一种优化cmos图像传感器晶圆边缘缺陷的方法
【专利摘要】本发明提供了一种优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法，包括：第一步骤：在用于制造CMOS图像传感器产品的晶圆的背面形成处理层，所述处理层包含电浆辅助氧化物层、化学气相淀积氮化物层、或者电浆辅助氧化物层与化学气相淀积氮化物层的组合；第二步骤：使用炉管的方法在所述处理层上生长氮化硅层；第三步骤：利用所述氮化硅层作为硬掩膜，刻蚀沟槽。
【专利说明】
一种优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法。
【背景技术】
[0002]ClS(CMOS Image Sensor，CM0S图像传感器件)是一种光电转换器件，它采用一列内置的LED(Light Emitting D1de，发光二极管)照明。由于这种CMOS传感器体积小、重量轻，从而使得其被广泛用于含摄像功能的智能手机等移动设备中。
[0003]这种CMOS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]为防止工艺过程中晶圆背面金属离子的沾污，通常会在CMOS图像传感器晶圆背面生长一层氧化娃，目前业内普遍使用材质疏松的LT0(Low Temperature Oxide，低温氧化物)。低温氧化物一般是利用LPCVD设备在低压低温的条件下，使得硅烷和氧气反应，从而在硅片上沉淀的低温二氧化硅薄膜。而传统的逻辑电路和存储器等产品不涉及敏感的金属离子沾污和降低信燥干扰的问题，背面不需要生长这种低温氧化物。
[0005]CMOS图像传感器产品进行浅沟槽刻蚀前，会使用炉管的方法生长氮化硅，作为后续刻蚀的硬掩膜。而因炉管生长的固有特性，一般需要有三个20*20mm的支撑点P1、P2和P3(在图中用虚线表示)来支撑晶圆(如图1所示)，这三点位置与晶圆背面的三个边缘区域紧密接触，无法生长出氮化硅，从而导致后续刻蚀中晶圆背面的三个边缘区域处的低温氧化物暴露于刻蚀电浆中。而该背面的低温氧化物材质疏松，容易被电浆轰击出氧化硅颗粒，在晶圆背面冷却氦气的流动下，催动并掉落于晶圆边缘表面而导致在线缺陷，影响良率。
[0006]由此，希望能够提供一种能够消除这种边缘缺陷的技术方案。
【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，提供一种能够优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法。
[0008]为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法，包括:
[0009]第一步骤:在用于制造CMOS图像传感器产品的晶圆的背面形成处理层，所述处理层包含电浆辅助氧化物层、化学气相淀积氮化物层、或者电浆辅助氧化物层与化学气相淀积氮化物层的组合；
[0010]第二步骤:使用炉管的方法在所述处理层上生长氮化硅层；
[0011 ]第三步骤:利用所述氮化硅层作为硬掩膜，刻蚀沟槽。
[0012]优选地，所述优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法还包括第四步骤:采用稀有气体对晶圆进行冷却。
[0013]优选地，所述稀有气体为氦气。
[0014]优选地，在第一步骤中，通过电浆反应形成电浆辅助氧化物层和/或通过化学气相淀积方法形成化学气相淀积氮化物层。
[0015]优选地，所述处理层相对于通过热氧化方式形成的低温氧化物更致密。
[0016]优选地，在第二步骤中，在炉管中，使用多个支撑点来支撑所述晶圆。
[0017]优选地，在第三步骤中，使用干法刻蚀来刻蚀沟槽。
[0018]优选地，所述干法刻蚀采样电浆进行干法刻蚀。
[0019]优选地，在干法刻蚀中，使用静电卡盘吸附所述晶圆。
[0020]优选地，所述沟槽为浅沟槽。
[0021]本发明通过利用改变CMOS图像传感器晶圆背面防金属沾污和降信噪干扰的低温氧化物材料，将其优化为材质致密的电浆辅助氧化物或化学气相淀积氮化物或此两种膜质的结合，达到减少晶圆正面边缘缺陷的目的，从而大大降低在线缺陷，节约处置缺陷案件时间，避免机台广能浪费，提尚了广品良率的方法。
【附图说明】
[0022]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:
[0023]图1示意性地示出了炉管生长工艺时支撑点与晶圆的位置关系。
[0024]图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的一种优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法的流程图。
[0025]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】
[0026]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。
[0027]本发明通过改变CMOS图像传感器晶圆背面防金属沾污和降信噪干扰的低温氧化物的材质，将其优化为材质更为致密的电楽辅助氧化物(PE0X，Plasma Enhanced Oxide)或化学气相淀积氮化物或此两种膜质的结合，从而防止浅沟槽刻蚀过程中电浆对晶圆背面轰击产生的尺寸较小的低温氧化物氧化硅颗粒在晶圆背面冷却氦气的催动下导致晶圆正面的刻蚀缺陷。本发明通过优化从而大大降低在线缺陷，提高了产品良率的方法。
[0028]下面将具体描述本发明的优选实施例和具体优选示例。
[0029]图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的一种优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法的流程图。
[0030]如图2所示，根据本发明优选实施例的一种优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法包括:
[0031]第一步骤S1:在用于制造CMOS图像传感器产品的晶圆的背面形成处理层，所述处理层包含电浆辅助氧化物层、化学气相淀积氮化物层、或者电浆辅助氧化物层与化学气相淀积氮化物层的组合；
[0032]优选地，在第一步骤SI中，通过电浆反应形成电浆辅助氧化物层或通过化学气相淀积形成氮化物层。
[0033]而且，具体地，电浆辅助氧化物层或化学气相淀积氮化物层或两者的组合(S卩，所述处理层)相对于通过热氧化方式形成的低温氧化物更致密。
[0034]第二步骤S2:使用炉管的方法在所述处理层上生长氮化硅层；
[0035]具体地，例如，在第二步骤S2中，在炉管中，使用多个支撑点(例如，如图1所示的三个支撑点Pl、P2和P3)来支撑所述晶圆。
[0036]第三步骤S3:利用所述氮化硅层作为硬掩膜，刻蚀沟槽。例如，所述沟槽为浅沟槽。
[0037]优选地，在第三步骤S3中，使用干法刻蚀来刻蚀沟槽。进一步优选地，所述干法刻蚀采样电浆进行干法刻蚀。进一步优选地，在干法刻蚀中，使用静电卡盘吸附所述晶圆。
[0038]此时，致密的电浆辅助氧化物氧化硅在电浆的轰击下，不会形成轰击产物并掉落于晶圆表面，从而杜绝刻蚀缺陷形成。
[0039]进一步地还可以执行第四步骤S4:采用稀有气体对晶圆进行冷却。例如，所述稀有气体为氦气。
[0040]本发明通过利用改变CMOS图像传感器晶圆背面防金属沾污和降信噪干扰的低温氧化物材料，将其优化为材质致密的电浆辅助氧化物或化学气相淀积氮化物或此两种膜质的结合，达到减少晶圆正面边缘缺陷的目的，从而大大降低在线缺陷，节约处置缺陷案件时间，避免机台广能浪费，提尚了广品良率的方法。
[0041]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。
[0042]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】
1.一种优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法，其特征在于包括: 第一步骤:在用于制造CMOS图像传感器产品的晶圆的背面形成处理层，所述处理层包含电浆辅助氧化物层、化学气相淀积氮化物层、或者电浆辅助氧化物层与化学气相淀积氮化物层的组合； 第二步骤:使用炉管的方法在所述处理层上生长氮化硅层； 第三步骤:利用所述氮化硅层作为硬掩膜，刻蚀沟槽。2.根据权利要求1所述的优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法，其特征在于还包括第四步骤:采用稀有气体对晶圆进行冷却。3.根据权利要求2所述的优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法，其特征在于，所述稀有气体为氦气。4.根据权利要求1至3之一所述的优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法，其特征在于，在第一步骤中，通过电浆反应形成电浆辅助氧化物层和/或通过化学气相淀积方法形成化学气相淀积氮化物层。5.根据权利要求1至3之一所述的优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法，其特征在于，所述处理层相对于通过热氧化方式形成的低温氧化物更致密。6.根据权利要求1至3之一所述的优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法，其特征在于，在第二步骤中，在炉管中，使用多个支撑点来支撑所述晶圆。7.根据权利要求1至3之一所述的优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法，其特征在于，在第三步骤中，使用干法刻蚀来刻蚀沟槽。8.根据权利要求7所述的优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法，其特征在于，所述干法刻蚀采样电浆进行干法刻蚀。9.根据权利要求7所述的优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法，其特征在于，在干法刻蚀中，使用静电卡盘吸附所述晶圆。10.根据权利要求1至3之一所述的优化CMOS图像传感器晶圆边缘缺陷的方法，其特征在于，所述沟槽为浅沟槽。
【文档编号】H01L21/306GK105826182SQ201610355204
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】冯奇艳, 许进, 唐在峰, 任昱, 吕煜坤
【申请人】上海华力微电子有限公司