CN100495715C

CN100495715C - 图像感测装置及其制作方法

Info

Publication number: CN100495715C
Application number: CNB2006101218678A
Authority: CN
Inventors: 柯登渊; 彭念祖; 陈坤助
Original assignee: United Microelectronics Corp
Current assignee: United Microelectronics Corp
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2026-08-25
Also published as: CN101132014A

Abstract

一种图像感测装置，包括一基底、至少一光学元件、至少一介电层以及至少一波导管设于该光学元件上方，该波导管的侧壁设有一光学屏障层并有一填充层镶嵌于该波导管，因此可有效缩短光径、聚集光线、避免不同光路间的跨越现象以提升该图像感测装置的灵敏度。

Description

图像感测装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种具有波导管的图像感测装置及其制作方法。

背景技术

互补式金属氧化物半导体晶体管图像感测器(CMOS image sensor，CIS)为现今一种常见的图像感测装置，且由于CIS可以整合于传统的半导体工艺制作，因此具有制作成本较低、元件尺寸较小以及集成度(integration)较高的优点。此外CIS还具有低操作电压、低功率消耗、高量子效率(quantumefficiency)、低噪声(read-out noise)以及可根据需要进行随机存取(randomaccess)等优势，因此已广泛应用在个人电脑相机(PC camera)以及数字相机(digital camera)等电子产品上。

典型的CIS结构可依其功能划分为一光感测区与一周边电路区，其中光感测区通常设有多个成阵列排列的光电二极管(photodiode)，并分别搭配重置晶体管(reset transistor)、电流汲取元件(current source follower)及列选择开关(row selector)等的MOS晶体管，用来接收外部的光线并感测光照的强度，而周边电路区则用来串接内部的金属内连线及外部的连接线路。而CIS的感光原理是将入射光线区分为各种不同波长光线的组合，再分别由半导体基底上的多个感光元件予以接收，并转换为不同强弱的数字信号。例如，将入射光区分为红、蓝、绿三色光线的组合，再由相对应的光电二极管予以接收，进而转换为数字信号。此外，光电二极管主要是依照该光感测区所产生的光电流来处理信号数据，例如光感测区于受光状态所产生的光电流(light current)代表信号(signal)，而光感测区于不受光状态所产生的暗电流(dark current)则代表噪声(noise)，因此光电二极管可以利用信号噪声比的强弱方式来处理信号数据，并将比对后的信号数据转交该周边电路区传输。

请参考图1，图1为传统的CIS结构示意图，包括有一半导体基底10，其表面设有多个光电二极管11、12、13以及多个浅沟隔离(shallow trenchisolation，STI)14分隔光电二极管11、12、13，以定义出一像素阵列，其中光电二极管11、12、13分别包括一n型掺杂剂区16与一p型掺杂剂区17，作为感测外来光源强度的元件。此外，为建立完整的CIS结构，半导体基底10表面设有多层介电层与多重金属内连线(multilevel interconnects)，例如一层间介电层(interlevel dielectric layer)20与二层金属间介电层(intermetaldielectric layer，IMD)22、24，而金属间介电层22、24间另设置有多个金属导线23、25。

然而如图1所示，当来自一外部光源30的一入射光线32，以近乎垂直的角度入射至光电二极管12，并引发相关的电子信号传递；但同样来自外部光源30的一散射光线34，则是先射向金属导线25并在表面反射后，再转而入射至邻近光电二极管12的另一光电二极管13，因而发生了所谓的跨越干扰现象(crosstalk effect)，使得原本处于不受光状态的光电二极管13受到散射光线34的干扰，导致光电二极管13比对信号与噪声的比值无法提升，明显影响CIS在感光功能上的灵敏度(sensitivity)。

为改善传统CIS各光电二极管间所发生的跨越干扰现象，美国专利案号US 6,861,866提出一种改良后的CIS结构，如图2所示。图2为美国专利案号US 6,861,866所提出的改良后的CIS结构示意图，其可大略区分为左侧的一光感测区40以及右侧的一金属内连线电路区42，此CIS结构包括一基底44、多层金属间介电层(IMD)46与多层防止金属原子扩散的扩散阻障层(diffusion barrier layer)48交互相叠于基底44上方，其中金属内连线电路区42包括多层铜金属导线50，负责电连接相对应的栅极52与源极/漏极54以控制CIS信号的传递；而光感测区40则包括设于基底44表面的一光电二极管56、一光学通道(light passageway)58设于光电二极管56上方、多层金属阻障层(metal barrier)60共同构成光学通道58的一内侧壁面62、一用以阻绝跨越干扰现象的保护层64设于光学通道58的内侧壁面62表面并覆盖于金属间介电层46表面、一透明填充层(transparent filler)66填入光学通道58、一彩色滤光片68覆盖于透明填充层66表面以及一微聚光镜(microlens)70设于光学通道58上方。但由于工艺的关系，光学通道58的内侧壁面62分别由各介电层46中定义光学通道58位置的金属阻障层60上下连接而成，因此光学通道58的内侧壁面62为一不连续的表面，这将使得部分照射至光学通道58的内侧壁面62的光线容易发生散射，而无法完全顺利到达光学通道58下方的光电二极管56，相对地造成光电二极管56可接收到的有效光线数将大幅减少。

此外，另一美国专利案号US 6,969,899亦揭露相似的CIS结构，如图3所示，其包括有一基底72、多个光电二极管74设于基底72表面、多个浅沟隔离76交错于光电二极管74之间、多层第一介电层78覆盖于基底72上方，以及多个光学通道80直接至连接光电二极管74。其中，每一个光学通道80内均充填有一第二介电层82，且各光学通道80的内侧壁面皆形成有一第三介电层84，用以阻绝跨越干扰现象。但由于其所揭露的光学通道80直接连接至光电二极管74，因此在实际的工艺上，这将导致在蚀刻出光学通道80时，光电二极管74的光感测区表面非常容易受到等离子体损坏(plasma damage)及不纯物残留的污染，产生大量的表面缺陷，增加漏电流造成噪声，使得光电二极管74的感光效果下降，严重时，甚至会造成光电二极管74元件的损坏而丧失其功能。

发明内容

因此本发明的主要目的在于提供一种具有波导管的图像感测装置以及其制作方法，可有效避免跨越干扰现象并大幅提高图像感测装置的灵敏度。

依据本发明，揭露一种图像感测装置，包括一具有至少一光学元件的基底、至少一介电层设于该基底上以及至少一波导管(wave-guide tube)设于该介电层中。该波导管的侧壁具有一平直表面，且该波导管对应该光学元件并与该光学元件相距一预定距离，而该波导管包括有一镶嵌于该介电层内的填充层以及一设于该填充层的侧壁的光学屏障层，其中该填充层与该光学屏障层分别具有一折射率n₂与n₃，且该填充层的该折射率n₂大于该光学屏障层的该折射率n₃。该波导管具有凹型底面。

依据本发明，另揭露一种图像感测装置的制作方法。首先提供一具有至少一光学元件的基底，随即在该基底上形成至少一介电层，并覆盖于该光学元件，之后于该介电层中形成一具有一凹槽，该凹槽对应于该光学元件，且该凹槽与该光学元件相隔一预定距离，然后于该凹槽的内侧壁表面形成一光学屏障层，最后形成一填充层填满该凹槽，以形成一波导管，其中该介电层具有一折射率n₁、该填充层具有一折射率n₂以及该光学屏障层具有一折射率n₃，且该填充层的该折射率n₂大于该光学屏障层的该折射率n₃。该波导管具有凹型底面。

由于本发明的图像感测装置的波导管底部为具有聚焦效果的一凹型底面，并与光学元件间相距一预定距离，以避免光学元件发生表面缺陷而增加漏电流，而波导管内侧壁更具有一光学屏障层，可有效避免不同光路间的跨越效应，同时藉由光学屏障层与填充层的折射率差异，使非垂直入射的光线在波导管内进行全反射，造成波导效应(wave-guide effect)，因此下方的光学元件可以收集到更多的光线，进而能增加该图像感测装置的感光效果和灵敏度。此外，波导管内的填充层更可直接利用分色膜(dichroic film)或彩色滤光片的材质制作而成，以缩短光径，大幅提高图像感测装置的解析度。

附图说明

图1为传统的CIS结构示意图；

图2为美国专利案号US 6,861,866所提出的改良后的CIS结构示意图；

图3为美国专利案号US 6.969,899所提出的另一改良后的CIS结构示意图；

图4至图10为本发明的图像感测装置的工艺示意图；

图11为本发明所揭示的一优选实施例。

主要元件符号说明

10 半导体基底 11、12、13 光电二极管

14 浅沟隔离 16 n型掺杂剂区

17 p型掺杂剂区 20 层间介电层

22、24 金属内连线层 23、25 金属导线

30 外部光源 32 入射光线

34 散射光线 40 光感测区

42 周边电路区 44 基底

46 介电层 48 扩散阻障层

50 铜金属导线 52 栅极

54 源极 56 光电二极管

58 光学通道 60 金属阻障层

62 内侧壁面 64 保护层

66 透明填充层 68 彩色滤光片

70 聚光镜 72 基底

74 光电二极管 76 浅沟隔离

78 第一介电层 80 光学通道

82 第二介电层 84 第三介电层

100 基底 105 绝缘物

106 光学元件 107、108、109 金属导线

112 层间介电层 114、116、118 金属间介电层

120 凹槽 122 型底面

124 光学屏障层 125 波导管

126 填充层 128 平坦层

130 微聚光镜 200 图像感测装置

202 基底 204 光学元件

206 绝缘物 208 层间介电层

210、212、214 金属间介电层 215 波导管

216 介电层 217、218、219 金属导线

220 平坦层 222 微聚光镜

224 光学屏障层 226 填充层

228、229 光线

具体实施方式

为了使突显本发明的优点及特征，下文列举本发明的一优选实施例，并配合图示作详细说明如下：

图4至图10为本发明的图像感测装置的工艺示意图。首先请参考图4，提供一基底100，其上已形成有至少一光学元件106、至少一绝缘物105分隔光学元件106、至少一层间介电层(interlevel dielectric layer，ILD)112、多层金属间介电层(intermetal dielectric layer，IMD)114、116、118以及多个金属导线107、108、109。于本优选实施例中，基底100为一半导体基底，但不限制为一硅晶片(wafer)或一硅覆绝缘(SOI)等的基底；光学元件106可为一光电二极管(photodiode)，用来接收外部的光线并感测光照的强度，而且光学元件106另电连接至重置晶体管、电流汲取元件或列选择开关等的CMOS晶体管(未显示)；绝缘物105可为浅沟隔离(shallow trench isolation，STI)或局部硅氧化绝缘层(local oxidation of silicon isolation layer，LOCOS)，用以避免光学元件106与其他元件相接触而发生短路；层间介电层112可以是一氧化硅层(silicon oxide)或一硼磷硅玻璃(borophosposilicate glass，BPSG)层等；金属间介电层114、116、118则可由一氮氧化硅层(SiON)或一氟硅玻璃层(fluoride silicate glass，FSG)等；至于构成多重金属内连线(multilevelinterconnects)的金属导线107、108、109及金属间介电层114、116、118则可利用双镶嵌工艺或现有的金属内连线工艺加以制作，在此不多赘述。

如图5所示，首先于金属间介电层118表面形成一图案化的光致抗蚀剂层(图未示)，接着再利用此图案化的光致抗蚀剂层当作掩模来蚀刻光学元件106上方的金属间介电层114、116、118，以于金属间介电层114、116、118中形成一凹槽120，并使凹槽120底部产生一凹型(concave)底面122。其中，凹槽120顶端开口的直径由于蚀刻的结果会自然形成略大于凹槽120的底面直径，例如凹槽122的底面直径约为开口直径的75％～95％之间，最好是在95％以上尽量使该侧壁保持接近垂直，此一漏斗型结构将有利于后续沉积工艺的进行，并能有效地导引入射光线至光学元件106。此外，本发明亦可先利用一干蚀刻工艺来蚀刻金属间介电层114、116、118，然后再进行一湿蚀刻工艺来蚀刻层间介电层112以产生凹型底面122，或者是如前所述藉由控制该干蚀刻工艺的参数而直接于金属间介电层114、116、118中形成此具有凹型底面122的凹槽120。由于凹槽120是直接蚀刻多层介电层所得，因此凹槽120具有一平直的内侧壁，不会造成光线无方向性的散射。此外，凹槽120的外观并不限于如图5所示的漏斗型结构，其亦可以是一具有垂直壁面的管状结构或是其他开口直径与底面直径一致的柱状结构，且凹槽120的底面122亦可取代为一平面或其他可聚光的底面结构。

值得注意的是，本发明的凹槽120的凹型底面122与光学元件106间相距一预定距离。于本优选实施例中，此预定距离约为层间介电层112的厚度，亦即本优选实施例是蚀刻金属间介电层114、116、118而停止于层间介电层112表面。而且本发明的该预定距离，亦相对应于凹槽120蚀刻的深浅，可端视于各产品的规格需求或凹型底面122的曲率半径及感光区域的形状大小而做适度的调整，因此不但能用以确保凹型底面122相作用于光学元件106的焦距，提高感光的灵敏度(sensitivity)，而且该预定距离更可用以确保光学元件106表面在蚀刻工艺或其他后续的工艺当中不受外力的影响与伤害，进而增加本发明所示的图像感测装置的可靠性。

接着如图6所示，利用一沉积工艺，如化学气相沉积(chemical vapordeposition，CVD)工艺、高温沉积工艺、等离子体辅助化学气相沉积(plasmaenhanced chemical vapor deposition，PECVD)工艺或物理气相沉积(physicalvapor deposition，PVD)工艺等，形成一平直的光学屏障层124覆盖于凹槽120的内侧壁、凹型底面122与金属间介电层118表面。值得注意的是，在本优选实施例中，层间介电层112与金属间介电层114、116、118的折射率大于光学屏障层124的折射率。例如，若层间介电层112与金属间介电层114、116、118均具有一相同的折射率(refractive index，RI)n₁，而光学屏障层124具有一折射率n₃，则层间介电层112与金属间介电层114、116、118的折射率n₁大于光学屏障层124的折射率n₃。光学屏障层124的材质可以是氧化钛(titanium oxide)、氧化硅或其他折射率值符合前述要件的材料所构成。此外，考量金属本身具有良好的光学反射特性，故光学屏障层124亦可由一金属屏障层所取代，以强化光学屏障层124的阻隔效果。

如图7所示，进行一回蚀刻工艺，用以移除沉积于金属间介电层118表面的光学屏障层124与沉积在凹型底面122上的光学屏障层124，仅保留沉积在凹槽120内侧壁面的部分光学屏障层124。随后如图8所示，进行一沉积工艺，如旋转涂布(SOG)、化学气相沉积(CVD)工艺、高温沉积工艺、等离子体辅助化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)工艺或物理气相沉积(PVD)工艺等，于金属间介电层118及光学屏障层124表面形成一填充层126并填满凹槽120。于本优选实施例中，填充层126可利用如氧化钛(titanium oxide)或氧化钽(tantalum oxide)等分色膜(dichroic film)材料制作而成，然填充层126并不仅限定以分色膜材料制作，其亦可利用彩色滤光片的原料，例如加入彩色染料的树脂、彩色光致抗蚀剂或其他无机化合物等材料制作成一彩色滤光层，又或者利用其他可供光线通过的透明物质作为填充层126的材料。

如图9所示，进行一化学机械抛光的平坦化工艺，用以移除部分形成于金属间介电层118表面的部分填充层126，使填充层126表面与金属间介电层118表面齐平。至此，凹槽120、光学屏障层124以及填充层126即共同构成本发明的波导管125。

值得注意的是，在本优选实施例中，填充层126具有一折射率n2，且填充层126的折射率n₂大于光学屏障层124的折射率n₃。因此当一入射光线射向光学屏障层124时，由于填充层126的折射率n₂大于光学屏障层124的折射率n₃，所以非垂直入射的入射光线会在光学屏障层124表面进行全反射，再到达光学元件106，形成波导效应(wave guide effect)，而不会有穿越金属间介电层114、116、118与层间介电层112，造成跨越现象的问题。

如图10所示，可于金属间介电层118与波导管125上方形成一平坦层128与一微聚光镜(microlens)130。平坦层128可保护下方的金属间介电层114、116、118、层间介电层112与波导管125并形成平坦表面，利于后续形成微聚光镜130的工艺进行。而平坦层128可以是透明的薄膜层，例如氧化硅层、透明树脂、玻璃或其他具有透光特性的材质制成，而微聚光镜130可藉由形成一图案化的聚合物于平坦层128上，再经由一退火工艺将该聚合物形成相对于凹槽120的微聚光镜130，以提供有效的聚光效果。此外，考量填充层126所选用的物质特性，若填充层126选用一透明物质作为其材料，于平坦层128与微聚光镜130间另可设置一彩色滤光片(图未示)，以选择入射光的种类。

本发明所述的图像感测装置的制作方法，不仅能制作单一波导管的图像感测装置，亦可制作包括多个波导管的图像感测装置。请参考图11，图11为本发明所揭示的一优选实施例的图像感测装置200，包括有一基底202、至少一光学元件204、至少一介电层216覆盖在基底202表面以及至少一波导管215设于介电层216中。于本实施例中，介电层216包括至少一层间介电层208以及多层金属间介电层210、212、214，且金属间介电层210、212、214间设有由多个金属导线217、218、219所连结的金属内连线(图未示)与光学元件204或与外部电路电连接，同时光学元件204间设有一绝缘物206，用来避免光学元件204与其他元件相接触而发生短路。图像感测装置200所包括的波导管215对应于各光学元件204，且各波导管215分别包括一光学屏障层224以及一填充层226，其中波导管215具有一凹型底面，且波导管215的开口直径由于蚀刻的结果会自然形成略大于其底面直径，而底面直径约为开口直径的75％～95％之间，最好是在95％以上尽量使波导管215的侧壁保持接近垂直，同时波导管215的该凹型底面与光学元件204间相距一预定距离，于本实施例中，此预定距离约为层间介电层208的厚度，以确保光学元件204的可靠性。

而图像感测装置200还包括一平坦层220以及至少一微聚光镜222设于介电层216与波导管215上方，保护下方的介电层216与波导管215，并提供聚光的效用。值得注意的是，波导管215的侧壁具有一平直表面，故当有外来光线入射时，较不易造成无方向性的散射，于本优选实施例中，层间介电层208与金属间介电层210、212、214均具有相同的一折射率n₁，而光学屏障层224具有一折射率n₃，其中层间介电层208与金属间介电层210、212、214的折射率n₁大于光学屏障层224的折射率n₃，由于折射率的差异，自外界通过金属间介电层214射向光学屏障层224的光线229，将会在光学屏障层224与金属间介电层214的介面反射，又填充层226可具有一折射率n₂，且填充层226的折射率n₂大于光学屏障层224的折射率n₃；故当一光线228射向光学屏障层224时，由于填充层226的折射率n₂大于光学屏障层224的折射率n₃，因此光线228在光学屏障层224表面会进行全反射，而不会有穿越介电层216并造成跨越现象的问题。此外，考量金属本身可造成良好的光反射效果且光线不易穿过，因此光学屏障层224亦可由一金属屏障层所取代，以强化光学屏障层224的阻隔效果。值得注意的是，图像感测装置200包括至少一个光学元件204以及其对应的波导管215，可适用于制作具有光学阵列排列的图像感测元件，例如具有红、蓝、绿或其他颜色的分光或滤光效果的光学阵列，以应用在相关的电机电子产品当中。

综上所述，本发明提供一种图像感测装置及其制作方法，其特点在于波导管底部的凹型底面与光学元件间相距一预定距离，以提高聚焦效果并避免光学元件发生表面缺陷而增加漏电流；波导管内侧壁具有一光学屏障层，可有效避免不同光路间的跨越效应，相对地使图像感测装置的灵敏度大幅提升；再者，藉由折射率的不同，该光学屏障层可使非垂直入射的光线在凹槽内进行全反射，造成完整的波导效应，使下方的光学元件可以收集到更多的光线，增加该图像感测装置的感光效果。此外，波导管内的填充层更可直接利用分色膜或彩色滤光片的材质制作而成，缩短光径，进而提高图像感测装置的解析度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种图像感测装置，其包括有：

基底，包括至少一光学元件；

至少一介电层设于该基底上且该介电层具有折射率n₁；

至少一波导管设于该介电层中，该波导管的侧壁具有平直表面且该波导管对应该光学元件并与该光学元件相距预定距离，而该波导管包括：

填充层，镶嵌于该介电层内，该填充层具有折射率n₂；以及

光学屏障层，设于该填充层的侧壁，该光学屏障层具有折射率n₃，且该填充层的该折射率n₂大于该光学屏障层的该折射率n₃，

其中该波导管具有凹型底面。

2.如权利要求1所述的图像感测装置，其中该介电层包括至少一层间介电层，以及至少一金属间介电层设置于该层间介电层之上。

3.如权利要求2所述的图像感测装置，其中该预定距离为该层间介电层的厚度。

4.如权利要求1所述的图像感测装置，其中该介电层的该折射率n₁大于该光学屏障层的该折射率n₃。

5.如权利要求1所述的图像感测装置，其中该填充层为分色膜。

6.如权利要求1所述的图像感测装置，其中该填充层为彩色滤光层。

7.如权利要求1所述的图像感测装置，还包括微聚光镜，设于该波导管上方。

8.如权利要求1所述的图像感测装置，其中该光学元件为光电二极管。

9.如权利要求1所述的图像感测装置，其中该图像感测装置为互补式金属氧化物半导体晶体管图像感测器。

10.一种图像感测装置的制作方法，该制作方法包括：

提供具有至少一光学元件的基底；

于该基底上形成至少一介电层，并覆盖于该光学元件；

于该介电层中形成凹槽，该凹槽对应于该光学元件，且该凹槽与该光学元件相隔预定距离；

于该凹槽的内侧壁表面形成平直的光学屏障层；以及

形成填充层填满该凹槽，以形成波导管；

其中该介电层具有折射率n₁、该填充层具有折射率n₂以及该光学屏障层具有折射率n₃，且该填充层的该折射率n₂大于该光学屏障层的该折射率n₃，其中该凹槽具有凹型底面。

11.如权利要求10所述的制作方法，其中该介电层包括至少一层间介电层以及至少一金属间介电层设置于该层间介电层之上。

12.如权利要求11所述的制作方法，其中该预定距离为该层间介电层的厚度。

13.如权利要求10所述的制作方法，其中于该凹槽的内侧壁表面形成该光学屏障层的方法包括：

进行沉积工艺，于该介电层表面与该凹槽的内侧壁及该凹型底面表面形成光学屏障层；以及

进行蚀刻工艺，蚀刻沉积于该凹型底面上的部分该光学屏障层以及该介电层表面的部分该光学屏障层。

14.如权利要求10所述的制作方法，其中形成该填充层填满该凹槽的方法包括：

进行沉积工艺，形成该填充层于该介电层表面并填满该凹槽；以及

进行平坦化工艺，移除沉积于该介电层表面的部分该填充层，使该填充层表面与该介电层表面齐平。

15.如权利要求14所述的制作方法，其中于该平坦化工艺后还包括形成微聚光镜于该波导管上方的工艺。

16.如权利要求10所述的制作方法，其中该介电层的该折射率n₁大于该光学屏障层的该折射率n₃。

17.一种图像感测装置，其包括有：

基底，包括至少一光学元件；

至少一介电层设于该基底上；

滤光层，镶嵌于该介电层内；以及

金属屏障层，设于该滤光层的侧壁，

其中该波导管具有凹型底面。

18.如权利要求17所述的图像感测装置，其中该介电层包括至少一层间介电层，以及至少一金属间介电层设置于该层间介电层之上。

19.如权利要求18所述的图像感测装置，其中该预定距离为该层间介电层的厚度。

20.如权利要求17所述的图像感测装置，其中该滤光层为分色膜。

21.如权利要求17所述的图像感测装置，还包括微聚光镜，设于该波导管上方。

22.如权利要求17所述的图像感测装置，其中该光学元件为光电二极管。

23.如权利要求17所述的图像感测装置，其中该图像感测装置为互补式金属氧化物半导体晶体管图像感测器。

24.一种图像感测装置的制作方法，该制作方法包括：

提供具有至少一光学元件的基底；

于该基底上形成至少一介电层，并覆盖该光学元件；

于该凹槽的内侧壁表面形成平直的金属屏障层；

形成滤光层填满该凹槽，以形成波导管，

其中该凹槽具有凹型底面。

25.如权利要求24所述的制作方法，其中该介电层包括至少一层间介电层，以及至少一金属间介电层设置于该层间介电层之上。

26.如权利要求25所述的制作方法，其中该预定距离为该层间介电层的厚度。

27.如权利要求24所述的制作方法，其中于该凹槽的内侧壁表面形成该金属屏障层的方法包括：

进行沉积工艺，于该介电层表面与该凹槽的内侧壁及该凹型底面表面形成金属屏障层；以及

进行蚀刻工艺，蚀刻沉积于该凹型底面上的部分该金属屏障层以及该介电层表面的部分该金属屏障层。

28.如权利要求24所述的制作方法，其中形成该滤光层填满该凹槽的方法包括：

进行沉积工艺，形成该滤光层于该介电层表面并填满该凹槽；以及

进行平坦化工艺，移除沉积于该介电层表面的部分该滤光层，使该滤光层表面与该介电层表面齐平。

29.如权利要求28所述的制作方法，其中于该平坦化工艺后还包括形成微聚光镜于该波导管上方的工艺。