[发明专利]蚀刻方法及CMOS图像传感器的制造方法

说明书

本发明提供一种蚀刻方法及CMOS图像传感器的制造方法，所述蚀刻方法包括：提供一衬底，衬底上形成有待蚀刻膜层以及位于待蚀刻膜层上的图形化的光刻胶层；执行离子注入工艺；以及，将衬底置于双频容性耦合等离子体蚀刻机台的工艺腔中，通入惰性气体，在第一腔体压力下进行电离预处理，电离预处理的低频电源的功率为零；通入蚀刻气体，在第二腔体压力下执行蚀刻。通过电离预处理产生等离子体，利用等离子体去中和光刻胶层表面的静电，从而消除光刻胶层表面的静电，进而避免干法蚀刻时的电弧放电损伤衬底的问题；通过电离预处理产生的等离子体，在开始干法蚀刻时可较快激发蚀刻气体的进一步电离，提高了等离子体的产生速率，从而提高了干法蚀刻的效率。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种蚀刻方法及CMOS图像传感器的制造方法。

背景技术

在集成电路制程中，随着工艺节点的降低，干法蚀刻以在刻蚀率、辐射损伤、选择性、微粒的产生、刻蚀后腐蚀以及成本优势等诸多优势，应用愈加广泛，尤其是利用双频容性耦合等离子体(DF-CCP，dual-frequency capacitively coupled plasma)进行高深宽比沟槽的蚀刻。

然而，若衬底在放入蚀刻机台的工艺腔中之前累积有静电，例如衬底在放入蚀刻机台的工艺腔之前进行过离子注入，再进行干法蚀刻，极易发生电弧击穿现象。究其原因是由于衬底表面积累有静电，其将在工艺腔中的高压正向电场及等离子体(plasma)的持续作用下进一步累积，当局部区域之间形成高电压差时，衬底表面即会发生电弧放电，从而将衬底表面(例如光刻胶层)击穿，并破坏衬底表面下的膜层，甚至造成器件失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蚀刻方法及CMOS图像传感器的制造方法，以解决上述干法蚀刻时衬底表面电弧放电的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种蚀刻方法，包括：提供一衬底，所述衬底上形成有待蚀刻膜层以及位于所述待蚀刻膜层上的图形化的光刻胶层；执行离子注入工艺；以及，将所述衬底置于双频容性耦合等离子体蚀刻机台的工艺腔中；通入惰性气体，在第一腔体压力下进行电离预处理，所述电离预处理的低频电源的功率为零；通入蚀刻气体，在第二腔体压力下执行蚀刻。

可选的，所述图形化的光刻胶层在执行所述离子注入工艺后累积有正电荷，所述正电荷在所述电离预处理过程中被中和。

可选的，所述第一腔体压力大于所述第二腔体压力。

可选的，所述第一腔体压力为100～200mTorr，所述第二腔体压力为50～100mTorr。

可选的，所述惰性气体的流量为500～1000sccm。

可选的，所述惰性气体为氦气。

可选的，所述电离预处理的高频电源的功率为300-500W。

可选的，所述电离预处理及所述蚀刻中高频电源的频率为50～70Mhz，低频电源的频率为1～5Mhz。

可选的，所述电离预处理的时间为3～10秒。

基于本发明的另一方面，本发明还提供一种CMOS图像传感器的制造方法，包括：提供一衬底，所述衬底为具有像素区的硅衬底，所述像素区上形成有待蚀刻膜层以及位于所述待蚀刻膜层上的图形化的光刻胶层；执行离子注入工艺；以及，将所述衬底置于双频容性耦合等离子体蚀刻机台的工艺腔中，通入惰性气体，在第一腔体压力下进行电离预处理，所述电离预处理的低频电源的功率为零；通入蚀刻气体，在第二腔体压力下执行蚀刻。

综上所述，本发明提供的一种蚀刻方法及CMOS图像传感器的制造方法具有如下有益效果：

1)通过在蚀刻机台进行电离预处理产生等离子体，利用等离子体中和光刻胶层表面的静电，从而消除光刻胶层表面的静电，进而避免干法蚀刻时的电弧放电损伤衬底的问题；