[发明专利]背照式图像传感器的形成方法

权利要求书

1.一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，所述半导体衬底包括第一侧和与第一侧相对的第二侧；

刻蚀第一侧的半导体衬底，在第一侧的半导体衬底中形成若干沟槽；

在沟槽中形成含硼的硅玻璃层，所述含硼的硅玻璃层覆盖沟槽的部分侧壁且含硼的硅玻璃层的表面低于第一侧的半导体衬底表面；

进行退火工艺，使含硼的硅玻璃层中的硼离子扩散到相邻沟槽之间的半导体衬底中形成掺杂停止层；

在沟槽中填充隔离材料，形成深沟槽隔离结构；

在深沟槽隔离结构之间的第一侧的半导体衬底上形成图像传感器的像素，所述像素感测从第二侧入射的光线；

以掺杂停止层和含硼的硅玻璃层作为停止层，从半导体衬底的第二侧减薄半导体衬底；

湿法刻蚀去除所述掺杂停止层和含硼的硅玻璃层。

2.如权利要求1所述的背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，所述含硼的硅玻璃层的形成过程为：在所述沟槽中填充满含硼的硅玻璃材料层；刻蚀去除部分厚度的含硼的硅玻璃材料层，在沟槽中形成含硼的硅玻璃层，所述含硼的硅玻璃层覆盖沟槽的部分侧壁且含硼的硅玻璃层的表面低于第一侧的半导体衬底表面。

3.如权利要求1所述的背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，所述退火工艺中退火的温度为800-950摄氏度，时间为0.5-2小时。

4.如权利要求1所述的背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，从半导体衬底的第二侧减薄半导体衬底的过程包括：采用化学机械研磨工艺去除第二侧部分厚度的半导体衬底；采用湿法刻蚀工艺继续刻蚀化学机械研磨工艺后的半导体衬底，以掺杂停止层和含硼的硅玻璃层作为刻蚀停止层。

5.如权利要求4所述的背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，采用湿法刻蚀工艺继续刻蚀化学机械研磨工艺后的半导体衬底时采用的刻蚀溶液为HNO₃和HF的混合溶液。

6.如权利要求1所述的背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，湿法刻蚀去除所述掺杂停止层和含硼的硅玻璃层的采用的刻蚀溶液为HF、HNO₃、CH₃COOH的混合溶液。

7.如权利要求1所述的背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，所述沟槽的深度为4～6微米，含硼的硅玻璃层的表面与第一侧的半导体衬底表面的距离为2～4微米。

8.如权利要求1所述的背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，所述像素包括位于深沟槽隔离结构之间的半导体衬底中的感光区，所述感光区通过离子注入形成。

9.如权利要求8所述的背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，还包括：形成感光区后，所述第一侧的半导体衬底表面形成介质层和位于介质层中的互连结构；在介质层表面键合支撑基板；形成支撑基板后，从半导体衬底的第二侧减薄半导体衬底；湿法刻蚀去除所述掺杂停止层和含硼的硅玻璃层后，在第二侧的半导体衬底表面上形成滤色层。