[发明专利]图像传感器的制造方法

说明书

本发明提供了一种图像传感器的制造方法，包括提供一半导体衬底，所述半导体衬底上形成有第一介质层和第一掩膜层，所述第一介质层和第一掩膜层中形成有浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构贯穿所述第一介质层和第一掩膜层并延伸至所述半导体衬底中；进行第一刻蚀工艺，去除所述第一掩膜层，并去除部分所述第一介质层；进行第二刻蚀工艺，继续去除部分所述第一介质层，以达到所述第一介质层的预设厚度；进行离子注入工艺，在所述半导体衬底和所述浅沟槽隔离结构内全注入氟离子，以增加图像传感器的抗辐射性；还可以减少图像传感器的像素区域的白色像素和暗电流；增强浅沟槽隔离结构的隔离效果。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种图像传感器的制造方法。

背景技术

地球空间存在带电粒子，这是卫星在轨工作要经受的环境之一。带电粒子对卫星及星上的电子设备，电子元器件的功能材料会形成损伤，引起共性能衰退，影响卫星任务的完成，这已由许多在轨工作的卫星发生的异常和故障所证实。随着卫星技术的发展,在不断提高卫星性能的同时,其工作寿命长达数月数年,中小规模的集成电路开始用于星载电子设备,辐射效应显示出对卫星的危害加大,引起对卫星抗辐射加固工作的重视。

当今,卫星已商业化,在世界上已形成了一种产业,国际竞争非常激烈。从适应我国国防建设,国民经济和社会发展之需要,用户对卫星性能要求越来越高,即要求卫星提供高的有效载荷比卫星有效载荷重量与卫星总重量之比,又要求卫星在轨自主能力强、精度高、动态性能好。在卫星设计中,需要采用大规模集成电路和星载计算机,以达到长寿命、高可靠、高性能设计要求。但它们的缺陷之一是对辐射敏感,抗辐射能力差,尤其是单粒子翻转和单粒子锁定等单粒子效应对其影响更大。电离辐射会使MOS器件界面陷阱密度和半导体衬底掺杂浓度增加,沟道载流子迁移率减少,从而导致阈值电压漂移、跨导退化和漏极电流下降。

目前抗辐射加固技术主要体现在客户设计端，主要有以下几个方面：电荷补充技术、时间滤波技术、空间冗余技术(多种组合电路并联工作，其中某一电路故障，其余电路也可以正常工作)、编码技术以及环形栅/H型栅设计。正常栅极的NMOS管会发生边缘漏电流，场氧漏电流。通过版图的布局，环形栅/H型栅使得在这个晶体管周围不存在寄生场晶体管，所以辐射时这个晶体管不会发生场氧漏电流。而在半导体制造工艺还没有抗辐射加固技术，因此改善MOS器件界面态、提高MOS器件抗辐射能力成为半导体制造工艺中重要的一环。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像传感器的制造方法，以有效加固图像传感器抗辐射能力。

为解决上述技术问题，本发明提供一种图像传感器的制造方法，包括

提供一半导体衬底，所述半导体衬底上形成有第一介质层和第一掩膜层，所述第一介质层和第一掩膜层中形成有浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构贯穿所述第一介质层和第一掩膜层并延伸至所述半导体衬底中；

进行第一刻蚀工艺，去除所述第一掩膜层，并去除部分所述第一介质层；

进行第二刻蚀工艺，继续去除部分所述第一介质层，以达到所述第一介质层的预设厚度；

进行离子注入工艺，在所述半导体衬底和所述浅沟槽隔离结构中全注入氟离子，以增加图像传感器的抗辐射性。

可选的，所述第二刻蚀工艺为先进过程控制的湿法刻蚀工艺。

可选的，所述第二刻蚀工艺的刻蚀溶液为包含氢氟酸的溶液。

可选的，所述第一介质层的预设厚度为70埃-73埃。

可选的，所述离子注入工艺中，注入能量为175keV-185keV。

可选的，所述离子注入工艺后，所述半导体衬底中的氟离子的浓度为1.2E15cm^-2-1.4E15 cm^-2。

可选的，所述第一刻蚀工艺为湿法刻蚀工艺。