[实用新型]背面照光的CMOS图像传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及图像传感器，特别涉及背面照光的CMOS图像传感器。

背景技术

图像传感器是组成数字摄像头的重要组成部分，根据元件不同分为电荷耦合(CCD，Charge Coupled Device)图像传感器和金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)图像传感器。其中，由于CMOS图像传感器集成度高，容易与标准的CMOS制作工艺兼容，并且功耗低，随着CMOS制作工艺的改进，CMOS图像传感器成为目前图像传感器的主流技术。

在申请号为200710148796.5的中国专利申请中公开了一种现有的CMOS图像传感器。现有的CMOS图像传感器包括半导体衬底，所述半导体衬底通常包括若干呈矩阵排布的像素单元区域，相邻的像素单元区域之间具有浅沟槽隔离结构(STI)。请参考图1，图1是现有的CMOS图像传感器结构示意图，所述CMOS图像传感器包括：半导体衬底100，所述半导体衬底100包括若干像素单元区域103，图中以2个像素单元区域103为例进行说明；相邻像素单元区域103之间具有浅沟槽隔离结构106。其中所述像素单元区域103用于形成像素，通常所述像素单元区域103包括光电二极管区域104和晶体管区域105，所述光电二极管区域104用于形成光电二极管，所述光电二极管用于光电转换；所述晶体管区域105用于形成晶体管，所述晶体管用于将光电二极管转换的电信号放大后输出。所述浅沟槽隔离结构106用于相邻像素的隔离。所述半导体衬底100包括第一表面101和与之相对的第二表面102。光线从第二表面102进入像素单元区域103内。本领域技术人员将所述CMOS图像传感器称为背面照光的(Backside illuminated)CMOS图像传感器。

在实际中发现，上述背面照光的CMOS图像传感器具有显示褪色的问题，影响了成像质量。

因此，需要一种背面照光的CMOS图像传感器，能够改善显示褪色的问题，提高CMOS图像传感器的成像质量。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是提供了一种背面照光的CMOS图像传感器，能够改善显示褪色的问题，提高CMOS图像传感器的成像质量。

为解决上述问题，本实用新型提供一种背面照光的CMOS图像传感器，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底具有第一表面和与之相对的第二表面；

所述半导体衬底包括至少一个像素单元区域；

隔离结构，位于相邻像素单元区域之间；

其中，所述隔离结构为深沟槽隔离结构，所述深沟槽隔离结构贯穿所述半导体衬底的第一表面和第二表面。

可选的，所述深沟槽隔离结构的宽度小于等于0.25微米。

可选的，所述深沟槽隔离结构的深度范围为1.5～4微米。

可选的，所述深沟槽隔离结构内填充物为电介质。

可选的，所述电介质的折射率小于所述半导体衬底的折射率的0.8倍。

可选的，所述半导体衬底的依次形成有滤光片和微透镜，所述滤光片和微透镜位于所述半导体衬底的第二表面。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

通过在相邻像素单元区域之间设置贯穿半导体衬底的第一表面和第二表面的深沟槽隔离结构，进行相邻像素间的隔离，避免了像素单元区域内的光生载流子扩散至相邻像素单元区域，减少对相邻像素单元区域造成电信号的串扰，改善了CMOS图像传感器的显示褪色，提高了成像质量。

进一步地，所述深沟槽隔离结构内的填充物为电介质，所述电介质的折射率小于半导体衬底折射率的0.8倍，光线在深沟槽隔离结构和半导体衬底的界面形成全反射，避免光线经深沟槽隔离结构进入相邻的像素单元区域，减小了对相邻像素单元区域的光信号的串扰，进一步改善了CMOS图像传感器的显示褪色，提高了成像质量；所述深沟槽隔离结构填充电介质为氧化硅，与半导体衬底的硅具有不同的颜色，在进行光刻工艺形成滤光片和微透镜的过程中，深沟槽隔离结构可以作为光刻的对准标记，无需专门的对准层，节省了工艺步骤，降低了生产成本。

附图说明

图1是现有技术CMOS图像传感器结构示意图。

图2是本实用新型的一个实施例的CMOS图像传感器结构示意图。

图3是光线在深沟槽隔离结构与半导体衬底界面形成全反射原理示意图。

具体实施方式