[发明专利]背照式图像传感器及其制作方法

说明书

本发明技术方案公开了一种背照式图像传感器及其制作方法，所述图像传感器包括形成有一个以上光电二极管的半导体基板，所述半导体基板包含不同的像素区域，所述光电二极管对应于不同的像素区域；位于半导体基板上的绝缘膜；部分覆盖所述绝缘膜并且隔离所述不同的像素区域的第一遮光层；覆盖所述第一遮光层和绝缘膜的粘附膜；部分覆盖所述粘附膜并与各光电二极管的位置对应的滤色层，所述各滤色层之间通过第一遮光层和粘附膜形成的复合结构隔离；位于所述复合结构上的吸光层；位于各滤色层上的微透镜，所述吸光层完全隔离所述微透镜。所述图像传感器能更有效的防止外部反射光进入光电二极管，提高了图像传感器的性能。

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造领域，尤其涉及背照式图像传感器及其制作方法。

背景技术

图像传感器是一种将光学图像转换成电信号的器件。随着计算机和通信产业的发展，对高性能图像传感器的需求不断增长，这些高性能图像传感器广泛用于诸如数字照相机、摄像录像机、个人通信系统(PCS)、游戏机、安防摄像机、医用微型照相机之类的各种领域。

图像传感器通常为两种类型，电荷藕合器件(CCD)传感器和CMOS图像传感器(CMOSImage Sensors，CIS)。相比于CCD图像传感器，CMOS图像传感器具有集成度高、功耗小、生成成本低等优点。

在传统CMOS感光元件中，感光二极管位于电路晶体管后方，进光量会因遮挡受到影响。所谓背照式CMOS就是将它掉转方向，让光线首先进入感光二极管，从而增大感光量，显著提高低光照条件下的拍摄效果。

然而，背照式固态成像装置将来自密封玻璃表面、红外截止滤色层、摄像机组的光学系统等的较多反射光带入光电二极管。其结果是，容易出现闪光、重影和混色，并且像质劣化。特别地，在大尺寸固态成像装置中，像素尺寸大，且光接收区域宽。因此，光电二极管吸收大量不必要的光，使像质劣化更显眼。因此，需要防止产生反射光以减少像质劣化并取得较高的像质。

为了解决这一问题，现有技术提供一种背照式图像传感器，如图1中所示，所述背照式图像传感器11是通过在半导体基板22上依次叠置绝缘膜23、非平面化粘附膜24、滤色片25和微透镜26形成的，所述半导体基板22中形成有红色像素12R的光电二极管21R和绿色像素12G的光电二极管21G。另外，在背照式图像传感器11中，第一遮光层27和第二遮光层28形成在相邻的像素12之间。

绝缘膜23使光进入半导体基板22那侧上的表面绝缘，非平面化粘附膜24形成在绝缘膜23和第一遮光层27上，并且增加滤色片25与第二遮光层28之间的粘附力。滤色片25使与像素12R、12G对应的预定颜色的光通过，并且针对各像素12R、12G设置与相应颜色的像素12R、12G对应的颜色的滤色片25。微透镜26被设计成针对各像素12R、12G聚集光，并且是用例如聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂或这些树脂的共聚物树脂形成的。第一遮光层27叠置在绝缘膜23上，以便位于相邻的像素12R、12G之间，并使像素12R、12G彼此遮光。第二遮光层28经由非平面化粘附膜24叠置在第一遮光层27上，以便位于相邻的像素12R、12G之间，并使像素12R、12G彼此遮光。第一遮光层27和第二遮光层28被设计成具有与滤色片25基本上相同的厚度。也就是说，第一遮光层27和第二遮光层28被设计成位于针对各像素12设置的滤色片25之间。由于采用了形成有第一遮光层27和第二遮光层28的两层结构，因而像素12R、12G能可靠地被彼此遮光，并且可防止像素12R、12G之间的光反射。

然而，上述的背照式图像传感器虽然在一定的程度上能够有效的减少光反射，然而仍然具有一定的性能提升空间。

发明内容

本发明技术方案要解决的技术问题是针对现有的背照式图像传感器，提供一种新的背照式图像传感器结构及其制作方法，相对于现有技术能够更加有效的减少光反射，并防止反射光重新进入光电二极管。

为解决上述技术问题，本发明提供一种背照式图像传感器，包括：