[發明專利]介質層的減薄方法

有效

• 申請號: 200910196935.0
• 申請日: 2009-10-09
• 公開（公告）號: CN102044472A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 羅飛;鄒立
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種介質層的減薄方法。

背景技術

CMOS圖像傳感器(CMOS?Image?sensor，CIS)是為克服電荷耦合器件(CCD)制造工藝復雜并且能耗較高的缺點而產生的，其應用CMOS制造技術，采用數量與半導體襯底中單位像素的數量對應的MOS晶體管。CIS由于采用CMOS技術，可以將像素單元陣列與外圍電路集成在同一芯片上，與CCD相比，CIS具有體積小、重量輕、功耗低、編程方便、易于控制以及平均成本低的優點。

在公開號為US2008/0265295A1的美國專利文獻中可以發現一種現有圖像傳感器的制造工藝。如圖1所示，CMOS圖像傳感器包括襯底100，位于襯底100內的光電有源區110、晶體管有源區120以及隔離光電有源區110和晶體管有源區120的淺溝道隔離區101；位于晶體管有源區表面的柵極區102、位于柵極區102兩邊的側墻103；位于襯底100表面并覆蓋柵極區102和側墻103的層間介質層130；位于層間介質層130內的第一金屬層105、第二金屬層107和第三金屬層109；連接第一金屬層105與柵極區102的第一接觸孔104，連接第一金屬層105與第二金屬層107的第二接觸孔106，連接第二金屬層107與第三金屬層109的第三接觸孔108；位于層間介質層130內并與第三金屬層109電連接的電容，所述電容包括第一電極113、第二電極111以及位于第一電極113與第二電極111之間的電介質層112；連接第二電極111與第三金屬層109的第四接觸孔114。

眾所周知，衡量CMOS圖像傳感器性能的一個參數是敏感度(Sensitivity)，所述敏感度與入射光到達光電有源區110的路程成反比例關系，換而言之，如果所述層間介質層130越薄，所述CMOS圖像傳感器敏感度越高。

發明內容

本發明解決的技術問題是進一步減薄層間介質層，提高CMOS圖像傳感器敏感度。

為解決上述問題，本發明提供一種介質層的減薄方法，包括：提供襯底；在所述襯底表面形成介質層；采用化學機械拋光工藝減薄介質層的第一厚度；采用等離子體刻蝕工藝減薄介質層的第二厚度，所述減薄第二厚度后的介質層均一性高于所述減薄第一厚度后的介質層。

優選的，所述襯底為多層基片、分級基片、絕緣體上硅基片、外延硅基片、部分處理的基片、圖案化或未被圖案化的基片。

優選的，所述介質層為金屬前介質層或者是層間介質層。

優選的，所述介質層為單一覆層或者為多層堆疊結構。

優選的，所述第一厚度為介質層厚度的1/4至2/3。

優選的，所述化學機械拋光工藝減薄介質層的具體參數為：選用SiO₂拋光液，拋光液的PH值為10至11.5，拋光液的流量為120毫升每分鐘至170毫升每分鐘，拋光工藝中研磨墊的轉速為65轉每分鐘至80轉每分鐘，研磨頭的轉速為55轉每分鐘至70轉每分鐘，拋光工藝的壓力為200帕至350帕。

優選的，所述第二厚度為介質層厚度的1/4至2/3。

優選的，所述采用等離子體刻蝕工藝減薄介質層的具體參數為：刻蝕設備腔體壓力為25毫托至80毫托，靜電吸盤冷卻氣體氣壓為7托至15托，射頻功率為300瓦至600瓦，C4F8流量為每分鐘10標準立方厘米至每分鐘30標準立方厘米，CO流量為每分鐘50標準立方厘米至每分鐘200標準立方厘米，Ar流量為每分鐘200標準立方厘米至每分鐘400標準立方厘米，O2流量為每分鐘10標準立方厘米至每分鐘20標準立方厘米。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明通過采用化學機械拋光工藝減薄介質層的第一厚度，所述第一厚度為介質層厚度的1/4至2/3，然后采用等離子體刻蝕工藝減薄介質層的第二厚度，所述第二厚度為介質層厚度的1/4至2/3，使得減薄后的介質層均一性高于直接采用化學機械拋光工藝減薄的介質層，從而能夠進一步減薄介質層的厚度，提高利用本發明制造的CMOS圖像傳感器的敏感度。

附圖說明

通過附圖中所示的本發明的優選實施例的更具體說明，本發明的上述及其它目的、特征和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。

圖1是現有CMOS圖像傳感器的結構示意圖；

圖2是本發明提供的介質層的減薄方法的一實施例的流程示意圖；

圖3至圖6為本發明提供的介質層的減薄方法的制造方法的一實施例的過程示意圖。

具體實施方式