[发明专利]一种用于背照式图像传感器的深硅槽及其形成方法

权利要求书

1.一种用于背照式图像传感器的深硅槽，其特征在于，至少包括：

硅外延层；位于所述硅外延层上的深沟槽；所述深沟槽由侧壁竖直的下半部分和侧壁倾斜的上半部分构成；所述下半部分填充有介质层；所述上半部分的侧壁设有与所述下半部分相同的介质层；所述上半部分剩余未填充介质层的部分填充有金属。

2.根据权利要求1所述的用于背照式图像传感器的深硅槽，其特征在于：所述介质层为氧化硅。

3.根据权利要求1所述的用于背照式图像传感器的深硅槽，其特征在于：所述深沟槽的下半部分其纵截面形状为条形。

4.根据权利要求3所述的用于背照式图像传感器的深硅槽，其特征在于：所述深沟槽的上半部分其纵截面形状为等腰倒梯形，该等腰倒梯形的底部宽度等于所述条形的下半部分深沟槽的宽度。

5.根据权利要求4所述的用于背照式图像传感器的深硅槽，其特征在于：所述上半部分侧壁的介质层厚度等于所述条形的下半部分深沟槽宽度的一半。

6.根据权利要求5所述的用于背照式图像传感器的深硅槽，其特征在于：所述深沟槽的上半部分填充的金属，其纵截面形状为倒等腰三角形。

7.根据权利要求6所述的用于背照式图像传感器的深硅槽，其特征在于：所述深沟槽上半部分填充的金属包含有金属垫层和金属层。

8.根据权利要求7所述的用于背照式图像传感器的深硅槽，其特征在于：所述硅外延层的上表面设有所述介质层，该介质层的厚度等于所述深沟槽的所述上半部分的侧壁介质层的厚度。

9.根据权利要求8所述的用于背照式图像传感器的深硅槽，其特征在于：所述深沟槽中上半部分填充的金属，其上表面与所述硅外延层上表面的所述介质层相齐平。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的用于背照式图像传感器的深硅槽的形成方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、提供硅外延层，在所述硅外延层上经过光刻和刻蚀形成深沟槽；该深沟槽的下半部分纵截面形状为条形，上半部分纵截面形状为等腰倒梯形，所述等腰倒梯形的底部宽度等于纵截面为条形的所述上半部分深沟槽的宽度；

步骤二、在所述深沟槽下半部分、上半部分侧壁以及硅外延层表面沉积介质层，直至所述深沟槽下半部分被填满为止；

步骤三、在所述上半部分的剩余未被填充部分沉积金属垫层和金属层；

步骤四、研磨去除所述硅外延层表面的金属垫层和金属层至所述金属垫层和金属层与该硅外延层表面的介质层相齐平为止。

11.根据权利要求10所述的用于背照式图像传感器的深硅槽的形成方法，其特征在于：步骤一中所述的刻蚀是通过干法刻蚀形成所述深沟槽。

12.根据权利要求11所述的用于背照式图像传感器的深硅槽的形成方法，其特征在于：步骤二中的在所述深沟槽下半部分、上半部分侧壁以及硅外延层表面沉积介质层的方法为原子层沉积法。

13.根据权利要求12所述的用于背照式图像传感器的深硅槽的形成方法，其特征在于：步骤三中的所述金属垫层和金属层为钨。

14.根据权利要求13所述的用于背照式图像传感器的深硅槽的形成方法，其特征在于：步骤二中在所述深沟槽下半部分、上半部分侧壁以及硅外延层表面沉积介质层之前先将硅外延层进行清洗。

15.根据权利要求14所述的用于背照式图像传感器的深硅槽的形成方法，其特征在于：步骤二中所述介质层为氧化硅层。