[发明专利]一种CMOS图像传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种CMOS图像传感器制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

在衬底上形成MOS晶体管区及光电二极管区；

在所述MOS晶体管区上方形成金属互连结构，所述金属互连结构形成于互连介质层中，包括接触孔，N-1层金属互连线以及与所述金属互连线配套的通孔；其中，N为金属互连线层的总层数，且为大于等于2的正整数；

淀积并刻蚀第N层金属，以形成上表面窄下表面宽即横截面为梯形的顶层金属互连线，所述顶层金属互连线环绕所述光电二极管区上方；

在所述顶层金属互连线之间及上方淀积顶层互连介质层； 

刻蚀所述顶层互连介质层，在所述光电二极管区上方形成沟槽，所述沟槽包括由所述顶层金属互连线环绕而成的第一部分，以及位于所述顶层金属互连线上方的第二部分，其中所述第二部分的侧壁环绕所述光电二极管区上方；以及

在所述第一部分与所述第二部分形成第一反射层与第二反射层。

2.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器制造方法，其特征在于，在所述第一部分与所述第二部分形成第一反射层与第二反射层的步骤包括：

在所述沟槽进行反射层薄膜的淀积以形成反射层；以及

移除所述顶层互连介质层上表面和所述沟槽底部的所述反射层，以形成所述第一反射层与所述第二反射层。

3.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器制造方法，其特征在于，还包括:在形成所述第一反射层及所述第二反射层后，在所述沟槽淀积并平坦化介质材料，其中所述介质材料与所述顶层互连介质层的介质材料相同。

4.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器制造方法，其特征在于，所述沟槽的底部面积大于或等于所述光电二极管区的面积。

5.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器制造方法，其特征在于，所述沟槽的顶部面积大于其底部面积。

6.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器制造方法，其特征在于，所述第二部分的侧壁与所述顶层金属互连线上表面垂直相接。

7.根据权利要求2所述的CMOS图像传感器制造方法，其特征在于，所述反射层薄膜的材料为氮化硅、碳化硅、多晶硅、钛、氮化钛或钨；所述反射层薄膜的厚度为20 ?到3000 ?之间。

8.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器制造方法，其特征在于，所述沟槽的底部和顶部均为正方形，且其顶部正方形的边长大于底部正方形的边长；所述顶层金属互连线为环绕所述沟槽的正方形互连线。

9.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器制造方法，其特征在于，所述沟槽的底部位于所述顶层金属互连线下表面到其下层的所述金属互连线上表面之间。

10.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器制造方法，其特征在于，通过反应聚合物的成分比调节所述顶层金属互连线横截斜面的角度。

11.一种CMOS图像传感器，其特征在于，包括：

MOS晶体管区和光电二极管区，形成于衬底上；

金属互连结构，形成于所述MOS晶体管区上方的互连介质层中，包括接触孔，金属互连线以及与所述金属互连线配套的通孔，其中，顶层金属互连线上表面窄下表面宽即横截面呈梯形，所述顶层金属互连线环绕所述光电二极管区上方；

沟槽，形成在所述光电二极管区的上方，所述沟槽包括由所述顶层金属互连线环绕而成的第一部分，以及位于所述顶层金属互连线上方的第二部分，其中所述第二部分的侧壁环绕所述光电二极管区上方；以及

第一反射层及第二反射层，分别形成在所述第一部分及所述第二部分。

12.根据权利要求11所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述沟槽的底部面积大于或等于所述光电二极管区的面积。

13.根据权利要求11所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述沟槽的顶部面积大于其底部面积。

14.根据权利要求11所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述第二部分的侧壁与所述顶层金属互连线上表面垂直相接。

15.根据权利要求11所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述第一反射层及所述第二反射层由反射层薄膜淀积形成，所述反射层薄膜的材料为氮化硅、碳化硅、多晶硅、钛、氮化钛或钨；所述反射层薄膜的厚度为20 ?到3000 ?之间。