[发明专利]图像传感器及其形成方法

说明书

本发明提供一种图像传感器及其形成方法，其中，图像传感器的形成方法包括：提供衬底，所述衬底包括相对的第一面和第二面，所述衬底包括多个分立的感光区以及位于相邻感光区之间的隔离区，各感光区衬底中分别具有感光元件，所述第二面暴露出所述感光元件；在隔离区衬底中形成沟槽，所述第一面暴露出所述沟槽；对所述沟槽底部和侧壁进行掺杂处理，在所述沟槽底部和侧壁的衬底中形成掺杂区；形成所述掺杂区之后，在所述沟槽中形成隔离结构。所述方法形成的图像传感器的暗电流较小。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

随着半导体技术的不断提高，图像传感器(Image Sensor)作为目前信息获取的一种基础器件在现代社会中得到越来越广泛的应用。

根据元件不同可以将图像传感器分为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)图像传感器和CMOS(Complementary Metal-OxideSemiconductor，金属氧化物半导体元件)图像传感器两大类。随着半导体技术的发展，CMOS晶体管的性能逐渐提高，分辨率逐渐赶超CCD图像传感器。而CMOS图像传感器具有集成度高、功耗小、速度快、成本低等特点。

CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器。CMOS图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成。

CMOS图像传感器根据结构可以分为：正照式CMOS图像传感器、背照式CMOS图像传感器和堆叠式CMOS图像传感器。在正照式CMOS图像传感器中，光电二极管位于电路晶体管后方，进光量会因遮挡受到影响。背照式CMOS图像传感器就是将光电二极管与电路晶体管的位置互换。堆叠式CMOS图像传感器由背照式CMOS图像传感器发展而来。堆叠式CMOS图像传感器将原本需紧靠感光组件的电路部分置于感光组件的下方，使得设备内部拥有更多的空间。在实现功能多样化的同时，还做到了小型化。背照式CMOS图像传感器和堆叠式CMOS图像传感器均让光线首先进入光电二极管从而增大感光量，能够显著提高低光照条件下的拍摄效果，从而被广泛应用于照相机、电子玩具、电视会议和保安系统的摄像结构中。

然而，现有的CMOS图像传感器存在暗电流较大、图像质量较差的缺点。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种图像传感器及其形成方法，能够减小图像传感器的暗电流。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种图传感器的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括相对的第一面和第二面，所述衬底包括多个分立的感光区以及位于相邻感光区之间的隔离区，各感光区衬底中分别具有感光元件，所述第二面暴露出所述感光元件；在隔离区衬底中形成沟槽，所述第一面暴露出所述沟槽；对所述沟槽底部和侧壁进行掺杂处理，在所述沟槽底部和侧壁的衬底中形成掺杂区；形成所述掺杂区之后，在所述沟槽中形成隔离结构。

可选的，所述掺杂处理的方法包括：在所述沟槽底部和侧壁表面形成掺杂层，所述掺杂层中具有隔离离子；对所述掺杂层进行退火处理，使隔离离子进入所述沟槽底部和侧壁的衬底中形成掺杂区。

可选的，所述衬底中具有第一掺杂离子，所述隔离离子与第一掺杂离子的导电类型相同；所述隔离离子为P型离子，所述掺杂层的材料为硼酸盐玻璃或含有硼离子的氮化硅；或者，所述隔离离子为N型离子，所述掺杂层的材料为磷酸盐玻璃或含有磷离子的氮化硅。

可选的，所述掺杂层的厚度为50埃～200埃，所述掺杂层中隔离离子的原子百分浓度为5％～10％，所述退火处理的温度为400℃～500℃。

可选的，所述隔离结构包括：位于所述沟槽中的隔离层，所述隔离层中具有孔洞。

可选的，形成所述隔离层的工艺包括常压化学气相沉积工艺或次大气压化学气相沉积工艺。