[发明专利]一种用于图像传感器的形成方法及图像传感器

说明书

本发明实施例公开了一种用于图像传感器的形成方法及图像传感器，该方法至少包括：提供单晶硅衬底；于所述单晶硅衬底上形成第一凹槽；以单晶硅作为阻挡，对所述单晶硅衬底进行离子注入，于所述第一凹槽下方的单晶硅衬底中形成第一离子掺杂区域。通过利用单晶硅为阻挡层进行离子注入，于半导体衬底中形成具有较深的离子掺杂区，可以形成具有小像素的图像传感器。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种用于图像传感器的形成方法及图像传感器。

背景技术

在CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor，CIS)芯片制造工艺中，为了提高图像清晰度，使单位面积实现高像素，则需要在高深宽比的图形上使用高能离子注入的方式实现每个像素单元之间的隔离。像素单元的感光区域(Photodiode,PD)之间由离子掺杂区域进行隔离，因此，感光区域的设置深度往往取决于离子掺杂区域的深度，而离子掺杂区域的深度受限于离子注入的能量大小。对于一些要求感光区域位置较深的应用，如何在注入能量一定的前提下，提高离子掺杂区域的深度，是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于图像传感器的形成方法及图像传感器，提高离子掺杂区域的深度。

本发明一方面提供了一种图像传感器的形成方法。该包括：

提供单晶硅衬底；

于所述单晶硅衬底上形成第一凹槽；

以单晶硅作为阻挡，对所述单晶硅衬底进行离子注入，于所述第一凹槽下方的单晶硅衬底中形成第一离子掺杂区域。

在一些实施例中，还包括：通过化学机械研磨，平坦化所述单晶硅衬底。

在一些实施例中，所述第一凹槽包括沟槽、孔洞。

在一些实施例中，铺设介质层，以填充所述第一凹槽；

刻蚀部分所述单晶硅，形成第二凹槽；

以所述介质层和/或至少部分单晶硅为阻挡，对所述单晶硅衬底进行离子注入，于所述第二凹槽下方的单晶硅衬底中形成第二离子掺杂区域；

通过化学机械研磨，去除所述介质层和/或至少部分单晶硅，使所述单晶硅衬底减薄至某一厚度。

在一些实施例中，所述第一凹槽的深度为不小于2微米。

在一些实施例中，所述于所述单晶硅衬底上形成第一凹槽包括：

于所述单晶硅衬底上形成硬掩膜或光刻胶；

去除部分所述硬掩膜或光刻胶形成凹槽，以暴露出所述单晶硅衬底；

以所述硬掩膜或光刻胶为阻挡，刻蚀所述单晶硅衬底，形成所述第一凹槽。

在一些实施例中，在经过所述化学机械研磨后，还包括：

于所述单晶硅衬底上形成多个晶体管；

于所述单晶硅衬底上形成多层金属互联层。

在一些实施例中，所述离子掺杂区域为电荷收集区或隔离区。

本发明另一方面提供了一种图像传感器。该图像传感器通过上述图像传感器的形成方法形成。

相比于现有技术，本发明的图像传感器的形成方法，通过利用单晶硅为阻挡层进行离子注入，于半导体衬底中形成具有较深的离子掺杂区，形成具有小像素的图像传感器。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的用于图像传感器的形成方法的流程图。

图2至图7为本发明的一种实施例的用于图像传感器的形成方法过程中的结构示意图。

图8为本发明的另一种实施例的用于图像传感器的形成方法的流程图。

图9至图16为本发明的一种实施例的用于图像传感器的形成方法过程中的结构示意图。