[发明专利]图像传感器的制作方法

说明书

本发明提供一种图像传感器的制作方法，包括：提供衬底，刻蚀衬底形成若干深沟槽；形成底部抗反射涂层，底部抗反射涂层从深沟槽的底部填充预设深度的深沟槽；湿法刻蚀衬底的第一表面以及深沟槽顶部的底部抗反射涂层暴露出的侧壁表面；去除底部抗反射涂层。本发明在刻蚀形成深沟槽之后，采用底部抗反射涂层从深沟槽的底部填充预设深度的深沟槽，底部抗反射涂层保护了深沟槽预设深度范围内(顶部以下)的衬底，使该范围内的深沟槽的侧壁衬底不被湿法刻蚀，该范围内衬底不减少，从而保住了满阱容量，亦即使满阱容量不减少。湿法刻蚀去除了衬底在刻蚀形成深沟槽过程造成的等离子体损伤区域，从而降低了图像传感器的白噪声，提高了产品性能。

技术领域

本发明属于集成电路制造技术领域，具体涉及一种图像传感器的制作方法。

背景技术

图像传感器是将光信号转化为电信号的半导体器件，图像传感器具有光电转换元件。CMOS图像传感器具有工艺简单、易与其他器件集成、体积小、重量轻、功耗小、成本低等优点。目前CMOS图像传感器已经广泛应用于静态数码相机、照相手机、数码摄像机、医疗用摄像装置、车用摄像装置等。CMOS图像传感器分为前照式图像传感器(FSI)和背照式图像传感器(BSI)。BSI由于金属层等多层位于进光方向的背面，能有效防止进光造成的串扰，提供入射光通量，目前已广泛应用于中高像素图像传感器领域。

在制作背照式图像传感器的过程中，在像素区阵列排布的像素单元需要通过深沟槽隔离结构(DTI)进行物理隔离和电学隔离。深沟槽隔离结构包括刻蚀衬底形成的深沟槽以及在深沟槽中填充的隔离材料。干法刻蚀衬底形成深沟槽的工艺中，干法刻蚀过程中的等离子体轰击衬底表面和深沟槽表面，衬底位于深沟槽靠近顶部的侧壁部分被轰击损伤尤为严重。衬底等离子损伤增大了图像传感器的白噪声，降低了产品性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像传感器的制作方法，在刻蚀形成深沟槽之后，采用底部抗反射涂层填充预设深度的深沟槽，使该范围内的深沟槽的侧壁衬底不被湿法刻蚀，使满阱容量不减少。而且，湿法刻蚀去除了衬底在刻蚀形成深沟槽过程造成的等离子体损伤区域，从而降低了图像传感器的白噪声，提高了产品性能。

本发明提供一种图像传感器的制作方法，包括：

提供衬底，所述衬底具有相对的第一表面和第二表面，自所述第一表面向所述第二表面刻蚀所述衬底形成若干深沟槽，相邻的所述深沟槽之间的所述衬底中设置有像素单元；

形成底部抗反射涂层，所述底部抗反射涂层从所述深沟槽的底部填充预设深度的所述深沟槽；所述预设深度小于所述深沟槽的深度；

湿法刻蚀所述衬底的第一表面以及所述深沟槽顶部的所述底部抗反射涂层暴露出的侧壁表面，以去除所述衬底在刻蚀形成所述深沟槽过程造成的等离子体损伤区域；

去除所述底部抗反射涂层。

进一步的，所述预设深度为所述深沟槽的深度的50％～90％。

进一步的，形成所述底部抗反射涂层具体包括：形成底部抗反射涂层材料层，所述底部抗反射涂层材料层填充所述深沟槽并覆盖所述衬底的第一表面；回刻蚀所述底部抗反射涂层材料层，刻蚀去除位于所述衬底的第一表面以及所述深沟槽顶部的所述底部抗反射涂层材料层；剩余的所述底部抗反射涂层材料层作为所述底部抗反射涂层。

进一步的，湿法刻蚀过程中使用的刻蚀剂为TMAH溶液。

进一步的，所述TMAH溶液为四甲基氢氧化铵晶体与水配成质量分数为20％～45％的溶液，湿法刻蚀温度范围为50℃～90℃。

进一步的，湿法刻蚀过程中使用的刻蚀剂为硝酸溶液，或者双氧水与氢氟酸溶液的混合溶液。

进一步的，采用CF₄气体，或者CL₂和O₂的混合气体刻蚀去除所述底部抗反射涂层。