一种图像传感器及其制作方法与流程

本发明属于半导体制造，特别涉及一种图像传感器及其制作方法。

背景技术：

1、图像传感器是指将光信号转换为电信号的装置，被广泛应用于摄影摄像、安防系统、智能便携电话、传真机、扫描器以及医疗电子等领域。

2、随着集成电路的不断发展，对图像传感器的像素性能的要求越来越高。为避免相邻的像素单元之间发生串扰，在相邻的像素单元之间设置有沟槽隔离结构。但相邻的像素单元之间仍然存在串扰的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种图像传感器及其制作方法，通过本发明提供的图像传感器，可解决相邻像素单元之间串扰的问题，形成高质量的图像传感器。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明提供一种图像传感器，至少包括：

4、衬底，具有相对的第一表面和第二表面；

5、浅沟槽隔离结构，由所述第二表面延伸至所述衬底中；

6、底部隔离层，设置在所述衬底中，所述底部隔离层位于所述浅沟槽隔离结构靠近所述第一表面的一侧；

7、多个光电感应区，设置在所述衬底中，所述光电感应区位于所述底部隔离层靠近所述第一表面的一侧；

8、深沟槽隔离结构，由所述第一表面延伸至所述衬底中，且所述底部隔离层位于所述深沟槽隔离结构与所述浅沟槽隔离结构之间，所述深沟槽隔离结构与所述浅沟槽隔离结构对应设置，且所述深沟槽隔离结构位于相邻的所述光电感应区之间；以及

9、侧壁隔离层，位于所述光电感应区和所述深沟槽隔离结构之间。

10、在本发明一些实施例中，所述图像传感器还包括底部隔离氧化层，所述底部隔离氧化层设置在所述衬底中，且位于所述浅沟槽隔离结构和所述底部隔离层之间。

11、在本发明一些实施例中，所述图像传感器还包括侧壁隔离氧化层，所述侧壁隔离氧化层位于所述光电感应区和所述侧壁隔离层之间。

12、在本发明一些实施例中，所述图像传感器还包括垫氧化层，所述垫氧化层设置在所述衬底的所述第一表面。

13、在本发明一些实施例中，所述图像传感器还包括多层氧化层，所述多层氧化层设置在所述垫氧化层上。

14、在本发明一些实施例中，所述图像传感器还包括：

15、格栅，设置在所述多层氧化层上；

16、彩色滤光结构，设置在所述多层氧化层上，且所述彩色滤光结构位于相邻的所述格栅之间；以及

17、微透镜结构，设置在所述彩色滤光结构上。

18、在本发明一些实施例中，所述多层氧化层包括：

19、氧化铝层，设置在所述垫氧化层上；

20、氧化钽层，设置在所述氧化铝层上；以及

21、氧化硅层，设置在所述氧化钽层上。

22、本发明还提供一种图像传感器的制作方法，包括以下步骤：

23、提供一衬底，所述衬底具有相对的第一表面和第二表面；

24、在所述衬底上形成浅沟槽隔离结构，且所述浅沟槽隔离结构由所述第二表面延伸至所述衬底中；

25、向所述衬底中植入离子，形成底部隔离层，且所述底部隔离层位于所述浅沟槽隔离结构靠近所述第一表面的一侧；

26、向所述衬底中植入离子，形成光电感应区，且所述光电感应区位于所述底部隔离层靠近所述第一表面的一侧；

27、在所述衬底上形成深沟槽隔离结构，所述深沟槽隔离结构由所述第一表面延伸至所述衬底中，且所述底部隔离层位于所述深沟槽隔离结构与所述浅沟槽隔离结构之间，所述深沟槽隔离结构与所述浅沟槽隔离结构对应设置，且所述深沟槽隔离结构位于相邻的所述光电感应区之间；以及

28、在所述光电感应区和所述深沟槽隔离结构之间形成侧壁隔离层。

29、在本发明一些实施例中，所述图像传感器的制作方法还包括以下步骤：

30、向所述衬底中植入氧离子，形成含氧层，且所述含氧层位于所述浅沟槽隔离结构和所述底部隔离层之间；

31、经过退火，所述氧离子与所述衬底反应，形成底部隔离氧化层。

32、在本发明一些实施例中，形成所述侧壁隔离层包括以下步骤：

33、蚀刻所述衬底，形成深沟槽；

34、在所述深沟槽的侧壁上形成一层中间层，所述中间层中含有硼离子；以及

35、经过退火，所述中间层中的所述硼离子形成所述侧壁隔离层。

36、在本发明一些实施例中，在形成所述侧壁隔离层时，在退火的过程中，通入氧气，所述中间层和所述衬底中的硅离子与所述氧气反应，在所述深沟槽的侧壁上形成侧壁隔离氧化层。

37、综上所述，本发明提供的一种图像传感器及其制作方法，可防止相邻光电感应区之间的串扰，进而提高图像传感器的性能。

38、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种图像传感器，其特征在于，至少包括：

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括底部隔离氧化层，所述底部隔离氧化层设置在所述衬底中，且位于所述浅沟槽隔离结构和所述底部隔离层之间。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括侧壁隔离氧化层，所述侧壁隔离氧化层位于所述光电感应区和所述侧壁隔离层之间。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括垫氧化层，所述垫氧化层设置在所述衬底的所述第一表面。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括多层氧化层，所述多层氧化层设置在所述垫氧化层上。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：

7.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述多层氧化层包括：

8.一种图像传感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，所述图像传感器的制作方法还包括以下步骤：

10.根据权利要求8所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，形成所述侧壁隔离层包括以下步骤：

11.根据权利要求10所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，在形成所述侧壁隔离层时，在退火的过程中，通入氧气，所述中间层和所述衬底中的硅离子与所述氧气反应，在所述深沟槽的侧壁上形成侧壁隔离氧化层。

技术总结
本发明公开了一种图像传感器及其制作方法，属于半导体制造技术领域。所述图像传感器至少包括：衬底，具有相对的第一表面和第二表面；浅沟槽隔离结构，由所述第二表面延伸至所述衬底中；底部隔离层，设置在所述衬底中，且位于所述浅沟槽隔离结构靠近所述第一表面的一侧；多个光电感应区，设置在所述衬底中，且位于所述底部隔离层靠近所述第一表面的一侧；深沟槽隔离结构，由所述第一表面延伸至所述衬底中，所述深沟槽隔离结构与所述浅沟槽隔离结构对应设置，且所述深沟槽隔离结构位于相邻的所述光电感应区之间；以及侧壁隔离层，位于所述光电感应区和所述深沟槽隔离结构之间。通过本发明提供的一种图像传感器，可防止相邻像素单元之间的串扰。

技术研发人员：陈维邦
受保护的技术使用者：合肥晶合集成电路股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13