[發明專利]背照式圖像傳感器及其形成方法

在審

• 申請號: 201811024982.2
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109192742A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 丁琦;陳世杰;黃曉櫓
• 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，所述第一側的半導體襯底中形成有若干分立的感光區，所述感光區適于感測從第二側入射的光線；

在所述半導體襯底的第二側表面形成第一介質層；

在部分數量的感光區上方的第一介質層表面對應形成透明濾色層；

形成覆蓋所述透明濾色層和第一介質層表面的吸光材料層；

無掩膜刻蝕所述吸光材料層，在所述透明濾色層的側壁表面形成不透光側墻；

在透明濾色層之間的第一介質層表面形成彩色濾色層。

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，所述吸光材料層的材料為無定形硅、炭黑或具有吸光特性的高分子材料。

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，相鄰的感光區之間還形成有深溝槽隔離結構，且所述深溝槽隔離結構從半導體襯底的第二側表面延伸到半導體襯底中，所述不透光側墻位于深溝槽隔離結構的上方。

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，相鄰的感光區之間還形成有深溝槽隔離結構，且所述深溝槽隔離結構從半導體襯底的第一側表面延伸到半導體襯底中，所述不透光側墻位于深溝槽隔離結構的上方，所述深溝槽隔離結構和不透光側墻之間的第一介質層和半導體襯底中還形成有不透光隔離區。

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，所述不透光隔離區的形成過程包括：在形成第一介質層后，在所述第一介質層上形成掩膜層，所述掩膜層中具有暴露出深溝槽隔離結構上方的部分第一介質層表面的開口；沿開口刻蝕所述第一介質層和半導體襯底，形成溝槽，所述溝槽露出溝槽隔離結構的底部；在溝槽中填充滿不透光材料，形成不透光隔離區。

6.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，所述不透光隔離區的形成過程包括：在形成第一介質層后，在所述第一介質層上形成掩膜層，所述掩膜層中具有暴露出深溝槽隔離結構上方的部分第一介質層表面的開口；沿開口對所述半導體襯底進行非晶化，形成不透光隔離區。

7.如權利要求6所述的背照式圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述非晶化采用離子注入，所述離子注入采用的離子為硅離子、鍺離子、碳離子或氮離子。

8.一種背照式圖像傳感器，其特征在于，包括：

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，所述第一側的半導體襯底中具有若干分立的感光區，所述感光區適于感測從第二側入射的光線；

位于所述半導體襯底的第二側表面的第一介質層；

位于部分數量的感光區上方的第一介質層表面的透明濾色層；

位于所述透明濾色層的側壁表面的不透光側墻，所述不透光側墻的材料為吸光材料；

位于透明濾色層之間的第一介質層表面的彩色濾色層。

9.如權利要求8所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，所述吸光材料為無定形硅、炭黑或具有吸光特性的高分子材料。

10.如權利要求8所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，相鄰的感光區之間還形成有深溝槽隔離結構，且所述深溝槽隔離結構從半導體襯底的第二側表面延伸到半導體襯底中，所述不透光側墻位于深溝槽隔離結構的上方。

11.如權利要求8所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，相鄰的感光區之間還形成有深溝槽隔離結構，且所述深溝槽隔離結構從半導體襯底的第一側表面延伸到半導體襯底中，所述不透光側墻位于深溝槽隔離結構的上方，所述深溝槽隔離結構和不透光側墻之間的第一介質層和半導體襯底中還形成有不透光隔離區。

12.如權利要求11所述的背照式圖像傳感器，其特征在于，所述不透光隔離區為通過在第一介質層和半導體襯底中形成的溝槽中填充不透光材料形成或者通過對所述半導體襯底進行非晶化形成。