一種降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]CIS (Contact Image Sensor，接觸式傳感器件)是一種光電轉(zhuǎn)換器件，它采用一列內(nèi)置的LED發(fā)光二極管照明，因該部件體積小，重量輕，被廣泛用于含攝像功能的智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備中。
[0003]這種接觸式傳感器的攝像功能對(duì)金屬污染特別是工作區(qū)污染而導(dǎo)致的漏電增加，白點(diǎn)增多特別敏感，從而導(dǎo)致良率低下，甚至大批晶圓報(bào)廢。
[0004]具體地說(shuō)，在接觸式傳感器使用日益廣泛的同時(shí)，存在著以下的一些問(wèn)題:
[0005]1)接觸式傳感器對(duì)金屬特別是重金屬污染極其敏感；而金屬污染測(cè)試周期長(zhǎng)且干擾因素多，結(jié)果難以準(zhǔn)確判讀；
[0006]2)因刻蝕腔體使用電漿進(jìn)行工作區(qū)刻蝕工藝，金屬析出偏高的固有特性，不可避免的對(duì)接觸式傳感器工作區(qū)產(chǎn)生金屬沾污；從而導(dǎo)致白點(diǎn)嚴(yán)重偏多，晶圓良率低下甚至大規(guī)模報(bào)廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠解決刻蝕腔體對(duì)工作區(qū)進(jìn)行刻蝕工藝時(shí)造成的對(duì)晶圓的金屬沾污問(wèn)題，從而降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法，包括:執(zhí)行工作區(qū)刻蝕，所述工作區(qū)刻蝕包括像素區(qū)刻蝕和邏輯控制區(qū)的部分刻蝕；在工作區(qū)刻蝕后對(duì)晶圓進(jìn)行后續(xù)清潔；對(duì)經(jīng)過(guò)后續(xù)清潔的晶圓，采用原位水汽生成工藝的方式生長(zhǎng)高致密性氧化層10以進(jìn)行表面氧化；使用光阻覆蓋住生長(zhǎng)有高致密性氧化層的像素區(qū)部分，對(duì)邏輯控制區(qū)進(jìn)行刻蝕；對(duì)晶圓進(jìn)行去膠；對(duì)高致密性氧化層進(jìn)行清除。
[0009]優(yōu)選地，刻蝕腔體使用電漿對(duì)邏輯控制區(qū)進(jìn)行刻蝕。
[0010]優(yōu)選地，在對(duì)邏輯控制區(qū)進(jìn)行刻蝕之后，在像素區(qū)，金屬離子沉積于該氧化層表面。
[0011]優(yōu)選地，對(duì)晶圓進(jìn)行后續(xù)清潔時(shí)采用濕法清潔工藝。
[0012]優(yōu)選地，所述光阻不覆蓋邏輯控制區(qū)。
[0013]優(yōu)選地，所述去膠為高溫去膠。
[0014]優(yōu)選地，在對(duì)晶圓進(jìn)行去膠之后進(jìn)一步對(duì)去膠后的晶圓進(jìn)行清潔。
[0015]優(yōu)選地，采用濕法清潔對(duì)去膠后的晶圓進(jìn)行清潔。
[0016]優(yōu)選地，使用氫氟酸的濕法工藝對(duì)高致密性氧化層進(jìn)行去除。
[0017]本發(fā)明通過(guò)對(duì)接觸式傳感器的晶圓工作區(qū)進(jìn)行刻蝕前，在像素區(qū)用氧氣氧化的方式生長(zhǎng)高致密性氧化層，用以保護(hù)像素區(qū)，高致密性氧化層/氮化硅/氧化硅較光阻致密，金屬離子難以穿透，而且高致密性氧化層的致密特性進(jìn)一步更好地阻擋金屬離子，從而使得后續(xù)刻蝕工藝腔體析出的使得金屬離子只沉積于該氧化層表面，避免金屬離子附著于工作區(qū)硅源表面，然后用含氫氟酸的濕法方式清潔，去除含金屬離子的氧化層，避免像素區(qū)硅源表面的金屬污染，達(dá)到降低像素白點(diǎn)，提高傳感器良率的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0018]結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中:
[0019]圖1至圖6至圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法的各個(gè)步驟。
[0020]需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]圖1至圖6至圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法的各個(gè)步驟。
[0023]如圖1至圖6至圖所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法包括依次執(zhí)行下述步驟:
[0024]提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中在硅襯底1上依次布置了氧化硅層2和氮化硅層3 ;在該結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，執(zhí)行工作區(qū)刻蝕，所述工作區(qū)刻蝕包括像素區(qū)100刻蝕和邏輯控制區(qū)200的部分刻蝕；例如，在執(zhí)行工作區(qū)刻蝕后形成圖1所示的結(jié)構(gòu)。
[0025]在工作區(qū)刻蝕后對(duì)晶圓進(jìn)行后續(xù)清潔；優(yōu)選地，對(duì)晶圓進(jìn)行后續(xù)清潔時(shí)采用濕法清潔工藝。
[0026]對(duì)經(jīng)過(guò)后續(xù)清潔的晶圓，采用原位水汽生成工藝(ISSG)的方式生長(zhǎng)高致密性氧化層10以進(jìn)行表面氧化，如圖2所示；該高致密性氧化層保護(hù)像素區(qū)，防止后續(xù)工藝對(duì)像素區(qū)的金屬污染；
[0027]使用光阻30覆蓋住生長(zhǎng)有高致密性氧化層的像素區(qū)部分(所述光阻不覆蓋邏輯控制區(qū))，如圖3所示；隨后對(duì)邏輯控制區(qū)進(jìn)行刻蝕；其中，刻蝕腔體使用電漿對(duì)邏輯控制區(qū)進(jìn)行刻蝕，刻蝕過(guò)程如圖4所示，其中黑色原點(diǎn)表示金屬離子；在對(duì)邏輯控制區(qū)進(jìn)行刻蝕之后，在像素區(qū)，使得金屬離子只沉積于該氧化層表面，如圖5所示。
[0028]對(duì)晶圓進(jìn)行去膠(例如高溫去膠)；優(yōu)選地，進(jìn)一步對(duì)去膠后的晶圓進(jìn)行清潔(例如采用濕法清潔對(duì)去膠后的晶圓進(jìn)行清潔)；
[0029]對(duì)高致密性氧化層進(jìn)行清除。優(yōu)選地，使用氫氟酸的濕法工藝對(duì)高致密性氧化層進(jìn)行去除。得到的結(jié)構(gòu)如圖6所示。
[0030]在現(xiàn)有技術(shù)中，在邏輯區(qū)刻蝕過(guò)程中，金屬離子沉積于像素區(qū)覆蓋的光阻和邏輯區(qū)的硅源表面，因光阻物理特性偏軟，金屬離子逐步向硅源表面甚至內(nèi)部迀移；而像素區(qū)對(duì)金屬離子極其敏感，該金屬沾污會(huì)導(dǎo)致白點(diǎn)增多，良率下降；
[0031]而在本發(fā)明中，在像素區(qū)硅源表面生長(zhǎng)一層氧化層，該氧化層會(huì)阻擋金屬離子向硅源表面和內(nèi)部的迀移，是金屬離子只沉淀于氧化層內(nèi)，而該氧化層在后續(xù)工藝中，直接用含氫氟酸的濕法清洗掉，從而杜絕金屬離對(duì)像素區(qū)硅源的沾污。
[0032]由此，本發(fā)明通過(guò)對(duì)接觸式傳感器的晶圓工作區(qū)進(jìn)行刻蝕前，在像素區(qū)用氧氣氧化的方式生長(zhǎng)高致密性氧化層，用以保護(hù)像素區(qū)，高致密性氧化層/氮化硅/氧化硅較光阻致密，金屬離子難以穿透，而且高致密性氧化層的致密特性進(jìn)一步更好地阻擋金屬離子，由此可以使得后續(xù)刻蝕工藝腔體析出的使得金屬離子只沉積于該氧化層表面，避免金屬離子附著于工作區(qū)硅源表面，然后用含氫氟酸的濕法方式清潔，去除含金屬離子的氧化層，避免像素區(qū)硅源表面的金屬污染，達(dá)到降低像素白點(diǎn)，提高傳感器良率的目的。
[0033]此外，需要說(shuō)明的是，除非特別說(shuō)明或者指出，否則說(shuō)明書中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說(shuō)明書中的各個(gè)組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。
[0034]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法，其特征在于包括: 執(zhí)行工作區(qū)刻蝕，所述工作區(qū)刻蝕包括像素區(qū)刻蝕和邏輯控制區(qū)的部分刻蝕； 在工作區(qū)刻蝕后對(duì)晶圓進(jìn)行后續(xù)清潔； 對(duì)經(jīng)過(guò)后續(xù)清潔的晶圓，采用原位水汽生成工藝的方式生長(zhǎng)高致密性氧化層以進(jìn)行表面氧化； 使用光阻覆蓋住生長(zhǎng)有高致密性氧化層的像素區(qū)部分，對(duì)邏輯控制區(qū)進(jìn)行刻蝕； 對(duì)晶圓進(jìn)行去膠； 對(duì)高致密性氧化層進(jìn)行清除。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法，其特征在于，刻蝕腔體使用電漿對(duì)邏輯控制區(qū)進(jìn)行刻蝕。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法，其特征在于，在對(duì)邏輯控制區(qū)進(jìn)行刻蝕之后，在像素區(qū)，金屬離子沉積于該氧化層表面。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法，其特征在于，對(duì)晶圓進(jìn)行后續(xù)清潔時(shí)采用濕法清潔工藝。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法，其特征在于，所述光阻不覆蓋邏輯控制區(qū)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法，其特征在于，所述去膠為高溫去膠。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法，其特征在于，在對(duì)晶圓進(jìn)行去膠之后進(jìn)一步對(duì)去膠后的晶圓進(jìn)行清潔。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法，其特征在于，采用濕法清潔對(duì)去膠后的晶圓進(jìn)行清潔。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法，其特征在于，使用氫氟酸的濕法工藝對(duì)高致密性氧化層進(jìn)行去除。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種降低接觸式圖像傳感器工作區(qū)金屬污染的方法，包括：執(zhí)行工作區(qū)刻蝕，所述工作區(qū)刻蝕包括像素區(qū)刻蝕和邏輯控制區(qū)的部分刻蝕；在工作區(qū)刻蝕后對(duì)晶圓進(jìn)行后續(xù)清潔；對(duì)經(jīng)過(guò)后續(xù)清潔的晶圓，采用原位水汽生成工藝的方式生長(zhǎng)高致密性氧化層以進(jìn)行表面氧化；使用光阻覆蓋住生長(zhǎng)有高致密性氧化層的像素區(qū)部分，對(duì)邏輯控制區(qū)進(jìn)行刻蝕；對(duì)晶圓進(jìn)行去膠；對(duì)高致密性氧化層進(jìn)行清除。
【IPC分類】H01L27/146, H01L21/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105374840
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510708385
【發(fā)明人】許進(jìn), 唐在峰, 陳敏杰, 任昱, 呂煜坤
【申請(qǐng)人】上海華力微電子有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月27日