[发明专利]制作CCD二次或二次以上多晶硅的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种CCD制作技术，尤其涉及一种制作CCD二次或二次以上多晶硅的工艺。

背景技术

CCD多晶硅结构是CCD发挥功能的关键，因此，加工多晶硅的工艺是CCD图像传感器制造中的重要工艺之一；在多次多晶硅结构中，各次多晶硅之间的层间介质（绝缘介质）质量又是决定器件性能和品质的重要因素之一，层间介质的质量好坏将直接影响CCD的成品率、工作可靠性和稳定性。

由常规的多晶硅淀积工艺获得的多晶硅薄膜（即本文所指多晶硅层），其表面凹凸不平，导致多晶硅制作过程中生长出的热氧化层（也叫多晶硅氧化膜或多晶硅热氧化层）的绝缘性能较差；单就解决热氧化层绝缘性差的方面考虑，现有技术中，本领域技术人员的一般思路是：通过优化硅薄膜淀积工艺来改善多晶硅层与层间介质之间的界面平滑度来提高层间介质的绝缘性能，如专利号为CN87102505的专利文献所公开的技术，即是基于前述思路的一种典型方案，该技术的核心是在多晶硅层间淀积一层氮化硅薄膜；发明人对前述专利技术进行深入分析后发现，如果直接采用该技术来制作CCD图像传感器，会导致各次多晶硅层之下的层间介质厚度存在差异性，尤其是在现有技术已经演进出四次多晶硅工艺的CCD图像传感器的情况下，随着多晶硅层次数的增加，各次多晶硅层之下的层间介质厚度的非均匀性十分严重，将严重影响CCD的性能，因此无法将该专利技术直接借鉴到CCD图像传感器的制作工艺中来。

虽然现有的CCD制作技术已比较成熟，但现有的CCD制作技术只能用于制作多晶硅栅线宽较大的CCD器件，其原因是：各个多晶硅层之间的工作电压及工作电压之间的差值都相对较大，因此要求层间介质的击穿电压也相对较高，故现有的常规CCD工艺理论一般都要求在多晶硅层表面再制作出一多晶硅热氧化层（多晶硅热氧化层厚度一般为250~300nm），由厚的多晶硅热氧化层来形成层间介质，以提高层间介质的击穿电压；但在对多晶硅层进行热氧化处理时，会对多晶硅层的有效线宽造成损失（对于多次多晶硅结构而言，第一次多晶硅层的有效线宽损失最大），而对于小线宽多晶硅栅的CCD器件而言（其线宽一般在0.5~1.0μm范围内），由形成多晶硅热氧化层的热氧化处理而带来的有效线宽损失占总线宽的比例巨大，甚至有可能使多晶硅层的有效线宽全部损失掉，并且，现有技术也还没有较好的方案来解决层间介质厚度均一性的问题；

另外，各次多晶硅层交叠位置处的层间介质厚度对CCD高频工作时的信号电荷转移效率存在较大影响，尤其是小线宽多晶硅栅类CCD器件，交叠位置处的层间介质厚度如果较大，将导致信号电荷转移效率严重偏低，而现有技术在制作过程中基本上都会导致层间介质厚度单向增加。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种制作CCD二次或二次以上多晶硅的工艺，具体方案为：制作第一次多晶硅时，按如下步骤进行：

1）在衬底层表面淀积二氧化硅层；

2）在二氧化硅层表面淀积氮化硅层；

3）在氮化硅层表面淀积第一次多晶硅层，并对第一次多晶硅层进行掺杂处理；

4）对第一次多晶硅层进行刻蚀，第一次多晶硅层被刻蚀后形成多个第一次多晶硅条；刻蚀操作采用过刻蚀方式进行，过刻蚀量小于氮化硅层厚度，从而在氮化硅层表面形成过刻蚀区；

5）淀积层间氮化硅层；层间氮化硅层将第一次多晶硅条和过刻蚀区全部覆盖；层间氮化硅层的淀积厚度与步骤4）中的过刻蚀量相同；

6）对层间氮化硅层进行热氧化处理，以修复层间氮化硅层上的针孔缺陷；

7）在层间氮化硅层表面淀积第二次多晶硅层，并对第二次多晶硅层进行掺杂处理；

8）对第二次多晶硅层进行刻蚀，第二次多晶硅层被刻蚀后形成多个第二次多晶硅条；刻蚀操作采用过刻蚀方式进行，过刻蚀量与步骤4）中的过刻蚀量相同；二次多晶硅制作完成；

若无制作三次多晶硅的需求，则继续后续的CCD制作工艺；若需要制作三次多晶硅时，在步骤8）的处理完成后，继续如下步骤：

9）采用与步骤5）、6）、7）、8）相同的操作，在器件上制作出三次多晶硅；若无制作四次多晶硅的需求，则继续后续的CCD制作工艺；若需要制作四次多晶硅时，在步骤9）的处理完成后，继续如下步骤：

10）采用与步骤5）、6）、7）、8）相同的操作，在器件上制作出四次多晶硅，然后继续后续的CCD制作工艺。