專利名稱：高敏感度的封裝影像感測器及包含此影像感測器的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種影像感測器及包含此影像感測器的裝置，特別是有關(guān)于一種具有鑲嵌微透鏡的高敏感度CMOS或CCD封裝影像感測器及包含此影像感測器的裝置。
背景技術(shù)：
在許多光電產(chǎn)品中，包括數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)及玩具等，固態(tài)影像感測器為一必要的元件。以最簡單的型態(tài)來說，一感測器包含一光感測元件(例如光二極管)數(shù)組，該等元件并連接至用來轉(zhuǎn)換光感測裝置輸出信號(一般來說為電荷)成為電子顯示態(tài)的固態(tài)裝置，傳統(tǒng)的信號轉(zhuǎn)換固態(tài)裝置包括電荷耦合裝置(chargecoupled device，CCD)及互補式金氧半(CMOS)影像感測器。
為使上述裝置能在一較佳情況下操作，來自感測影像的光線必須聚焦在光感測元件上，且盡可能減少裝置表面與光感測元件間沿光路徑的傳送損失。潛在的聚焦問題可以在光感測元件上設(shè)置一小的透鏡結(jié)構(gòu)(即微透鏡)獲得解決。這些透鏡鑲嵌于感測結(jié)構(gòu)中，并以微影技術(shù)配合熔化或熱回流光阻步驟，而形成半球形的透鏡結(jié)構(gòu)，另為解決傳送損失的問題，可利用透明接合物質(zhì)(環(huán)氧)與玻璃(或其它透明媒介物)作為連接、過濾及保護(hù)的層別。
習(xí)知技術(shù)中，已揭露有許多不同型態(tài)的固態(tài)感測器結(jié)構(gòu)，例如Okamoto(美國專利第6,545,304號)揭露在半導(dǎo)體基底的一部分區(qū)域上設(shè)置一光電轉(zhuǎn)換元件組以及建立一電荷轉(zhuǎn)移路徑，以移轉(zhuǎn)累積的信號電荷至一鄰近且連接有讀出閘極的讀出閘極區(qū)。Umetsu(美國專利第6,528,831號)揭露一固態(tài)影像擷取裝置，形成一數(shù)組光電感測元件并鄰近于電荷轉(zhuǎn)移通道，其中在一介電層上形成一讀取附帶轉(zhuǎn)移電極(read-cum-transfer electrode)且圍繞每一光電元件。上述裝置均為CCD型的感測裝置。
習(xí)知技術(shù)中亦有揭露增強(qiáng)傳送光線至感測裝置活性元件的方法，Teranishi(美國專利第5,844,289號)揭露一結(jié)合微透鏡的固態(tài)影像感測器。Abramovich(美國專利第6,362,498號)揭露一結(jié)合微透鏡的彩色CMOS影像感測器，其中該等微透鏡藉由活性離子蝕刻法(RIE)形成于一氮化硅層中。
固態(tài)影像感測器在結(jié)合指針技術(shù)(如數(shù)碼相機(jī)或手機(jī)等)之前，須先進(jìn)行一適當(dāng)?shù)姆庋b程序，此封裝程序可保護(hù)易碎的固態(tài)元件，其提供一適當(dāng)且穩(wěn)定的構(gòu)形以與各種不同形狀、設(shè)計型態(tài)的指針技術(shù)接合，且亦提供一簡單可進(jìn)入的內(nèi)連線電路，使感測器方便與各式類似的技術(shù)作結(jié)合，然而，這些封裝在電性或機(jī)械性質(zhì)上的優(yōu)點卻嚴(yán)重影響了影像感測器所需的光學(xué)特性。
如圖1所示，該封裝影像感測器(Shellcase封裝)為一玻璃-硅-玻璃復(fù)層，且圖中顯示一習(xí)知商業(yè)上的封裝影像感測器制作型態(tài)，該制作型態(tài)包括一上層金屬層10與一下層金屬層20，而兩金屬層間夾有一光學(xué)及電性上的活性硅層90，由于可擴(kuò)及整片晶圓，遂稱為晶圓級芯片封裝(wafer level chip scalepackaging，WLCSP)。
下層金屬層20上有復(fù)數(shù)個連接裝置39，其藉由熔化及再固化(re-solidifying)與外部電路(不為裝置的一部分)連接，而連接裝置39與接合在硅層上的影像感測裝置90的固態(tài)電路形成內(nèi)部連接(藉由穿過玻璃層的導(dǎo)線)，此外，硅層上表面101包含有一光學(xué)感測區(qū)，感測區(qū)設(shè)置有被數(shù)組鑲嵌微透鏡30覆蓋的一光二極管數(shù)組，其中微透鏡在圖中顯示為凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，而在微透鏡30與光二極管之間更設(shè)置有一濾光層結(jié)構(gòu)(未顯示)。
光學(xué)及電性上的活性硅層90的上、下表面70、80藉由一透明接合劑(一般為環(huán)氧)與兩玻璃層10、20相接合，雖接合劑已控制至最小厚度以符合結(jié)構(gòu)集積化的要求，但仍無法避免地削減了射入光學(xué)敏感區(qū)的光信號，而光信號的減少因光線被吸收及被微透鏡30發(fā)散的結(jié)果，若再進(jìn)一步探究微透鏡發(fā)散光線的原因，即可發(fā)現(xiàn)由于環(huán)氧接合劑的折射率(一般為nB＝1.5)與透鏡材料的折射率(一般為nL＝1.63)無法配合所致。
制程上雖可藉由調(diào)整微透鏡的曲率半徑來縮短聚焦長度，但有其制程條件及物理上的限制，一般來說，微透鏡聚焦長度的縮短藉由增加光阻厚度得到一較小曲率半徑而達(dá)成，但以旋轉(zhuǎn)涂布法的旋轉(zhuǎn)速率控制光阻厚度時，由于須考量到光阻層的均一度，遂旋轉(zhuǎn)速率無法過慢，增加了控制上的難度。
請參閱圖2，顯示習(xí)知影像感測器的部分剖面，其中線段20代表入射光的前進(jìn)路線。光線通過空氣(折射率nA＝1)后以一平行光束的型態(tài)進(jìn)入一光學(xué)可接收堆棧層(optically receptive stacked layer)35，該堆棧層形成于半導(dǎo)體基底100的上表面101，而光學(xué)可接收堆棧層35上部包括一聚焦微透鏡30，以下即概述該聚焦微透鏡的形成過程，首先，覆蓋一微透鏡光阻層，并圖案化該微透鏡光阻層以形成一微透鏡圖案數(shù)組，之后，利用例如一溫度維持在大約攝氏160度的加熱板加熱該圖案化光阻層以產(chǎn)生熱回流，而折射率(nL)為1.63的聚焦微透鏡30即因表面張力的緣故形成，若剝除光阻層，則熱回流會導(dǎo)致半圓柱透鏡的形成，微透鏡30的曲率半徑大約介于0.5-20μm，而以1-8μm為較佳的選擇。
微透鏡30與一折射率(nCF)1.51厚度大約介于2-6μm的透明彩色濾光層40接觸，而透明彩色濾光層40再與一折射率(nIC)1.51厚度大約介于2-12μm的IC堆棧層50接觸，該堆棧層有關(guān)于IC的設(shè)計與制程，其包括有保護(hù)層、金屬層間介電層(IMD)、內(nèi)層介電層(ILD)、金屬導(dǎo)線、晶體管、接面及其它元件，由于金屬導(dǎo)線會遮蔽光線，因此，該等遮蔽光線的結(jié)構(gòu)會設(shè)置在像素邊界之間。
如圖所示，輻射光束藉由微透鏡30的曲率表面與折射率(nL)聚焦，也就是透鏡表面的曲率半徑以及透明彩色濾光層40的折射率。IC堆棧層50位于透鏡下方，而輻射光束最后聚焦于設(shè)置在半導(dǎo)體基底100表面上的光敏感元件60，一般來說，光敏感元件60會再耦接至影像感測器內(nèi)的積體裝置結(jié)構(gòu)，例如轉(zhuǎn)換光敏感元件輸出成為電子信號的電荷耦合裝置(charge coupled device，CCD)或互補式金氧半(CMOS)電路，而該等裝置可利用現(xiàn)今技術(shù)與影像感測器作結(jié)合。
請參閱圖3，為環(huán)氧接合層70光學(xué)效應(yīng)的剖面示意圖，折射率(nB)為1.5的環(huán)氧接合層70利用習(xí)知的方法在例如圖1的封裝過程中接合圖2的感測裝置90，然而，加入的與圖2空氣折射率不同的環(huán)氧層，破壞了輻射光束24的聚焦以及減少了訊號抵達(dá)光敏感元件60的數(shù)量，此時，由于制程與物理條件的限制，微透鏡30已無法再藉由曲率半徑的微縮來聚焦入射光線至光敏感元件60上。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一高敏感度的封裝影像感測器及包含此影像感測器的裝置，以在維持封裝制程優(yōu)點的情況下，藉由微透鏡重新聚焦于光學(xué)感測區(qū)上，以提高感測器的敏感度。
本實用新型的技術(shù)解決方案是一種高敏感度的封裝影像感測器，包括一半導(dǎo)體基底，具有一上表面與一下表面，該上表面設(shè)置有復(fù)數(shù)個光敏感元件以及一光學(xué)可接收堆棧層(optically receptive stacked layer)，其中該光學(xué)可接收堆棧層包括一折射率為nL的透鏡層以及設(shè)置于該透鏡層與該上表面間的光學(xué)層，而該透鏡層形成一聚焦微透鏡；一折射率為nI且厚度為tI的中間光學(xué)折射層，形成于該微透鏡上，該中間光學(xué)折射層的下表面與該微透鏡順應(yīng)性地接觸，且其上表面為一平坦表面；復(fù)數(shù)個光學(xué)透明封裝層，形成于該中間光學(xué)折射層上以及該半導(dǎo)體基底的下表面；以及一折射率為nB的透明接合材料，設(shè)置于該光學(xué)透明封裝層與該中間光學(xué)折射層之間以及該光學(xué)透明封裝層與該半導(dǎo)體基底下表面之間，以接合該光學(xué)透明封裝層與該中間光學(xué)折射層以及該光學(xué)透明封裝層與該半導(dǎo)體基底下表面。
如上所述的高敏感度的封裝影像感測器，其中該中間光學(xué)折射層的厚度(tI)大于該微透鏡，而其折射率(nI)小于該透明接合材料的折射率(nB)。
如上所述的高敏感度的封裝影像感測器，其中該中間光學(xué)折射層的厚度(tI)大于0.5μm。
如上所述的高敏感度的封裝影像感測器，其中該透明接合材料折射率(nB)大體為1.5的環(huán)氧物質(zhì)，而該中間光學(xué)折射層的折射率(nI)大體介于1.33-1.5。
如上所述的高敏感度的封裝影像感測器，其中該中間光學(xué)折射層為一包括fluororesin衍生物、initatoe、甲基異丁基酮(MIBK)及三級丁醇(t-butanol)的混合物或一包括fluororesin衍生物、initatoe、三聚氰胺樹脂(melamineresin)、甲基異丁基酮及三級丁醇的混合物所組成。
如上所述的高敏感度的封裝影像感測器，其中該微透鏡的曲率半徑大體介于0.5-20μm。
如上所述的高敏感度的封裝影像感測器，其中該微透鏡的折射率(nL)大體為1.63。
如上所述的高敏感度的封裝影像感測器，其中該光學(xué)層包括一透明彩色濾光層以及一介于該透明彩色濾光層與該半導(dǎo)體基底上表面間的IC堆棧層，其中該透明彩色濾光層的厚度大體介于2-6μm，折射率(nCF)大體為1.51，而該IC堆棧層的厚度大體介于2-12μm，折射率(nIC)大體為1.51。
如上所述的高敏感度的封裝影像感測器，其中該中間光學(xué)折射層所選定的折射率(nI)與厚度(tI)，使聚焦長度縮短，以使該微透鏡聚焦入射光于該等光敏感元件上。
如上所述的高敏感度的封裝影像感測器，其中該微透鏡折射率(nL)與該中間光學(xué)折射層折射率(nI)的差異(nL-nI)大于0.2。
如上所述的高敏感度的封裝影像感測器，其中更包括復(fù)數(shù)個連接裝置(solder connectors)，設(shè)置于與該半導(dǎo)體基底下表面接合的該光學(xué)透明封裝層上并位于該半導(dǎo)體基底的相對面，以連接該封裝影像感測器與外部電路。
本實用新型另提出一種包含如上所述的封裝影像感測器的裝置。
如上所述的封裝影像感測器的裝置，其中該裝置包括手機(jī)、數(shù)字相機(jī)或玩具。
本實用新型還提出一種高敏感度的封裝影像感測器，包括一半導(dǎo)體基底，具有一上表面與一下表面，該上表面設(shè)置有復(fù)數(shù)個光敏感元件，該等光敏感元件將入射光轉(zhuǎn)換為電子信號；一光學(xué)可接收堆棧層(optically receptive stacked layer)，形成于該半導(dǎo)體基底的上表面，該光學(xué)可接收堆棧層包括一折射率為nL的透鏡層以及設(shè)置于該透鏡層與該上表面間的光學(xué)層，而該透鏡層形成一聚焦微透鏡；復(fù)數(shù)個光學(xué)透明封裝層，形成于該微透鏡上以及該封裝影像感測器的一下表面；以及一折射率為nB的透明接合材料，設(shè)置于該光學(xué)透明封裝層與該微透鏡之間以及該光學(xué)透明封裝層與該半導(dǎo)體基底下表面之間，以接合該光學(xué)透明封裝層與該微透鏡以及該光學(xué)透明封裝層與該半導(dǎo)體基底下表面，該微透鏡折射率(nL)與該透明接合材料折射率(nB)的差異(nL-nB)大于0.2，以聚焦入射光于該等光敏感元件上。
如上所述的高敏感度的封裝影像感測器，其中該微透鏡的折射率(nL)大體為1.63，而該透明接合材料折射率(nB)大體介于1.33-1.45的環(huán)氧物質(zhì)。
如上所述的高敏感度的封裝影像感測器，其中該透明接合材料折射率(nB)大體為1.5的環(huán)氧物質(zhì)，而該微透鏡的折射率(nL)大體介于1.73-1.8。
如上所述的高敏感度的封裝影像感測器，其中更包括復(fù)數(shù)個連接裝置(solder connectors)，設(shè)置于與該半導(dǎo)體基底下表面接合的該光學(xué)透明封裝層上并位于該半導(dǎo)體基底的相對面，以連接該封裝影像感測器與外部電路。
本實用新型還提出一種包含如上所述的封裝影像感測器的裝置。
如上所述的封裝影像感測器的裝置，其中該裝置包括手機(jī)、數(shù)字相機(jī)或玩具。
本實用新型為晶圓級芯片封裝(wafer level chip scale packaging，WLCSP)的產(chǎn)品。本實用新型有三個實施例，在第一實施例中，一特殊的中間光學(xué)折射層設(shè)置于環(huán)氧接合層與微透鏡之間，而中間光學(xué)折射層的折射率(nI)即可補償因結(jié)合環(huán)氧層與透鏡結(jié)構(gòu)折射率所造成入射光發(fā)散的現(xiàn)象，在第二實施例中，較低折射率的環(huán)氧作為接合物質(zhì)，以在不須添加額外層的情況下達(dá)到上述相同的效果，第三實施例中，形成一折射率較高的微透鏡(n＞1.7)。本實用新型克服了公知技術(shù)的缺陷，可在維持封裝制程優(yōu)點的情況下，藉由微透鏡重新聚焦于光學(xué)感測區(qū)上，提高感測器的敏感度。


圖1為習(xí)知封裝影像感測器的剖面示意圖。
圖2為習(xí)知未封裝影像感測器的詳細(xì)示意圖，其中藉由微透鏡與濾光層的接合產(chǎn)生正確的聚焦光束。
圖3為圖1習(xí)知封裝影像感測器的詳細(xì)示意圖，說明因接合物質(zhì)而發(fā)散入射光的現(xiàn)象。
圖4為本實用新型第一實施例的詳細(xì)示意圖，其中外加層設(shè)于封裝環(huán)氧層與微透鏡之間。
圖5為本實用新型第二實施例的詳細(xì)示意圖，其中使用低折射率的環(huán)氧層。
圖6為本實用新型第三實施例的詳細(xì)示意圖，其中微透鏡由較高折射率材質(zhì)所形成。
圖7為封裝影像感測器最佳化的光學(xué)條件。
附圖標(biāo)號說明習(xí)知部份(圖1-3)10、玻璃層；20、玻璃層、入射光行進(jìn)路線；24、聚焦的輻射光束；30、微透鏡；35、光學(xué)可接收堆棧層； 39、連接裝置；40、透明彩色濾光層；50、IC堆棧層； 60、光敏感元件；70、硅層上表面、環(huán)氧接合層；80、硅層下表面；90、硅層、影像感測裝置；100、半導(dǎo)體基底； 101、半導(dǎo)體基底上表面。
本實用新型實施例部份(圖4-7)
24、聚焦的輻射光束；30、微透鏡； 55、環(huán)氧層；56、中間光學(xué)折射層；60、光敏感元件； 70、接合層。
具體實施方式
為讓本實用新型的上述技術(shù)方案、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一具體實施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下本實用新型是對現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，其相同部分此處不再敘述。
本實用新型的較佳實施例揭示一種高敏感度的封裝影像感測器，使得封裝結(jié)構(gòu)的元件，例如接合材料，不會對感測器的光學(xué)效應(yīng)及敏感度造成不利影響，使該封裝影像感測器可將入射光聚焦在感測器的光敏感元件上。
一般來說，光敏感元件會再耦接至影像感測器內(nèi)的積體裝置結(jié)構(gòu)，例如轉(zhuǎn)換光敏感元件輸出成為電子信號的電荷耦合裝置(charge coupled device，CCD)或互補式金氧半(CMOS)電路，而該等裝置可利用現(xiàn)今技術(shù)與影像感測器作結(jié)合，由于該種耦合電路不為本實用新型的特征，遂不在此贅述，此外，本實用新型并不揭露關(guān)于訊號傳遞的路徑，而僅就入射光傳遞至光敏感元件的過程作說明。
圖7描述以C為圓心R為半徑的微透鏡59其球形的邊界表面。位在沿微透鏡軸在線與透鏡頂點V相隔D0距離的物體或點光源O會由一錐形輻射光束聚焦成一位于相同軸在線與頂點V相隔DI距離的影像，若點光源O與微透鏡球形界面59間的折射率為N1，透鏡內(nèi)部(即圖7中球形透鏡表面的右邊)的折射率為N2，則球形波前會聚焦于I點上，成為一實像，根據(jù)Fermat理論，球形折射表面的相關(guān)公式可寫成N1/D0+N2/DI＝(N1-N2)/R而當(dāng)D0很大時，影像聚焦長度(Fi)可表示為Fi＝R(N2/N2-N1)此時，若固定Fi與N2，則可獲得一列理想的R與N1，然在實際狀況下，制程會限制曲率半徑R的大小。
舉例來說，若N2＝1.63，N1＝1(空氣)，F(xiàn)i＝12μm，則R選擇為4.63μm。若N2＝1.63，N1＝1.5(環(huán)氧)，F(xiàn)i＝12μm，則R為4.63μm或0.95μm，而其中必須選擇0.95μm作為透鏡的曲率半徑，但0.95μm的尺寸太小很難控制，一般來說，R＞1.5μm的制程可較易控制且微透鏡可達(dá)較佳的均一度。
此外，若N2＝1.63，F(xiàn)i＝12μm，R＞1.5μm，且N2-N1＞0.2，則應(yīng)可得一具有較佳敏感度的影像感測器，在實際狀況中，聚焦長度(Fi)大約是12μm左右，例如為11μm或略高于12μm，以使封裝影像感測器可以較小體積置于例如數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、玩具或手表等光電裝置的內(nèi)部。
請參閱圖4，說明本實用新型第一實施例及其封裝方法，一外加的中間光學(xué)折射層56(nI)形成于微透鏡30與接合層70(nB)之間，且nI＜nB，例如當(dāng)環(huán)氧接合層的nB為1.5時，則外加的中間光學(xué)折射層的nI即小于1.5，而以1.33-1.45為較佳的選擇。外加的中間光學(xué)折射層56具有高穿透率(大于90％，較佳為大于95％)、抗熱性、抗化學(xué)性及高黏度(大于5mpas，較佳為大于10mpas)的特性，而由fluororesin衍生物、initatoe、甲基異丁基酮(MIBK)及三級丁醇(t-butanol)的混合物或由fluororesin衍生物、initatoe、三聚氰胺樹脂(melamine resin)、甲基異丁基酮及三級丁醇的混合物所組成。中間光學(xué)折射層56的厚度大于微透鏡30的厚度，其約略大于0.5μm，以1μm為較佳的選擇。由圖中可看出，輻射光束24藉由此外加的中間光學(xué)折射層56重新聚焦。
此外，外加的中間光學(xué)折射層56(nI)亦可滿足nL-nI大于0.2。
續(xù)參閱圖5，說明本實用新型第二實施例的剖面型態(tài)，其中利用一折射率(nB)低于1.5的環(huán)氧層55在封裝過程中接合感測器(此時nB大約介于1.33-1.45為較佳的選擇)，本實施例使用較低折射率的環(huán)氧層可降低第一實施例外加中間層56的需求且仍可達(dá)到輻射光束24聚焦的目的。在此實施例中，環(huán)氧層55滿足nL-nB大于0.2的要求，以聚焦入射光于光敏感元件60上，例如微透鏡的折射率(nL)大約為1.63時，則環(huán)氧層55的折射率(nB)大約介于1.33-1.45。環(huán)氧層55可為一透明材質(zhì)，例如折射率為1.4的有機(jī)聚硅氧烷混合物(organopolysiloxane)。
最后，請參閱圖6，說明本實用新型第三實施例的剖面型態(tài)，其中微透鏡30(nL)為一折射率滿足nL-nB大于0.2的透明材質(zhì)，例如環(huán)氧層70的折射率(nB)大約為1.5時，則微透鏡30的折射率(nL)高于1.7，而以1.73-1.8為較佳的選擇。
雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型，任何熟習(xí)此項技藝者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作更動與潤飾，因此本實用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，包括一半導(dǎo)體基底，具有一上表面與一下表面，該上表面設(shè)置有復(fù)數(shù)個光敏感元件以及一光學(xué)可接收堆棧層，其中該光學(xué)可接收堆棧層包括一折射率為nL的透鏡層以及設(shè)置于該透鏡層與該上表面間的光學(xué)層，而該透鏡層形成一聚焦微透鏡；一折射率為nI且厚度為tI的中間光學(xué)折射層，形成于該微透鏡上，該中間光學(xué)折射層的下表面與該微透鏡順應(yīng)性地接觸，且其上表面為一平坦表面；復(fù)數(shù)個光學(xué)透明封裝層，形成于該中間光學(xué)折射層上以及該半導(dǎo)體基底的下表面；以及一折射率為nB的透明接合材料，設(shè)置于該光學(xué)透明封裝層與該中間光學(xué)折射層之間以及該光學(xué)透明封裝層與該半導(dǎo)體基底下表面之間，以接合該光學(xué)透明封裝層與該中間光學(xué)折射層以及該光學(xué)透明封裝層與該半導(dǎo)體基底下表面。
2.如權(quán)利要求1所述的高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，該中間光學(xué)折射層的厚度tI大于該微透鏡，而其折射率nI小于該透明接合材料的折射率nB。
3.如權(quán)利要求2所述的高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，該中間光學(xué)折射層的厚度tI大于0.5μm。
4.如權(quán)利要求2所述的高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，該透明接合材料折射率nB大體為1.5的環(huán)氧物質(zhì)，而該中間光學(xué)折射層的折射率nI大體介于1.33-1.5。
5.如權(quán)利要求4所述的高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，該中間光學(xué)折射層為一包括fluororesin衍生物、initatoe、甲基異丁基酮及三級丁醇的混合物或一包括fluororesin衍生物、initatoe、三聚氰胺樹脂、甲基異丁基酮及三級丁醇的混合物所組成。
6.如權(quán)利要求4所述的高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，該微透鏡的曲率半徑大體介于0.5-20μm。
7.如權(quán)利要求4所述的高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，該微透鏡的折射率nL大體為1.63。
8.如權(quán)利要求1所述的高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，該光學(xué)層包括一透明彩色濾光層以及一介于該透明彩色濾光層與該半導(dǎo)體基底上表面間的IC堆棧層，其中該透明彩色濾光層的厚度大體介于2-6μm，折射率nCF大體為1.51，而該IC堆棧層的厚度大體介于2-12μm，折射率nIC大體為1.51。
9.如權(quán)利要求1所述的高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，該中間光學(xué)折射層所選定的折射率nI與厚度tI，使聚焦長度縮短，以使該微透鏡聚焦入射光于該等光敏感元件上。
10.如權(quán)利要求9所述的高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，該微透鏡折射率nL與該中間光學(xué)折射層折射率nI的差異nL-nI大于0.2。
11.如權(quán)利要求1所述的高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，更包括復(fù)數(shù)個連接裝置，設(shè)置于與該半導(dǎo)體基底下表面接合的該光學(xué)透明封裝層上并位于該半導(dǎo)體基底的相對面，以連接該封裝影像感測器與外部電路。
12.一種包含如權(quán)利要求1所述的封裝影像感測器的裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的封裝影像感測器的裝置，其特征在于，該裝置包括手機(jī)、數(shù)字相機(jī)或玩具。
14.一種高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，包括一半導(dǎo)體基底，具有一上表面與一下表面，該上表面設(shè)置有復(fù)數(shù)個光敏感元件，該等光敏感元件將入射光轉(zhuǎn)換為電子信號；一光學(xué)可接收堆棧層，形成于該半導(dǎo)體基底的上表面，該光學(xué)可接收堆棧層包括一折射率為nL的透鏡層以及設(shè)置于該透鏡層與該上表面間的光學(xué)層，而該透鏡層形成一聚焦微透鏡；復(fù)數(shù)個光學(xué)透明封裝層，形成于該微透鏡上以及該封裝影像感測器的一下表面；以及一折射率為nB的透明接合材料，設(shè)置于該光學(xué)透明封裝層與該微透鏡之間以及該光學(xué)透明封裝層與該半導(dǎo)體基底下表面之間，以接合該光學(xué)透明封裝層與該微透鏡以及該光學(xué)透明封裝層與該半導(dǎo)體基底下表面，該微透鏡折射率nL與該透明接合材料折射率nB的差異nL-nB大于0.2，以聚焦入射光于該等光敏感元件上。
15.如權(quán)利要求14所述的高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，該微透鏡的折射率nL大體為1.63，而該透明接合材料折射率nB大體介于1.33-1.45的環(huán)氧物質(zhì)。
16.如權(quán)利要求14所述的高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，該透明接合材料折射率nB大體為1.5的環(huán)氧物質(zhì)，而該微透鏡的折射率nL大體介于1.73-1.8。
17.如權(quán)利要求14所述的高敏感度的封裝影像感測器，其特征在于，更包括復(fù)數(shù)個連接裝置，設(shè)置于與該半導(dǎo)體基底下表面接合的該光學(xué)透明封裝層上并位于該半導(dǎo)體基底的相對面，以連接該封裝影像感測器與外部電路。
18.一種包含如權(quán)利要求14所述的封裝影像感測器的裝置。
19.如權(quán)利要求18所述的封裝影像感測器的裝置，其特征在于，該裝置包括手機(jī)、數(shù)字相機(jī)或玩具。
專利摘要本實用新型為一種高敏感度的封裝影像感測器及包含此影像感測器的裝置，高敏感度的封裝影像感測裝置藉由提供一可增強(qiáng)鑲嵌式微透鏡聚焦于影像感測器光敏感元件的機(jī)制而形成。一般來說，設(shè)于封裝層與微透鏡間的接合材料會削弱微透鏡的聚焦能力，在本實用新型中，聚焦效果藉由設(shè)置于接合材料與微透鏡間的中間光學(xué)折射層而恢復(fù)，本實用新型克服了公知技術(shù)的缺陷，可在維持封裝制程優(yōu)點的情況下，藉由微透鏡重新聚焦于光學(xué)感測區(qū)上，提高感測器的敏感度。
文檔編號G02B27/09GK2726119SQ200420072760
公開日2005年9月14日 申請日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者徐宏仁, 張志光, 翁福田, 曾德福 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司