固态成像装置及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109037251A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201710935146.9(22)申请日2017.10.10(30)优先权数据15/617,5232017.06.08US(71)申请人采钰科技股份有限公司地址中国台湾新竹市(72)发明人黄自维林纪宏陈皇任(74)专利代理机构隆天知识产权代理有限公司72003代理人冯志云王芝艳(51)Int.Cl.H01L27/146(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图12页(54)发明名称固态成像装置及其制造方法(57)摘要提供一种具有平面微透镜阵列的固态成像装置的制造方法。此方法包含提供具有多个光电转换元件的半导体基底，在半导体基底上方形成彩色滤光层，在彩色滤光层上形成透镜材料层，在透镜材料层上形成具有透镜形状图案的硬掩模。此方法还包括蚀刻硬掩模和透镜材料层，以由透镜材料层形成具有平坦顶面的微透镜，且在微透镜的平坦顶面上留下硬掩模的一部分。此方法也包含移除留在微透镜上的硬掩模的前述部分。CN109037251ACN109037251A权利要求书1/2页1.一种固态成像装置的制造方法，包括：提供具有多个光电转换元件的一半导体基底；在该半导体基底上方形成一彩色滤光层；在该彩色滤光层上形成一透镜材料层；在该透镜材料层上形成具有一透镜形状图案的一硬掩模；蚀刻该硬掩模与该透镜材料层，以由该透镜材料层形成具有一平坦顶面的一微透镜，且在该微透镜的该平坦顶面上留下该硬掩模的一部分；以及移除留在该微透镜上的该硬掩模的该部分。2.如权利要求1所述的固态成像装置的制造方法，其中蚀刻该硬掩模和该透镜材料层是利用一第一干式蚀刻制程进行，该第一干式蚀刻制程使用一含氟蚀刻剂，且在该第一干式蚀刻制程中，该硬掩模的材料的蚀刻速率与该透镜材料层的材料的蚀刻速率比值在1:1至1.2:1的范围内。3.如权利要求1所述的固态成像装置的制造方法，在移除留在该微透镜上的该硬掩模的该部分之后，更包括在该微透镜上顺应地形成一护膜，其中该护膜是通过化学气相沉积制程形成，且该护膜的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或前述材料的组合。4.如权利要求1所述的固态成像装置的制造方法，其中该硬掩模的材料包括一感光有机材料，且该硬掩模的形成是在该感光有机材料上进行一微影制程与一回流制程，以形成该硬掩模的该透镜形状图案。5.一种固态成像装置的制造方法，包括：提供具有多个光电转换元件的一半导体基底；在该半导体基底上方形成一彩色滤光层；在该彩色滤光层上形成一透镜材料层；在该透镜材料层上方形成一图案化光阻；在该图案化光阻上形成具有一透镜形状图案的一硬掩模；蚀刻该硬掩模、该图案化光阻及该透镜材料层，以形成具有一平坦顶面的一微透镜，该微透镜是由该透镜材料层形成，且在该微透镜的该平坦顶面上方留下该图案化光阻的一部分与该硬掩模的一部分；以及移除在该微透镜的该平坦顶面上方的该图案化光阻的该部分与该硬掩模的该部分。6.如权利要求5所述的固态成像装置的制造方法，更包括在该透镜材料层与该图案化光阻之间形成一保护层，其中该保护层也通过该干式蚀刻制程蚀刻，以在该微透镜的该平坦顶面上留下该保护层的一部分，且在该干式蚀刻制程中，该硬掩模、该图案化光阻、该保护层及该透镜材料层的蚀刻速率比值在1.2:1.2:1.3:1至1.3:1.3:1.4:1的范围内。7.如权利要求6所述的固态成像装置的制造方法，其中移除在该微透镜的该平坦顶面上方的该图案化光阻的该部分与该硬掩模的该部分是使用一剥离制程进行，且留在该微透镜的该平坦顶面上的该保护层的该部分没有被该剥离制程移除。8.如权利要求6所述的固态成像装置的制造方法，更包括在留在该微透镜的该平坦顶面上的该保护层的该部分上及在该微透镜的侧壁上顺应地形成一护膜，其中该护膜的厚度小于该保护层的厚度，该保护层是通过一第一化学气相沉积制程形成，且该护膜是通过一第二化学气相沉积制程形成。2CN109037251A权利要求书2/2页9.一种固态成像装置，包括：一半导体基底，具有多个光电转换元件；一彩色滤光层，设置于该半导体基底上方；以及一微透镜，具有一平坦顶面，设置于该彩色滤光层上，其中该微透镜的该平坦顶面位于该光电转换元件的正上方，且该微透镜的该平坦顶面的面积等于该光电转换元件的面积。10.如权利要求9所述的固态成像装置，更包括一保护层在该微透镜的该平坦顶面上，以及一护膜顺应地形成在该保护层上和该微透镜的侧壁上，其中该护膜的厚度小于该保护层的厚度。3CN109037251A说明书1/7页固态成像装置及其制造方法技术领域[0001]本发明实施例是关于成像装置，特别是有关于固态成像装置的微透镜具有平坦顶面以及其制造方法。背景技术[0002]图像传感器已被广