[發明專利]一種高靈敏度圖像傳感器像素結構及制作方法

有效

• 申請號: 201410406693.4
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104157662B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 陳多金;曠章曲;陳杰;劉志碧
• 申請（專利權）人: 北京思比科微電子技術股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L21/77
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,趙鎮勇

1.一種高靈敏度圖像傳感器像素結構的制作方法，其特征在于：

所述高靈敏度圖像傳感器像素結構包括硅基底，所述硅基底中設有多個感光器件，相鄰的感光器件之間設有淺槽隔離槽，所述多個感光器件的上方和下方分別設有正面平坦層和背面平坦層，其特征在于，所述正面平坦層的上面形成正面介質淺槽，所述背面平坦層的下面依次形成背面窄槽和背面寬槽，所述背面窄槽中設有多個背面微透鏡，每個背面微透鏡對應一個感光器件；

所述感光器件上面形成正面介質淺槽的方法包括步驟：

A.旋涂光刻膠；

B.曝光并顯影，去除像素陣列區域上面的光刻膠；

C.進一步的，采用刻蝕工藝去除像素陣列上面無光刻膠區域的部分介質層，形成正面介質淺槽；

D.清洗光刻膠，將所有光刻膠去除；

E.在減薄介質層上面制作平坦層；

F.在平坦層上制作彩色濾光片；

G.在濾光片上面制作微透鏡；

所述感光器件下面形成背面寬槽、背面窄槽以及背面微透鏡方法包括步驟：

A1.對感光器件背面的襯底進行CMP和濕法腐蝕；

B1.在減薄后的背面襯底旋涂光刻膠；

C1.曝光并顯影，去除像素陣列區域上面的光刻膠；

D1.進一步的，采用刻蝕工藝去除像素陣列上面無光刻膠區域的部分硅襯底，形成背面寬槽；

E1.清洗光刻膠，將所有光刻膠去除；

F1.進一步的，在減薄后的襯底上旋涂光刻膠；

G1.曝光并顯影，去除距離寬槽邊緣2～5um以內的光刻膠；

H.采用刻蝕工藝去除無光刻膠區域的部分襯底硅，形成背面窄槽；

I.清洗光刻膠，將所有光刻膠去除；

J.在窄槽內制作背面平坦層；

K.在背面平坦層上面制作背面微透鏡；

L.在背面微透鏡上面加載玻璃遮擋層；

M.在玻璃遮擋層上淀積介質層直至填滿背面寬槽；

N.采用化學機械研磨和濕法腐蝕，對這個背面進行化學機械研磨。

2.根據權利要求1所述的高靈敏度圖像傳感器像素結構的制作方法，其特征在于，所述正面介質淺槽的深度為1～2um，所述背面寬槽的深度為100～300um，所述背面窄槽的深度為20～50um。

3.根據權利要求2所述的高靈敏度圖像傳感器像素結構的制作方法，其特征在于，所述背面窄槽位于所述背面寬槽內，所述背面窄槽邊緣距離所述背面寬槽的邊緣2～5um。

4.根據權利要求3所述的高靈敏度圖像傳感器像素結構的制作方法，其特征在于，所述背面平坦層位于所述背面窄槽內，所述背面平坦層的厚度為0.5～1um。

5.根據權利要求4所述的高靈敏度圖像傳感器像素結構的制作方法，其特征在于，所述背面微透鏡位于所述背面平坦層的下面。