CN117038687A - 一种图像传感器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像传感器领域，特别是涉及一种图像传感器及其制备方法。图像传感器包括：半导体衬底层；金属‑绝缘体‑金属电容层，设置于半导体衬底层的下表面，金属‑绝缘体‑金属电容层的上极板与重掺杂离子注入区连接，金属‑绝缘体‑金属电容层的下极板接地；金属走线层，设置于金属‑绝缘体‑金属电容层的下表面；背侧深沟槽隔离层，刻蚀半导体衬底层的未掺杂硅区；高介电材料及氧化物层，设置于半导体衬底层和背侧深沟槽隔离层的上表面；金属网格区，设置于高介电材料及氧化物层的上表面；彩膜层，设置于高介电材料及氧化物层和金属网格区的上表面；以及微透镜层。本发明可降低图像传感器的寄生光响应并增加近红外光响应。
Description
技术领域
本发明涉及图像传感器领域，特别是涉及一种图像传感器及其制备方法。
背景技术
图像传感器由于其低功耗、低成本的特点，目前被广泛地应用在消费、监控、工业等多个领域。对于目前电子快门CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器主要分为两种：卷帘式和全局曝光式。卷帘式由于每一行的曝光时间不同，因此在拍摄高速物体时会有拖影的情况。全局曝光式由于在同一时间进行曝光，因此不存在拖影的情况。目前在车载、工业、道路监控和高速摄像机中，全局曝光式CMOS图像传感器的需求越来越高。
全局曝光像素中的背照式电荷域全局像素产生的寄生光响应较大。因此，存在待改进之处。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种图像传感器及其制备方法，用于改善现有技术中背照式电荷域全局像素寄生光响应较大的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种图像传感器，包括：
半导体衬底层，包括光电二极管掺杂硅区、重掺杂离子注入区、多晶硅区；
金属-绝缘体-金属电容层，设置于所述半导体衬底层的下表面，所述金属-绝缘体-金属电容层的上极板与所述重掺杂离子注入区连接，所述金属-绝缘体-金属电容层的下极板接地；
金属走线层，设置于所述金属-绝缘体-金属电容层的下表面；
背侧深沟槽隔离层，刻蚀所述半导体衬底层的未掺杂硅区；
高介电材料及氧化物层，设置于所述半导体衬底层和所述背侧深沟槽隔离层的上表面；
金属网格区，设置于所述高介电材料及氧化物层的上表面；
彩膜层，设置于所述高介电材料及氧化物层和所述金属网格区的上表面；以及
微透镜层，设置于所述彩膜层的上表面。
在本发明的一个实施例中，所述多晶硅区设置于所述重掺杂离子注入区和所述光电二极管掺杂硅区的下表面，所述多晶硅区通过金属连线连接到传输信号端，以进行传输信号的控制。
在本发明的一个实施例中，所述金属-绝缘体-金属电容层覆盖部分所述多晶硅区和部分所述重掺杂离子注入区，所述多晶硅区和所述重掺杂离子注入区位置处开孔，以使得所述多晶硅区连接至所述金属走线层。
在本发明的一个实施例中，所述背侧深沟槽隔离层刻蚀所述半导体衬底层，所述背侧深沟槽隔离层的刻蚀区域位于所述重掺杂离子注入区的顶部。
在本发明的一个实施例中，所述金属-绝缘体-金属电容层的上极板与所述金属走线层的顶部金属线位于同一平面上。
在本发明的一个实施例中，通过金属-氧化物-金属电容层代替所述金属-绝缘体-金属电容层，所述金属-氧化物-金属电容层设置于所述半导体衬底层的下表面，所述金属-氧化物-金属电容层的上极板与所述重掺杂离子注入区连接，所述金属-氧化物-金属电容层的下极板接地。
在本发明的一个实施例中，所述金属-氧化物-金属电容层的上极板与所述金属走线层的顶部金属线位于同一平面上。
在本发明的一个实施例中，所述金属-绝缘体-金属电容层呈多边形形状。
本发明还提出一种图像传感器的制备方法，包括：
提供一半导体衬底层；
在所述半导体衬底层上进行离子注入处理，以使得半导体衬底层上形成光电二极管掺杂硅区、重掺杂离子注入区、多晶硅区；
在所述半导体衬底层的上表面形成金属-绝缘体-金属电容层，所述金属-绝缘体-金属电容层的上极板与所述重掺杂离子注入区连接，所述金属-绝缘体-金属电容层的下极板接地；
在所述金属-绝缘体-金属电容层的上表面形成金属走线层；
将所述金属走线层、所述金属-绝缘体-金属电容层和所述半导体衬底层进行翻转处理，并刻蚀所述半导体衬底层的未掺杂硅区形成背侧深沟槽隔离层；
在所述背侧深沟槽隔离层和所述半导体衬底层的上表面形成高介电材料及氧化物层；
在所述高介电材料及氧化物层的上表面形成金属网格区；
在所述高介电材料及氧化物层和所述金属网格区的上表面形成彩膜层；以及
在所述彩膜层的上表面形成微透镜层。
在本发明的一个实施例中，在所述在所述半导体衬底层的上表面形成金属-绝缘体-金属电容层的步骤中：
通过高介电常数材料制造所述金属-绝缘体-金属电容层，并通过控制高介电常数材料的厚度来控制所述金属-绝缘体-金属电容层的厚度。
如上所述，本发明的一种图像传感器及其制备方法，具有以下有益效果：可降低寄生光响应并且增加近红外光响应，以提高图像传感器的曝光性能。
附图说明
图1显示为本发明6T1C结构的电荷域全局像素的电路示意图。
图2显示为本发明的一种图像传感器的结构示意图。
图3显示为本发明图2中A-A方向截面示意图。
图4显示为本发明半导体衬底层的结构示意图。
图5显示为本发明金属-绝缘体-金属电容层的结构示意图。
图6显示为本发明金属走线层的结构示意图。
图7显示为本发明背侧深沟槽隔离层、金属网格层、彩膜层和微透镜层的结构示意图。
图8显示为本发明中金属-绝缘体-金属电容层的上极板与金属走线层的顶部金属线位于同一平面上的结构示意图。
图9显示为本发明的又一种图像传感器的结构示意图。
图10显示为本发明图9中B-B方向截面示意图。
图11显示为本发明中金属-氧化物-金属电容层的上极板与金属走线层的顶部金属线位于同一平面上的结构示意图。
图12显示为本发明一种图像传感器制备方法的步骤示意图。
元件标号说明
100、电压源端；101、第一传输控制端；102、第二传输控制端；103、全局复位控制端；104、第一复位控制端；105、源跟随控制端；106、选择控制端；107、浮空节点端；108、输出端；109、有源区；
110、第一传输管；120、第二传输管；130、全局复位管；140、第一复位管；150、源跟随管；160、选择管；170、存储电容；180、光电二极管；
10、半导体衬底层；11、光电二极管掺杂硅区；12、重掺杂离子注入区；13、多晶硅区；14、通孔；20、金属-绝缘体-金属电容层；21、金属-氧化物-金属电容层；30、金属走线层；40、背侧深沟槽隔离层；41高介电材料及氧化物层；50、金属网格区；60、彩膜层；70、微透镜层。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1至图12，本发明提供一种图像传感器及其制备方法，可应用于消费、监控、工业等图像传感器领域，例如可应用在电荷域背照式全局曝光CMOS图像传感器中，以降低寄生光响应并且增加近红外光响应。下面通过具体的实施例进行详细的描述。
请参阅图1所示，在本发明的一个实施例中，在6T1C电路结构的电荷域全局像素电路图中，像素电路可包括第一传输管(TX1，Transport)110、第二传输管(TX2，Transport)120、全局复位管(GRST，Global Reset)130、第一复位管(RST，Reset)140、源跟随管(SF，Source Follow)150、选择管(SEL，Select)160、存储电容170和光电二极管(PD，Photodiodes)180。全局复位管130的第一端电性连接于电压源端100，全局复位管130的第二端电性连接于光电二极管180的第一端和第一传输管110的第一端。其中光电二极管180的第二端接地。第一传输管110的第二端电性连接于第二传输管120的第一端以及存储电容170的第一端，存储电容170的第二端接地。第二传输管120的第二端电性连接于第一复位管140的第一端以及源跟随管150的驱动端，第一复位管140的第二端电性连接于电压源端100。源跟随管150的第一端电性连接于选择管160的第一端，源跟随管150的第二端电性连接于电压源端100。选择管160的第二端作为像素电路的输出端108。第一传输管110、第二传输管120、全局复位管130、第一复位管140、源跟随管150和选择管160为金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)。第一传输管110的栅极为第一传输控制端101。第二传输管120的栅极为第二传输控制端102。全局复位管130的栅极为全局复位控制端103。第一复位管140的栅极为第一复位控制端104。源跟随管150的栅极为源跟随控制端105。选择管160的栅极为选择控制端106，选择控制端106和浮空节点端107电性连接。
请参阅图2和图3所示，在本发明的一个实施例中，有源区(Active Area)109上可形成重掺杂离子注入区12和多晶硅区13。其中，在部分重掺杂离子注入区12上，可形成6T1C电路结构的电压源端100和输出端108。在部分多晶硅区13上，可形成6T1C电路结构的第一传输控制端101、第二传输控制端102、全局复位控制端103、第一复位控制端104、源跟随控制端105和选择控制端106。因为本申请的图像传感器采用了MIM(Metal-Insulator-Metal，金属-绝缘体-金属)电容，在下极板接地时，存储的电荷将传输至MIM电容上极板进行储存。采用MIM电容的方式，在Si(硅)中只需要小区域注入N+型离子便可形成PN结，从而寄生光响应会大幅降低。由于近红外波段(＞780nm)光在硅中吸收深度很大，一般会大于硅epi(epitaxy，外延层)的厚度，近红外光入射后不会被硅完全吸收。MIM电容的金属极板可以作为近红外光反射层，将近红外光反射至硅epi中，从而增加光程，进而增加近红外光响应。例如，当一束近红外80入射的时候，由于MIM电容几乎覆盖了大部分PD(PhotoDiode，光电二极管)区域，所以在照射到MIM电容上极板后依然能反射至光电二极管中，从而增加了近红外光的响应。MIM电容连接处的N+注入位于BDTI(Back-side Deep Trench Isolation，背侧深沟槽隔离)下方，并且整体N+注入体积相较于传统MOS电容大幅减小，使得寄生光响应更小。
请参阅图2和图3所示，在本发明的一个实施例中，本发明提出一种图像传感器，可包括半导体衬底层10、金属-绝缘体-金属电容层(MIM，Metal-Insulator-Metal)20、金属走线层30、背侧深沟槽隔离层40、高介电材料及氧化物层41、金属网格区50、彩膜层60和微透镜层70。其中，半导体衬底层10可包括光电二极管掺杂硅区11、重掺杂离子注入区12和多晶硅区13。金属-绝缘体-金属电容层20可设置于半导体衬底层10的下表面，金属-绝缘体-金属电容层20的上极板与重掺杂离子注入区12连接，金属-绝缘体-金属电容层20的下极板接地。金属走线层30可设置于金属-绝缘体-金属电容层20的下表面。背侧深沟槽隔离层40可刻蚀半导体衬底层10的未掺杂硅区。高介电材料及氧化物层41可设置于半导体衬底层10和背侧深沟槽隔离层40的上表面。金属网格区50可设置于高介电材料及氧化物层41的上表面。彩膜层60可设置于高介电材料及氧化物层41和金属网格区50的上表面。微透镜层70可设置于彩膜层60的上表面。
请参阅图4、图5、图6和图7所示，在本发明的一个实施例中，对于图像传感器的半导体器件结构，首先，可从前道工艺着手以形成半导体衬底层10。其次，在半导体衬底层10的上表面可形成金属-绝缘体-金属电容层20和金属走线层30。在形成金属-绝缘体-金属电容层20和金属走线层30之后，将半导体衬底层10、金属-绝缘体-金属电容层20和金属走线层30进行翻转处理。然后，在半导体衬底层10的上表面形成背侧深沟槽隔离层40、高介电材料及氧化物层41、金属网格区50、彩膜层60和微透镜层70，以形成CMOS图像传感器。
请参阅图4所示，在本发明的一个实施例中，在前道工艺制程中，在半导体衬底层10中，光电二极管掺杂硅区11和未掺杂硅区交替布置，在未掺杂硅区的顶部进行离子注入以形成重掺杂离子注入区12。重掺杂离子注入区12可为N+型离子。在部分光电二极管掺杂硅区11和部分重掺杂离子注入区12的顶部表面形成多晶硅区13。
请参阅图5和图6所示，在本发明的一个实施例中，在半导体衬底层10的顶部表面可形成金属-绝缘体-金属电容层20，金属-绝缘体-金属电容层20覆盖绝大部分光电二极管掺杂硅区11。金属-绝缘体-金属电容层20可呈多边形形状，例如金属-绝缘体-金属电容层20可为四边形形状。金属-绝缘体-金属电容层20不会完全覆盖重掺杂离子注入区12和多晶硅区13。即重掺杂离子注入区12和多晶硅区13位置处预留出可以开孔位置，便于后续在制作金属走线层30时进行开孔形成通孔14，使得多晶硅区13连接至金属走线层30。重掺杂离子注入区12通过通孔14连接至金属-绝缘体-金属电容层20的上极板。在金属-绝缘体-金属电容层20的上表面可形成金属走线层30，多晶硅区13通过金属走线层30中的金属连线连接到第一传输控制端(第一传输管TX1的端口)，以进行传输信号的控制。
请参阅图7所示，在本发明的一个实施例中，将半导体衬底层10、金属-绝缘体-金属电容层20和金属走线层30进行翻转处理，对半导体衬底层10的未掺杂硅区进行刻蚀形成背侧深沟槽隔离层40。背侧深沟槽隔离层40刻蚀半导体衬底层10的未掺杂硅区，背侧深沟槽隔离层40的刻蚀硅区的区域位于离子注入区12的顶部。半导体衬底层10和背侧深沟槽隔离层40的上表面可形成高介电材料及氧化物层41。高介电材料及氧化物层41可由高介电材料(High k)和氧化物组成。高介电材料及氧化物层41的上表面可形成金属网格区50，金属网格区50可位于背侧深沟槽隔离层40对硅区的刻蚀直线方向上。在高介电材料及氧化物层41和金属网格区50上表面可形成彩膜层60，在彩膜层60的上表面可形成微透镜层70，完成电荷域背照式全局曝光CMOS图像传感器的制备。
请参阅图8所示，在本发明的一个实施例中，对于本发明提出的电荷域背照式全局曝光CMOS图像传感器，金属-绝缘体-金属电容层20的上极板可与金属走线层30的顶部金属线走线方式采用同一张光罩。即金属-绝缘体-金属电容层20的上极板可与金属走线层30的顶部金属线可位于同一平面上，以提高生产效率。
请参阅图9和图10所示，在本发明的一个实施例中，还可将金属-绝缘体-金属电容层20替换成金属-氧化物-金属电容层(MOM，Metal-Oxide-Metal)21，并按照图4至图7的工艺流程进行制备，以完成电荷域背照式全局曝光CMOS图像传感器。其中，金属-氧化物-金属电容层21设置于半导体衬底层10的下表面，金属-氧化物-金属电容层21的上极板与重掺杂离子注入区12连接，金属-氧化物-金属电容层21的下极板接地。采用MOM电容的方式，在Si(硅)中只需要小区域注入N+型离子便可形成PN结，从而寄生光响应会大幅降低。由于近红外波段(＞780nm)光在硅中吸收深度很大，一般会大于硅epi(epitaxy，外延层)的厚度，近红外光入射后不会被硅完全吸收。MOM电容的金属极板可以作为近红外光反射层，将近红外光反射至硅epi中，从而增加光程，进而增加近红外光响应。例如，当一束近红外80入射的时候，由于MOM电容几乎覆盖了大部分PD(PhotoDiode，光电二极管)区域，所以在照射到MOM电容上极板后依然能反射至光电二极管中，从而增加了近红外光的响应。MOM电容连接处的N+注入位于BDTI(Back-side Deep Trench Isolation，背侧深沟槽隔离)下方，并且整体体积大幅减小，使得寄生光响应更小。
请参阅图11所示，在本发明的一个实施例中，对于本发明提出的电荷域背照式全局曝光CMOS图像传感器，金属-氧化物-金属电容层21的上极板可与金属走线层30的顶部金属线走线方式采用同一张光罩。即金属-氧化物-金属电容层21的上极板可与金属走线层30的顶部金属线可位于同一平面上，以提高生产效率。
请参阅图12所示，在本发明的一个实施例中，本发明可提出一种图像传感器的制备方法，可包括如下的步骤。
步骤S10、提供一半导体衬底层，在半导体衬底层上进行离子注入处理，以使得半导体衬底层上形成光电二极管掺杂硅区、重掺杂离子注入区、多晶硅区。
步骤S20、在半导体衬底层的上表面形成金属-绝缘体-金属电容层，金属-绝缘体-金属电容层的上极板与重掺杂离子注入区连接，金属-绝缘体-金属电容层的下极板接地。
步骤S30、在金属-绝缘体-金属电容层的上表面形成金属走线层。
步骤S40、将金属走线层、金属-绝缘体-金属电容层和半导体衬底层进行翻转处理，并刻蚀半导体衬底层的未掺杂硅区形成背侧深沟槽隔离层。
步骤S50、在背侧深沟槽隔离层和半导体衬底层的上表面形成高介电材料及氧化物层。
步骤S60、在高介电材料及氧化物层的上表面形成金属网格区。
步骤S70、在高介电材料及氧化物层和金属网格区的上表面形成彩膜层。
步骤S80、在彩膜层的上表面形成微透镜层。
步骤S10、提供一半导体衬底层，在半导体衬底层上进行离子注入处理，以使得半导体衬底层上形成光电二极管掺杂硅区、重掺杂离子注入区、多晶硅区。
在本发明的一个实施例中，在前道工艺制程中，在半导体衬底层10中，光电二极管掺杂硅区11和未掺杂硅区交替布置，在未掺杂硅区的顶部进行离子注入以形成重掺杂离子注入区12。重掺杂离子注入区12可为N+型离子。在部分光电二极管掺杂硅区11和部分重掺杂离子注入区12的顶部表面形成多晶硅区13。
步骤S20、在半导体衬底层的上表面形成金属-绝缘体-金属电容层，金属-绝缘体-金属电容层的上极板与重掺杂离子注入区连接，金属-绝缘体-金属电容层的下极板接地。
在本发明的一个实施例中，在半导体衬底层10的顶部表面可形成金属-绝缘体-金属电容层20，金属-绝缘体-金属电容层20覆盖绝大部分光电二极管掺杂硅区11。金属-绝缘体-金属电容层20可呈多边形形状，例如金属-绝缘体-金属电容层20可为四边形形状。金属-绝缘体-金属电容层20不会完全覆盖重掺杂离子注入区12和多晶硅区13。即重掺杂离子注入区12和多晶硅区13位置处预留出可以开孔位置，便于后续在制作金属走线层30时进行开孔形成通孔14，使得多晶硅区13连接至金属走线层30。可通过高介电常数材料(High K)制造金属-绝缘体-金属电容层20，例如采用二氧化硅作为制作金属-绝缘体-金属电容层20的材料，通过控制高介电常数材料的厚度来控制金属-绝缘体-金属电容层20的厚度。
步骤S30、在金属-绝缘体-金属电容层的上表面形成金属走线层。
在本发明的一个实施例中，在金属-绝缘体-金属电容层20的上表面可形成金属走线层30，多晶硅区13通过金属走线层30中的金属连线连接到传输信号端，以进行传输信号的控制。
步骤S40、将金属走线层、金属-绝缘体-金属电容层和半导体衬底层进行翻转处理，并刻蚀半导体衬底层的未掺杂硅区形成背侧深沟槽隔离层。
在本发明的一个实施例中，将半导体衬底层10、金属-绝缘体-金属电容层20和金属走线层30进行翻转处理，刻蚀半导体衬底层10的未掺杂硅区形成背侧深沟槽隔离层40。背侧深沟槽隔离层40刻蚀半导体衬底层10的硅区，背侧深沟槽隔离层40的刻蚀硅区的区域位于离子注入区12的顶部。
步骤S50、在背侧深沟槽隔离层和半导体衬底层的上表面形成高介电材料及氧化物层。
在本发明的一个实施例中，半导体衬底层10和背侧深沟槽隔离层40的上表面可形成高介电材料及氧化物层41。高介电材料及氧化物层41可由高介电材料(High k)和氧化物组成。
步骤S60、在高介电材料及氧化物层的上表面形成金属网格区。
在本发明的一个实施例中，高介电材料及氧化物层的上表面可形成金属网格区50，金属网格区50可位于背侧深沟槽隔离层40对硅区的刻蚀直线方向上。
步骤S70、在高介电材料及氧化物层和金属网格区的上表面形成彩膜层。
在本发明的一个实施例中，在高介电材料及氧化物层和金属网格区50上表面可形成彩膜层60。
步骤S80、在彩膜层的上表面形成微透镜层。
在本发明的一个实施例中，在彩膜层60的上表面可形成微透镜层70，并完成电荷域背照式全局曝光CMOS图像传感器的制备。
综上所述，本发明提出一种图像传感器及其制备方法，在电荷域背照式全局曝光CMOS图像传感器中，可降低寄生光响应并且增加近红外光响应，提高图像传感器的曝光性能。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
半导体衬底层，包括光电二极管掺杂硅区、重掺杂离子注入区、多晶硅区；
金属-绝缘体-金属电容层，设置于所述半导体衬底层的下表面，所述金属-绝缘体-金属电容层的上极板与所述重掺杂离子注入区连接，所述金属-绝缘体-金属电容层的下极板接地；
金属走线层，设置于所述金属-绝缘体-金属电容层的下表面；
背侧深沟槽隔离层，刻蚀所述半导体衬底层的未掺杂硅区；
高介电材料及氧化物层，设置于所述半导体衬底层和所述背侧深沟槽隔离层的上表面；
金属网格区，设置于所述高介电材料及氧化物层的上表面；
彩膜层，设置于所述高介电材料及氧化物层和所述金属网格区的上表面；以及
微透镜层，设置于所述彩膜层的上表面。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述多晶硅区设置于所述重掺杂离子注入区和所述光电二极管掺杂硅区的下表面，所述多晶硅区通过金属连线连接到传输信号端，以进行传输信号的控制。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述金属-绝缘体-金属电容层覆盖部分所述多晶硅区和部分所述重掺杂离子注入区，所述多晶硅区和所述重掺杂离子注入区位置处开孔，以使得所述多晶硅区连接至所述金属走线层。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述背侧深沟槽隔离层刻蚀所述半导体衬底层，所述背侧深沟槽隔离层的刻蚀区域位于所述重掺杂离子注入区的顶部。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述金属-绝缘体-金属电容层的上极板与所述金属走线层的顶部金属线位于同一平面上。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，通过金属-氧化物-金属电容层代替所述金属-绝缘体-金属电容层，所述金属-氧化物-金属电容层设置于所述半导体衬底层的下表面，所述金属-氧化物-金属电容层的上极板与所述重掺杂离子注入区连接，所述金属-氧化物-金属电容层的下极板接地。
7.根据权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，所述金属-氧化物-金属电容层的上极板与所述金属走线层的顶部金属线位于同一平面上。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述金属-绝缘体-金属电容层呈多边形形状。
9.一种图像传感器的制备方法，其特征在于，包括：
提供一半导体衬底层；
在所述半导体衬底层上进行离子注入处理，以使得半导体衬底层上形成光电二极管掺杂硅区、重掺杂离子注入区、多晶硅区；
在所述半导体衬底层的上表面形成金属-绝缘体-金属电容层，所述金属-绝缘体-金属电容层的上极板与所述重掺杂离子注入区连接，所述金属-绝缘体-金属电容层的下极板接地；
在所述金属-绝缘体-金属电容层的上表面形成金属走线层；
将所述金属走线层、所述金属-绝缘体-金属电容层和所述半导体衬底层进行翻转处理，并刻蚀所述半导体衬底层的未掺杂硅区形成背侧深沟槽隔离层；
在所述背侧深沟槽隔离层和所述半导体衬底层的上表面形成高介电材料及氧化物层；
在所述高介电材料及氧化物层的上表面形成金属网格区；
在所述高介电材料及氧化物层和所述金属网格区的上表面形成彩膜层；以及
在所述彩膜层的上表面形成微透镜层。
10.根据权利要求9所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，在所述在所述半导体衬底层的上表面形成金属-绝缘体-金属电容层的步骤中：
通过高介电常数材料制造所述金属-绝缘体-金属电容层，并通过控制高介电常数材料的厚度来控制所述金属-绝缘体-金属电容层的厚度。
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