[发明专利]图像传感器的形成方法

说明书

一种图像传感器的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括相对的第一面和第二面，所述衬底包括若干感光区以及位于相邻感光区之间的隔离区；在所述隔离区内形成沟槽，所述沟槽内具有隔离结构，所述隔离结构的顶部表面低于所述衬底第二面表面；在所述隔离结构表面以及所述衬底第二面表面形成栅格材料层，位于所述隔离区表面和隔离结构表面的部分栅格材料层内具有第一凹槽；在所述第一凹槽内形成掩膜结构；以所述掩膜结构为掩膜刻蚀所述栅格材料层，在所述隔离区第二面表面形成栅格结构。所述图像传感器的性能得到提升。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种图像传感器的形成方法。

背景技术

图像传感器是一种将光信号转化为电信号的半导体器件。图像传感器分为互补金属氧化物(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称CMOS)图像传感器和电荷耦合器件(Charge-coupled Device，简称CCD)图像传感器。

CMOS图像传感器具有工艺简单、易于其它器件集成、体积小、重量轻、功耗小和成本低等优点。因此，随着图像传感技术的发展，CMOS图像传感器越来越多地取代CCD图像传感器应用于各类电子产品中。目前，CMOS图像传感器已经广泛应用于静态数码相机、数码摄像机、医疗用摄像装置和车用摄像装置等。

然而，现有的CMOS图像传感器性能还有待提升。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种图像传感器的形成方法，以提升图像传感器的性能。

为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括相对的第一面和第二面，所述衬底包括若干感光区以及位于相邻感光区之间的隔离区；在所述隔离区内形成沟槽，所述沟槽内具有隔离结构，所述隔离结构的顶部表面低于所述衬底第二面表面；在所述隔离结构表面以及所述衬底第二面表面形成栅格材料层，位于所述隔离区表面和隔离结构表面的部分栅格材料层内具有第一凹槽；在所述第一凹槽内形成掩膜结构；以所述掩膜结构为掩膜刻蚀所述栅格材料层，在所述隔离区第二面表面形成栅格结构。

可选的，所述第一凹槽在所述衬底表面具有第一投影，所述隔离结构在所述衬底表面具有第二投影，所述第二投影与所述第一投影部分或全部重合。

可选的，所述掩膜结构包括：硬掩膜层；所述硬掩膜层的材料包括氧化硅或氮化硅。

可选的，所述掩膜结构还包括：位于所述硬掩膜层上的光刻胶层。

可选的，所述掩膜结构的形成方法包括：在所述栅格材料层表面形成硬掩膜材料层，所述硬掩膜材料层覆盖所述第一凹槽；平坦化所述硬掩膜材料层，直至暴露出所述栅格材料层表面，在所述第一凹槽内形成掩膜结构。

可选的，平坦化所述硬掩膜材料层的工艺包括化学机械抛光工艺或各向异性干法刻蚀工艺。

可选的，所述掩膜结构的形成方法包括：在所述栅格材料层表面形成硬掩膜材料层，所述硬掩膜材料层内具有第二凹槽，所述第二凹槽在所述衬底表面具有第三投影，所述第三投影与所述第二投影部分或全部重合，所述第三投影与所述第一投影部分或全部重合；在所述硬掩膜材料层表面形成光刻胶材料层，所述光刻胶材料层覆盖所述第二凹槽；平坦化所述光刻胶材料层，直至暴露出所述硬掩膜材料层表面，在所述第二凹槽内形成光刻胶层；以所述光刻胶层为掩膜刻蚀所述硬掩膜材料层，形成所述硬掩膜层。

可选的，平坦化所述光刻胶材料层的工艺包括各向异性干法刻蚀工艺。

可选的，所述隔离结构的形成方法包括：在所述衬底第二面表面形成图形化层，所述图形化层暴露出所述隔离区表面；以所述图形化层为掩膜刻蚀所述衬底，在隔离区形成沟槽；在所述沟槽内以及所述衬底第二面表面形成隔离材料层；回刻蚀所述隔离材料层，直至所述隔离材料层的顶部表面低于所述衬底第二面表面，在所述沟槽内形成所述隔离结构。