【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体图像传感器，特别是涉及一种提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构和方法。
技术介绍
1、cmos图像传感器按照入射光进入光电二极管的路径不同，可以分为前照式和背照式两种图像传感器，前照式是指入射光从硅片正面进入光电二极管的图像传感器，而背照式图像传感器(backside illuminated cis，bsi)是指入射光从硅片背面进入光电二极管的图像传感器，具体是将硅片减薄后，在光电二极管(photodiode)背面搭建彩色滤光器(color filter，cf)及微透镜(micro len)，光线由背面射入，增大了光电元件感光面积，减少了光线经过布线时的损失，可以大幅提高cis在弱光环境下的感光能力，提高像素单元的灵敏度。另外，背照式结构更适用于小尺寸像素，更易集成到常规半导体过程中以降低成本、减小尺寸及提高集成度。
2、人眼对波长400nm～700nm的电磁波敏感，波长在700nm～2500nm的都可以称为近红外波段(nir)。对于基于硅的cmos来说，能够响应的最大波长约为1100nm，对于近红外波段的监控，主要应用为安防和医疗，如安防相机在晚上依然可以正常为人们的安全保驾护航。
3、图像传感器主要是光活性表面利用来自入射光子的能量来产生电子-空穴对。量子效率(quantum efficiency，qe)是描述光电器件光电转换能力的一个重要参数，是对光敏器件电光敏性的一种测量，指的是单位光子数产生的光电流与入射光电流比值，通过量子效率可以量化其光电转换能力。通常的，量子转换效率
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构和方法，用于解决现有技术中背照式图像传感器在近红外波段的量子效率仍不够高的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构，所述结构至少包括：衬底和多个光电二极管，所述光电二极管形成于所述衬底中，每个所述光电二极管表面制作有单元深沟槽隔离结构。
3、作为本专利技术提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构的一种优化的方案，所述单元深沟槽隔离结构的横截面形状包括田字形和米字形中的一种或两种的组合。
4、作为本专利技术提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构的一种优化的方案，所述单元深沟槽隔离结构的深度范围介于0.3um～1.5um之间，特征尺寸的范围介于100nm～200nm之间。
5、作为本专利技术提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构的一种优化的方案，所述光电二极管之间由深沟槽隔离区隔离，所述单元深沟槽隔离结构的深度小于所述深沟槽隔离区的深度。
6、作为本专利技术提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构的一种优化的方案，所述结构还包括依次位于所述光电二极管表面的彩色滤光器和微透镜、以及位于所述光电二极管另一表面的金属线结构。
7、本专利技术还提供一种提升背照式图像传感器近红外量子效率的方法，所述方法至少包括：
8、提供一衬底，在所述衬底中制作形成多个光电二极管；
9、在每个所述光电二极管表面制作单元深沟槽隔离结构。
10、作为本专利技术提升背照式图像传感器近红外量子效率的方法的一种优化的方案，所述单元深沟槽隔离结构的横截面形状包括田字形和米字形中的一种或两种的组合。
11、作为本专利技术提升背照式图像传感器近红外量子效率的方法的一种优化的方案，所述单元深沟槽隔离结构的深度范围介于0.3um～1.5um之间，特征尺寸的范围介于100nm～200nm之间。
12、作为本专利技术提升背照式图像传感器近红外量子效率的方法的一种优化的方案，利用光刻和刻蚀工艺，在每个所述光电二极管表面制作单元深沟槽隔离结构。
13、作为本专利技术提升背照式图像传感器近红外量子效率的方法的一种优化的方案，所述方法还包括在所述光电二极管之间形成深沟槽隔离区的步骤，所述单元深沟槽隔离结构的深度小于所述深沟槽隔离区的深度。
14、作为本专利技术提升背照式图像传感器近红外量子效率的方法的一种优化的方案，所述方法还包括步骤：
15、在所述光电二极管表面依次形成彩色滤光器和微透镜；
16、在所述另一表面形成金属线结构。
17、如上所述，本专利技术的提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构和方法，所述结构至少包括：衬底和多个光电二极管，所述光电二极管形成于所述衬底中，每个所述光电二极管表面制作有单元深沟槽隔离结构。所述单元深沟槽隔离结构的横截面形状包括田字形和米字形中的一种或两种的组合。本专利技术通过在光电二极管表面制作单元深沟槽隔离结构，利用单元深沟槽隔离结构可以增加光线在光电二极管中的散射，从而提升光程，增加入射光特别是近红外波长光的吸收，大幅提高产品量子效率和拍照水平。
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1.一种提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构，其特征在于，所述结构至少包括：衬底和多个光电二极管，所述光电二极管形成于所述衬底中，每个所述光电二极管表面制作有单元深沟槽隔离结构。
2.根据权利要求1所述的提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构，其特征在于：所述单元深沟槽隔离结构的横截面形状包括田字形和米字形中的一种或两种的组合。
3.根据权利要求1所述的提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构，其特征在于：所述单元深沟槽隔离结构的深度范围介于0.3um～1.5um之间，特征尺寸的范围介于100nm～200nm之间。
4.根据权利要求1所述的提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构，其特征在于：所述光电二极管之间由深沟槽隔离区隔离，所述单元深沟槽隔离结构的深度小于所述深沟槽隔离区的深度。
5.根据权利要求1所述的提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构，其特征在于：所述结构还包括依次位于所述光电二极管表面的彩色滤光器和微透镜、以及位于所述光电二极管另一表面的金属线结构。
6.一种提升背照式图像传感器近红外量子效率的方
7.根据权利要求6所述的提升背照式图像传感器近红外量子效率的方法，其特征在于：所述单元深沟槽隔离结构的横截面形状包括田字形和米字形中的一种或两种的组合。
8.根据权利要求6所述的提升背照式图像传感器近红外量子效率的方法，其特征在于：所述单元深沟槽隔离结构的深度范围介于0.3um～1.5um之间，特征尺寸的范围介于100nm～200nm之间。
9.根据权利要求6所述的提升背照式图像传感器近红外量子效率的方法，其特征在于：利用光刻和刻蚀工艺，在每个所述光电二极管表面制作单元深沟槽隔离结构。
10.根据权利要求6所述的提升背照式图像传感器近红外量子效率的方法，其特征在于：所述方法还包括在所述光电二极管之间形成深沟槽隔离区的步骤，所述单元深沟槽隔离结构的深度小于所述深沟槽隔离区的深度。
11.根据权利要求6所述的提升背照式图像传感器近红外量子效率的方法，其特征在于：所述方法还包括步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构，其特征在于，所述结构至少包括：衬底和多个光电二极管，所述光电二极管形成于所述衬底中，每个所述光电二极管表面制作有单元深沟槽隔离结构。
2.根据权利要求1所述的提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构，其特征在于：所述单元深沟槽隔离结构的横截面形状包括田字形和米字形中的一种或两种的组合。
3.根据权利要求1所述的提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构，其特征在于：所述单元深沟槽隔离结构的深度范围介于0.3um～1.5um之间，特征尺寸的范围介于100nm～200nm之间。
4.根据权利要求1所述的提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构，其特征在于：所述光电二极管之间由深沟槽隔离区隔离，所述单元深沟槽隔离结构的深度小于所述深沟槽隔离区的深度。
5.根据权利要求1所述的提升背照式图像传感器近红外量子效率的结构，其特征在于：所述结构还包括依次位于所述光电二极管表面的彩色滤光器和微透镜、以及位于所述光电二极管另一表面的金属线结构。
【专利技术属性】
技术研发人员：赵春山，张武志，曹亚民，周维，王艳生，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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