[发明专利]光电转换设备和制造光电转换设备的方法

说明书

本申请是申请号为200810080868.1、申请日为2008年2月22日、发明名称为“光电转换设备和制造光电转换设备的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及光电转换设备和制造这样的光电转换设备的方法，具体来说，涉及包括用于抑制布线材料扩散到层间绝缘膜中的扩散抑制膜的光电转换设备，并涉及制造这样的光电转换设备的方法。

背景技术

近年来，已经广泛地开发了使用MOS晶体管的MOS型的光电转换设备。在这样的光电转换设备中，正在开发缩小像素的大小并增大像素的数量的实现方法。追随这一趋势，正在研究采用将布线材料从铝改变为铜的方法。

作为使用铜布线的现有技术的光电转换设备，已提出了如在专利文献1（日本专利申请公开出版物No.2005-311015）中公开的这样的结构。在铜布线用于一般的半导体器件中的情况下，由于一般被用作层间绝缘膜的氧化物膜中的扩散系数比较大，因此，必须配置用于抑制铜扩散的扩散抑制层。作为铜布线的上层的扩散抑制膜，在许多情况下使用SiN膜。此外，在布线材料的层间绝缘膜中的扩散系数比较大的情况下，必须使用SiN膜，而不限于铜的情况。

然而，在光电转换设备中使用了扩散抑制膜的情况下，导致层间绝缘膜和扩散抑制膜的多层结构。通过基于由这样的多层结构产生的层间绝缘膜和扩散抑制膜之间的界面处的反射或多重干涉的影响，入射到光电转换元件上的光量降低。因此，在专利文献1中，去除了对应于光电转换元件的区域中的扩散抑制膜。

通过去除扩散抑制膜，可以减小由于在层间绝缘膜和扩散抑制膜之间的界面处的反射或多重干涉的影响而导致的入射光量降低的程度。然而，诸如用于去除光接收单元上的扩散抑制膜的光刻和蚀刻之类的工艺增多。此外，存在在等离子气体环境中进行蚀刻的许多情况。在这样的情况下，存在对于光电转换元件的蚀刻损坏会导致光电转换设备的特性降低的情况。

此外，在如专利文献1所描述的去除了扩散抑制膜的对应于光电转换元件的区域的情况下，难以维持共面性。因而，在透镜被置于对应于光电转换元件的区域内的情况下，或在配置了滤色镜的情况下，形成表面必须是平坦的。进一步产生了形成层间绝缘膜或平坦化膜的必要性。在这样的膜层叠在一起的情况下，光接收单元中的总的膜厚度增大，以致于担心入射光量会减少。这样的担心不仅限于最上面的布线上的扩散抑制膜，而且对于相对于它下面的布线层的扩散抑制膜也会类似地发生。尤其是在最上面的布线层的情况下，其影响是大的。

鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供合适的聚光结构，以便在即使提供了用于抑制布线材料扩散的扩散抑制膜的情况下，扩散抑制膜和层间绝缘膜的总的膜厚度也不会增大。

此外，本发明的一个目的是提供在即使提供了扩散抑制膜的情况下也能够通过简单的过程减小入射光量降低程度的光电转换设备，以及制造这样的光电转换设备的方法。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的光电转换设备是包括下列各项的光电转换设备：置于半导体衬底上的光电转换元件；以及多层布线结构，该多层布线结构包括在半导体衬底上方配置的多个布线层，所述多个布线层被配置为以便在它们之间夹着层间绝缘膜，

其中，至少在最上面的一个布线层上配置扩散抑制膜，扩散抑制膜用于抑制形成最上面的布线层的材料的扩散，

扩散抑制膜覆盖最上面的布线层和层间绝缘膜的对应于光电转换元件的区域，以及

相对于扩散抑制膜的对应于光电转换元件的区域配置有透镜，以便该透镜由最上面的布线层上配置的扩散抑制膜的一部分制成，或直接与最上面的布线层上配置的扩散抑制膜接触。

通过下面的结合附图进行的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，在附图中，类似的附图标记在所有图中表示相同或类似的部分。

附图说明

图1是根据本发明的第一示例性实施例的光电转换设备的光接收单元的外周的截面图。

图2是用于描述制造图1中所示的光电转换设备的方法的截面图。

图3是用于描述制造图1中所示的光电转换设备的方法的截面图。

图4是用于描述制造图1中所示的光电转换设备的方法的截面图。

图5是用于描述制造图1中所示的光电转换设备的方法的截面图。

图6是根据本发明的第二示例性实施例的光电转换设备的像素区的截面视图。

图7是用于描述制造图6中所示的光电转换设备的方法的截面图。

图8是用于描述制造图6中所示的光电转换设备的方法的截面图。