影像感测装置及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及影像感测装置，且特别设及其内具有彩色滤光物材料与微透镜材料之 间的减少折射率差异情形的一种影像感测装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 影像感测装置为当今如数码相机、行动电话W及玩具等众多光电装置内的必要构 件之一。现有影像感测装置则包括电禪合装置（charge coupled device, CCD)影像感测装 置与互补型金氧半导体（complementary metal oxide oxide, CMO巧影像感测装置。
[0003] 影像感测装置通常包括了平面阵列化的多个像素胞（pixel cells),其中各像素 胞包括了一光电管（photogate)、一光导体（photocon化Ctor)或具有用于累积光电电荷用 的渗杂区的一感光二极管（photodiode)。于此平面阵列化的像素胞上则叠设有由不同色彩 的染料所构成的周期性图样（periodic pattern)。上述的周期性图样即为现有的彩色滤光 阵列（color filter array)。于彩色滤光阵列上则叠设有多个微透镜（microlens)。利用 圆形或方形的微透镜可聚焦入射光于各像素胞内的电荷累积区处。通过收集来自广大的光 线收集区的光线并将的透过影像感测装置微透镜而聚焦于一小的感光区处可显著地改善 了影像传感器的感测度。
[0004] 然而，基于如红、绿或蓝的不同颜色的彩色滤光物材料W及形成于其上的微透镜 材料间的折射率Cre化active index, n)差异情形，当入射光线抵达介于微透镜与彩色滤光 物之间的介面（interhce)时会产生不期望的折射情形。如此，便会降低穿透微透镜与彩 色滤光物的光线的能量，并因此减少了影像感测装置内像素的感测度（sensitivity)。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明提供了一种影像感测装置及其制造方法，W消除或降低起因于 影像感测装置内彩色滤光物材料与微透镜材料之间折射率差异情形而造成的入射光能量 降低情形。
[0006] 依据一实施例，本发明提供一种影像感测装置，包括：一主动层，具有多个感光元 件；一色彩图案，设置于该些感光元件之一上，其中该色彩图案的色彩选自由红色、绿色与 蓝色所组成的族群；一微透镜，设置于该色彩图案上；W及一透光图案，邻近于该色彩图案 且位于该些感光元件的另一的上，其中该透光图案包括一彩色滤光部与一微透镜部，而该 微透镜与该色彩图案的间的折射率差的绝对值少于0. 3,且该透光图案的该微透镜部与该 彩色滤光部的折射率的间没有差异。
[0007] 依据另一实施例，本发明提供一种影像感测装置的制造方法，包括：提供一影像感 测结构，包括具有多个感光元件的一主动层与一色彩图案，其中该色彩图案设置于该些感 光元件之一上，该彩色图案的色彩选自由红色、绿色与蓝色所组成族群；形成一透光图案， 邻近于该色彩图案且位于该些感光元件的另一的上，其中该透光图案包括一彩色滤光部与 位于该彩色滤光部上的一微透镜部；W及形成一微透镜于该色彩图案上，其中该微透镜与 该色彩图案的折射率差的绝对值少于0. 3,而该透光图案的该微透镜部与该彩色滤光部的 折射率的间则没有差异。
[0008] 为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配 合所附的图式，作详细说明如下。
【附图说明】
[0009] 图1-8为一系列剖面示意图，显示了依据本发明的一实施例的一种影像感测装置 的制造方法；W及
[0010] 图9为一俯视示意图，显示了依据本发明的一实施例的适用于影像感测装置的一 种彩色滤光阵列。
[0011] 其中，附图标记说明如下：
[001引 100~半导体基板
[0013] 102~主动层
[0014] 104~感光元件
[0015] 106~保护层
[001引 108~遮光金属
[0017] 110~色彩图案
[001引 112~色彩图案
[0019] 114~透光层
[0020] 114a~上方部
[002。 114b~下方部
[0022] 116~硬罩幕图案
[0023] 116,~硬罩幕图案
[0024] 118~热制程
[00巧]120~蚀刻制程 [002引 122~透光图案
[0027] 124~微透镜图案
[002引 124,~微透镜图案
[0029] 126~热制程
[0030] 128~微透镜图案 [00引]128,~微透镜图案
[0032] 130~热制程
[0033] 200~单元图案
[0034] 300~单元图案
【具体实施方式】
[0035] 图1-8为一系列剖面示意图，显示了依据本发明的一实施例的一种影像感测装置 的制造方法。
[0036]请参照图1，首先提供大体制备的一影像感测结构（image sensingStruc化re)， 包括一半导体基板100、位于基板100上的具有多个感光元件（photo-sensing elements) 104形成于其内的一主动层102、位于主动层102上的具有多个遮光金属 (Ii曲t-shielding metal) 108形成于其内的一保护层106, W及形成于保护层106上的多 个色彩图案110与112。此些感光元件104可为如感光二极管（photodiode)或互补型金氧 半导体（CM0巧感测元件，且其可分隔地形成于主动层102内。而形成于保护层106内的此 些遮光金属108则分别形成于主动层102上不会覆盖此些感光元件104的一位置处，藉W 定义出遮蔽像素区内除了感光元件104 W外的遮光区域。形成于保护层106上的此些色彩 图案110与112交错且分隔地形成于其下方的感光元件104之一上，而介于两相邻的色彩 图案110与112之间则留有空间（space)。因此，位于介于两相邻色彩图案110与112之间的 空间下的感光元件104并未为此些色彩图案110与112所覆盖。于一实施例中，此些色彩图 案110与112可包括染料型或颜料型的色阻，且可包括选自由红色（red)、蓝色化Iue)、与 绿色（green)所组成的族群颜色的不同色彩，并可通过如旋转涂布与微影制程而分别地形 成。于一实施例中，色彩图案110与112可具有如约1. 7-1. 9的折射率Cre化activeindex， n) W作为红色滤光物、如约1. 5-1. 7的折射率W作为蓝色滤光物及如约1. 5-1. 7的折射率 W作为绿色滤光物。下列的表1-3显示了用于形成具有如红色、蓝色、绿色等色彩的色彩图 案110与112的材料范例。
[0037] 表一：绿色似色彩图案材料
[0044] 请参照图2,接着通过如旋转涂布制程的一沉积制程于保护层106上坦覆地形成 一透光层（transmissive laye;r)114,其覆盖了此些色彩图案110与112, W及位于相邻的 两色彩图案110与112之间的空间。此透光层114可包括高度透光材料，但于其内不具有 特定颜色的染料或颜料，并具有如约1. 75-1. 95的折射率（n)。此透光层114可包括感光型 阻剂，且可通过如旋转涂布方式而形成。下述表四显示了用于形成透光层114的材料的范 例。
[0045]表四：透光层的材料
[0047] 请继续参照图2,接着形成多个硬罩幕图案116,其分隔地形成于透光层114上，并 分别覆盖位于此些色彩图案110与112之间的空间上的透光层114的一部分。此些硬罩幕 图案116可包括感光材料，且可通过一微影制程（未显示）所形成，进而形成了位于透光层 114上的多个硬罩幕图案116。此些硬罩幕图案116具有长方形形状。接着，施行一热制程 118,例如为一热板热回流制程化Otplatethermalreflowprocess), W改变此些硬罩幕 图案116的形状。
[004引请参照图3,于热制程118之后，便形成了多个具圆滑化形状（roundshape)的硬 罩幕图案116'，其分别覆盖了位于色彩图案110与112的间的空间上的透光层114的部 分。于一实施例中，此些硬罩幕图案116'的圆滑化形状可为完全圆滑化或大体圆滑化，且 其可为、关于或被采用W使得某物转向、弯曲或环绕地圆滑化。如图3所示，此些硬罩幕图 案116'可为半圆形形状，但并非W其为限。接着，采用此些硬罩幕图案116'作为蚀刻罩幕， W针对透光层114施行如干蚀刻的一蚀刻制程120。
[0049] 请参照图4,于蚀刻制程120后，于保护层106上形成了分隔的多个透光图案 (transmissive patterns) 122。此些透光图案122分别地形成于位于相邻的色彩图案