[發明專利]背照式圖像傳感器的形成方法

有效

• 申請號: 201810965371.1
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN109192741B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 黃心怡;王連紅
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳敏

1.一種背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底包括第一側和與第一側相對的第二側；

刻蝕第一側的半導體襯底，在第一側的半導體襯底中形成若干溝槽；

在溝槽中形成含硼的硅玻璃層，所述含硼的硅玻璃層覆蓋溝槽的部分側壁且含硼的硅玻璃層的表面低于第一側的半導體襯底表面；

進行退火工藝，使含硼的硅玻璃層中的硼離子擴散到相鄰溝槽之間的半導體襯底中形成摻雜停止層；

在溝槽中填充隔離材料，形成深溝槽隔離結構；

在深溝槽隔離結構之間的第一側的半導體襯底上形成圖像傳感器的像素，所述像素感測從第二側入射的光線；

以摻雜停止層和含硼的硅玻璃層作為停止層，從半導體襯底的第二側減薄半導體襯底；

濕法刻蝕去除所述摻雜停止層和含硼的硅玻璃層。

2.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述含硼的硅玻璃層的形成過程為：在所述溝槽中填充滿含硼的硅玻璃材料層；刻蝕去除部分厚度的含硼的硅玻璃材料層，在溝槽中形成含硼的硅玻璃層，所述含硼的硅玻璃層覆蓋溝槽的部分側壁且含硼的硅玻璃層的表面低于第一側的半導體襯底表面。

3.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述退火工藝中退火的溫度為800-950攝氏度，時間為0.5-2小時。

4.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，從半導體襯底的第二側減薄半導體襯底的過程包括：采用化學機械研磨工藝去除第二側部分厚度的半導體襯底；采用濕法刻蝕工藝繼續刻蝕化學機械研磨工藝后的半導體襯底，以摻雜停止層和含硼的硅玻璃層作為刻蝕停止層。

5.如權利要求4所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，采用濕法刻蝕工藝繼續刻蝕化學機械研磨工藝后的半導體襯底時采用的刻蝕溶液為HNO₃和HF的混合溶液。

6.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，濕法刻蝕去除所述摻雜停止層和含硼的硅玻璃層的采用的刻蝕溶液為HF、HNO₃、CH₃COOH的混合溶液。

7.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述溝槽的深度為4～6微米，含硼的硅玻璃層的表面與第一側的半導體襯底表面的距離為2～4微米。

8.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述像素包括位于深溝槽隔離結構之間的半導體襯底中的感光區，所述感光區通過離子注入形成。

9.如權利要求8所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，還包括：形成感光區后，所述第一側的半導體襯底表面形成介質層和位于介質層中的互連結構；在介質層表面鍵合支撐基板；形成支撐基板后，從半導體襯底的第二側減薄半導體襯底；濕法刻蝕去除所述摻雜停止層和含硼的硅玻璃層后，在第二側的半導體襯底表面上形成濾色層。