[發明專利]CIS器件的隔離溝槽制作方法

有效

• 申請號: 202110270108.2
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113113435B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 沈宇櫟;吳長明;馮大貴;王玉新;余鵬;杜閆
• 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: 戴廣志

本申請涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種CIS(CMOS?Image?Sensor，CMOS圖像傳感器)器件的隔離溝槽制作方法。CIS器件的隔離溝槽制作方法包括以下步驟：提供所述CIS器件的基底層，所述基底層包括相對的上表面和下表面；在所述基底層的上表面上制作形成硬質掩模層；通過光刻刻蝕工藝，使得所述硬質掩模層定義出所述隔離溝槽的圖案；對所述基底層依次進行多次刻蝕循環，每次所述刻蝕循環包括依次進行的以下步驟：基于所述圖案，預刻蝕所述基底層，形成刻蝕窗口；基于所述刻蝕窗口，對所述基底層進行深度刻蝕，形成溝槽段；使得溝槽段的表層形成聚合物層；通入刻蝕氣體，預備下一刻蝕循環的刻蝕環境。該方法可以解決采用相關技術所制作的CIS器件容易產生信號串擾的問題。

技術領域

本申請涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種CIS(CMOS?Image?Sensor，CMOS圖像傳感器)器件的隔離溝槽制作方法。

背景技術

CMOS圖像傳感器，其核心結構為光電轉換單元，該光電轉換單元的核心器件為光電二極管。通常，圖像傳感器的光電轉換單元包括多個呈陣列式排布的光電二極管，光電二極管能夠將采集到的光子轉變為電子，然后通過其他輔助電路結構將該電子轉變為電信號，并進行輸出。

參照圖1，其示出了相關技術中CIS器件剖視結構示意圖，從圖1中可以看出，相鄰兩個光電二極管11之間通過隔離結構12隔離開。以防發生信號串擾，該隔離結構包括隔離阱或者深溝槽隔離結構。

但是，對于相關技術中的CIS器件，當入射光線以一定的傾斜角照射光電二極管時，部分光束會穿過該隔離結構照射到相鄰光電二極管中，從而會使得CIS器件產生信號串擾問題。

發明內容

本申請提供了一種CIS器件的隔離溝槽制作方法，可以解決采用相關技術所制作的CIS器件容易產生信號串擾的問題。

為了解決上述技術問題，本申請提供一種CIS器件的隔離溝槽制作方法，所述CIS器件的隔離溝槽制作方法包括以下步驟：

提供所述CIS器件的基底層，所述基底層包括相對的上表面和下表面；

在所述基底層的上表面上制作形成硬質掩模層；

通過光刻刻蝕工藝，使得所述硬質掩模層定義出所述隔離溝槽的圖案；

對所述基底層依次進行多次刻蝕循環，每次所述刻蝕循環包括依次進行的以下步驟：

基于所述圖案，預刻蝕所述基底層，形成刻蝕窗口；

基于所述刻蝕窗口，對所述基底層進行深度刻蝕，形成溝槽段；

使得溝槽段的表層形成聚合物層；

通入刻蝕氣體，預備下一刻蝕循環的刻蝕環境。

可選的，所述隔離溝槽包括由上至下依次連通的多個溝槽段，一次所述刻蝕循環對應形成一個溝槽段。

可選的，所述多次刻蝕循環包括先進行的N次第一刻蝕循環，再進行的M次第二刻蝕循環，所述N∈1,2,3…n+1，所述M∈1,2,3…m+1，所述n和m均為正整數；

所述N次第一刻蝕循環完成后形成由上至下槽口逐漸擴大的所述隔離溝槽的上部；所述第二刻蝕循環完成后形成由上至下槽口逐漸縮小的所述隔離溝槽的下部。

可選的，所述N次第一刻蝕循環中的第n次刻蝕循環包括：基于所述圖案，刻蝕所述基底層，形成表面覆蓋有第一在前聚合物層的第一在前溝槽段；

所述N次第一刻蝕循環中的第n+1次刻蝕循環包括：基于所述第一在前溝槽段，繼續刻蝕所述基底層和所述第一在前聚合物層，形成連通所述第一在前溝槽段下端的第一在后溝槽段，且所述第一在前溝槽段和第一在后溝槽段的表面覆蓋有第一在后聚合物層；所述第一在后溝槽段的槽寬大于所述第一在前溝槽段的槽寬。