图像传感器及其形成方法

摘要

一种图像传感器及其形成方法，图像传感器包括：第一基底，所述第一基底包括相对的第一面和第二面，所述第一基底包括若干相互分立的像素区、以及位于相邻像素区之间的隔离区；位于所述第一基底第二面表面的第一反射结构；位于所述隔离区内的第二反射结构，且所述第二反射结构自所述第一面贯穿至所述第二面；位于所述第一反射结构表面的第二基底，所述第二基底包括相对的第三面和第四面，所述第三面和第一反射结构表面相接触，所述第二基底内具有若干相互分立的浮置扩散区；位于所述第二基底内的导电插塞，所述导电插塞自所述像素区贯穿至所述第二基底内，且所述导电插塞与所述浮置扩散区和像素区电连接。所述图像传感器的成像质量较好。

权利要求

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

第一基底，所述第一基底包括相对的第一面和第二面，所述第一基底包括若干相互分立的像素区、以及位于相邻像素区之间的隔离区；

位于所述第一基底第二面表面的第一反射结构；

位于所述隔离区内的第二反射结构，且所述第二反射结构自所述第一面贯穿至所述第二面；

位于所述第一反射结构表面的第二基底，所述第二基底包括相对的第三面和第四面，所述第三面和第一反射结构表面相接触，所述第二基底内具有若干相互分立的浮置扩散区；

位于所述第二基底内的导电插塞，所述导电插塞自所述像素区贯穿至所述第二基底内，且所述导电插塞与所述浮置扩散区和像素区电连接。

2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一基底的材料包括：硅、锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或者镓化铟。

3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二基底的材料包括：硅、锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或者镓化铟。

4.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一反射结构包括：位于第一基底第二面和第二基底第三面表面的第一介质层；位于第一介质层表面的第一反射层。

5.如权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述第一反射层的材料包括：钛、铜、铝、氮化钛或者钨中的一种或几种；所述第一反射层为单层结构或者多层堆叠结构。

6.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，若干所述像素区沿第一方向排列；所述第二反射结构包括：第一结构和第二结构，所述第一结构沿第一方向排列，所述第二结构沿第二方向排列，第二方向和第一方向垂直。

7.如权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，所述第一结构包括：位于隔离区表面的第二介质层和位于第二介质层表面的第二反射层。

8.如权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，所述第一结构自第一基底第一面贯穿第一反射结构延伸到第二基底内。

9.如权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述第二反射层的材料包括：钛、铜、铝、氮化钛或者钨中的一种或者几种；所述第二反射层为单层结构或者多层堆叠结构。

10.如权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，所述第二结构包括：第三介质层和位于第三介质层表面的第三反射层。

11.如权利要求10所述的图像传感器，其特征在于，所述第三反射层的材料包括：钛、铜、铝、氮化钛或者钨中一种或者几种；所述第三反射层为单层结构或者多层堆叠结构。

12.如权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，还包括：位于第二基底内的隔离结构，所述隔离结构包括相对的第一端面和第二端面；所述第二基底第四面暴露出隔离结构第二端面，且所述隔离结构第一端面和第一结构相接触。

13.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括：位于第二基底第四面表面的逻辑器件。

14.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供初始衬底，所述初始衬底包括具有相对第一面和第二面的第一基底、位于所述第一基底第二面表面的牺牲层、以及位于所述牺牲层表面的第二基底，所述第二基底具有相对第三面和第四面，且所述第三面和牺牲层表面相接触，所述第一基底包括若干相互分立的像素区、以及位于相邻像素区之间的隔离区；

在所述第二基底内形成若干相互分立的浮置扩散区；

在所述第二基底内形成导电插塞，所述导电插塞自所述像素区贯穿至所述第二基底内，且所述导电插塞与所述浮置扩散区和像素区电连接；

在所述隔离区内形成第二反射结构，且所述第二反射结构自所述第一面贯穿至所述第二面；

去除所述牺牲层，在第一基底和第二基底之间形成第一凹槽；

在所述第一凹槽内形成第一反射结构。

15.如权利要求14所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，若干所述像素区沿第一方向排列；所述第二反射结构包括：第一结构和第二结构，所述第一结构沿第一方向排列，所述第二结构沿第二方向排列，第二方向和第一方向垂直。

16.如权利要求15所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，还包括：形成导电插塞之后，形成第一反射结构和第二反射结构之前，在所述第二基底内形成隔离结构，所述隔离结构包括相对的第一端面和第二端面；所述第二基底第四面暴露出隔离结构第二端面，且所述隔离结构第一端面和第一结构表面相接触。

17.如权利要求15所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，还包括：在形成导电插塞之后，形成第一凹槽之前，在所述第一基底和牺牲层内形成若干第二开口，所述第二开口底部暴露出第二基底第三面表面，若干所述第二开口沿第一方向排列；所述第一结构包括：位于第二开口底部和侧壁表面的第二介质层以及位于第二介质层表面的第二反射层；所述第一结构的形成方法包括：在所述第二开口内、以及第一基底第一面表面形成第二介质材料膜；在所述第二介质材料膜表面形成第二反射材料膜，且所述第二反射材料膜填充满所述第二开口；平坦化所述第二介质材料膜和第二反射材料膜，直至暴露出第一基底第一面顶部表面，在所述第二开口底部和侧壁表面形成第二介质层和位于所述第二介质层表面的第二反射层。

18.如权利要求15所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，去除所述牺牲层的方法包括：形成所述导电插塞之后，形成第一凹槽之前，在所述第一基底和牺牲层内形成若干第一开口，所述第一开口底部暴露出第二基底第三面表面，且所述第一开口沿第二方向排列；

形成所述第一开口之后，去除所述第一开口侧壁暴露出的牺牲层，形成所述第一凹槽。

19.如权利要求18所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一反射结构包括：位于第一凹槽内壁表面的第一介质层和位于第一介质层表面的第一反射层；所述第二结构包括：位于第一开口底部和侧壁表面的第三介质层和位于第三介质层表面的第三反射层；所述第一反射结构和第二结构的形成方法包括：在所述第一开口底部和侧壁表面、第一凹槽内壁以及第一基底第一面表面形成第一介质材料膜；在所述第一介质材料膜表面形成第一反射材料膜，且所述第一反射材料膜填充满所述第一开口和第一凹槽；平坦化所述第一介质材料膜和所述第一反射材料膜，直至暴露出第一基底第一面表面，在所述第一凹槽内壁表面形成第一介质层和位于所述第一介质层表面的第一反射层，在所述第一开口底部和侧壁表面形成第三介质层和位于所述第三介质层表面的第三反射层。

20.如权利要求18所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的材料和第一基底的材料不同，且所述牺牲层和第二基底的材料不同；刻蚀去除第一开口侧壁暴露出的牺牲层的工艺为湿法刻蚀工艺；所述湿法刻蚀工艺对牺牲层的刻蚀速率大于对第一基底的刻蚀速率，且所述湿法刻蚀工艺对牺牲层的刻蚀速率大于对第二基底的刻蚀速率。

说明书

图像传感器及其形成方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体制造和光电成像技术领域，特别涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

[0002] 图像传感器分为互补金属氧化物图像传感器(CMOS Image Sensor，CIS)和电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)图像传感器，通常用于将光学信号转化为相应的电信号。CCD图像传感器具有对图像敏感度较高、噪声小等优点，但是CCD图像传感器难以实现与其他器件的集成，且CCD图像传感器的功耗较大。相比之下，CIS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。目前，CIS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。

[0003] CIS的基本感光单元称之为像素(Pixel)，所述像素包括一个光电二极管、以及3个或4个晶体管。当CIS为4T型，所述4格晶体管分别为复位晶体管、放大晶体管、选择晶体管和传输晶体管。其中，每个像素包括感光区域与读取区域。对于常用的像素(例如4T像素)，传输晶体管将感光区域输出的信号传输到浮置扩散区(Floating Diffusion)，然后信号保持在所述浮置扩散区，直至被像素的读取部分读出。

[0004] 然而，感光区域上方的入射光如果入射角度过大，会造成光子直接射入邻近像素区，发生光学串扰，导致图像传感器的成像质量较差。

发明内容

[0005] 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，以减少光学串扰，提高图像传感器的成像质量。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器，包括：第一基底，所述第一基底包括相对的第一面和第二面，所述第一基底包括若干相互分立的像素区、以及位于相邻像素区之间的隔离区；位于所述第一基底第二面表面的第一反射结构；位于所述隔离区内的第二反射结构，且所述第二反射结构自所述第一面贯穿至所述第二面；位于所述第一反射结构表面的第二基底，所述第二基底包括相对的第三面和第四面，所述第三面和第一反射结构表面相接触，所述第二基底内具有若干相互分立的浮置扩散区；位于所述第二基底内的导电插塞，所述导电插塞自所述像素区贯穿至所述第二基底内，且所述导电插塞与所述浮置扩散区和像素区电连接。

[0007] 可选的，所述第一基底的材料包括：硅、锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或者镓化铟。

[0008] 可选的，所述第二基底的材料包括：硅、锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或者镓化铟。

[0009] 可选的，所述第一反射结构包括：位于第一基底第二面和第二基底第三面表面的第一介质层；位于第一介质层表面的第一反射层。

[0010] 可选的，所述第一反射层的材料包括：钛、铜、铝、氮化钛或者钨中的一种或几种；所述第一反射层为单层结构或者多层堆叠结构。

[0011] 可选的，若干所述像素区沿第一方向排列；所述第二反射结构包括：第一结构和第二结构，所述第一结构沿第一方向排列，所述第二结构沿第二方向排列，第二方向和第一方向垂直。

[0012] 可选的，所述第一结构包括：位于隔离区表面的第二介质层和位于第二介质层表面的第二反射层。

[0013] 可选的，所述第一结构自第一基底第一面贯穿第一反射结构延伸到第二基底内。

[0014] 可选的，所述第二反射层的材料包括：钛、铜、铝、氮化钛或者钨中的一种或者几种；所述第二反射层为单层结构或者多层堆叠结构。

[0015] 可选的，所述第二结构包括：第三介质层和位于第三介质层表面的第三反射层。

[0016] 可选的，所述第三反射层的材料包括：钛、铜、铝、氮化钛或者钨中一种或者几种；所述第三反射层为单层结构或者多层堆叠结构。

[0017] 可选的，还包括：位于第二基底内的隔离结构，所述隔离结构包括相对的第一端面和第二端面；所述第二基底第四面暴露出隔离结构第二端面，且所述隔离结构第一端面和第一结构相接触。

[0018] 可选的，还包括：位于第二基底第四面表面的逻辑器件。

[0019] 相应的，本发明实施例还提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供初始衬底，所述初始衬底包括具有相对第一面和第二面的第一基底、位于所述第一基底第二面表面的牺牲层、以及位于所述牺牲层表面的第二基底，所述第二基底具有相对第三面和第四面，且所述第三面和牺牲层表面相接触，所述第一基底包括若干相互分立的像素区、以及位于相邻像素区之间的隔离区；在所述第二基底内形成若干相互分立的浮置扩散区；在所述第二基底内形成导电插塞，所述导电插塞自所述像素区贯穿至所述第二基底内，且所述导电插塞与所述浮置扩散区和像素区电连接；在所述隔离区内形成第二反射结构，且所述第二反射结构自所述第一面贯穿至所述第二面；去除所述牺牲层，在第一基底和第二基底之间形成第一凹槽；在所述第一凹槽内形成第一反射结构。

[0020] 可选的，若干所述像素区沿第一方向排列；所述第二反射结构包括：第一结构和第二结构，所述第一结构沿第一方向排列，所述第二结构沿第二方向排列，第二方向和第一方向垂直。

[0021] 可选的，还包括：形成导电插塞之后，形成第一反射结构和第二反射结构之前，在所述第二基底内形成隔离结构，所述隔离结构包括相对的第一端面和第二端面；所述第二基底第四面暴露出隔离结构第二端面，且所述隔离结构第一端面和第一结构表面相接触。

[0022] 可选的，还包括：在形成导电插塞之后，形成第一凹槽之前，在所述第一基底和牺牲层内形成若干第二开口，所述第二开口底部暴露出第二基底第三面表面，若干所述第二开口沿第一方向排列；所述第一结构包括：位于第二开口底部和侧壁表面的第二介质层以及位于第二介质层表面的第二反射层；所述第一结构的形成方法包括：在所述第二开口内、以及第一基底第一面表面形成第二介质材料膜；在所述第二介质材料膜表面形成第二反射材料膜，且所述第二反射材料膜填充满所述第二开口；平坦化所述第二介质材料膜和第二反射材料膜，直至暴露出第一基底第一面顶部表面，在所述第二开口底部和侧壁表面形成第二介质层和位于所述第二介质层表面的第二反射层。

[0023] 可选的，去除所述牺牲层的方法包括：形成所述导电插塞之后，形成第一凹槽之前，在所述第一基底和牺牲层内形成若干第一开口，所述第一开口底部暴露出第二基底第三面表面，且所述第一开口沿第二方向排列；形成所述第一开口之后，去除所述第一开口侧壁暴露出的牺牲层，形成所述第一凹槽。

[0024] 可选的，所述第一反射结构包括：位于第一凹槽内壁表面的第一介质层和位于第一介质层表面的第一反射层；所述第二结构包括：位于第一开口底部和侧壁表面的第三介质层和位于第三介质层表面的第三反射层；所述第一反射结构和第二结构的形成方法包括：在所述第一开口底部和侧壁表面、第一凹槽内壁以及第一基底第一面表面形成第一介质材料膜；在所述第一介质材料膜表面形成第一反射材料膜，且所述第一反射材料膜填充满所述第一开口和第一凹槽；平坦化所述第一介质材料膜和所述第一反射材料膜，直至暴露出第一基底第一面表面，在所述第一凹槽内壁表面形成第一介质层和位于所述第一介质层表面的第一反射层，在所述第一开口底部和侧壁表面形成第三介质层和位于所述第三介质层表面的第三反射层。

[0025] 可选的，所述牺牲层的材料和第一基底的材料不同，且所述牺牲层和第二基底的材料不同；刻蚀去除第一开口侧壁暴露出的牺牲层的工艺为湿法刻蚀工艺；所述湿法刻蚀工艺对牺牲层的刻蚀速率大于对第一基底的刻蚀速率，且所述湿法刻蚀工艺对牺牲层的刻蚀速率大于对第二基底的刻蚀速率。

[0026] 与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

[0027] 本发明提供的图像传感器中，第一反射结构位于第一基底和第二基底之间，第二反射结构位于第一基底的隔离区内，且所述第二反射结构自所述第一面贯穿至所述第二面，即，所述像素区的四周和底部被第一反射结构和第二反射结构包围。因此包围所述像素区的第一反射结构和第二反射结构能够对来自相邻像素区的光线起到反射作用，从而能够有效防止相邻像素区之间的光学串扰。并且，所述第二基底位于第一基底第二面表面的第一反射结构表面，所述第二基底内有具有若干相互分立的浮置扩散区，即，浮置扩散区和像素区不在同一基底内，因此，能够避免浮置扩散区对所述像素区面积产生限制，从而增加像素区的面积，进而能够提高光电转换效率。综上，所述图像传感器的成像质量较好。

[0028] 进一步，所述第一结构自第一基底第一面贯穿第一反射结构延伸到第二基底内，所述第一结构能够对光线起到反射作用，因此所述第一结构能够防止透过像素区的光线进入邻近的浮置扩散区，从而有效防止光学串扰，进而所述图像传感器的成像质量较好。

[0029] 进一步，当光线从第一基底第一面入射时，由于第一反射结构位于第一基底第二面表面，且所述第一基底的像素区用于形成光电二极管，因此所述第一反射结构位于光电二极管的底部。当部分入射光没有被光电二极管吸收而继续向下照射时，所述第一反射结构能够反射所述部分入射光，使得未被光电二极管吸收的光线重新回到所述光电二极管，从而进入光电二极管再次进行光电转换，进而提高了光电转换效率，图像传感器的成像质量较好。

附图说明

[0030] 图1是一种图像传感器实施例的结构示意图；

[0031] 图2至图23是本发明一实施例图像传感器的形成方法各步骤的剖面示意图。

具体实施方式

[0032] 正如背景技术所述，图像传感器的成像质量较差，现结合具体实施例进行详细说明。

[0033] 图1是一种图像传感器实施例的结构示意图。

[0034] 请参考图1，基底100，所述基底100包括若干相互分立的像素区A、以及位于相邻像素区A之间的隔离区；位于基底100像素区A内的光电掺杂区110和浮置扩散区120；位于基底100隔离区表面和像素区A内的隔离结构130；位于像素区A隔离结构130表面的滤镜层140；
位于相邻滤镜层140之间的反射结构150；位于滤镜层150表面的微透镜160。

[0035] 上述图像传感器中，相邻滤镜层140之间的反射结构150对光线101具有反射作用，因此，所述反射结构120能够减少透过滤镜层140进入相邻像素区A的光线101，从而能够减少光线串扰。

[0036] 然而，光线101透过滤镜层140之后，仍有部分来自相邻像素区A的光线101不能被所述反射结构150有效反射，因此部分光线101会透过位于反射结构140底部的隔离结构130进入相邻像素区A，导致不同像素区A之间仍存在光线串扰的问题，图像传感器的成像质量较差。

[0037] 为了解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种图像传感器，所述图像传感器能够有效减少光学串扰，成像质量较好。

[0038] 为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

[0039] 图2至图23是本发明一实施例图像传感器的形成方法各步骤的剖面示意图。

[0040] 请参考图2，提供初始衬底(图中未示出)，所述初始衬底包括具有相对第一面201和第二面202的第一基底212、位于所述第一基底212第二面202表面的牺牲层211、以及位于所述牺牲层211表面的第二基底213，所述第二基底具有相对第三面203和第四面204，且所述第三面和牺牲层211表面相接触，所述第一基底包括若干相互分立的像素区A、以及位于相邻像素区A之间的隔离区(图中未示出)。

[0041] 所述牺牲层211的材料包括：硅、锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或者镓化铟。在本实施例中，所述牺牲层211的材料为：锗化硅。

[0042] 所述第一基底212的材料和牺牲层211的材料不同，所述第一基底212的材料包括：硅、锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或者镓化铟。在本实施例中，所述第一基底212的材料为：硅，采用选择性外延工艺形成所述第一基底212。

[0043] 由于牺牲层211的材料和第一基底212的材料不同，有利于后续进行的刻蚀工艺，在保证去除所述牺牲层211时，对第一基底212的刻蚀损伤较小。

[0044] 所述第二基底213的材料和牺牲层211的材料不同，所述第二基底213的材料包括：硅、锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或者镓化铟。在本实施例中，所述第二基底213的材料和第一基底212的材料相同，为硅。

[0045] 由于牺牲层211的材料和第二基底213的材料不同，牺牲层211的材料和第一基底211的材料不同有利于后续进行的刻蚀工艺，在保证去除所述牺牲层211时，对所述第二基底213的刻蚀损伤较小。

[0046] 所述牺牲层211位于所述第一基底212和第二基底213之间，所述牺牲层211用于后续形成第一反射结构。

[0047] 所述第一基底212用于后续形成图像感测元件。在本实施例中，所述图像感测元件包括：光电二极管。

[0048] 在本实施例中，所述第一基底212内具有第一掺杂离子，所述第一掺杂离子与图像传感器的像素结构的类型相关。所述第一基底212的像素区A内还具有光电掺杂区(图中未示出)，且所述光电掺杂区内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子的导电类型与第一掺杂离子的导电类型相反。

[0049] 所述光电掺杂区内的第二掺杂离子与第一基底212内的第一掺杂离子的导电类型相反，构成光电二极管，所述光电二极管用于实现光电转化。

[0050] 所述第二基底213用于后续形成图像感测元件。在本实施例中，所述图像感测元件包括：浮置扩散区。

[0051] 在本实施例中，所述第二基底213第四面204表面还具有第一保护层214。

[0052] 所述第一保护层214用于保护第二基底213表面，从而能够避免后面进行的工艺第二基底213表面造成一定损伤，从而提高形成的图像传感器的成像质量。

[0053] 所述第一保护层214的材料包括：氧化硅、氮化硅、碳氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化铪、氮氧化硅或碳氧化硅。

[0054] 后续在所述第二基底内形成导电插塞，所述导电插塞自所述像素区贯穿至所述第二基底内，且所述导电插塞与所述浮置扩散区和像素区电连接，具体形成所述导电插塞的过程请参考图3至图8。

[0055] 请参考图3，在所述第二基底213表面形成第一掩膜层(图中未示出)，所述第一掩膜层暴露出部分像素区A上的第二基底213表面；以所述第一掩膜层为掩膜，对所述第二基底213和牺牲层211进行刻蚀，直至暴露出第一基底212第二面202表面，在所述牺牲层211和第二基底213内形成第三开口220；形成所述第三开口220之后，去除所述第一掩膜层。

[0056] 具体地，在所述第一保护层214表面形成所述第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出部分第一保持层214表面。

[0057] 刻蚀所述第二基底213和牺牲层211的工艺包括：湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺中的一种或者两种。

[0058] 所述第一掩膜层的材料包括：光胶层、氧化硅、氮化硅或者氮化钛；在本实施例中，所述第一掩膜层的材料为：光刻胶。

[0059] 请参考图4，在所述第三开口220底部和侧壁表面、以及第二基底213表面形成初始介质材料膜230。

[0060] 所述初始介质材料膜230用于后续形成第四介质层。

[0061] 所述初始介质材料膜230的材料包括：氧化硅、氮化硅、碳氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化铪、氮氧化硅或碳氧化硅；在本实施例中，所述初始介质材料膜230的材料为氧化硅。

[0062] 请参考图5，去除所述第三开口220底部表面和第二基底213表面的初始介质材料膜230，直至暴露出第一基底212表面，在所述第三开口220的侧壁表面形成第四介质层231。

[0063] 去除所述第三开口220底部表面和第二基底213表面的初始介质材料膜230的工艺包括：干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或者两种。

[0064] 在本实施例中，去除所述初始介质材料膜230的工艺为：各向异性的干法刻蚀工艺。

[0065] 所述第四介质层231用于实现后续形成的导电插塞与第二基底213和第一反射结构的隔离。

[0066] 请参考图6，在所述第三开口220底部和第四介质层231表面形成初始阻挡膜240。

[0067] 在本实施例中，所述初始阻挡膜240为多层结构，包括位于第三开口220底部表面的金属硅化物层(图中未示出)和位于金属硅化物层表面和第四介质层231侧壁表面的阻挡膜(图中未示出)。

[0068] 所述金属硅化物层用于降低导电插塞和第二基底213之间的接触电阻。

[0069] 所述阻挡膜用于防止后续在第三开口220内形成导电层时产生的副产物对第四介质层造成腐蚀。

[0070] 请参考图7，在所述初始阻挡膜240表面形成导电材料膜250，且所述导电材料膜250填充满所述第三开口220。

[0071] 所述导电材料膜250用于后续形成导电层。

[0072] 所述导电材料膜250的材料包括：Al、Cu、Ag、Au、Ni、Ti、W、WN或WSi。在本实施例中，所述导电材料膜250的材料为钨，相应的，后续形形成的导电层的材料为钨。

[0073] 请参考图8，平坦化初始阻挡膜240和导电材料膜250，直至暴露出第二基底213第四面204表面，形成阻挡层241和导电层251。

[0074] 在本实施例中，所述导电插塞(图中未示出)包括：第四介质层231、位于第四介质层231表面的阻挡层241、以及位于阻挡层241表面的导电层251。

[0075] 在其他实施例中，所述导电插塞包括：第四介质层和位于第四介质层表面的导电层。

[0076] 在本实施例中，所述图像传感器的形成方法还包括：形成所述导电插塞之后，后续形成第一反射结构之前，在所述第二基底内形成浮置扩散区。

[0077] 请参考图9，在所述第二基底213内形成浮置扩散区2131。形成所述浮置扩散区2131的工艺包括：离子注入工艺。

[0078] 在本实施例中，所述第二基底213内具有第三掺杂离子，所述浮置扩散区2131内具有第四掺杂离子，且所述第四掺杂离子的导电类型与第三掺杂离子的导电类型相反。

[0079] 所述第二基底213的第三面203和牺牲层211表面相接触，所述第二基底213内有具有浮置扩散区2131；所述第一基底212的第二面202与牺牲层211相接触，所述第一基底212内具有光电掺杂区。由于所述浮置扩散区2131和光电掺杂区不在同一基底内，因此，能够避免浮置扩散区2131对所述像素区A面积产生限制，从而能够相应增加像素区A的面积，从而提高光电转换效率，进而提高图像传感器的成像质量。

[0080] 在本实施例中，形成导电插塞之后，后续形成第一反射结构和第二反射结构之前，还包括：在所述第二基底内形成隔离结构2132，所述隔离结构2132包括相对的第一端面205和第二端面206；所述第二基底213第四面204暴露出隔离结构2132第二端面206，且所述隔离结构2132第一端面205和后续形成的第一结构表面相接触。

[0081] 所述隔离结构2132用于实现相邻像素区A之间的电学隔离。

[0082] 在本实施例中，形成导电插塞之后，后续形成第一反射结构和第二反射结构之前，还包括：在所述第二基底213第四面204表面形成逻辑器件300；形成所述逻辑器件300之后，对第一基底212的第一面201进行减薄。

[0083] 在本实施例中，对所述第一基底212的第一面201进行减薄的方法包括：提供操作衬底(图中未示出)，将所述逻辑器件300表面与所述操作衬底(图中未示出)进行键合；进行所述键合之后，从所述第一面201对第一基底212进行减薄。

[0084] 在本实施例中，所述减薄处理之后，在所述隔离区内形成第二反射结构，且所述第二反射结构自所述第一面贯穿至所述第二面。

[0085] 在本实施例中，若干所述像素区沿第一方向排列；所述第二反射结构包括：第一结构和第二结构，所述第一结构沿平行于第一方向排列，所述第二结构沿平行于第二方向排列，第二方向和第一方向垂直。

[0086] 具体形成所述第一结构的过程请参考图10至图13。

[0087] 请参考图10，在所述第一基底212和牺牲层211内形成若干第二开口260，所述第二开口260底部暴露出第二基底213第三面203表面，若干所述第二开口260沿第一方向X排列。

[0088] 在本实施例中，所述第二开口260还位于第二基底213内，且所述第二开口260底部暴露出隔离结构2132第一端面205。

[0089] 在另一实施例中，所述第一开口仅位于第一基底和牺牲层内，且所述第一开口底部暴露出第二基底第三面表面。

[0090] 在本实施例中，形成所述第二开口260之前，还包括：在所述第一基底212表面形成硬掩膜层261。

[0091] 所述硬掩膜层261的作用，一方面，可以保护第一基底212的表面，从而避免后续的刻蚀工艺对所述第一基底212的表面造成刻蚀损伤；另一方面，后续形成第一反射结构和第二反射结构之后，去除所述硬掩膜层261暴露出第一基底212顶部表面，然后在所述第一基底212表面形成滤镜层，因此，所述硬掩膜层261能够为后续形成滤镜层占据空间。

[0092] 所述硬掩膜层261的材料包括：SiN、TiO2、TiN、AlN或Al2O3，在本实施例中，所述硬掩膜层261的材料为氮化硅。

[0093] 所述第二开口260的形成方法包括：在所述硬掩膜层261表面形成第二掩膜层(图中未示出)，所述第二掩膜层暴露出隔离区上的硬掩膜层261表面；以所述第二掩膜层为掩膜，刻蚀所述牺牲层211、第一基底212以及第二基底213，直至暴露出隔离结构2132顶部表面，形成所述第二开口260，且所述第二开口260沿第一方向X排列；形成所述第二开口260之后，去除所述第二掩膜层。

[0094] 请参考图11，在所述第二开口260内、以及第一基底212第一面201表面形成第二介质材料膜271。

[0095] 具体地，在所述第二开口260内、以及硬掩膜层261表面形成所述第二介质材料膜271。

[0096] 所述第二介质材料膜271用于后续形成第二介质层。

[0097] 所述第二介质材料膜271的材料包括：氧化硅、氮化硅、碳氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化铪、氮氧化硅或碳氧化硅。

[0098] 请参考图12，在所述第二介质材料膜271表面形成第二反射材料膜272，且所述第二反射材料膜272填充满所述第二开口260。

[0099] 所述第二反射材料膜272的材料包括：钛、铜、铝、氮化钛或者钨中的一种或几种。

[0100] 在本实施例中，所述第二反射材料膜272为多层堆叠结构，由氮化钛和钨两种材料形成的堆叠结构。

[0101] 在其他实施例中，所述第二反射材料膜为单层结构。

[0102] 由于第二反射材料膜272的材料对光具有反射性，所述第二反射材料膜272用于后续形成第二反射层，即第二反射层对光具有反射性，使得后续形成的第二结构能够对光具有反射性。

[0103] 请参考图13，平坦化所述第二介质材料膜271和第二反射材料膜272，直至暴露出第一基底212第一面201表面，在所述第二开口260(图12中所示)内形成第二介质层2711和位于所述第二介质层2711表面的第二反射层2721。

[0104] 在本实施例中，平坦化所述第二介质材料膜271和第二反射材料膜272，直至暴露出硬掩膜层261顶部表面。

[0105] 所述第一结构(图中未示出)包括：位于隔离区表面的第二介质层2711和位于第二介质层表面的第二反射层2721。

[0106] 平坦化所述第二介质材料膜271和第二反射材料膜272的方法包括：化学机械研磨工艺。

[0107] 在本实施例中，所述第一结构还位于第二基底213内，所述第一结构自第一基底212第一面201贯穿后续形成的第一反射结构延伸到第二基底213内。

[0108] 由于所述第一结构自第一基底212第一面201贯穿第一反射结构延伸到第二基底213内，所述第一结构能够对光线起到反射作用，因此所述第一结构能够防止透过像素区A的光线进入后续形成的邻近浮置扩散区，从而有效防止光学串扰，进而所述图像传感器的成像质量较好。

[0109] 形成所述第一结构之后，在所述第一基底隔离区内形成若干第二结构，所述第二结构自所述第一面贯穿至所述第二面，且若干所述第二结构沿第二方向排列。

[0110] 形成所述第一结构之后，去除所述牺牲层，在第一基底和第二基底之间形成第一凹槽；在所述第一凹槽内形成第一反射结构。

[0111] 在本实施例中，形成所述第二结构的过程中，形成所述第一反射结构，具体形成所述第二结构和第一反射结构的过程请结合图14至图21。

[0112] 请参考图14和图15，图14为图15沿X1-X2切线方向上的示意图，图15为图14沿Z方向上的俯视图，图14和图13的视图方向相同，在所述牺牲层211和第一基底212内形成若干第一开口282，所述第一开口282底部暴露出第二基底213第三面203表面，且若干所述第一开口282沿第二方向Y排列。

[0113] 在本实施例中，在所述硬掩膜层261内、牺牲层211和第一基底212内形成所述第一开口282，且所述第一开口282暴露出第二基底213顶部表面、以及导电插塞顶部表面和部分侧壁表面。

[0114] 所述第一开口282的形成方法包括：在所述硬掩膜层261表面形成第三掩膜层(图中未示出)，所述第三掩膜层暴露出部分硬掩膜层261表面；以所述第三掩膜层为掩膜，刻蚀所述硬掩膜层261、牺牲层211以及第一基底212，直至暴露出第二基底213表面，形成所述第一开口282，所述第一开口282沿第二方向Y排列；形成所述第一开口280之后，去除所述第三掩膜层。

[0115] 刻蚀所述牺牲层211和第一基底212的工艺包括：干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或者两种。

[0116] 请参考图16和图17，图16为图17沿Y1-Y2切线方向上的示意图，图17和图15的视图方向相同，形成所述第一开口282之后，刻蚀去除第一开口282侧壁暴露出的牺牲层211，形成第一凹槽281，所述第一凹槽281和第一开口282连通。

[0117] 在本实施例中，刻蚀去除第一开口282侧壁暴露出的牺牲层211的工艺为：湿法刻蚀工艺。所述湿法刻蚀工艺的参数包括：采用的刻蚀溶液包括HNO3(70％)、HF(49％)、CH3COOH(99.9％)和H2O，且HNO3(70％)：HF(49％)：CH3COOH(99.9％)：H2O的体积比为40:1:2:57。

[0118] 由于牺牲层211和第一基底212材料不同，牺牲层211的材料和第二基底213的材料不同，从而能够实现所述湿法刻蚀工艺对所述牺牲层211的刻蚀速度大于第一基底212的刻蚀速率，且所述湿法刻蚀工艺对牺牲层211的刻蚀速率大于对第二基底213的刻蚀速率，因此，所述湿法刻蚀工艺采用的刻蚀溶液，能够通过第一开口282，仅去除位于像素区A第一基底212和第二基底213之间的牺牲层211，从而在像素区A上形成所述第一凹槽281，且所述第一凹槽281和第一开口282连通。

[0119] 请参考图18，图18为在图16的基础上的示意图，形成所述第一凹槽281和第一开口282之后，在所述第一凹槽281内壁表面、第一开口282底部和侧壁表面、以及第一基底212表面形成第一介质材料膜284。

[0120] 具体地，在所述第一凹槽281四周表面、第一开口282底部和侧壁表面、以及硬掩膜层261表面形成所述第一介质材料膜284。

[0121] 所述第一介质材料膜284用于后续形成第一介质层和第三介质层。

[0122] 所述第一介质材料膜284的材料包括：氧化硅、氮化硅、碳氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化铪、氮氧化硅或碳氧化硅。

[0123] 请参考图19，图19为在图18基础上的示意图，在所述第一介质材料膜284表面形成第一反射材料膜285，且所述第一反射材料膜285填充满所述第一开口282和第一凹槽281。

[0124] 所述第一反射材料膜285用于后续形成第一反射层和第三反射层。

[0125] 所述第一反射材料膜285的材料包括：钛、铜、铝、氮化钛或者钨。

[0126] 所述第一反射材料膜285可以为钛、铜、铝、氮化钛或者钨中的一种或几种形成的堆叠结构，也可以为钛、铜、铝、氮化钛或者钨中的一种或几种形成的单层结构。

[0127] 在本实施例中，所述第一反射材料膜285为氮化钛和钨两种材料形成的堆叠结构。

[0128] 由于第一反射材料膜285的材料对光具有反射性，所述第一反射材料膜285用于后续形成第二反射层和第三反射层，使得后续形成的第二结构和第一反射结构能够对光具有反射性。

[0129] 请参考图20和图21，图20为在图19基础上的示意图，图21与图17的视图方向相同，平坦化所述第一介质材料膜284和所述第一反射材料膜285，直至暴露出第一基底212表面，在所述第一开口282底部和侧壁表面形成第三介质层2821和位于所述第三介质层2821表面的第三反射层2822，在所述第一凹槽281内壁表面形成第一介质层2831和位于所述第一介质层2831表面的第一反射层2832。

[0130] 在本实施例中，平坦化所述第一介质材料膜284和所述第一反射材料膜285，直至暴露出硬掩膜层261表面，形成所述第三介质层2821、第三介质层2822、第一介质层2831以及第一反射层2832。

[0131] 在本实施例中，所述第二结构(图中未示出)包括：位于所述第一开口282底部和侧壁表面的第三介质层2821和位于所述第三介质层2821表面的第三反射层2822；所述第一反射结构(图中未示出)包括：位于所述第一凹槽281内壁表面的第一介质层2831和位于所述第一介质层2831表面的第一反射层2832。

[0132] 由于第一反射结构位于第一基底212和第二基底213之间，第二反射结构位于第一基底212的隔离区内，且所述第二反射结构自所述第一面贯穿至所述第二面，即，所述像素区A的四周和底部被第一反射结构和第二反射结构包围。因此包围所述像素区A的第一反射结构和第二反射结构能够对来自相邻像素区A的光线起到反射作用，从而能够有效防止相邻像素区A之间的光学串扰。并且，所述第二基底213位于第一基底212第二面202表面的第一反射结构表面，所述第二基底213内有具有若干相互分立的浮置扩散区2131，即，浮置扩散区2131和像素区A不在同一基底内，因此，能够避免浮置扩散区2131对所述像素区A面积产生限制，从而增加像素区A的面积，进而能够提高光电转换效率。综上，所述图像传感器的成像质量较好。

[0133] 进一步，所述第一结构自第一基底212第一面201贯穿第一反射结构延伸到第二基底213内，所述第一结构能够对光线起到反射作用，因此所述第一结构能够防止透过像素区A的光线进入邻近的浮置扩散区2131，从而有效防止光学串扰，进而所述图像传感器的成像质量较好。

[0134] 进一步，当光线从第一基底212第一面201入射时，由于第一反射结构位于第一基底212第二面202表面，且所述第一基底212的像素区A用于形成光电二极管，因此所述第一反射结构位于光电二极管的底部。当部分入射光没有被光电二极管吸收而继续向下照射时，所述第一反射结构能够反射所述部分入射光，使得未被光电二极管吸收的光线重新回到所述光电二极管，从而进入光电二极管再次进行光电转换，进而提高了光电转换效率，图像传感器的成像质量较好。

[0135] 在本实施例中，形成所述第二反射结构和第一反射结构之后，在所述第一基底212像素区A第一面201表面形成滤镜层，且所述滤镜层位于相邻第一反射结构之间，具体形成所述滤镜层的过程请参考图22至图23。

[0136] 请参考图22，图22为在图20基础上的示意图，形成所述第二反射结构和第一反射结构之后，去除所述硬掩膜层261，暴露出第一基底212顶部表面，在相邻第一结构和第二结构之间形成第四开口291。

[0137] 去除所述硬掩膜层261的工艺包括：湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺中的一种或者两种。

[0138] 所述第四开口291用于后续形成滤镜层，由于第四开口291位于相邻第一结构和第二结构之间，因此滤镜层位于相邻第一结构之间和第二结构之间。

[0139] 请参考图23，在所述第四开口291(图22所示)内形成滤镜层292。

[0140] 所述滤镜层292的颜色包括红色、绿色和蓝色中的一种，且相邻第一结构之间和相邻第二结构之间仅形成一种颜色的滤镜层292，则从滤镜层292透过之后照射到光电掺杂区表面的入射光为单色光。

[0141] 由于第一结构和第二结构对光具有反射性，因此位于相邻滤镜层292之间的第一结构和第二结构能够防止光线透过滤镜层292进入邻近光电掺杂区，从而能够减少光线串扰，提高图像传感器的成像质量。

[0142] 在本实施例中，还包括：形成所述滤镜层292之后，在所述滤镜层292表面形成微透镜293。

[0143] 所述微透镜293用于聚焦光线，使经过滤镜层292的入射光能够照射到光电掺杂区。

[0144] 形成所述第一结构和第二结构之后，形成滤镜层292之前，还包括：在所述第一结构、第二结构以及第一基底212表面形成第二保护层(图中未示出)。

[0145] 所述第二保护层用于防止滤镜层292被第一结构和第二结构污染。

[0146] 相应的，本发明实施例还提供一种图像传感器，请继续参考图20，包括：第一基底212，所述第一基底212包括相对的第一面201和第二面202，所述第一基底212包括若干相互分立的像素区A、以及位于相邻像素区A之间的隔离区；位于所述第一基底212第二面202表面的第一反射结构；位于所述隔离区内的第二反射结构，且所述第二反射结构自所述第一面201贯穿至所述第二面202；位于所述第一反射结构表面的第二基底213，所述第二基底
213包括相对的第三面203和第四面204，所述第三面203和第一反射结构表面相接触，所述第二基底213内具有若干相互分立的浮置扩散区2131；位于所述第二基底213内的导电插塞，所述导电插塞自所述像素区A贯穿至所述第二基底213内，且所述导电插塞与所述浮置扩散区2131和像素区A电连接。

[0147] 由于第一反射结构位于第一基底212和第二基底213之间，第二反射结构位于第一基底212的隔离区内，且所述第二反射结构自所述第一面201贯穿至所述第二面202，即，所述像素区A的四周和底部被第一反射结构和第二反射结构包围。因此包围所述像素区A的第一反射结构和第二反射结构能够对来自相邻像素区A的光线起到反射作用，从而能够有效防止相邻像素区A之间的光学串扰。并且，所述第二基底213位于第一基底212第二面202表面的第一反射结构表面，所述第二基底213内有具有若干相互分立的浮置扩散区2131，即，浮置扩散区2131和像素区A不在同一基底内，因此，能够避免浮置扩散区2131对所述像素区A面积产生限制，从而增加像素区A的面积，进而能够提高光电转换效率。综上，所述图像传感器的成像质量较好。

[0148] 以下进行详细说明：

[0149] 所述第一基底212的材料包括：硅、锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或者镓化铟。

[0150] 所述第二基底213的材料包括：硅、锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或者镓化铟。

[0151] 所述第一反射结构包括：位于第一基底212第二面202和第二基底213第三面203表面的第一介质层2831；位于第一介质层表面的第一反射层2832。

[0152] 所述第一反射层2831的材料包括：钛、铜、铝、氮化钛或者钨中的一种或几种；所述第一反射层2831为单层结构或者多层堆叠结构。

[0153] 若干所述像素区A沿第一方向X排列；所述第二反射结构包括：第一结构和第二结构，所述第一结构沿第一方向X排列，所述第二结构沿第二方向Y排列，第二方向Y和第一方向X垂直。

[0154] 所述第一结构包括：位于隔离区表面的第二介质层2711和位于第二介质层2711表面的第二反射层2721。

[0155] 在本实施例中，所述第一结构自第一基底212第一面201贯穿第一反射结构延伸到第二基底213内。

[0156] 所述第二反射层2721的材料包括：钛、铜、铝、氮化钛或者钨中的一种或者几种；所述第二反射层2721为单层结构或者多层堆叠结构。

[0157] 所述第二结构包括：第三介质层2821和位于第三介质层2821表面的第三反射层2822。

[0158] 所述第三反射层2822的材料包括：钛、铜、铝、氮化钛或者钨中一种或者几种；所述第三反射层2822为单层结构或者多层堆叠结构。

[0159] 所述图像传感器还包括：位于第二基底213内的隔离结构2132，所述隔离结构2132包括相对的第一端面205和第二端面206；所述第二基底213第四面204暴露出隔离结构第二端面206，且所述隔离结构2132第一端面205和第一结构相接触。

[0160] 所述图像传感器还包括：位于第二基底213第四面204表面的逻辑器件300。

[0161] 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。