【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种图像传感器形成方法及图像传感器。
技术介绍
1、cis图像传感器芯片是把光信号转换为电信号的芯片，芯片内部中间区域是起到感光作用的像素阵列，像素阵列周围的行控制电路、列控制电路以及列输出电路等外围电路会对像素阵列产生影响。一方面，这些外围电路在工作过程中，由于栅诱导漏极泄漏电流效应（gidl）、热载流子注入效应（hci）等因素引起电子空穴对的符合，导致电路发光的现象；另一方面，某些外围电路模块功耗较大，会产生大量的热，使得芯片的温度升高。这些外围电路的发光和发热现象都会影响到所采集图像的性能。电路发光会使得像素区域边缘像素的亮度值异常增大，引起图像失真；电路发热会使得附近的像素阵列边缘像素的温度升高，造成这些像素的暗电流上升，噪声增加。
2、现有技术如 cn 111129049 a中，使用第一空心金属环及其空腔和第二空心金属环及其空腔相连接组成复合的屏蔽结构。但是其工艺相对复杂，难以实现，并且由于第二金属环需要和第一金属环相连，在实际工艺中存在刻蚀第二沟槽时破坏第一空心金属环的额外风险，在第一沟槽内进行金属填充的时候也会在像素晶体管的有源区引入金属污染，给图像传感器带来缺陷。而如cn 110767667 a中使用热屏蔽结构和光屏蔽结构组成的复合屏蔽结构的方案在工艺上难以实现。如该专利中需要器件硅片倒置后与载片进行键合，并且不会破坏第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽，但是实际上在器件硅片和载片键合前，容易额外沉积二氧化硅，该二氧化硅会沉积进入前述沟槽破坏结构。另外，该专利中，第四沟槽下端和第
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种图像传感器形成方法，具体地，所述图像传感器的像素区域周围包括至少一层隔热层，所述形成方法包括：
2、于半导体衬底的正面形成浅沟槽隔离；
3、根据预设的光刻图形，刻蚀所述半导体衬底的背面至所述浅沟槽隔离，于所述图像传感器像素区域周围形成第一沟槽；
4、在所述第一沟槽表面形成第一介质层，并于所述第一沟槽中形成中空间隙，形成所述隔热层。
5、进一步地，所述刻蚀所述半导体衬底的背面至所述浅沟槽隔离之前，还包括：
6、于所述半导体衬底的正面形成金属互联结构；
7、所述形成所述隔热层之后，还包括：
8、根据预设的光刻图形，刻蚀所述图像传感器的背面至所述金属互联结构，形成第二沟槽，所述第二沟槽与所述像素区域之间至少包括一层所述隔热层；
9、于所述第二沟槽表面形成金属层，使所述像素区域与外围电路形成光学隔离。
10、进一步地，所述刻蚀所述半导体衬底的背面至所述浅沟槽隔离之前，还包括：
11、于所述半导体衬底的背面表面形成第二介质层。
12、进一步地，所述在所述第一沟槽表面形成第一介质层，并于所述第一沟槽中形成中空间隙，形成所述隔热层包括：
13、去除所述第二介质层；
14、在所述第一沟槽表面形成第一介质层；
15、在所述第一介质层表面形成高介电常数层；
16、于所述半导体衬底背面表面的所述高介电常数层表面形成第三介质层，使所述第一沟槽封闭，并于所述第一沟槽内形成所述中空间隙。
17、进一步地，所述根据预设的光刻图形，刻蚀所述图像传感器的背面至所述金属互联结构，形成第二沟槽包括：
18、于所述半导体衬底背面形成硬掩模层；
19、刻蚀所述硬掩模层，至所述半导体衬底的正面表面，形成第三沟槽；
20、于所述第三沟槽表面形成第四介质层；
21、刻蚀所述第四介质层的底部，至所述金属互联结构，形成所述第二沟槽。
22、进一步地，在所述于半导体衬底的正面形成浅沟槽隔离之前，包括：
23、于所述半导体衬底正面的表面形成第五介质层；
24、所述刻蚀所述硬掩模层，至所述半导体衬底的正面表面包括：
25、刻蚀所述硬掩模层，至所述第五介质层。
26、进一步地，还包括：
27、根据预设的光刻图形，刻蚀所述图像传感器的背面，于所述像素区域形成第四沟槽，以形成像素单元之间的隔离结构。
28、进一步地，通过控制所述第四沟槽和所述第一沟槽的线宽，或，通过控制所述浅沟槽隔离的深度，使所述第四沟槽和所述第一沟槽于一步刻蚀工艺中同时完成。
29、进一步地，所述于半导体衬底的正面形成浅沟槽隔离包括：
30、于所述半导体衬底正面的表面形成第五介质层；
31、刻蚀所述第五介质层和所述半导体衬底，形成第五沟槽；
32、于所述第五沟槽内沉积介质，形成第六介质层；
33、通过化学机械研磨工艺，对所述第五介质层和所述第六介质层进行减薄；
34、通过湿法刻蚀去除表面介质，形成所述浅沟槽隔离。
35、进一步地，所述在所述第一沟槽表面形成第一介质层时，采用等离子体氧化工艺。
36、进一步地，所述第一沟槽的线宽为0.01~0.3微米。
37、本专利技术还提供了一种图像传感器，采用如前述的图像传感器形成方法形成。
38、本专利技术通过上述方案，提出了一种新的图像传感器形成方法。通过在靠近像素阵列区域的外围增加一个由贯穿衬底的背面深沟槽与浅沟槽组合而成的条形或环形的隔离结构，并增加一张背面深沟槽的掩膜、刻蚀贯穿衬底，在中间填充介电质形成空隙，从而形成新的隔热结构；此外还可以与条形或环形的归同构结构结合，进一步实现光学隔离；由于硅通孔结构的引入，使得局部的应力增大,影响像素的暗电流，此时背面深沟槽的内部空隙可以降低该应力，同时起到隔热的作用。
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1.一种图像传感器形成方法，其特征在于，所述图像传感器的像素区域周围包括至少一层隔热层，所述形成方法包括：
2.如权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述刻蚀所述半导体衬底的背面至所述浅沟槽隔离之前，还包括：
3.如权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述刻蚀所述半导体衬底的背面至所述浅沟槽隔离之前，还包括：
4.如权利要求3所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述在所述第一沟槽表面形成第一介质层，并于所述第一沟槽中形成中空间隙，形成所述隔热层包括：
5.如权利要求2所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述根据预设的光刻图形，刻蚀所述图像传感器的背面至所述金属互联结构，形成第二沟槽包括：
6.如权利要求5所述的图像传感器形成方法，其特征在于，在所述于半导体衬底的正面形成浅沟槽隔离之前，包括：
7.如权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征在于，还包括：
8.如权利要求7所述的图像传感器形成方法，其特征在于：
9.如权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征
10.如权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述在所述第一沟槽表面形成第一介质层时，采用等离子体氧化工艺。
11.如权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述第一沟槽的线宽为0.01~0.3微米。
12.一种图像传感器，其特征在于，采用如权利要求1~11所述的图像传感器形成方法形成。
...【技术特征摘要】
1.一种图像传感器形成方法，其特征在于，所述图像传感器的像素区域周围包括至少一层隔热层，所述形成方法包括：
2.如权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述刻蚀所述半导体衬底的背面至所述浅沟槽隔离之前，还包括：
3.如权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述刻蚀所述半导体衬底的背面至所述浅沟槽隔离之前，还包括：
4.如权利要求3所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述在所述第一沟槽表面形成第一介质层，并于所述第一沟槽中形成中空间隙，形成所述隔热层包括：
5.如权利要求2所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述根据预设的光刻图形，刻蚀所述图像传感器的背面至所述金属互联结构，形成第二沟槽包括：
6.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：张超，许乐，付文，
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：
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