用于形成背照式图像传感器的晶圆结构及工艺方法技术

本发明专利技术提供一种用于形成背照式图像传感器的晶圆结构及工艺方法，通过在器件晶圆的衬底层与器件层之间设置多个外延层，所述衬底层与多个外延层具有掺杂浓度差异，以使得从背面减薄所述器件晶圆时，可以通过控制刻蚀选择比，实现至少两次的刻蚀自停止，从而降低背面减薄的总厚度偏差，保证背面减薄的精度，满足背照式图像传感器工艺要求，进一步的，由于多个外延层的掺杂浓度差异，可以形成由外延层界面指向光电二极管区域的负浓度梯度，作为有效的背面钉扎层，降低暗电流的影响，从而提高产品良率和成像质量，改善图像传感器性能。改善图像传感器性能。改善图像传感器性能。

【技术实现步骤摘要】
用于形成背照式图像传感器的晶圆结构及工艺方法


[0001]本专利技术涉及图像传感器领域，具体涉及一种用于形成背照式图像传感器的晶圆结构及工艺方法。

技术介绍

[0002]图像传感器作为将光信号转化为数字电信号的器件单元，广泛应用于智能手机、平板电脑、汽车、医疗等各类新兴领域。典型的图像传感器通过像素阵列将入射光子转换成电子或空穴，当一个积分周期完成，收集的电荷通过模拟电路和数字电路转换成数字信号，传输到传感器的输出终端。
[0003]传统的图像传感器采用前照式入射，即入射光子想要到达光电二极管被其顺利吸收，需要穿过多层介质层组成的光路通道及/或金属互联层，同时，部分入射光子会受到金属互联层界面的反射而弹回空气中甚至串扰到其他像素单元，造成图像传感器灵敏度降低及/或颜色失真。
[0004]随着图像传感器技术的不断发展，像素单元尺寸不断降低，光子需要经过的介质层光路通道将同步减小，导致灵敏度和暗光表现等性能严重恶化。此时，背照式图像传感器因其独特的结构能从根本上解决上述问题。在背照式图像传感器中，入射光子从图像传感器的背面入射，一方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于形成背照式图像传感器的工艺方法，其特征在于，包括：提供器件晶圆，所述器件晶圆包括衬底层和器件层，以及位于所述衬底层与器件层之间的多个外延层；在所述器件层中形成半导体器件之后，从背面减薄所述器件晶圆，通过控制所述衬底层与多个外延层的掺杂浓度差异，控制刻蚀选择比，实现至少两次的刻蚀自停止，保证背面减薄的精度；进行后续工艺以形成背照式图像传感器。2.如权利要求1所述的用于形成背照式图像传感器的工艺方法，其特征在于，所述衬底层为重掺杂衬底层，所述重掺杂衬底层和器件层之间依次包括第一本征硅层外延层或第一轻掺杂外延层、重掺杂外延层、第二本征硅层外延层或第二轻掺杂外延层；从背面减薄所述器件晶圆的步骤包括：通过粗研磨和刻蚀去除所述重掺杂衬底层，自停止于所述第一本征硅外延层或第一轻掺杂外延层，通过化学机械抛光去除所述第一本征硅外延层或第一轻掺杂外延层，通过刻蚀去除所述重掺杂外延层，自停止于所述第二本征硅层外延层或第二轻掺杂外延层。3.如权利要求2所述的用于形成背照式图像传感器的工艺方法，其特征在于，去除所述重掺杂外延层之后，再次通过化学机械抛光和刻蚀去除所述第二本征硅外延层或第二轻掺杂外延层。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立新，徐涛，黄琨，陈丹科，彭文冰，
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：