[发明专利]CIS深沟槽外延层制作方法

说明书

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种CIS(CMOS ImageSensor，CMOS图像传感器)深沟槽外延层制作方法。CIS深沟槽外延层制作方法，所述方法包括以下步骤：提供CIS基底层；在所述CIS基底层上，淀积形成掩模层；通过光刻刻蚀工艺，使得所述掩模层定义出隔离区域图案；基于所述隔离区域图案，刻蚀所述基底层，形成深沟槽结构；通过氢气预烘工艺，使得所述深沟槽结构的内表面上光滑化；通过外延生长工艺在光滑的所述深沟槽结构的内表面上生长形成外延层。可以解决相关技术中在深沟槽表面形成的外延隔离层表面凹凸不平的问题。

技术领域

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种CIS(CMOS ImageSensor，CMOS图像传感器)深沟槽外延层制作方法。

背景技术

CMOS图像传感器，其核心结构为光电转换单元，该光电转换单元的核心器件为光电二极管。通常，图像传感器的光电转换单元包括多个呈阵列式排布的光电二极管，光电二极管能够将采集到的光子转变为电子，然后通过其他辅助电路结构将该电子转变为电信号，并进行输出。

感光度作为CMOS图像传感器重要的性能之一，与CMOS图像传感器像素区尺寸大小相关。随着CIS芯片逐渐小型化、微型化，CIS芯片的像素区尺寸也逐渐减小，因此为了在小尺寸像素区上提高感光度，需要在纵向上拓展光电二极管的空间。

相关技术中，通常通过深沟槽隔离工艺，在CIS芯片的像素区形成深沟槽，该深沟槽中填充有由外延工艺形成的外延隔离层。但是相关技术中，形成于该深沟槽表面的外延隔离层表面凹凸不平，可参照图1，其示出了由外延工艺在深沟槽11表面形成外延隔离层12后的器件剖面结构示意图，可以看出形成于该深沟槽11表面的外延隔离层12表面凹凸不平。外延形成凹凸不平的外延隔离层，会严重影响后续外延的生长及形貌，不利于CIS芯片像素区的性能。

发明内容

本申请提供了一种CIS深沟槽外延层制作方法，可以解决相关技术中在深沟槽表面形成的外延隔离层表面凹凸不平的问题。

为了解决背景技术中所述的技术问题，本申请提供一种CIS深沟槽外延层制作方法，所述方法包括以下步骤：

提供CIS基底层；

在所述CIS基底层上，淀积形成掩模层；

通过光刻刻蚀工艺，使得所述掩模层定义出隔离区域图案；

基于所述隔离区域图案，刻蚀所述基底层，形成深沟槽结构；

通过氢气预烘工艺，使得所述深沟槽结构的内表面上光滑化；

通过外延生长工艺在光滑的所述深沟槽结构的内表面上生长形成外延层。

可选的，所述在所述CIS基底层上，淀积形成掩模层，包括：

通过化学气相淀积工艺，在所述CIS基底层上，淀积形成掩模层。

可选的，所述基于所述隔离区域图案，刻蚀所述基底层，形成深沟槽结构步骤中，形成的所述深沟槽结构的深度为1um至3um。

可选的，所述方法，在所述基于所述隔离区域图案，刻蚀所述基底层，形成深沟槽结构步骤进行之后，在形成所述光滑的预外延层之前，还进行：

通过湿法刻蚀工艺，清洗去除刻蚀残留物。

可选的，所述通过氢气预烘工艺，使得所述深沟槽结构的内表面上光滑化，包括：

在900℃至1100℃温度环境下，通入氢气处理40秒至80秒，使得所述深沟槽结构的内表面光滑化。

可选的，所述在900℃至1100℃温度环境下，通入氢气处理40秒至80秒，使得所述深沟槽结构的内表面光滑化步骤中，以5slm至30slm的流速通入氢气。