用于图像传感器的光导阵列的制作方法_5

文档序号:8923950阅读:来源:国知局
度蚀刻步骤中损失部分厚度。
[0085]如图12A到B中所示,施加第三AR膜232和第二 AR膜234于衬底106上且接着施加顶端AR膜236在第二 AR膜234上,之后则施加由氮化硅制成的光导蚀刻停止膜238。如图12C中所示,形成绝缘层110与电线连接电线108在AR膜232、234、236、以及光导蚀刻停止膜238上方。图12D显示蚀入绝缘体110中的开口,其停止在光导蚀刻停止膜238的顶端。图12E显示该开口填充着光导材料。
[0086]图13A为图11与图12E的抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图,顶端AR膜236 (氧化物)标称厚度为800埃,变化为+/-10 % ;而第二 AR膜234 (氮化物)标称厚度为500埃;以及第三AR膜232 (氧化物)厚度为75埃。透射曲线在紫色区(400nm到450nm)中呈现陡峭的下垂。构成AR堆叠的AR膜232、234、236的标称厚度被选为将该透射曲线的最大值设置在蓝色区(450nm到490nm)中而非绿色区(490nm到560nm),使得因制造公差所造成的任何膜厚度偏移均不会导致透射系数在紫色区中的下降会远大于红色区(630nm 到 700nm)中。
[0087]图13B为图11与图12E的抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图,标称的第二 AR膜(氮化物)厚度为500埃,变化为+/-10%。
[0088]图13C为图11与图12E的抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图,第三AR膜232 (氮化物)标称厚度为75埃,变化为+/-10%。
[0089]图14A到G所示的是用以在光导116与衬底202之间制造另一抗反射堆叠实施例的过程,用以在两个不同像素处提供两个不同AR堆叠,其个别优化不同颜色的区域。第三AR膜232和第二 AR膜234被设于图14A中的光电转换单元201上方,类似于图12A中所示的实施例。在图14A中,顶端AR膜236沉积到图14B中所示的较厚的顶端AR膜236b的厚度。接着会应用光刻掩膜(未显示),用以在使用较薄顶端AR膜236a的像素上方产生掩膜开口。应用蚀刻步骤以将该掩膜开口下方的顶端AR膜236薄化到图14B中顶端AR膜236a的较小厚度。图14C到14G中所示的后续步骤类似于图12B到E。施加绿色彩色滤光片114G在具有较薄顶端AR膜236a的像素上,而蓝色与红色彩色滤光片则在具有较厚顶端AR膜236b的像素上。
[0090]图15A为图14G的抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图,标称较薄顶端AR膜236a的标称厚度为0.12um,第二 AR膜234的标称厚度为500 ±矣,而第三AR膜232的标称厚度为75埃。此关系图的尖峰值约为99%,是在绿色区域处,缓慢地降到红色区域中心处的约93%。此关系图显示出顶端AR膜236a可被使用于红色像素以及绿色像素。
[0091]图15B为图14G的抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图,顶端AR膜236b的标称厚度为0.20um,第二 AR膜234的标称厚度为500埃,而第三AR膜232的标称厚度为75埃。此关系图尖峰值在两个不同颜色区域中,也就是,紫色与红色。此关系图显示出顶端AR膜236b可被使用于蓝色像素以及红色像素。
[0092]像素阵列可使用较薄的顶端AR膜236a仅于绿色像素而使用较厚的顶端AR膜236b于蓝色与红色像素两者。或者,该像素阵列可使用较薄的顶端AR膜236a于绿色与红色像素两者而使用较厚的顶端AR膜236b仅于蓝色像素。
[0093]通过产生不同的第二 AR膜厚度同时保持相同的顶端AR膜厚度,可提供另一实施例,其提供两个不同AR堆叠,每一堆叠优化不同颜色的区域。其会决定出两个不同厚度,每一个颜色区域一种厚度。第二 AR膜会先被沉积到较大厚度。接着会应用光刻掩膜,以在使用较小第二 AR膜厚度的图像传感器上方产生掩膜开口。蚀刻步骤会被应用以将该掩膜开口下方的第二 AR膜薄化到较小厚度。后续步骤类似于图12B到E。
[0094]虽然在附图中已说明和显示特定的示范性实施例,不过,应该了解的是,这些实施例仅解释而非限制本发明,且本发明并不受限于所示和所述的特定构造和排列,因为所属领域的技术人员可进行各种其它修正。
【主权项】
1.一种图像传感器像素,其包含: 一衬底; 一光电转换单元,其由该衬底支撑; 一保护膜,其在该衬底上方延伸且跨越该衬底;以及 一串联式光导,其中该串联式光导的一第一部分位于该保护膜与该衬底之间而该串联式光导的一第二部分则在该保护膜上方延伸, 其中两个不同像素中至少有两个串联式光导具有不同的剖面轮廓, 其中第一部分的垂直中线和第二部分的垂直中线彼此偏离, 该偏离根据阵列内的像素位置而改变,位于该阵列的外部处的像素的偏离比较大。2.根据权利要求1所述的像素,其中该偏离使到第二部分的垂直中线较第一部分的垂直中线远离该阵列的中央。3.—种制造一图像传感器像素的方法,其包含: 在该衬底上方形成一下方透明光导,该衬底支撑一光电转换单元; 在该下方透明光导之上形成一支撑膜,其具有一开口 ;以及 在该支撑膜的开口中形成一上方透明光导, 其中该下方透明光导的垂直中线偏离该支撑膜的开口的垂直中线。4.根据权利要求3所述的方法,其中该偏离使到该支撑膜的开口的垂直中线较下方透明光导的垂直中线远离像素阵列的中央。5.一种图像传感器像素,其包含: 一衬底; 一光电转换单元,其由该衬底支撑; 一光导,其耦合到该光电转换单元; 抗反射构件,其用以降低在该光导与该光电转换单元之间的反射, 其中该抗反射构件包含第一抗反射膜与第二抗反射膜,该第一抗反射膜的折射率低于该第二抗反射膜的折射率和该光导的折射率,且该第一抗反射膜位于该第二抗反射膜与该光导之间。6.根据权利要求5所述的像素,其中该抗反射构件包含第三抗反射膜,其折射率低于该第二抗反射膜的折射率,且其位于该第一抗反射膜与该第三抗反射膜之间。7.一种形成一图像传感器像素的一部分的方法,其包含: 在支撑一光电转换单元的一衬底上方形成第一抗反射膜; 在该第一抗反射膜上方形成一绝缘体; 利用蚀刻该绝缘体快过该第一抗反射膜的蚀刻剂,在该绝缘体中蚀刻一开口 ; 在该开口内形成第二抗反射膜;以及 在该开口内形成光导材料。8.一种包含一像素阵列的图像传感器,其包含: 一衬底; 由所述衬底支撑的多个光电转换单元; 多个彩色滤光片,其每一被耦合以透射一光至所述多个光电转换单元中的其一, 其中,在所述多个彩色滤光片中的其一与所述多个彩色滤光片中的一横向相邻者之间有一气隙,所述气隙含有空气或一气体,并具有一宽度,所述宽度为0.45微米或更小,所述气隙从彩色滤光片之侧开始向往所述衬底的方向延伸。9.一种形成一图像传感器的方法,其包含: 形成一衬底支撑的多个光电转换单元; 形成多个彩色滤光片,其每一被耦合以透射一光至所述多个光电转换单元中的其一, 其中,在所述多个彩色滤光片中的其一与所述多个彩色滤光片中的一横向相邻者之间有一气隙,所述气隙含有空气或一气体,并具有0.45微米或更小的一宽度。10.根据权利要求9所述的方法,成多个彩色滤光片是以个别形成一种颜色的彩色滤光片的多个步骤组合而成的。
【专利摘要】一种图像传感器,其包含一由一衬底支撑的光电转换单元以及一位于该衬底邻近处的绝缘体。该图像传感器包含一串联式光导,该串联式光导位于该绝缘体的一开口内且在该绝缘体上方延伸,使得该串联式光导的一部分具有一空气界面。该空气界面会改进该串联式光导的内反射。该串联式光导可包含一自动对准彩色滤光片,其在相邻彩色滤光片之间具有间隙。该光导的前述特征不需要用到微透镜。除此之外,一抗反射堆叠插设在该衬底与该光导之间,用以降低来自该图像传感器的向后反射。具有不同彩色滤光片的两个像素对于在该抗反射堆叠内的一抗反射膜可有不同的厚度。
【IPC分类】H01L21/77, H01L27/146
【公开号】CN104900668
【申请号】CN201510253296
【发明人】郑苍隆, 坦-特龙多
【申请人】郑苍隆, 坎德拉微系统(S)私人有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2008年12月22日
【公告号】CN102938407A, CN102938407B
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