專利名稱：凹面cmos圖像傳感器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種凹面CMOS圖像傳感器及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，圖像傳感器已廣泛應(yīng)用于各種需要進(jìn)行數(shù)字成像的領(lǐng)域，例如數(shù)碼照相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等電子產(chǎn)品中。根據(jù)光電轉(zhuǎn)換方式的不同，圖像傳感器通常可以分為兩類電荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)圖像傳感器和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器。其中，CMOS圖像傳感器具有體積小、功耗低、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此，CMOS圖像傳感器易于集成在例如手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等便攜電子設(shè)備中，作為提供數(shù)字成像功能的攝像模組使用。攝像模組通常由圖像傳感器與鏡頭構(gòu)成。隨著便攜設(shè)備日益輕薄化，為了減小體積或厚度，攝像模組中鏡頭與圖像傳感器間的距離也被設(shè)計(jì)得越來越近。然而，鏡頭與圖像傳感器間距過近會(huì)導(dǎo)致入射光線經(jīng)由鏡頭折射后不能垂直照射在圖像傳感器上，即折射后的光線與圖像傳感器中感光單元的法線呈一定的夾角，在圖像傳感器邊緣這種現(xiàn)象尤為明
Mo圖像傳感器通常采用陣列式排布的結(jié)構(gòu)，圖像傳感器陣列的每一單元被稱為感光單元，其由像素單元、像素單元上的濾光膜以及微透鏡組成。對(duì)于陣列式排布的圖像傳感器，非垂直照射的光線在穿過感光單元陣列中一個(gè)感光單元的微透鏡與濾光膜之后，會(huì)部分照射到相鄰感光單元的像素單元上，從而導(dǎo)致光串?dāng)_。對(duì)于彩色CMOS圖像傳感器，相鄰感光單元間的光串?dāng)_會(huì)產(chǎn)生混色問題，進(jìn)而影響成像質(zhì)量?，F(xiàn)有技術(shù)中，一種可用于減少光串?dāng)_的方法是使用多鏡片組合的鏡頭來補(bǔ)償，以使得光線能夠大體上垂直照射到各個(gè)感光單元。然而，在體積較小的攝像模組上很難集成復(fù)雜的鏡頭結(jié)構(gòu)，而且制作成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容
可見，需要提供一種凹面CMOS圖像傳感器，使得經(jīng)過鏡頭折射的光線能夠大體上垂直照射在圖像傳感器的感光單元陣列上，以減少相鄰感光單元之間的光串?dāng)_。為了解決上述問題，在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的實(shí)施例中，提供了一種凹面CMOS圖像傳感器，包括基底，所述基底包括可彎曲的材料；以及位于所述基底上的多個(gè)分離的感光單元陣列，所述多個(gè)分離的感光單元陣列中的每一個(gè)包括至少一個(gè)感光單元，其中，所述基底是可彎曲的，從而允許所述多個(gè)分離的感光單元陣列形成面向鏡頭的凹面。在根據(jù)本發(fā)明另一方面的實(shí)施例中，還提供了一種凹面CMOS圖像傳感元件，包括基底，所述基底包括可彎曲的材料；位于所述基底上的多個(gè)分離的感光單元陣列，所述多個(gè)分離的感光單元陣列中的每一個(gè)包括至少一個(gè)感光單元；以及支撐，所述支撐包括彎曲的支撐面，其中，所述基底是可彎曲的，并且固定于所述支撐的支撐面上，所述支撐面的曲率使得所述多個(gè)分離的感光單元陣列形成面向鏡頭的凹面。在根據(jù)本發(fā)明另一方面的實(shí)施例中，還提供了一種攝像頭，包括一種凹面CMOS圖像傳感元件，所述凹面CMOS圖像傳感元件包括基底，所述基底包括可彎曲的材料；位于所述基底上的多個(gè)分離的感光單元陣列，所述多個(gè)分離的感光單元陣列中的每一個(gè)包括至少一個(gè)感光單元；以及支撐，所述支撐包括彎曲的支撐面，其中，所述基底是可彎曲的，并且固定于所述支撐的支撐面上，所述支撐面的曲率使得所述多個(gè)分離的感光單元陣列形成面向鏡頭的凹面。在根據(jù)本發(fā)明又一方面的實(shí)施例中，還提供了一種制造背照式凹面CMOS圖像傳感器的方法，包括a.在第一基底的第一面上制備多個(gè)像素單元陣列、位于所述多個(gè)像素單元陣列上的介質(zhì)層、以及分布于所述介質(zhì)層中的用于連通所述多個(gè)像素單元陣列的金屬線；b.在所述介質(zhì)層上沉積一層薄膜，所述薄膜包括可彎曲的材料；c.從所述第一基底的第二面減薄所述第一基底至預(yù)定的厚度；d.從所述第一基底的第二面形成與所述多個(gè)像素單元陣列對(duì)應(yīng)的濾光膜陣列和微透鏡陣列，每個(gè)像素單元陣列與對(duì)應(yīng)的濾光膜陣列以及微透鏡陣列共同構(gòu)成感光單元陣列；以及e.從所述第一基底的第二面刻蝕所述第一基底，從而使得所述多個(gè)像素單元陣列之間不存在所述第一基底，以及使得所述介質(zhì)層的剩余厚度在預(yù)定厚度范圍內(nèi)，其中，所述薄膜是可彎曲的，從而允許所述多個(gè)分離的像素單元陣列形成面向鏡頭的凹面，以及其中，所述步驟d和所述步驟e的順序是可以互換的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的凹面CMOS圖像傳感器包括多個(gè)分離的感光單元陣列， 這些分離的感光單元陣列可以以適于鏡頭折射光線的方向來排布，從而使得光線能夠大體上垂直照射到感光單元陣列，進(jìn)而至少部分地降低相鄰感光單元間的光串?dāng)_。此外，采用本發(fā)明的凹面CMOS圖像傳感器的攝像模組，可以簡化鏡頭的設(shè)計(jì)，從而降低成本。本發(fā)明的以上特性及其他特性將在下文中的實(shí)施例部分進(jìn)行明確地闡述。


通過參照附圖閱讀以下所作的對(duì)非限制性實(shí)施例的詳細(xì)描述，能夠更容易地理解本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)。其中，相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的裝置。圖1 (a)示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的凹面CMOS圖像傳感器的俯視圖；圖1(b)示出了圖1(a)所示的凹面CMOS圖像傳感器沿A_A’方向的剖視圖；圖2(a)示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的凹面CMOS圖像傳感器的俯視圖；圖2(b)示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，圖2(a)所示的凹面CMOS圖像傳感器沿 B-B'方向的剖視圖；圖2 (c)示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，圖2(a)所示的凹面CMOS圖像傳感器沿 B-B'方向的剖視圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的凹面CMOS圖像傳感元件的剖視圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制造背照式凹面CMOS圖像傳感器的流程；圖5(a)至圖5(e)示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制造背照式凹面CMOS圖像傳感器流程的剖視圖；圖6 (a)至圖6(h)示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的制造背照式凹面CMOS圖像傳感器流程的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)討論實(shí)施例的實(shí)施和使用。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所討論的具體實(shí)施例僅僅示范性地說明實(shí)施和使用本發(fā)明的特定方式，而非限制本發(fā)明的范圍。參考圖1 (a)，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的凹面CMOS圖像傳感器的俯視圖。該凹面CMOS圖像傳感器包括基底101以及位于所述基底101上的多個(gè)分離的感光單元陣列 103，其中，所述多個(gè)分離的感光單元陣列103中的每一個(gè)包括至少一個(gè)感光單元。具體地，基底101包括可彎曲的材料，例如聚酰亞胺等柔性有機(jī)高分子材料，因此，基底101是可彎曲的，從而允許所述多個(gè)分離的感光單元陣列103形成面向鏡頭的凹面。需要說明的是，這里所稱的可彎曲，是指在一定的外力作用下，基底101容易發(fā)生適當(dāng)?shù)男巫?，以帶?dòng)基底101上的多個(gè)分離的感光單元陣列103的相對(duì)位置發(fā)生變化，而基底 101與每個(gè)感光單元陣列103結(jié)構(gòu)上的連接則基本不變。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，圖1 (a)中感光單元陣列103的數(shù)量僅為示例，在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)凹面CMOS圖像傳感器分辨率的不同，凹面CMOS圖像傳感器中感光單元陣列103的數(shù)量、每一個(gè)感光單元陣列103中感光單元的數(shù)量及排布方式也會(huì)有所不同。在圖1(a)所示的實(shí)施例中，每個(gè)感光單元陣列103中感光單元的數(shù)量及內(nèi)部的排布相同，而且所述多個(gè)分離的感光單元陣列103規(guī)則地陣列排布在基底103上。在這種情況下，該凹面CMOS圖像傳感器的行分辨率等于一列感光單元陣列103的行分辨率的總和，而該凹面 CMOS圖像傳感器的列分辨率等于一行感光單元陣列103的列分辨率的總和。在另一個(gè)實(shí)施例中，基底101上多個(gè)感光單元陣列103所包含的感光單元的數(shù)量可以不完全相同，例如基底101中間區(qū)域(即靠近鏡頭主光軸的區(qū)域)的感光單元陣列103的面積較大，包含較多數(shù)量的感光單元，而基底101邊緣區(qū)域的感光單元陣列103的面積較小，包含的感光單元也較少。由于感光單元陣列103通常不可彎曲，因此，在基底101受力彎曲后，較小面積的感光單元陣列103可以避免與彎曲的基底101不相匹配，進(jìn)而出現(xiàn)成像誤差的問題。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在凹面CMOS圖像傳感器的多個(gè)分離的感光單元陣列103中，一半以上的感光單元陣列103中的每一個(gè)的行或列包括不多于16個(gè)感光單元。需要說明的是，這里所稱的分離，是指每一感光單元陣列103中形成光電二極管、 MOS晶體管等的半導(dǎo)體襯底區(qū)域相互分隔；但不同的感光單元陣列103，例如陣列排布的感光單元陣列103中同一行和/或同一列中相鄰的感光單元陣列103，仍可以通過其間的金屬線105連通。其中，根據(jù)感光單元陣列103中包含的感光單元數(shù)量的不同，以及感光單元排布方式的不同，相鄰的感光單元陣列103之間的金屬線的數(shù)量也有所不同。在一個(gè)實(shí)施例中，該凹面CMOS圖像傳感器中的部分金屬線105，例如一半以上的金屬線105，的長度可以大于感光單元陣列103的間距，以使得基底101在受力彎曲后，金屬線105仍可以延展一定的長度而不發(fā)生斷裂，從而保證感光單元陣列103間的互相連通。在本文中所稱的金屬線105的長度，是指位于不同感光單元陣列103之間的金屬線105的長度，而不包括金屬線 105位于感光單元陣列103內(nèi)的區(qū)域。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，金屬線105的長度大于所述多個(gè)感光單元陣列103間距的1. 05倍?？蛇x地，金屬線105例如為銅線、鋁線或其他金屬互連材料。參考圖1(b)，示出了根據(jù)圖1(a)所示的凹面CMOS圖像傳感器沿A_A’方向的剖視圖。其中，該凹面CMOS圖像傳感器中每一感光單元陣列103的每一行包含4個(gè)感光單元。 但應(yīng)理解，感光單元的數(shù)量僅為示例，在實(shí)際應(yīng)用中，每一感光單元陣列103中感光單元的數(shù)量可以根據(jù)圖像傳感器分辨率的需要而有所不同。如圖1(b)所示，在施加一定的外力之后，基底101可以發(fā)生彎曲，從而使得基底 101呈凹面結(jié)構(gòu)，并使得基底101上的多個(gè)分離的感光單元陣列103的感光面向鏡頭(圖中未示出)方向匯聚。根據(jù)圖1(b)可以看出，對(duì)于在基底101上不同位置的感光單元陣列103，在基底 101受力彎曲后，其偏移幅度可能會(huì)有差異。特別地，相對(duì)于鏡頭的主光軸而言，距離主光軸越遠(yuǎn)，感光單元陣列103的偏移幅度越大，感光單元陣列103感光面的法線與主光軸的夾角也越大。在一個(gè)實(shí)施例中，在多個(gè)分離的感光單元陣列103中，存在兩個(gè)感光單元陣列103 的法線(即感光面的法線)形成的銳角大于10度，從而使得所述多個(gè)分離的感光單元陣列 103形成面向鏡頭的凹面。在實(shí)際應(yīng)用中，基底101上感光單元陣列103的位置偏移可以至少部分地補(bǔ)償鏡頭的折射光線與鏡頭主光軸之間的偏差，從而使得光線能夠大體上垂直入射照射到各個(gè)感光單元陣列103的感光面上。這樣，照射到感光單元上的光線不會(huì)穿過感光單元而照射到相鄰的感光單元上，這就有效減少了相鄰的感光單元間的光串?dāng)_，從而提高圖像采集的質(zhì)量。在一個(gè)實(shí)施例中，該凹面CMOS圖像傳感器還包括位于多個(gè)分離的感光單元陣列 103之間的低透光率的介質(zhì)，以減少光線透射通量，該低透光率的介質(zhì)例如為透光率低于 10%的材料。所述低透光率的介質(zhì)用于填充互相分離的感光單元陣列103之間的空隙，進(jìn)一步防止或減少了不同感光單元陣列103之間可能發(fā)生的光串?dāng)_。特別地，對(duì)于每個(gè)感光單元陣列103只包括一個(gè)感光單元的情況，所述低透光率的介質(zhì)進(jìn)一步減少或基本消除了相鄰感光單元之間的光串?dāng)_。根據(jù)實(shí)施例的不同，該凹面CMOS圖像傳感器可以是彩色CMOS圖像傳感器，也可以是黑白CMOS圖像傳感器。在一個(gè)實(shí)施例中，該凹面CMOS圖像傳感器是彩色CMOS圖像傳感器，其中，每個(gè)感光單元包括像素單元107、位于所述像素單元107上的濾光膜109以及位于所述濾光膜109上的微透鏡111。參考圖2(a)，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的凹面CMOS圖像傳感器的俯視圖。圖 2(b)示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，圖2(a)所示的凹面CMOS圖像傳感器沿B_B’方向的剖視圖。如圖2(a)及圖2(b)所示，凹面CMOS圖像傳感器包括基底201以及位于所述基底 201上的多個(gè)分離的感光單元陣列203，其中，所述多個(gè)分離的感光單元陣列203中的每一個(gè)僅包括一個(gè)感光單元。進(jìn)一步地，基底201包括可彎曲的材料，例如聚酰亞胺等柔性有機(jī)高分子材料，因此，基底201是可彎曲的，從而允許所述多個(gè)分離的感光單元陣列203形成面向鏡頭的凹面。在一個(gè)實(shí)施例中，該凹面CMOS圖像傳感器是背照式CMOS圖像傳感器。所謂“背照式CMOS圖像傳感器”，是指相對(duì)于基底201而言，感光單元陣列203中用于感光的像素單元位于金屬線及介質(zhì)層構(gòu)成的互連層上方，使得光線能夠首先照射到像素單元的光電二極管上，這就避免了互連層影響光線入射，從而增加感光量并提高圖像傳感器的靈敏度。具體而言，每一感光單元包括像素單元207、濾光膜209以及微透鏡211，此外，該凹面CMOS圖像傳感器還包括位于基底201與像素單元207之間的互連層204。該互連層 204由介質(zhì)層206、以及介質(zhì)層206中的金屬線205以及引線塊(圖中未示出)構(gòu)成，該金屬線205及引線塊可以將像素單元207電引出，并使得不同感光單元陣列203中的像素單元207互相連通。像素單元207包括MOS晶體管213以及光電二極管215，該MOS晶體管213與光電二極管215均位于介質(zhì)層206上的半導(dǎo)體襯底208中，其中，MOS晶體管213進(jìn)一步包括 第一柵極217、第一柵極兩側(cè)半導(dǎo)體襯底208中的第一摻雜區(qū)219以及第二摻雜區(qū)221，其中第一摻雜區(qū)219與第二摻雜區(qū)221與半導(dǎo)體襯底208的摻雜類型相反；該光電二極管215 由第二摻雜區(qū)221與半導(dǎo)體襯底208組成。在一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底208為P型摻雜， 第一摻雜區(qū)219為N型重?fù)诫s，而第二摻雜區(qū)221為N型摻雜。可以看出，MOS晶體管213與光電二極管215形成于同一半導(dǎo)體襯底208中，并且通過共用第二摻雜區(qū)221連通。這樣，當(dāng)有光線照射時(shí)，光電二極管215感應(yīng)光照變化所形成的電荷會(huì)被相連通的MOS晶體管213轉(zhuǎn)移，進(jìn)而由該MOS晶體管213提供給其他信號(hào)處理電路處理。需要說明的是，圖2(b)中MOS晶體管213僅為示例，在實(shí)際應(yīng)用中，每一個(gè)像素單元207可以采用例如3晶體管(3-T)或4晶體管(4-T)的結(jié)構(gòu)，其中也相應(yīng)地包含有多個(gè)MOS晶體管。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底208遠(yuǎn)離基底201的一側(cè)還形成有釘扎層 (Pinning layer) 223，該釘扎層223通常采用P型重?fù)诫s，其可以將光電二極管215推進(jìn)到遠(yuǎn)離半導(dǎo)體襯底208表面的區(qū)域，從而避免半導(dǎo)體襯底208的表面缺陷影響光電轉(zhuǎn)換，進(jìn)而提高了該凹面CMOS圖像傳感器的靈敏度。圖2 (c)示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，圖2(a)所示的凹面CMOS圖像傳感器沿B_B’ 方向的剖視圖。需要說明的是，在本說明書中，半導(dǎo)體襯底以及其中不同區(qū)域的摻雜類型僅為示例，并不作為本發(fā)明的限制，采用其他摻雜類型的半導(dǎo)體襯底以及其中的不同區(qū)域仍屬于本發(fā)明的范圍。如圖2 (c)所示，該凹面CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)與圖2 (b)所示的凹面CMOS傳感器基本相同，其所包含的多個(gè)分離的感光單元陣列203中的每一個(gè)僅包括一個(gè)感光單元。相比于圖2(b)中的凹面CMOS圖像傳感器，圖2(c)中凹面CMOS圖像傳感器還包含有第三摻雜區(qū)225，該第三摻雜區(qū)225包括沿與固定于基底201上的平面相對(duì)的第一面227，以及垂直于所述基底201的側(cè)面229分布的摻雜區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，該第三摻雜區(qū)225的摻雜類型為N型摻雜，而半導(dǎo)體襯底208為P型摻雜。具體地，該N型摻雜的第三摻雜區(qū)225與P型摻雜的半導(dǎo)體襯底208共同構(gòu)成了第二光電二極管216。與光電二極管215相類似，該第二光電二極管216也用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。由于每個(gè)感光單元陣列203中僅包括一個(gè)感光單元，側(cè)面229分布于每一個(gè)感光單元的四周，因此，在一個(gè)實(shí)施例中，第三摻雜區(qū)225呈帽狀結(jié)構(gòu)，分布在感光單元陣列203上。這種帽狀結(jié)構(gòu)大大增加了每一個(gè)感光單元的感光區(qū)域及電荷俘獲能力，從而提高了凹面CMOS圖像傳感器的靈敏度。此外，該凹面CMOS圖像傳感器還可以包含隔離區(qū)231，該隔離區(qū)231位于分離的感光單元陣列203之間的基底201上，包含有低透光率的介質(zhì)以減少光線透射通量，該低透光率的介質(zhì)例如為透光率低于10%的材料。該低透光率的隔離區(qū)231可以阻隔或減少照射到不同感光單元陣列203的光線相互串?dāng)_。在一個(gè)實(shí)施例中，與可彎曲的基底201相適應(yīng)，隔離區(qū)231可以包括低透光率的柔性高分子材料，以使得基底201在受力彎曲后，隔離區(qū)231 可以相應(yīng)彎曲，從而不影響不同的感光單元陣列203相對(duì)位置的變化。在實(shí)際應(yīng)用中，連通多個(gè)感光單元陣列203的金屬線205進(jìn)一步地由引線塊(圖中未示出)引出，在封裝凹面CMOS圖像傳感器時(shí)，該引線塊可以進(jìn)一步地由圖像傳感器封裝中的導(dǎo)線引出，從而形成用于引出該凹面CMOS圖像傳感器的管腳，以加載輸入/輸出信號(hào)和/或驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的凹面CMOS圖像傳感器的基底201中還包含有導(dǎo)電的多個(gè)分離的第一區(qū)域，以及不導(dǎo)電的第二區(qū)域，其中，所述多個(gè)分離的第一區(qū)域分別與凹面CMOS圖像傳感器中的引線塊連接，使得對(duì)應(yīng)的引線塊被引出，進(jìn)而使得多個(gè)感光單元陣列203中的每一個(gè)感光單元被電引出，而所述不導(dǎo)電的第二區(qū)域則用于隔離所述導(dǎo)電的多個(gè)分離的第一區(qū)域。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的凹面CMOS圖像傳感器的基底201 包括各向異性導(dǎo)電材料，所述各向異性導(dǎo)電材料在垂直于所述基底201的方向?qū)щ?。通過使用各向異性導(dǎo)電材料，凹面CMOS圖像傳感器的每個(gè)引線塊被分別地電引出，不同的引線塊也不會(huì)相互短接。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，對(duì)于“各向異性導(dǎo)電材料在垂直于基底的方向?qū)щ姟保渲写怪辈⒉灰欢ㄊ菄?yán)格意義上的90度，由于制造誤差等原因，導(dǎo)電方向可能會(huì)偏離大約不超過10度，對(duì)于這種不是嚴(yán)格90度的情況也落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的凹面CMOS圖像傳感器可以應(yīng)用于包括但不限于手機(jī)攝像頭、數(shù)碼相機(jī)攝像頭、數(shù)碼攝像機(jī)攝像頭等攝像頭中。參考圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的凹面CMOS圖像傳感元件的剖視圖。該凹面CMOS圖像傳感元件包括基底301，所述基底301包括可彎曲的材料；位于所述基底301上的多個(gè)分離的感光單元陣列303，所述多個(gè)分離的感光單元陣列303中的每一個(gè)包括至少一個(gè)感光單元；以及支撐302，所述支撐302包括彎曲的支撐面，其中，所述基底301是可彎曲的，并且固定于所述支撐302的支撐面上，所述支撐面的曲率使得所述多個(gè)分離的感光單元陣列303形成面向鏡頭的凹面。圖3中還示出了鏡頭304，并示意性地示出了光線經(jīng)鏡頭304折射后照射在凹面 CMOS圖像傳感元件的光路。鏡頭304與該凹面CMOS圖像傳感元件共同構(gòu)成了攝像頭。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)鏡頭304及感光單元陣列303與鏡頭間距的不同，所述支撐302的曲率也不相同，優(yōu)選地，所述支撐302的曲率使得多個(gè)分離的感光單元陣列303中的每一個(gè)中的感光單元的法線能與經(jīng)鏡頭304折射的光線之間的夾角小于預(yù)定范圍，例如小于5度。在一個(gè)實(shí)施例中，在所述多個(gè)分離的感光單元陣列303中，存在兩個(gè)感光單元陣列303的法線形成的銳角大于10度。在一個(gè)實(shí)施例中，在所述多個(gè)分離的感光單元陣列303中，一半以上的感光單元陣列303中的每一個(gè)的行或列包括不多于16個(gè)感光單元。在一個(gè)實(shí)施例中，所述CMOS圖像傳感元件還包括位于所述多個(gè)分離的感光單元陣列303之間的低透光率的介質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述凹面CMOS圖像傳感元件是背照式CMOS圖像傳感元件。在一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)分離的感光單元陣列303中的每一個(gè)只包括一個(gè)感光單元，并且包括沿固定于所述基底301上的平面，與所述平面相對(duì)的另一面，以及垂直于所述基底301的側(cè)面分布的摻雜區(qū)域，所述摻雜區(qū)域是通過側(cè)向離子注入形成的。在一個(gè)實(shí)施例中，所述基底301包含導(dǎo)電的多個(gè)分離的第一區(qū)域與不導(dǎo)電的第二區(qū)域，其中所述多個(gè)分離的第一區(qū)域使得凹面CMOS圖像傳感元件的與所述感光單元陣列 303對(duì)應(yīng)的至少部分引線塊與所述支撐302中對(duì)應(yīng)的管腳連通。在一個(gè)實(shí)施例中，所述基底301包括各向異性導(dǎo)電材料，所述各向異性導(dǎo)電材料在垂直于所述基底301的方向?qū)щ?，以使得所述CMOS圖像傳感元件中的至少部分引線塊與所述支撐302中對(duì)應(yīng)的管腳連通。在一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)感光單元陣列303通過金屬線連通，其中一半以上的所述金屬線303的長度大于所述多個(gè)感光單元陣列間距的1. 05倍。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制造背照式凹面CMOS圖像傳感器的流程，包括執(zhí)行步驟S402，在第一基底的第一面上制備多個(gè)像素單元陣列、位于所述多個(gè)像素單元陣列上的介質(zhì)層、以及分布于所述介質(zhì)層中的用于連通所述多個(gè)像素單元陣列的金屬線；執(zhí)行步驟S404，在所述介質(zhì)層上沉積一層薄膜，所述薄膜包括可彎曲的材料；執(zhí)行步驟S406，從所述第一基底的第二面減薄所述第一基底至預(yù)定的厚度；執(zhí)行步驟S408，從所述第一基底的第二面形成與所述多個(gè)像素單元陣列對(duì)應(yīng)的濾光膜陣列和微透鏡陣列，每個(gè)像素單元陣列與對(duì)應(yīng)的濾光膜陣列以及微透鏡陣列共同構(gòu)成感光單元陣列；執(zhí)行步驟 S410,從所述第一基底的第二面刻蝕所述第一基底，從而使得所述多個(gè)像素單元陣列之間不存在所述第一基底，以及使得所述介質(zhì)層的剩余厚度在預(yù)定厚度范圍內(nèi)；其中，所述薄膜是可彎曲的，從而允許所述多個(gè)分離的像素單元陣列形成面向鏡頭的凹面，以及其中，所述步驟S408和所述步驟S410的順序是可以互換的。圖5(a)至圖5(e)示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制造背照式凹面CMOS圖像傳感器流程的剖視圖。接下來，結(jié)合圖4以及圖5(a)至5(e)，對(duì)本發(fā)明的制造背照式凹面 CMOS圖像傳感器的方法的一個(gè)實(shí)施例做進(jìn)一步的說明。如圖5(a)所示，提供第一基底501，該第一基底501例如為硅、鍺或絕緣體上硅等半導(dǎo)體襯底。在該第一基底501的第一面502上制備多個(gè)像素單元陣列503，其中，每一個(gè)像素單元陣列503中可以包含一個(gè)或多個(gè)像素單元，每個(gè)像素單元中包含有光電二極管以及一個(gè)或以上的MOS晶體管。接著，在該多個(gè)像素單元陣列503上形成介質(zhì)層504，其中該介質(zhì)層504中進(jìn)一步包含有位于其中的一層或以上的金屬線505。介質(zhì)層504均勻地覆蓋于第一基底501的第一面502上，從而將多個(gè)像素單元陣列503覆蓋，而介質(zhì)層504中的金屬線505則將所述多個(gè)像素單元陣列503連通。具體地，可以采用化學(xué)氣相沉積工藝形成該介質(zhì)層504，采用化學(xué)氣相沉積或物理氣相沉積工藝形成該金屬線505。如圖5(b)所示，在介質(zhì)層504上沉積薄膜506，所述薄膜506包含可彎曲的材料， 例如聚酰亞胺等柔性有機(jī)高分子材料，因此，所述薄膜506是可彎曲的。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述薄膜506包括各向異性導(dǎo)電材料，該各向異性導(dǎo)電材料在垂直于第一基底501，具體為第一基底501的第一面502，方向?qū)щ?。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，“各向異性導(dǎo)電材料在垂直于第一基底的方向?qū)щ姟?，其中垂直并不是?yán)格意義上的90度，由于制造誤差等原因，導(dǎo)電方向會(huì)偏離大約不超過10度，對(duì)于這種不是嚴(yán)格90度的情況也落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述薄膜506包括導(dǎo)電的多個(gè)分離的第一區(qū)域與不導(dǎo)電的第二區(qū)域，所述導(dǎo)電的多個(gè)分離的第一區(qū)域分別與將像素單元陣列503的至少部分引線塊 (圖中未示出)相對(duì)應(yīng)，使得引線塊可以進(jìn)一步地由薄膜506引出，從而使得至少部分引線塊能夠與圖像傳感器封裝中對(duì)應(yīng)的管腳連通。具體地，可以采用絲網(wǎng)印刷工藝或光刻工藝分別形成第一區(qū)域與第二區(qū)域。如圖5(c)所示，從第一基底501的第二面507減薄所述第一基底501至預(yù)定的厚度。通過所述減薄，將像素單元陣列503露出，即將像素單元陣列503的光電二極管露出。 在一個(gè)實(shí)施例中，該預(yù)定厚度小于或等于第一基底501中像素單元陣列503的深度。具體地，可以采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝來減薄所述第一基底501。如圖5(d)所示，從所述第一基底501的第二面507形成與所述多個(gè)像素單元陣列 503對(duì)應(yīng)的濾光膜陣列508和微透鏡陣列509，每個(gè)像素單元陣列503與對(duì)應(yīng)的濾光膜陣列 508以及微透鏡陣列509共同構(gòu)成感光單元陣列510。對(duì)于黑白CMOS圖像傳感器，在一個(gè)實(shí)施例中，可以在第一基底501的第二面507上形成與所述多個(gè)像素單元陣列503對(duì)應(yīng)的鈍化層及微透鏡陣列。如圖5(e)所示，從所述第一基底的第二面刻蝕所述第一基底，從而使得所述多個(gè)像素單元陣列503之間不存在第一基底，以及使得所述介質(zhì)層504的剩余厚度在預(yù)定范圍內(nèi)，例如小于1微米，當(dāng)介質(zhì)層的剩余厚度為零時(shí)，則對(duì)應(yīng)于介質(zhì)層504刻通的情形。在一個(gè)實(shí)施例中，所述刻蝕包括選擇性刻蝕，所述選擇性刻蝕在所述第一基底和所述介質(zhì)層504與所述金屬線505之間的選擇刻蝕比大于預(yù)定值，例如大于20 1，即金屬線505被刻蝕的程度遠(yuǎn)少于介質(zhì)層504被刻蝕的程度。在一個(gè)實(shí)施例中，所述介質(zhì)層504的剩余厚度小于金屬線505與第一基底的第一面的距離，從而使得金屬線505全部露出。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，像素單元陣列503之間的介質(zhì)層504被全部移除，以使得薄膜506露出。應(yīng)該理解，所述刻蝕無需使得介質(zhì)層504被完全移除，金屬線505上殘留有部分介質(zhì)層 504并不會(huì)影響該凹面CMOS圖像傳感器的工作，因此，這種情況仍屬于本發(fā)明的范圍。具體地，可以采用各向異性干法刻蝕工藝刻蝕所述第一基底及介質(zhì)層504。因此，每個(gè)像素單元陣列503上方的介質(zhì)層504不會(huì)被移除。在一個(gè)實(shí)施例中，位于多個(gè)像素單元陣列503之間的金屬線505的長度大于所述刻蝕的寬度，例如大于所述刻蝕寬度的1.05倍。具體地，金屬線505可以為曲線或弧線形， 從而使得其長度大于刻蝕寬度，即對(duì)應(yīng)位置的像素單元陣列503之間的間距。在刻蝕完第一基底之后，像素單元陣列503中形成光電二極管、MOS晶體管等的半導(dǎo)體襯底區(qū)域(即第一基底的剩余區(qū)域)相互分隔；但不同的像素單元陣列503，例如陣列排布的像素單元陣列503中同一行和/或同一列中相鄰的像素單元陣列503，仍可以通過其間未被刻蝕的金屬線505連通。由于多個(gè)像素單元陣列503之間的介質(zhì)層504基本被移除，而且薄膜506是可彎曲的，因此，所述多個(gè)分離的像素單元陣列503可以被允許在外力作用下彎曲，并且形成面向鏡頭的凹面。圖6 (a)至圖6(h)示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的制造背照式凹面CMOS圖像傳感器流程的剖視圖。該凹面CMOS圖像傳感器中所包含的多個(gè)分離的感光單元陣列中的每一個(gè)僅包括一個(gè)感光單元。需要說明的是，在本說明書中，半導(dǎo)體襯底以及其中不同區(qū)域的摻雜類型僅為示例，并不作為本發(fā)明的限制，采用其他摻雜類型的半導(dǎo)體襯底以及其中的不同區(qū)域仍屬于本發(fā)明的范圍。如圖6(a)所示，提供第一基底601，該第一基底601例如為硅、鍺或絕緣體上硅等半導(dǎo)體襯底。在該第一基底601的第一面602上制備多個(gè)像素單元陣列603，其中，每一個(gè)像素單元陣列603中僅包含一個(gè)像素單元，其中進(jìn)一步包含有光電二極管以及一個(gè)或以上的MOS晶體管。接著，在該多個(gè)像素單元陣列603上形成介質(zhì)層604，其中該介質(zhì)層604中進(jìn)一步包含有位于其中的一層或以上的金屬線605。介質(zhì)層604均勻地覆蓋于第一基底601的第一面602上，從而將多個(gè)像素單元陣列603覆蓋，而介質(zhì)層604中的金屬線605則將所述多個(gè)像素單元陣列603連通。如圖6(b)所示，從第一基底601的第一面602刻蝕介質(zhì)層604至第一預(yù)定深度， 從而在所述多個(gè)像素單元陣列603之間形成多個(gè)第一溝槽619。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一溝槽619使得像素單元陣列603之間的介質(zhì)層604中最頂層的金屬線605露出。如圖6 (c)所示，在介質(zhì)層604上沉積薄膜606，所述薄膜606包含可彎曲的材料， 例如聚酰亞胺等柔性有機(jī)高分子材料，因此，所述薄膜606是可彎曲的。在一個(gè)實(shí)施例中， 該薄膜606的厚度大于5微米。在一個(gè)實(shí)施例中，所述薄膜606包括各向異性導(dǎo)電材料，該各向異性導(dǎo)電材料在垂直于第一基底601方向?qū)щ?。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述薄膜606包括導(dǎo)電的多個(gè)分離的第一區(qū)域與不導(dǎo)電的第二區(qū)域，所述導(dǎo)電的多個(gè)分離的第一區(qū)域分別與將像素單元陣列603電引出的引線塊(圖中未示出)相對(duì)應(yīng)，使得該引線塊可以進(jìn)一步地由薄膜606引出。具體地，可以采用絲網(wǎng)印刷工藝或光刻工藝分別形成第一區(qū)域與第二區(qū)域。如圖6(d)所示，從第一基底601的第二面607減薄所述第一基底601至預(yù)定的厚度。通過所述減薄，將像素單元陣列603露出，即將像素單元陣列603的光電二極管露出。 在一個(gè)實(shí)施例中，該預(yù)定厚度小于或等于第一基底601中像素單元陣列603的深度。具體地，可以采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝來減薄所述第一基底601。如圖6(e)所示，從第一基底的第二面刻蝕所述第一基底至第二預(yù)定深度，從而在多個(gè)感光單元陣列603之間形成多個(gè)第二溝槽620。所述第一預(yù)定深度與第二預(yù)定深度使得多個(gè)感光單元陣列603之間不存在第一基底，以及使得感光單元陣列603之間的介質(zhì)層的剩余厚度在預(yù)定厚度范圍內(nèi)，例如小于1微米，當(dāng)介質(zhì)層的剩余厚度為零時(shí)，則對(duì)應(yīng)介質(zhì)層刻通的情形。在一個(gè)實(shí)施例中，所述刻蝕包括選擇性刻蝕，所述選擇性刻蝕在所述第一基底和所述介質(zhì)層與所述金屬線605之間的選擇刻蝕比大于預(yù)定值，例如20 1，即金屬線605被刻蝕的程度遠(yuǎn)少于介質(zhì)層被刻蝕的程度。在刻蝕完第一基底之后，像素單元陣列603中形成光電二極管、MOS晶體管等的半導(dǎo)體襯底區(qū)域(即第一基底的剩余區(qū)域)相互分隔；但不同的像素單元陣列603，例如陣列排布的像素單元陣列603中同一行和/或同一列中相鄰的像素單元陣列603，仍可以通過其間未被刻蝕的金屬線605連通。如圖6(f)所示，在形成多個(gè)分離的像素單元陣列603之后，還包括從所述第一基底的第二面607對(duì)第一基底進(jìn)行側(cè)向離子注入，從而在所述第二面607以及每個(gè)所述像素單元陣列603的垂直于所述第一基底的所述第一面的側(cè)面621上形成N型摻雜區(qū)域；以及從所述第一基底的所述第二面607對(duì)所述第一基底進(jìn)行非垂直光照，所述非垂直光照的角度使得光僅照射到所述第二面607以及所述側(cè)面621，從而激活注入到所述第二面607以及所述側(cè)面621的離子。這樣，該N型摻雜區(qū)及與該N型摻雜區(qū)相連的第一基底601共同構(gòu)成了第二光電二極管。在一個(gè)實(shí)施例中，第二光電二極管呈帽狀結(jié)構(gòu)分布在像素單元陣列603上，這種帽狀結(jié)構(gòu)大大增加了每一個(gè)感光單元的感光區(qū)域及電荷俘獲能力，從而提高了凹面CMOS圖像傳感器的靈敏度。如圖6(g)所示，從所述第一基底的第二面607形成與所述多個(gè)像素單元陣列603 對(duì)應(yīng)的濾光膜陣列608和微透鏡陣列609，每個(gè)像素單元陣列603與對(duì)應(yīng)的濾光膜陣列608 以及微透鏡陣列609共同構(gòu)成感光單元陣列610。由于多個(gè)感光單元陣列610之間的介質(zhì)層基本被移除，而且薄膜606是可彎曲的， 因此，所述多個(gè)分離的感光單元陣列610可以被允許在外力作用下彎曲，并且形成面向鏡頭的凹面。如圖6(h)所示，在形成多個(gè)分離的感光單元陣列610之后，還可以在所述多個(gè)分離的感光單元陣列610之間填充低透光率的介質(zhì)以減少光線透射通量，該低透光率的介質(zhì)例如為透光率低于10%的材料。在一個(gè)實(shí)施例中，該低透光率的介質(zhì)的厚度至少超過像素單元陣列的厚度，即至少填充到濾光膜陣列608的位置。該低透光率的介質(zhì)可以阻隔照射到不同感光單元陣列610的光線相互串?dāng)_，從而提高凹面CMOS圖像傳感器的圖像采集質(zhì)量。盡管在附圖和前述的描述中詳細(xì)闡明和描述了本發(fā)明，應(yīng)認(rèn)為該闡明和描述是說明性的和示例性的，而不是限制性的；本發(fā)明不限于所上述實(shí)施方式。那些本技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以通過研究說明書、公開的內(nèi)容及附圖和所附的權(quán)利要求書，理解和實(shí)施對(duì)披露的實(shí)施方式的其他改變。在權(quán)利要求中，措詞“包括”不排除其他的元素和步驟，并且措辭“一個(gè)”不排除復(fù)數(shù)。在發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)零件可能執(zhí)行權(quán)利要求中所引用的多個(gè)技術(shù)特征的功能。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)理解為對(duì)范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種凹面CMOS圖像傳感器，包括基底，所述基底包括可彎曲的材料；以及位于所述基底上的多個(gè)分離的感光單元陣列，所述多個(gè)分離的感光單元陣列中的每一個(gè)包括至少一個(gè)感光單元，其中，所述基底是可彎曲的，從而允許所述多個(gè)分離的感光單元陣列形成面向鏡頭的凹面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹面CMOS圖像傳感器，其特征在于，在所述多個(gè)分離的感光單元陣列中，存在兩個(gè)感光單元陣列的法線形成的銳角大于10度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹面CMOS圖像傳感器，其特征在于，在所述多個(gè)分離的感光單元陣列中，一半以上的感光單元陣列中的每一個(gè)的行或列包括不多于16個(gè)感光單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹面CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述凹面CMOS圖像傳感器還包括位于所述多個(gè)分離的感光單元陣列之間的低透光率的介質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹面CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述多個(gè)感光單元陣列通過金屬線連通，其中一半以上的所述金屬線的長度大于所述多個(gè)感光單元陣列間距的 1. 05 倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹面CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述感光單元包括像素單元；位于所述像素單元上的濾光膜；以及位于所述濾光膜上的微透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹面CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述凹面CMOS圖像傳感器是背照式CMOS圖像傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的凹面CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述多個(gè)分離的感光單元陣列中的每一個(gè)只包括一個(gè)感光單元，并且包括沿固定于所述基底上的平面，與所述平面相對(duì)的另一面，以及垂直于所述基底的側(cè)面分布的摻雜區(qū)域，所述摻雜區(qū)域是通過側(cè)向離子注入形成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的凹面CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述基底包含導(dǎo)電的多個(gè)分離的第一區(qū)域以及不導(dǎo)電的第二區(qū)域，其中所述多個(gè)分離的第一區(qū)域使得圖像傳感器中至少部分引線塊與圖像傳感器封裝中對(duì)應(yīng)的管腳連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的凹面CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述基底包括各向異性導(dǎo)電材料，所述各向異性導(dǎo)電材料在垂直于所述基底的方向?qū)щ?，以使得圖像傳感器中至少部分引線塊與圖像傳感器封裝中對(duì)應(yīng)的管腳連通。
11.一種攝像頭，包括權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的凹面CMOS圖像傳感器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的攝像頭，其特征在于，所述攝像頭包括手機(jī)攝像頭。
13.一種凹面CMOS圖像傳感元件，包括基底，所述基底包括可彎曲的材料；位于所述基底上的多個(gè)分離的感光單元陣列，所述多個(gè)分離的感光單元陣列中的每一個(gè)包括至少一個(gè)感光單元；以及支撐，所述支撐包括彎曲的支撐面，其中，所述基底是可彎曲的，并且固定于所述支撐的支撐面上，所述支撐面的曲率使得所述多個(gè)分離的感光單元陣列形成面向鏡頭的凹面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的凹面CMOS圖像傳感元件，其特征在于，在所述多個(gè)分離的感光單元陣列中，存在兩個(gè)感光單元陣列的法線形成的銳角大于10度。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的凹面CMOS圖像傳感元件，其特征在于，在所述多個(gè)分離的感光單元陣列中，一半以上的感光單元陣列中的每一個(gè)的行或列包括不多于16個(gè)感光單兀。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的凹面CMOS圖像傳感元件，其特征在于，所述凹面CMOS圖像傳感元件還包括位于所述多個(gè)分離的感光單元陣列之間的低透光率的介質(zhì)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的凹面CMOS圖像傳感元件，其特征在于，所述凹面CMOS圖像傳感元件是背照式CMOS圖像傳感元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的凹面CMOS圖像傳感元件，其特征在于，所述多個(gè)分離的感光單元陣列中的每一個(gè)只包括一個(gè)感光單元，并且包括沿固定于所述基底上的平面，與所述平面相對(duì)的另一面，以及垂直于所述基底的側(cè)面分布的摻雜區(qū)域，所述摻雜區(qū)域是通過側(cè)向離子注入形成的。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的凹面CMOS圖像傳感元件，其特征在于，所述基底包含導(dǎo)電的多個(gè)分離的第一區(qū)域與不導(dǎo)電的第二區(qū)域，其中所述多個(gè)分離的第一區(qū)域使得所述凹面 CMOS圖像傳感元件中的至少部分引線塊與所述支撐中對(duì)應(yīng)的管腳連通。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的凹面CMOS圖像傳感元件，其特征在于，所述基底包括各向異性導(dǎo)電材料，所述各向異性導(dǎo)電材料在垂直于所述基底的方向?qū)щ?，以使得所述凹?CMOS圖像傳感元件中的至少部分引線塊與所述支撐中對(duì)應(yīng)的管腳連通。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的凹面CMOS圖像傳感元件，其特征在于，所述多個(gè)感光單元陣列通過金屬線連通，其中一半以上的所述金屬線的長度大于所述多個(gè)感光單元陣列間距的1. 05倍。
22.—種攝像頭，包括權(quán)利要求13-21中任一項(xiàng)所述的凹面CMOS圖像傳感元件。
23.一種制造背照式凹面CMOS圖像傳感器的方法，包括a.在第一基底的第一面上制備多個(gè)像素單元陣列、位于所述多個(gè)像素單元陣列上的介質(zhì)層、以及分布于所述介質(zhì)層中的用于連通所述多個(gè)像素單元陣列的金屬線；b.在所述介質(zhì)層上沉積一層薄膜，所述薄膜包括可彎曲的材料；c.從所述第一基底的第二面減薄所述第一基底至預(yù)定的厚度；d.從所述第一基底的第二面形成與所述多個(gè)像素單元陣列對(duì)應(yīng)的濾光膜陣列和微透鏡陣列，每個(gè)像素單元陣列與對(duì)應(yīng)的濾光膜陣列以及微透鏡陣列共同構(gòu)成感光單元陣列； 以及e.從所述第一基底的第二面刻蝕所述第一基底，從而使得所述多個(gè)像素單元陣列之間不存在所述第一基底，以及使得所述介質(zhì)層的剩余厚度在預(yù)定厚度范圍內(nèi)，其中，所述薄膜是可彎曲的，從而允許所述多個(gè)分離的像素單元陣列形成面向鏡頭的凹面，以及其中，所述步驟d和所述步驟e的順序是可以互換的。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，在所述步驟a和所述步驟b之間還包括以下步驟al.從所述第一基底的第一面刻蝕所述介質(zhì)層至第一預(yù)定深度，從而在所述多個(gè)像素單元陣列之間形成多個(gè)第一溝槽；其中，所述步驟e包括從所述第一基底的第二面刻蝕所述第一基底至第二預(yù)定深度，從而在所述多個(gè)感光單元陣列之間形成多個(gè)第二溝槽，所述第一和第二預(yù)定深度使得所述多個(gè)感光單元陣列之間不存在所述第一基底，以及使得所述介質(zhì)層的剩余厚度在預(yù)定厚度范圍內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或M所述的方法，其特征在于，所述刻蝕包括選擇性刻蝕，所述選擇性刻蝕在所述第一基底和所述介質(zhì)層與所述金屬線之間的選擇刻蝕比大于預(yù)定值。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，位于多個(gè)像素單元陣列之間一半以上的金屬線的長度大于所述刻蝕的寬度的1. 05倍。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)像素單元陣列中的每一個(gè)只包括一個(gè)像素單元，當(dāng)所述步驟e在所述步驟d之前時(shí)，在所述步驟e和所述步驟d之間還包括以下步驟el.從所述第一基底的所述第二面對(duì)所述第一基底進(jìn)行側(cè)向離子注入，從而在所述第二面以及每個(gè)所述像素單元陣列的垂直于所述第一基底的所述第一面的側(cè)面上形成摻雜區(qū)域；以及e2.從所述第一基底的所述第二面對(duì)所述第一基底進(jìn)行非垂直光照，所述非垂直光照的角度使得光僅照射到所述第二面以及所述側(cè)面，從而激活注入到所述第二面以及所述側(cè)面的離子。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述步驟b的所述薄膜包括導(dǎo)電的多個(gè)分離的第一區(qū)域與不導(dǎo)電的第二區(qū)域，所述導(dǎo)電的多個(gè)分離的第一區(qū)域使得所述凹面COMS 圖像傳感器中的至少部分引線塊與圖像傳感器封裝中對(duì)應(yīng)的管腳連通。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其特征在于，所述步驟b包括采用絲網(wǎng)印刷工藝或光刻工藝形成所述薄膜的所述多個(gè)分離的第一區(qū)域與所述第二區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種凹面CMOS圖像傳感器及其制造方法。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種凹面CMOS圖像傳感器，包括基底，所述基底包括可彎曲的材料；以及位于所述基底上的多個(gè)分離的感光單元陣列，所述多個(gè)分離的感光單元陣列中的每一個(gè)包括至少一個(gè)感光單元，其中，所述基底是可彎曲的，從而允許所述多個(gè)分離的感光單元陣列形成面向鏡頭的凹面。本發(fā)明的凹面CMOS圖像傳感器使得光線能夠大體上垂直照射到感光單元陣列上，進(jìn)而至少部分地降低相鄰感光單元間的光串?dāng)_。
文檔編號(hào)H01L27/146GK102201422SQ201110106339
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者孟慶, 趙立新, 趙立輝, 陳紅洲 申請(qǐng)人:格科微電子(上海)有限公司