[发明专利]图像传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像传感器及其制造方法。

背景技术

为得到更明亮和更清楚的图像，互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)需要在诸如光电二极管的光接收部上聚集更多的光。使用光刻胶(PR)形成的微透镜通常用于在光电二极管中聚集光。然而，因为PR往往具有低的硬度，在后续晶片切割过程中产生的粒子往往嵌入PR的表面，导致对微透镜的损伤。

为防止对所述微透镜的损伤，常在低温(通常约180℃)下将未掺杂的硅酸盐玻璃(USG)沉积在所述微型透镜上。该沉积材料也可以称为低温氧化物(LTO)。

然而，USG尽管坚硬，但是可能易于破裂。裂纹可影响形成在所述USG下方的微透镜，使其难以得到良好的图像。

另外，USG通常具有1.48～1.53的折射率，当入射光到达所述微透镜时被USG折射。结果，焦距减小，意味着应该减小在后段(BEOL)操作中的厚度。

因此，在本领域中存在改进图像传感器和其制造方法的需要。

发明内容

本发明的实施方案提供一种图像传感器及其制造方法。通过抑制在晶片切割过程中的裂纹的形成，可以改进所述图像传感器的制造良品率。

一个实施方案提供一种图像传感器，其包括：在半导体衬底上的彩色滤光层；在所述彩色滤光层上的微透镜；和在所述微透镜上的碳掺杂的低温氧化物层。

一个实施方案提供一种制造图像传感器的方法。所述方法包括：形成彩色滤光层；在所述彩色滤光层上形成微透镜；和在所述微透镜上形成碳掺杂的低温氧化物层。

另一实施方案提供一种制造图像传感器的方法，其包括形成彩色滤光层；在所述彩色滤光层上形成覆盖层；在所述覆盖层上形成微透镜；和在所述微透镜上形成碳掺杂的低温氧化物层。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方案的图像传感器的横截面图。

图2是说明用于本发明一个实施方案的碳掺杂LTO层的特性的图。

图3和4是说明用于本发明的一个实施方案的碳掺杂LTO层的形成稳定性的图。

具体实施方式

在本发明中使用“上(on)”或“上方(over)”时，当涉及层、区域、图案或结构时，理解为所述层、区域、图案或结构可以直接在另一个层或结构上，或也可存在插入其间的层、区域、图案或结构。在本发明中使用“下(under)”或“下方(below)”的时候，当涉及层、区域、图案或结构时，理解为所述层、区域、图案或结构可以直接在另一个层或结构下，或也可存在插入其间的层、区域、图案或结构。

参考图1，在一个实施方案中，图像传感器可包括彩色滤光层11、形成在所述彩色滤光层11上的微透镜13、和形成在所述微透镜13上的碳掺杂的LTO层(c-LTO层)15。

在所述c-LTO层15中，SiO₂的一些Si-O键可包括取代基。所述取代基可以例如为甲基(CH₃)或聚亚甲基((CH₂)_n，其中n是整数)。另外，c-LTO层15可具有约1.2～约1.48的折射率，并可以在约20℃～约350℃的温度下形成。

在形成所述彩色滤光层11之前，所述图像传感器还可包括形成在半导体衬底上的光接收部。例如，所述光接收部可以由光电二极管形成。

在一个实施方案中，可以在c-LTO层15上辐照电子束(E-beam)或紫外(UV)射线。

电子束或UV射线的辐照可使c-LTO层15中的键断裂，然后在c-LTO层15中形成新的键，以改善c-LTO层15的硬度。例如，c-LTO层15的新键可以为Si-O键、Si-H键、Si-C键、C-C键、或C-H键。

结果，可以抑制由切割过程中产生的粒子所引起的对c-LTO层15的损伤。另外，可以抑制所述c-LTO层15开裂，并可以抑制对形成在所述c-LTO层15下方的微透镜13的损伤。因此，可以改进所述图像传感器的制造良品率。

可以使用约1eV～约10eV的能量范围或所述能量范围的一部分的电子束或UV射线来辐照。在一个实施方案中，可以在大约3eV下形成C-C键，并且可以在大约4.5eV下形成C-H键。另外，可以在约0℃～约400℃的温度下辐照电子束或UV射线。

在一个实施方案中，可以在微透镜13下方的彩色滤光层11上形成覆盖层。可以在彩色滤光层11上形成覆盖层，然后可以在所述覆盖层上形成微透镜13。

图2是说明用于根据本发明一个实施方案的图像传感器的碳掺杂的LTO层的特性的图。