[发明专利]图像传感器及其形成方法

说明书

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。

然而，现有技术CMOS图像传感器的光吸收效率较低。

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，以提高光吸收效率。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图形传感器的形成方法，包括：提供初始基底；去除部分初始基底，形成基底，所述基底顶部具有第一开口，所述第一开口的顶部尺寸大于底部尺寸，且所述第一开口顶部所在的平面与第一开口的侧壁构成锐角；在所述基底顶部以及第一开口内形成隔离层，所述隔离层充满第一开口；在所述隔离层的顶部表面形成滤色镜和位于滤色镜表面的透镜。

可选的，所述基底的形成步骤包括：在所述初始基底表面形成第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出部分初始基底的表面；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述初始基底，形成基底，所述基底顶部具有第一开口。

可选的，所述初始基底的材料包括硅；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述初始基底的工艺包括：湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺中的一种或者两种组合。

可选的，所述湿法刻蚀工艺的参数包括：刻蚀剂包括四甲基氢氧化铵，所述刻蚀剂的质量分数为10％～30％。

可选的，所述第一开口的侧壁具有相对的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁构成的夹角为：70.5度。

可选的，所述初始基底顶部表面的晶向为<100>；所述第一开口侧壁表面的晶向为<111>。

可选的，所述隔离层的材料包括二氧化硅；所述滤色镜包括：红色滤色镜、绿色滤色镜或者蓝色滤色镜，所述基底包括若干传感区，所述红色滤色镜、绿色滤色镜和蓝色滤色镜分别位于不同的传感区内，且每一个传感区内仅具有一种颜色的滤色镜。

可选的，相邻滤色镜之间具有金属栅格；所述金属栅格的材料为金属。

可选的，所述基底包括若干传感区，所述传感区内具有若干第一开口，且若干第一开口底部的基底内具有光电二极管。

本发明还提供一种图形传感器，包括：基底，所述基底的顶部具有第一开口，所述第一开口的顶部尺寸小于底部尺寸；位于所述基底顶部、以及第一开口内的隔离层，所述隔离层充满第一开口；位于所述隔离层表面的滤色镜；位于所述滤色镜表面的透镜。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明技术方案提供的图形传感器的形成方法中，去除部分初始基底的顶部，形成基底。所述基底的顶部具有若干第一开口，由于第一开口的顶部尺寸大于底部尺寸，且所述第一开口所在的平面与第一开口侧壁构成锐角，使得入射光线进入第一开口的侧壁时经过多次反射，则进入基底内的光较多，光电转化效率较高，所形成的图像传感器对光的敏感度较高。

附图说明

图1是一种CMOS图像传感器的结构示意图；

图2至图7是本发明图像传感器的形成方法一实施例各步骤的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，CMOS图像传感器的光吸收效率较低。

图1是一种CMOS图像传感器的结构示意图。

请参考图1，基底100；位于基底100表面的滤色镜101；位于所述滤色镜101表面的透镜102。

上述CMOS图像传感器中，基底100顶部表面平整，所述基底100顶部表面的晶向为<100>，使得所述光线与基底100表面的接触面积较小，则所述光线沿基底100表面的反射率较高，使得被基底100吸收的光子的量较少，光电转化的量也较少。