一种降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法。
【背景技术】
[0002]CIS (Contact Image Sensor，接触式传感器件)是一种光电转换器件，它采用一列内置的LED发光二极管照明，因该部件体积小，重量轻，被广泛用于含摄像功能的智能手机等移动设备中。
[0003]这种接触式传感器的摄像功能对金属污染特别是工作区污染而导致的漏电增加，白点增多特别敏感，从而导致良率低下，甚至大批晶圆报废。
[0004]具体地说，在接触式传感器使用日益广泛的同时，存在着以下的一些问题:
[0005]1)接触式传感器对金属特别是重金属污染极其敏感；而金属污染测试周期长且干扰因素多，结果难以准确判读；
[0006]2)因刻蚀腔体使用电浆进行工作区刻蚀工艺，金属析出偏高的固有特性，不可避免的对接触式传感器工作区产生金属沾污；从而导致白点严重偏多，晶圆良率低下甚至大规模报废。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够解决刻蚀腔体对工作区进行刻蚀工艺时造成的对晶圆的金属沾污问题，从而降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法。
[0008]为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法，包括:执行工作区刻蚀，所述工作区刻蚀包括像素区刻蚀和逻辑控制区的部分刻蚀；在工作区刻蚀后对晶圆进行后续清洁；对经过后续清洁的晶圆，采用原位水汽生成工艺的方式生长高致密性氧化层10以进行表面氧化；使用光阻覆盖住生长有高致密性氧化层的像素区部分，对逻辑控制区进行刻蚀；对晶圆进行去胶；对高致密性氧化层进行清除。
[0009]优选地，刻蚀腔体使用电浆对逻辑控制区进行刻蚀。
[0010]优选地，在对逻辑控制区进行刻蚀之后，在像素区，金属离子沉积于该氧化层表面。
[0011]优选地，对晶圆进行后续清洁时采用湿法清洁工艺。
[0012]优选地，所述光阻不覆盖逻辑控制区。
[0013]优选地，所述去胶为高温去胶。
[0014]优选地，在对晶圆进行去胶之后进一步对去胶后的晶圆进行清洁。
[0015]优选地，采用湿法清洁对去胶后的晶圆进行清洁。
[0016]优选地，使用氢氟酸的湿法工艺对高致密性氧化层进行去除。
[0017]本发明通过对接触式传感器的晶圆工作区进行刻蚀前，在像素区用氧气氧化的方式生长高致密性氧化层，用以保护像素区，高致密性氧化层/氮化硅/氧化硅较光阻致密，金属离子难以穿透，而且高致密性氧化层的致密特性进一步更好地阻挡金属离子，从而使得后续刻蚀工艺腔体析出的使得金属离子只沉积于该氧化层表面，避免金属离子附着于工作区硅源表面，然后用含氢氟酸的湿法方式清洁，去除含金属离子的氧化层，避免像素区硅源表面的金属污染，达到降低像素白点，提高传感器良率的目的。
【附图说明】
[0018]结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中:
[0019]图1至图6至图示意性地示出了根据本发明优选实施例的降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法的各个步骤。
[0020]需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
[0022]图1至图6至图示意性地示出了根据本发明优选实施例的降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法的各个步骤。
[0023]如图1至图6至图所示，根据本发明优选实施例的降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法包括依次执行下述步骤:
[0024]提供半导体结构，其中在硅衬底1上依次布置了氧化硅层2和氮化硅层3 ;在该结构的基础上，执行工作区刻蚀，所述工作区刻蚀包括像素区100刻蚀和逻辑控制区200的部分刻蚀；例如，在执行工作区刻蚀后形成图1所示的结构。
[0025]在工作区刻蚀后对晶圆进行后续清洁；优选地，对晶圆进行后续清洁时采用湿法清洁工艺。
[0026]对经过后续清洁的晶圆，采用原位水汽生成工艺(ISSG)的方式生长高致密性氧化层10以进行表面氧化，如图2所示；该高致密性氧化层保护像素区，防止后续工艺对像素区的金属污染；
[0027]使用光阻30覆盖住生长有高致密性氧化层的像素区部分(所述光阻不覆盖逻辑控制区)，如图3所示；随后对逻辑控制区进行刻蚀；其中，刻蚀腔体使用电浆对逻辑控制区进行刻蚀，刻蚀过程如图4所示，其中黑色原点表示金属离子；在对逻辑控制区进行刻蚀之后，在像素区，使得金属离子只沉积于该氧化层表面，如图5所示。
[0028]对晶圆进行去胶(例如高温去胶)；优选地，进一步对去胶后的晶圆进行清洁(例如采用湿法清洁对去胶后的晶圆进行清洁)；
[0029]对高致密性氧化层进行清除。优选地，使用氢氟酸的湿法工艺对高致密性氧化层进行去除。得到的结构如图6所示。
[0030]在现有技术中，在逻辑区刻蚀过程中，金属离子沉积于像素区覆盖的光阻和逻辑区的硅源表面，因光阻物理特性偏软，金属离子逐步向硅源表面甚至内部迀移；而像素区对金属离子极其敏感，该金属沾污会导致白点增多，良率下降；
[0031]而在本发明中，在像素区硅源表面生长一层氧化层，该氧化层会阻挡金属离子向硅源表面和内部的迀移，是金属离子只沉淀于氧化层内，而该氧化层在后续工艺中，直接用含氢氟酸的湿法清洗掉，从而杜绝金属离对像素区硅源的沾污。
[0032]由此，本发明通过对接触式传感器的晶圆工作区进行刻蚀前，在像素区用氧气氧化的方式生长高致密性氧化层，用以保护像素区，高致密性氧化层/氮化硅/氧化硅较光阻致密，金属离子难以穿透，而且高致密性氧化层的致密特性进一步更好地阻挡金属离子，由此可以使得后续刻蚀工艺腔体析出的使得金属离子只沉积于该氧化层表面，避免金属离子附着于工作区硅源表面，然后用含氢氟酸的湿法方式清洁，去除含金属离子的氧化层，避免像素区硅源表面的金属污染，达到降低像素白点，提高传感器良率的目的。
[0033]此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
[0034]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法，其特征在于包括: 执行工作区刻蚀，所述工作区刻蚀包括像素区刻蚀和逻辑控制区的部分刻蚀； 在工作区刻蚀后对晶圆进行后续清洁； 对经过后续清洁的晶圆，采用原位水汽生成工艺的方式生长高致密性氧化层以进行表面氧化； 使用光阻覆盖住生长有高致密性氧化层的像素区部分，对逻辑控制区进行刻蚀； 对晶圆进行去胶； 对高致密性氧化层进行清除。2.根据权利要求1所述的降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法，其特征在于，刻蚀腔体使用电浆对逻辑控制区进行刻蚀。3.根据权利要求1或2所述的降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法，其特征在于，在对逻辑控制区进行刻蚀之后，在像素区，金属离子沉积于该氧化层表面。4.根据权利要求1或2所述的降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法，其特征在于，对晶圆进行后续清洁时采用湿法清洁工艺。5.根据权利要求1或2所述的降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法，其特征在于，所述光阻不覆盖逻辑控制区。6.根据权利要求1或2所述的降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法，其特征在于，所述去胶为高温去胶。7.根据权利要求1或2所述的降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法，其特征在于，在对晶圆进行去胶之后进一步对去胶后的晶圆进行清洁。8.根据权利要求1或2所述的降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法，其特征在于，采用湿法清洁对去胶后的晶圆进行清洁。9.根据权利要求1或2所述的降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法，其特征在于，使用氢氟酸的湿法工艺对高致密性氧化层进行去除。
【专利摘要】本发明提供了一种降低接触式图像传感器工作区金属污染的方法，包括：执行工作区刻蚀，所述工作区刻蚀包括像素区刻蚀和逻辑控制区的部分刻蚀；在工作区刻蚀后对晶圆进行后续清洁；对经过后续清洁的晶圆，采用原位水汽生成工艺的方式生长高致密性氧化层以进行表面氧化；使用光阻覆盖住生长有高致密性氧化层的像素区部分，对逻辑控制区进行刻蚀；对晶圆进行去胶；对高致密性氧化层进行清除。
【IPC分类】H01L27/146, H01L21/02
【公开号】CN105374840
【申请号】CN201510708385
【发明人】许进, 唐在峰, 陈敏杰, 任昱, 吕煜坤
【申请人】上海华力微电子有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月27日