[发明专利]固态影像装置

说明书

本申请提供一种固态影像装置，该装置具有感测区、接垫区以及介于感测区与接垫区之间的周边区。固态影像装置包含多个光电转换元件形成于半导体基底内且设置于感测区中，以及接合垫设置于半导体基底上且位于接垫区中。固态影像装置还包含微透镜层设置于半导体基底之上，微透镜层包含微透镜阵列位于感测区中以及第一虚设结构位于接垫区中，第一虚设结构包含多个第一微透镜元件设置成围绕接合垫所在的区域。此外，固态影像装置包含护膜顺应性地形成于微透镜层的顶面上。

技术领域

本发明实施例涉及固态影像装置，且特别关于固态影像装置具有虚设结构的微透镜层。

背景技术

影像感测器已广泛地使用于各种摄像装置，例如摄影机、数码相机以及类似的摄像装置。一般而言，固态影像装置例如电荷耦合器件(charge-coupled device，CCD)感测器或互补式金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)感测器具有像是光电二极管(photodiodes)的光电转换器(photoelectric transducer)用来将光转换为电荷。光电二极管形成于半导体基底，例如硅芯片中，通过电荷耦合器件(CCD)型或互补式金属氧化物半导体(CMOS)型读取电路得到对应于光电二极管中所产生的光电子的信号电荷。

在固态影像装置中，光电二极管排列成像素(pixel)阵列。此外，固态影像装置具有微透镜阵列设置于光电二极管上方。微透镜阵列的每一个微透镜元件对齐每一个像素中相对应的光电二极管。通常在微透镜阵列上形成护膜，以在后续制程步骤的过程中保护微透镜元件，例如在影像装置的封装制程中，从晶圆切割为独立芯片时保护微透镜元件。

发明内容

固态影像装置通常通过使用多种材料层来制造，这些材料层可能是不兼容的。在固态影像装置中，护膜形成于微透镜阵列和微透镜下方层上，以保护微透镜元件。一般而言，护膜的材料与微透镜下方层的材料是不同且不兼容的。护膜与微透镜下方的膜层之间的不匹配可能会引起护膜破裂、脱层或其他损坏，因而降低固态影像装置的可靠度和功能性。

根据本发明实施例，固态影像装置具有微透镜层，此微透镜层具有围绕接合垫所在区域的虚设(dummy)结构。固态影像装置的这些实施例能防止微透镜层上的护膜破裂、脱层或遭受类似的损坏。因此，提升固态影像装置的可靠度和功能性。

在一些实施例中，提供固态影像装置。固态影像装置具有感测区、接垫区以及介于感测区与接垫区之间的周边区。固态影像装置包含半导体基底，以及多个光电转换元件形成于半导体基底内且设置于感测区中。固态影像装置还包含接合垫设置于半导体基底上且位于接垫区中。固态影像装置还包含微透镜层设置于半导体基底之上。微透镜层包含微透镜阵列以及第一虚设结构，微透镜阵列设置于感测区中，且第一虚设结构设置于接垫区中。第一虚设结构包含多个第一微透镜元件设置成围绕接合垫所在的区域。此外，固态影像装置包含护膜顺应性地形成于微透镜层的顶面上。

在一些实施例中，微透镜层还包含第二虚设结构设置于周边区中。第二虚设结构包含多个第二微透镜元件，且微透镜阵列包含多个第三微透镜元件。

在一些实施例中，微透镜阵列的每一个第三微透镜元件具有第三微透镜高度，第二虚设结构的每一个第二微透镜元件具有第二微透镜高度，且第三微透镜高度大于第二微透镜高度。此外，第一虚设结构的每一个第一微透镜元件具有第一微透镜高度，且第二微透镜高度大于第一微透镜高度。

在一些实施例中，每一个第一微透镜元件具有第一曲率半径，每一个第二微透镜元件具有第二曲率半径，且第一曲率半径大于第二曲率半径。此外，微透镜阵列的每一个第三微透镜元件中具有第三曲率半径，且第二曲率半径大于第三曲率半径。

附图说明

通过以下详细描述和范例配合所附图示，可以更加理解本发明实施例。为了使附图清楚显示，附图中各个不同的元件可能未依照比例绘制，其中：