[go: up one dir, main page]

TWI298177B - Enhanced color image sensor device and method of making the same - Google Patents

Enhanced color image sensor device and method of making the same Download PDF

Info

Publication number
TWI298177B
TWI298177B TW094117581A TW94117581A TWI298177B TW I298177 B TWI298177 B TW I298177B TW 094117581 A TW094117581 A TW 094117581A TW 94117581 A TW94117581 A TW 94117581A TW I298177 B TWI298177 B TW I298177B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
semiconductor device
color filters
light
dielectric layer
layer
Prior art date
Application number
TW094117581A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200612472A (en
Inventor
Wen De Wang
Dun Nian Yaung
Tzu Hsuan Hsu
Original Assignee
Taiwan Semiconductor Mfg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiwan Semiconductor Mfg filed Critical Taiwan Semiconductor Mfg
Publication of TW200612472A publication Critical patent/TW200612472A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI298177B publication Critical patent/TWI298177B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80Constructional details of image sensors
    • H10F39/805Coatings
    • H10F39/8053Colour filters
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80Constructional details of image sensors
    • H10F39/805Coatings
    • H10F39/8057Optical shielding

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

1298177 九、發明說明 +…+撕吻.嫩 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於-種半導體裝置及其製造方法,且特 別是有關於—種彩色影像感測裝置及其製造方法。 ' 【先前技術】 半導體彩色影像感測敦置已使用於攝影機、電荷麵合 (Charge-coupled)元件與互補式金屬氧化物半導體(cM〇s) 影像感測益上。上述之影像感測器是以二維陣列的像素為 基礎,每-像素包括位於感測元件上的彩色濾光片。在彩 色濾光片上的微透鏡陣列可以將光線從光學影像,穿過彩 色滤光片,聚光至影像感測元件上、。各影像感測元件(感測 器)可將穿過彩色滤光片的部分光學影像轉換成電子訊號。 Ik後再使用所有影像感測元件的電子訊號,以在一影像螢 幕或其他類似裝置上產生一光學影像。 第1圖係繪示習知半導體彩色影像感測裝置1〇。此半 導體彩色影像感測裝置10包括一半導體基材12,例如可以 為一以矽為基礎的基材。接著,提供複數個影像感測元件(感 測器),例如一第一感測器4、一第二感測器6以及一第三 感測器8。然後’提供一第一層間介電層(Interlayer DieleCtriC)16於半導體基材12上。第一層間介電層μ之材 質可為熟悉此技藝者所知之任何適當之介電材料,包括掺 雜的二氧化矽或玻璃。接下來,提供一第一金屬層間介電 層(Intermetal Dielectric Layer)18 於第一層間介電層 16 上。然後’提供一第二金屬層間介電層2 0於第一金屬層間 1298177 電層18上。第—金屬層間介電層18與第二金屬層間介 電層2GJT為任何介電材料,例如二氧切。 接著形成複數個空氣間隙(Air Gap)54穿過第一金屬 層間’丨電層18與第二金屬層間介電層20,並停止於第一層 間"電層16上。然後,提供一金屬化層㈤咖 _022於第二金屬層間介電層20上。接著,一第一保護 層(Passivation Layer)24覆蓋第二金屬層間介電層2〇與金 屬化層22。第一保護層24包括一不平坦的上表面%。第 一保護層24可為二氧化矽。隨後,一第二保護層28,例如 氮化矽,覆蓋第一保護層24。第二保護層28包括一不平坦 的上表面30。接著,一平坦化層32,例如旋塗式玻璃,形 成於第二保護層28上,且平坦化層32具有一平坦的上表 面34 〇 然後’複數個彩色濾光片,例如為一紅光彩色濾、光片 之第一彩色濾光片3 6、為一綠光彩色濾光片之第二彩色濾 光片38、為一藍光彩色濾光片之第三彩色濾光片4〇,覆蓋 平坦化層32。接者,一間隙層(Spacer Lay er)44覆蓋第一彩 色濾光片36、第二彩色濾光片38與第三彩色濾光片4〇。 隨後,複數個微透鏡46形成於間隙層44上,且一微透鏡 對準一彩色濃光片。 可以由光線48、光線50與光線52 了解,彩色影像感 測裝置會使光線48穿過第二彩色濾光片3 8上之微透鏡 46’經過苐二彩色渡光片38’並由第一金屬層間介電層η 或第二金屬層間介電層20其中之一,在與空氣間隙54接 合處反射,如此一來,光線48最後會撞擊對準第二彩色濾 1298177 光片%之第二感測器6、然而’如光線5〇與光線Μ所示 光線可能會穿過垂直對準第二彩色濾光片38之微透鏡Μ, 但經過裝置的不同層’就不會撞擊第二感測器$。光線5( 與光線52可能會撞擊另一感測元件, 哭 ,▲,丄^ 禾二感測器8 〇 此種光線政射會產生不想要的干擾。 在習知之彩色影像感測裝置中,第一彩色濾光片36、 第二彩㈣'光片38與第三彩色濾光片4G有重疊區域42, 例如’第二彩色澹光片38覆蓋相鄰之第三彩色濾光片4〇 之-部份。第2圖係♦示部分之習知半導體裝置之平面圖, 習知之半導體裝置包括繪示相鄰彩色濾光片之重疊區域42 之一影像感測元件。 本發明提供習知技術之解決辦法。 【發明内容】 本發明之一實施例包括一半導體裝置,至少包括一基 材、複數個彩色濾、光片以及-光線限制材料。基材具有複 數個影像感測元件形成於其中。彩色滤光片位於基材上, 且彩色濾光片彼此分隔。光線限制材料位於相鄰之彼此分 隔之彩色濾光片間。 本發明另一實施例包括一製造一半導體裝置之方法, 至少包括如下步驟。首先,提供一半導體基材,半導體基 材具有複數個光感測器形成於其中。接著,形成一第一保 濩層於半導體基材上,第一保護層具有不平坦之一上表 面。然後,平坦化第一保護層之上表面,再形成複數個空 氣間隙穿過第一保護層。接下來,形成複數個彼此分隔之 1298177 彩色濾光片於第一保護層上。 接者形成一先線限制材祖 於相鄰之彼此分隔之彩色,# ’ / 〇,愿元片間,如此一來,位 鄰彩色濾光片間之光線限制材 ' 市j材枓之一部份會垂直對準 一空氣間隙。 干/、肀 以下之坪細描述舍爭音4丄 义曰更髟顯本發明之其他實施例。 瞭解的是,在本發明之較佳實 干乂住貫施例中,砰細的描述盥 的例子係為了作說明,而非徊A,、特疋 兄月而非用以限定本發明的範圍。 【實施方式】 明之ΙΓ料較佳實施㈣描㈣在舉例,μ限定本發 月 > 考第3Α圖,其係繪示一種製造一 之實施例,台杠担糾,^ 守瓶衣置10 可Α^括棱彳,、一半導體基材12,半導體基材12例如 分為可播雜且可用多種元件及材料處理,以提供 ^ ^ " 包括稷數個彩色影像感測元件或感測器,例 如弟一感測器4、餘 ., 層間介電声16 感測器6以及第三感測器8。一第- 層16例如I 成於半導體基材12上。第一層間介電 藝者所知可為—氧化矽,其為可摻雜且可依任何熟悉此技 Β „ .之方法沉積,包括化學氣相沉積法。一第一金屬 層間介電芦〗^ ^ ^ ^ 層間介電^於第-制介電層Μ上,且第一金屬 穑沐a 可包括二氧化矽,二氧化矽可由化學氣相沉 W /5: >儿積,每 法。一第_ 兩要的話,可用加強式電漿化學氣相沈積 18上,第Ί金屬層間介電層20沉積於第一金屬層間介電層 化風# f 金屬層間介電層20例如可為二氧化矽,其可由 子乳相沉籍i 谓凌或加強式電漿化學氣相沈積法沉積。一金 1298177 屬化層2 2,仓,丨上 要的話,/為A1Cu,可利用物理氣相沉積法,若需 上^ …一用金屬蝕刻法,沉積於第二金屬層間介電層20 思:弟-保護層24’例如可為二氧 不平」 2〇與金屬化層22上。第-保護層24具有 者所:之方ίί面26。第一保護層24可依任何熟悉此技藝 //冗積,包括化學氣相沉積法。 用,考第a ^。根據本發明,第一保護層24已使 一上表面56:械研磨法,來平坦化,以提供實質平坦之 仍 第一保護層24在化學機械研磨法平坦化後, 復蓋金屬^卜思 χ 54或空隙,* / 22之邛7刀。之後,形成複數嗰空氣間隙 盥第」愿牙過第一保護層24、第二金屬層間介電層2〇 上。空氣間二V電層18,並停止於第一層間介電層16 寬度,且 Γ 或空隙例如可具有〇·1 um至0·5 um之一 乾:二ΐ:比小於1至1〇’空氣間隙54或空隙可由電聚 現請參考第1 氮化矽,沉穑於圖。接著,一第二保護層28,例如可為 可稍微延伸入2一保護層24上。一部份之第二保護層28 彩务嗆止u A氣間隙54。複數個彩色濾光片,例如第一 々巴/愿先片3 6、 一 形成於第二保罐 彩色渡光片38與第三彩色渡光片40’ 光片38與第^層28上。第一彩色濾光片36、第二彩色濾 之材粗制 一卷色濾光片40可由任何熟悉此技藝者所知 <付I成,例士 光阻材料。第 括選擇性顏料(Selective Pigment)之一 彩色谵止u —彩色濾、光片36'第二彩色濾光片38與第三 心巴,愿先片40係他, *隙58 谀此隔開配置,相鄰之彩色濾光片間有一 1298177 現請參考第3D圖…光線限制材料6()沉積於相鄰之 第-彩色濾光片36、第二彩色濾光片38與第三彩色濾光片 .4〇之空隙58中。光線限制材料60可為一光阻材料:或任 • 何其他介電材料或可限制光線或反射光線之適當材料。舉 例而言,光線限制材料60可為包括一黑色顏料之一光阻材 料。例如藉由旋塗-纽材料,I線限制材料6〇可形成於 第一彩色濾光片36、第二彩色濾光片38與第三彩色濾光片 上,並進入空隙58中。在一實施例中,相鄰彩色遽光片 間之光線限制材料60之寬度為〇.丨um至〇 5 um。 現請參考第3E圖。之後,回蝕光線限制材料6〇、第一 彩色濾光片36、第二彩色濾光片38與第三彩色濾光片4〇, 較佳的是,如此一來,第一彩色濾光片36、第二彩色濾光 片38與第三彩色濾光片4()之厚度便會縮小。沒有光線限 制材料60仍留在彩色濾光片與第一彩色濾光片36、第二彩 色濾光片38以及第三彩色濾光片4〇之上,且光線限制材 料60提供實質平坦之一表面62。 現請參考第3F圖。一透鏡材料64形成於各第一彩色 滤光片36、第二彩色濾光片38與第三彩色濾光片40之上。 透鏡材料64可為任何熟悉此技藝者所知之可製作透鏡之材 料’包括一光阻材料。 現請參考第3G圖。透鏡材料64形成一微透鏡46,以 致於微透鏡46可置放於第一彩色濾光片36、第二彩色濾光 片38與第三彩色濾光片40之上。這可藉由選擇性地與控 制性地加熱用來作為透鏡材料64之光阻材料,或藉由蝕刻 控制’來完成。 1298177 現請參考第4圖。可以了解的是,與第1圖所示之習 知裝置相比,微透鏡46與各第一彩色濾光片36、第二彩色 濾光片38及第三彩色濾光片40所置放的位置離第一金屬 層間介電層18、第二金屬層間介電層20、第一感測器4、 第二感測器6與第二感測器8的距離變近許多。由光線$ 8 與光線50,可以了解的是’光線可穿過微透鏡46其中之_, 並在第一金屬層間介電層18或第二金屬層間介電層其 中之一,靠近空氣間隙54形成處的邊緣反射,且最後會揸 擊第二感測器6。由光線52,可以了解的是,光線可穿過 微透鏡46,並被光線限制材料60限制,使它不會穿過裝置, 並撞擊相鄰的第三感測器8。 現請參考第5圖,其係繪示一平面圖,顯示根據本發 明之半導體裝置1〇之一部份。各第一彩色濾光片36、第二 彩色濾光片38與第三彩色濾光片40係彼此分隔,相鄰之 彩色濾光片間有光線限制材料60。 在此使用“之上,,、“覆蓋,,與“位於其上,,等詞彙來描 述本發明第一元件與第二元件之相對位置,亦可表示第一 兀件與第二元件係直接接觸,或有一層或多層材料或元件 係置於第元件舆第二元件之間。相似地,在此使用“之 下、在下方’’與“位於其下”等詞彙來描述本發明第一 凡件與第二元件之相對位置,亦可表示第一元件與第二元 件係直接接觸,或有一層或多層材料或元件係置於第一元 件與第二元件之間。 本發明已示範性地詳述如上,不脫離本發明之要旨的 乃在本务明之範圍内。這些更動jt未脫離本發明之精 I298l77 圍 神輿範 _式簡單說明】 明 由詳細描述並配合所附圖示,可以更充分地了解本& 裝置 第1圖係繪示習知具有一彩色影像感測器之一半導 體 圖 第2圖係繪示第1圖之部分之習知半導體裝置之平面 第3 A圖係繪示根據本發明之一實施例之方法,包括步 成〜第一保護層於一金屬層間介電層上。 第3B圖係繪示根據本發明之一實施例之 垣化第3A圖之保護層。 匕括平 ^第圖係繪示本發明之一實施例,包括形成一第二 第—保護層ι,與形成複數個彩色渡光片於第二保 包括形 第3D圖係繚示根據本發明另一實施例之方法 :線限制材料於第3C圖之彩色濾光片上。 包括回 #光線=1係綠示根據本發明另-實施例之方法 蝕先線限制材料與彩色濾光片。 承 包括沉 第3F圖係綠示根據 積一透鏡材料於第3E圖之各貫施例之方法 第祀圖係繪示根據本發明^:片二。 第3?之透鏡材料形成一微透鏡。⑹之方法,包括由 第4圖係繪示根據本 < —實_ ’具有彩色影像 12 1298177 感測器之一半導體裝置。 第5圖係繪示根據本發明之一實施例之一平面圖,顯 示具有彩色感測元件之一半導體裝置之一部份。 主要元件符號說明 i _ 4 ··第一感測器 8 :第三感測器 10 :半導體彩色影像感測裝 12 :半導體基材 18:第一金屬層間介電層 22 ··金屬化層 26 :上表面 30 :上表面 34 :上表面 38 :第二彩色濾光片 42 :重疊區域 46 :微透鏡 5 0 :光線 54 :空氣間隙 58 :空隙 62 :表面 6 :第二感測器 置 16 :第一層間介電層 20:第二金屬層間介電層 24 :第一保護層 28 :第二保護層 32 ··平坦化層 36 :第一彩色滤·光片 40 ··第三彩色濾光片 44 :間隙層 48 :光線 52 :光線 56 :上表面 60 :光線限制材料 64 ··透鏡材料 13

Claims (1)

1298177 十、申請專利範圍 L 一種半導體裝置,至少包括·· 一基材,該基材具有複數個影像感測元件形成於其 中; 複數個彩色濾光片,位於該基材上,該些彩色濾光片 彼此隔開;以及 一光線限制材料,位於相鄰之彼此隔開之該些彩色濾 光片間。 2·如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置,其中該 光線限制材料至少包括一黑色顏料(Pigment)。 3·如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置,其中該 些彩色濾光片與該光線限制材料至少包括實質平坦之一 上表面。 4.如申請專利範圍第丨項所述之半導體裝 包括一微透鏡位於該些彩色濾光片之至少一者之上。 々5.如中請專利範圍第i項所述之半導體裝置,更至少 =括-第-保護層(PassivatiGn Laye〇位於該些彩色遽光 乃之下方。 〜 14 1298177 6·如申請專利範圍第5項所述之半導體裝置,更至少 包括一第二保護層位於該些彩色濾光片與該第一保護層 之間。 7·如申請專利範圍第5項所述之半導體裝置,其中該 第一保護層包括實質平坦之一上表面。 8·如申請專利範圍第5項所述之半導體裝置,更至少 包括一第一金屬層間介電層(Intermetal Dielectric Layer) 位於該第一保護層之下方。 9·如申請專利範圍第8項所述之半導體裝置,更至少 包括複數個空氣間隙(Air Gap)穿過該第一金屬層間介電 層,該些空氣間隙並對準該光線限制材料,該光線限制材 料位於相鄰之彼此隔開之該些彩色濾光片間。 10·如申請專利範圍第8項所述之半導體裝置,更至 少包括一第二金屬層間介電層位於該第一保護層與該第 一金屬層間介電層之間。 Π ·如申請專利範圍第丨〇項所述之半導體裝置,更至 少包括複數個空氣間隙穿過該第一金屬層間介電層與該 第二金屬層間介電層,該些空氣間隙並對準該光線限制材 料’該光線限制材料位於相鄰之彼此隔開之該些彩色濾光 15 1298177 片間。 12·如申請專利範圍第11項所述之半導體裝置,更至 少包括一層間介電層(Interlayer Dielectric Layer)位於該 第一金屬層間介電層之下方。 13·如申請專利範圍第12項所述之半導體裝置,更至 少包括一基材位於該層間介電層之下方,且該基材具有複 數個彩色影像感測器形成於其中,每一該些彩色影像感測 器垂直對準每一該些彩色濾光片。 14. 如申請專利範圍第13項所述之半導體裝置,其中 該基材至少包括石夕。 15. 如申請專利範圍第4項所述之半導體裝置,其中 該微透鏡至少包括一光阻材料。 16. 如申請專利範圍第8項所述之半導體裝置,其中 該第一金屬層間介電層至少包括二氧化矽。 17. 如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置,其中 每一該些彩色濾光片至少包括一光阻材料。 18. 如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置,其中 16 1298177 °亥二秦色遽光片之一者可讓綠光通過,該些彩色濾光片之 一者可讓紅光通過,該些彩色濾光片之一者可讓藍光通 過。
19·如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置,其中 位於相部之彼此隔開之該些彩色濾光片間之該光線限制 材料具有0.1 um至〇·5 um之一寬度。 —20·如申請專利範圍第9項所述之半導體裝置,其中 每該些空氣間隙具有0.1 um至0.5 um之一寬度。 2 h如申請專利範圍第11項所述之半導體裝置,其中 每"亥些空氣間隙具有等於或小於1至10之一長寬比。 22·一種製造一半導體裝置之方法,至少包括: I# 一半導體基材’該半導體基材具有複數個光感測 器形成於其中; 形成一第一保護層於該半導體基材上,該第一保護層 具有不平坦之一上表面; 平坦化該第一保護層之該上表面; 形成複數個空氣間隙穿過該第一保護層; 形成複數個彼此隔開之彩色濾光片於該第一保護層 上; 形成一光線限制材料於相鄰之彼此隔開之該些彩色 17 1298177 濾間,則位於兩相鄰彩色濾光片間之該光線限制材料 • 之一部份會垂直對準該些空氣間隙之一者。 23·如申請專利範圍第22項所述之製造一半導體裝置 之方法,更至少包括形成一微透鏡於每一該些彩色濾 上。 〜 Ά i 24.如申請專利範圍第23項所述之製造一半導體裝置 之方法,其中該形成該微透鏡之步驟至少包括沉積一透鏡 材料於每一該些彩色濾光片上,並加熱該透鏡材料。兄 25·如申請專利範圍第24項所述之製造一半導體裝置 之方法’其中該透鏡材料至少包括一光阻材料。 26·如申請專利範圍第22項所述之製造一半導體裝置 • 之方法,其中該形成該光線限制材料於相鄰之彼此隔開之 該些彩色濾光片間之步驟至少包括: • 沉積該光線限制材料於每一該些彩色濾光片之至少 • 一部份上與相鄰之彼此隔開之該些彩色濾光片間;以及 平坦化該光線限制材料與該些彩色濾光片。 27·如申請專利範圍第22項所述之製造一半導體裝置 之方法,其中該光線限制材料至少包括一光阻材料。 18 1298177 28·如申請專利範圍第22項所述之製造一半導體裝置 之方法,其中該光線限制材料至少包括一光阻材料,該光 阻材料至少包括一黑色顏料。 29·如申請專利範圍第26項所述之製造一半導體裝置 方去’其中該光線限制材料至少包括一旋塗式光阻材 料。 30·如申請專利範圍第22項所述之製造一半導體裝置 之方去,更至少包括形成一第一金屬層間介電層於該第一 保濩層之下方,其中該第一金屬層間介電層至少包括氧化 3 L如申請專利範圍第30項所述之製造一半導體装置 去其中母一該些彩色濾光片至少包括一光阻材料。 32·如申請專利範圍第22項所述之製造一半導體裝置 之方法,其中每一該些彩色濾光片至少包括一光阻材料。 33.如申請專利範圍第22項所述之製造一半導體裝置 之方去,更至少包括形成一第二保護層位於該第一保護芦 與該些彩色濾光片之間。 3 34·如申請專利範圍第33項所述之製造一半導體裝置 19 1298177 之方法,其中該第一保護層至少包括 護層至少包括氮化矽。 氧化矽,該第 二保 半導體裝置 包括電漿乾
36·—種製造 35·如申請專利範圍第22項所述之製造一 之方法,其中該形成該些空氣間隙之步驟H 式钱刻穿過該第一保護層。 夕 半導體裝置<万法:,至少包括. 提供—铸體基材,財㈣基材具有複數個彩 像感測器形成於其中; 〜 形成一第一金屬層間介電層於該半導體基材上; 形成一金屬化層於該第一金屬層間介電層上; 形成一第一保護層於該金屬化層上,其中該第一保護 層具有不平坦之一上表面; 平坦化該第一保護層; 形成複數個空氣間隙穿過該第一保護層與該第一金 屬層間介電層,· 形成複數個彼此隔開之彩色濾光片於該第一保護層 上; 沉積一光線限制材料於每一該些彩色濾光片之至少 一部份上與相鄰之彼此隔開之該些彩色濾光片間;以及 回蝕該光線限制材料。 37.如申請專利範圍第36項所述之製造一半導體裝置 1298177 形成一微 入土/隹錄四蝕孩光線限 透鏡於每一該些彩色濾光片上 3 8.如申請專利範圍第3 6項所述之製 弋方法,其中該沉積該光線限制材料之步驟至小 >、 一光阻材料。 括旋塗 39.如申請專利範圍第36項所述之製造一半導體裝置 之方法,其中該光線限制材料至少包括—光阻材料,該 阻材料至少包括一黑色顏料。 40· —種半導體裝置,至少包括: 一基材,該基材具有複數個影像感測元件形成於盆 中; 、/、 一第一金屬層間介電層,位於該基材上; 一金屬化層,該金屬化層有至少一部份位於該第一金 屬層間介電層中; 複數個彩色濾光片,位於該金屬化層上,該些彩色遽 光片彼此隔開;以及 一空氣間隙穿過該第一金屬層間介電層。 41·如申請專利範圍第40項所述之半導體裝置,更至 少包括一光線限制材料位於相鄰之彼此隔開之該些彩色 濾光片間。 21 1298177 ^ 42·如申請專利範圍第4〗項所述之半導體裝置,其中 该光線限制材料至少包括一黑色顏料。 43·如申請專利範圍第41項所述之半導體裝置,其令 該些彩色濾光片與該光線限制材料至少包括實質平坦之 一上表面。 44·如申請專利範圍第41項所述之半導體裝置,更至 少包括一微透鏡位於該些彩色濾光片之至少一者之上。 45.如申明專利範圍第41項所述之半導體裝置,更至 少包括一第一保護層位於該些彩色濾光片之下方。 46·如申請專利範圍第45項所述之半導體裝置,更至 少包括一第二保護層位於該些彩色濾光片與該第一保 層之間。 μ 47. 如申請專利範圍第45項所述之半導體裝置,其中 該第一保護層包括實質平坦之一上表面。 48. 如申請專利範圍第45項所述之半導體裝置,更至 少包括一第一金屬層間介電層位於該第一保護層之下方。 22 1298177 49·如申請專利範圍第48項所述之半導體裝置,更至 少包括複數個空氣間隙穿過該第一金屬層間介電層,該些 空氣間隙並對準該光線限制材料,該光線限制材料位於相 鄰之彼此隔開之該些彩色濾光片間。 50.如申請專利範圍第48項所述之半導體裝置,更至 少包括-第二金屬層間介電層位於該第一保護層與該第 一金屬層間介電層之間。 51·如申請專利範圍第50項所述之半導體裝置,更至 :包括複數個空氣間隙穿過該第一金屬層間介電層與該 第二金屬層間介電層,該些空氣間隙並對準該光線限制材 料,該光線限制材料位於相鄰之彼此隔開之該些彩色濾光 片間。 52·如申请專利範圍第5 1項所述之半導體裝置,更至 少包括一層間介電層位於該第一金屬層間介電層之下方。 53.如申請專利範圍第52項所述之半導體裝置,其中 該基材之該些影像感測元件垂直對準每一該些彩色濾光 片0 54.如申請專利範圍第53項所述之半導體裝置,其中 該基材至少包括矽。 23 1298177 5·如申請專利範圍第44項 該微透鏡至少包括一光阻材料。 44項所述之半導體裝置,其中 56·如申請專利範圍第40 該些彩色濾光片至少包括 40項所述之半導體裝置,其中 L括一光阻材料。 57·如申請專利範圍第4〇項所述之半導體裝置,其中 該些彩色濾光片之一 一者可讓紅光通過, 過0 者可讓綠光通過,該些彩色濾光片之 該些彩色濾光片之一者可讓藍光通 5 8·如申請專利範圍第4〇項所述之半導體裝置,其中
59.如申請專利範圍第49項所述之半導體襞置,其中 每該些空氣間隙具有0· 1〜之一寬度。 60·如申請專利範圍第51項所述之半導體裝置,其中 每一該些空氣間隙具有等於或小於i至1〇之一長寬比。 61· —種半導體裝置,至少包括: 一基材’该基材具有複數個影像感測元件形成於其 24 1298177 中; 複數個彩色濾光片,位於該基材上,該些彩色濾光片 彼此隔開; 一第一金屬層間介電層; 一金屬化層,該金屬化層有至少一部份位於該第一金 屬層間介電層中; 一第二金屬層間介電層位於該第一金屬層間介電層 之下方; 一第一層間介電層位於該第二金屬層間介電層之下 方;以及 一空氣間隙穿過該第一金屬層間介電層、該第二金屬 層間介電層以及該第一層間介電層。
25
TW094117581A 2004-10-15 2005-05-27 Enhanced color image sensor device and method of making the same TWI298177B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/966,641 US7078779B2 (en) 2004-10-15 2004-10-15 Enhanced color image sensor device and method of making the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200612472A TW200612472A (en) 2006-04-16
TWI298177B true TWI298177B (en) 2008-06-21

Family

ID=36179829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094117581A TWI298177B (en) 2004-10-15 2005-05-27 Enhanced color image sensor device and method of making the same

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7078779B2 (zh)
CN (1) CN100370618C (zh)
TW (1) TWI298177B (zh)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7235833B2 (en) * 2004-05-04 2007-06-26 United Microelectronics Corp. Image sensor device and manufacturing method thereof
US20070026564A1 (en) * 2005-07-08 2007-02-01 Hsin-Ping Wu Method for forming microlenses of different curvatures and fabricating process of solid-state image sensor
US7265328B2 (en) * 2005-08-22 2007-09-04 Micron Technology, Inc. Method and apparatus providing an optical guide for an imager pixel having a ring of air-filled spaced slots around a photosensor
US7511257B2 (en) * 2005-08-24 2009-03-31 Aptina Imaging Corporation Method and apparatus providing and optical guide in image sensor devices
KR20070069833A (ko) * 2005-12-28 2007-07-03 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100698082B1 (ko) * 2005-12-28 2007-03-23 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100731131B1 (ko) * 2005-12-29 2007-06-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
US7955764B2 (en) * 2006-04-07 2011-06-07 Micron Technology, Inc. Methods to make sidewall light shields for color filter array
US20070238035A1 (en) * 2006-04-07 2007-10-11 Micron Technology, Inc. Method and apparatus defining a color filter array for an image sensor
KR100795922B1 (ko) * 2006-07-28 2008-01-21 삼성전자주식회사 이미지 픽업 소자 및 이미지 픽업 소자의 제조방법
US8610806B2 (en) 2006-08-28 2013-12-17 Micron Technology, Inc. Color filter array, imagers and systems having same, and methods of fabrication and use thereof
FR2906079B1 (fr) 2006-09-19 2009-02-20 E2V Semiconductors Soc Par Act Capteur d'image en couleur a colorimetrie amelioree
US20080105820A1 (en) * 2006-11-07 2008-05-08 Cormack Robert H Resonant structures for electromagnetic energy detection system and associated methods
CN100517653C (zh) * 2006-12-08 2009-07-22 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 用于dram单元和外围晶体管的方法及所产生的结构
US7718533B2 (en) * 2007-05-08 2010-05-18 Micron Technology, Inc. Inverted variable resistance memory cell and method of making the same
US20090020838A1 (en) 2007-07-17 2009-01-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus and method for reducing optical cross-talk in image sensors
JP5164509B2 (ja) * 2007-10-03 2013-03-21 キヤノン株式会社 光電変換装置、可視光用光電変換装置及びそれらを用いた撮像システム
US7816641B2 (en) * 2007-12-28 2010-10-19 Candela Microsystems (S) Pte. Ltd. Light guide array for an image sensor
US20090189055A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 Visera Technologies Company Limited Image sensor and fabrication method thereof
KR20100046766A (ko) * 2008-10-28 2010-05-07 삼성전자주식회사 이미지 센서
US20100320552A1 (en) * 2009-06-19 2010-12-23 Pixart Imaging Inc. CMOS Image Sensor
US8981510B2 (en) * 2010-06-04 2015-03-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Ridge structure for back side illuminated image sensor
US8466000B2 (en) 2011-04-14 2013-06-18 United Microelectronics Corp. Backside-illuminated image sensor and fabricating method thereof
US20130010165A1 (en) 2011-07-05 2013-01-10 United Microelectronics Corp. Optical micro structure, method for fabricating the same and applications thereof
KR20130033967A (ko) * 2011-09-27 2013-04-04 삼성전자주식회사 이미지 센서와 이를 포함하는 이미지 처리 시스템
US9312292B2 (en) 2011-10-26 2016-04-12 United Microelectronics Corp. Back side illumination image sensor and manufacturing method thereof
US8318579B1 (en) 2011-12-01 2012-11-27 United Microelectronics Corp. Method for fabricating semiconductor device
US8815102B2 (en) 2012-03-23 2014-08-26 United Microelectronics Corporation Method for fabricating patterned dichroic film
US9401441B2 (en) 2012-06-14 2016-07-26 United Microelectronics Corporation Back-illuminated image sensor with dishing depression surface
US8779344B2 (en) 2012-07-11 2014-07-15 United Microelectronics Corp. Image sensor including a deep trench isolation (DTI)that does not contact a connecting element physically
US8828779B2 (en) 2012-11-01 2014-09-09 United Microelectronics Corp. Backside illumination (BSI) CMOS image sensor process
US8779484B2 (en) 2012-11-29 2014-07-15 United Microelectronics Corp. Image sensor and process thereof
US9568362B2 (en) 2012-12-19 2017-02-14 Viavi Solutions Inc. Spectroscopic assembly and method
US9448346B2 (en) 2012-12-19 2016-09-20 Viavi Solutions Inc. Sensor device including one or more metal-dielectric optical filters
US10197716B2 (en) * 2012-12-19 2019-02-05 Viavi Solutions Inc. Metal-dielectric optical filter, sensor device, and fabrication method
JP6103947B2 (ja) * 2013-01-16 2017-03-29 キヤノン株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
US9279923B2 (en) 2013-03-26 2016-03-08 United Microelectronics Corporation Color filter layer and method of fabricating the same
JP6278608B2 (ja) 2013-04-08 2018-02-14 キヤノン株式会社 半導体装置およびその製造方法
US9537040B2 (en) 2013-05-09 2017-01-03 United Microelectronics Corp. Complementary metal-oxide-semiconductor image sensor and manufacturing method thereof
US9129876B2 (en) 2013-05-28 2015-09-08 United Microelectronics Corp. Image sensor and process thereof
JP6303803B2 (ja) * 2013-07-03 2018-04-04 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
US9054106B2 (en) 2013-11-13 2015-06-09 United Microelectronics Corp. Semiconductor structure and method for manufacturing the same
US9841319B2 (en) 2013-11-19 2017-12-12 United Microelectronics Corp. Light detecting device
US9704901B2 (en) 2015-01-16 2017-07-11 Visera Technologies Company Limited Solid-state imaging devices
CN107039468B (zh) 2015-08-06 2020-10-23 联华电子股份有限公司 影像感测器及其制作方法
KR102606735B1 (ko) * 2018-06-19 2023-11-28 에스케이하이닉스 주식회사 반사 방지층 내에 매립된 그리드 패턴들을 갖는 이미지 센서
US20230352508A1 (en) * 2022-04-29 2023-11-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Image sensor structure for crosstalk reduction

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6440889A (en) * 1987-08-06 1989-02-13 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Color el display device
US5631753A (en) * 1991-06-28 1997-05-20 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Black matrix base board and manufacturing method therefor, and liquid crystal display panel and manufacturing method therefor
JP2863422B2 (ja) * 1992-10-06 1999-03-03 松下電子工業株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
JPH08136910A (ja) * 1994-11-07 1996-05-31 Hitachi Ltd カラー液晶表示装置およびその製造方法
WO1997020251A1 (en) * 1995-11-29 1997-06-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Display and method of producing the display
KR100555480B1 (ko) * 1999-07-29 2006-03-03 삼성전자주식회사 마이크로 렌즈를 갖는 고체촬상소자 및 그 제조방법
KR100477789B1 (ko) * 1999-12-28 2005-03-22 매그나칩 반도체 유한회사 이미지센서의 제조 방법
JP2002151670A (ja) * 2000-08-30 2002-05-24 Sony Corp 固体撮像装置および製造方法
US6525758B2 (en) * 2000-12-28 2003-02-25 Polaroid Corporation Integral organic light emitting diode fiber optic printhead utilizing color filters
CN1217416C (zh) * 2001-07-06 2005-08-31 联华电子股份有限公司 互补式金氧半图像感测器及其制造方法
CN100345303C (zh) * 2002-08-01 2007-10-24 台湾积体电路制造股份有限公司 影像感测器微透镜组、影像感测器及其制造方法
US6803250B1 (en) * 2003-04-24 2004-10-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Image sensor with complementary concave and convex lens layers and method for fabrication thereof

Also Published As

Publication number Publication date
TW200612472A (en) 2006-04-16
US20060081898A1 (en) 2006-04-20
CN1761066A (zh) 2006-04-19
US7078779B2 (en) 2006-07-18
CN100370618C (zh) 2008-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI298177B (en) Enhanced color image sensor device and method of making the same
TWI361487B (en) Filter, color filter array, method of manufacturing the color filter array, and image sensor
US8338900B2 (en) Image sensor having curved micro-mirrors over the sensing photodiode and method for fabricating
TWI481017B (zh) 用於影像感測器之光導陣列
US9905605B2 (en) Phase detection autofocus techniques
TWI497705B (zh) 用於影像感測器之光導陣列
TWI376795B (en) Image sensor device and method for manufacturing the same
US9082898B2 (en) Solid-state imaging device and method for manufacturing the same
KR20190055766A (ko) 이미지 센서 디바이스용 차광층
WO2012149051A1 (en) Dielectric barriers for pixel arrays
TW200308083A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US7189957B2 (en) Methods to improve photonic performances of photo-sensitive integrated circuits
TWI308801B (en) Imager method and apparatus employing photonic crystals
CN106783901B (zh) 背照式传感器的制造方法及版图结构
CN100438051C (zh) 图像传感器及其制造方法
CN101494197A (zh) 影像感测器及其制造方法
TW201828462A (zh) 固態攝影元件
TW200414281A (en) Solid photographing device and its manufacturing method
US20080191249A1 (en) Methods for planarization of dielectric layer around metal patterns for optical efficiency enhancement
CN106158891A (zh) 用于提高光学性能和隔离的堆叠栅格设计
CN101202293A (zh) 图像传感器及其制造方法
JP2017216396A (ja) 固体撮像素子
US7196012B2 (en) Methods for planarization of dielectric layer around metal patterns for optical efficiency enhancement
US8119436B2 (en) Image sensor having optical waveguide structure and method for manufacturing the same
US20160336365A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MK4A Expiration of patent term of an invention patent