[發明專利]圖像感測裝置與其封裝方法

無效

• 申請號: 200710002392.5
• 申請日: 2007-01-15
• 公開（公告）號: CN101226949A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 李孝文;張志光;戎柏忠;林建邦
• 申請（專利權）人: 采鈺科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭曉東

技術領域

本發明涉及一種圖像感測裝置，尤其涉及一種圖像感測裝置的封裝結構及其制造方法。

背景技術

隨著光電產品的日新月異，對圖像傳感器的需求不斷增加。而目前常見的圖像傳感器可分為CCD(Charge?Coupled?Device，電荷藕合器件)與CMOS(Complementary?Metal-Oxide?Semiconductor，互補性氧化金屬半導體)兩大類。然而，無論是CCD或CMOS圖像傳感器，均是一種半導體感測元件，用以將所感測到的光線轉換成電能后，再通過模擬/數字轉換器(ADC，Analog?to?Digital?Converter)將電子信號轉換為數字信號，再傳輸至處理芯片進行信號處理，最后形成數字圖像輸出。而CCD圖像傳感器與CMOS圖像傳感器在結構上的最大不同，即為ADC設置的位置和數量上的不同。

另一方面。在實際應用上，不論是CCD或CMOS圖像傳感器，都是由多個CCD或CMOS圖像感測元件而形成一個圖像感測陣列，其中，每一個圖像傳感器通常稱之為像素或像元。對一圖像傳感器而言，像素的多少是影響該圖像傳感器成像質量的最主要原因之一。一般來說，圖像傳感器所包含的像素越多，所呈現的圖像質量就越清晰。因此，隨著半導體工藝技術的迅速發展，在同一感測區域內制造出包含更多像素的圖像感測元件，已是本領域中可以輕易達到的一項制造技術。

然而，高像素的圖像感測裝置在制造技術上已經相當成熟；然而，在同一感測區域內的容納越來越多的感測元件卻開始衍生出另一個問題。請參閱圖1，其為公知的感測元件陣列的示意圖。如圖中所示，該圖像感測元件陣列10包括第一微透鏡(micro?lens)11a、第二微透鏡11b、第三微透鏡11c，第一彩色濾光片12a、第二彩色濾光片12b、第三彩色濾光片12c，遮光層13，IC堆疊層14，以及第一感光二極管15a、第二感光二極管15b、第三感光二極管15c。在正常的情況下，第一入射光17a經過該第二微透鏡11b之后，應該直接投入到該第二感光二極管15b上；然而，當入射光線的角度變大時，較大角度的第二入射光17b便可能經過該第二微透鏡11b之后，入射到與該第二感光二極管15b相鄰的另一個感光二極管15a，因此開始產生成像干擾，此即為光學串光(optical?crosstalk)效應。而隨著光感測裝置上像素的增加，這種光學串光效應將會變得更加明顯。

為了有效地解決前述的光學串光效應所衍生的問題，在公知的技術中，如美國專利公告號US?6,803,250中，其是通過在光感測區域中增設一互補透鏡組的方式來達到提高光線入射效率的效果。請參閱圖2，其為具有互補透鏡組的圖像感測元件的結構示意圖。如圖中所示，該圖像感測元件20包含基板21，其上具有光感測區域22，第一介電質層23，其上包含第一導體層24a、24b，第二介電質層25，其上包含第二導體層26a、26b以及第一間隙27，彩色濾光層28及微透鏡29設置于最上方。該微透鏡29為凸透鏡，用以提高入射光束的集光效果，而該微透鏡29搭配下方的第一間隙27所形成的凹面結構則可進一步形成互補的雙微透鏡組，具有將大角度的入射光集束為小角度的效果，然而這種光線集束的效果并無法達到調整入射光束的主光入射角(CRA，chief?ray?angle)的功效。因此，這樣的結構設計對于改善光學串光效應的效果有限。況且，如前所述的雙微透鏡組的凹面結構形成于第二介電層25上，這對標準的感測元件的制造技術中需額外增加一道凹面結構制造技術，造成額外的制造成本負擔。而為了有效克服上述的光學串光效應，本案申請人已于2006年9月27日提出“圖像感應裝置與其制造方法”的中國臺灣專利申請(第094133609號申請案)，其為通過微棱鏡的設置，達到修正入射光線的主光角(CRA)的目的，以降低像素之間的光學干擾(串光效應)。該案利用微棱鏡之設置達到降低像素之間光學干擾的技術內容，同時也列為本案的主要參考文獻。