[发明专利]图像传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种方法，包括以下步骤：

在半导体衬底中形成沟槽；

在所述沟槽中形成具有倾斜曲面的第一反射部；

在所述第一反射部上方形成第二反射部，使得所述沟槽的剩余空间由所述第二反射部填充；以及

在所述衬底的邻近沟槽的区域上形成垂直型光电二极管。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沟槽形成于P型外延层中，所述光电二极管也形成于所述P型外延层中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述第一反射部的步骤包括：

在所述沟槽中填充第一材料溶液；

倾斜所述半导体衬底，使得所述第一材料溶液的表面沿所述沟槽的壁的对角线方向延伸；以及

固化所述第一材料溶液，由此获得所述第一反射部。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述第二反射部的步骤包括：

在所述沟槽的位于所述第一反射部上方的剩余空间中填充第二材料溶液；以及

固化所述第二材料溶液，由此获得所述第二反射部。

5.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述光电二极管的步骤包括：

形成暴露了所述半导体衬底的介于所述沟槽之间的中心区域的第一光致抗蚀剂图案；

通过使用所述第一光致抗蚀剂图案作为掩模而执行第一离子注入工艺，形成所述光电二极管；以及

移除所述第一光致抗蚀剂图案。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

在包括所述第一反射部和第二反射部的反射区的第一横侧形成传输晶体管的栅极，使得所述传输晶体管的栅极连接至形成于所述反射区第一横侧的所述光电二极管；

在所述反射区的第二横侧形成多个晶体管，其中，所述第二横侧邻近形成所述光电二极管的第一横侧；以及

在所述半导体衬底的介于所述晶体管和所述栅极之间的区域上形成浮置扩散层。

7.一种图像传感器，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底限定了沟槽；

第一反射部，形成在所述沟槽中，且所述第一反射部具有倾斜曲面；

第二反射部，形成在所述第一反射部上方，使得所述沟槽的剩余空间由所述第二反射部填充；以及

垂直型光电二极管，形成在所述衬底的邻近所述沟槽的区域中。

8.根据权利要求7所述的图像传感器，还包括：

传输晶体管的栅极，形成在包括所述第一反射部和第二反射部的反射区的第一外侧，使得所述传输晶体管的栅极连接至形成于所述反射区的第一横侧的所述光电二极管；

多个晶体管，设置在所述反射区的第二横侧，其中，所述第二横侧邻近形成所述光电二极管的第一横侧；以及

浮置扩散层，形成在所述半导体衬底的介于所述晶体管和所述栅极之间的区域上。

9.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，两个反射区、两个光电二极管和两个传输晶体管被设置为构成一个单元像素，且所述两个传输晶体管的栅极共享形成于所述传输晶体管的栅极下方的浮置扩散层。

10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述晶体管以预定的时间间隔对从所述两个光电二极管产生的信号进行交替采样。