1.一种半导体元件,包括:
感测器,位于基底中;
介电层,位于所述基底上;以及
光导管结构,填入所述介电层中的沟槽中,所述光导管结构对应于所述感测器,
其中所述光导管结构具有渐变折射率,所述渐变折射率从所述光导管结构的中心往外围区域渐减。
2.如权利要求1所述的半导体元件,其中所述光导管结构包括至少两层材料层,所述至少两层材料层包括:
第一材料层,至少位于所述沟槽的侧壁上;以及
第二材料层,位于所述第一材料层之间,其中所述第二材料层的折射率大于所述第一材料层的折射率。
3.如权利要求2所述的半导体元件,其中所述第一材料层延伸覆盖至所述沟槽的底面,使得所述第一材料层形成连续结构。
4.如权利要求2或3所述的半导体元件,其中所述第一材料层沿着所述沟槽的所述侧壁与所述底面以形成杯状结构,所述杯状结构的杯底具有曲率,所述曲率自所述光导管结构的顶面向底面突出。
5.如权利要求4所述的半导体元件,还包括:
第三材料层,位于所述第一材料层的侧壁;以及
第四材料层,位于所述第三材料层的侧壁且覆盖所述第一材料层的部分表面,使得所述第四材料层围绕所述第二材料层。
6.如权利要求5所述的半导体元件,其中所述第四材料层的折射率大于所述第三材料层的折射率。
7.如权利要求1所述的半导体元件,其中所述渐变折射率具有平滑曲线。
8.如权利要求1所述的半导体元件,还包括钝化层,至少位于所述光导管结构与所述介电层之间。
9.如权利要求8所述的半导体元件,其中所述钝化层还延伸至所述光导管结构与所述基底之间、所述介电层与所述基底之间以及所述介电层的顶面。
10.如权利要求8所述的半导体元件,其中所述钝化层的折射率大于或等于所述光导管结构的所述渐变折射率。
11.一种半导体元件的制造方法,包括:
形成感测器于基底中;
形成介电层于所述基底上;以及
形成光导管结构于所述介电层中,所述光导管结构对应于所述感测器,
其中所述光导管结构具有渐变折射率,所述渐变折射率从所述光导管结构的中心往外围区域渐减。
12.如权利要求11所述的半导体元件的制造方法,其中所述光导管结构的形成步骤包括:
形成沟槽于所述介电层中;
共形形成第一材料层于所述沟槽与所述介电层上;
移除部分所述第一材料层,以暴露所述沟槽的底面与所述介电层的顶面;以及
形成第二材料层于所述沟槽中,使得所述第二材料层位于所述第一材料层之间,其中所述第二材料层的折射率大于所述第一材料层的折射率。
13.如权利要求11所述的半导体元件的制造方法,其中所述光导管结构的形成步骤包括:
形成沟槽于所述介电层中;
共形形成第一材料层于所述沟槽与所述介电层上;
形成第二材料层于所述第一材料层上;
移除部分所述第一材料层与所述第二材料层,以暴露所述介电层的顶面,其中所述第二材料层的折射率大于所述第一材料层的折射率。
14.如权利要求13所述的半导体元件的制造方法,其中所述第一材料层延伸覆盖至所述沟槽的底面,使得所述第一材料层形成连续结构。
15.如权利要求13所述的半导体元件的制造方法,其中所述第一材料层沿着所述沟槽的侧壁与底面以形成杯状结构,所述杯状结构的杯底具有曲率,所述曲率自所述光导管结构的顶面向底面突出。
16.如权利要求11所述的半导体元件的制造方法,其中所述光导管结构的形成步骤包括:
形成沟槽于所述介电层中;
共形形成第一材料层于所述沟槽与所述介电层上;
共形形成第三材料层于所述第一材料层上;
移除部分所述第三材料层,以暴露所述第一材料层的表面,使得第三材料层覆盖所述第一材料层的侧壁;
共形形成第四材料层于所述沟槽与所述介电层上;
形成第二材料层于所述第四材料层上;
移除部分所述第一材料层、所述第四材料层与所述第二材料层,以暴露所述介电层的所述顶面。
17.如权利要求16所述的半导体元件的制造方法,其中所述第二材料层的折射率大于所述第四材料层的折射率,所述第四材料层的折射率大于所述第三材料层的折射率,所述第三材料层的折射率大于所述第一材料层的折射率。
18.如权利要求12、13或16所述的半导体元件的制造方法,在形成所述第一材料层之前,还包括形成钝化层,其至少位于所述光导管结构与所述介电层之间。
19.如权利要求18所述的半导体元件的制造方法,其中所述钝化层还延伸至所述光导管结构与所述基底之间、所述介电层与所述基底之间以及所述介电层的顶面。
20.如权利要求18所述的半导体元件的制造方法,所述钝化层的折射率大于或等于所述光导管结构的所述渐变折射率。