[发明专利]沟槽形成方法、背照式图像传感器及其制作方法

说明书

本发明提供了一种沟槽形成方法、背照式图像传感器及其制作方法。沟槽形成方法中利用刻蚀时的负载效应，通过一张光罩、一次刻蚀工艺在衬底上同时形成第一沟槽和第二沟槽，简化了沟槽制作工艺，降低了成本。背照式图像传感器制作方法中通过在衬底背面同时形成第一沟槽和第二沟槽，简化了背照式图像传感器中的制作沟槽工艺，降低了成本，同时既通过第一沟槽提高了量子效率又通过第二沟槽改善了电学串扰。

技术领域

本发明属于半导体领域，具体涉及一种沟槽形成方法、背照式图像传感器及其制作方法。

背景技术

在半导体工艺中，经常需要在衬底上形成深度不一致的沟槽，通常，这些深度不一致的沟槽需要采用多道光罩进行曝光，并通过多次刻蚀工艺形成，每次刻蚀只能形成深度相同的沟槽。该种方式工艺较为复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于，简化工艺，降低成本。

为了实现上述目的，本发明提供了一种沟槽形成方法，包括：

提供一光罩，所述光罩上形成有第一沟槽图形和第二沟槽图形；

提供一衬底，在所述衬底上形成光阻层；

采用所述光罩，进行曝光及显影工艺，形成图形化的光阻层；以及，

以所述图形化的光阻层为掩膜，通过一次刻蚀工艺在所述衬底上形成多个第一沟槽和至少一个第二沟槽，所述第一沟槽和所述第二沟槽形状相同且规则排列，所述第二沟槽的深度大于所述第一沟槽的深度；在垂直于所述衬底表面的截面上，所述第二沟槽的截面宽度大于所述第一沟槽的截面宽度，和/或，所述第一沟槽的图形密度大于所述第二沟槽的图形密度。

进一步的，所述第一沟槽和第二沟槽垂直于所述衬底表面的截面形状为矩形、倒三角形或倒梯形。

进一步的，所述第一沟槽和第二沟槽平行于所述衬底表面的截面形状为矩形。

进一步的，所述衬底是硅衬底，所述刻蚀是干法刻蚀，采用CF₄、C₄F₈和SF₆的混合气体。

本发明还提供了一种背照式图像传感器制作方法，包括：

提供一光罩，所述光罩上形成有第一沟槽图形和第二沟槽图形；

提供一衬底，在所述衬底上形成光阻层；

采用所述光罩，进行曝光及显影工艺，形成图形化的光阻层；以及，

以所述图形化的光阻层为掩膜，通过一次刻蚀工艺在所述衬底上形成多个第一沟槽和至少一个第二沟槽，所述第一沟槽和所述第二沟槽形状相同且规则排列，所述第二沟槽的深度大于所述第一沟槽的深度；在垂直于所述衬底表面的截面上，所述第二沟槽的截面宽度大于所述第一沟槽的截面宽度，和/或，所述第一沟槽的图形密度大于所述第二沟槽的图形密度。

所述衬底上形成有若干像素单元区域，所述第一沟槽位于所述像素单元区域中，所述第二沟槽位于相邻的像素单元区域之间。

进一步的，每个像素单元区域中形成有阵列分布的多个第一沟槽。

进一步的，形成所述第一沟槽和第二沟槽之后，还包括：

形成填充层，所述填充层覆盖所述衬底背面并填充所述第一沟槽和第二沟槽；

形成滤色层，所述滤色层位于所述填充层上方，所述滤色层包括多个滤色单元；形成透镜层，所述透镜层位于所述滤色层上方，所述透镜层包括多个微透镜；

其中，所述滤色单元、所述微透镜与所述像素单元在垂直于所述衬底的方向上一一对应；以及