背照式图像传感器及其形成方法技术

一种背照式图像传感器及其形成方法，图像传感器包括：位于晶圆主体第一区内的第一感光器件和第一存储节点；位于晶圆主体第一区中的第一槽，第一槽位于第一存储节点上；位于第一槽中的第一附加反射结构，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层；位于第一槽底部的第一底反射层，第一底反射层至少位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，第一附加反射层和第一底反射层在第一槽底部表面的投影完全覆盖第一存储节点；位于第一槽中的第一透光层。所述背照式图像传感器的光电转换效率得到提高。

Back illuminated image sensor and its formation method

A back illuminated image sensor and its forming method. The image sensor includes the first light sensor and the first storage node in the first region of the wafer body, the first slot located in the first region of the wafer body, the first slot on the first storage node, the first additional reflection structure in the first slot, and the first additional inverse. The first additional reflection structure includes the first additional reflection layer at least on the side wall surface of the first additional reflection structure, the first reflection layer at the bottom of the first slot, and the first reflection layer at least in the first attachment. A first storage node is completely covered by the projection of the first additional reflection layer and the first reflection layer on the bottom surface of the first slot, and the first light transmission layer in the first slot is added to the bottom of the first slot at the side of the reflection structure. The photoelectric conversion efficiency of the backlighting image sensor is improved.

【技术实现步骤摘要】
背照式图像传感器及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种背照式图像传感器及其形成方法。
技术介绍
背照式图像传感器是一种将光信号转化为电信号的半导体器件。背照式图像传感器分为互补金属氧化物(CMOS)背照式图像传感器和电荷耦合器件(CCD)背照式图像传感器。CMOS背照式图像传感器具有工艺简单、易于其它器件集成、体积小、重量轻、功耗小和成本低等优点。因此，随着图像传感技术的发展，CMOS背照式图像传感器越来越多地取代CCD背照式图像传感器应用于各类电子产品中。目前，CMOS背照式图像传感器已经广泛应用于静态数码相机、数码摄像机、医疗用摄像装置和车用摄像装置等。CMOS背照式图像传感器包括前照式(FSI)背照式图像传感器和背照式(BSI)背照式图像传感器。在背照式背照式图像传感器中，光从背照式图像传感器的背面入射到背照式图像传感器中的感光二极管上，从而将光能转化为电能。然而，现有的背照式背照式图像传感器的性能有待提高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种背照式图像传感器及其形成方法，以增加背照式图像传感器的光电转换效率。为解决上述问题，本专利技术提供一种背照式图像传感器，包括：晶圆主体，晶圆主体包括主体背面，晶圆主体包括像素单元区，像素单元区包括第一区；位于晶圆主体第一区内的第一感光器件；位于晶圆主体第一区内的第一存储节点，且第一存储节点位于第一感光器件的侧部；位于晶圆主体第一区中的第一槽，第一槽的开口朝向主体背面，第一槽位于第一存储节点上且未延伸至第一感光器件上；位于第一槽中的第一附加反射结构，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层；位于第一槽底部的第一底反射层，第一底反射层至少位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，且第一附加反射层和第一底反射层在第一槽底部表面的投影完全覆盖第一存储节点；位于第一槽中的第一透光层，第一透光层位于第一附加反射结周围且位于第一底反射层上。可选的，所述第一附加反射结构的侧壁表面与所述第一附加反射结构底部表面之间的夹角为30度至85度。可选的，所述第一底反射层的材料为金属；所述第一附加反射层的材料为金属。可选的，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构。可选的，所述第一底反射层仅位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部；第一附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第一附加反射层。可选的，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部、以及第一附加反射结构的底部；仅第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。可选的，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部、以及第一附加反射结构的底部；所述第一附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第一附加反射层。可选的，所述第一附加反射结构的形状呈三棱锥体。可选的，所述第一底反射层仅位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部；所述第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。可选的，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部以及第一附加反射结构的底部；所述第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。可选的，所述第一附加反射结构仅包括第一附加反射层。可选的，所述第一附加反射结构还包括第一附加主体，第一附加反射层位于第一附加主体的表面。可选的，所述像素单元区还包括第二区和第三区；所述背照式图像传感还包括：位于晶圆主体第二区内的第二感光器件；位于晶圆主体第二区内的第二存储节点，且第二存储节点位于第二感光器件的侧部；位于晶圆主体第三区内的第三感光器件；位于晶圆主体第三区内的第三存储节点，且第三存储节点位于第三感光器件的侧部；位于晶圆主体第二区中的第二槽，第二槽的开口朝向主体背面，第二槽位于第二存储节点上且未延伸至第二感光器件上；位于晶圆主体第三区中的第三槽，第三槽的开口朝向主体背面，第三槽位于第三存储节点上且未延伸至第三感光器件上；位于第二槽中的第二附加反射结构，第二附加反射结构的侧壁表面与第二附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第二附加反射结构包括第二附加反射层，至少第二附加反射结构的侧壁表面暴露出第二附加反射层；位于第二槽底部的第二底反射层，第二底反射层至少位于第二附加反射结构侧部的第二槽底部，且第二附加反射层和第二底反射层在第二槽底部表面的投影完全覆盖第二存储节点；位于第三槽中的第三附加反射结构，第三附加反射结构的侧壁表面与第三附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第三附加反射结构包括第三附加反射层，至少第三附加反射结构的侧壁表面暴露出第三附加反射层；位于第三槽底部的第三底反射层，第三底反射层至少位于第三附加反射结构侧部的第三槽底部，且第三附加反射层和第三底反射层在第三槽底部表面的投影完全覆盖第三存储节点；位于第二槽中的第二透光层，第二透光层位于第二附加反射结构周围且位于第二底反射层上；位于第三槽中的第三透光层，第三透光层位于第三附加反射结构周围且位于第三底反射层上。本专利技术还提供一种形成上述任意一种背照式图像传感器的方法，包括：提供晶圆主体，晶圆主体包括主体背面，晶圆主体包括像素单元区，像素单元区包括第一区，晶圆主体第一区内具有第一感光器件和第一存储节点，第一存储节点位于第一感光器件的侧部；在晶圆主体第一区中形成第一槽，且主体背面暴露出第一槽，第一槽位于第一存储节点上且未延伸至第一感光器件上；在第一槽中形成第一附加反射结构和位于第一槽底部的第一底反射层，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层，第一底反射层至少位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，且第一附加反射层和第一底反射层在第一槽底部表面的投影完全覆盖第一存储节点；在第一附加反射结构周围的第一槽中形成第一透光层，且第一透光层位于第一底反射层上。可选的，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构或三棱锥体；形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的方法包括：在第一槽中形成第一附加主体，第一附加主体的形状呈梯形结构或三棱锥体；在第一附加主体暴露出的表面形成第一附加反射层的同时，在第一附加主体侧部的第一槽底部形成第一底反射层，第一附加主体和第一附加反射层构成第一附加反射结构。可选的，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构或三棱锥体；形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的方法包括：在第一槽的底部形成第一底反射层；在部分第一底反射层上形成第一附加主体；仅在第一附加主体的侧壁表面形成第一附加反射层，第一附加主体和第一附加反射层构成第一附加反射结构。可选的，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构；形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的方法包括：在第一槽的底部形成第一底反射层；在部分第一底反射层上形成第一附加主体；在第一附加主体的侧壁表面和顶部表面形成第一附加反射层，第一附加主体和第一附加反射层构成第一附加反射结构。可选的，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构或三棱锥体；形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的方法包括：在第一槽的底部形成第一底反射层；在部分第一底反射层上形成第一附加反射层，第一附加反射层构成第一附加反射结构。可选的，所述像素单元区还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种背照式图像传感器，其特征在于，包括：晶圆主体，晶圆主体包括主体背面，晶圆主体包括像素单元区，像素单元区包括第一区；位于晶圆主体第一区内的第一感光器件；位于晶圆主体第一区内的第一存储节点，且第一存储节点位于第一感光器件的侧部；位于晶圆主体第一区中的第一槽，第一槽的开口朝向主体背面，第一槽位于第一存储节点上且未延伸至第一感光器件上；位于第一槽中的第一附加反射结构，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层；位于第一槽底部的第一底反射层，第一底反射层至少位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，且第一附加反射层和第一底反射层在第一槽底部表面的投影完全覆盖第一存储节点；位于第一槽中的第一透光层，第一透光层位于第一附加反射结周围且位于第一底反射层上。

【技术特征摘要】
1.一种背照式图像传感器，其特征在于，包括：晶圆主体，晶圆主体包括主体背面，晶圆主体包括像素单元区，像素单元区包括第一区；位于晶圆主体第一区内的第一感光器件；位于晶圆主体第一区内的第一存储节点，且第一存储节点位于第一感光器件的侧部；位于晶圆主体第一区中的第一槽，第一槽的开口朝向主体背面，第一槽位于第一存储节点上且未延伸至第一感光器件上；位于第一槽中的第一附加反射结构，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层；位于第一槽底部的第一底反射层，第一底反射层至少位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，且第一附加反射层和第一底反射层在第一槽底部表面的投影完全覆盖第一存储节点；位于第一槽中的第一透光层，第一透光层位于第一附加反射结周围且位于第一底反射层上。2.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一附加反射结构的侧壁表面与所述第一附加反射结构底部表面之间的夹角为30度至85度。3.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一底反射层的材料为金属；所述第一附加反射层的材料为金属。4.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构。5.根据权利要求4所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一底反射层仅位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部；第一附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第一附加反射层。6.根据权利要求4所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部、以及第一附加反射结构的底部；仅第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。7.根据权利要求4所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部、以及第一附加反射结构的底部；所述第一附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第一附加反射层。8.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一附加反射结构的形状呈三棱锥体。9.根据权利要求8所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一底反射层仅位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部；所述第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。10.根据权利要求8所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部以及第一附加反射结构的底部；所述第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。11.根据权利要求7或10所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一附加反射结构仅包括第一附加反射层。12.根据权利要求5、6、7、9或10所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一附加反射结构还包括第一附加主体，第一附加反射层位于第一附加主体的表面。13.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述像素单元区还包括第二区和第三区；所述背照式图像传感还包括：位于晶圆主体第二区内的第二感光器件；位于晶圆主体第二区内的第二存储节点，且第二存储节点位于第二感光器件的侧部；位于晶圆主体第三区内的第三感光器件；位于晶圆主体第三区内的第三存储节点，且第三存储节点位于第三感光器件的侧部；位于晶圆主体第二区中的第二槽，第二槽的开口朝向主体背面，第二槽位于第二存储节点上且未延伸至第二感光器件上；位于晶圆主体第三区中的第三槽，第三槽的开口朝向主体背面，第三槽位于第三存储节点上且未延伸至第三感光器件上；位于第二槽中的第二附加反射结构，第二附加反射结构的侧壁表面与第二附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第二附加反射结构包括第二附加反射层，至少第二附加反射结构的侧壁表面暴露出第二附加反射层；位于第二槽底部的第二底反射层，第二底反射层至少位于第二附加反射结构侧部的第二槽底部，且第二附加反射层和第二底反射层在第二槽底部表面的投影完全覆盖第二存储节点；位于第三槽中的第三附加反射结构，第三附加反射结构的侧壁表面与第三附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第三附加反射结构包括第三附加反射层，至少第三附加反射结构的侧壁表面暴露出第三附加反射层；位于第三槽底部的第三底反射层，第三底反射层至少位于第三附加反射结构侧部的第三槽底部，且第三附加反射层和第三底反射层在第三槽底部表面的投影完全覆盖第三存储节点；位于第二槽中的第二透光层，第二透光层位于第二附加反射结构周围且位...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙海凤，李天慧，藤井光一，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32