[实用新型]彩色光传感器

说明书

本实用新型涉及一种彩色光传感器，尤指一种由聚亚醯胺(Polyimide)为基本材料的彩色滤光膜构成的彩色光传感器，其彩色滤光膜与其下平坦化用的平坦化层间的介面是聚亚醯胺与聚亚醯胺间的键结，使彩色滤光膜的边缘更不易掀起，从而可以得到平整的图案，亦即更容易制程。

目前彩色光传感器的结构已由“OFF CHIP”的型态(将彩色滤光膜先镀在玻璃上，再将此滤光膜玻璃放置在光传感器上)转移到“ON CHIP”的型态(直接将滤光膜镀在光传感芯片上)。而“ONCHIP”型态的制程则需配合半导体制程才能制造出小尺寸的滤光膜。以聚亚醯胺(Polyimide)为滤光膜的基本材料为例，目前的制程有下列的缺点：

1、在一般集成电路制程到护层沉积后，其芯片表面因下面各层次材料(如复晶属、金属层等)不同的图案而无可避免地呈现凹凸起伏的不平坦变化。这些不平坦现象使彩色滤光膜材料在镀上传感器芯片表面后，在如传感元件护层表面的凹陷部分因所覆盖的滤光膜材料较厚，且蚀刻面积较少使蚀刻速率较慢，导致标准滤光膜制程是在凹陷部分的滤光膜难以去除，形成残留。如图1三排各为红、绿、蓝色光传感元，但第一个绿色滤光膜制程后在红色及蓝色感光元件上却有残留的绿色滤光膜，如图1中A、C所示，B为绿色光传感元，这些残留滤光膜因为留在其它颜色的传感器上，将剧烈降低那颗有残留滤光膜残留在上的传感器的感光输出，而使合格率降低。

2、如图2所示，一般彩色滤光膜12a材料为有机物(如聚亚醯胺(Polyimide)或胶质(Gelatin))，而芯片半导体硅基板10的护层11a材料多为无机物(如氧化硅或氮化硅)。两者材料之间的附着，尤其在滤光膜12a边缘a容易不良，使滤光膜12a边缘a在蚀刻、显影时，因附着不良而掀起，进而在显影、蚀刻后，其边缘a因受攻击而使滤光膜12a图案边缘a不平整，制程误差大，导致彩色滤光膜12a各色图案的间距不能太小以容许此制程误差。

鉴于上述几项传统式彩色光传感器结构的缺陷，并且对传统式彩色光传感器结构作其优缺点及功效性的评估，经本创作人从事光传感器结构多年经验的累积，经反复设计、改良，并比较传统式彩色光传感器结构，而精心的开发出一种彩色光传感器的新结构。

本实用新型的目的是提出一种彩色光传感器，其结构为在半导体硅基板的护层表面上设有透明的平坦化层，在该平坦化层上设有不同的彩色滤光膜，采用这种结构的传感器可获得平整的图案。

本实用新型的目的是这样实现的，其主要是在半导体硅基板的护层表面上设有一透明的平坦化层，再于透明平坦化层上设有不同的彩色滤光膜，且该透明平坦化层覆盖于含有光传感元件的半导体硅基板表面，以聚亚醯胺为彩色滤光膜及平坦化属材料为例，其彩色滤光膜与彩色滤光膜下方平坦化用的平坦化层间的介面是聚亚醯胺与聚亚醯胺间的键结。

本实用新型与现有技术相比的优点是令彩色滤光膜13的边缘A更不易掀起，从而可以减少其制程误差得到平整的图案，亦即更容易进行精确而误差小的显影蚀刻的制作，进而提高合格率。因此以聚亚醯胺为平坦化层材料的制程，可用在特别是以聚亚醯胺为材料的彩色滤光膜制程上，提高合格率。

为清楚说明本实用新型的结构，与所采用的技术方案及其功效，结合实施例配合附图详述如下：

附图简要说明

图1是现有彩色光传感器中有残留彩色滤光膜的放大照片。

图2是现有彩色光传感器示意图。

图3是本实用新型彩色光传感器局部剖视示意图。

图4是本实用新型彩色光传感器剖视放大示意图。

图5是本实用新型彩色光传感器已没有残留的彩色滤光膜的放大照片。

请参阅图3，本实用新型的彩色光传感器局部剖视示意图。如图所示，本实用新型主要是在半导体硅基板10的护层11表面上设有一透明的平坦化层12，再于透明平坦化层12上设有不同的彩色滤光膜13，且该透明平坦化层12覆盖于含有光传感元件的半导体硅基板10表面，该透明平坦化层12的材料特性，为任何有机或无机材料皆可，例如聚亚醯胺(Polyimide)，只要符合在应用波长范围内。

本实用新型是由半导体硅基板的护层、增强剂、平坦化层及彩色滤光膜之间经镀制而构成的多层结构。