CMOS图像传感器及其形成方法与流程

技术特征：
1.一种cmos图像传感器，其特征在于，包括：若干像素单元、位于所述像素单元上部的微透镜结构；所述微透镜结构包括：由多层透光铺设层堆叠的微透镜核，以及包覆所述微透镜核的微透镜外层，其中，多层透光铺设层具有不完全相同的折射率。2.根据权利要求1所述的cmos图像传感器，其特征在于，所述微透镜核为：沿光路方向由下而上依次层叠的第一层透光铺设层至第n-1层透光铺设层，所述第一层透光铺设层至第n-1层透光铺设层的折射率依次为n1至n
n-1
；所述微透镜外层的折射率为n
n
；其中，n为大于等于3的自然数。3.根据权利要求2中所述的cmos图像传感器，其特征在于，所述透光铺设层或微透镜外层的材质选用sin、sio2或sion，所述n1至n
n
先变大后变小。4.根据权利要求3所述的cmos图像传感器，其特征在于，所述第n-1层透光铺设层的材质为sin或sion，所述第n-1层透光铺设层为形成所述微透镜核的硬掩模层。5.根据权利要求2所述的cmos图像传感器，其特征在于，所述微透镜核整体成岛状、柱状、弧状结构。6.根据权利要求5中所述的cmos图像传感器，其特征在于，所述岛状、柱状、弧状结构的横截面形状为：圆形或三角形或多边形。7.根据权利要求2所述的cmos图像传感器，其特征在于，所述n1等于n
n
。8.根据权利要求2所述的cmos图像传感器，其特征在于，当n为偶数时，n
n/2
与n
n/2 1
为（n1,n2，
……
n
n
）中的最大数，且n
n/2
至n1依次减小，n
n/2 1
至n
n
依次减小。9.根据权利要求2所述的cmos图像传感器，其特征在于，当n为奇数时，n
（n 1）/2
为（n1,n2，
……
n
n
）中的最大数，且n
（n 1）/2
至n1依次减小，n
（n 1）/2
至n
n
依次减小。10.根据权利要求1所述的cmos图像传感器，其特征在于，所述微透镜结构应用于彩色或者黑白图像传感器的内透镜或者用于黑白图像传感器的外透镜。11.一种cmos图像传感器的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：于像素单元上部沿光路方向形成由多层透光铺设层堆叠的微透镜核；沉积微透镜外层，包覆所述微透镜核，形成微透镜；其中，多层透光铺设层具有不完全相同的折射率。12.根据权利要求11所述的cmos图像传感器的形成方法，其特征在于，形成微透镜核的步骤包括：依次形成多层透光铺设层，通过图形化工艺形成图形化的最上层透光铺设层；以所述图形化的最上层透光铺设层为硬掩模，对所述硬掩模下的透光铺设层进行刻蚀，保留所述硬掩模并与硬掩模下的透光铺设层共同形成堆叠的微透镜核。13.根据权利要求12所述的cmos图像传感器的形成方法，其特征在于，形成所述微透镜核的步骤为：依次形成第一层透光铺设层至第n-1层透光铺设层，所述第一层透光铺设层至第n-1层透光铺设层的折射率依次为n1至n
n-1
；于第n-1层透光铺设层表面形成光刻胶层，通过光刻和刻蚀工艺，形成图形化的第n-1层透光铺设层；以所述图形化的第n-1层透光铺设层为硬掩模，继续刻蚀n-2层透光铺设层形成岛状、柱状、弧状结构的微透镜核；沉积所述微透镜外层，包覆所述微透镜核，形成微透镜，其中，所述微透镜外层的折射
率为n
n
， n为大于等于3的自然数。14.根据权利要求11所述的cmos图像传感器的形成方法，其特征在于，沉积微透镜外层，包覆所述微透镜核，相邻所述微透镜外层重叠，形成重叠的微透镜。15.根据权利要求11所述的cmos图像传感器的形成方法，其特征在于，所述微透镜核横截面的最大宽度为像素单元宽度的1/6~3/4。16.根据权利要求13所述的cmos图像传感器的形成方法，其特征在于，所述岛状、柱状、弧状结构的横截面为：圆形或三角形或多边形。

技术总结
本发明提供一种CMOS图像传感器及其形成方法，所述CMOS图像传感器包括：若干像素单元、位于所述像素单元上部的微透镜结构；所述微透镜结构包括：由多层透光铺设层堆叠的微透镜核，以及包覆所述微透镜核的微透镜外层，其中，多层透光铺设层具有不完全相同的折射率。本发明通过以透光铺设层作为硬掩模，形成多层透光铺设层构成的微透镜核，能够提高光刻和刻蚀工艺稳定性，并且所形成的图像传感器光敏感性和相对照度更好，像素之间的串扰更小。像素之间的串扰更小。像素之间的串扰更小。


技术研发人员：徐涛 郑展 付文
受保护的技术使用者：格科微电子（上海）有限公司
技术研发日：2020.05.13
技术公布日：2021/11/19