本發(fā)明涉及半導體制造領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種優(yōu)化后段光通道工藝來降低CIS暗電流的方法。

背景技術：

CIS(CMOS Image Sensor，CMOS圖像傳感器)產(chǎn)品光電二極管上方的非SiO2層(包括NDC和SIN)通常會被去除來降低入射光因為不同材料之間的折射而產(chǎn)生的耗損，但另外一方面，失去SiCN(NDC，Nitrogen Doped silicon Carbide)或SIN的保護，H離子容易溢出使得SiO2/Si界面態(tài)不能得到修復，并最終產(chǎn)生暗電流。

如何保留致密層使得H離子不會溢出以改善暗電流、同時不能影響光通量，成為一個問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在上述缺陷，提供一種優(yōu)化后段光通道工藝來降低CIS暗電流的方法，能夠使得H離子不會溢出以改善暗電流、同時不能影響光通量。

為了實現(xiàn)上述技術目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種優(yōu)化后段光通道工藝來降低CIS暗電流的方法，包括：形成CIS光電二極管區(qū)域，其中后段介電SiO₂層中全部去除SICN材料，并且在CIS光電二極管區(qū)域的頂部選擇性保留頂層SI3N4材料。

優(yōu)選地，在所述優(yōu)化后段光通道工藝來降低CIS暗電流的方法中，CIS光電二極管區(qū)域的后段介電SiO₂層中全部去除后段介電SICN層。

優(yōu)選地，在所述優(yōu)化后段光通道工藝來降低CIS暗電流的方法中，在CIS光電二極管區(qū)域的頂部選擇性保留頂層SI3N4材料。

優(yōu)選地，在所述優(yōu)化后段光通道工藝來降低CIS暗電流的方法中，CIS光電二極管區(qū)域的后段介電層中保留一層SIN材料。

為了實現(xiàn)上述技術目的，根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種CIS器件，其特征在于包括：CIS光電二極管區(qū)域，其中在CIS光電二極管區(qū)域的后段介電SiO₂層中全部去除SICN材料，并且在CIS光電二極管區(qū)域的頂部選擇性保留頂層SI3N4材料。

優(yōu)選地，在所述CIS器件中，CIS光電二極管區(qū)域的后段介電SiO₂層中全部去除后段介電SICN層。

優(yōu)選地，在所述CIS器件中，CIS光電二極管區(qū)域的頂部選擇性保留頂部SIN材料。

優(yōu)選地，在所述CIS器件中，CIS光電二極管區(qū)域的后段介電層中保留一層SIN材料。

本發(fā)明利用SiO₂/Si界面懸掛鍵產(chǎn)生CIS暗電流理論，通過選擇優(yōu)化后段介電層的覆蓋方式來通過保護H+離子而修復懸掛鍵，使用致密的SIN作為鈍化層的覆蓋材料，并去除該層以外的所有CIS光電二極管上方非的SiO₂材料，在不影響光通量的情況下改善產(chǎn)品的暗電流。

附圖說明

結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中：

圖1示意性地示出了現(xiàn)有技術的CIS器件的光電二極管區(qū)域的結構示意圖。

圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的優(yōu)化后段光通道工藝來降低CIS暗電流的方法得到的CIS器件。

需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結構的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內容進行詳細描述。

理論研究表明SiO₂/Si界面態(tài)是導致CIS暗電流的主要來源，而H+離子可以通過與SiO₂/Si界面中的懸掛鍵結合使其失去活性而降低暗電流。但H+離子容易在熱處理過程中溢出，且后段的SiO₂不夠致密不足以防止H+離子的溢出。圖1示意性地示出了現(xiàn)有技術的CIS器件的光電二極管區(qū)域的結構示意圖。正常CIS產(chǎn)品后段材料包含為SiO₂(介電SiO₂層10、鈍化層覆蓋SiO₂層30)、SICN(后段介電SICN層21、22、23、24)和SIN(鈍化層覆蓋SIN層20、頂部SIN材料40)，基于增加入射光量提高靈敏度的要求，CIS光電二極管上方的SICN或SIN會被去除，而失去致密的SICN或SIN的保護，H+離子溢出使暗電流增加，使得暗電流與靈敏度之間成為一對矛盾。本發(fā)明通過實驗結果找到了一條很好的解決方法，通過選擇保留SIN使得在不影響靈敏度的情況下降低了暗電流。

本發(fā)明針對圖1所示的這種結構進行改進，本發(fā)明使用致密的SIN作為鈍化層的覆蓋材料，并去除該層以外的所有CIS光電二極管上方非SiO₂材料，在不影響光通量的情況下改善產(chǎn)品的暗電流。更具體地說，本發(fā)明利用SiO₂/Si界面懸掛鍵產(chǎn)生CIS暗電流理論，通過選擇優(yōu)化后段介電層的覆蓋方式來通過保護H+離子而修復懸掛鍵來改善暗電流的方法。

下面將具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的優(yōu)化后段光通道工藝來降低CIS暗電流的方法得到的CIS器件。

如圖2所示，在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的優(yōu)化后段光通道工藝來降低CIS暗電流的方法中，形成CIS光電二極管區(qū)域，其中后段介電SiO₂層10中不保留(即，全部去除)SICN材料(例如，不保留后段介電SICN層)，而且在CIS光電二極管區(qū)域的頂部選擇性保留SI3N4材料(例如，選擇性保留頂部SI3N4材料40)。

優(yōu)選地，在CIS光電二極管區(qū)域的鈍化層覆蓋SiO₂層30的密度大于預定密度，由此形成致密的鈍化層覆蓋SiO₂層30。

由此，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的CIS器件包括：CIS光電二極管區(qū)域，其中在CIS光電二極管區(qū)域的介電SiO₂層10中不保留SICN材料(例如，不保留后段介電SICN層)，而且在CIS光電二極管區(qū)域的頂部選擇性保留SICN材料(例如，選擇性保留頂部SIN材料40)。

優(yōu)選地，在CIS光電二極管區(qū)域的鈍化層覆蓋SiO₂層30的密度大于預定密度，由此形成致密的鈍化層覆蓋SiO₂層30。

本發(fā)明去除光電二極管上方的所有SICN層以及頂部SIN，僅保留鈍化層中的SIN的方式來防止光電二極管上方H離子游離出光電二極管表面的懸掛鍵，從而降低暗電流，且不影響靈敏度。

此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關系或者順序關系等。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發(fā)明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。

而且還應該理解的是，本發(fā)明并不限于此處描述的特定的方法、化合物、材料、制造技術、用法和應用，它們可以變化。還應該理解的是，此處描述的術語僅僅用來描述特定實施例，而不是用來限制本發(fā)明的范圍。必須注意的是，此處的以及所附權利要求中使用的單數(shù)形式“一個”、“一種”以及“該”包括復數(shù)基準，除非上下文明確表示相反意思。因此，例如，對“一個元素”的引述意味著對一個或多個元素的引述，并且包括本領域技術人員已知的它的等價物。類似地，作為另一示例，對“一個步驟”或“一個裝置”的引述意味著對一個或多個步驟或裝置的引述，并且可能包括次級步驟以及次級裝置。應該以最廣義的含義來理解使用的所有連詞。因此，詞語“或”應該被理解為具有邏輯“或”的定義，而不是邏輯“異或”的定義，除非上下文明確表示相反意思。此處描述的結構將被理解為還引述該結構的功能等效物?？杀唤忉尀榻频恼Z言應該被那樣理解，除非上下文明確表示相反意思。