[发明专利]BSI图像传感器形成方法有效

申请号：	201110021335.8	申请日：	2011-01-19
公开（公告）号：	CN102117819A	公开（公告）日：	2011-07-06
发明（设计）人：	杨瑞坤;王景	申请（专利权）人：	格科微电子（上海）有限公司
主分类号：	H01L27/146	分类号：	H01L27/146;H01L21/304;H01L21/20
代理公司：	北京集佳知识产权代理有限公司 11227	代理人：	骆苏华
地址：	201203 上海***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	bsi 图像传感器形成方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及图像传感器形成方法，特别涉及一种BSI图像传感器形成方法。

背景技术

图像传感器是数字摄像头的重要组成部分，根据元件不同分为电荷耦合(CCD，Charge Coupled Device)图像传感器和金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)图像传感器。

在公开号为CN101312202A的中国专利申请中公开了一种现有的CMOS图像传感器。现有的CMOS图像传感器包括半导体衬底，所述半导体衬底通常包括若干呈矩阵排布的像素单元区域，相邻的像素单元区域之间具有浅沟槽隔离结构(STI)。请参考图1，图1是现有的背面照光(BSI，Backside illuminated)的CMOS图像传感器结构示意图，所述CMOS图像传感器包括：半导体衬底100，所述半导体衬底100包括若干像素单元区域103，图中以2个像素单元区域103为例进行说明；相邻像素单元区域103之间具有浅沟槽隔离结构106；其中所述像素单元区域103包括光电二极管区域104和晶体管区域105，所述光电二极管区域104用于形成光电二极管，所述光电二极管用于光电转换；所述晶体管区域105用于形成晶体管，所述晶体管用于将光电二极管转换的电信号放大后输出。所述半导体衬底100包括第一表面101和与之相对的第二表面102。光线从第二表面102进入像素单元区域103内。

然而，因为半导体衬底100的厚度通常是600-1000μm，可见光从第二表面102入射，在半导体衬底100内传播的过程中，会被全部吸收而无法进入像素单元区域103。所以在实际工艺中会通过研磨工艺将半导体衬底100的厚度研磨到5μm左右，再通过刻蚀工艺将半导体衬底100的厚度减薄到2μm左右。现有的研磨工艺是先沿第一表面101对半导体衬底100进行离子注入，形成掺杂层，并且通过控制掺杂的能量和剂量使得近邻第一表面101的区域的掺杂浓度尽量小。然后以所形成的掺杂层为研磨阻挡层，沿第二表面102对半导体衬底100进行研磨，直到半导体衬底100的厚度为5μm左右，再通过刻蚀工艺将半导体衬底100的厚度减薄到2μm左右，然后在经过上述处理所形成的表面上形成微透镜。

但是实际中发现，通过上述方法所形成的BSI图像传感器的产品良率比较低，并且图像传感器的性能不好，比如容易产生偏色现象。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种BSI图像传感器的形成方法，所提供的方法可以提高BSI图像传感器的良率，并且改进BSI图像传感器的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种BSI图像传感器的形成方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括第一表面和与之相对第二表面；

在第一表面形成第一外延层，所述半导体衬底相对于所述第一外延层具有较高研磨选择比；

在第一外延层表面形成第二外延层，所述第二外延层包括朝向第一外延层的下表面，和背离第一外延层的上表面；

沿所述第二表面研磨所述半导体衬底，直至暴露第一外延层；

去除第一外延层，暴露第二外延层的下表面；

在第二外延层的下表面依次形成有滤光片和微透镜。

优选地，所述半导体衬底相对于所述第一外延层的研磨选择比为3∶1-10∶1。

优选地，所述第一外延层的材料是砷化镓。