Cmos圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，CMOS圖像傳感器技術(shù)迅速發(fā)展。CMOS圖像傳感器的制造工藝與信號處理芯片的CMOS電路制造工藝完全兼容，因此可以很方便的將圖像傳感器與信號處理集成在同一芯片上，不僅降低了系統(tǒng)成本，而且使系統(tǒng)的功耗降低，系統(tǒng)集成方案更加簡單，并更加微型化。
[0003]在CMOS圖像傳感器集成電路中，后道工序的金屬互連結(jié)構(gòu)對圖像傳感器的性能有重要的影響。形成金屬互連結(jié)構(gòu)的工藝通常包括:在晶圓上形成孔洞(也稱為接觸孔、通孔等)；在所述孔洞中填充金屬，從而形成金屬互連結(jié)構(gòu)。
[0004]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有的CMOS圖像傳感器中，經(jīng)常發(fā)生孔洞中金屬丟失(或者說填充金屬掉落)的情況。具體的，請參考圖1，其為現(xiàn)有的存在孔洞中金屬丟失情況的CMOS圖像傳感器的示意圖。如圖1所示，孔洞10及孔洞11中均發(fā)生了金屬丟失的情況，由此將導(dǎo)致所形成的CMOS圖像傳感器的質(zhì)量及可靠性降低?？锥粗薪饘賮G失的情況在晶圓的邊緣位置尤其嚴(yán)重，由此也將導(dǎo)致較多的CMOS圖像傳感器存在質(zhì)量及可靠性的問題，進(jìn)而提高了生產(chǎn)成本。
[0005]但是，現(xiàn)有技術(shù)中一直也沒有找到導(dǎo)致上述問題發(fā)生的原因，因此也就一直無法解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法，以解決現(xiàn)有的CMOS圖像傳感器的孔洞中經(jīng)常出現(xiàn)金屬丟失的問題。
[0007]為此，本發(fā)明提供了一種CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法，所述CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法包括:
[0008]設(shè)定反應(yīng)腔室溫度為20°C?50°C，在所述反應(yīng)腔室中執(zhí)行工藝:在孔洞中形成Ti/TiN 層；
[0009]設(shè)定反應(yīng)腔室溫度為250°C?300°C，在所述反應(yīng)腔室中執(zhí)行工藝:去除所述Ti/TiN層表面的雜質(zhì)；
[0010]設(shè)定反應(yīng)腔室溫度為250°C?300°C，在所述反應(yīng)腔室中執(zhí)行工藝:在所述Ti/TiN層上形成鋁金屬層。
[0011]可選的，在所述的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法中，所述雜質(zhì)為金屬氧化層。
[0012]可選的，在所述的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法中，在所述反應(yīng)腔室中執(zhí)行工藝:在所述Ti/TiN層上形成鋁金屬層時，所述反應(yīng)腔室的溫度為270°C?280。。。
[0013]可選的，在所述的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法中，在所述反應(yīng)腔室中執(zhí)行工藝:在孔洞中形成Ti/TiN層時，所述反應(yīng)腔室的溫度為30°C?40°C。
[0014]可選的，在所述的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法中，在所述Ti/TiN層上形成鋁金屬層之后，還包括:
[0015]在所述鋁金屬層上形成Ti/TiN層。
[0016]可選的，在所述的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法中，在所述鋁金屬層上形成Ti/TiN層之后，還包括:
[0017]在所述孔洞的側(cè)壁上形成粘膠層。
[0018]可選的，在所述的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法中，在所述孔洞的側(cè)壁上形成粘膠層之后，還包括:
[0019]在所述鋁金屬層上形成鎢金屬材料層。
[0020]可選的，在所述的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法中，在所述鋁金屬層上形成鎢金屬材料層之后，還包括:
[0021 ] 對所述鎢金屬材料層執(zhí)行化學(xué)研磨工藝，形成鎢金屬層。
[0022]可選的，在所述的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法中，所述鎢金屬層的厚度為100埃?2000埃。
[0023]可選的，在所述的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法中，所述鋁金屬層的厚度為100埃?2000埃。
[0024]發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中，在形成鋁金屬層時，從溫度為20°C?50°C的反應(yīng)腔室直接到溫度為250°C?300°C的反應(yīng)腔室中執(zhí)行工藝，由此將導(dǎo)致形成鋁金屬層時的溫差過大，進(jìn)而使得所形成的鋁金屬層可靠性較差，并在后續(xù)工藝中導(dǎo)致孔洞中出現(xiàn)金屬丟失的問題。
[0025]為此，在本發(fā)明提供的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法中，先在溫度為250°C?300°C的反應(yīng)腔室中執(zhí)行去除Ti/TiN層表面的雜質(zhì)的工藝，相當(dāng)于為后續(xù)的鋁金屬層形成工藝做了一個預(yù)熱的工序，由此再在溫度為250°C?300°C的反應(yīng)腔室中形成鋁金屬層時，能夠避免形成鋁金屬層時的溫差過大，從而使得所形成的鋁金屬層可靠性高，并進(jìn)而避免了孔洞中金屬丟失的問題。
【附圖說明】
[0026]圖1是現(xiàn)有的存在孔洞中金屬丟失情況的CMOS圖像傳感器的示意圖；
[0027]圖2a?2c是現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的原因說明示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明實施例的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法的流程示意圖；
[0029]圖4是本發(fā)明實施例的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法中所形成的器件剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。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。
[0031]發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中，在形成鋁金屬層時，從溫度為20°C?50°C的反應(yīng)腔室直接到溫度為250°C?300°C的反應(yīng)腔室中執(zhí)行工藝，由此將導(dǎo)致形成鋁金屬層時的溫差過大，進(jìn)而使得所形成的鋁金屬層可靠性較差，并在后續(xù)工藝中導(dǎo)致孔洞中出現(xiàn)金屬丟失的問題。
[0032]為此，在本發(fā)明實施例提供的CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的解決方法中，先在溫度為250°C?300°C的反應(yīng)腔室中執(zhí)行去除Ti/TiN層表面的雜質(zhì)的工藝，相當(dāng)于為后續(xù)的鋁金屬層形成工藝做了一個預(yù)熱的工序，由此再在溫度為250°C?300°C的反應(yīng)腔室中形成鋁金屬層時，能夠避免形成鋁金屬層時的溫差過大，從而使得所形成的鋁金屬層可靠性高，并進(jìn)而避免了孔洞中金屬丟失的問題。
[0033]具體的，請參考圖2a?2c，其為現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的原因說明示意圖?，F(xiàn)有技術(shù)中，導(dǎo)致CMOS圖像傳感器的孔洞中金屬丟失的原因具體如下:
[0034]如圖2a所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，在形成鋁金屬層20時，從溫度為20°C?50°C的反應(yīng)腔室直接到溫度為250°C?300°C的反應(yīng)腔室中執(zhí)行工藝，由此將導(dǎo)致形成鋁金屬層20時的溫差過大，進(jìn)而使得所形成的鋁金屬層20可靠性較差，具體表現(xiàn)就是鋁金屬層20上往往會具有凸起/翹曲201。
[0035]在此情況下，執(zhí)行后續(xù)工藝時，將導(dǎo)致孔洞中出現(xiàn)金屬丟失的問題。具體的，接著如圖2b所示，在所述鋁金屬層20上形成鎢金屬材料層21 ;如圖2c所示，對所述鎢金屬材料層21執(zhí)行CMP (化學(xué)機(jī)械研磨)工藝，以得到鎢金屬層。假設(shè)鋁金屬層20沒有凸起/翹曲201，則所形成的鎢金屬材料層21將覆蓋鋁金屬層20并填充孔洞；在接下去的CMP工藝之后，孔洞中將留有鎢金屬層，此時，CMP工藝中所使用的研磨液將不會沾到鋁金屬層。但是，現(xiàn)在由于鋁金屬層20上具有凸起/翹曲201，在CMP工藝的過程中，CMP工藝中所使用的研磨液往往會沾到凸起/翹曲201上，而又由于金屬鋁極易被研磨液腐蝕，從而將出現(xiàn)孔洞中沒有鎢金屬層并且腐蝕掉大部分鋁金屬層20的情況，也即出現(xiàn)了孔洞中金屬丟失的情況。
[0036]發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致CMOS圖