CN112382642A - 用于cis的富硅氧化物层制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种用于CIS的富硅氧化物层制作方法。所述用于CIS的富硅氧化物层制作方法包括：提供CIS器件；对所述CIS器件进行源、漏区杂质离子注入；进行快速热退火处理，使得向源、漏区注入的杂质离子扩散；在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层。本申请，通过先对所述CIS器件进行源、漏区杂质离子注入；再进行快速热退火处理，使得向源、漏区注入的杂质离子扩散；最后在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层提供的用于CIS的富硅氧化物层制作方法，可以提高SRO层的折射率，避免因在退火过程中，SRO层的折射率会被改变降低的问题。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种用于CIS的富硅氧化物层制作方法。
背景技术
由于CMOS技术和工艺的迅速发张，在固态图像传感器领域里，CIS(CMOS ImageSensor，互补金属氧化物半导体图像传感器)芯片，即CMOS图像传感器得到了广泛地应用。CIS芯片包括若干呈阵列排布的光电二极管，主要通过光电二极管实现光电转换，因此光电二极管的性能对于整个成像系统有着重要的作用。
相关技术通常在光电二极管的表面制作SRO(Silicon Rich Oxide，富硅氧化物)，来减小WP(White Pixel，白色像素)问题。其中WP问题是指在无光照条件下CIS芯片产生白点，即白色像素的问题，WP问题会对CIS芯片的成像产生不良影响。
但是，相关技术在制作完SRO层后会进行CMOS器件源、漏区的注入和退火工艺，尤其是在退火过程中，SRO层的折射率会被改变降低，从而对解决白色像素问题产生不利影响。
发明内容
本申请提供了一种用于CIS的富硅氧化物层制作方法，可以提高SRO层的折射率，避免因在退火过程中，SRO层的折射率会被改变降低的问题。
本申请提供一种用于CIS的富硅氧化物层制作方法，所述用于CIS的富硅氧化物层制作方法包括：
提供CIS器件；
对所述CIS器件进行源、漏区杂质离子注入；
进行快速热退火处理，使得向源、漏区注入的杂质离子扩散；
在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层。
可选的，所述进行快速热退火处理，使得向源、漏区注入的杂质离子扩散的步骤包括：
在温度为1000℃至1200℃的环境下，对源、漏区杂质离子注入后的CIS器件进行快速热退火处理，处理时间为8秒至12秒，使得向源、漏区注入的杂质离子扩散。
可选的，所述在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层的步骤中，沉积形成的所述富硅氧化物层的厚度为300埃至400埃。
可选的，所述在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层的步骤中，沉积形成的所述富硅氧化物层的折射率为1.5550至1.5560。
可选的，所述在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层的步骤中，采用化学气相沉积方式沉积所述富硅氧化物层。
可选的，所述提供CIS器件的步骤中，所述CIS器件包括：至少一个P型MOS管和至少一个N型MOS管，所述P型MOS管和所述N型MOS管呈阵列式排布。
可选的，所述P型MOS管和N型MOS管均包括基底层，所述基底层包括相对的上表面和下表面；
在靠近所述上表面位置处的基底层中形成对应的阱区，在所述阱区上形成MOS管的栅极。
可选的，所述对所述CIS器件进行源、漏区杂质离子注入的步骤包括：
通过光刻工艺定义出P型MOS管和N型MOS管的源、漏区图案；
杂质离子注入工艺，分别向所述P型MOS管和N型MOS管的源、漏区，注入对应类型的杂质。
本申请技术方案，至少包括如下优点：通过先对所述CIS器件进行源、漏区杂质离子注入；再进行快速热退火处理，使得向源、漏区注入的杂质离子扩散；最后在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层。从而能够避免富硅氧化物层因退火温度过高而导致其中的硅晶颗粒长大并结晶，进而降低富硅氧化物层的折射率，有利于提高CIS器件的成像。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的用于CIS的富硅氧化物层制作方法流程图；
图2是由相关技术制造得到的富硅氧化物层，和由本申请实施例制造所得的富硅氧化物层，其折射率对比图；
图3是本申请实施例提供的CIS器件的局部剖视结构示意图；
图4是在对P型MOS管进行源、漏区杂质离子注入过程中的器件局部剖视结构示意图；
图5是本实施例进行快速热退火处理后的器件局部剖视结构示意图；
图6是在CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层后的局部剖视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图1示出了本申请一实施例提供的用于CIS的富硅氧化物层制作方法流程图，参照图1，该用于CIS的富硅氧化物层制作方法至少包括以下步骤：
步骤S1：提供CIS器件。
本实施例中该CIS器件包括至少一个P型MOS管和至少一个N型MOS管，所述P型MOS管和所述N型MOS管呈阵列式排布。相邻两个MOS管之间形成间隔沟槽。其中，参照图3，其示出了本申请实施例提供的CIS器件的局部剖视结构示意图，P型MOS管110包括基底层，所述基底层包括相对的上表面和下表面，在靠近所述P型MOS管110上表面位置处的基底层中形成N型阱区101，在所述N型阱区101上形成P型MOS管110的栅极103。类似地，N型MOS管120包括基底层，所述基底层包括相对的上表面和下表面，在靠近所述N型MOS管120上表面位置处的基底层中形成P型阱区101，在所述P型阱区101上形成N型MOS管的栅极103。
步骤S2：对所述CIS器件进行源、漏区杂质离子注入。
本实施例中，分别对所述CIS器件的P型MOS管进行源、漏区杂质离子注入，以及对N型MOS管进行源、漏区杂质离子注入。在对N型MOS管进行源、漏区杂质离子注入时，可以通过光刻工艺定义出N型MOS管的源、漏区图案，再通过杂质离子注入工艺向所述N型MOS管的源、漏区中注入N型杂质。
参照图4，其示出了在对P型MOS管进行源、漏区杂质离子注入过程中的器件局部剖视结构示意图。本实施例在对在对P型MOS管110进行源、漏区杂质离子注入时，可以通过光刻工艺定义出P型MOS管110的源、漏区图案；通过光刻工艺定义出P型MOS管的源、漏区图案完成后结构参照图4。再通过杂质离子注入工艺向所述P型MOS管110的源、漏区中注入P型杂质；其中，通过光刻工艺定义出的P型MOS管的源、漏区图案位于该P型MOS管110栅极103两侧。
其中，P型杂质是在化学元素周期表中的Ⅲ族元素的杂质，例如硼元素；N型杂质是在化学元素周期表中的Ⅴ族元素的杂质，例如锑元素。
步骤S3：进行快速热退火处理，使得向源、漏区注入的杂质离子扩散。
参照图5，其示出了本实施例进行快速热退火处理后的器件局部剖视结构示意图。本实施例中，在对CIS器件的P型MOS管110和N型MOS管120进行完源、漏区注入之后，去除剩余光刻胶，对源、漏区注入完的CIS器件进行快速热退火处理，以使得源、漏区中的杂质离子扩散，最终使得在P型MOS管110的栅极103两侧形成P型源、漏区102，在N型MOS管120的栅极103两侧形成N型源、漏区102。可选的，在进行快速热退火时可在温度为1000℃至1200℃的环境下，对源、漏区杂质离子注入后的CIS器件进行快速热退火处理，处理时间为8秒至12秒，使得向源、漏区注入的杂质离子扩散。
步骤S4：在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层。
参照图6，其示出了在CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层后的局部剖视结构示意图。图6所示的富硅氧化物层103覆盖在P型MOS管110的表面和N型MOS管120的表面，以及隔离在P型MOS管110和N型MOS管120之间的间隔沟槽上。
在本申请通过在CIS器件的表面形成富硅氧化物层103，来减小CIS器件产生白色像素的问题。即避免在无光照条件下CIS芯片产生白点，保证CIS器件的成像。本实施例通过在沉积富硅氧化物层之前进行快速热退火处理，能够避免富硅氧化物层因退火温度过高而导致其中的硅晶颗粒长大并结晶，而晶粒大小决定了其禁带宽度，因而影响其光电性质。
可选的，在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层的步骤中，沉积形成的所述富硅氧化物层的厚度为300埃至400埃；沉积形成的所述富硅氧化物层的折射率为1.5550至1.5560。另外，在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层的步骤中，可以采用化学气相沉积方式沉积所述富硅氧化物层。
图2为由相关技术制造得到的富硅氧化物层，和由本申请实施例制造所得的富硅氧化物层，其折射率对比图。参照图2，可以看出，由相关技术制造得到的富硅氧化物层，其折射率为1.5640左右，而由本申请实施例制造所得的富硅氧化物层，其折射率为1.568左右，因此本申请实施例提供的用于CIS的富硅氧化物层制作方法，能够降低富硅氧化物层的折射率。
本实施例通过先对所述CIS器件进行源、漏区杂质离子注入；再进行快速热退火处理，使得向源、漏区注入的杂质离子扩散；最后在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层。从而能够避免富硅氧化物层因退火温度过高而导致其中的硅晶颗粒长大并结晶，进而降低富硅氧化物层的折射率，有利于提高CIS器件的成像。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种用于CIS的富硅氧化物层制作方法，其特征在于，所述用于CIS的富硅氧化物层制作方法包括：
提供CIS器件；
对所述CIS器件进行源、漏区杂质离子注入；
进行快速热退火处理，使得向源、漏区注入的杂质离子扩散；
在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层。
2.如权利要求1所述的用于CIS的富硅氧化物层制作方法，其特征在于，所述进行快速热退火处理，使得向源、漏区注入的杂质离子扩散的步骤包括：
在温度为1000℃至1200℃的环境下，对源、漏区杂质离子注入后的CIS器件进行快速热退火处理，处理时间为8秒至12秒，使得向源、漏区注入的杂质离子扩散。
3.如权利要求1所述的用于CIS的富硅氧化物层制作方法，其特征在于，所述在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层的步骤中，沉积形成的所述富硅氧化物层的厚度为300埃至400埃。
4.如权利要求1所述的用于CIS的富硅氧化物层制作方法，其特征在于，所述在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层的步骤中，沉积形成的所述富硅氧化物层的折射率为1.5550至1.5560。
5.如权利要求1所述的用于CIS的富硅氧化物层制作方法，其特征在于，所述在进行快速热退火处理后的CIS器件表面，沉积形成富硅氧化物层的步骤中，采用化学气相沉积方式沉积所述富硅氧化物层。
6.如权利要求1所述的用于CIS的富硅氧化物层制作方法，其特征在于，所述提供CIS器件的步骤中，所述CIS器件包括：至少一个P型MOS管和至少一个N型MOS管，所述P型MOS管和所述N型MOS管呈阵列式排布。
7.如权利要求6所述的用于CIS的富硅氧化物层制作方法，其特征在于，所述P型MOS管和N型MOS管均包括基底层，所述基底层包括相对的上表面和下表面；
在靠近所述上表面位置处的基底层中形成对应的阱区，在所述阱区上形成MOS管的栅极。
8.如权利要求6所述的用于CIS的富硅氧化物层制作方法，其特征在于，所述对所述CIS器件进行源、漏区杂质离子注入的步骤包括：
通过光刻工艺定义出P型MOS管和N型MOS管的源、漏区图案；
通过杂质离子注入工艺，分别向所述P型MOS管和N型MOS管的源、漏区，注入对应类型的杂质。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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