[发明专利]图像传感器及其形成方法

说明书

一种图形传感器及其形成方法，其中，所述图形传感器包括：基底；位于所述基底表面的传感器层，所述传感器层沿平行于基底表面的方向上包括若干第一区以及位于相邻第一区之间的第二区，所述第一区传感器层内具有光电二极管；位于传感器层表面的隔离结构；位于所述第一区隔离结构表面的滤色镜；位于所述第二区隔离结构表面的阻挡层，所述阻挡层覆盖滤色镜的侧壁，所述阻挡层材料的折射率小于滤色镜材料的折射率；位于所述滤色镜表面的透镜结构。所述图像传感器能够避免发生串扰，有利于提高器件的稳定性和精确度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

图像传感器是将光学图像信号转换为电信号的半导体器件。CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器是一种快速发展的固态图像传感器，由于CMOS图像传感器中的图像传感器部分和控制电路部分集成于同一芯片中，因此CMOS图像传感器的体积小、功耗低、价格低廉，相较于传统的CCD(电荷耦合)图像传感器更具优势，也更易普及。

现有的CMOS图像传感器中包括用于将光信号转换为电信号的光电传感器，所述光电传感器为形成于硅衬底中的光电二极管。此外，在形成有光电二极管的硅衬底表面还形成有介质层，所述介质层内形成有金属互联层，所述金属互联层用于使光电二极管与外围电路电连接。对于上述CMOS图像传感器来说，所述硅衬底具有介质层和金属互联层的一面为CMOS图像传感器的正面，与正面相对的一面为CMOS图像传感器的背面，根据光线照射方向的差异，所述CMOS图像传感器能够分为前照式(Front-side Illumination，FSI)CMOS图像传感器和后照式(Back-side Illumination)CMOS图像传感器。

对于前照式CMOS图像传感器，光线照射到CMOS图像传感器的正面，然而，由于所述光线需要穿过介质层和金属互联层之后才能够照射到光电二极管，由于光线路径中的介质层和金属互联层较多，会限制光电二极管所吸收的光量，造成量子效率降低。对于背照式CMOS图像传感器，光线自CMOS图像传感器的背面入射到光电二极管，从而消除了光线的损耗，光子到电子的转换效率提高。

然而，现有的背照式CMOS图像传感器的串扰问题严重，造成光电转换的精确度和稳定性不良。

发明内容

本发明解决的技术问题是一种图形传感器及其形成方法，以降低光学串扰，提高光电转换的精确度和稳定性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图形传感器，包括：基底；位于所述基底表面的传感器层，所述传感器层沿平行于基底表面的方向上包括若干第一区以及位于相邻第一区之间的第二区，所述第一区传感器层内具有光电二极管；位于传感器层表面的隔离结构；位于所述第一区隔离结构表面的滤色镜；位于所述第二区隔离结构表面的阻挡层，所述阻挡层覆盖滤色镜的侧壁，所述阻挡层材料的折射率小于滤色镜材料的折射率；位于所述滤色镜表面的透镜结构。

可选的，所述阻挡层的折射率为：1.2～1.65。

可选的，所述阻挡层的材料包括：SiO2、MgF2、Al2O3或者Ti3O5。

可选的，一个光电二极管上的隔离结构表面具有一个滤色镜，且位于一个光电二极管上的隔离结构表面的滤色镜为红色滤色镜、绿色滤色镜或蓝色滤色镜；所述隔离结构包括：位于所述传感器层表面的第一隔离层以及位于第一隔离层表面若干相互分离的第二隔离层；相邻所述第二隔离层之间所述第一隔离层表面具有金属栅格，所述第二隔离层覆盖金属栅格的侧壁，且暴露出金属栅格的顶部表面；所述金属栅格的材料为金属。