本發明涉及集成電路領域，尤其涉及一種用于多晶硅刻蝕過程中減少缺陷產生的方法。

背景技術：

1、在cmos圖像傳感器的產品中，多晶硅（poly）作為柵電極，當n型離子（例如，磷（p）、氟（f））摻雜濃度有限時，就會形成電壓降，則其中會存在電場，從而氧化硅（sio2）界面處的電子容易被電場吸引到柵電極的一側，導致界面處出現耗盡層。

2、npo（nmos?poly?pre-dope，n型多晶硅柵預摻雜）工藝主要作用是nmos的多晶硅需要在多晶硅沉積后，需要使摻雜的n型離子能夠到達多晶硅和柵氧化層界面，從而防止多晶硅耗盡現象的發生，而融合（merge）在npo工藝中的f離子的注入是為了改善隨機電報信號(random?telegraph?signal,?rts)?噪聲。

3、為了使多晶硅刻蝕出更好的形貌，多晶硅刻蝕(poly?etch)工藝通常會使用硬掩模(hard?mask,hm)作為刻蝕的阻擋層。peox（plasma?enhanced?oxide，等離子體增強氧化膜）作為hm1，通常沉積速率比較低，致密性比較高，防止多晶硅中的離子析出，低溫氧化物(low?temperature?oxide,?lto)作為hm2，是用來降低對柵極損傷(gate?damage)的影響。

4、對于cmos圖像傳感器的形成過程，在多晶硅刻蝕工藝中發現了大量的隨機錐形缺陷(random?cone?defect)，cmos圖像傳感器對一些特定的錐形缺陷(special?conedefect)比較敏感，有些錐形缺陷會對良率造成損失，嚴重影響cmos圖像傳感器良率的穩定性。

技術實現思路

1、基于上述問題，本發明實施例提供了一種用于多晶硅刻蝕過程中減少缺陷產生的方法，至少包括：提供襯底；在所述襯底上形成第一介質層和多晶硅層；在所述多晶硅層上形成圖形化的第一光阻層；對所述多晶硅層進行至少含有f離子的注入；通過n2h2干法刻蝕去除經過與f離子反應后的第一光阻層的一部分，再通過o2和n2h2干法刻蝕去除所述經過與f離子反應后的第一光阻層的剩余部分；通過濕法刻蝕去除所述多晶硅層表面的殘留物，從而減少后續多晶硅刻蝕過程中產生缺陷。

2、在一些實施例中，所述通過n2h2干法刻蝕去除經過與f離子反應后的第一光阻層的一部分的工藝參數包括：氣壓范圍為：500~2000mt；射頻功率范圍為：1500~3000w，射頻時間范圍為：10~90s；n2h2氣體流量范圍為：2000~6000sccm。

3、在一些實施例中，所述通過o2和n2h2干法刻蝕去除所述經過與f離子反應后的第一光阻層的剩余部分的工藝參數包括：第一次通過o2和n2h2干法刻蝕的工藝參數為：氣壓范圍為：500~2000mt；射頻功率范圍為：1500~3000w，射頻時間范圍為：10~90s；o2/n2h2氣體流量比例為：1/9；第二次通過o2和n2h2干法刻蝕的工藝參數為：氣壓范圍為：500~2000mt；射頻功率范圍為：1500~3000w，射頻時間范圍為：10~90s；o2/n2h2氣體流量比例為：9/1。

4、在一些實施例中，所述通過n2h2干法刻蝕去除經過與f離子反應后的第一光阻層的5%~15%。

5、在一些實施例中，所述圖形化的第一光阻層的厚度大于3100a。

6、在一些實施例中，所述對所述多晶硅層進行至少含有氟離子的離子注入包括：對所述多晶硅層進行p的離子注入；對所述多晶硅層進行f的離子注入。

7、在一些實施例中，所述方法進一步包括：在所述多晶硅層上形成硬掩膜層；在所述硬掩膜層上形成圖形化的第二光阻層；刻蝕去除部分所述硬掩膜層和部分所述多晶硅層，形成多晶硅柵極。

8、在一些實施例中，所述方法應用于cmos圖像傳感器。

9、本發明還提供了一種cmos圖像傳感器的形成方法，至少包括：提供襯底；在所述襯底上形成第一介質層和多晶硅層；在所述多晶硅層上形成圖形化的第一光阻層；對所述多晶硅層進行至少含有f的離子注入；通過n2h2干法刻蝕去除經過與f離子反應后的第一光阻層的一部分，再通過o2和n2h2干法刻蝕去除所述經過與f離子反應后的第一光阻層的剩余部分；通過濕法刻蝕去除所述多晶硅層表面的殘留物，從而減少后續多晶硅刻蝕過程中產生缺陷。

10、在一些實施例中，所述通過n2h2干法刻蝕去除經過與f離子反應后的第一光阻層的一部分的工藝參數包括：氣壓范圍為：500~2000mt；射頻功率范圍為：1500~3000w，射頻時間范圍為：10~90s；n2h2氣體流量范圍為：2000~6000sccm；所述通過o2和n2h2干法刻蝕去除所述經過與f反應后的第一光阻層的剩余部分的工藝參數包括：第一次通過o2和n2h2干法刻蝕的工藝參數為：氣壓范圍為：500~2000mt；射頻功率范圍為：1500~3000w，射頻時間范圍為：10~90s；o2/n2h2氣體流量比例為：1/9；第二次通過o2和n2h2干法刻蝕的工藝參數為：氣壓范圍為：500~2000mt；射頻功率范圍為：1500~3000w，射頻時間范圍為：10~90s；o2/n2h2氣體流量比例為：9/1。

技術特征：

1.一種用于多晶硅刻蝕過程中減少缺陷產生的方法，其特征在于，至少包括：

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過n2h2干法刻蝕去除經過與f離子反應后的第一光阻層的一部分的工藝參數包括：

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過o2和n2h2干法刻蝕去除所述經過與f離子反應后的第一光阻層的剩余部分的工藝參數包括：

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過n2h2干法刻蝕去除經過與f離子反應后的第一光阻層的5%~15%。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖形化的第一光阻層的厚度大于3100a。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述多晶硅層進行至少含有氟離子的離子注入包括：

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括：

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法應用于cmos圖像傳感器。

9.一種cmos圖像傳感器的形成方法，其特征在于，至少包括：

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述通過n2h2干法刻蝕去除經過與f離子反應后的第一光阻層的一部分的工藝參數包括：

技術總結
本發明公開了一種用于多晶硅刻蝕過程中減少缺陷產生的方法，至少包括：提供襯底；在所述襯底上形成第一介質層和多晶硅層；在所述多晶硅層上形成圖形化的第一光阻層；對所述多晶硅層進行至少含有F離子的注入；通過N2H2干法刻蝕去除經過與F離子反應后的第一光阻層的一部分，再通過O<subgt;2</subgt;和N<subgt;2</subgt;H<subgt;2</subgt;干法刻蝕去除所述經過與F離子反應后的第一光阻層的剩余部分；通過濕法刻蝕去除所述多晶硅層表面的殘留物，從而減少后續多晶硅刻蝕過程中產生缺陷。

技術研發人員：陳林,陳飛,張浩然,楊嘯,陳金鑫
受保護的技術使用者：格科半導體（上海）有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28