[發(fā)明專利]圖像傳感器的形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810865024.1
• 申請(qǐng)日: 2018-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN108807445B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙培培;吳孝哲;林宗賢;吳龍江;熊建鋒;吳明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德淮半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 武振華;吳敏

一種圖像傳感器的形成方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底的表面依次形成第一犧牲層以及第二犧牲層，其中，所述半導(dǎo)體襯底包括邏輯區(qū)域與像素區(qū)域；采用第一刻蝕工藝對(duì)所述第二犧牲層、第一犧牲層以及所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行刻蝕，以在所述邏輯區(qū)域與像素區(qū)域形成STI溝槽；在所述邏輯區(qū)域，采用第二刻蝕工藝對(duì)所述STI溝槽底部的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行二次刻蝕，以形成STI延伸溝槽；去除所述第二犧牲層；向所述STI延伸溝槽以及所述STI溝槽內(nèi)填充介質(zhì)材料。本發(fā)明方案有助于避免在后續(xù)采用刻蝕工藝形成柵極結(jié)構(gòu)時(shí)，在像素區(qū)域發(fā)生多晶硅殘留的問題，或者在邏輯區(qū)域發(fā)生多晶硅過刻蝕的問題，提高圖像傳感器的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像傳感器的形成方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的圖像傳感器中，通常采用淺槽隔離(Shallow Trench Isolation，STI)結(jié)構(gòu)對(duì)相鄰的半導(dǎo)體器件進(jìn)行隔離，以降低漏電流以及擊穿等問題。

圖像傳感器通常包括邏輯區(qū)域以及像素區(qū)域，在現(xiàn)有的一種STI工藝中，在邏輯區(qū)域以及像素區(qū)域采用不同的STI形成方法，以避免干法刻蝕(Dry Etch)殘留的等離子體(Plasma)對(duì)像素區(qū)域的光電轉(zhuǎn)換性能產(chǎn)生影響。具體而言，首先通過第一干法刻蝕工藝，刻蝕得到第一深度的STI溝槽。進(jìn)而，在邏輯區(qū)域繼續(xù)通過第二干法刻蝕工藝，在所述STI溝槽內(nèi)刻蝕得到第二深度的STI溝槽(又稱為STI延伸溝槽或者深槽隔離)，在像素區(qū)域，通過離子注入工藝形成深槽隔離。其中，第二深度大于第一深度。

然而，由于邏輯區(qū)域采用了兩次干法刻蝕工藝，形成更深的STI溝槽，在形成STI之后，邏輯區(qū)域與像素區(qū)域的STI的頂部表面存在高度差，容易導(dǎo)致在后續(xù)采用刻蝕工藝形成柵極結(jié)構(gòu)時(shí)，在像素區(qū)域發(fā)生多晶硅殘留的問題，或者在邏輯區(qū)域發(fā)生多晶硅過刻蝕的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種圖像傳感器的形成方法，有助于避免在后續(xù)采用刻蝕工藝形成柵極結(jié)構(gòu)時(shí)，在像素區(qū)域發(fā)生多晶硅殘留的問題，或者在邏輯區(qū)域發(fā)生多晶硅過刻蝕的問題，提高圖像傳感器的性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像傳感器的形成方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底的表面依次形成第一犧牲層以及第二犧牲層，其中，所述半導(dǎo)體襯底包括邏輯區(qū)域與像素區(qū)域；采用第一刻蝕工藝對(duì)所述第二犧牲層、第一犧牲層以及所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行刻蝕，以在所述邏輯區(qū)域與像素區(qū)域形成STI溝槽；在所述邏輯區(qū)域，采用第二刻蝕工藝對(duì)所述STI溝槽底部的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行二次刻蝕，以形成STI延伸溝槽；去除所述第二犧牲層；向所述STI延伸溝槽以及所述STI溝槽內(nèi)填充介質(zhì)材料。

可選的，在去除所述第二犧牲層之前，還包括：采用填充材料填充所述STI延伸溝槽以及所述STI溝槽；在去除所述第二犧牲層之后，還包括：去除所述填充材料。

可選的，所述填充材料為光刻膠。

可選的，去除所述填充材料的工藝參數(shù)選自：刻蝕氣體為含有氫氣和氮?dú)獾难鯕猓蚝械獨(dú)獾难鯕猓蚝袣錃獾牡獨(dú)猓豢涛g溫度為200℃至300℃。

可選的，所述第一犧牲層、第二犧牲層均為氧化硅與氮化硅的堆疊層。

可選的，所述圖像傳感器的形成方法還包括：去除所述第一犧牲層。

可選的，所述圖像傳感器的形成方法還包括：形成多晶硅層；對(duì)所述多晶硅層進(jìn)行刻蝕，以得到柵極結(jié)構(gòu)。

可選的，所述第一刻蝕工藝以及所述第二刻蝕工藝均為干法刻蝕工藝。

可選的，所述第二犧牲層為氧化硅，去除所述第二犧牲層包括：采用DHF濕法刻蝕去除所述氧化硅。

可選的，所述第二犧牲層為氮化硅，去除所述第二犧牲層包括：采用H₃PO₄濕法刻蝕去除所述氮化硅。