TWI312552B - Method for processing substrate - Google Patents

Description

1312552 、, _麵明 本申請案為2004年2月17曰申請之美國專利申請案編 號第10/7 81，217號的部分延續案（CIP),而此美國專利申請案 編號第1 0/78 1，2 1 7號為2003年6月6日申請之美國專利申請 - 案編號第10/456,759號的部分延續案。 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種半導體元件，且特別是有關於一種 φ 固態彩色濾光器。 【先前技術】 在美國專利 6171885、6395576、6274917、6482669 以及 6495813號中，已描述適用於採用影像感應器之彩色濾光器， 在此將這些專利案一併列入參考。 衫色影像感應器一般為電荷耦合元件（CCD)或互補式金 氧半導體（CMOS)光電二極體（？11。咖_)陣列結構。此結構包 括位於彩色遽光器陣列中之—或多層圖案化層下方的光言普 (spectrally)感光層’在光譜感光層 4元層上存在一表面層陣列之微透 二兀素。在一些傳統架構中，利用影像感應器上之四個相鄰 的像素來構成一彩色像素。利用選 ^ ^ , 、目於紅、藍以及二個綠色 辛中的每-個傻去-先器’來覆蓋這四個像 之一去。妓宜 ^ 巴像素僅暴露於三原色 者接者，應用簡單之規則，以合供二 入而形成一全彩像素。 二種早色像素之輸 6 1312552

第1A圖與第1B 器。當彩色光阻層之H 陷”之彩色遽光 者的厚度較正常值厚或續日專，合立丄 條紋缺陷。在第1A圖由L 專日夺’會產生 A丄 中’條、、文缺陷的產生係源自於藍色盥蟀 色光阻之間的厚声罢里„ ^ T曰A I巴興綠 又、。感應态100包括數條以矩形陣列方 式排列之切割線12〇。怒 /平夕』万 數個濾先區由這些切割線1 20所環繞。 ?慮光區包括位於切判绩彳）n +问& 刀口j綠120之間的主動區11〇與銲墊 條紋缺陷係指數個巧千“ β ” r 诚，盆… 的區域與數個標示“G”的區 域’其中在標不“ B ”的f A 士 的&域中’藍色光阻層之厚度 1 值厚，或者綠色光阻層 .^ '、正吊 ^之与度李乂其正常值薄；而在數個標示 ^ …中’綠色光阻層之厚度較其正常值厚，或者藍色 光阻層之厚度較其正常值薄。相似地，在第a圖中，缺陷之 產生係導因於綠色與紅色光阻之間的厚度差異。在第a圖之 感應H 100’中’主動區標示為UG’ ’銲塾區標示為13〇,，且 切割線標示為！2〇’。在標示“G，，的區域中綠色光阻層之厚 度較^正,常值厚’或者紅色光阻層之厚度較其正常值薄。在 標示“R”的區域中’紅色光阻層之厚度較其正常值厚，或者 綠色光阻層之厚度較其正常值薄。 <第1D圖係出現污染之銲塾的上視圖，其中當鮮塾暴露於 杉色濾光器顯影製程時，已可觀察到此污染的產生。這樣的 巧杂現象表不出可能有二氧化矽、有機殘留物、鈉、鋁、氟 及/或鉻存在。這樣的污染現象亦與良率問題有關。 第1C圖係繪示傳統之CM0S成像感應器（CM〇s Imaging Sensor; CIS)100之側向剖面圖。此CM〇s之感應器1〇〇具有 基材107，其中基材1 〇7具有數個切割線丨2〇，且這些切割線 1312552 120排列而形成至少一滤光區101，而此濾光區ι〇ι由切割線 所環繞。基材1 07可為絕緣基材，或者可為位於半導體基材 上之絕緣層（例如二氧化矽）。在具有許多濾光區1〇1之晶圓 中，這些切割線12 0形成垂直線網格。濾光區j 〇丨包括主動 區102與銲墊區108,其中數個銲墊122形成於銲墊區1〇8上。 主動區102中可具有η-型或p+型井光電二極體，且主動區1〇2 之材質可例如為多晶石夕。主動區102上可具有鈍化層114(例 如氮化矽）。鈍化層114具有複數個上金屬區1〇3。鈍化層 具有平坦化層104a形成於其上，其中平坦化層1〇牦可為光阻 層，且光阻層之厚度大於晶圓表面上之階梯的高度。可將平 坦化層104a灑在晶圓上，並可利用例如在提升之烘烤溫度下 之無黏性光阻流體、或透過於加熱狀態下將平坦模具壓在光 阻表面上所產生之受力光阻流體，來達到平坦化。於第一層 之平坦化層104a上形成藍色、綠色與紅色光阻層，並定為濾 光器111與113。於濾光器111與113上形成第二層之平坦化 層104b。再於平坦化層104b上形成微透鏡層1〇6。

平坦化層104b相對於鈍化層114之頂部的高度U9可為 約4.5 在銲墊122之頂部與鈍化層114之頂部之間具有 額外之高度118介於❾1.5 ”至2 之間，因此介於純 化層114之頂部與銲墊122之頂部間的總階梯高度為介於約6 至6.5 之間。 右彩色濾光器之訊號的誤差太大，可能會影響CM〇s影 像感應器的性能，而造成高達15%至20%之間的良率損失。 舉例而言，本案之發明人獲知產品樣本中所觀測到之彩色訊 8 1312552 號標準誤差為：藍色3_93%、綠色2 84%以及紅色168%。此 相當於良率測量值Cpk指標低於〇.5。 已知彩色濾光器之沉積製程及其與微透鏡陣列製作過程 之關係會衫響生產之製程時間（CyCle_time)、測試時間、良率 以及最終之製造成本。 、 因此，需要一種製造彩色濾光器之方法，具有較小之訊 號誤差，並可改善良率。 5 【發明内容】 因此，本發明的目的就是在提供一種製造彩色濾光器之 方法，具有較小之訊號誤差，並可改善良率。 本發明之另一目的是在提供一種處理基材之方法，可改 善彩色濾光器中彩色光阻之厚度不均的現象，進一 紋缺陷的產生。 兄條 低像尽發明 基材具有至少-濾光區、複數個銲墊、以及複數個切割 繞遽光區與銲塾。形成第—平坦化層於基材上。此第—平: 化層具有實質平坦之上表面位於濾光區、銲墊與切割線上： 形成至少一彩色光阻層位於第一平货彳(_恳 中，以楚一1 弟十坦化層上，且位於濾光區 ψ /、中第一平坦化層覆蓋在銲墊與切割線上。 在-些實施例中，基材具有濾光區、複數個銲墊、 複數個切割線環繞濾光區與料。基材具有平坦化層 坦化層具有實匕平 上。此美材：有: 於濾光區、銲塾與切割線 此基材具有至少-彩色光阻層形成於至少U區中之 9 1312552 平坦化層上。 小勺根據本發明之上述目的，另提出—種彩色遽光元件，至 匕括.一基材，此基材具有_濾光區、複數個銲墊以及複 土刀°彳線，其中這些切割線環繞濾光區與銲墊；一第一平 ^ ^ ^其中第一平坦化層在濾光區、銲墊與切割線上具有 2平坦之上表面；以及至少—彩色光阻層形成於渡光區中 之弟—平坦化層上。 藉由本發明之運用，可提升彩色渡光器中彩色光阻之厚 :均句度，而可避免條紋缺陷的產生’進而可縮減訊號誤差， 達到改善良率之目的。 【實施方式】 =正式提出则年6月6日申請之美國專利申請案編 =第_6,759號與顯年2月17日中請之美國專利申請 案編號第10/781，217號，且全面列入參考。 輔以所附之圖示的圖形來閱讀示範實施例之描述 之圖示視為整個說明書之一部分。在描述中， r « . „ 相對用5吾，例 如較低、“較高”、“水平的，，、“垂直的”、 “ __c* , > - ,， ct -J*· 、 下方 、 上”、“下” 、“ 1¾ AR，，a 上 下 頂部與“底部，，以及1 ^ 生詞（例如“水平地”、“向下地，，、“ 及/、何 Ν上地 尊裝、痛、、 與隨後所述或目前所討論之圖示中所 ）應視為

乂乃1立有關 。、士 L 對用語係用以方便說明，而並非要求裝置以特殊 k二相 建構或操作。在圖式中，相同的圖號表示相同的：來進行 發明人已確定造成彩色渡光器之彩务 3 、目 心色讯旒誤差之主要因 10 1312552 稱作條紋缺陷的問題。停紋缺p # 及/或像素之門~ A , 俅、次缺係指在像素内 人丨冬i之間，彩色光阻之厚度 彩色光阻層上均的障况。在藍色與綠色 上特別會發生這樣的 時，這4b - ^ 攸上方硯看主動區 規則區。 |于-有藍色和綠色條紋或不 f明人已確定條紋缺陷係由嚴重之前 成：亦即，處理流程之前端在半導體基材上留下不平=以 而才>色慮光器則係形成於此半導體基材的不平整表面上。此 不平整表面會降低於其上沉積平坦層之能力。 發明人更已確定基材中之㈣線的階梯高度愈深，條紋 、陷就變侍更嚴重。第二個因素為銲墊之階梯高度。兑他因 素包括光阻塗覆速度…較快之塗覆速度會增加條紋缺 陷。然而，切割線之階梯高度為造成條紋缺陷之主因，而銲 塾之階梯尚度為次重要之因素。 第2圖係繪示一種示範彩色濾光元件2〇〇之剖面圖。彩 色濾光元件200具有基材207，其中基材2〇7具有複數個切割 線210,這些切割線21〇排列而形成至少一濾光區2〇ι，而濾 光區201由數個切割線21〇所圍繞。基材2〇7可為絕緣基材， 或者可為位於半導體基材上之絕緣層（例如二氧化矽）。在具有 許多濾光區201之晶圓中，這些切割線21〇形成垂直線網格。 濾光區201包括主動區202與銲墊區208，其中數個銲墊222 形成於銲墊區208上。主動區202中可具有n-型或p +型井光 電二極體，且主動區202之材質可例如為多晶矽。主動區2〇2 上可具有鈍化層2 1 4(例如氮化矽）。鈍化層2 1 4具有複數個上 11 1312552 =屬區203。鈍化層214具有平坦化層2〇4&形成於其上，其 平坦化層204a可為光阻層，且此光阻層之厚度大於晶圓表 =上之階梯的高度。平坦化層2Q4a較佳係由具有高敏感度與 ，明度之光阻所構成。可將平坦化層2Q4a濃在晶圓上，並可 J用例如在升尚之烘烤溫度下之無黏性光阻流體、或透過於 =熱^態下將平坦模具壓在光阻表面上所產生之受力光阻流 體’來達到平坦化。 於第一層之平坦化層2〇4a上形成藍色、綠色與紅色光阻 曰引並定為渡光器211肖213。由於紅色、綠色與藍色光阻之 1 ’紅色光阻並未繪示於第2圖中，但在此技術領域中呈 =常知識者可了解到，從上視之，彩色光阻係將四個綠色 ^且兀素之族群排列成鑽石架#，再力每個鑽石帛構之中心 :二=色光阻元素。㈣元件之另-剖面_示) :不綠色與紅色光阻元素。於遽光器211肖213上形成 2〇6平坦化層鳩。再於平坦化層鳩上形成微透鏡層 電路1刀!!線21G最初具有階梯高度H。階梯高度係取決於積體 型。舉例而言，〇.…之⑽8影像感應器之 庫;=?高度…33 "m。。.3…之⑽影像感 復線的階梯高度以4mQG25_uM〇s 電切割線的階梯高度Hr“·5…深。其他積體 技術具有不同於上述之相對應階梯高度Η。 驟，例中’可修改平坦化層2°4a之沉積步 匕括利用光阻212來至少部分填充切割線21G，藉以將 12 1312552 切割線210之階梯高度 之階梯高度H2為介於;^f梯兩度叫其中經部分填充後 離)。藉由以光阻來至少部八嫂右表面與基材之表面之間的距 整地形，而能形成具有：勾？割線，可降低或消減不平 Λ ^ ο mi rb __矽色光阻層之濾光器21〗與2〗3。 在第2圖中，光阻212 填充切割線2H)。在—此積在切割線2IG卜以部分 割線之步驟係在光阻之pH’利用光阻至少部分填充切 持正階梯高度）。在其他實:二基材〜之表面時完成（亦即，维 下所述。 蚵中，元全填滿切割線2 1 0，如 第3圖係繪示-種光罩40〇a之例子的 罩4〇〇a可用以沉積第 丫】子的不意圖’其中此光 在切動。處為透:=:。在-些實施例中，一 負型光阻而言）。暴露Μ 彳線210以外之區域為暗區（對 心、 於輪射下，在切割線中之光阻變成不，容 (硬化二而切割線外之光阻維持可溶以供移除 “ 在，、他實施例中，光罩圖案係相反的， 線區以外之正型光阻變可 會&成刀d 此光罩在切割線以外之區 呆留切割線210中之光阻。 暗區（對正型光阻而士）/壬透明’而在切割線内之區域為 以保留。 。立於切割線中之光阻維持不可溶而予 在些實施例中，廉用各風、— 以外之綠総解並料㈣線21〇 刻，其中受到電漿場所激發、=巾運用乾式電漿蝕 層部分，並將此部分之光阻層予以化學溶解：光且2之光： 留存在切割線2丨〇中。 九阻2 1 2繼續 13 !312552 =圖係繪示彩色據光1 300之另一種例子，其中光阻 :王填滿切割線且延伸於基材上，而高達約鈍化層2〇4a 鄰：：：在第4圖中’光阻412沉積於整個基材上，除了緊 奸右 《區域。如此-來，可獲得更高度之平坦化，且 =助於形成具有更均勻厚度之彩色光阻層的渡光器2ΐι 第5圖係緣示光罩400b之示意圖…此光罩侧可 進4 4圖之光阻412的沉積之光阻沉積步驟。示範之 =罩全部呈透明（假設使用負型光阻），除了方形區3〇2 其中這些方職3〇2係位於銲墊區m上方 ^加。光罩攝在方形區3〇2中為暗區。因此 先罩嶋對基材進行曝光時，光阻完㈣光，除了在鲜塾區 =中之光阻以外。曝光後，銲塾區2Q8以外之光阻層變不可 =利用上述之化學溶液或乾式電㈣刻來移除銲墊區謂 中之光阻的可溶部分，而在切割線21()中留下光阻412。 在其他實施财，光罩圖案係相反的（採用 此僅有銲㈣受料光，而光阻層之曝光部分變可溶。）= 區以外之光阻部分（包括切割線中之光阻）維持不可溶。、 光：212與412可包括任何能敏材料，且可形成於基材 上，以在積體電路製作過程_產生圖案。光阻212可在 其他組成中包含能敏高分子聚合物，其中負型光阻之能敏: 分子聚合物於曝露於能量源後會從可溶變成不可溶；而正： 光阻反之亦然。光阻材料通常適合於特定曝光源。在— 施例中’ 248⑽之深紫外線（DUV)應用248 nm之光阻材料， 14 1312552 1 一之深紫外線應们 可採用其他光阻（包括紫外線、深紫 4上述僅為舉例， 在一些實施例中，利用例如餘刻二=；_電子束光阻）。 一些實施例中，塗佈光阻412與回坦化光阻川。在 之步驟重複進行數次，直至 二412(以平坦化光阻） 中之階梯高度降低至所需高度。’之平坦化程度且切割線 在-些實施例中，重複利用例如第3圖之 a 以在切割線中沉積光阻，接著利用第5圖 或夕：人’ 207之表面上沉積光阻。 以在基材 待光阻412沉積之後，利用 積光阻於遽光區之主動區2〇2上，-化先罩（未繪不）來沉 經硬化(不可溶)之光阻材料 "坦化層204a。當 内之其切割線時，在至少-滤光區 I 成具彩色光阻層的據光器2U肖213中之至少 細者。接著，形成第：層之平坦化層觸，再形成微透鏡層 ，此光阻可長期（例如 可隨意從切割線中移 一旦光阻412沉積在切割線21〇中 直到切割）保留在切割線中。若有需要， 除光阻4 12。 在實驗中’形成0 35以m之CM〇s影像感應器。於沉 積光阻412以前，切割線之階梯高度為4.55 "m。在利用第 圖之光罩/儿積第一層之光阻後，階梯高度(亦即，從光阻之 頂部到基材之頂部的距離）降低至26 ，縮減了 43%。利 用相同光罩 >儿積第二層光阻後，階梯高度降低至G 6 "爪。這 樣表不階梯南度縮減了 87%。此實驗顯示出良率（以Cpk指標 15 1312552 量谢）獲得大幅改善。们提供了色彩不均勻之結果。在表1 中’編號GG1A光罩表㈣統光罩1以在线區巾形成平把 化層204a。編號001B光罩表示第5圖所示之光罩。因此，襟 不僅1X 001A光罩代表傳統製程。平均與標準誤差代 彩色濾光訊號誤差。 ~ 僅1X001A光罩 IX 001B光罩與 0Q1A組合 2X 001B光罩與 001A組合 標準 誤差

用第 _ 0.51% 2.〇7

切判線):B來沉積一層光阻於切割線中(部分填充 咖光罩t儿積平坦化層於主動區2〇2上之製程。標示“2X 來沉積_//^組合”之欄代表利用第5圖之光罩賴 層二於切割線中(部分填充切割線)，再沉積平坦化 抓，而加會 製程。例如’Cpk值0·5相當於良率約 肉Cpk值h9相當於良率值接近1〇〇%。 因此，在形成具彩色光阻層的濾光器211與ZB前，藉 16 1312552 坦之表面 以 由以光阻邛为或完全填滿切割線，可提供更 提升後續形成之彩色濾光層的均勻度。 雖然上述之例子係利用兩次沉積光阻的方式秋 割線之深度來進行所需次數之綠沉積。 ，、、、依刀 第9圖切示另—示範實施例之剖面圖，其 階梯高度，鲜塾222之階梯高度也獲得縮減二 成像感應益之製作繪示於第6圖至第9圖中。 2。7=!照f 6圖，CM〇S成像感應器之製作始於絕緣層 、A、導體（例如多晶矽）層205之沉積與摻雜、鈍化 二之下部的沉積、以及上金屬層2〇3與銲塾如之沉積， 二中上金屬層2〇3與銲塾222之材料可例如為紹接著， 、’儿積並蚀刻純化層2 1 4夕I-如 銲塾222之頂j 部，而暴露出銲墊222。在此時， 介於約15 '、鈍化層214之頂部之間的階梯高度218可 .μΠ1至約2 μΠ1之間。如上所述，在加入平扫化芦 204a 與 204b 時，若 | ρ % μ ^ ^ , 5 έΛ 6也…、木降低階梯高度之行動，階梯高度可 增加至約6μ：η與約6 5μιη之間。 如第6圖所示& 於銲塾222之頂二以^之步驟包括沉積後純化塾部分以 塾部分以），/中此結麟括料222與後鈍化 且此銲墊結構之階梯”了構之高度大於鋅墊222之高度， 鍍、微丄 间度小於銲墊之階梯高度。利用例如濺 其中 化墊部分224之厚产可^材枓與銲塾222之材料相同。後純 於欲降低或欲、'肖、志又）丨於約丨.5 μπι與約ό.Ο μιη之間，取決 平低次欲4減之階梯高度。 17 1312552 第7圖係緣示第6圖之結構在沉積平坦化層2〇

面圖。平坦化層2〇4a較 之口丨J 权住係具有间敏感度與透明度。— 只施列中，利用上述參照第4 ‘ 滿平坦化層204a之材料“丨& ，切割線210中填 之材枓（例如光阻），如圖號412所指。 412較佳係存留在切 先阻 ^ ^ 且主切割步驟為止。在第7圖之 、《* 1中，僅暴露出後鈍化墊部分224。 後純化塾部分2 9 4 + 之頂邛較佳係（恰好或）大約與平± 層204a之頂部的离厗虹楚 ~ 1匕 9〇4a之門、斤導致後鈍化墊部分224與平坦化層 ;a之間近乎零階梯高度）。具有較小高度之後純化塾部分 盖了降但非零之階梯高度）可使良率獲得某種程度之改 ^ =後鈍化塾部分224之高度大致與平坦化層2〇 度相等時可獲得較大 ^ ^ 較大之改善。在第7圖中，後鈍化墊部分224 :微同於平坦化層204a之頂部。第7圖所示之結 平坦地形，有利於降低、清 八有 條紋缺陷。 慮先’211與213中之彩色光阻層的 j他實施例（未繪示）中，提供錢化墊部分以，且位 於主動區2 0 2上之平扭各a ^ 士/十—化層2〇4a相對於後鈍化墊部分224呈 有近乎零之階播古# , 八 , 同又’但切割線210並未填充平坦化材料。 雖然相較於第lc圖之羽Α，丄 丁叶 善，者 白知…構，這類之實施例可提供良率改 之改：較大。《材料亦填入第7圖之切割線210時，良率 ^圖騎示形成^器川與213中之彩色 間隙之平坦化層2〇4b 日” 化層屬之材料相同驟。平坦化層之材料與平坦 相同’且平坦化層204b完全覆蓋住濾光器 18 1312552 211 與 213 中之參 1 ^ # /色先阻層。在較佳實施例中，平坦化層204b 亦覆蓋切割線，藉此僅晨靈山& * ®暴露出後鈍化塾部分224 〇 g 8圖所示 之t果架構具有平土曰卜志； ^ 十—上表面’而有利於降低微透鏡層206中 之條紋缺陷。平坦化層2 〇 4 V* > π — 層 4b之頂部與後鈍化墊部分224之間 A P皆梯高度實質小於第1圖之高度118和平坦化層難之頂 與鮮塾122之間的高度H9之總和（4.5 _ + [1.5 μπι至2 Km] = 6 μηι 至 6.5 μηι)。

/第9圖係繪示微透鏡層2〇6形成後之架構。微透鏡層2〇6 形成後，加熱並對微透鏡材料進行回流。 、提供光阻於切割線中以防止條紋化（如以上參照第2圖所 ，）時右光阻殘留在切割線中，在晶粒切割&，可能光阻剝 洛的現象。第1Ε圖係繪示切割後所觀察到這樣光阻剝落的一 種例子。 弟〇圖至弟1 7圖係緣示依照另一實施例之一種消減條 紋缺陷之方法，其亦避免銲墊污染效應（第1D圖）與光阻剝落 (第1E圖）。在此實施例中，形成平坦化層3(Ma於基材3〇7上。 平坦化層304a在濾光區30丨、銲墊322以及切割線31〇上方 八有Λ質平坦之上表面。當平坦化層304a覆蓋在銲墊322與 切割線3 1 〇上時，形成至少一彩色光阻層3丨丨與3丨3於平坦 化層304a上。平坦化層3〇4a可降低地形效應。在一些實施例 中’利用平坦化層3〇4a來使整個晶圓在整個彩色濾光器製作 過程中維持完全平坦，接著在彩色濾光器製作過程後打開銲 墊。 現請參照第1 〇圖，基材307可為絕緣體或位於下方之半 19 1312552 導體材料層上的絕緣層。形成半導體層3〇5於基材3〇7上。 基材307具有複數個切割線31〇，且這些切割線3ι〇排列而形 成至} 一濾光區3 0 1 ’而此濾光區3 〇丨由切割線3丨〇所環繞。 在具有許多濾光區301之晶圓中，對應於每—濾光區之切割 線310形成垂直線網格。渡光區3()1包括主動^ 3Q2與焊塾 區308，其中銲墊區308具有數個銲墊322。主動區中可 具有η-型及/或P +型井光電二極體，且主動區3〇2之材質可例 如為多晶矽。主動區302上具有鈍化層314(例如氮化矽）。鈍 化層314具有複數個上金屬區3〇3。在洗滌器中清潔基材π?。 第11圖係繪示於基材3〇7上形成第一之平坦化層3〇4a。 平坦化層304a具有實質平坦之上表面，巾無需進行平坦化。 平坦化層304a位於濾光區3〇1、銲墊322與切割線3ι〇上。 第一之平坦化層304a之厚度可介於〇至約2 _之間。此平 坦化層3〇4a之厚度取決於前端之地形。曰曰曰圓表面愈平坦平 坦化層可愈薄。可在塗佈機台中塗覆平坦化層3〇4a，且平坦 化層304a可由覆蓋在整個晶圓表面上之光阻或非光敏材料所 構成。可選擇合適之非光敏材料，以提供高耐熱力與高透明 度，然而，抗反射覆蓋膜之特定應用係另一種替代解決方式。 可利用例如在提升之烘烤溫度下之無黏性光阻流體、或透過 於加熱狀態下將平坦模具壓在光阻表面上所產生之受力流 體’將平坦化層304a塗覆在晶圓上且予以平坦化。亦可利用 其他方式，例如蝕刻或化學機械研磨，來平坦化第一平坦化 層 304a 〇 第12圖係繪示在第一平坦化層3〇4a覆蓋在銲墊π〕斑 20 1312552 切割線3 1 0時’形成紅色、綠色以及藍色之彩色光阻層3 u 與3 13於濾光區301内之第一平坦化層3 04a上。以此方法所 形成之彩色光阻層3 11與3 1 3可避免條紋缺陷。可利用塗佈 機、顯影機與1線步進（i-line Stepper)設備來塗覆彩色光阻 -層。在此步驟之最後，基材307具有濾光區3〇1、數個銲墊 322、環繞住濾光區301與銲墊322之數個切割線3ι〇、在淚 光區30卜銲墊322與切割線310上具有實質平坦之上表面的 平坦化層304a、以及形成於至少一濾光區3 〇丨内之平坦化層 _ 304a上的至少一彩色光阻層311與313。 曰 第13圖係繪示第二平坦化層3〇仆形成於第一平坦化層 3〇4a與彩色光阻層311與313上。第二平坦化層3〇仆具有^ 坦上表面位於濾光區301、銲墊322與切割線上。可在塗 佈機台中塗覆第二平坦化層3〇4b，且平坦化層3〇仆可由覆蓋 在整個晶圓表面上之光阻或非光敏材料所構成。位於主動區 3〇2上之第—與第二平坦化層304a與3〇4b相加之總厚度可例 如介於:1 _與約5 _之間。可㈣例如在提升之烘烤溫 度下之黏性光阻流體、或透過於加熱狀態下將平坦模且壓 在，阻表面上所產生之受力流體，將第二平坦化層3〇4b塗覆 在晶圓上且予以平坦化。 與她Η讲疏Α 力J扪用其他方式，例如蝕刻或化 子機械研磨，來平坦化平坦化層304b。 :14圖騎示於第二平坦化層鳩上之 形成：透鏡構件306。可利用塗佈機、 ： 來塗覆微透鏡構件3G6。 ^進叹備 第1 5圖係繪示在彩 色濾光感測區上形成並圖案化微透鏡 21 1312552 保護層320。舉例而言，微透鏡保護層32〇可至少包括光阻， 且厚度可介於約4 μπι與約10 μΐη之間。可利用塗佈機、顯影 機、丨線步進設備與灰化設備來塗覆並圖案化微透鏡保護層 :320。可利用例如氫氧化四曱銨（Tetra_Methyi 则以二

Hydn>xide ; TMAH)系列顯影液來顯影高黏性正型光阻的方 、式，圖案化微透鏡保護層320。可替代性地利用其他程序與顯 影液來圖案化微透鏡保護層320。 在此步驟之最後，基材307具有：濾光區3〇1 ;數個銲墊 322，環繞住濾光區3〇1與銲墊322之數個切割線;位於 濾光區3〇卜銲墊322與切割線3 1〇上且具有實質平坦之上表 面的平坦化層304a;形成於至少一濾光區3〇1内之平坦化層 304a上的至少一彩色光阻層311與313;位於彩色光阻層 與313上且在濾光區3〇卜銲墊322與切割線310上具有實質 平坦之上表面的平坦化層304b ;位於平坦化層3〇4b上之濾光 區301中的數個微透鏡構件3〇6;位於微透鏡構件3〇6上之微 透鏡保護層320;以及由光阻材料所構成且位於基材3〇7上包 鲁含銲塾322之區域中的辨別記號324。 如第16B圖所示，在形成微透鏡保護層32〇時，本方法 - 可選擇性地包括形成辨別記號324於基材307上包含銲墊322 之區域中。辨別記號324可為任意形狀，且可位於環繞包含 感測構件之主圖案區的任何地方。此辨別記號324後續可用 來檢測微透鏡保護層3 2 0是否存在。 第16A圖係繪示在彩色光阻層3 11與3 13以及微透鏡構 件3 06形成後，從銲墊322與從切割線3丨〇移除第一與第二 22 1312552 坦化層304a與3〇4b之步驟。可藉由從銲塾322盘 no餘刻移除第-與第二平坦化層3()4a與觸的方式，= 成此-步驟。舉例而言’可利用乾餘刻製程，例 ：： 刻，來清除感測構件上之區域外的微透鏡保護層32〇，复^ 測構件上之區域受到微透鏡保護^ 32Q之保護。於_ :感 後，微透鏡保護層320之厚度介> % 2 , . d步驟 卜 序厌"於約2 Pm與約8 μηι之 第17圖係繪示剝除微透鏡保護層32〇之步驟，其β。。 用例如旋轉/批次式步進機來進行此剝除微透鏡保護層=利 步驟。目前，⑽S彩色遽光器3〇〇已準備好 = 進行清潔。 …月潔機中 雖然本發明已以示範實施例揭露如上，然其並 定本發明。更確切地說，應以寬廣的方式來解讀後附= 專利範圍，以涵括熟習此技藝者，在不脫離本發明 ^ 乾圍内，所可能作之任何本發明之其他變形與實施例，的 【圖式簡單說明】 第1Α圖與第1Β圖係繪示具有條紋缺陷之複數個 光器主動區。 他 第1C圖係繪示傳統彩色影像感應器之剖面圖。 第1D圖係繪示具有污染現象之銲墊的平面圖。 第1Ε圖係繪示光阻剝離現象之平面圖。 第2圖係續'示利用示蘇方·^ _j；^士、4 Α 曰τ π用不靶万去形成之彩色影像感應器 動區的剖面圖。 第3圖係繪示位於第2圖之基板上方之光罩的平面圖。 23 1312552 第4圖係緣示利用不同光罩所形成之彩色影像感應器之 主動區的剖面圖。 第5圖係繪不一種光罩之平面圖，其中此光罩係用以沉 積光阻於第4圖之彩色影像感應器上。 第6圖至第9圖係 # ^ m Λ' ^ …會不依照另一示範實施例的一種製作 衫色影像感應器之方法 ^ 1Λ 的製程剖面圖。 第10圖至第17圖俜 作彩色影像感應器之方'、/繪示依照又-示範實施例的-種製 '的製程剖面圖。 【主要元件符號說明】 100 : 感應器 101 ： 渡光區 100, :感應器 103 ： 上金屬區 102 ： 主動區 104b :平坦化層 104a :平坦化層 107 ： 基材 106 : 微透鏡層 110 ： 主動區 108 ： 輝塾區 111 ： 慮光器 1105 :主動區 114 ： 鈍化層 113 ： 渡光器 119 : 高度 118 ： 局度 1205 :切割線 120 ： 切割線 130 ： 銲墊區 122 ： 銲墊 200 ： 彩色濾光元件 130? :銲墊區 202 ： 主動區 201 ： 遽光區 204a .平坦化層 203 ： 上金屬區 204b •平坦化層 24 1312552 205 :半導體層 207 :基材 2 1 0 :切割線 2 1 2 :光阻 2 14 :鈍化層 222 :銲墊 300 :彩色濾光器 302 :方形區 3 04a :平坦化層 305 :半導體層 307 :基材 3 1 0 :切割線 3 1 3 :彩色光阻層 320 :微透鏡保護層 324 :辨別記號 400b :光罩 Η :階梯高度 206 :微透鏡層 208 :銲墊區 2 11 :濾光器 2 1 3 :濾光器 2 1 8 :階梯高度 224 :後鈍化墊部分 3 0 1 :濾光區 303 :上金屬區 3 04b :平坦化層 306 :微透鏡構件 308 :銲墊區 3 11 :彩色光阻層 3 1 4 :鈍化層 322 :銲墊 400a :光罩 4 1 2 :光阻 H2 :階梯高度 25

Claims (1)

1. J312552 日修(更)正替換頁 十、申請專利範圍 1. 一種處理基材之方法，至少包括： 提供一彩色濾光元件之一基材，該基材具有至少一濾光 區、複數個銲墊以及複數個切割線，其中該些切割線環繞該 濾光區與該些銲墊； 形成一第一平坦化層於該基材上，其中該第一平坦化層 位於該濾光區上，且該第一平坦化層填充並覆蓋具有該些銲 墊之複數個銲墊區以及該些切割線上，該第一平坦化層係一 單一層且在遠濾光區、該些銲塾與該些切割線上具有實質平 坦之一上表面；以及 在該第一平坦化層填充並覆蓋在具有該些銲墊之該些銲 墊區與該些切割線上時，形成至少一彩色光阻層於該第一平 坦化層上且位於該濾光區中。 少包括： 2_如申請專利範圍第1項所述之處理基材之方法，更至 在形成該彩色光阻層後， 從該些銲墊移除該第一平坦化 3 如申請專利範圍第 少包括： ，更至 在形成該彩色光阻層後， 化層。 項所述之處理基材之方法

   26 1312552 4·如申請專利範圍第1項所述之處理基材之方法，更至 少包括： 形成一第二平坦化層於該第一平坦化層與該彩色光阻層 亡^覆蓋邊些銲墊與該些切割線，且該第二平坦化層在該濾 光區、5亥些鲜塾與該些切割線上具有實質平坦之一上表面； 以及 形成複數個微透鏡構件於該濾光區中之該第二平坦化層 上。 5_如申請專利範圍第4項所述之處理基材之方法，更至 少包括： 在形成該些微透鏡構件後，從該些銲墊移除該第一平坦 化層與該第二平坦化層。 6.如申請專利範圍第4項所述之處理基材之方法，更至 鲁少包括： 在形成該些微透鏡構件後，從該些切割線移除該第一平 坦化層與該第二平坦化層。 7.如申請專利範圍第4項所述之處理基材之方法，更至 少包括： 形成一微透鏡保護層於該些微透鏡構件上； 從該些銲墊與該些切割線姓刻移除該第_平坦化層與該 27 1312552 第二平坦化層；以及 自S亥些微透鏡構件上剝除該微透鏡保護層。 8_如申請專利範圍第7項所述之處理基材之方法，其中 該微透鏡保護層係由_光阻所構成。 9_如申請專利範圍第8項所述之處理基材之方法，更至 少包括： _ 在形成該微透鏡保護層時，形成一辨別記號於包含該些 銲墊之一區域中之該基材上。 1 〇.如申請專利範圍第7項所述之處理基材之方法，其中 該餘刻步驟包括乾餘刻。 11. 如申請專利範圍第1項所述之處理基材之方法，其中 該第一平坦化層係一非光敏材料層。 12. 如申請專利範圍第1 1項所述之處理基材之方法，其 中利用選自於在提升之一烘烤溫度下之一無黏性光阻流體、 以及透過於加熱狀態下利用一平坦模具所產生之一受力流體 所組成之一族群中之—者，來塗覆該第一平坦化層於該基材 上且予以平坦化。 13. —種彩色濾、光元件，至少包括： 28 I312552 —基材，該基材具有一濾光區、複數個銲墊以及複數個 切割線，其中該些切割線環繞該濾光區與該些銲墊； —第一平坦化層，其中該第一平坦化層位於該濾光區 上，且該第一平坦化層填充並覆蓋具有該些銲墊之複數個銲 墊區以及該些切割線上，該第一平坦化層係一單一層且在該 濾光區、該些銲墊與該些切割線上具有實質平坦之一上表 面；以及 至少一彩色光阻層形成於該濾光區中之該第一平坦化層 •上。 14.如申請專利範圍帛13 1所述之彩色遽光元件，更至 少包括一第二平坦化層位於該彩色光阻層，其中該第二平坦 化層在e亥處光區、該些銲墊與該些切割線上具有一平坦上表 面。 15·如申請專利範圍第14項所述之彩色濾光元件，更至

   少包括複數個微透鏡構件位於該濾光區中之該第二平坦化層 上。 16.如申請專利範圍第15項所述之彩色滤光元件，更至 少包括一微透鏡保護層位於該些微透鏡構件上。 17_如申請專利範圍第16項所述之彩色濾光元件，其中 該微透鏡保護層係由一光阻所構成。 29 :1312552 小I8·如申請專利範圍第15項所述之彩色濾光元件，更至 少包括一辨別記號，其中該辨別記號係由一光阻材料所構 成’且该辨別記號位於包含該些銲墊之一區域中之該基材上。 19.如申請專利範圍第14項所述之彩色濾光元件，其中 該第一平坦化層與該第二平坦化層係複數個非光敏材料層。

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