[发明专利]图像传感器及其制造方法

权利要求书

1、一种图像传感器，包括：

半导体衬底，包括CMOS电路；

介电层，位于所述半导体衬底上，且包括金属互连；

底部电极，位于所述金属互连的表面上，所述底部电极具有至少一个突起；

光电二极管，位于所述介电层和所述底部电极上；以及

顶部电极，位于所述光电二极管上。

2、如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述突起的形状为三角形、多边形和圆形中至少之一。

3、如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述底部电极包括铬、钛、钛钨和钽中至少之一。

4、一种制造图像传感器的方法，所述方法包括以下步骤：

在半导体衬底上形成CMOS电路；

在所述半导体衬底上形成介电层，所述介电层包括金属互连；

在所述金属互连上形成底部电极，所述底部电极包括至少一个突起；

在所述介电层和所述底部电极上形成光电二极管；以及

在所述光电二极管上形成顶部电极。

5、如权利要求4所述的方法，其中，形成所述底部电极的步骤包括：

在所述介电层上形成底部电极层；

在所述底部电极层的表面上通过实施溅射工艺或蚀刻工艺，形成所述突起；以及

以与所述金属互连相对应的方式图案化所述底部电极层。

6、如权利要求4所述的方法，其中，形成所述底部电极的步骤包括：

在所述层间介电层上形成底部电极层；

通过图案化所述底部电极层，在所述金属互连上形成所述底部电极；以及

通过溅射或蚀刻所述底部电极的表面，形成所述突起。

7、如权利要求4所述的方法，其中，所述底部电极包括铬、钛、钛钨和钽中至少之一。

8、如权利要求4所述的方法，其中，所述突起为尖锐的三角形，并通过干蚀刻工艺形成。

9、如权利要求4所述的方法，其中，所述突起为多边形或圆形，并通过湿蚀刻工艺形成。

10、一种用于CMOS图像传感器的单元像素，包括：

半导体衬底，包括多个MOS晶体管；

介电层，位于所述半导体衬底上；

一个或多个金属互连，位于所述介电层中；

底部电极，位于所述介电层的表面上，与至少一个所述金属互连电连通，所述底部电极的上表面上包括多个突起；以及

光电二极管，位于所述底部电极上；

顶部电极，位于所述光电二极管上。

11、如权利要求10所述的单元像素，其中，所述底部电极的上表面的平均表面粗糙度为至少10均方根。

12、如权利要求10所述的单元像素，其中，所述底部电极包括从以下群组中选择的材料：铬、钼、钛、氮化钛、钛钨、钨、氮化钨、钽以及氮化钽。

13、如权利要求10所述的单元像素，其中，所述多个MOS晶体管包括选择晶体管、驱动晶体管和复位晶体管。

14、如权利要求13所述的单元像素，其中，所述多个MOS晶体管还包括迁移晶体管。

15、一种制造图像传感器的方法，所述方法包括以下步骤：

在半导体衬底上形成多个晶体管；

在所述半导体衬底上形成介电层；

在所述介电层上和/或在所述介电层中形成金属互连；

在所述金属互连上形成底部电极，所述底部电极的上表面包括多个突起，以及；

在所述底部电极上形成光电二极管。

16、如权利要求15所述的方法，其中，形成所述底部电极的步骤包括：

在所述介电层上形成底部电极层；以及

图案化所述底部电极层，以形成与所述金属互连电连接的所述底部电极。

17、如权利要求16所述的方法，其中，形成所述多个突起的步骤包括溅射或蚀刻所述底部电极的表面，或溅射或蚀刻所述底部电极层。

18、如权利要求17所述的方法，其中，形成所述多个突起的步骤包括干蚀刻工艺。

19、如权利要求17所述的方法，其中，形成所述多个突起的步骤包括湿蚀刻工艺。

20、如权利要求15所述的方法，其中，所述底部电极包括从以下群组中选择的材料：铬、钼、钛、氮化钛、钛钨、钨、氮化钨、钽以及氮化钽。