用于图像传感器的光导阵列.pdf

用于图像传感器的光导阵列
    【技术领域】
     本发明主要内容大体上涉及用于制造固态图像传感器的结构与方法。背景技术 摄影设备 （例如数字相机与数字摄录像机） 可含有电子图像传感器， 它们会捉取光 以处理成静态或视频图像。 电子图像传感器通常含有数百万个光捉取组件， 例如光二极管。
     固态图像传感器可为电荷耦合装置 （CCD） 型或互补金属氧化物半导体 （CMOS） 型。 在任一类型的图像传感器中， 光传感器会形成在衬底中且以二维阵列来排列。图像传感器 通常含有数百万个像素， 用以提供高分辨率图像。
     图 1A 所示的是现有技术固态图像传感器 1 的剖面图， 图中在 CMOS 型传感器中显 示多个相邻像素， 其揭露于美国专利案 7,119,319 号。每一个像素具有一光电转换单元 2。 每一个转换单元 2 位于传输电极 3 邻近处， 其会将电荷传输到浮动扩散单元 （未显示） 。 该结 构包含埋置在绝缘层 5 中的多条电线 4。该传感器通常包含位于彩色滤光片 8 下方的平坦 化层 6， 用以补偿因该等电线 4 所导致的顶表面不平整， 因为平坦表面对借光刻来进行的常 规彩色滤光片构成方式来说相当重要。第二平坦化层 10 被设置在该彩色滤光片 8 上方， 用 以提供平坦表面来形成微透镜 9。 平坦化层 6 与 10 加上彩色滤光片 8 的总厚度约为 2.0um。
     光导 7 被集成到该传感器中， 以便将光引导到该等转换单元 2 上。该等光导 7 由 折射率高于绝缘层 5 的氮化硅的材料构成。各光导 7 均具有比该等转换单元 2 旁边的区域 还宽的入口。传感器 1 还可具有彩色滤光片 8 与微透镜 9。
     微透镜 9 将光聚焦在光电转换单元 2 上。如图 1B 中所示， 由于光学衍射的关系， 微透镜 9 可造成衍射光， 传导到附近的光电转换单元 2 并且产生光学串扰 （crosstalk） 与 光损。 当彩色滤光片的上方或下方有平坦化层时， 会让该微透镜定位在较远离该光导处， 串 扰的数量便会增加。藉由通过平坦化层 （彩色滤光片的上方或下方） 或彩色滤光片的侧壁， 光可串扰到邻近的像素中。金属屏蔽有时候会被集成到该等像素中， 用以阻挡串扰光。此 外， 微透镜、 彩色滤光片、 以及光导之间的对准误差也会造成串扰。虽然可改变微透镜的形 成、 尺寸、 以及形状以降低串扰。 不过， 其必须增加精密微透镜形成工艺的额外成本， 串扰却 仍无法消除。
     来自衬底界面处的图像传感器的向后反射是造成光接收损失的另一项问题。如 图 1A 中所示， 光导会与硅直接接触。此界面可能会造成远离该传感器的非所期望的向后反 射。 用于图像传感器的常规抗反射结构包含在该硅衬底上方直接插入氧化物加氮化物双层 膜堆叠 （oxide-plus-nitride dual-layer film stack） 、 或是具有不同氮氧比例的氮氧化 物层， 不过仅能减少该硅衬底与高氧化物绝缘体之间的反射。当该界面为硅衬底与氮化物 光导时， 此方式便不适用。
     发明内容
     一种图像传感器像素， 其包含一由一衬底支撑的光电转换单元以及一位于该衬底邻近的绝缘体。 该像素可具有一串联式光导， 其中该串联式光导的一部分位于该绝缘体内， 而另一部分在该绝缘体上方延伸。该串联式光导可包含一自动对准彩色滤光片， 其在相邻 彩色滤光片之间具有气隙。可借由透明密封膜自上方密封气隙。所述透明密封膜可具有在 气隙上方的凹入表面以使光发散远离气隙而進入相邻彩色滤光片。 该像素可在该衬底与该 串联式光导之间具有一抗反射堆叠。 附图说明
     图 1A 为显示现有技术的两个图像传感器像素的示意图 ； 图 1B 为显示现有技术的相邻像素之间的光串扰的示意图 ； 图 2 为显示本发明的一实施例的两个像素的示意图 ； 图 3A 为显示沿着两个彩色滤光片之间的间隙前进的光的示意图 ； 图 3B 为显示从该间隙处将光再导向到该等彩色滤光片中的示意图 ； 图 3C 为光功率相对于该间隙中的距离的关系图 ； 图 3D 为三种不同颜色的光在间隙中深度为 0.6um 与 1.0um 处的间隙功率损失相对于 间隙宽度的关系图 ； 图 3E 为最大间隙功率损失相对于深度为 1.0um 处的间隙宽度的关系图 ； 图 3F 为深度为 1.0um 处的不同间隙宽度的最大间隙功率损失表 ； 图 3G 为以像素面积百分比来表示不同间隙宽度与不同像素节距的间隙面积的表格 ； 图 3H 为不同间隙宽度与不同像素节距的像素功率损失的表格 ； 图 3I 为不同间隙宽度的像素功率损失相对于像素节距的关系图 ； 图 4A 到 L 为显示用以制造图 2 中所示的像素的过程的示意图 ； 图 5 为显示图 2 的像素内的射线路径的示意图 ； 图 6A 为显示该阵列的角落处的像素的示意图 ； 图 6B 为显示图 6A 的像素内的光线路径的示意图 ； 图 7 为显示阵列内四个像素的俯视示意图 ； 图 8 为传感器像素的一替代实施例， 图中有射线路径 ； 图 9A 到 M 为显示用以制造图 8 中所示的像素的过程的示意图 ； 图 10A 到 H 为显示用以曝光结合垫的过程的示意图 ； 图 11 为显示传感器的一实施例内的抗反射堆叠的示意图 ； 图 12A 到 E 为显示用以在该传感器的一实施例内形成抗反射堆叠的替代过程的示意 图； 图 13A 为抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图 ； 图 13B 为该抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图 ； 图 13C 为该抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图 ； 图 14A 到 G 为用以在该传感器的一实施例内形成两个抗反射堆叠的替代过程的示意 图； 图 15A 为图 14G 左手边部分上的第一抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图 ； 图 15B 为图 14G 右手边部分上的第二抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图 ； 图 16 展示本文之发明中之一者的影像传感器之替代实施例 ；图 17 展示本文之发明中之一者的影像传感器之替代实施例 ； 图 18 展示本文之发明中之一者的影像传感器之替代实施例 ； 图 19 展示本文之发明中之一者的影像传感器之替代实施例 ； 图 20 为展示用以制造图 18 所示之像素之制程步驟之图解 ； 图 21 展示本文之发明中之一者的影像传感器之替代实施例 ； 图 21A 至 21D 为展示用以制造图 19 所示之像素之制程步驟之图解 ； 图 22 展示本文之发明中之一者的影像传感器之替代实施例 ； 图 23 为展示根据本文之发明中之一者的一实施例之影像传感器封装中自覆盖玻璃橫 穿至光导的射线轨迹之图解 ； 图 24 为展示根据本文之发明中之一者的封装组态之图解。 具体实施方式
     本文揭示一种图像传感器像素， 其包含一由一衬底支撑的光电转换单元以及一位 于该衬底邻近的绝缘体。 该像素包含一位于该绝缘体的一开口内且在该绝缘体上方延伸的 光导， 使得该光导的一部分具有一空气界面。该空气界面改善该光导的内反射。除此之外， 用来建构该光导与一相邻彩色滤光片的工艺会优化该光导的上孔径且降低串扰。 该光导的 前述特征不需要用到微透镜。除此之外， 在该光电转换单元的上方和该光导的下方建构一 抗反射堆叠， 用以降低经由来自该图像传感器的向后反射造成的光损。可通过修正该抗反 射堆叠内的一层膜的厚度以针对抗反射来个别优化两个不同颜色的像素。 该像素可包含两个光导， 其中一者位于另一者上方。第一光导位于该衬底邻近处 的绝缘体的第一开口内。第二光导位于一支撑膜的第二开口内， 该支撑膜最后在该像素的 制造期间可被移除或部分移除。 一彩色滤光片可被设置在相同的开口内且因而会自动对准 该第二光导。该第二光导在该像素阵列的外角落处可偏离该第一光导， 以便捉取以相对于 垂直轴为非零角度入射的光。
     在相邻彩色滤光片之间， 一间隙藉由移除该滤光片邻近处的支撑膜材料而产生。 空气的折射率低于该支撑膜并且会增强该彩色滤光片与该光导内的内反射。此外， 该间隙 经配置以用以将入射在该间隙上的光 “弯折” 到该彩色滤光片中并且提高被提供给该传感 器的光的数量。
     该硅 - 光导 （silicon-light-guide） 界面处的反射以在该第一光导下方形成氮化 物膜与第一氧化物膜而降低。第二氧化物膜可额外被插入在该氮化物膜下方， 用以增宽有 效抗反射的光频率范围。该第一氧化物可在施加该光导材料之前被沉积在已蚀刻的凹槽 中。 在替代实施例中， 在蚀刻凹槽之前形成所有的抗反射膜， 而额外的光导蚀刻停止膜则会 覆盖该等抗反射膜， 用以保护它们， 以免受到该凹槽蚀刻剂破坏。
     参考图式， 尤其是图 2、 4A 到 L、 5 以及 6A 到 B， 图中所示的是图像传感器 100 中的 两个相邻像素的实施例。每一个像素包含一光电转换单元 102， 其会将光能量转换成电荷。 在常规的 4T 像素中， 电极 104 可为传输电极， 用以将该等电荷传输到分离的感测节点 （未显 示） 。或者， 在常规的 3T 像素中， 电极 104 可为复位电极， 用以复位该光电转换单元 102。该 等电极 104 与转换单元 102 形成在衬底 106 上。传感器 100 还包含被埋置在绝缘层 110 中 的电线 108。
     每一像素均具有一第一光导 116。第一光导 116 是由折射率高于绝缘层 110 的折 射材料构成。如图 4B 中所示， 每一第一光导 116 可具有相对于垂直轴倾斜角度 α 的侧壁 118。角度 α 被选为小于 90-asin （ninsulating layer / nlight guide） ， 优选为 0， 使得在该光导内会 有完全内反射， 其中， ninsulating layer 与 nlight guide 分别为绝缘层材料与光导材料的折射率。光 导 116 会在内部将光从第二光导 130 反射到转换单元 102。
     第二光导 130 位于第一光导 116 上方并且可由和第一光导 116 相同的材料制成。 第二光导 130 的顶端宽于该第二光导 130 与该第一光导 116 接合处的底端。因此， 在该底 端处， 相邻的第二光导 130 等之间的间隙 （后文称为 “第二间隙” ） 大于顶端处的间隙， 而且 会大于第二光导 130 上方的彩色滤光片 114B、 114G 之间的间隙 422。该等第二光导 130 可 横向偏离第一光导 116 和 / 或转换单元 102， 如图 6A 中所示， 其中， 第二光导 130 的中线 C2 偏离第一光导 116 或光电转换单元 102 的中线 C1。该偏离可根据阵列内的像素位置而改 变。举例来说， 位于该阵列的外部处的像素的偏离可能会比较大。该偏离可为与入射光相 同的横向方向， 以优化该第一光导的接收。对以相对于垂直轴为非零角度抵达的入射光来 说， 偏离第二光导 130 会让更多光传递到第一光导 116。实效上， 第二光导 130 与第一光导 116 会共同构成在不同像素处具有不同垂直剖面形状的光导。该形状会依照每一个像素处 的入射光线角度被优化。
     图 5 与 6B 所示的分别是追踪阵列的中央和该阵列的角落处的像素的射线。 在图 5 中， 入射光线垂直进入。第二光导 130 置中于第一光导 116 处。光线 a 与 b 会在第二光导 130 中反射一次， 接着会进入第一光导 116， 反射一次 （射线 a） 或两次 （射线 b） ， 且接着会进 入转换单元 102。在图 6B 中， 第二光导 130 偏离到右边， 远离该阵列的中央 （其在左边） 。以 相对于垂直轴高达 25 度的角度来自左边的光线 c 会在第二光导 130 的右侧壁反射， 照射且 穿过其左下方侧壁， 进入第一光导 116， 且最后会抵达转换单元 102。该偏离会让该第一光 导 116 重新捉取离开该第二光导 130 左下方侧壁的光线。每当跨越光导侧壁， 不论离开第 二光导或进入第一光导， 光线 c 的每一次折射均会让折射射线相对于该垂直轴的角度变得 更小， 强化朝该光电转换单元的传导效果。因此， 利用第一光导 116 与第二光导 130 来建立 光导可让该光导的垂直剖面形状随着像素而改变， 用以优化将光传送到光电转换单元 102 的效果。
     利用两个单独的光导 116、 130 来建立光导的第二项优点是减少每一光导 116、 130 的蚀刻深度。结果， 侧壁斜角控制便能达到更高的精确性。其还可让光导材料的沉积较不 会产生不想要的键孔 （keyholes） ， 该等键孔经常出现在将薄膜沉积到深凹穴中时， 其会导 致光在碰到该等键孔时会从该光导处散射。
     彩色滤光片 114B、 114G 位于第二光导 130 的上方。在该等彩色滤光片处 （与邻近） 的侧壁上方部分的垂直性大于第二光导的其余部分。
     该等彩色滤光片之间的第一间隙 422 的宽度为 0.45um 或更小， 深度为 0.6um 或更 大。 具有上述尺寸限制的间隙会让该间隙内的光转向进入该等彩色滤光片中且最后会抵达 传感器。因由该间隙造成的入射到该像素上的光损百分比 （后文称为 “像素损失” ） 因此会 大大地降低。
     入射在较高折射率的两个半透明区域之间的间隙上的光会在该间隙足够窄时转 向到其中一个区域或另一个区域。明确地说， 入射在两个彩色滤光片之间的间隙上的光会在该间隙宽度足够小时转向到彩色滤光片或另一彩色滤光片。图 3A 所示的是两个彩色滤 光片区域之间填充低折射率介质 （举例来说， 空气） 的垂直间隙。进入该间隙且比较靠近其 中一侧壁的入射光线会转向进入该侧壁， 而其余的入射光则会转向进入另一侧壁。图 3B 所 示的是相隔一个波长的多个波前。 波前在较高折射率介质中的前进速度较慢， 在本实例中， 彩色滤光片的折射率 n 约为 1.6。 因此， 该间隙中 （假设填充着空气） 介于波前之间的分隔距 离为该彩色滤光片的分隔距离的 1.6 倍， 从而会导致波前在该彩色滤光片与间隙之间的界 面处弯折并且导致光线转向进入彩色滤光片。图 3C 为沿着间隙的垂直轴 z 的传导光功率 P（z） 除以入射光功率 P（0） 相对于距离 z 的关系图。如图 3C 所示， 光功率在不同的间隙 宽度中均会在深入该间隙中时下降， 在小到约为波长左右的间隙宽度下降越快， 而且对 0.4 倍波长或更小的间隙宽度来说， 在 1.5 倍波长的深度处为趋于基本上可被忽略的。从图 3C 中， 深度最佳为感兴趣的波长 （在此可见光图像传感器的实施例中， 其为 650nm） 的最长者的 至少 1 倍。在此深度处， 入射在该间隙上且损失于更下方空间中的光功率百分比 （后面称为 “间隙损失” ） 会小于 15%。因此， 彩色滤光片的厚度需为该波长的至少 1 倍， 以便过滤进入 该间隙的入射光， 避免未经过滤的光通过光导 130、 116 且最后进入转换单元 102。 倘若该间 隙填充着空气以外的透明介质 （折射率 ngap>1.0） ， 则可推测该间隙必须缩窄到 0.45um/ngap 或更小， 因为以波长为基准的有效距离保持相同但绝对距离则缩小 1/ngap。
     参考图 3C， 对空气中波长为 650nm 的红光， 以及宽度为空气中波长的 0.6 倍 （也就 是， 0.39um） 的间隙来说， 在深度 0.65um 处 （也就是， 空气中波长的 1.0 倍） ， 间隙功率通量衰 减到 0.15（15%） 。衰减会在 1um 的深度附近达到最大值。波长越短， 随着深度的衰减会越 陡峭。
     图 3D 所示的分别是在深度 0.6um 与 1.0um 处三种颜色 （450nm 波长的蓝色， 550nm 波长的绿色， 以及 650nm 波长的红色） 的间隙损失相对于间隙宽度 W 的关系图。对 1.0um 的 深度来说， 3 个颜色中的最高间隙损失以及 0.2um 到 0.5um 间隙宽度的最大间隙损失绘制在 图 3E 中。图 3F 中为间隙损失与间隙宽度的关系列表。在图 3G 中为以像素面积百分比来 表示的间隙面积相对于像素节距和间隙宽度的列表。图 3G 的表格中的每一个项目 （百分比 间隙面积） 乘以对应的列项目 （也就是， 间隙损失） 便会产生图 3H 中表列的像素损失。图 3I 绘制的是在不同间隙宽度 （范围从 0.2um 到 0.5um） 下像素损失相对于像素节距的关系图。
     图 3I 显示出对 1.0um 的彩色滤光片厚度以及介于 1.8um 与 2.8um 之间的像素节 距 （小型相机与相机电话的图像传感器尺寸范围） 来说， 间隙宽度保持在 0.45um 以下会造成 小于 8% 的像素损失。如果要小于 3%， 则需要 0.35um 以下的间隙宽度 ； 如果要小于 1.5%， 则 间隙宽度要在 0.3um 以下 ； 而如果要小于 0.5%， 则间隙宽度要在 0.25um 以下。图 3I 还显 示出， 在相同间隙宽度前提下， 较大像素的像素损失较小。因此， 对大于 5um 的像素来说， 上 述方针可导致减少至少一半的像素损失。
     再次参考图 2 与 5， 可以清楚看见， 第一间隙 422 借内反射防止从其中一像素的彩 色滤光片传到相邻像素的串扰。 因此， 彩色滤光片 114B、 114G 每一者的功能如同一光导。 图 5 中沿着射线 a 的彩色滤光片、 第二光导、 以及第一光导串联在一起， 用以捉取入射光且传 递到光电转换单元 102， 同时将损失与串扰最小化。 和在彩色滤光片之间使用金属壁或光吸 收壁来降低串扰的现有技术不同， 其不会损失照射在这些壁部的光， 第一间隙 422 通过将 光转向到最近的彩色滤光片达到可被忽略的间隙损失。 且因该等彩色滤光片下方并没有类似于现有技术 （参见图 1B） 的平坦化层在相邻光导之间作桥接， 所以也会消除相关的串扰。
     空气界面可从该彩色滤光片侧壁沿着第二光导侧壁延伸到保护膜 410 上方， 从而 产生第二间隙 424。第二间隙 424 与第二光导 130 之间的空气界面会增强第二光导 130 的 内反射。
     可在绝缘层 110 上方以氮化硅形成一保护膜 410， 以防止碱金属离子进入硅中。 碱 金属离子 （通常可在彩色滤光片材料中发现） 可造成 MOS 晶体管的不稳定。保护膜 410 还可 隔离湿气。保护膜 410 可由厚度介于 10,000 埃与 4,000 埃之间的氮化硅 （Si3N4） 制成， 优 选为 7,000 埃。如果第一光导 116 或第二光导 130 由氮化硅制成， 则由氮化硅制成的保护 膜 410 便会接续跨越且位于绝缘层 110 上方， 以密封该等晶体管隔离碱金属离子与湿气。 如 果第一光导 116 与第二光导 130 并非由氮化硅制成， 则保护膜 410 可覆盖第一光导 116 的 顶表面以提供类似的密封效果， 或者， 覆盖第一光导 116 的侧壁与底部。
     第一间隙 422 与第二间隙 424 在该图像传感器的顶表面上方共同构成连接到空气 的开口。另一种观点是， 从该保护膜 410 到彩色滤光片 114B、 114G 的顶表面存在连续的空 气界面。明确地说， 在该等像素的顶表面 430 之间会有间隙。制造期间有此开口存在可在 该图像传感器的制造期间移除在第一间隙 422 与第二间隙 424 的构成期间所形成的废料。 如果因某种理由在后面使用堵塞材料来密封第一间隙 422， 则此堵塞材料的折射率应该低 于该彩色滤光片， 使得 （i） 在该彩色滤光片内会有内反射， 以及 （ii） 入射在第一间隙 422 内 的光会转向到彩色滤光片 114B、 114G。同样地， 如果某种填充材料填充第二间隙 424， 则此 填充材料的折射率要低于第二光导 130。 彩色滤光片 114 与光导 130 和 116 会共同构成 “串联式光导” ， 其会运用和外部介 质 （例如绝缘层 110 和间隙 422 与 424） 连接的界面处的完全内反射将光导向光电转换单元 102。不同于现有技术构造， 进入彩色滤光片的光不会跨越到下一个像素的彩色滤光片， 而 仅能够向下传导到第二光导 130。这使其上方不需要有微透镜来将光聚焦到该像素区的中 心以防止光线从像素的彩色滤光片跑到相邻像素。除了降低制造成本外， 移除微透镜的好 处还有排除前述可能造成串扰的微透镜与彩色滤光片之间的对准误差问题。
     如前面所提， 串联式光导优于在彩色滤光片之间使用不透明壁部材料的现有技术 的另一项优点是因为落在彩色滤光片 114B 与 114G 之间的第一间隙 422 中的入射光会转向 到任一彩色滤光片， 因此不会损失任何光， 和光会损失在该等滤光片间的不透明壁部中的 现有技术像素不同。
     此种彩色滤光片构成方法优于现有技术方法的优点为彩色滤光片侧壁并非由构 成该等彩色滤光片的光致抗蚀剂和染料材料来界定。在现有技术彩色滤光片构成方法中， 所构成的彩色滤光片必须在显影 （developing） 后产生垂直侧壁。此必要条件会限制光致 抗蚀剂和染料材料的选择， 因为染料不可以吸收使该光致抗蚀剂感光的光， 否则彩色滤光 片的底部将会接收较少的光， 导致彩色滤光片的底部会窄于其顶端。本发明的彩色滤光片 构成方法通过被蚀入支撑膜 134 中的凹部 210 来构成彩色滤光片侧壁且与彩色滤光片材料 的特征和光刻的精确性无关， 从而产生较便宜的工艺。
     优于现有技术彩色滤光片构成方法的另一项优点是所有像素之间的间隙分隔距 离控制得非常一致且可以低成本达到很高的精确性。此处， 间隙分隔距离为用以在支撑膜 中蚀刻开口的单一光刻步骤中的线宽 （line-width） 加上干式蚀刻期间的侧向蚀刻控制， 两
     者均很容易控制均匀且无须增加成本便可非常精确。 如果这些间隙是通过如同现有技术在 3 道不同光刻步骤中放置 3 个不同颜色的彩色滤光片而产生， 则不可能达到间隙宽度的一 致性， 光刻步骤会变得非常昂贵， 且侧壁轮廓控制会变得更严峻。
     在支撑膜 134 中的相同开口中形成彩色滤光片 114 与光导 130 的串联式光导 （后 面称为 “自动对准串联式光导” ） 优于现有技术的优点是 ： 彩色滤光片 114 与光导 130 之间 没有任何对准误差。彩色滤光片 114 的侧壁会自动对准光导 130 的侧壁。
     图 4A 到 L 是显示用以形成本发明的图像传感器 100 的一实施例的过程。该传感 器会被处理成如图 4A 中所示这样， 即该等转换单元 102 与栅极电极 104 形成在硅衬底 106 上而电线 108 埋置在绝缘体材料 110 中。绝缘体 110 可由低折射率 （RI） 材料 （例如 （二氧化 硅） （RI=1.46） ） 所构成。可以利用化学机械研磨工艺 （CMP） 来平坦化绝缘体 110 的顶端。
     如图 4B 中所示， 绝缘材料可被移除以形成光导开口 120。开口 120 具有角度 α 的 倾斜侧壁。可以使用例如反应离子蚀刻 （RIE） 工艺来形成该等开口 120。对以氧化硅作为 绝缘材料来说， 合适的蚀刻剂为流量比 1:2 的 CF4+CHF3， 其携载于 125mTorr、 45℃的氩气中。 可通过以 13.56MHz 在 300W 与 800W 之间调整 RF 功率来调整该侧壁角度。
     图 4C 所示的是加入光导材料 122。举例来说， 光导材料 122 可为折射率 2.0（大 于绝缘材料 110 的折射率 （举例来说， 氧化硅 RI=1.46） ） 的氮化硅。除此之外， 氮化硅还提 供扩散屏障， 阻止 H2O 与碱金属离子。可通过例如等离子体增强型化学气相沉积 （PECVD） 来 加入该光导材料。
     可蚀除该光导材料而留下较薄且较平坦的保护膜 410 来覆盖该绝缘体并密封转 换单元 102、 栅极电极 104 以及电线 108， 用以在后续工艺期间阻止 H2O 与碱金属离子。或 者， 如果该第一光导材料 122 并非氮化硅， 则可在蚀刻该光导材料 122 以平坦化该顶表面 后， 在光导材料 122 的顶端沉积氮化硅膜， 以形成保护膜 410， 其会密封转换单元 102、 栅极 电极 104 以及电线 108， 用以阻止 H2O 与碱金属离子。该保护膜 410 的厚度可介于 10,000 埃与 4,000 埃之间， 优选为 7,000 埃。
     如图 4D 中所示， 支撑膜 134 形成在该氮化硅的顶端。支撑膜 134 可为通过高密度 等离子体 （HDP） 沉积的氧化硅。
     在图 4E 中， 该支撑膜被蚀刻以形成开口。 该等开口可包含倾斜角度 β 的侧壁 136。 角度 β 经选择以使得 β<90-asin（1/n2light guide） ， 以便在第二光导 130 内会有全内反射， 其中， n2light guide 为第二光导材料 130 的折射率。结合两个分离的光导会缩减每一光导的蚀 刻深度。因此， 比较容易达到更高精确性的斜侧壁蚀刻效果。支撑膜 134 与第二光导 130 分别可由和绝缘层 110 和第一光导 116 相同的材料与相同的工艺来制成。
     如图 4E 中所示， 侧壁可具有垂直部分与倾斜部分。该垂直部分与倾斜部分可通过 在蚀刻工艺期间改变蚀刻化学作用或等离子体条件来实现。 垂直部分蚀刻期间的蚀刻方式 经选择以便有利于形成垂直侧壁 162， 接着会改变成有利于形成倾斜侧壁的方式。
     图 4F 显示光导材料的加入。举例来说， 该光导材料可为通过等离子体增强型化学 气相沉积 （PECVD） 沉积的氮化硅。
     图 4G 显示每一第二光导 130 均具有一凹部 210。该等凹部 210 由支撑壁 212（其 为支撑膜 134 的一部分） 隔开。凹部 210 可通过蚀刻光导材料以露出壁部 212 并且进一步 蚀刻到光导顶表面低于壁部 212 顶表面 0.6um 到 1.2um 之间来形成。对于将被吸收的非所要的颜色 （不会太厚而达到小于最大透射系数的 85%） ， 只要形成于每一凹部 210 的彩色滤 光片的最终厚度足够厚以提供足够低的透射系数 （例如低于 10%） ， 则还可使用较深的深度。
     如图 4H 中所示， 具有某一颜色 ( 例如蓝色 , 洋紅色 , 或黃色 ) 的有色膜材料 114B 可被施加， 以便填充该等凹部 210 并且在支撑膜 134 上方延伸。在此实例中， 该有色材料可 含有蓝色染料。彩色滤光片材料可由负光致抗蚀剂制成， 其会构成在曝光后变成不可溶于 光致抗蚀剂显影剂中的聚合物。掩膜 （未显示） 会被放置在材料 114B 上方， 其具有开口用以 露出当其余部分被蚀除时仍会留下的区域。
     所使用之彩色滤光片材料可包含散布於其中的无机粒子， 所述无机粒子具有小於 准许通过的光之波长之一小分数 （例如， 四分之一） 之直径。举例而言， 具有小於 100 nm 之 直径之氧化锆及氧化钽粒子可在此实例之蓝色滤光片中混合。 对既定顏色透明且具有高折 射率 （较佳高於 1.9） 之无机材料之粒子可增加彩色滤光片之总体折射率， 以增強本发明中 所使用之彩色滤光片之侧壁內反射。
     图 4I 显示蚀刻步骤后的影像传感器。该工艺可利用不同颜色 （例如绿色或红色） 的材料来重复进行， 用以产生不同像素的彩色滤光片， 如图 4J 中所示。最后施加的有色材 料会填充剩余的凹部 210， 因此不需要掩蔽步骤。换句话说， 曝光的光 （exposure light） 可被施加在该图像传感器晶圆片上的每一个地方， 用以曝光最后彩色滤光片膜的每一个地 方。在烘干步骤期间， 该最后彩色滤光片形成重叠所有像素 （包含其它颜色的像素） 的膜。 在其它像素上的最后彩色滤光片的重叠在图 4K 中所示的后续彩色滤光片的朝下的蚀除工 艺期间被移除。
     参考图 4G， 该等凹部 210 提供自动对准特征， 用以自动对准该彩色滤光片材料与 第二光导 130。该等凹部 210 可宽于对应的掩膜开口。为给定像素节距与所要的第二光 导开口来缩减该支撑壁 212 的厚度， 可提高等离子体反应室中的压力， 用以增强侧向 （也就 是， 等向性） 蚀刻作用 （通过提高离子散射） ， 以便下切该掩膜。
     如图 4K 中所示， 彩色滤光片 114B、 114G 被朝下蚀刻而露出支撑壁 212， 其为支撑 膜 134 的一部分。接着会如图 4L 中所示般地移除该支撑膜 134 的一部分， 使得对于该等彩 色滤光片 114B、 114G 而言， 有一空气 / 材料界面。可如图 4L 中所示般地移除该支撑膜 134 的另一部分， 使得对于第二光导 130 而言， 有一空气 / 材料界面， 以便更有助于内反射 （通 过让较靠近该界面的法线的光线产生全内反射） 。第一间隙 422 具有足够小的宽度， 0.45um 或更小， 使得照射在第一间隙 422 中的入射红光和更小波长的光转向到彩色滤光片 114B 或 114G， 从而会改进光接收效果。光会沿着彩色滤光片 114B、 114G 和光导 130 与 116 进行内 反射。彩色滤光片 114B、 114G 的折射率高于空气， 因此彩色滤光片 114B、 114G 提供内反射。 图 16 展示一替代实施例， 之中仅部分移除支撑材料自相邻的第二光导 130 之间。同样地， 第二光导 130 具有会改进光导的内反射性质的空气界面。如果支撑膜 134 未被完全移除， 只要该支撑膜的折射率 （举例来说， 氧化硅， 1.46） 低于光导材料 （举例来说， 氮化硅， 2.0） ， 则第二光导 130 与支撑膜 134 之间的界面具有良好的内反射。同样地， 第一光导 116 与第 一绝缘膜 110 之间的界面也会有良好的内反射。图 7 为像素阵列的四个像素 200 的俯视 图。对包含第一光导与第二光导两者的实施例来说， 区域 B 可为第二光导顶表面的区域， 而 区域 C 则代表第一光导底表面的区域。区域 A 扣除区域 B 则可为彩色滤光片之间的第一间 隙 422 的区域。图 17 展示在相邻彩色滤光片 114B、 114G 之间仅部分移除支撑膜 134 的替代实施 例。未由支撑膜填充之间隙较佳的具有 0.6 um 或更大的深度及 0.45um 或更小的宽度。若 例如借由以将总体折射率帶至 1.7~1.8 或以上的量散布由具有 1.9 或以上的折射率之透 明材料制成的粒子而使彩色滤光片材料之总体折射率增加至 1.5 以上， 则该深度可减小至 0.4 um。
     图 18 展示每一彩色滤光片之相对侧壁並不笔直及垂直的替代实施例。在此实例 中， 來自相邻彩色滤光片 114B、 114G 之相对侧壁以支撑膜 134 在一个深度处具有比在一较 低深度处宽的宽度的方式來夾住支撑膜 134 之一部分。借由此性质， 支撑膜 134 对彩色滤 光片 114B、 114G 中的每一者施加一向下的力， 以将彩色滤光片固持在适当位置， 因此改善 彩色滤光片的保持。特定而言， 在此实例中， 支撑膜 134 在其顶部表面处比在其对接相邻彩 色滤光片 114B、 114G 的最深深度处宽， 原因在於彩色滤光片各自具有自支撑膜 134 之顶部 向下的梯形形狀。
     图 20 展示图 4E 所示之处理步驟之开始部分之替代处理步驟。与其中蚀刻至支撑 膜 134 中的凹槽具有拥有垂直侧壁之顶部部分的图 4E 不同， 图 20 展示起初打开凹槽以使 得其具有比顶部处的开口宽的底部的处理步驟。此可借由以下方式达成 ： 借由各向异性电 浆蚀刻打开凹槽顶部， 同時旋转晶圆且以一倾角固持晶圆， 以使得晶圆之法线与电浆中之 传入离子之方向成一角度。如图 20 所示， 相对於晶圆， 传入之离子 （实线箭頭及虛线箭頭） 蚀刻至光阻遮罩 450 下方的支撑膜中， 從而形成进一步深入凹槽中的侧壁。如图 20 所見， 在相邻凹槽之间的支撑膜的一部分展现颈缩。在形成具有此性质之一凹槽顶部之后， 可对 图 4E 中之步驟描述的剩余部分进行进一步处理， 包含切换至对应的电浆条件， 以形成用於 第二光导之凹槽之剩余下部部分。特定而言， 第二光导之侧壁 136 形成於支撑膜 134 之颈 缩下方。
     图 19 展示其中彩色滤光片形成於容纳光导的与凹槽分开形成的沟槽中的替代实 施例。如图 18 中之替代实施例中的彩色滤光片 114B、 114G 具有並不垂直及笔直的侧壁。 在相邻彩色滤光片的侧壁之间的是第二支撑膜 140 及气隙 422。彩色滤光片 114B、 114G 各 自在第二光导 130 上方。每一滤光片可具有一底部， 该底部比第二光导 130 之顶部窄 0.05 um 至 0.2 um 之间， 使得在最差情況对准误差下， 每一滤光片底部仍在下方对应光导之顶部 內。
     图 21A 至 21D 说明用以形成图 19 之替代实施例之处理步驟。过程类似於图 4A 至 4G， 但未提供用以容纳彩色滤光片之凹槽之一部分。在支撑膜 134 上方的第二光导膜借由 蚀除或借由 CMP 而被移除之后， 第二光导 130 及支撑膜 134 可呈现图 21A 所示之形狀。然 而， 两者不必共享平齐之平坦顶部， 因为第二光导 130 之顶部表面可低於或高於支撑膜 134 之顶部。在后一情況下， 可借由自蚀除或 CMP 中留下的第二光导膜之一薄层而使相邻第二 光导相互连接。随后， 沉积第二支撑膜 140。第二支撑膜 140 可为氧化矽或可借由对将用 以形成彩色滤光片 114B、 114G 之彩色滤光片材料具有 4 倍或更慢蚀刻的湿式蚀刻或电浆蚀 刻來移除的任何材料。光刻步驟 （未图示） 在第二支撑膜 140 上形成光阻遮罩 （未图示） ， 在 膜 140 中蚀刻沟槽以得到图 21B 所示之结构。随后， 在类似於针对图 4H 至 4K 描述的步驟 中形成彩色滤光片 114B、 114G， 從而得到图 21C 所示之结构， 随后得到图 21D 所示之后续结 构。最终， 在类似於针对图 4L 而描述之步驟中， 第二支撑膜 140 之蚀除產生类似於图 19 中所示的在相邻彩色滤光片 114B、 114G 之间的间隙 422。
     图 8 所示的是替代实施例， 其在形成该支撑膜 134 后使用同一掩膜来蚀刻第二与 第一光导两者且在一步骤中利用光导材料填充两者。图 9A 到 M 中展示用于制造此替代实 施例的一过程。该过程类似于图 4A 到 L 中展示的过程， 除了第一光导的开口是在第二光导 的开口之后形成， 如图 9F 中所示， 其中不需要任何额外掩膜， 因为保护膜 410 与上方的支撑 膜 134 会充当硬掩膜， 用以阻挡蚀刻剂。两个光导均在图 9G 中所示的相同步骤中被填充。
     图 22 展示包括在光导 130 及彩色滤光片 114B、 114G 上方的密封气隙 422 之密封 膜 500 之替代实施例。气隙 422 在此实施例中可保留空气、 氮气或其他惰性气体或任何其 他气态媒介。密封膜 500 可包含聚碳酸酯或丙烯酸或环氧树脂， 且可包含多个层。其可進 一步包含无机粒子、 染料或有机顏料以用於过滤紫外光及 / 或紅外光。密封膜 500 可具有 在彩色滤光片 114B、 114G 之彩色滤光片材料之折射率的 0.2 內的折射率， 以最少化彩色滤 光片与密封膜之间的界面处的反射。若彩色滤光片之折射率为 1.55， 则可将密封膜 500 选 择为具有 1.45 与 1.65 之间的折射率。 可借由动态旋塗來塗覆密封膜 500， 其中晶圆以大約 500 rpm 面向上旋转， 同時借由分配尖端在晶圆之中心处分配树脂流， 且在树脂流体完全潤 濕晶圆頂部表面之後， 晶圆以更高速度 （例如， 3000 rpm） 旋转以获得均勻树脂厚度。可借 由热或 UV 光使树脂固化。在分配期间空气 （或气体） 密封於间隙 422 中。可在分配及高速 旋转中的一者或兩者期间施加加热或 UV 照射以提高黏性， 以防止树脂流体填充间隙。最終 加热或 UV 固化硬化密封膜 500， 且可有助於因间隙 422 中之空气 / 气体之热膨胀而将边界 510 形成为凹入形狀。 凹入之膜表面 510 有助於使自密封膜 500 進入气隙之光射线发散， 且 朝向彩色滤光片 114G 或 114B 引导射线。因此， 气隙 422 之深度与不具有密封膜 500 之实 施例相比可減半。晶圆在高速旋转期间可面向下。可借由已知方法中之任一者移除密封膜 500 在結合垫上方之部分。密封膜 500 可应用於本专利申请案中论述之影像传感器 100 之 任何实施例。
     图 24 展示在封装 800 中封装之影像传感器 100。覆盖玻璃 810 在影像传感器 100 上方以阻挡灰尘且让光進入。在覆盖玻璃 810 与影像传感器 100 之间， 例如环氧树脂等透 明黏合膜 820 填充空间且借由热或 UV 光而被固化。密封膜 500 及黏合膜 820 一起构成一 透明膜， 其填充覆盖玻璃 810 与影像传感器 100 之彩色滤光片之间的空间。若密封膜 500 及黏合膜 820 包括相同材料， 则在此固化期间， 黏合膜 820 及密封膜 500 可一起合併为一个 均質透明膜。
     图 24 所示之实例是來自 ShellCase（現为 Tessera） 的商标名为 ShellOp 的已知 晶圆級晶片尺度封装。自下方借由下部玻璃板 815 密封此封装， 借由环氧树脂 825 固持至 影像传感器 100。经反转之外部引线 830 借由接面 845 处之迹线触点 840 电连接至晶粒端 子 835。接面 845 有時称为 T 接面， 且触点 840 称为 T 接面触点。外部引线 830 被保护性阻 焊剂 850 塗覆。阻焊剂 850 为电隔離引线 830 与外部触点且保护引线表面免受腐蝕的介电 材料。触点 855 附接至引线 830 之底端， 且适合於借由已知方法之印刷电路板 （PCB） 安装。 触点 855 可借由例如焊料球或镀敷等已知方法形成， 且可经合适成形以用於 PCB 安装。
     如图 23 所示， 自覆盖玻璃 810 上方， 传入的光射线仅穿过平坦界面而進入第二光 导 130。 每一界面由於兩侧之折射率之较小差异而具有极少的反射， 因为玻璃之折射率大約 为 1.46， 环氧树脂 820 及密封膜 500 以及彩色滤光片 114B、 114G 之折射率在 1.45 至 1.65之间。 图 10A 到 H 为用以曝光图像传感器的结合垫 214 的过程。如图 10A 到 B 中所示， 在覆盖结合垫 214 的第一绝缘材料 110 中可形成开口 216。如图 10C 到 D 中所示， 施加第 一光导材料 116 且可移除大部分的材料 116， 留下较薄层， 用以密封下面的第一绝缘材料 110。如图 10E 到 F 中所示， 可施加支撑膜材料 134 且在其中形成对应开口 218。如图 10G 中所示， 可施加第二光导材料 130。如图 10H 中所示， 可用无掩膜蚀刻步骤来形成露出结合 垫 214 的开口 220。该蚀刻剂优选具有侵蚀光导材料 116 与 130（举例来说， 氮化硅） 的速 度快过绝缘材料 110 与 134（举例来说， 氧化硅） 和彩色滤光片 114（光致抗蚀剂） 的特性。 在 CH3F/O2 中对氮化硅进行干式蚀刻的蚀刻速率会比对彩色滤光片或氧化硅进行干式蚀刻 大 5 到 10 倍。
     图 11 展示抗反射 （AR） 堆叠的一实施例， 其包含顶端 AR 膜 236、 第二 AR 膜 234、 以及 覆盖转换单元 102 的第三 AR 膜 232。该抗反射堆叠会改进光从第一光导 116 到该等转换单 元 102 的透射。AR 堆叠中的部件可共同构成层 230， 其还会覆盖衬底 106、 转换单元 102、 以 及电极 104， 以保护该等组件， 防止化学污染物与湿气。举例来说， 第二 AR 膜 234 可为 CMOS 晶片制造中常用的接触蚀刻停止氮化物膜， 其为阻止接触孔的氧化物蚀刻以防止多晶硅接 点 （其接触孔通常会比源极 / 漏极接点浅 2,000 埃） 的过度蚀刻。 第三 AR 膜 232 可为氧化硅。 该氧化硅膜可为栅极电极 104 下方的栅极绝缘膜 ； 或是在常用的深亚微米 CMOS 工艺中在该 栅极电极与間隙壁 （未显示） 之间， 延着栅极电极 104 的侧边向下延伸的間隙壁衬料氧化物 （spacer liner oxide） 膜； 在接点硅化之前所沉积的硅化物阻挡 （silicide-blocking） 氧 化物膜， 用以阻止接点硅化 ； 或是前述的组合 ； 或是在硅化物阻挡氧化物蚀刻 （其会蚀除和
     光导 116 的底部一致的区域中的所有氧化物） 之后所沉积的毯覆式氧化物膜。使用既有的 氮化硅接触蚀刻停止膜作为 AR 堆叠的一部分会节省成本。相同的接触蚀刻停止膜还可在 该光导的制造中用来阻止蚀刻绝缘体 110 中的开口。最后， 在以光导材料填充绝缘体 110 中的开口之前， 可在该开口中先形成顶端 AR 膜 236。
     顶端 AR 膜 236 的折射率低于光导 116。第二 AR 膜 234 的折射率高于顶端 AR 膜 236。第三 AR 膜 232 的折射率低于第二 AR 膜 234。
     顶端 AR 膜 236 可为氧化硅或氮氧化硅， 其折射率约为 1.46， 厚度介于 750 埃与 2000 埃之间， 优选为 800 埃。第二 AR 膜 234 可为氮化硅 （Si3N4） ， 其折射率约为 2.0， 厚度介 于 300 埃与 900 埃之间， 优选为 500 埃。第三 AR 膜 232 可为氧化硅或氮氧化硅 （SiOxNy， 其 中， 0     图 11 中所示的抗反射结构可通过在该衬底上分别形成第三 AR 膜 232 与第二 AR 膜 234 来制成。接着可在第二 AR 膜 234 上形成绝缘体 110。氮化硅膜可通过 PECVD 被沉积 在该第一绝缘体 110 上， 其沉积的方式会覆盖与密封该绝缘体和下方的层， 用以形成厚度介于 10,000 埃与 4,000 埃之间， 优选为 7,000 埃的保护膜 410。举例来说， 支撑膜 134 可通 过 HDP 氧化硅沉积而形成在保护膜 410 上。
     掩蔽支撑膜 134 且施加第一蚀刻剂以蚀刻支撑膜 134 中的开口。可选择第一蚀刻 剂为对保护膜材料具有很高的选择性。举例来说， 如果支撑膜 134 包含 HDP 氧化硅而保护 膜 410 包含氮化硅， 则第一蚀刻剂便可为 CHF3， 其蚀刻 HDP 氧化硅会比氮化硅快 5 倍。接 着， 施加第二蚀刻剂以蚀穿氮化硅保护膜 410。第二蚀刻剂可为 CH3F/O2。接着， 再次施加第 一蚀刻剂以蚀刻第一绝缘体 110 并且停止在包含氮化硅的接触蚀刻停止膜 234 上。接触蚀 刻停止层 234 充当蚀刻剂停止层， 用以界定开口的底部。接着通过各向异性沉积法 （举例来 说， PECVD 或 HDP 氧化硅沉积） 在该开口中形成顶端 AR 膜 236， 其主要沉积到开口的底部而 非侧壁。可施加蚀刻剂以蚀除在该开口的侧壁中延伸的任何残留的顶端 AR 膜材料， 举例来 说， 使用第一蚀刻剂进行干式蚀刻并且让晶片衬底保持一倾角且绕着平行于外来离子束的 轴线旋转。接着通过例如氮化硅 PECVD 在该等开口中形成光导材料。彩色滤光片可形成在 该光导上方， 而相邻彩色滤光片之间的一部分支撑膜和相邻光导之间的另一部分则可被蚀 刻以产生图 5 中所示的结构。
     图 12A 到 E 展示用以在光导 116 与衬底 202 之间制造另一抗反射堆叠实施例的过 程。参考图 12E， 在此实施例中， 在光导 116 以及包含顶端 AR 膜 236、 第二 AR 膜 234、 和第三 AR 膜 232 的抗反射 （AR） 堆叠之间插设蚀刻停止膜 238。该光导蚀刻停止膜 238 可为由和 光导 116 相同的材料构成， 且可为氮化硅， 其厚度介于 100 埃与 300 埃之间， 优选为 150 埃。 本实施例中形成该 AR 堆叠的优点为 ： 可更精确地控制第二 AR 膜 234 的厚度， 其代价为多一 道沉积步骤以及蚀穿接触孔开口 （未显示） 的氧化物 - 氮化物 - 氧化物 - 氮化物 - 氧化物堆 叠而非氧化物 - 氮化物 - 氧化物堆叠的复杂度会略增。先前实施例使用第二 AR 膜 234 作 为光导蚀刻停止膜并且会在最后的绝缘体凹槽蚀刻过度蚀刻步骤中损失部分厚度。
     如图 12A 到 B 中所示， 施加第三 AR 膜 232 和第二 AR 膜 234 于衬底 106 上且接着 施加顶端 AR 膜 236 在第二 AR 膜 234 上， 之后则施加由氮化硅制成的光导蚀刻停止膜 238。 如图 12C 中所示， 形成绝缘层 110 与电线连接电线 108 在 AR 膜 232、 234、 236、 以及光导蚀刻 停止膜 238 上方。图 12D 显示蚀入绝缘体 110 中的开口， 其停止在光导蚀刻停止膜 238 的 顶端。图 12E 显示该开口填充着光导材料。
     图 13A 为图 11 与图 12E 的抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图， 顶端 AR 膜 236（氧化物） 标称厚度为 800 埃， 变化为 +/-10% ； 而第二 AR 膜 234（氮化物） 标称厚度 为 500 埃 ； 以及第三 AR 膜 232 （氧化物） 厚度为 75 埃。透射曲线在紫色区 （400nm 到 450nm） 中呈现陡峭的下垂。构成 AR 堆叠的 AR 膜 232、 234、 236 的标称厚度被选为将该透射曲线的 最大值设置在蓝色区 （450nm 到 490nm） 中而非绿色区 （490nm 到 560nm） ， 使得因制造公差所 造成的任何膜厚度偏移均不会导致透射系数在紫色区中的下降会远大于红色区 （630nm 到 700nm） 中。
     图 13B 为图 11 与图 12E 的抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图， 标称的 第二 AR 膜 （氮化物） 厚度为 500 埃， 变化为 +/-10%。
     图 13C 为图 11 与图 12E 的抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图， 第三 AR 膜 232（氮化物） 标称厚度为 75 埃， 变化为 +/-10%。
     图 14A 到 G 所示的是用以在光导 116 与衬底 202 之间制造另一抗反射堆叠实施例的过程， 用以在两个不同像素处提供两个不同 AR 堆叠， 其个别优化不同颜色的区域。第三 AR 膜 232 和第二 AR 膜 234 被设于图 14A 中的光电转换单元 201 上方， 类似于图 12A 中所示 的实施例。在图 14A 中， 顶端 AR 膜 236 沉积到图 14B 中所示的较厚的顶端 AR 膜 236b 的厚 度。接着会应用光刻掩膜 （未显示） ， 用以在使用较薄顶端 AR 膜 236a 的像素上方产生掩膜 开口。应用蚀刻步骤以将该掩膜开口下方的顶端 AR 膜 236 薄化到图 14B 中顶端 AR 膜 236a 的较小厚度。图 14C 到 14G 中所示的后续步骤类似于图 12B 到 E。可施加绿色彩色滤光片 114G 在具有较薄顶端 AR 膜 236a 的像素上， 而蓝色与红色彩色滤光片则在具有较厚顶端 AR 膜 236b 的像素上。
     图 15A 为图 14G 的抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图， 标称较薄之顶 端 AR 膜 236a 的标称厚度为 0.12um， 第二 AR 膜 234 的标称厚度为 500 埃， 而第三 AR 膜 232 的标称厚度为 75 埃。此关系图的尖峰值约为 99%， 是在绿色区域处， 缓慢地降到红色区域 中心处的约 93%。此关系图显示出较薄之顶端 AR 膜 236a 可被使用于红色像素以及绿色像 素。此较薄之頂部 AR 膜 236a 可在洋紅色像素处使用， 其中洋紅色为影像传感器之像素陣 列之鑲嵌图案之部分。
     图 15B 为图 14G 的抗反射堆叠的透射系数相对于光波长的关系图， 较厚之顶端 AR 膜 236b 的标称厚度为 0.20um， 第二 AR 膜 234 的标称厚度为 500 埃， 而第三 AR 膜 232 的标 称厚度为 75 埃。此关系图尖峰值在两个不同颜色区域中， 也就是， 紫色与红色。此关系图 显示出顶端 AR 膜 236b 可被使用于蓝色像素以及红色像素。此较厚之頂部 AR 膜 236b 可在 黃色像素处使用， 其中黃色为影像传感器之像素陣列之鑲嵌图案之部分。
     像素阵列可使用较薄的顶端 AR 膜 236a 仅于绿色像素而使用较厚的顶端 AR 膜 236b 于蓝色与红色像素两者。或者， 该像素阵列可使用较薄的顶端 AR 膜 236a 于绿色与红 色像素两者而使用较厚的顶端 AR 膜 236b 仅于蓝色像素。
     通过产生不同的第二 AR 膜厚度同时保持相同的顶端 AR 膜厚度， 可提供另一实施 例， 其提供两个不同 AR 堆叠， 每一堆叠优化不同颜色的区域。其会决定出两个不同厚度， 每 一个颜色区域一种厚度。第二 AR 膜会先被沉积到较大厚度。举例而言， 2800 埃的厚度優化 了蓝光及紅光的透射， 而 650 埃的厚度優化了綠光的透射。接着会应用光刻掩膜， 以在使用 较小第二 AR 膜厚度的图像传感器上方产生掩膜开口。蚀刻步骤会被应用以将该掩膜开口 下方的第二 AR 膜薄化到较小厚度。后续步骤类似于图 12B 到 E。
     虽然在附图中已说明和显示特定的示范性实施例， 不过， 应该了解的是， 这些实施 例仅解释而非限制本发明， 且本发明并不受限于所示和所述的特定构造和排列， 因为所属 领域的技术人员可进行各种其它修正。