CN101197385A - 图像传感器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图像传感器及其制造方法。该图像传感器包括:位于半导体上的光电二极管;位于光电二极管上的滤色镜;覆盖滤色镜的平坦化层;以及位于平坦化层上的微透镜,所述微透镜具有亲水微透镜以及与亲水微透镜的边缘相接触的疏水微透镜,所述微透镜对应于各个滤色镜。本发明能够去除微透镜之间的间隙,从而改善图像质量。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及一种图像传感器及其制造方法。
背景技术
图像传感器被定义为将光学图像转换成电信号的半导体器件。现有技术中典型的图像传感器包括电荷耦合器件(CCD)和CMOS图像传感器等。
图像传感器可以按照下面的步骤被制造。
首先,在半导体衬底上形成晶体管和与一个或者更多的所述晶体管电连接的光电二极管,并且布线在所述晶体管和光电二极管上或者上方形成绝缘层结构和布线。连续地,在绝缘层结构上形成由红色滤色镜、绿色滤色镜和蓝色滤色镜形成的滤色层,并且正性光致抗蚀剂层被涂敷到滤色层的上表面以形成平坦化层。之后,光致抗蚀剂层被涂敷到平坦化层上并且被图案化,然后执行回流工艺以形成微透镜,该微透镜提供会聚在光电二极管中的光线。
所述微透镜通过在平坦化层上形成光致抗蚀剂层并且图案化该光致抗蚀剂层而形成。尽管如此,当如上所述通过图案化该光致抗蚀剂层形成所述微透镜时,一个大约100nm到200nm的间隙在所述微透镜之间形成,使得光线入射穿过该间隙,从而出现图像质量可能达不到最佳或者理想化的问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种通过去除微透镜之间的间隙来改善图像质量的图像传感器及其制造方法。
根据本发明实施例的图像传感器包括:多个光电二极管,位于半导体上;滤色镜,位于各个所述光电二极管上或上方;平坦化层,覆盖所述多个滤色镜;以及位于所述平坦化层上的微透镜,具有亲水微透镜以及与该亲水微透镜的边缘相接触的疏水微透镜,所述微透镜与各个滤色镜相对应。
根据本发明的实施例用于制造图像传感器的方法包括下列步骤:在半导体衬底上形成多个光电二极管结构;在各个所述光电二极管上形成第一滤色镜、邻近所述第一滤色镜的第二滤色镜、以及邻近所述第二滤色镜的第三滤色镜;形成覆盖所述第一滤色镜、所述第二滤色镜和所述第三滤色镜的平坦化层;在所述平坦化层上形成对应于所述第一滤色镜和所述第三滤色镜的第一类型(例如疏水或者亲水)微透镜;以及在所述平坦化层上形成对应于所述第二滤色镜的第二类型(例如亲水或者疏水)微透镜,所述第二类型微透镜与所述第一类型微透镜的边缘接触。
根据另一实施例的图像传感器包括:多个光电二极管,位于半导体衬底上;滤色镜,位于各个所述光电二极管上,该滤色镜包括具有第一高度的第一滤色镜和具有不同于所述第一高度的第二高度的第二滤色镜,所述第二滤色镜位于所述第一滤色镜的边缘处;以及位于所述第一滤色镜上的第一微透镜和位于所述第二滤色镜上的第二微透镜。
根据另一实施例的用于制造图像传感器的方法包括下列步骤:在半导体衬底上形成多个光电二极管;在各个所述光电二极管上形成滤色镜,其中所述滤色镜包括具有第一厚度的第一滤色镜以及一个或者多个具有比第一厚度大的第二厚度的第二滤色镜,所述第二滤色镜位于所述第一滤色镜的边缘处;在所述第一滤色镜上形成第一微透镜;以及在所述第二滤色镜上形成第二微透镜。
本发明能够去除微透镜之间的间隙,从而改善图像质量。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的典型的图像传感器的横截面视图。
图2是示出典型的单位像素的布局的平面图,该单位像素包括如在图1中示出的光电二极管结构。
图3是示出如图1中所示的微透镜的可效仿布置的平面图。
图4至图9是示出用于制造根据第一实施例的图像传感器的可效仿方法的横截面视图。
图10是示出根据第二实施例的典型的图像传感器的横截面视图。
图11是示出图10的可效仿图像传感器的可替代实施例的横截面视图。
图12至图15是示出用于制造根据第二实施例的可效仿图像传感器的方法的横截面视图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述根据本发明实施例的图像传感器及其制造方法。
第一实施例
图1是示出根据本发明第一实施例的可效仿图像传感器的横截面视图。
参照图1,具有光电二极管20(或者PD)的单位像素50被设置或者形成在半导体衬底10上。在一个实施例中,单位像素50可以包括光电二极管20、绝缘层结构30、滤色层40、以及平坦化层48。多个光电二极管20形成在半导体衬底10上,图1通过举例示出了三个光电二极管20的情况。将参照下面的图4到图9更加详细地描述绝缘层结构30、滤色层40、以及平坦化层48。
图2是示出多个像素中的一个像素的平面图,该像素包括图1中所示的光电二极管结构。
参照图2,像素20包括光电二极管PD和晶体管结构。该晶体管结构包括转移晶体管Tx,复位晶体管Rx,选择晶体管Sx以及存取晶体管Ax。
转移晶体管Tx和复位晶体管Rx串联连接到光电二极管PD。转移晶体管Tx的源极连接到光电二极管PD,并且转移晶体管Tx的漏极连接到复位晶体管Rx的源极。电源电压Vdd被施加到复位晶体管Rx的漏极。
转移晶体管Tx的漏极作为浮置扩散(FD)层。浮置扩散(FD)层一般通过二次金属化层(overlying metallization)以及一个或者更多个触点连接到选择晶体管Sx的栅极。选择晶体管Sx和存取晶体管Ax被串联连接。换句话,选择晶体管Sx的源极和存取晶体管Ax的漏极相互连接。电源电压Vdd被施加到存取晶体管Ax的源极。选择晶体管Sx的漏极对应于输出端Out,并且选择信号被施加到选择晶体管Sx的栅极。
具有上述结构的图像传感器100的像素结构50的操作将会被简明地描述。
首先,通过开启复位晶体管Rx,使浮置扩散(FD)层的电位变得和电源电压Vdd相同,然后将复位晶体管Rx关闭。如此的操作被定义为复位操作。
如果外部光线入射到光电二极管PD,则在光电二极管PD中产生电子-空穴对(EHP),以使信号电荷在光电二极管PD内积聚。然后,当转移晶体管Tx开启时,在光电二极管PD内积聚的信号电荷被输出到浮置扩散(FD)层,以被存储在浮置扩散(FD)层中。
因此,浮置扩散(FD)层的电位相比从光电二极管PD输出的电荷总量成比例地改变,并且存取晶体管Ax的栅极电位因此而改变。在这个时候,如果通过选择信号Row将选择晶体管Sx开启,那么数据被输出到输出端Out。
在数据被输出之后,像素结构50再次执行复位操作。包括光电二极管结构PD的像素50重复上述的过程并且将光转换成电信号,同时输出图像。
再次参照图1,绝缘层结构30覆盖半导体衬底10上的像素50。一般地,绝缘层结构30包括一个或者更多个介电层,比如二氧化硅(该二氧化硅可能是未掺杂的、富硅的、或者掺杂有氟或者硼和/或者磷),氮化硅,或者例如碳氧化硅(SiOC)或氢化碳氧化硅(SiOCH)这样的低k介电常数的材料。在一个实施例中,绝缘层结构30包括多个介电层堆叠(dielectric layer stack),其中每一个介电层堆叠可以包括氮化硅-氧化硅堆叠,这种堆叠中的氧化硅部分可以包括以任何期望的顺序排列的等离子体硅烷基氧化物(plasmasilane-based oxide),未掺杂的硅酸盐玻璃(USG)和/或者TEOS基氧化物。用于驱动每个像素50中各种信号的布线结构(未示出)可以设置在绝缘层结构30内,优选地设置在介电层堆叠之间或介电层堆叠下面。
滤色层40位于绝缘层结构30上。滤色层40包括透射红光的红色滤色镜42,透射绿光的绿色滤色镜44,以及透射蓝光的蓝色滤色镜46。在一个实施例中,红色滤色镜42,绿色滤色镜44,蓝色滤色镜46中的每一个都设置在与像素50下部的光电二极管PD相对应的位置。此外,在图1示出的实施例中,滤色层40从平坦化层48的上表面起测量的高度是相同的。
平坦化层48设置在滤色层40上。当相邻的滤色镜(例如,42和44)之间存在阶梯(step)时,平坦化层48执行去除阶梯或者提供平坦的上表面的功能。
微透镜80位于与像素/光电二极管20相对应的平坦化层48上,位于绝缘层结构30、滤色层40、以及平坦化层48的上方。微透镜80包括亲水微透镜60和疏水微透镜70。在图1的实施例中,微透镜80被设置在对应于滤色镜42、44和/或者46中的每个滤色镜的位置上。
图3是示出如图1中所示的微透镜的排列的平面图。
参照图3,将亲水微透镜60和疏水微透镜70交替地设置在平坦化层48上。此外,亲水微透镜60和疏水微透镜70的边缘相互接触。
图3的实施例示出亲水微透镜60和疏水微透镜70以矩阵的形式设置,其中大约4个疏水微透镜70被设置在一个亲水微透镜60的周围。与上述不同的或者互补的是,大约4个亲水微透镜被设置在一个疏水微透镜70的周围。一般地,如本领域已知的,“亲水”微透镜指的是基本上由亲水光致抗蚀剂材料制成的微透镜,而“疏水”微透镜指的是基本上由疏水光致抗蚀剂材料制成的微透镜。
图4至图9是示出根据第一实施例的用于制造图像传感器的可效仿方法的横截面视图。
图4是示出根据本发明实施例的可效仿图像传感器的像素和光电二极管结构的横截面视图。
参照图4,像素结构50形成在半导体衬底10上。为了形成像素结构50,在导体衬底10上形成包括有晶体管结构TS(可以是每个像素包括3到5个晶体管)和光电二极管PD的像素20。一般,通过在衬底10上生长薄的热氧化物,在所述热氧化物上堆积多晶硅层,图案化所述多晶硅层和所述热氧化物以形成晶体管栅极,然后利用各种掩模对晶体管结构TS的源极/漏极端和光电二极管PD进行注入(一般包括位于P型离子注入区域[相对较浅]和N型离子注入区域[相对较深]之间的界面处的P-N结(例如16)),来形成晶体管TS的栅极,如在技术中已知。
在半导体衬底10上形成像素20之后,在半导体衬底10上形成绝缘层结构30。绝缘层结构构30覆盖像素20以使其绝缘。在形成绝缘层结构30的同时,可以在绝缘层结构30(参见本文其它地方的描述)内形成用于驱动所述像素20内的信号的布线结构(未标示)。
图5是示出形成在图4的可效仿结构上的滤色层和偏振层的横截面视图。
参照图5,在形成绝缘层结构30之后,在绝缘层结构30上形成滤色层40。通过图案化包括有一种或者多种的光敏感性材料中的一个或者多个色素和/或者染料的光致抗蚀剂层,来形成滤色层40。滤色层40可以包括红色滤色镜42、绿色滤色镜44、以及蓝色滤色镜46。所述红色滤色镜42、绿色滤色镜44、以及蓝色滤色镜46在对应于每个像素20的位置上形成。可选择地,滤色层40可以包括黄色滤色镜,青色滤色镜,以及红紫色滤色镜。
在滤色层40形成之后,在该滤色层40上形成平坦化层48。平坦化层48提供平坦的上表面,在该平坦的上表面上形成有微透镜,因此去除了邻近的彩色滤色镜之间存在的任何阶梯。
图5到图7是示出在第一实施例中首先形成的疏水微透镜的横截面视图。
再次参照图5,疏水光敏层71形成在平坦化层48上。在一个实施例中,疏水光敏层71包括具有疏水特性的疏水材料(例如,疏水光致抗蚀剂)。
参照图6,在形成疏水光敏层71之后,通过包括有曝光工艺和显影工艺的光刻工艺将疏水光敏层71图案化,使得疏水微透镜前体(precursor)72对应于红色滤色镜42和蓝色滤色镜46而形成在平坦化层48上。
参照图7,当疏水微透镜前体72在平坦化层48上形成之后,通过加热,使疏水微透镜前体72回流,从而在平坦化层48上形成疏水微透镜70。
图8和图9是示出在可效仿实施例中接着形成亲水微透镜的横截面视图。
参照图8,为了形成亲水微透镜,再将亲水光敏层(例如,亲水光致抗蚀剂,未示出)涂敷到平坦化层48(例如,通过旋转涂敷或者其它沉积工艺)。在可效仿实施例中,亲水光敏层(未标示)包括一个或者多个具有亲水特性的亲水材料。
当亲水光敏层沉积在平坦化层48上之后,通过包括有曝光工艺和显影工艺的光刻工艺将亲水光敏层图案化,使得亲水微透镜前体62对应于滤色镜44而形成在平坦化层48上。在一个实施例中,滤色镜44是绿色滤色镜。
参照图9,当亲水微透镜前体62在平坦化层48上形成之后,通过加热,使亲水微透镜前体62回流,从而在平坦化层48上形成亲水微透镜60。可选择地,亲水微透镜前体62可以形成在图6的结构上,并且疏水微透镜前体72和亲水微透镜前体62可以同时被回流(或加热)以形成微透镜60和70。
第一实施例描述在平坦化层48上首先形成的疏水微透镜70,然后形成亲水微透镜60。与上述不同,当然也可以允许在平坦化层48上首先形成亲水微透镜70,然后形成亲水微透镜60。在任一种情况中,由于不同光致抗蚀剂的亲水/疏水性质,首先形成的微透镜基本不受在后形成的微透镜的工艺的影响。
此外,形成第二个微透镜60,以完全去除亲水微透镜60的边缘与疏水微透镜70的边缘之间的间隙,从而可以改善图像的质量。
第二实施例
图10是根据第二实施例的图像传感器的横截面视图。
参照图10,典型的结构50被设置在半导体衬底10上。在该实施例中,结构50包括像素20、绝缘层结构30、以及滤色镜47。多个像素20形成在半导体衬底10上。例如,图10示出了4个单位像素20。
绝缘层结构30覆盖半导体衬底10上的像素20。用于驱动所述像素20内的信号的布线结构(未示出)可以设置在绝缘层结构30内。
滤色镜47设置在绝缘层结构30上。滤色层47包括透射红光的红色滤色镜47a、透射绿光的绿色滤色镜47b、以及透射蓝光的蓝色滤色镜47c。可选择地,滤色层47可以包括黄色滤色镜、青色滤色镜、以及红紫色滤色镜。在该可效仿实施例中,红色滤色镜47a、绿色滤色镜47b、以及蓝色滤色镜47c中的每一个都设置在对应于光电二极管PD或者像素20的位置上。
此外,在一个可效仿实施例中,不同的滤色镜(例如,47a和47b)从绝缘层结构30的上表面起测得的厚度是不同的。例如,红色滤色镜47a从绝缘层结构30的上表面起测得的厚度可以是从大约8,000到大约8,100,蓝色滤色镜47c从绝缘层结构30的上表面起测得的厚度可以是从大约7,900到大约8,000,以及绿色滤色镜47b从绝缘层结构30的上表面起测得的厚度可以是从大约10,000到大约11,000。换句话,在可效仿实施例中,滤色镜47a-47c可以具有不同的厚度,其中,一个滤色镜47b(例如,绿色滤色镜)的厚度比其它滤色镜47a和/或47c的厚度大(例如,红色滤色镜和/或蓝色滤色镜)。
在图10至图15的实施例中,设置具有不同厚度的滤色镜47对于减小微透镜之间的间隙是非常重要的。例如,相对较厚的绿色滤色镜47b可以设置或者形成在一个或者多个相对较薄的红色滤色镜47a和/或一个或者多个相对较薄的蓝色滤色镜47c的周围。可选择地,相对较薄的滤色镜47a和/或者47c也可以在相对较厚的滤色镜47b之后形成。因此,通过绿色滤色镜47b,可以在红色滤色镜47a和/或蓝色滤色镜47c的上表面上形成凹陷。结果,位于相对较薄的滤色镜47a和47c上的微透镜60能够延伸到滤色镜47b的侧壁,从而为图案化微透镜60的前体提供一些额外的边界(margin),这是因为如果没有滤色镜47b的侧壁的作用,微透镜60可能会回流过滤色镜47a和47c的边缘。
此外,滤色镜47b的边缘和微透镜70的材料在回流工艺期间的表面张力能够用作“流动停止”,以及限制位于滤色镜47b的边缘处的微透镜70的周边,因此防止了微透镜70延伸过彩色滤色镜47b的边缘,以及为图案化微透镜70的前体提供了一些额外的边界。当形成滤色镜时,通过增加相邻的滤色镜之间的高度差和/或改善高度边界,可以进一步增大用于在相邻的微透镜之间以零间隙形成所述相邻的微透镜的边界。
在可效仿实施例中,微透镜80设置在滤色层47的上表面上。微透镜80包括这里所描述的亲水微透镜60和疏水微透镜70。在可效仿实施例中,微透镜80设置在与各个滤色镜47a、47b或47c相对应的位置。
更特别地,例如,亲水微透镜60形成在相对较薄的红色和蓝色滤色镜47a和47c上,并且疏水微透镜70形成在相对较厚的绿色滤色镜47b上。与此不同,当然也可以允许疏水微透镜70形成在相对较薄的红色滤色镜47a和蓝色滤色镜47c上,而亲水微透镜60形成在相对较厚的绿色滤色镜47b上。
在一个可效仿实施例中,位于红色滤色镜47a和蓝色滤色镜47c上的亲水微透镜60的厚度与位于绿色滤色镜47b上的疏水微透镜70的厚度可以相同或者不同。例如,当微透镜具有不同的厚度时,亲水微透镜60的厚度可以为大约3400并且疏水微透镜70的厚度可以为大约3200。
尽管如此,因为绿色滤色镜47b的厚度比红色滤色镜47a和蓝色滤色镜47c的厚度大,所以当亲水微透镜60的厚度与疏水微透镜70的厚度相同时,会聚在亲水微透镜60和疏水微透镜70中的光不能准确地会聚在像素20的光电二极管PD上。考虑到这点,优选地,在另一实施例中,亲水微透镜60具有第一折射率(例如,大约1.56)而疏水微透镜70具有第二折射率(例如,大约1.52),从而使聚焦在亲水微透镜60和疏水微透镜70中的光能够聚焦在像素20的光电二极管PD上。在后面这个实施例中,根据亲水微透镜60和疏水微透镜70的材料,可以控制第一折射率和第二折射率。与上述不同地,当然也允许亲水微透镜60具有第二折射率而疏水微透镜70具有第一折射率。
图11是示出图10中图像传感器的另一实施例的横截面视图。
参照图11,绿色滤色镜47b上的疏水微透镜70可以具有第一厚度,而红色滤色镜47a和蓝色滤色镜47c上的亲水微透镜60可以具有比第一厚度大的第二厚度,从而使得穿过亲水微透镜60和穿过疏水微透镜70的光能够聚焦在单位像素20的光电二极管PD上。
图12至图15是示出根据第二实施例的用于制造图像传感器的方法的横截面视图。
图12是示出根据可效仿实施例的图像传感器的光电二极管结构的横截面视图。
参照图12,包括有多个单位像素20的图像传感器结构50形成在半导体衬底10上。为了形成结构50,在半导体衬底10上形成包括有转移结构TS(其可以包括3到5个晶体管)和光电二极管的单位像素20PD。
当像素20形成在半导体衬底10上之后,在半导体衬底10上形成绝缘层结构30。对于其它实施例,可以通过用于形成这种绝缘层结构的任何公知技术(例如,化学气相沉积[CVD],其可以是等离子体加强,等离子体辅助,高密度等离子体辅助等),形成绝缘层结构30。绝缘层结构30覆盖像素20以使它们与二次和/或最近的导电结构绝缘。当形成绝缘层结构30时,可以在绝缘层结构30内和/或绝缘层结构30上形成用于驱动像素20内的信号的布线结构(未示出)。
当形成结构50之后,在绝缘层结构30上形成滤色层47。滤色镜47a-47c在与各个像素20的光电二极管PD相对应的位置形成。
滤色层47可以包括红色滤色镜47a、蓝色滤色镜47c、以及绿色滤色镜47b。为了形成滤色镜47a-47c,红色滤色镜47a和蓝色滤色镜47c以矩阵形式形成,跳过每一个其它的像速区域(例如,相互之间不相邻)。红色滤色镜47a和蓝色滤色镜47c因此被交替地设置。
在一个实施例中,虽然红色滤色镜47a和蓝色滤色镜47c的厚度可以不同,但是为了解释方便,而假设它们具有相同或者相似的第一厚度。
在形成红色滤色镜47a和蓝色滤色镜47c之后,具有比第一厚度大的第二厚度的绿色滤色镜47b形成在未形成有红色滤色镜47a和蓝色滤色镜47c的地方,从而通过绿色滤色镜47b,在红色滤色镜47a和/或者蓝色滤色镜47c的上表面形成凹陷。当然,也可以首先形成绿色滤色镜47b,然后再形成红色滤色镜47a和蓝色滤色镜47c。
参照图13,疏水光敏层(未示出)可以形成在滤色镜47上。在一个实施例中,疏水光敏层包括具有疏水特性的疏水材料,如本文其它地方的描述。
在疏水光敏层形成后,通过包括有曝光工艺和显影工艺的光刻工艺将该疏水光敏层图案化,使得疏水微透镜前体72形成在绿色滤色镜47b上。
参照图14,当疏水微透镜前体72形成在绿色滤色镜47b上之后,通过加热,使疏水微透镜前体72回流,从而使疏水微透镜70形成在绿色滤色镜47b上。
参照图15,为了形成亲水微透镜,再将亲水光敏层(未示出)沉积在滤色层47上。在一个实施例中,亲水光敏层(未示出)包括具有亲水特性的亲水材料,如本文其它地方所描述。
在亲水光敏层形成以后,通过包括有曝光工艺和显影工艺的光刻工艺将该亲水光敏层图案化,从而使亲水微透镜前体形成在红色滤色镜47a和蓝色滤色镜47c上,并且通过加热使亲水微透镜前体回流,以将亲水微透镜60形成在红色滤色镜47a和/或者蓝色滤色镜47c上,从而形成图像传感器。
如上所述,亲水微透镜和疏水微透镜交替地形成在滤色镜上以去除亲水微透镜和疏水微透镜之间的间隙,从而能够改善图像质量。
在本说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”,“示例性实施例”等,都意味着结合实施例所描述的特定的特征、结构、或特性被包含在本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处出现的这些词语并不一定都指同一个实施例。此外,当结合任一实施例来描述特定的特征、结构、或特性时,则认为其落入本领域技术人员可以结合其它的实施例而实施这些特征、结构或特性的范围内。
虽然以上参考本发明的多个示例性实施例而对实施例进行了描述,但应理解的是,本领域人员可以导出落在此公开的原理的精神和范围内的其它任何改型和实施例。更具体地,可以在此公开、附图以及所附权利要求书的范围内对组件和/或附件组合排列中的排列进行各种变更与改型。除了组件和/或排列的变更与改型之外,本发明的其他应用对本领域技术人员而言也是显而易见的。
Claims (20)
1.一种图像传感器,包括:
多个光电二极管,位于半导体上;
滤色镜,位于各个所述光电二极管上或上方;
平坦化层,覆盖所述多个滤色镜;以及
亲水微透镜,位于所述平坦化层上,与第一滤色镜相对应,所述亲水微透镜与对应于一个或者多个第二滤色镜的疏水微透镜交替,所述疏水微透镜与所述亲水微透镜的边缘相接触。
2.根据权利要求1所述的图像传感器,其中所述亲水微透镜与所述疏水微透镜位于一个矩阵中,其中一个所述亲水微透镜的周边与四个所述疏水微透镜相接触。
3.根据权利要求1所述的图像传感器,其中所述亲水微透镜与所述疏水微透镜位于一个矩阵中,其中一个所述疏水微透镜的周边与四个所述亲水微透镜相接触。
4.根据权利要求1所述的图像传感器,其中所述滤色镜包括透射红光的红色滤色镜、透射绿光的绿色滤色镜、以及透射蓝光的蓝色滤色镜,其中所述红色滤色镜、绿色滤色镜和蓝色滤色镜具有相同的高度。
5.一种图像传感器的制造方法,包括下列步骤:
在半导体衬底上形成多个光电二极管结构;
在各个所述光电二极管上或者上方形成第一滤色镜、邻近所述第一滤色镜的第二滤色镜、以及邻近所述第二滤色镜的第三滤色镜;
形成覆盖所述第一滤色镜、所述第二滤色镜和所述第三滤色镜的平坦化层;
在所述平坦化层上形成对应于所述第一滤色镜和所述第三滤色镜的第一微透镜;以及
在所述平坦化层上形成对应于所述第二滤色镜的第二微透镜,所述第二微透镜与所述第一微透镜的边缘接触。
6.根据权利要求5所述的方法,其中形成所述第一微透镜的步骤包括:
在所述平坦化层上形成第一光敏层;
通过图案化所述第一光敏层,在所述平坦化层上形成对应于所述第一滤色镜和所述第三滤色镜的第一微透镜前体;以及
回流所述第一微透镜前体。
7.根据权利要求5所述的方法,其中形成所述第二微透镜的方法包括:
在所述平坦化层上形成第二光敏层;
通过图案化所述第二光敏层,在所述平坦化层上形成对应于所述第二滤色镜的第二微透镜前体;以及
回流所述第二微透镜前体。
8.根据权利要求5所述的方法,其中所述第一滤色镜是红色滤色镜,所述第三滤色镜是蓝色滤色镜,以及所述第二滤色镜是绿色滤色镜。
9.根据权利要求5所述的方法,其中所述第一微透镜是疏水的,并且所述第二微透镜是亲水的。
10.一种图像传感器,包括:
多个光电二极管,位于半导体衬底上;
滤色层,位于各个所述光电二极管上或者上方,包括具有第一高度的第一滤色镜和具有不同于所述第一高度的第二高度的第二滤色镜,所述第二滤色镜位于所述第一滤色镜的边缘处;以及
多个微透镜,包括位于所述第一滤色镜上或者上方的第一微透镜和位于所述第二滤色镜上或者上方的第二微透镜。
11.根据权利要求10所述的图像传感器,其中所述第一滤色镜是红色滤色镜或者蓝色滤色镜。
12.根据权利要求10所述的图像传感器,其中所述第二滤色镜是绿色滤色镜。
13.根据权利要求10所述的图像传感器,其中所述第一微透镜包括具有第一折射率的亲水材料。
14.根据权利要求13所述的图像传感器,其中所述第二微透镜包括具有第二折射率的疏水材料。
15.根据权利要求10所述的图像传感器,其中所述第一微透镜包括具有第一折射率的疏水材料。
16.根据权利要求15所述的图像传感器,其中所述第二微透镜包括具有第二折射率的亲水材料。
17.根据权利要求10所述的图像传感器,其中所述第一微透镜和所述第二微透镜包括同一材料,并且具有不同的厚度。
18.一种图像传感器的制造方法,包括下列步骤:
在半导体衬底上形成多个光电二极管;
在各个所述光电二极管上或者上方形成多个滤色镜,其中所述多个滤色镜包括具有第一厚度的第一滤色镜,以及一个或者多个具有比第一厚度大的第二厚度的第二滤色镜,所述第二滤色镜位于所述第一滤色镜的边缘处;
在所述第一滤色镜上形成第一微透镜;以及
在一个或多个所述第二滤色镜上形成第二微透镜。
19.根据权利要求18所述的方法,其中形成所述第一微透镜的步骤包括:
在所述第一滤色镜上形成具有第一光折射率的亲水光致抗蚀剂层;
通过图案化所述亲水光致抗蚀剂层,在所述第一滤色镜上形成第一亲水微透镜前体;以及
固化所述第一亲水微透镜前体。
20.根据权利要求19所述的方法,其中形成所述第二微透镜的步骤包括:
在一个或多个所述第二滤色镜上形成具有第二光折射率的疏水光致抗蚀剂层;
通过图案化所述疏水光致抗蚀剂层,在一个或多个所述第二滤色镜上形成第二疏水微透镜前体;以及
固化所述第二疏水微透镜前体。
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