制造图像传感器的方法技术

本发明专利技术提供了一种制造图像传感器的方法，该图像传感器能够使聚光效率最大化，使得通过微透镜而输入的光被汇聚到光接收元件上。根据本发明专利技术，用微透镜或Ｕ形氮化膜来使通过微透镜而输入的光的聚光效率最大化。因此，可以改善图像传感器中汇聚到光接收元件上的光的聚光效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
1本专利技术涉及一种，更特别地，涉及一种制造能 够增加透镜的聚光效率的图傳》传感器的方法。
技术介绍
21图像传感器用于将光学图像转换为电信号。通常，广泛地使用电荷耦 合器件(CCD, charge coupled device)图像传感器和互补金属氧化物半 导体(CMOS, complementary metal oxide semiconductor)图《象传感器。 在CCD图像传感器中，紧密地布置MOS电容器。电荷存储在电容器中，并 且存储的电荷被移动。在CMOS图像传感器中，使用开关方法。用CMOS 技术来制造与像素的数目相应的MOS晶体管，并使用MOS晶体管来相继 ,测输出。3在此类图像传感器的制造中，已经开发了用于改善图像传感器的光敏 感度的技术。作为技术的示例，有聚光技术。例如，CMOS图像传感器包辑电路单元。为了改善光敏感度，优选的是增大填充系数(fillfactor)。该填充系 数表示光探测单元的面积对图像传感器的全部面积的占有率。在图像传感 器中，逻辑电路单元不能从根本上去除。因此，在有限面积下增大填充系 数存在限制。因此，为了改善光敏感度，已经积极研究了一种聚光技术， 其中，修改输入到除光探测单元之外的区域中的光的路径以便使光汇聚到 光探测单元上。参照图5，图像传感器设有内部微透镜。现在，将描述图像传感器中 的层。参照图8，形成光阻材料层32，光阻材料层32用于形成内部^it:镜30， 并在与光电二极管12相应的光阻材料层32区域上执行掩模33#作。由于内 部M镜30由光阻材料在与光电二极管12相应的光阻材料层32区域上形 成，因此执行掩^IMt，以使在光阻材料的蚀刻工艺期间内部微透镜30形 成的区域不被去除。[38参照图9，去除没有形成掩模的光阻材料层区域。39参照图IO，在没有去除的光阻材料层区域上执行热处理，使得半球形 光阻材料形成。[40图ll是示出蚀刻半球形光阻材料的工艺的剖面图。参照图ll，在半球 形光阻材料的蚀刻工艺中，还对光阻材料下面的氮化膜执行蚀刻工艺，使 得经蚀刻的氮化膜具有半球形形式。[41附图说明图12是示出通过蚀刻而形成的半球形氮化膜31的剖面图。参照图12， 半球形氮化膜31变成内部m镜30。在氮化膜具有半球形形式之前，氮化 膜用附图标记31来表示。在氮化膜具有半球形形式之后，氮化膜，也就是 内部微透镜，用附图标记30来表示。[42图13和14是示出在内部微透镜30上形成介电层18和彩色滤光器阵列 19的工艺的剖面图。43图15是示出用根据本专利技术的另 一实施例的而 制造的图像传感器的垂直剖面图。[44参照图15,图像传感器是通过以U形形式来蚀刻层间介电层15和17及 金属布线层并在其上面形成氮化膜31、彩色滤光器阵列19、保护涂层20、 和,镜21而制造的。形成氮化膜31以便使入射到微透镜的高折射部分的 光汇聚在光电二极管12上。填充经蚀刻的U形部分的氮化膜31充当通过将 入射光全部反射来汇聚光的反射层。[451图16是示出用根据本专利技术的又一实施例的而制造的图像传感器的垂直剖面图。[461参照图16，在图像传感器中形成有以U形形式被蚀刻的金属布线层及 内部微透镜。[471为了佳入射到^it船l的高折射部分的光汇聚到光电二极管12上，与 光电二极管12相应的金属布线层区域以U形被蚀刻至金属布线层下部。而 且，形成具有预定厚度的氮化膜。48填充被蚀刻为U形的金属布线层14和16的、具有预定厚度的氮化膜31 充当反射层，用于通过将入射光全部反射来汇聚光。[49此外，以半球形形式来蚀刻氮化膜，以便形成内部微透镜30。形成内 部微透镜30的工艺与图6-图12所示的相同。在内部 镜30上形成介电层 18、彩色滤光器阵列19、保护涂层20、以及微透镜21。[50如上所述，图16所示的图像传感器是图5所示图像传感器与图15所示 图像传感器的组合。因此，可以使聚光效率最大化。[51虽然已经特别地示出本专利技术并参照其示范性实施例进行描述，但本领 域的技术人员将理解可以在不脱离如所附权利要求所定义的本专利技术的精神和范围的情况下进行形式和细节方面的各种修改。 工业实用性[52根据本专利技术，用微透镜或U形氮化膜来使通过微透镜而输入的光的聚 光效率最大化。[53因此，可以改善图像传感器中汇聚到光接收元件上的光的聚光效率。权利要求1. 一种，其包括:(a)在衬底上形成金属布线层；(b)在所述金属布线层上形成内部微透镜；(c)在所述内部微透镜上形成介电层；以及(d)在所述介电层上形成彩色滤光器阵列、保护涂层、以及微透镜。2. 如权利要求l所述的方法，其中，所迷形成内部透镜的步骤包括步(bl)在所述金属布线层上形成氮化膜和光阻材料层；(b2)在与光电二极管相应的光阻材料层区域上执行掩，作；(b3)去除不与光电二极管相应的光阻材料层区域，并在没有去除 的光阻材料层区域上执行热处理以便形成半球形光阻材料；以及半球形氮化物透镜。3. —种，其包括步骤(a) 在衬底上形成金属布线层；(b) 沿着U形金属布线层的下部向下蚀刻与光电二极管相应的金 属布线层区域，并形成具有预定厚度的氮化膜；以及(c) 在氮化膜上形成彩色滤光器阵列、保护涂层、以及微透镜。4. 一种，其包括步骤 (a) 在衬底上形成金属布线层，所述衬底上形成有光电二极管及 相关元件；(b) 将所述金属布线层与所迷光电二极管相应的区域以U形蚀刻 至所述金属布线层的下部，并形成具有预定厚度的氮化膜；(c) 在所述氮化膜上形成内部微透镜；(d) 在所述内部^it镜上形成介电层；以及(e) 在所述介电层上形成彩色滤光器阵列、保护涂层、以及微透 镜。全文摘要本专利技术提供了一种，该图像传感器能够使聚光效率最大化，使得通过微透镜而输入的光被汇聚到光接收元件上。根据本专利技术，用微透镜或U形氮化膜来使通过微透镜而输入的光的聚光效率最大化。因此，可以改善图像传感器中汇聚到光接收元件上的光的聚光效率。文档编号H01L27/146GK101379616SQ200780005056 公开日2009年3月4日 申请日期2007年2月7日 优先权日2006年2月13日专利技术者李道永 申请人:(株)赛丽康本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造图像传感器的方法，其包括：　（ａ）在衬底上形成金属布线层；　（ｂ）在所述金属布线层上形成内部微透镜；　（ｃ）在所述内部微透镜上形成介电层；以及　（ｄ）在所述介电层上形成彩色滤光器阵列、保护涂层、以及微透镜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李道永，
申请(专利权)人：株赛丽康，
类型：发明
国别省市：KR[]