[發(fā)明專利]應用于圖像傳感器的接觸孔形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011139697.2
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112259568B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設計）人: 張棟;黃鵬
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 羅雅文

本申請公開了一種應用于圖像傳感器的接觸孔形成方法，涉及半導體制造領(lǐng)域。該方法包括形成傳輸柵極結(jié)構(gòu)；在傳輸柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)進行源漏區(qū)離子注入形成源漏區(qū)；在柵極側(cè)墻的外側(cè)形成輔助側(cè)墻；依次形成金屬硅化物阻擋層、刻蝕阻擋層、層間介質(zhì)層；通過光刻工藝定義源漏區(qū)接觸孔圖案；通過刻蝕工藝依次去除源漏區(qū)接觸孔圖案對應的層間介質(zhì)層、刻蝕阻擋層；采用預定刻蝕選擇比刻蝕金屬硅化物阻擋層形成源漏區(qū)接觸孔；在刻蝕金屬硅化物阻擋層的過程中，金屬硅化物阻擋層的刻蝕速率大于輔助側(cè)墻的刻蝕速率；解決了制作CIS器件時減小源漏區(qū)注入面積可能會導致器件性能不合格的問題；達到了保證CIS器件性能的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及半導體制造領(lǐng)域，具體涉及一種應用于圖像傳感器的接觸孔形成方法。

背景技術(shù)

隨著半導體產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，集成電路制造工藝中器件的密度和性能也不斷提高。隨著成像類產(chǎn)品的普及，CMOS圖像傳感器(CMOS Image Sensor，CIS)的應用越來越廣泛，對CIS的性能要求也越來越高。

CIS器件是一種能夠?qū)⒐鈱W信號轉(zhuǎn)換為電信號的半導體器件，CIS器件包括若干個像素單元，每個像素單元由光電二極管和MOS管構(gòu)成，由光電二極管吸收光能量，并將光能量轉(zhuǎn)換為電流。在65nm工藝中，CIS器件的像素單元在光電二極管收集光能量一定的情況下，為了增強光電二極管的信號即升高電壓，可以通過減少漏端電容的方式。目前，減少漏端電容的一種方法為減小漏端離子注入的注入面積，但是，漏端離子注入的注入面積減小后，對漏端接觸孔的工藝精度要求更高，即接觸孔必須在漏端離子注入?yún)^(qū)域內(nèi)，否則，光電二極管器件的結(jié)電壓不容易控制，導致產(chǎn)品性能不達標。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決相關(guān)技術(shù)中的問題，本申請?zhí)峁┝艘环N應用于圖像傳感器的接觸孔形成方法。該技術(shù)方案如下：

一方面，本申請實施例提供了一種應用于圖像傳感器的接觸孔形成方法，該方法包括：

形成傳輸柵極結(jié)構(gòu)，傳輸柵極結(jié)構(gòu)包括多晶硅柵和柵極側(cè)墻；

在傳輸柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)進行源漏區(qū)離子注入，形成源漏區(qū)；

在柵極側(cè)墻的外側(cè)形成輔助側(cè)墻，輔助側(cè)墻與相鄰的柵極側(cè)墻的材料相同；

依次形成金屬硅化物阻擋層、刻蝕阻擋層、層間介質(zhì)層；

通過光刻工藝定義源漏區(qū)接觸孔圖案；

通過刻蝕工藝依次去除源漏區(qū)接觸孔圖案對應的層間介質(zhì)層、刻蝕阻擋層；

采用預定刻蝕選擇比刻蝕金屬硅化物阻擋層，形成源漏區(qū)接觸孔；

其中，在刻蝕金屬硅化物阻擋層的過程中，金屬硅化物阻擋層的刻蝕速率大于輔助側(cè)墻的刻蝕速率。

可選的，在柵極側(cè)墻外側(cè)形成輔助側(cè)墻，包括：

形成氮化硅層；

對氮化硅層進行回刻蝕，在柵極側(cè)墻的外側(cè)形成預定寬度的輔助側(cè)墻。

可選的，輔助側(cè)墻的寬度范圍為100A至500A。

可選的，形成氮化硅層，包括：

采用CVD方式在襯底上沉積氮化硅，形成氮化硅層。

可選的，沉積形成的氮化硅層的厚度范圍為200A至500A。

可選的，金屬硅化物阻擋層的材料為氧化物。

可選的，刻蝕阻擋層的材料為氮化硅。

可選的，層間介質(zhì)層的材料為氧化物。

可選的，形成傳輸柵極結(jié)構(gòu)之前，該方法還包括：

在襯底中形成光電二極管。