一种导光隔离结构的制备方法及像素晶圆技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，尤其涉及一种导光隔离结构的制备方法及像素晶圆，包括：步骤S1，提供一衬底，并采用一第一刻蚀工艺对衬底的上表面进行刻蚀；步骤S2，采用一氧化工艺对刻蚀后的衬底的表面进行氧化，以于衬底的表面形成一氧化层；步骤S3，采用一第二刻蚀工艺于衬底的上表面形成多个沟槽并去除氧化层；步骤S4，于沟槽中填充隔离材料形成多个深槽隔离结构；步骤S5，于深槽隔离结构以及衬底的上表面沉积一保护层；其中，第二刻蚀工艺为光刻工艺；以及一种像素晶圆；制备工艺简单，导光效果好，可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种导光隔离结构的制备方法及像素晶圆
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种导光隔离结构的制备方法及像素晶圆。
技术介绍
图像传感器，或称感光元件，是一种将光学图像转换成电子信号的设备，它被广泛地应用在数码相机和其他电子光学设备中。早期的图像传感器采用模拟信号，如摄像管。随着数码技术、半导体制造技术以及网络的迅速发展，市场和业界都面临着跨越各平台的视讯、影音、通讯大整合时代的到来。图像传感器主要分为前照式和背照式两种，对于背照式图像传感器来说，由于能够有效去除了光路径上的读取电路和互连，减少了中间环节光线的损失，得到更高量子效率，具有更佳的画质和更低的噪点等特性，已经逐渐成为影像传感器市场的主流。但是，现有的背照式图像传感器的制备过程中，制备用于导光的隔离结构能够避免各个感光单元之间的光相互影响，传统的隔离结构一般制备在滤光结构或光电二极管之间，制备工艺复杂，成本较高。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种导光隔离结构的制备方法，其中，包括：步骤S1，提供一衬底，并采用一第一刻蚀工艺对所述衬底的上表面进行刻蚀；步骤S2，采用一氧化工艺对刻蚀后的所述衬底的表面进行氧化，以于所述衬底的表面形成一氧化层；步骤S3，采用一第二刻蚀工艺于所述衬底的上表面形成多个沟槽并去除所述氧化层；步骤S4，于所述沟槽中填充隔离材料形成多个深槽隔离结构；步骤S5，于所述深槽隔离结构以及所述衬底的上表面沉积一保护层；其中，所述第二刻蚀工艺为光刻工艺。上述的制备方法，其中，所述步骤S1中，所述第一刻蚀工艺采用氢氟酸对所述衬底的上表面进行刻蚀。上述的制备方法，其中，所述步骤S2中，所述氧化工艺采用过氧化氢于所述衬底的表面形成所述氧化层。上述的制备方法，其中，所述氧化工艺的持续时间为50s～100s。上述的制备方法，其中，还包括：步骤S6中，对所述保护层进行减薄。上述的制备方法，其中，所述步骤S6中，采用化学机械研磨对所述保护层进行减薄。一种像素晶圆，其特征在于，包括：衬底，上表面制备有底部延伸至所述衬底内的多个深槽隔离结构；保护层，覆盖所述深槽隔离结构以及所述衬底的上表面；滤光层，形成于所述保护层的上表面，并且具有多个滤光单元，每个所述滤光单元与两个所述深槽隔离结构的中间对齐；透镜，形成于每个所述滤光单元的上表面。上述的像素晶圆，其中，所述衬底为硅衬底。有益效果：本专利技术提出的一种导光隔离结构的制备方法及像素晶圆，独立于滤光单元和光电二极管进行制备，制备工艺简单，导光效果好。附图说明图1为本专利技术一实施例中导光隔离结构的制备方法的步骤流程图；图2～5为本专利技术一实施例中导光隔离结构的各个制备步骤中形成的结构示意图；图6为本专利技术一实施例中像素晶圆的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行进一步说明。实施例一如图1所示，在一个较佳的实施例中，提出了一种导光隔离结构的制备方法，各步骤所形成的结构示意图如图2～5所示，其中，该制备方法可以包括：步骤S1，提供一衬底10，并采用一第一刻蚀工艺对衬底10的上表面进行刻蚀，从而去除衬底10表面的原生氧化物；步骤S2，采用一氧化工艺对刻蚀后的衬底10的表面进行氧化，以于衬底10的表面形成一氧化层11；步骤S3，采用一第二刻蚀工艺于衬底10的上表面形成多个沟槽TR并去除氧化层11；步骤S4，于沟槽中填充隔离材料形成多个深槽隔离结构20；步骤S5，于深槽隔离结构20以及衬底的上表面沉积一保护层30；其中，第二刻蚀工艺为光刻工艺。上述技术方案中，形成的导光隔离结构是独立的，导光效果好，并且采用氧化工艺形成的致密的氧化层11能够对衬底10的表面进行保护，能够避免第二刻蚀工艺对衬底10表面的影响。在一个较佳的实施例中，步骤S1中，第一刻蚀工艺采用氢氟酸对衬底10的上表面进行刻蚀，从而去除衬底10表面的原生氧化物。在一个较佳的实施例中，步骤S2中，氧化工艺采用过氧化氢于衬底10的表面形成氧化层11，过氧化氢的强氧化性能够在衬底10表面形成致密的氧化层11。在一个较佳的实施例中，氧化工艺的持续时间为50s～100s(秒)，例如为60s，或70s，或750s，或80s，或85s，或90s等。在一个较佳的实施例中，还可以包括：步骤S6中，对保护层30进行减薄。上述技术方案中，减薄后的保护层30表面更为平坦，在该保护层30的表面能够进一步进行其他结构的制备。上述实施例中，优选地，步骤S6中，采用化学机械研磨对保护层30进行减薄，但这只是一种优选的情况，也可以是采用其他减薄工艺。实施例二如图6所示，在一个较佳的实施例中，还提出了一种像素晶圆，其中，可以包括：衬底10，上表面制备有底部延伸至衬底10内的多个深槽隔离结构20；保护层30，覆盖深槽隔离结构20以及衬底10的上表面；滤光层40，形成于保护层的上表面，并且具有多个滤光单元41，每个滤光单元41与两个深槽隔离结构20的中间对齐；透镜50，形成于每个滤光单元41的上表面。上述技术方案中，像素晶圆的底面可以与制备有金属连线的晶圆相键合，形成背照式的图像传感器，所形成的像素晶圆中深槽隔离结构20位于滤光单元41和制备有金属连线的晶圆之间独立制备，导光能力强，制备简单。在一个较佳的实施例中，衬底10可以为硅衬底。综上所述，本专利技术提出的一种导光隔离结构的制备方法及像素晶圆，包括：步骤S1，提供一衬底，并采用一第一刻蚀工艺对衬底的上表面进行刻蚀；步骤S2，采用一氧化工艺对刻蚀后的衬底的表面进行氧化，以于衬底的表面形成一氧化层；步骤S3，采用一第二刻蚀工艺于衬底的上表面形成多个沟槽并去除氧化层；步骤S4，于沟槽中填充隔离材料形成多个深槽隔离结构；步骤S5，于深槽隔离结构以及衬底的上表面沉积一保护层；其中，第二刻蚀工艺为光刻工艺；以及一种像素晶圆；制备工艺简单，导光效果好，可靠性高。通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本专利技术精神，还可作其他的转换。尽管上述专利技术提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本专利技术的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本专利技术的意图和范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导光隔离结构的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1，提供一衬底，并采用一第一刻蚀工艺对所述衬底的上表面进行刻蚀；步骤S2，采用一氧化工艺对刻蚀后的所述衬底的表面进行氧化，以于所述衬底的表面形成一氧化层；步骤S3，采用一第二刻蚀工艺于所述衬底的上表面形成多个沟槽并去除所述氧化层；步骤S4，于所述沟槽中填充隔离材料形成多个深槽隔离结构；步骤S5，于所述深槽隔离结构以及所述衬底的上表面沉积一保护层；其中，所述第二刻蚀工艺为光刻工艺。

【技术特征摘要】
1.一种导光隔离结构的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1，提供一衬底，并采用一第一刻蚀工艺对所述衬底的上表面进行刻蚀；步骤S2，采用一氧化工艺对刻蚀后的所述衬底的表面进行氧化，以于所述衬底的表面形成一氧化层；步骤S3，采用一第二刻蚀工艺于所述衬底的上表面形成多个沟槽并去除所述氧化层；步骤S4，于所述沟槽中填充隔离材料形成多个深槽隔离结构；步骤S5，于所述深槽隔离结构以及所述衬底的上表面沉积一保护层；其中，所述第二刻蚀工艺为光刻工艺。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述第一刻蚀工艺采用氢氟酸对所述衬底的上表面进行刻蚀。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述氧化工艺采用过氧化氢于所述衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：景蔚亮，王本艳，陈邦明，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42