[发明专利]一种图像传感器及其形成方法

说明书

一种图像传感器及其形成方法，所述图像传感器包括：半导体衬底，所述半导体衬底内具有光电二极管，所述半导体衬底包括多个像素区，每个像素区包含至少一个光电二极管；路径调节层，所述路径调节层位于所述半导体衬底表面，在感应不同颜色的像素区内，所述路径调节层具有不同的厚度。通过本发明提供的方案能够有效改善图像传感器的灵敏度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

图像传感器是将光学图像信号转换为电信号的半导体器件。在种类繁多的图像传感器中，互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称CMOS)图像传感器因其体积小、功耗低、价格低廉的优点而得到广泛应用。

现有的CMOS图像传感器主要包括前照式(Front-side Illumination，简称FSI)CMOS图像传感器和后照式(Back-side Illumination，简称BSI)CMOS图像传感器两种。其中，后照式CMOS图像传感器因其更好的光电转换效果而获得的更广泛的应用，所述后照式CMOS图像传感器也可以称为背照式CMOS图像传感器。

但是，现有的图像传感器仍存在缺陷。例如，以背照式CMOS图像传感器为例，现有的背照式CMOS图像传感器的厚度一般为2-3微米，可以完全吸收波长较短的蓝光。但是，对于波长较长的红光，一般需要5-6微米才能被完全吸收，所以，现有的图像传感器无法充分吸收红光，严重影响器件的灵敏度。

发明内容

本发明解决的技术问题是如何改善图像传感器的灵敏度。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器，包括：半导体衬底，所述半导体衬底内具有光电二极管，所述半导体衬底包括多个像素区，每个像素区包含至少一个光电二极管；路径调节层，所述路径调节层位于所述半导体衬底表面，在感应不同颜色的像素区内，所述路径调节层具有不同的厚度。

可选的，所述图像传感器还包括：滤色镜，所述滤色镜位于所述路径调节层表面，所述滤色镜的位置与所述像素区的位置一一对应。

可选的，所述多个像素区包括感应红色的红色像素区、感应绿色的绿色像素区和感应蓝色的蓝色像素区。

可选的，在红色像素区内的路径调节层的厚度最大，在蓝色像素区内的路径调节层的厚度最小。

本发明实施例还提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底内具有光电二极管，所述半导体衬底包括多个像素区，每个像素区包含至少一个光电二极管；对所述半导体衬底的表面进行处理，以形成路径调节层，在感应不同颜色的像素区内，所述路径调节层具有不同的厚度。

可选的，所述形成方法还包括：在所述路径调节层表面设置滤色镜，所述滤色镜的位置与所述像素区的位置一一对应。

可选的，所述对所述半导体衬底的表面进行处理，以形成路径调节层包括：对所述半导体衬底的表面进行刻蚀，以形成对应于各个像素区的凹槽，其中，在感应不同颜色的像素区内，所述凹槽具有不同的深度。

可选的，所述对所述半导体衬底的表面进行处理，以形成路径调节层包括：在所述半导体衬底表面形成保护介质层；对所述保护介质层进行离子注入，其中，在感应不同颜色的像素区内，对所述保护介质层的离子注入剂量不同；对离子注入后的保护介质层进行刻蚀以形成对应于各个像素区的凹槽，其中，在感应不同颜色的像素区内，所述凹槽具有不同的深度。

可选的，所述多个像素区包括感应红色的红色像素区、感应绿色的绿色像素区和感应蓝色的蓝色像素区。

可选的，在红色像素区内，所述凹槽的深度最小；在蓝色像素区内，所述凹槽的深度最大。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：