[發(fā)明專利]圖像傳感器及其形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810381052.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN108428711A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周艮梅;穆鈺平;黃曉櫓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德淮半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

一種圖像傳感器及其形成方法，其中形成方法包括：提供基底，所述基底包括若干相互分離的像素區(qū)；在相鄰像素區(qū)之間的基底表面形成阻擋結(jié)構(gòu)，所述阻擋結(jié)構(gòu)的底部尺寸大于頂部尺寸，且所述阻擋結(jié)構(gòu)的側(cè)壁與底部呈銳角；在各所述像素區(qū)的基底表面形成濾色鏡，所述濾色鏡覆蓋阻擋結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。所述方法形成的圖像傳感器的性能較好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像傳感器及其形成方法。

背景技術(shù)

圖像傳感器是將光學(xué)圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的半導(dǎo)體器件。CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器是一種快速發(fā)展的固態(tài)圖像傳感器，由于CMOS圖像傳感器中的圖像傳感器部分和控制電路部分集成于同一芯片中，因此CMOS圖像傳感器的體積小、功耗低、價(jià)格低廉，相較于傳統(tǒng)的CCD(電荷耦合)圖像傳感器更具優(yōu)勢(shì)，也更易普及。

現(xiàn)有的CMOS圖像傳感器中包括用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電傳感器，所述光電傳感器為形成于硅襯底中的光電二極管。此外，在形成有光電二極管的硅襯底表面還形成有介質(zhì)層，所述介質(zhì)層內(nèi)形成有金屬互聯(lián)層，所述金屬互聯(lián)層用于使光電二極管與外圍電路電連接。對(duì)于上述CMOS圖像傳感器來說，所述硅襯底具有介質(zhì)層和金屬互聯(lián)層的一面為CMOS圖像傳感器的正面，與正面相對(duì)的一面為CMOS圖像傳感器的背面，根據(jù)光線照射方向的差異，所述CMOS圖像傳感器能夠分為前照式(Front-side Illumination，F(xiàn)SI)CMOS圖像傳感器和后照式(Back-side Illumination)CMOS圖像傳感器。

然而，現(xiàn)有的CMOS圖像傳感器的性能仍較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是一種圖像傳感器及其形成方法，以提高圖像傳感器的性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種圖像傳感器的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括若干相互分離的像素區(qū)；在相鄰像素區(qū)之間的基底表面形成阻擋結(jié)構(gòu)，所述阻擋結(jié)構(gòu)的底部尺寸大于頂部尺寸，且所述阻擋結(jié)構(gòu)側(cè)壁與底部表面呈銳角；在各所述像素區(qū)的基底表面形成濾色鏡，所述濾色鏡覆蓋阻擋結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。

可選的，所述阻擋結(jié)構(gòu)的材料為金屬；所述金屬包括鎢或者鋁。

可選的，所述夾角的范圍為：60度～85度。

可選的，所述阻擋結(jié)構(gòu)底部尺寸為：0.1微米～0.16微米。

可選的，所述阻擋結(jié)構(gòu)頂部尺寸為：0.02微米～0.08微米。

可選的，所述基底內(nèi)具有阱區(qū)，所述阱區(qū)內(nèi)具有第一摻雜離子；所述像素區(qū)的阱區(qū)內(nèi)具有光電摻雜區(qū)，所述光電摻雜區(qū)內(nèi)具有第二摻雜離子，所述第二摻雜離子與第一摻雜離子的導(dǎo)電類型相反。

可選的，形成所述阻擋結(jié)構(gòu)之前，所述形成方法還包括：在所述基底表面形成鈍化層；在所述鈍化層表面形成停止層。

可選的，所述阻擋結(jié)構(gòu)的形成方法包括：在所述停止層表面形成阻擋結(jié)構(gòu)膜，相鄰像素區(qū)之間的所述阻擋結(jié)構(gòu)膜表面具有第一掩膜層；以所述第一掩膜層為掩膜，刻蝕所述阻擋結(jié)構(gòu)膜，直至暴露出停止層的頂部表面，形成所述阻擋結(jié)構(gòu)。

可選的，以所述第一掩膜層為掩膜，刻蝕所述阻擋結(jié)構(gòu)膜的工藝包括干法刻蝕工藝和濕法刻蝕工藝中的一種或者兩種組合。

可選的，所述濾色鏡為紅色濾色鏡、綠色濾色鏡或藍(lán)色濾色鏡中的一個(gè)；所述濾色鏡頂部尺寸大于底部尺寸。

可選的，形成所述濾色鏡之后，所述形成方法還包括：在所述濾色鏡表面形成透鏡結(jié)構(gòu)。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種圖像傳感器，包括：基底，所述基底包括若干相互分離的像素區(qū)；位于相鄰像素區(qū)之間基底表面的阻擋結(jié)構(gòu)，所述阻擋結(jié)構(gòu)的底部尺寸大于頂部尺寸，且所述阻擋結(jié)構(gòu)側(cè)壁與底部表面呈銳角；位于各所述像素區(qū)的基底表面的濾色鏡，所述濾色鏡覆蓋阻擋結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。