CN105810696A - 采用背面深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种采用背面深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法,该制作方法包括:提供第一晶圆;于第一晶圆的第一面形成介质层，刻蚀介质层暴露出第一晶圆的第一面，形成若干隔离区域；选择性外延第一晶圆，并覆盖隔离区域;形成图像传感器器件，减薄或者去除部分的第一晶圆的第二面形成深沟槽隔离结构。本发明的技术方案中，于形成图像传感器器件之前形成介质层深沟槽隔离区域，该隔离区域的表面形状较好、缺陷较少，并通过对第一晶圆表面的硅进行选择性外延覆盖并保护该隔离区域，由于硅在隔离区形成后生长，高温制程保证了不会有应力传导进硅器件区域。

Description

采用背面深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法

技术领域

本发明涉及图像传感器领域，尤其涉及一种采用背照式深沟槽隔离的背照式图像传感器。

背景技术

图像传感器是将光信号转化为电信号的半导体器件，图像传感器具有光电转换元件。

图像传感器按又可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。CCD图像传感器的优点是对图像敏感度较高且噪声小，但是CCD图像传感器与其他器件的集成比较困难，而且CCD图像传感器的功耗较高。相比之下，CMOS图像传感器具有工艺简单、易与其他器件集成、体积小、重量轻、功耗小、成本低等优点。因此，随着技术发展，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、照相手机、数码摄像机、医疗用摄像装置（例如胃镜）、车用摄像装置等。

现有的CMOS图像传感器分别前照式（FSI）与背照式（BSI），BSI由于金属层等多层位于进光方向的背面，能有效防止进光造成的串扰（Crosstalk），提供入射光通量，目前已广泛应用于中高像素图像传感器领域；在制作BSI的过程中于像素区的阵列排布的像素单元需要通过沟槽进行物理隔离、电学隔离，现有技术中往往采用先做图像传感器器件再制作深沟槽隔离的方法，但这种方法会引起深沟槽隔离的缺陷难以去除，若采用高温热氧化工艺去除，由于加热温度往往高于800摄氏度，会导致图像传感器器件的功能损害，影响图像传感器器件的质量。为了提高光电二级管的感光性(Sensitivity)和电子饱和度（range），传统的方法是加深光电二级管的深度，并提供高能粒子注入的方式，会引入较大的注入缺陷，此外，BSI方式中也在寻求如何提高载流子的迁移效率、防止暗电流、提高信噪比的解决方案。

发明内容

本发明解决的问题是一种采用背面深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法，以解决深沟槽隔离的缺陷难以去除，若采用高温热氧化工艺去除，由于加热温度往往高于800摄氏度，会导致图像传感器器件的功能损害，影响图像传感器器件的质量问题。

为解决上述问题，本发明提供一种采用背面深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法,本发明至少包括步骤:

提供第一晶圆;于第一晶圆的第一面形成介质层，刻蚀介质层暴露出第一晶圆的第一面，形成若干隔离区域；选择性外延第一晶圆，并覆盖隔离区域;形成图像传感器器件，减薄或者去除部分的第一晶圆的第二面形成深沟槽隔离结构。可选的，选择性外延第一晶圆之前，对第一晶圆和介质层进行掺杂，使得选择性外延第一晶圆后，介质层包围区域的硅具有由界面向硅中心方向的浓度梯度分布的掺杂层。可选的，提供第二晶圆于靠近选择性外延第一晶圆的方向与第一晶圆键合，于第一晶圆第二面减薄并停止至隔离区域的介质层表面。与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优势：

本发明的技术方案中，于形成图像传感器器件之前形成深沟槽隔离区域的隔离区域，该隔离区域的表面形状较好、缺陷较少，并通过对第一晶圆表面的硅进行选择性外延覆盖并保护该隔离区域，由于硅在隔离区形成后生长，高温制程保证了不会有应力传导进硅器件区域。由于隔离区域较早的形成，并由硅外延高温过程对表面进一步处理，一定程度对表面进行保护，在中间步骤中未对其表面造成损伤；可以在硅外延生长前进行预掺杂形成良好阶梯浓度分布和硅外延生长过程中进行掺杂形成均匀分布，工艺控制自由度高并且缺陷少，在后续去除隔离区域的材质形成的深沟槽隔离结构的开口界面更优良。并且，形成对应于深沟槽隔离区域的隔离区域为形成器件之前，工艺手段、环境的可选择性较广，无需考虑对器件的损害。

其次，本发明的技术方案中，将完成的图像传感器晶圆于另一晶圆键合，在键合的过程中，由于深沟槽隔离结构对应的隔离区域（对准图形，传统方法的对准图形在M1/Poly,需要透过硅，精度不佳）的存在，可较好的对准与第一晶圆的位置，较大程度的防止两片晶圆的位错。

最后，选择性外延步骤中，选择同一晶向方向进行外延，形成的外延层的晶格较好，在后续工艺步骤中掺杂的导电材质能较好的分布，可根据需求掺杂阱区域，例如：形成光电二极管区域，该光电二极管区域的掺杂更加平均，并且于器件形成之前形成该区域，能将光电二极管区域掺杂的更深,工艺控制自由度非常大。

附图说明

通过说明书附图以及随后与说明书附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方式，本发明所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。

图1至图5、图6A、7A、8A、9A、10A、11A、12A、13A、14A、图15至图17为本发明第一实施例所提供的采用背照式深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法各步骤对应的结构示意图；

图1至图5，图6B、7B、8B、9B、10B、11B、12B、13B，图15至图17为本发明第二实施例所提供的采用背照式深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法部分步骤对应的结构示意图；

图1至图5、图6A、7A、8A、9A、10A、11A、12A、13A、14A，图18至图22为本发明第三实施例所提供的采用背照式深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法各步骤对应的结构示意图；

图1至图5,图6B、7B、8B、9B、10B、11B、12B、13B，图18至图22为本发明第四实施例所提供的采用背照式深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法部分步骤对应的结构示意图；

图23至图26为本发明第五、第六实施例所提供的采用背照式深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法部分步骤对应的结构示意图；

图27A、27B分别为本发明第七、第八实施例所提供的采用背照式深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法中一步骤的结构示意图。

图28为本发明采用背照式深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法的步骤流程图。

具体实施方式

现有的背照式图像传感器制作过程中，于图像传感器器件完成后再进行深沟槽隔离结构的刻蚀制作，由于关键器件已经形成，在后续深沟槽隔离结构形成过程中需要温度、环境的多种因素考量，既要保证隔离结构表面的界面良好性又要防止损伤器件。由于在形成隔离结构过程中会带来表面缺陷，表面缺陷会导致载流子的依附，会增大噪声，修复该类缺陷一般又需要高温等多种特殊环境，会影响甚至损害图像传感器器件性能。因此，本发明提出一种采用背照式深沟槽隔离的图像传感器及其制作方法，本发明中的采用背照式深沟槽隔离的图像传感器的制作方法中于形成图像传感器器件之前预先形成介质层隔离区域，该隔离区域的表面为后续步骤中深沟槽隔离的表面，也就是在形成图像传感器器件之前，形成介质层深沟槽隔离结构。即：提供第一晶圆,第一晶圆为器件晶圆定义像素区域和外围区域;于第一晶圆第一面形成介质层，刻蚀介质层暴露出第一面，形成若干隔离区域；选择性外延第一晶圆，并覆盖隔离区域;形成图像传感器器件，减薄第一晶圆第二面至隔离区域介质层形成深沟槽隔离结构，所述深沟槽隔离结构分隔相邻像素单元。

下面结合本发明的说明书附图及如下若干实施例对本发明进行具体阐述：图1至图5、图6A、7A、8A、9A、10A、11A、12A、13A、14A、图15至图17为本发明第一实施例所提供的采用背照式深沟槽隔离的图像传感器的制作方法各步骤对应的结构示意图；图1至图5、图6A、7A、8A、9A、10A、11A、12A、13A、14A、图15至图17为本发明第一实施例所提供的采用背照式深沟槽隔离的图像传感器的制作方法各步骤对应的结构示意图。图1中，提供第一晶圆100，定义像素区域和外围区域。第一晶圆为制作图像传感器器件的载体，采用外延晶圆、SOI晶圆均可，其中外延晶圆可采用衬底为P型，外延层为N型或P型；N型衬底，外延层为P型。像素区域为形成图像传感器像素单元的区域，该区域中为后续形成像素单元中的晶体管结构及其它结构；外围区域主要为可能涉及的模拟电路、数字电路、模数处理电路等。在本实施例中，采用具有外延层的第一晶圆100。图2中，于第一晶圆100第一面A形成介质层200，由于在后续过程中需采用选择性外延的方式处理，介质层200起到了外延隔离层的作用，通过化学气相沉积、物理气相沉积等薄膜工艺形成该介质层200，该介质层200可采用二氧化硅,氮化硅或者氧化铝；该介质层的厚度为：1微米至5微米之间，在本实施例中为2.5微米；请同时参考图3至图6，于介质层200的表面铺设刻蚀阻挡层300，刻蚀阻挡层300可采用硬掩膜或光阻层，可使用氮化硅层、二氧化硅层；刻蚀阻挡层300的厚度为:0.05微米至2微米之间，在本实施例中为0.2微米;若刻蚀阻挡层300为硬掩膜则于其表面再铺设一层另一光阻层301，光阻层301为提供光罩，通过曝光、显影、刻蚀图形化介质层并停止于第一晶圆的第一面A的表面上，此时形成若干隔离区域101，该隔离区域101突出于周边区域的第一晶圆100的第一面A，图6A中，去除光阻层301，并对第一晶圆表面进行清洁，在本实施例中采用热氧化、刻蚀、热过程修复，此时形成的隔离区域101的表面为后续工艺中形成深沟槽隔离结构的表面，由于在形成图像传感器器件之前形成该结构的表面，可对该表面进行修复、无需考虑因环境、温度对器件影响。请继续参考图7A，图7A中对第一晶圆100进行选择性外延工艺，覆盖隔离区域101。从第一晶圆100的第一面A向上延伸，对硅进行选择性外延，于最初时采用N型掺杂的外延，在结束时采用无掺杂的外延；选择性外延步骤中，选择同一晶向方向进行外延，形成的外延层的晶格较好，在后续工艺步骤中掺杂的导电材质能较好的分布，并可以根据需求掺杂阱区域，选择性外延第一晶圆100之前，对第一晶圆100和介质层200进行掺杂，使得选择性外延第一晶圆100后，介质层200包围区域的硅具有由界面向硅中心方向的浓度梯度分布的掺杂层，例如：形成光电二极管102的部分区域，该光电二极管102的部分区域掺杂更加平均，并且于器件形成之前形成该区域，能将光电二极管102的部分区域掺杂的更深,工艺控制自由度非常大，掺杂形成的图形的掺杂浓度具有梯度的不规则分布；光电二极管102的部分区域选择性外延最终覆盖隔离区域101，光电二极管的深度为：1微米至5微米之间，在本实施例中为2.8微米；浓度为：1e14CM³至5e17CM³在本实施例中为采用1e16微米。现有的做法中光电二极管的做法：高能离子注入N型或P型掺杂，并利用高温退火工艺做掺杂离子激活，缺陷修复处理。此外，选择性外延能保护该隔离区域101，避免在后续的工艺步骤中对隔离区域101表面的损害；图8A，选择性外延后的硅表面进行研磨及表面清洁。图9A中，进行标准的前照式图像传感器工艺制作形成图像传感器器件，此时形成对应于隔离区域101的若干浅沟槽隔离区域103。请同时参考图10A、11A、12A、13A、14A，由第一晶圆100的第一面A的方向上与第二晶圆400进行键合，对键合好的第一晶圆100与第二晶圆400进行翻转，由第一晶圆100的第二面B进行减薄，减薄的方式，可以通过化学机械研磨、物理机械研磨的方式进行，并结合刻蚀方式，最终减薄至暴露出隔离区域101的表面。采用刻蚀的方式去除隔离区域101的外延隔离层200的材质，形成若干开口结构，该开口结构即为深沟槽隔离结构101B，深沟槽隔离结构的深度为：1微米~5微米(本实施例为：2.5微米)；关键尺寸为0.01微米~1微米(本实施例为0.1微米)，由于该外延隔离层200的材质与周边选择性外延的硅的材质不相同，仍然保持开口界面的良好性。进一步去除介质层300，去除的方式采用湿法刻蚀的方式。请继续参考图15至图17依次沉积第一介质层500、带电介质层600、防反射层700覆盖于所述第一晶圆100表面，并填充所述深沟槽隔离结构101B；第一介质层500可采用二氧化硅层起到隔离第一晶圆100表面与上层的作用，带电介质层600采用二氧化铪层和氧化钽层，由于该带电介质层600带有负电荷，能使得第一晶圆100的内表面耗尽形成钉扎层，能有效防止界面表面的缺陷；防反射层防止光线的串扰。进一步形成金属栅格层800；形成彩色滤光层900、微透镜层1000。在本实施例中，可选择的浅沟槽隔离区域103可以与隔离区域101连接导通。

请同时参见：图1至图5，图6B、7B、8B、9B、10B、11B、12B、13B，图15至图17；图1至图5，图6B、7B、8B、9B、10B、11B、12B、13B，图15至图17为本发明第二实施例所提供的采用背照式深沟槽隔离的图像传感器的制作方法部分步骤对应的结构示意图。图1中，提供第一晶圆100，定义像素区域和外围区域。第一晶圆为制作图像传感器器件的载体，采用外延晶圆、SOI晶圆均可，其中外延晶圆可采用衬底为P型，外延层为N型或P型；N型衬底，外延层为P型。像素区域为形成图像传感器像素单元的区域，该区域中为后续形成像素单元中的晶体管结构及其它结构；外围区域主要为可能涉及的模拟电路、数字电路、模数处理电路等。在本实施例中，采用具有外延层的第一晶圆100。图2中，于第一晶圆100第一面A形成介质层200，由于在后续过程中需采用选择性外延的方式处理，介质层200起到了外延隔离层的作用，通过化学气相沉积、物理气相沉积等薄膜工艺形成该介质层200，该介质层200可采用二氧化硅,氮化硅或者氧化铝；该介质层的厚度为：1微米至5微米之间，在本实施例中为2.5微米；请同时参考图3至图5、图6B，于介质层200的表面铺设刻蚀阻挡层300，刻蚀阻挡层300可采用硬掩膜或光阻层，可使用氮化硅层、二氧化硅层；刻蚀阻挡层300的厚度为:0.05微米至2微米之间，在本实施例中为0.2微米;若刻蚀阻挡层300为硬掩膜则于其表面再铺设一层另一光阻层301，光阻层301为提供光罩，通过曝光、显影、刻蚀图形化介质层并停止于第一晶圆的第一面A的表面上，此时形成若干隔离区域101，该隔离区域101突出于周边区域的第一晶圆100的第一面A，图6B中，去除光阻层301，并对第一晶圆表面进行清洁，在本实施例中采用热氧化、刻蚀、热过程修复，此时形成的隔离区域101的表面为后续工艺中形成深沟槽隔离结构的表面，由于在形成图像传感器器件之前形成该结构的表面，可对该表面进行修复、无需考虑因环境、温度对器件影响。图6B中进一步去除刻蚀阻挡层300；后续的工艺步骤与第一实施例相同，在整个过程中仅未包含有刻蚀阻挡层300。请继续参考图7B，图7B中对第一晶圆100进行选择性外延工艺，覆盖隔离区域101。从第一晶圆100的第一面A向上延伸，对硅进行选择性外延，于最初时采用N型掺杂的外延，在结束时采用无掺杂的外延；选择性外延步骤中，选择同一晶向方向进行外延，形成的外延层的晶格较好，在后续工艺步骤中掺杂的导电材质能较好的分布，并可以根据需求掺杂阱区域，选择性外延第一晶圆100之前，对第一晶圆100和介质层200进行掺杂，使得选择性外延第一晶圆100后，介质层200包围区域的硅具有由界面向硅中心方向的浓度梯度分布的掺杂层，例如：形成光电二极管102的部分区域，该光电二极管102的部分区域掺杂更加平均，并且于器件形成之前形成该区域，能将光电二极管102的部分区域掺杂的更深,工艺控制自由度非常大，掺杂形成的图形的掺杂浓度具有梯度的不规则分布；光电二极管102的部分区域选择性外延最终覆盖隔离区域101，光电二极管的深度为：1微米至5微米之间，在本实施例中为2.8微米；浓度为：1e14CM³至5e17CM³在本实施例中为采用1e16微米。现有的做法中光电二极管的做法：高能离子注入N型或P型掺杂，并利用高温退火工艺做掺杂离子激活，缺陷修复处理。此外，选择性外延能保护该隔离区域101，避免在后续的工艺步骤中对隔离区域101表面的损害；图8B，选择性外延后的硅表面进行研磨及表面清洁。图9B中，进行标准的前照式图像传感器工艺制作形成图像传感器器件，此时形成对应于隔离区域101的若干浅沟槽隔离区域103。请同时参考图10B、图11B、图12B、图13B，由第一晶圆100的第一面A的方向上与第二晶圆400进行键合，对键合好的第一晶圆100与第二晶圆400进行翻转，由第一晶圆100的第二面B进行减薄，减薄的方式，可以通过化学机械研磨、物理机械研磨的方式进行，并结合刻蚀方式，最终减薄至暴露出隔离区域101的表面。采用刻蚀的方式去除隔离区域101的外延隔离层200的材质，形成若干开口结构，该开口结构即为深沟槽隔离结构101B，深沟槽隔离结构的深度为：1微米~5微米(本实施例为：2.5微米)；关键尺寸为0.01微米~1微米(本实施例为0.1微米)，由于该外延隔离层200的材质与周边选择性外延的硅的材质不相同，仍然保持开口界面的良好性。进一步去除介质层300，去除的方式采用湿法刻蚀的方式。本实施例中的浅沟槽隔离区域103未与隔离区域101连接。请继续参考图15至图17依次沉积第一介质层500、带电介质层600、防反射层700覆盖于所述第一晶圆100表面，并填充所述深沟槽隔离结构101B；第一介质层500可采用二氧化硅层起到隔离第一晶圆100表面与上层的作用，带电介质层600采用二氧化铪层和氧化钽层，由于该带电介质层600带有负电荷，能使得第一晶圆100的内表面耗尽形成钉扎层，能有效防止界面表面的缺陷；防反射层防止光线的串扰。进一步形成金属栅格层800；形成彩色滤光层900、微透镜层1000。

请同时参考图1至图5、图6A、7A、8A、9A、10A、11A、12A、13A、14A，图18至图22；图1至图5、图6A、7A、8A、9A、10A、11A、12A、13A、14A，图18至图22为本发明第三实施例所提供的采用背照式深沟槽隔离的图像传感器的制作方法各步骤对应的结构示意图；。本实施例中，图1至图5、图6A、7A、8A、9A、10A、11A、12A、13A、14A工艺步骤与第一实施例相同，于图14的步骤后，请进一步参考图18至图22。

请继续参考图18中沉积第二介质层（未标明）覆盖于第一晶圆100表面，第二介质层也覆盖深沟槽隔离结构101B，沉积导电材质层1100于第二介质层上，导电材质层1100的材质为：多晶硅、金属或多晶硅和金属的组合，在本实施例中采用N型掺杂多晶硅材质；导电材质层1100填充深沟槽隔离结构101B，研磨导电材质层1100暴露出第一晶圆100的表面；请参考图19、图20，依次沉积第三介质层（未标明）、带电介质层600、防反射层700覆盖于所述第一晶圆100表面，并填充所述深沟槽隔离结构101B；在一实施例中在沉积第三介质层、带电介质层600、防反射层700覆盖于所述第一晶圆100表面之后，蚀刻若干深沟槽隔离结构101B对应的上层区域并暴露出导电材质层1100；请参考图21，进一步铺设形成金属栅格层800；形成彩色滤光层900、微透镜层1000。导电材质层1100可提供特定电压，在像素区域的部分导电材质层500B接负压可耗尽深沟槽隔离结构101B内表面形成钉扎层，有效的减少缺陷，外围区域的部分导电材质层1100可接地GND，起到隔离的作用；带电介质层600采用二氧化铪层和氧化钽层，由于该带电介质层600带有负电荷，能使得第一晶圆100的内表面耗尽形成钉扎层，能有效防止界面表面的缺陷；防反射层防止光线的串扰。在本实施例中，可选择的浅沟槽隔离区域103可以与隔离区域101连接导通。

请参考图1至图5,图6B、7B、8B、9B、10B、11B、12B、13B，图18至图22；图1至图5,图6B、7B、8B、9B、10B、11B、12B、13B，图18至图22为本发明第四实施例所提供的采用背照式深沟槽隔离的图像传感器的制作方法部分步骤对应的结构示意图；。

本实施例中，请同时参考图1至图5，图6B至图13B的工艺步骤与第二实施例相同，及于图6B的步骤中去除刻蚀阻挡层300；于图18的步骤后，请进一步参考图18至图22。请继续参考图18中沉积第二介质层（未标明）覆盖于第一晶圆100表面，第二介质层也覆盖深沟槽隔离结构101B，沉积导电材质层1100于第二介质层上，导电材质层1100的材质为：多晶硅、金属或多晶硅和金属的组合，在本实施例中采用N型掺杂多晶硅材质；导电材质层1100填充深沟槽隔离结构101B，研磨导电材质层1100暴露出第一晶圆100的表面；请参考图19、图20，依次沉积第三介质层（未标明）、带电介质层600、防反射层700覆盖于所述第一晶圆100表面，并填充所述深沟槽隔离结构101B；在一实施例中在沉积第三介质层、带电介质层600、防反射层700覆盖于所述第一晶圆100表面之后，蚀刻若干深沟槽隔离结构101B对应的上层区域并暴露出导电材质层1100；请参考图21，进一步铺设形成金属栅格层800；形成彩色滤光层900、微透镜层1000。导电材质层1100可提供特定电压，在像素区域的部分导电材质层500B接负压可耗尽深沟槽隔离结构101B内表面形成钉扎层，有效的减少缺陷，外围区域的部分导电材质层1100可接地GND，起到隔离的作用；带电介质层600采用二氧化铪层或氧化钽层，由于该带电介质层600带有负电荷，能使得第一晶圆100的内表面耗尽形成钉扎层，能有效防止界面表面的缺陷；防反射层防止光线的串扰。

图23至图26为本发明第五、第六实施例所提供的采用背照式深沟槽隔离的图像传感器的制作方法部分步骤对应的结构示意图；

前道的工艺步骤中可采用第一实施例或第二实施例的方式先形成；请继续参考图23至图26依次于深沟槽隔离结构101B及周边区域的表面沉积第一介质层500、带电介质层600、防反射层700，此时沉积了第一介质层500、带电介质层600、防反射层700之后，深沟槽隔离结构101B仍然凹陷于周围表面，未填充满所述深沟槽隔离结构101B；第一介质层500可采用二氧化硅层起到隔离第一晶圆100表面与上层的作用，带电介质层600采用二氧化铪层和氧化钽层，由于该带电介质层600带有负电荷，能使得第一晶圆100的内表面耗尽形成钉扎层，能有效防止界面表面的缺陷；防反射层防止光线的串扰。进一步形成金属栅格层800，金属栅格层800填充于深沟槽隔离结构101B内并突出于周围的表面，金属栅格层800可接控制电压；进一步形成彩色滤光层900、微透镜层1000。

请参见图27A、图27B，图27、图27B分别为本发明第七、第八实施例所提供的采用背照式深沟槽隔离的图像传感器的制作方法中一步骤的结构示意图。第七实施例中于图8A的步骤或图8B之后的步骤形成浅沟槽隔离区域103,于浅沟槽隔离区域103的外围掺杂形成包裹其的区域104，在本实施例中采用P型掺杂。在图27B的第八实施例中，可选择的不形成浅沟槽隔离区域103，直接于应该形成浅沟槽隔离区域103的对应区域的外围掺杂形成包裹其的区域104在本实施例中采用P型掺杂。需要指出的的是，如果该工艺步骤采用步骤6A的步骤，即不先去除刻蚀阻挡层300的做法，则可选择的浅沟槽隔离区域103与刻蚀阻挡层300接触，无需掺杂包裹其的区域104。

图28为本发明采用背照式深沟槽隔离的图像传感器的制作方法的步骤流程图。提供第一晶圆;于第一晶圆的第一面形成介质层，刻蚀介质层暴露出第一晶圆的第一面，形成若干隔离区域；选择性外延第一晶圆，并覆盖隔离区域;形成图像传感器器件，减薄或者去除部分的第一晶圆的第二面形成深沟槽隔离结构；选择性外延第一晶圆之前，对第一晶圆和介质层进行掺杂，使得选择性外延第一晶圆后，介质层包围区域的硅具有由界面向硅中心方向的浓度梯度分布的掺杂层。并提供第二晶圆于靠近选择性外延第一晶圆的方向与第一晶圆键合，于第一晶圆第二面减薄并停止至隔离区域的介质层表面。

本发明中，于形成图像传感器器件之前形成深沟槽隔离区域的隔离区域，该隔离区域的表面形状较好、缺陷较少，并通过对第一晶圆表面的硅进行选择性外延覆盖并保护该隔离区域，由于硅在隔离区形成后生长，高温制程保证了不会有应力传道进硅器件区域。由于隔离区域较早的形成，并由硅外延高温过程对表面进一步处理，一定程度对表面进行保护，在中间步骤中未对其表面造成损伤；在后续去除隔离区域的材质形成的深沟槽隔离结构的开口界面更优良。并且，形成对应于深沟槽隔离区域的隔离区域为形成器件之前，工艺手段、环境的可选择性较广，无需考虑对器件的损害。

其次，本发明的技术方案中，将完成的图像传感器晶圆于另一晶圆键合，在键合的过程中，由于深沟槽隔离结构对应的隔离区域，即对准图形，传统方法的对准图形在M1/Poly,需要透过硅，精度不佳，可较好的对准与第一晶圆的位置，较大程度的防止两片晶圆的位错。

最后，选择性外延步骤中，选择同一晶向方向进行外延，形成的外延层的晶格较好，在后续工艺步骤中掺杂的导电材质能较好的分布，可根据需求掺杂阱区域，例如：形成光电二极管区域，该光电二极管区域的掺杂更加平均，并且于器件形成之前形成该区域，能将光电二极管区域掺杂的更深,工艺控制自由度非常大。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (3)

1.一种采用背面深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法,其特征在于,至少包括步骤:

提供第一晶圆;

于第一晶圆的第一面形成介质层，刻蚀介质层暴露出第一晶圆的第一面，形成若干隔离区域；

选择性外延第一晶圆，并覆盖隔离区域;

形成图像传感器器件，减薄或者去除部分的第一晶圆的第二面形成深沟槽隔离结构。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，还包括：选择性外延第一晶圆之前，对第一晶圆和介质层进行掺杂，使得选择性外延第一晶圆后，介质层包围区域的硅具有由界面向硅中心方向的浓度梯度分布的掺杂层。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，还包括：提供第二晶圆于靠近选择性外延第一晶圆的方向与第一晶圆键合，于第一晶圆第二面减薄并停止至隔离区域的介质层表面。