本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種圖像傳感器的制備方法。
背景技術(shù):
cis(cmosimagesensor,cmos圖像傳感器)屬于光電元器件,cis由于其制造工藝和現(xiàn)有集成電路制造工藝兼容,同時其性能比原有的電荷耦合器件(ccd)圖像傳感器有很多優(yōu)點,而逐漸成為圖像傳感器的主流。cmos圖像傳感器的白像素(whitepixel)是制約其性能、質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵因素之一,降低白像素一直是cis產(chǎn)品性能提升的一個重要方向。
由于位于cis產(chǎn)品像素區(qū)的sab(salicideblocklayer,自對準(zhǔn)硅化物阻擋層)與襯底中大面積的有源區(qū)(aa)表面直接接觸,阻擋層吸附了大量的電子,從而影響了像素區(qū)aa表面的像素性能。因此,為了防止阻擋層吸附大量的電子,目前cis器件的sab一般采取較為致密的pecvd(等離子體加強(qiáng)化學(xué)沉積)純氧化膜。
在pecvd沉積工藝中,會引入等離子體(plasma),帶來的等離子體損傷(plasmadamage,pid),從而容易造成硅氧表面形成大量的懸掛鍵。這些懸掛鍵的存在容易在cis產(chǎn)品工作時(即亮場情況下)吸附住光電子,參考圖1中所示,在襯底10中形成的源漏區(qū)11之間的溝道區(qū)域(柵極12下方區(qū)域)束縛電子,而在暗場情況下,這些光電子有可能被釋放,在cis產(chǎn)品表面形成漏電通道,這樣在暗場情況下,在輸出端也有可能檢測到一定的電流信號,讀出“dn”值,形成“白點”,即白像素。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供圖像傳感器的制備方法,解決現(xiàn)有技術(shù)中圖像傳感器存在白點的技術(shù)問題。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種圖像傳感器的制備方法,包括:
提供半導(dǎo)體襯底;
采用爐管工藝在所述半導(dǎo)體襯底上形成sab膜層;
對所述sab膜層進(jìn)行熱退火處理。
進(jìn)一步的,所述sab膜層為氧化硅層。
進(jìn)一步的,所述sab膜層的厚度為
進(jìn)一步的,所述爐管工藝制備所述sab膜層采用的溫度為500℃~600℃。
進(jìn)一步的,所述熱退火處理采用的溫度為500℃~800℃。
進(jìn)一步的,所述半導(dǎo)體襯底中具有源漏極及位于半導(dǎo)體襯底表面的柵極,所述sab膜層覆蓋所述源漏極及所述柵極。
進(jìn)一步的,還包括:
對所述sab膜層進(jìn)行圖形化,暴露出所述柵極和源漏極。
在暴露出的所述柵極和源漏極上形成自對準(zhǔn)金屬硅化物。
進(jìn)一步的,所述自對準(zhǔn)金屬硅化物為硅化鎢。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的圖像傳感器的制備方法具有以下有益效果:
本發(fā)明中,采用爐管工藝形成sab膜層,使用爐管工藝替代后,由于與硅表面有大面積接觸的sab膜層在制備過程中不存在等離子體損傷,硅表面形成懸掛鍵的概率大大降低,在cis工作時難以吸附住電子,在暗場情況下被檢測到電流信號的概率降低,不容易形成白點,白像素性能被大大提升。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中懸掛鍵束縛光電子的示意圖;
圖2為本發(fā)明一實施例中圖像傳感器制備方法的流程圖;
圖3為本發(fā)明一實施例中半導(dǎo)體襯底上形成sab膜層的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明一實施例中圖形化sab膜層的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明一實施例中形成自對準(zhǔn)硅化物的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明的白像素性能的對比結(jié)果。
具體實施方式
下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的圖像傳感器的制備方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述,其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例,應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明,而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此,下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道,而并不作為對本發(fā)明的限制。
為了清楚,不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中,不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu),因為它們會使本發(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實際實施例的開發(fā)中,必須做出大量實施細(xì)節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo),例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制,由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外,應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費時間的,但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。
在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書,本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是,附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例,僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
本發(fā)明的核心思想在于,采用爐管工藝形成sab膜層,使用爐管工藝替代后,由于與硅表面有大面積接觸的sab膜層在制備過程中不存在等離子體損傷,硅表面形成懸掛鍵的概率大大降低,在cis工作時難以吸附住電子,在暗場情況下被檢測到電流信號的概率降低,不容易形成白點,白像素性能被大大提升。
下文結(jié)合附圖對本發(fā)明的圖像傳感器的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明,圖2為制備方圖像傳感器的制備流程圖,圖3~圖5為各步驟對應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖,具體包括如下步驟:
執(zhí)行步驟s1,參考圖3所示,提供半導(dǎo)體襯底100,所述半導(dǎo)體襯底100具有柵極120和源漏極110,本發(fā)明中,所述半導(dǎo)體襯底100例如為p型硅襯底,柵極120包括柵極氧化層和多晶硅層,源漏極110例如為n型離子注入?yún)^(qū),當(dāng)然本發(fā)明的其他實施例中半導(dǎo)體襯底還可以為n型,源漏極還可以為p型離子注入?yún)^(qū),本發(fā)明不應(yīng)以此為限,并且采用cmos工藝制備所述源漏極和所述柵極,此為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的,在此不做贅述。
執(zhí)行步驟s2,繼續(xù)參考圖3所示,采用爐管工藝在所述半導(dǎo)體襯底100上形成sab膜層130,所述sab膜層130用于后續(xù)自對準(zhǔn)硅化物的阻擋層。本實施例中,所述sab膜層130為純氧化層,例如為氧化硅層,所述sab膜層130的厚度為
接著,執(zhí)行步驟s3,對所述sab膜層130進(jìn)行熱退火處理,熱退火工藝能夠改善sab膜層中可能卻在的缺陷,本實施例中,所述熱退火處理采用的溫度為500℃~800℃,例如,600℃、600℃、680℃等。
此外,本發(fā)明的所述圖像傳感器的制備方法中還包括以下步驟:
參考圖4所示,在所述sab膜層130上形成圖形化的光阻(圖中未示出),采用曝光、顯影、光刻等工藝對所述sab膜層130進(jìn)行圖形化,暴露出所述柵極120和源漏極110的開口140,暴露出的開口位置為后續(xù)形成自對準(zhǔn)硅化物的位置。
參考圖5所示,在暴露出的所述柵極120和源漏極110上形成自對準(zhǔn)金屬硅化物150。形成自對準(zhǔn)硅化物的過程為:首先在開口140中形成金屬,之后,對金屬進(jìn)行高溫?zé)嵬嘶鹛幚恚瑥亩枧c金屬形成硅化物。本實施例中,所述金屬采用金屬鎢,所述自對準(zhǔn)金屬硅化物150為硅化鎢。之后,采用有機(jī)溶劑清洗去除所述圖形化的光阻。
圖6為現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明的白像素性能的對比結(jié)果,從圖6中可以看出,使用爐管工藝形成sab膜層替代pecvd工藝后,硅表面形成懸掛鍵的概率大大降低,在cis工作時難以吸附住電子,在暗場情況下被檢測到電流信號的概率降低,不容易形成白點,使得白像素性能提升30%以上。
綜上所述,本發(fā)明提供的圖像傳感器的制備方法中,采用爐管工藝形成sab膜層,使用爐管工藝替代后,由于與硅表面有大面積接觸的sab膜層在制備過程中不存在等離子體損傷,硅表面形成懸掛鍵的概率大大降低,在cis工作時難以吸附住電子,在暗場情況下被檢測到電流信號的概率降低,不容易形成白點,白像素性能被大大提升。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。