一種通過注入氮改性多晶硅層的方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種改性多晶硅層的方法。具體而言，本公開關于一種通過注入氮原子改性多晶硅層的方法。
【背景技術】
[0002]在半導體技術中，圖像傳感器用來感測投射于該半導體基板的曝光量。CMOS傳感器及CCD傳感器均廣泛使用于許多的應用，如數碼相機。這些圖像傳感器使用一包含光線感測元件的像素矩陣以收集光能量并將圖像轉換成數字數據。然而，當像素尺寸縮小后，像素的敏感度將減低。另外，像素間的相互干擾(Crosstalk)將增加。相互干擾或將減損空間上的解析度、減低整體的敏感度、提供給不良顏色隔離，且或引導圖像中額外的噪音，特別是在色彩校正程序之后。包含這些需要較薄材料層(例如薄介電和金屬層)的制程和薄彩色濾光片或將使用以改善光學相互干擾。然而，這些傳統(tǒng)改善電氣相互干擾的方法(例如提供具有薄外延層的傳感器)提供給其他問題如靜電放電(Electrostatic discharge ；ESD)失敗。其他傳統(tǒng)圖像傳感器的問題包含長波長光敏感度和圖像缺陷，例如從興盛效應(Blooming effect)(輸出圖像的特定區(qū)域顯示較原始圖像為亮)。另外,該薄外延層可能誘發(fā)多晶硅凸塊缺陷而影響上述問題。
[0003]上文的「現有技術」說明僅提供【背景技術】，并未承認上文的「現有技術」說明揭示本公開的標的，不構成本公開的現有技術，且上文的「現有技術」的任何說明均不應作為本申請的任一部分。
【發(fā)明內容】
[0004]本公開提供一種改性多晶硅層的方法及圖像傳感器的隔離結構的制造方法。
[0005]本公開一實施例的改性多晶硅層的方法，包含步驟:注入氮原子于一多晶硅層至一第一深度以形成一第一氮化多晶娃區(qū)；以及執(zhí)行一蝕刻制程以去除該第一氮化多晶娃區(qū)，其中該多晶硅層并未受到該蝕刻制程所蝕刻。
[0006]本公開的該氮原子注入步驟由一制程所執(zhí)行，該制程選自去耦合等離子體氮化、氨退火(ammonia anneal)及氧化氮(N2O)等離子體處理的其中之一或其混合制程。
[0007]本公開的蝕刻制程通過使用磷酸/過氧化物混合物來實施。
[0008]本公開的蝕刻制程通過使用于去離子水中的氟化氫(HF)來實施。
[0009]本公開的改性多晶硅層的方法進一步包含形成一光阻遮罩層于該多晶硅層上的步驟。
[0010]本公開的改性多晶硅層的方法進一步包含注氮原子入該光阻遮罩層及該多晶硅層至一第二深度以形成一第二氮化多晶硅區(qū)的步驟。
[0011]本公開的改性多晶硅層的方法進一步包含去除該光阻遮罩層的步驟。
[0012]本公開的改性多晶硅層的方法進一步包含執(zhí)行一第二蝕刻制程以去除該第二氮化多晶硅區(qū)的步驟，其中該多晶硅層并未受到該第二蝕刻制程所蝕刻。
[0013]本公開一實施例的圖像感測裝置的隔離結構的制造方法，包含步驟:提供一基板，該基板包含一像素(Pixel)區(qū)及一周邊區(qū)；根據一預定圖案形成一光阻遮罩層于該基板上；根據該預定圖案形成多個溝槽于該像素區(qū)內，其中該溝槽具有一第一深度；根據該預定圖案形成至少一凹槽于該周邊區(qū)，其中該至少一凹槽含有一第二深度；注入氮原子于該基板中的該溝槽底部及該至少一凹槽底部以形成一氮化區(qū)；執(zhí)行一蝕刻制程以去除該氮化區(qū)，其中該基板并未受到該蝕刻制程所蝕刻；去除該光阻遮罩層；沉積一絕緣材料層于該基板上；以及平坦化該絕緣材料層。
[0014]本公開的其他目的，部分將在后續(xù)說明中陳述，而部分可由
【發(fā)明內容】
中輕易得知，或可由本公開的實施而得知。本公開的各方面將可利用后附的申請專利范圍中所特別指出的元件及組合而理解并達成。本發(fā)明所屬技術領域中具有通常知識者需了解，前文的一般說明及下列詳細說明均僅作舉例之用，并非用以限制本公開。
[0015]上文已相當廣泛地概述本公開的技術特征，使下文的本公開詳細描述得以獲得較佳了解。構成本公開的申請專利范圍標的的其他技術特征將描述于下文。本公開所屬技術領域中具有通常知識者應了解，可相當容易地利用下文揭示的概念與特定實施例可作為修改或設計其他結構或制程而實現與本公開相同的目的。本公開所屬技術領域中具有通常知識者亦應了解，這類等效建構無法脫離后附的申請專利范圍所界定的本公開的精神和范圍。
【附圖說明】
[0016]下列附圖并入說明書內容的一部分，以供闡述本公開的各種實施例，進而清楚解釋本公開的技術原理。
[0017]當并同各隨附附圖而閱覽時，即可更佳了解本公開之前揭摘要以及上文詳細說明。為達本公開的說明目的，各附圖里圖繪有現屬較佳的各具體實施例。然應了解本公開并不限于所繪的精確排置方式及設備裝置。
[0018]為了使本公開的敘述更加詳盡與完備，可參照下列描述并配合下列附圖，其中類似的元件符號代表類似的元件。然以下實施例中所述，僅用以說明本公開，并非用以限制本公開的范圍。
[0019]圖1為根據本公開的一實施例的通過氮注入以改性多晶硅的方法的流程圖；
[0020]圖2為根據本公開的一實施例的具有基板及厚光阻層的結構的示意圖；
[0021]圖3為根據本公開的一實施例的氮原子注入方法的示意圖；
[0022]圖4為根據本公開的一實施例的去除厚光阻層的示意圖；
[0023]圖5為根據本公開的一實施例的去除氮化多晶硅區(qū)的示意圖；
[0024]圖6為根據本公開的一實施例的氮原子注入制程的示意圖；
[0025]圖7為根據本公開的另一實施例的表面區(qū)與其他表面區(qū)的高度差的示意圖；
[0026]圖8為根據本公開的另一實施例的圖像感測裝置的隔離結構的制造方法的流程圖；
[0027]圖9為根據本公開的一實施例的具有像素區(qū)及周邊區(qū)的基板的剖面圖；
[0028]圖10為根據本公開的一實施例的以預定圖案設置于基板上的光阻遮罩的示意圖；
[0029]圖11為根據本公開的一實施例的蝕刻于基板的外延(epitaxial)層中的溝槽的示意圖；
[0030]圖12為根據本公開的一實施例的氮原子注入于溝槽底部的示意圖；
[0031]圖13為根據本公開的一實施例的去除氮化部的示意圖；
[0032]圖14為根據本公開的一實施例的去除光阻遮罩層的示意圖；
[0033]圖15為根據本公開的一實施例的沉積絕緣材料的示意圖:以及
[0034]圖16為根據本公開的一實施例的絕緣材料平坦化的示意圖。
[0035]【符號說明】
[0036]20結構
[0037]21厚光阻
[0038]22基板
[0039]221底層
[0040]222多晶硅層
[0041]223氮化多晶硅區(qū)
[0042]224表面區(qū)域
[0043]225表面區(qū)域
[0044]226氮化多晶硅
[0045]230光阻遮罩層
[0046]30基板
[0047]310像素區(qū)
[0048]311溝槽
[0049]312隔離結構
[0050]320周邊區(qū)
[0051]321凹槽
[0052]322隔離結構
[0053]330外延層
[0054]340次層
[0055]350預定圖案
[0056]351光阻遮罩層
[0057]360氮化區(qū)
[0058]370絕緣材料層
[0059]Dl第一深度
[0060]D2第二深度
[0061]D3第一深度
[0062]D4第二深度
[0063]Hl高度差
【具體實施方式】
[0064]本公開在此所探討的方向為改性多晶硅的方法及圖像感測裝置的隔離結構的制造方法。為了能徹底地了解本公開，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及結構。顯然地，本公開的施行并未限定于相關領域的技藝者所熟習的特殊細節(jié)。另一方面，眾所周知的結構或步驟