[发明专利]背照式图像传感器及其形成方法

权利要求书

1.一种背照式图像传感器，其特征在于，包括：

半导体衬底，具有相对的第一面及第二面；

若干第一隔离结构，自所述第一面延伸至所述半导体衬底内，并具有第一开口，所述第一开口自所述第一隔离结构的顶部延伸至所述第一隔离结构内；

若干感光单元，包括光电二极管，各所述光电二极管并排设于相邻各所述第一隔离结构之间；

第一外延层，覆盖所述第一开口的侧壁及底部；

格栅结构，包括上下相连的第一格栅部及第二格栅部；其中，

所述第一格栅部设于所述第一外延层上，并填充所述第一开口；所述第二格栅部沿所述第一格栅部的顶部延伸且覆盖所述第一开口。

2.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一格栅部的顶部相对于所述第一面高出于或平齐于所述第一外延层的顶面。

3.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一外延层还沿所述第一开口的侧壁纵向延伸。

4.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第二格栅部的侧壁平齐于所述第一开口的侧壁。

5.根据权利要求1~4任一项所述的背照式图像传感器，其特征在于，还包括：第二外延层，覆盖所述第一面，且沿所述第一面横向连接所述第一外延层。

6.根据权利要求5所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第二外延层的顶面相对于所述第一面高出于或平齐于所述第一格栅部的顶部。

7.根据权利要求5所述的背照式图像传感器，其特征在于，还包括：第一介质层，沿所述第一开口的侧壁和底部覆盖所述第一外延层，和/或，第二介质层，沿所述第一面覆盖所述第二外延层。

8.根据权利要求7所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第二介质层沿所述第二外延层的表面横向连接所述第一介质层。

9.一种背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底具有相对的第一面及第二面；

形成若干第一隔离结构，各所述第一隔离结构自所述第一面延伸至所述半导体衬底内；

在所述半导体衬底内形成若干感光单元，各所述感光单元包括光电二极管，各所述光电二极管并排设于相邻各所述第一隔离结构之间；

形成覆盖所述第一面及所述第一隔离结构的掩模层；

刻蚀所述掩模层及所述第一隔离结构，形成上下相连的第二开口及第一开口，所述第二开口贯穿所述掩模层，所述第一开口自所述第二开口的底部延伸至所述第一隔离结构内；

采用第一外延工艺，形成覆盖所述第一开口的侧壁及底部的第一外延层；

依次填充所述第二开口及所述第一开口，形成上下相连的第一格栅部及第二格栅部以形成格栅结构；

去除所述掩模层。

10.根据权利要求9所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一开口的横向尺寸小于或等于所述第二开口的横向尺寸。

11.根据权利要求9所述的背照式图像传感器，其特征在于，去除所述掩模层之后，还包括： 采用第二外延工艺，形成覆盖所述第一面的第二外延层。

12.根据权利要求11所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一外延工艺及所述第二外延工艺的工艺温度均不高于500℃。

13.根据权利要求12所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一外延工艺及所述第二外延工艺均包括低温外延工艺。

14.根据权利要求11所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第二外延层的厚度大于或等于所述第一外延层的顶面相对于所述第一面的垂直距离。