[发明专利]CMOS保护层结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种CMOS保护层结构，其形成于CMOS的金属层上，包括：第一保护层，其淀积形成在所述金属层上，其厚度为第一厚度；第二保护层，其淀积形成在所述第一保护层上，其厚度为第二厚度；其中，第一保护层和第二保护层是不同材料淀积形成的氮化层，第二厚度大于第一厚度，淀积第一保护层所需温度低于淀积第二保护层所需温度。本发明用于CMOS金属工艺后能避免金属析出形成凸丘缺陷，能提高CMOS的均一性和稳定性，进而能提高良品率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种用于CMOS(互补金属氧化物半导体Complementary Metal Oxide Semiconductor)的保护层结构。本发明还涉及一种用于CMOS(互补金属氧化物半导体Complementary Metal Oxide Semiconductor)保护层结构的制造方法。

背景技术

现有CMOS图像传感器(CMOSImageSensor，CIS)包括像素单元电路和CMOS电路。相对于CCD图像传感器，CMOS图像传感器因为采用CMOS标准制作工艺，因此具有更好的可集成度，可以与其他数模运算和控制电路集成在同一块芯片上，更适应未来的发展。

现有CMOS图像传感器的制造方法主要包括如下步骤：

步骤1、在半导体衬底如硅衬底上同时形成像素区的像素单元电路的各MOS晶体管以及逻辑区的CMOS电路的各MOS晶体管的栅介质层如栅氧化层和多晶硅栅。

步骤2、形成氧化层，所述氧化层覆盖在各所述多晶硅栅的顶部表面和侧面以及各所述多晶硅栅的外部表面上。

步骤3、掩模层进行光刻将逻辑区打开，以及将像素区保护。此处的掩模层是用于在后续的形成侧墙的刻蚀中保护像素区域，保证逻辑区刻蚀的同时像素区保留。

步骤4、在掩模层的保护下进行氧化层的刻蚀在逻辑区的多晶硅栅的侧面形成氧化层侧墙。

步骤5、去除掩模层，在像素区的表面形成保护层，保护层在后续的工艺中(如金属工艺)防止在所述像素区中引入杂质导致白色像素的污染。

现有技术淀积保护层后进行WAT Test后扫描发现了金属析出造成的凸丘缺陷，形成金属污染，影响器件的性能。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明要解决的技术问题是提供一种用于CMOS金属工艺后，能避免金属析出形成凸丘缺陷的CMOS保护层结构。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种用于CMOS金属工艺后，能避免金属析出形成凸丘缺陷的CMOS保护层结构制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的CMOS保护层结构，其形成于CMOS的金属层上，包括：

第一保护层，其淀积形成在所述金属层上，其厚度为第一厚度；

第二保护层，其淀积形成在所述第一保护层上，其厚度为第二厚度；

其中，第一保护层和第二保护层是不同材料淀积形成的氮化层，第二厚度大于第一厚度，淀积第一保护层所需温度低于淀积第二保护层所需温度。

可选择的，进一步改进所述的CMOS保护层结构，第一保护层是氮碳硅化合物层，第二保护层是氮化硅层。

可选择的，进一步改进所述的CMOS保护层结构，第一保护层厚度范围是100埃～150埃，第二保护层厚度范围是2000埃～3000埃。