适用于影像感测器的透镜结构及其制造方法

专利名称：适用于影像感测器的透镜结构及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种固态影像装置，特别是涉及一种用于此等影像装置的镜片以及其制造方法。
背景技术：
固态影像装置通常包括形成于一基板之中或之上的一光感测器(例如光二极管)，形成于感光装置上的一彩色滤光片，以及形成于彩色滤光片上方的一微透镜阵列。举例来说，光感测器可为光二极管、CMOS(互补式金氧半导体)感测器或电荷耦合元件(CCD)。常用者为N+型光感测器(NPS’s)。于光感测器与彩色滤光片之间，通常有一相当厚的内金属介电层(IMD)，以便容纳在固态影像装置的周边电路中用作互连媒介的复数金属化层。使影像装置的灵敏度(即到达光感应器的光线量)达到最大是明显需要的。影像装置的一缺点为光感应器的灵敏度正比于填充系数(是定义为光感应器的面积对像数面积的比例)。厚内金属介电层使得不易对准镜片及光感应器以及确保通过镜片的光线到达光感应器。未导向光感应器的光线量随着增加的IMD厚度而增加。再者，位于内金属介电层内的互连金属可反射入射光，故进一步降低光信号及因而光感应器的敏感度。
因此，有必要制造具有改良结构的影像装置，其是通过使更多光线被光感应器接收而提高影像装置的敏感度。
由此可见，上述现有的影像装置在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决影像装置存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的适用于影像感测器的透镜结构及其制造方法，便成了当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的影像装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的适用于影像感测器的透镜结构及其制造方法，能够改进一般现有的影像装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容
为了满足此等及其他需求以及鉴于其目的，本发明的一态样就是在提供一种形成影像装置的方法。该方法包括提供具有一光感测器形成于其中或其上的一基板，于该光感测器上方形成一透镜，以及于该透镜上方形成一彩色滤光片。
依照一态样，透镜的形成是借着于该基板上方形成一层感光材料、借着使其一部分曝光及微影而图案化该层体以生成至少一图案化的感光区、接着使该感光区热回流及熟化，以造成该感光材料交联及形成该透镜。
依照另一态样，透镜是借着于该基板上方形成介电层以及藉蚀刻该介电层而形成。是借着于该介电层上方形成一分离的感光区、热回流该分离的感光区以及进行一系列至少二个交替的蚀刻步骤(是包括促使该分离的感光区的边缘侧向缩减的一缩减步骤以及实质上向下朝该介电层中蚀刻的一等向性蚀刻步骤)来蚀刻介电层。
依照另一态样，本案提供一种形成影像装置的方法，其包括提供具有一光感测器形成于其中或其上的一基板，以及藉形成一光阻层以于该光感测器上方形成一硅化透镜，图案化该光阻层以形成其反应性部分，并且使该反应性部分与一含硅药剂反应。该硅化透镜可为双微透镜结构的内或外微透镜。
本案的另一样态是在提供一种影像装置。该影像装置包括具有一光感测器形成于其中或其上的一基板，位于该光感测器上方的一透镜，以及位于该透镜上方的一彩色滤光片。
本案的另一样态是在提供一种影像装置。该影像装置包括具有复数个光感测器形成于其中或其上的一基板，位于该复数个光感测器上方的对应的复数个内透镜，位于该复数个内透镜上方的一彩色滤光片，以及位于该彩色滤光片上方的对应的复数个微透镜。
经由上述可知，本发明是有关于一种适用于影像感测器的透镜结构及其制造方法。该影像感测器包括双微透镜结构，是具有一外微透镜排列于一内微透镜上方，两微透镜是排列于对应的光感测器上方。可经由硅化法形成内或外微透镜，其中光阻材料的反应性部分是与含硅药剂反应。可通过梯级蚀刻法形成内或外微透镜，梯级蚀刻法包括一系列交替的蚀刻步骤，是包括非等向性蚀刻步骤及造成图案化的光阻侧向地缩减的蚀刻步骤。可使用接续的等向性蚀刻法来平坦化蚀刻过的梯级结构，并且形成平滑的透镜。亦可使用热安定及感光性聚合/有机材料形成永久的内或外透镜。涂覆感光材料，接着使用微影使其图案化，回流，接着熟化，以形成永久的透镜结构。
综上所述，本发明特殊的适用于影像感测器的透镜结构及其制造方法，具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品及制造方法中未见有类似的结构设计及方法公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构、制造方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的影像装置具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。


图1是依照先前技艺的影像感测器的断面图。
图2A-图2F是绘示本发明例示的影像感测器的断面图。
图3A-图3H是绘示用于形成依照本发明例示的微透镜的处理操作顺序的断面图。
图4是依照本发明所形成的具有菲涅尔透镜(Fresnel lens)的例示的影像感测器的断面图。
图5是本发明例示的微透镜的SEM显微照相。
图6是绘示依照本发明具有例示的双微透镜结构的影像感测器。
图7A-图7C是绘示用于形成依照本发明另一例示的透镜的操作顺序的断面图。
图8是具有内微透镜的影像感测器的断面图。
图9A-图9D是绘示用于形成依照本发明一例示的微透镜的操作顺序的断面图。
1基板 3感测器5内金属介电层 7金属互连引线9钝化层10介电层11氮化硅薄膜 12平坦层13彩色滤光片 14微间隔片15微透镜 16覆盖层18平坦顶面 21光线23硅化透镜 25内透镜26钝化氮化物层 27下凸的微透镜29下凸的菲涅尔透镜 31上凸的菲涅尔透镜33内微透镜 41光阻43介电层表面 45介电层47基板 49圆形的分离光阻区
51梯级结构 53梯级55菲涅尔透镜 57下凸的透镜59介电层 61棱边63棱边 64氮化硅66二氧化硅 68彩色滤光片69另一材料 71另一材料73平坦化层 75共同边77内透镜 79梯级80入射光线 81薄膜84引导光线 82薄膜下方材料83分离部分 85圆透镜结构86内微透镜 91光二极管92IMD 93互连金属95钝化层 101另一材料103彩色滤光片 105间隔材料113光阻115下方层体117反应性部分 119硅化部分121上表面 122垂直壁123硅化透镜具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的适用于影像感测器的透镜结构及其制造方法其具体实施方式
、结构、制造方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
图1是绘示依照先前技艺一例示的固态影像装置，并且包括形成于一基板1中的感测器3。感测器3是为感光装置，并且可为光二极管或其他光感测器。影像装置亦包括内金属介电层IMD5，其可包括数层较佳位于感测器3间的金属互连引线7，以便不会偏斜或阻碍光线21到达感测器3。钝化层9可包括氮化硅薄膜11，以及可通过化学蒸气沉积高密度电浆形成的另一介电层10。影像感测器3亦包括排列于于感测器3上的平坦层12、彩色滤光片13、微间隔片14及微透镜15。覆盖层16覆盖微透镜15，并且可由适合的材料(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或聚酰亚胺)制成，且具厚度0.3-3.0微米。平坦层12可具折射率1.4至1.7，可由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧-丙烯酸酯或聚酰亚胺组成，且具厚度0.3至3微米。微间隔片14可具折射率1.4至1.7，可由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧-丙烯酸酯或聚酰亚胺组成，且具厚度0.3至3微米。彩色滤光片13可具折射率1.4至1.7，可由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或环氧-丙烯酸酯组成，且具厚度0.3至2.5微米。可发现必须用来容纳多层金属互连引线7的IMD5的厚度是使微透镜15位于远离对应的感测器3的位置，因而潜在地减少到达感测器3的光线量。
图2A-图2F是绘示依照本发明许多例示的影像感测器结构的必要特征的断面图。例示的影像感测器结构的每一者包括基板1、感测器3及IMD5。IMD5可为具折射率约1.4的氧化物、SO2，但亦可另外地使用许多其他适合的电介质，并且IMD5可包括复数介电层。复数层金属互连引线7是位于IMD5之内。感测器3可为光二极管或其他感光元件，例如CCD或CMOS光感测器，但于其他例示具体例中可使用许多其他光感测器。感测器3可形成于基板1之中或之上。图2A-图2F中所示的每一例示影像感测器亦包括位于彩色滤光片13上方(且较佳排列于内透镜及对应的感测器上方)的微透镜15。依照一例示具体例，为了有效运作光感测器，微透镜15与对应的感测器3的面积比实质上大于2。微透镜15可形成于排列在感测器3上方。钝化层9可包括氮化硅部分，以及可通过化学蒸气沉积高密度电浆形成的另外的介电部分。影像感测器亦包括平坦层12、彩色滤光片13、微间隔片14及覆盖层16。覆盖层16覆盖微透镜15，并且可由适合的材料(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧-丙烯酸酯或聚酰亚胺)制成，且具具折射率约1.2至1.5。覆盖层16包括一平坦顶面18。于一例示具体例中，彩色滤光片13亦可具红、绿及蓝的交替顺序，但于其他例示具体例中可使用其他彩色滤光片，例如GMYG滤光片或灰色滤光片。
图2A中所示的例示的双微透镜具体例包括形成于IMD5内的硅化透镜23，并且于钝化部分9中包括钝化氮化物层26。硅化透镜2是成双凸形。图2B中所示双微透镜影像感测器包括内透镜25，其可由热熟化的感光材料制成且位于彩色滤光片13与基板1之间。内透镜25是呈平凸形。图2C是绘示具有双微透镜结构的例示的影像感测器，该双微透镜结构包括微透镜15及下凸的微透镜27(可通过梯级蚀刻介电材料及接着平坦化而形成)。图2D是绘示一种双微透镜结构，其包括微透镜15及下凸的菲涅尔透镜29(可通过梯级蚀刻介电材料而形成)。图2E的双微透镜结构显示上凸的菲涅尔透镜31，其可通过梯级蚀刻形成，并且位于微透镜15与基板1之间。图2F是绘示一种双微透镜结构，其包括微透镜15及内微透镜33(是为上凸的微透镜，并且可通过梯级蚀刻介电材料及接着弄圆而形成)。于一例示具体例中，内透镜27、29、31及33可由具折射率约2的氮化硅或其他材料制成。可通过蚀刻氮化硅下方的材料来形成内透镜27及29，并且可通过蚀刻氮化硅来形成内透镜31及33。依照一例示具体例，为了有效运作光感测器，内透镜(23、25、27、29、31或33)与感测器3的面积比实质上大于2。依照一例示具体例，内透镜23、25、27、29、31或33及微透镜15是由相同的材料所制成。于另一例示具体例中，内透镜23、25、27、29、31或33及微透镜15是由不同的材料制成。于一例示具体例中，内透镜23、25、27、29、31或33及微透镜15具有相同形状。于另一例示具体例中，内透镜23、25、27、29、31或33及微透镜15具有不同形状。
依照一例示具体例，内透镜23、25、27、29、31及33或外微透镜15可由梯级或阶梯蚀刻介电材料而形成。图3A-图3H是绘示使用不同的梯级蚀刻具体例形成梯级或阶梯的处理顺序。梯级蚀刻是有利地用来控制透镜高度及轮廓。图3A是绘示形成于介电层45(亦形成于基板47上方)表面43上方的光阻41的分开区域。介电层45可为氧化物、氮化物或其他用于影像感测器的介电材料。可通过化学蒸气沉积高密度电浆或使用其他技术来形成介电层45。光阻41的分开区域是自光阻(可为正或负光阻)形成。光阻41的厚度可在0.4微米至2.0微米的范围内，但在其他例示具体例中可使用其他厚度。接着热回流光阻，以便生成如图3B中所示的圆形的分离光阻区49。
借着进行梯级蚀刻处理顺序，并且梯级蚀刻处理顺序包括一系列交替的蚀刻步骤，是用以交替侧向地缩减圆形的分离光阻区49的边缘以及向下等向性蚀刻地蚀刻介电层45。于一例示具体例中，介电层45可为亦用作钝化层的氮化硅层。交替的蚀刻步骤包括向下(等向性)蚀刻步骤及光阻拉回步骤，其可共同视为一种用以形成一梯级的单元程序。依此方式生成的梯级数目是通过所用的单元程序的数目来决定。合计的梯级高度通常控制微透镜厚度，并且光阻拉回步骤的程度及数量决定了透镜的斜率。两交替蚀刻步骤具有交替的选择性。依照一例示具体例，其中氮化硅为电介质，则非等向性蚀刻步骤中(大体上向下蚀刻介电层)的氮化硅光阻选择率可在8-10∶1的范围内。于造成光阻侧向缩减的光阻拉回步骤中，氮化硅∶光阻选择率可在0.1-0.8∶1的范围内。视蚀刻的材料、所用的方法及所需的镜片形状而定，可产生及使用其他选择率及其他相对选择率。可于ECR(电子回旋共振)蚀刻机、感应耦合电浆(ICP)蚀刻机或其他蚀刻系统(反应性离子蚀刻机)中进行蚀刻步骤。于一较佳具体例中，非等向性蚀刻步骤可包括CH3F(以10-20sccm)、O2(以15-50sccm)、Ar(以10-50sccm)、5-80m托耳压力及150-350瓦RF功率。光阻拉回步骤包括CH3F(以10-50sccm)、O2(以5-15sccm)、Ar(以10-50sccm)、5-80m托耳压力及150-350瓦RF功率。于其他具体例中可使用其他蚀刻条件。梯级蚀刻处理顺序产生如图3C中所示的梯级结构51。梯级结构51包括复数个梯级53。每一接续梯级高度通常是通过非等向性蚀刻步骤测得，并且梯级53的宽度通常通过缩减或拉回蚀刻步骤测得。
于一具体例中，可使用具有梯级的蚀刻结构来形成如图3D所示的菲涅尔透镜。菲涅尔透镜是设计以提供大尺寸及短焦距，而不需标准透镜设计中所需的材料重量及体积。将菲涅尔透镜分开为一组同心的环形区域(已知为菲涅尔区)。就此等区域的每一者而言，透镜的总厚度降低，因而有效地将标准透镜的连续面切为一组相同曲率的表面(其间有不连续情形)。介电层45可为氧化物或氮化物，并且于介电层45中所形成的蚀刻梯级结构可受到另外的介电层59覆盖，以形成菲涅尔透镜。另外的介电层59可于形成后使用化学机械抛光来平坦化，或其可简单地旋转徒步于介电层45上，并且当形成时平坦化。于一例示具体例中，介电层45可为氧化物，并且另外的介电层59可为氮化物或聚酰亚胺。依照另一例示具体例，其中介电层45为氧化物，并且另外的介电层59可为氮化硅(于沉积后经平坦化)。于一例示具体例中，形成于经蚀刻的材料(介电层45)上方的另外的介电层59是选择具有比介电层45更大折射率者。彼此紧邻的菲涅尔透镜55包括一共同边，其可视为棱边61或棱边63。当仅特定的光波长通过不同梯级53时，菲涅尔透镜适用于作为滤波器。图4亦绘示含有共同边61或63且分别地排列于对应感测器3上方的紧邻的菲涅尔透镜55。于相邻的菲涅尔透镜55之间没有间隙。于图4所示的具体例中，菲涅尔透镜55可为下凸的，并且由具有折射率约2的氮化硅64所形成，以及形成于具折射率约1.4的二氧化硅(SiO2)66上方。于一例示具体例中，彩色滤光片68可具折射率约1.4-1.7。图5是为绘示可用作菲涅尔透镜或可接续成圆形的例示梯级蚀刻结构的SEM(扫描电子显微镜)显微照相图。图5的蚀刻结构包括复数个可另外描述为阶梯的梯级79。
此刻请看图3E-图3H所示。可使用等向性蚀刻步骤使图3C中所示的梯级结构平坦化，以消除梯级且产生如图3E中所示的平坦或圆形的轮廓。图3C的梯级蚀刻特征的形状受到密切地保留。等向性蚀刻步骤可为电浆蚀刻、化学干蚀刻(CDE)或湿蚀刻(例如氧化物浸泡)。于一具体例中，等向性电将可包括CF4(以50-200sccm)、O2(以80-250sccm)、20-50巴的压力及250-700瓦RF功率，但其他处理可用于其他例示具体例中。于图3E中所示的结构于其上方具有另外的材料(如图3F及图3G中所示)。于图3F中，保角的另一材料69是形成于介电层45上方。另一材料69可为电介质。于图3G中，可旋转涂布另一材料71，以及当形成时使其平坦化。经旋转涂布的另一材料71可为聚酰亚胺，但可使用其他介电材料。请再度参照图3F所示，于一例示具体例中，介电层45可为氧化物薄膜，并且另一材料69可为氮化物或其他薄膜，其是接着经平坦化而生成如图3H中所示的结构。图3H是绘示经平坦化的另一材料69及复数个彼此紧邻且具有共同边75的下凸的透镜57。换言之，图3E-图3H中所示的透镜57是无间隙的，因而提供最大的光效率。于其他具体例中，透镜57可紧密相邻。
于其他例示具体例中，可改变用于图3A-图3H中的材料。经蚀刻的介电薄膜可为氧化物、氮化物或其他介电薄膜。许多其他介电薄膜可形成于氧化物、氮化物或其他介电薄膜上方。于每一情形中，透镜是为较低材料的介电层45及较高材料(例如另一介电层59、另一材料69或另一材料71，其每一者是经平坦化且有利地具有大于介电层45的折射率)的产物。可使用梯级蚀刻顺序说明双微透镜结构的内微透镜，或可用其形成双微透镜具体例的上微透镜或单一微透镜影像感测器的唯一微透镜。举例来说，于第3D、3G及3H中所绘示的透镜结构可用作如图6中所示的双微透镜影像感测器的内微透镜。图6是绘示复数个双微透镜影像结构，其包括上凸的且由氮化硅制成的内透镜77，并且内透镜77是位于适用于作为覆盖层或IMD的一部分的二氧化硅层上方。内透镜77是被平坦化层73(为电介质)所覆盖。双微透镜结构亦包括上微透镜15。上凸的内微透镜77是彼此紧密相邻。双微透镜结构对于确保入射光线(以光线80表示)如引导光线84导向感测器3而言是有效率的。
于另一例示具体例中，可使用聚合物型感光材料以形成微透镜(15，于图2A-图2F中)或内透镜。请参照图7A所示，薄膜81是为可类似于光阻的微影感光材料。薄膜81可为有机材料、环氧-丙烯酸酯树脂或其他感光性聚酰亚胺。下方材料82可为形成于影像装置内的不同位置处的钝化或介电层。将使用直接微影以直接地自形成于影像装置内的不同层上的薄膜81来形成永久透镜。如第7B所示，是使用微影图案化技术(例如遮蔽、曝光及显影)，自薄膜81形成分离部分83。薄膜81是由供选择得以容易地使用微影技术图案化且具有高热安定性(一旦熟化时)的材料所制成，因为其将形成永久透镜。薄膜81是进一步选择得以提供高透明度(就可见光而言)且可有利地具折射率约1.7或更大者。薄膜81是由容易热回流的材料所制成。可使用许多条件来热回流分离部分83，并且生成如图7C中所示的结构。图7C是绘示上凸的圆透镜结构85。于形成圆透镜结构85后，可将其熟化，以进行形成圆透镜结构85的材料的聚合物交联作用。可使用热或uv(紫外光)熟化作用。交联反应使圆透镜结构85形成可用作内透镜(如图2B中所示的内透镜25或微透镜15)的热安定结构。于一例示具体例中，另一中间材料26可形成于内透镜25上方，以便使结构平坦化。图8是为绘示例示的双微透镜结构的断面图。图8绘示排列于光二极管91上方的内微透镜86。于圆内微透镜86下方的基板可包括互连金属93，其是有利地位于微透镜、IMD92、钝化层95及另外的介电材料之间。内微透镜86可由感光材料且依照如图7A-图7C的程序制成。另一材料101是为平坦化材料，其可有利地具有低于内微透镜86的折射率的折射率。彩色滤光片103及间隔材料105是形成于平坦层101上方，并且上或外微透境107是排列于内透镜85及对应的光二极管91上方。间隔材料105可由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧-丙烯酸酯或其他适合的透明材料所制成。于其他具体例中，可使用如图7A-图7C中所形成的圆透镜结构85来形成上或外微透镜(如图2B中所示的微透镜15)，或其可用以于单一微透镜影像感测器结构中形成唯一的透镜。
于另一例示具体例中，可使用硅化法形成微透镜或内透镜。硅化法涉及使光阻的反应性部分与含硅药剂反应，以形成永久透镜。于硅化过程中，活性氢被烷基硅烷基基团(例如三甲基硅烷基(TMS)或第三丁基二甲基硅烷基(t-BDMS))所取代。硅化药剂通常为对水分敏感的，并且可使用许多活化的光阻作为硅化药剂。依照例如显示于图9A-图9D的硅化作用具体例，光阻113是形成于下方层体115(可为钝化层，例如氮化硅，或其他适合的介电层)之上。可使用正或负光阻。涂覆技术可用以涂覆光阻113。接着使用微影技术已形成光阻113的反应性部分117。依照其中光阻113为负光阻的具体例，反应性部分117是为经曝光的部分。依照其中光阻113为正光阻的例示具体例，反应性部分117是为光阻113未经曝光的部分。可使用遮蔽程序。接着使包括反应性部分117的光阻113暴露于含硅药剂。含硅药剂可为气体或液体的。于一例示具体例中，含硅药剂可为HMDS(六甲基二硅胺烷)，但于其他例示具体例中可使用其他含硅药剂。反应性部分117可含有官能基团，例如-COOH或-OH基团，例如可通过光子照射而产生。当光阻113暴露于含硅药剂时，仅反应性部分117与含硅药剂反应，而成为硅化的。
图9B是绘示硅化法的开始，其中反应性部分117当与含硅药剂反应时膨润。硅化部分119形成于光阻113的反应性部分117内。上表面121变圆，并且开始呈现上凸的透镜形状。于另一具体例中，图9B是绘示硅化法的结束，其中反应性部分117当与含硅药剂反应时膨润。硅化部分119形成于光阻113的反应性部分117内。上表面121变圆，并且开始呈现上凸的透镜形状。图9C是绘示硅化法的另一步骤，其中已形成硅化部分119。可使用显影法显影掉光阻113的非硅化部分，并且形成如图9D中所示的结构。图9D是绘示具有圆形上表面121且形成于下方层体115上的硅化透镜123。于其他具体例中，硅化透镜123可呈现其他形状。举例来说，其可为无垂直壁122的完全上凸形式。接着可将平坦化层形成于硅化透镜123上化。硅化透镜123可用作如图2A中所示的双微透镜结构的内透镜。于其他例示具体例中，硅化透镜可为双微透镜结构中的上或外微透镜(例如图2A-图2F中的微透镜15)，并且于另一例示具体例中，硅化透镜可为单一微透镜结构中的唯一微透镜。
可合并许多使用以上例示的微透镜具体例以形成不同的单一或双微透镜影像感测器。
以上仅阐释本发明的原理。因此，应可理解熟习本技艺的人士将可设计出虽未明确地描述或显示于此中、具体化本发明的原理以及包括于本发明精神及范围内的不同结构。再者，此中所述的所有实施立即条件语言理论上是意欲仅为了教示目的而表达，并且用以协助读者了解本发明的原理及发明者贡献于推动技艺的概念，并且不欲受限于此等特别提到的实施例及条件。再者，所有于此中所提到的本发明的原理、态样及具体例以及其特殊实施例意欲涵盖其结构及功能相当物两者。此外，本案意欲使此等相当物包括目前已知的相当物及未来发展的相当物(即不论结构而实现相同功能的任一种元件)二者。
例示具体例的说明是意欲合并视为完整说明书的一部分的附图的图式一起研读。于说明书中，相对用语，例如“较低”、“较上方”、“水平的”、“垂直的”、“以上”、“以下”、“上”、“下”、“顶部”及“底部”以及其衍生用语(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等)，应用来表示讨论中所描述及的图式中所示的方位。此等相对用于是基于方便说明的目的，并且不需依特定方位建立或操作装置。有关联结、连接及类似的用语，例如“连接的”及“互连的”，除非另外提到，否则是代表其中结构是直接地或间接地通过插入结构而彼此结合或连接的关系，以及可动或刚性联结或关系。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种形成影像装置的方法，其特征在于其包括以下步骤提供具有一光感测器形成于其中或其上的一基板；于该光感测器上方形成一透镜；以及于该透镜上方形成一彩色滤光片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的形成透镜步骤包括于该基板上方形成一层感光材料；借着使其一部分曝光及微影而图案化该层体，使自该层体生成至少一分离的感光区；热回流该分离的感光区；以及熟化以造成该感光材料交联及形成该透镜。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于其中所述的热回流步骤包括平坦化该分离的感光区，以形成圆形。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于其中所述的感光材料是为有机的。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于其中所述的感光材料具折射率大于1.6。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中该方法进一步包括于该彩色滤光片上方形成一微透镜。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的形成透镜步骤包括于该基板上方形成一介电层；以及藉蚀刻该介电层以形成该透镜。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于其中所述的蚀刻介电层步骤包括于该介电层上方形成一分离的感光区；热回流该分离的感光区；以及进行一系列至少二个交替的蚀刻步骤，是包括促使该分离的感光区的边缘侧向缩减的一缩减步骤以及实质上向下朝该介电层中蚀刻的一等向性蚀刻步骤。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于进一步包括于该梯级蚀刻步骤后通过等向性蚀刻来平坦化该镜片。
10.一种形成影像装置的方法，其特征在于其包括以下步骤提供具有一光感测器形成于其中或其上的一基板；以及藉形成一光阻层以于该光感测器上方形成一硅化透镜，图案化该光阻层以形成其反应性部分，并且使该反应性部分与一含硅药剂反应。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于其中所述的含硅药剂包括HDMS。
12.一种影像装置，其特征在于其包括一基板，是具有一光感测器形成于其中或其上；一透镜，是位于该光感测器上方；以及一彩色滤光片，是位于该透镜上方。
13.根据权利要求12所述的影像装置，其特征在于其中所述的透镜是形成于一内金属介电层之内。
14.根据权利要求12所述的影像装置，其特征在于其中所述的透镜是形成于一钝化层之内。
15.根据权利要求12所述的影像装置，其特征在于其中所述的透镜是呈凸形。
16.根据权利要求15所述的影像装置，其特征在于其中所述的透镜包括一菲涅尔透镜(Fresnel lens)。
17.根据权利要求12所述的影像装置，其特征在于其中所述的透镜对于该光感测器的一面积比实质上大于2。
18.根据权利要求12所述的影像装置，其特征在于其中所述的透镜是呈双凸形。
19.根据权利要求12所述的影像装置，其特征在于其中所述的透镜是呈平凸形。
20.一种影像装置，其特征在于其包括一基板，是具有复数个光感测器形成于其中或其上；对应的复数个内透镜，是位于该复数个光感测器上方；一彩色滤光片，是位于该复数个内透镜上方；以及对应的复数个微透镜，是位于该彩色滤光片上方。
全文摘要
本发明是关于一种适用于影像感测器的透镜结构及其制造方法。该影像感测器包括双微透镜结构，是具有一外微透镜排列于一内微透镜上方，两微透镜是排列于对应的光感测器上方。可经由硅化法形成内或外微透镜，其中光阻材料的反应性部分是与含硅药剂反应。可通过梯级蚀刻法形成内或外微透镜，梯级蚀刻法包括一系列交替的蚀刻步骤，是包括非等向性蚀刻步骤及造成图案化的光阻侧向地缩减的蚀刻步骤。可使用接续的等向性蚀刻法来平坦化蚀刻过的梯级结构，并且形成平滑的透镜。亦可使用热安定及感光性聚合/有机材料形成永久的内或外透镜。涂覆感光材料，接着使用微影使其图案化，回流，接着熟化，以形成永久的透镜结构。
文档编号H01L31/036GK1734745SQ20051007533
公开日2006年2月15日 申请日期2005年6月10日 优先权日2004年6月10日
发明者郭景森, 许峰嘉, 萧国裕, 陈界璋, 傅士奇, 曾建贤, 蔡嘉雄, 刘源鸿, 吴志达, 罗际兴, 杜友伦 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司