[发明专利]背照式CIS产品的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种背照式CIS产品的制作方法。

背景技术

CIS产品是一种图形收集处理半导体器件，它可以实现将光学信号转化成电学信号进行存储和显示。现有的CIS产品已经采用背照式的工艺。即半导体衬底完成前段MOS管以及金属连线后会进行半导体衬底背面的研磨(目的是将半导体衬底的厚度减薄)，让半导体衬底背面作为光感应的窗口，而半导体衬底的正面会粘合在其他辅助半导体衬底上面以实现光线处理功能。

在CIS产品的形成工艺过程中，为了改变半导体衬底的电学参数，需要对半导体衬底进行离子注入，比如对半导体衬底进行高能离子注入以形成高能离子注入区，目的是将带电离子注入半导体衬底的较深的区域，以实现特定的工艺目的。请参考图1所示的现有技术的背照式CIS图像传感器的器件结构示意图。半导体衬底10具有正面11和背面12，所述背面12上形成有滤光层18。所述正面10上形成有栅极13，所述栅极13下方的半导体衬底内形成有阱13和高能离子注入区17。所述正面12上形成有互连层15，互连层15内形成有金属互连线16。

现有技术通常是线在半导体衬底正面进行相应的工艺，包括形成互连层和金属互连线、对半导体衬底进行高能离子注入等。然后，在对半导体背面进行减薄工艺。

然而，高能离子注入需要较高的能量，这对于离子注入设备的要求较高，并且高能离子注入的剂量、离子在半导体衬底中的分布形貌难以控制，这不利于CIS工艺的稳定性和工艺控制。

发明内容

本发明解决的问题提供一种背照式CIS产品的制作方法，从半导体衬底背面进行离子注入，控制离子注入区域的离子剂量、分布形貌，从而有利于CIS工艺稳定性和工艺控制。

为解决上述问题，本发明提供一种背照式CIS产品的制作方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底正面形成有晶体管，所述晶体管上形成有互连层；

对所述半导体衬底背面进行减薄；

在减薄后的半导体衬底的背面进行离子注入，在减薄后的半导体衬底中形成高能离子注入区；

在半导体衬底背面形成滤光片。

可选地，所述离子注入为低能离子注入。

可选地，所述减薄利用化学机械研磨工艺进行。

可选地，减薄后的半导体衬底的厚度范围为4500-5500埃。

可选地，所述离子注入的能量范围为50-210KeV,所述离子注入形成的高能离子注入区距离半导体正面的距离为3300-3700埃，所述高能离子注入区距离减薄后的半导体衬底的背面的距离为800-1200埃。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明改变了现有的CIS工艺的制作方法，在半导体衬底上形成晶体管和互连层之后，对半导体衬底进行减薄，从减薄后的半导体衬底的背面进行离子注入，相对于现有技术形成相同深度的高能离子注入区，本发明需要的离子注入的能量较低，从而减轻了对离子注入机台的能量的要求，更有利控制半导体衬底中注入的离子的剂量以及离子在半导体衬底中的分布，有利于CIS器件的控制。

附图说明

图1是现有技术的背照式CIS图像传感器的器件结构示意图。

图2是本发明一个实施例的背照式CIS图像传感器的制作方法流程示意图。

图3-图6是本发明一个实施例的背照式CIS图像传感器的剖面结构示意图。

具体实施方式

现有技术为了在CIS产品的半导体衬底中形成具有一定深度的高能离子注入区，需要利用离子注入机台在高能量的情况下从半导体衬底的正面进行离子注入，这对离子注入机台的能量要求高，并且高能离子注入的剂量、离子在半导体衬底中的分布形貌难以控制，这不利于CIS工艺的稳定性和工艺控制。

为解决上述问题，本发明提供一种背照式CIS产品的制作方法，请参考图2所示的本发明一个实施例的背照式CIS图像传感器的制作方法流程示意图，所述方法包括：

步骤S1，提供半导体衬底，所述半导体衬底正面形成有晶体管，所述晶体管上形成有互连层；

步骤S2，对所述半导体衬底背面进行减薄；

步骤S3，在减薄后的半导体衬底的背面进行离子注入，在减薄后的半导体衬底中形成高能离子注入区；

步骤S4，在半导体衬底背面形成滤光片。

下面请结合图3-图6所示的本发明一个实施例的背照式CIS图像传感器的剖面结构示意图。