一種cmos圖像傳感器的制備方法
【專利摘要】一種CMOS圖像傳感器的制備方法，包括：執(zhí)行步驟S1：對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型離子摻雜；執(zhí)行步驟S2：對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行N型源漏極離子注入；執(zhí)行步驟S3：對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理；執(zhí)行步驟S4：對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型源漏極離子注入。本發(fā)明通過改善像素器件光電二極管區(qū)域的白色像素點(diǎn)，以提高產(chǎn)品良率，而對Image Level、FWC測試值無影響。
【專利說明】
一種CMOS圖像傳感器的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種CMOS圖像傳感器的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自上世紀(jì)60年代末期，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室提出固態(tài)成像器件概念后，固體圖像傳感器便得到了迅速發(fā)展，成為傳感技術(shù)中的一個重要分支。它是個人計(jì)算機(jī)多媒體不可缺少的外設(shè)，也是監(jiān)控設(shè)備中的核心器件。
[0003]近年來，由于集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝水平的提高，CMOS圖像傳感器(CIS，CM0SImage Sensor)因其固有的諸如像元內(nèi)放大、列并行結(jié)構(gòu)，集成度高、采用單電源和低電壓供電、成本低和技術(shù)門檻低等特點(diǎn)得到更廣泛地應(yīng)用。同時，低成本、單芯片、功耗低和設(shè)計(jì)簡單等優(yōu)點(diǎn)使CIS在保安監(jiān)視系統(tǒng)、可視電話、可拍照手機(jī)、玩具、汽車和醫(yī)療電子等低端像素產(chǎn)品領(lǐng)域中大出風(fēng)頭。
[0004]白色像素(WP,WhitePixel)是指在無光照條件下CIS器件輸出的DN值大于64的像素數(shù)量，它是評估CIS器件性能的一個重要指標(biāo)，直接反應(yīng)器件成像質(zhì)量。因此，提高CIS器件WP性能，即降低白色像素點(diǎn)(WP Count)是CIS器件制造工藝的一個長期目標(biāo)。然而，在現(xiàn)有的CIS制程工藝中，所述白色像素點(diǎn)中值在565左右，晶圓邊緣(Wafer Edge)高值易造成良率失效。
[0005]故針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本案設(shè)計(jì)人憑借從事此行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)，積極研究改良，于是有了本發(fā)明一種CMOS圖像傳感器的制備方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的CIS制程工藝中，所述白色像素點(diǎn)中值在565左右，晶圓邊緣(Wafer Edge)高值易造成良率失效等缺陷提供一種CMOS圖像傳感器的制備方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的，本發(fā)明提供一種CMOS圖像傳感器的制備方法，所述CMOS圖像傳感器的制備方法，包括:執(zhí)行步驟S1:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型離子摻雜;執(zhí)行步驟S2:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行N型源漏極離子注入;執(zhí)行步驟S3:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理;執(zhí)行步驟S4:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型源漏極離子注入。
[0008]可選地，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型離子摻雜進(jìn)一步包括光刻工藝、離子注入工藝、去除光刻膠工藝。
[0009]可選地，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行N型源漏極離子注入進(jìn)一步包括光刻工藝、離子注入工藝、去除光刻膠工藝。
[0010]可選地，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理的退火溫度為550?610°C。
[0011]可選地，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理的退火時長為40?80min。
[0012]可選地，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理的退火溫度為580°C，退火時長為60min。
[0013]可選地，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型源漏極離子注入進(jìn)一步包括光刻工藝、離子注入工藝、去除光刻膠工藝。
[0014]可選地，所述CMOS圖像傳感器的制備方法所獲得的CMOS圖像傳感器白色像素點(diǎn)中值低至41 O。
[0015]綜上所述，本發(fā)明所述CMOS圖像傳感器的制備方法通過改善像素器件光電二極管區(qū)域的白色像素點(diǎn)，以提高產(chǎn)品良率；同時所述CMOS圖像傳感器的制備方法在對所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行N型源漏極離子注入工藝后，對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理，并最后對所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型源漏極離子注入，可將良率提高I %，而對Image Level、FWC測試值無影響。
【附圖說明】
[0016]圖1所示為本發(fā)明CMOS圖像傳感器的制備方法之流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為詳細(xì)說明本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實(shí)施例并配合附圖予以詳細(xì)說明。
[0018]自上世紀(jì)60年代末期，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室提出固態(tài)成像器件概念后，固體圖像傳感器便得到了迅速發(fā)展，成為傳感技術(shù)中的一個重要分支。它是個人計(jì)算機(jī)多媒體不可缺少的外設(shè)，也是監(jiān)控設(shè)備中的核心器件。
[0019]近年來，由于集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝水平的提高，CMOS圖像傳感器(CIS，CM0SImage Sensor)因其固有的諸如像元內(nèi)放大、列并行結(jié)構(gòu)，集成度高、采用單電源和低電壓供電、成本低和技術(shù)門檻低等特點(diǎn)得到更廣泛地應(yīng)用。同時，低成本、單芯片、功耗低和設(shè)計(jì)簡單等優(yōu)點(diǎn)使CIS在保安監(jiān)視系統(tǒng)、可視電話、可拍照手機(jī)、玩具、汽車和醫(yī)療電子等低端像素產(chǎn)品領(lǐng)域中大出風(fēng)頭。
[0020]白色像素(WP,WhitePixel)是指在無光照條件下CIS器件輸出的DN值大于64的像素數(shù)量，它是評估CIS器件性能的一個重要指標(biāo)，直接反應(yīng)器件成像質(zhì)量。因此，提高CIS器件WP性能，即降低白色像素點(diǎn)(WP Count)是CIS器件制造工藝的一個長期目標(biāo)。然而，在現(xiàn)有的CIS制程工藝中，所述白色像素點(diǎn)中值在565左右，晶圓邊緣(Wafer Edge)高值易造成良率失效。
[0021]請參閱圖1，圖1所示為本發(fā)明CMOS圖像傳感器的制備方法之流程圖。所述CMOS圖像傳感器的制備方法，包括:
[0022]執(zhí)行步驟S1:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型離子摻雜；
[0023]執(zhí)行步驟S2:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行N型源漏極離子注入；
[0024]執(zhí)行步驟S3:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理；
[0025]執(zhí)行步驟S4:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型源漏極離子注入。
[0026]其中，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型離子摻雜進(jìn)一步包括光刻工藝、離子注入工藝、去除光刻膠工藝。所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行N型源漏極離子注入進(jìn)一步包括光刻工藝、離子注入工藝、去除光刻膠工藝。所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型源漏極離子注入進(jìn)一步包括光刻工藝、離子注入工藝、去除光刻膠工藝。
[0027]作為具體的實(shí)施方式，非限制性地，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理的退火溫度為550?610°C。所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理的退火時長為40?80min。更優(yōu)選地，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理的退火溫度為580°C，退火時長為60min。
[0028]為了更直觀的揭露本發(fā)明之技術(shù)方案，凸顯本發(fā)明之有益效果，現(xiàn)結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對所述CMOS圖像傳感器的制備方法和原理進(jìn)行闡述。在【具體實(shí)施方式】中，所述CMOS圖像傳感器的制備方法之工藝參數(shù)僅為列舉，不應(yīng)視為對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。在所述【具體實(shí)施方式】中，以所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理的退火溫度為580°C，退火時長為60min為例。
[0029]請繼續(xù)參閱圖1，所述CMOS圖像傳感器的制備方法，包括:
[0030]執(zhí)行步驟S1:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型離子摻雜；
[0031]執(zhí)行步驟S2:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行N型源漏極離子注入；
[0032]執(zhí)行步驟S3:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理；
[0033]執(zhí)行步驟S4:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型源漏極離子注入。
[0034]其中，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型離子摻雜進(jìn)一步包括光刻工藝、離子注入工藝、去除光刻膠工藝。所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行N型源漏極離子注入進(jìn)一步包括光刻工藝、離子注入工藝、去除光刻膠工藝。所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型源漏極離子注入進(jìn)一步包括光刻工藝、離子注入工藝、去除光刻膠工藝。
[0035]通過產(chǎn)品良率實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)顯示，本發(fā)明CMOS圖像傳感器的制備方法以改善CIS器件最終的白色像素點(diǎn)表象，提尚廣品良率。所述CIS器件的白色像素點(diǎn)中值由現(xiàn)有的565降低至410，提高27%。另一方面，通過整體良率測試可以得知，在所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行N型源漏極離子注入工藝后，對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理，并最后對所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型源漏極離子注入，可將良率提高1%，而對Image Level、FWC測試值無影響。
[0036]綜上所述，本發(fā)明所述CMOS圖像傳感器的制備方法通過改善像素器件光電二極管區(qū)域的白色像素點(diǎn)，以提高產(chǎn)品良率；同時所述CMOS圖像傳感器的制備方法在對所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行N型源漏極離子注入工藝后，對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理，并最后對所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型源漏極離子注入，可將良率提高I %，而對Image Level、FWC測試值無影響。
[0037]本領(lǐng)域技術(shù)人員均應(yīng)了解，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以對本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型。因而，如果任何修改或變型落入所附權(quán)利要求書及等同物的保護(hù)范圍內(nèi)時，認(rèn)為本發(fā)明涵蓋這些修改和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種CMOS圖像傳感器的制備方法，其特征在于，所述CMOS圖像傳感器的制備方法，包括: 執(zhí)行步驟S1:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型離子摻雜； 執(zhí)行步驟S2:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行N型源漏極離子注入； 執(zhí)行步驟S3:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理； 執(zhí)行步驟S4:對CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型源漏極離子注入。2.如權(quán)利要求1所述CMOS圖像傳感器的制備方法，其特征在于，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型離子摻雜進(jìn)一步包括光刻工藝、離子注入工藝、去除光刻膠工藝。3.如權(quán)利要求1所述CMOS圖像傳感器的制備方法，其特征在于，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行N型源漏極離子注入進(jìn)一步包括光刻工藝、離子注入工藝、去除光刻膠工藝。4.如權(quán)利要求1所述CMOS圖像傳感器的制備方法，其特征在于，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理的退火溫度為550?610°C。5.如權(quán)利要求1所述CMOS圖像傳感器的制備方法，其特征在于，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理的退火時長為40?80min。6.如權(quán)利要求1所述CMOS圖像傳感器的制備方法，其特征在于，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行退火處理的退火溫度為580°C，退火時長為60min。7.如權(quán)利要求1所述CMOS圖像傳感器的制備方法，其特征在于，所述CMOS圖像傳感器之像素器件光電二極管區(qū)域進(jìn)行P型源漏極離子注入進(jìn)一步包括光刻工藝、離子注入工藝、去除光刻膠工藝。8.如權(quán)利要求1所述CMOS圖像傳感器的制備方法，其特征在于，所述CMOS圖像傳感器的制備方法所獲得的CMOS圖像傳感器白色像素點(diǎn)中值低至410。
【文檔編號】H01L27/146GK106057842SQ201610693429
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月19日
【發(fā)明人】范洋洋, 何亮亮
【申請人】上海華力微電子有限公司