CN108258003A - 背照式图像传感器及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
一种背照式图像传感器及其形成方法，图像传感器包括：位于晶圆主体第一区内的第一感光器件和第一存储节点；位于晶圆主体第一区中的第一槽，第一槽位于第一存储节点上；位于第一槽中的第一附加反射结构，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层；位于第一槽底部的第一底反射层，第一底反射层至少位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，第一附加反射层和第一底反射层在第一槽底部表面的投影完全覆盖第一存储节点；位于第一槽中的第一透光层。所述背照式图像传感器的光电转换效率得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种背照式图像传感器及其形成方法。
背景技术
背照式图像传感器是一种将光信号转化为电信号的半导体器件。背照式图像传感器分为互补金属氧化物(CMOS)背照式图像传感器和电荷耦合器件(CCD)背照式图像传感器。CMOS背照式图像传感器具有工艺简单、易于其它器件集成、体积小、重量轻、功耗小和成本低等优点。因此，随着图像传感技术的发展，CMOS背照式图像传感器越来越多地取代CCD背照式图像传感器应用于各类电子产品中。目前，CMOS背照式图像传感器已经广泛应用于静态数码相机、数码摄像机、医疗用摄像装置和车用摄像装置等。
CMOS背照式图像传感器包括前照式(FSI)背照式图像传感器和背照式(BSI)背照式图像传感器。在背照式背照式图像传感器中，光从背照式图像传感器的背面入射到背照式图像传感器中的感光二极管上，从而将光能转化为电能。
然而，现有的背照式背照式图像传感器的性能有待提高。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种背照式图像传感器及其形成方法，以增加背照式图像传感器的光电转换效率。
为解决上述问题，本发明提供一种背照式图像传感器，包括：晶圆主体，晶圆主体包括主体背面，晶圆主体包括像素单元区，像素单元区包括第一区；位于晶圆主体第一区内的第一感光器件；位于晶圆主体第一区内的第一存储节点，且第一存储节点位于第一感光器件的侧部；位于晶圆主体第一区中的第一槽，第一槽的开口朝向主体背面，第一槽位于第一存储节点上且未延伸至第一感光器件上；位于第一槽中的第一附加反射结构，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层；位于第一槽底部的第一底反射层，第一底反射层至少位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，且第一附加反射层和第一底反射层在第一槽底部表面的投影完全覆盖第一存储节点；位于第一槽中的第一透光层，第一透光层位于第一附加反射结周围且位于第一底反射层上。
可选的，所述第一附加反射结构的侧壁表面与所述第一附加反射结构底部表面之间的夹角为30度至85度。
可选的，所述第一底反射层的材料为金属；所述第一附加反射层的材料为金属。
可选的，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构。
可选的，所述第一底反射层仅位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部；第一附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第一附加反射层。
可选的，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部、以及第一附加反射结构的底部；仅第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。
可选的，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部、以及第一附加反射结构的底部；所述第一附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第一附加反射层。
可选的，所述第一附加反射结构的形状呈三棱锥体。
可选的，所述第一底反射层仅位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部；所述第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。
可选的，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部以及第一附加反射结构的底部；所述第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。
可选的，所述第一附加反射结构仅包括第一附加反射层。
可选的，所述第一附加反射结构还包括第一附加主体，第一附加反射层位于第一附加主体的表面。
可选的，所述像素单元区还包括第二区和第三区；所述背照式图像传感还包括：位于晶圆主体第二区内的第二感光器件；位于晶圆主体第二区内的第二存储节点，且第二存储节点位于第二感光器件的侧部；位于晶圆主体第三区内的第三感光器件；位于晶圆主体第三区内的第三存储节点，且第三存储节点位于第三感光器件的侧部；位于晶圆主体第二区中的第二槽，第二槽的开口朝向主体背面，第二槽位于第二存储节点上且未延伸至第二感光器件上；位于晶圆主体第三区中的第三槽，第三槽的开口朝向主体背面，第三槽位于第三存储节点上且未延伸至第三感光器件上；位于第二槽中的第二附加反射结构，第二附加反射结构的侧壁表面与第二附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第二附加反射结构包括第二附加反射层，至少第二附加反射结构的侧壁表面暴露出第二附加反射层；位于第二槽底部的第二底反射层，第二底反射层至少位于第二附加反射结构侧部的第二槽底部，且第二附加反射层和第二底反射层在第二槽底部表面的投影完全覆盖第二存储节点；位于第三槽中的第三附加反射结构，第三附加反射结构的侧壁表面与第三附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第三附加反射结构包括第三附加反射层，至少第三附加反射结构的侧壁表面暴露出第三附加反射层；位于第三槽底部的第三底反射层，第三底反射层至少位于第三附加反射结构侧部的第三槽底部，且第三附加反射层和第三底反射层在第三槽底部表面的投影完全覆盖第三存储节点；位于第二槽中的第二透光层，第二透光层位于第二附加反射结构周围且位于第二底反射层上；位于第三槽中的第三透光层，第三透光层位于第三附加反射结构周围且位于第三底反射层上。
本发明还提供一种形成上述任意一种背照式图像传感器的方法，包括：提供晶圆主体，晶圆主体包括主体背面，晶圆主体包括像素单元区，像素单元区包括第一区，晶圆主体第一区内具有第一感光器件和第一存储节点，第一存储节点位于第一感光器件的侧部；在晶圆主体第一区中形成第一槽，且主体背面暴露出第一槽，第一槽位于第一存储节点上且未延伸至第一感光器件上；在第一槽中形成第一附加反射结构和位于第一槽底部的第一底反射层，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层，第一底反射层至少位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，且第一附加反射层和第一底反射层在第一槽底部表面的投影完全覆盖第一存储节点；在第一附加反射结构周围的第一槽中形成第一透光层，且第一透光层位于第一底反射层上。
可选的，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构或三棱锥体；形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的方法包括：在第一槽中形成第一附加主体，第一附加主体的形状呈梯形结构或三棱锥体；在第一附加主体暴露出的表面形成第一附加反射层的同时，在第一附加主体侧部的第一槽底部形成第一底反射层，第一附加主体和第一附加反射层构成第一附加反射结构。
可选的，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构或三棱锥体；形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的方法包括：在第一槽的底部形成第一底反射层；在部分第一底反射层上形成第一附加主体；仅在第一附加主体的侧壁表面形成第一附加反射层，第一附加主体和第一附加反射层构成第一附加反射结构。
可选的，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构；形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的方法包括：在第一槽的底部形成第一底反射层；在部分第一底反射层上形成第一附加主体；在第一附加主体的侧壁表面和顶部表面形成第一附加反射层，第一附加主体和第一附加反射层构成第一附加反射结构。
可选的，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构或三棱锥体；形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的方法包括：在第一槽的底部形成第一底反射层；在部分第一底反射层上形成第一附加反射层，第一附加反射层构成第一附加反射结构。
可选的，所述像素单元区还包括第二区和第三区；晶圆主体第二区内具有第二感光器件和第二存储节点，且第二存储节点位于第二感光器件的侧部；晶圆主体第三区内具有第三感光器件和第三存储节点，且第三存储节点位于第三感光器件的侧部；所述背照式图像传感的形成方法还包括：在形成所述第一槽的过程中，在晶圆主体第二区中形成第二槽，在晶圆主体第三区中形成第三槽，且主体背面暴露出第二槽，第二槽位于第二存储节点上且未延伸至第二感光器件上，主体背面暴露出第三槽，第三槽位于第三存储节点上且未延伸至第三感光器件上；在形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的过程中，在第二槽中形成第二附加反射结构和位于第二槽底部的第二底反射层，在第三槽中形成第三附加反射结构和位于第三槽底部的第三底反射层，第二附加反射结构的侧壁表面与第二附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第二附加反射结构包括第二附加反射层，至少第二附加反射结构的侧壁表面暴露出第二附加反射层，第二底反射层至少位于第二附加反射结构侧部的第二槽底部，且第二附加反射层和第二底反射层在第二槽底部表面的投影完全覆盖第二存储节点，第三附加反射结构的侧壁表面与第三附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第三附加反射结构包括第三附加反射层，至少第三附加反射结构的侧壁表面暴露出第三附加反射层，第三底反射层至少位于第三附加反射结构侧部的第三槽底部，且第三附加反射层和第三底反射层在第三槽底部表面的投影完全覆盖第三存储节点；在形成所述第一透光层的过程中，在第二附加反射结构周围的第二槽中形成第二透光层，在第三附加反射结构周围的第三槽中形成第三透光层，且第二透光层位于第二底反射层上，第三透光层位于第三底反射层上。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明技术方案提供的背照式图像传感器中，第一存储节点用于临时存储来自第一感光器件的光生电子，从而允许背照式图像传感器阵列的每一行在同一时间开始曝光。在曝光结束时，将第一感光器件中的光生电荷全局性地转移至相应的第一存储节点中，省去卷帘快门脉冲的使用。第一附加反射层和第一底反射层在第一槽底部表面的投影完全覆盖第一存储节点，这样能够阻挡光入射至第一存储节点中，避免第一存储节点中进行光电转换，进而避免在第一存储节点中产生寄生电子空穴对而污染第一存储节点。由于在第一槽中具有第一附加反射结构和第一底反射层，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层，而第一底反射层位于第一槽底部，第一附加反射结周围的第一槽中为第一透光层，因此光入射至第一附加反射结构侧壁表面后被第一附加反射层反射至第一感光器件中，增加了入射至第一感光器件中的光，增加了第一感光器件的光电转换效率。
本发明技术方案提供的背照式图像传感器的形成方法中，在第一槽中形成第一附加反射结构和位于第一槽底部的第一底反射层，光入射至第一附加反射结构侧壁表面后被第一附加反射层反射至第一感光器件中，增加了入射至第一感光器件中的光，增加了第一感光器件的光电转换效率。
附图说明
图1是一种背照式图像传感器的结构示意图；
图2至图7是本发明一实施例中背照式图像传感器形成过程的结构示意图；
图8至图10是本发明另一实施例中背照式图像传感器形成过程的结构示意图；
图11至图12是本发明又一实施例中背照式图像传感器形成过程的结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述，现有技术形成的背照式图像传感器的性能较差。
一种背照式图像传感器，参考图1，包括：晶圆主体100，晶圆主体100包括主体背面101，晶圆主体100包括像素单元区，像素单元区包括第一区A；位于晶圆主体100第一区A内的第一感光器件110；位于晶圆主体100第一区A内的第一存储节点120，且第一存储节点120位于第一感光器件110的侧部；位于晶圆主体100第一区A中的第一槽(未标示)，第一槽的开口朝向主体背面101，第一槽位于第一存储节点120上且未延伸至第一感光器件110上；位于第一槽中的第一反射层130。
第一存储节点120和第一感光器件110电学连接。第一存储节点120用于临时存储来自第一感光器件110的光生电子，从而允许背照式图像传感器阵列的每一行在同一时间开始曝光。在曝光结束时，将第一感光器件110中的光生电荷全局性地转移至相应的第一存储节点120中，省去卷帘快门脉冲的使用。
第一反射层130的作用包括：阻挡光入射至第一存储节点120中，避免第一存储节点120中进行光电转换，避免在第一存储节点120中产生寄生电子空穴对而污染第一存储节点120。
然而，上述背照式图像传感器的性能较差，经研究发现，原因在于：
由于第一反射层130位于整个第一槽中，因此入射至第一反射层130表面的大部分的光会被第一反射层130反射至光照环境中，入射至第一反射层130表面的光几乎没有参与第一感光器件110的光电转换过程，因此导致第一感光器件110的光电转换效率较低。
在此基础上，本发明提供一种背照式图像传感器，包括：位于晶圆主体第一区内的第一感光器件和第一存储节点；位于晶圆主体第一区中的第一槽，第一槽位于第一存储节点上；位于第一槽中的第一附加反射结构，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层；位于第一槽底部的第一底反射层，第一底反射层至少位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，第一附加反射层和第一底反射层在第一槽底部表面的投影完全覆盖第一存储节点；位于第一槽中的第一透光层。所述背照式图像传感器的性能得到提高。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图2至图7是本发明一实施例中背照式图像传感器形成过程的结构示意图。
参考图2，提供晶圆主体200，晶圆主体200包括主体背面201，晶圆主体200包括像素单元区，像素单元区包括第一区X，晶圆主体200第一区X内具有第一感光器件211和第一存储节点212，第一存储节点212位于第一感光器件211的侧部。
晶圆主体200包括若干像素单元区。
所述像素单元区还包括第二区Y。
所述晶圆主体200第二区Y内具有第二感光器件221和第二存储节点222，且第二存储节点222位于第二感光器件221的侧部。
所述像素单元区还包括第三区Z；晶圆主体200第三区Z内具有第三感光器件231和第三存储节点232，且第三存储节点232位于第三感光器件231的侧部。
第一感光器件211和第一存储节点212电学连接。第二感光器件221和第二存储节点222电学连接。第三感光器件231和第三存储节点232电学连接。
第一存储节点212用于临时存储来自第一感光器件211的光生电子，第二存储节点222用于临时存储来自第二感光器件221的光生电子，第三存储节点232用于临时存储来自第三感光器件231的光生电子，从而允许背照式图像传感器阵列的每一行在同一时间开始曝光。在曝光结束时，将第一感光器件211中的光生电荷全局性地转移至相应的第一存储节点212中，将第二感光器件221中的光生电荷全局性地转移至相应的第二存储节点222中，将第三感光器件231中的光生电荷全局性地转移至相应的第三存储节点232中，省去卷帘快门脉冲的使用。
本实施例中，第一感光器件211、第二感光器件221和第三感光器件231为光电二极管。
形成所述晶圆主体200的方法包括：提供器件晶圆，器件晶圆具有相对的器件背面和器件正面，器件晶圆中具有第一感光器件211、第一存储节点212、第二感光器件221、第二存储节点222、第三感光器件231和第三存储节点232；提供承载晶圆；将器件晶圆的器件正面和承载晶圆键合在一起；将器件晶圆的器件正面和承载晶圆键合在一起后，从器件背面减薄器件晶圆，形成晶圆主体200，器件晶圆的器件背面构成晶圆主体200的主体背面201。
参考图3，在晶圆主体200第一区X中形成第一槽241，且主体背面201暴露出第一槽241，第一槽241位于第一存储节点212上且未延伸至第一感光器件211上。
本实施例中，还包括：在晶圆主体200第二区Y中形成第二槽242，且主体背面201暴露出第二槽242，第二槽242位于第二存储节点222上且未延伸至第二感光器件221上；在晶圆主体200第三区Z中形成第三槽243，且主体背面201暴露出第三槽243，第三槽243位于第三存储节点232上且未延伸至第三感光器件231上。
形成第一槽241的工艺为刻蚀工艺。形成第二槽242的工艺为刻蚀工艺。形成第三槽243的工艺为刻蚀工艺。
本实施例中，在形成第一槽241的过程中，形成第二槽242和第三槽243，简化了工艺，降低了刻蚀成本。
在其它实施例中，分别在不同的工艺步骤中先后形成第一槽、第二槽和第三槽。
接着，在第一槽241中形成第一附加反射结构和位于第一槽241底部的第一底反射层，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层，第一底反射层至少位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，且第一附加反射层和第一底反射层在第一槽241底部表面的投影完全覆盖第一存储节点212。
本实施例中，还包括：在形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的过程中，在第二槽242中形成第二附加反射结构和位于第二槽242底部的第二底反射层，在第三槽243中形成第三附加反射结构和位于第三槽243底部的第三底反射层，第二附加反射结构的侧壁表面与第二附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第二附加反射结构包括第二附加反射层，至少第二附加反射结构的侧壁表面暴露出第二附加反射层，第二底反射层至少位于第二附加反射结构侧部的第二槽242底部，且第二附加反射层和第二底反射层在第二槽242底部表面的投影完全覆盖第二存储节点222，第三附加反射结构的侧壁表面与第三附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第三附加反射结构包括第三附加反射层，至少第三附加反射结构的侧壁表面暴露出第三附加反射层，第三底反射层至少位于第三附加反射结构侧部的第三槽243底部，且第三附加反射层和第三底反射层在第三槽243底部表面的投影完全覆盖第三存储节点232。
本实施例中，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构，所述第一底反射层仅位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，第一附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第一附加反射层；所述第二附加反射结构的形状呈梯形结构，所述第二底反射层仅位于第二附加反射结构侧部的第二槽底部，第二附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第二附加反射层；所述第三附加反射结构的形状呈梯形结构，所述第三底反射层仅位于第三附加反射结构侧部的第三槽底部，第三附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第三附加反射层。
下面参考图4和图5介绍形成第一附加反射结构、第一底反射层、第二附加反射结构、第二底反射层、第三附加反射结构和第三底反射层的方法。
参考图4，在第一槽241中形成第一附加主体261。
本实施例中，在形成第一附加主体261的过程中，在第二槽242中形成第二附加主体262，在第三槽243中形成第三附加主体263。
所述第一附加主体261的材料为SiO2或SiN。第二附加主体262和第三附加主体263的材料参照第一附加主体261的材料。
形成第一附加主体261、第二附加主体262和第三附加主体263的方法包括：在第一槽241、第二槽242和第三槽243中形成附加主体材料层(未图示)；刻蚀所述附加主体材料层，第一附加主体261、第二附加主体262和第三附加主体263。
第一附加主体261的高度为第一槽241深度的80％～95％，如90％。第二附加主体262和第三附加主体263的高度参照第一附加主体261的高度。
第一附加主体261的侧壁表面与第一附加主体261的底部表面之间呈锐角，第二附加主体262的侧壁表面与第二附加主体262的底部表面之间呈锐角，第三附加主体263的侧壁表面与第三附加主体263的底部表面之间呈锐角。
本实施例中，第一附加反射结构的形状呈梯形结构，相应的，第一附加主体261的形状呈梯形结构；第二附加反射结构的形状呈梯形结构，相应的，第二附加主体262的形状呈梯形结构；第三附加反射结构的形状呈梯形结构，相应的，第三附加主体263的形状呈梯形结构。
本实施例中，在形成第一附加主体261之前，还包括：在第一槽241的底部表面形成第一中间层251，第一附加主体261位于部分第一中间层251上。
本实施例中，在形成第二附加主体262之前，还包括：在第二槽242的底部表面形成第二中间层252，第二附加主体262位于部分第二中间层252上。
本实施例中，在形成第三附加主体263之前，还包括：在第三槽243的底部表面形成第三中间层253，第三附加主体263位于部分第三中间层253上。
本实施例中，所述第一中间层251的作用包括：电学隔离后续第一底反射层和第一槽241底部的晶圆主体200；第一附加主体261与第一中间层251之间的粘结力较强，使得第一附加主体261被牢固的固定，不易脱移。
本实施例中，所述第二中间层252的作用包括：电学隔离后续第二底反射层和第二槽242底部的晶圆主体200；第二附加主体262与第二中间层252之间的粘结力较强，使得第二附加主体262被牢固的固定，不易脱移。
本实施例中，所述第三中间层253的作用包括：电学隔离后续第三底反射层和第三槽243底部的晶圆主体200；第三附加主体263与第三中间层253之间的粘结力较强，使得第三附加主体263被牢固的固定，不易脱移。
所述第一中间层251的材料为SiO2或SiN。第二中间层252和第三中间层253的材料参照第一中间层251的材料。
参考图5，在第一附加主体261暴露出的表面形成第一附加反射层281的同时，在第一附加主体261侧部的第一槽241底部形成第一底反射层271，第一附加主体261和第一附加反射层281构成第一附加反射结构。
本实施例中，具体的，在第一附加主体261的侧壁表面和顶部表面形成第一附加反射层281的同时，在第一附加主体261侧部的第一槽241底部形成第一底反射层271。
本实施例中，还包括：在第二附加主体262暴露出的表面形成第二附加反射层282的同时，在第二附加反射层282侧部的第二槽242底部形成第二底反射层272，第二附加主体262和第二附加反射层282构成第二附加反射结构。具体的，在第二附加主体262的侧壁表面和顶部表面形成第二附加反射层282的同时，在第二附加主体262侧部的第二槽242底部形成第二底反射层272。
本实施例中，还包括：在第三附加主体263暴露出的表面形成第三附加反射层283的同时，在第三附加主体263侧部的第三槽243底部形成第三底反射层273，第三附加主体263和第三附加反射层283构成第三附加反射结构。具体的，在第三附加主体263的侧壁表面和顶部表面形成第三附加反射层283的同时，在第三附加主体263侧部的第三槽243底部形成第三底反射层273。
所述第一底反射层271的材料为金属，如钨、镍或铝。
第二底反射层272和第三底反射层273的材料参照第一底反射层271的材料。
所述第一附加反射层281的材料为金属，如钨、镍或铝。第二附加反射层282和第三附加反射层283的材料参照第一附加反射层281的材料。
在一个实施例中，所述第一底反射层271的厚度为30nm～100nm，所述第一附加反射层281的厚度为30nm～100nm。第一底反射层271和第一附加反射层281的厚度选择此范围的意义在于：若第一底反射层271和第一附加反射层281的厚度小于30nm，第一底反射层271和第一附加反射层281对光的阻挡能力较差；若第一底反射层271和第一附加反射层281的厚度大于100nm，造成工艺浪费，成本较高。
第二底反射层272和第三底反射层273的厚度参照第一底反射层271的厚度。第二附加反射层282和第三附加反射层283的厚度参照第一附加反射层281的厚度。
在一个实施例中，所述第一附加反射结构的侧壁表面与所述第一附加反射结构底部表面之间的夹角为30度至85度，如60度。
所述第一附加反射结构的侧壁表面与所述第一附加反射结构底部表面之间的夹角为30度至85度，好处包括：若第一附加反射结构的侧壁表面与所述第一附加反射结构底部表面之间的夹角小于30度或大于85度，那么较少方向的光才能被第一附加反射结构的侧壁表面暴露出的第一附加反射层281反射，对于提高第一感光器件211的光电转换效率的程度较小。
第二附加反射结构的侧壁表面与第二附加反射结构底部表面之间的夹角、以及第三附加反射结构的侧壁表面与第三附加反射结构底部表面之间的夹角，均参照第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间的夹角。
在另一个实施例中，所述第一附加反射结构的形状呈三棱锥体，所述第一底反射层仅位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，所述第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。所述第二附加反射结构的形状呈三棱锥体，所述第二底反射层仅位于第二附加反射结构侧部的第二槽底部，所述第二附加反射结构的侧壁表面暴露出第二附加反射层。所述第三附加反射结构的形状呈三棱锥体，第三底反射层仅位于第三附加反射结构侧部的第三槽底部，第三附加反射结构的侧壁表面暴露出第三附加反射层。相应的，形成第一附加反射结构、第一底反射层、第二附加反射结构、第二底反射层、第三附加反射结构和第三底反射层的方法参照上述方法。
在其它实施例中，第一附加反射结构的形状其它形状，如第一附加反射结构的侧壁呈向外突出的弧状，或者，第一附加反射结构的侧壁呈向内凹陷的弧状。
需要说明的是，当第一附加反射结构包括第一附加主体和第一附加反射层时，由于第一附加主体的材料和第一附加反射层的材料不同，第一附加主体的材料容易被刻蚀，而第一附加主体占据第一附加反射结构较大的体积，因此容易形成第一附加反射结构。基于相似的理由，容易形成第二附加反射结构和第三附加反射结构。
参考图6，在第一附加反射结构周围的第一槽241(参考图5)中形成第一透光层291，且第一透光层291位于第一底反射层271上。
本实施例中，还包括：在形成所述第一透光层291的过程中，在第二附加反射结构周围的第二槽242(参考图5)中形成第二透光层292，在第三附加反射结构周围的第三槽243(参考图5)中形成第三透光层293，且第二透光层292位于第二底反射层272上，第三透光层293位于第三底反射层273上。
第一透光层291的材料为氧化硅或氮化硅。
第二透光层292和第三透光层293的材料参照第一透光层291的材料。
需要说明的是，第一槽241的侧壁、第二槽242的侧壁以及第三槽243的侧壁没有反射材料。
参考图7，在第一附加反射结构和第一透光层291的表面、第二附加反射结构和第二透光层292的表面、第三附加反射结构和第三透光层293的表面、以及晶圆主体200的主体背面201形成抗反射层294；在抗反射层294的表面形成高K介质层295；在高K介质层295的表面形成第一滤光片296、第二滤光片297和第三滤光片298，第一滤光片296位于第一区X，第二滤光片297位于第二区Y，第三滤光片298位于第三区Z。
第一滤光片296为红滤光片、蓝滤光片和绿滤光片中的任意一种滤光片，第二滤光片297为红滤光片、蓝滤光片和绿滤光片中的任意一种滤光片，第三滤光片298为红滤光片、蓝滤光片和绿滤光片中的任意一种滤光片，且第一滤光片296、第二滤光片297和第三滤光片298各不相同。
所述抗反射层294的材料为ARC材料。
所述高K介质层295的作用包括：阻挡第一感光器件211中的光生电子向上运动，阻挡第二感光器件221中的光生电子向上运动，阻挡第三感光器件231中的光生电子向上运动，这样有较多的光生电子转移至第一存储节点212、第二存储节点222和第三存储节点232中。
所述高K介质层295的材料为氧化铪、氧化硅铪、氧化铝铪或氧化钽铪。
本实施例中，还包括：在第一滤光片296表面形成第一聚透镜；在第二滤光片297表面形成第二聚透镜；在第三滤光片298表面形成第三聚透镜。
相应的，本实施例还提供一种采用上述方法形成的背照式图像传感器，请参考图7，包括：晶圆主体200，晶圆主体200包括主体背面201，晶圆主体200包括像素单元区，像素单元区包括第一区X；位于晶圆主体200第一区X内的第一感光器件211；位于晶圆主体200第一区X内的第一存储节点212，且第一存储节点212位于第一感光器件211的侧部；位于晶圆主体200第一区X中的第一槽241(参考图3)，第一槽241的开口朝向主体背面201，第一槽241位于第一存储节点212上且未延伸至第一感光器件211上；位于第一槽241中的第一附加反射结构，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层281，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层281；位于第一槽241底部的第一底反射层271，第一底反射层271至少位于第一附加反射结构侧部的第一槽241底部，且第一附加反射层281和第一底反射层271在第一槽241底部表面的投影完全覆盖第一存储节点212；位于第一槽241中的第一透光层291，第一透光层291位于第一附加反射结周围且位于第一底反射层271上。
所述像素单元区还包括第二区Y和第三区Z。
所述背照式图像传感还包括：位于晶圆主体200第二区Y内的第二感光器件221；位于晶圆主体200第二区Y内的第二存储节点222，且第二存储节点222位于第二感光器件222的侧部；位于晶圆主体200第三区Z内的第三感光器件231；位于晶圆主体200第三区Z内的第三存储节点232，且第三存储节点232位于第三感光器件231的侧部；位于晶圆主体200第二区Y中的第二槽242，第二槽242的开口朝向主体背面201，第二槽242位于第二存储节点222上且未延伸至第二感光器件222上；位于晶圆主体200第三区Z中的第三槽243，第三槽243的开口朝向主体背面201，第三槽243位于第三存储节点232上且未延伸至第三感光器件231上；位于第二槽242中的第二附加反射结构，第二附加反射结构的侧壁表面与第二附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第二附加反射结构包括第二附加反射层282，至少第二附加反射结构的侧壁表面暴露出第二附加反射层282；位于第二槽242底部的第二底反射层272，第二底反射层272至少位于第二附加反射结构侧部的第二槽242底部，且第二附加反射层282和第二底反射层272在第二槽242底部表面的投影完全覆盖第二存储节点222；位于第三槽243中的第三附加反射结构，第三附加反射结构的侧壁表面与第三附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第三附加反射结构包括第三附加反射层283，至少第三附加反射结构的侧壁表面暴露出第三附加反射层283；位于第三槽243底部的第三底反射层273，第三底反射层273至少位于第三附加反射结构侧部的第三槽243底部，且第三附加反射层和第三底反射层273在第三槽243底部表面的投影完全覆盖第三存储节点232；位于第二槽242中的第二透光层292，第二透光层292位于第二附加反射结构周围且位于第二底反射层272上；位于第三槽243中的第三透光层293，第三透光层293位于第三附加反射结构周围且位于第三底反射层273上。
本实施例中，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构，所述第一底反射层271仅位于第一附加反射结构侧部的第一槽241底部；第一附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第一附加反射层281。第一附加反射结构还包括第一附加主体261，第一附加主体261的形状呈梯形结构，第一附加反射层281位于第一附加主体261的侧壁表面和顶部表面。
所述第二附加反射结构的形状呈梯形结构，所述第二底反射层272仅位于第二附加反射结构侧部的第二槽242底部，第二附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第二附加反射层282。第二附加反射结构还包括第二附加主体262，第二附加主体262的形状呈梯形结构，第二附加反射层282位于第二附加主体262的侧壁表面和顶部表面。
所述第三附加反射结构的形状呈梯形结构，所述第三底反射层273仅位于第三附加反射结构侧部的第三槽243底部，第三附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第三附加反射层283。第三附加反射结构还包括第三附加主体263，第三附加主体263的形状呈梯形结构，第三附加反射层283位于第三附加主体263的侧壁表面和顶部表面。
在另一个实施例中，所述第一附加反射结构的形状呈三棱锥体，所述第一底反射层仅位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，所述第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。第一附加反射结构还包括第一附加主体，第一附加主体的形状呈三棱锥体，第一附加反射层位于第一附加主体的侧壁表面。所述第二附加反射结构的形状呈三棱锥体，所述第二底反射层仅位于第二附加反射结构侧部的第二槽底部，所述第二附加反射结构的侧壁表面暴露出第二附加反射层。第二附加反射结构还包括第二附加主体，第二附加主体的形状呈三棱锥体，第二附加反射层位于第二附加主体的侧壁表面。所述第三附加反射结构的形状呈三棱锥体，所述第三底反射层仅位于第三附加反射结构侧部的第三槽底部，所述第三附加反射结构的侧壁表面暴露出第三附加反射层。第三附加反射结构还包括第三附加主体，第三附加主体的形状呈三棱锥体，第三附加反射层位于第三附加主体的侧壁表面。
所述第一附加反射结构的侧壁表面与所述第一附加反射结构底部表面之间的夹角、第二附加反射结构的侧壁表面与第二附加反射结构底部表面之间的夹角、以及第三附加反射结构的侧壁表面与第三附加反射结构底部表面之间的夹角，均参照前述内容。
第一底反射层、第二底反射层和第三底反射层的材料、厚度参照前述内容。第一附加反射层、第二附加反射层和第三附加反射层的材料、厚度参照前述内容。
本实施例中，还包括：位于第一槽241底部表面的第一中间层251；第一附加主体261位于部分第一中间层251上；所述第一底反射层271仅位于第一附加反射结构侧部的第一中间层251上；位于第二槽242底部表面的第二中间层252；第二附加主体262位于部分第二中间层252上；所述第二底反射层272仅位于第二附加反射结构侧部的第二中间层252上；位于第三槽243底部表面的第三中间层253；第三附加主体263位于部分第三中间层253上；所述第三底反射层273仅位于第三附加反射结构侧部的第三中间层253上。
第一中间层251、第二中间层252和第三中间层253的材料、厚度参照前述内容。
本实施例，还包括：抗反射层294，抗反射层294位于第一附加反射结构和第一透光层的表面291、第二附加反射结构和第二透光层292的表面、第三附加反射结构和第三透光层293的表面、以及晶圆主体200的主体背面201；位于抗反射层294的表面的高K介质层295；位于高K介质层295的表面的第一滤光片296、第二滤光片297和第三滤光片298，第一滤光片296位于第一区X，第二滤光片297位于第二区Y，第三滤光片298位于第三区Z；位于第一滤光片296表面的第一聚透镜；位于第二滤光片297表面的第二聚透镜；位于第三滤光片298表面的第三聚透镜。
本发明另一实施例还提供一种背照式图像传感器的形成方法，本实施例中背照式图像传感器与前一实施例中背照式图像传感器的区别在于：第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部、以及第一附加反射结构的底部；仅第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层，或者，所述第一附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第一附加反射层。关于本实施例中背照式图像传感器与前一实施例中相同的内容，不再详述。
图8至图10是本发明另一实施例中背照式图像传感器形成过程的结构示意图。
参考图8，图8为在图3基础上的示意图，在第一槽241的底部形成第一底反射层301；在部分第一底反射层301上形成第一附加主体311。
本实施例中，还包括：在形成第一底反射层301的过程中，在第二槽242的底部形成第二底反射层302，在第三槽243的底部形成第三底反射层303；在形成第一附加主体311的过程中，在部分第二底反射层302上形成第二附加主体312，在部分第三底反射层303上形成第三附加主体313。
第一附加主体311、第二附加主体312和第三附加主体313的材料、高度和形成方法均参照前述实施例的内容。
本实施例中，图8以所述第一附加反射结构、第二附加反射结构和第三附加反射结构的形状呈梯形结构为示例，相应的，第一附加主体、第二附加主体和第三附加主体的形状呈梯形结构。
本实施例中，还包括：在形成第一底反射层301之前，在第一槽241的底部表面形成第一中间层321；在形成第二底反射层302之前，在第二槽242的底部表面形成第二中间层322；在形成第三底反射层303之前，在第三槽243的底部表面形成第三中间层323。
本实施例中，第一中间层321的作用包括：电学隔离第一底反射层301和第一槽241底部的晶圆主体200。第二中间层322的作用包括：电学隔离第二底反射层302和第二槽242底部的晶圆主体200。第三中间层323的作用包括：电学隔离第三底反射层303和第三槽243底部的晶圆主体200。
第一中间层321、第二中间层322和第三中间层323的材料和厚度参照前述实施例的内容。
参考图9，在第一附加主体311的侧壁表面和顶部表面形成第一附加反射层331，第一附加主体311和第一附加反射层331构成第一附加反射结构。
本实施例中，还包括：在形成第一附加反射层331的过程中，在第二附加主体312的侧壁表面和顶部表面形成第二附加反射层332，在第三附加主体313的侧壁表面和顶部表面形成第三附加反射层333，第二附加主体312和第二附加反射层332构成第二附加反射结构，第三附加主体313和第三附加反射层333构成第三附加反射结构。
在另一个实施例中，第一附加反射结构的形状呈梯形结构或三棱锥体，在第一槽的底部形成第一底反射层；在形成第一底反射层的过程中，在第二槽的底部形成第二底反射层，在第三槽的底部形成第三底反射层；在部分第一底反射层上形成第一附加主体；在形成第一附加主体的过程中，在部分第二底反射层上形成第二附加主体，在部分第三底反射层上形成第三附加主体；仅在第一附加主体的侧壁表面形成第一附加反射层，第一附加主体和第一附加反射层构成第一附加反射结构，在形成第一附加反射层的过程中，仅在第二附加主体的侧壁表面形成第二附加反射层，仅在第三附加主体的侧壁表面形成第三附加反射层，第二附加主体和第二附加反射层构成第二附加反射结构，第三附加主体和第三附加反射层构成第三附加反射结构。
参考图10，在第一附加反射结构周围的第一槽241中形成第一透光层341，且第一透光层341位于第一底反射层301上；在形成所述第一透光层341的过程中，在第二附加反射结构周围的第二槽242中形成第二透光层342，在第三附加反射结构周围的第三槽243中形成第三透光层343，且第二透光层342位于第二底反射层302上，第三透光层343位于第三底反射层303上。
本实施例中，还包括：在第一附加反射结构和第一透光层341的表面、第二附加反射结构和第二透光层342的表面、第三附加反射结构和第三透光层343的表面、以及晶圆主体200的主体背面201形成抗反射层344；在抗反射层344的表面形成高K介质层345；在高K介质层345的表面形成第一滤光片346、第二滤光片347和第三滤光片348，第一滤光片346位于第一区X，第二滤光片347位于第二区Y，第三滤光片348位于第三区Z。
本发明又一实施例还提供一种背照式图像传感器的形成方法，本实施例中背照式图像传感器与前述实施例中背照式图像传感器的区别在于，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部、以及第一附加反射结构的底部，所述第一附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第一附加反射层，所述第一附加反射结构仅包括第一附加反射层。
图11至图12是本发明又一实施例中背照式图像传感器形成过程的结构示意图。
参考图11，图11为在图3基础上的示意图，在第一槽241的底部形成第一底反射层401；在部分第一底反射层401上形成第一附加反射层421，第一附加反射层421构成第一附加反射结构。
本实施例中，还包括：在形成第一底反射层401的过程中，在第二槽242的底部形成第二底反射层402，在第三槽243的底部形成第三底反射层403；在形成第一附加反射层421的过程中，在部分第二底反射层402上形成第二附加反射层422，在部分第三底反射层403上形成第三附加反射层423，第二附加反射层422构成第二附加反射结构，第三附加反射层423构成第三附加反射结构。
本实施例中，第一附加反射层421、第二附加反射层422和第三附加反射层423的形状均呈梯形结构。
本实施例中，还包括：形成第一中间层、第二中间层和第三中间层，第一中间层、第二中间层和第三中间层参照前一实施例中第一中间层321、第二中间层322和第三中间层323。
参考图12，在第一附加反射结构周围的第一槽241中形成第一透光层441，且第一透光层441位于第一底反射层401上；在形成第一透光层441的过程中，在第二附加反射结构周围的第二槽242中形成第二透光层442，在第三附加反射结构周围的第三槽243中形成第三透光层443，且第二透光层442位于第二底反射层402上，第三透光层443位于第三底反射层403上。
本实施例中，还包括：形成抗反射层450、高K介质层460、第一滤光片471、第二滤光片472和第三滤光片473。
抗反射层450、高K介质层460、第一滤光片471、第二滤光片472和第三滤光片473的位置和材料均参照前一实施例，不再详述。
本发明又一实施例还提供一种背照式图像传感器的形成方法，本实施例中背照式图像传感器与前述实施例中背照式图像传感器的区别在于，所述第一附加反射结构的形状呈三棱锥体，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部、以及第一附加反射结构的底部，所述第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层，所述第一附加反射结构仅包括第一附加反射层。本实施例中背照式图像传感器的形成方法参照前一实施例的方法。
本实施例中，第一附加反射层、第二附加反射层和第三附加反射层的形状均呈三棱锥体。
关于本实施例与前一实施例中相同的内容，不再详述。
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 (19)
1.一种背照式图像传感器，其特征在于，包括：
晶圆主体，晶圆主体包括主体背面，晶圆主体包括像素单元区，像素单元区包括第一区；
位于晶圆主体第一区内的第一感光器件；
位于晶圆主体第一区内的第一存储节点，且第一存储节点位于第一感光器件的侧部；
位于晶圆主体第一区中的第一槽，第一槽的开口朝向主体背面，第一槽位于第一存储节点上且未延伸至第一感光器件上；
位于第一槽中的第一附加反射结构，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层；
位于第一槽底部的第一底反射层，第一底反射层至少位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，且第一附加反射层和第一底反射层在第一槽底部表面的投影完全覆盖第一存储节点；
位于第一槽中的第一透光层，第一透光层位于第一附加反射结周围且位于第一底反射层上。
2.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一附加反射结构的侧壁表面与所述第一附加反射结构底部表面之间的夹角为30度至85度。
3.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一底反射层的材料为金属；所述第一附加反射层的材料为金属。
4.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构。
5.根据权利要求4所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一底反射层仅位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部；第一附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第一附加反射层。
6.根据权利要求4所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部、以及第一附加反射结构的底部；仅第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。
7.根据权利要求4所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部、以及第一附加反射结构的底部；所述第一附加反射结构的侧壁表面和顶部表面均暴露出第一附加反射层。
8.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一附加反射结构的形状呈三棱锥体。
9.根据权利要求8所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一底反射层仅位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部；所述第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。
10.根据权利要求8所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一底反射层位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部以及第一附加反射结构的底部；所述第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层。
11.根据权利要求7或10所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一附加反射结构仅包括第一附加反射层。
12.根据权利要求5、6、7、9或10所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一附加反射结构还包括第一附加主体，第一附加反射层位于第一附加主体的表面。
13.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述像素单元区还包括第二区和第三区；所述背照式图像传感还包括：位于晶圆主体第二区内的第二感光器件；位于晶圆主体第二区内的第二存储节点，且第二存储节点位于第二感光器件的侧部；位于晶圆主体第三区内的第三感光器件；
位于晶圆主体第三区内的第三存储节点，且第三存储节点位于第三感光器件的侧部；位于晶圆主体第二区中的第二槽，第二槽的开口朝向主体背面，第二槽位于第二存储节点上且未延伸至第二感光器件上；位于晶圆主体第三区中的第三槽，第三槽的开口朝向主体背面，第三槽位于第三存储节点上且未延伸至第三感光器件上；位于第二槽中的第二附加反射结构，第二附加反射结构的侧壁表面与第二附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第二附加反射结构包括第二附加反射层，至少第二附加反射结构的侧壁表面暴露出第二附加反射层；位于第二槽底部的第二底反射层，第二底反射层至少位于第二附加反射结构侧部的第二槽底部，且第二附加反射层和第二底反射层在第二槽底部表面的投影完全覆盖第二存储节点；位于第三槽中的第三附加反射结构，第三附加反射结构的侧壁表面与第三附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第三附加反射结构包括第三附加反射层，至少第三附加反射结构的侧壁表面暴露出第三附加反射层；位于第三槽底部的第三底反射层，第三底反射层至少位于第三附加反射结构侧部的第三槽底部，且第三附加反射层和第三底反射层在第三槽底部表面的投影完全覆盖第三存储节点；位于第二槽中的第二透光层，第二透光层位于第二附加反射结构周围且位于第二底反射层上；位于第三槽中的第三透光层，第三透光层位于第三附加反射结构周围且位于第三底反射层上。
14.一种形成权利要求1至13任意一项所述背照式图像传感器的方法，其特征在于，包括：
提供晶圆主体，晶圆主体包括主体背面，晶圆主体包括像素单元区，像素单元区包括第一区，晶圆主体第一区内具有第一感光器件和第一存储节点，第一存储节点位于第一感光器件的侧部；
在晶圆主体第一区中形成第一槽，且主体背面暴露出第一槽，第一槽位于第一存储节点上且未延伸至第一感光器件上；
在第一槽中形成第一附加反射结构和位于第一槽底部的第一底反射层，第一附加反射结构的侧壁表面与第一附加反射结构底部表面之间呈锐角，第一附加反射结构包括第一附加反射层，至少第一附加反射结构的侧壁表面暴露出第一附加反射层，第一底反射层至少位于第一附加反射结构侧部的第一槽底部，且第一附加反射层和第一底反射层在第一槽底部表面的投影完全覆盖第一存储节点；
在第一附加反射结构周围的第一槽中形成第一透光层，且第一透光层位于第一底反射层上。
15.根据权利要求14所述的背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构或三棱锥体；形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的方法包括：在第一槽中形成第一附加主体，第一附加主体的形状呈梯形结构或三棱锥体；在第一附加主体暴露出的表面形成第一附加反射层的同时，在第一附加主体侧部的第一槽底部形成第一底反射层，第一附加主体和第一附加反射层构成第一附加反射结构。
16.根据权利要求14所述的背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构或三棱锥体；形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的方法包括：在第一槽的底部形成第一底反射层；在部分第一底反射层上形成第一附加主体；仅在第一附加主体的侧壁表面形成第一附加反射层，第一附加主体和第一附加反射层构成第一附加反射结构。
17.根据权利要求14所述的背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构；形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的方法包括：在第一槽的底部形成第一底反射层；在部分第一底反射层上形成第一附加主体；在第一附加主体的侧壁表面和顶部表面形成第一附加反射层，第一附加主体和第一附加反射层构成第一附加反射结构。
18.根据权利要求14所述的背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一附加反射结构的形状呈梯形结构或三棱锥体；形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的方法包括：在第一槽的底部形成第一底反射层；在部分第一底反射层上形成第一附加反射层，第一附加反射层构成第一附加反射结构。
19.根据权利要求14所述的背照式图像传感器的形成方法，其特征在于，所述像素单元区还包括第二区和第三区；晶圆主体第二区内具有第二感光器件和第二存储节点，且第二存储节点位于第二感光器件的侧部；晶圆主体第三区内具有第三感光器件和第三存储节点，且第三存储节点位于第三感光器件的侧部；所述背照式图像传感的形成方法还包括：在形成所述第一槽的过程中，在晶圆主体第二区中形成第二槽，在晶圆主体第三区中形成第三槽，且主体背面暴露出第二槽，第二槽位于第二存储节点上且未延伸至第二感光器件上，主体背面暴露出第三槽，第三槽位于第三存储节点上且未延伸至第三感光器件上；在形成所述第一附加反射结构和第一底反射层的过程中，在第二槽中形成第二附加反射结构和位于第二槽底部的第二底反射层，在第三槽中形成第三附加反射结构和位于第三槽底部的第三底反射层，第二附加反射结构的侧壁表面与第二附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第二附加反射结构包括第二附加反射层，至少第二附加反射结构的侧壁表面暴露出第二附加反射层，第二底反射层至少位于第二附加反射结构侧部的第二槽底部，且第二附加反射层和第二底反射层在第二槽底部表面的投影完全覆盖第二存储节点，第三附加反射结构的侧壁表面与第三附加反射结构的底部表面之间呈锐角，第三附加反射结构包括第三附加反射层，至少第三附加反射结构的侧壁表面暴露出第三附加反射层，第三底反射层至少位于第三附加反射结构侧部的第三槽底部，且第三附加反射层和第三底反射层在第三槽底部表面的投影完全覆盖第三存储节点；在形成所述第一透光层的过程中，在第二附加反射结构周围的第二槽中形成第二透光层，在第三附加反射结构周围的第三槽中形成第三透光层，且第二透光层位于第二底反射层上，第三透光层位于第三底反射层上。
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| CN106611766A (zh) * | 2015-10-26 | 2017-05-03 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 背照式图像传感器及其形成方法 |
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| CN106611766A (zh) * | 2015-10-26 | 2017-05-03 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 背照式图像传感器及其形成方法 |
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