[发明专利]一种消除铝垫与显影液反应缺陷的方法

说明书

本发明提供了一种消除铝垫与显影液反应缺陷的方法，应用于CMOS图像传感器的铝垫制备工艺，其中，提供一半导体基底，于半导体基底上进行以下步骤：于半导体基底表面淀积一氧化层；于氧化层中一预定位置形成一凹槽结构；于凹槽结构底部形成接触孔；于氧化层上方覆盖一刻蚀阻挡层，于接触孔内填充刻蚀阻挡层；于刻蚀阻挡层表面形成一铝金属层；于铝金属层表面形成一光刻胶层；对光刻胶层进行曝光；使用一预定溶液对曝光后的光刻胶层进行显影，形成工艺窗口；对铝金属层和刻蚀阻挡层进行刻蚀，形成铝垫；有益效果：在不增加层数，保持现有流程时间的前提下，优化了显影工艺，防止了缺陷的产生。同时，还能提高良率，防止产品报废。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种消除铝垫与显影液反应缺陷的方法。

背景技术

在CMOS图像传感器(CIS)的制程中，包括铝垫制备工艺。其制备过程一般为先在一硅衬底上形成一氧化物层。接下来，在氧化物层中形成一凹槽结构，并在凹槽结构底部形成接触孔。接下来，在氧化层上淀积一氮化钽层，以填充接触孔并覆盖凹槽结构的底部及侧壁。接下来，在氮化钽层上淀积一铝金属层，并通过光阻作为掩膜对铝金属层进行刻蚀，以形成铝垫。

但这种工艺在后续的刻蚀制程中，会出现多余的氮化钽和氧化物残留，最终形成如图1所示的环形火山坑缺陷(volcano defect)。

为了避免发生上述问题，现在常用的方法是在铝垫上增加一层氧化层，用来阻挡显影液与铝的反应，但是后续必须打开铝垫上的氧化物，增加了一道工艺，使得产品工艺更加复杂，增加了整个制程的所需时间。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种消除铝垫与显影液反应缺陷的方法，应用于CMOS图像传感器的铝垫制备工艺，其中，提供一半导体基底，于所述半导体基底上进行以下步骤：

步骤S1，于所述半导体基底表面淀积一氧化层；

步骤S2，于所述氧化层中一第一预定位置形成一凹槽结构；

步骤S3，于所述凹槽结构底部形成接触孔；

步骤S4，于所述氧化层上方、所述凹槽结构的底部、所述凹槽结构的侧壁覆盖一刻蚀阻挡层，于所述接触孔内填充所述刻蚀阻挡层；

步骤S5，于所述刻蚀阻挡层表面形成一铝金属层；

步骤S6，于所述铝金属层表面形成一第一光刻胶层；

步骤S7，对所述第一光刻胶层进行曝光；

步骤S8，使用一预定溶液对曝光后的所述第一光刻胶层进行显影，形成第一工艺窗口；

步骤S9，以所述光刻胶层为掩膜，对所述铝金属层和所述刻蚀阻挡层进行刻蚀，去除所述氧化层表面和所述凹槽结构侧壁上的所述铝金属层、所述刻蚀阻挡层和所述接触孔上方的铝金属层，形成铝垫。

其中，所述刻蚀阻挡层为一氮化钽层。

其中，所述步骤S2中形成所述凹槽结构的步骤包括：

步骤S21，于所述氧化层上形成一第二光刻胶层，图案化所述第二光刻胶层，于待形成所述凹槽结构的位置形成第二工艺窗口；

步骤S22，以所述第二光刻胶层为掩膜对所述氧化层进行刻蚀，形成所述凹槽结构；

步骤S23，去除所述第二光刻胶层。

其中，所述步骤S3中，形成所述接触孔的步骤包括：

步骤S31，于所述氧化层表面形成一第三光刻胶层；

步骤S32，图案化所述第三光刻胶层，于所述凹槽结构的接触孔形成区形成第三工艺窗口；