[发明专利]用以减少暗电流的ONO侧墙刻蚀工艺

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路及半导体器件的制造工艺，更具体地，本发明提供了一种制造CMOS图像传感器的方法和结构，所述CMOS图像传感器为先进应用降低了暗电流。但是应该认识到本发明具有更广的应用范围。

背景技术

集成电路已经从制造在单个硅芯片上的少量互连器件发展到数百万个器件。常规集成电路具有远超过原来设想的性能和复杂性。为了实现复杂性和电路密度(即，能封装到给定芯片面积上的器件数目)的改进，亦称为器件“几何尺寸”的最小器件特征的尺寸也随着每代集成电路变得越来越小。

增加电路密度不仅改善集成电路的复杂性和性能，而且为消费者提供较低成本的部件。集成电路或芯片的制造设备可花费数亿或甚至数十亿美元。各个制造设备将具有一定的晶片生产能力，并且各个晶片会在其上具有若干集成电路。因此，通过使得集成电路的单个器件更小，可以在每个晶片上制造更多的器件，因此增加制造设备的产出。使器件更小非常具有挑战性，这是因为集成电路构造中使用的每个工艺具有限制。即，给定工艺通常仅能加工小至一定的特征尺寸，然后需要改变工艺或器件布局。

这种限制的一个例子是在图像传感器方面特别是消费者应用方面。随着对像素灵敏度和像素密度的要求的增加，像素布局和相关的集成电路的设计变得越来越重要。在本发明的整个说明书中特别是下文中会更详细地说明这些及其他限制。

综上所述，需要一种改进的制造半导体器件的方法。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种形成CMOS图像传感器的方法。更具体地，本发明提供了一种具有较低暗电流的CMOS图像传感器的制造方法和结构。但是应该认识到，本发明具有更广的应用范围。例如，所述方法可以被应用到制造其他集成电路中，比如逻辑器件、存储器件和其他器件等。

在一个特定的实施例中，本发明提供了一种形成具有较低暗电流的CMOS图像传感器的方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底可以是单晶硅、绝缘体上硅、硅锗等等，所述半导体衬底具有表面区域和为P型掺杂；所述方法包括形成覆盖半导体衬底的表面区域的栅氧化层；所述方法包括形成覆盖栅氧化层的第一部分的第一栅结构；所述方法还包括在半导体衬底的一部分形成N型掺杂区域，以在N型区域与P型区域之间形成光电二极管器件；所述方法包括形成覆盖第一栅结构的毯式侧墙层(Blanket spacerlayer)，所述侧墙层依次包括氧化层-氮化层-氧化层(ONO)结构；所述方法还利用毯式侧墙层为第一套器件形成一个或者多个侧墙结构，同时至少保留氧化层-氮化层-氧化层的部分二氧化硅层于光电二极管层上。

通过本发明可以获得很多胜过传统技术的益处。例如，本发明技术提供了一种依赖于现有技术的易于使用的工艺。在一些实施例中，所述方法提供了更高的器件可靠性和性能。基于该实施例，还可以得到一个或者更多的优点。在本发明的整个说明书中特别是下文中会更详细地说明这些及其他优点。

本发明通过毯式侧墙层刻蚀工艺，至少保留氧化层-氮化层-氧化层结构中的部分二氧化硅层于光电二极管区域上，覆盖光电二极管区域的氧化层防止刻蚀过程对栅氧化层或者硅和栅氧化层的界面区域造成损伤，减少了刻蚀过程中在光电二极管区域的栅氧化层以及栅氧化层/衬底界面上产生的缺陷，因而故减少了CMOS图像传感器中暗电流的产生，改进了像素的传感性能。

参考详细的说明书和随后的附图可以更完整地理解本发明的各个附加的目的、特征和优点。

附图说明

图1为现有的制造CMOS图像传感器的方法的简化示意图；

图2为根据本发明的一个实施例的形成CMOS图像传感器的示例方法的简化流程示意图；

图3至图9为根据本发明的一个实施例的形成CMOS图像传感器的方法的简化示意图；

图10为根据本发明的一个实施例的比较光电二极管结漏电流的曲线图。

具体实施方式

根据本发明，提供了涉及集成电路及半导体器件制造的工艺的技术。特别地，本发明提供了一种制造CMOS图像传感器集成电路器件的方法。更具体地，本发明提供了一种制造具有较低暗电流的CMOS图像传感器的方法。但是应该认识到根据本发明的实施例具有更为广泛的应用范围。本发明的详细内容可以通过本说明书，特别下文获得。