[发明专利]图像传感器及其形成方法

说明书

一种图像传感器及其形成方法，其中形成方法包括：提供基底，所述基底包括第一区和第二区，所述第一区基底内具有光电掺杂区，所述基底包括相对的第一面和第二面；在所述第二区基底内形成第一开口，所述第一面暴露出第一开口；在所述第一开口内形成连接层，连接层包括相对的第三面和第四面，且第一开口暴露出三面；在所述第三面和第一面形成介质层，所述介质层内具有第一插塞，所述第一插塞与第三面接触；在所述第二区基底内形成第二开口，所述第二面暴露出第二开口，且所述第二开口底部暴露出连接层的第四面。所述方法能够增加量子转化效率的同时，降低形成贯穿基底的开口结构的难度。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

图像传感器是将光学图像信号转换为电信号的半导体器件。CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器是一种快速发展的固态图像传感器，由于CMOS图像传感器中的图像传感器部分和控制电路部分集成于同一芯片中，因此CMOS图像传感器的体积小、功耗低、价格低廉，相较于传统的CCD(电荷耦合)图像传感器更具优势，也更易普及。

现有的CMOS图像传感器中包括用于将光信号转换为电信号的光电传感器，所述光电传感器为形成于硅衬底中的光电二极管。此外，在形成有光电二极管的硅衬底表面还形成有介质层，所述介质层内形成有金属互联层，所述金属互联层用于使光电二极管与外围电路电连接。对于上述CMOS图像传感器来说，所述硅衬底具有介质层和金属互联层的一面为CMOS图像传感器的正面，与正面相对的一面为CMOS图像传感器的背面，根据光线照射方向的差异，所述CMOS图像传感器能够分为前照式(Front-side Illumination，FSI)CMOS图像传感器和后照式(Back-side Illumination，BSI)CMOS图像传感器。

对于前照式CMOS图像传感器，光线照射到CMOS图像传感器的正面，然而，由于所述光线需要穿过介质层和金属互联层之后才能够照射到光电二极管，由于光线路径中的介质层和金属互联层较多，会限制光电二极管所吸收的光量，造成量子效率降低。对于背照式CMOS图像传感器，光线自CMOS图像传感器的背面入射到光电二极管，从而消除了光线的损耗，光子到电子的转换效率提高。

然而，现有的背照式CMOS图像传感器的性能仍较差。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种图像传感器及其形成方法，以提高图像传感器的性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括第一区和第二区，所述第一区基底内具有光电掺杂区，所述基底包括相对的第一面和第二面；在所述第二区基底内形成第一开口，所述第一面暴露出第一开口；在所述第一开口内形成连接层，所述连接层包括相对的第三面和第四面，且所述第一开口暴露出第三面；在所述第三面和第一面形成介质层，所述介质层内具有第一插塞，且所述第一插塞与第三面接触；在所述第二区基底内形成第二开口，所述第二面暴露出第二开口，且所述第二开口底部暴露出连接层的第四面。

可选的，形成所述第二开口之后，所述形成方法还包括：在所述第二开口的侧壁形成第一保护层；形成所述第一保护层之后，在所述第二开口内形成第二插塞，所述第二插塞充满第二开口。

可选的，基底的厚度为：4微米～6微米。

可选的，所述第一开口的深度为：2.4微米～2.6微米；所述第一开口的宽度为：1.0微米～1.2微米。

可选的，所述第二开口的深度为2.4微米～2.6微米；所述第二开口的宽度为：0.8微米～1.0微米。

可选的，所述连接层的形成方法包括：在所述第一开口内和第一面形成连接材料膜；平坦化所述连接材料膜，直至暴露出第一面；暴露出第一面之后，回刻蚀部分连接材料膜，形成连接层，所述连接层的第三面低于第一面。

可选的，所述连接材料膜的材料为金属。