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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023138358
(43)【公開日】2023-10-02
(54)【発明の名称】分離構造を備えたイメージセンサ集積回路及び方法
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20230922BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 A
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023021222
(22)【出願日】2023-02-15
(31)【優先権主張番号】63/320,595
(32)【優先日】2022-03-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/832,380
(32)【優先日】2022-06-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】500262038
【氏名又は名称】台湾積體電路製造股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｔａｉｗａｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．８， Ｌｉ－Ｈｓｉｎ Ｒｄ．６， Ｈｓｉｎｃｈｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ， Ｈｓｉｎｃｈｕ， ＴＡＩＷＡＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100164448
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 雄輔
(72)【発明者】
【氏名】孔 書硯
(72)【発明者】
【氏名】劉 家弘
(72)【発明者】
【氏名】莊 聖頡
(72)【発明者】
【氏名】陳 俊璋
(72)【発明者】
【氏名】張 ▲ウェイ▼玲
(72)【発明者】
【氏名】劉 銘棋
(72)【発明者】
【氏名】曹 淳凱
【テーマコード（参考）】
4M118
【Ｆターム（参考）】
4M118AA10
4M118AB01
4M118BA14
4M118CA03
4M118CA09
4M118CA34
4M118CB01
4M118CB02
4M118CB03
4M118DD04
4M118EA14
4M118FA26
4M118FA27
4M118FA33
4M118GA02
4M118GA08
4M118GC07
4M118GD04
4M118GD15
(57)【要約】 （修正有）
【課題】エッチングプロセスにおいて交差路領域でのローディング効果を低減させる方法及びデバイスを提供する。
【解決手段】方法は、基板１４０の裏側上にマスキング層を形成することであって、基板が受光素子８２を含む画素領域１１０ａ、１１０ｂと、基板の表側上又は表側内に位置するトランジスタ２０と、を含むことと、マスキング層をパターン光に露光することによりマスキング層にマスク開口を形成することであって、マスク開口が、画素領域をマスクするマスク画素領域と、マスク画素領域からマスク交差路領域へ向け延伸するマスク突出部領域とを含むことと、マスク開口を介して基板をエッチングすることにより、基板に基板開口を形成することと、基板開口に分離構造１６５を形成することと、を含む。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】方法は、基板１４０の裏側上にマスキング層を形成することであって、基板が受光素子８２を含む画素領域１１０ａ、１１０ｂと、基板の表側上又は表側内に位置するトランジスタ２０と、を含むことと、マスキング層をパターン光に露光することによりマスキング層にマスク開口を形成することであって、マスク開口が、画素領域をマスクするマスク画素領域と、マスク画素領域からマスク交差路領域へ向け延伸するマスク突出部領域とを含むことと、マスク開口を介して基板をエッチングすることにより、基板に基板開口を形成することと、基板開口に分離構造１６５を形成することと、を含む。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板の裏側上にマスキング層を形成することであって、前記基板が、受光素子を有する画素領域と、前記基板の表側上又は前記表側内に設けられたトランジスタとを含むことと、
前記マスキング層をパターン光に露光することにより、前記マスキング層にマスク開口を形成することであって、前記マスク開口が、前記画素領域をマスクするマスク画素領域と、前記マスク画素領域からマスク交差路領域へ向け延伸するマスク突出部領域とを含むことと、
前記マスク開口を介して前記基板をエッチングすることにより、前記基板に基板開口を形成することと、
前記基板開口に分離構造を形成することと
を含む、
方法。
前記マスキング層をパターン光に露光することにより、前記マスキング層にマスク開口を形成することであって、前記マスク開口が、前記画素領域をマスクするマスク画素領域と、前記マスク画素領域からマスク交差路領域へ向け延伸するマスク突出部領域とを含むことと、
前記マスク開口を介して前記基板をエッチングすることにより、前記基板に基板開口を形成することと、
前記基板開口に分離構造を形成することと
を含む、
方法。
【請求項2】
前記マスキング層を前記パターン光に露光することが、
レチクルによりパターン光を形成することであって、前記レチクルがパターンを含み、前記パターンが、
前記マスク画素領域に関連付く画素保護領域と、
前記マスク突出部領域に関連付く突出部領域と
を含むことと、
前記パターン光を前記マスキング層へ導くことと
を含む、
請求項１に記載の方法。
レチクルによりパターン光を形成することであって、前記レチクルがパターンを含み、前記パターンが、
前記マスク画素領域に関連付く画素保護領域と、
前記マスク突出部領域に関連付く突出部領域と
を含むことと、
前記パターン光を前記マスキング層へ導くことと
を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記突出部領域が、第１の寸法により第１の方向において前記画素保護領域を超えて延伸し、第２の寸法により前記第１の方向において前記画素保護領域と重なり、
前記第２の寸法に対する前記第１の寸法の比が０．１～１０の範囲の内にある、
請求項２に記載の方法。
前記第２の寸法に対する前記第１の寸法の比が０．１～１０の範囲の内にある、
請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記基板開口が、
第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁開口と、
前記第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁開口と
を含む、
壁開口と、
前記第１壁開口が前記第２壁開口と重なる領域に位置する、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路開口と
を含む、
請求項１に記載の方法。
第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁開口と、
前記第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁開口と
を含む、
壁開口と、
前記第１壁開口が前記第２壁開口と重なる領域に位置する、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路開口と
を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記交差路開口が前記基板の２つの突出部間の対角幅を有し、前記第１の幅に対する前記対角幅の比が１．４１４未満であり、前記２つの突出部は前記第１壁開口の対辺上で且つ前記第２壁開口の対辺上にある、
請求項４に記載の方法。
請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記第２の幅が前記基板の２つの突出部間の横幅であり、前記２つの突出部が前記第１壁開口の対辺上にある、
請求項４に記載の方法。
請求項４に記載の方法。
【請求項7】
前記第１の幅に対する前記第１壁開口の高さの比が１０～１００の範囲の内にある、
請求項４に記載の方法。
請求項４に記載の方法。
【請求項8】
基板と、
前記基板内の受光素子と、
前記基板の第１の側上又は前記第１の側内のトランジスタと、
前記受光素子を横方向に囲む、前記基板内の分離構造と
を含み、
前記分離構造が、
第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁と、
前記第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁と、
前記第１壁が前記第２壁と重なる領域に位置する、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域と
を含む、
デバイス。
前記基板内の受光素子と、
前記基板の第１の側上又は前記第１の側内のトランジスタと、
前記受光素子を横方向に囲む、前記基板内の分離構造と
を含み、
前記分離構造が、
第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁と、
前記第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁と、
前記第１壁が前記第２壁と重なる領域に位置する、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域と
を含む、
デバイス。
【請求項9】
前記基板が、
前記受光素子を含む第１画素領域と、
前記第２の方向に沿って前記第１画素領域から第１壁を横切ったところに位置する第２画素領域と、
前記第１画素領域から前記交差路領域の中央へ向け延伸する第１突出部と、
前記第２画素領域から前記交差路領域の前記中央へ向け延伸する第２突出部と
を含む、
請求項８のデバイス。
前記受光素子を含む第１画素領域と、
前記第２の方向に沿って前記第１画素領域から第１壁を横切ったところに位置する第２画素領域と、
前記第１画素領域から前記交差路領域の中央へ向け延伸する第１突出部と、
前記第２画素領域から前記交差路領域の前記中央へ向け延伸する第２突出部と
を含む、
請求項８のデバイス。
【請求項10】
前記第１突出部が前記第２の幅により前記第２突出部から分離された、
請求項９に記載のデバイス。
請求項９に記載のデバイス。
【請求項11】
前記基板が、
前記受光素子を含む第１画素領域と、
前記第１画素領域から前記第１壁と前記第２壁を対角に横切ったところに位置する第２画素領域と、
前記第１画素領域から前記交差路領域の中央へ向け延伸する第１突出部と、
前記第２画素領域から前記交差路領域の前記中央へ向け延伸する第２突出部と
を含む、
請求項８に記載のデバイス。
前記受光素子を含む第１画素領域と、
前記第１画素領域から前記第１壁と前記第２壁を対角に横切ったところに位置する第２画素領域と、
前記第１画素領域から前記交差路領域の中央へ向け延伸する第１突出部と、
前記第２画素領域から前記交差路領域の前記中央へ向け延伸する第２突出部と
を含む、
請求項８に記載のデバイス。
【請求項12】
前記第１突出部が第３の幅により前記第２突出部から分離され、前記第１の幅に対する前記第３の幅の比が１．４１４未満である、
請求項１１に記載のデバイス。
請求項１１に記載のデバイス。
【請求項13】
前記基板内のフローティング拡散領域を更に含み、
前記フローティング拡散領域が前記分離構造と重なる、
請求項８に記載のデバイス。
前記フローティング拡散領域が前記分離構造と重なる、
請求項８に記載のデバイス。
【請求項14】
前記交差路領域が、
前記フローティング拡散領域と重なる、前記基板の少なくとも２つの突出部に当接する第１セグメントと、
前記第１セグメントと前記フローティング拡散領域との間の第３セグメントと、
前記第１セグメントと前記第３セグメントとの間の第２セグメントと
を含む断面形状を有し、
前記第１セグメントが、前記フローティング拡散領域から距離が減少するにつれ外向きにテーパ状にされた側壁を有し、
前記第２セグメントが、前記フローティング拡散領域から距離が減少するにつれ内向きにテーパ状にされた側壁を有する、
請求項８に記載のデバイス。
前記フローティング拡散領域と重なる、前記基板の少なくとも２つの突出部に当接する第１セグメントと、
前記第１セグメントと前記フローティング拡散領域との間の第３セグメントと、
前記第１セグメントと前記第３セグメントとの間の第２セグメントと
を含む断面形状を有し、
前記第１セグメントが、前記フローティング拡散領域から距離が減少するにつれ外向きにテーパ状にされた側壁を有し、
前記第２セグメントが、前記フローティング拡散領域から距離が減少するにつれ内向きにテーパ状にされた側壁を有する、
請求項８に記載のデバイス。
【請求項15】
前記第２セグメントの高さが前記第１セグメントの高さよりも高い、
請求項１４に記載のデバイス。
請求項１４に記載のデバイス。
【請求項16】
基板に受光素子を形成することと、
前記基板の第１の側上にトランジスタを形成することと、
前記基板の第２の側上にパターンマスクを形成することであって、前記第２の側が前記第１の側とは反対向きであり、前記パターンマスクが、
第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁露光領域と、
前記第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁露光領域と、
を含む、壁露光領域と、
前記第１壁露光領域が前記第２壁露光領域と重なる領域にあり、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域と
を含むこと、
前記パターンマスクを介してエッチングすることにより前記基板に開口を形成することと、
前記開口に分離構造を形成することと
を含む、
方法。
前記基板の第１の側上にトランジスタを形成することと、
前記基板の第２の側上にパターンマスクを形成することであって、前記第２の側が前記第１の側とは反対向きであり、前記パターンマスクが、
第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁露光領域と、
前記第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁露光領域と、
を含む、壁露光領域と、
前記第１壁露光領域が前記第２壁露光領域と重なる領域にあり、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域と
を含むこと、
前記パターンマスクを介してエッチングすることにより前記基板に開口を形成することと、
前記開口に分離構造を形成することと
を含む、
方法。
【請求項17】
前記パターンマスクを形成することが、
レチクルによりパターン光を形成することであって、前記レチクルがパターンを含み、前記パターンが、
前記基板の画素領域に関連付く画素保護領域と、
前記画素保護領域の角部から延伸する突出部領域と
を含むことと、
前記パターン光を前記基板の前記第２の側上のマスキング層へ向け導くことと
を含む、
請求項１６に記載の方法。
レチクルによりパターン光を形成することであって、前記レチクルがパターンを含み、前記パターンが、
前記基板の画素領域に関連付く画素保護領域と、
前記画素保護領域の角部から延伸する突出部領域と
を含むことと、
前記パターン光を前記基板の前記第２の側上のマスキング層へ向け導くことと
を含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記突出部領域が、三角形、矩形、五角形、六角形、又はＮ辺形である多角形状であり、Ｎが６よりも大きい、
請求項１７に記載の方法。
請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記基板にフローティング拡散領域を形成することを更に含む、
請求項１６に記載の方法。
請求項１６に記載の方法。
【請求項20】
前記突出部領域が円形状を有する、
請求項１７に記載の方法。
請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
半導体集積回路（ＩＣ）産業は急激な成長を経験している。ＩＣ材料及び設計における技術的進歩はＩＣの複数世代を生産してきており、各世代は前の世代よりも小さく複雑な回路を有する。ＩＣの進化の過程において、形状寸法（即ち、製造プロセスを用いて作成可能な最小部品（又は配線））が減少されつつ、機能密度（即ち、チップ領域あたりの相互接続デバイスの数）が一般的に増加している。この微細化プロセスは一般的に、生産効率を向上させて関連コストを低減することにより、利点を提供する。そのような微細化はＩＣの加工及び製造の複雑さを増大させてもいる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0002】
開口を形成するエッチングプロセスは、交差路領域でローディング効果を受けることにより、交差路領域でのＢＤＴＩ構造の深さがＢＤＴＩ構造の壁でのＢＤＴＩ構造の深さよりも深くなる。
【課題を解決するための手段】
【0003】
少なくとも１つの実施形態によると、方法は、基板の裏側上にマスキング層を形成することであって、基板は受光素子を有する画素領域と、基板の表側上／内に配置されるトランジスタとを含むことと、マスキング層をパターン光に露光することによりマスキング層にマスク開口を形成することであって、マスク開口が、画素領域をマスクするマスク画素領域と、マスク画素領域からマスク交差路領域へ向け延伸するマスク突出部領域とを含むことと、マスク開口を介して基板をエッチングすることにより基板に基板開口を形成することと、基板開口に分離構造を形成することとを含む。
【0004】
少なくとも１つの実施形態によると、デバイスは、基板と、基板内の受光素子と、基板の第１の側上又は第１の側内のトランジスタと、受光素子を横方向に囲む、基板内の分離構造とを含む。分離構造は、第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁と、第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁と、第１壁と第２壁とが重なる領域に位置する、第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域とを含む。
【0005】
少なくとも１つの実施形態によると、方法は、基板に受光素子を形成することと、基板の第１の側上にトランジスタを形成することと、基板の第２の側上にパターンマスクを形成することであって、第２の側が第１の側と反対向きであることとを含む。パターンマスクは壁露光領域を含む。壁露光領域は、第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁露光領域と、第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁露光領域とを含む。パターンマスクは、第１壁露光領域と第２壁露光領域とが重なる領域にあり、第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域を更に含む。該方法は、パターンマスクを介してエッチングすることにより基板に開口を形成することと、開口内に分離構造を形成することとを更に含む。
【発明の効果】
【0006】
交差路領域の寸法を減少させることにより、交差路領域でのローディング効果が低減される。深さ均一性の向上を含むＢＤＴＩ改善は、部分的ＢＤＴＩ構造のみならず全ＢＤＴＩ構造のためのより小さな画素サイズを実現させ、これは増大された画素密度を有するイメージセンサＩＣに道を開く。
【図面の簡単な説明】
【0007】
本発明の態様は、添付図面と共に以下の詳細な説明を読むことで最もよく理解される。本業界の標準的な慣行に従い、様々な機能は縮尺どおりに描かれていないことに注意されたい。実際、添付図面に示される様々な機能の寸法は、説明を明確にするために任意に拡大又は縮小されている可能性がある。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下の実施形態は、本発明の異なる特徴を実装するための多くの異なる実施形態又は実施例を提供する。本発明を単純化するため、要素及び配置の特定の実施例を以下に説明する。当然ながら、これらは例示であり、限定することを意図していない。例えば、以下の説明における、第２の特徴の上方又は第２の特徴上の第１の特徴の構成は、第１及び第２の特徴が直接的に接触して形成される実施形態を含んでよく、また第１及び第２の特徴が直接的に接触しないように、第１と第２の特徴の間に追加的な特徴が形成された実施形態であってもよい。加えて、本発明は様々な実施例において符号を繰り返す可能性がある。この繰り返しは単純化及び明確化の目的のためであり、それ自体は言及される様々な実施形態及び／又は構成の間の関係性を規定するものではない。
【0009】
更に、「下」、「下方」、「低い」、「上方」、「上」等といった空間的相対語は、図に表される１つの要素又は特徴の別の要素又は特徴に対する関係性を説明するための記述を容易にするために用いられ得る。空間的相対語は、図示された方向に加え、使用中又は操作中の装置の異なる方向を包含することを意図している。装置は他に方向付けられてもよく（９０度又は他の方向に回転）、ここで使用される空間的相対記述語は同様にそのように解釈されてよい。
【0010】
「約」、「実質的に」といった相対的な程度を示す用語は、現在の技術的規範に照らして当業者が解釈するように解釈されるべきである。そのような用語は、プロセス及び／又は機器に依存する可能性があり、当業者が説明される技術について通常と認識するよりも多かれ少なかれ限定的であると解釈されるべきではない。
【0011】
本発明は一般的に半導体デバイスに関するものであり、より具体的には、バックサイドディープトレンチアイソレーション（ＢＤＴＩ）構造を含む、裏側照射型（ＢＳＩ）イメージセンサＩＣといったイメージセンサ集積回路（ＩＣ）に関する。非常に高いアスペクト比及び高い均一性を有するＢＤＴＩ構造は、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）イメージセンサ及び受光素子における電気的分離のために有益である。
【0012】
ＢＤＴＩ構造はフローティング拡散ノードと重なり、ＢＤＴＩ構造が形成される開口の下がフローティング拡散ノードとなるよう、ＢＤＴＩ構造はフローティング拡散ノードの形成に続いて形成される。開口を形成するエッチングプロセスが交差路領域でローディング効果を受ける可能性があることにより、ＢＤＴＩ構造の交差路領域での深さがＢＤＴＩ構造の壁での深さよりも深くなる。この効果は、開口が比較的低いエッチング力を用いて形成されるとき悪化する。悪化したローディング効果は、深い交差路領域の深さを防止するために壁の深さが減少されることがフローティング拡散ノードとの接触（例えば破損）を招くため、分離性能を劇的に低下させる。
【0013】
本発明の実施形態は、高アスペクト比及び高均一性ＢＤＴＩ構造を達成する改善された光近接効果補正（ＯＰＣ）プロセスを含む。交差路領域の寸法を減少させることにより、交差路領域でのローディング効果が低減する。深さ均一性の向上を含むＢＤＴＩ改善は、部分的ＢＤＴＩ構造のみならず全ＢＤＴＩ構造のためのより小さな画素サイズを可能とし、これは増大した画素密度を有するイメージセンサＩＣに道を開く。
【0014】
【0015】
イメージセンサＩＣ１０Ａは、集合的に画素領域１１０ａ～１１０ｄと呼称されてよい複数の画素領域１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄを有する基板１４０を含む。いくつかの実施形態において、画素領域１１０ａ～１１０ｄは、図１Ｂに表されるように、マトリックス又はグリッドに配置される。
【0016】
画素領域１１０ａ～１１０ｄは、画素領域１１０ａ～１１０ｄ毎に１つの受光素子８２といった、それぞれの受光素子８２を含む。いくつかの実施形態において、受光素子８２は、１つ以上のフォトダイオード、フォトトランジスタ等を含む。受光素子８２は、入射放射線（例えば光子）を電気信号へと変換する。例えば、受光素子８２は、入射放射線から電子正孔対を生成する。いくつかの実施形態において、入射放射線は１つ以上の波長の幅を含む。例えば、波長は、可視スペクトル、赤外線スペクトル等であってよい。電気信号は１つ以上の波長に関連付いてよい。
【0017】
複数のトランジスタゲート構造２０が、基板１４０の第１の側（例えば表側）に沿って配置される。トランジスタゲート構造２０は、プレーナＦＥＴ、フィンＦＥＴ（ＦｉｎＦＥＴ）、ナノ構造ＦＥＴ等といった、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のゲート構造であってよい。ナノ構造ＦＥＴは、ナノシートＦＥＴ（ＮＳＦＥＴ）、ナノワイヤＦＥＴ（ＮＷＦＥＴ）等を含んでよい。
【0018】
バックエンド（ＢＥＯＬ）金属スタックであってよい相互接続構造が、基板１４０の第１の側に沿って配置される。相互接続構造は、複数の導電性相互接続層１２０を囲む誘電体構造１３０を含む。いくつかの実施形態において、誘電体構造１３０は複数の積層型のレベル間誘電体（ＩＬＤ）層を含む。いくつかの実施形態において、複数の導電性相互接続層１２０は、複数のトランジスタゲート構造２０に電気的に結合された、導電性ビアと導電線とが交互にされた層を含む。
【0019】
いくつかの実施形態において、分離構造（例えば、シャロートレンチアイソレーション構造、ディープトレンチアイソレーション構造、分離インプラント等）が、複数の画素領域１１０ａ～１１０ｄの隣接したものの間の位置で、基板１４０内に配置されてよい。例えば、いくつかの実施形態において、シャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ）構造１６０が、複数の画素領域１１０ａ～１１０ｄの隣接したものの間で基板１４０の第１の側内に配置されてよい。いくつかの実施形態において、裏側ディープトレンチアイソレーション（ＢＤＴＩ）構造１６５が、例えば、複数の画素領域１１０ａ～１１０ｄの隣接したものの間で、基板１４０の第１の側と反対の第２の側内に配置されてよい。いくつかの実施形態において、ＢＤＴＩ構造１６５は、シャロートレンチアイソレーション構造１６０の直上であってよい。いくつかの実施形態において、ＢＤＴＩ構造１６５は、例えば、上面視においてシャロートレンチアイソレーション構造１６０と重なってよい。いくつかの実施形態において、ＢＤＴＩ構造１６５は基板１４０を完全に通過して延伸してよく、シャロートレンチアイソレーション構造１６０は省略されてよい。いくつかの実施形態において、ＢＤＴＩ構造１６５は、図１Ｂの上面図に示されるように、単一の相互接続構造である。同様に、シャロートレンチアイソレーション構造１６０は単一の相互接続構造であってよい。ＢＤＴＩ構造１６５とＳＴＩ構造１６０は、交差路領域１６８で結合又は重なる壁１６６を含んだグリッド形状を有してよい。壁１６６は、第１の方向（例えばＹ軸方向）に延伸する垂直壁と、第２の方向（例えばＸ軸方向）に延伸する水平壁とを含んでよい。交差路領域１６８は、垂直壁と水平壁とが重なる領域であってよい。
【0020】
基板１４０の第２の側は、複数の画素領域１１０ａ～１１０ｄ内に配置された、複数のトポグラフィカルフィーチャ１１８を含んでよい。複数のトポグラフィカルフィーチャ１１８（例えば、ピラミッド形状突出部及び／又は窪み）は、基板１４０の複数の内面を含む。いくつかの実施形態において、１つ以上の誘電体層１７０が、例えば、複数の内面が存在する場合に該複数の内面の間で、基板１４０の第２の側の上方に配置される。いくつかの実施形態において、１つ以上の誘電体層１７０は、酸化物、窒化物、炭化物等を含んでよい。複数の内面の角度は、基板１４０による放射線の吸収を高める（例えば、凹凸表面からの放射線の反射を減少させることによる）。複数の内面は更に、１つ以上の誘電体層１７０の頂部に対し急傾斜を有する入射放射線の入射角度を減少させる役割を果たし、これにより入射放射線が基板１４０から反射することを防止する。いくつかの実施形態において、トポグラフィカルフィーチャ１１８は存在せず、例えば、基板１４０の上面がＢＤＴＩ構造１６５の上面と実質的に同一面上となる。
【0021】
図１Ｃは、様々な実施形態によるイメージセンサＩＣ１０Ｂの側面視断面図を表す。該側面視断面図は、例えば、図１Ｄに表されたＣ－Ｃ線に沿って得られたものであってよい。図１Ｄは、図１ＣのＤ－Ｄ線に沿って得られたイメージセンサＩＣ１０Ｂの上面視断面図を表す。イメージセンサＩＣ１０Ｂは図１Ａと１Ｂに表されたイメージセンサＩＣ１０Ａと多くの様態で類似し、同様の符号は同様の要素又は構造を指す。特定の要素のいくつかの説明は簡潔にするために省略する。
【0022】
イメージセンサＩＣ１０Ｂは画素領域１１０ａ～１１０ｄを含む。イメージセンサＩＣ１０Ｂは、基板１４０と、基板１４０内の受光素子８２と、基板４０の下面に沿った第１エッチストップ層１３１と、第１エッチストップ層１３１の下面に沿った誘電体層１３０と、誘電体層１３０の間の第２エッチストップ層１３２と、誘電体層１３０と第２エッチストップ層１３２内に設けられた第１金属線１２０とを含む。いくつかの実施形態において、第１金属線１２０は金属反射体として用いられてよい。いくつかの実施形態において、イメージセンサＩＣ１０Ｂは基板１４０の下方に、図１Ａに関して説明した相互接続構造に類似してよい相互接続構造（未標記）を含む。
【0023】
画素分離構造は、基板分離構造１６３とダミーコンタクト構造１６０とを含む。基板分離構造１６３は、画素領域１１０ａ～１１０ｄの境界に沿って基板を通って垂直に延伸する分離セグメント１６５（例えばＢＤＴＩ構造１６５）を含む。その結果、分離セグメント１６５は基板１４０の第１領域を基板１４０の近接領域から横方向に分離する（このため、受光素子８２を、基板１４０の近接領域にある近接した受光素子８２（図１Ｄを参照）から分離する）。分離セグメント１６５の側壁は、受光素子８２を含む基板１４０の第１領域を縁取る。基板分離構造は、図１Ｄに示されるように、グリッド又は環状構造であってよい。基板分離構造は、基板１４０の頂面から、基板１４０の頂面の下方の底面まで、垂直に延伸してよい。
【0024】
ダミーコンタクト構造１６０は、第１金属線１２０からそれぞれの分離セグメント１６５へ延伸するセグメントを含む。その結果、該セグメントは誘電体層１３０の第１領域を誘電体層１３０の近接領域から横方向に分離する。いくつかの実施形態において、画素分離構造と第１金属線１２０は、基板１４０の第１領域と第１誘電体層１３０の第１領域を完全に囲む。
【0025】
画素分離構造は、画素領域１１０ａに進入する光子が画素領域１１０ａから出て近接した画素領域（例えば、画素領域１１０ｂ又は画素領域１１０ｃ）に進入する可能性を低減させることができる。基板分離構造は、光子が基板１４０で近接した画素領域に進入する可能性を減少させる。更に、ダミーコンタクト構造１６０は、光子が第１誘電体層１３０で近接した画素領域に進入する可能性を低減させる。このため、画素分離構造１２０は、画素（画素領域１１０ａ～１１０ｄ）の近接した画素からの分離を向上させる。よって、画素（画素領域１１０ａ～１１０ｄ）と近接した画素との間のクロストークの発生が抑えられ、これによりイメージセンサＩＣ１０ＢのＱＥ及び他の性能メトリックを向上させる。
【0026】
いくつかの実施形態において、基板分離構造は１つ以上の分離材料を含む。１つ以上の分離材料は、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ｌｏｗ－ｋ誘電体、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、ｈｉｇｈ－ｋ誘電体、タングステン、アルミニウム、他の適切な材料、又は前記の組合せを含んでよい。いくつかの実施形態において、基板分離構造は、全内部反射を介した光学的分離を提供するため、基板１４０の屈折率未満の屈折率を有する。
【0027】
いくつかの実施形態において、ダミーコンタクト構造１６０は第１金属材料を含む。第１金属材料は、例えば、タングステン、銅、チタン、他の適切な金属、又は前記の組合せを含んでよい。ダミーコンタクト構造１６０は、ダミーコンタクト構造１６０とＢＤＴＩ構造１６５との間の界面で（例えば、ダミーコンタクト構造１６０の頂面に沿って）、ＢＤＴＩ構造１６５よりも広い幅を有してよい。更に、ダミーコンタクト構造１６０はＢＤＴＩ構造１６５の高さ未満の高さを有してよい。更に、ダミーコンタクト構造１６０は他の表面形状（例えば、多面的又は球状の形状）を有してよい。図１Ａに示されたＳＴＩ構造１６０は図１Ｃに示されたダミーコンタクト構造１６０とは異なることを理解されたい。例えば、ＳＴＩ構造１６０は基板１４０内に形成されてよく、二酸化ケイ素といった誘電体材料で形成されてよく、ダミーコンタクト構造１６０は、基板１４０上、誘電体層１３０及び第１エッチストップ層１３１内に形成され、第１金属材料で形成されてよい。いくつかの実施形態において、ＳＴＩ構造１６０とダミーコンタクト構造１６０の両方が存在する。
【0028】
いくつかの実施形態において、イメージセンサＩＣ１０Ｂは相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）イメージセンサ等である。いくつかの実施形態において、基板１４０は、例えば、シリコン等といった半導体材料を含んでよい。
【0029】
いくつかの実施形態において、誘電体層１３０は、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ｌｏｗ－ｋ誘電体、他の適切な誘電体材料、又は前記の組合せを含んでよい。第１エッチストップ層１３１と第２エッチストップ層１３２は、例えば、例えば、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭窒化ケイ素、他の適切な誘電体、又は前記の組合せを含んでよい。
【0030】
いくつかの実施形態において、第１金属線１２０は第２金属材料を含む。第２金属材料は、例えば、銅、アルミニウム銅、タングステン、他の適切な金属、又は前記の組合せを含んでよい。
【0031】
受光素子８２は、第１ドープ半導体領域と、基板１４０の周囲領域とを含んでよい。第１ドープ半導体領域は、基板１４０の周囲領域と共にｐ－ｎ接合を形成してよい。
【0032】
ゲートを含む画素トランジスタ２０は、基板１４０の表側に沿って設けられてよく、フローティング拡散（ＦＤ）領域８４は基板の表側に沿って基板１４０内に設けられてよい。第１コンタクト１２２が誘電体層１３０を通って第１金属線１２０へと延伸し、画素トランジスタ２０及び／又はＦＤ領域８４を第１金属線１２０又は他の適切な金属線に電気的に結合してよい。バッファ層１６７が基板１４０の裏側に設けられてよく、受光素子８２の上方を延伸してよい。
【0033】
カラーフィルタ１８０が基板１４０の裏側上で且つ受光素子８２の上方に設けられてよい。複合金属グリッド（ＣＭＧ）１９５が、画素領域１１０ａの境界に沿って、分離セグメント１６５とダミーコンタクト構造１６０の上方で基板１４０の裏側上に設けられてよい。ＣＭＧ１９５は、金属グリッド１９４と、該金属グリッド層１９４の上方の誘電体グリッド層１９６とを含む。カラーフィルタ１８０がＣＭＧ１９５の側壁間に設けられてよい。マイクロレンズ１８２が、カラーフィルタ１８０の上方、つまり受光素子８２の上方で基板１４０の裏側上に設けられてよい。光子はマイクロレンズ１８２を通ってイメージセンサＩＣ１０Ｂに進入することができる。このため、光子は基板１４０の裏側を通って基板１４０に進入し、これによりイメージセンサを「裏面照射型」とする。
【0034】
いくつかの実施形態において、画素トランジスタ２０は、例えば、転送トランジスタ、ソースフォロアトランジスタ、行選択トランジスタ、リセットトランジスタ、他の画素トランジスタ、又は他のトランジスタを含んでよい。
【0035】
いくつかの実施形態において、ＦＤ領域８４と第１ドープ半導体領域８２は、例えば、ドープされたシリコン等を含んでよい。
【0036】
いくつかの実施形態において、第１コンタクト１２２は、例えば、タングステン、銅、チタニウム、他の適切な金属、又は前記の組合せを含んでよい。
【0037】
いくつかの実施形態において、バッファ領域１６７は、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、他の適切な誘電体、又は前記の組合せを含んでよい。
【0038】
いくつかの実施形態において、金属グリッド層１９４は、例えば、タングステン、銅、他の適切な金属、又は前記の組合せを含んでよい。いくつかの実施形態において、誘電体グリッド層１９６は、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、他の適切な誘電体、又は前記の組合せを含んでよい。
【0039】
バッファ層１６７、カラーフィルタ１８０、ＣＭＧ１９５、及びマイクロレンズ１８２は、図１Ａに示されたイメージセンサＩＣ１０Ａに含まれてよいことを理解されたい。例えば、バッファ層１６７、カラーフィルタ１８０、ＣＭＧ１９５、及びマイクロレンズ１８２は、イメージセンサＩＣ１０Ａの１つ以上の誘電体層１７０を覆ってよい。いくつかの実施形態において、バッファ層１６７は１つ以上の誘電体層１７０である。
【0040】
図１Ｅは、様々な実施形態によるイメージセンサＩＣ１０Ｃの側面視断面図を表す。図１Ｅにおける視図は、図１ＦのＥ－Ｅ線に沿って得られたものである。図１Ｆは、図１Ｅの断面線Ｆ－Ｆに沿ったイメージセンサＩＣ１０Ｃの上面視断面図である。イメージセンサＩＣ１０Ｃは、イメージセンサＩＣ１０Ａ、１０Ｂと多くの様態において類似しており、同様の符号は同様の要素を表す。特定の要素のいくつかの説明は簡潔にするために省略する。
【0041】
イメージセンサＩＣ１０Ｃは、基板１４０の表側表面に沿って設けられた相互接続構造１２０を含む。いくつかの実施形態において、基板１４０は半導体本体（例えばバルクシリコン）を含み、第１のドープ型（例えばｐ型ドープ）を有してよい。受光素子８２は基板１４０内に設けられ、入射電磁放射線（例えば光子）を電気信号へと変換するよう構成される。受光素子８２は、第１のドープ型とは異なる（例えば逆の）第２のドープ型（例えばｎ型ドープ）を有する。いくつかの実施形態において、第１のドープ型がｎ型で第２のドープ型がｐ型であるか、その逆である。フローティング拡散ノード８４は基板１４０の表側表面に沿って設けられ、第２のドープ型（例えばｎ型）を有する。
【0042】
垂直転送トランジスタ２０とダミー垂直トランジスタ構造２０ｄが、基板１４０の表側表面に沿って設けられる。垂直転送トランジスタ２０とダミー垂直トランジスタ構造２０ｄは、垂直ゲート電極２９０と、垂直ゲート誘電体層６００と、側壁スペーサー構造４１とを含んでよい。垂直ゲート電極２９０は、導電体と、導電体から基板１４０中へ延伸する埋込導電性構造とを含む。埋込導電性構造は、基板１４０の表側表面から、表側表面の垂直上方のポイントまで延伸してよい。垂直ゲート誘電体層６００は埋込導電性構造を囲み、垂直ゲート電極２９０を基板１４０から電気的に分離するよう構成される。側壁スペーサー構造４１は、垂直ゲート電極２９０の外側壁を連続して囲んでよい。いくつかの実施形態において、垂直ゲート電極２９０は単一の連続した材料であり、導電体と埋込導電性構造は同一の材料を含む。該同一の材料は、例えば、真性ポリシリコン、アルミニウム、チタン、タングステン、前記の組合せ等といった導電性材料であるか、それを含んでよい。
【0043】
相互接続構造１２０は、基板１４０の表側表面の沿って延伸し、基板１４０のドープされた領域（例えば、フローティング拡散ノード８４、受光素子８２）及び画素素子（例えば垂直転送トランジスタ２０）を互いに電気的に結合するよう構成される。相互接続構造１２０は、相互接続誘電体構造１３０と、複数の導電線と、複数の導電性ビアとを含む。導電性ビアは、垂直転送トランジスタ２０が相互接続誘電体構造１３０内に設けられた他の導電性構造及び／又は層（例えば導電線１０６）に電気的に結合されるよう、垂直転送トランジスタ２０の垂直ゲート電極２９０の底面に直接接触してよい。相互接続誘電体構造１３０は、ダミー垂直トランジスタ構造２０ｄが相互接続誘電体構造１３０内に設けられた導電性構造及び／又は層から電気的に分離されるよう、ダミー垂直トランジスタ構造２０ｄの垂直ゲート電極２９０の全底面にわたり連続して延伸する。
【0044】
ディープトレンチアイソレーション（ＤＴＩ）構造１６５（例えばＢＤＴＩ構造１６５）は、基板１４０の裏側表面中を、該裏側表面の下方のポイントまで延伸する。いくつかの実施形態において、ＤＴＩ構造１６５は、受光素子８２を横方向に囲むイメージセンサＩＣ１０Ｃの周辺領域内に設けられる。受光素子８２はＤＴＩ構造１６５の内側壁間に設けられる。ＤＴＩ構造１６５は、受光素子８２を基板１４０内／上に設けられた他の半導体デバイス（例えば他の受光素子（未図示））から電気的に分離するよう構成される。ＤＴＩ構造１６５は、受光素子８２を、近接した受光素子８２から光学的に分離することができる。
【0045】
上誘電体構造１６５が基板１４０の裏側表面の上方に設けられる。グリッド構造１９５が上誘電体構造１６５を覆う。グリッド構造１９５は、例えば、金属グリッド構造、誘電体グリッド構造、又は両方を含んでよい。グリッド構造１９５は、入射電磁放射線を下にある受光素子８２へと導くよう構成される。いくつかの実施形態において、グリッド構造１９５が金属グリッド構造（例えば、アルミニウム、銅、タングステン、又は前記の組合せ）を含むとき、入射電磁放射線は金属グリッド構造の側壁から、隣接した受光素子へ移動するのではなく、下にある受光素子８２へ反射されることができる（図１Ｆを参照）。そのような実施形態において、グリッド構造１９５は隣接した受光素子８２間のクロストークを減少させることができる。グリッド構造１９５はカラーフィルタ１８０を囲む。カラーフィルタ１８０は受光素子８２を覆い、入射電磁放射線の周波数の第２の範囲を遮断しつつ入射電磁放射線の周波数の第１の範囲を通過させるよう構成される。周波数の第１の範囲は周波数の第２の範囲と異なる。
【0046】
いくつかの実施形態において、入射電磁放射線が基板１４０の裏側表面に当たると、入射電磁放射線は基板の表側表面へ向け受光素子８２を通って移動する可能性がある。入射電磁放射線の一部は、受光素子８２の厚さを介して周辺領域へ向け移動する可能性がある。続いて、入射電磁放射線は、基板１４０の表側表面へ向け、ダミー垂直トランジスタ構造２０ｄの垂直ゲート電極２９０ではね返る、及び／又は、反射する可能性がある。更に、入射電磁放射線は、相互接続構造１２０内に設けられた導電性層又は構造（例えば、導電線及び／又は導電性ビア）ではね返る、及び／又は、反射する可能性がある。加えて、相互接続構造１２０内の導電性構造又は層で反射した後、入射電磁放射線は受光素子８２に当たる、及び／又は、受光素子８２により吸収される可能性がある。このため、ダミー垂直トランジスタ構造２０ｄは、入射電磁放射線を、相互接続構造１２０へ向け、及び／又は、受光素子８２へ向け、イメージセンサＩＣ１０Ｃの周辺領域から離れるようリダイレクトするように構成される。これは、入射電磁放射線が、基板１４０内に設けられて受光素子８２に隣接した他の受光素子（例えば、画素領域１１０ｂ又は画素領域１１０ｃの受光素子８２）へと周辺領域を横切ることを防止し、これにより隣接した受光素子間のクロストークを減少させ、受光素子８２の感度を増加させる。
【0047】
複数の受光素子８２は、基板１４０の表側表面の下方のポイントで基板１４０内にあり、第１のドープ型とは逆の第２のドープ型（例えばｎ型ドープ）を有してよい。複数の受光素子８２は、図１Ｆに示されるように、フローティング拡散ノード８４の周囲に設けられる。いくつかの実施形態において、空乏領域が各受光素子８２中及び／又は周囲に形成される（例えば、受光素子８２と、受光素子８２を囲む基板１４０のｐ型領域との間のｐ－ｎ接合のため）。フローティング拡散ノード８４は、基板１４０よりも高いドープ濃度で第２のドープ型を有する。
【0048】
いくつかの実施形態において、図１Ｅに示されるように、ＢＤＴＩ構造１６５は、例えば、交差路領域１６８で、上面視においてフローティング拡散ノード８４と重なる（図１Ｆを参照）。ＢＤＴＩ構造１６５は、フローティング拡散ノード８４がＢＤＴＩ構造１６５が形成される開口の下となるよう、フローティング拡散ノード８４に続いて形成される。開口を形成するエッチングプロセスが交差路領域１６８でローディング効果を受けることにより、ＢＤＴＩ構造の交差路領域１６８での深さが壁１６６での深さよりも深くなる。この効果は、開口が比較的低いエッチング力を用いて形成されるとき悪化する。悪化したローディング効果は、深い交差路領域１６８の深さを防止するために壁１６６の深さが減少されることがフローティング拡散ノード８４との接触（例えば破損）を招く、分離性能を劇的に低下させる。
【0049】
図１Ｇは、様々な実施形態によるイメージセンサＩＣ１０Ｄの側面視断面図である。イメージセンサＩＣ１０Ｄは多くの様態においてイメージセンサＩＣ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと類似しており、同様の符号は同様の要素を指す。
【0050】
ＢＤＴＩ構造１６５の寸法Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５が図１Ｇに表される。図示されるように、ＢＤＴＩ構造１６５は、垂直方向（例えばＺ軸方向）に沿った、それぞれ第１、第２、第３の高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３を有する第１、第２、第３セグメントを含む。第１セグメントはフローティング拡散ノード８４と重なる。第３セグメントは第１セグメントとフローティング拡散ノード８４との間にある。第２セグメントは第１セグメントと第３セグメントとの間にある。第３セグメントは幅Ｗ３を有してよく、第２セグメントは幅Ｗ３から幅Ｗ５へとテーパ状であってよく、第１セグメントは幅Ｗ５から幅Ｗ４へとテーパ状であってよい。例えば、第１セグメントはフローティング拡散ノード８４からの距離が減少するにつれ外向きにテーパ状にされた側壁を有し、第２セグメントはフローティング拡散ノード８４からの距離が減少するにつれ内向きにテーパ状にされた側壁を有する。いくつかの実施形態において、幅Ｗ４は、幅Ｗ５未満で且つ幅Ｗ３より広い。幅Ｗ４は、交差路領域１６８における基板１４０の上面での基板１４０の突出部１４０Ｐ間の距離（例えば、対角距離Ｄ１６８Ｂ、Ｄ１６８Ｃのうちの１つ）に関連付く（図１Ｆを参照）。
【0051】
図２Ａ～２Ｆは、様々な実施形態によるＢＤＴＩ構造１６５の交差路領域１６８を表す。図２Ａは、交差路領域１６８を含む領域２００Ａの上面図である。図２Ｂは、領域２００Ａを含む交差路領域１６８の側面視断面図である。
【0052】
図２Ａにおいて、図示されるように、壁１６６は幅Ｄ１６６Ａを有し、交差路領域１６８は幅Ｄ１６８Ａを有する。幅Ｄ１６８Ａは、交差路領域１６８におけるＢＤＴＩ構造１６５の対角に対向する側壁間の距離である。幅Ｄ１６８Ａは幅Ｄ１６６Ａよりも広い。図２Ａに示された領域２００Ａにおいて、幅Ｄ１６６Ａに対する幅Ｄ１６８Ａの比は、２又はそれ以上といった、１．４１４よりも大きい。図２Ａに示されたＢＤＴＩ構造１６５は、図３Ｅ～３Ｉに関して説明するＯＰＣ技術を用いることなく形成される。基板１４０は、交差路領域１６８に当接する角部領域１４０Ｃを有する。領域２００Ａにおいて、角部領域１４０Ｃは、図示されるように、滑らかに丸みを帯びた輪郭を有し、図２Ｃと２Ｅに示された領域２００Ｂ、２００Ｃに存在する突出部１４０Ｐが実質的に無い。
【0053】
図２Ｂに示されるように、壁１６６は高さＨ１６６Ａを有し、交差路領域１６８は高さＨ１６８Ａを有する。高さＬＥは、高さＨ１６６Ａと高さＨ１６８Ａとの間の差である。図示されるように、高さＨ１６８ＡはＢＤＴＩ構造１６５にわたって均一でなくてよく、高さＨ１６６ＡはＢＤＴＩ構造１６５にわたって均一でなくてよい。ローディング効果は、高さＨ１６８Ａに対する高さＬＥである。領域２００Ａにおいて、ローディング効果は約３０％より大きい。
【0054】
図２Ｃにおいて、領域２００ＢにおけるＢＤＴＩ構造１６５は、図３Ｅ～３Ｉに関して説明するＯＰＣ技術を用いて形成される。領域２００Ｂにおいて、図示されるように、壁１６６は幅Ｄ１６６Ｂを有し、交差路領域１６８は対角幅Ｄ１６８Ｂを有し、そして交差路領域１６８は横幅Ｄ１６９Ｂを有する。対角幅Ｄ１６８Ｂは、交差路領域１６８におけるＢＤＴＩ構造１６５の対角に対向する側壁間の距離である。横幅Ｄ１６９Ｂは、交差路領域１６８における突出部１４０Ｐ間の（例えばＸ軸方向における）幅である。図２Ｂは、角部領域１４０Ｃの輪郭を表す破線２１０を例示目的で含む。対角幅Ｄ１６８Ｂは幅Ｄ１６６Ｂ及び横幅Ｄ１６９Ｂよりも広い。対角幅Ｆ１６８Ｂは、突出部１４０Ｐの存在のため、図２Ａにおける領域２００Ａの幅Ｄ１６８Ａに対して減少している。領域２００Ｂにおいて、幅Ｄ１６６Ｂに対する対角幅Ｄ１６８Ｂの比は１．４１４未満である。幅Ｄ１６６Ｂに対する横幅Ｄ１６９Ｂの比は１未満である。図２Ｂに示されたＢＤＴＩ構造１６５は、図３Ｅ～３Ｉに関して説明する１つ以上のＯＰＣ技術を用いて形成される。基板１４０の突出部１４０Ｐは交差路領域１６８に当接する。領域２００Ｂにおいて、図示されるように、突出部１４０Ｐは角部領域１４０Ｃよりも鋭い湾曲輪郭を有する。例えば、突出部１４０Ｐの曲率半径は角部領域１４０Ｃの曲率半径未満である。
【0055】
図２Ｄにおいて、壁１６６は高さＨ１６６Ｂを有し、交差路領域１６８は高さＨ１６８Ｂを有する。図２Ｄの高さＬＥ’は、高さＨ１６６Ｂと高さＨ１６８Ｂとの間の差である。図示されるように、高さＨ１６８ＢはＢＤＴＩ構造１６５にわたって均一でなくてよく、高さＨ１６６ＢはＢＤＴＩ構造１６５にわたって均一でなくてよい。ローディング効果は、高さＨ１６８Ｂに対する高さＬＥ’である。高さＬＥ’は、交差路領域１６８と壁１６６との間のエッチングの均一性を高める突出部１４０Ｐのため、高さＬＥ未満である。領域２００Ｂにおいて、ローディング効果は、約２０％未満といった、３０％未満である。
【0056】
図２Ｅにおいて、領域２００ＣにおけるＢＤＴＩ構造１６５は、図３Ｅ～３Ｉに関して説明するＯＰＣ技術を用いて形成される。領域２００Ｃにおいて、図示されるように、壁１６６は幅Ｄ１６６Ｃを有し、交差路領域１６８は対角幅Ｄ１６８Ｃを有し、そして交差路領域１６８は横幅Ｄ１６９Ｃを有する。対角幅Ｄ１６８Ｃは、交差路領域１６８におけるＢＤＴＩ構造１６５の対角に対向する側壁間の距離である。横幅Ｄ１６９Ｃは、交差路領域１６８における突出部１４０Ｐ間の（例えばＸ軸方向における）幅である。図２Ｃは、例示目的として角部領域１４０Ｃの輪郭を表す破線２１０を含み、例示目的として領域２００Ｂの突出部１４０Ｐの輪郭を表す破線２２０を含む。対角幅Ｄ１６８Ｃは、幅Ｄ１６６Ｃ及び横幅Ｄ１６９Ｃよりも広い。対角幅Ｄ１６８Ｃは、突出部１４０Ｐの存在のため、図２Ａ、２Ｂにおける領域２００Ａ、２００Ｂの幅Ｄ１６８Ａ、Ｄ１６８Ｂに対し減少している。領域２００Ｃにおいて、幅Ｄ１６６Ｃに対する対角幅Ｄ１６８Ｃの比は、約１．２未満といった、１．４１４未満である。幅Ｄ１６６Ｃに対する横幅Ｄ１６９Ｃの比は、約０．８未満といった、１未満である。図２Ｃに示されたＢＤＴＩ構造１６５は、図３Ｅ～３Ｉに関して説明する１つ以上のＯＰＣ技術を用いて形成される。基板１４０の突出部１４０Ｐは交差路領域１６８に当接する。領域２００Ｃにおいて、突出部１４０Ｐは、角部領域１４０Ｃ及び領域２００Ｂの突出部１４０Ｐよりも鋭い湾曲輪郭を有する。例えば、領域２００Ｃの突出部１４０Ｐの曲率半径は、角部領域１４０Ｃの曲率半径未満であり、領域２００Ｂの突出部１４０Ｐの曲率半径未満である。
【0057】
図２Ｆにおいて、壁１６６は高さＨ１６６Ｃを有し、交差路領域１６８は高さＨ１６８Ｃを有する。図２Ｆにおける高さＬＥ’’は、高さＨ１６６Ｃと高さＨ１６８Ｃとの間の差である。図示されるように、高さＨ１６８ＣはＢＤＴＩ構造１６５にわたって均一でなくてよく、高さＨ１６６ＣはＢＤＴＩ構造１６５にわたって均一でなくてよい。ローディング効果は高さＨ１６８Ｃに対する高さＬＥ’’である。高さＬＥ’’は、交差路領域１６８と壁１６６との間のエッチングの均一性を高める突出部１４０Ｐのため、高さＬＥ未満及び高さＬＥ’未満である。領域２００Ｃにおいて、ローディング効果は、約１８％や約２０％といった３０％未満である。
【0058】
図２Ｃ～２Ｅに表された実施形態において、対角幅Ｄ１６８Ｂ÷幅Ｄ１６６Ｂに等しい（又は対角幅Ｄ１６８Ｃ÷幅Ｄ１６６Ｃに等しい）「対角比」は、約０．５～１．４１４の範囲内であってよい。対角比が約０．５未満のとき、交差路領域１６８における突出部１４０Ｐの合併のリスクの低さが不十分である。対角比が１．４１４よりも大きいとき、ＢＤＴＩ構造１６５のローディング効果の低さが不十分である。横幅Ｄ１６９Ｂ÷幅Ｄ１６６Ｂに等しい（又は、横幅Ｄ１６９Ｃ÷幅Ｄ１６６Ｃに等しい）「横比」は、約０．３～１の範囲内であってよい。横比が約０．３未満であるとき、交差路領域１６８における突出部１４０Ｐの合併のリスクの低さが不十分である。横比が１よりも大きいとき、ＢＤＴＩ構造１６５のローディング効果の低さが不十分である。
【0059】
図４は、本発明の１つ以上の様態による、ワークからＩＣデバイス（例えば、図１０Ａ、１０Ｂ、１０ＣのイメージセンサＩＣ）又はその一部を形成するための方法１０００のフロー図を表す。方法１０００は単なる例示であり、本発明を方法１０００に明示的に表されたものに限定することを意図していない。追加的な行為が、方法１０００の前、間、後に提供可能であり、説明されるいくつかの行為は、本方法の追加的な実施形態において、置き換え、省略、移動可能である。簡潔さのため、ここで説明する行為の全てを詳細に説明しない。方法１０００は、方法１０００の実施形態による製造の異なる段階での図３Ａ～３Ｐに示されるワークの断片的な斜視図及び／又は断面図と組み合わせて以下に説明される。誤解を避けるため、図全体を通して、Ｘ方向はＹ方向に垂直であり、Ｚ方向はＸ方向とＹ方向の両方に垂直である。ワークが半導体デバイスに製造され得るため、文脈が必要とする場合、ワークは半導体デバイスと呼ばれる可能性があることに注意されたい。
【0060】
図３Ａ～３Ｐは、いくつかの実施形態によるイメージセンサＩＣの製造における中間段階の図である。
【0061】
図３Ａにおいて、基板１４０が提供され、図４の動作１１００に対応する。基板１４０は、バルク半導体等といった半導体基板であってよく、（例えば、ｐ型又はｎ型ドーパントで）ドープされていてもドープされていなくてもよい。基板１４０の半導体材料は、ケイ素、ゲルマニウム、又は炭化ケイ素、ガリウムヒ素、リン化ガリウム、リン化インジウム、インジウムヒ素、及び／又はアンチモン化インジウムを含む化合物半導体、又はシリコンゲルマニウム、リン化ガリウムヒ素、アルミニウムインジウムヒ素、アルミニウムガリウムヒ素、ガリウムインジウムヒ素、リン化ガリウムインジウム、及び／又はリン化ガリウムインジウムヒ素を含む合金半導体、又はそれらの組合せを含んでよい。単層、多層、グラディエント基板といった他の基板が用いられてよい。
【0062】
更に図３Ａにおいて、いくつかの実施形態において、受光素子８２が基板１４０に形成される。受光素子８２は、第１ドープ半導体領域を含んでよい。第１ドープ半導体領域のドープ型は基板１４０のドープ型と逆であってよく、これら２つが共にｐ－ｎ接合（例えばフォトダイオード）を形成する。フローティング拡散（ＦＤ）領域８４も基板１４０に形成されてよい。いくつかの実施形態において、第１ドープ半導体領域とＦＤ領域８４はイオン注入又は他の適切なプロセスにより基板１４０に形成される。いくつかの実施形態において、基板１４０は、既に形成された受光素子８２、フローティング拡散領域８４、又は両方を備えて提供されてよい。
【0063】
図３Ｂにおいて、受光素子８２及びＦＤ領域８４の形成に続き、画素トランジスタ２０が基板１４０の上面上に形成されてよい。画素トランジスタ２０は受光素子８２と重なってよい。いくつかの実施形態において、画素トランジスタ２０は受光素子８２とフローティング拡散領域８４と重なる。
【0064】
図３Ｃにおいて、画素トランジスタ２０の形成に続き、相互接続構造１２０が基板１４０の上面の上方に形成される。相互接続構造１２０は、相互接続誘電体構造１３０と、複数の導電線１２１と、複数の導電性ビア１２３とを含む。いくつかの実施形態において、相互接続誘電体構造１３０は、例えば、酸化物（例えば二酸化ケイ素）、窒化物、ｌｏｗ－ｋ誘電体、他の適切な誘電体材料等であるか、それを含んでよい。相互接続誘電体構造１３０は、ＣＶＤ、ＰＶＤ、ＡＬＤ、又は他の適切な堆積プロセスにより形成されてよい。複数の導電線１２１及び／又は複数の導電性ビア１２３は、シングルダマシンプロセス又はデュアルダマシンプロセスにより形成されてよい。複数の導電線及び導電性ビア１２１、１２３は、例えば、それぞれがアルミニウム、銅、タングステン、窒化チタン、前記の組合せ等であるか、それを含んでよい。
【0065】
【0066】
図３Ｄに表されるように、図３Ｃの構造が反転され、基板１４０の裏側表面中にパターン形成プロセスが実行される。いくつかの実施形態において、パターン形成プロセスは、基板１４０の裏側表面の上方にマスキング層３００を形成すること（例えば動作１２００）と、図５に表されるリソグラフィ露光システム２０００といったリソグラフィシステムにより実行されることのできる、極端紫外線（ＥＵＶ）プロセス、遠紫外線（ＤＵＶ）プロセス等といったリソグラフィプロセスによりマスキング層３００を露光することとを含む。リソグラフィプロセスにおいて、マスキング層３００は、図３Ｅに示されるパターン５００、図３Ｆに示されるパターン５００Ａ、図３Ｇに示されるパターン５００Ｂ、図３Ｈに示されるパターン５００Ｃ、図３Ｉに示されるパターン５００Ｄ等といった、ＯＰＣを含むパターンを有する光４００（例えば、ＥＵＶ光、ＤＵＶ光等）に露光される（例えば動作１３００）。いくつかの実施形態において、パターン５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、又は５００Ｄは、リソグラフィ露光システム２０００のマスク２０１８といった、リソグラフィ露光システムのマスク７００の一部である（図５を参照）。マスク７００は、反射性であってよいフォトマスク又はレチクルであってよい。光４００は、パターン５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄに基づき、マスク７００によりマスキング層３００へ向け反射されてよい。パターン５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、又は５００Ｄを有する光４００への露光に続き、基板１４０を露出する開口３５（図３Ｊを参照）を形成すため、マスキング層３００の露光された領域又は露光されていない領域が除去されてよい。
【0067】
図３Ｅは、マスキング層３００を光４００により露光するためのＯＰＣ領域５３０を含むパターン５００を表す。パターン５００は、保護領域と露光領域とを含む。保護領域は４つ以上の保護領域５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃ、５１０ｄを含み、集合的に画素保護領域５１０ａ～５１０ｄと呼称されてよい。画素保護領域５１０ａ～５１０ｄは画素領域１１０ａ～１１０ｄに対応する。露光領域は、壁露光領域５６６と交差路露光領域５６８とを含む。壁露光領域５６６は、例えば、図２Ｃの壁１６６に対応し、交差路露光領域は、例えば、図２Ｃの交差路領域１６８に対応する。
【0068】
画素保護領域５１０ａ～５１０ｄは、それぞれ画素領域１１０ａ～１１０ｄに関連付く。例えば、画素保護領域５１０ａ～５１０ｄは、画素領域１１０ａ～１１０ｄを実質的に直接覆うマスキング層３００の第１領域上に反射された光４００の部分を反射するか吸収するよう構成されてよく、マスキング層３００の第１領域は図３Ｊにおける開口３５の形成後に残留する。画素保護領域５１０ａ～５１０ｄは、主領域５２０とＯＰＣ領域５３０とを含む。ＯＰＣ領域５３０は、突出部領域５３０と呼称されてよい。図３Ｅに示される例において、ＯＰＣ領域５３０は三角突出部領域５３０と呼称されてよい。図３Ｅには別々の要素として表されているとはいえ、三角突出部領域５３０と主領域５２０は、一般的に、それらの間に可視界面のない、単一の、連続した領域として存在する。三角突出部領域５３０は三角形状を有し、交差路露光領域５６８の中央に向かい延伸する。三角突出部領域５３０は、主領域５２０の角部領域に位置する。
【0069】
壁露光領域５６６は、図３Ｅに標記された画素保護領域５１０ａと画素保護領域５１０ｃといった、画素保護領域５１０ａ～５１０ｄの近接した対の間にある。交差路露光領域５６８は、画素保護領域５１０ａ～５１０ｄといった４つの近接した画素保護領域の群の間にある。壁露光領域５６６と交差路露光領域５６８とを含む露光領域は、壁１６６と交差路領域１６８それぞれを実質的に直接覆うマスキング層３００の第２領域上に反射した光４００の部分を反射するか吸収するよう構成されてよく、マスキング層３００の第２領域は図３Ｊにおける開口３５の形成により除去される。
【0070】
図３Ｆは、様々な実施形態によるマスク７００のパターン５００Ａの図である。パターン５００Ａは、図３Ｅのパターン５００に多くの様態において類似しており、その要素の対応する説明は上記に図３Ｅに関して提供している。パターン５００Ａは、正方形状を有する正方形突出部領域５３０Ａを含む。正方形突出部領域５３０Ａは交差路露光領域５６８の中央へ向け延伸し、主領域５２０の角部領域に位置する。図３Ｆに示されるように、正方形突出部領域５３０Ａは第１の寸法Ｗ１と第２の寸法Ｗ２とを含む。第１の寸法Ｗ１は、主領域５２０と正方形突出部領域５３０Ａの重畳の寸法である。第２の寸法Ｗ２は、主領域５２０を超えた正方形突出部領域５３０Ａの伸長の寸法である。突出比は、第１の寸法Ｗ１に対する第２の寸法Ｗ２の比である。正方形突出部領域５３０Ａの同一の正方形状の領域について、突出比（Ｗ２÷Ｗ１）の増加はローディング効果の減少をもたらす。例えば、図２Ａ、２Ｃ、２Ｅに表されるように、図２ＡにおけるＢＤＴＩ構造１６５を形成するために用いられる突出比は図２ＣにおけるＢＤＴＩ構造１６５を形成するために用いられる突出比未満であり、図２ＣにおけるＢＤＴＩ構造１６５を形成するために用いられる突出比は図２ＥにおけるＢＤＴＩ構造１６５を形成するために用いられる突出比未満である。その結果、図２Ａに表されたＢＤＴＩ構造１６５のローディング効果は図２Ｃに表されたＢＤＴＩ構造１６５のローディング効果よりも大きく、図２Ｃに表されたＢＤＴＩ構造１６５のローディング効果は図２Ｅに表されたＢＤＴＩ構造１６５のローディング効果よりも大きい。いくつかの実施形態において、突出比は約１．０～約１０の範囲内である。
【0071】
図３Ｇは、様々な実施形態によるマスク７００のパターン５００Ｂの図である。パターン５００Ｂはパターン５００、５００Ａと多くの様態において類似しており、その要素の対応する説明は上記に図３Ｅと図３Ｆに関して提供している。パターン５００Ｂは、円形状を有する円形突出部領域５３０Ｂを含む。
【0072】
図３Ｈは、様々な実施形態によるマスク７００のパターン５００Ｃの図である。パターン５００Ｃはパターン５００、５００Ａ、５００Ｂと多くの様態において類似しており、その要素の対応する説明は上記に図３Ｅ、３Ｆ、３Ｇに関して提供している。パターン５００Ｃは、長方形状を有する長方形突出部領域５３０Ｃを含む。いくつかの実施形態において、長方形状はその幅寸法よりも長い長さ寸法を有する。いくつかの実施形態において、長方形突出部領域５３０Ｃは全て同一の配向を有し、図３Ｈに示されるように、その長辺がＸ軸方向に沿って延伸する。いくつかの実施形態において、長方形突出部領域５３０Ｃのいくつかは第１の方向（例えばＸ軸方向）に延伸してよく、その他の長方形突出部領域５３０Ｃは第１の方向を横断する第２の方向（例えばＹ軸方向）に延伸してよい。いくつかの実施形態において、１つ以上の長方形突出部領域５３０Ｃは壁露光領域５６６の延伸する方向に対する角度オフセット（例えば、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に対する角度オフセット）を有して配向される。角度オフセットは０°より大きく９０°未満であってよい。
【0073】
図３Ｉは、様々な実施形態によるマスク７００のパターン５００Ｄの図である。パターン５００Ｄはパターン５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃと多くの様態において類似しており、その要素の対応する説明は上記に図３Ｅ、３Ｆ、３Ｇ、３Ｈに関して提供している。パターン５００ＤはＮ辺形状を有するＮ辺形突出部領域５３０Ｄを含み、ここで「Ｎ」は５以上の整数である。図３Ｉに示された例において、「Ｎ」は６に等しく、Ｎ辺形突出部領域５３０Ｄは六角形状である。いくつかの実施形態において、Ｎ辺形状は実質的に規則的であり、Ｎ辺形状の内角は全て同一であり、Ｎ辺形状の辺の長さは全て同一である。いくつかの実施形態において、六角形状は、１つ以上のＮ角又はＮ辺はそれぞれ他のＮ角又はＮ辺と異なるよう、不規則であってよい。いくつかの実施形態において、Ｎ辺形突出部領域５３０Ｄは、図３Ｉに示されるように全て同一の配向を有してよい。いくつかの実施形態において、Ｎ辺形突出部領域５３０Ｄのいくつかは第１の方向（例えばＸ軸方向）に配向されてよく、その他のＮ辺形突出部領域５３０Ｄは第１の方向を横断する第２の方向（例えばＹ軸方向）に配向されてよい。いくつかの実施形態において、１つ以上のＮ辺形突出部領域５３０Ｄは壁露光領域５６６の延伸する方向に対する角度オフセット（例えば、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に対する角度オフセット）を有して配向される。角度オフセットは０°より大きく９０°未満であってよい。
【0074】
図３Ｊと３Ｋにおいて、図３Ｄ～３Ｉに示されるようなパターン５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄを有する光４００への露光に続き、マスキング層３００の露光された領域又は露光されていない領域が除去されて、基板１４０を露出する開口３５を形成してよい。マスキング層３００中の開口３５は、壁露光領域３６６Ｍとマスク交差路領域３６８Ｍとを含む。壁露光領域３６６Ｍは、平行壁露光領域と垂直壁露光領域とを含んでよい。壁露光領域３６６Ｍは幅Ｄ３６６Ｍを有してよい。マスキング層３００はマスク突出部領域３００Ｐを有してよい。マスク突出部領域３００Ｐはマスク画素領域３１０を超えてマスク交差路領域３６８Ｍ中へ延伸する。マスク突出部領域３００Ｐは、図３Ｋに示されるように、対角距離Ｄ３６８Ｍにより及び横距離Ｄ３６９Ｍにより分離されてよい。マスク交差路領域３６８Ｍは、ＢＤＴＩ構造１６５の交差路領域１６８と関連付いてよい（例えば、上面視において実質的に重なる）。マスク突出部領域３００Ｐの突出部は、図３Ｋにおいて、例えば、マスク画素領域３１０のシミュレーションされた又は意図された位置に対応する破線３２０を超えて延伸するマスキング層３００の部分として概念的に図示されている。
【0075】
図３Ｌと３Ｍにおいて、開口３５の形成に続き、開口３６５がマスキング層３００の開口３５により露出された基板１４０の領域に形成され、図４の動作１４００に対応する。開口３６５は、基板１４０のマスクされていない領域を１つ以上のエッチング液に露出することにより形成されてよい。図３Ｌに示されるように、開口３６５は、基板１４０の（図３Ｌの頁に相対して）上面から、フローティング拡散領域８４の上面の上方のレベルまで延伸し、高さＨ４を有する。図３Ｍに示されるように、開口３６５は壁開口３６６と交差路開口３６８とを含む。壁開口３６６は幅Ｄ３６６を有する。図３Ｍに示されるように、基板１４０の近接した突出部領域１４０Ｐ間には横距離Ｄ３６９が存在する。図示されるように、互いに対角に対向する突出部領域１４０Ｐ間には対角距離Ｄ３６８が存在する。図３Ｌに示されるように、開口３５の側壁は、例えば、フローティング拡散領域８４へ近づくにつれ（例えば－Ｚ軸方向において）狭くなる、テーパー状であってよい。いくつかの実施形態において、開口３５のアスペクト比は約１０～約１００の範囲内であってよい。いくつかの実施形態において、開口３５のアスペクト比は１００よりも大きい。該アスペクト比は、対角距離Ｄ３６８に対する高さＨ４の比であってよい。該アスペクト比は、幅Ｄ３６６に対する高さＨ４の比であってよい。いくつかの実施形態において、高さＨ４は約２～約４マイクロメートルの範囲内であるか、約４マイクロメートルよりも大きくてよい。開口３６５の形成に続き、マスキング層３００を除去するため除去プロセスが実行されてよい。いくつかの実施形態において、開口３６５は、例えば、グリッドの形状の単一の開口である。
【0076】
図３Ｎと３Ｏにおいて、ＢＤＴＩ構造１６５が基板１４０に形成され、これにより図３Ｌと３Ｍの開口３６５を充填し（例えば、完全に充填するか部分的に充填する）、図４の動作１５００に対応する。いくつかの実施形態において、ＢＤＴＩ構造１６５は、例えば、二酸化ケイ素といった酸化物、他の適切な酸化物等であるか、それを含んでよい。いくつかの実施形態において、ＢＤＴＩ構造１６５は、化学蒸着（ＣＶＤ）プロセス、原子蒸着（ＡＬＤ）プロセス、又は他の適切なプロセスにより形成される。ＡＬＤプロセスによりＢＤＴＩ構造１６５を堆積した後、基板１４０を覆うＢＤＴＩ構造１６５の余分な材料を除去するため、任意的な平坦化プロセス（例えば化学機械研磨（ＣＭＰ））が実行されてよい。そのような実施形態において、ＢＤＴＩ構造１６５は実質的に平坦な上面を有する。いくつかの実施形態において、ＣＭＰプロセスは、基板１４０の上方に材料の層を残しつつ余分な材料の部分を除去し、該層は実質的に平坦な上面を有する。いくつかの実施形態において、ＢＤＴＩ構造１６５は、基板１４０の上面から、該上面から高さＨ４を下がったポイントまで延伸する。いくつかの実施形態において、高さＨ４は約２マイクロメートルから約４マイクロメートルの範囲内であるか、約４マイクロメートルより大きくてよい。基板１４０は、約３マイクロメートルから約５マイクロメートルの範囲にある（例えばＺ軸方向における）厚さを有してよい。いくつかの実施形態において、ＢＤＴＩ構造１６５のアスペクト比は、約１０～約１００の範囲内であってよい。いくつかの実施形態において、ＢＤＴＩ構造１６５のアスペクト比は１００よりも大きくてよい。該アスペクト比は、対角距離Ｄ１６８に対する高さＨ４の比であってよい。該アスペクト比は、幅Ｄ１６６に対する高さＨ４の比であってよい。
【0077】
図３Ｐにおいて、ＢＤＴＩ構造１６５の形成に続き、誘電体層であってよいバッファ層１６７がＢＤＴＩ構造１６５の上面の上方に形成される。バッファ層１６７は、例えば、ＣＶＤ、ＰＶＤ、ＡＬＤ、熱酸化、又は他の適切な成長又は堆積プロセスにより形成されてよい。バッファ層１６７は、二酸化ケイ素といった酸化物、又は他の適切な誘電体材料であるか、それを含んでよい。いくつかの実施形態において、バッファ層１６７を堆積した後、バッファ層１６７が実質的に平坦な上面を有するよう、平坦化プロセス（例えばＣＭＰ）がバッファ層１６７上で実行される。
【0078】
図３Ｑにおいて、カラーフィルタ１８０とマイクロレンズが受光素子８２の上方に形成され、図４の動作１６００に対応する。バッファ層１６７の形成に続き、グリッド構造１９５とカラーフィルタ１８０がバッファ層１６７の上方に形成される。いくつかの実施形態において、グリッド構造１９５は、バッファ層１６７の上面にわたり延伸する第１グリッド層１９４と、第１グリッド層１９４を覆う第２グリッド層１９６とを含んでよい。第１グリッド層１９４、第２グリッド層１９６、又は両方は、誘電体材料、導電性材料、又は両方であるか、それを含んでよい。いくつかの実施形態において、第１及び第２グリッド層１９４、１９６は、ＣＶＤ、ＰＶＤ、ＡＬＤ、スパッタリング、無電解めっき、又は他の適切な成長又は堆積プロセスにより形成されてよい。。
【0079】
第１及び第２グリッド層１９４、１９６の堆積に続き、カラーフィルタ開口を形成するため、第１及び第２グリッド層１９４、１９６上でパターン形成プロセスが実行されてよい。続いて、カラーフィルタ１８０がカラーフィルタ開口に形成されてよく、グリッド構造１９５がカラーフィルタ１８０を連続して囲む。いくつかの実施形態において、カラーフィルタ１８０は、様々なカラーフィルタ層を形成して該カラーフィルタ層をパターン形成することにより形成されてよい。カラーフィルタ層は、選択された波長範囲外の波長の光を遮断しつつ、選択された波長範囲のを有する入射放射線（例えば光）を透過させる材料で形成される。いくつかの実施形態において、カラーフィルタ層は形成に続いて平坦化（例えばＣＭＰを介して）されてよい。
【0080】
やはり図３Ｑに表されるように、複数のマイクロレンズ１８２が基板１４０の上方に形成される。いくつかの実施形態において、マイクロレンズ１８２は、基板１４０の上方にマイクロレンズ材料を堆積する（例えば、スピンオン法又は蒸着プロセスによる）ことにより形成されてよい。湾曲した上面を有するマイクロレンズテンプレート（未図示）が、マイクロレンズ材料の上方でパターン形成される。次いで、マイクロレンズテンプレートに基づきマイクロレンズ材料を選択的にエッチングすることにより、マイクロレンズ１８２が形成される。
【0081】
図５は、いくつかの実施形態による、図４の動作１３００を実行するために用いられるリソグラフィ露光システム２０００の概略図である。いくつかの実施形態において、リソグラフィ露光システム２０００は、図３Ｄに示されたマスキング層３００といったレジスト層をＥＵＶ照射により露光するよう設計された極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィシステムであり、ＥＵＶシステム２０００と呼称されてもよい。リソグラフィ露光システム２０００はＥＵＶスキャナであってよい。リソグラフィ露光システム２０００は、いくつかの実施形態によると、光源２１２０と、照射器２１４０と、マスクステージ２０１６と、投射光学系モジュール（又は投射光学系ボックス（ＰＯＢ））２１３０と、基板ステージ２０２４とを含む。リソグラフィ露光システム２０００の構成要素は追加又は省略可能であり、本発明は該実施形態により限定されるべきではない。
【0082】
光源２１２０は、特定の実施形態において、約１ｎｍ～約１００ｎｍの間の範囲の波長を有する光放射を生成するよう構成される。１つの特定の例において、光源２１２０は約１３．５ｎｍを中心とする波長でＥＵＶ放射を生成する。従って、光源２１２０はＥＵＶ照射源とも呼称される。ただし、光源２１２０はＥＵＶ放射の放出に限定されるべきでないことを理解されたい。光源２１２０は、励起されたターゲット燃料から高強度の光子放射を実行するために使用可能である。
【0083】
様々な実施形態において、照射器２１４０は、複数のリフレクタ２１００Ａ、２１００Ｂを有する単一レンズ又はレンズシステムといった様々な屈折光学系部品を含み、例えば、レンズ（ゾーンプレート）、或いは、光を光源２１２０からマスクステージ２０１６上、特にマスクステージ２０１６上に固定されたマスク２０１８へ導くための単一ミラー又は複数ミラーを有するミラーシステムといった（ＥＵＶリソグラフィ露光システムのための）反射光学系を含む。マスク２０１８は、図３Ｅ～３Ｉに関して説明した任意のパターン５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄを含んでよい。光源２１２０がＥＵＶ波長範囲における光２０８４を生成する本実施形態において、光２０８５、光２０８６を生成するために反射光学系が採用される。いくつかの実施形態において、照射器２１４０は少なくとも３つのレンズを含む。リフレクタ２１００Ａは、いくつかの実施形態において、視野ファセットミラー（ＦＦＭ）であってよい。リフレクタ２１００Ｂは、いくつかの実施形態において、瞳ファセットミラー（ＰＦＭ）であってよい。リフレクタ２１００Ａは、光源２１２０の汚染領域から反射された光を遮断するよう構成される。
【0084】
マスクステージ２０１６はマスク２０１８を固定するよう構成される。いくつかの実施形態において、マスクステージ２０１６は、マスク２０１８を固定するため、静電チャック（ｅチャック）を含む。これは、ガス分子がＥＵＶ放射を吸収し、ＥＵＶリソグラフィパターン形成のためのリソグラフィ露光システムがＥＵＶ光量損失を避けるため真空環境に維持されるためである。本発明において、マスク、フォトマスク、レチクルという用語は互換的に用いられる。本実施形態において、マスク２０１８は反射型マスクである。マスク２０１８の１つの例示的構造は、低熱膨張材料（ＬＴＥＭ）又は溶融石英といった適切な材料を有する基板を含む。様々な例において、ＬＴＥＭはＴｉＯ２でドープされたＳｉＯ２、又は他の適切な低熱膨張の材料を含む。マスク２０１８は、基板上に堆積された反射型多層を含む。いくつかの実施形態において、反射型多層は図３Ｅ～３Ｉに関して説明した１つ以上のパターン５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄを含む。
【0085】
投射光学系モジュール（又は投射光学系ボックス（ＰＯＢ））２１３０は、リソグラフィ露光システム２０００の基板ステージ２０２４上に固定された半導体ウェハ２０２２上にマスク２０１８のパターンを撮像するよう構成される。ＰＯＢ２１３０は、いくつかの実施形態において（ＵＶリソグラフィ露光システムのためのといった）屈折光学系、或いは、様々な実施形態において（ＥＵＶリソグラフィ露光システムのためのといった）反射光学系を有する。マスク２０１８から導かれた、マスク上に定義されたパターンの画像を担持した光（例えば、図３Ｄに示された光４００）は、ＰＯＢ２１３０により収集される。照射器２１４０とＰＯＢ２１３０は、集合的に、リソグラフィ露光システム２０００の光学モジュールと呼称される。いくつかの実施形態において、ＰＯＢ２１３０は少なくとも６つの反射光学系を含む。いくつかの実施形態において、ＰＯＢ２１３０は、第１ミラー２１１０Ａと、第２ミラー２１１０Ｂと、第３ミラー２１１０Ｃと、第４ミラー２１１０Ｄとを含む。
【0086】
本実施形態において、半導体ウェハ２０２２は、シリコン又は他の半導体材料製であってよい。或いは又は加えて、半導体ウェハ２０２２は、ゲルマニウム（Ｇｅ）といった他の基本半導体材料を含んでよい。いくつかの実施形態において、半導体ウェハ２０２２は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、又はリン化インジウム（ＩｎＰ）といった化合物半導体製である。いくつかの実施形態において、半導体ウェハ２０２２は、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、シリコンゲルマニウムカーバイド（ＳｉＧｅＣ）、ガリウムヒ素リン（ＧａＡｓＰ）、又はガリウムインジウムリン（ＧａＩｎＰ）といった合金半導体製である。いくつかの実施形態において、半導体ウェハ２０２２は、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）又はゲルマニウムオンインシュレータ（ＧＯＩ）基板であってよい。
【0087】
加えて、半導体ウェハ２０２２は様々なデバイス要素を有してよい。半導体ウェハ２０２２に形成されるデバイス要素の例は、トランジスタ（例えば、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）トランジスタ、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）、高電圧トランジスタ、高周波トランジスタ、ｐチャネル型及び／又はｎチャネル型電界効果トランジスタ（ＰＦＥＴ／ＮＦＥＴ）等）、ダイオード、レジスタ、コンデンサ、他の適用可能な要素、それらの組合せ等を含む。堆積、エッチング、注入、フォトリソグラフィ、アニール、及び／又は他の適切なプロセスといった、様々なプロセスがデバイス要素を形成するために実行される。いくつかの実施形態において、半導体ウェハ２０２２は本実施形態におけるＥＵＶ放射に敏感なレジスト層（例えばマスキング層３００）でコーティングされる。上記で説明したものを含む様々な要素は、リソグラフィプロセスを実行するため共に統合されて操作可能である。
【0088】
リソグラフィ露光システム２０００は、他のモジュールを更に含むか、光源２１２０に水素ガスを提供するよう設計された洗浄モジュールといった他のモジュールと統合（又は結合）されてよい。水素ガスは光源２１２０の汚染を減少させることを助ける。
【0089】
実施形態は利点を提供することができる。マスキング層３００を露光するための改善された光近接効果（ＯＰＣ）プロセスは、ＢＤＴＩ構造１６５が形成される開口３６５をエッチングするとき用いられるマスキング層３００における開口３５の対角幅Ｄ３６８Ｍを減少させる。マスキング層３００の交差路領域３６８の寸法を減少させることにより、ＢＤＴＩ構造１６５の交差路領域１６８でのローディング効果が低減される。深さ均一性の向上を含むＢＤＴＩ構造１６５に対する改善は、部分的ＢＤＴＩ構造１６５のみならず全ＢＤＴＩ構造１６５のためのより小さな画素サイズを可能とし、これは増加された画素密度を有するイメージセンサＩＣを可能とする。
【0090】
少なくとも１つの実施形態において、方法は、基板の裏側上にマスキング層を形成することであって、基板が、受光素子を有する画素領域と、基板の表側上又は基板の表側内に設けられたトランジスタとを含むことと、マスキング層をパターン光に露光することによりマスキング層にマスク開口を形成することであって、マスク開口が、画素領域をマスクするマスク画素領域と、マスク画素領域からマスク交差路領域へ向け延伸するマスク突出部領域とを含むことと、マスク開口を介して基板をエッチングすることにより基板に基板開口を形成することと、基板開口に分離構造を形成することとを含む。
【0091】
いくつかの実施形態において、交差路開口は基板の２つの突出部間の対角幅を有し、第１の幅に対する対角幅の比は１．４１４未満であり、２つの突出部は第１壁開口の対辺上で且つ第２壁開口の対辺上にある。
【0092】
いくつかの実施形態において、第２の幅は基板の２つの突出部間の横幅であり、２つの突出部は第１壁開口の対辺上にある。
【0093】
いくつかの実施形態において、第１の幅に対する第１壁開口の高さの比は１０～１００の範囲の内にある。
【0094】
少なくとも１つの実施形態によると、デバイスは、基板と、基板内の受光素子と、基板の第１の側上又は第１の側内のトランジスタと、受光素子を横方向に囲む、基板内の分離構造とを含む。分離構造は、第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁と、第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁と、第１壁が第２壁と重なる領域に位置する、第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域とを含む。
【0095】
いくつかの実施形態において、第１突出部は第２の幅により第２突出部から分離される。
【0096】
いくつかの実施形態において、第１突出部は第３の幅により第２突出部から分離され、第１の幅に対する第３の幅の比は１．４１４未満である。
【0097】
いくつかの実施形態において、交差路領域は、フローティング拡散領域と重なる、基板の少なくとも２つの突出部に当接する第１セグメントと、第１セグメントとフローティング拡散領域との間の第３セグメントと、第１セグメントと第３セグメントとの間の第２セグメントとを含む断面形状を有し、第１セグメントは、フローティング拡散領域から距離が減少するにつれ外向きにテーパ状にされた側壁を有し、第２セグメントは、フローティング拡散領域から距離が減少するにつれ内向きにテーパ状にされた側壁を有する。
【0098】
いくつかの実施形態において、第２セグメントの高さは第１セグメントの高さよりも高い。
【0099】
少なくとも１つの実施形態によると、方法は、基板に受光素子を形成することと、基板の第１の側上にトランジスタを形成することと、基板の第２の側上にパターンマスクを形成することであって、第２の側が第１の側とは反対向きであることとを含む。パターンマスクは壁露光領域を含む。壁露光領域は、第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁露光領域と、第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁露光領域とを含む。パターンマスクは、第１壁露光領域が第２壁露光領域と重なる領域にあり、第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域を更に含む。該方法は、パターンマスクを介してエッチングすることにより基板に開口を形成することと、開口に分離構造を形成することとを更に含む。
【0100】
いくつかの実施形態において、突出部領域は、三角形、矩形、五角形、六角形、又はＮ辺形である多角形状であり、Ｎは６よりも大きい。
【0101】
いくつかの実施形態において、該方法は、基板にフローティング拡散領域を形成することを更に含む。
【0102】
いくつかの実施形態において、突出部領域は円形状を有する。
【0103】
上記は、当業者が本発明の態様をより好ましく理解できるように、いくつかの実施形態の特徴を概説している。当業者は、ここで紹介した実施形態と同一の目的を実行するため、及び／又は同一の利点を達成するため、他の処理及び構造を設計又は改変するための基礎として、本開示を容易に用いることができることを理解すべきである。当業者はまた、そのような均等な構造は本発明の精神及び範囲から逸脱せず、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な改変、置き換え、及び変更を行うことができることを理解すべきである。
【産業上の利用可能性】
【0104】
本発明の実施形態は、イメージセンサの応用に適用することができる。
【符号の説明】
【0105】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ：イメージセンサＩＣ
２０、２０ｄ：トランジスタ
４１：スペーサー構造
８２：受光素子
８４：フローティング拡散（ＦＤ）領域
１０６：導電線
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ：画素領域
１１８：トポグラフィカルフィーチャ
１２０：相互接続層、金属線
１２１：導電線
１２２：第１コンタクト
１２３：導電性ビア
１３０：誘電体構造、誘電体層
１３１、１３２：エッチストップ層
１４０：基板
１４０Ｃ：角部領域
１４０Ｐ：突出部
１５５、１９５：ＣＭＧ
１６０：分離構造、ダミーコンタクト構造
１６３、１６５：分離構造
１６６：壁
１６７：バッファ層
１６８：交差路領域
１７０：誘電体層
１８０：カラーフィルタ
１８２：マイクロレンズ
１９４：金属グリッド層
１９６：誘電体グリッド層
１００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、３００Ｐ、３１０、３６５、３６６、３６８、３６６Ｍ、３６８Ｍ、５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃ、５１０ｄ、５２０、５６６、５６８：領域
２１０、２２０：破線
２９０：ゲート電極
３００：マスキング層
４００：光
５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄ：パターン
６００：ゲート誘電体層
７００、２０１８：マスク
１０００：方法
１１００、１２００、１３００、１４００、１５００、１６００：動作
２０００：システム
２０１６：マスクステージ
２０２２：半導体ウェハ
２１１０Ａ、２１１０Ｂ、２１１０Ｃ：ミラー
２１２０：光源
２１３０：投射光学系モジュール
２１４０：照射器
Ｄ１６６、Ｄ１６８、Ｄ１６９、Ｄ１６６Ａ、Ｄ１６８Ａ、Ｄ１６６Ｂ、Ｄ１６８Ｂ、Ｄ１６９Ｂ、Ｄ１６６Ｃ、Ｄ１６８Ｃ、Ｄ１６９Ｃ、Ｄ３６６Ｍ、Ｄ３６８Ｍ、Ｄ３６９Ｍ：幅
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５：寸法
Ｈ１６６Ａ、Ｈ１６８Ａ、Ｈ１６６Ｂ、Ｈ１６８Ｂ、Ｈ１６６Ｃ、Ｈ１６８Ｃ、ＬＥ、ＬＥ’、ＬＥ’’：高さ
２０、２０ｄ：トランジスタ
４１：スペーサー構造
８２：受光素子
８４：フローティング拡散（ＦＤ）領域
１０６：導電線
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ：画素領域
１１８：トポグラフィカルフィーチャ
１２０：相互接続層、金属線
１２１：導電線
１２２：第１コンタクト
１２３：導電性ビア
１３０：誘電体構造、誘電体層
１３１、１３２：エッチストップ層
１４０：基板
１４０Ｃ：角部領域
１４０Ｐ：突出部
１５５、１９５：ＣＭＧ
１６０：分離構造、ダミーコンタクト構造
１６３、１６５：分離構造
１６６：壁
１６７：バッファ層
１６８：交差路領域
１７０：誘電体層
１８０：カラーフィルタ
１８２：マイクロレンズ
１９４：金属グリッド層
１９６：誘電体グリッド層
１００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、３００Ｐ、３１０、３６５、３６６、３６８、３６６Ｍ、３６８Ｍ、５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃ、５１０ｄ、５２０、５６６、５６８：領域
２１０、２２０：破線
２９０：ゲート電極
３００：マスキング層
４００：光
５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄ：パターン
６００：ゲート誘電体層
７００、２０１８：マスク
１０００：方法
１１００、１２００、１３００、１４００、１５００、１６００：動作
２０００：システム
２０１６：マスクステージ
２０２２：半導体ウェハ
２１１０Ａ、２１１０Ｂ、２１１０Ｃ：ミラー
２１２０：光源
２１３０：投射光学系モジュール
２１４０：照射器
Ｄ１６６、Ｄ１６８、Ｄ１６９、Ｄ１６６Ａ、Ｄ１６８Ａ、Ｄ１６６Ｂ、Ｄ１６８Ｂ、Ｄ１６９Ｂ、Ｄ１６６Ｃ、Ｄ１６８Ｃ、Ｄ１６９Ｃ、Ｄ３６６Ｍ、Ｄ３６８Ｍ、Ｄ３６９Ｍ：幅
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５：寸法
Ｈ１６６Ａ、Ｈ１６８Ａ、Ｈ１６６Ｂ、Ｈ１６８Ｂ、Ｈ１６６Ｃ、Ｈ１６８Ｃ、ＬＥ、ＬＥ’、ＬＥ’’：高さ
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図1G】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図2F】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図3H】
【図3I】
【図3J】
【図3K】
【図3L】
【図3M】
【図3N】
【図3O】
【図3P】
【図3Q】
【図4】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】2023-02-15
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板の裏側上にマスキング層を形成することであって、前記基板が、受光素子を有する画素領域と、前記基板の表側上又は前記表側内に設けられたトランジスタとを含むことと、
前記マスキング層をパターン光に露光することにより、前記マスキング層にマスク開口を形成することであって、前記マスク開口が、前記画素領域をマスクするマスク画素領域と、前記マスク画素領域からマスク交差路領域へ向け延伸するマスク突出部領域とを含むことと、
前記マスク開口を介して前記基板をエッチングすることにより、前記基板に基板開口を形成することと、
前記基板開口に分離構造を形成することと
を含む、
方法。
前記マスキング層をパターン光に露光することにより、前記マスキング層にマスク開口を形成することであって、前記マスク開口が、前記画素領域をマスクするマスク画素領域と、前記マスク画素領域からマスク交差路領域へ向け延伸するマスク突出部領域とを含むことと、
前記マスク開口を介して前記基板をエッチングすることにより、前記基板に基板開口を形成することと、
前記基板開口に分離構造を形成することと
を含む、
方法。
【請求項2】
前記マスキング層を前記パターン光に露光することが、
レチクルによりパターン光を形成することであって、前記レチクルがパターンを含み、前記パターンが、
前記マスク画素領域に関連付く画素保護領域と、
前記マスク突出部領域に関連付く突出部領域と
を含むことと、
前記パターン光を前記マスキング層へ導くことと
を含む、
請求項１に記載の方法。
レチクルによりパターン光を形成することであって、前記レチクルがパターンを含み、前記パターンが、
前記マスク画素領域に関連付く画素保護領域と、
前記マスク突出部領域に関連付く突出部領域と
を含むことと、
前記パターン光を前記マスキング層へ導くことと
を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記突出部領域が、第１の寸法により第１の方向において前記画素保護領域を超えて延伸し、第２の寸法により前記第１の方向において前記画素保護領域と重なり、
前記第２の寸法に対する前記第１の寸法の比が０．１～１０の範囲の内にある、
請求項２に記載の方法。
前記第２の寸法に対する前記第１の寸法の比が０．１～１０の範囲の内にある、
請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記基板開口が、
第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁開口と、
前記第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁開口と
を含む、
壁開口と、
前記第１壁開口が前記第２壁開口と重なる領域に位置する、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路開口と
を含む、
請求項１に記載の方法。
第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁開口と、
前記第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁開口と
を含む、
壁開口と、
前記第１壁開口が前記第２壁開口と重なる領域に位置する、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路開口と
を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項5】
基板と、
前記基板内の受光素子と、
前記基板の第１の側上又は前記第１の側内のトランジスタと、
前記受光素子を横方向に囲む、前記基板内の分離構造と
を含み、
前記分離構造が、
第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁と、
前記第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁と、
前記第１壁が前記第２壁と重なる領域に位置する、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域と
を含む、
デバイス。
前記基板内の受光素子と、
前記基板の第１の側上又は前記第１の側内のトランジスタと、
前記受光素子を横方向に囲む、前記基板内の分離構造と
を含み、
前記分離構造が、
第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁と、
前記第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁と、
前記第１壁が前記第２壁と重なる領域に位置する、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域と
を含む、
デバイス。
【請求項6】
前記基板が、
前記受光素子を含む第１画素領域と、
前記第２の方向に沿って前記第１画素領域から第１壁を横切ったところに位置する第２画素領域と、
前記第１画素領域から前記交差路領域の中央へ向け延伸する第１突出部と、
前記第２画素領域から前記交差路領域の前記中央へ向け延伸する第２突出部と
を含む、
請求項５のデバイス。
前記受光素子を含む第１画素領域と、
前記第２の方向に沿って前記第１画素領域から第１壁を横切ったところに位置する第２画素領域と、
前記第１画素領域から前記交差路領域の中央へ向け延伸する第１突出部と、
前記第２画素領域から前記交差路領域の前記中央へ向け延伸する第２突出部と
を含む、
請求項５のデバイス。
【請求項7】
前記基板が、
前記受光素子を含む第１画素領域と、
前記第１画素領域から前記第１壁と前記第２壁を対角に横切ったところに位置する第２画素領域と、
前記第１画素領域から前記交差路領域の中央へ向け延伸する第１突出部と、
前記第２画素領域から前記交差路領域の前記中央へ向け延伸する第２突出部と
を含む、
請求項５に記載のデバイス。
前記受光素子を含む第１画素領域と、
前記第１画素領域から前記第１壁と前記第２壁を対角に横切ったところに位置する第２画素領域と、
前記第１画素領域から前記交差路領域の中央へ向け延伸する第１突出部と、
前記第２画素領域から前記交差路領域の前記中央へ向け延伸する第２突出部と
を含む、
請求項５に記載のデバイス。
【請求項8】
前記基板内のフローティング拡散領域を更に含み、
前記フローティング拡散領域が前記分離構造と重なる、
請求項５に記載のデバイス。
前記フローティング拡散領域が前記分離構造と重なる、
請求項５に記載のデバイス。
【請求項9】
基板に受光素子を形成することと、
前記基板の第１の側上にトランジスタを形成することと、
前記基板の第２の側上にパターンマスクを形成することであって、前記第２の側が前記第１の側とは反対向きであり、前記パターンマスクが、
第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁露光領域と、
前記第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁露光領域と、
を含む、壁露光領域と、
前記第１壁露光領域が前記第２壁露光領域と重なる領域にあり、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域と
を含むこと、
前記パターンマスクを介してエッチングすることにより前記基板に開口を形成することと、
前記開口に分離構造を形成することと
を含む、
方法。
前記基板の第１の側上にトランジスタを形成することと、
前記基板の第２の側上にパターンマスクを形成することであって、前記第２の側が前記第１の側とは反対向きであり、前記パターンマスクが、
第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁露光領域と、
前記第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁露光領域と、
を含む、壁露光領域と、
前記第１壁露光領域が前記第２壁露光領域と重なる領域にあり、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域と
を含むこと、
前記パターンマスクを介してエッチングすることにより前記基板に開口を形成することと、
前記開口に分離構造を形成することと
を含む、
方法。
【請求項10】
前記パターンマスクを形成することが、
レチクルによりパターン光を形成することであって、前記レチクルがパターンを含み、前記パターンが、
前記基板の画素領域に関連付く画素保護領域と、
前記画素保護領域の角部から延伸する突出部領域と
を含むことと、
前記パターン光を前記基板の前記第２の側上のマスキング層へ向け導くことと
を含む、
請求項９に記載の方法。
レチクルによりパターン光を形成することであって、前記レチクルがパターンを含み、前記パターンが、
前記基板の画素領域に関連付く画素保護領域と、
前記画素保護領域の角部から延伸する突出部領域と
を含むことと、
前記パターン光を前記基板の前記第２の側上のマスキング層へ向け導くことと
を含む、
請求項９に記載の方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0090】
少なくとも１つの実施形態において、方法は、基板の裏側上にマスキング層を形成することであって、基板が、受光素子を有する画素領域と、基板の表側上又は基板の表側内に設けられたトランジスタとを含むことと、マスキング層をパターン光に露光することによりマスキング層にマスク開口を形成することであって、マスク開口が、画素領域をマスクするマスク画素領域と、マスク画素領域からマスク交差路領域へ向け延伸するマスク突出部領域とを含むことと、マスク開口を介して基板をエッチングすることにより基板に基板開口を形成することと、基板開口に分離構造を形成することとを含む。
いくつかの実施形態において、マスキング層をパターン光に露光することは、レチクルによりパターン光を形成することと、パターン光をマスキング層へ導くこととを含む。レチクルはパターンを含む。パターンは、マスク画素領域に関連付く画素保護領域と、マスク突出部領域に関連付く突出部領域とを含む。
いくつかの実施形態において、突出部領域は、第１の寸法により第１の方向において画素保護領域を超えて延伸し、第２の寸法により第１の方向において画素保護領域と重なる。第２の寸法に対する第１の寸法の比は０．１～１０の範囲の内にある。
いくつかの実施形態において、基板開口は、壁開口と、交差路開口とを含む。壁開口は、第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁開口と、第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁開口とを含む。交差路開口は、第１壁開口が第２壁開口と重なる領域に位置する、第１の幅よりも狭い第２の幅を有する。
いくつかの実施形態において、マスキング層をパターン光に露光することは、レチクルによりパターン光を形成することと、パターン光をマスキング層へ導くこととを含む。レチクルはパターンを含む。パターンは、マスク画素領域に関連付く画素保護領域と、マスク突出部領域に関連付く突出部領域とを含む。
いくつかの実施形態において、突出部領域は、第１の寸法により第１の方向において画素保護領域を超えて延伸し、第２の寸法により第１の方向において画素保護領域と重なる。第２の寸法に対する第１の寸法の比は０．１～１０の範囲の内にある。
いくつかの実施形態において、基板開口は、壁開口と、交差路開口とを含む。壁開口は、第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁開口と、第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁開口とを含む。交差路開口は、第１壁開口が第２壁開口と重なる領域に位置する、第１の幅よりも狭い第２の幅を有する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0094】
少なくとも１つの実施形態によると、デバイスは、基板と、基板内の受光素子と、基板の第１の側上又は第１の側内のトランジスタと、受光素子を横方向に囲む、基板内の分離構造とを含む。分離構造は、第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁と、第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁と、第１壁が第２壁と重なる領域に位置する、第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域とを含む。
いくつかの実施形態において、基板は、受光素子を含む第１画素領域と、第２の方向に沿って第１画素領域から第１壁を横切ったところに位置する第２画素領域と、第１画素領域から交差路領域の中央へ向け延伸する第１突出部と、第２画素領域から交差路領域の中央へ向け延伸する第２突出部とを含む。
いくつかの実施形態において、基板は、受光素子を含む第１画素領域と、第２の方向に沿って第１画素領域から第１壁を横切ったところに位置する第２画素領域と、第１画素領域から交差路領域の中央へ向け延伸する第１突出部と、第２画素領域から交差路領域の中央へ向け延伸する第２突出部とを含む。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0095】
いくつかの実施形態において、第１突出部は第２の幅により第２突出部から分離される。
いくつかの実施形態において、基板は、受光素子を含む第１画素領域と、第１画素領域から第１壁と第２壁を対角に横切ったところに位置する第２画素領域と、第１画素領域から交差路領域の中央へ向け延伸する第１突出部と、第２画素領域から交差路領域の中央へ向け延伸する第２突出部とを含む。
いくつかの実施形態において、基板は、受光素子を含む第１画素領域と、第１画素領域から第１壁と第２壁を対角に横切ったところに位置する第２画素領域と、第１画素領域から交差路領域の中央へ向け延伸する第１突出部と、第２画素領域から交差路領域の中央へ向け延伸する第２突出部とを含む。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0096】
いくつかの実施形態において、第１突出部は第３の幅により第２突出部から分離され、第１の幅に対する第３の幅の比は１．４１４未満である。
いくつかの実施形態において、デバイスは基板内のフローティング拡散領域を更に含む。フローティング拡散領域は分離構造と重なる。
いくつかの実施形態において、デバイスは基板内のフローティング拡散領域を更に含む。フローティング拡散領域は分離構造と重なる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0099】
少なくとも１つの実施形態によると、方法は、基板に受光素子を形成することと、基板の第１の側上にトランジスタを形成することと、基板の第２の側上にパターンマスクを形成することであって、第２の側が第１の側とは反対向きであることとを含む。パターンマスクは壁露光領域を含む。壁露光領域は、第１の方向に延伸する、第１の幅を有する第１壁露光領域と、第１の方向を横断する第２の方向に延伸する第２壁露光領域とを含む。パターンマスクは、第１壁露光領域が第２壁露光領域と重なる領域にあり、第１の幅よりも狭い第２の幅を有する交差路領域を更に含む。該方法は、パターンマスクを介してエッチングすることにより基板に開口を形成することと、開口に分離構造を形成することとを更に含む。
いくつかの実施形態において、パターンマスクを形成することは、レチクルによりパターン光を形成することと、パターン光を基板の第２の側上のマスキング層へ向け導くこととを含む。レチクルはパターンを含む。パターンは、基板の画素領域に関連付く画素保護領域と、画素保護領域の角部から延伸する突出部領域とを含む。
いくつかの実施形態において、パターンマスクを形成することは、レチクルによりパターン光を形成することと、パターン光を基板の第２の側上のマスキング層へ向け導くこととを含む。レチクルはパターンを含む。パターンは、基板の画素領域に関連付く画素保護領域と、画素保護領域の角部から延伸する突出部領域とを含む。
【外国語明細書】