[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：提供基底，所述基底包括多个像素区和多个隔离区，所述隔离区与像素区相邻且围绕像素区，所述基底包括半导体衬底，所述半导体衬底具有相对的第一面和第二面，所述像素区的半导体衬底内包括感光结构，所述半导体衬底第一面暴露出感光结构；所述半导体衬底的第二面暴露出所述阻挡结构表面，各所述阻挡结构分别包括第二类光阻挡层和位于第二类光阻挡层两侧的第一类光阻挡层，所述第二类光阻挡层位于第一类光阻挡层侧壁表面，所述第二类光阻挡层的折射率与第一类光阻挡层的折射率不同，且所述第一类光阻挡层的折射率小于半导体衬底的折射率。所述方法提高了图像传感器的性能。

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。

然而，随着器件集成度的提高，图像传感器中像素单元密度随之增大，相邻像素单元之间的串扰(crosstalk)和暗电流(dark current)不断增大，影响了图像传感器的性能。

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，以抑制相邻像素单元之间的串扰和暗电流，以提高图像传感器的性能。

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：提供基底，所述基底包括多个像素区和多个隔离区，所述隔离区与像素区相邻且围绕像素区，所述基底包括半导体衬底，所述半导体衬底具有相对的第一面和第二面，所述像素区的半导体衬底内包括感光结构，所述半导体衬底第一面暴露出感光结构；在半导体衬底的隔离区内形成多个阻挡结构，所述半导体衬底的第二面暴露出所述阻挡结构表面，各所述阻挡结构分别包括第二类光阻挡层和位于第二类光阻挡层两侧的第一类光阻挡层，所述第二类光阻挡层位于第一类光阻挡层侧壁表面，所述第二类光阻挡层的折射率与第一类光阻挡层的折射率不同，且所述第一类光阻挡层的折射率小于半导体衬底的折射率。

可选的，所述第一类光阻挡层的材料为绝缘材料或者空气隙，所述绝缘材料包括氧化硅、氮化硅或者无掺杂多晶硅。

可选的，各阻挡结构包括若干层第一类光阻层，且若干层第一类光阻层沿垂直第二类光阻挡层侧壁的方向层叠。

可选的，当位于第二类光阻挡层一侧的所述第一类光阻挡层的数量大于2时，所述一个阻挡结构还包括：在相邻两层第一类光阻挡层之间形成有第二类光阻挡层。

可选的，当位于第二类光阻挡层一侧的所述第一类光阻挡层的数量大于2时，所述一个阻挡结构中相邻第一类光阻层相互接触。

可选的，所述第二类光阻挡层的材料与半导体衬底的材料相同。

可选的，当所述第一类光阻挡层的材料为绝缘材料时，所述阻挡结构的形成方法还包括：在半导体衬底第二面的表面形成第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出第一类光阻挡层的位置和形状；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述半导体衬底，在半导体衬底内形成多个分立的第一凹槽；形成第一凹槽后，在所述第一凹槽内形成第一类光阻挡层。