[發明專利]CIS器件的制作方法

有效

• 申請號: 202010679937.1
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN111697016B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 焦鵬;王曉日;程劉鎖
• 申請（專利權）人: 華虹半導體（無錫）有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 羅雅文

本申請公開了一種CIS器件的制作方法，涉及半導體制造領域。該CIS器件的制作方法包括在具有第一導電類型的襯底上定義像素區，所述像素區包括用于形成CIS器件的MOS管區域和光電二極管區域；在所述光電二極管區域形成具有第二導電類型的阱區，第一導電類型與第二導電類型相反；在所述襯底表面形成富硅氧化層，所述富硅氧化層為具有不同折射率的雙層結構，上層富硅氧化層的折射率小于下層富硅氧化層的折射率，所述上層富硅氧化層的厚度大于所述下層富硅氧化層的厚度；解決目前CIS器件容易產生ghost現象的問題，達到了改善CIS器件的白像素缺陷和ghost缺陷的效果。

技術領域

本申請涉及半導體制造領域，具體涉及一種CIS器件的制作方法。

背景技術

CIS(CMOS Image Sensor，互補金屬氧化物半導體圖像傳感器)器件是一種將光信號轉換成電信號的半導體器件，具有體積小、功耗低、生成成本低等優點，被應用在數碼相機、手機攝像頭、醫用攝像裝置等電子產品中。

CIS器件的基本感光單元被稱為像素，每個像素由1個光電二極管和若干個MOS管構成，光電二極管用于將光信號轉換成相應的電流信號，MOS管用于讀取光電二極管轉換的電流信號。

CIS器件的成像質量受到制作工藝的制約，CIS器件的成像缺陷包括鬼影(ghost)和白色像素(White Pixel)。鬼影指的是光源進入鏡頭，經過多次反射后，在光源的相對位置形成清晰亮點的情況；白色像素是指在無光照條件下輸出信號DN(Digital Number,數字量化值)大于64的像素。

發明內容

為了解決相關技術中的問題，本申請提供了一種CIS器件的制作方法。該技術方案如下：

一方面，本申請實施例提供了一種CIS器件的制作方法，該方法包括：

在具有第一導電類型的襯底上定義像素區，所述像素區包括用于形成CIS器件的MOS管區域和光電二極管區域；

在所述光電二極管區域形成具有第二導電類型的阱區，第一導電類型與第二導電類型相反；

在所述襯底表面形成富硅氧化層，所述富硅氧化層為具有不同折射率的雙層結構，上層富硅氧化層的折射率小于下層富硅氧化層的折射率，所述上層富硅氧化層的厚度大于所述下層富硅氧化層的厚度。

可選的，所述在所述襯底表面形成富硅氧化層，包括：

在所述襯底表面沉積第一層富硅氧化層；

在所述第一層富硅氧化層的上方沉積第二層富硅氧化層；

其中，所述第二層富硅氧化層的折射率小于所述第一富硅氧化層的折射率，所述第一層富硅氧化層的厚度小于所述第二層富硅氧化層的厚度。

可選的，在形成所述富硅氧化層的過程中，通過控制硅烷的流量調節所述富硅氧氧化層的折射率。

可選的，該方法還包括：

在所述光電二極管區域的阱區頂部形成具有第一導電類型的摻雜區。

可選的，所述第一導電類型為P型，所述第二導電類型為N型。

可選的，該方法還包括：

在所述MOS管區域形成柵介質層；

形成所述MOS管的柵極結構；

在所述MOS管的柵極結構兩側形成柵極側墻。

可選的，在所述光電二極管區域形成具有第二導電類型的阱區，包括：

通過離子注入工藝，在所述光電二極管區域形成具有第二導電類型的阱區。

可選的，所述在所述光電二極管區域的阱區頂部形成具有第一導電類型的摻雜區，包括：