[发明专利]图像传感器的制造方法

说明书

本发明提供了一种图像传感器的制造方法，应用于半导体技术领域。具体的，其在通过现有的方法形成第一深阱区和第二深阱区之后，均未去除形成所述第一深阱区和第二深阱区的光刻胶层，而是进一步在该光刻胶层上形成一层与该光刻胶层的化学键可以发生化学混合反应的介质层(第一介质层或第二介质层)，然后，使二者发生化学反应从而得到尺寸改变后的光刻胶层，并以该光刻胶层作为形成第三深阱区和第四深阱区的光刻胶层，从而省去了现有技术中用于形成第三深阱区和第四深阱区的光刻工艺，节省了光罩，释放了scanner机台产能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种图像传感器的制造方法。

背景技术

CIS(CMOS Image Sensor，图像传感器)是一种将光信号转换为电信号的器件。由于具有集成度高、功率低、成本低等优势，CIS器件的应用越来越广泛。其中，在CIS器件中，其深阱DPW的作用为用于像素之间隔离。目前，对于小尺寸的CIS产品同通常需要三道深阱DPW，分别是DPW1/DPW2/DPW3；其中，DPW1/DPW2用于深阱区隔离，然后，由于小尺寸的CIS产品的尺寸很小且离子注入很深，如果只用一次光刻形成所述DPW1和DPW2，则会出现倒胶现象严重的问题。

针对此问题，现有技术通常采用double pattern来解决倒胶现象严重的问题，即mask pitch放大一倍，DPW1/DPW2 layout X/Y有一个pitch大小的shift，分别进行两次光刻DPW1/DPW2和注入implant1/implant2，形成小尺寸的CIS产品的深区隔离；而DPW3用于较深阱区隔离，隔离区域同DPW1/DPW2一样，区别是DPW3的尺寸CD较小，因此其离子注入相对较浅，一次光刻之后进行implant3就能形成小尺寸的CIS产品的较深阱区隔离。

但是，现有技术提供的所述方法形成的DPW3和DPW1/DPW2之间的套刻精度不容易控制，且由于形成DPW3的光刻胶(光罩)厚度较厚，并且，OPC修复后的DPW3-PHpattern仍比较差，而DPW3的精度和形貌都会影响感光效果，由此产生了降低CIS器件感光效果的问题。并且，现有技术中形成小尺寸CIS产品是三道深阱DPW需要三道光刻曝光工艺，这将造成加大KRF scanner的产能，且比本发明提供的方法多一块光罩，以及还需要严格控制DPW3和DPW1/DPW2之间的overlay(套刻精度)，这最终将造成增加小尺寸CIS产品的制造成本的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像传感器的制造方法，以解决现有技术中小尺寸CIS图像传感器的三道深阱DPW的形成过程复杂、制造成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种图像传感器的制造方法，至少包括以下步骤：

提供一半导体衬底，所述半导体衬底内形成有第一深阱结构、第二深阱结构以及通过所述第一深阱结构和第二深阱结构定义出的多个像素区；

在所述半导体衬底的表面上形成尺寸为第一尺寸的第一光刻胶层，并以所述第一光刻胶层为掩膜，对部分厚度的所述第一深阱结构进行离子注入，以形成第一深阱区，所述第一深阱区的顶面低于所述半导体衬底的顶面；

在包含所述第一光刻胶层的半导体衬底上沉积能使光刻胶层尺寸改变的第一介质层，以使所述第一光刻胶层的尺寸改变至第二尺寸，并以所述尺寸为第二尺寸的第一光刻胶层为掩膜，对剩余的第一深阱结构进行离子注入，以形成堆叠在所述第一深阱区顶面且与所述半导体衬底的顶面齐平的第三深阱区；

在所述半导体衬底的表面上形成尺寸为第三尺寸的第二光刻胶层，并以所述第二光刻胶层为掩膜，对部分厚度的所述第二深阱结构进行离子注入，以形成第二深阱区，所述第二深阱区的顶面低于所述半导体衬底的顶面；