专利名称：彩色光传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种彩色光传感器，尤指一种由聚亚醯胺(Polyimide)为基本材料的彩色滤光膜构成的彩色光传感器，其彩色滤光膜与其下平坦化用的平坦化层间的介面是聚亚醯胺与聚亚醯胺间的键结，使彩色滤光膜的边缘更不易掀起，从而可以得到平整的图案，亦即更容易制程。
目前彩色光传感器的结构已由“OFF CHIP”的型态(将彩色滤光膜先镀在玻璃上，再将此滤光膜玻璃放置在光传感器上)转移到“ON CHIP”的型态(直接将滤光膜镀在光传感芯片上)。而“ONCHIP”型态的制程则需配合半导体制程才能制造出小尺寸的滤光膜。以聚亚醯胺(Polyimide)为滤光膜的基本材料为例，目前的制程有下列的缺点1、在一般集成电路制程到护层沉积后，其芯片表面因下面各层次材料(如复晶属、金属层等)不同的图案而无可避免地呈现凹凸起伏的不平坦变化。这些不平坦现象使彩色滤光膜材料在镀上传感器芯片表面后，在如传感元件护层表面的凹陷部分因所覆盖的滤光膜材料较厚，且蚀刻面积较少使蚀刻速率较慢，导致标准滤光膜制程是在凹陷部分的滤光膜难以去除，形成残留。如
图1三排各为红、绿、蓝色光传感元，但第一个绿色滤光膜制程后在红色及蓝色感光元件上却有残留的绿色滤光膜，如图1中A、C所示，B为绿色光传感元，这些残留滤光膜因为留在其它颜色的传感器上，将剧烈降低那颗有残留滤光膜残留在上的传感器的感光输出，而使合格率降低。
2、如图2所示，一般彩色滤光膜12a材料为有机物(如聚亚醯胺(Polyimide)或胶质(Gelatin))，而芯片半导体硅基板10的护层11a材料多为无机物(如氧化硅或氮化硅)。两者材料之间的附着，尤其在滤光膜12a边缘a容易不良，使滤光膜12a边缘a在蚀刻、显影时，因附着不良而掀起，进而在显影、蚀刻后，其边缘a因受攻击而使滤光膜12a图案边缘a不平整，制程误差大，导致彩色滤光膜12a各色图案的间距不能太小以容许此制程误差。
鉴于上述几项传统式彩色光传感器结构的缺陷，并且对传统式彩色光传感器结构作其优缺点及功效性的评估，经本创作人从事光传感器结构多年经验的累积，经反复设计、改良，并比较传统式彩色光传感器结构，而精心的开发出一种彩色光传感器的新结构。
本实用新型的目的是提出一种彩色光传感器，其结构为在半导体硅基板的护层表面上设有透明的平坦化层，在该平坦化层上设有不同的彩色滤光膜，采用这种结构的传感器可获得平整的图案。
本实用新型的目的是这样实现的，其主要是在半导体硅基板的护层表面上设有一透明的平坦化层，再于透明平坦化层上设有不同的彩色滤光膜，且该透明平坦化层覆盖于含有光传感元件的半导体硅基板表面，以聚亚醯胺为彩色滤光膜及平坦化属材料为例，其彩色滤光膜与彩色滤光膜下方平坦化用的平坦化层间的介面是聚亚醯胺与聚亚醯胺间的键结。
本实用新型与现有技术相比的优点是令彩色滤光膜13的边缘A更不易掀起，从而可以减少其制程误差得到平整的图案，亦即更容易进行精确而误差小的显影蚀刻的制作，进而提高合格率。因此以聚亚醯胺为平坦化层材料的制程，可用在特别是以聚亚醯胺为材料的彩色滤光膜制程上，提高合格率。
为清楚说明本实用新型的结构，与所采用的技术方案及其功效，结合实施例配合附图详述如下附图简要说明图1是现有彩色光传感器中有残留彩色滤光膜的放大照片。
图2是现有彩色光传感器示意图。
图3是本实用新型彩色光传感器局部剖视示意图。
图4是本实用新型彩色光传感器剖视放大示意图。
图5是本实用新型彩色光传感器已没有残留的彩色滤光膜的放大照片。
请参阅图3，本实用新型的彩色光传感器局部剖视示意图。如图所示，本实用新型主要是在半导体硅基板10的护层11表面上设有一透明的平坦化层12，再于透明平坦化层12上设有不同的彩色滤光膜13，且该透明平坦化层12覆盖于含有光传感元件的半导体硅基板10表面，该透明平坦化层12的材料特性，为任何有机或无机材料皆可，例如聚亚醯胺(Polyimide)，只要符合在应用波长范围内。
本实用新型是由半导体硅基板的护层、增强剂、平坦化层及彩色滤光膜之间经镀制而构成的多层结构。
请参阅图4，图4为图3彩色光传感器剖视放大示意图。如图所示，因透明平坦化层的粘滞性(VISCOSITY)可达110 CPS，极适合作为芯片表面平坦化的材料，可填满于护层11的凹陷处111，使透明平坦化层12表面呈现高度一致的平坦化，因此镀上彩色滤光膜13前，因为透明平坦化层12表面已经平坦，可使各处的彩色滤光膜13厚度均匀，蚀刻率一致。因此标准制程后不会有滤光膜13残留在其它光传感元101上如图5所示(图5中A、B、C各分别为红色、绿色、兰色光传感元)，使各排感光元只有一种彩色滤光膜依原设计放置在其表面上，而大为提高合格率。
其次现在有机物与无机物的介面发生在透明平坦化层12与护层11之间。因透明平坦化层12覆盖在半导体硅基板10(含光传感元101)的护层11表面上，透明平坦化层12的边缘则远离光传感元101的护层11表面上，这部分因有机物与无机物间介面的附着不良产生的平坦化层12过蚀刻现象只会发生远离光传感元101的平坦化层12边缘B上，可以当作制作的误差内，不会影响到彩色滤光膜13在光传感元101的护层11表面的图案平整性。因此平坦化层12的涵盖范围除了要包含光传感元101所在的主动区(active region)，也要包含此主动区外围的场区(field region)及电路区(circut region)，以使平坦化层12的边缘B所发生的过蚀现象确实已远离光传感元101，而达到减少彩色滤光膜的制程误差的目的至于彩色滤光膜13与透明平坦化层12的附着为有机物与有机物之间的附着，在彩色滤光膜13的边缘A则因有机物间的键结不易被掀起，而图案得以平整，特别是以聚亚醯胺(Polyimide)为基本材料的平坦化层12及彩色滤光膜13，其彩色滤光膜13与彩色滤光膜13下方平坦化用的平坦化层12间的介面是聚亚醯胺与聚亚醯胺间的键结。
以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，非因此即拘限本实用新型专利范围，故举凡运用本实用新型说明书及图式内容所为的等效结构变化，均同理包含于本实用新型的范围内。
权利要求1.一种彩色光传感器，其特征是，在半导体硅基板的护层表面上设有一透明的平坦化层，再于透明平坦化层上设有不同的彩色滤光膜。
2.如权利要求1所述的彩色光传感器，其特征是，该平坦化层的材料，为聚亚醯胺。
3.如权利要求1所述的彩色光传感器，其特征是，该透明平坦化层涵盖范围为半导体光传感元件所在的主动区及其外围的电路区或场区。
专利摘要一种彩色光传感器，主要结构在于半导体硅基板的护层表面上设有一透明的平坦化层，再于透明平坦化层上设有不同的彩色滤光膜，且该透明平坦化层覆盖于含有光传感元件的半导体硅基板表面上，其彩色滤光膜与彩色滤光膜下方平坦化用的平坦化层间的介面是聚亚醯胺与聚亚醯胺间的键结，使彩色滤光膜的边缘更不易掀起，从而可以得到平整的图案。
文档编号G01D5/26GK2239012SQ9422150
公开日1996年10月30日 申请日期1994年10月6日 优先权日1994年10月6日
发明者郑盛文, 骆增进, 谢秀明 申请人:敦南科技股份有限公司