[发明专利]半导体器件的制备方法在审

专利信息
申请号: 202110739263.4 申请日: 2021-06-30
公开(公告)号: CN113451343A 公开(公告)日: 2021-09-28
发明(设计)人: 薛广杰 申请(专利权)人: 武汉新芯集成电路制造有限公司
主分类号: H01L27/146 分类号: H01L27/146
代理公司: 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 代理人: 田婷
地址: 430205 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 半导体器件 制备 方法
【说明书】:

发明提供的背照式图像传感器的制备方法中,由于先对衬底进行了P型离子注入以形成P型掺杂层,之后刻蚀P型掺杂层形成开槽,并使开槽的宽度大于被开槽分割后形成的P型结构的宽度。如此一来,则降低了后续生长在开槽内的外延结构的深宽比,进而在对外延结构进行N型离子注入时,能够提升注入效果,以提升最终制备而成的背照式图像传感器的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种半导体器件的制备方法。

背景技术

背照式图像传感器产品是一种图形收集处理半导体器件,光电二极管(Photo-Diode,简称PD)作为光电转换器件应用于CIS产品中,使得CIS产品可以实现将光学信号转化成电学信号进行存储和显示。

现有的CIS产品已经采用了背照式(Back-illuminated)的工艺,即半导体衬底完成MOS晶体管以及金属连线后会进行半导体衬底背面的研磨(目的是将半导体衬底的厚度减薄),让半导体衬底背面作为光感应的窗口,而半导体衬底的正面会粘合在其他辅助半导体衬底上面以实现光线处理功能。CMOS图像传感器的基本单元称为像素,其由1个光电二极管和3个或4个MOS晶体管构成。

目前,随着人们生活水平的提高,人们对背照式图像传感器的品质要求越来越高。而像素越高背照式图像传感器的品质越高。因此,背照式图像传感器越来越向小尺寸像素方向发展。然而,随着像素单元的面积不断缩小,像素区的深宽比越来越大。如此则在制备背照式图像传感器时,

现有离子掺杂工艺通常无法满足要求,而导致最终制备而成的背照式图像传感器性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体器件及其制备方法,以解决现有的半导体器件制备过程中受损,而性能降低的问题。

为解决上述技术问题,本发明提供一种半导体器件的制备方法,包括:

提供一衬底;

对所述衬底注入P型离子,以形成P型掺杂层;

刻蚀所述P型掺杂层,以形成多个至少贯穿所述P型掺杂层的开槽,所述开槽分割所述P型掺杂层以形成多个P型结构,其中,所述开槽的宽度大于所述P型结构的宽度;

在所述开槽内生长外延结构,并对并对所述外延结构进行N型离子注入以形成多个N型结构,所述N型结构和所述P型结构交替排布。

可选的,形成多个至少贯穿所述P型掺杂层的开槽的方法包括:

在所述P型掺杂层上依次形成硬掩模材料层和光刻胶层,所述光刻胶层中形成有开口;

以所述光刻胶层为掩膜刻蚀所述硬掩模材料层以形成硬掩模层,并以所述硬掩膜层为掩膜刻蚀所述P型掺杂层,且使所述开口至少延伸至所述P型掺杂层中以形成所述开槽。

可选的,刻蚀所述硬掩膜层和所述P型掺杂层的方法为干法刻蚀,所述干法刻蚀的刻蚀气体对所述P型掺杂层和所述硬掩膜层的刻蚀选择比大于10:1。

可选的,所述刻蚀气体包括:氢溴酸气体、氯气、氯化氢气体以及多卤素气体的混合气体。

可选的,在形成光刻胶层之前,所述方法还包括:在所述硬掩膜材料层上形成抗反射材料层;

以及,在刻蚀所述硬掩膜层的同时,所述方法还包括:刻蚀所述抗反射材料层,以形成抗反射层并使所述开口延伸至所述抗反射层中。

可选的,所述开槽的深度为所述P型结构的厚度的1.2倍~1.5倍。

可选的,在所述开槽内生长外延结构包括:

在所述开槽内生长初始外延结构,并使所述初始外延结构凸出于所述P型结构的顶表面;

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