[發(fā)明專利]背照式圖像傳感器及其形成方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410084268.8
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103811511A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 饒金華;孫玉紅;張克云
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底具有第一表面、以及與所述第一表面相對的第二表面，所述襯底內(nèi)具有感光器件；

至少在所述感光器件上方的襯底第一表面形成器件層；

在感光器件正上方的器件層表面形成凸部，所述凸部表面為弧面、且相對于器件層表面凸起，所述感光器件與凸部之間的部分器件層材料為透光材料，所述凸部的材料為透光材料；

在所述凸部表面形成反光層，所述反光層用于反射光線；

在形成反光層之后，在襯底的第二表面形成濾色層結構、以及位于濾色層結構表面的微透鏡結構，所述濾色層結構和微透鏡結構的位置與感光器件對應，外部光線自襯底第二表面入射、并通過微透鏡結構和濾色層結構進入感光器件。

2.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述凸部的形成方法包括：在器件層表面形成凸部層；在感光器件上方的凸部層表面形成第一掩膜層，所述第一掩膜層表面為弧面、且相對于凸部層表面凸起；采用各向異性的干法刻蝕工藝刻蝕所述第一掩膜層和凸部層，直至去除第一掩膜層、并使凸部層形成凸部，所述各向異性的刻蝕工藝對于第一掩膜層和凸部層均具有刻蝕速率。

3.如權利要求2所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜層為光刻膠層，所述第一掩膜層的形成工藝包括：在凸部層表面涂布光刻膠膜；對所述光刻膠膜進行曝光，以去除感光器件以外的凸部層表面的光刻膠膜，并且使感光器件上方的光刻膠膜表面呈圓弧形并凸起。

4.如權利要求2所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述各向異性的刻蝕工藝為干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝；其中，所述干法刻蝕工藝包括反應離子刻蝕工藝。

5.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述反光層的材料為鋁或銀，所述反光層的形成方法包括：在器件層和凸部表面形成反光膜；在凸部上的反光膜表面形成第二掩膜層；以所述第二掩膜層為掩膜，刻蝕凸部以外的反光膜，直至暴露出器件層表面為止，形成反光層；在所述刻蝕工藝之后，去除所述第二掩膜層。

6.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述器件層包括：位于襯底第一表面的器件結構、以及電隔離所述器件結構的第一介質(zhì)層。

7.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，還包括：在形成反光層之后，在器件層和反光層表面形成第二介質(zhì)層，所述第二介質(zhì)層內(nèi)具有電互連結構。

8.一種采用如權利要求1至7任一項方法所形成的背照式圖像傳感器，其特征在于，包括：

襯底，所述襯底具有第一表面、以及與所述第一表面相對的第二表面，所述襯底內(nèi)具有感光器件；

至少位于所述感光器件上方的襯底第一表面的器件層；

位于感光器件正上方的器件層表面的凸部，所述凸部表面為弧面、且相對于器件層表面凸起，所述感光器件與凸部之間的部分器件層材料為透光材料，所述凸部的材料為透光材料；

位于所述凸部表面的反光層，所述反光層用于反射光線；

位于襯底第二表面的濾色層結構、以及位于濾色層結構表面的微透鏡結構，所述濾色層結構和微透鏡結構的位置與感光器件對應，外部光線自襯底第二表面入射、并通過微透鏡結構和濾色層結構進入感光器件。

9.如權利要求8所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，還包括：位于器件層和反光層表面的第二介質(zhì)層，所述第二介質(zhì)層內(nèi)具有電互連結構。

10.如權利要求8所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，所述器件層包括：位于襯底表面的器件結構、以及電隔離所述器件結構的第一介質(zhì)層。