專利名稱：一種cmos圖像傳感器及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體器件，更具體地，涉及具有紅外線截止濾光器的CMOS圖像傳感器以及其制造方法。
背景技術：
通常，圖像傳感器是將光學圖像轉換成電信號的半導體器件。在CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器中，多個MOS(金屬-氧化物-金屬)電容器被彼此靠近地排列以傳遞和存儲電荷載流子。在CMOS(互補MOS)圖像傳感器中，對應于象素數目的多個MOS晶體管通過使用作為外圍電路的控制電路和信號處理電路的CMOS技術來制造，以及使用MOS晶體管逐步地檢測輸出的開關系統被采用。
CMOS圖像傳感器包括具有光電二極管的信號處理芯片。此時，放大器，模擬/數字轉換器，內部電壓發(fā)生器，時鐘發(fā)生器，數字邏輯可被集成到一個芯片，由此減小空間，功率和成本。CMOS圖像傳感器使用蝕刻硅晶片的方法來制造，該方法比制造CCD的方法便宜。因此，CMOS圖像傳感器在大規(guī)模生產和集成度上是有利的。
在下文中，將參考附圖詳細描述根據現有技術的CMOS圖像傳感器。
圖1為根據現有技術的CMOS圖像傳感器的截面視圖。
必要部件16例如光電二極管區(qū)，柵電極，層間絕緣層和金屬線在半導體基片15上形成，濾色器層17在必要部件16上形成，由光阻材料(photoresist)構成的鈍化層18在濾色器層17上形成，以及微透鏡19在平坦化層18上形成。
圖2圖示了圖1所示的使用CMOS圖像傳感器的相機的構造。
CMOS圖像傳感器11被設置在PCB基片10上，用于防止紅外線導致的光電效應的紅外線截止濾光器12提供在CMOS圖像傳感器11之上，用于透射光的透鏡13被設置在紅外線截止濾光器12之上，以及一個殼被提供，PCB基片10，紅外線截止濾光器12和透鏡13被安裝在該殼內。穿過透鏡13的光穿過紅外線截止濾光器12并以反轉圖像照射到圖像傳感器11上。
然而，當便攜式電話的相機模塊使用根據現有技術的CMOS圖像傳感器來制造時，涂覆在石英上的紅外線截止濾光器必須被單獨地提供。因此，存在對減小相機模塊的尺寸的限制并因此制造產量被減小。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明被指向CMOS圖像傳感器以及用于制造CMOS圖像傳感器的方法，其基本消除了由于相關技術的局限和缺點而導致的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供CMOS圖像傳感器，其中形成有紅外線截止濾光器，使得便攜式電話的相機模塊的尺寸可以被減小并且制造產量和可以被改進，以及其制造方法。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點，目的和特征將部分地在下面的描述中闡明，部分地通過研究下面內容對于本領域的技術人員變得明顯，或可以從本發(fā)明的實踐中獲知。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點可以通過書面描述和由此的權利要求以及附圖中特別指出的結構來實現和獲得。
為了實現這些目的和其它優(yōu)點并依照本發(fā)明的目的，如這里所實施和廣泛描述的，根據本發(fā)明的CMOS圖像傳感器包括在其中形成光電二極管區(qū)、柵電極、層間絕緣層和金屬線的半導體基片上形成的濾色器層；在濾色器層上形成的紅外線截止濾光器，以及在紅外線截止濾光器上形成的微透鏡。
優(yōu)選的，CMOS圖像傳感器進一步包括在濾色器層和紅外線截止濾光器之間形成的平坦化層。
優(yōu)選的，紅外線截止濾光器可以由其中混合有濾光顏料(filter pigment)的光阻材料形成。
優(yōu)選的，濾光顏料包括從包括基于二銨(diammonium)的化合物，基于酞菁(phthalocyanine)的化合物，以及基于鎳的絡合物(complex)的化合物的組中選擇的至少兩種化合物。
優(yōu)選的，紅外線截止濾光器具有1.0-3.0μm的厚度。
優(yōu)選的，CMOS圖像傳感器進一步包括用于保護微透鏡的在微透鏡上形成的氧化物層。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制造CMOS圖像傳感器的方法，該方法包括在其中形成光電二極管區(qū)、柵電極、層間絕緣層和金屬線的半導體基片上形成濾色器層，在濾色器層上形成紅外線截止濾光器，以及在紅外線截止濾光器上形成微透鏡。
優(yōu)選的，該方法進一步包括在形成紅外線截止濾光器之前在濾色器層上形成平坦化層。
優(yōu)選的，紅外線截止濾光器由其中混合有濾光顏料的光阻材料形成。
優(yōu)選的，濾光顏料包括從包括基于二銨的化合物，基于酞菁的化合物，以及基于鎳的絡合物的化合物的組中選擇的至少兩種化合物。
優(yōu)選的，紅外線截止濾光器具有1.0-3.0μm的厚度。
優(yōu)選的，該方法進一步包括在微透鏡上形成用于保護微透鏡的氧化物層。


附圖被包括以提供本發(fā)明的進一步的理解以及被合并并組成本申請的一部分，圖示本發(fā)明的實施例并連同描述以用來說明本發(fā)明。在圖中圖1為根據現有技術的CMOS圖像傳感器的截面視圖。
圖2圖示了使用圖1所示CMOS圖像傳感器的相機的構造。
圖3為根據本發(fā)明的一個實施例的具有紅外線截止濾光器的CMOS圖像傳感器的截面視圖；以及圖4圖示了紅外線截止濾光器的截止函數。
具體實施例方式
現在將詳細參考本發(fā)明的示例性的實施例，本發(fā)明的實例在附圖中圖示。在然后可能的情況下，類似的參考標號將在全部圖中用于指示相同或相似的部件。
在下文中，將參考附圖詳細描述根據本發(fā)明的具有紅外線截止濾光器的CMOS圖像傳感器。
圖3為根據本發(fā)明的具有紅外線截止濾光器的CMOS圖像傳感器的截面視圖。
必要部件26例如光電二極管區(qū)(未示出)，柵電極(未示出)，層間絕緣層(未示出)和金屬線(未示出)在半導體基片25上形成，濾色器層27在必要部件26上形成，以及紅外線截止層28在濾色器層27上形成。優(yōu)選的，紅外線截止層28具有1.0-3.0μm的厚度。
此時，紅外線截止濾光器28使用其中混合有濾光顏料的光阻材料。然后，微透鏡29在紅外線截止濾光器28上形成。優(yōu)選的，濾光顏料包括從包括基于二銨的化合物，基于酞菁的化合物，以及基于鎳的絡合物的化合物的組中選擇的至少兩種化合物。
然后，微透鏡29在紅外線截止濾光器28上形成。
在本發(fā)明的上面的實施例中，紅外線截止濾光器28在濾色器層27上直接形成。在本發(fā)明的另一個實施例中，平坦化層(未示出)在濾色器層27上形成，而紅外線截止濾光器28在平坦化層上形成。而且，用于保護微透鏡29的氧化物層(未示出)可以在微透鏡29上形成。
圖4圖示了紅外線截止濾光器的截止函數。
X軸表示波長且Y軸表示透射比。如圖4所示，在具有紅外線截止濾光器的CMOS圖像傳感器中，至少650nm的波長被紅外線截止濾光器截斷。
根據本發(fā)明，由于CMOS圖像傳感器具有在其中形成的紅外線截止濾光器，所以有可能減小便攜式電荷的相機模塊的尺寸并改進制造產量。
對于本領域的技術人員明顯的是，可對本發(fā)明進行各種修改和變化而不脫離本發(fā)明的精神或范圍。因此，意圖是本發(fā)明涵蓋在如所附權利要求及其等價物范圍中所提供的本發(fā)明的修改和變化。
權利要求
1.一種CMOS圖像傳感器包括濾色器層，其形成于半導體基片上，在該半導體基片中形成有光電二極管區(qū)、柵電極、層間絕緣層和金屬線，紅外線截止濾光器，其形成于濾色器層上；以及微透鏡，其形成于紅外線截止濾光器上。
2.根據權利要求1的CMOS圖像傳感器，進一步包括在濾色器層和紅外線截止濾光器之間形成的平坦化層。
3.根據權利要求1的CMOS圖像傳感器，其中所述紅外線截止濾光器由其中混合有濾光顏料的光阻材料形成。
4.根據權利要求3的CMOS圖像傳感器，其中所述濾光顏料包括從包括基于二銨的化合物、基于酞菁的化合物以及基于鎳的絡合物的化合物的組中選擇的至少兩種化合物。
5.根據權利要求1的CMOS圖像傳感器，其中所述紅外線截止濾光器具有1.0-3.0μm的厚度。
6.根據權利要求1的CMOS圖像傳感器，進一步包括用于保護微透鏡的在微透鏡上形成的氧化物層。
7.一種制造CMOS圖像傳感器的方法，包括在其中形成有光電二極管區(qū)、柵電極、層間絕緣層和金屬線的半導體基片上形成濾色器層；在濾色器層上形成紅外線截止濾光器；以及在紅外線截止濾光器上形成微透鏡。
8.根據權利要求7的方法，進一步包括在形成紅外線截止濾光器之前在濾色器層上形成平坦化層。
9.根據權利要求7的方法，其中所述紅外線截止濾光器由其中混合有濾光顏料的光阻材料來形成。
10.根據權利要求9的方法，其中所述濾光顏料包括從包括基于二銨的化合物、基于酞菁的化合物以及基于鎳的絡合物的化合物的組中選擇的至少兩種化合物。
11.根據權利要求7的方法，其中所述紅外線截止濾光器具有1.0-3.0μm的厚度。
12.根據權利要求7的方法，進一步包括在微透鏡上形成用于保護微透鏡的氧化物層。
全文摘要
提供了一種CMOS圖像傳感器，其中形成有紅外線截止濾光器，使得便攜式電話的相機模塊的尺寸可以被減小并且制造產量可以被改進，以及其制造方法。該CMOS圖像傳感器包括在半導體基片上形成的濾色器層，在該半導體基片中形成有光電二極管區(qū)，柵電極，層間絕緣層和金屬線；在濾色器層上形成的紅外線截止濾光器；以及在紅外線截止濾光器上形成的微透鏡。
文檔編號H04N5/335GK1815745SQ20051013203
公開日2006年8月9日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權日2004年12月30日
發(fā)明者黃 俊 申請人:東部亞南半導體株式會社