本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種CMOS圖像傳感器及其制作方法。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中，圖像傳感器是一種能將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的半導(dǎo)體器件。圖像傳感器大體上可以分為電荷耦合元件(CCD)和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器(CMOS Image Sensor，CIS)。CCD圖像傳感器的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)圖像敏感度較高，噪聲小，但是CCD圖像傳感器與其他器件的集成比較困難，而且CCD圖像傳感器的功耗較高。相比之下，CMOS圖像傳感器由于具有工藝簡單、易與其他器件集成、體積小、重量輕、功耗小、成本低等優(yōu)點(diǎn)而逐漸取代CCD的地位。目前CMOS圖像傳感器被廣泛應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、照相手機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、醫(yī)療用攝像裝置(例如胃鏡)、車用攝像裝置等領(lǐng)域之中。

CMOS圖像傳感器由用于感測光的光電二極管和用于將所感測的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的CMOS邏輯電路組成。如果通過光電二極管接收了較多的光子，則光敏性得到提高。

為了提高光敏性，可采取調(diào)制光路以便將光會(huì)聚到光電二極管的方法。其中，一種典型的會(huì)聚光的方法是使用微透鏡，使得光被折射并聚焦到光電二極管上。

圖1示出了一種現(xiàn)有的CMOS圖像傳感器的剖面示意圖，在半導(dǎo)體襯底100上順序形成有多個(gè)光電二極管101，在包含光電二極管的半導(dǎo)體襯底上形成有層間介電層102，在層間介電層102上形成有微透鏡103。然而，現(xiàn)有的CMOS圖像傳感器具有下面的問題。例如，正面照射(FSI)的CMOS圖像傳感器，由于其層間介電層(IMD)102比較厚，使得微透鏡103不能聚集足夠的光，如圖1所示，我們可以 看出一些從微透鏡邊緣入射的光不能到達(dá)光電二極管，造成光損耗，還可能進(jìn)一步地導(dǎo)致相鄰光電二極管之間的串?dāng)_(cross talk)。

因此，為解決上述技術(shù)問題，有必要提出一種新的CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明實(shí)施例一提供一種CMOS圖像傳感器，包括：

半導(dǎo)體襯底；

多個(gè)光電二極管，位于所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)；

層間介電層，位于所述半導(dǎo)體襯底的表面上；

多個(gè)微透鏡陣列，位于所述層間介電層上，每個(gè)所述微透鏡陣列對(duì)應(yīng)一光電二極管，每個(gè)所述微透鏡陣列由多個(gè)微透鏡組成。

進(jìn)一步，每個(gè)所述微透鏡陣列中的微透鏡邊緣相連。

進(jìn)一步，所述微透鏡具有相同的尺寸。

進(jìn)一步，每個(gè)所述微透鏡陣列中的微透鏡，對(duì)應(yīng)光電二極管邊緣區(qū)域的微透鏡尺寸小于對(duì)應(yīng)光電二極管中央?yún)^(qū)域的微透鏡尺寸。

進(jìn)一步，每個(gè)所述微透鏡具有相同的高度或不同的高度。

進(jìn)一步，所述微透鏡為凸透鏡形狀，凸透鏡的底面平坦，且位于所述層間介電層上。

進(jìn)一步，在所述層間介電層內(nèi)設(shè)置有金屬互連結(jié)構(gòu)，以電性連接所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的有源器件。

進(jìn)一步，所述半導(dǎo)體襯底上還形成有外延層，所述光電二極管位于所述外延層內(nèi)。

本發(fā)明實(shí)施例二提供一種CMOS圖像傳感器的制作方法，包括：

步驟A1：提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底中形成多個(gè)光電二極管；

步驟A2：在所述半導(dǎo)體襯底上形成層間介電層；

步驟A3：在所述層間介電層上形成多個(gè)微透鏡陣列，每個(gè)所述微透鏡陣列與一所述光電二極管對(duì)應(yīng)，每個(gè)所述微透鏡陣列由多個(gè)微透鏡組成。

進(jìn)一步，每個(gè)所述微透鏡陣列中的微透鏡邊緣相連。

進(jìn)一步，所述步驟A2還包括以下步驟：在所述層間介電層內(nèi)形成金屬互連結(jié)構(gòu)，以電性連接所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的有源器件。

進(jìn)一步，形成所述微透鏡陣列包括以下步驟：

在與每個(gè)所述光電二極管對(duì)應(yīng)的層間介電層上形成柵欄，所述柵欄由若干相互間隔的條狀結(jié)構(gòu)組成，相鄰所述條狀結(jié)構(gòu)之間具有間隙，每個(gè)所述間隙與一預(yù)定形成的所述微透鏡對(duì)應(yīng)；

沉積微透鏡材料，以填充所述間隙；

去除所述柵欄；

回流所述微透鏡材料，以形成多個(gè)所述微透鏡。

進(jìn)一步，所述柵欄由若干行和若干列相交的條狀結(jié)構(gòu)組成，相鄰所述條狀結(jié)構(gòu)之間為方形間隙。

進(jìn)一步，所述方形為正方形。

進(jìn)一步，對(duì)應(yīng)光電二極管邊緣區(qū)域的間隙尺寸小于對(duì)應(yīng)光電二極管中央?yún)^(qū)域的間隙尺寸，以使得每個(gè)所述微透鏡陣列中的微透鏡，對(duì)應(yīng)光電二極管邊緣區(qū)域的微透鏡尺寸小于對(duì)應(yīng)光電二極管中央?yún)^(qū)域的微透鏡尺寸。

進(jìn)一步，所述間隙具有相同的高度或不同的高度。

進(jìn)一步，所述微透鏡材料的折射率高于所述層間介電層。

進(jìn)一步，所述微透鏡為凸透鏡形狀，凸透鏡的底面平坦，且位于所述層間介電層上。

進(jìn)一步，在所述步驟A1中，在所述半導(dǎo)體襯底上還形成有外延層，所述光電二極管形成于所述外延層內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)，其采用多個(gè)微透鏡來進(jìn)行光線的會(huì)聚，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以會(huì)聚更多的光線，特別是從微透鏡的邊緣入射的光，因此其可以避免串?dāng)_問題的產(chǎn)生。另外，多個(gè)微透鏡使得CMOS圖像傳感器的表面變的更加粗糙，還可以降低 光的反射。由于光電二極管接收了較多的光子，則CMOS圖像傳感器的光敏性得到了提高。

附圖說明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。

附圖中：

圖1示出了現(xiàn)有的一種CMOS圖像傳感器的剖面示意圖；

圖2A-2C分別示出了本發(fā)明一具體實(shí)施方式的CMOS圖像傳感器的剖面示意圖；

圖3A-3F示出了本發(fā)明一具體實(shí)施方式的CMOS圖像傳感器的制作方法依次實(shí)施所獲得器件的剖面示意圖；

圖4為本發(fā)明一具體實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的制作方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。

應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“在...上”、“與...相鄰”、“連接到”或“耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)?，或者可以存在居間的元件或?qū)印Ｏ喾?，?dāng)元件被稱為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，則不存在居間的元件或?qū)印?yīng)當(dāng)明白，盡管可使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、 區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅用來區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。

空間關(guān)系術(shù)語例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧稀薄Ｒ虼?，示例性術(shù)語“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語相應(yīng)地被解釋。

在此使用的術(shù)語的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使用時(shí)，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語“組成”和/或“包括”，當(dāng)在該說明書中使用時(shí)，確定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí)，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任何及所有組合。

這里參考作為本發(fā)明的理想實(shí)施例(和中間結(jié)構(gòu))的示意圖的橫截面圖來描述發(fā)明的實(shí)施例。這樣，可以預(yù)期由于例如制造技術(shù)和/或容差導(dǎo)致的從所示形狀的變化。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)局限于在此所示的區(qū)的特定形狀，而是包括由于例如制造導(dǎo)致的形狀偏差。例如，顯示為矩形的注入?yún)^(qū)在其邊緣通常具有圓的或彎曲特征和/或注入濃度梯度，而不是從注入?yún)^(qū)到非注入?yún)^(qū)的二元改變。同樣，通過注入形成的埋藏區(qū)可導(dǎo)致該埋藏區(qū)和注入進(jìn)行時(shí)所經(jīng)過的表面之間的區(qū)中的一些注入。因此，圖中顯示的區(qū)實(shí)質(zhì)上是示意性的，它們的形狀并不意圖顯示器件的區(qū)的實(shí)際形狀且并不意圖限定本發(fā)明的范圍。

為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，以便闡釋本發(fā)明提出的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。

實(shí)施例一

下面，參照?qǐng)D2A-2C對(duì)本發(fā)明提出的CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述，其中，圖2A-2C分別示出了本發(fā)明一具體實(shí)施方式的CMOS圖像傳感器的剖面示意圖。

如圖2A所示，本發(fā)明的一具體實(shí)施方式中的CMOS圖像傳感器包括：半導(dǎo)體襯底200，所述半導(dǎo)體襯底200可以是以下所提到的材料中的至少一種：硅、絕緣體上硅(SOI)、絕緣體上層疊硅(SSOI)、絕緣體上層疊鍺化硅(S-SiGeOI)、絕緣體上鍺化硅(SiGeOI)以及絕緣體上鍺(GeOI)等。根據(jù)所制造的器件，半導(dǎo)體襯底200可以是未摻雜的或摻雜的。在半導(dǎo)體襯底200中形成有隔離結(jié)構(gòu)(未示出)，所述隔離結(jié)構(gòu)為淺溝槽隔離(STI)結(jié)構(gòu)或者局部氧化硅(LOCOS)隔離結(jié)構(gòu)。

還包括位于所述半導(dǎo)體襯底200內(nèi)的多個(gè)光電二極管201，和多個(gè)晶體管(未示出)，以構(gòu)成CMOS圖像傳感器的單位像素。在一個(gè)示例中，所述半導(dǎo)體襯底上還形成有外延層，所述光電二極管位于所述外延層內(nèi)。所述光電二極管為PN結(jié)型光電二極管，示例性地，可在P型半導(dǎo)體襯底中形成N型摻雜區(qū)，N型摻雜區(qū)和P型半導(dǎo)體襯底構(gòu)成光電二極管。

還包括位于所述半導(dǎo)體襯底200的表面上的層間介電層202。層間介電層202可為氧化硅層，包括利用熱化學(xué)氣相沉積(thermal CVD)制造工藝或高密度等離子體(HDP)制造工藝形成的有摻雜或未摻雜的氧化硅的材料層，例如未經(jīng)摻雜的硅玻璃(USG)、磷硅玻璃(PSG)或硼磷硅玻璃(BPSG)。此外，層間介電層202也可以是摻雜硼或摻雜磷的自旋涂布式玻璃(spin-on-glass，SOG)、摻雜磷的四乙氧基硅烷(PTEOS)或摻雜硼的四乙氧基硅烷(BTEOS)。

在所述層間介電層200內(nèi)設(shè)置有金屬互連結(jié)構(gòu)(未示出)，以電性連接所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的有源器件。例如，為了實(shí)現(xiàn)與外部電路或 電源的電性連接，層間介電層內(nèi)可以形成有與單位像素內(nèi)的各個(gè)晶體管或其它結(jié)構(gòu)接觸的接觸孔結(jié)構(gòu)(未示出)、金屬互連層等，接觸孔結(jié)構(gòu)和金屬互連層構(gòu)成金屬互連結(jié)構(gòu)。

還包括位于所述層間介電層上的多個(gè)微透鏡陣列，每個(gè)所述微透鏡陣列對(duì)應(yīng)一光電二極管，每個(gè)所述微透鏡陣列由多個(gè)微透鏡組成。較佳地，每個(gè)所述微透鏡陣列中的微透鏡邊緣相連，以減少光的損耗。所述微透鏡為凸透鏡形狀，凸透鏡的底面平坦，且位于所述層間介電層上。微透鏡材料的折射率高于所述層間介電層，以使從微透鏡入射的光可以發(fā)生向內(nèi)的折射，使光更容易會(huì)聚。

示例性地，所述多個(gè)微透鏡具有相同的尺寸，例如，如圖2A所示，微透鏡陣列位于所述層間介電層202上，并與其下方的一光電二極管201對(duì)應(yīng)，該微透鏡陣列由3個(gè)尺寸相同的邊緣相連的微透鏡203組成。

在另一個(gè)示例中，如圖2B所示，多個(gè)微透鏡203具有不同的尺寸，但是需保證，對(duì)應(yīng)所述光電二極管201邊緣區(qū)域的微透鏡203的尺寸最小。也即每個(gè)所述微透鏡陣列中的微透鏡，對(duì)應(yīng)光電二極管201邊緣區(qū)域的微透鏡尺寸小于對(duì)應(yīng)光電二極管201中央?yún)^(qū)域的微透鏡203尺寸。這樣從微透鏡邊緣入射的光能夠被很好的會(huì)聚到達(dá)光電二極管。

每個(gè)所述微透鏡陣列包含的所述微透鏡203的數(shù)量大于或等于2。其中，微透鏡203的數(shù)量越多越好，可根據(jù)實(shí)際器件情況進(jìn)行合理的選擇，如圖2C所示，該微透鏡陣列由4個(gè)微透鏡組成。進(jìn)一步地，該微透鏡陣列還可以由在平面內(nèi)多行和多列微透鏡邊緣相連而構(gòu)成。

每個(gè)所述微透鏡具有相同的高度或不同的高度，在此對(duì)于微透鏡的高度不進(jìn)行具體限制。

在一個(gè)示例中，在所述層間介電層和所述微透鏡陣列之間還依次形成有濾光層(未示出)和平整層(未示出)。所述濾光層可以為RGB濾光層，以過濾在每個(gè)波長范圍內(nèi)的光。平整層的作用時(shí)獲得焦點(diǎn)距離調(diào)節(jié)的平整，以及平整的表面便于在其上形成微透鏡材料。

根據(jù)本發(fā)明的CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)，其采用多個(gè)微透鏡來 進(jìn)行光線的會(huì)聚，可以會(huì)聚更多的光線，特別是從微透鏡的邊緣入射的光，因此其可以避免串?dāng)_問題的產(chǎn)生。另外，多個(gè)微透鏡使得CMOS圖像傳感器的表面變的更加粗糙，還可以降低光的反射。由于光電二極管接收了較多的光子，則CMOS圖像傳感器的光敏性得到了提高。

實(shí)施例二

下面，參考圖3A-3F以及圖4對(duì)本發(fā)明一具體實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的制作方法做詳細(xì)描述。其中，圖3A-3F示出了本發(fā)明一具體實(shí)施方式的CMOS圖像傳感器的制作方法依次實(shí)施所獲得器件的剖面示意圖；圖4為本發(fā)明一具體實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的制作方法的流程圖。

首先，執(zhí)行步驟S401，提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底中形成多個(gè)光電二極管。

具體地，如圖3A所示，提供半導(dǎo)體襯底300。所述半導(dǎo)體襯底300可以是以下所提到的材料中的至少一種：硅、絕緣體上硅(SOI)、絕緣體上層疊硅(SSOI)、絕緣體上層疊鍺化硅(S-SiGeOI)、絕緣體上鍺化硅(SiGeOI)以及絕緣體上鍺(GeOI)等。根據(jù)所制造的器件，半導(dǎo)體襯底300可以是未摻雜的或摻雜的。在半導(dǎo)體襯底300中形成有隔離結(jié)構(gòu)(未示出)，所述隔離結(jié)構(gòu)為淺溝槽隔離(STI)結(jié)構(gòu)或者局部氧化硅(LOCOS)隔離結(jié)構(gòu)。

如圖3B所示，在所述半導(dǎo)體襯底300中形成多個(gè)光電二極管301?？蓪?duì)半導(dǎo)體襯底300中預(yù)定形成光電二極管的區(qū)域進(jìn)行離子注入，以形成與半導(dǎo)體襯底具有相反的摻雜類型的摻雜區(qū)，該摻雜區(qū)與半導(dǎo)體襯底構(gòu)成光電二極管。還包括在所述半導(dǎo)體襯底中形成多個(gè)晶體管(未示出)的步驟，該多個(gè)晶體管與光電二極管301，用以構(gòu)成CMOS圖像傳感器的單位像素。

在一個(gè)示例中，在所述半導(dǎo)體襯底上還形成有外延層，所述光電二極管形成于所述外延層內(nèi)。所述外延層為摻雜的外延層，其摻雜類型可以為N型也可以為P型，具體可根據(jù)實(shí)際的制造的器件進(jìn)行選擇。

接著，執(zhí)行步驟S402，在所述半導(dǎo)體襯底上形成層間介電層。

如圖3C所示，在所述半導(dǎo)體襯底300上形成層間介電層302。層間介電層302可為氧化硅層，包括利用熱化學(xué)氣相沉積(thermal CVD)制造工藝或高密度等離子體(HDP)制造工藝形成的有摻雜或未摻雜的氧化硅的材料層，例如未經(jīng)摻雜的硅玻璃(USG)、磷硅玻璃(PSG)或硼磷硅玻璃(BPSG)。此外，層間介電層302也可以是摻雜硼或摻雜磷的自旋涂布式玻璃(spin-on-glass，SOG)、摻雜磷的四乙氧基硅烷(PTEOS)或摻雜硼的四乙氧基硅烷(BTEOS)。

在所述層間介電層內(nèi)形成金屬互連結(jié)構(gòu)(未示出)，以電性連接所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的有源器件。例如，為了實(shí)現(xiàn)與外部電路或電源的電性連接，層間介電層內(nèi)可以形成與單位像素內(nèi)的各個(gè)晶體管或其它結(jié)構(gòu)接觸的接觸孔結(jié)構(gòu)(未示出)、金屬互連層等，接觸孔結(jié)構(gòu)和金屬互連層構(gòu)成金屬互連結(jié)構(gòu)。

接著，執(zhí)行步驟S403，在所述層間介電層上形成多個(gè)微透鏡陣列，每個(gè)所述微透鏡陣列與一所述光電二極管對(duì)應(yīng)，每個(gè)所述微透鏡陣列由多個(gè)微透鏡組成。

在一個(gè)示例中，形成所述微透鏡陣列包括以下步驟：首先，如圖3D所示，在與每個(gè)所述光電二極管301對(duì)應(yīng)的層間介電層302上形成柵欄，所述柵欄由若干相互間隔的條狀結(jié)構(gòu)303組成，相鄰所述條狀結(jié)構(gòu)303之間具有間隙，每個(gè)所述間隙與一預(yù)定形成的所述微透鏡對(duì)應(yīng)，該條狀結(jié)構(gòu)可由任何相對(duì)之后沉積的微透鏡材料具有較大的刻蝕可選比的材料構(gòu)成，該條狀結(jié)構(gòu)具有一定的高度。為了保證之后柵欄去除時(shí)的工藝操作簡單，且為了使得預(yù)定形成的微透鏡之間不存在間隙，可控制條狀結(jié)構(gòu)的寬度，使其具有相對(duì)較窄的寬度。之后，沉積微透鏡材料304a，以填充所述間隙。接著，如圖3E所示，去除所述柵欄，根據(jù)柵欄的材料選擇合適的去除方法，例如可以刻蝕的方法，該刻蝕具有柵欄材料對(duì)微透鏡材料大的蝕刻選擇比，在去除柵欄的同時(shí)對(duì)微透鏡材料不會(huì)造成刻蝕損耗。如圖3F所示，回流所述微透鏡材料，以形成多個(gè)微透鏡304，通過加熱的方法實(shí)現(xiàn)所述回流，例如將溫度加熱到微透鏡材料的玻璃軟化溫度以上，在表面張力的作用下，微透鏡材料的表面轉(zhuǎn)變?yōu)榘肭蛐?。具體的回流溫度可根據(jù)實(shí)際使用的微透鏡材料進(jìn)行合理選擇，在此不作具體限制。最終，形成的所 述微透鏡304為凸透鏡形狀，凸透鏡的底面平坦，且位于所述層間介電層302上。

可根據(jù)實(shí)際需要制作的微透鏡304的數(shù)量、尺寸、高度等選擇合適的柵欄，例如，預(yù)定形成的微透鏡304的數(shù)量為3個(gè)，則可使用由4個(gè)條狀結(jié)構(gòu)303組成的柵欄，該4個(gè)條狀結(jié)構(gòu)303之間形成3個(gè)間隙，如圖3D所示。

進(jìn)一步地，若預(yù)定形成的微透鏡陣列由若干行和若干列的微透鏡304組成，則所述柵欄由若干行和若干列相交的條狀結(jié)構(gòu)組成，相鄰所述條狀結(jié)構(gòu)之間具有方形間隙。進(jìn)一步，所述方形可以為正方形。也可以為其它形狀例如矩形。

示例性地，所述間隙還可以具有不同的尺寸，較佳地，對(duì)應(yīng)光電二極管邊緣區(qū)域的間隙尺寸小于對(duì)應(yīng)光電二極管中央?yún)^(qū)域的間隙尺寸，以使得每個(gè)所述微透鏡陣列中的微透鏡，對(duì)應(yīng)光電二極管邊緣區(qū)域的微透鏡尺寸小于對(duì)應(yīng)光電二極管中央?yún)^(qū)域的微透鏡尺寸?？赏ㄟ^調(diào)整條形結(jié)構(gòu)之間的間隔來獲得不同的間隙尺寸。

示例性地，所述間隙還可以具有相同的尺寸，以使得所述微透鏡具有相同的尺寸。另外，柵欄內(nèi)包括的多個(gè)所述間隙具有相同的高度或不同的高度。其可通過調(diào)整每個(gè)條形結(jié)構(gòu)的高度來獲得不同的高度的間隙。

較佳地，所述間隙的數(shù)量大于或等于2，以獲得數(shù)量大于或等于2的微透鏡組成的微透鏡陣列。

在一個(gè)示例中，所述微透鏡材料的折射率高于所述層間介電層。所述微透鏡材料的材料可以為有機(jī)聚合物，所述有機(jī)聚合物，可以為聚酰亞胺聚合物。還可以為其它任何適用于本發(fā)明的材料，例如SiO₂、SiOxNy、Si₃N₄、TiO₂等?？刹捎帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何方法沉積形成所述微透鏡材料304a，在此不作贅述。由于微透鏡材料的折射率高于層間介電層，從微透鏡中經(jīng)過的光線向內(nèi)發(fā)生折射，可以會(huì)聚光線。

上述微透鏡陣列的制作過程僅是示例性地，其它用于制作微透鏡的方法也可適用于本發(fā)明，例如還可在層間介電層上沉積形成微透鏡材料，通過光刻工藝和刻蝕方法定義出微透鏡的基本尺寸，再進(jìn)行回 流，形成多個(gè)微透鏡。

在一個(gè)示例中，在形成所述微透鏡之前，還可以在所述層間介電層上依次形成濾色層和平整層。所述濾光層可以為RGB濾光層，以過濾在每個(gè)波長范圍內(nèi)的光。平整層的作用時(shí)獲得焦點(diǎn)距離調(diào)節(jié)的平整，以及平整的表面便于在其上形成微透鏡材料。

上述步驟，僅僅是用于制作發(fā)明的CMOS圖像傳感器的主要步驟，其中對(duì)于制作完整的CMOS圖像傳感器還需進(jìn)行多個(gè)其他步驟，在此不作贅述。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的制作方法所獲得的CMOS圖像傳感器其采用多個(gè)微透鏡來進(jìn)行光線的會(huì)聚，可以會(huì)聚更多的光線，特別是從微透鏡的邊緣入射的光，因此其可以避免串?dāng)_問題的產(chǎn)生。另外，多個(gè)微透鏡使得CMOS圖像傳感器的表面變的更加粗糙，還可以降低光的反射。由于光電二極管接收了較多的光子，則CMOS圖像傳感器的光敏性得到了提高。

本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。