[發(fā)明專利]一種改善深溝槽隔離焦深工藝窗口的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711185873.4
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107968068A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊易斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所31272
• 代理人: 俞滌炯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電子領(lǐng)域，尤其涉及一種改善深溝槽隔離焦深工藝窗口的方法。

背景技術(shù)

CIS圖像傳感器因其固有的注入低功耗，低成本，體積小，可隨機(jī)讀取，集成度高等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。

隨著工藝的發(fā)展，現(xiàn)有的CIS圖像傳感器通過(guò)引入CDTI+DTI(深溝槽隔離)結(jié)構(gòu)以獲得更高的量子效率，通過(guò)多層次、高深度的光學(xué)格擋，從而減少光反射的損耗。但是這種結(jié)構(gòu)需要比較嚴(yán)格的焦深工藝窗口(DOF window)。

如圖1a～1d所示，現(xiàn)有技術(shù)中的工藝流程為先進(jìn)行CDTI曝光(圖1a)，在CDTI結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行抗反射層填充(圖1b)，再進(jìn)行DTI曝光(圖1c)，最后形成CDTI+DTI結(jié)構(gòu)(圖1d)。

在目前的CDTI結(jié)構(gòu)中，向深溝槽中填充抗反射層的均一性較差。此外，在高深寬比的工藝條件下，焦深工藝窗口進(jìn)一步減小，導(dǎo)致在進(jìn)行后續(xù)工藝時(shí)，達(dá)不到可靠的工藝要求。

因此，亟需一種能夠在高深寬比條件下，改善焦深工藝窗口的制備工藝方法，以滿足可靠工藝生產(chǎn)需求。而目前關(guān)于這種制備工藝方法還未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種改善深溝槽隔離焦深工藝窗口的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種改善深溝槽隔離焦深工藝窗口的方法，包括以下步驟：

步驟S1、提供一半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上表面依次覆蓋有氧化層、第一抗反射層和第一光阻層；

步驟S2、對(duì)所述第一光阻層進(jìn)行光刻，以在所述第一光阻層露出需要刻蝕溝槽的位置；

步驟S3、刻蝕所述第一抗反射層、所述氧化層和所述半導(dǎo)體襯底，以在所述半導(dǎo)體襯底中形成第一溝槽；

步驟S4、去除所述第一光阻層、所述第一抗反射層和所述氧化層，形成第二抗反射層，使所述第二抗反射層覆蓋在所述半導(dǎo)體襯底上表面以及填充所述第一溝槽；

步驟S5、形成第二光阻層，使所述第二光阻層覆蓋在所述第二抗反射層的上表面以及填充所述第二抗反射層的空隙；

步驟S6、對(duì)所述第二光阻層進(jìn)行光刻，以形成初始工藝窗口；

步驟S7、形成水溶性有機(jī)化合物層，使所述水溶性有機(jī)化合物層覆蓋在所述第二光阻層的上表面以及填充所述初始工藝窗口；

步驟S8、對(duì)覆蓋有所述水溶性有機(jī)化合物層的所述第二光阻層進(jìn)行高溫烘烤，以形成最終工藝窗口；

步驟S9、刻蝕所述第二抗反射層和所述半導(dǎo)體襯底，以在所述半導(dǎo)體襯底中形成第二溝槽；

步驟S10、去除所述第二抗反射層、所述第二光阻層和所述水溶性有機(jī)化合物層；

其中，所述初始工藝窗口的尺寸大于所述最終工藝窗口的尺寸。

優(yōu)選的，所述第一抗反射層的厚度為670埃。

優(yōu)選的，所述第一光阻層的厚度為4150埃。

優(yōu)選的，所述第二抗反射層的厚度為900埃。

優(yōu)選的，所述第二光阻層的厚度為6200埃。

優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體襯底的材料為硅。

優(yōu)選的，所述步驟S4中，所述第二光阻層部分填充所述第一溝槽。

優(yōu)選的，所述步驟S7中，形成所述水溶性有機(jī)化合物層的方法為將水溶性有機(jī)化合物涂布到所述第二光阻層的表面。

優(yōu)選的，所述步驟S8中，進(jìn)行高溫烘烤，所述水溶性有機(jī)化合物層與曝光后的所述第二光阻層中的H⁺進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：

本發(fā)明的一種改善深溝槽隔離焦深工藝窗口的方法，在對(duì)第二光阻層進(jìn)行曝光時(shí)，通過(guò)設(shè)計(jì)，使第二光阻層中初始工藝窗口的尺寸大于最終工藝窗口尺寸，使焦深工藝窗口尺寸增大，滿足可靠工藝生產(chǎn)要求；改善高深寬比條件下的深溝槽隔離曝光工藝，改善焦深工藝窗口；降低深寬比，提高焦深工藝窗口尺寸。

附圖說(shuō)明

圖1a～1d是現(xiàn)有技術(shù)中工藝過(guò)程示意圖。

圖2是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的改善深溝槽隔離焦深工藝窗口的方法步驟流程圖。

圖3～12是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的改善深溝槽隔離焦深工藝窗口的方法工藝過(guò)程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。