发明名称 适用于影像感测器之透镜结构及其制造方法
摘要 一种影像感测器包含双微透镜结构,系具有一外微透镜排列于一内微透镜上方,两微透镜系排列于对应的光感测器上方。可经由矽化法形成内或外微透镜,其中光阻材料的反应性部分系与含矽药剂反应。可透过梯级蚀刻法形成内或外微透镜,梯级蚀刻法包含一系列交替的蚀刻步骤,系包含非等向性蚀刻步骤及造成图案化的光阻侧向地缩减之蚀刻步骤。可使用接续的等向性蚀刻法来平坦化蚀刻过的梯级结构,并且形成平滑的透镜。亦可使用热安定及感光性聚合/有机材料形成永久的内或外透镜。涂覆感光材料,接着使用微影使其图案化,回流,接着熟化,俾形成永久的透镜结构。
申请公布号 TWI297954 申请公布日期 2008.06.11
申请号 TW094118653 申请日期 2005.06.06
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 郭景森;许峰嘉;萧国裕;陈界璋;傅士奇;曾建贤;蔡嘉雄;刘源鸿;吴志达;罗际兴;杜友伦
分类号 H01L31/00(2006.01);G02B7/02(2006.01);G02B5/23(2006.01) 主分类号 H01L31/00(2006.01)
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种形成影像装置之方法,其包含: 提供具有一光感测器形成于其中或其上之一基板; 于该光感测器上方形成一透镜; 于该透镜上方形成一彩色滤光片;以及 于该彩色滤光片上方形成一微透镜。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该形成透 镜步骤包含: 于该基板上方形成一层感光材料; 藉着使其一部分曝光及微影而图案化该层体,俾自 该层体生成至少一分离的感光区; 热回流该分离的感光区;以及 熟化以造成该感光材料交联及形成该透镜。 3.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该热回流 步骤包含平坦化该分离的感光区,俾形成圆形。 4.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该熟化步 骤包含uv熟化。 5.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该熟化步 骤包含热熟化。 6.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该感光材 料系为有机的。 7.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该感光材 料包含环氧-丙烯酸酯树脂。 8.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该感光材 料包含感光性聚醯亚胺。 9.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该感光材 料具折射率大于1.6。 10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该微透 镜系由感光性材料制成。 11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该微透 镜系由介电材料制成。 12.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该微透 镜系为矽化的透镜。 13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该微透 镜系呈凸形。 14.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该微透 镜包含一菲涅尔透镜(Fresnel lens)。 15.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该形成 透镜步骤包含: 于该基板上方形成一介电层;以及 藉蚀刻该介电层以形成该透镜。 16.如申请专利范围第15项所述之方法,其中该蚀刻 介电层步骤包含: 于该介电层上方形成一分离的感光区; 热回流该分离的感光区;以及 进行一系列至少二个交替的蚀刻步骤,系包含促使 该分离的感光区之边缘侧向缩减之一缩减步骤以 及实质上向下朝该介电层中蚀刻之一等向性蚀刻 步骤。 17.如申请专利范围第15项所述之方法,进一步包含 于该梯级蚀刻步骤后透过等向性蚀刻来平坦化该 镜片。 18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中等向性 蚀刻包含湿式蚀刻。 19.如申请专利范围第17项所述之方法,其中等向性 蚀刻包含化学乾式蚀刻。 20.如申请专利范围第15项所述之方法,其中该透镜 系呈凸形。 21.如申请专利范围第15项所述之方法,其中该透镜 包含一菲涅尔透镜(Fresnel lens)。 22.一种影像装置,其包含: 一基板,系具有一光感测器形成于其中或其上; 一透镜,系位于该光感测器上方; 一彩色滤光片,系位于该透镜上方;以及 一微透镜,系位于该彩色滤光片上方。 23.如申请专利范围第22项所述之影像装置,其中该 透镜系形成于一内金属介电层之内。 24.如申请专利范围第22项所述之影像装置,其中该 透镜系形成于一钝化层之内。 25.如申请专利范围第22项所述之影像装置,其中该 透镜系呈凸形。 26.如申请专利范围第25项所述之影像装置,其中该 透镜包含一菲涅尔透镜(Fresnel lens)。 27.如申请专利范围第22项所述之影像装置,其中该 透镜系由有机材料制成。 28.如申请专利范围第27项所述之影像装置,其中该 有机材料包含光阻。 29.如申请专利范围第22项所述之影像装置,其中该 透镜系由介电材料制成。 30.如申请专利范围第29项所述之影像装置,其中该 介电材料包含氧化矽。 31.如申请专利范围第29项所述之影像装置,其中该 介电材料包含氮化矽。 32.如申请专利范围第22项所述之影像装置,其中该 透镜系由浸渍矽之有机材料制成。 33.如申请专利范围第22项所述之影像装置,其中该 透镜对于该光感测器之一面积比实质上大于2。 34.如申请专利范围第22项所述之影像装置,其中该 透镜系呈双凸形。 35.如申请专利范围第22项所述之影像装置,其中该 透镜系呈平凸形。 36.一种影像装置,其包含: 一基板,系具有复数个光感测器形成于其中或其上 ; 对应之复数个内透镜,系位于该复数个光感测器上 方; 一彩色滤光片,系位于该复数个内透镜上方;以及 对应之复数个微透镜,系位于该彩色滤光片上方。 37.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 内透镜系位于一内金属介电层之内。 38.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 内透镜系位于一钝化层之内。 39.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 内透镜系呈凸形。 40.如申请专利范围第39项所述之影像装置,其中该 内透镜包含一菲涅尔透镜(Fresnel lens)。 41.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 内透镜系由有机材料制成。 42.如申请专利范围第41项所述之影像装置,其中该 有机材料包含光阻。 43.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 内透镜系由介电材料制成。 44.如申请专利范围第43项所述之影像装置,其中该 介电材料包含氧化矽。 45.如申请专利范围第43项所述之影像装置,其中该 介电材料包含氮化矽。 46.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 内透镜系由浸渍矽之有机材料制成。 47.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 透镜对于该光感测器之一面积比实质上大于2。 48.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 内透镜系呈双凸形。 49.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 内透镜系呈平凸形。 50.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 复数个内透镜之相邻透镜有一共同边。 51.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 微透镜系呈凸形。 52.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 微透镜包含一菲涅尔透镜(Fresnel lens)。 53.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 微透镜系由有机材料制成。 54.如申请专利范围第53项所述之影像装置,其中该 有机材料包含光阻。 55.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 微透镜系由介电材料制成。 56.如申请专利范围第55项所述之影像装置,其中该 介电材料包含氧化矽。 57.如申请专利范围第55项所述之影像装置,其中该 介电材料包含氮化矽。 58.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 微透镜系由浸渍矽之有机材料制成。 59.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 微透镜对于该光感测器之一面积比实质上大于2。 60.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 微透镜系呈双凸形。 61.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 微透镜系呈平凸形。 62.如申请专利范围第36项所述之影像装置,其中该 复数个微透镜之相邻透镜有一共同边。 图式简单说明: 第1图是依照先前技艺之影像感测器的断面图。 第2A-2F图系绘示本发明例示的影像感测器之断面 图。 第3A-3H图系绘示用于形成依照本发明例示的微透 镜之处理操作顺序的断面图。 第4图是依照本发明所形成之具有菲涅尔透镜( Fresnel lens)之例示的影像感测器之断面图。 第5图是本发明例示的微透镜之SEM显微照相。 第6图系绘示依照本发明具有例示的双微透镜结构 之影像感测器。 第7A-7C图系绘示用于形成依照本发明另一例示的 透镜之操作顺序的断面图。 第8图是具有内微透镜之影像感测器的断面图。 第9A-9D图系绘示用于形成依照本发明一例示的微 透镜之操作顺序的断面图。
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