[發明專利]圖像傳感器及其制造方法

無效

• 申請號: 200810083673.2
• 申請日: 2008-03-14
• 公開（公告）號: CN101266989A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 柳商旭
• 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
• 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

本發明涉及圖像傳感器及其制造方法，其可通過形成具有無間隙形狀的微透鏡陣列來提高聚光率。

背景技術

CMOS圖像傳感器在一個單位像素中可包括光電二極管和MOS晶體管，用以依次檢測每個單位像素的電信號，從而實現圖像。

在CMOS圖像傳感器的制造工藝中，形成微透鏡的方法可由下列步驟構成，即圖案化用于微透鏡的有機光致抗蝕劑，并隨后回流該有機光致抗蝕劑。當圖案化有機光致抗蝕劑時，優選地通過保持預定間隔來形成無間隙的微透鏡。然而，當使用有機光致抗蝕劑時，在回流工藝中可在相鄰微透鏡連接的地方發生橋連現象(bridge?phenomenon)。

發明內容

本發明的實施例涉及圖像傳感器及其制造方法，其可通過形成具有無間隙形狀的微透鏡陣列來提高聚光率。

本發明的實施例涉及一種圖像傳感器，其可包括下列組件中至少一個：半導體襯底；形成在該半導體襯底上方的層間介電層；形成在該層間介電層上方的濾色鏡層；形成在該濾色鏡層上方的平坦化層；以及形成在該平坦化層上方具有多層結構和無間隙的連續形狀的微透鏡陣列。

本發明的實施例涉及一種圖像傳感器的制造方法，其可包括下列步驟中至少一個：在成形的半導體襯底上方形成層間介電層；在該層間介電層上方依次形成濾色鏡層和平坦化層；在該平坦化層上方形成相隔開的多個籽晶微透鏡；以及通過在所述多個籽晶微透鏡陣列上方和在相鄰的籽晶微透鏡之間的空間中形成第二介電層，形成具有無間隙的連續形狀的微透鏡陣列。

本發明的實施例涉及一種圖像傳感器的制造方法，其可包括下列步驟中至少一個：在半導體襯底上方形成具有焊盤區的層間介電層，該焊盤區包括金屬焊盤；在該層間介電層上方形成濾色鏡層；在該濾色鏡層上方形成平坦化層；在該平坦化層上方形成具有多層結構的微透鏡陣列，其中該微透鏡陣列具有無間隙的連續形狀；以及然后暴露該金屬焊盤。

附圖說明

示例圖1至圖5示出根據本發明實施例的圖像傳感器的制造方法。

具體實施方式

如示例圖1至圖5所示，根據本發明實施例的圖像傳感器包括形成在半導體襯底10上和/或上方的層間介電層11，其中半導體襯底10具有包括光電二極管的光電傳感器。層間介電層11可包括通過其延伸的金屬線，即焊盤60，該金屬線具有用于與外部進行電連接的終端(final)金屬線。

可在焊盤60上和/或上方形成用于保護器件的鈍化層20。鈍化層20可形成為多層疊置結構，并由氧化硅膜、氮化硅膜和氮氧化硅膜中的至少一個構成。例如，鈍化層20可由包括諸如TEOS膜的下膜21和諸如氮化物膜的上膜22的多層疊置結構構成，其中下膜21的厚度約在1000至5000之間，上膜22的厚度約在1000至10000之間。

可在鈍化層20上和/或上方形成濾色鏡30，然后可在濾色鏡30上和/或上方形成用于補足濾色鏡30的臺階的平坦化層40。

然后可在平坦化層40上和/或上方形成籽晶微透鏡陣列51，籽晶微透鏡陣列51具有以半球形狀或穹頂(dome)形狀形成的多個籽晶微透鏡。在微透鏡陣列51中，各籽晶微透鏡可形成為與相鄰的籽晶微透鏡相隔開或相接觸。籽晶微透鏡陣列51可通過沉積第一介電層50形成，并由氧化物膜、氮化物膜和氮氧化物膜中的至少一個構成。例如，籽晶微透鏡陣列51可由厚度約為2000至6000的氧化物膜構成。

然后可在籽晶微透鏡陣列51上和/或上方形成第二介電層53。第二介電層53可形成為多層疊置結構，并由氧化物膜、氮化物膜和氮氧化物膜中的至少一個構成。例如，第二介電層53可由厚度約為500至20000的氧化物膜構成。

然后可利用籽晶微透鏡陣列51和第二介電層53形成零間隙的微透鏡陣列55。可將微透鏡陣列55形成為包括籽晶微透鏡陣列51和第二介電層53，以使其具有連續的凹凸形狀。可利用籽晶微透鏡陣列51和第二介電層53形成具有無間隙形狀的微透鏡陣列55，以使微透鏡陣列55的間隙降至零間隙水平，從而能夠通過降低微透鏡陣列55上入射光的損失改善圖像傳感器的聚光率。

微透鏡陣列55可形成為在所有方向上具有相同焦距的連續凹凸形狀，從而能夠改善圖像傳感器的質量。

在形成微透鏡陣列55之后，接著可蝕刻焊盤60上和/或上方的鈍化層20、第一介電層50和第二介電層53，以產生孔61，該孔61用于暴露構成焊盤60的頂表面的一部分。