[發明專利]改善近紅外圖像傳感器串擾特性的方法

在審

• 申請號: 202011305458.X
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112420761A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 秦佑華;陳昊瑜;姬峰
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 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: 欒美潔

本發明公開了一種改善近紅外圖像傳感器串擾特性的方法，包括：在半導體襯底中形成淺溝槽；依次沉積第一高介電介質和第一氧化層，使第一氧化層完全填充淺溝槽；去除半導體襯底表面上的第一氧化層和第一高介電介質；在半導體襯底中形成深溝槽；依次沉積第二高介電介質和第二氧化層，使第二氧化層形成在器件的表面上以及深溝槽的側壁和底部上；在第二氧化層上沉積金屬鋁，所述金屬鋁完全填充深溝槽；對所述金屬鋁進行刻蝕并停在第二氧化層上，且所述深溝槽中的金屬鋁保留。本發明利用淺溝槽隔離結構中的高介電介質可以實現近紅外成像，利用深溝槽隔離結構中的金屬鋁填充介質提高像素之間的串擾特性。

技術領域

本發明涉及與圖像傳感器有關的微電子及半導體集成電路領域，具體屬于一種改善近紅外圖像傳感器串擾特性的方法。

背景技術

隨著社會的進步和技術的發展，圖像傳感器已變得無所存在，其廣泛應用于數碼靜態相機、蜂窩式電話、安全攝像機以及醫療、汽車及其它應用中，伴隨著需求量的越來越大，對圖像傳感器性能的要求也越來越高。

用于制造圖像傳感器，更明確地說，互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器(CIS)的技術一直在持續快速地發展。例如，對較高分辨率及較低電力消耗的需求已促進了這些圖像傳感器的進一步小型化及集成。目前的CMOS圖像傳感器的感光器根據進光方向與基板、金屬連接層的位置關系主要分為前照式結構(FSI，Front Side Illmination)和后照式結構(BSI，Back Side Illmination)。

背照式CMOS圖像傳感器通過向沒有布線層的一面照射光線從而避免了金屬線路和晶體管的阻礙，相比正照式的圖像傳感器，其具有更高的寬容度，擁有更快的數據吞吐率以及更佳的低光照成像能力。

隨著技術的發展，遠紅外成像技術的應用也越來越廣泛，例如安保監控、虹膜掃描儀、飛行時間(ToF)傳感器等，如何提高像素之間的串擾特性也是評估像素性能的參數之一。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種可以改善近紅外圖像傳感器串擾特性的方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的改善近紅外圖像傳感器串擾特性的方法，包括如下步驟：

步驟S1，在半導體襯底中形成淺溝槽；

步驟S2，沉積第一高介電介質，所述第一高介電介質形成在所述半導體襯底的表面上以及所述淺溝槽的側壁和底部上；

步驟S3，在所述第一高介電介質上淀積第一氧化層，所述第一氧化層完全填充所述淺溝槽；

步驟S4，去除所述第一氧化層和所述第一高介電介質并停在所述半導體襯底的表面，所述淺溝槽內部的所述第一氧化層的頂面與所述半導體襯底的表面保持齊平；

步驟S5，在半導體襯底中形成深溝槽；

步驟S6，沉積第二高介電介質，所述第二高介電介質形成在所述器件的表面上以及所述深溝槽的側壁和底部上；

步驟S7，在所述第二高介電介質上淀積第二氧化層；

步驟S8，在所述第二氧化層上沉積金屬鋁，所述金屬鋁完全填充所述深溝槽；

步驟S9，對所述金屬鋁進行刻蝕并停在所述第二氧化層上，且所述深溝槽中的金屬鋁保留。

可選地，在步驟S8和步驟S9中，所述金屬鋁替換為金屬鎢。

進一步的，在步驟S4和步驟S5之間，在器件表面形成第一DPO層。

進一步的，在步驟S5和步驟S6之間，形成第二DPO層，所述第二DPO層形成在器件的表面以及所述深溝槽的側壁和底部。

進一步的，在步驟S1中，通過光刻刻蝕工藝形成所述淺溝槽。