[发明专利]图像传感器及其形成方法

说明书

一种图像传感器及其形成方法，所述形成方法包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成MOS器件；形成阻挡层，所述阻挡层覆盖所述MOS器件以及半导体衬底的表面，所述阻挡层包括碳薄膜，所述碳薄膜内SP³键含量高于预设含量阈值；在所述阻挡层表面形成金属互连层。本发明方案可以提高图像传感器的传输速度以及使用寿命。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其是涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

图像传感器是摄像设备的核心部件，通过将光信号转换成电信号实现图像拍摄功能。以互补金属氧化物半导体图像传感器(CMOS Image Sensors，CIS)器件为例，由于其具有低功耗和高信噪比的优点，因此在各种领域内得到了广泛应用。

在现有技术中，在半导体衬底上形成金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor，MOS)器件后，通常采用氮化硅(SiN或Si₃N₄)以及二氧化硅(SiO₂)作为自对准硅化物阻挡层(Self-Align Silicide Block or Salicide block，SAB)，对半导体衬底以及MOS器件进行保护，以降低后续形成金属互连层时产生的影响，特别是在像素区域，能够通过保护有效地减少白点(White Pixel)的产生。

然而，采用氮化硅容易降低图像传感器的传输速度以及使用寿命。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种图像传感器及其形成方法，可以提高图像传感器的传输速度以及使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成MOS器件；形成阻挡层，所述阻挡层覆盖所述MOS器件以及半导体衬底的表面，所述阻挡层包括碳薄膜，所述碳薄膜内SP³键含量高于预设含量阈值；在所述阻挡层表面形成金属互连层。

可选的，所述阻挡层还包括：氧化硅层，所述氧化硅层覆盖所述MOS器件以及半导体衬底，所述碳薄膜覆盖所述氧化硅层。

可选的，所述碳薄膜的材料选自：金刚石以及SP³键含量高于预设含量阈值的无定形碳。

可选的，采用化学气相沉积工艺形成所述碳薄膜；其中，所述化学气相沉积工艺的工艺参数包括以下一项或多项：沉积气体包括：烃类气体以及氦气；沉积温度为50℃至700℃；沉积压力小于等于10Torr；沉积厚度为5nm至200nm。

可选的，在所述阻挡层表面形成金属互连层包括：在所述阻挡层的表面形成层间介质层；对所述层间介质层和所述阻挡层进行刻蚀，以形成沟槽，所述沟槽暴露出所述MOS器件的接触区；在所述沟槽内填充金属材料。

可选的，对所述阻挡层中的碳薄膜进行刻蚀时，刻蚀参数包括以下一项或多项：刻蚀气体包括：O₂以及氩气；刻蚀温度为20℃至500℃；刻蚀压力小于等于10Torr；刻蚀厚度为5nm至200nm。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器，包括：半导体衬底；MOS器件，位于所述半导体衬底上；阻挡层，覆盖所述MOS器件以及半导体衬底的表面，所述阻挡层包括碳薄膜，所述碳薄膜内SP³键含量高于预设含量阈值；金属互连层，位于所述阻挡层的表面。

可选的，所述阻挡层还包括：氧化硅层，覆盖所述MOS器件以及半导体衬底，所述碳薄膜覆盖所述氧化硅层。

可选的，所述碳薄膜的材料选自：金刚石以及SP³键含量高于预设含量阈值的无定形碳。

可选的，所述金属互连层包括：层间介质层，位于所述阻挡层的表面；