[发明专利]图像传感器及其形成方法

说明书

本发明技术方案公开了一种图像传感器及其形成方法。所述图像传感器包括：半导体衬底，所述半导体衬底分为若干区域，各区域的半导体衬底内分别形成有光电器件；所述半导体衬底的各区域分别具有凸出表面，所述凸出表面的宽度与所述光电器件的尺寸相适应；浅沟槽隔离结构，形成在所述半导体衬底内、且位于所述光电器件之间；器件结构，形成在所述半导体衬底上及所述半导体衬底内；反射层，形成在具有凸出表面的半导体衬底上，且暴露出所述浅沟槽隔离结构和器件结构。本发明技术方案提高了图像传感器的量子转换效率。

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造领域，尤其涉及图像传感器及其形成方法。

背景技术

图像传感器是一种将光信号转化为电信号的半导体器件。图像传感器分为互补金属氧化物(CMOS)图像传感器和电荷耦合器件(CCD)图像传感器。CMOS图像传感器具有工艺简单、易于其它器件集成、体积小、重量轻、功耗小和成本低等优点。因此，随着图像传感技术的发展，CMOS图像传感器越来越多地取代CCD图像传感器应用于各类电子产品中。目前，CMOS图像传感器已经广泛应用于静态数码相机、数码摄像机、医疗用摄像装置和车用摄像装置等。

CMOS图像传感器包括前照式(FSI)图像传感器和背照式(BSI)图像传感器。在背照式图像传感器中，光从图像传感器的背面入射到图像传感器中的感光二极管上，从而将光能转化为电能。

量子转换效率(QE，Quantum Efficiency)是影响图像传感器性能的重要指标之一，现有的背照式图像传感器的量子转换效率仍有待提高。

发明内容

本发明技术方案要解决的技术问题是现有的背照式图像传感器的量子转换效率有待提高。

为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底分为若干区域，其中，各区域的半导体衬底内分别形成有光电器件；刻蚀所述半导体衬底，以使所述半导体衬底的各区域分别具有凸出表面，所述凸出表面与所述光电器件对应；在具有凸出表面的半导体衬底上形成介质层；在所述介质层上形成平坦化层，所述平坦化层与所述凸出表面上的介质层齐平；在所述平坦化层和介质层上形成底部抗反射涂层；依次刻蚀所述平坦化层、介质层和半导体衬底，在所述平坦化层、介质层和半导体衬底内形成浅沟槽；在所述半导体衬底内的浅沟槽侧壁和底部形成氧化层；在所述浅沟槽内填满绝缘介质；去除所述平坦化层和部分绝缘介质，形成隔离所述光电器件的浅沟槽隔离结构；去除所述介质层，在所述半导体衬底上及所述半导体衬底内形成器件结构；在所述半导体衬底上形成反射层，所述反射层暴露出所述浅沟槽隔离结构和器件结构。

可选的，所述反射层的材料为金属或有机材料。

可选的，所述反射层的厚度范围为100埃～1000A埃。

可选的，在形成所述介质层之前，还包括：在具有凸出表面的半导体衬底上形成衬垫氧化层。

可选的，所述凸出表面的高度小于或等于3000埃。

可选的，所述凸出表面的侧视截面呈圆弧形、梯形或长方形。

可选的，所述凸出表面的侧视截面呈梯形，其斜面与底面的夹角为30°～60°。

可选的，所述平坦化层的材料为旋涂玻璃或正硅酸乙酯，或者，所述平坦化层为旋涂玻璃和正硅酸乙酯的叠层。

可选的，在形成底部抗反射涂层之前，还包括：在所述平坦化层和介质层表面形成硬掩膜层。

可选的，所述图像传感器的形成方法还包括：在所述反射层、浅沟槽隔离结构和器件结构上形成层间介质层，在所述层间介质层内形成导电结构。