[發明專利]背照式圖像傳感器及其形成方法

在審

• 申請號: 201810971165.1
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109103211A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 高俊九;李志偉;黃仁德
• 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: 上海立群專利代理事務所(普通合伙) 31291
• 代理人: 楊楷;毛立群

1.一種背照式圖像傳感器，包括有源層，所述有源層設置有：

多個光電二極管；

深溝槽隔離結構，所述深溝槽隔離結構設置于彼此相鄰的所述光電二極管之間，該深溝槽隔離結構被配置為從所述有源層的背面起始，向所述有源層的正面延伸；

其特征在于，所述深溝槽隔離結構包括第一深溝槽隔離結構和第二深溝槽隔離結構，所述第一深溝槽隔離結構的溝槽深度大于所述第二深溝槽隔離結構。

2.如權利要求1所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，所述第一深溝槽隔離結構貫穿所述有源層。

3.如權利要求1或2所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，所述有源層的正面包括設置器件的晶體管區和沒有設置器件的非晶體管區，其中：在對應于所述晶體管區的部分，設置所述第二深溝槽隔離結構，而在對應于所述非晶體管區的部分，設置所述第一深溝槽隔離結構。

4.如權利要求3所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，在所述有源層的正面設置有包圍至少一部分所述晶體管區的淺溝槽隔離結構。

5.一種背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供襯底，所述襯底具有有源層；

在所述有源層表面形成第一掩膜層；

形成覆蓋于所述第一掩膜層表面的第二掩膜層；

圖案化所述第二掩膜層；

以圖案化后的所述第二掩膜層為掩膜，刻蝕所述第一掩膜層和所述有源層，形成溝槽結構，所述溝槽結構包括第一溝槽和第二溝槽；

去除所述第二掩膜層；

形成第三掩膜層，所述第三掩膜層覆蓋所述第二溝槽，而露出所述第一溝槽；

以所述第一掩膜層和所述第三掩膜層為掩膜，繼續刻蝕所述有源層，以增加所述第一溝槽的深度；

在所述第一溝槽內形成第一深溝槽隔離結構，在所述第二溝槽內形成第二深溝槽隔離結構。

6.如權利要求5所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，在繼續刻蝕所述有源層，以增加所述第一溝槽的深度的步驟中，執行所述有源層的刻蝕工藝，直至貫穿所述有源層。

7.如權利要求5或6所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，在形成第一深溝槽隔離結構和第二深溝槽隔離結構的步驟之后還包括：

在所述有源層異于所述襯底的一側表面綁定支撐晶圓；

減薄所述襯底，以露出所述第一深溝槽隔離結構。

8.如權利要求5所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜層為硬掩膜層，所述第二掩膜層和所述第三掩膜層為光刻膠層。

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，所述第二掩膜層為ArF、KrF或EUV光刻膠層，所述第三掩膜層為g線或i線光刻膠層。

10.如權利要求5所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，在繼續刻蝕所述有源層，以增加所述第一溝槽的深度的步驟中，采用各向異性干法刻蝕工藝刻蝕所述第一溝槽，所述各向異性干法刻蝕工藝對于所述有源層和所述第一掩膜層具有3以上的選擇比。