图像感应元件及其系统芯片半导体结构技术方案

本发明专利技术有关于一种图像感应元件及其系统芯片半导体结构，其中该图像感应元件的基底具有光感应区于其内和／或其上；互连线结构在基底上方，并包含多条金属线设于多个金属层间介电（ＩＭＤ）层内。至少一个ＩＭＤ层微透镜设于至少一ＩＭＤ层内，并位于光感应区上方。在ＩＭＤ层之间优选设置阻挡层，且ＩＭＤ层微透镜和蚀刻停止层的折射率大于ＩＭＤ层的折射率。在金属线上优选设置覆盖层，特别是当金属线包含铜时。上层微透镜可设置于互连线结构之上。本发明专利技术对于密集的像素区和／或高度整合的嵌入式结构（例如三层以上结构）无ＨＤＰ间隙填充问题，并且不需额外的步骤去移除在光感应区上方的阻挡层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种固态图像元件，特别有关于一种具有微透镜的图像感 应元件，适用于逻辑嵌入芯片或系统芯片。
技术介绍
固态图像元件通常包含在基底内或基底上的光感应器，在感光元件上方 的彩色滤光片，以及在彩色滤光片上方的微透镜阵列。其中光感应器例如为光电二极管、互补式金属氧化物半导体晶体管(CMOS)感应器或电荷耦合元 件(CCD)，最常见的则是W型光感应器(NPS's)。在光感应器和彩色滤光片之 间通常有相对较厚的金属层间介电质(IMD)，其可容纳固态图像元件周边电 路的多层互连线。图像元件的灵敏度(即，到达光感应器的光线量)要越大越好。图像元件 的缺点之一为光感应器的灵敏度与填充因子成比例，填充因子的定义为光感 应器与像素区面积的比率。厚的金属层间介电质会使得透镜和光感应器难以 对准，并且很难保证通过透镜的光线会到达光感应器。随着IMD厚度的增 加，直接到达光感应器的光线量也会减少。此外，在IMD内的互连线金属 可能会反射入射光，进而降低光信号以及光感应器的灵敏度。图1A为现有的固态图像感应元件20，其包含依据现有技术在基底24 内形成的光感应器22。此外，图像感应元件20还包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像感应元件，包括：基底，具有光感应区；互连线结构，设置于该基底上方，该互连线结构包含多条金属线设于多个金属层间介电层内；以及至少一个金属层间介电层微透镜，设于至少一金属层间介电层内，且位于该光感应区上方。

【技术特征摘要】
US 2006-10-3 11/542,0641.一种图像感应元件，包括基底，具有光感应区；互连线结构，设置于该基底上方，该互连线结构包含多条金属线设于多个金属层间介电层内；以及至少一个金属层间介电层微透镜，设于至少一金属层间介电层内，且位于该光感应区上方。2. 如权利要求l所述的图像感应元件，还包括阻挡层，设置于所述金属 层间介电层之间，该阻挡层的净厚度为100埃或100埃以下。3. 如权利要求1所述的图像感应元件，其中该金属层间介电层微透镜的 折射率大于其所在的金属层间介电层的折射率。4. 如权利要求2所述的图像感应元件，其中该阻挡层包括与该金属层间 介电层微透镜不同的材料。5. 如权利要求2所述的图像感应元件，其中该金属层间介电层微透镜与 该阻挡层由相同材料以及相同的初始层所形成。6. 如权利要求1所述的图像感应元件，其中该金属层间介电层微透镜的 材料包括金属氧化物、氧化铝、氧化铪、氧化锆、含氮材料、含碳材料或前 述的组合。7. 如权利要求2所述的图像感应元件，其中该阻挡层的材料包括金属氧 化物、氧化铝、氧化铪、氧化锆、含氮材料、含碳材料或前述的组合。8. 如权利要求l所述的图像感应元件，还包括彩色滤光片，设置于该光 感应区上方，该金属层间介电层微透镜位于该光感应区与该彩色滤光片之 间。9. 如权利要求l所...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻中一，蔡嘉雄，傅士奇，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]