一种图像传感器芯片及制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及成像领域，特别涉及一种图像传感器芯片及制造方法。
【背景技术】
[0002] 目前，图像传感器芯片已经被各行各业广泛的应用，并与人们的生活息息相关。其 中，图像传感器芯片由于具备体积小、耗电量低、成本低等特点已经成为主流。通常，图像 传感器芯片是由像素电路晶圆和逻辑运算电路晶圆键合而成。目前，像素电路晶圆的制造 过程大都利用离子注入的方式形成光电二极管区，但是离子注入的方式会带来金属离子污 染，同时也会对完整的晶格造成损坏，引起白点。
[0003] 针对现有技术在形成光电二极管区的金属离子污染的问题，本领域技术人员通常 利用传统的方法进行解决，例如：通过改善工艺设备来降低工艺过程中引入的金属离子数 量；或者，通过在相关工艺中添加清洗步骤来优化工艺流程，。尽管上述方法对降低金属离 子污染有一定效果，但是还不能满足高端传感器产品对暗电流不断降低的要求。针对现有 技术在降低晶格损伤的问题，本领域技术人员通常利用在像素电路晶圆的制造过程添加热 工艺的方法进行解决，但是添加热工艺会导致器件离子分布形貌的改变，从而引起其它负 面效应。
[0004] 由此可见，现有技术中，在像素电路晶圆的制造过程利用离子注入的方式形成光 电二极管区，会连带产生诸多负面的问题，并不利于提高图像传感器芯片的质量。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种图像传感器芯片及制造方法，以解决现有技术中在像 素电路晶圆的制造过程利用离子注入的方式形成光电二极管区的过程中所带来的金属离 子污染和晶格损伤的问题。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供的图像传感器芯片的制造方法，包括如下步 骤：
[0007] 提供衬底；
[0008] 在所述衬底上方形成隔离层；
[0009] 在所述隔离层上形成光刻胶层，并在所述光刻胶层的中心区域进行开口，露出所 述中心区域的所述隔离层；
[0010] 刻蚀所述中心区域的所述隔离层和所述衬底，在所述衬底的中心区域形成沟槽；
[0011] 除去所述沟槽外围区域剩余的光刻胶层；
[0012] 在所述沟槽上方以及所述沟槽外围区域的上方形成牺牲氧化层，之后去除；
[0013] 在所述沟槽内填充掺杂的单晶硅，形成光电二极管区。
[0014] 可选的，对于所述的图像传感器芯片的制造方法，所述隔离层为氧化硅层或氮化 娃层。
[0015] 可选的，对于所述的图像传感器芯片的制造方法，所述隔离层的厚度为 100-500Ao
[0016] 可选的，对于所述的图像传感器芯片的制造方法，利用光刻工艺在所述光刻胶层 的中心区域进行开口。
[0017] 可选的，对于所述的图像传感器芯片的制造方法，利用干法刻蚀工艺在所述衬底 的中心区域刻蚀形成所述沟槽。
[0018] 可选的，对于所述的图像传感器芯片的制造方法，所述沟槽的深度为2-3 μπι。
[0019] 可选的，对于所述的图像传感器芯片的制造方法，利用湿法刻蚀去除所述沟槽上 方以及所述沟槽外围区域上方的牺牲氧化层。
[0020] 可选的，对于所述的图像传感器芯片的制造方法，所述牺牲氧化层的厚度为 50-5QM,
[0021] 可选的，对于所述的图像传感器芯片的制造方法，利用外延气相沉积工艺在所述 沟槽内填充掺杂的单晶硅。
[0022] 相应的，本发明还提供一种利用如上所述的图像传感器芯片的制造方法制备的图 像传感器芯片。
[0023] 在本发明提供的图像传感器芯片的制造方法中，包括提供衬底；在所述衬底上方 形成隔离层；在所述隔离层上形成光刻胶层，并在所述光刻胶层的中心区域进行开口，露出 所述中心区域的所述隔离层；刻蚀所述中心区域的所述隔离层和所述衬底，在所述衬底的 中心区域形成沟槽；除去所述沟槽外围区域剩余的光刻胶层；在所述沟槽上方以及所述沟 槽外围区域的上方形成牺牲氧化层，之后去除；在所述沟槽内填充掺杂的单晶硅，形成光电 二极管区。相比现有技术，本发明的图像传感器芯片及制造方法，可以避免产生离子污染和 晶格损伤，从而降低白点个数，提高图像传感器的成像质量。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明中的图像传感器芯片的制造方法的流程图；
[0025] 图2-图8为本发明中的图像传感器芯片在制造过程中的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026] 下面将结合示意图对本发明的图像传感器芯片及制造方法进行更详细的描述，其 中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而 仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知 道，而并不作为对本发明的限制。
[0027] 在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要 求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非 精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0028] 本发明的核心思想是：提供一种图像传感器芯片的制造方法，该方法包括：
[0029] 步骤S101，提供衬底；
[0030] 步骤S102,在所述衬底上方形成隔离层；
[0031] 步骤S103,在所述隔离层上形成光刻胶层，并在所述光刻胶层的中心区域进行开 口，露出所述中心区域的所述隔离层；
[0032] 步骤S104,刻蚀所述中心区域的所述隔离层和所述衬底，在所述衬底的中心区域 形成沟槽；
[0033] 步骤S105,除去所述沟槽外围区域剩余的光刻胶层；
[0034] 步骤S106,在所述沟槽上方以及所述沟槽外围区域的上方形成牺牲氧化层，之后 去除；
[0035] 步骤S107,在所述沟槽内填充掺杂的单晶硅，形成光电二极管区。
[0036] 以下列举所述图像传感器芯片的制造方法的较优实施例，以清楚说明本发明的内 容，应当明确的是，本发明的内容并不限制于以下实施例，其他通过本领域普通技术人员的 常规技术手段的改进亦在本发明的思想范围之内。
[0037] 请参考图1并结合图2-图8,本发明提供一种图像传感器芯片及制造方法，其中， 图1为本发明中的图像传感器芯片的制造方法的流程图；图2-图8为本发明中的图像传感 器芯片在