[發明專利]感測器裝置及其制造方法

在審

• 申請號: 202010528635.4
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN112614858A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 謝馨儀
• 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: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 聶慧荃;閆華

本發明實施例提供一種感測器裝置及其制造方法。感測器裝置包括至少一感測器單元。感測器單元包括至少一感測器元件、中間層、鈍化層、微透鏡結構、開口與第一反射層。中間層設置于感測器元件上。鈍化層設置于中間層上。微透鏡結構設置于鈍化層上。開口設置于微透鏡結構中。第一反射層設置于微透鏡結構上。此外，第一反射層從開口延伸至鈍化層。

技術領域

本發明實施例涉及一種感測器裝置及其制造方法，特別涉及可改善生物感測的集光效率的一種光學感測器裝置。

背景技術

互補式金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器廣泛用于電子裝置中，包括數碼相機、醫學成像設備、分光計(spectrometer)或雷達裝置等?；パa式金屬氧化物半導體影像感測器通常包括集成電路與光電二極管(photodiode)，因此可捕獲光線并將其轉換成電信號。

近來，互補式金屬氧化物半導體影像感測器也用于生物或化學分析。在這些分析中，生物或生化樣品可置于光電二極管上，并利用光學結構引導生物或生化樣品所散發的光線收集至光電二極管中。利用光電二極管檢測樣品的熒光(fluorescence)或化學冷光(chemiluminescence)，而判斷熒光與化學冷光的光譜分布與強度。光譜與強度可用以識別生物或生化樣品的交互作用或特性。

雖然現有的互補式金屬氧化物半導體影像感測器普遍符合它們的需求，但并不是在所有方面皆令人滿意。例如，光電二極管對生物反應的散發光的集光效率較低(例如，低于50％)，因為往光電二極管反方向散發的光線可能不會被檢測到。因此，互補式金屬氧化物半導體影像感測器有一些問題仍需被解決。

發明內容

根據本發明的一些實施例，提供一種感測器裝置。感測器裝置包括至少一感測器單元。感測器單元包括：至少一感測器元件、中間層、鈍化層、微透鏡結構、開口以及第一反射層。中間層設置于至少一感測器元件上。鈍化層設置于中間層上。微透鏡結構設置鈍化層上。開口設置于微透鏡結構中。第一反射層設置于微透鏡結構上。此外，第一反射層從開口延伸至鈍化層。

根據本發明的一些實施例，提供一種感測器裝置的制造方法。感測器裝置的制造方法包括以下步驟：提供基板，其包括至少一感測器元件；于至少一感測器元件上形成中間層；于中間層上形成鈍化層；于鈍化層上形成微透鏡結構；于微透鏡結構上順應地形成第一反射層；以及移除第一反射層的一部分與微透鏡結構的一部分，并于微透鏡結構中形成開口。此外，第一反射層從開口延伸至鈍化層。

以下實施例中參照說明書附圖提供詳細敘述。

附圖說明

搭配說明書附圖閱讀后續的詳細敘述與范例將能更全面地理解本發明實施例，其中：

圖1是根據本發明的一些實施例所示出的感測器裝置的剖面圖；

圖2是根據本發明的一些實施例所示出的感測器裝置的剖面圖；

圖3A至圖3C是根據本發明的一些實施例所示出的感測器裝置的上視圖；

圖4是根據本發明的一些實施例所示出的感測器裝置的剖面圖；

圖5是根據本發明的一些實施例所示出的感測器裝置的剖面圖；

圖6A至圖6B是根據本發明的一些實施例所示出的感測器單元的剖面圖；

圖7是根據本發明的一些實施例所示出的感測器裝置的剖面圖；

圖8A至圖8C是根據本發明的一些實施例所示出的感測器單元的剖面圖；

圖9是根據本發明的一些實施例所示出的感測器裝置的剖面圖；

圖10是根據本發明的一些實施例所示出的感測器裝置的剖面圖；

圖11是根據本發明的一些實施例所示出的感測器裝置的剖面圖；