CN110148604A - 微镜头制备方法及微镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微镜头制备方法及微镜头，该方法包括：制备连接电路，连接电路设置在感光器件和电路器件的上侧，感光器件和电路器件的下侧设置在芯片衬底上；在连接电路的上侧沉积具有第一预定厚度的沉积平坦化层；在沉积平坦化层的上侧沉积具有第二预定厚度的沉积牺牲层；在沿着高度方向上，对与感光器件相对应的沉积牺牲层进行刻蚀，形成具有与感光器件个数相匹配的预定图形的刻蚀区，其中，相邻两个预定图形之间间隔预定刻蚀间距；在沉积牺牲层的上侧沉积具有第三预定厚度的沉积钝化层，在沿着高度方向上，沉积钝化层中与刻蚀区相对应的区域形成微透镜。本发明制备的微镜头能较佳地满足生物识别领域的特定需求。
Description
技术领域
本发明涉及光学设备技术领域，尤其涉及一种微镜头制备方法及微镜头。
背景技术
随着通信技术的发展，移动终端正被广泛应用于人们的日常生活和工作中。目前的移动终端中普遍设置有指纹识别装置，通过该指纹识别装置实现指纹识别功能。在指纹识别装置中，包括：电容式指纹识别装置和光学指纹识别装置两种常用的指纹识别装置。
其中，光学指纹识别装置是采用CIS(CMOS图像传感器)的成像原理，对生物指纹图像进行信号采取，以及最终成像；然后将采取到的成像信息与已经存储的指纹图像信息进行图像对比，从而鉴别生物指纹相关的信息。
目前的CMOS图像传感器一般具备识别色彩信息的功能，因而需要在光传感器件上方添加滤光片，在滤光片上进行制备具有聚光功能的微镜头。而生物指纹识别芯片在进行光信号采集时，是固定焦距采样，并且不需要色彩信息(即对于成像的色彩没有要求，只是不同灰度的成像)，同时在微镜头制备上，没有制备三原色色彩的滤镜。整体上，生物识别领域中的微镜头的结构及其制备有别于目前通常的CIS图像传感器中微镜头的结构及其制备。
具体的，现有的生物识别领域中的微镜头如图1所示，其主要包括：芯片衬底300，感光器件302，感光器件302旁边的电路器件301，设置有电路连线的介质层303，用于保护电路器件的钝化层304，微镜头制备时的平坦化层306，特别制备的微透镜305。其中，该微透镜305的材质一般为有机物。电路连线303中各个连线之间靠介质层隔绝。
制备该微镜头的方法是：首先将芯片电路制作完成并且加上钝化层；之后再使用额外的工艺，利用有机的材料制备平坦化层和制备微镜头。整体上，使用额外的工艺和材料会增加产品成本，延长生产周期，并且制作获得的产品本身质量也会受到更多不可控因素的影响而无法较佳地得到保证。
因此，本发明提供一种能较佳地满足生物识别领域的特定需求的微镜头制备方法及微镜头。
发明内容
本发明的发明目的在于提供了一种能较佳地满足生物识别领域的特定需求的微镜头制备方法及微镜头。
本申请实施方式公开了一种微镜头制备方法，该方法包括：
制备连接电路，所述连接电路设置在感光器件和电路器件的上侧，所述感光器件和电路器件的下侧设置在芯片衬底上；
在所述连接电路的上侧沉积具有第一预定厚度的沉积平坦化层；
在所述沉积平坦化层的上侧沉积具有第二预定厚度的沉积牺牲层；
在沿着高度方向上，对与所述感光器件相对应的沉积牺牲层进行刻蚀，形成具有与所述感光器件个数相匹配的预定图形的刻蚀区，相邻两个所述预定图形之间间隔预定刻蚀间距；
在经过局部刻蚀处理后的沉积牺牲层的上侧沉积具有第三预定厚度的沉积钝化层，在沿着高度方向上，所述沉积钝化层中与所述刻蚀区相对应的区域形成微透镜。
在一个优选的实施方式中，所述沉积牺牲层的材料与所述沉积平坦化层的材料不同，所述沉积平坦化层能作为所述沉积牺牲层在进行刻蚀时的截至层。
在一个优选的实施方式中，所述沉积平坦化层的材料包括下述中的任意一种：氧化硅、氮化硅。
在一个优选的实施方式中，所述沉积牺牲层的材料与所述微透镜的材料相同。
在一个优选的实施方式中，所述沉积牺牲层的材料与所述沉积钝化层的材料相同，所述沉积牺牲层的材料或沉积钝化层的材料包括下述中的任意一种：氧化硅、氮化硅。
在一个优选的实施方式中，所述方法还包括：调整所述预定刻蚀间距，改变所述微镜头的弧度。
在一个优选的实施方式中，所述预定图形在所述沉积平坦化层上的投影形状包括下述中的任意一种：圆形、矩形。
一种微镜头，所述微镜头为利用上述任意一项所述的微镜头制备方法制备获得。
在一个优选的实施方式中，所述微镜头包括：芯片衬底；设置在所述芯片上侧的感光器件和电路器件；设置在所述感光器件和电路器件上侧的连接电路；覆盖在所述连接电路上表面且具有第一预定厚度的沉积平坦化层；设置在所述沉积平坦化层的上侧且具有第二预定厚度的沉积牺牲层；位于所述沉积牺牲层中的刻蚀区，所述刻蚀区在沿着高度方向上与所述感光器件相对应，所述刻蚀区包括与所述感光器件的个数相匹配的预定图形，相邻两个所述预定图形之间间隔预定刻蚀间距；设置在所述沉积牺牲层的上侧且具有第三预定厚度的沉积钝化层，所述沉积钝化层中与所述刻蚀区相对应的区域具有微透镜。
一种微镜头，包括：
芯片衬底；
设置在所述芯片上侧的感光器件和电路器件；
设置在所述感光器件和电路器件上侧的连接电路；
覆盖在所述连接电路上表面且具有第一预定厚度的沉积平坦化层；
设置在所述沉积平坦化层的上侧且具有第二预定厚度的沉积牺牲层；
位于所述沉积牺牲层中的刻蚀区，所述刻蚀区在沿着高度方向上与所述感光器件相对应，所述刻蚀区包括与所述感光器件的个数相匹配的预定图形，相邻两个所述预定图形之间间隔预定刻蚀间距；
设置在所述沉积牺牲层的上侧且具有第三预定厚度的沉积钝化层，所述沉积钝化层中与所述刻蚀区相对应的区域具有微透镜。
在一个优选的实施方式中，所述沉积牺牲层的材料与所述沉积平坦化层的材料不同，所述沉积平坦化层能作为所述沉积牺牲层在进行刻蚀时的截至层。
在一个优选的实施方式中，所述沉积牺牲层的材料与所述微透镜的材料相同。
在一个优选的实施方式中，所述沉积牺牲层的材料与所述沉积钝化层的材料相同。
在一个优选的实施方式中，所述预定刻蚀间距与所述微镜头的弧度正相关。
在一个优选的实施方式中，所述预定图形在所述沉积平坦化层上的投影形状包括下述中的任意一种：圆形、矩形。
本发明的特点和优点是：本申请实施方式中所提供的微镜头制备方法及微镜头，制作时，利用在沉积牺牲层上刻蚀出以预定规则排布的刻蚀间距，以形成与感光器件相对应的刻蚀区，并在该刻蚀区上沉积钝化层的过程中，形成自动准微镜头，不仅提高了加工精度，较佳地满足最终的成像要求，而且大大缩短了加工时间，降低了工艺的难度，降低了加工成本。
此外，当在设置有感光器件、电路器件的芯片衬底上沉积好平坦化层后，后续可以采用相同的沉积工序，并采用相同的制作材料，如此不仅可以简化工艺，而且可以避免引入新材料，减少成本，缩短产品周期。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
图1为利用现有的微镜头制备方法制作的微镜头的结构示意图；
图2为本申请实施方式中提供的一种微镜头制备方法的步骤流程图；
图3为本申请实施方式中提供的一种微镜头制备方法的工艺流程示意图；
图4是利用本申请实施方式中提供的一种微镜头制备方法制作的一种微镜头；
图5是利用本申请实施方式中提供的一种微镜头制备方法制作的刻蚀区的示意图；
图6是利用本申请实施方式中提供的一种微镜头制备方法制作的另一种微镜头；
图7是利用本申请实施方式中提供的一种微镜头制备方法制作的又一种微镜头；
图8是利用本申请实施方式中提供的一种微镜头制备方法制作的又一种微镜头；
图9是利用本申请实施方式中提供的又一种刻蚀区的示意图；
附图标记说明：
300、芯片衬底；301、电路器件；302、感光器件；303、介质层；304、钝化层；305、微透镜；306、平坦化层；403、连接电路；404、沉积平坦化层；407、沉积牺牲层；408、沉积钝化层；200、刻蚀区；201、第一刻蚀间距；202、第二刻蚀间距。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明的发明目的在于提供了一种能较佳地满足生物识别领域的特定需求的微镜头制备方法及微镜头，达到在提高成像质量的前提下，减少新材料的引入，缩短产品生产周期，减少成本。
本发明所提供的微镜头制备方法主要是利用在芯片电路上面的钝化层材料，引入自对准工艺，来制备微镜头，同时起到钝化层和微镜头的作用，整体上可以较少后面引入的工艺和新材料，缩短产品周期，减小成本。
如图2至图3所示，本说明书实施方式中所提供的微镜头制备方法主要包括如下步骤。
步骤S10：制备连接电路，所述连接电路设置在所述感光器件和电路器件的上侧，所述感光器件和电路器件的下侧设置在芯片衬底上；
步骤S12：在所述连接电路的上侧沉积具有第一预定厚度的沉积平坦化层；
步骤S14：在所述沉积平坦化层的上侧沉积具有第二预定厚度的沉积牺牲层；
步骤S16：在沿着高度方向上，对与所述感光器件相对应的沉积牺牲层进行刻蚀，形成具有与所述感光器件个数相匹配的预定图形的刻蚀区，其中，相邻两个所述预定图形之间间隔预定刻蚀间距；
步骤S18：在经过局部刻蚀处理后的沉积牺牲层的上侧沉积具有第三预定厚度的沉积钝化层，在沿着高度方向上，所述沉积钝化层中与所述刻蚀区相对应的区域形成微透镜。
请结合参阅图4，利用本申请的微镜头制备方法制作微镜头时，首先需要准备好芯片衬底300，该芯片衬底300的具体形状、构造和材料等可以与现有技术中的芯片衬底300相同，例如可以为硅衬底，具体的本申请在此不再展开描述。该芯片衬底300具有相对的上表面和下表面。其中，该芯片衬底300的上表面包括用于设置电路器件301的第一区域和用于设置感光器件302的第二区域。
其中，该感光器件302可以为CMOS图像传感器的感光器件302；该电路器件301可以为CMOS图像传感器的电路连接部分。该电路器件301和感光器件302的具体形式也可以与现有的电路器件301和感光器件302相同，本申请在此也不再展开描述。
该电路器件301和感光器件302具有相对的上侧和下侧，其中，下侧用于和芯片衬底300相连接，其上侧设置有连接电路403。该连接电路403具体为CMOS电路的连线部分，具体的形式和连接方式等可以与现有的介质层303中的电路连线相同，本申请在此也不再展开描述。
在制备好该连接电路403后，在该连接电路403的上侧沉积一层用于平坦化的介质，即形成沉积平坦化层404。所述沉积平坦化层404的材质包括但不限于氧化硅或氮化硅，该沉积平坦化层404的材料还可以为其他满足透光需求的透光材料。该沉积平坦化层404主要用来对连接电路403的上侧进行平坦化。此外，该沉积平坦化层404也可以用来作为其上侧的沉积牺牲层407在刻蚀过程中的截至层。此时，该沉积平坦化层404的材料可以与沉积牺牲层407的材料不同。
具体的，在对沉积牺牲层407刻蚀的时候，可以利用高选择比的刻蚀方法进行刻蚀。此时，需要下面有一层不同的材料(即与沉积牺牲层407的材料不同的沉积平坦化层404)，当刻蚀到沉积平坦化层404时，刻蚀动作会自动停止。
具体的，该沉积平坦化层404具有第一预定厚度，该第一预定厚度整体上可以根据工艺条件进行选择。由于每种微镜头的要求是根据下面的感光区大小，感光强度而变化的，该第一预定厚度可根据微镜头的要求进行适应性调整。
在完成上述沉积平坦化层404的制作后，接下来在该沉积平坦化层404的上侧沉积一层沉积牺牲层407。该沉积牺牲层407的材质可以包括但不限于氧化硅或氮化硅。原则上，该沉积牺牲层407的材质选择要求是透光性好。整体上，该沉积牺牲层407的材料还可以为其他满足透光需求的透光材料。
具体的，该沉积牺牲层407的材质可以与微透镜的材质相同，也可以不要求与微透镜材质一样。优选的，该沉积牺牲层407和微透镜的材质相同。当该沉积牺牲层407与微透镜的材质不同时，需要调整工艺条件，使其满足：光透过微透镜到达沉积牺牲层407时，不会产生漫反射。
在本说明书中，该沉积牺牲层407具有第二预定厚度，具体的，该第二预定厚度可以根据微透镜的高度要求选择，不同的工艺条件以及感光区面积，会有不同的高度要求，具体的，本申请在此并不作具体的限定。
在沉积牺牲层407制作完成后，可以在沿着高度方向上，对与所述感光器件302相对应的牺牲层进行刻蚀，形成具有多个预定图形的刻蚀区200。其中，刻蚀区200向所述设置有感光器件302的区域进行投影时，该刻蚀区200能够完全落入该感光器件302所在的范围内，即该刻蚀区200处于感光器件302所形成的感光区域内。
其中，相邻两个所述预定图形之间间隔预定刻蚀间距。该预定刻蚀间距为刻蚀深度最深的位置形成的沟槽。当调整所述预定刻蚀间距，可以改变所述微镜头的弧度，其中，该微镜头的弧度即为微透镜处的弧度。具体的，当增大刻蚀间距时，可以使得微镜头的弧度增大，形状趋于平缓；当减小该刻蚀间距时，可以使得微镜头的弧度减小，形状更趋于凸起。
其中，所述预定图形在所述沉积平坦化层404上的投影形状包括下述中的任意一种：圆形、矩形。当然，该预定图形在沉积平坦化层404或者与该沉积平坦化层404相平行的任意一个平面上的投影，还可以为其他形式，本申请在此并不作具体的限定。
在一个实施方式中，以该预定图形在所述沉积平坦化层404上的投影形状为矩形为例进行说明。
请结合参阅图5，在感光区域的每一个感光器件302上方刻蚀如下的预定图形。其中，在沿着X方向上，具有第一刻蚀间距201，在沿着Y方向上，具有第二刻蚀间距202，其中，该第一刻蚀间距201和第二刻蚀间距202可以基于微透镜的高度和弧度需求结合牺牲层的而定，其具体数值本申请在此并不作具体的限定。
在经过局部刻蚀处理后的牺牲层的上侧沉积具有第三预定厚度的沉积钝化层408。其中，该沉积钝化层408与感光器件302相对应的部分用于形成自对准的微透镜，因此，要求透光性好。该沉积钝化层408的材质可以包括但不限于氧化硅或氮化硅。该沉积钝化层408的材料还可以为其他满足透光需求的透光材料。氧化硅或氮化硅是CMOS工厂常用的材料，成本和工艺比较好控制。该沉积钝化层408的第三预定厚度决定了微透镜的厚度。具体的，该第三预定厚度可以根据微透镜的参数要求进行适应性调整，本申请在此并不作具体的数值限定。
在一个实施方式中，所述沉积牺牲层407的材料与所述沉积钝化层408的材料相同。当在设置有感光器件302、电路器件301的芯片衬底300上沉积好平坦化层后，后续工序中使用的材料可以相同，如此可以避免引入新材料，也可以减少成本，缩短产品周期。
此外，本申请中所采用的工序简单，沉积平坦化层404、沉积牺牲层407、沉积钝化层408都是采用的相同的沉积工序即可完成。
本申请所提供的微镜头制备方法，由于感光器件302上方通过设置预定刻蚀间距形成了刻蚀区200；在形成沉积钝化层408的过程中，会自动产生高度差；由于这个高度差，会自动在这个区域形成弧度，制备了自对准微镜头。
相对于现有的在微透镜区域刻蚀出一定的图形而言，本申请通过在沉积钝化层408中刻蚀出以预定规则排布的刻蚀间距，例如，相互垂直交错排布的第一刻蚀间距201和第二刻蚀间距202间接的定义了微透镜的区域，后续沉积形成微透镜时，就自动的在感光区域上方形成自对准微镜头，大大缩短了加工时间，降低了工艺的难度，提高了加工精度，降低了加工成本。此外，在电路器件301的上方，由于没有刻蚀牺牲层，表面是平整的。
整体上，本说明书中所提供的微镜头制备方法，利用在沉积牺牲层407上刻蚀出以预定规则排布的刻蚀间距，以形成与感光器件302相对应的刻蚀区200，并在该刻蚀区200上沉积钝化层408的过程中，形成自动准微镜头，不仅提高了加工精度，较佳地满足最终的成像要求，而且大大缩短了加工时间，降低了工艺的难度，降低了加工成本。此外，当在设置有感光器件302、电路器件301的芯片衬底300上沉积好平坦化层后，后续可以采用相同的沉积工序，并采用相同的制作材料，如此不仅可以简化工艺，而且可以避免引入新材料，减少成本，缩短产品周期。
从另一个角度看，本申请用现有的钝化层材料采用沉积的方式一体制作自对准微透镜，从而代替了原先的钝化层、平坦层和微透镜，不用再使用Micro Lens微镜头工艺，即省去了现有技术的单独制备平坦化层和微透镜的步骤。
利用本说明书上述提供的微镜头制备方法可以制备满足使用设定需求的微镜头。
请参阅图4至图9，具体的，该微镜头可以包括：芯片衬底300；设置在所述芯片上侧的感光器件302和电路器件301；设置在所述感光器件302和电路器件301上侧的连接电路403；覆盖在所述连接电路403上表面且具有第一预定厚度的沉积平坦化层404；设置在所述沉积平坦化层404的上侧且具有第二预定厚度的沉积牺牲层407；位于所述沉积牺牲层407中的刻蚀区200，所述刻蚀区200在沿着高度方向上与所述感光器件302相对应，所述刻蚀区200包括与所述感光器件302的个数相匹配的预定图形，相邻两个所述预定图形之间间隔预定刻蚀间距；设置在所述沉积牺牲层407的上侧且具有第三预定厚度的沉积钝化层408，所述沉积钝化层408中与所述刻蚀区200相对应的区域具有微透镜。
该微镜头的具体制作流程可以参见上述微镜头制备方法，该微镜头中各个部分的作用、材质等也可以参照上述微镜头制备方法，本申请在此不再赘述该微镜头具体为自对准微镜头，能够较佳地满足最终的成像要求。
以下结合实际的实施方式对微镜头的结构进行举例说明。其中，本说明书中重点阐释以下各个实施方式不同之处，各个实施方式中相同之处可以相互参看，本申请在此不再重复赘述。
在一些实施方式中，如图4所示，沉积牺牲层407的厚度小于沉积钝化层408的厚度，从而可制备高微镜头。
在另一些实施方式中，如图6所示，沉积牺牲层407的厚度大于沉积钝化层408的厚度，从而可制备低微镜头。
所述预定刻蚀间距与所述微镜头的弧度正相关，通过改变刻蚀间距可以改变微镜头的弧度。
对比图7和图8，当增大该刻蚀间距后，微镜头的弧度也相应增大，区域平缓。
所述预定图形在所述沉积平坦化层404上的投影形状包括下述中的任意一种：圆形、矩形。
当该预定图形在在所述沉积平坦化层404上的投影形状为圆形时可以参阅图9所示；当该预定图形在在所述沉积平坦化层404上的投影形状为矩形时可以参阅图5所示。
本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。
披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可。
上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种微镜头制备方法，其特征在于，包括：
制备连接电路，所述连接电路设置在感光器件和电路器件的上侧，所述感光器件和电路器件的下侧设置在芯片衬底上；
在所述连接电路的上侧沉积具有第一预定厚度的沉积平坦化层；
在所述沉积平坦化层的上侧沉积具有第二预定厚度的沉积牺牲层；
在沿着高度方向上，对与所述感光器件相对应的沉积牺牲层进行刻蚀，形成具有与所述感光器件个数相匹配的预定图形的刻蚀区，相邻两个所述预定图形之间间隔预定刻蚀间距；
在经过局部刻蚀处理后的沉积牺牲层的上侧沉积具有第三预定厚度的沉积钝化层，在沿着高度方向上，所述沉积钝化层中与所述刻蚀区相对应的区域形成微透镜。
2.如权利要求1所述的微镜头制备方法，其特征在于，所述沉积牺牲层的材料与所述沉积平坦化层的材料不同，所述沉积平坦化层能作为所述沉积牺牲层在进行刻蚀时的截至层。
3.如权利要求2所述的微镜头制备方法，其特征在于，所述沉积平坦化层的材料包括下述中的任意一种：氧化硅、氮化硅。
4.如权利要求1所述的微镜头制备方法，其特征在于，所述沉积牺牲层的材料与所述微透镜的材料相同。
5.如权利要求1所述的微镜头制备方法，其特征在于，所述沉积牺牲层的材料与所述沉积钝化层的材料相同，所述沉积牺牲层的材料或沉积钝化层的材料包括下述中的任意一种：氧化硅、氮化硅。
6.如权利要求1所述的微镜头制备方法，其特征在于，所述方法还包括：调整所述预定刻蚀间距，改变所述微镜头的弧度。
7.如权利要求6所述的微镜头制备方法，其特征在于，所述预定图形在所述沉积平坦化层上的投影形状包括下述中的任意一种：圆形、矩形。
8.一种微镜头，其特征在于，所述微镜头为利用权利要求1至7任意一项所述的微镜头制备方法制备获得。
9.如权利要求8所述的微镜头，其特征在于，所述微镜头包括：
芯片衬底；
设置在所述芯片上侧的感光器件和电路器件；
设置在所述感光器件和电路器件上侧的连接电路；
覆盖在所述连接电路上表面且具有第一预定厚度的沉积平坦化层；
设置在所述沉积平坦化层的上侧且具有第二预定厚度的沉积牺牲层；
位于所述沉积牺牲层中的刻蚀区，所述刻蚀区在沿着高度方向上与所述感光器件相对应，所述刻蚀区包括与所述感光器件的个数相匹配的预定图形，相邻两个所述预定图形之间间隔预定刻蚀间距；
设置在所述沉积牺牲层的上侧且具有第三预定厚度的沉积钝化层，所述沉积钝化层中与所述刻蚀区相对应的区域具有微透镜。
10.一种微镜头，其特征在于，包括：
芯片衬底；
设置在所述芯片上侧的感光器件和电路器件；
设置在所述感光器件和电路器件上侧的连接电路；
覆盖在所述连接电路上表面且具有第一预定厚度的沉积平坦化层；
设置在所述沉积平坦化层的上侧且具有第二预定厚度的沉积牺牲层；
位于所述沉积牺牲层中的刻蚀区，所述刻蚀区在沿着高度方向上与所述感光器件相对应，所述刻蚀区包括与所述感光器件的个数相匹配的预定图形，相邻两个所述预定图形之间间隔预定刻蚀间距；
设置在所述沉积牺牲层的上侧且具有第三预定厚度的沉积钝化层，所述沉积钝化层中与所述刻蚀区相对应的区域具有微透镜。
11.如权利要求10所述的微镜头，其特征在于，所述沉积牺牲层的材料与所述沉积平坦化层的材料不同，所述沉积平坦化层能作为所述沉积牺牲层在进行刻蚀时的截至层。
12.如权利要求10所述的微镜头，其特征在于，所述沉积牺牲层的材料与所述微透镜的材料相同。
13.如权利要求10所述的微镜头，其特征在于，所述沉积牺牲层的材料与所述沉积钝化层的材料相同。
14.如权利要求10所述的微镜头，其特征在于，所述预定刻蚀间距与所述微镜头的弧度正相关。
15.如权利要求10所述的微镜头，其特征在于，所述预定图形在所述沉积平坦化层上的投影形状包括下述中的任意一种：圆形、矩形。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002033466A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Toppan Printing Co Ltd | 固体撮像素子及びその製造方法 |
| CN1819248A (zh) * | 2004-12-30 | 2006-08-16 | 东部亚南半导体株式会社 | Cmos图像传感器及其制造方法 |
| KR100720460B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-05-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이미지 센서 및 그의 제조방법 |
| KR20080060450A (ko) * | 2006-12-27 | 2008-07-02 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법 |
| CN101211827A (zh) * | 2006-12-27 | 2008-07-02 | 东部高科股份有限公司 | 图像传感器的制造方法 |
| CN101414579A (zh) * | 2007-10-17 | 2009-04-22 | 东部高科股份有限公司 | Cmos图像传感器及其制造方法 |
| KR20090064991A (ko) * | 2007-12-17 | 2009-06-22 | 주식회사 동부하이텍 | 이미지 센서의 제조 방법 |
| CN209747515U (zh) * | 2019-05-29 | 2019-12-06 | 上海思立微电子科技有限公司 | 微镜头 |
-
2019
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002033466A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Toppan Printing Co Ltd | 固体撮像素子及びその製造方法 |
| CN1819248A (zh) * | 2004-12-30 | 2006-08-16 | 东部亚南半导体株式会社 | Cmos图像传感器及其制造方法 |
| KR100720460B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-05-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이미지 센서 및 그의 제조방법 |
| KR20080060450A (ko) * | 2006-12-27 | 2008-07-02 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법 |
| CN101211827A (zh) * | 2006-12-27 | 2008-07-02 | 东部高科股份有限公司 | 图像传感器的制造方法 |
| CN101414579A (zh) * | 2007-10-17 | 2009-04-22 | 东部高科股份有限公司 | Cmos图像传感器及其制造方法 |
| KR20090064991A (ko) * | 2007-12-17 | 2009-06-22 | 주식회사 동부하이텍 | 이미지 센서의 제조 방법 |
| CN209747515U (zh) * | 2019-05-29 | 2019-12-06 | 上海思立微电子科技有限公司 | 微镜头 |
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