[发明专利]一种CMOS影像传感器的后端平坦化方法及像元结构

权利要求书

1.一种CMOS影像传感器的后端平坦化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.通过深沟槽刻蚀工艺去除硅衬底上光敏元件上方的介质层，包括栅极氧化层之上的金属前介质层、互连介质层及钝化介质层，以形成深沟槽；

b.利用第一透光材料对该深沟槽进行一次或多次填充，形成凹形的半填充结构；所述第一透光材料为含有透明树脂的负性透光光敏材料；

c.使用与深沟槽刻蚀工艺同一张光刻板对该第一透光材料进行曝光显影，去除深沟槽外围的第一透光材料；

d.利用第二透光材料对凹形半填充结构进行填充，实现硅片表面平坦化；所述第二透光材料为在无光照时溶解于显影液中、光照后发生胶联的负性透光非光敏材料。

2.根据权利要求1所述的CMOS影像传感器的后端平坦化的方法，其特征在于：步骤a中深沟槽刻蚀工艺去除介质层后停留在栅极氧化层上面。

3.根据权利要求1所述的CMOS影像传感器的后端平坦化的方法，其特征在于：该第一透光材料含有聚异戊二烯、线性酚醛树脂的酚醛甲醛或重氮萘醌。

4.根据权利要求1所述的CMOS影像传感器的后端平坦化的方法，其特征在于：步骤c包括在每次用第一透光材料对深沟槽填充之后，都使用光刻板对该第一透光材料进行曝光显影，去除深沟槽外围的第一透光材料。

5.根据权利要求1所述的CMOS影像传感器的后端平坦化的方法，其特征在于：步骤d中的第二透光材料的折射率高于第一透光材料。

6.根据权利要求1所述的CMOS影像传感器的后端平坦化的方法，其特征在于：该第二透光材料含有合成环化橡胶树脂或双芳化基类光敏材料。

7.根据权利要求1所述的CMOS影像传感器的后端平坦化的方法，其特征在于：该第一透光材料填充后形成的凹形半填充结构，以及第二透光材料填充平坦化而形成的平凸透镜结构，共同构成一个CMOS影像传感器的第一微透镜。

8.根据权利要求7所述的CMOS影像传感器的后端平坦化的方法，其特征在于：该方法还包括在平坦化后的硅片表面制作彩色滤光层，并在该彩色滤光层上制作标准的第二微透镜。

9.根据权利要求8所述的CMOS影像传感器的后端平坦化的方法，其特征在于：该彩色滤光层下方的平凸微透镜结构和上方制作的第二微透镜共同构成凸透镜。

10.根据权利要求1所述的CMOS影像传感器的后端平坦化的方法，其特征在于：步骤b中的第一透光材料为彩色滤光材料，本方法还包括在平坦化的硅片表面上制作标准的第二微透镜。

11.根据权利要求1至10任一项所述的CMOS影像传感器的后端平坦化的方法，其特征在于：该光敏元件是光敏二极管。