TWI677084B - 影像感測器及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

根據本發明一些實施例，提供一種影像感測器。上述影像感測器包含具有一第一畫素區及一第二畫素區基底。上述影像感測器更包含設置於基底上的共振結構。上述共振結構包含設置於第一畫素區及第二畫素區上的第一金屬層。上述共振結構亦包含設置於第一金屬層及第一畫素區上的第一絕緣層。第一絕緣層具有第一厚度。上述共振結構更包含設置於第一金屬層及第二畫素區上的第二絕緣層。第二絕緣層具有大於第一厚度的一第二厚度。此外，上述共振結構包含設置於第一絕緣層及第二絕緣層上的第二金屬層。

Description

影像感測器及其形成方法
本發明係有關於影像感測器，特別係有關於一種包含共振結構的影像感測器。
隨著數位科技的發展，影像感測器變得更廣泛地被運用於社會。例如，影像感測器可運用在現代資訊及傳輸裝置，例如電視、筆記型電腦、電腦、手機及智慧型手機。此外，每一個世代的影像感測器發展成比前代更薄、更輕、更小且更流行。
雖然影像感測器普遍上符合它們的需求，但並不是在所有方面上都令人滿意。因此，有必要提供一種更進步的影像感測器。
根據本發明一些實施例，提供一種影像感測器。上述影像感測器包含具有一第一畫素區及一第二畫素區基底。上述影像感測器更包含設置於基底上的共振結構。上述共振結構包含設置於第一畫素區及第二畫素區上的第一金屬層。上述共振結構亦包含設置於第一金屬層及第一畫素區上的第一絕緣層。第一絕緣層具有第一厚度。上述共振結構更包含設置於第一金屬層及第二畫素區上的第二絕緣層。第二絕緣層具有大於第一厚度的一第二厚度。此外，上述共振結構包含設置於第一絕緣層及第二絕緣層上的第二金屬層。
根據本發明一些實施例，提供一種影像感測器的形成方法。上述方法包含提供具有第一畫素區及第二畫素區的基底。上述方法亦包含形成共振結構於基底上。形成上述共振結構包含形成第一金屬層於第一畫素區及第二畫素區上。形成上述共振結構亦包含形成第一絕緣層於第一金屬層及第一畫素區上。第一絕緣層具有第一厚度。形成上述共振結構更包含形成第二絕緣層於第一金屬層及第二畫素區上。第二絕緣層具有大於第一厚度的第二厚度。此外，形成上述共振結構包含形成第二金屬層於第一絕緣層及第二絕緣層上。
以下針對本揭露一些實施例之濾光結構及影像感測器作詳細說明。應了解的是，以下之敘述提供許多不同的實施例或例子，用以實施本揭露一些實施例之不同樣態。以下所述特定的元件及排列方式僅為簡單清楚描述本揭露一些實施例。當然，這些僅用以舉例而非本揭露之限定。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複僅為了簡單清楚地敘述本揭露一些實施例，不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。再者，當述及一第一材料層位於一第二材料層上或之上時，包括第一材料層與第二材料層直接接觸之情形。或者，亦可能間隔有一或更多其它材料層之情形，在此情形中，第一材料層與第二材料層之間可能不直接接觸。
此外，實施例中可能使用相對性的用語，例如「較低」或「底部」及「較高」或「頂部」，以描述圖式的一個元件對於另一元件的相對關係。能理解的是，如果將圖式的裝置翻轉使其上下顛倒，則所敘述在「較低」側的元件將會成為在「較高」側的元件。
在此，「約」、「大約」、「大抵」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，較佳是10%之內，且更佳是5%之內，或3%之內，或2%之內，或1%之內，或0。5%之內。在此給定的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「大抵」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「大抵」之含義。
能理解的是，雖然在此可使用用語「第一」、「第二」、「第三」等來敘述各種元件、組成成分、區域、層、及/或部分，這些元件、組成成分、區域、層、及/或部分不應被這些用語限定，且這些用語僅是用來區別不同的元件、組成成分、區域、層、及/或部分。因此，以下討論的一第一元件、組成成分、區域、層、及/或部分可在不偏離本揭露一些實施例之教示的情況下被稱為一第二元件、組成成分、區域、層、及/或部分。
除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是，這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在本揭露實施例有特別定義。
本揭露一些實施例可配合圖式一併理解，本揭露實施例之圖式亦被視為本揭露實施例說明之一部分。需了解的是，本揭露實施例之圖式並未以實際裝置及元件之比例繪示。在圖式中可能誇大實施例的形狀與厚度以便清楚表現出本揭露實施例之特徵。此外，圖式中之結構及裝置係以示意之方式繪示，以便清楚表現出本揭露實施例之特徵。
在本揭露一些實施例中，相對性的用語例如「下」、「上」、「水平」、「垂直」、「之下」、「之上」、「頂部」、「底部」等等應被理解為該段以及相關圖式中所繪示的方位。此相對性的用語僅是為了方便說明之用，其並不代表其所敘述之裝置需以特定方位來製造或運作。而關於接合、連接之用語例如「連接」、「互連」等，除非特別定義，否則可指兩個結構係直接接觸，或者亦可指兩個結構並非直接接觸，其中有其它結構設於此兩個結構之間。且此關於接合、連接之用語亦可包括兩個結構都可移動，或者兩個結構都固定之情況。
值得注意的是，在後文中「基底」一詞可包括透明基底上已形成的元件與覆蓋在基底上的各種膜層，其上方可以已形成任何所需的半導體元件，不過此處為了簡化圖式，僅以平整的基底表示之。
參閱第1A-1F圖，第1A-1F圖係依據本發明一些實施例，形成影像感測器100的製程各階段的剖面示意圖。如第1A圖所示，影像感測器包含基底102。基底102可為半導體基底，例如矽基底。此外，上述半導體基底亦可為元素半導體，包括鍺(germanium)；化合物半導體，包括碳化矽(silicon carbide)、砷化鎵(gallium arsenide)、磷化鎵(gallium phosphide)、磷化銦(indium phosphide)、砷化銦(indium arsenide)及/或銻化銦(indium antimonide)；合金半導體，包括矽鍺合金(SiGe)、磷砷鎵合金(GaAsP)、砷鋁銦合金(AlInAs)、砷鋁鎵合金(AlGaAs)、砷銦鎵合金(GaInAs)、磷銦鎵合金(GaInP)及/或磷砷銦鎵合金(GaInAsP)或上述材料之組合。此外，基底102也可以是絕緣層上覆半導體(semiconductor on insulator, SOI)，且不限於此。
在一些實施例，如第1A圖所示，基底102包含第一畫素區104a、第二畫素區104b、第三畫素區104c及第四畫素區104d。在一些實施例，第一畫素區104a、第二畫素區104b、第三畫素區104c及第四畫素區104d可接收不同波長的光。
在一些實施例，如第1A圖所示，基底102包含光電二極體106，其對應於每一個第一畫素區104a、第二畫素區104b、第三畫素區104c及第四畫素區104d。光電二極體106可包含p-n接面結構或PIN結構。當光子被光電二極體106吸收後，會產生電流，藉此將光的訊號轉換成電流訊號。
此外，線路層(未繪示)設置於相鄰的兩個光電二極體106之間。線路層由導電材料形成材料。導電材料包含銅、鋁、鉬、鎢、金、鉻、鎳、鉑、鈦、銥、銠、上述合金及其他適合的導電材料，或上述組合。線路層用來吸收未擊中光電二極體106的光。
值得注意的是，如第1A圖所示的基底102僅作為用來更容易了解本發明實施例所述的示例，且本發明並不打算限定於此。亦即，除了光電二極體106，基底102可包含更多的半導體元件於各種不同的實施例之中。
在一些實施例，如第1A圖所示，影像感測器也包含保護層108，其對應至每一個第一畫素區104a、第二畫素區104b、第三畫素區104c及第四畫素區104d。保護層108可用來保護接下來形成的波導(waveguide)或共振結構(resonator structure)。在一些實施例，保護層108包含介電材料。例如，保護層108的材料可包含二氧化矽、氧化鉿、氧化鋯、氧化鋁、氮氧化矽、二氧化鉿-氧化鋁合金(hafnium dioxide-alumina alloy)、氧化鉿矽(hafnium silicon oxide)、氧氮化鉿矽(hafnium silicon oxynitride)、氧化鉭鉿(hafnium tantalum oxide)、氧化鉿鈦(hafnium titanium oxide)、氧化鉿鋯(hafnium zirconium oxide)、其他適合的high-k材料或上述組合。
保護層108材料的選擇可取決於之後形成的金屬層的材料。在一些實施例，保護層108由SiO2，Al2O3或其他適合的材料形成。
接下來，在一些實施例，如第1B圖所示，金屬層110個別地形成在每一個保護層108上。金屬層110可作為之後形成的波導或共振結構的底部金屬層。在一些實施例，金屬層110包含Zr、Nb、Mo、Cd、Ru、Ti、Al、Mg、V、Hf、Ge、Mn、Cr、W、Ta、Ir、Zn、Cu、Fe、Co、Au、Pt、Sn、Ni、Te、Ag、上述合金。
金屬層110材料的選擇可取決於之後形成的波導或共振結構可以通過的光的波長。在一些實施例，金屬層110由Cu、Al、Ag或上述合金形成。在一些實施例，金屬層110的厚度介於約10nm至約10μm的範圍間。如第1B圖所示，第一畫素區104a、第二畫素區104b、第三畫素區104c及第四畫素區104d上的金屬層110的厚度是相同的。可在本發明實施例作各種變化及/或修正。在一些實施例，第一畫素區104a、第二畫素區104b、第三畫素區104c及第四畫素區104d的金屬層110的厚度彼此不同。
接下來，在一些實施例，如第1C圖所示，絕緣層112形成在每一個金屬層110上。絕緣層112用來作為之後形成的波導或共振結構的共振腔體。
在一些實施例，絕緣層112包含感光材料。感光材料包含光引發劑(photo-initiator)，上述光引發劑選自由二乙氧基苯乙酮(diethoxy acetophenone)、二苯甲酮(benzophenone)、芐基苯偶姻異丁基醚(benzyl benzoin isobutyl ether)、芐基二甲基縮酮(benzyl dimethyl ketal)、芳香族重氮鹽(aromatic diazonium salts)、三烯丙基鋶鹽(triallysulfonium salts)、二烯丙基碘鎓鹽(diallyiodonium salts)、茂金屬化合物(metallocene compounds)及上述混合物所構成的群組。感光材料也包含光敏聚合單體或寡聚物，其選自雙鍵化合物、具有環氧官能基團的化合物及其混合物；或是選自由長鏈烷基官能團基、矽氧烷 - 烷基化合物、及上述混合物所構成的群組。絕緣層112的厚度取決之後形成，且允許不同波長的光通過的絕緣層112a-112d的厚度。例如，絕緣層112的厚度介於約1μm至約20μm的範圍間。
接下來，如第1D圖所示，移除部分的絕緣層112以形成絕緣層112a於第一畫素區104a上、絕緣層112b於第二畫素區104b上、絕緣層112c於第三畫素區104c上及絕緣層112d於第四畫素區104d上。在一些實施例，如第1D圖所示，絕緣層112a、112b、112c及112d具有不同的厚度。
在一些實施例，絕緣層112a、112b、112c及112d由正型光阻形成。正型光阻材料在曝光時會分解。正型光阻的材料包含苯酚-甲醛(phenol-formaldehyde)樹酯，環氧樹酯或其他適合的材料。
在一些實施例，絕緣層112a、112b、112c及112d藉由黃光製程形成。在一些實施例， 多段式調整光罩160用來幫助移除絕緣層112，以形成絕緣層112a、112b、112c及112d。如第1D圖所示，多段式調整光罩160包含光穿透區162a、光穿透區162b、光穿透區162c及光穿透區162d，其個別對應至第一畫素區104a、第二畫素區104b、第三畫素區104c及第四畫素區104d。光穿透區162a、162b、162c及162d可用具有不同密度的材料填充，使得光穿透區162a、162b、162c及162d具有不同的光穿透率。結果，當光線150穿透多段式調整光罩160，不同的光線的量穿透了光穿透區162a、162b、162c及162d。在此實施例，如第1D圖所示，填充至光穿透區162d內的材料密度大於填充至光穿透區162c內的材料密度、填充至光穿透區162c內的材料密度大於填充至光穿透區162b內的材料密度，且填充至光穿透區162b內的材料密度大於填充至光穿透區162a內的材料密度。結果，光穿透區162d的光穿透率小於光穿透區162c的光穿透率、光穿透區162c的光穿透率小於光穿透區162b的光穿透率，且光穿透區162b的光穿透率小於光穿透區162a的光穿透率。
絕緣層112a、112b、112c及112d的厚度個別取決於光穿透區162a、162b、162c及162d的光穿透率。在一些實施例，藉由使用多段式調整光罩160曝光後，並對絕緣層112執行顯影製程後，第一畫素區104a上的絕緣層112a具有厚度T1，第二畫素區104b上的絕緣層112b具有大於厚度T1的厚度T2、第三畫素區104c上的絕緣層112c具有大於厚度T2的厚度T3，且第四畫素區104d上的絕緣層112d具有大於厚度T3的厚度T4。在一些實施例，絕緣層112a、112b、112c及112d的厚度介於約100nm至約10μm的範圍間。
接下來，在一些實施例，如第1E圖所示，金屬層114個別形成於絕緣層112a、112b、112c及112d上。形成金屬層114後，形成了波導130a、波導130b、波導130c及波導130d。結果，製造了包含波導130a、130b、130c及130d的共振結構130。金屬層114可作為共振結構130的波導130a、130b、130c及130d的頂部金屬層。在一些實施例，金屬層114包含Zr、Nb、Mo、Cd、Ru、Ti、Al、Mg、V、Hf、Ge、Mn、Cr、W、Ta、Ir、Zn、Cu、Fe、Co、Au、Pt、Sn、Ni、Te、Ag、上述合金。
金屬層114材料的選擇可取決於波導130a、130b、130c及130d允許穿透的光的波長。在一些實施例，金屬層114由Cu、Al、Ag或上述合金形成。在一些實施例，金屬層114的厚度介於約10nm至約10μm的範圍間。如第1E圖所示，第一畫素區104a、第二畫素區104b、第三畫素區104c及第四畫素區104d上的金屬層114的厚度相同。可在本發明實施例作各種變化及/或修正。在一些實施例，第一畫素區104a、第二畫素區104b、第三畫素區104c及第四畫素區104d上的金屬層114的厚度彼此不同。
在一些實施例，如第1E圖所示，金屬層114的厚度與金屬層110的厚度相同。可在本發明實施例作各種變化及/或修正。在一些實施例，金屬層114的厚度與金屬層110的厚度不同。
如第1E圖所示，共振結構130包含波導130a、130b、130c及130d，其個別對應至第一畫素區104a、第二畫素區104b、第三畫素區104c及第四畫素區104d。每一個波導130a、130b、130c及130d包含作為MIM(metal-insulator-metal)結構的底部金屬層(例如，金屬層110)、絕緣層(例如，絕緣層112a、112b、112c及112d)，以及頂部金屬層(例如，金屬層114)。如第1E圖所示，絕緣層設置於底部金屬層及頂部金屬層之間。此外，每一個波導130a、130b、130c及130d包含至少兩個能讓光穿透的開口(未繪示)。相較於不與波導共振的光的波長，與波導共振的光的波長具有較大的穿透率。亦即，波導130a、130b、130c及130d個別允許特定的光的波長通過。
可以穿透共振結構130d的光的波長取決於夾在底部金屬層及頂部金屬層之間的絕緣層的厚度。在一些實施例，如第1E圖所示，絕緣層112a、112b、112c及112d的厚度個別影響了穿透波導130a、130b、130c及130d光的波長。由於絕緣層112a、112b、112c及112d個別具有不同的厚度，因此第一畫素區104a、第二畫素區104b、第三畫素區104c及第四畫素區104d的光電二極體106接收了不同波長的光。
接下來，在一些實施例，如第1F圖所示，保護層116個別形成在每一個金屬層114上。保護層116可用來保護共振結構130。保護層116的材料的選擇可取決於金屬層114的材料。在一些實施例，保護層116的材料與保護層108的材料相同。
形成保護層116後，製造了影像感測器100。如同上述，波導130a、130b、130c及130d允許不同的光的波長通過。因此，波導130a、130b、130c及130d可以作為彩色濾光器。此外，共振結構130能作為影像感測器100的光學放射光譜儀。此外，在移除絕緣層112的期間，在曝光的步驟使用多段式調整光罩160，能用一個步驟形成具有不同的厚度的絕緣層112a、112b、112c及112d。結果，簡化了製造影像感測器100的製程以及降低成本。
參閱第2A-2E圖，第2A-2E圖係依據本發明一些實施例，形成影像感測器200的製程各階段的剖面示意圖。在一些實施例，第2A圖是在執行如第1B圖所示的製程後的結構的剖面示意圖。
在一些實施例，如第2A圖所示，間隙物層118個別形成在每一個金屬層110及第一畫素區104a、第二畫素區104b、第三畫素區104c及第四畫素區104d上。間隙物層118用來作為之後形成的波導或共振結構的絕緣層。在一些實施例，間隙物層118包含低反射係數材料。例如，間隙物層118可為介電材料。介電材料包含氮化矽、氧化矽、氮氧化矽、氮碳化矽、磷矽酸鹽玻璃(phosphosilicate glass, PSG)、硼磷矽酸鹽玻璃(borophosphosilicate glass, BPSG)、低介電常數(low-k)介電材料及其他適合的介電材料。低介電常數介電材料包含氟化矽玻璃(fluorinated silica glass, FSG)、碳摻雜氧化矽、無定形氟化碳、聚對二甲苯、雙苯並環丁烯(bis-benzocyclobutenes, BCB)、聚酰亞胺、上述材料組合，及其他適合的材料。間隙物層118的厚度取決於之後形成，且允許不同波長的光通過的絕緣層118a-118d的厚度。例如，間隙物層118的厚度介於約1μm至約20μm的範圍間。
接下來，在一些實施例，如第2B圖所示，感光材料層120個別形成在每一個間隙物層118上。在一些實施例，感光材料層120作為蝕刻緩衝層，其用來在接下來的製程幫助移除間隙物層118。在一些實施例，感光材料層120是正型光阻，照光時，感光材料層120會分解。
接下來，如第2C圖所示，使用光線150及多段式調整光罩160，使部分的感光材料層120曝光，並對感光材料層120執行顯影製程，使得蝕刻緩衝層120a、蝕刻緩衝層120b、蝕刻緩衝層120c及蝕刻緩衝層120d形成。如第2C圖所示，在曝光製程的期間，使用多段式調整光罩160，使得第一畫素區104a上的蝕刻緩衝層120a、第二畫素區104b上的蝕刻緩衝層120b、第三畫素區104c上的蝕刻緩衝層120c及第四畫素區104d上的蝕刻緩衝層120d具有不同的厚度。如第2C圖所示的移除製程與如第1D圖所示的移除製程相同或相似，其細節在此不再贅述。
蝕刻緩衝層120a、120b、120c及120d的厚度個別取決於光穿透區162a、162b、162c及162d的光穿透率。在一些實施例，如第2C圖所示，第一畫素區104a上的蝕刻緩衝層120a具有厚度T5，第二畫素區104b上的蝕刻緩衝層120b具有大於厚度T5的厚度T6，第三畫素區104c上的蝕刻緩衝層120c具有大於厚度T6的厚度T7，且第四畫素區104d上的蝕刻緩衝層120d具有大於厚度T7的厚度T8。
接下來，在一些實施例，如第2D圖所示，藉由蝕刻製程170移除部分的間隙物層118，以形成絕緣層118a、絕緣層118b、絕緣層118c及絕緣層118d。此外，在執行蝕刻製程170期間，蝕刻緩衝層120a、120b、120c及120d被完全移除。蝕刻製程170可包含乾蝕刻製程。乾蝕刻製程包含電漿蝕刻製程或其他適合的蝕刻製程。在一些實施例，蝕刻製程使用的蝕刻劑包含碳、氯及氟。例如，蝕刻製程使用的蝕刻劑可包含Cl 2、CF 4、CH 3F、C 4F 6或其他適合的蝕刻氣體。
在一些實施例，蝕刻緩衝層120a、120b、120c及120d個別用來控制絕緣層118a、118b、118c及118d的厚度。在一些實施例，絕緣層118a、118b、118c及118d個別的厚度取決於蝕刻緩衝層120a、120b、120c及120d的厚度。如第2D圖所示，第一畫素區104a上的絕緣層118a具有厚度T5’、第二畫素區104b上的絕緣層118b具有大於厚度T5’的厚度T6’、 第三畫素區104c上的絕緣層118c具有大於厚度T6’的厚度T7’，且第四畫素區104d上的絕緣層118d具有大於厚度T7’的厚度T8’。在此實施例，絕緣層118a、118b、118c及118d之間的厚度大小的關係與蝕刻緩衝層120a、120b、120c及120d之間的厚度大小的關係相同。
接下來，在一些實施例，如第2E圖所示，金屬層114和保護層116個別形成於絕緣層118a、118b、118c及118d上，形成了由波導130a、130b、130c及130d 組成的共振結構130，並創造了影像感測器200。從如第2D圖所示的結構至如第2E圖所示的結構所執行的製程可與如第1E圖所示的結構至如第1F圖所示的結構所執行的製程相同或相似，其細節在此不再重複敘述。
如第2E圖所示，波導130a、130b、130c及130d包含底部金屬層(例如金屬層110)、絕緣層(例如絕緣層118a、118b、118c及118d)及頂部金屬層(例如金屬層114)。如同上述，波導130a、130b、130c及130d允許不同波長的光通過。因此，波導130a、130b、130c及130d 能作為彩色濾光器。此外，共振結構130能作為影像感測器200的光學放射光譜儀。在此實施例，用感光層來形成蝕刻緩衝層，以控制絕緣層的厚度，使得絕緣層能選擇正型光阻以外的介電材料。
可在本發明實施例作各種變化及/或修正。在一些實施例，波導包含兩個或更多個MIM結構。參閱第3圖，第3圖係依據本發明一些實施例，影像感測器300的剖面示意圖。
在一些實施例，每一個波導130a、波導130b、波導130c及波導130d更包含另一個MIM 結構。例如，如第3圖所示，波導130a包含由金屬層124、絕緣層122a及金屬層126組成的另一個MIM 結構。另外，每一個波導130a、130b、130c及130d包含位於另一個MIM結構上的另一個保護層128。另一個絕緣層、另一個保護層及另一個金屬層的材料可個別與絕緣層112、保護層116及金屬層114相同或相似，在此不再重複敘述。
在一些實施例，如第3圖所示，同一個波導內的兩個絕緣層的厚度是相同的。例如，絕緣層112a、112b、112c及112d的厚度個別與絕緣層122a、122b、122c及122d的厚度相同。可在本發明實施例作各種變化及/或修正。在一些實施例，同一個波導內的兩個絕緣層的厚度是不同的。例如，絕緣層122a的厚度與絕緣層112a的厚度不同。藉由調整MIM結構的數量，能選擇具有更窄波段波長的光穿過波導。
可在本發明實施例作各種變化及/或修正。在一些實施例，兩個MIM結構使用共同的金屬層。參閱第4圖，第4圖係依據本發明一些實施例，影像感測器400的剖面示意圖。如第4圖所示，波導130a包含由金屬層110、絕緣層112a及金屬層114組成的MIM結構。此外，波導130a包含由金屬層114、絕緣層122a及金屬層124組成的另一個MIM結構，其中金屬層114用來作為另一個(較上面的)MIM結構的底部金屬層，也用來作為較下面的MIM結構的頂部金屬層。在此實施例，金屬層114用來作為兩個MIM結構的共同的金屬層。在一些實施例，同一個波導內的兩個絕緣層的厚度是相同的。例如，絕緣層122a的厚度T9與絕緣層112a的厚度T1相同。在一些實施例，絕緣層122a的厚度T9與絕緣層112a的厚度T1不同。
以上敘述許多實施例的特徵，使所屬技術領域中具有通常知識者能夠清楚理解本揭示的概念。所屬技術領域中具有通常知識者能夠理解，其可利用本發明揭示內容作為基礎，以設計或更動其他製程及結構而完成相同於上述實施例的目的及/或達到相同於上述實施例的優點。所屬技術領域中具有通常知識者亦能夠理解，不脫離本揭示之精神和範圍的等效構造可在不脫離本揭示之精神和範圍內作各種之更動、替代與潤飾。
100~影像感測器； 102~基底； 104a~第一畫素區； 104b~第二畫素區； 104c~第三畫素區； 104d~第四畫素區； 106~光電二極體； 108~保護層； 110~金屬層； 112；絕緣層； 112a-112d~絕緣層； 114~金屬層； 116~保護層； 118~間隙物層； 118a-118d~絕緣層； 120~感光材料層； 120a-112d~蝕刻緩衝層； 122a-122d~絕緣層； 124~金屬層； 126~金屬層； 128~保護層； 130~共振結構； 130a-130d~波導； 150~光線； 160~多段式調整光罩； 162a-162d~光穿透區； 170~蝕刻製程； 200~影像感測器； 300~影像感測器； 400~影像感測器； T1-T9、T5’-T8’~厚度。
本揭露的各種樣態最好的理解方式為閱讀以下說明書的詳說明並配合所附圖式。應該注意的是，本揭露的各種不同特徵部件並未依據工業標準作業的尺寸而繪製。事實上，為使說明書能清楚敘述，各種不同特徵部件的尺寸可以任意放大或縮小。 第1A-1F圖係依據本發明一些實施例，形成影像感測器的製程各階段的剖面示意圖； 第2A-2E圖係依據本發明一些實施例，形成影像感測器的製程各階段的剖面示意圖； 第3圖係依據本發明一些實施例，影像感測器的剖面示意圖； 第4圖係依據本發明一些實施例，影像感測器的剖面示意圖。

Claims (12)

  1. 一種影像感測器，包括：一基底，具有一第一畫素區及一第二畫素區；以及一共振結構，設置於該基底上，且該共振結構包括：一第一金屬層，設置於該第一畫素區及該第二畫素區上；一第一絕緣層，設置於該第一金屬層及該第一畫素區上，其中該第一絕緣層具有一第一厚度；一第二絕緣層，設置於該第一金屬層及該第二畫素區上，其中該第二絕緣層具有大於該第一厚度的一第二厚度；以及一第二金屬層設置於該第一絕緣層及該第二絕緣層上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測器，其中該基底更包括一第三畫素區，且該第二畫素區位於該第一畫素區和該第三畫素區之間，且該共振結構更包括一第三絕緣層，其設置於該第一金屬層及該基底的該第三畫素區上，其中該第三絕緣層具有大於該第二厚度的一第三厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測器，更包括：一第一保護層，設置於該基底及該第一金屬層之間；以及一第二保護層，設置於該第二金屬層上，其中該第一金屬層及該第二金屬層包括Zr、Nb、Mo、Cd、Ru、Ti、Al、Mg、V、Hf、Ge、Mn、Cr、W、Ta、Ir、Zn、Cu、Fe、Co、Au、Pt、Sn、Ni、Te、Ag、上述合金。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之影像感測器，其中該第一保護層及該第二保護層包括SiO2或Al2O3。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測器，其中該共振結構更包括：一第三金屬層，設置於該第二金屬層上； 一第四絕緣層，設置於該第三金屬層及該第一畫素區上；以及 一第四金屬層，設置於該第四絕緣層上。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測器，其中該共振結構更包括： 一第四絕緣層，設置於該第二金屬層及該第一畫素區上；以及 一第三金屬層，設置於該第四絕緣層上； 其中該第一絕緣層及該第二絕緣層包括感光材料或介電材料。
  7. 一種影像感測器的形成方法，包括： 提供一基底，其具有一第一畫素區及一第二畫素區；以及 形成一共振結構於該基底上，且形成該共振結構包括： 形成一第一金屬層於該第一畫素區及該第二畫素區上； 形成一第一絕緣層於該第一金屬層及該第一畫素區上，其中該第一絕緣層具有一第一厚度； 形成一第二絕緣層於該第一金屬層及該第二畫素區上，其中該第二絕緣層具有大於該第一厚度的一第二厚度；以及 形成一第二金屬層於該第一絕緣層及該第二絕緣層上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測器的形成方法，其中該基底更包括：一第三畫素區，且該第二畫素區位於該第一畫素區及該第三畫素區之間，且形成該共振結構更包括： 形成一第三絕緣層於該第一金屬層及該第三畫素區上，其中該第三絕緣層具有大於該第二厚度的一第三厚度。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測器的形成方法，其中形成該第一絕緣層及該第二絕緣層包括： 形成一感光材料層於第一畫素區及該第二畫素區上；以及 藉由一多段式調整光罩，使該感光材料層曝光，以形成該第一絕緣層及該第二絕緣層，使得該第一絕緣層具有該第一厚度且該第二絕緣層具有該第二厚度，其中該感光材料層由正型光阻形成，使得該第一絕緣層的該第一厚度小於該第二絕緣層的該第二厚度。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測器的形成方法，更包括： 形成一第一保護層於該基底及該第一金屬層之間；以及 形成一第二保護層於該第二金屬層上， 且形成該共振結構更包括： 形成一第四絕緣層於該第二金屬層及該第一畫素區上；以及 形成一第三金屬層於該第四絕緣層上，其中該第三金屬層形成於該第四絕緣層及該第二保護層之間。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測器的形成方法，其中形成該第一絕緣層及該第二絕緣層包括： 形成一間隙物層於該基底的該第一畫素區及該第二畫素區上； 形成一感光材料層於該間隙物層上；以及 藉由一多段式調整光罩，使該感光材料層曝光，以形成一第一蝕刻緩衝層於該第一畫素區上及一第二蝕刻緩衝層於該第二畫素區上，其中該第一蝕刻緩衝層具有一第四厚度，且該第二蝕刻緩衝層具有大於該第四厚度的一第五厚度， 其中該感光材料層由正型光阻形成， 該間隙物層包括絕緣材料。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之影像感測器的形成方法，其中形成該第一絕緣層及該第二絕緣層包括： 執行一蝕刻製程，以移除該第一蝕刻緩衝層及該第二蝕刻緩衝層；以及 移除一部分的該間隙物層，使得該第一絕緣層具有該第一厚度且該第二絕緣層具有該第二厚度， 移除該間隙物層的該部分包括： 移除位於該第一畫素區的該間隙物層的一第一部分；以及 移除位於該第二畫素區的該間隙物層的一第二部分，其中該第二部分小於該第一部分。
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