[發明專利]圖像傳感器及其制造方法

無效

• 申請號: 200710159900.0
• 申請日: 2007-12-25
• 公開（公告）號: CN101211935A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 韓昌勛;丁海壽
• 申請（專利權）人: 東部高科股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L21/822;H01L21/71
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 鄭小軍

技術領域

本發明涉及一種圖像傳感器及其制造方法。

背景技術

圖像傳感器是將光學圖像轉換成電信號的半導體器件。在圖像傳感器的設計和制造中，提高靈敏度(例如，將入射光轉換成電信號的比率)是關鍵的考慮因素。

為了提高用于會聚光的微透鏡的效率，一種途徑是充分消除相鄰微透鏡之間的間距并建立零間隔微透鏡陣列。這種途徑增大了入射光的透射率，從而產生更有效的器件。

在使用光致抗蝕劑膜形成微透鏡陣列時，產生另外的效率問題。在晶片背部研磨(backgrinding)工藝和/或晶片切割(sawing)工藝中，諸如聚合物微粒、硅微粒和/或二氧化硅微粒之類的微粒可能附著在微透鏡上。這可能使得圖像傳感器的靈敏度下降，由此降低圖像傳感器的產率。

發明內容

本發明的實施例提供了一種圖像傳感器及其制造方法，其能夠提高圖像傳感器半導體器件的靈敏度和產率。

根據另一實施例，所述圖像傳感器包括：濾色鏡層，位于半導體襯底上；以及微透鏡陣列，位于所述濾色鏡層上。所述微透鏡包括透明導電層。

根據一個實施例，一種制造圖像傳感器的方法包括以下步驟：在下部結構上形成保護層，所述下部結構包括光電二極管和互連；在所述保護層上形成濾色鏡層；在所述濾色鏡層上形成透明導電層；在所述透明導電層上形成光致抗蝕劑膜；通過將所述光致抗蝕劑膜圖案化形成犧牲微透鏡；以及通過蝕刻所述犧牲微透鏡和所述透明導電層，形成包括透明導電層的微透鏡。

根據另一實施例，一種制造圖像傳感器的方法包括以下步驟：在下部結構上形成保護層，所述下部結構包括光電二極管和互連；在所述保護層上形成濾色鏡層；在所述濾色鏡層上形成平坦化層；在所述平坦化層上形成透明導電層；在所述透明導電層上形成光致抗蝕劑膜；通過將所述光致抗蝕劑膜圖案化形成犧牲微透鏡；以及通過蝕刻所述犧牲微透鏡和所述透明導電層，形成包括透明導電層的微透鏡。

本發明能夠提高微透鏡陣列的透光效率。

附圖說明

圖1提供示意性表示制造圖像傳感器的方法的橫截面圖，所述方法包括在濾色鏡層15上方形成透明導電層17和光致抗蝕劑膜19。

圖2提供示意性表示制造圖像傳感器的方法的橫截面圖，所述方法包括形成犧牲微透鏡陣列19a。

圖3提供示意性表示制造圖像傳感器的方法的橫截面圖，所述方法包括形成微透鏡陣列17a。

具體實施方式

在各個實施例的說明中，在將一個層(或膜)、區域、圖案或結構表述為位于另一襯底、另一層(或膜)、另一區域、另一焊盤或另一圖案的“上/上方”或“下/下方”時，應該理解為其可以直接位于其它襯底、層(或膜)、區域、焊盤或圖案上，或者也可以存在中間層。此外，在將一個層(或膜)、區域、圖案、焊盤或結構表述為位于兩個層(或膜)、區域、焊盤或圖案“之間”時，應該理解為只有這一層位于所述兩個層(或膜)、區域、焊盤或圖案之間，或者也可以存在一個或多個中間層。因此，應該通過本發明的技術要旨來確定。

下面，將參照附圖詳細描述本發明的實施例。圖1至圖3為示出制造圖像傳感器的示例性方法的示意圖。

如圖1所示，在根據一個實施例的制造圖像傳感器的方法中，保護層13形成在下部結構11上，而濾色鏡層15形成在保護層13上。在一個實施例中，下部結構11包括硅半導體襯底(例如單晶硅晶片)。下部結構11也可以包括諸如光電二極管的光接收單元和互連(例如，位于絕緣層上或絕緣層中的金屬線，所述絕緣層具有將金屬線與其下方的電學結構(electricalstructures)電連接的接觸塞)。更具體而言，下部結構11通常包括多個單元像素，每個單元像素包括一個光電二極管和預定數目的晶體管(典型為3、4或5個)。濾色鏡層15可包括紅濾色鏡、綠濾色鏡和藍濾色鏡。

根據一個實施例的制造圖像傳感器的方法包括：在濾色鏡層15上形成透明導電層17，以及在透明導電層17上形成光致抗蝕劑膜19。透明導電層17可包括ITO(氧化銦錫)層或基本由ITO層構成。ITO層的厚度在大約1000至6000的范圍內。ITO層可以使用包含銦鹽和錫鹽的混合溶液通過化學氣相沉積(CVD，例如低壓CVD、高密度等離子體CVD或等離子體增強CVD)來形成的。

現有技術的方法可通過濺射來沉積ITO層。當使用濺射時，在執行濺射工藝期間半導體襯底的溫度必須保持在400℃以上。然而，將上面具有濾色鏡層的襯底加熱到這樣的溫度會損壞濾色鏡層。因此，優選地，通過CVD工藝來形成ITO層。