[发明专利]图像传感器及其形成方法

说明书

一种图像传感器及其形成方法，方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括图像传感器区；在所述图像传感器区中形成浅沟槽隔离凹槽；在所述浅沟槽隔离凹槽侧壁和底部形成覆盖层，所述覆盖层材料为非晶态材料；形成覆盖层后，在所述浅沟槽隔离凹槽内形成隔离层。所述覆盖层降低浅沟槽隔离凹槽暴露出的半导体衬底的表面粗糙度，改善隔离层与所述半导体衬底的表面状态，减小暗电流，提高图像传感器的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种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图像传感器的像素单元是图像传感器实现感光的核心器件。最常用像素单元为包含一个光电二极管PD，为避免PD之间的电学串扰，PD之间形成浅沟槽隔离STI，然而，在制作STI浅沟槽隔离时，由于硅衬底与STI填充材料氧化硅界面存在缺陷，会产生暗电流。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种图像传感器及其形成方法，减小暗电流，提高半导体器件的性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括图像传感器区；在所述图像传感器区中形成浅沟槽隔离凹槽；在所述浅沟槽隔离凹槽侧壁和底部形成覆盖层，所述覆盖层材料为非晶态材料；形成覆盖层后，在所述浅沟槽隔离凹槽内形成隔离层。

可选的，所述覆盖层的材料为非晶硅、非晶锗或者非晶硅锗。

可选的，所述覆盖层的形成工艺包括：炉管工艺。

可选的，所述覆盖层的形成方法包括：在所述半导体衬底和浅沟槽隔离凹槽中通入温度为500摄氏度～700摄氏度的SiH₄气体。

可选的，所述覆盖层的厚度为40埃～50埃。

可选的，形成所述覆盖层后，形成隔离层前，还包括：对所述覆盖层进行氧化处理，形成接触隔离层；所述隔离层位于接触隔离层表面。

可选的，所述接触隔离层的形成方法还包括：对与覆盖层相接触的部分半导体衬底进行氧化处理，形成所述接触隔离层。

可选的，所述接触隔离层的厚度大于覆盖层的厚度。

可选的，所述接触隔离层的厚度为80埃～100埃。

可选的，所述接触隔离层的形成工艺包括：快速热氧化工艺。

可选的，所述接触隔离层的材料包括氧化硅。

可选的，在所述半导体衬底表面形成初始第一掩膜层和位于初始第一掩膜层表面的初始第二掩膜层；在所述初始第二掩膜层表面形成图像化层，所述图形化层暴露出部分所述半导体衬底；以所述图形化层为掩膜，刻蚀所述初始第一掩膜层和初始第二掩膜层，直至暴露出半导体衬底表面，形成位于半导体衬底表面的第一掩膜层和位于第一掩膜层表面的第二掩膜层；以所述第一掩膜层和第二掩膜层为掩膜，对所述半导体衬底进行刻蚀，形成所述浅沟槽凹槽。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：