[发明专利]一种图像传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器至少包括：

感光元件阵列，用于将光信号转换为电信号；

曲面镜阵列，形成于所述感光元件阵列的受光面上，其中，各曲面镜朝入射光线的方向凸起，用于对照射到各感光元件上的光线进行聚光，以提高各感光元件对光的吸收率；

隔离结构，形成于各相邻感光元件之间；

介电层，形成于所述曲面镜阵列及所述隔离结构上；

彩色滤光片阵列，形成于所述介电层的受光面上，各彩色滤光片与各感光元件的位置一一对应，用于对所述入射光线进行滤光；

微透镜阵列，形成于所述彩色滤光片阵列的受光面上，各微透镜朝所述入射光线的方向凸起，用于对所述入射光线进行聚光。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述图像传感器还包括金属互连层，形成于所述感光元件阵列的背光面，用于实现各感光元件的电连接。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述图像传感器还包括金属栅格，形成于所述介电层的受光面，与各隔离结构的位置一一对应。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述隔离结构为深沟槽隔离结构。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述感光元件包括光门、PN型光电二极管或PIN型光电二极管。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述曲面镜的曲率半径设定为2nm～200nm。

7.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于：所述曲面镜的材料为透明材料。

8.根据权利要求1或7所述的图像传感器，其特征在于：所述曲面镜的材料包括硅、二氧化硅或掺锡氧化铟。

9.一种图像传感器的制备方法，其特征在于，所述图像传感器的制备方法至少包括：

提供一衬底，于所述衬底上形成感光元件阵列及位于所述感光元件阵列上的金属互连层；

将所述衬底翻转，于各相邻感光元件之间形成隔离沟槽；

于各感光元件上形成曲面镜，以提高各感光元件对光的吸收效率；

填充所述隔离沟槽形成隔离结构，并于所述隔离结构及所述曲面镜上依次形成介电层、彩色滤光片阵列及微透镜阵列。

10.根据权利要求9所述的图像传感器，其特征在于：翻转所述衬底后，刻蚀所述衬底以形成所述隔离沟槽，并刻蚀各感光元件上的衬底材料以形成所述曲面镜。

11.根据权利要求9所述的图像传感器，其特征在于：翻转所述衬底后，于所述衬底上沉积曲面镜材料层，刻蚀所述曲面镜材料层及所述衬底以形成所述隔离沟槽，并刻蚀各感光元件上的所述曲面镜材料层以形成所述曲面镜。

12.根据权利要求9所述的图像传感器，其特征在于：所述衬底包括硅、绝缘体上硅或碳化硅。

13.根据权利要求9所述的图像传感器的制备方法，其特征在于：所述隔离沟槽采用干法刻蚀的方式形成。

14.根据权利要求9所述的图像传感器的制备方法，其特征在于：所述隔离结构采用深沟槽隔离技术形成。

15.根据权利要求9所述的图像传感器的制备方法，其特征在于：所述曲面镜采用湿法刻蚀或干法刻蚀的方式形成，且各曲面镜的边缘刻蚀速率大于中心刻蚀速率。