[发明专利]一种导光隔离结构的制备方法及像素晶圆

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种导光隔离结构的制备方法及像素晶圆。

背景技术

图像传感器，或称感光元件，是一种将光学图像转换成电子信号的设备，它被广泛地应用在数码相机和其他电子光学设备中。早期的图像传感器采用模拟信号，如摄像管。随着数码技术、半导体制造技术以及网络的迅速发展，市场和业界都面临着跨越各平台的视讯、影音、通讯大整合时代的到来。

图像传感器主要分为前照式和背照式两种，对于背照式图像传感器来说，由于能够有效去除了光路径上的读取电路和互连，减少了中间环节光线的损失，得到更高量子效率，具有更佳的画质和更低的噪点等特性，已经逐渐成为影像传感器市场的主流。

但是，现有的背照式图像传感器的制备过程中，制备用于导光的隔离结构能够避免各个感光单元之间的光相互影响，传统的隔离结构一般制备在滤光结构或光电二极管之间，制备工艺复杂，成本较高。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种导光隔离结构的制备方法，其中，包括：

步骤S1，提供一衬底，并采用一第一刻蚀工艺对所述衬底的上表面进行刻蚀；

步骤S2，采用一氧化工艺对刻蚀后的所述衬底的表面进行氧化，以于所述衬底的表面形成一氧化层；

步骤S3，采用一第二刻蚀工艺于所述衬底的上表面形成多个沟槽并去除所述氧化层；

步骤S4，于所述沟槽中填充隔离材料形成多个深槽隔离结构；

步骤S5，于所述深槽隔离结构以及所述衬底的上表面沉积一保护层；

其中，所述第二刻蚀工艺为光刻工艺。

上述的制备方法，其中，所述步骤S1中，所述第一刻蚀工艺采用氢氟酸对所述衬底的上表面进行刻蚀。

上述的制备方法，其中，所述步骤S2中，所述氧化工艺采用过氧化氢于所述衬底的表面形成所述氧化层。

上述的制备方法，其中，所述氧化工艺的持续时间为50s～100s。

上述的制备方法，其中，还包括：

步骤S6中，对所述保护层进行减薄。

上述的制备方法，其中，所述步骤S6中，采用化学机械研磨对所述保护层进行减薄。

一种像素晶圆，其特征在于，包括：

衬底，上表面制备有底部延伸至所述衬底内的多个深槽隔离结构；

保护层，覆盖所述深槽隔离结构以及所述衬底的上表面；

滤光层，形成于所述保护层的上表面，并且具有多个滤光单元，每个所述滤光单元与两个所述深槽隔离结构的中间对齐；

透镜，形成于每个所述滤光单元的上表面。

上述的像素晶圆，其中，所述衬底为硅衬底。

有益效果：本发明提出的一种导光隔离结构的制备方法及像素晶圆，独立于滤光单元和光电二极管进行制备，制备工艺简单，导光效果好。

附图说明

图1为本发明一实施例中导光隔离结构的制备方法的步骤流程图；

图2～5为本发明一实施例中导光隔离结构的各个制备步骤中形成的结构示意图；

图6为本发明一实施例中像素晶圆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

实施例一

如图1所示，在一个较佳的实施例中，提出了一种导光隔离结构的制备方法，各步骤所形成的结构示意图如图2～5所示，其中，该制备方法可以包括：

步骤S1，提供一衬底10，并采用一第一刻蚀工艺对衬底10的上表面进行刻蚀，从而去除衬底10表面的原生氧化物；

步骤S2，采用一氧化工艺对刻蚀后的衬底10的表面进行氧化，以于衬底10的表面形成一氧化层11；

步骤S3，采用一第二刻蚀工艺于衬底10的上表面形成多个沟槽TR并去除氧化层11；

步骤S4，于沟槽中填充隔离材料形成多个深槽隔离结构20；

步骤S5，于深槽隔离结构20以及衬底的上表面沉积一保护层30；

其中，第二刻蚀工艺为光刻工艺。

上述技术方案中，形成的导光隔离结构是独立的，导光效果好，并且采用氧化工艺形成的致密的氧化层11能够对衬底10的表面进行保护，能够避免第二刻蚀工艺对衬底10表面的影响。

在一个较佳的实施例中，步骤S1中，第一刻蚀工艺采用氢氟酸对衬底10的上表面进行刻蚀，从而去除衬底10表面的原生氧化物。

在一个较佳的实施例中，步骤S2中，氧化工艺采用过氧化氢于衬底10的表面形成氧化层11，过氧化氢的强氧化性能够在衬底10表面形成致密的氧化层11。