背照式图像传感器及其形成方法技术

技术编号:10071655 阅读:122 留言:0更新日期:2014-05-23 17:08
一种背照式图像传感器及其形成方法,其中,图像传感器包括:衬底,衬底具有第一表面、以及与第一表面相对的第二表面,衬底内具有感光器件;至少位于感光器件上方的衬底第一表面的器件层;位于感光器件正上方的器件层表面的凸部,凸部表面为弧面、且相对于器件层表面凸起,感光器件与凸部之间的部分器件层材料为透光材料,凸部的材料为透光材料;位于凸部表面的反光层,反光层用于反射光线;位于衬底第二表面的滤色层结构、以及位于滤色层结构表面的微透镜结构,滤色层结构和微透镜结构的位置与感光器件对应,外部光线自衬底第二表面入射、并通过微透镜结构和滤色层结构进入感光器件。所述背照式图像传感器的光能损失减少、光电转换效率提高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种,其中,图像传感器包括:衬底,衬底具有第一表面、以及与第一表面相对的第二表面,衬底内具有感光器件;至少位于感光器件上方的衬底第一表面的器件层;位于感光器件正上方的器件层表面的凸部,凸部表面为弧面、且相对于器件层表面凸起,感光器件与凸部之间的部分器件层材料为透光材料,凸部的材料为透光材料;位于凸部表面的反光层,反光层用于反射光线;位于衬底第二表面的滤色层结构、以及位于滤色层结构表面的微透镜结构,滤色层结构和微透镜结构的位置与感光器件对应,外部光线自衬底第二表面入射、并通过微透镜结构和滤色层结构进入感光器件。所述背照式图像传感器的光能损失减少、光电转换效率提高。【专利说明】
本专利技术涉及半导体制造
,尤其涉及一种。
技术介绍
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娃衬底中的光电二极管。此外,在形成有光电二极管的娃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,所述娃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图像传感器和背照式(Back-side Illumination) CMOS图像传感器。对于前照式CMOS图像传感器,光线到达光电二极管所经的路程较长,经介质层散射和吸收,光强损失较大,影响光电二极管的光电转换效率。对于背照式CMOS图像传感器,衬底减薄后的厚度可达7um以下,光线从CMOS图像传感器的背面入射到光电二极管,所经路程较短且没有介质层散射,从而减小了光线的损耗,使光电转换效率提高。由于背照式CMOS图像传感器的衬底较薄,光线到达光电二极管后,部分光线被吸收产生光生载流子,部分光线会穿透衬底,进入介质层,这部分光被损失掉了。如果能减少这部分光的损失将进一步提高背照式CMOS图像传感器的光电转换效率。更多有关背照式CMOS图像传感器的相关资料,请参考【专利技术者】饶金华, 孙玉红, 张克云 申请人:上海华虹宏力半导体制造有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背照式图像传感器的形成方法,其特征在于,包括:提供衬底,所述衬底具有第一表面、以及与所述第一表面相对的第二表面,所述衬底内具有感光器件;至少在所述感光器件上方的衬底第一表面形成器件层;在感光器件正上方的器件层表面形成凸部,所述凸部表面为弧面、且相对于器件层表面凸起,所述感光器件与凸部之间的部分器件层材料为透光材料,所述凸部的材料为透光材料;在所述凸部表面形成反光层,所述反光层用于反射光线;在形成反光层之后,在衬底的第二表面形成滤色层结构、以及位于滤色层结构表面的微透镜结构,所述滤色层结构和微透镜结构的位置与感光器件对应,外部光线自衬底第二表面入射、并通过微透镜结构和滤色层结构进入感光器件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:饶金华孙玉红张克云
申请(专利权)人:上海华虹宏力半导体制造有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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