[發明專利]圖像感測裝置的制造方法

無效

• 申請號: 200810213814.8
• 申請日: 2008-09-08
• 公開（公告）號: CN101604661A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 楊政霖;彭進寶;劉宇杰;曾志翔
• 申請（專利權）人: 采鈺科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/82
• 分類號: H01L21/82;H01L27/146
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 晨

技術領域

本發明涉及一種圖像感測裝置，尤其涉及一種用于圖像感測裝置中的微透鏡(microlenses)陣列外形輪廓控制。

背景技術

隨著光電產品諸如數字相機、數字圖像記錄器、具有圖像拍攝功能的手機、以及監視器逐漸普及化，圖像感測裝置的需求也與日俱增。圖像感測裝置用于記錄來自圖像的光學信號的變化并且將光學信號轉換成電子信號。在記錄及處理上述電子信號之后，便可產生一數字圖像。而圖像感測裝置一般可分為兩種主要類型：一種為電荷耦合裝置(charge-coupled?device，CCD)，而另一種為互補式金屬氧化物半導體(complementary?metal?oxidesemiconductor，CMOS)裝置。

圖像感測裝置通常包括一像素陣列。每一個像素包括一光感測器來提供產生對應于光照射在光感測器的強度的信號。當一圖像聚焦于像素陣列時，可利用上述信號來顯示一對應的圖像。在公知技術中，一微透鏡陣列對應設置于像素陣列上方并將光線聚焦于像素陣列上。然而，盡管使用微透鏡陣列，但由于微透鏡的幾何配置關系，大量的入射光并不能有效朝向光感測器。入射光到每一個光感測器的聚焦深度是隨著光線入射角度(即，主光入射角(chief?ray?angle，CRA))而變的。因此，具有不同聚焦深度的微透鏡陣列會降低圖像感測裝置的光敏性(photosensitivity)。

雖然提出使用疊層微透鏡結構的微透鏡陣列來解決上述的問題，然而微透鏡外形輪廓的控制能力不佳，因而使其具有大體相同的微透鏡外形而依舊會降低圖像感測裝置的光敏性。

因此，有必要尋求一種用于微透鏡陣列的新式微透鏡結構，其能夠增加圖像感測裝置的光敏性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種圖像感測裝置的制造方法，其能夠增加圖像感測裝置的光敏性。

根據上述的目的，本發明提供一種圖像感測裝置的制造方法。提供一基板，具有一感測區，感測區內包括一像素陣列。在基板上涂覆一光致抗蝕劑層。分別借助至少兩個二元半色調光掩模對光致抗蝕劑層的至少兩個區域進行曝光，其中所述多個二元半色調光掩模中第一及第二二元半色調光掩模具有不同的透光分布。對曝光后的光致抗蝕劑層進行顯影，以形成一凸面的微透鏡陣列，其對應于感測區的像素陣列，且包括至少兩個具有不同凸面輪廓的微透鏡。

本發明增加了圖像感測裝置的光敏性。

附圖說明

圖1示出根據本發明一實施例的具有微透鏡陣列的圖像感測裝置平面示意圖。

圖2A至圖2B-1、圖2B-2、及圖2B-3示出根據本發明各種實施例的制造圖1中圖像感測裝置的方法剖面示意圖。

圖3A至圖3E示出根據本發明各種實施例的用于形成微透鏡陣列的光掩模投射圖案平面示意圖。

其中，附圖標記說明如下：

10a、10b、10c、10d、10e～光掩模投射圖案；

11a～第二二元半色調光掩模；

11b～第一二元半色調光掩模；

20～曝光；30～顯影；?????100～基板；

102～感測區；????????????102a～光感測器；

104～中間層；????????????105～光致抗蝕劑層；

106～凸面微透鏡陣列；????106a～凸面微透鏡；

D1、D2、D3、D4、D5～點狀圖案尺寸；

L～凸面高度；S1、S2、S3～投射圖案尺寸。

具體實施方式

以下說明本發明的實施例。此說明的目的在于提供本發明的總體概念而并非用以局限本發明的范圍。本發明的保護范圍當視所附的權利要求書所界定的范圍為準。

請參照圖1及圖2B-1，其分別示出根據本發明一實施例的具有微透鏡陣列的圖像感測裝置平面及剖面示意圖。圖像感測裝置包括一基板100，例如一半導體基板，具有一感測區102且包括一像素陣列形成于內。感測區102的像素陣列內的每一個單元像素可包括一光感測器102a，用以將來自于入射光線(未示出)的光信號轉換成電子信號。

一中間層104設置于基板100上。中間層104可包括一多層結構。舉例而言，多層結構包括用于金屬化(metallization)的內層介電(interlayerdielectric，ILD)層及金屬層間介電(intermetal?dielectric，IMD)層。再者，多層結構還包括一彩色濾光片陣列及位于其上作為保護的鈍化(passivation)層或平坦層。為了簡化圖示，僅以一平整的中間層104表示。