[发明专利]半导体装置及其形成方法

说明书

本发明实施例提供一种半导体装置及其形成方法。此方法包括在基板中形成感测像素阵列、在基板上形成多个透光柱、以及在基板之上形成遮光层以覆盖透光柱。上述感测像素阵列包括多个感测像素，且上述透光柱对应设置于感测像素阵列的感测像素之上。上述遮光层为多层膜结构。此方法更包括进行平坦化工艺，以露出透光柱的顶表面。通过将填充在透光柱之间的遮光层形成为多层膜结构，可以避免因遮光层太软所导致的透光柱倾倒或因遮光层太硬而产生的裂缝，进而提升半导体装置的可靠度以及工艺良率。

技术领域

本发明实施例是关于半导体装置，且特别是有关于一种光学感测结构及其形成方法。

背景技术

现今的移动电子装置(例如手机、平板电脑、笔记型电脑等)通常配备有使用者辨识系统，用以保护个人资料安全。由于每个人的指纹皆不同，因此指纹感测器是一种常见并可靠的使用者辨识系统。

市面上的指纹感测器常使用光学技术以感测使用者的指纹，这种基于光学技术的指纹感测器的光学元件可包括光准直器(light collimator)、分束器、聚焦镜以及线性感测器等，其中使用准直器(collimator)来使入射到感测器的光线平行前进，以减少因光发散所导致的能量损失。

然而，虽然现有光学指纹感测器大致上合乎其预期目的，但并非在所有方面都完全令人满意，仍需进一步改良，以提升产品的良率及可靠度。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体装置的形成方法。此方法包括在基板(substrate)中形成感测像素阵列(sensor pixel array)、在基板上形成多个透光柱(transparentpillars)、以及在基板之上形成遮光层(light shielding layer)以覆盖透光柱。上述感测像素阵列包括多个感测像素，且上述透光柱对应设置于感测像素阵列的感测像素之上。上述遮光层为多层膜(muti-layer)结构。此方法更包括进行平坦化工艺，以露出透光柱的顶表面。

本发明实施例亦提供一种半导体装置。此装置包括位于基板中的感测像素阵列、位于基板之上的多个透光柱、以及位于该基板之上且填充于所述透光柱之间的遮光层。上述感测像素阵列包括多个感测像素，且上述透光柱对应设置于感测像素阵列的感测像素之上。上述遮光层为多层膜结构。

以下的实施例与所附的参考图式将提供详细的描述。

附图说明

以下将配合所附图式详述本发明的一些实施例。应注意的是，依据在业界的标准做法，各种部件并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上，可能任意地放大或缩小元件的尺寸，以清楚地表现出本发明实施例的部件。

图1A至图1C是根据一些实施例，绘示出用于形成图1C的半导体装置的示例方法的各个中间阶段的剖面示意图。

图2A和图2B是根据一些实施例，绘示出用于形成图2B的半导体装置的示例方法的各个中间阶段的剖面示意图。

符号说明：

10、20～半导体装置

100、100’～基板

200～感测像素阵列

202～感测像素

300～透光柱

400、400'～遮光层

402～底部遮光层

403～中间遮光层

404～顶部遮光层

600～光准直层

S1～距离

具体实施方式