TW200818480A - Image sensor light shield - Google Patents

Description

200818480 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般係關於影像感測器之光護罩。 【先前技術】 固態影像感測器(亦稱為成像器)吸 輕射(例如光學光子、x射線等)並產生：疋波長之入射 虚+ 儿座生與所吸收輻射相斛 信號。存在不同類型之半導體為主影像感測器，复 合裝置(CCD)、光二極體陣列、電荷注入； 器、5焦平面陣列及互補金氧半導體（CMos)影像感測 :影像感測器通常係由_焦平面像素單元陣歹"且 成、亥專像素單元中的每一像素單 (-般為光閉極、光導體或光二，：二先感测器 «股），其覆蓋一基， 寄光生電荷累積於基板之下部部 ; 5夂一你立 1刀中一碩出電路係連接 中像素早兀且包括至少一輸出電晶體(其係形成於夷 電荷儲存區域（通常為—浮動擴散區），其係_ 2測器形成於基板上且係連接至輪出電晶體之問極。聲 像感測器可包括至少一用於將電荷自基板之下部部分料 至汗動擴散區之電子裝置（例如電晶體）以及 :::該區域…-預定電荷位準… 二：s影像感測器中’ 一像素單元之主動元件執行 =要的功能：⑴光電轉換；(2)影像電荷累積；(3)將 電何傳送至浮動擴散區，伴隨有電荷放大；⑷將浮動擴散 H9262.doc 200818480 區重置為一已知狀態；（5)選擇要讀出的一像素單元；以及 (6)輸出並放大表示像素單元電荷之一信號。可在光電荷自 初始電荷累積區向浮動擴散區移動時，放大該光電荷。通 常藉由一源極隨耦器輸出電晶體而將該浮動擴散區處的電 街轉換為一像素單元輸出電壓。 上述類型之範例性CMOS影像感測器一般如在（例如）均 讓渡給Micron Technology公司之美國專利第6，14〇,63〇號、 () 美國專利第6,376,868號、美國專利第6,31〇,366號、美國專 利第6,326,652號、美國專利第6,2〇4,524號及美國專利第 6,333,205號中所說明而為人所知，該等專利之全部内容以 引用方式併入本文。 每一像素單元中之光感測器產生一與照射在光感測器上 之光強度相對應的信號。當一影像聚焦於像素單元陣列上 時，可使用組合信號來（例如）形成影像之一數位表示，可 對该數位表示加以儲存、顯示、列印及/或發送。因此， U 重要的係使引導至光感測器之所有光照射在該光感測器 上，而不是受到反射或折射。若光未照射在正確的光感測 為上’則像素單元之間會發生光學串擾。 光學串擾可存在於固態影像感測器之像素單元陣列中的 相鄰光感測器之間。在理想化光感測器（例如光二極體） 中，光僅透過光二極體之直接接收光之表面而進入。不 過，貫際上，意欲用於相鄰光感測器之光亦會透過（例如） 光感測ι§結構之侧而以雜散光之形式進入光二極體。像素 單元陣列内之反射與折射可引起雜散光，其亦稱為光學串 119262.doc 200818480 擾。 光學串擾可在所產生之影像中造成非所要的結果。隨著 影像感測車列中像素單元之密度增加以及隨著像素單元 之大小對應地減小，非所要之結果會變得更明顯。不斷縮 小的像素單元之大小使得越來越難以將人射光聚焦於每一 像素單元之光感測器上。 Ο 光學串擾可以固態影像感測器所產生之影像中之對比度 模糊或減小的形式顯示。本質上，影像感測器陣列中^ 學串擾會使空間解析度降級、會降低總敏感度、造成色彩 混合及導致色彩校正後之影像雜訊。如上所述，隨著像素 單元及感測器之大小減小，影像降級會變得更明顯。 -種用以減少影像感測器中之光學串擾的方法係使用光 護罩。典型影像感測器包括—提供孔徑之光護罩，該等孔 徑將光感測器之至少一部分曝露給入射光同時保護像素單 元之剩餘部分免遭光照射。理想情況下，光護罩可阻斷接 收到的鄰接像素單元之光信號且可防止在像素單元中的非 所要位置處產生光電流；因Λ ’影像感測器可獲得具有更 少浮散、模糊不清及其他有害效應的更高解析度影像。光 護罩亦可保護與像素單元相關聯之電路(例如)免遭_ 害以及避免使㈣散光，其在電路中㈣所要 像素單元之輸出信號之部分。 、馬 在先前技術中，已使用各種後端聚合物μ之光護w 料·，不過，該等材料均無法獲得比金屬大的光阻斷效應。 理想情況下，對於完美光阻斷，將一連續金屬層用作影像 119262.doc 200818480 感測器中之光護罩。光護罩通常係形成於與像素單元相關 聯的電路及光感測器上方。光護罩亦具有孔徑，其允許光 穿過而到達光感測器。在均讓渡給Micron Techn〇1〇gy公司 之美國專利第6,611，013號及美國專利第6,812,539號中提供 形成於影像感測器内之光護罩之範例，該等專利之全部内 容以引用方式併入本文。 不過，存在某些與影像感測器中之金屬光阻斷護罩相關 ζ\ 的非所要特性。光護罩通常係形成於影像感測器之金屬互 連層（例如，金屬1、金屬2或金屬3(若使用的話）層）中，但 除基於其正常的導電互連目的之外，此類型之光護罩配置 έ限制針對光濩罩使用金屬層（例如用於影像感測器之導 電連接）。一般而言，將一連續金屬塊用作電性裝置之光 濩罩可能造成與該感測器之組件如何傳導功率或信號發生 衝突。此外，使光護罩位於與光感測器間隔開的上部金屬 化層中會使像素單元中之光洩漏及光遮蔽增加，其可造成 (; 感測器功能中的錯誤。 金屬光護罩之另一問題係關於施加於影像感測器上之應 力數星。例如’獲得良好光阻斷可能需要厚度大於500Α之 鎢層。塗敷大鎢層會給裝置引入很大的應力，其會引入較 南暗電流、洩漏電流，而且在最壞情況下，會造成薄膜剝 離’進而造成嚴重的程序問題。因此，需要一種不會因以 上缺點而受損的用於影像感測器之光護罩。 【發明内容】 本I明提供一種藉由在每一像素單元之光感測器上方使 119262.doc 200818480 用-光護罩來改善影像感測器性能（例如減少光學串擾）的 結構及方法’該光護罩具有包含複數個不透明材料塊之光 護罩部分。該等光護罩部分係配置成形成_孔徑，其允許 光穿過而到達與該像素單元相關聯之光感測器。該等光護 罩部分亦配置成在該等材料塊之間形成間距，其可防止入 射光之波長之全部或至少一部分在雲盈βΒU y 丨刀社而要阻斷光之位置處從 中穿過。 Ο c) 對於針對材料塊使用金屬之光護罩，本發明之範例性光 護罩可減少基板之表面上之總淨應力，因為其係由小塊 (每-光護罩部分）而不是一連續金屬塊組成。材料塊可為 任何形狀或尺寸；因此，光護罩不受限於其在影像感測器 上的放置位置。可將光護罩放置於靠近基板之位置處或導 電互連層之例如’金屬i層或更高層）處。若光護罩係由 金屬形成，則可將其放置於不與其他金屬佈局電接觸之位 置處。不㊣’若需要電連接’則形成光護 可連接至其他金屬佈局。 塊亦 【實施方式】 在以下詳細說明中，將參考為說明書之一部分的附圖， 且其中以解說方式顯示可藉以實作本發明的各種具體實施 例。足夠詳細地說明此等具體實施例以使得熟習此項技術 者此夠製造及使用本發明。應明白，也可使用其他具體實 施例且可作結構、邏輯及電性變化以及所使用材料之變化 而不致背離本發明之精神與料。此外，亦說明某此處理 步驟且揭示-特定處理步驟順序，·不過，步驟序列不受限 119262.doc 200818480 於本文所述步驟序列而可如此項技術中所熟知進行變化 (除必須以某一順序實施之步驟或操作之外卜 Γ c. 術語，，晶圓”及"基板”應理解為可互換且.包括：秒、絕緣 物切（S0I)或藍f石上邦os)、摻雜及未摻雜的半導 體' 由-基底半導體基座支撐之石夕蟲晶層及其他半導體社 構。此外’在以下說明中提及"晶圓，’或"基板"時，可能： 使用先前的處理步驟而在基底半導體結構或基座中或2面 形成區、接面或材料層。此外’丨導體不必以矽為主，而 可基於料、鍺“t化鎵、或其他熟知的半導體材料。 術:，像素”或”像素單元”指包含用於將電磁輕射轉換成 :電信號之-光感測器及電晶體的一光元件單位單元。儘 管本文參考一像素單元之架構及製造來說明本發明，但： 月白，此係代表-影像感測器之—陣列中之複數個像素單 元。此外，儘管以下參考一CM0S影像感測器說明本發 明。:但本發明亦可應用於具有像素單元的任何固態影像感 測益° HUb ’以下詳細說明不應視為限制本發明，且本發 明之範疇係僅藉由隨附申請專利範圍來定義。 " 現在參考圖式，圖顯示本發明之—範例性具體實施 例，其係顯示於部分形成於基板10中之一推雜p型區心 及上面的-CMOS像素單元12中，且包括—光感測器14、 一傳送閘極22、-重置閘極28、—源極隨耗器閘㈣及一 列選擇閘極36 °光感測器14包括—η型導電區18及-位於n 型區上方的最上面較薄p型導電層2〇。傳送閘極Μ形成 一用於將光感測器14所累積之電荷電選通至浮動擴散區24 119262.doc 200818480 之傳送電晶體之部分。浮動擴散區24處之一第一導體^係 透^第一導體34而與一源極隨耦器電晶體之源極隨耦器 閘極32電通信，猎由一可提供於（例如）金屬i (或第一金屬） 層中之導電互連層内之-導電路徑5〇而連接第二導體 具有重置閘極28之重置電晶體與傳送電晶體共享浮動擴 散區24。重置電晶體係透過具有_導體3()之—源極/沒極 區而連接至一電壓源，導體3〇在啟動重置電晶體時為浮動 擴散區24提供一重置電壓。 應明白，雖然圖1與2顯示單一像素單元12之電路，但在 實際使用中，在基板10中形成一像素單元12之乂 χ n陣列 且其係以列及行配置中，使用列與行選擇電路存取陣列之 像素單元12 ’如此項技術中所熟知。可藉由淺溝渠隔離區 42將所示像素單元12與陣狀其他像素單元橫向隔離開。 儘管為簡單起見僅顯示沿著像素單元12之兩側之隔離區 42,但實際上溝渠隔離區可延伸在像素單元Η之整個周邊 ㈤周圍。應注意’像素單元12僅為可使用本發明的一範例 性具體實施例。因此，像素單元12之結構及運作，或 CMOS像素單元在CM〇s陣列中之使用，並不限制本發 明。 $ 可在基板10上方形成一光護罩44，用於防止入射光之至 少一部分穿過而到達像素單元12陣列之非所要區域。本發 明之一範例性具體實施例（如圖丨與2所示）為每一像素單元 12提i、一光濩罩14，其係形成於光感測器及相關聯電路 的上方。光護罩44具有複數個不透明光護罩部分，其係配 119262.doc -12- 200818480 置且間隔開以提供一孔徑4 6，該孔徑4 6允許光穿過而到達 每一像素單元12之光感測器14。光護罩44亦防止入射光之 全部或至少一實質部分穿過而到達每一像素單元12之其他 區域及相鄰像素單元。 母像素單元12之光護罩44包含形成為複數個不透明材 料塊 45a、45b、45c、45d、45e、45f、45g、45h、45i、 45j、45k、451及45m之光護罩部分。光護罩44之材料可包 ζ) 含 WSlx、W、TiN、Ti、Co、Cr、P〇ly/WSix、Al、Ti/A卜 TiSi2/Al、及Ti/A1/TiN、M〇、Ta或具有所需光阻斷、電及 物理特彳政之其他材料。例如，折射金屬材料（例如鎢）具有 較咼溫度容限；因此，可將鎢之光護罩應用於非常靠近基 板10表面的位置處。可在相對靠近基板1〇表面的導電互連 層50(即金屬1層）中使用鋁之光護罩。 在範例性具體貫施例中，每一像素單元12之光護罩44 可包含複數個金屬材料塊45a、45b、45c、45d、45e、 U 45f、45g、45h、45i、45j、45k、451 及 45m。與採用一連 續金屬塊作為光護罩不同，使用較小金屬塊形成光護罩可 在夕表面上產生尚應力。將金屬分成較小金屬塊可將 至屬應力之數里分配在基板上；因此，總淨應力將小於包 s大塊連績金屬塊之光護罩之情況下的總淨應力。應明 白，包含金屬材料之塊僅為本發明之一範例性具體實施 例。材料塊可包含可防止入射光之波長之至少一部分穿過 的任何不透明材料。 光a蔓罩44可非常薄。例如，與典型金屬互連層（其厚度 119262.doc -13 - 200818480 可為大約1，0〇〇Α至大約10,000A)相比，光護罩44僅需要厚 得足以防止入射光47c之至少一部分穿過即可（即，厚度為 大約100A至大約3,000A)。可藉由光護罩44之材料之光吸 收/反射特性來決定在此範圍内之特定厚度。較佳地，撞 擊光護罩44之光之少於1%能夠穿過而到達下部像素單元 12 °

可對包含複數個材料塊45a、45b、45c、45d、45e、 45f、45g、45h、45i、45j、45k、451 及 45m之光護罩加以 配置，使得該等材料塊彼此分離開一第一距離43a以提供 其尺寸足以防止入射光47a之波長之至少一部分穿過的一 空間，以及一第二距離43b以提供孔徑46(其尺寸足以允許 光47b穿過）。在所示具體實施例中，將光護罩俏之材料塊 45b、45c及45d配置成與材料塊453分離開第二距離4外以 定義光感測器14上方之孔徑46，藉此允許光47b穿過而到 達光感測器14。材料塊45b、45(；及454之間之第一距離4“ 可防止入射光47a之波長之至少一部分穿過而到達像素單 元12之非所要區域。該等材料塊係不透明的且厚度足以允 許撞擊每一材料塊之入射光47c之少於1%穿過而到達下部 像素單元12(例如，材料塊价）。亦可將材料塊…、〜及 45d配置成防止入射光之一办 口口一 ⑷刀牙過而到達相鄰像素 早兀若材料塊導電的話，則可視需| ϋ 其電接地，材料塊可接地電路使 雷路福Μ 電路為τ部像素單元12之 電路如供電防護。在 以允斗久磁士 5£及,中提供開口 Μ 以允峰各種電路接點26、3()、34 3 8在上部導電互連 119262.doc -14- 200818480 層50與下部像素電路（例如22、28、32、36)之間電通信。 A1塊寬 度(um) 第一距 離(um) Si上通量 (任意單位） 光衰減 Si 中 0.5 um (任意單位） 光衰減 Si 中 1.5 um (任意單位） 光衰減 1 0 無窮 1.16E-10 1.20E-10 3.46E-11 2 0.15 0.15 3.97E-14 3.43E-04 ~~170E-14 2.24E-04 1.13E-14 3.27E-04 3 0.3 0.13 7.41E-16 6.40E-06 5.39E-16 4.48E-06 6.69E-17 1.93E-06 表1 :石夕（Si)基板表面上或内部之光強度之電磁模擬。 表1將（1)光感測器上方不具有一包含不透明材料塊之光 4罩的一光感測器’（2)寬度為〇15 um且第一距離43a為 Ο

0·15 um的一鋁材料塊，及（3)寬度為〇·3 um且第一距離為 0.4 um的一鋁材料塊作比較。如表所示，使用包含金屬材 料塊之光護罩時的光強度減少4至6個等級，其對於影像感 測器而言係理想的。 圖2顯不圖1之像素單元12之一部分的斷面，其係沿線 2而獲取。如圖所示，在像素單元12上方提供一透光第一 介電層52 ’其具有在像素單元12之電晶體間極（例如電晶 體閘極22)之位準上方的一上部表面。在第一介電層π上 方^成光4罩44。可在光護罩44上方（及孔徑46内）形成一 第二介電層54，1呈古命教 ^ ^ ” 有”弟一；I電層52類似的透光及隔離 光特性。可在第-介雷麻 弟一，|電層^4(其可藉由接點（例如導體26)而 連接至穿過各層54、so R ^ 52及44之開口 48中所提供之下部電 路）上方形成一導電互車 « 电立連層5〇，即金屬}層。可在導電互 層50上方形成額外介雷、 區乂 電V電互連、或鈍化、濾色片及微 透鏡層，但圖式中去游一 飞〒未顯不，因為其係此項技術中所熟知 如圖1與2所示 鄰接材料塊（例如45b與45c、45c與 119262.doc -15· 200818480 45d、45a與 45f、45a與 45m、45a與 45；!、45f與 45e、45f與 45j、45f與45m、〜與祝、〜與^、4_45i、❾與 45i 45i 與 45g、45g 與 45j、45—45k、叫與伙、伙與 45m 45k與45卜451與45m)係相互分離開第一距離43&。 第一距離…定義-空間，其尺寸足以防止入射光47a之波 長之至J —部分穿過而到達像素單元。藉由用以製造影像 感測益之程序來決定裳_ στ- jIjA. m ^ , 疋弟距離43a。第一距離43&應為比可

ί； 見光47a之波長短的任何長度。在另一範例性具體實施例 中，—包含複數個像素單元12(每—個係與一溏色片（例 如，紅、綠及藍）相關聯，進而與穿過該遽色片之光之波 長相關％ )之像素單凡陣列可具有基於相關聯光之波長所 決定的第一距離43a，因此可阻斷該光之波長之至少一 分。 一如此項技術中所熟知’光係具有人眼可見之波長的電磁 =射（即可見光）。可藉由電磁原理來說明波傳輸。例如， 當一平面波遇到-法拉第杯電磁護罩時，若杯之開口小於 波長’則該平面波會繞射。電磁波之傳輸特性係與波長及 杯之開口有關。電磁輻射強度會以卜扮之方式減小，其 中《係杯之開口直徑，而，係波長。當杯之開口小於波長 時’波穿透之百分比會明顯減小。 對於有效光防護，較佳第一距離43a應小於或等於大約 4 um，其係可見光之波長的大約四分之一。如圖2所 不，當可見光47a遇到鄰接材料塊（例如需要光阻斷之45& 與45 f)之間的開口（即，第一距離43a所定義的一空間）時， 119262.doc -16- 200818480 電磁波繞射，會传古 使波擴展開而不是沿直線傳播。因此，可 見光4 7 a之至小_加八 4 σ刀…、法穿過鄰接材料塊45a與45f之間 之開口而到達非所要區域。 圖3說明一呈右禮冬抑— 幻所、…像素早，12〇(其併入以以上針對圖! ” <所構造之像素單元12及光護罩 像感測器100的太诒岡你t 〜 抑— 〃方鬼圖。像素單元陣列120包含複數個像素 早兀12 ’其係配置於-預定數目的行與列中。可藉由一列

選擇線同時開啟陣列120中每一列之所有像素單元Η，而 糟由行選擇線選擇性地將每一行之像素單心輸出到輸出 線上。為整個陣列120提供複數個列與行線。列驅動器13〇 對列位址解碼器14。作出回應而選擇性地啟動該等列線， 而仃驅動器160對行位址解碼器17〇作出回應而選擇性地啟 動該等行選擇線。因此，為每—像素單元12提供—列與行 位址。 、 猎由控制電路150來操作該CMOS影像感測器100，該控 制電路150控制位址解碼器14〇、17〇以用於為像素讀出選 擇合適的列與行線，且控制列與行驅動器電路13〇、丨⑼以 用於將驅動電壓施加於被選定列與行線之驅動電晶體。記 憶體175(例如SRAM)可與陣列120及控制電路15〇通信。串 列化器模組180與SFR(特殊功能暫存器）裝置185均可與控 制電路150通信。可視需要將一局域化電源19〇併入影像感 測器100中。 通常，當影像感測器100接收光輸入並產生一電荷時， 其内之信號流將在陣列120處開始。將該信號輸出至一讀 119262.doc 17 200818480 °接著將該信 然後可將該信 出電路且接著輸出至一類比至數位轉換裝置 5虎傳送至一處理器，之後傳送至串列化琴， 號自影像感測器輸出至外部硬體。 Ο

圖4說明一處理器系統200，其包括含像素單元12(其具 有依據本發明所構造之光護罩44)之影像感測器⑽。該處 理器系統200係使用影像感測器1〇〇之一範例性系統，影像 感測器ΗΚ)包括-具有像素單元12(其具有依據本發明:構 造及運作的光護罩44)之像素陣列12〇。+加限㈣，此一系 統可包括攝影機系統、電腦系統、掃描器、機器視覺系 統、車輛導航系統、蜂巢式電話及其他系統。 該處理器系統200(例如，攝影機系統）一般包含一中央 處理皁to (CPU)205，例如一微處理器，其經由一匯流排 215與一輸入/輸出（1/〇)裝置21〇通信。影像感測器ι〇〇亦經 由匯流排215與CPU 205通信。該處理器系統2〇〇亦包括隨 機存取記憶體（RAM)220,且可包括可移除記憶體225,例 如快閃纪憶體，其亦經由匯流排215與cpu 2〇5通信。影像 感測器100可與-4理器（例如，CPU、數位信號處理器或 微處理器）組合，在單一積體電路上或不同於該處理器之 曰曰片上可具有或不具有記憶體儲存器。 上面說明的程序與裝置解說可以使用與製造的許多方法 與裝置中的較佳方法及典型裝置。上述說明及圖式解說實 現本發明之目的、特徵及優點之具體實施例。但是，並不 希望本發明嚴袼受限於上面說明與解說的具體實施例。斟 本务明之任何修改，即使目前不可預見，但只要屬於隨附 119262.doc 200818480 申請專利範圍之精神及範疇内，便應視為本發明之部分。 【圖式簡單說明】 從解說本發明之各種具體實施例的以上詳細說明及圖式 ’可更明白本發明之此等及其他優點與特徵，其中： 圖1顯示依據本發明所構造的—像素單元及—錢罩的 一範例性具體實施例； 圖2係圖1之像素單元及光護罩之穿過線2_2，之部分斷面 圖；

圖3顯示依據本發明之一 CM0S影像感測器；及 圖4解次依據本發明所構造的一併入至少一 cM〇s影像感 測器之處理器系統。 【主要元件符號說明】 10 基板 12 像素單元 14 光感測器 16 摻雜p型區 18 η型導電區 20 Ρ型導電層 22 傳送閘極 24 浮動擴散區 26 第一導體 28 重置閘極 30 導體 32 源極隨耦器閘極

U 119262.doc -19· 200818480

34 第二導體 36 列選擇閘極 38 電路接點 40 電路接點 42 隔離區 43a 第一距離 43b 第二距離 44 光護罩 45a 材料塊 45b 材料塊 45c 材料塊 45d 材料塊 45e 材料塊 45f 材料塊 45g 材料塊 45h 材料塊 45i 材料塊 45j 材料塊 45k 材料塊 451 材料塊 45m 材料塊 46 孔徑 47a 入射光 47b 入射光 119262.doc -20 200818480 47c 48 50 52 54 100 120 130 140 150 160 170 175 180 185 190 200 205 210 215 220 225 入射光 開口 導電路徑/導電互連層 第一介電層 第二介電層 影像感測器 像素單元陣列 列驅動器 列位址解碼器 控制電路 行驅動器 行位址解碼器 記憶體 串列化器模組 SFR(特殊功能暫存器）裝置 局域化電源 處理器系統 中央處理單元（CPU) 輸入/輸出（I/O)裝置 匯流排 隨機存取記憶體（RAM) 可移除記憶體 119262.doc -21 -

Claims (1)

1. 200818480 、申請專利範圍 1. 一種影像感測器，其包含·· 二光感測器，其係支標於一基板上；及 、、蒦罩其包含與該光感測器相關聯且形成於盆上 μ=個不透明材料塊，該複數個材料塊之—部分係 =二：義一光阻斷區域’該光阻斷區域内之材料塊係 \開—距離’該距離係、小於或等於人射光之波長。 Ο 2.如請求項1之影像感測器，其中該距離係小於或等於大 約 0.4 uni。 其中該距離防止入射光之波 其中5亥荨材料塊包含一金屬 3·如請求項1之影像感測器 長之至少一部分從中穿過 4 ·如睛求項1之影像感測器 材料。 5·如巧求項1之影像感測器，其中該等材料塊係具有一厚 度及材料以便允許入射光之少於丨％從中穿過。 6· 一種影像感測器，其包含： 一光感測器，其係支撐於一基板上；及 一光護罩，其包含與該光感測器相關聯且形成於其上 方的複數個金屬材料塊，該等材料塊係配置成定義一光 阻斷區域，讜光阻斷區域内之材料塊係配置成分離開一 第距離，戎弟一距離防止入射光之波長之至少一部分 仗中牙過，及該光感測器上方的一透光區域，該透光區 域内之材料塊係配置成分離開一第二距離，該第二距離 允許光穿過而到達該光感測器。 119262.doc 200818480 7·如請求項6之影像咸 於入射光之波長仏’其中該第-距離係小於或等 其中該第一距離係小於或等 8·如請求項6之影像感測器 於大約0.4 um。 9 ·如請求項6之影像感 及妯w 〜“ ，其中該材料塊係具有一厚度 及材枓以便允許入射光之少於1%從中穿過。 10· —種影像感測器，其包含： :光感測器’其係支撐於一基板上；及 、蒦罩八包3與该光感測器相關聯且形成於其上 2複數個不透明材料塊’該等材料塊係配置成定義該 ,:。測器上方的一透光區域以允許光穿過而到達該光感 測益’及-光阻斷區域，該光阻斷區域内之材料塊係配 成刀離開-第一距離，該第一距離係小於或等於入射 光之波長。 U.如請求項10之影像感測器，其中該第_距離係小於或等 於大約〇.4 um。 12·如明求項1〇之影像感測器，其中該第一距離防止入射光 之波長之至少一部分從中穿過。 13·如請求項10之影像感測器，其中該等材料塊之一部分係 分離開一第二距離，該第二距離提供該透光區域。 M·如請求項1〇之影像感測器，其中該等材料塊係與該影像 感測器之一導電互連層隔離開且不與其電接觸。 15.如請求項1〇之影像感測器，其中該複數個材料塊之至少 一材料塊與該影像感測器之一導電互連層電接觸。 119262.doc 200818480 16·如請求項10之影像感測器 材料。 其中該等材料塊包含一金屬 17. 18. 如請求項1〇之影像感測器，其中該等材料塊包含一選自 由鎢、矽化鶴、鈦、氮化鈦、鈷、鉻、多晶矽_矽化鎢、 鋁、矽化鈦、鉬、钽及其組合所組成之群組的材料。 如請求項10之影像感心，其巾該特料塊之厚度為大 約100Α至大約3,000Α。

   ϋ 19·如請求項1G之影像感測器，其中該等材料塊係具有一厚 度及材料以便允許入射光之少於1%從中穿過。 20· —種影像感測器，其包含： 一陣列，其包含複數個像素單元，每—像素單元具有 一光感測器；及 複數個分離式不透明材料塊，其係配置於該陣列之該 等像素單元上方， /其中該等材料塊係配置成定義該光感測器上方的一孔 徑以允許光穿過而到達該等像素單元之該等光感測器， 及定義-光阻斷區域，該光阻斷區域内之材料塊係配置 成分離開-第一距離’該第一距離係小於或等於入射光 之波長。 21·如請求項2〇之影像感測器，其中該第—距離係小於或等 於大約0.4 um。 22.如請求項20之影像感測器，其中該第一距離防止入射光 之波長之至少一部分從中穿過。 如請求項2G之影像感„，其巾該等㈣塊包含一金屬 119262.doc 200818480 材料。 24.如請求項20之影像感測器，其中該等材料塊係具有一厚 度及材料以便允許入射光之少於1 %從中穿過。 2 5 · —種影像感測器系統，其包含： 一處理器； 一影像感測’其係與該處理器通信，該影像感測器 包含： D —像素單元陣列’其具有複數個像素單元，該等像素 單元之每一者包含一光感測器，其係支撐於一基板上； 一導電互連層，其係形成於該光感測器上方；及 一光護罩’其包含與該光感測器相關聯且形成於其上 方的複數個不透明材料塊，該等材料塊係配置成定義該 光感測器上方的一透光區域以允許光穿過而到達該光感 測器，及定義一光阻斷區域，該光阻斷區域内之材料塊 係配置成分離開一第一距離以防止入射光之波長之至少 Q 一部分從中穿過。 26.如請求項25之影像感測器系統，其中該第一距離係小於 或專於大約0.4 um ° 2 7 ·如凊求項2 5之影像感測器系統，其中該第一距離係小於 或等於入射光之波長。 28·如請求項25之影像感測器系統，其中該透光區域内之該 等材料塊係配置成分離開一第二距離。 29·如請求項25之影像感測器系統，其中該等材料塊包含一 金屬材料。 119262.doc 200818480 30·如請求項25之影像感測器系統，其中該等材料塊係具有 一厚度及材料以便允許入射光之少於1 %從中穿過。 31· —種形成一影像感測器之方法，其包含以下步驟： 形成一陣列，其包含複數個像素單元，每一像素單元 具有一光感測器；及 形成複數個金屬树料塊，其係與該光感測器相關聯且 形成於其上方，該等材料塊係配置成定義一光阻斷區 域，該光阻斷區域内之材料塊係配置成分離開一第一距 離以防止入射光之波長之至少一部分從中穿過；及定義 該光感測H上方的-透光區域，該透光區域内之材料塊 係配置成分離H距離以允許光穿過而到達該光感 中該第一距離係小於或等於大約 32·如請求項31之方法，其 〇·4 um。

   33·如請求項31之方法 光之波長。 其中該第-距離係小於或等於入射 34. 如請求項3 1之方法， 料以便允許入射光之 材料。 其中該等材料塊係具有—厚度及材 乂於1 /〇攸中穿過且可為導電或絕緣 35. 一種形成一影像感測器之方法， 形成一像素單元陣列，每一 器； 其包含以下步驟： 像素單元具有一光感測 在該等光感測器上方形成一包含一 罩；及 +透明材料之光護 119262.doc 200818480 圖案化該光護罩以形成與該光感測器相關聯且形成於 其上方的每一像素單元之複數個不透明材料塊，該複數 個材料塊係配置成定義—光阻斷區域，該光阻斷區域内 之材料塊係分離開-第-距離，該第-距離係小於或等 於入射光之波長。 36.如明求項35之方法，其進一步包含在該光感測器上方形 成一導電互連層的一操作。 Ο 37· 2明求項35之方法，其進一步包含將該等材料塊配置成 定義一透光區域，該透光區域内之材料塊係分離開一第 二距離以允許光穿過而到達該光感測器。 3 8·如明求項35之方法，其中該第一距離係小於或等於大約 〇·4 um 〇 39.如請求項35之方法，其中形成該光護罩之該步驟包含沈 積金屬材料。 4〇·如请求項35之方法，其中形成該光護罩之該步驟包含沈 〇 積一選自由鎢、矽化鎢、鈦、氮化鈦、鈷、鉻、多晶矽_ 夕匕鎮銘、石夕化鈦、鉬、I旦及其組合所組成之群組的 材料。 41·=晴求項35之方法，其中圖案化該光護罩之該步驟形成 厚度為大約100A至大約3,000人之材料塊。 42.如4求項35之方法，其中該等材料塊係具有一厚度及材 料以便允許入射光之少於1%從中穿過且可為導電或絕緣 材料。 119262.doc