[发明专利]一种CMOS图像传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种CMOS图像传感器及其制造方法。 

背景技术

图像传感器的作用是将光学图像转化为相应的电信号。图像传感器分为互补金属氧化物（Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS）图像传感器和电荷耦合器件（Charge Coupled Device,CCD）传感器。CCD图像传感器的优点是对图像敏感度较高、噪音小。但是，CCD图像传感器与其它器件的集成难度较大，而且功耗相对较大。相比之下，所述CMOS图像传感器具有工艺简单、易于集成、体积小、重量轻、功耗小等优点。目前，CMOS图像传感器已经广泛应用于静态数码相机、照相手机、数码摄像机、医疗摄像灯装置。 

但是，随着半导体技术的发展，现有的CMOS图像传感器之设计规则也成比例下降，导致所述CMOS图像传感器之像素电路的设计越来越复杂，像素区域金属互连结构中的金属互连层已经由先前的两层金属互连演变成为现有的三层金属互连。所述现有技术的CMOS图像传感器，金属互连结构包括三层金 属互连线，以及连接金属互连线与晶体管的插栓，由于互连结构的复杂，会导致像素结构变的复杂，而且每一个子像素区域的面积变小，每一个子像素区域接受的光变少，相应的射入光电二极管的光线也变少，势必影响光量子效应（light quantum efficiency），而且噪声模式（pattern noise）越来越明显。寻求一种增强光学密度，以改善光量子效应和像素敏感度的方法，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。 

故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种CMOS图像传感器。 

发明内容

本发明是针对现有技术中，所述的图像传感器因设计规则成比例下降，导致像素电路结构复杂，势必影响光量子效应（light quantum efficiency），使得噪声模式（pattern noise）越来越明显等缺陷提供一种CMOS图像传感器。 

本发明之又一目的是针对现有技术中，所述的图像传感器因设计规则成比例下降，导致像素电路结构复杂，势必影响光量子效应（light quantum efficiency），使得噪声模式（pattern noise）越来越明显等缺陷提供一种CMOS图像传感器的制造方法。 

为实现本发明之目的，本发明提供一种CMOS图像传感器，所述CMOS图像传感器包括： 

半导体基底，所述半导体基底的材料为半导体材料； 

感光单元，所述感光单元间隔设置在所述半导体基底内，并分别用于感测红（R）、绿（G）、蓝（B）三色光； 

晶体管，所述晶体管进一步包括源极、漏极、栅极，所述源极、漏极设置在所述半导体基底内，所述栅极设置在所述半导体基底之上表面，且所述晶体管与所述感光单元电连接； 

介质层，所述介质层设置在所述半导体基底和所述晶体管之栅极的表面，并进一步在所述介质层内形成所述互连层，所述互连层与所述晶体管电连接； 

光学通路，所述光学通路设置在所述感光单元上方，并具有与所述介质层至少相同的深度； 

平坦化层，所述平坦化层设置在所述介质层之异于所述感光单元一侧的表面； 

侧壁，所述侧壁间隔设置在所述平坦化层上，且所述侧壁之邻近所述平坦化层的下边侧之宽度大于所述侧壁之远离所述平坦化层的上边侧之宽度； 

彩色滤光片，所述彩色滤光片设置在所述平坦化层之异于所述介质层一侧，并进一步包括间隔设置在所述侧壁之间的子像素区域，所述子像素区域之红（R）、绿（G）、蓝（B）三原色光便通过所述光学通路分别与所述感光单元之红（R）、绿（G）、蓝（B）感光单元对应设置；以及， 

微透镜，所述微透镜对应设置在所述彩色滤光片之子像素区域上。 

可选地，所述半导体基底为单晶硅、单晶锗，或者绝缘体上硅（SOI）的其中之一。 

可选地，所述侧壁为二氧化硅侧壁或者氮化硅侧壁的其中之一。 

可选地，所述侧壁为二氧化硅侧壁。 

为实现本发明之又一目的，本发明提供一种CMOS图像传感器的制造方法，所述CMOS图像传感器的制造方法，包括： 

执行步骤S1：提供半导体基底，并在所述半导体基底上形成感光单元、晶体管，所述感光单元与所述晶体管电连接； 

执行步骤S2：在所述半导体基底和所述晶体管之栅极表面形成所述介质层，并在所述介质层内形成所述互连层，且所述互连层与所述晶体管电连接；