一种提高光利用率的图像传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种提高光利用率的图像传感器及其制备方法，所述图像传感器包括集成衬底单元和交替隔离层，所述交替隔离层位于所述集成衬底单元的上方，所述集成衬底单元中包括光电二极管和填充层，所述填充层位于所述光电二极管的上方，其中，还包括光通道沟槽和光通道，通过刻蚀位于光电二极管上方的交替隔离层和填充层形成所述光通道沟槽，光通道沟槽包括位于交替隔离层中的光通道沟槽Ⅰ和位于所述填充层中的光通道沟槽Ⅱ，所述光通道填充在所述光通道沟槽中。本发明专利技术提供的一种提高光利用率的图像传感器，具有入射光利用率高，工艺简单，成本低，灵敏度小，噪音小的优良特性。

Image sensor for improving light utilization rate and preparation method thereof

The invention discloses a method for improving light utilization rate of the image sensor and its preparation method, the image sensor includes a substrate integrated unit and alternate isolation layer, the isolation layer is positioned on the alternate substrate integrated unit above the integrated substrate unit comprises a photoelectric diode and a filling layer, the filling above in the layer of the photodiode which also includes optical channel grooves and optical channel, alternately by etching the photodiode above the isolation layer and the filling layer is formed by the light channel trench, optical channel trench including optical channel trench isolation layer is located in 1 alternately arranged on the optical channel fill layer in the trench II and the optical channel is filled in the groove in the optical channel. The invention provides an image sensor for improving the utilization rate of light, which has the advantages of high utilization rate of the incident light, simple process, low cost, low sensitivity and low noise.

【技术实现步骤摘要】
一种提高光利用率的图像传感器及其制备方法
本专利技术涉及图像传感器领域，具体涉及一种提高光利用率的图像传感器及其制造方法。
技术介绍
图像传感器包括电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)，CCD制造工艺复杂，成本较高，CMOS太容易出现杂点，并且工艺复杂。目前常用的背面照光技术(BSI)型的CMOS采用晶片键合技术，来改变元件内部的结构，即将感光层的元件调转方向，让光能从背面直射进去，避免了传统CMOS传感器结构中光线会受到微透镜和光二极管之间的电路和晶体管的影响，从而显著提高光的效能，大大改善低光照条件下的拍摄效果。但是在背面照光技术(BSI)型的CMOS技术中还存在以下三个缺陷：(1)入射光从晶片背面射入到达光电二极管，在光传输过程中，会发生光电转换，通过一定的设备读出这些信号；在通常的到达光电二极管的光路中，最显著的问题是不同的隔离膜界面会出现双折射现象，或者光从微透镜到达光电二极管过程中会出现反射或者内散射的情况，这样就会降低光的利用率。(2)在BSI技术中，在外延片上制作光吸收层，这就对外延片的质量要求十分苛刻，外延片中晶体的错位或者不规则都会影响光的传播本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高光利用率的图像传感器，包括集成衬底单元和交替隔离层，所述交替隔离层位于所述集成衬底单元的上方，所述集成衬底单元中包括光电二极管和填充层，所述填充层位于所述光电二极管的上方，其特征在于，还包括光通道沟槽和光通道，通过刻蚀位于光电二极管上方的交替隔离层和填充层形成所述光通道沟槽，所述光通道沟槽由位于所述交替隔离层中的光通道沟槽Ⅰ和位于所述填充层中的光通道沟槽Ⅱ组成，所述光通道沟槽Ⅰ的下表面和光通道沟槽Ⅱ的上表面完全重合，所述光通道沟槽Ⅰ的侧壁垂直，且在水平方向上的横截面积大于光电二极管的采光区域，所述光通道沟槽Ⅱ为锥形光通道沟槽，且两边侧壁与所述光通道沟槽Ⅱ的底边呈相同的钝角，所述光通道填...

【技术特征摘要】
1.一种提高光利用率的图像传感器，包括集成衬底单元和交替隔离层，所述交替隔离层位于所述集成衬底单元的上方，所述集成衬底单元中包括光电二极管和填充层，所述填充层位于所述光电二极管的上方，其特征在于，还包括光通道沟槽和光通道，通过刻蚀位于光电二极管上方的交替隔离层和填充层形成所述光通道沟槽，所述光通道沟槽由位于所述交替隔离层中的光通道沟槽Ⅰ和位于所述填充层中的光通道沟槽Ⅱ组成，所述光通道沟槽Ⅰ的下表面和光通道沟槽Ⅱ的上表面完全重合，所述光通道沟槽Ⅰ的侧壁垂直，且在水平方向上的横截面积大于光电二极管的采光区域，所述光通道沟槽Ⅱ为锥形光通道沟槽，且两边侧壁与所述光通道沟槽Ⅱ的底边呈相同的钝角，所述光通道填充在所述光通道沟槽中。2.根据权利要求1所述的一种提高光利用率的图像传感器，其特征在于，所述集成衬底单元还包括半导体衬底、N沟道阻止层、浅沟道隔离、P型埋层、P阱区、N型光电二极管、P型光电二极管、栅氧化层、转移栅电极、重置栅电极、热氧化层、N型轻掺杂区、N型源漏区、光电二极管保护膜、填充层、接触孔和钨塞。3.根据权利要求1所述的一种提高光利用率的图像传感器，其特征在于，所述光电二极管包括P型光电二极管和N型光电二极管，所述光电二极管的采光区域为靠近所述填充层的P型光电二极管在水平方向上的区域。4.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：龟井诚司，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31