CN100369237C - 一种cmos图像传感器的前道制程工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CMOS图像传感器的前道制程工艺方法，在光电二极管形成之后，通过淀积一层保护膜并加一次光刻刻蚀，将光电二极管部分用保护膜包覆起来，形成一种保护膜；所述保护膜的淀积温度低于500℃，保护膜的厚度为1000～2000。这样，在其后的工艺过程中，光电二极管部分就不会露出，减小了后续工艺引入缺陷的可能性。本发明可以有效简化CMOS图像传感器制程的集成复杂度，降低由于制程本身对光电二极管漏电流的影响，降低光电二极管漏电流的发生，提高器件成像的品质。

Description

一种CMOS图像传感器的前道制程工艺方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造工艺，特别是涉及一种CMOS图像传感器的前道制程工艺方法。
背景技术
现有的CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器制造工艺如图1所示。其中，步骤1是采用LOCOS(局部场氧化硅)或STI(浅沟槽隔离)的方式进行器件分离，步骤2是光电二极管部分离子注入及退火，步骤3是P阱及N阱注入，步骤4是栅多晶或栅多晶硅化物淀积，步骤5是栅刻蚀，步骤6是PMOS和NMOS轻掺杂漏(PLDD和NLDD)注入，步骤7是LDD侧墙膜淀积及刻蚀，步骤8是NMOS源漏注入，步骤9是PMOS源漏注入，步骤10是硅化物阻挡膜淀积，步骤11是硅化物阻挡膜刻蚀，步骤12是硅化物形成，步骤13是内部隔离层ILD淀积。
由于光电二极管部分的制程通常是在整个制程的最前端，因此，后面工艺对光电二极管部分的特性会造成影响。例如，栅刻蚀和侧墙等离子刻蚀过程中引入的缺陷往往会造成光电二极管漏电流的增加，影响器件的成像质量。
因此，在CMOS图像传感器制造工艺中，光电二极管漏电流的最小化是提高CMOS图像传感器成像质量的关键步骤。如何减少后续工艺对光电二极管部分缺陷的引入，尽可能地减少后续工艺对光电二极管部分的影响是解决问题的一种途径；而且这种改进最好在不增加工艺复杂度及生产成本的前提下完成制程的优化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种CMOS图像传感器的前道制程工艺方法，它可以有效简化制程的集成复杂度，降低由于制程本身对光电二极管漏电流的影响，降低光电二极管漏电流的发生，提高器件成像的品质。
为解决上述技术问题，本发明所述的一种CMOS图像传感器的前道制程工艺方法，采用如下技术方案：
在光电二极管形成之后，通过淀积一层保护膜并加一次光刻刻蚀，将所述光电二极管部分用该保护膜包覆起来，形成一种避免后续CMOS加工工序影响的保护膜；所述保护膜的淀积温度低于500℃，保护膜的厚度为1000～2000。
采用本发明的方法，光电二极管部分的保护膜还作为硅化物形成过程中光电二极管部分的阻挡膜(光电二极管部分是不做硅化物的)，这样就可以省却硅化物阻挡膜的淀积，光刻及刻蚀等过程，简化工艺步骤。
采用本发明的方法可以有效减小后续工艺对光电二极管引入缺陷的可能性。降低光电二极管漏电流的发生，提高成像的质量。
本发明的方法充分利用现有设备及工艺菜单，制程简单。虽然增加了光电二极管保护膜的步骤，但由于消减了硅化物区光刻及刻蚀的工艺步骤，实际工艺步骤并未增加。
另外，本发明的方法和现有的逻辑及模拟器件的制程可以良好兼容，有效地将CMOS图像传感器中的光电二极管部分和现有的数字或模拟集成电路制程集成在一起，形成一套适合CMOS图像传感器制造的新工艺。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1是现有的CMOS图像传感器制造工艺方法流程图，
其中，MCAP指金属极板电容。
图2是本发明CMOS图像传感器制造工艺方法流程图。
其中，MCAP指金属极板电容。
具体实施方式
如图2所示，本发明所述的一种CMOS图像传感器的前道制程工艺方法，包括如下步骤：第一步，首先采用LOCOS或STI的方式进行器件分离；第二步，进行牺牲氧化膜成长，以便减少注入时产生的损伤；第三步，进行光电二极管的P阱注入；第四步，进行光电二极管的N+注入；第五步，进行CMOS的N阱注入；第六步，进行CMOS的P阱注入；第七步，淀积光电二极管保护氧化膜；第八步，光电二极管保护氧化膜刻蚀及栅氧化膜成长，在光电二极管形成之后，通过淀积一层氧化膜并加一次光刻刻蚀，将光电二极管部分用所述的氧化膜包覆起来，形成一种保护膜；这样，在其后的工艺过程中(如前面所述的栅刻蚀，侧墙刻蚀等)，光电二极管部分就不会露出，减小了后续工艺引入缺陷的可能性。当然，除氧化膜外也可以采用其它膜，如：氮化硅、氮氧化硅，可根据具体制程及生产设备确定。为了避免光电二极管保护膜淀积过程中的温度对器件的影响，保护膜的淀积温度应低于500℃。保护膜的厚度为1000～2000。根据设计规则的不同，保护膜刻蚀可采用干法刻蚀或湿法刻蚀。然后，进行栅氧化膜成长。考虑到制程的简化及和现有标准工艺之间的简易集成，光电二极管保护膜的淀积及刻蚀步骤放在栅氧化膜步骤之前。第九步，进行栅多晶或栅多晶硅化物沉积；第十步，进行栅刻蚀；第十一步，进行LDD注入；第十二步，进行LDD侧墙膜(氧化膜或氮化膜)淀积；第十三步，进行LDD侧墙膜刻蚀；第十四步，进行NSD(NMOS源漏)注入；第十五步，进行PSD(PMOS源漏)注入；第十六步，硅化物形成；第十七步，ILD(内部隔离层)淀积，然后流向后道工序。
光电二极管部分的保护膜还用于硅化物形成过程中光电二极管部分的阻挡膜(光电二极管部分是不做硅化物的)，这样就可以省却硅化物阻挡膜的淀积，光刻及刻蚀等过程，简化工艺步骤。

Claims (6)

1.一种CMOS图像传感器的前道制程工艺方法，其特征在于：在光电二极管形成之后，通过淀积一层保护膜并加一次光刻刻蚀，将光电二极管部分用保护膜包覆起来，形成一种避免后续CMOS加工工序影响的保护膜；所述保护膜的淀积温度低于500℃，保护膜的厚度为1000～2000。
2.如权利要求1所述的CMOS图像传感器的前道制程工艺方法，其特征在于：所述的保护膜为氧化膜。
3.如权利要求1所述的CMOS图像传感器的前道制程工艺方法，其特征在于：所述的保护膜为氮化硅或氮氧化硅。
4.如权利要求1所述的CMOS图像传感器的前道制程工艺方法，其特征在于：形成保护膜的操作在进行栅氧化之前进行。
5.如权利要求1所述的CMOS图像传感器的前道制程工艺方法，其特征在于：所述保护膜的刻蚀采用干法刻蚀或湿法刻蚀。
6.如权利要求1所述的CMOS图像传感器的前道制程工艺方法，其特征在于：所述保护膜还用于后续工艺即硅化物区工艺中的阻挡膜。
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