[發明專利]制造光導柵格的裝置和方法

有效

• 申請號: 201310488456.2
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN104282699B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 鄭允瑋;簡榮亮;鄭易沂;鄭志成
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

技術領域

本發明涉及一種制造用于感光結構（諸如圖像傳感器）的光導柵格的方法和裝置。

背景技術

圖像傳感器是一種將光學圖像轉換為電子信號的半導體器件。圖像傳感器一般可分為電荷耦合器件（CCD）和互補金屬氧化物半導體（CMOS）圖像傳感器。在這些圖像傳感器中，CMOS圖像傳感器包括用于檢測入射光并將其轉換為電信號的光電二極管以及用于傳送并處理電信號的邏輯電路。CMOS圖像傳感器包括具有用于接收入射光并產生和累積電荷的多個光電二極管的光感應部分、形成在光敏部分的結構上的保護層、濾色器陣列、以及多個微透鏡。可在原色系統中形成濾色器陣列，即，包括分別使用含紅、綠或藍色的光刻膠材料的紅色濾光器（R）、綠色濾光器（G）以及藍色濾光器（B）。根據光刻技術，每種濾色器的形成均涉及一系列的涂覆、曝光和顯影工藝?？蛇x地，濾色器陣列可形成在包括藍綠色、黃色和洋紅色濾光器的互補色系統中。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，根據本發明的一方面，提供了一種光導柵格，包括：

柵格結構，具有多條交叉柵格線以及用于交叉柵格線之間的光傳感器元件的多個開口，每條柵格線都具有寬度w；

所述柵格結構具有所述多個開口中位于對角方向上的兩個相鄰開口之間的對角柵格寬度，所述對角柵格寬度的值大于約√3w。

在可選實施例中，所述開口具有圓角。

在可選實施例中，所述寬度w的值介于約0.1μm到1μm之間。

在可選實施例中，所述柵格結構是八邊形。

在可選實施例中，所述光導柵格由金屬制成。

在可選實施例中，所述光導柵格由不透明的介電材料制成。

在可選實施例中，所述對角柵格寬度大于或等于2w。

在可選實施例中，所述對角柵格寬度小于或等于3w。

根據本發明的另一方面，還提供了一種圖像傳感器，包括：

濾色器；

微透鏡，位于所述濾色器上方；以及

光導柵格，包括：

柵格結構，具有多條交叉柵格線，每條柵格線都具有寬度w，所述柵格結構具有用于所述交叉柵格線之間的光傳感器元件的至少一個開口，所述開口與所述微透鏡對準；

所述柵格結構具有所述多個開口中位于對角方向上的相鄰開口之間的對角柵格寬度，所述對角柵格寬度的值大于約√3w。

在可選實施例中，所述至少一個開口是八邊形。

在可選實施例中，所述至少一個開口具有圓角。

在可選實施例中，所述對角柵格寬度大于或等于2w。

在可選實施例中，所述對角柵格寬度小于或等于3w。

在可選實施例中，所述對角柵格寬度介于大約√3w到大約3w之間。

在可選實施例中，所述寬度w的值介于大約0.1μm到1μm之間。

在可選實施例中，所述光導柵格由厚度介于大約50nm到500nm之間的金屬制成。

在可選實施例中，所述光導柵格由介電材料制成。

根據本發明的又一方面，還提供了一種制造具有光導柵格的圖像傳感器的方法，包括：

在襯底上形成至少一個光傳感器元件；以及

在所述至少一個光傳感器元件上方形成柵格，所述柵格具有形成開口的多條交叉柵格線，每條交叉柵格線都具有寬度w，所述柵格具有所述開口位于對角方向上的兩個相鄰開口之間的對角柵格寬度，所述對角柵格寬度的值大于約√3w。

在可選實施例中，形成所述柵格的步驟包括提供具有至少8條邊的開口、以及提供所述柵格的開口的圓角。

在可選實施例中，所述柵格的形成步驟包括在微透鏡和位于襯底上的所述至少一個光傳感器元件之間形成所述多條交叉柵格線。

在可選實施例中，形成所述柵格的步驟包括在半導體襯底上方形成由金屬材料制成的交叉線。

附圖說明

附圖示出了用于說明本發明主題的各個方面的一些示例性實施例。主題發展并不限制于用作實例的示出實施例。在附圖中：

圖1是圖示地表示作為圖像傳感器的一部分的下沉微透鏡（sinking micro-lens）和濾色器的側視圖的圖解；

圖2a是根據實施例的圖像傳感器的濾色器布置的俯視圖；

圖2b是根據實施例的包括下沉微透鏡和部分光導柵格的圖像傳感器的側視圖；

圖3是根據實施例的光導柵格的俯視圖；

圖4是根據實施例的圖像傳感器的部分的俯視圖；