專利名稱：光感測(cè)元件的結(jié)構(gòu)和制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件的結(jié)構(gòu)和制造工藝，特別是涉及一種光感測(cè)元件的結(jié)構(gòu)和制造方法。
背景技術(shù)：
圖1A～1B約略地描述現(xiàn)有技術(shù)的光感測(cè)元件的結(jié)構(gòu)和制造方法。如圖1A所示，形成一金屬間介電層100，此金屬間介電層100包括一感光區(qū)130。形成一金屬層114，并定義此金屬層114以暴露出上述的感光區(qū)130。之后，形成一第一保護(hù)層150以保護(hù)其下的光感測(cè)元件。
請(qǐng)參照?qǐng)D1B，為因應(yīng)平坦化的需要，旋涂一具有一定厚度的有機(jī)平坦化層152于保護(hù)層150上。由于，有機(jī)平坦化層152具有相當(dāng)?shù)暮穸龋商峁┹^平坦的表面。之后，進(jìn)行彩色濾光膜制造工藝，形成R、G、B彩色濾光膜，并經(jīng)由顯影，蝕刻步驟形成彩色濾光層112，并形成一第二保護(hù)層120于彩色濾光層112上。
然而，旋涂有機(jī)平坦化層152的方法并不能真正填補(bǔ)部分凹陷區(qū)域。另外，上述具有一定厚度的有機(jī)平坦化層152，在之后的加熱制造工藝會(huì)產(chǎn)生收縮的情形，因此并不能真正提供整個(gè)晶片表面均勻的平坦化。在形成彩色濾光層112之前，彩色濾光層112下介電層152的表面平坦化的程度有關(guān)于色彩的表現(xiàn)。特別是在具有較大高差的區(qū)域，例如接觸墊，或切割道，會(huì)因?yàn)椴涣嫉钠教够斐尚纬刹噬珵V光層112時(shí)，旋涂的膜層不均勻，產(chǎn)生黃色條紋(Yellow strip)的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一化學(xué)機(jī)械研磨的方法應(yīng)用在光感測(cè)元件，以提供一具有平坦表面的介電層。此介電層的表面較現(xiàn)有技術(shù)平坦，特別是在接觸墊或切割道可克服高差的問題。因此，應(yīng)用本發(fā)明結(jié)構(gòu)以及方法的光感測(cè)元件可克服現(xiàn)有技術(shù)黃色條紋(Yellow strip)的問題。
此外，本發(fā)明的另一目的在于提供一具有平坦表面，且厚度較現(xiàn)有技術(shù)薄的介電層，以取代現(xiàn)有的保護(hù)層與有機(jī)平坦層。由于本發(fā)明提供的介電層具有較薄的厚度亦能達(dá)到平坦化的效果，其可提供較現(xiàn)有技術(shù)更佳的透光系數(shù)，增加元件的感光度。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種光感測(cè)元件的制作方法。首先，提供一基板，基板上形成有至少一金屬間介電層，金屬間介電層包括多個(gè)感光區(qū)，及多個(gè)金屬圖案形成于金屬間介電層上，其中每一金屬圖案不覆蓋感光區(qū)。接著，形成一介電層于金屬間介電層上，并平坦化介電層。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種光感測(cè)元件的結(jié)構(gòu)。一金屬間介電層位于一基板上，其中金屬間介電層包括多個(gè)感光區(qū)。多個(gè)金屬圖案位于金屬間介電層上，其中每一金屬圖案不覆蓋上述的感光區(qū)202。一具有平坦表面的介電層位于金屬間介電層及金屬圖案204上，其中介電層的表面高于金屬圖案2000埃～4000埃。
為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下配合附圖以及優(yōu)選實(shí)施例，以更詳細(xì)地說明本發(fā)明。


圖1A～1B顯示現(xiàn)有光感測(cè)元件的制作方法示意圖。
圖2A～2D顯示本發(fā)明光感測(cè)元件的制作方法示意圖。
簡(jiǎn)單符號(hào)說明現(xiàn)有技術(shù)金屬間介電層～100；彩色濾光層～112；金屬層～114； 第一保護(hù)層～150；有機(jī)平坦化層～152；第二保護(hù)層～120；感光區(qū)～130；本發(fā)明技術(shù)金屬間介電層～200；感光區(qū)～202；金屬圖案～204；介電層～206；凹陷區(qū)～207； 介電層表面～208；彩色濾光層～210； 介電層～212；微透鏡～214； 保護(hù)層～216。
具體實(shí)施例方式
圖2A～2D約略地描述本發(fā)明技術(shù)的光感測(cè)元件的制造方法。首先，如圖2A所示，提供一金屬間介電層200于一基板(未顯示)上，此金屬間介電層200包括一感光區(qū)202。其后，形成一金屬層(未顯示)，并以現(xiàn)有的黃光和蝕刻方法，定義此金屬層，形成多個(gè)金屬圖案204，并暴露出上述的感光區(qū)202。此部分定義出的金屬圖案204包括晶胞cell區(qū)域的導(dǎo)線，以及外圍區(qū)域或是切割道具有較大高差的接觸墊或是測(cè)試墊。
接下來，如圖2B所示，形成一例如二氧化硅或是氮氧化硅所組成的介電層206于金屬間介電層200和金屬圖案204上。在此，介電層206材料的選擇為具有較高的光穿透率的材料以使元件能具有足夠的感光度。在本實(shí)施例中，介電層206優(yōu)選為使用化學(xué)氣相沉積法CVD形成。更佳為使用等離子體化學(xué)氣相沉積法PECVD形成，以能提供較低的沉積溫度。最佳為搭配使用高密度等離子體化學(xué)氣相沉積法HDP先沉積一厚度大體為1000?！?000埃的第一介電層，再以等離子體化學(xué)氣相沉積法PECVD沉積一厚度大體為7000?！?0000埃第二介電層以形成上述的介電層。如此，以使在兩金屬圖案204間沉積的介電層不至于因?yàn)樘疃茨芰Σ患?，產(chǎn)生孔洞。沉積的介電層的厚度需視金屬圖案204的高度，以及間距而定，但沉積的介電層的凹陷處207需較金屬圖案204為高。若以沉積二氧化硅的介電層206為例，其上亦可沉積一氮化硅層(未顯示)以保護(hù)底下的光感測(cè)元件。
如圖2C所示，以一化學(xué)機(jī)械研磨方法平坦化上述的介電層206，以使介電層206在整個(gè)晶片都具有均勻平坦的表面208。若是采用二氧化硅作為介電層206，在研磨時(shí)，可以采用熏烤二氧化硅(Fumed Silica)作為研磨中的研磨料。若是采用氮氧化硅或是介電層表面形成有一氮化硅的第一保護(hù)層(未顯示)，可搭配使用膠狀的二氧化硅(Co1loidal Silica)作為研磨料。以厚度為7000?！?000埃的金屬圖案204為例，優(yōu)選為研磨后的介電層206的表面208在金屬圖案204上2000?！?000埃。
接著，如圖2D所示，進(jìn)行彩色濾光膜制造工藝，形成R、G、B彩色濾光膜(未顯示)，并經(jīng)由顯影，蝕刻步驟形成包括210R、210G、210B的彩色濾光層210。在形成彩色濾光層210之后，旋涂一介電層212于彩色濾光層210之上。接著，旋涂并定義一有機(jī)薄膜以在感光區(qū)上形成一微透鏡214(Micro lens)。最后，在微透鏡214上形成一第二保護(hù)層216。
圖2D顯示本發(fā)明光感測(cè)元件的結(jié)構(gòu)。如圖2D所示，一金屬間介電層200位于一基板(未顯示)上，其中金屬間介電層200包括多個(gè)感光區(qū)202。多個(gè)金屬圖案204位于金屬間介電層200上，其中每一金屬圖案204不覆蓋上述的感光區(qū)202。一具有平坦表面的介電層206位于金屬間介電層200及金屬圖案204上，其中介電層的表面208高于金屬圖案2000埃～4000埃。介電層206材料的選擇為具有較高的光穿透率的材料以使元件能具有足夠的感光度。在本實(shí)施例中，介電層206優(yōu)選為二氧化硅或是氮氧化硅所組成。一彩色濾光層210位于介電層206上、一介電層212位于彩色濾光層210上、一微透鏡214位于介電層212上、及一保護(hù)層216覆蓋微透鏡214。
由上所述，本發(fā)明的介電層經(jīng)由化學(xué)機(jī)械研磨法，研磨后的表面較現(xiàn)有技術(shù)的涂布具有一定厚度的有機(jī)平坦化層的方法平坦。特別是，在接觸墊或切割道可克服高差的問題。因此，應(yīng)用本發(fā)明結(jié)構(gòu)以及方法的光感測(cè)元件可克服現(xiàn)有技術(shù)Yellow strip的問題。此外，由于本發(fā)明提供的平坦化的介電層具有較薄的厚度亦能達(dá)到平坦化的效果，其可提供較現(xiàn)有技術(shù)更佳的透光系數(shù)，增加元件的感光度。
雖然本發(fā)明以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光感測(cè)元件的制作方法，包括下列步驟提供一基板，該基板上形成有至少一金屬間介電層，該金屬間介電層包括多個(gè)感光區(qū)，及多個(gè)金屬圖案形成于該金屬間介電層上，其中每一金屬圖案不覆蓋該些感光區(qū)；形成一介電層于該金屬間介電層及該些金屬圖案上；及平坦化該介電層。
2.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)元件的制作方法，其中該介電層為二氧化硅或氮氧化硅所組成。
3.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)元件的制作方法，其中該介電層以等離子體化學(xué)氣相沉積法形成。
4.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)元件的制作方法，其中該介電層包括第一介電層及第二介電層，該第一介電層以高密度等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積形成，該第二介電層以等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積形成。
5.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)元件的制作方法，其中平坦化該介電層以化學(xué)機(jī)械研磨法平坦化該介電層。
6.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)元件的制作方法，其中該金屬圖案的厚度為7000?！?000埃。
7.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)元件的制作方法，其中平坦化后的該介電層表面位于該金屬圖案上2000?！?000埃。
8.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)元件的制作方法，尚包括形成一彩色濾光層于該介電層上、旋涂一介電層于該彩色濾光層上、形成多個(gè)微透鏡于該彩色濾光層上、及形成一保護(hù)層于該彩色濾光層上。
9.一種光感測(cè)元件的結(jié)構(gòu)，包括一基板；至少一金屬間介電層，位于該基板上，其中該金屬間介電層包括多個(gè)感光區(qū)；多個(gè)金屬圖案位于該金屬間介電層上，其中每一金屬圖案不覆蓋該些感光區(qū)；及一具有平坦表面的介電層位于該金屬間介電層及該金屬圖案上，其中該介電層的表面高于該金屬圖案2000?！?000埃。
10.如權(quán)利要求9所述的光感測(cè)元件的結(jié)構(gòu)，其中該介電層為二氧化硅或氮氧化硅所組成。
11.如權(quán)利要求9所述的光感測(cè)元件的結(jié)構(gòu)，其中該金屬圖案的厚度為7000?！?000埃。
12.如權(quán)利要求9所述的光感測(cè)元件的結(jié)構(gòu)，尚包括一彩色濾光層位于該介電層上、一介電層位于該彩色濾光層上、多個(gè)微透鏡位于該介電層上、及一保護(hù)層覆蓋該些微透鏡。
全文摘要
一種光感測(cè)元件的制作方法。首先，提供一基板，基板上形成有至少一金屬間介電層，金屬間介電層包括多個(gè)感光區(qū)，及多個(gè)金屬圖案形成于金屬間介電層上，其中每一金屬圖案不覆蓋該些感光區(qū)。接著，形成一介電層于金屬間介電層上，并平坦化介電層。如此，介電層經(jīng)由平坦化后的表面較現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)平坦化層平坦，可克服現(xiàn)有技術(shù)黃色條紋(Yellow strip)的問題。
文檔編號(hào)H01L31/10GK1770480SQ20041009221
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月3日
發(fā)明者黃明政, 徐震球 申請(qǐng)人:力晶半導(dǎo)體股份有限公司