图像感测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像感测装置(image sensing devices),尤其涉及具有相邻像素间的减少的能量散射情形(reduced energy dispersal)的一种图像感测装置。
【背景技术】
[0002]图像感测装置为当今如数码相机、移动电话以及玩具等众多光电装置内的必要构件之一。传统图像感测装置则包括电稱合装置(charge coupled device, CCD)图像感测装置与互补型金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)图像感测装置。
[0003]图像感测装置通常包括了平面阵列化的多个像素单元(pixel cells)，其中各像素单元包括了一光电管(photogate)、一光导体(photoconductor)或具有用于累积光电电荷用的掺杂区的一感光二极管(photod1de)。于此平面阵列化的像素单元上则叠设有由如红(R)、绿(G)或蓝(B)的不同色彩的染料所构成的周期性图样(per1dic pattern)。上述的周期性图样即为公知的彩色滤光阵列(color filter array)。于彩色滤光阵列上则选择性地叠设有多个方形或圆形的微透镜(microlens)以聚焦入射光于各像素单元内的电荷累积区处。通过微透镜的使用可显著地改善了图像感测器的感测度。
[0004]然而，由于图像感测装置内的像素单元的尺寸微缩趋势，穿透微透镜并聚焦于所述多个像素单元之一的中心处的入射光能量(即电磁波)可能散射(disperse)或折射(refract)进入邻近的一像素单元中，因而会造成图像感测装置内的像素单元的故障及感测度(sensitivity)降低等不良情形。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种图像感测装置，以解决可能发生于图像感测装置内的邻近像素单元之间的起因于入射光能量(即电磁波)散射(disperse)或折射(refract)进入邻近的像素单元中所造成图像感测装置内的像素单元的故障及感测度降低等问题。
[0006]依据一实施例，本发明提供了一种图像感测装置，包括:一半导体基板，具有一感光元件；一无源层，设置于该半导体基板之上，具有一第一折射率；一彩色图案，设置于该无源层之上，其中该彩色图案对齐于该感光元件，且具有择自于由红、绿、蓝、白所组成的一族群中的一颜色及一第二折射率；以及一电磁波导引元件，设置于至少该彩色图案与该无源层其中之一之内，其中该电磁波导引元件具有一第三折射率，而该第三折射率大于该第一折射率或该第二折射率，而该第三折射率与该第一折射率之间的一第一差值为至少0.2，以及该第三折射率与该第二折射率之间的一第二差值为至少0.2。
[0007]于一实施例中，上述图像感测装置还包括一抗漏电层，设置于该彩色图案与该无源层之间，具有一第四折射率，而该第三折射率大于该第六折射率，且该第三折射率与该第四折射率之间的一差值为至少0.2。
[0008]于另一实施例中，上述图像感测装置还包括一抗反射层，设置于该彩色图案与该无源层之间，具有一第五折射率，而该第三折射率大于该第五折射率，且该第三折射率与该第五折射率之间的一差值为至少0.2。
[0009]于又一实施例中，上述图像感测装置还包括一下方层，设置于该微透镜与该彩色图案之间。
[0010]于另一实施例中，上述图像感测装置还包括一抗反射涂层，设置于该微透镜上。
[0011]本发明以解决可能发生于图像感测装置内的邻近像素单元之间的起因于入射光能量(即电磁波)散射或折射进入邻近的像素单元中所造成图像感测装置内的像素单元的故障及感测度降低等问题。
[0012]为让本发明之上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0013]图1为一剖面示意图，显示依据本发明的一实施例的一图像感测装置；
[0014]图2为一俯视示意图，显示了图1内的图像感测装置；
[0015]图3为一剖面示意图，显示依据本发明的另一实施例的一图像感测装置；
[0016]图4为一俯视示意图，显示了图3内的图像感测装置；
[0017]图5为一剖面示意图，显示依据本发明的又一实施例的一图像感测装置；
[0018]图6为一俯视TJK意图，显TJK了图5内的图像感测装直；
[0019]图7为一剖面示意图，显示依据本发明的另一实施例的一图像感测装置；
[0020]图8为一俯视TJK意图，显TJK了图7内的图像感测装直；
[0021]图9为一剖面示意图，显示依据本发明的又一实施例的一图像感测装置；
[0022]图10为一俯视示意图，显示了图9内的图像感测装置；
[0023]图11为一剖面示意图，显示依据本发明的另一实施例的一图像感测装置；
[0024]图12为一俯视示意图，显示了图11内的图像感测装置；
[0025]图13为一剖面示意图，显示依据本发明的又一实施例的一图像感测装置；
[0026]图14为一俯视示意图，显示了图13内的图像感测装置；
[0027]图15为一剖面示意图，显示依据本发明的另一实施例的一图像感测装置；
[0028]图16为一俯视示意图，显示了图15内的图像感测装置；
[0029]图17为一剖面示意图，显示依据本发明的又一实施例的一图像感测装置；
[0030]图18为一俯视示意图，显示了图17内的图像感测装置；
[0031]图19为一剖面示意图，显示依据本发明的另一实施例的一图像感测装置；
[0032]图20为一俯视示意图，显示了图19内的图像感测装置；
[0033]图21为一剖面示意图，显示依据本发明的又一实施例的一图像感测装置；
[0034]图22为一俯视TJK意图，显TJK了图21内之图像感测装直；
[0035]图23为一剖面示意图，显示依据本发明的另一实施例的一图像感测装置；
[0036]图24为一俯视示意图，显示了图23内的图像感测装置；
[0037]图25为一剖面示意图，显示依据本发明的又一实施例的一图像感测装置；
[0038]图26为一俯视示意图，显示了依据本发明的一实施例的适用于图像感测装置的一彩色滤光阵列；以及
[0039]图27为一俯视示意图，显示了依据本发明的另一实施例的适用于图像感测装置的一彩色滤光阵列。
[0040]其中，附图标记说明如下:
[0041]100?图像感测装置；
[0042]102?半导体基板；
[0043]104?感光元件；
[0044]106?无源层；
[0045]108?遮光金属；
[0046]110、112、114 ?彩色图案；
[0047]116?微透镜；
[0048]150?电磁波导引兀件；
[0049]160?抗漏电层；
[0050]170?抗反射层；
[0051]180?下方层；
[0052]190?抗反射涂层；
[0053]S?像素区；
[0054]H?高度。
【具体实施方式】
[0055]图1为一剖面示意图，显示了依据本发明一实施例的一种图像感测装置100。此图像感测装置100包括具有形成于其内的多个感光元件104的一半导体基板102、位于半导体基板102上的具有形成于其内的多个遮光金属(light-shielding metal) 108的一无源层(passive layer) 106、位于无源层106