[發(fā)明專利]背面隔離器件及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410087481.4
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103824805A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王連紅;董金文;陳俊
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種背面隔離器件及其制備方法。

背景技術(shù)

圖像傳感器是在光電技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，所謂圖像傳感器，就是能夠感受光學圖像信息并將其轉(zhuǎn)換成可輸出信號的傳感器。圖像傳感器可以提高人眼的視覺范圍，使人們看到肉眼無法看到的微觀世界和宏觀世界，看到人們暫時無法到達處發(fā)生的事情，看到超出肉眼視覺范圍的各種物理、化學變化過程，生命、生理、病變的發(fā)生發(fā)展過程，等等。可見圖像傳感器在人們的文化、體育、生產(chǎn)、生活和科學研究中起到非常重要的作用。可以說，現(xiàn)代人類活動已經(jīng)無法離開圖像傳感器了。

圖像傳感器可依據(jù)其采用的原理而區(qū)分為電荷耦合裝置(Charge-Coupled?Device)圖像傳感器(亦即俗稱CCD圖像傳感器)以及CMOS(Complementary?Metal?Oxide?Semiconductor)圖像傳感器，其中CMOS圖像傳感器基于互補型金屬氧化物半導體(CMOS)技術(shù)而制造。由于CMOS圖像傳感器是采用傳統(tǒng)的CMOS電路工藝制作，因此可將圖像傳感器以及其所需要的外圍電路加以整合，從而使得CMOS圖像傳感器具有更廣的應用前景。

按照接收光線的位置的不同，CMOS圖像傳感器可以分為前照式的CMOS圖像傳感器及背照式的CMOS圖像傳感器。然而，無論是前照式的CMOS圖像傳感器還是背照式的CMOS圖像傳感器，串擾是圖像傳感器中的嚴重問題。通常存在三種成分的串擾：a)電串擾，b)光串擾，以及c)頻譜串擾。其中，電串擾是當在圖像傳感器的一個像素中生成的電荷載流子被圖像傳感器的相鄰像素收集時產(chǎn)生的，嚴重影響圖像傳感器的成像質(zhì)量。

因此，如何提供一種背面隔離器件及其制備方法，能夠減少或避免相鄰的像素之間的電串擾，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種背面隔離器件及其制備方法，能夠減少或避免相鄰的器件之間的電串擾。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種背面隔離器件，包括：

半導體基底，所述半導體基底具有第一表面和與之相對的第二表面；

所述半導體基底包括至少兩個器件單元區(qū)域以及隔離區(qū)域，所述隔離區(qū)域位于相鄰的所述器件單元區(qū)域之間；

所述隔離區(qū)域內(nèi)的所述第一表面具有第一隔離結(jié)構(gòu)，所述隔離區(qū)域內(nèi)的所述第二表面具有第二隔離結(jié)構(gòu)。

進一步的，在所述背面隔離器件中，所述第二隔離結(jié)構(gòu)為深槽隔離結(jié)構(gòu)。

進一步的，在所述背面隔離器件中，所述第二隔離結(jié)構(gòu)接觸所述第一隔離結(jié)構(gòu)。

進一步的，在所述背面隔離器件中，所述第二隔離結(jié)構(gòu)內(nèi)的填充物為電子隔絕材料，所述電子隔絕材料為非金屬氧化物、無摻雜多晶硅、氮化物或金屬氧化物，其中，所述金屬氧化物的介電常數(shù)大于等于20。

進一步的，在所述背面隔離器件中，所述電子隔絕材料為化學氣相沉積或者爐管生長的氧化硅、氮化硅或二氧化鉿。

進一步的，在所述背面隔離器件中，所述第二隔離結(jié)構(gòu)的深度為0.5μm～4μm。

進一步的，在所述背面隔離器件中，所述第一隔離結(jié)構(gòu)為淺槽隔離結(jié)構(gòu)或局部氧化隔離結(jié)構(gòu)。

進一步的，在所述背面隔離器件中，所述背面隔離器件為圖像傳感器。

根據(jù)本發(fā)明的另一面，本發(fā)明還提供一種背面隔離器件的制備方法，包括：

提供半導體基底，所述半導體基底具有第一表面和與之相對的第二表面，所述半導體基底包括至少兩個器件單元區(qū)域和隔離區(qū)域，所述隔離區(qū)域位于相鄰的所述器件單元區(qū)域之間，所述隔離區(qū)域內(nèi)的所述第一表面具有第一隔離結(jié)構(gòu)；

在所述隔離區(qū)域內(nèi)的所述第二表面制備第二隔離結(jié)構(gòu)。

進一步的，在所述背面隔離器件的制備方法中，所述在所述隔離區(qū)域內(nèi)的所述第二表面制備第二隔離結(jié)構(gòu)的步驟包括：

在所述第二表面制備掩膜層；

在所述掩膜層制備掩膜圖形，所述掩膜圖形位于所述隔離區(qū)域內(nèi)的所述掩膜層；

以所述掩膜圖形為掩膜，對所述半導體基底進行刻蝕，在所述半導體基底的第二表面形成一溝槽；

在所述溝槽內(nèi)填充電子隔絕材料；

去除剩余的所述掩膜層，形成所述第二隔離結(jié)構(gòu)。

進一步的，在所述背面隔離器件的制備方法中，采用高深寬比制程技術(shù)在所述溝槽內(nèi)填充電子隔絕材料。

進一步的，在所述背面隔離器件的制備方法中，所述電子隔絕材料為非金屬氧化物、無摻雜多晶硅、氮化物或金屬氧化物，其中，所述金屬氧化物的介電常數(shù)大于等于20。