[发明专利]CMOS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领域，特别涉及CMOS图像传感器及其形成方法。

背景技术

目前电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)是主要的实用化固态图像传感器件，具有读取噪声低、动态范围大、响应灵敏度高等优点，但是CCD同时具有难以与主流的互补金属氧化物半导体(Complementary-Metal -Oxide-Semiconductor，CMOS)技术相兼容的缺点，即以CCD为基础的图像传感器难以实现单芯片一体化。

CMOS图像传感器(CMOS Image sensor，CIS)是为了克服电荷耦合器件(CCD)制造工艺复杂并且能耗较高而产生的，应用了CMOS制造技术，采用数量与半导体衬底中单位像素的数量对应的MOS晶体管。CIS由于采用了CMOS技术，可以将像素单元阵列与外围电路集成在同一芯片上，与CCD相比，CIS具有体积小、重量轻、功耗低、编程方便、易于控制以及平均成本低的优点，在摄像手机、个人电脑、工业和安全市场等领域具有广阔应用前景。

随着CMOS图像传感器的制造工艺的进步，CMOS图像传感器的光学串扰问题日益严重，所述光学串扰为本应照射到某个像素上的光线照射到其他像素上(通常是相邻的像素)。光学串扰会导致在CMOS图像传感器工作时形成图像的伪像。

发明内容

本发明解决的技术问题是CMOS图像传感器的光学串扰问题。

为解决上述问题，本发明提供一种CMOS图像传感器的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底形成有像素阵列；在半导体衬底表面形成覆盖所述像素阵列的介质层；在所述介质层内形成介于相邻像素单元之间的隔离侧墙。

可选的，所述隔离侧墙的长度大于或者等于像素单元的长度。

可选的，所述隔离侧墙的形成步骤包括：在所述介质层表面形成光刻胶图形；以所述光刻胶图形为掩膜，刻蚀所述介质层形成沟槽；采用反光物质填充所述沟槽。

可选的，所述隔离侧墙的形成步骤还包括：所述隔离侧墙的形成步骤还包括：在采用反光物质填充所述沟槽前，在所述沟槽的侧壁形成隔离层。

可选的，所述隔离层材料为钛或者氮化钛。

可选的，所述反光物质为铝、银、铬、钼、镍、钯、铂、钛、钽、钨或者铜，或者为铝、银、铬、钼、镍、钯、铂、钛、钽、钨或者铜的合金。

可选的，所述隔离侧墙是与所述像素单元连接的晶体管区域的源极、栅极、或是漏极的接触孔位于同一层。

可选的，所述隔离侧墙是与所述像素单元连接的晶体管区域的源极、栅极、或是漏极的接触孔。

可选的，所述介质层是单一覆层也可以是多层介质薄膜堆叠结构。

本发明还提供一种CMOS图像传感器，包括：衬底；形成在衬底内的像素单元阵列；形成在衬底表面并覆盖所述像素单元阵列的介质层；形成在所述介质层内并介于相邻像素单元之间的隔离侧墙。

可选的，所述介质层是单一覆层也可以是多层介质薄膜堆叠结构。

可选的，所述隔离侧墙的长度大于或者等于像素单元的长度。

可选的，所述隔离侧墙材料为铝、银、铬、钼、镍、钯、铂、钛、钽、钨或者铜，或者为铝、银、铬、钼、镍、钯、铂、钛、钽、钨或者铜的合金。

可选的，所述隔离侧墙包括隔离层和填充在所述隔离层内的反光材料。

可选的，所述隔离层材料为钛或者氮化钛。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明在CMOS图像传感器的相邻的像素单元之间形成隔离侧墙，所述隔离侧墙能够避免入射光照射到照射相邻的像素上，从而降低出现光学串扰现象，本发明提供的隔离侧墙包括隔离层和填充在所述隔离层内的反光材料，所述隔离侧墙能够反射入射光，提高了CMOS图像传感器的灵敏度。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明提供的CMOS图像传感器的形成方法的一实施例的流程示意图；

图2至图10是本发明的CMOS图像传感器的形成方法的一实施例的过程示意图。

具体实施方式

本发明提供一种CMOS图像传感器的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底形成有像素阵列；在半导体衬底表面形成覆盖所述像素阵列的介质层；在所述介质层内形成介于相邻像素单元之间的隔离侧墙。

可选的，所述隔离侧墙的长度大于或者等于像素单元的长度。