System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种硅通孔形成方法及图像传感器技术_技高网

一种硅通孔形成方法及图像传感器技术

技术编号:44887993 阅读:8 留言:0更新日期:2025-04-08 00:24
本发明专利技术提供一种硅通孔形成方法,包括:在栅极形成之前,于半导体衬底第一侧面的通孔区域外围形成隔离层;在后续的第二侧面减薄工艺中,使所述通孔区域与所述半导体衬底隔离;之后于所述通孔区域刻蚀形成硅通孔。本发明专利技术使通孔区域采用与像素区域类似的工艺,通过多晶硅和/或介质层与外部隔离,使通孔区域内的衬底浮置。同时,在硅通孔中填充金属材料之前,不需要对通孔侧壁做介质隔离,简化了侧壁介质沉积和底部刻蚀工艺,并能增加工艺窗口。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,特别涉及一种硅通孔形成方法及图像传感器


技术介绍

1、在半导体器件的形成工艺过程中,通常会涉及到硅通孔技术。硅通孔能够实现芯片与芯片之间、晶圆和晶圆之间的垂直导通,并通过填充铜、钨等金属材料或者多晶硅等导电物质,实现垂直的电性连接。在图像传感器的工艺中,硅通孔也是必不可少的结构组成部分。

2、在通常的硅通孔形成工艺中,需要在硅通孔中填充金属材料之前,对通孔侧壁做介质隔离,工艺过程相对复杂,成本较高。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种硅通孔形成方法,包括:

2、在栅极形成之前,于半导体衬底第一侧面的通孔区域外围形成隔离层;

3、在后续的第二侧面减薄工艺中,使所述通孔区域与所述半导体衬底隔离;

4、于所述通孔区域刻蚀形成硅通孔。

5、进一步地,所述隔离层至少包括多晶半导体层和第一介质层。

6、进一步地,用于形成图像传感器,其中,所述隔离层与所述图像传感器像素单元之间的隔离结构同时形成。

7、进一步地,所述于所述通孔区域刻蚀形成硅通孔包括:

8、于所述半导体衬底的所述第一侧面形成接入点和金属布线;

9、对所述半导体衬底的所述第二侧面进行减薄,暴露所述隔离层;

10、于所述第二侧面沉积第二介质层;

11、根据预设的光刻图形,刻蚀所述第二介质层和所述半导体衬底,至所述接入点和所述金属布线,形成所述硅通孔,于所述硅通孔表面填充金属材料。

12、进一步地,所述对所述半导体衬底的第二侧面进行减薄之后,所述于所述第二侧面沉积第二介质层之前,还包括步骤:

13、于所述第二侧面刻蚀所述通孔区域形成浅沟槽;

14、于所述浅沟槽表面形成钉扎层。

15、进一步地,在所述于所述硅通孔表面填充金属材料之后,还包括:

16、对所述第二侧面的所述金属材料进行回刻蚀。

17、进一步地,所述形成隔离层包括:

18、根据预设的光刻图形,刻蚀所述半导体衬底,形成第一沟槽;

19、通过外延工艺,于所述第一沟槽表面形成外延层;

20、于所述外延层表面形成所述第一介质层;

21、于所述第一介质层表面填充多晶半导体,形成所述多晶半导体层。

22、进一步地,所述外延层至少包括与所述半导体衬底掺杂类型相反的子外延层。

23、进一步地,所述通过外延工艺,于所述第一沟槽表面形成外延层包括:

24、通过外延工艺,于所述第一沟槽表面外延本征半导体,形成第一子外延层;

25、通过外延工艺,于所述第一子外延层表面外延与所述半导体衬底掺杂类型相反的半导体材料,形成第二子外延层。

26、进一步地,还包括:对所述隔离层接入负压,形成反向偏压,以增强所述隔离层对所述通孔区域的隔离。

27、本专利技术还提供一种图像传感器,在形成所述图像传感器的工艺中采用如前述的硅通孔形成方法形成硅通孔。

28、本专利技术通过上述方案,提出了一种硅通孔形成方法及图像传感器,其中使通孔区域采用与像素区域类似的工艺,通过多晶硅和/或介质层与外部隔离,使通孔区域内的衬底浮置。同时,在硅通孔中填充金属材料之前,不需要对通孔侧壁做介质隔离,简化了侧壁介质沉积和底部刻蚀工艺,并能增加工艺窗口。

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【技术保护点】

1.一种硅通孔形成方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的硅通孔形成方法,其特征在于,所述隔离层至少包括多晶半导体层和第一介质层。

3.如权利要求1所述的硅通孔形成方法,其特征在于,用于形成图像传感器,其中,所述隔离层与所述图像传感器像素单元之间的隔离结构同时形成。

4.如权利要求1所述的硅通孔形成方法,其特征在于,所述于所述通孔区域刻蚀形成硅通孔包括:

5.如权利要求4所述的硅通孔形成方法,其特征在于,所述对所述半导体衬底的第二侧面进行减薄之后,所述于所述第二侧面沉积第二介质层之前,还包括步骤:

6.如权利要求4所述的硅通孔形成方法,其特征在于,在所述于所述硅通孔表面填充金属材料之后,还包括:

7.如权利要求2所述的硅通孔形成方法,其特征在于,所述形成隔离层包括:

8.如权利要求6所述的硅通孔形成方法,其特征在于,所述外延层至少包括与所述半导体衬底掺杂类型相反的子外延层。

9.如权利要求7所述的硅通孔形成方法,其特征在于,所述通过外延工艺,于所述第一沟槽表面形成外延层包括:</p>

10.如权利要求1所述的硅通孔形成方法,其特征在于,还包括:对所述隔离层接入负压,形成反向偏压,以增强所述隔离层对所述通孔区域的隔离。

11.一种图像传感器,其特征在于,在形成所述图像传感器的工艺中采用如权利要求1~10所述的硅通孔形成方法形成硅通孔。

...

【技术特征摘要】

1.一种硅通孔形成方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的硅通孔形成方法,其特征在于,所述隔离层至少包括多晶半导体层和第一介质层。

3.如权利要求1所述的硅通孔形成方法,其特征在于,用于形成图像传感器,其中,所述隔离层与所述图像传感器像素单元之间的隔离结构同时形成。

4.如权利要求1所述的硅通孔形成方法,其特征在于,所述于所述通孔区域刻蚀形成硅通孔包括:

5.如权利要求4所述的硅通孔形成方法,其特征在于,所述对所述半导体衬底的第二侧面进行减薄之后,所述于所述第二侧面沉积第二介质层之前,还包括步骤:

6.如权利要求4所述的硅通孔形成方法,其特征在于,在所述于所述硅...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨瑞坤
申请(专利权)人:格科微电子上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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