[发明专利]图像传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

半导体衬底，包括光电二极管；

层间介电层，位于该半导体衬底上；

上部绝缘层，位于该层间介电层上；

沟槽，位于该上部绝缘层和该层间介电层中且位于该光电二极管上方，其中该沟槽具有弯曲的侧壁；以及

透镜滤色镜，置于该沟槽中。

2.如权利要求1所述的图像传感器，其中该透镜滤色镜的折射率高于该层间介电层的折射率。

3.如权利要求1所述的图像传感器，其中该上部绝缘层的折射率大约为1.0～1.45，该层间介电层的折射率大约为1.0～1.45，以及该透镜滤色镜的折射率大约为1.5～1.9。

4.如权利要求1所述的图像传感器，其中该透镜滤色镜包括滤色材料。

5.如权利要求1所述的图像传感器，还包括微透镜，位于该透镜滤色镜上。

6.如权利要求1所述的图像传感器，其中该层间介电层包括金属互连件。

7.如权利要求1所述的图像传感器，其中该沟槽的宽度大于该光电二极管的宽度。

8.如权利要求1所述的图像传感器，其中该透镜滤色镜完全填充该沟槽。

9.一种图像传感器的制造方法，包括以下步骤：

在半导体衬底上形成光电二极管；

在该半导体衬底上形成层间介电层；

在该层间介电层上形成上部绝缘层；

在该上部绝缘层和该层间介电层中形成沟槽，其中该沟槽具有弯曲的侧壁；以及

在该沟槽中形成透镜滤色镜。

10.如权利要求9所述的方法，其中形成该沟槽的步骤包括：

在该上部绝缘层上形成光致抗蚀剂图案，其中该光致抗蚀剂图案暴露位于该光电二极管上方的该上部绝缘层的一部分；

采用该光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模，蚀刻该上部绝缘层，以形成辅助沟槽；以及

在调整蚀刻条件后，通过蚀刻该上部绝缘层和该光致抗蚀剂图案来形成该沟槽。

11.如权利要求10所述的方法，形成该辅助沟槽的步骤包括：使用蚀刻气体，其中该蚀刻气体的分子式为C_xH_yF_z，其中x、y和z为非负整数。

12.如权利要求10所述的方法，其中形成该沟槽的步骤包括：使用蚀刻气体，其中该蚀刻气体的分子式为C_αH_βF_γ，其中α、β和γ为非负整数，且α小于β或γ。

13.如权利要求12所述的方法，其中形成该沟槽的步骤还包括：使用氧基气体。

14.如权利要求12所述的方法，其中α小于β和γ。

15.如权利要求10所述的方法，其中以该上部绝缘层至该光致抗蚀剂图案的第一蚀刻率蚀刻该上部绝缘层，以形成该辅助沟槽；以及其中调整该蚀刻条件的步骤包括：调整该蚀刻条件，以获得该上部绝缘层至该光致抗蚀剂图案的第二蚀刻率，其中该第二蚀刻率不同于该第一蚀刻率。

16.如权利要求15所述的方法，其中该上部绝缘层与该光致抗蚀剂图案的该第二蚀刻率大约为0.1:1～3:1。

17.如权利要求10所述的方法，其中通过蚀刻该上部绝缘层而形成该辅助沟槽的步骤包括：使用蚀刻气体，其中该蚀刻气体的分子式为C_xH_yF_z，其中x、y和z为非负整数；以及其中形成该沟槽的步骤包括：使用蚀刻气体，其中该蚀刻气体的分子式为C_αH_βF_γ，其中α、β和γ为非负整数，且α小于x。

18.如权利要求9所述的方法，其中该上部绝缘层包括氧化物层或氮化物层，该层间介电层包括氧化物层或氮化物层，以及该透镜滤色镜包括滤色材料。

19.如权利要求9所述的方法，其中该上部绝缘层的折射率大约为1.0～1.45，该层间介电层的折射率大约为1.0～1.45，以及该透镜滤色镜的折射率大约为1.5～1.9。

20.如权利要求9所述的方法，还包括以下步骤：形成位于该透镜滤色镜上的微透镜。