图像传感器及其形成方法技术

本发明专利技术公开了一种图像传感器以及形成方法，该方法包括：通过刻蚀和外延工艺，在半导体衬底中形成沟槽；在所述沟槽表面形成第一介质层；在所述第一介质层表面形成第二介质层；去除所述沟槽开口附近的部分所述第一介质层和所述第二介质层；形成第一外延层，使所述沟槽的开口封闭；其中，所述沟槽对应的区域用于形成图像传感器的侧向光学隔离结构。该侧向光学隔离结构可以包括中空间隙结构。入射光线照射到中空间隙结构上将发生全反射，从而有效降低相邻像素单元之间的光线串扰。通过外延工艺，在沟槽侧壁形成侧向PN结，实现相邻像素单元之间的电学隔离。间的电学隔离。间的电学隔离。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器及其形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种图像传感器及其形成方法。

技术介绍

[0002]CMOS图像传感器（CMOS Image Sensor, CIS）是将光学图像转化为电信号的半导体器件。CIS包括用于感光的光电二极管（photodiode, PD）和用于将所感测的光处理为电信号的逻辑电路。
[0003]对CIS的感光区域进行隔离，常见于背照式图像传感器工艺。通常的方法中，先进行衬底晶圆背面减薄工艺，再通过光刻工艺在晶圆表面形成用于图像感光区域隔离的图形，进而通过刻蚀工艺在衬底背面形成深沟槽，继而在深沟槽中填充介质完成图像传感器感光区域的隔离。
[0004]但是，这种传统方法仍存在以下问题：
①
在研磨衬底晶圆背面减薄过程中，晶圆衬底容易发生扭曲变形，而且光刻本身的对准误差也会使得晶圆背面沟槽图形与像素中心有较大的误差，导致侧向隔离的不均匀性，影响隔离效果；
②
在刻蚀工艺中用到的等离子体会损伤侧壁，而在晶圆背面工艺中，没有办法承受高温工艺，从而难以对侧壁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：通过刻蚀和外延工艺，在半导体衬底中形成沟槽；在所述沟槽表面形成第一介质层；在所述第一介质层表面形成第二介质层；去除所述沟槽开口附近的部分所述第一介质层和所述第二介质层；形成第一外延层，使所述沟槽的开口封闭；其中，所述沟槽对应的区域用于形成图像传感器的侧向光学隔离结构。2.如权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一介质层为氧化硅；所述第二介质层为氮化硅或氮氧化硅。3.如权利要求2所述的图像传感器的形成方法，所述第二介质层为氮化硅，其特征在于，通过调整所述氮化硅生长工艺，使所述氮化硅带负电荷，对所述沟槽侧壁产生钉扎。4.如权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一介质层或所述第二介质层作为半导体衬底背面减薄工艺的停止层。5.如权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底包括像素区和非像素区；所述通过刻蚀和外延工艺，在半导体衬底中形成沟槽包括：通过刻蚀和外延工艺，在所述像素区和所述非像素区同时形成所述沟槽。6.如权利要求5所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述通过刻蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞坤，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：