TWI534995B - 電子裝置及其製法 - Google Patents

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Description

電子裝置及其製法
　　本發明係有關一種電子裝置及其製法，尤指一種基材面積較小之電子裝置及其製法。
　　隨著科技的發展，電子產品的日新月異，半導體技術的使用也愈來愈普遍，現在幾乎所有電子裝置的內部都包含許多電子元件或半導體晶片。
　　一般電子元件或半導體晶片是在矽基板上形成多層的介電層與金屬層以構成能處理電子訊號的積體電路（integrated circuit，簡稱IC）。而近年來蓬勃發展的互補金屬氧化物半導體（complementary metal-oxide semiconductor，簡稱CMOS）影像感測器即是以標準半導體製程為基礎而構建的電子裝置，其普遍使用於數位相機或行動電話的攝影模組中。
　　請參閱第1圖，係習知之例如為CMOS影像感測器的電子裝置之剖視圖。如圖所示，習知之電子裝置係包括：承載板10，係具有相對之第一表面10a與第二表面10b；第一電性接觸墊11，係設於該第一表面10a上；配線層12，係設於該第一表面10a與第一電性接觸墊11上，且該配線層12電性連接該第一電性接觸墊11；矽層13，係設於該配線層12上；彩色濾光層14，係設於該矽層13上；微透鏡層15，係設於該彩色濾光層14上，令該彩色濾光層14與微透鏡層15所佈設區域為作用區A，而該作用區A以外的區域為非作用區B，且該第一電性接觸墊11係位於該作用區A外；第二電性接觸墊16，係設於該第二表面10b上；玻璃層17，係設於該第二表面10b上、且具有外露該第二電性接觸墊16之開孔170；以及導電通孔18，係穿設於該承載板10中、且電性連接該第一電性接觸墊11與第二電性接觸墊16。
　　惟，由於習知之電子裝置的第一電性接觸墊係設於電子裝置的作用區外，因而使得整體電子裝置佔用較大之基材（包括承載板、配線層、與矽層等）面積、並具有較大之電子裝置體積，亦即習知之電子裝置的第一電性接觸墊造成基材面積的增加與浪費，進而不利於電子產品的輕薄化。
　　因此，如何避免習知技術中之電子裝置佔用較多基材面積、以及較難以微小化等問題，實已成為目前亟欲解決的課題。
　　鑑於上述習知技術之種種缺失，本發明之主要目的係提供一種基材面積較小之電子裝置及其製法。
　　為達上述及其他目的，本發明揭露一種電子裝置，係包括：光電二極體層，係具有相對之第一與第二表面；配線層，係設於該光電二極體層之第一表面上，該配線層係包括堆疊之複數個配線，該配線層鄰近該光電二極體層處具有複數個轉換閘；電性接觸墊，係設於該配線層上，該配線電性連接該電性接觸墊；鈍化層，係設於該配線層與電性接觸墊上；抗反射層，係設於該光電二極體層之第二表面上；彩色濾光層，係設於該抗反射層上；介電層，係設於該抗反射層與彩色濾光層上；以及微透鏡層，係設於該介電層上，該彩色濾光層、介電層與微透鏡層所佈設區域為作用區，且該電性接觸墊係位於該作用區內。
　　於上述之電子裝置中，該電性接觸墊可嵌埋於配線層並顯露於該配線層之表面，或者該電性接觸墊可為柱狀，並貫通該鈍化層。
　　前述之電子裝置中，該光電二極體層之材質可為非晶矽，且該鈍化層之材料可為氧化矽、磊晶矽、與聚醯亞胺。
　　前述之電子裝置中，復可包括承載板，係設於該鈍化層上。
　　本發明復提供一種電子裝置之製法，係包括：提供一矽基板；於該矽基板上形成光電二極體層；於該光電二極體層上形成配線層，該配線層係包括堆疊之複數個配線，該配線層鄰近該光電二極體層處具有複數個轉換閘；於該配線層上形成電性接觸墊，該配線電性連接該電性接觸墊；於該配線層與電性接觸墊上形成鈍化層；於該鈍化層上附接承載板；移除矽基板；於該光電二極體層上形成抗反射層；於該抗反射層上形成彩色濾光層；於該抗反射層與彩色濾光層上形成介電層；以及於該介電層上形成微透鏡層，該彩色濾光層、介電層與微透鏡層所佈設區域為作用區，且該電性接觸墊係位於該作用區內。
　　依上所述之電子裝置之製法，該電性接觸墊可嵌埋於配線層並顯露於該配線層之表面，或者該電性接觸墊可為柱狀，並貫通該鈍化層。
　　於上述之電子裝置之製法中，該光電二極體層之材質可為非晶矽，且該鈍化層之材料可為氧化矽、磊晶矽、與聚醯亞胺。
　　所述之電子裝置之製法中，復可包括於形成該鈍化層後對該鈍化層進行平坦化製程。
　　由上可知，本發明之電子裝置係將電性接觸墊置於作用區內，因而可省去非作用區的基材面積，並能縮減整體電子裝置的體積，進而有利於電子產品的微型化；再者，本發明之電性接觸墊可為導電柱，因而在電子裝置的結構設計上將具有較佳之彈性。
　　以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。
　　請參閱第2A至2G圖，係本發明之電子裝置及其製法的剖視示意圖，其中，第2G’與2G”圖係第2G圖之其他實施態樣。
　　如第2A圖所示，提供一矽基板20。
　　如第2B圖所示，於該矽基板20上形成光電二極體層21，該光電二極體層21之材質可為非晶矽（amorphous silicon）。
　　如第2C圖所示，於該光電二極體層21上形成配線層22，該配線層22係包括堆疊之複數個配線221，該配線層22鄰近該光電二極體層21處具有複數個轉換閘（transfer gate）222，且於該配線層22上形成電性接觸墊23，該配線221電性連接該電性接觸墊23。
　　如第2D圖所示，於該配線層22與電性接觸墊23上形成鈍化層24，該鈍化層24之材料可為氧化矽、磊晶矽(epitaxial silicon)、與聚醯亞胺（polyimide），且復可於形成該鈍化層24後對該鈍化層24進行平坦化製程。
　　如第2E圖所示，於該鈍化層24上附接承載板30。
　　如第2F圖所示，移除矽基板20，並於該光電二極體層21上形成抗反射層25。
　　如第2G圖所示，於該抗反射層25上形成彩色濾光層26，並於該抗反射層25與彩色濾光層26上形成介電層27，且於該介電層27上形成微透鏡層28，該彩色濾光層26、介電層27與微透鏡層28所佈設區域為作用區A，而該作用區A以外的區域為非作用區B，且該電性接觸墊23係位於該作用區A內。
　　如第2G’圖所示，係第2G圖之另一實施態樣，其中，該電性接觸墊23係嵌埋於配線層22並顯露於該配線層22之表面。
　　如第2G”圖所示，係第2G圖之又一實施態樣，其中，該電性接觸墊23’係為柱（pillar）狀，並貫通該鈍化層24。
　　本發明復提供一種電子裝置，係包括：光電二極體層21，係具有相對之第一與第二表面21a,21b；配線層22，係設於該光電二極體層21之第一表面21a上，該配線層22係包括堆疊之複數個配線221，該配線層22鄰近該光電二極體層21處具有複數個轉換閘（transfer gate）222；電性接觸墊23，係設於該配線層22上，該配線221電性連接該電性接觸墊23；鈍化層24，係設於該配線層22與電性接觸墊23上；承載板30，係設於該鈍化層24上；抗反射層25，係設於該光電二極體層21之第二表面21b上；彩色濾光層26，係設於該抗反射層25上；介電層27，係設於該抗反射層25與彩色濾光層26上；以及微透鏡層28，係設於該介電層27上，該彩色濾光層26、介電層27與微透鏡層28所佈設區域為作用區A，且該電性接觸墊23係位於該作用區A內。
　　於上述之電子裝置中，該電性接觸墊23可嵌埋於配線層22並顯露於該配線層22之表面，或者該電性接觸墊23’可為柱（pillar）狀，並貫通該鈍化層24。
　　於本實施例中，該光電二極體層21之材質可為非晶矽（amorphous silicon），且該鈍化層24之材料可為氧化矽、磊晶矽(epitaxial silicon)、與聚醯亞胺（polyimide）。
　　請參閱第3A至3C圖，係習知與本發明之電子裝置的基材面積的比較示意圖，其中，第3A圖係習知之電子裝置的基材面積的平面圖，第3B圖係本發明之電子裝置的基材面積的平面圖，第3C圖係本發明所節省之基材面積的平面圖。
　　如第3A圖所示，習知之電子裝置係將第一電性接觸墊11置於作用區A外的非作用區B中，因而整體基材面積較大。
　　如第3B圖所示，本發明之電子裝置係將電性接觸墊23（相當於習知之第一電性接觸墊11）置於作用區A內，因而整體基材（包括光電二極體層21、配線層22、與承載板30等）面積較小。
　　如第3C圖所示，係將第3A圖所示之基材面積減去第3B圖所示之基材面積後的面積差5，由圖可知，本發明之電子裝置係節省許多基材面積。
　　綜上所述，相較於習知技術，本發明之電子裝置係將電性接觸墊置於作用區內，因而可省去非作用區的基材面積，並能縮減整體電子裝置的體積，進而有利於電子產品的微型化；此外，本發明之電性接觸墊可為導電柱，因而在電子裝置的結構設計上將具有較佳之彈性。
　　上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
10、30．．．承載板
10a、21a．．．第一表面
10b、21b．．．第二表面
11．．．第一電性接觸墊
12．．．配線層
13．．．矽層
14．．．彩色濾光層
15．．．微透鏡層
16．．．第二電性接觸墊
17．．．玻璃層
170．．．開孔
18．．．導電通孔
20．．．矽基板
21．．．光電二極體層
22．．．配線層
221．．．配線
222．．．轉換閘
23、23’．．．電性接觸墊
24．．．鈍化層
25．．．抗反射層
26．．．彩色濾光層
27．．．介電層
28．．．微透鏡層
5．．．面積差
A．．．作用區
B．．．非作用區
　　第1圖係習知之例如為CMOS影像感測器的電子裝置之剖視圖；
　　第2A至2G圖係本發明之電子裝置及其製法的剖視示意圖，其中，第2G’與2G”圖係第2G圖之其他實施態樣；以及
　　第3A至3C圖係習知與本發明之電子裝置的基材面積的比較示意圖，其中，第3A圖係習知之電子裝置的基材面積的平面圖，第3B圖係本發明之電子裝置的基材面積的平面圖，第3C圖係本發明所節省之基材面積的平面圖。
21．．．光電二極體層
21a．．．第一表面
21b．．．第二表面
22．．．配線層
221．．．配線
222．．．轉換閘
23．．．電性接觸墊
24．．．鈍化層
25．．．抗反射層
26．．．彩色濾光層
27．．．介電層
28．．．微透鏡層
30．．．承載板
A．．．作用區
B．．．非作用區

Claims (8)

  1. 一種電子裝置，係包括：光電二極體層，係具有相對之第一與第二表面；配線層，係設於該光電二極體層之第一表面上，該配線層係包括堆疊之複數個配線，該配線層鄰近該光電二極體層處具有複數個轉換閘；電性接觸墊，係設於該配線層上，該配線電性連接該電性接觸墊，其中，該電性接觸墊係為柱狀；鈍化層，係設於該配線層與電性接觸墊上，其中，該電性接觸墊係貫通該鈍化層，且未穿入該配線層中；抗反射層，係設於該光電二極體層之第二表面上；彩色濾光層，係設於該抗反射層上；介電層，係設於該抗反射層與彩色濾光層上；以及微透鏡層，係設於該介電層上，該彩色濾光層、介電層與微透鏡層所共同佈設區域為作用區，且該電性接觸墊係位於該作用區內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，該光電二極體層之材質係非晶矽。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，該鈍化層之材料係氧化矽、磊晶矽、與聚醯亞胺。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，復包括承載板，係設於該鈍化層上。
  5. 一種電子裝置之製法，係包括：提供一矽基板； 於該矽基板上形成光電二極體層；於該光電二極體層上形成配線層，該配線層係包括堆疊之複數個配線，該配線層鄰近該光電二極體層處具有複數個轉換閘；於該配線層上形成電性接觸墊，該配線電性連接該電性接觸墊；於該配線層與電性接觸墊上形成鈍化層，其中，該電性接觸墊係貫通該鈍化層，且未穿入該配線層中，其中，該電性接觸墊係為柱狀；於該鈍化層上附接承載板；移除矽基板；於該光電二極體層上形成抗反射層；於該抗反射層上形成彩色濾光層；於該抗反射層與彩色濾光層上形成介電層；以及於該介電層上形成微透鏡層，該彩色濾光層、介電層與微透鏡層所共同佈設區域為作用區，且該電性接觸墊係位於該作用區內。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電子裝置之製法，其中，該光電二極體層之材質係非晶矽。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之電子裝置之製法，其中，該鈍化層之材料係氧化矽、磊晶矽、與聚醯亞胺。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之電子裝置之製法，復包括於形成該鈍化層後對該鈍化層進行平坦化製程。
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