[发明专利]图像传感器的形成方法

说明书

本发明提供一种图像传感器芯片的形成方法，其特征在于，于晶圆厂形成图像传感器芯片的器件结构；于晶圆厂采用无机材质直接形成微透镜结构；完成图像传感器芯片的封装。

技术领域

本发明涉及一种图像传感器的形成方法。

背景技术

现有的图像传感器主要可以包括微透镜、平整化层、滤色片阵列和光电二极管。其中，光电二极管可以执行将光转换为电信号的功能；滤色片阵列可将入射光分成三种基色(例如，红色、绿色和蓝色)，以便将它们传送到光电二极管，对于黑白图像传感器，滤色片阵列是可以省略的；微透镜可以执行将光凝聚到光电二极管中的功能。图像传感器的制造过程主要分为如下几个部分：

完成晶圆的硅基工艺，这种硅基工艺在晶圆代工厂中进行的；

完成晶圆在特殊工厂的滤色片和微透镜工艺，其中微透镜的材料是有机材料；

完成封装工艺；

此外，现有的图像传感器微透镜的制造方式有两类，第一类是由有机材料构成，其制备工艺需要在晶圆完成代工厂工艺后送往特殊工厂进行微透镜的制造，其尺寸等于一个传感器单位尺寸，这种方法制造成本高。第二类是在硅代工厂中完成一种聚光结构，聚光结构的材料为无机材料，其尺寸小于一个传感器单位尺寸；待硅基工艺完全完成后再送往特殊工厂进行微透镜的制造。聚光结构能够帮助微透镜进行二次聚光，但不能替代微透镜。

现有的微透镜制作方法，工艺步骤复杂，并且需要在晶圆厂对器件结构完成后转至特殊工厂再进行加工制作，在制作成本、制作复杂难度及运输过程中的洁净度保持上均难以控制。

发明内容

本发明的目的在于提供图像传感器芯片的形成方法，其特征在于，

于晶圆厂形成图像传感器芯片的器件结构；

于晶圆厂采用无机材质直接形成微透镜结构；

完成图像传感器芯片的封装。

优选的，形成方法步骤包括：

S100：在晶圆厂于半导体衬底上依次形成第一无机材料层、光阻层；

S200：刻蚀第一无机材料层、光阻层；

S300：去除光阻层；

S400：于所述第一无机材料层上再形成第二无机材料层，形成微透镜；

优选的，所述S200步骤中，采用控制角度的刻蚀方式，形成第一无机材料层的底部宽于上部。

优选的，其特征在于，

S100’：在晶圆厂于半导体衬底上依次形成第一无机材料层、光阻层；

S200’：刻蚀第一无机材料层、光阻层，采用控制角度的刻蚀方式，形成间隔的第一无机材料层的底部宽于上部；

S300’：去除光阻层；

S310’：采用各向同性刻蚀间隔的第一无机材料层形成更小的第一无机材料层结构；

S400’：于所述更小的第一无机材料层结构上再形成第二无机材料层，形成微透镜。

优选的，S100’’：在晶圆厂于半导体衬底上依次形成第一无机材料层、光阻层；

S200’’：刻蚀第一无机材料层、光阻层，控制光阻层的形状尺寸小于间隔的第一无机材料层；

S210’’:刻蚀间隔的第一无机材料层，形成阶梯形状的第一无机材料层；

S400’’：于所述刻蚀后的光阻层、阶梯形状的第一无机材料层上再形成第二无机材料层，形成微透镜。