[发明专利]CIS器件的多晶硅栅形成方法

说明书

本申请公开了一种CIS器件的多晶硅栅形成方法，涉及半导体制造领域。该方法包括在衬底上形成栅氧化层；在栅氧化层表面形成多晶硅层；在多晶硅层表面形成硬掩膜层，硬掩膜层由氮化硅层和低温氧化层组成；通过光刻和刻蚀工艺在硬掩膜层中形成像素区域的栅极图案和逻辑区域的栅极图案；根据像素区域的栅极图案和逻辑区域的栅极图案，刻蚀多晶硅层，形成像素区域的栅极和逻辑区域的栅极；对像素区域的栅极和逻辑区域的栅极进行二次氧化处理；去除栅极表面残余的氮化硅；解决了目前CIS器件制造过程中，多晶硅栅顶部的氧化膜影响后续源漏注入时注入到多晶硅栅中离子剂量的问题；达到了优化多晶硅的注入条件，改善CIS器件性能的效果。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种CIS器件的多晶硅栅形成方法。

背景技术

在CIS(CMOS Image Sensor，图像传感器)产品的制造过程中，在刻蚀形成多晶硅栅后，如果像素区域的残余氧化层太薄会在制程过程中对像素区域的硅表面造成损伤，导致像素区域的器件漏电过大形成暗电流，进而影响像素性能。但是，像素区域的残余氧化层过厚，会导致逻辑区域进行源漏注入时注入到多晶硅栅中的离子剂量减少，造成多晶硅耗尽，影响芯片性能。

在目前CIS产品的制作过程中，在形成多晶硅栅之前，先在多晶硅层表面形成硬掩膜(氧化物)，在经过多晶硅刻蚀和二次氧化后，残留的硬掩膜层会导致多晶硅栅的顶部有较厚的氧化膜，会影响后续源漏注入时注入到多晶硅栅中离子剂量。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种CIS器件的多晶硅栅形成方法。该技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种CIS器件的多晶硅栅形成方法，该方法包括：

在衬底上形成栅氧化层；

在栅氧化层表面形成多晶硅层，多晶硅层用于制作像素区域的栅极和逻辑区域的栅极；

在多晶硅层表面形成硬掩膜层，硬掩膜层由氮化硅层和低温氧化层组成；

通过光刻和刻蚀工艺在硬掩膜层中形成像素区域的栅极图案和逻辑区域的栅极图案；

根据像素区域的栅极图案和逻辑区域的栅极图案，刻蚀多晶硅层，形成像素区域的栅极和逻辑区域的栅极；

对像素区域的栅极和逻辑区域的栅极进行二次氧化处理；

去除栅极表面残余的氮化硅。

可选的，氮化硅层的厚度为100A。

可选的，低温氧化层的厚度为300A。

可选的，去除栅极表面残余的氮化硅，包括：

通过湿法腐蚀工艺去除栅极表面残余的氮化硅。

可选的，湿法腐蚀工艺去除栅极表面残余的氮化硅时，使用磷酸溶液。

可选的，去除栅极表面残余的氮化硅之后，该方法还包括：

在像素区域的栅极的两侧和逻辑区域的栅极的两侧分别形成栅极侧墙；

在像素区域和逻辑区域进行源漏极注入，形成源极和漏极。

可选的，栅极侧墙由氧化层和氮化硅层组成。

可选的，在像素区域的栅极的两侧和逻辑区域的栅极的两侧分别形成栅极侧墙，包括：

在衬底表面形成第一侧墙材料层；

对逻辑区域的第一侧墙材料层进行回刻蚀，去除逻辑区域衬底表面的第一侧墙材料；

在衬底表面形成第二侧墙材料层；

对衬底进行回刻蚀，在像素区域的栅极的两侧和逻辑区域的栅极的两侧分别形成栅极侧墙。