[发明专利]背照式的CMOS图像传感器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像传感器领域，特别是涉及一种背照式的CMOS图像传感器及其制备方法。

背景技术

图像传感器是在光电技术基础上发展起来的，所谓图像传感器，就是能够感受光学图像信息并将其转换成可输出信号的传感器。图像传感器可以提高人眼的视觉范围，使人们看到肉眼无法看到的微观世界和宏观世界，看到人们暂时无法到达处发生的事情，看到超出肉眼视觉范围的各种物理、化学变化过程，生命、生理、病变的发生发展过程，等等。可见图像传感器在人们的文化、体育、生产、生活和科学研究中起到非常重要的作用。可以说，现代人类活动已经无法离开图像传感器了。

图像传感器可依据其采用的原理而区分为电荷耦合装置(Charge-Coupled Device)图像传感器(亦即俗称CCD图像传感器)以及CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器，其中CMOS图像传感器基于互补型金属氧化物半导体(CMOS)技术而制造。由于CMOS图像传感器是采用传统的CMOS电路工艺制作，因此可将图像传感器以及其所需要的外围电路加以整合，从而使得CMOS图像传感器具有更广的应用前景。

按照接收光线的位置的不同，CMOS图像传感器可以分为前照式的CMOS图像传感器及背照式的CMOS图像传感器，其中，背照式的CMOS影像传感器与前照式的CMOS图像传感器相比，最大的优化之处就是将元件内部的结构改变了，即将感光层的元件入射光路调转方向，让光线能从背面直射进去，避免了在前照式的CMOS图像传感器结构中，光线会受到微透镜和光电二极管之间的结构和厚度的影响，提高了光线接收的效能。

但在现有技术的背照式的CMOS图像传感器中，光线会进入相邻的像素单元区域，从而对相邻的像素单元区域造成光学串扰，使得背照式的CMOS图像传感器的显示褪色。

因此，如何提供一种背照式的CMOS图像传感器及其制备方法，减少或避免光线进入相邻的像素单元区域，改善对相邻的像素单元区域造成电信号的串扰，已成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种背照式的CMOS图像传感器及其制备方法，能够减少或避免光线进入相邻的像素单元区域，改善对相邻的像素单元区域造成电信号的串扰，提高背照式的CMOS图像传感器的成色质量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种背照式的CMOS图像传感器，包括：

半导体基底，包括至少两个像素单元区域，所述半导体基底具有正面和与之相对的背面；

所述半导体基底的正面形成有至少两个像素，每一所述像素单元区域内具有一个所述像素；

所述半导体基底的背面形成有沟槽，所述沟槽位于相邻所述像素单元区域之间；

所述半导体基底的背面形成有隔绝层，所述隔绝层与所述沟槽形成空气隙；

所述隔绝层上依次形成有滤光片和微透镜。

进一步的，在所述背照式的CMOS图像传感器中，所述隔绝层为透明材料。

进一步的，在所述背照式的CMOS图像传感器中，所述隔绝层的材料为深宽比填隙能力小于等于4∶1的材料。

进一步的，在所述背照式的CMOS图像传感器中，所述隔绝层的材料为二氧化硅。

进一步的，在所述背照式的CMOS图像传感器中，所述隔绝层的厚度为1纳米～2微米。

根据本发明的另一面，本发明还提供一种背照式的CMOS图像传感器的制备方法，包括：

提供半导体基底，包括至少两个像素单元区域，所述半导体基底具有正面和与之相对的背面；

在所述半导体基底的正面上形成至少两个像素，每一所述像素单元区域内具有一个所述像素；

对所述半导体基底的背面进行薄化；

选择性地对所述半导体基底的背面进行刻蚀，以在相邻所述像素单元区域之间形成沟槽；

在所述半导体基底的背面形成，所述隔绝层与所述沟槽形成空气隙；

在所述隔绝层上依次形成滤光片和微透镜。

进一步的，在所述背照式的CMOS图像传感器的制备方法中，通常采用化学沉积法生长所述隔绝层。

进一步的，在所述背照式的CMOS图像传感器的制备方法中，所述隔绝层为透明材料。

进一步的，在所述背照式的CMOS图像传感器的制备方法中，所述隔绝层的材料为深宽比填隙能力小于等于4∶1的材料。

进一步的，在所述背照式的CMOS图像传感器的制备方法中，所述隔绝层的材料为二氧化硅。