TWI509696B - 用於影像感測器之經改良雷射退火 - Google Patents
用於影像感測器之經改良雷射退火 Download PDFInfo
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Description
本發明大體而言係關於影像感測器，且詳言之(但非排他地)，本發明係關於背面照射式CMOS影像感測器。
圖1說明習知之包括像素電路101及周邊電路102之背面照射式(「BSI」)影像感測器100。像素電路101包括安置於P型矽磊晶(「epi」)層110內之光電二極體(「PD」)區域105。電晶體像素電路至少部分地形成於P井115中或P井115上。為清楚起見且免得諸圖混亂，僅說明像素電路101之轉移電晶體(T1)及重設電晶體(T2)。用於耦接至轉移電晶體及重設電晶體之閘極之第一金屬層M1安置於層間介電層120內。
周邊電路102亦安置於epi層110中或epi層110上，且可起控制電路、讀出電路、邏輯電路、暗電流參考單元或其類似者的作用。將周邊電路定義為不為像素電路101之部分的任何互補金屬氧化物半導體(CMOS)裝置。在圖1中，像素電路101經說明為緊鄰於周邊電路102；然而，像素電路101與周邊電路102可由epi層110內之淺渠溝隔離(STI)及/或摻雜井分開，該等淺渠溝隔離(STI)及/或摻雜井隔離像素陣列與影像感測器100之其餘部分。
BSI影像感測器100對入射於感測器晶粒之背面上之光具有光敏感性。對於BSI影像感測器，大部分的光子吸收發生在背面矽表面附近。為了分離由光子吸收所產生之電子-電洞對且將電子驅趕至PD區域105，背矽表面附近之電場為有幫助的。可藉由對背表面進行摻雜及雷射退火來產生此電場。雷射退火為形成局部加熱之退火製程。
對於厚的P-epi層110，雷射脈衝使背表面溫度大大升高(例如，超過1000 C)，但歸因於短脈衝，溫度在大部分epi層110中迅速降低。然而，當epi層110為薄的(例如，P-epi層110<4微米厚)時，層間介電層120與後段製程(「BEOL」)元件之剩餘部分的絕緣可造成基板及epi層溫度在雷射退火期間之顯著增加，此可導致不利之影響，諸如大於800 C之溫度下之摻雜劑擴散及/或大於400 C之溫度下之BEOL金屬劣化/熔融。
可藉由使用較厚之P-epi層110來解決此問題，可藉由在背面薄化製程期間移除較少epi層來產生較厚之P-epi層。在背面與前側之間保留厚矽層使雷射輻照之高溫背表面遠離前側上之摻雜劑分佈及金屬/矽化物接點。然而，增加此厚度導致影像感測器陣列中鄰近像素之間的增加之電串擾。因此，趨勢已變成使P-epi層110較薄。
參看以下諸圖來描述本發明之非限制性及非詳盡之實施例，其中除非另有規定，否則相似參考數字在各種視圖中始終指代相似部分。
本文中描述用於製造背面照射式(「BSI」)成像感測器之系統及方法之實施例。在以下描述中，陳述眾多特定細節以提供對實施例之透徹理解。然而，熟習相關技術者將認識到，可在無該等特定細節中之一或多者之情況下或用其他方法、組件、材料等來實踐本文中所描述之技術。在其他例子中，未展示或詳細描述熟知結構、材料或操作以避免混淆某些態樣。
貫穿本說明書引用「一項實施例」或「一實施例」意謂結合該實施例所描述之特定特徵、結構或特性包括於本發明之至少一實施例中。因此，貫穿本說明書在各處出現之短語「在一項實施例中」或「在一實施例中」未必均指代相同實施例。此外，在一或多個實施例中可以任何合適方式組合特定特徵、結構或特性。
圖2為說明根據本發明之一實施例之BSI成像系統200的方塊圖。成像系統200之所說明實施例包括像素陣列205、讀出電路210、功能邏輯215及控制電路220。
像素陣列205為背面照射式成像感測器或像素(例如，像素P1、P2、...、Pn)之二維(「2D」)陣列。在一項實施例中，每一像素為互補金屬氧化物半導體(「CMOS」)成像像素。如所說明，將每一像素配置成列(例如，列R1至Ry)及行(例如，行C1至Cx)以獲取人、地點或物件之影像資料，隨後可使用影像資料來重現人、地點或物件之二維影像。
在每一像素已獲取其影像資料或影像電荷之後，影像資料由讀出電路210讀出並被轉移至功能邏輯215。讀出電路210可包括放大電路、類比轉數位(「ADC」)轉換電路或其他電路。功能邏輯215可僅儲存影像資料或甚至藉由應用後期影像效果(例如，裁剪、旋轉、去紅眼、調整亮度、調整對比度或其他操作)來操縱影像資料。在一項實施例中，讀出電路210可沿著讀出行線路一次讀出一列影像資料(經說明)或可使用多種其他技術(諸如，串列讀出或同時對所有像素之全並列讀出)讀出影像資料(未說明)。
控制電路220耦接至像素陣列205以控制像素陣列205之操作特性。舉例而言，控制電路220可產生用於控制影像獲取之快門信號。在一項實施例中，快門信號為用於同時使像素陣列205內之所有像素能夠在單一獲取窗期間同時俘獲其各別影像資料之全域快門信號。在一替代實施例中，快門信號為滾動快門信號，藉以在連續之獲取窗期間順序地啟用像素之每一列、行或群組。
圖3為說明根據本發明之一實施例之BSI成像陣列內的兩個四電晶體(「4T」)像素之像素電路300的電路圖。像素電路300為用於實施圖2之像素陣列200內之每一像素的一個可能之像素電路架構。然而，應瞭解，本發明之實施例並不限於4T像素架構；更確切而言，受益於本發明之一般熟習此項技術者將理解，本發明之教示亦可適用於3T設計、5T設計及各種其他像素架構。在圖3中，將像素Pa及Pb配置成兩列及一行。每一像素電路300之所說明實施例包括光電二極體PD、轉移電晶體T1、重設電晶體T2、源極隨耦器(「SF」)電晶體T3及選擇電晶體T4。在操作期間，轉移電晶體T1接收一轉移信號TX，該轉移信號TX將積聚在光電二極體PD中之電荷轉移至一浮動擴散節點FD。在一項實施例中，浮動擴散節點FD可耦接至用於臨時儲存影像電荷之儲存電容器。重設電晶體T2耦接於電力軌VDD與浮動擴散節點FD之間以在重設信號RST之控制下重設(例如，使FD放電或充電至一預設電壓)。浮動擴散節點FD經耦接以控制SF電晶體T3之閘極。SF電晶體T3耦接於電力軌VDD與選擇電晶體T4之間。SF電晶體T3作為提供來自像素之高阻抗輸出之源極隨耦器而操作。最後，選擇電晶體T4在選擇信號SEL之控制下選擇性地將像素電路300之輸出耦接至讀出行線路。在一項實施例中，藉由控制電路220產生TX信號、RST信號及SEL信號。
圖4為根據本發明之一實施例之BSI影像感測器400的橫截面圖，該BSI影像感測器400包括像素電路區域401及周邊電路區域402且具有安置於其背面上之經雷射退火之摻雜劑層405。像素電路區域401包括用於實施圖2之像素陣列205內之像素P1至Pn之電路的電路及像素元件。
像素電路區域401之所說明實施例包括P+摻雜劑層405、P-epi層410、光電二極體區域415、P井420、N+源極/汲極擴散425、像素電晶體(僅說明了轉移電晶體T1及重設電晶體T2)、層間介電層445、P+鈍化或釘紮層447及金屬堆疊450。安置於晶粒背面上之層包括平坦化層460及465、彩色濾光片470及471、微透鏡480、抗反射層490、氮化矽層491及492以及金屬光屏蔽物493。金屬堆疊450之所說明實施例包括由層間介電質455分開且與接點互連之多個金屬層(例如，M1、M2等)。儘管圖4僅說明兩層之金屬堆疊，但金屬堆疊450可包括更多或更少層以用於經由像素陣列205之前側來投送信號。最後，淺渠溝隔離(「STI」)隔離所說明像素之內部組件與鄰近像素(未說明)。
在圖4中，像素電路區域401經說明為緊鄰於周邊電路區域402；然而，像素電路區域401與周邊電路區域402可由安置於epi層410內之一或多個STI及/或摻雜井分開，該一或多個STI及/或摻雜井隔離像素陣列與影像感測器400之其餘部分。在一項實施例中，周邊電路區域402包括用於實施讀出電路210、控制電路220及其他電路之電路，但至少排除圖3中所說明之電晶體T1-T4及光電二極體PD。
圖5為說明根據本發明之一實施例之用於製造BSI影像感測器400之程序500的流程圖。將參看圖6A至圖6E來描述程序500。程序區塊中之一些或全部在程序500中出現之次序不應被視作限制性的。更確切而言，受益於本發明之一般熟習此項技術者將理解，可按多種未說明之次序來執行程序區塊中之一些區塊。
在程序區塊505中，影像感測器400之製造遵循習知技術直至後段製程(「BEOL」)組件(包括擴散植入物、矽化物、像素電晶體電路及金屬堆疊450(參見圖6A))之製造。在程序區塊510中，在金屬堆疊450之上將一處置晶圓接合至BSI影像感測器400之前側。
在程序區塊515中，使影像感測器400之背面薄化以移除P+基板且曝露P-epi層410。可用化學機械拋光(「CMP」)與化學蝕刻之組合來執行背面薄化。
在程序區塊520中，將摻雜劑層405植入至影像感測器400之背面中作為毯覆式P+摻雜劑層(參見圖6B)。在一項實施例中，使用已建立之離子植入技術將硼植入至背面表面中。摻雜劑層405形成一摻雜劑梯度，該梯度提供用於將光生電子垂直地推向光電二極體區域415之收集空乏區域的垂直電力。另外，摻雜劑層405使P-epi層410之背面表面鈍化，且藉此防止來自背表面之漏電流進入N+光電二極體區域415。
在使用背面植入物之標準BSI製造程序中，摻雜劑植入通常繼之以雷射退火以活化摻雜劑。在雷射退火期間，經退火表面之溫度可視雷射波長、功率、穿透深度及脈衝時間而上升大大超過1000 C。然而，預期溫度在半導體材料(例如，矽)內歸因於至主體中之熱擴散而下降。BSI結構基本上為絕緣體上半導體(「SOI」)裝置，此係因為矽作用區域藉由BEOL介電層而與較大主體矽基板隔離。當矽作用區域較厚(L>4微米)時，背表面與前表面之間的距離足夠大以使得前表面溫度顯著低於背表面溫度。舉例而言，若背表面溫度上升至>1000 C，則前表面溫度應仍在400 C以下。然而，厚的矽增加鄰近像素之間的電串擾。在背表面附近產生之光電子歸因於背表面P+摻雜(亦即，摻雜劑層405)而經受朝向前表面之垂直力。除了所產生之垂直運動之外，電子亦歸因於擴散而橫向地移動。電子必須在光電二極體收集區域中行進得愈遠，其橫向地擴散至相鄰像素中(稱為電串擾之現象)之機率便愈高。因此，BSI技術傾向於較薄之矽厚度(L<4微米)以減少電串擾。減小矽厚度在使背面摻雜劑層405雷射退火方面引入製程複雜性。
在雷射退火期間，像素電路及周邊電路中之金屬引線及接點曝露於雷射退火相關之熱，進而導致可能之降級。像素電路區域401中之金屬引線及接點通常不承載與周邊電路區域402中之典型金屬引線一樣大的電流。因此，因為所得的增加之引線電阻在較低電流下影響較小，所以像素電路區域401可經受住比周邊電路區域402大的熱應力降級(例如，造成增加之電阻之損害)。
在實驗中發現，當在雷射退火之前在摻雜劑層405之上沈積雙重目的之抗反射及絕熱層(例如，氧化物或氧化矽)時，達成相同的背面退火特性需要較少雷射功率。因此，在程序區塊525中，在影像感測器400之背面表面上沈積大致200埃±100埃之抗反射層490(例如，氧化矽)。在程序區塊530中，使用光圖案化自背面之鄰近於周邊電路402或在周邊電路402之下的部分移除抗反射層490(參見圖6C)。在一項實施例中，抗反射層490形成像素陣列205之下的單一連續毯覆層。
在程序區塊535中，用雷射(例如，綠光波長雷射)使影像感測器400之背面表面退火。抗反射層490作用為以下兩者：一抗反射膜，其促進至摻雜劑層405中之較大雷射穿透；及在像素電路401下方之區域中之摻雜劑層405之上的一熱毯覆層，其減少向背面外之散熱。因而，較小功率(例如，與在抗反射層490不存在之情況下使摻雜劑層405雷射退火所需之強度或脈衝持續時間相比，較小雷射強度或較短雷射脈衝)可達成用以使像素電路區域401下方之摻雜劑層405退火的必需熱量。然而，因為自周邊電路區域402下方之摻雜劑層405移除抗反射層490，所以較大雷射功率在此區域中反射離開背面表面且較大熱耗散可在此區域中向背面表面外輻照，藉此在退火製程期間降低局部溫度，且導致對周邊電路區域402之較少的雷射退火相關熱損害。
在摻雜劑層405之雷射退火之前自周邊電路區域402移除氧化物看似提供許多優點。矽所吸收之能量之量減少，藉此減小曝露之晶粒部分之溫度上升。通常在光電二極體區域415上方不存在金屬/矽化物接點，且因此前表面可容許比具有金屬接點之區域大的溫度上升。金屬接點通常在400 C以上降級，但摻雜劑分佈在800 C以下通常不擴散。在一些實施例中，在雷射退火之前塗覆金屬光屏蔽物493，藉此進一步保護周邊電路區域402使其免於高溫退火製程之有害影響。另外，金屬光屏蔽物493阻擋雷射且禁止摻雜劑層405之在金屬光屏蔽物493之後的部分被活化。摻雜劑層405之未活化部分導致高重組區。遷移至或形成於此區域中之電子將較容易重組，從而減少串擾。
在程序區塊540中，跨越影像感測器400之背面沈積金屬光屏蔽物493。在程序區塊545中，自像素電路區域401下方移除金屬光屏蔽物493(參見圖6D)，從而留下金屬以阻擋光進入周邊電路及暗電流參考單元。在程序區塊550中，跨躍跨越晶粒之背面沈積氮化矽(圖6E)，從而形成氮化矽層419及492(參見圖6F)。
雖然抗反射層490之厚度(例如，300埃)單獨起作用以改良綠光退火雷射之透射，但亦可選擇該厚度以使得當其與氮化矽層491組合時，產生一寬頻抗反射多層結構。在一項實施例中，針對影像感測器400之操作期間的典型入射影像光之RGB可見光譜設計抗反射多層結構。
在程序區塊555中，用添加平坦化層460及465、彩色濾光片470及471及微透鏡480來完成影像感測器400之製造(參見圖6F)。請注意，圖4及圖6A至圖6F僅說明像素陣列205內之單一像素之橫截面。因此，儘管抗反射層490、氮化矽層491及492以及金屬光屏蔽物493之實施例可為由多個重複之裝置共用之毯覆層，但成像系統200之製造可包括彩色濾光片470及471之陣列及微透鏡480之陣列之製造。
本發明之所說明實施例之以上描述(包括[發明摘要]中所描述之內容)並不意欲為詳盡的或將本發明限於所揭示之精確形式。如熟習相關技術者將認識到，儘管本文中出於說明性目的而描述了本發明之特定實施例及實例，但各種修改在本發明之範疇內係可能的。
可根據上文之詳細描述來對本發明進行此等修改。在以下申請專利範圍中所使用之術語不應被解釋為將本發明限於本說明書中所揭示之特定實施例。更確切而言，本發明之範疇將完全由以下申請專利範圍來確定，申請專利範圍將根據請求項解釋之已建立準則來理解。
100．．．習知之背面照射式(「BSI」)影像感測器
101．．．像素電路
102．．．周邊電路
105．．．光電二極體(「PD」(區域
110．．．P型矽磊晶(「epi」)層
115．．．P井
120．．．層間介電層
200．．．背面照射式成像系統
205．．．像素陣列
210．．．讀出電路
215．．．功能邏輯
220．．．控制電路
300．．．像素電路
400．．．背面照射式(BSI)影像感測器
401．．．像素電路區域
402．．．周邊電路區域
405．．．摻雜劑層
410．．．P-epi層
415．．．光電二極體區域
420．．．P井
425．．．N+源極/汲極擴散區
445．．．層間介電層
447．．．P+鈍化或釘紮層
450．．．金屬堆疊
455．．．層間介電質
460．．．平坦化層
465．．．平坦化層
470．．．彩色濾光片
471．．．彩色濾光片
480．．．微透鏡
490．．．抗反射層
491．．．氮化矽層
492．．．氮化矽層
493．．．金屬光屏蔽物
500．．．程序
C1．．．行
C2．．．行
C3．．．行
C4．．．行
C5．．．行
Cx．．．行
FD．．．浮動擴散節點
M1．．．第一金屬層
M2．．．金屬層
P1．．．像素
P2．．．像素
P3．．．像素
Pa．．．像素
Pb．．．像素
PD．．．光電二極體
Pn．．．像素
R1．．．列
R2．．．列
R3．．．列
R4．．．列
R5．．．列
RST．．．重設信號
Ry．．．列
SEL．．．選擇信號
T1．．．轉移電晶體
T2．．．重設電晶體
T3．．．源極隨耦器(「SF」)電晶體
T4．．．選擇電晶體
TX．．．轉移信號
VDD．．．電力軌
圖1(先前技術)為習知背面照射式影像感測器之橫截面圖。
圖2為說明根據本發明之一實施例之背面照射式成像系統的方塊圖。
圖3為說明根據本發明之一實施例之背面照射式成像系統內的兩個4T像素之像素電路的方塊圖。
圖4為根據本發明之一實施例之背面照射式影像感測器之橫截面圖。
圖5為說明根據本發明之一實施例之用於製造背面照射式影像感測器之程序的流程圖。
圖6A為根據本發明之一實施例之直至BEOL完成所製造的部分製造之背面照射式成像感測器的橫截面圖。
圖6B為根據本發明之一實施例之部分製造之背面照射式成像感測器的橫截面圖，其說明背面上之摻雜劑層植入物。
圖6C為根據本發明之一實施例之部分製造之背面照射式成像感測器的橫截面圖，其說明背面上之雷射退火製程。
圖6D為根據本發明之一實施例之部分製造之背面照射式成像感測器的橫截面圖，其說明金屬光屏蔽物之形成。
圖6E為根據本發明之一實施例之部分製造之背面照射式成像感測器的橫截面圖，其說明背面上之氮化矽層之沈積。
圖6F為完全製造之背面照射式成像感測器的橫截面圖。
400．．．背面照射式(BSI)影像感測器
401．．．像素電路區域
402．．．周邊電路區域
405．．．摻雜劑層
410．．．P-epi層
415．．．光電二極體區域
420．．．P井
425．．．N+源極/汲極擴散區
445．．．層間介電層
447．．．P+鈍化或釘紮層
450．．．金屬堆疊
455．．．層間介電質
460．．．平坦化層
465．．．平坦化層
470．．．彩色濾光片
471．．．彩色濾光片
480．．．微透鏡
490．．．抗反射層
491．．．氮化矽層
492．．．氮化矽層
493．．．金屬光屏蔽物
M1．．．金屬層
M2．．．金屬層
T1．．．轉移電晶體
T2．．．重設電晶體
Claims (21)
- 一種製造包括一像素電路區域及一周邊電路區域之一影像感測器的方法，該方法包含：在該影像感測器之一前側上或該前側中製造前側組件；在該影像感測器之一背面上植入一摻雜劑層；在該背面上形成一抗反射層，該抗反射層覆蓋該摻雜劑層之在該像素電路區域下方的一第一部分同時曝露該摻雜劑層之在該周邊電路區域下方的一第二部分；及經由該抗反射層自該影像感測器之該背面使該摻雜劑層之該第一部分雷射退火，其中該抗反射層使一退火雷射至該摻雜劑層之該第一部分中之穿透增加，同時與該雷射退火期間自該摻雜劑層之該第二部分向該影像感測器之該背面外的一第二散熱速率相比，減小該雷射退火期間自該摻雜劑層之該第一部分向該影像感測器之該背面外的一第一散熱速率。
- 如請求項1之方法，其中該雷射退火之一雷射強度、一雷射脈衝持續時間及該雷射強度與該雷射脈衝持續時間兩者之一組合之一者經減小至在該抗反射層不存在的情況下使該摻雜劑層雷射退火所需之一位準以下。
- 如請求項2之方法，其中該抗反射層使該摻雜劑層之該第一部分之一第一溫度在該雷射退火期間相比於該摻雜劑層之未由該抗反射層所覆蓋之該第二部分之一第二溫度而增加，從而導致該周邊電路區域中之第一前側電路 之熱損害小於該像素電路區域中之第二前側電路之熱損害小。
- 如請求項1之方法，其進一步包含在該抗反射層之上形成一層氮化矽層，其中該抗反射層及該氮化矽層之厚度係被選定，使得該抗反射層單獨起作用以使該退火雷射之透射增加，同時該抗反射層及該氮化矽層之一組合形成一多層抗反射結構，該多層抗反射結構用於改良在該影像感測器之操作期間入射於該影像感測器之該背面上的寬頻可見光譜光之透射。
- 如請求項4之方法，其中該抗反射層之厚度在100埃與300埃之間。
- 如請求項1之方法，其中該雷射退火包含利用一綠光波長雷射之雷射退火。
- 如請求項1之方法，其中該像素電路區域包含該影像感測器之一晶粒之一第一部分，該第一部分包括成像像素之一陣列的，且其中該周邊電路區域包含該影像感測器之該晶粒之一第二部分，該第二部分不包括成像像素之該陣列。
- 如請求項1之方法，其中該抗反射層包含氧化矽。
- 如請求項1之方法，其進一步包含在該摻雜劑層之於該周邊電路區域下方的該第二部分之上形成一金屬光屏蔽物。
- 如請求項1之方法，其中製造該等前側組件包含：在一半導體基板之上形成一磊晶層； 在該像素電路區域內之該磊晶層的一前側上或該前側內形成光電二極體區域及相關聯之像素電路；在該磊晶層之該前側之上形成一金屬堆疊；及自該磊晶層之一背面移除該半導體基板。
- 如請求項10之方法，其進一步包含自該背面使該磊晶層薄化，直至該磊晶層之厚度小於或等於4微米。
- 如請求項11之方法，其進一步包含：在該像素電路區域下方於該背面之上形成微透鏡之一陣列。
- 如請求項12之方法，其中該影像感測器包含背面照射式互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器。
- 一種背面照射式(「BSI」)互補金屬氧化物半導體(「CMOS」)影像感測器，其包含：安置於一半導體層之一第一區域中或該第一區域上的連同像素電路之感光區域之一陣列，該等感光區域對入射於該BSI CMOS影像感測器之一背面上之光敏感；周邊電路，其安置於該半導體層之一第二區域中或該第二區域上；一摻雜劑層，其安置於該半導體層之一背面中；及一抗反射層，其安置於該摻雜劑層上且在該半導體層之該第一區域下方延伸，而沒有在該半導體層之該第二區域下方延伸，其中該抗反射層所覆蓋之該摻雜劑層之一第一部分係被活化以激勵電荷載體朝向在該半導體層之該第一區域 內之該等感光區域遷移，且未由該抗反射層所覆蓋之該摻雜劑層之一第二部分係一對於電荷載體之未活化之高重組區。
- 如請求項14之BSI CMOS影像感測器，其中該摻雜劑層之上面安置有該抗反射層之該第一部分係藉由一雷射退火來活化，且該摻雜劑層之未由該抗反射層所覆蓋之該第二部分藉由該雷射退火來保持未活化。
- 如請求項14之BSI CMOS影像感測器，其中該摻雜劑層之該第一部分包含安置於感光區域之該陣列下方之一單一連續部分，且該摻雜劑層之該第二部分在感光區域之該陣列周邊。
- 如請求項15之BSI CMOS影像感測器，其進一步包含安置於該抗反射層上之一層氮化矽層，其中該抗反射層及該氮化矽層之厚度係被選定，使得該抗反射層單獨起作用以使一退火雷射之透射增加，同時該抗反射層及該氮化矽層之一組合形成一多層抗反射結構，該多層抗反射結構用於改良寬頻可見光譜光至感光區域之該陣列之透射。
- 如請求項17之BSI CMOS影像感測器，其中該抗反射層包含氧化矽。
- 如請求項17之BSI CMOS影像感測器，其中該抗反射層之厚度在100埃與300埃之間。
- 如請求項17之BSI CMOS影像感測器，其進一步包含安置於該摻雜劑層之在該周邊電路之下的該第二部分上之 一金屬光屏蔽物，其中該氮化矽層在該抗反射層及該金屬光屏蔽物之上延伸。
- 如請求項20之BSI CMOS影像感測器，其進一步包含：一或多個平坦化層，該一或多個平坦化層安置於該氮化矽層上；一彩色濾光片陣列，其安置於該等平坦化層中之一者上，該彩色濾光片陣列安置於感光區域之該陣列之下；微透鏡之一陣列，其安置於該彩色濾光片陣列上，微透鏡之該陣列用以將入射於該BSI CMOS影像感測器陣列之該背面上的該光聚焦至感光區域之該陣列中。
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