CN109065556A - 一种通过优化sab制程改善cis白色像素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，包括下列步骤：进行N/P型源漏极离子注入处理；进行自对准硅化物区域阻挡层制程，沉积氧化物层，进行源漏极热处理，并沉积氮化物层；进行自对准硅化物区域阻挡层退火处理；进行后续接触孔制程。本发明可以通过薄膜沉积及退火工艺简单有效的改善金属污染，不涉及其它影响，本发明降低CIS器件的白色像素，减少CIS器件的暗电流，且不影响其它参数。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造领域，且特别涉及一种通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法。
背景技术
自上世纪60年代末期美国贝尔实验室提出固态成像器件概念后,固体图像传感器便得到了迅速发展,成为传感技术中的一个重要分支。它是个人计算机多媒体不可缺少的外设,也是监控设备中的核心器件。近年来,由于集成电路设计技术和工艺水平的提高,CIS(CMOS IMAGE SENSOR，互补金属氧化物半导体图像传感器)，即CMOS图像传感器因其固有的诸如像元内放大、列并行结构,集成度高、采用单电源和低电压供电、成本低和技术门槛低等特点得到更广泛地应用。并且，低成本、单芯片、功耗低和设计简单等优点使CIS在保安监视系统、可视电话、可拍照手机、玩具、汽车和医疗电子等低端像素产品领域中大出风头。
WP(White Pixel，白色像素)是指在无光照条件下CIS器件输出的DN值>64的像素数量，它是评估CIS器件性能的一个重要指标，直接反应器件成像质量。因此，提高CIS器件WP性能，即降低WP Count(白色像素点)是CIS器件制造工艺的一个长期目标。
现有工艺采用的TEOS和的SRO(Silicon Rich Oxide,富硅氧化物)作为SAB(Salicide Block，自对准硅化物区域阻挡层)阻挡层，并且在SAB薄膜沉积后无退火处理，在原有制程中WP Count中值在370DPPM左右,WP Wafer Edge(晶元边缘)高值易造成良率失效。
发明内容
本发明提出一种通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，改善金属污染问题，从而提高CIS器件稳定性，降低白色像素。
为了达到上述目的，本发明提出一种通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，包括下列步骤：
进行N/P型源漏极离子注入处理；
进行自对准硅化物区域阻挡层制程，沉积氧化物层，进行源漏极热处理，并沉积氮化物层；
进行自对准硅化物区域阻挡层退火处理；
进行后续接触孔制程。
进一步的，所述氧化物层为TEOS氧化物层。
进一步的，所述氧化物层采用化学气相沉积方式进行沉积。
进一步的，所述氧化物层的厚度为130埃。
进一步的，所述源漏极热处理采用快速加热退火处理。
进一步的，所述源漏极热处理的温度为1050℃。
进一步的，所述氮化物层采用空阴极高密度等离子体制备。
进一步的，所述氮化物层的厚度为270埃。
进一步的，所述自对准硅化物区域阻挡层退火处理的温度为650℃。
进一步的，所述自对准硅化物区域阻挡层退火处理的时间为60分钟。
本发明提出的通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，使用的TEOS和的HCD Nitride(Hollow cathode high density plasma Nitride，空阴极高密度等离子体制备氮化物)作为SAB阻挡层，并增加650℃的退火处理60min，其它工艺不变，以达到降低白色像素WP Count的目的。本发明可以通过薄膜沉积及退火工艺简单有效的改善金属污染，不涉及其它影响，本发明降低CIS器件的白色像素，减少CIS器件的暗电流(DarkCurrent,DC)，且不影响其它参数。
附图说明
图1所示为本发明较佳实施例的改善CIS白色像素的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图给出本发明的具体实施方式，但本发明不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1，图1所示为本发明较佳实施例的改善CIS白色像素的方法流程图。本发明提出一种通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，包括下列步骤：
步骤S100：进行N/P型源漏极离子注入处理；
步骤S200：进行自对准硅化物区域阻挡层制程，沉积氧化物层，进行源漏极热处理，并沉积氮化物层；
步骤S300：进行自对准硅化物区域阻挡层退火处理；
步骤S400：进行后续接触孔制程。
根据本发明较佳实施例，本发明首先进行NP/PP制程，NP/PP制程是定义N/P型源漏极的重要步骤，主要由光刻、离子注入、去除光刻胶等步骤完成。
接着进行SAB制程，首先沉积氧化物层，所述氧化物层为TEOS氧化物层，所述氧化物层采用化学气相沉积方式进行沉积，所述氧化物层的厚度为130埃。
接着进行源漏极SD热处理，所述源漏极热处理采用快速加热退火(Rapid ThermalAnneal,RTA)处理。所述源漏极热处理SD RTA的温度为1050℃，以推进NP/PP SD的离子注入，稳定器件源漏极的离子浓度。
然后进行氮化物层沉积，所述氮化物层采用空阴极高密度等离子体制备HCDNitride(Hollow cathode high density plasma Nitride)，进一步的，所述氮化物层的厚度为270埃。
随后进行自对准硅化物区域阻挡层退火处理SAB ANN，所述退火处理的温度为650℃，进一步的，所述退火处理的时间为60分钟。
接下来进行接触孔CT制程，之后的工艺与原始制程一致。
根据实验测试结果，新制程下产品良率测试的原始数据反应出白色像素WP Count中值由371DPPM降至254DPPM，提高约31％，P97值由471降至289，均匀性提高约90％。于此同时，暗电流DC中值由0.32降至0.27，减少约16％。
综上所述，本发明提出的通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，使用的TEOS和的HCD Nitride(Hollow cathode high density plasma Nitride，空阴极高密度等离子体制备氮化物)作为SAB阻挡层，并增加650℃的退火处理60min，其它工艺不变，以达到降低白色像素WP Count的目的。本发明可以通过薄膜沉积及退火工艺简单有效的改善金属污染，不涉及其它影响，本发明降低CIS器件的白色像素，减少CIS器件的暗电流(Dark Current,DC)，且不影响其它参数。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (10)
1.一种通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，其特征在于，包括下列步骤：
进行N/P型源漏极离子注入处理；
进行自对准硅化物区域阻挡层制程，沉积氧化物层，进行源漏极热处理，并沉积氮化物层；
进行自对准硅化物区域阻挡层退火处理；
进行后续接触孔制程。
2.根据权利要求1所述的通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，其特征在于，所述氧化物层为TEOS氧化物层。
3.根据权利要求1所述的通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，其特征在于，所述氧化物层采用化学气相沉积方式进行沉积。
4.根据权利要求1所述的通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，其特征在于，所述氧化物层的厚度为130埃。
5.根据权利要求1所述的通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，其特征在于，所述源漏极热处理采用快速加热退火处理。
6.根据权利要求1所述的通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，其特征在于，所述源漏极热处理的温度为1050℃。
7.根据权利要求1所述的通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，其特征在于，所述氮化物层采用空阴极高密度等离子体制备。
8.根据权利要求1所述的通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，其特征在于，所述氮化物层的厚度为270埃。
9.根据权利要求1所述的通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，其特征在于，所述自对准硅化物区域阻挡层退火处理的温度为650℃。
10.根据权利要求1所述的通过优化SAB制程改善CIS白色像素的方法，其特征在于，所述自对准硅化物区域阻挡层退火处理的时间为60分钟。
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