，而非数学意义上严格的相同，只要形状的尺寸误差或高度 ( 深 度)的误差等在10以内，则作为图案相同。在凹凸面的上述剖面，凸部的顶点与凹部的 最深点的距离 D1 例如为 0.03 1m。邻接的顶点间的距离及邻接的最深点。

31、间的距离 D2 例如为 1 10m。 0069 在固体摄像装置 1 中，也如图 5 所示，层间绝缘膜 61 的主面 61a 的与各光感应区 域 3 对应的区域 R2 也具有凹凸面。图 5 是仅选出层间绝缘膜 61 进行表示的说明图。区域 R2的与层间绝缘膜61的厚度方向平行的剖面为凹曲线与凸曲线对应于区域R1的凹凸面而 交替地连续而成的波浪形状。本实施方式中，在平行于第二方向且平行于厚度方向的剖面， 区域 R2 为波浪形状。因此，在区域 R2，凹凸面的凸部及凹部也沿第一方向延伸。 0070 区域 R2 的凹凸面的高度 ( 深度 ) 也与区域 R2 的凹凸面的高度 ( 深度 ) 相同，沿 第二方。

32、向连续且周期性地变化。即，区域 R2 的凹凸面不具有平坦面。区域 R2 的凹凸面的 凹凸图案在各光感应区域 3 中相同。此处，所谓相同，是指实质上的相同，而非数学意义上 严格的相同，只要形状的尺寸误差或高度 ( 深度 ) 的误差等在 10以内，则作为图案相 同。在凹凸面的上述剖面，凸部的顶点与凹部的最深点的距离 D3 例如为 0.03 1m。邻 接的顶点间的距离及邻接的最深点间的距离 D4 例如为 1 10m。 0071 层间绝缘膜 61 的主面 61b 为平坦。因此，层间绝缘膜 61 的厚度在平行于第二方 向且平行于厚度方向的剖面，沿第二方向连续且周期性地变化。层间绝缘膜 61 的最大厚度 。

33、Tmax 例如为 0.1 5m，层间绝缘膜 61 的最小厚度 Tmin 例如为 0.1 5m。层间绝缘膜 61 的平均厚度例如为 0.01 5m。最大厚度 Tmax 与最小厚度 Tmin 的距离为上述距离 D3 的范围。 0072 继而，参照图 6 图 11 说明上述固体摄像装置 1 的制造过程。图 6 图 11 是表 示本实施方式所涉及的固体摄像装置的制造过程的图。 0073 首先，准备半导体基板 20( 参照图 6(a)。接着，将半导体基板 20 的表面热氧化， 形成由 SiO 2 构成的绝缘膜 81( 参照图 6(b)。继而，在绝缘膜 81 上，通过溅射法等形成由 SiN X 构成的绝缘。

34、膜 83，其后，使用光致抗蚀剂，以具有多个开口的方式将绝缘膜 图案化 ( 参照图 6(b)。由此，开口正下方的绝缘膜 81 露出于外部。 0074 其次，以绝缘膜 83 为掩膜，将绝缘膜 81 的表面选择氧化 ( 参照图 7(a)。在形成 有绝缘膜 83 的区域不进行氧化，在未形成绝缘膜 83 的区域 ( 形成有开口的区域 )，选择性 地进行氧化。由此，绝缘膜 81 的选择氧化了的部分的厚度增加。继而，通过蚀刻分别除去 绝缘膜 81 及绝缘膜 83( 参照图 7(b)。由此，成为半导体基板 20 的光入射面 ( 主面 20a) 的区域具有凹凸面。 0075 作为 SiN X 的蚀刻液，可使用高。

35、温的磷酸，作为SiO 2 的蚀刻液，可使用氢氟酸。 SiN X 也可通过使用了 CF 4 等的干式蚀刻而除去。因为在基底侧使用 SiO 2 ，因而若预先在由 SiN X 构成的绝缘膜 83 形成多个开口，则在对绝缘膜 81 进行湿式蚀刻时，绝缘层 83 剥离 说 明 书CN 104508819 A 7/9 页 9 (lift-off) 而被除去。 0076 其次，将半导体基板 20 的表面热氧化，形成氧化膜 43( 参照图 8(a)。氧化膜 43 呈与半导体基板 20 的凹凸面对应的波浪形状。继而，在氧化膜 43 的与半导体基板 20 的凹 凸面对应的区域上，形成绝缘膜 85，且将其图案化 (。

36、 参照图 8(a)。绝缘膜 85 例如由 SiN X 构成。其后，利用离子注入法或扩散法将 p 型的杂质添加至半导体基板 20 的表面，形成 p + 型半导体区域 37( 隔离区域 13)( 参照图 8(b)。 0077 其次，以绝缘膜 85 为掩膜，将氧化膜 43 选择氧化 ( 参照图 9(a)。由此，氧化膜 43 的自绝缘膜 85 露出的区域选择性地成长。继而，除去绝缘膜 85( 参照图 9(b)。 0078 其次，经由氧化膜43，利用离子注入法将n型的杂质添加至半导体基板20(第二基 板区域 23) 而形成 n - 型半导体区域 33、5( 未图示 ) 后，在氧化膜 43 上形成传送电极。

37、 51、 53、55 等 ( 未图示 )。其后，利用离子注入法添加 n 型的杂质而形成 n 型半导体区域 31，并 且利用离子注入法添加 p 型的杂质而形成 p + 型半导体区域 39( 参照图 10(a)。其后，在传 送电极 51、53、55 等 ( 未图示 ) 上形成层间绝缘膜 61( 参照图 10(b)。层间绝缘膜 61 的接 触于氧化膜 43 的面具有氧化膜 43 的形状、即与半导体基板 20 的凹凸面对应的凹凸面。 0079 如图 10(b) 所示，层间绝缘膜 61，其表面对应于半导体基板 20 的凹凸面而具有凹 凸面。因此，通过回焊或CMP(Chemical Mechanical 。

38、Polishing，化学机械研磨)等，将层间 绝缘膜 61 的表面平坦化 ( 参照图 11)。由此，层间绝缘膜 61 的主面 61b 变得平坦。其后， 将配线 71、层间绝缘膜 63、遮光膜 LS、及表面保护膜 65 形成于所期望的位置。 0080 通过这些过程，可获得固体摄像装置 1。 0081 如以上所述，本实施方式中，层间绝缘膜 61 的主面 61b 为平坦，与此相对，层间绝 缘膜 61 的主面 61a 在与各光感应区域 3 对应的区域 R2，具有与半导体基板 20 的主面 20a 的区域 R1 所具有的凹凸面对应的凹凸面。区域 R2 的凹凸面在与层间绝缘膜 61 的厚度方 向平行的剖面。

39、，为凹曲线与凸曲线交替地连续而成的波浪形状。因此，层间绝缘膜 61 的膜 厚在上述区域 R2 内对应于区域 R2 的凹凸面的形状而变化。由此，可吸收并抑制层间绝缘 膜 61 整体中的膜厚变化的影响，可降低灵敏度的偏差，并且可使灵敏度稳定化。 0082 半导体基板 20 的主面 20a 中的区域 R1 所具有的凹凸面在与半导体基板 20 的厚 度方向平行的剖面，为凹曲线与凸曲线交替地连续而成的波浪形状。因此，设为波浪形状的 凹凸面的高度 ( 深度 ) 遍及区域 R1 整体而连续地变化。因此，可在较宽的波长范围内降低 反射率的波长特性的偏差。 0083 基于与比较例 1 的比较结果，说明在固体摄像。

40、装置 1 中可降低灵敏度的偏差且使 灵敏度稳定化的效果。作为实施例 1，使用上述实施方式的固体摄像装置 1。作为比较例 1， 制作将实施例 1( 参照图 3) 中的半导体基板 20 的主面 20a 及层间绝缘膜 61 的主面 61a 设 为平坦的固体摄像装置。比较例 1 所涉及的固体摄像装置除了半导体基板 20 的主面 20a 及层间绝缘膜 61 的主面 61a 为平坦的方面以外，其余与固体摄像装置 1 皆为相同的构成。 0084 作为实施例 1 使用的固体摄像装置 1 中，层间绝缘膜 61 的最大厚度 Tmax 设定为 630nm，层间绝缘膜 61 的最小厚度 Tmin 设定为 530nm，。

41、层间绝缘膜 61 的平均厚度设定为 580nm。即，区域 R2 的凹凸面中的凸部的顶点与凹部的最深点的距离 D3 为 100nm。比较例 1 的固体摄像装置中，层间绝缘膜 61 的厚度设定为 580nm。 0085 测定实施例 1 及比较例 1 的灵敏度特性。此处，在实施例 1 及比较例 1 中，分别测 说 明 书CN 104508819 A 8/9 页 10 定位于规定的位置的多个光感应区域中的量子效率的波长特性。具体而言，测定 5 个光感 应区域各自的量子效率的波长特性。将测定结果表示于图 12 图 14。图 12 是表示实施 例 1 中的波长 (nm) 与量子效率 (Q.E.)( ) 的。

42、关系的曲线。图 13 是表示比较例 1 中的波 长 (nm) 与量子效率 (Q.E.)( ) 的关系的曲线。图 14 是表示各波长下的量子效率的偏差 ( 最大值与最小值的差 ) 的曲线。 0086 根据图 12 图 14 可知，实施例 1 与比较例 1 相比，灵敏度的偏差得以降低。具体 而言，实施例 1 中的灵敏度的偏差的最大值为 12，与此相对，比较例 1 中的灵敏度的偏差 的最大值为 24。根据图 12 与图 13 的对比，实施例 1 与比较例 1 相比，灵敏度特性的波动 较少，可谋求灵敏度特性的稳定化。 0087 其次，基于与比较例 2 及 3 的比较结果，说明在固体摄像装置 1 中可降。

43、低反射率的 波长特性的偏差的效果。此处，通过模拟，求出实施例 2 以及比较例 2 及 3 的反射率的波长 特性。实施例 2 的模拟中，采用与上述实施方式的固体摄像装置 1 相同的构成。比较例 2 的模拟中，采用实施例 2( 参照图 3) 中的半导体基板 20 的主面 20a 及层间绝缘膜 61 的主 面 61a 设为平坦的构成。比较例 3 的模拟中，采用上述凹凸面的形状不同的构成。具体而 言，比较例 3 的构成除了如图 15 所示凹凸面包括位于最深部的第一平坦面 F1、位于顶部的 第二平坦面 F2、及连结第一平坦面 F1 与第二平坦面 F2 的倾斜面 F3 的方面以外，与实施例 2 的构成相同。

44、。 0088 实施例 2 中采用样品 1 3 作为模拟样本，比较例 3 中采用样品 7 9 作为模拟 样本。样品 1 及 7 中，层间绝缘膜 61 的最大厚度 Tmax 设定为 545nm，层间绝缘膜 61 的最 小厚度设定为 455nm，层间绝缘膜 61 的平均厚度设定为 500nm。样品 2 及 8 中，层间绝缘膜 61 的最大厚度 Tmax 设定为 520nm，层间绝缘膜 61 的最小厚度设定为 430nm，层间绝缘膜 61 的平均厚度设定为 475nm。样品 3 及 9 中，层间绝缘膜 61 的最大厚度 Tmax 设定为 570nm， 层间绝缘膜 61 的最小厚度设定为 480nm，层。

45、间绝缘膜 61 的平均厚度设定为 525nm。样品 1 3 及 7 9 中，层间绝缘膜 61 的平均厚度在 500nm25nm( 层间绝缘膜 61 的平均厚度 的 5 ) 的范围内有偏差。在样品 1 3 及 7 9 中，凹凸面的凸部的顶点与凹部的最深点 的距离为 90nm。 0089 比较例 2 中采用样品 4 6 作为模拟样本。样品 4 中层间绝缘膜 61 的厚度设定 为 500nm。样品 5 中层间绝缘膜 61 的厚度设定为 475nm。样品 6 中层间绝缘膜 61 的厚度 设定为 525nm。即，样品 4 6 中层间绝缘膜 61 的厚度在 500nm25nm( 层间绝缘膜 61 的 厚度。

46、的 5 ) 的范围内有偏差。 0090 将模拟结果表示于图 16 图 19。图 16 是表示实施例 2 中的各样品 1 3 的波长 (nm) 与反射率 ( ) 的关系的曲线。图 17 是表示比较例 2 中的各样品 4 6 的波长 (nm) 与反射率 ( ) 的关系的曲线。图 18 是表示比较例 3 中的各样品 7 9 的波长 (nm) 与反 射率 ( ) 的关系的曲线。图 19 是表示各波长下的反射率的偏差 ( 最大值与最小值的差 ) 的曲线。 0091 根据图 16 图 19 可知，实施例 2 与比较例 2 及 3 相比，反射率的波长特性的偏差 得以降低。具体而言，实施例 2 中的反射率的偏。

47、差的最大值为 11，与此相对，比较例 2 中 的反射率的偏差的最大值为 28，比较例 3 中的反射率的偏差的最大值为 19。 0092 以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并非必需限定于上述实 说 明 书CN 104508819 A 9/9 页 11 施方式，可在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。 0093 区域 R1 及区域 R2 的凹凸面的形状并不限定于上述形状。也可如图 20 所示，区域 R1 及区域 R2 的凹凸面在平行于第一方向 ( 沿光感应区域 3 的长边方向的方向 ) 且平行于 厚度方向的剖面为波浪形状。也可如图 21 所示，区域 R1 及区域 R2 的凹凸面在平行。

48、于第一 方向且平行于厚度方向的剖面及平行于第二方向且平行于厚度方向的剖面为波浪形状。图 20及图21是用于说明本实施方式的变化例所涉及的固体摄像装置的图，各(a)是仅选出半 导体基板进行表示的说明图，各 (b) 是仅选出层间绝缘膜进行表示的说明图。 0094 p 型及 n 型的各导电类型也可以与上述情况相反的方式交换。 0095 本发明也可应用于 CMOS 影像传感器等以光电二极管为受光部的影像传感器。 0096 产业上的可利用性 0097 本发明可利用于 CCD 影像传感器或 CMOS 影像传感器等的固体摄像装置中。 0098 符号的说明 0099 1固体摄像装置、3光感应区域、20半导体基板、20a、20b主面、31n 型半 导体区域、43氧化膜、61层间绝缘膜、61a、61b主面。 说 明 书CN 104508819 A 1/21 页 12 图1 说 明 书 附 图CN 104508819 A 2/21 页 13 图2 说 明 书 附 图CN 104508819 A 3/21 页 14 图3 说 明 书 附 图CN 104508819 A 4/21 页 15 图4 说 明 书 附 图CN 104508819 A 5/21 页 16 图5 说 明 书 附 图CN 104508819 A 6/21 页 17 图6 说 明 书 附 图CN 104508819 A 7/21 。