[发明专利]微透镜阵列及其制作方法

说明书

技术领域

本发明的一些实施方式涉及一种微透镜阵列。本发明的一些实施方式涉及一种用于制作微透镜阵列的方法。

背景技术

微透镜变得越来越重要。特别是在半导体领域中，微透镜起着重要的作用。例如，微透镜阵列的典型应用是利用微透镜阵列将光聚焦到感光材料上。通常，半导体产品上的微透镜用于将入射光聚焦到下面的层上，下面的层能够将光转换为电信号，以便进一步处理。例如，这些层可以是感光材料层。与半导体产品一起使用微透镜阵列允许处理入射光，例如通过在互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器中采用微透镜阵列。

随着越来越多的应用，需要在半导体产品上高效地制造微透镜。

一种常见的制造方法是在第一处理步骤中制作微透镜。在进一步的处理步骤中，可将微透镜粘贴在半导体芯片上。

然而，需要提供在半导体产品上制作微透镜阵列的有效方法。制作微透镜阵列的方法应该允许在半导体衬底上制作多个微透镜。

发明内容

一些实施方式提供一种用于制作微透镜阵列的方法。用于制作微透镜阵列的方法包括在衬底上形成第一透镜材料结构。第一透镜材料结构包括多个升高部分。所述升高部分通过凹部隔开。而且，多个升高部分具有至少3微米的平均高度。此外，用于制作微透镜阵列的方法包括将介电材料沉积到第一透镜材料结构和凹部上，以形成第二透镜材料结构。第二透镜材料结构具有至少1微米的最小厚度。而且，第一和第二透镜材料结构一起形成微透镜阵列。

其他实施方式提供一种微透镜阵列。该微透镜阵列通过包括在衬底上形成第一透镜材料结构的步骤的方法而产生。第一透镜材料结构包括通过凹部隔开的多个升高部分。而且，多个升高部分具有至少3微米的平均高度。此外，该方法包括将最小厚度为至少1微米的介电材料沉积到第一透镜材料结构和凹部上以形成第二透镜材料结构的另一步骤。第一和第二透镜材料结构一起形成微透镜阵列。

在另一个实施方式中，提供一种微透镜阵列。该微透镜阵列包括位于衬底上的第一透镜材料结构。第一透镜材料结构包括通过凹部隔开的多个升高部分。此外，多个升高部分具有至少3微米的平均高度。而且，该微透镜阵列包括位于第一透镜材料结构和凹部上的第二透镜材料结构。第二透镜材料结构包含介电材料。此外，第二透镜材料结构具有至少1微米的最小厚度。第一和第二透镜材料结构一起形成微透镜阵列。

附图说明

这里参考附图描述本发明的实施方式。

图1A至图1E描绘了根据一个实施方式的在制造过程的不同阶段时经过衬底上的透镜材料的横截面。

图2A至图2F示出了根据一个实施方式的在制造过程的不同阶段时经过衬底上的透镜材料的其他横截面。

图3描绘了根据一个实施方式的在衬底上生成的微透镜阵列的三维示图。

图4A至图4B示出了根据另一实施方式的在制造过程的不同阶段时经过衬底上的透镜材料的横截面。

图5A至图5D描绘了根据一个实施方式的位于衬底上的升高部分的三维示图，其中升高部分具有不同的形状。

在下面的描述中，具有相同或等同功能的相同或等同元件由相同或等同的参考数字表示。

具体实施方式

图1A至图1E示出了根据一个实施方式的在制造过程的不同阶段时经过衬底上的透镜材料的横截面。

图1A描绘了衬底110。例如，该衬底可包括含有晶体硅的衬底层。而且，衬底110可以在透镜材料与衬底层之间包含一个或多个底层。在图1A中，已经在衬底110上形成了第一透镜材料结构。

第一透镜材料结构包括多个升高部分131、132、133，所述升高部分可包含介电材料，例如二氧化硅。二氧化硅是特别合适的透镜材料。然而，第一透镜材料结构也可以或者替换地包含其他合适的透镜材料，例如聚碳酸酯。

升高部分132包括三个侧面151、152、153：位于升高部分132的顶部上的水平侧面151和两个竖直侧面152、153。在其他实施方式中，升高部分可以例如具有倾斜的侧面。升高部分131、132、133通过凹部141、142隔开，所述凹部可通过蚀刻到第一透镜材料结构中而形成。这将在下面参考图2A至图2F更详细地解释。