专利名称：在cmos工艺中集成光电二极管的方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体集成电路制造工艺方法，特别是涉及一种在CM0S(互补金 属氧化物半导体)工艺中集成光电二极管的方法。
背景技术：
现今光电二极管在CMOS器件上的集成已经比较常见，其主要用于成像器，一般所 需的光刻层次较多，成本较高。本发明所涉及的光电二极管的用途是较为廉价的红光鼠标，光电二极管作为光接 受器，而CMOS器件则用做控制电路部分。这种用途决定了对这种光电二极管有以下要求首先，功能上这种光电二极管必须对红光敏感，产生光电流并且对放电响应时间
有一定要求。其次，由于鼠标这种商品的市场竞争比较强烈，必须以最低的成本最简单的结构 实现其所要求的功能。因此，选择成本较低的0.35 μ m CMOS工艺作为基本工艺来集成光电
二极管。最后，光电二极管的集成不能影响到原来CMOS工艺中其他各种器件的性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在CMOS工艺中集成光电二极管的方法，能 以较低的制造成本实现光电鼠标的功能。为解决上述技术问题，本发明的在CMOS工艺中集成光电二极管的方法是以 0. 35 μ m CMOS工艺作为基本工艺流程来集成所述光电二极管，包括如下步骤采用0. 35 μ mCMOS工艺方法，通过衬垫氧化层的成长，SiN的淀积，光刻与刻蚀，场 氧化层成长，SiN的去除形成场氧化层；通过一次光刻和注入形成PDNwell (光电二极管N阱)层；在经过一次热过程之后，采用0. 35 μ mCMOS工艺方法完成栅，侧墙，LDD (轻掺杂漏 离子注入)，SD (源漏注入)硅化物合金层。采用本发明的方法，仅需在原COMS工艺的基础上增加一层光刻层就能集成光电 二极管器件，使得原本需要2块芯片的光电鼠标，现在只需要一块芯片即可实现，大大降低 了芯片制造、封装的成本。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1是场氧化层的形成示意图；图2是PDNwell层的形成示意图；图3是在CMOS工艺中集成的光电二极管器件结构示意图4是本发明的方法流程图。
具体实施例方式在本发明的一具体实施例中，以0.35μπι CMOS工艺作为基本工艺流程来集成光电 二极管；结合图4所示，具体实现的工艺流程如下参见图1，首先，按照现有的CMOS制造工艺流程，通过衬垫氧化层的成长，SiN(氮 化硅)的淀积，光刻与刻蚀，场氧化层成长，SiN的去除形成场氧化层。在上述步骤中用4000-5600 A的场氧化层代替金属硅化物阻挡层(SAB)保护光电 二极管器件。所形成的场氧化层不但起到了隔离器件的作用，而且起到了阻挡金属硅化物 形成的作用；不仅保护了光电二极管部分不会受到后续一些普遍注入工程和刻蚀工程的影 响，而且还保证了当实施硅化物合金工程时在光电二极管区域不会生长上硅化物合金。由 于硅化物合金是不透光的，如果光电二极管区域生长上硅化物合金，那么将不会有光射入 光电二极管，则没有光电流产成。正因为如此，可以使整个工艺流程减少一层光刻。再参见图2所示，在完成了场氧化层以后，通过一次光刻和注入形成光电二极管 的N阱；注入磷元素，注入能量为700kev 士 20 %，注入剂量为1. 5E13 士 20 %。注入完成以后 进行氧气退火，温度为1100°C，时间为110分钟，氧气含量为1%。经过上述工艺方法形成的光电二极管，由Psub (P型衬底)代替了 PN结的P端，又 节省了一层光刻。结合图3所示，在经过一次热过程之后(温度为1100°C，时间为110分钟，氧气含 量为1 % )，按照现有的CMOS制造工艺流程完成栅，侧墙，LDD，SD,硅化物合金等后续工艺步 骤。光电二极管中的PD(光电二极管)区域的Ndiff (N型扩散区)和Pdiff (P型扩散区) 由源漏注入时一起完成，这样再一次节省了两次光刻。至此，经过优化的本发明的工艺流程，只比现有的CMOS制造工艺流程多了一层 PDNwell的光刻，使原来需要增加5道光刻流程，变为只增加一道光刻流程，即可将光电二 极管集成进来，大大降低了成本。通过拉偏实验，进一步确认本发明的方法工艺余量很大， 工艺十分稳定。以上通过具体实施方式
对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的 限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也 应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种在CMOS工艺中集成光电二极管的方法，其特征在于所述CMOS工艺是以 0. 35 μ m CMOS工艺作为基本工艺流程来集成所述光电二极管，包括如下步骤，采用0. 35 μ m CMOS工艺方法，通过衬垫氧化层的成长，SiN的淀积，光刻与刻蚀，场氧 化层成长，SiN的去除形成场氧化层；通过一次光刻和磷元素注入形成光电二极管N阱层；在经过一次热过程之后，采用0. 35 μ m CMOS工艺方法完成栅，侧墙，轻掺杂漏离子注 入，源漏注入，硅化物合金层。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述场氧化层的厚度为4000-5600A
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于注入能量为700kev士20%，注入剂量为 1.5E13士20% ；注入完成以后进行氧气退火，温度为1100°C，时间为110分钟，氧气含量为 1%。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述光电二极管中的光电二极管区域的N 型扩散区和P型扩散区由源漏注入时一起完成。
全文摘要
本发明公开了一种在CMOS工艺中集成光电二极管的方法，采用0.35μm CMOS工艺方法，通过衬垫氧化层的成长，SiN的淀积，光刻与刻蚀，场氧化层成长，SiN的去除形成场氧化层；通过一次光刻和注入形成PDNwell层；在经过一次热过程之后，采用0.35μm CMOS工艺方法完成栅，侧墙，LDD，SD，硅化物合金层。本发明能以较低的制造成本实现光电鼠标的功能。
文档编号H01L21/8249GK102097388SQ200910201940
公开日2011年6月15日 申请日期2009年12月15日 优先权日2009年12月15日
发明者张雷, 徐俊杰, 王乐平, 钱文生, 陈保周 申请人:上海华虹Nec电子有限公司