[发明专利]背照式CMOS影像传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及影像传感器技术领域，特别涉及一种背照式CMOS影像传感器及其制造方法。

背景技术

影像传感器是在光电技术基础上发展起来的，所谓影像传感器，就是能够感受光学图像信息并将其转换成可用输出信号的传感器。影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。可见影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影像传感器了。

影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）影像传感器（亦即俗称CCD影像传感器）以及CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）影像传感器，其中CMOS影像传感器即基于互补型金属氧化物半导体（CMOS）技术而制造。由于CMOS影像传感器是采用传统的CMOS电路工艺制作，因此可将影像传感器以及其所需要的外围电路加以整合，从而使得CMOS影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影像传感器可以分为前照式CMOS影像传感器及背照式CMOS影像传感器，其中，背照式CMOS影像传感器与前照式CMOS影像传感器相比，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CMOS影像传感器结构中，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。

但是，背照式CMOS影像传感器也存在一些缺陷，其中之一就是电学（electrical）串扰（cross talk）问题。请参考图1，其为现有的背照式CMOS影像传感器的电学串扰发生示意图。如图1所示，光线a经过光电二极管11对应的微透镜及滤光片进入到光电二极管11中，但是由此产生的光电子部分进入到了光电二极管10中，由此也产生了对光电二极管10的串扰，此为电学（electrical）串扰。

上述电学串扰降低了背照式CMOS影像传感器的质量，因此，如何避免/降低电学串扰成了本领域技术人员亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背照式CMOS影像传感器及其制造方法，以解决现有的背照式CMOS影像传感器存在电学串扰的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种背照式CMOS影像传感器，所述背照式CMOS影像传感器包括：晶圆；形成于所述晶圆中的多个光电二极管；形成于所述晶圆中、并将相邻两个光电二极管予以隔离的隔离结构，所述隔离结构的材料为高K介质。

可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器中，所述隔离结构的材料为HfO₂、Ta₂O₅、ZrO₂或者Al₂O₃。

可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器中，所述隔离结构贯穿所述晶圆。

可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器中，还包括形成于所述晶圆背面的高K介质层。

可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器中，还包括形成于所述高K介质层表面的滤光片及形成于所述滤光片表面的微透镜。

可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器中，还包括形成于所述晶圆正面的金属互连层。

本发明还提供一种背照式CMOS影像传感器的制造方法，所述背照式CMOS影像传感器的制造方法包括：

提供晶圆，所述晶圆中形成有多个光电二极管；

刻蚀所述晶圆，在每相邻两个光电二极管之间形成沟槽；

利用高K介质填充所述沟槽，形成隔离结构。

可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，所述隔离结构的材料为HfO₂、Ta₂O₅、ZrO₂或者Al₂O₃。

可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，所述沟槽贯穿所述晶圆。

可选的，在所述的背照式CMOS影像传感器的制造方法中，利用高K介质填充所述沟槽的同时，在所述晶圆的背面形成高K介质层。