半导体感光器件及其感光表面处理方法与流程

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体感光器件及其感光表面处理方法。

背景技术：

在半导体技术领域中，图像传感器是一种能将光学图像转换成电信号的半导体器件。基于cmos图像传感器(cmosimagesensor，cis)或电荷耦合(ccd)器件的半导体图像传感器已经广泛应用于数码相机、照相手机、数码摄像机、医疗用摄像装置(例如胃镜)、车用摄像装置等领域之中。且随着人们对成像质量的不断追求，对半导体图像传感器的分辨率要求更高，所述半导体图像传感器的像素尺寸更小。

结合参考图1，示出了一种半导体感光器件的结构示意图，半导体图像传感器10均具有一个感光功能面11，所述感光功能面下依次包含有微透镜(microlens)20、滤光膜(colorfilters)30和半导体光敏器件40，其中，所述感光功能面11为所述微透镜20的上表面。半导体感光器件通过所述感光功能面11接收感测光辐射信号、通过所述滤光膜20阵列对所接收的光辐射信号光线进行选择性(即不同颜色光辐射)吸收和通过、通过所述半导体光敏器件30阵列将选择性通过的光辐射信号转化为所对应的(不同颜色的)电信号。

所述感光功能面对外界环境中的各种杂物通常是非常敏感的，尤其由于水等液体以及各种微小尘埃物很容易吸附于所述感光功能面，从而造成像素成像的缺陷，甚至导致整个半导体图像传感器失效。但是，从包含有多个半导体图像传感器的晶圆切割分离到完成半导体图像传感器模组的组装制程包含一系列加工处理步骤，在所述加工处理步骤中难以避免水等液体以及各种微小尘埃物的掉落，所述液体和微小尘埃物可能永久地吸附于所述感光功能面，从而严重影响到半导体图像传感器模组的加工组装成品率。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种半导体感光器件及其感光表面处理方法，提高半导体图像传感器模组的加工组装成品率。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体感光器件的感光表面处理方法，包括：提供半导体感光器件，所述半导体感光器件具有感光功能面，所述感光功能面下包含有半导体光敏器件，所述半导体感光器件通过所述感光功能面接收感测光辐射信号，通过所述半导体光敏器件将所述光辐射信号转化为电信号；采用分子气相沉积工艺，对所述感光功能面进行自组装成膜处理，在所述感光功能面上形成透光疏水覆盖层。

可选的，所述自组装成膜处理的步骤包括：向所述分子气相沉积工艺的腔室内通入自组装单层膜前驱体和水蒸汽；控制工艺参数，以形成所述透光疏水覆盖层。

可选的，所述透光疏水覆盖层的透光率大于或等于80％。

可选的，所述感光功能面下还包含：位于所述半导体光敏器件上的滤光膜，所述滤光膜用于对所述感光功能面接收的光信号进行选择性吸收和通过。

可选的，所述感光功能面下还包含：位于所述滤光膜上的微透镜。

可选的，所述分子气相沉积工艺的步骤还包括：向所述分子气相沉积工艺的腔室内通入自组装单层膜前驱体和水蒸汽之前，对所述感光功能面进行氧等离子体处理。

可选的，在所述分子气相沉积工艺之前，还包括：进行去离子水清洗。

可选的，所述氧等离子体处理的参数包括：反应气体包括o2，工艺压强为0.01mtorr至1000mtorr，反应气体的流量为1sccm至10000sccm，工艺时间为1秒至10000秒。

可选的，所述自组装成膜处理的参数包括：工艺时间为100秒至10000秒，工艺温度为0℃至50℃。

可选的，所述透光疏水覆盖层的厚度为

可选的，所述透光疏水覆盖层为单层分子。

可选的，所述透光疏水覆盖层的材料为全氟癸基三氯硅烷、四氢辛基三氯硅烷、四氢辛基甲基二氯硅烷和十八烷基三氯硅烷中的一种或多种。

可选的，所述滤光膜的材料为染色聚合物，所述微透镜的材料为透明聚合物。

可选的，所述半导体感光器件为cmos图像传感器或电荷耦合器件。

可选的，提供的所述半导体感光器件集成于晶圆内，或者，所述半导体感光器件集成于芯片内。

相应的，本发明还提供一种半导体感光器件，所述半导体感光器件具有感光功能面，所述感光功能面下包含有半导体光敏器件，所述半导体感光器件通过所述感光功能面接收感测光辐射信号，通过所述半导体光敏器件将所述光辐射信号转化为电信号；所述半导体感光器件还包括：透光疏水覆盖层，位于所述感光功能面上，所述透光疏水覆盖层采用分子气相沉积工艺所形成。

可选的，所述透光疏水覆盖层的透光率大于或等于80％。

可选的，所述感光功能面下还包含：位于所述半导体光敏器件上的滤光膜，所述滤光膜用于对所述感光功能面接收的光信号进行选择性吸收和通过。

可选的，所述感光功能面下还包含：位于所述滤光膜上的微透镜。

可选的，所述透光疏水覆盖层的厚度为

可选的，所述透光疏水覆盖层为单层分子。

可选的，所述透光疏水覆盖层的材料为全氟癸基三氯硅烷、四氢辛基三氯硅烷、四氢辛基甲基二氯硅烷和十八烷基三氯硅烷中的一种或多种。

可选的，所述滤光膜的材料为染色聚合物，所述微透镜的材料为透明聚合物。

可选的，所述半导体感光器件为cmos图像传感器或电荷耦合器件。

可选的，所述半导体感光器件集成于晶圆内，或者，所述半导体感光器件集成于芯片内。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明采用分子气相沉积工艺，对半导体感光器件的感光功能面进行自组装成膜处理，在所述感光功能面上形成透光疏水覆盖层；在半导体图像传感器模组的组装过程中，所述透光疏水覆盖层能够避免所述感光功能面接触水等溶液和颗粒物(particle)，从而避免产生像素成像的缺陷；此外，通过分子气相沉积工艺，所述透光疏水覆盖层以分子层的形式形成于所述感光功能面，因此所述透光疏水覆盖层具有厚度小、厚度均一性好的特性，所述透光疏水覆盖层的透光性相应较好，从而能够避免所述透光疏水覆盖层对所述半导体感光器件的光学性能造成不良影响，而且所述透光疏水覆盖层的厚度较小，还能避免对后续打线(wirebond)制程造成不良影响，使所述打线制程中的金属丝易于穿过所述透光疏水覆盖层而与所述半导体感光器件实现电连接；综上，通过分子气相沉积工艺的方式形成所述透光疏水覆盖层，有利于提高提高半导体图像传感器模组的加工组装成品率。

附图说明

图1是一种半导体感光器件的结构示意图；

图2至图6是本发明半导体感光器件的感光表面处理方法一实施例中各步骤对应的示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，缺陷管控对于半导体图像传感器模组的组装制程是非常关键的，随着对半导体感光器件的性能要求的不断提高，对于像素成像的缺陷管控则更为严格。为了避免缺陷，传统的做法是通过蒸镀工艺在半导体感光器件的感光功能面上形成保护层，从而防止所述半导体感光器件在组装过程中接触到水等溶液和颗粒物。

但是，通过蒸镀工艺所形成的保护层质量均一性较差，且难以形成厚度较薄的保护层，从而导致所述半导体感光器件的透光性变差，进而导致所述半导体感光器件的良率下降；而且，由于所述保护层的厚度较大，在打线(wirebond)制程中，金属丝难以穿过所述保护层而与所述半导体感光器件实现电连接，相应也容易降低半导体图像传感器模组的加工组装成品率。

为了解决所述技术问题，本发明提供一种半导体感光器件的感光表面处理方法，包括：提供半导体感光器件，所述半导体感光器件具有感光功能面，所述感光功能面下包含有半导体光敏器件，所述半导体感光器件通过所述感光功能面接收感测光辐射信号，通过所述半导体光敏器件将所述光辐射信号转化为电信号；采用分子气相沉积工艺，对所述感光功能面进行自组装成膜处理，在所述感光功能面上形成透光疏水覆盖层。

本发明采用分子气相沉积工艺，对半导体感光器件的感光功能面进行自组装成膜处理，在所述感光功能面上形成透光疏水覆盖层；在半导体图像传感器模组的组装过程中，所述透光疏水覆盖层能够避免所述感光功能面接触水等溶液和颗粒物，从而避免产生像素成像的缺陷；此外，通过分子气相沉积工艺，所述透光疏水覆盖层以分子层的形式形成于所述感光功能面，因此所述透光疏水覆盖层具有厚度小、厚度均一性好的特性，所述透光疏水覆盖层的透光性相应较好，从而能够避免所述透光疏水覆盖层对所述半导体感光器件的光学性能造成不良影响，而且所述透光疏水覆盖层的厚度较小，还能避免对后续打线制程造成不良影响，使所述打线制程中的金属丝易于穿过所述透光疏水覆盖层而与所述半导体感光器件实现电连接；综上，通过分子气相沉积工艺的方式形成所述透光疏水覆盖层，有利于提高提高半导体图像传感器模组的加工组装成品率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图2至图6是本发明半导体感光器件的感光表面处理方法一实施例中各步骤对应的示意图。

参考图2，提供半导体感光器件100，所述半导体感光器件100具有感光功能面101，所述感光功能面101下包含有半导体光敏器件130，所述半导体感光器件100通过所述感光功能面101接收感测光辐射信号，通过所述半导体光敏器件130将所述光辐射信号转化为电信号。

所述半导体感光器件100用于经后续加工组装工艺以形成半导体图像传感器模组。

本实施例中，所述半导体感光器件100为图像传感器，所述感光功能面101指的是所述图像传感器的感光面。

图像传感器是一种能将光学图像转换成电信号的半导体器件。本实施例中，所述图像传感器为cmos图像传感器(cmosimagesensor，cis)。在其他实施例中，所述图像传感器还可以为电荷耦合器件(ccd)。

本实施例中，提供的所述半导体感光器件100集成于晶圆内。所述晶圆可以采用集成电路制作技术所制成，相应的，所述晶圆包括多个集成有图像传感器的芯片，所述芯片之间具有切割道(图未示)，当后续对所述晶圆进行切割时，可以沿所述切割道进行切割。

在其他实施例中，提供的所述半导体感光器件还可以集成于芯片内。

结合参考图3至图6，采用分子气相沉积(molecularvapordeposition，mvd)工艺，对所述感光功能面101进行自组装成膜处理，在所述感光功能面101上形成透光疏水覆盖层300(如图4所示)。

所述透光疏水覆盖层300用于对所述感光功能面101起到保护作用。具体地，在半导体图像传感器模组的组装过程中，所述感光功能面101容易接触到水和其他溶液以及颗粒物，因此通过在所述感光功能面101上形成所述透光疏水覆盖层300，一方面所述透光疏水覆盖层300可以避免所述感光功能面101接触水和其他溶液，另一方面所述透光疏水覆盖层300还能起到隔离颗粒物的作用，从而避免产生像素成像的缺陷，进而提高半导体图像传感器模组的加工组装成品率。

而且，所述透光疏水覆盖层300具有透光性，因此，所述透光疏水覆盖层300的设置，对所述半导体感光器件100的光学性能的影响较小。

本实施例中，所述透光疏水覆盖层300采用分子气相沉积工艺所形成。其中，分子气相沉积工艺是指利用气相方式沉积功能化有机分子，从而对材料表面进行修饰和改善。根据材料不同，mvd薄膜可以作为疏水、亲水、生物相容性、保护性或反应性涂层，从而实现不同功能。

通过分子气相沉积工艺，所述透光疏水覆盖层300以分子层的形式形成于所述感光功能面101上，因此有利于减小所述透光疏水覆盖层300的厚度，且使所述透光疏水覆盖层300具有良好的厚度均一性；所述透光疏水覆盖层300具有厚度小、厚度均一性良好的特性，相应能够提高所述透光疏水覆盖层300的透光性，从而能够避免所述透光疏水覆盖层300对所述图像传感器的光学性能造成不良影响，而且所述透光疏水覆盖层300的厚度较小，还能避免对组装过程中的打线制程造成不良影响，使所述打线制程中的金属丝易于穿过所述透光疏水覆盖层300而与所述半导体感光器件100实现电连接。综上，通过分子气相沉积工艺的方式形成所述透光疏水覆盖层300，有利于提高半导体图像传感器模组的加工组装成品率。

需要说明的是，本实施例中，为了避免所述透光疏水覆盖层300的形成对所述半导体感光器件100的光学性能产生不良影响，所述透光疏水覆盖层300的透光率大于或等于80％。

所述透光疏水覆盖层300的材料可以为全氟癸基三氯硅烷(fdts)、四氢辛基三氯硅烷(fots)、四氢辛基甲基二氯硅烷(fomds)和十八烷基三氯硅烷(ots)中的一种或多种。

所述材料的所述透光疏水覆盖层300表面的接触角(contactangle)较大(达到100°以上)，因此所述透光疏水覆盖层300具有优良的疏水性，从而能有效避免所述感光功能面101接触水和其他溶液，从而提高半导体图像传感器模组的加工组装成品率。其中，接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线，此切线在液体一方与固-液交界线之间的夹角，接触角是润湿程度的量度；当接触角小于90°时，则表征固体表面为亲水性，即液体较易润湿固体，且接触角越小，亲水性越好；当接触角大于90°时，则表征固体表面为疏水性，即液体不容易润湿固体，且接触角越大，疏水性越好。

而且，所述材料的所述透光疏水覆盖层300具有较好的热稳定性，在较高的温度下(例如在300℃的高温下)仍具有良好且稳定的疏水性、以及与所述感光功能面101的结合性，因此当所述半导体感光器件100在使用过程中出现自发热问题时，所述透光疏水覆盖层300对所述半导体感光器件100性能产生不良影响的概率较低。

本实施例中，所述透光疏水覆盖层300的材料为全氟癸基三氯硅烷。全氟癸基三氯硅烷的接触角为115°，从而有利于进一步提高所述透光疏水覆盖层300的疏水性。

具体地，所述自组装成膜处理的步骤包括：将所述晶圆置于所述分子气相沉积工艺的腔室内后，向所述腔室内通入自组装单层(self-assemblymonolayer，sam)膜前驱体和水蒸汽；控制工艺参数，以形成所述透光疏水覆盖层300。

所述水蒸汽用于作为催化材料，以促进沉积工艺的进行。具体地，结合参考图5和图6，示出了所述分子气相沉积工艺的原理图，以所述透光疏水覆盖层300的材料为fdts为例，根据公式sicl3h4c10f17+3h2o→si(oh)3h4c10f17+3hcl，向所述腔室内通入fdts前驱体(如图5中虚线框301所示)和水蒸汽(如图5中虚线框302所示)后，所述水蒸汽对所述fdts前驱体进行水解(hydrolyze)以形成si-o-h键(如图5中虚线框303所示)；如图6所示，经水解的fdts分子沉积于所述感光功能面101上，在范德华分子力的作用下，与所述感光功能面101之间形成较强的自组装共价键，从而在所述感光功能面101上形成所述透光疏水覆盖层300。

需要说明的是，所述自组装成膜处理的工艺时间不宜过短，也不宜过长。如果所述工艺时间过短，则难以在所述感光功能面101连续地形成所述透光疏水覆盖层300，甚至出现所述感光功能面101的局部区域难以形成所述透光疏水覆盖层300的问题，不利于半导体图像传感器模组的加工组装成品率的提升；如果所述工艺时间长，反而会造成不必要的工艺资源和成本的浪费，且工艺时间过长还容易导致所述透光疏水覆盖层300的厚度过大，从而容易降低所述透光疏水覆盖层300的透光率，进而对所述半导体感光器件100的光学性能造成不良影响，且所述透光疏水覆盖层300的厚度过大还会对后续打线制程造成不良影响。为此，本实施例中，所述自组装成膜处理的工艺时间为100秒至10000秒。

还需要说明的是，所述自组装成膜处理的工艺温度不宜过低，也不宜过高。如果所述工艺温度过低，则会降低所述透光疏水覆盖层300的形成速率，从而在工艺时间一定的情况下，降低所述透光疏水覆盖层300的形成质量；如果所述工艺温度过高，则容易对集成于所述晶圆内的器件以及所述半导体感光器件100的良率和性能产生不良影响。为此，本实施例中，所述自组装成膜处理的工艺温度为0℃至50℃。

本实施例中，通过将所述自组装成膜处理的工艺时间和工艺温度设定在合理范围内，并相互配合，从而在提高工艺效率和所述透光疏水覆盖层300质量的同时，避免对集成于所述晶圆内的器件以及所述半导体感光器件100的良率和性能产生不良影响。

需要说明的是，所述透光疏水覆盖层300的厚度t1不宜过大。所述透光疏水覆盖层300的厚度t1越大，所述透光疏水覆盖层300的透光率越小，所述半导体感光器件100的光学性能越差；此外，由于所述透光疏水覆盖层300采用分子气相沉积工艺所形成，所述透光疏水覆盖层300以分子层的形式形成于所述感光功能面101上，即所述透光疏水覆盖层300的最小厚度t1为由单层分子所构成的自组装单层膜的厚度。为此，本实施例中，所述透光疏水覆盖层300的厚度t1为

本实施例中，为了进一步提高所述半导体感光器件100的光学性能、降低后续打线制程的工艺难度，所述透光疏水覆盖层300为单层分子，从而使得所述透光疏水覆盖层300呈透明状。

而且，通过在所述晶圆上形成所述透光疏水覆盖层300的方式，还有利于提高感光表面处理的效率，相应有利于半导体图像传感器模组的组装效率。

结合参考图3，本实施例中，所述分子气相沉积工艺的步骤还包括：向所述分子气相沉积工艺的腔室内通入所述自组装单层膜前驱体和水蒸汽之前，对所述感光功能面101进行氧等离子体处理200。

通过所述氧等离子体处理200，以实现所述fdts分子与所述感光功能面101之间的共价键结合，从而提高所述透光疏水覆盖层300与所述感光功能面101的结合强度；此外，通过所述氧等离子体处理200，还可以去除所述功能面101上的油污等杂质，从而提高所述感光功能面101的表面质量。

具体地，将所述晶圆置于所述分子气相沉积工艺的腔室内后，向所述腔室内通入含氧的等离子体，以进行所述氧等离子体处理200。

结合参考图5，由于所述感光功能面101(如图3所示)具有游离-h键，因此通过对所述感光功能面101进行氧等离子体处理200(如图3所示)，o与所述游离-h键相结合，从而在所述感光功能面101上生成羟基(o-h)，以实现对所述感光功能面101的羟基化，进而为所述自组装成膜处理提供良好的界面基础。

相应的，结合参考图6，在所述自组装成膜处理的过程中，自组装单层膜前驱体分子(即硅烷偶联剂)一端与所述羟基发生反应而生成硅羟基(si-oh)，从而通过脱水缩合反应，使所述前驱体分子与所述感光功能面101形成si-o-si的共价键结合，进而在所述感光功能面101形成所述透光疏水覆盖层300(如图5所示)，且所述透光疏水覆盖层300与所述感光功能面101的结合强度较高。

本实施例中，所述氧等离子体处理200的反应气体包括o2。

需要说明的是，所述氧等离子体处理200的工艺压强不宜过小，也不宜过大。如果所述工艺压强过小，则会降低所述氧等离子体处理200的效率，在工艺时间一定的情况下，会导致对所述感光功能面101的羟基化效果变差，进而容易降低所述透光疏水覆盖层300在所述感光功能面101的形成质量，甚至出现所述感光功能面101的局部区域难以形成所述透光疏水覆盖层300的问题，不利于半导体图像传感器模组的加工组装成品率的提升；如果所述工艺压强过大，容易导致所述氧等离子体处理200的工艺稳定性变差，相应也容易对后续所述透光疏水覆盖层300的形成产生不良影响，工艺风险较大。为此，本实施例中，所述氧等离子体处理200的工艺压强为0.01mtorr至1000mtorr。

还需要说明的是，所述氧等离子体处理200的反应气体的流量不宜过小，也不宜过大。如果所述反应气体的流量过小，在工艺时间一定的情况下，则容易出现所产生的等离子体不足量的问题，从而导致对所述感光功能面101的羟基化效果变差，进而容易对所述透光疏水覆盖层300的形成产生不良影响，不利于半导体图像传感器模组的加工组装成品率的提升；如果所述反应气体的流量过大，反而也会造成不必要的工艺资源和成本的浪费，且还容易导致工艺压强的稳定性变差。为此，本实施例中，所述氧等离子体处理200的反应气体的流量为1sccm至10000sccm。

此外，所述氧等离子体处理200的工艺时间不宜过短，也不宜过长。如果所述工艺时间过短，在工艺压强和反应气体流量一定的情况下，则对所述感光功能面101的羟基化效果相应变差，从而容易对所述透光疏水覆盖层300的形成产生不良影响，不利于半导体图像传感器模组的加工组装成品率的提升；如果所述工艺时间过长，反而也会造成不必要的工艺资源和成本的浪费，降低工艺效率。为此，本实施例中，所述氧等离子体处理200的工艺时间为1秒至10000秒。

本实施例中，通过将所述氧等离子体处理200的工艺压强、反应气体的流量、以及工艺时间设定在合理范围内，并相互配合，从而在提高工艺效率和工艺稳定性的同时，提高对所述感光功能面101的羟基化效果。

本实施例中，在所述分子气相沉积工艺之前，还包括：进行去离子水清洗(diwclean)。

通过所述去离子水清洗以去除所述感光功能面101的颗粒物，以提高所述感光功能面101的表面质量，从而提高所述透光疏水覆盖层的形成质量以及所述透光疏水覆盖层与所述感光功能面101的结合强度，进而有利于进一步提高半导体图像传感器模组的加工组装成品率。

具体地，采用喷头将去离子水喷射至所述感光功能面101的中心，并将所述图像传感器晶圆沿一定方向旋转，从而实现对所述感光功能面101的表面清洗。

继续参考图2，本实施例中，所述半导体感光器件100包括多个像素(pixel)单元，例如包括红光像素单元、绿光像素单元和蓝光像素单元，相应的，所述半导体感光器件100包含有多个滤光膜120和多个半导体光敏器件130。

需要说明的是，本实施例以所述半导体感光器件100为前照式(frontsideillumination，fsi)图像传感器为例进行说明。在其他实施例中，所述半导体感光器件还可以为背照式(backsideillumination，bsi)图像传感器。

还需要说明的是，所述感光功能面101下还包含：位于所述半导体光敏器件130上的滤光膜120，所述滤光膜120用于对所述感光功能面101接收的光信号进行选择性吸收和通过。

本实施例中，根据实际工艺情况，所述滤光膜120为rgb滤光膜，也就是说，所述滤光膜120由红色滤光膜、绿色滤光膜和蓝色滤光膜构成。所述多个滤光膜120设置为允许不同波长的光通过，从而使得特定波长的光线通过相对应的滤光膜120进入相应的半导体光敏器件130中，减少了串扰产生的概率；此外，所述滤光膜120还能对所述半导体光敏器件130进行保护，过滤经由相邻像素单元发送的光线，减少了串扰产生的概率，从而提高了成像灵敏度。

本实施例中，所述滤光膜120的材料为染色聚合物，所述滤光膜120采用染色法所制成。由于染色法具有较好的图形准确性和高色对比度，因此所述滤光膜120具有良好的解析性和染色性，并具有高透光率和高色纯度的优点，从而有利于提高所述半导体感光器件100的光学性能和良率。

此外，所述感光功能面101下还包含：位于所述滤光膜120上的微透镜(microlens)110，其中，所述感光功能面101指的是所述微透镜110背向所述滤光膜120一侧的顶面。相应的，所述透光疏水覆盖层300覆盖于所述微透镜110上。

具体地，所述微透镜110为凸透镜形状，所述微透镜110朝向所述滤光膜120的底面为平坦面。

本实施例中，所述微透镜110的数量为多个，所述微透镜110与所述半导体光敏器件130一一对应，从而将接收的光辐射信号光线聚焦至所述半导体光敏器件130。

本实施例中，所述微透镜110的材料透明聚合物，例如为聚酰亚胺。所述微透镜110具有较高的透光率，从而有利于提高所述半导体感光器件100的光学性能和良率。

需要说明的是，本实施例中，以所述半导体感光器件100的顶层为所述微透镜110为例进行说明。在其他实施例中，例如当所述半导体感光器件的顶层为所述滤光膜时，所述感光功能面相应指的是所述滤光膜背向所述半导体光敏器件一侧的顶面。

相应的，本发明还提供一种半导体感光器件。

继续参考图4，示出了本发明半导体感光器件一实施例的结构示意图。

本实施例中，所述半导体感光器件100具有感光功能面101，所述感光功能面101下包含有半导体光敏器件130，所述半导体感光器件100通过所述感光功能面101接收感测光辐射信号，通过所述半导体光敏器件130将所述光辐射信号转化为电信号；所述半导体感光器件100还包括：透光疏水覆盖层300，位于所述感光功能面101上，所述透光疏水覆盖层300采用分子气相沉积工艺所形成。

所述半导体感光器件100用于经加工组装工艺以形成半导体图像传感器模组。

本实施例中，所述半导体感光器件100为图像传感器单元，所述感光功能面101指的是所述图像传感器的感光面。

图像传感器是一种能将光学图像转换成电信号的半导体器件。本实施例中，所述图像传感器为cmos图像传感器(cmosimagesensor，cis)。在其他实施例中，所述图像传感器还可以为电荷耦合器件(ccd)。

本实施例中，所述半导体感光器件100集成于晶圆内。所述晶圆可以采用集成电路制作技术所制成，相应的，所述晶圆包括多个集成有图像传感器的芯片，所述芯片之间具有切割道(图未示)，当后续对所述晶圆进行切割时，可以沿所述切割道进行切割。

在其他实施例中，所述半导体感光器件还可以集成于芯片内。

所述透光疏水覆盖层300用于对所述感光功能面101起到保护作用。具体地，在半导体图像传感器模组的组装过程中，所述感光功能面101容易接触到水和其他溶液以及颗粒物，因此通过在所述感光功能面101上设置所述透光疏水覆盖层300，一方面所述透光疏水覆盖层300可以避免所述感光功能面101接触水和其他溶液，另一方面所述透光疏水覆盖层300还能起到隔离颗粒物的作用，从而避免产生像素成像的缺陷，进而提高半导体图像传感器模组的加工组装成品率。

而且，所述透光疏水覆盖层300具有透光性，因此，所述透光疏水覆盖层300的设置，对所述半导体感光器件100的光学性能的影响较小。

本实施例中，所述透光疏水覆盖层300采用分子气相沉积工艺所形成。其中，分子气相沉积工艺是指利用气相方式沉积功能化有机分子，从而对材料表面进行修饰和改善。根据材料不同，mvd薄膜可以作为疏水、亲水、生物相容性、保护性或反应性涂层，从而实现不同功能。

通过分子气相沉积工艺，所述透光疏水覆盖层300以分子层的形式形成于所述感光功能面101上，因此有利于减小所述透光疏水覆盖层300的厚度，且使所述透光疏水覆盖层300具有良好的厚度均一性；所述透光疏水覆盖层300具有厚度小、厚度均一性良好的特性，相应能够提高所述透光疏水覆盖层300的透光性，从而能够避免所述透光疏水覆盖层300对所述图像传感器的光学性能造成不良影响，而且所述透光疏水覆盖层300的厚度较小，还能避免对组装过程中的打线制程造成不良影响，使所述打线制程中的金属丝易于穿过所述透光疏水覆盖层300而与所述半导体感光器件实现电连接。综上，通过采用分子气相沉积工艺所形成的所述透光疏水覆盖层300，有利于提高半导体图像传感器模组的加工组装成品率。

需要说明的是，本实施例中，为了避免所述透光疏水覆盖层300的设置对所述半导体感光器件100的光学性能产生不良影响，所述透光疏水覆盖层300的透光率大于或等于80％。

所述透光疏水覆盖层300的材料可以为全氟癸基三氯硅烷、四氢辛基三氯硅烷、四氢辛基甲基二氯硅烷和十八烷基三氯硅烷中的一种或多种。

所述材料的所述透光疏水覆盖层300表面的接触角较大(达到100°以上)，因此所述透光疏水覆盖层300具有优良的疏水性，从而能有效避免所述感光功能面101接触水和其他溶液，从而提高所述半导体图像传感器模组的加工组装成品率。

而且，所述材料的所述透光疏水覆盖层300具有较好的热稳定性，在较高的温度下(例如在300℃的高温下)仍具有良好且稳定的疏水性、以及与所述感光功能面101的结合性，因此当所述半导体感光器件100在使用过程中出现自发热问题时，所述透光疏水覆盖层300对所述半导体感光器件100性能产生不良影响的概率较低。

本实施例中，所述透光疏水覆盖层300的材料为全氟癸基三氯硅烷。全氟癸基三氯硅烷的接触角为115°，从而有利于进一步提高所述透光疏水覆盖层300的疏水性。

还需要说明的是，所述透光疏水覆盖层300的厚度t1不宜过大。所述透光疏水覆盖层300的厚度t1越大，所述透光疏水覆盖层300的透光率越小，所述半导体感光器件的光学性能越差；此外，由于所述透光疏水覆盖层300采用分子气相沉积工艺所形成，所述透光疏水覆盖层300以分子层的形式形成于所述感光功能面101上，即所述透光疏水覆盖层300的最小厚度t1为由单层分子所构成的自组装单层膜的厚度。为此，本实施例中，所述透光疏水覆盖层300的厚度t1为

本实施例中，为了进一步提高所述半导体感光器件100的光学性能、降低打线制程的工艺难度，所述透光疏水覆盖层300为单层分子，从而使得所述透光疏水覆盖层300呈透明状。

继续参考图4，本实施例中，所述半导体感光器件100包括多个像素(pixel)单元，例如包括红光像素单元、绿光像素单元和蓝光像素单元，相应的，所述半导体感光器件100包含有多个滤光膜120和多个半导体光敏器件130。

需要说明的是，本实施例以所述半导体感光器件100为前照式(frontsideillumination，fsi)图像传感器为例进行说明。在其他实施例中，所述半导体感光器件还可以为背照式(backsideillumination，bsi)图像传感器。

还需要说明的是，所述感光功能面101下还包含：位于所述半导体光敏器件130上的滤光膜120，所述滤光膜120用于对所述感光功能面101接收的光信号进行选择性吸收和通过。

本实施例中，根据实际工艺情况，所述滤光膜120为rgb滤光膜，也就是说，所述滤光膜120由红色滤光膜、绿色滤光膜和蓝色滤光膜构成。所述多个滤光膜120设置为允许不同波长的光通过，从而使得特定波长的光线通过相对应的滤光膜120进入相应的半导体光敏器件130中，减少了串扰产生的概率；此外，所述滤光膜120还能对所述半导体光敏器件130进行保护，过滤经由相邻像素单元发送的光线，减少了串扰产生的概率，从而提高了成像灵敏度。

本实施例中，所述滤光膜120的材料为染色聚合物，所述滤光膜120采用染色法所制成。由于染色法具有较好的图形准确性和高色对比度，因此所述滤光膜120具有良好的解析性和染色性，并具有高透光率和高色纯度的优点，从而有利于提高所述半导体感光器件100的光学性能和良率。

此外，所述感光功能面101下还包含：位于所述滤光膜120上的微透镜110，其中，所述感光功能面101指的是所述微透镜110背向所述滤光膜120一侧的顶面。相应的，所述透光疏水覆盖层300覆盖于所述微透镜110上。

具体地，所述微透镜110为凸透镜形状，所述微透镜110朝向所述滤光膜120的底面为平坦面。

本实施例中，所述微透镜110的数量为多个，所述微透镜110与所述半导体光敏器件130一一对应，从而将接收的光辐射信号光线聚焦至所述半导体光敏器件130。

本实施例中，所述微透镜110的材料透明聚合物，例如为聚酰亚胺。所述微透镜110具有较高的透光率，从而有利于提高所述半导体感光器件100的光学性能和良率。

需要说明的是，本实施例中，以所述半导体感光器件100的顶层为所述微透镜110为例进行说明。在其他实施例中，例如当所述半导体感光器件的顶层为所述滤光膜时，所述感光功能面相应指的是所述滤光膜背向所述半导体光敏器件一侧的顶面。

本实施例所述半导体感光器件100可以采用前述本发明感光表面处理方法所形成，也可以采用其他方法所形成。本实施例中，对所述半导体感光器件100的具体描述，请参考前述实施例中的相应描述，本实施例在此不再赘述。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。