专利名称：图像感测元件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种感测元件及其制造方法，尤其涉及一种图像感测元件及其制造方法。
背景技术：
光电二极管图像传感器是目前常见的一种图像感测元件。典型的光电二极管图像传感器，至少包括一个晶体管以及一个光电二极管。以n型掺杂区、p型基底(n+/p)所形成的光电二极管作为感光区域为例，光电二极管图像传感器在操作时，在晶体管的栅极施加一电压，使晶体管开启后，对n+/p光电二极管结电容充电。当充电到一高电位之后，关掉晶体管，使n+/p光电二极管产生逆偏而形成耗尽区。当光照射在此n+/p光电二极管感光区时，产生的电子空穴对会被耗尽区的电场分开，使电子往n型掺杂区移动，而使n型掺杂区的电位降低，至于空穴则会往p型基体流走。若n型掺杂区接到一个传送晶体管(transfer transistor)所形成的源极跟随器(source follower)，则可以利用源极跟随器所提供的大电流，快速地对输出端充放电，使输出端的电压稳定，噪声较小，此种光传感器则为有源式光电二极管传感器(active pixelphotodiode)。
近年来在许多低价位图像传感器的应用上，有源式光电二极管互补式金属氧化物半导体图像传感器已成为电荷耦合元件(charge coupled device，CCD)的替代品。由于有源式光电二极管互补式金属氧化物半导体图像传感器具有高量子率(quantum efficiency)、低读出噪声(read noise)、高动态范围(dynamic range)以及随机存取(random access)等特性，而且与互补式金属氧化物半导体(CMOS)元件的工艺具有百分之百的兼容性，因此可以很容易地将其与其它元件整合在同一片芯片之上，达到所谓的系统单一芯片(system on achip，SOC)。因此，有源式光电二极管互补式金属氧化物半导体图像传感器是未来发展图像传感器的一种趋势。
图1即为现有一种有源式光电二极管互补式金属氧化物半导体图像传感器的结构剖面图。图1中，基底100区分为光感测区(photo sensing region)102以及晶体管区(transistor region)104，基底100中有隔离结构106以隔离基底100中的不同元件。光感测区102的基底100中有光电二极管(photodiode)110，而晶体管区104的基底100上有晶体管120，晶体管120包括栅介电层122、栅导体层124以及源极与漏极区126。基底100上还有多层介电层130以及由导体插塞134与金属导线(metal conductive line)136连接而成的金属内连线(metal interconnects)132。在最上层的介电层130上有一层藉由沉积并经化学机械抛光后所形成的保护层(passivation layer)140，用来保护底下的结构并可减少光反射。保护层140上则是滤色层(color filter)150。元件中通常有三种或三种以上的滤色层150，以阵列形式组成滤色阵列，每种滤色层仅允许特定频率的可见光通过至其对应的图像传感器。滤色层150上有透镜平坦层160，而透镜平坦层160上则设置微透镜(microlens)170。
值得注意的是，光(图1中向下的箭头)到达上述元件中的光电二极管110的路径过长，使微透镜170无法有效的使光聚焦于光电二极管110，导致光电二极管互补式金属氧化物半导体图像传感器对光的灵敏度降低，而且在整合其它元件的制作后，会容易产生串扰(cross talk)。因此发展出在形成滤色层150前，会先对保护层140进行化学机械抛光，使其厚度降低，以缩短光的路径，但这种工艺较为复杂。所以欲改良此传感器对光的灵敏性，而不影响到此传感器预设的性能，是必须要面对的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种图像感测元件及其制造方法，可以降低光路径的长度，并加强滤色层的对准能力，以增加图像感测元件对光的灵敏度。
本发明提出一种图像感测元件，包括具有光感测区与晶体管区的基底、光电二极管、晶体管、介电层、金属内连线、金属导线、共形保护层(conformalpassivation layer)、滤色层、透镜平坦层以及微透镜。光电二极管配置于光感测区的基底中、晶体管配置于晶体管区的基底上、介电层配置于基底上。金属内连线和金属导线则分别位于光感测区以外的介电层中和介电层上。共形保护层则是配置于介电层上并覆盖金属导线。滤色层配置于光感测区中的共形保护层上，且滤色层的底部低于金属导线的顶部。而透镜平坦层与微透镜则依序配置于上述结构上。
依照本发明的一实施例所述，上述的图像感测元件中，共形保护层包括氧化硅(SiO)层、氮化硅(SiN)层、氮氧化硅(SiON)层及其组成的叠层其中之一。
依照本发明的一实施例所述，上述的图像感测元件中，部分滤色层可与部分金属导线重叠。
依照本发明的一实施例所述，上述的图像感测元件中，金属导线的底部高于滤色层的底部。
依照本发明的一实施例所述，上述的图像感测元件中，还包括抗反射层，位于基底与介电层之间。抗反射层的材料包括氮化硅材料。
依照本发明的一实施例所述，上述的图像感测元件中，晶体管包括位于基底上的栅介电层、位于栅介电层上的栅导体层与位于栅导体层两侧的基底中的源极与漏极区。
依照本发明的一实施例所述，上述的图像感测元件中，介电层包括由以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成的磷硅玻璃层、未掺杂硅玻璃层、以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成的材料层、以高密度等离子体法形成的材料层所组成的一种叠层。
依照本发明的一实施例所述，上述的图像感测元件中，金属导线的材料包括铝、铜或钨。透镜平坦层的材料包括透明的高分子聚合材料。而微透镜的材料则包括高透光性的光致抗蚀剂材料。
本发明提供一种图像感测元件的制造方法，其方法为先于基底的光感测区中形成光电二极管。接着，于基底的晶体管区上形成电连接光电二极管的晶体管。然后，于基底上形成内连线结构，内连线结构是由介电层以及多层金属内连线所构成，其中金属内连线位于光感测区以外的介电层中。继之，于介电层上形成金属材料层。之后，图案化金属材料层，以于光感测区以外形成金属导线以及于光感测区中形成开口。随后，于介电层上形成共形保护层，并覆盖金属导线。接着，于开口中填满滤色层。然后，于滤色层与共形保护层上形成透镜平坦层。之后，于光感测区中的透镜平坦层上形成微透镜。
依照本发明的一实施例所述，上述的图像感测元件的制造方法中，图案化金属材料层的方法还可包括移除光感测区中的部分介电层。
依照本发明的一实施例所述，上述的图像感测元件的制造方法中，共形保护层包括氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层及其组成的叠层其中之一，其形成方法包括化学气相沉积法。
依照本发明的一实施例所述，上述的图像感测元件的制造方法中，于基底上形成内连线结构的步骤前，还包括于该基底上形成抗反射层，覆盖晶体管与光电二极管。
依照本发明的一实施例所述，上述的图像感测元件的制造方法中，介电层包括由以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成的磷硅玻璃层、未掺杂硅玻璃层、以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成的材料层、以高密度等离子体法形成的材料层所组成的一种组合叠层。
本发明的图像感测元件的制造方法，形成较薄的共形保护层，可省略现有须对保护层进行化学机械抛光的步骤。另外，本发明的共形保护层还具有抗反射层的功能。因此，可以简化实施的流程，缩短光的入射路径，使光容易精准地射入光电二极管，以增加图像感测元件对光的灵敏度，并减少线路间的交互干扰。另外，滤色层能够准确地形成于光感测区中的光电二极管之上，降低滤色层对准光电二极管的困难度，以增加工艺裕度。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，以下配合附图以及优选实施例，以更详细地说明本发明。
图1为现有的图像感测元件的结构剖面示意图；图2为依照本发明的一实施例所绘示的图像感测元件的结构剖面示意图；图3为依照本发明的另一实施例所绘示的图像感测元件的剖面示意图；图4A至图4E为依照本发明的一实施例的图像感测元件的制造方法的流程剖面示意图；图4F至图4H为依照本发明的另一实施例绘示的图像感测元件的制造方法的流程剖面示意图。
简单符号说明100、200、400基底102、202、402光感测区104、204、404晶体管区106、206、406隔离结构
110、210、410光电二极管120、220、420晶体管122、222、422栅介电层124、224、424栅导体层126、226、426源极与漏极区128、228、428抗反射层130、230、432介电层132、240、434金属内连线134、242、436a、436b、436c导体插塞136、244、250、438b、438c、442、446金属导线140保护层150、270、274、460、462滤色层160、280、470、472透镜平坦层170、290、480微透镜232、432a内层介电层234、236、432b、432c金属层间介电层252、442a、446a顶部254、272、442b、444a、446a、448a底部260、450、452共形保护层430内连线结构440金属材料层444、448开口具体实施方式
图2为依照本发明的一实施例所绘示的图像感测元件的结构剖面示意图。
请参照图2，本发明的图像感测元件包括基底200、光电二极管210、晶体管220、介电层230、金属内连线240、金属导线250、共形保护层260、滤色层270、透镜平坦层280以及微透镜290。
基底200具有光感测区202以及晶体管区204，而基底200中通常已形成有隔离结构206，用来电性隔绝基底200中的不同元件。光电二极管210配置于基底200的光感测区202中，而晶体管220则配置于基底200的晶体管区204上。晶体管220包括栅介电层222、栅导体层224以及源极与漏极区226。上述光电二极管210与晶体管220电连接，即光电二极管210与源极与漏极区226相连。上述晶体管220可以是重置晶体管、输出选择晶体管或者传送晶体管等。而图像感测元件的种类，例如是光电二极管互补式金属氧化物半导体图像传感器。另外，基底200若为n型，则光电二极管210为p型；反之，基底200若为p型，则光电二极管210为n型。
介电层230配置于基底200上，覆盖晶体管220与光电二极管210。介电层230例如是内层介电层或金属层间介电层，其层数与配置是依照元件的需求而设计。介电层230例如是由以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成的磷硅玻璃层、未掺杂硅玻璃层、以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成的材料层、以高密度等离子体法形成的材料层所组成的一种组合叠层。
在一实施例中，介电层230例如是由内层介电层232、金属层间介电层234与金属层间介电层236组成。其中，内层介电层232例如是先形成一层未掺杂硅玻璃，再形成一层以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成的磷硅玻璃；金属层间介电层234、236例如是先以高密度等离子体法形成质地较硬的材料层，再以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成质地较软的材料层。
另外，基底200与介电层230之间还例如是包括一层抗反射层228，且抗反射层228覆盖晶体管220与光电二极管210。抗反射层228可用来避免光电二极管区210所接收的入射光大量反射，其材料例如是氮化硅或其它合适材料。
金属内连线240配置于光感测区202以外的介电层230中，金属内连线240与晶体管220电连接。金属内连线240例如是由多个导体插塞242以及多个金属导线244所组成，而导体插塞242与金属导线244的层数则视介电层230的层数而定。其中，相邻的导体插塞242与金属导线244由晶体管220开始电连接至最上层的介电层230顶端。金属导线250则设置于光感测区202以外的介电层230上，且与金属内连线240的顶端连接。金属导线244、250的材料例如是铝、铜、钨或其它适合金属。导体插塞242的材料例如是铝、铜、钨或其它适合导体材料。
当然，上述图2中所绘示的图像感测元件，是以具有三层结构的介电层230与金属内连线240为例做说明，但本发明并不限定于此，金属内连线240与介电层230的层数可视线路设计或工艺所需做更改。
共形保护层260配置于介电层230上，并覆盖金属导线250。共形保护层260例如是氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层及其组成的叠层其中之一。滤色层270配置于光感测区202中的共形保护层260上，且滤色层270的底部272低于金属导线250的顶部252。通常元件中的滤色层270至少为一个以上，以组成滤色阵列。透镜平坦层280配置于滤色层270与部分共形保护层260上，其材料例如是透明的高分子聚合材料或其它适合材料。微透镜290配置于光感测区202中的透镜平坦层280上，其材料例如是高透光性的光致抗蚀剂材料。
在本实施例中，滤色层270的底部272与金属导线250的底部254接近同一平面，因此部分滤色层270与部分金属导线250重叠。
上述图像感测元件的结构中，共形保护层260是顺应性地随着介电层230与金属导线250的轮廓变化而形成，与现有的保护层(如图1中的保护层140)不同。其中，共形保护层260的厚度虽然比现有技术薄，但是其可以为不同功能的材料层所组成的叠层，所以仍能保有现有技术中保护层的功效。举例来说，当共形保护层260例如是包含有氮化硅层或氮氧化硅层时，其材料与抗反射层的材料相同，因此可以具有抗反射的功效。如此一来，光的入射路径缩短，再加上滤色层270直接设置于金属导线250两侧，准确地位于光感测区202的光电二极管210上方，使入射光能够精准的射入光电二极管210，增加图像感测元件对光的灵敏度，并减少元件间的交互干扰。另外，因为共形保护层260的形成方法中不需要进行化学机械抛光步骤，所以可简化工艺。
图3为依照本发明的另一实施例所绘示的图像感测元件的结构剖面示意图。本实施例中的所有构件与相对位置皆与图2的实施例相同，故于此不再赘述。而图3与图2实施例的不同处在于，滤色层274的底部276例如是低于金属导线250的底部254，亦即滤色层274与金属导线250有重叠部分；抑或没有重叠。
本实施例的图像感测元件的结构中，滤色层274准确地位于光感测区202的光电二极管210上方，且共形保护层260的厚度比现有薄，再加上介电层230的厚度更薄，因此光的入射路径更短，使入射光能够更精准地射入光电二极管210，增加图像感测元件对光的灵敏度，并减少元件间的交互干扰。
图4A至图4E为依照本发明的一实施例的图像感测元件的制造方法的流程剖面示意图。
首先，请参照图4A。于基底400的光感测区402中形成光电二极管410，以及于基底400的晶体管区404上形成晶体管420，且基底400中通常已形成有隔离结构406，以电性隔绝基底400中的各元件。其中晶体管420与光电二极管410电连接，晶体管420包括栅介电层422、栅导体层424以及源极与漏极区426。而后，在基底400上形成抗反射层428，其材料与形成方法例如是在基底400上沉积一层氮化硅层。抗反射层428覆盖晶体管420以及光电二极管410，其作用为避免入射光反射而减少进入光电二极管410的入射光。
接着，请参照图4B。于基底400上形成内连线结构430，内连线结构430的形成方法，例如是，首先于抗反射层428上形成内层介电层432a，其材料与形成方法例如是于抗反射层428上形成未掺杂硅玻璃层，再以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成磷硅玻璃层。然后，于内层介电层432a中形成导体插塞436a，其中导体插塞436a深至源极与漏极区426。导体插塞436a的材料例如是铝、铜、钨或其它适合导体材料。继之，于介电层432a上形成与导体插塞436a电连接的金属导线438b。金属导线438b的材料例如是铝、铜、钨或其它适合金属。接着，于内层介电层432a上形成金属层间介电层432b，其材料与形成方法例如是先以高密度等离子体法形成质地较硬的材料层，再以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成质地较软的材料层。而后，以上述方法类推形成导体插塞436b、金属导线438c、金属层间介电层432c以及导体插塞436c。
上述的内连线结构430是由内层介电层432a、金属层间介电层432b、金属层间介电层432c、导体插塞436a、导体插塞436b、导体插塞436c、金属导线438b与金属导线438c所构成。其中，内层介电层432a、金属层间介电层432b、金属层间介电层432c组成介电层432；导体插塞436a、导体插塞436b、导体插塞436c、金属导线438b与金属导线438c组成金属内连线434。金属内连线434位于光感测区402之外的介电层432中，且由晶体管420开始电连接至最上层的介电层432c。
当然，上述实施例是以具有三层结构的介电层432与其中的金属内连线434组成的内连线结构430为例做说明，但本发明并不限定于此。介电层432的层数与配置可依照线路设计或工艺所需而设计，而导体插塞436与金属导线438的个数与层数则依介电层432的层数而定。
然后，请继续参照图4B。于介电层432上形成金属材料层440。金属材料层440的材料例如是铝、铜、钨或其它适合金属。
随后，请参照图4C。图案化金属材料层440，以于光感测区402以外形成金属导线442，以及于光感测区402中形成开口444。图案化金属材料层440的方法例如是蚀刻移除部分金属材料层440，并暴露部分最上层的金属层间介电层432c的表面，以形成金属导线442与开口444。其中，开口444位于光感测区402中的介电层432上，亦即开口444的底部444a低于金属导线442的顶部442a，且平行于金属导线442的底部442b。继之，于介电层432上形成共形保护层450，且共形保护层450覆盖金属导线442。共形保护层450的材料例如是氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层及其组成的叠层其中之一，形成方法例如是化学气相沉积法。
值得一提的是，共形保护层450是顺应性地随着金属导线442与暴露的介电层432c的轮廓变化而形成，其厚度比现有的保护层薄。此外，共形保护层450形成后不需进行化学机械抛光的步骤，因此可以不设置化学机械抛光用的平坦层。上述两特点使元件中光的入射路径缩短，以降低入射光无法聚焦于光电二极管的现象，增加图像感测元件对光的灵敏度，并减少元件间的交互干扰。另外，当共形保护层450例如是包含有氮化硅层或氮氧化硅层时，其材料与抗反射层的材料相同，因此共形保护层450也可以具有抗反射的功效。
随后，请参照图4D。于开口444中填满滤色层460，亦即滤色层460位于光感测区402中。在此实施例中，滤色层460与金属导线442有部分重叠。元件中通常具有数种不同的滤色层组成滤色阵列。
值得注意的是，上述滤色层460因必须筛选入射光的波长，所以应形成于光感测区402中，也就是准确的形成于光电二极管410之上。而本实施例直接于形成金属导线442时同时形成一开口444，而将滤色层460直接设置于开口444中，如此一来，便可以降低滤色层460对准光电二极管410的困难度，以增加工艺裕度。
之后，请参照图4E。于滤色层460与暴露的共形保护层上形成透镜平坦层470。透镜平坦层470的材料例如是透明的高分子聚合材料或其它适合材料。接着，于光感测区402中的透镜平坦层470上形成微透镜480。微透镜480的形成方法例如是先于透镜平坦层470上形成微透镜材料层(未绘示)，再图案化微透镜材料层，以形成微透镜图案。接着，对微透镜图案进行热工艺，以形成微透镜480。
在此实施例中，形成于金属导线442与暴露的介电层432c上的共形保护层450比现有的保护层薄，并省略保护层的化学机械抛光步骤，因此可以简化工艺。另外，共形保护层450的材料还具有抗反射的功效。因此以简单易实施的方法将光感测区的光入射路径缩短，而使入射光能够精准射入光电二极管，以增加图像感测元件对光的灵敏度，并减少元件间的交互干扰。另外，于形成金属导线442时同时形成一开口444，将滤色层460直接设置于开口444中，滤色层460能够准确地形成于光感测区402中的光电二极管410之上，如此一来，便可以增加工艺裕度，降低滤色层460对准光电二极管410的困难度。
另外，图4F至图4H为依照本发明的另一实施例绘示的图像感测元件的制造方法的流程剖面示意图。本实施例的基础构件及其形成方法为延续图4A与图4B所述，故于此不再赘述。本实施例与上一实施例的不同如下所述。
请参照图4F。图案化金属材料层440，以于光感测区402以外形成金属导线446，以及于光感测区402中形成开口448。图案化金属材料层440的方法例如是蚀刻移除部分金属材料层440，同时还移除光感测区402中的部分介电层432，以形成金属导线446与开口448。其中，开口448位于光感测区402中的介电层432下，亦即开口448的底部448a低于金属导线446的底部446a。继之，于介电层432上形成共形保护层452，且共形保护层452覆盖金属导线446。共形保护层452的材料例如是氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层及其组成的叠层其中之一，形成方法例如是化学气相沉积法。
而本实施例中的共形保护层452的厚度、功能及优点与图4C所述相同，故于此不再赘述。另外，在图案化金属导线446的同时移除部分介电层432，因此光感测区402的介电层432变薄。如此一来，介电层432与共形保护层452厚度皆降低，使光的入射路径更短，因此入射光更容易精准地到达光电二极管410，以增加图像感测元件对光的灵敏度，并减少线路间的交互干扰。
随后，请参照图4G。于开口448中填满滤色层462，亦即滤色层462位于光感测区402中。在此实施例中，滤色层462与金属导线446有部分重叠；抑或没有重叠。元件中的滤色层462亦组成阵列。
值得注意的是，本实施例中的滤色层462与图4D的形成方法相同，因此亦可降低滤色层462对准光电二极管410的困难度，以增加工艺裕度。
之后，请参照图4H。于滤色层462与暴露的共形保护层452上形成透镜平坦层472。接着，于光感测区402中的透镜平坦层472上形成微透镜480。微透镜480的形成方法例如是与图4E所述相同，故于此不再赘述。
本实施例所形成的图像感测元件中的共形保护层452的形成方法与其所使用的材料与图4A至图4E所述的实施例相同，共形保护层452的厚度比现有的保护层薄，且不需另进行化学机械抛光，因此简化了工艺步骤。此外，本实施例亦降低滤色层462对准光电二极管410的困难度，因此增加了工艺裕度。另外，本实施例与前述实施例不同处在于光感测区402的介电层432较薄，因此，介电层432与共形保护层452的厚度皆降低，不但使入射光更容易精准地射入光电二极管410，更增加了图像感测元件对光的灵敏度，减少元件间的交互干扰。
综上所述，在本发明至少具有下列优点1.本发明形成的共形保护层的厚度比现有的保护层薄，因此不需化学机械抛光。另外，共形保护层还具有抗反射的功效。因此，能以简单易实施的方法，缩短光的入射路径。
2.本发明因为缩短光的入射路径，使光容易精准地射入光电二极管，所以可增加图像感测元件对光的灵敏度，并减少元件间的交互干扰。
3.本发明的滤色层直接设置于最上层的金属导线两侧，所以能够准确地形成于光感测区中的光电二极管之上，降低滤色层对准光电二极管的困难度，以增加工艺裕度。
虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以所附权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种图像感测元件，包括基底，具有光感测区与晶体管区；光电二极管，配置于该光感测区的该基底中；晶体管，配置于该晶体管区的该基底上，且该晶体管与该光电二极管电连接；介电层，配置于该基底上，覆盖该晶体管与该光电二极管；金属内连线，位于该光感测区以外的该介电层中；金属导线，配置于该光感测区以外的该介电层上；共形保护层，配置于该介电层上并覆盖该金属导线；滤色层，配置于该光感测区中的该共形保护层上，且该滤色层的底部低于该金属导线的顶部；透镜平坦层，配置于该滤色层与该共形保护层上；以及微透镜，配置于该光感测区中的该透镜平坦层上。
2.如权利要求1所述的图像感测元件，其中该共形保护层包括氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层及其组成的叠层其中之一。
3.如权利要求1所述的图像感测元件，其中部分该滤色层与部分该金属导线重叠。
4.如权利要求1所述的图像感测元件，其中该金属导线的底部高于该滤色层的底部。
5.如权利要求1所述的图像感测元件，还包括抗反射层，位于该基底与该介电层之间。
6.如权利要求5所述的图像感测元件，其中该抗反射层的材料包括氮化硅材料。
7.如权利要求1所述的图像感测元件，其中该晶体管包括栅介电层，位于该基底上；栅导体层，位于该栅介电层上；以及源极与漏极区，位于该栅导体层两侧的该基底中。
8.如权利要求1所述的图像感测元件，其中该介电层包括由以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成的磷硅玻璃层、未掺杂硅玻璃层、以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成的材料层、以高密度等离子体法形成的材料层组成的一种组合叠层。
9.如权利要求1所述的图像感测元件，其中该金属导线的材料包括铝、铜或钨。
10.如权利要求1所述的图像感测元件，其中该透镜平坦层的材料包括透明的高分子聚合材料。
11.如权利要求1所述的图像感测元件，其中该微透镜的材料包括高透光性的光致抗蚀剂材料。
12.一种图像感测元件的制造方法，包括于基底的光感测区中形成光电二极管；于该基底的晶体管区上形成电连接该光电二极管的晶体管；于该基底上形成内连线结构，该内连线结构是由介电层以及多层金属内连线所构成，其中该些金属内连线位于该光感测区以外的该介电层中；于该介电层上形成金属材料层；图案化该金属材料层，以于该光感测区以外形成金属导线以及于该光感测区中形成开口；于该介电层上形成共形保护层，覆盖该金属导线；于该开口中填满滤色层；于该滤色层与该共形保护层上形成透镜平坦层；以及于该光感测区中的该透镜平坦层上形成微透镜。
13.如权利要求12所述的图像感测元件的制造方法，其中图案化该金属材料层的方法还包括移除该光感测区中的部分该介电层。
14.如权利要求12所述的图像感测元件的制造方法，其中该共形保护层包括氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层及其组成的叠层其中之一。
15.如权利要求12所述的图像感测元件的制造方法，其中该共形保护层的形成方法包括化学气相沉积法。
16.如权利要求12所述的图像感测元件的制造方法，于该基底上形成该内连线结构的步骤前，还包括于该基底上形成抗反射层，覆盖该晶体管与该光电二极管。
17.如权利要求12所述的图像感测元件的制造方法，其中该介电层包括由以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成的磷硅玻璃层、未掺杂硅玻璃层、以四乙基正硅酸盐为反应气体源形成的材料层、以高密度等离子体法形成的材料层组成的一种组合叠层。
全文摘要
一种图像感测元件，包括具有光感测区与晶体管区的基底、光电二极管、晶体管、介电层、金属内连线、金属导线、共形保护层、滤色层、透镜平坦层以及微透镜。光电二极管配置于光感测区的基底中、晶体管配置于晶体管区的基底上、介电层配置于基底上。金属内连线和金属导线则分别位于光感测区以外的介电层中和介电层上。共形保护层则是配置于介电层上并覆盖金属导线。滤色层配置于光感测区中的共形保护层上，且滤色层的底部低于金属导线的顶部。而透镜平坦层与微透镜则依序配置于上述结构上。
文档编号H01L21/82GK101064326SQ200610077069
公开日2007年10月31日 申请日期2006年4月26日 优先权日2006年4月26日
发明者王铭义 申请人:联华电子股份有限公司