专利名称：光学膜层的制作方法及影像感测元件的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种光学元件及其制作方法，且特别是关于一种影像感测元件及光 学膜层的制作方法。
背景技术：
影像感测器(image sensor)是将光学资讯转换为电信号的装置。影像感测 器的种类可大致分为显像管与固定摄像元件。映像管以电视为中心，广泛用于将影像 处理技术运用的测量、控制、识别等，发展为应用技术。目前，固定摄像元件包括电荷耦 合(Charged Coupled Device, CCD)型与互补式金属氧化半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)型两种。由于CMOS感测器具有驱动方式简便、可实现多种扫 描方式、可将信号处理电路制作成单一晶片、节省制造成本及降低电力损耗等优点，因此近 年来CMOS型影像感测器比CXD型影像感测器更进一步得到大量应用。在CMOS电晶体影像感测器的制造过程中，存在许多制程问题，而造成CMOS电晶体 影像感测器的品质不佳。举例来说，在制作CMOS电晶体影像感测器的彩色滤光阵列(color filter array,CFA)时，其相邻的滤光单元会彼此连接且相连的侧边会有部份重叠，因此形 成后的彩色滤光阵列的表面会产生不平坦的现象。为了解决上述的问题，在形成微透镜于 彩色滤光阵列上之前，会先形成一覆盖层以覆盖彩色滤光阵列，其中覆盖层的目的在于使 彩色滤光阵列的表面平坦化，如此一来则会增加CMOS电晶体影像感测器的制程步骤与生 产成本。此外，形成于覆盖层上的相邻的微透镜容易相互干涉，而影响CMOS电晶体影像感 测器的品质。
发明内容本发明提供一种光学膜层的制作方法，其可简化制程步骤，且可降低生产成本。本发明提供一种影像感测元件，其具有较佳的良率。本发明提出一种光学膜层的制作方法。首先，提供一影像感测晶片，其中影像感测 晶片具有多个第一区与多个第二区，这些第一区与这些第二区的每一区对应至影像感测晶 片之一画素。接着，在这些第一区上分别形成多个第一色滤光单元。在影像感测晶片上形成 一第二色滤光材料层，其中第二色滤光材料层覆盖这些第一色滤光单元与影像感测晶片的 这些第二区。对第二色滤光材料层进行曝光，以在第二色滤光材料层上形成多个受曝光区， 其中这些受曝光区分别位于这些第二区内，且每一受曝光区的宽度小于对应的第二区的宽 度。然后，利用一显影制程移除第二色滤光材料层的位于这些受曝光区以外的区域，以形成 多个分别配置于这些第二区上的第二色滤光单元。最后，在这些第一色滤光单元与这些第 二色滤光单元上形成多个微透镜，其中这些第一色滤光单元与这些第二色滤光单元中的每 一滤光单元被这些微透镜之一所自我对准。在本发明的一实施例中，上述的在形成这些第一色滤光单元于影像感测晶片上之 前更包括形成一平坦层于影像感测晶片上。平坦层覆盖这些画素。
在本发明的一实施例中，上述的形成这些第一色滤光单元的步骤包括，首先，在影 像感测晶片上形成一第一色滤光材料层，其中第一色滤光材料层覆盖影像感测晶片的这些 第一区以及这些第二区。接着，对第一色滤光材料层进行曝光，以在第一色滤光材料层上形 成多个第一受曝光区，其中这些第一受曝光区分别位于这些第一区内。最后，利用一显影制 程移除第一色滤光材料层的位于这些第一受曝光区的外的区域，以在这些第一区上分别形 成这些第一色滤光单元。在本发明的一实施例中，上述的在显影制程之后，这些第二色滤光单元的宽度分 别大于这些受曝光区的宽度，且于这些第二色滤光单元的远离影像感测晶片的一侧的周围 分别形成多个第二倒角面。每一第二色滤光单元与相邻的这些第一色滤光单元之一或这些 第二色滤光单元之另一相连接，且每一第二倒角面与相邻的这些第一色滤光单元之一的侧 壁或这些第二色滤光单元之另一的第二倒角面构成一凹槽。在本发明的一实施例中，上述的对第二色滤光材料层进行曝光的步骤包括采用一 光学近接修边衬光罩(optical proximity correction mask, OPC mask)来进行曝光。在本发明的一实施例中，上述的每一受曝光区包括一主要曝光区与四辅助曝光 区。这些辅助曝光区连接至主要曝光区的四个角落，主要曝光区实质上呈矩形，且这些辅助 曝光区位于主要曝光区外。在本发明的一实施例中，上述的影像感测晶片更具有多个第三区。在形成这些第 二色滤光单元之后且于形成这些微透镜之前更包括在影像感测晶片上形成一第三色滤光 材料层，其中第三色滤光材料层覆盖这些第一色滤光单元、这些第二色滤光单元以及影像 感测晶片的这些第三区。对第三色滤光材料层进行曝光，以在第三色滤光材料层上形成多 个第三受曝光区，其中这些第三受曝光区分别位于这些第三区内，且每一第三受曝光区的 宽度小于对应的第三区的宽度。利用一显影制程移除第三色滤光材料层的位于这些第三受 曝光区以外的区域，以在这些第三区上分别形成多个第三色滤光单元。在本发明的一实施例中，上述的对第三色滤光材料层进行曝光的步骤包括采用一 光学近接修边衬光罩(OPC mask)来进行曝光。在本发明的一实施例中，上述的每一第三受曝光区包括一第三主要曝光区与四个 第三辅助曝光区。这些第三辅助曝光区连接至第三主要曝光区的四个角落，第三主要曝光 区实质上呈矩形，且这些第三辅助曝光区位于第三主要曝光区外。在本发明的一实施例中，上述的在显影制程之后，这些第三色滤光单元的宽度分 别大于这些第三受曝光区的宽度，且于这些第三色滤光单元的远离影像感测晶片的一侧的 周围分别形成多个第三倒角面。每一第三色滤光单元与相邻的这些第一色滤光单元之一、 这些第二色滤光单元之一或这些第三色滤光单元之另一相连接，且每一第三倒角面与相邻 的这些第一色滤光单元之一的侧壁、这些第二色滤光单元之一的侧壁或这些第三色滤光单 元之另一的第三倒角面构成一凹槽。在本发明的一实施例中，上述的光学膜层的制作方法更包括于这些第三色滤光单 元上形成多个另外的微透镜，其中每一第三色滤光单元被这些另外的微透镜之一所自我对 准。本发明提出另一种影像感测元件，其包括一影像感测晶片、一彩色滤光层以及多 个微透镜。彩色滤光层配置于影像感测晶片上，并包括多个第一色滤光单元及多个第二色滤光单元。微透镜配置于彩色滤光层上，且直接接触彩色滤光层，其中这些第一色滤光单元 及这些第二色滤光单元中的每一滤光单元被这些微透镜之一直接接触且自我对准。在本发明的一实施例中，上述的影像感测晶片具有多个画素区，且每一滤光单元 对准于这些画素区之一。在本发明的一实施例中，上述的影像感测元件更包括一平坦层。平坦层配置于影 像感测晶片与彩色滤光层之间。在本发明的一实施例中，上述的这些第一色滤光单元分别连接这些第二色滤光单 元，且这些第一色滤光单元的远离影像感测晶片的一侧的周围分别具有多个第一倒角面， 这些第二色滤光单元的远离影像感测晶片的一侧的周围分别具有多个第二倒角面。每一第 一倒角面与相邻的第二倒角面构成一凹槽。在本发明的一实施例中，上述的影像感测元件更包括多个第三色滤光单元，其中 这些第一色滤光单元、这些第二色滤光单元以及这些第三色滤光单元彼此相连。在本发明的一实施例中，上述的这些第二色滤光单元的远离影像感测晶片的一侧 的周围分别具有多个第二倒角面，这些第三色滤光单元的远离影像感测晶片的一侧的周围 分别具有多个第三倒角面，每一第二倒角面与相邻的第三倒角面构成一凹槽。在本发明的一实施例中，上述的这些微透镜更配置于这些第三色滤光单元上，且 这些第三色滤光单元中的每一滤光单元直接接触且对准这些微透镜之一。在本发明的一实施例中，上述的影像感测晶片为一互补式金属氧化半导体影像感 测晶片或一电荷耦合元件影像感测晶片。本发明还提出一种光学膜层的制作方法。首先，提供一影像感测晶片，其中影像感 测晶片具有多个第一区与多个第二区，这些第一区与这些第二区的每一区对应至影像感测 晶片的一画素。接着，在这些第一区上分别形成多个第一色滤光单元。在影像感测晶片上 形成一第二色滤光材料层，其中第二色滤光材料层覆盖这些第一色滤光单元与影像感测晶 片的这些第二区。对第二色滤光材料层进行曝光，以在第二色滤光材料层上形成多个受曝 光区，其中这些受曝光区分别位于这些第二区内，且每一受曝光区的宽度大于对应的第二 区的宽度。然后，利用一显影制程移除第二色滤光材料层的位于这些受曝光区以外的区域， 以形成多个分别配置于这些第二区上的第二色滤光单元。最后，在这些第一色滤光单元与 这些第二色滤光单元上形成多个微透镜，其中这些第一色滤光单元与这些第二色滤光单元 中的每一滤光单元被这些微透镜之一所自我对准。基于上述，由于受曝光区的宽度小于对应的第二区的宽度，因此在显影制程后所 形成于影像感测晶片的第二区上的第二色滤光单元可避免与已形成于影像感测晶片的第 一区上的第一色滤光单元重叠，意即可得到表面平整度较佳的彩色滤光层。此外，由于本发 明具有表面平整度较佳的彩色滤光层，因此不需如习知技术一般于彩色滤光层上再形成一 覆盖层，意即可减少制程步骤，进而降低生产成本。另外，本发明的微透镜可自我对准于每 一滤光单元上，因此可提高制程良率，进而提升影像感测元件的可靠度。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式 作详细说明如下。
图1为本发明的一实施例的一种影像感测元件的剖面示意图。图2A至图2L为本发明的一实施例的一种光学膜层的制作方法的剖面示意图。图3A为图2G的影像感测晶片的第二区与受曝光区的俯视示意图。图3B为图2J的影像感测晶片的第三区与受曝光区的俯视示意图。100 影像感测元件200 影像感测晶片210 第一区220 第二区230 第三区240 画素区242 画素300、300a 彩色滤光层310 第一色滤光材料层312、312a 第一色滤光单元316 侧壁310a、320a、330a 受曝光区320 第二色滤光材料层320b,330b 主曝光区320c,330c 辅助曝光区322 第二色滤光单元324 第二倒角面330 第三色滤光材料层332 第三色滤光单元334:第三倒角面400 微透镜500 平坦层cl、cl，、c2、c3、c3，凹槽
具体实施方式图1为本发明的一实施例的一种影像感测元件的剖面示意图。请参考图1，本实施 例的影像感测元件100包括一影像感测晶片200、一彩色滤光层300以及多个微透镜400。 影像感测晶片200具有多个第一区210、多个第二区220、多个第三区230以及多个画素区 240，其中这些第一区210、这些第二区220以及这些第三区230的每一区皆对准这些画素区 240之一。具体而言，这些第一区210、这些第二区220以及这些第三区230的每一区皆对 应至这些画素区240中的一画素242。在本实施例中，影像感测晶片200例如是一互补式金 属氧化半导体(CMOS)影像感测晶片或一电荷耦合元件(CCD)影像感测晶片。彩色滤光层300配置于影像感测晶片200上，其包括多个第一色滤光单元312、多 个第二色滤光单元322以及多个第三色滤光单元332。具体而言，这些第一色滤光单元312分别位于影像感测晶片200的这些第一区210上，这些第二色滤光单元322分别位于影像 感测晶片200的这些第二区220上，而这些第三色滤光单元332分别位于影像感测晶片200 的这些第三区230上，其中这些第一色滤光单元312、这些第二色滤光单元322以及这些第 三色滤光单元332彼此相连且依序周期性排列。在本实施例中，这些第一色滤光单元312 例如是红色滤光单元，这些第二色滤光单元322例如是绿色滤光单元，这些第三色滤光单 元332例如是蓝色滤光单元。进一步而言，这些第二色滤光单元322的远离影像感测晶片200的一侧的周围分 别具有多个第二倒角面324，而这些第三色滤光单元332的远离影像感测晶片200的一侧的 周围分别具有多个第三倒角面334，其中每一第二倒角面324与相邻的这些第一色滤光单 元312之一的侧壁316构成一凹槽cl，每一第二倒角面324与相邻的这些第三倒角面334 之一构成一凹槽c2，而每一第三倒角面334与相邻的这些第一色滤光单元312之一的侧壁 316构成一凹槽c3。值得一提的是，本发明并不限定彩色滤光层300的这些第一色滤光单元312、这些 第二色滤光单元322及这些第三色滤光单元332的形态与排列方式，虽然于图1所示的实 施例中，这些第二色滤光单元322与这些第三色滤光单元332具体化为分别具有这些第二 倒角面324及这些第三倒角面334，且这些第一色滤光单元312、这些第二色滤光单元322 以及这些第三色滤光单元332依序周期性排列且对应配置于影像感测晶片200的这些第一 区210、这些第二区220以及这些第三区230。然而，于另一未绘示的实施例中，这些第一色 滤光单元312、这些第二色滤光单元322以及这些第三色滤光单元332亦可依据使用需求而 随意排列，意即影像感测晶片200的这些第一区210、这些第二区220以及这些第三区230 不依序排列，因此每一第一色滤光单元312的侧壁316可与相邻的这些侧壁316之一、这些 第二倒角面324之一或这些第三倒角面334之一构成一凹槽，同理，每一第二倒角面324可 与相邻的这些侧壁316之一、这些第二倒角面324之一或这些第三倒角面334之一构成一 凹槽，每一第三倒角面334可与相邻的这些侧壁316之一、这些第二倒角面324之一或这些 第三倒角面334之一构成一凹槽。因此，图1所示的彩色滤光层300的形态仅为举例说明， 并非限定本发明。本实施例的微透镜400是配置于彩色滤光层300上，且直接接触彩色滤光层300， 其中这些第一色滤光单元312、这些第二色滤光单元322及这些第三色滤光单元332中的 每一滤光单元会被这些微透镜400之一直接接触且自我对准。具体而言，在本实施例中，由 于这些第二色滤光单元322及这些第三色滤光单元332分别具有这些第二倒角面324与这 些第三倒角面334，因此当微透镜400形成于这些第一色滤光单元312、这些第二色滤光单 元322及这些第三色滤光单元332上时，这些微透镜400的边缘会分别直接接触且对准凹 槽cl、c2、c3的边缘配置，而使得这些第一色滤光单元312、第二色滤光单元322及这些第 三色滤光单元332中的每一滤光单元被这些微透镜400之一直接接触且自我对准。此外， 由于相邻的这些第一色滤光单元312、这些第二色滤光单元322以及这些第三色滤光单元 332之间皆具有凹槽cl、c2、c3,因此可有效降低相邻两滤光单元上的微透镜400彼此间的 相互干涉，可提高影像感测元件的成像品质。此外，本实施例的影像感测元件100更可包括一平坦层500，其中平坦层500配置 于影像感测晶片200与彩色滤光层300之间，且覆盖影像感测晶片200表面的画素242，用以使影像感测晶片200能提供较平坦的表面让彩色滤光层300配置，以提高影像感测元件 100的品质与可靠度。简言之，本实施例的影像感测元件100，其彩色滤光层300的这些第二色滤光单元 322与这些第三滤光单元332分别具有这些第二倒角面324以及这些第三倒角面334，可使 得相邻两滤光单元之间存有凹槽cl、c2、c3，除了可大幅降低相邻两滤光单元上的微透镜 400彼此间的相互干扰外，当微透镜400配置于彩色滤光层300上时，这些微透镜400的边 缘会分别直接接触且对准这些侧壁316、这些第二倒角面324以及这些第三倒角面334配 置，而使得这些第一色滤光单元312、第二色滤光单元322及这些第三色滤光单元332中的 每一滤光单元被这些微透镜400之一直接接触且自我对准，可提高影像感测元件100的品 质与可靠度。图2A至图2L为本发明的一实施例的一种光学膜层的制作方法的剖面示意图。请 先参考图2A，依照本实施例的光学膜层的制造方法，首先，提供一影像感测晶片200。影像 感测晶片200具有多个第一区210、多个第二区220、多个第三区230以及多个画素区240， 其中这些第一区210、这些第二区220以及这些第三区230的每一区皆对应至这些画素区 240中的一画素242。在本实施例中，影像感测晶片200例如是一互补式金属氧化半导体影 像感测晶片或一电荷耦合元件影像感测晶片。接着，请参考图2B，形成一平坦层500于影像感测晶片200上，其中平坦层500覆 盖这些画素242，用以使影像感测晶片200能提供较平坦的表面，让后续形成于影像感测晶 片200上的彩色滤光层300能具有较佳附着性，以提高后续制程的良率。接着，请参考图2C，在影像感测晶片200上形成一第一色滤光材料层310，其中第 一色滤光材料层310覆盖影像感测晶片200的这些第一区210、这些第二区220以及这些第 三区230。在本实施例中，第一色滤光材料层310例如是红色滤光材料层。接着，请参考图2D，对第一色滤光材料层310进行曝光，以在第一色滤光材料层 310上形成多个受曝光区310a，其中这些受曝光区310a分别位于这些第一区210内。接着，请参考图2E，利用一显影制程移除第一色滤光材料层310的位于这些受曝 光区310a的外的区域，以在这些第一区210上分别形成这些第一色滤光单元312，意即在这 些第一区210上分别形成这些第一色滤光单元312。接着，请参考图2F，在影像感测晶片200上形成一第二色滤光材料层320，其中第 二色滤光材料层320覆盖这些第一色滤光单元312与影像感测晶片300的这些第二区220 以及这些第三区230。在本实施例中，第二色滤光材料层320例如是绿色滤光材料层，且此 第二滤光材料层320材质例如是负型光阻。接着，请参考图2G，对第二色滤光材料层320进行曝光，以在第二色滤光材料层 320上形成多个受曝光区320a，其中这些受曝光区320a分别位于这些第二区220内，且每 一受曝光区320a的宽度小于对应的第二区220的宽度。在本实施例中，对第二色滤光材料 层320进行曝光例如是采用一光学近接修边衬光罩(OPC mask)来进行曝光。具体而言， 请参考图3A，在本实施例中，每一受曝光区320a包括一主要曝光区320b与四辅助曝光区 320c,其中这些辅助曝光区320c连接至主要曝光区320b的四个角落，主要曝光区320b实 质上呈矩形，且这些辅助曝光区320c位于主要曝光区320b外，而主要曝光区320b的宽度 小于对应的第二区220的宽度。
接着，请参考图2H，利用一显影制程移除第二色滤光材料层324的位于这些受曝 光区320a以外的区域，以形成多个分别配置于这些第二区220上的第二色滤光单元322。 在本实施例中，显影制程后的这些第二色滤光单元322的宽度分别大于这些受曝光区320a 的宽度，且于这些第二色滤光单元322的远离影像感测晶片200的一侧的周围分别形成多 个第二倒角面324，其中每一第二色滤光单元322与相邻的这些第一色滤光单元312之一相 连接，且每一第二倒角324面与相邻的这些第一色滤光单元312之一的侧壁316构成一凹 槽cl。接着，请参考图21，在影像感测晶片200上形成一第三色滤光材料层330，其中第 三色滤光材料层330覆盖这些第一色滤光单元312、这些第二色滤光单元322以及影像感测 晶片200的这些第三区230。在本实施例中，第三色滤光材料层330例如是蓝色滤光材料 层，且此第三滤光材料层330材质例如是负型光阻。接着，请参考图2J，对第三色滤光材料层330进行曝光，以在第三色滤光材料层 330上形成多个受曝光区330a，其中这些受曝光区330a分别位于第三区230内，且每一受 曝光区330a的宽度小于对应的第三区230的宽度。在本实施例中，对第三色滤光材料层330 进行曝光例如是采用一光学近接修边衬光罩(OPC mask)来进行曝光。具体而言，请参考图 3B，在本实施例中，每一受曝光区330a包括一主要曝光区330b与四个辅助曝光区330c，其 中这些辅助曝光区330c连接至主要曝光区330b的四个角落，主要曝光区330b实质上呈矩 形，且这些辅助曝光区330c位于主要曝光区330b外，而主要曝光区330b的宽度小于对应 的第三区230的宽度。接着，请参考图2K，利用一显影制程移除第三色滤光材料层330的位于这些受曝 光区330a以外的区域，以形成多个分别配置于这些第三区230上的第三色滤光单元332。 在本实施例中，显影制程后的这些第三色滤光单元332的宽度分别大于这些受曝光区330a 的宽度，且于这些第三色滤光单元332的远离影像感测晶片200的一侧的周围分别形成多 个第三倒角面334，其中每一第三色滤光单元332与相邻的这些第一色滤光单元312之一与 这些第二色滤光单元322之一相连接，且每一第三倒角面334与相邻的这些第二色滤光单 元322之一的第二倒角面324构成一凹槽c2，而每一第三倒角面334与相邻的这些第一色 滤光单元312之一的侧壁316构成一凹槽c3。接着，请参考图2L，在这些第一色滤光单元312、这些第二色滤光单元322以及这 些第三色滤光单元332上形成多个微透镜400，其中这些第一色滤光单元312、这些第二色 滤光单元322以及这些第三色滤光单元332中的每一滤光单元被这些微透镜400之一所自 我对准。具体而言，在本实施例中，由于这些第二色滤光单元322及这些第三色滤光单元 332分别具有这些第二倒角面324与这些第三倒角面334，因此当微透镜400配置于这些第 一色滤光单元312、这些第二色滤光单元322及这些第三色滤光单元332上时，这些微透镜 400的边缘会分别直接接触且对准这些凹槽cl、c2、c3的边缘配置，而使得这些第一色滤光 单元312、第二色滤光单元322及这些第三色滤光单元332中的每一滤光单元被这些微透 镜400之一直接接触且自我对准，可提升制成良率，且形成于这些第一色滤光单元312、这 些第二色滤光单元322以及这些第三色滤单元332相邻的微透镜400之间不会互相干涉， 提升影像感测元件的成像品质。至此，已完成光学膜层的制作，意即影像感测元件100已大 致完成。
值得一提的是，本发明并不限定彩色滤光层300的这些第一色滤光单元312的形 成方式，虽然于本实施例中，并未具体提及对第一色滤光材料层310进行曝光方法，意即第 一色滤光材料层310可采用一般常见的曝光方式，如每一受曝光区310a的宽度等于对应的 第一区210的宽度，而显影后的这些第一色滤光单元312的宽度分别等于这些曝光区310a 的宽度；或者，第一色滤光材料层310可采用如图2G或图2J的光学近接修边衬光罩(0PC mask)来进行曝光，意即每一受曝光区310a的宽度小于对应的第一区210的宽度，且显影后 的这些第一色滤光单元312的宽度分别大于这些曝光区310a的宽度，且这些第一色滤光单 元312于远离影像感测晶片200的一侧的周围分别形成多个第一倒角面，皆属于本发明可 采用的技术方案，不脱离本发明所欲保护的范围。此外，本发明亦不限定第二滤光材料层320与第三滤光材料层330的材质，虽然于 本实施例中，第二滤光材料层320与第三滤光材料层330的材质皆采用负型光阻，但于其他 未绘示的实施例中，第二滤光材料层320或第三滤光材料层330的材质亦可采用正型光阻， 此时每一受曝光区320a或330a的宽度大于对应的第二区220或第三区230的宽度，且显影 后的这些第二色滤光单元322的宽度或这些第三色滤光单元332分别小于这些曝光区320a 或330a的宽度，仍属于本发明可采用的技术方案，不脱离本发明所欲保护的范围。另外，本发明亦不限定这些第一色滤光单元312、这些第二色滤光单元322及这些 第三色滤光单元332的排列方式，虽然于本实施例中，这些第一色滤光单元312、这些第二 色滤光单元322以及这些第三色滤光单元332具体化为依序交替排列且对应配置于影像感 测晶片200的这些第一区210、这些第二区220以及这些第三区230，但于其它未绘示的实 施例中，这些第一色滤光单元312、这些第二色滤光单元322以及这些第三色滤光单元332 亦可依据使用需求而随意排列，意即影像感测晶片200的这些第一区210、这些第二区220 以及这些第三区230可不依序排列。因此，上述所示的彩色滤光层300的这些第一色滤光 单元312、这些第二色滤光单元322以及这些第三色滤光单元332的形态仅为举例说明，并 非限定本发明。综上所述，本发明由于受曝光区的宽度小于对应的第二区及第三区的宽度，因此 在显影制程后所形成于影像感测晶片的第二区上的滤光单元可避免与已形成于影像感测 晶片的第一区上的滤光单元重叠，同理，形成于影像感测晶片的第三区上的滤光单元可避 免与已形成于影像感测晶片的第二区上的滤光单元重叠。因此，本发明的光学膜层的制造 方法可制造表面平整度较佳的彩色滤光层。此外，由于本发明具有表面平整度较佳的彩色 滤光层，因此不需如习知技术一般于彩色滤光层上再形成一覆盖层，意即可减少制程步骤， 进而降低生产成本。另外，由于色滤光单元具有倒角面，且相邻两滤光单元之间构成一凹 槽，因此可大幅降低相邻两滤光单元上的微透镜彼此间的相互干扰外，且当微透镜配置于 彩色滤光层上时，这些色滤光单元中的每一滤光单元会被这些微透镜之一直接接触且自我 对准，故，可提高影像感测元件的良率及可靠度。虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域 中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明 的保护范围当视申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种光学膜层的制作方法，包括提供一影像感测晶片，其中该影像感测晶片具有多个第一区与多个第二区，该些第一 区与该些第二区的每一区对应至该影像感测晶片的一画素；在该些第一区上分别形成多个第一色滤光单元；在该影像感测晶片上形成一第二色滤光材料层，其中该第二色滤光材料层覆盖该些第 一色滤光单元与该影像感测晶片的该些第二区；对该第二色滤光材料层进行曝光，以在该第二色滤光材料层上形成多个受曝光区，其 中该些受曝光区分别位于该些第二区内，且每一该受曝光区的宽度小于对应的该第二区的 宽度；利用一显影制程移除该第二色滤光材料层的位于该些受曝光区以外的区域，以形成多 个分别配置于该些第二区上的第二色滤光单元；以及在该些第一色滤光单元与该些第二色滤光单元上形成多个微透镜，其中该些第一色滤 光单元与该些第二色滤光单元中的每一滤光单元被该些微透镜之一所自我对准。
2.如权利要求1所述的光学膜层的制作方法，其特征在于在形成该些第一色滤光单 元于该影像感测晶片上之前，更包括形成一平坦层于该影像感测晶片上，该平坦层覆盖该 些画素。
3.如权利要求1所述的光学膜层的制作方法，其特征在于形成该些第一色滤光单元 的步骤，包括在该影像感测晶片上形成一第一色滤光材料层，其中该第一色滤光材料层覆盖该影像 感测晶片的该些第一区以及该些第二区；对该第一色滤光材料层进行曝光，以在该第一色滤光材料层上形成多个第一受曝光 区，其中该些第一受曝光区分别位于该些第一区内；以及利用一显影制程移除该第一色滤光材料层的位于该些第一受曝光区的外的区域，以在 该些第一区上分别形成该些第一色滤光单元。
4.如权利要求3所述的光学膜层的制作方法，其特征在于在该显影制程之后，该些第 二色滤光单元的宽度分别大于该些受曝光区的宽度，且于该些第二色滤光单元的远离该影 像感测晶片的一侧的周围分别形成多个第二倒角面，其中每一该第二色滤光单元与相邻的 该些第一色滤光单元之一或该些第二色滤光单元之另一相连接，且每一第二倒角面与相邻 的该些第一色滤光单元之一的侧壁或该些第二色滤光单元之另一的该第二倒角面构成一 凹槽。
5.如权利要求1所述的光学膜层的制作方法，其特征在于对该第二色滤光材料层进 行曝光的步骤包括采用一光学近接修边衬光罩来进行曝光。
6.如权利要求1所述的光学膜层的制作方法，其特征在于每一该受曝光区包括一主 要曝光区与四辅助曝光区，该些辅助曝光区连接至该主要曝光区的四个角落，该主要曝光 区实质上呈矩形，且该些辅助曝光区位于该主要曝光区外。
7.如权利要求1所述的光学膜层的制作方法，其特征在于该影像感测晶片更具有多 个第三区，在形成该些第二色滤光单元之后且于形成该些微透镜之前，更包括在该影像感测晶片上形成一第三色滤光材料层，其中该第三色滤光材料层覆盖该些第 一色滤光单元、该些第二色滤光单元以及该影像感测晶片的该些第三区；对该第三色滤光材料层进行曝光，以在该第三色滤光材料层上形成多个第三受曝光 区，其中该些第三受曝光区分别位于该些第三区内，且每一该第三受曝光区的宽度小于对 应的该第三区的宽度；以及利用一显影制程移除该第三色滤光材料层的位于该些第三受曝光区以外的区域，以在 该些第三区上分别形成多个第三色滤光单元。
8.如权利要求7所述的光学膜层的制作方法，其特征在于对该第三色滤光材料层进 行曝光的步骤包括采用一光学近接修边衬光罩来进行曝光。
9.如权利要求7所述的光学膜层的制作方法，其特征在于每一第三受曝光区包括一 第三主要曝光区与四个第三辅助曝光区，该些第三辅助曝光区连接至该第三主要曝光区的 四个角落，该第三主要曝光区实质上呈矩形，且该些第三辅助曝光区位于该第三主要曝光 区外。
10.如权利要求7所述的光学膜层的制作方法，其特征在于在该显影制程之后，该些 第三色滤光单元的宽度分别大于该些第三受曝光区的宽度，且于该些第三色滤光单元的远 离该影像感测晶片的一侧的周围分别形成多个第三倒角面，其中每一该第三色滤光单元与 相邻的该些第一色滤光单元之一、该些第二色滤光单元之一或该些第三色滤光单元之另一 相连接，且每一第三倒角面与相邻的该些第一色滤光单元之一的侧壁、该些第二色滤光单 元之一的侧壁或该些第三色滤光单元之另一的该第三倒角面构成一凹槽。
11.如权利要求7所述的光学膜层的制作方法，其特征在于更包括于该些第三色滤光 单元上形成多个另外的微透镜，其中每一第三色滤光单元被该些另外的微透镜之一所自我 对准。
12.—种影像感测元件，包括一影像感测晶片；一彩色滤光层，配置于该影像感测晶片上，并包括多个第一色滤光单元及多个第二色 滤光单元；以及多个微透镜，配置于该彩色滤光层上，且直接接触该彩色滤光层，其中该些第一色滤光 单元及该些第二色滤光单元中的每一滤光单元被该些微透镜之一直接接触且自我对准。
13.如权利要求12所述的影像感测元件，其特征在于该影像感测晶片具有多个画素 区，且每一该滤光单元对准于该些画素区之一。
14.如权利要求12所述的影像感测元件，其特征在于更包括一平坦层，配置于该影像 感测晶片与该彩色滤光层之间。
15.如权利要求12所述的影像感测元件，其特征在于该些第一色滤光单元分别连接 该些第二色滤光单元，且该些第一色滤光单元的远离该影像感测晶片的一侧的周围分别具 有多个第一倒角面，该些第二色滤光单元的远离该影像感测晶片的一侧的周围分别具有多 个第二倒角面，每一第一倒角面与相邻的该第二倒角面构成一凹槽。
16.如权利要求12所述的影像感测元件，其特征在于更包括多个第三色滤光单元，其 中该些第一色滤光单元、该些第二色滤光单元以及该些第三色滤光单元彼此相连。
17.如权利要求16所述的影像感测元件，其特征在于该些第二色滤光单元的远离该 影像感测晶片的一侧的周围分别具有多个第二倒角面，该些第三色滤光单元的远离该影像 感测晶片的一侧的周围分别具有多个第三倒角面，每一第二倒角面与相邻的该第三倒角面构成一凹槽。
18.如权利要求16所述的影像感测元件，其特征在于该些微透镜更配置于该些第三 色滤光单元上，且该些第三色滤光单元中的每一滤光单元直接接触且对准该些微透镜之。
19.如权利要求12所述的影像感测元件，其特征在于该影像感测晶片为一互补式金 属氧化半导体影像感测晶片或一电荷耦合元件影像感测晶片。
20.一种光学膜层的制作方法，包括提供一影像感测晶片，其中该影像感测晶片具有多个第一区与多个第二区，该些第一 区与该些第二区的每一区对应至该影像感测晶片之一画素；在该些第一区上分别形成多个第一色滤光单元；在该影像感测晶片上形成一第二色滤光材料层，其中该第二色滤光材料层覆盖该些第 一色滤光单元与该影像感测晶片的该些第二区；对该第二色滤光材料层进行曝光，以在该第二色滤光材料层上形成多个受曝光区，其 中该些受曝光区分别位于该些第二区内，且每一该受曝光区的宽度大于对应的该第二区的 宽度；利用一显影制程移除该第二色滤光材料层的位于该些受曝光区以外的区域，以形成多 个分别配置于该些第二区上的第二色滤光单元；以及在该些第一色滤光单元与该些第二色滤光单元上形成多个微透镜，其中该些第一色滤 光单元与该些第二色滤光单元中的每一滤光单元被该些微透镜之一所自我对准。
全文摘要
一种光学膜层的制作方法及影像感测元件，该光学膜层的制作方法，包括提供一具有多个第一区与多个第二区的影像感测晶片。在第一区上分别形成多个第一色滤光单元。在影像感测晶片上形成一覆盖第一色滤光单元与第二区的第二色滤光材料层。对第二色滤光材料层进行曝光，以形成多个位于第二区内的受曝光区。每一受曝光区的宽度小于对应的第二区的宽度。利用一显影制程移除第二色滤光材料层的位于受曝光区以外的区域，以形成多个分别配置于第二区上的第二色滤光单元。在第一色滤光单元与第二色滤光单元上形成多个微透镜。每一滤光单元被微透镜之一所自我对准。一种影像感测元件亦被提出。
文档编号H01L27/146GK102005459SQ20091017064
公开日2011年4月6日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者刘汉康, 洪少敏, 王艺华, 罗育伦 申请人:奇景光电股份有限公司