一种背照式图像传感器的半导体结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种背照式图像传感器的半导体结构及其制作方法，属于半导体技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种背照式图像传感器的半导体结构及其制作方法


[0001]本专利技术属于半导体
，特别涉及一种背照式图像传感器的半导体结构及其制作方法
。

技术介绍

[0002]随着集成电路的内部元件的集成度不断地提升，相邻元件之间的距离缩短，相邻元件之间电子干扰的可能性也随之提高，深沟槽隔离技术在现今的半导体技术中得到较为广泛的应用，使得各种器件例如模拟
、
数字和高压等集成在一起，而不会引起干扰
。
例如，在背照式图像传感器中，采用深沟槽隔离结构进行像素区隔离，以获得较好的成像效果
。
但在深沟槽隔离技术中，容易出现深沟槽隔离良率差问题，导致芯片良率低，不利于半导体技术的发展
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种背照式图像传感器的半导体结构及其制作方法，在深沟槽形成过程中，减少气泡缺陷产生，提高半导体结构的良率，从而提高半导体器件的性能和良率
。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术还提供一种背照式图像传感器的半导体结构，至少包括：衬底；多个深沟槽，设置在所述衬底内；内衬氧化层，设置在所述深沟槽的侧壁和底部以及所述衬底上；高介电介质层，设置在所述内衬氧化层上；第一氧化层，设置在所述高介电介质层上，所述第一氧化层填充至所述深沟槽的顶部，且所述第一氧化层在所述深沟槽内形成空气间隙，所述空气间隙的顶部低于所述深沟槽的顶部；第二氧化层，形成在所述第一氧化层上，所述第二氧化层和所述第一氧化层的应力类型相反，所述第一氧化层和所述第二氧化层结合后压力类型为压应力
。
[0005]所述第一氧化层的应力类型为拉应力
。
[0006]在本专利技术一实施例中，所述第二氧化层的应力类型为压应力
。
[0007]本专利技术还提供一种背照式图像传感器的半导体结构的制作方法，至少包括以下步骤：提供一衬底；在所述衬底内形成多个深沟槽；在所述深沟槽的侧壁和底部以及所述衬底上形成内衬氧化层；在所述内衬氧化层上形成高介电介质层上在所述高介电介质层上通过第一沉积工艺形成第一氧化层，所述第一氧化层填充
至所述深沟槽的顶部，且所述第一氧化层在所述深沟槽内形成空气间隙；对所述第一氧化层进行烘烤工艺处理；在所述第一氧化层上通过第二沉积工艺形成第二氧化层，所述第二氧化层和所述第一氧化层的应力相反，所述第一氧化层和所述第二氧化层结合后压力类型为压应力
。
[0008]在本专利技术一实施例中，所述第一沉积工艺为高深宽比工艺，且所述第一沉积工艺的反应温度为
380℃~400℃。
[0009]在本专利技术一实施例中，所述烘烤工艺包括：在预设烘烤温度下，通入设定流量的气体，反应预设时间后，完成对所述第一氧化层的所述烘烤工艺处理
。
[0010]在本专利技术一实施例中，所述烘烤温度为
300℃~350℃。
[0011]在本专利技术一实施例中，所述气体包括氦气，且所述气体的流量为
8000sccm~10000sccm。
[0012]在本专利技术一实施例中，所述第二沉积工艺为等离子增强正硅酸乙酯层沉积工艺，且所述第二沉积工艺的反应温度为
300℃~350℃。
[0013]综上所述，本专利技术提供一种背照式图像传感器的半导体结构及其制作方法，意想不到的效果是能够减少高深宽比工艺制备的沉积膜的水氧残余物，提高高深宽比工艺制备的沉积膜质量，避免后续产生气泡缺陷，提高后续制备的半导体器件的性能
。
能够使得膜层应力表现为压应力，从而避免因拉应力膜层与衬底表面粘附性差的问题，减少膜层气泡缺陷的产生
。
制备的深沟槽隔离结构能够提高相邻元器件之间的光学和电学隔离，减少暗电流串扰和寄生光污染等情况，提高半导体结构的可靠性
。
在较好去除水氧残余物的同时，减少资源的浪费，节约生产时间，提高生产效率
。
[0014]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点
。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0016]图1为本专利技术一实施例中在衬底及衬底上衬底氧化层的示意图
。
[0017]图2为本专利技术一实施例中形成的光刻胶层和开口的示意图
。
[0018]图3为本专利技术一实施例中形成的深沟槽的示意图
。
[0019]图4为本专利技术一实施例中去除衬底氧化层的示意图
。
[0020]图5为本专利技术一实施例中形成内衬氧化层的示意图
。
[0021]图6为本专利技术一实施例中形成高介电介质层的示意图
。
[0022]图7为本专利技术一实施例中形成第一氧化层和空气间隙的示意图
。
[0023]图8为本专利技术一实施例中形成第二氧化层的示意图
。
[0024]图9为仅通过第一沉积工艺在衬底上形成第一氧化层后衬底缺陷的示意图
。
[0025]图
10
为图9中的工艺对应衬底的气泡缺陷图
。
[0026]图
11
为在通过第一沉积工艺在衬底上形成第一氧化层后直接通过第二沉积工艺形成第二氧化层后衬底缺陷的示意图
。
[0027]图
12
为图
11
中的工艺对应衬底的气泡缺陷图
。
[0028]图
13
为本专利技术一实施例中在通过本专利技术提供的背照式图像传感器的半导体结构的制作方法制备的衬底缺陷的示意图图
14
为本专利技术一实施例中图
13
中对应衬底的气泡缺陷图
。
[0029]图
15
为本专利技术不同实施例中不同烘烤工艺条件下第一氧化层和第二氧化层结合后应力的变化折线图
。
[0030]标号说明：
10、
衬底；
11、
衬底氧化层；
12、
光刻胶层；
13、
开口；
20、
深沟槽；
21、
内衬氧化层；
22、
高介电介质层；
23、
第一氧化层；
24、
空气间隙；
25、
第二氧化层
。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种背照式图像传感器的半导体结构，其特征在于，至少包括：衬底；多个深沟槽，设置在所述衬底内；内衬氧化层，设置在所述深沟槽的侧壁和底部以及所述衬底上；高介电介质层，设置在所述内衬氧化层上；第一氧化层，设置在所述高介电介质层上，所述第一氧化层填充至所述深沟槽的顶部，且所述第一氧化层在所述深沟槽内形成空气间隙，所述空气间隙的顶部低于所述深沟槽的顶部；第二氧化层，形成在所述第一氧化层上，所述第二氧化层和所述第一氧化层的应力类型相反，所述第一氧化层和所述第二氧化层结合后压力类型为压应力
。2.
根据权利要求1所述的背照式图像传感器的半导体结构，其特征在于，所述第一氧化层的应力类型为拉应力
。3.
根据权利要求1所述的背照式图像传感器的半导体结构，其特征在于，所述第二氧化层的应力类型为压应力
。4.
一种背照式图像传感器的半导体结构的制作方法，其特征在于，至少包括以下步骤：提供一衬底；在所述衬底内形成多个深沟槽；在所述深沟槽的侧壁和底部以及所述衬底上形成内衬氧化层；在所述内衬氧化层上形成高介电介质层上在所述高介电介质层上通过第一沉积工艺形成第一氧化层，所述第一氧化层填充至所述深沟槽的顶部，且所述第一氧化层在所述深沟槽内形成空气间隙；对...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮钢，张伟，罗钦贤，陈有德，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：