[发明专利]影像感测元件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种影像感测元件，也涉及此种影像感测元件的制作方法。

背景技术

影像感测元件的结构如图1所示，其中包含光学像素与电子电路；电子电路目前多采用CMOS制程来制作。形成光学像素的制作步骤剖面图大致如图2A至图2D所示：

(一)如图2A所示，在基板11内部，形成影像感测区12，其上方分别为氧化层13a、复晶硅层13b、以及多层介电层14；氧化层13a、复晶硅层13b的材质配合电子电路的CMOS制程而选用与栅极介电层和栅极导电层相同的材质。

(二)如图2B所示，以复晶硅层13b作为蚀刻阻挡层(etch stop)，蚀刻影像感测区12上方的介电层14以形成光通道15(light passage)，以使光能更充分地穿透介电层14到达影像感测区12，使影像感测区12能接收更多的光。

(三)如图2C所示，因复晶硅层13b不透光，因此必须移除复晶硅层13b，以增加影像感测区12的光感测能力。但此蚀刻制程会损害该影像感测区12表面，使影像感测能力受到限制。

(四)如图2D所示，在完成蚀刻该复晶硅层13b后，在最上层介电层14的上方以钝化层(passivation layer)19遮蔽，钝化层19之上为滤色层(colorfilter)20，滤色层20之上为微透镜(micro-lens)21。

有关光通道及CMOS影像传感器，在美国专利第6861686，7205623，7400003，7462507，7193289，7342268号，及公开案第2007/0262366号中均有论及。

上述各现有技术中，多重的蚀刻制程会损伤影像感测区12的表面，使该表面粗糙，因此其影像感测的效果较弱，是其缺点。

发明内容

本发明的一目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种影像感测元件，其能保护影像感测区的表面，增加该影像感测元件的影像感测能力。

本发明的另一目的在于，提出一种影像感测元件的制作方法。

为达上述目的，就本发明的其中一个观点而言，提供了一种影像感测元件，包含光学像素与电子电路，其中该光学像素包含：基板；影像感测区，形成于该基板内部；屏蔽层，该屏蔽层位于该影像感测区上方，且该屏蔽层是于该影像感测元件的电子电路制造过程中所形成；以及光通道结构，该光通道结构位于该屏蔽层上方，用以增加该影像感测区的感测能力。

上述影像感测元件可更包含：钝化层，形成于该光通道结构上；滤色层，形成于该钝化层上；以及微透镜，形成于该滤色层上。

就本发明的另一个观点而言，提供了一种影像感测元件的制作方法，包含下列步骤：提供一基板；于该基板内部，形成一影像感测区；于该影像感测区上，形成一屏蔽层；于该屏蔽层上沉积介电层；蚀刻该介电层，停止于该屏蔽层，以于该屏蔽层上方形成一光通道结构；以及保留而不完全移除该屏蔽层。

上述影像感测元件与制作方法中，该影像感测区可为一光电二极管、或为一光栅极。

上述影像感测元件与制作方法中，该屏蔽层可由下列材质的至少一材质形成：氧化物、氮化物、氮氧化物、碳化物、硅酸物、铝酸物、复晶硅、或金属。

上述影像感测元件与制作方法中，影像感测区与该屏蔽层之间，可具有一中间层，该中间层由下列材质的至少一材质形成：氧化物、氮化物、氮氧化物、碳化物、或硅酸物。

上述影像感测元件与制作方法中，影像感测元件可进一步包含一光谐振结构，形成于该屏蔽层上方光通道结构内部，该光谐振结构例如为一法布立-拍若谐振镜(Fabry-Perot resonator)。

在其中一个实施例中，该光谐振结构包含上方反射层与下方反射层，该下方反射层由前述屏蔽层构成，该上方反射层为一金属层。

在其中一个实施例中，该光谐振结构包含：一第一金属层，形成于该屏蔽层上方；一第一非金属层，形成于该第一金属层上方；一第二金属层，形成于该第一非金属层上方；以及一第二非金属层，形成于该第二金属层上方。在其中一个实施例中，屏蔽层与第一金属层之间尚可再包含一第三非金属层。

上述实施例中，各金属层可由下列材质的至少一材质形成：金、银、钛、钽、铜、铝、或以上金属的碳化物、氧化物、氮化物。

上述影像感测元件与制作方法中，各非金属层可由下列材质的至少一材质形成：氧化物、氮氧化物、或碳化物。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1与2A-2D显示现有技术；