改善CIS的暗电流的工艺方法与流程

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种改善cmos图像传感器(cis)的暗电流的工艺方法。

背景技术：

1、应力记忆技术(stress memorization technique, smt)能提升mos器件速度，smt技术是基于机械拉伸或压缩晶格的方式，在沟道通道中引入应力，进而改变电子能带结构和密度，改变载流子的迁移率，拉应力可使nmos器件驱动电流增大，压应力可使pmos器件驱动电流增大。

2、在cis产品中包括像素区和逻辑区，通过在逻辑区中应用smt工艺能改善逻辑器件的性能。但是，在cis产品中直接应用现有逻辑产品的smt工艺时，会出现暗电流大大增加的现象。所以，如何在cis产品中应用smt工艺，同时又不会影响器件的暗电流，则对cis产品的整体性能改善非常重要。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种改善cis的暗电流的工艺方法，能进行smt工艺的同时防止smt工艺带来的暗电流，从而能改善cis的暗电流。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的改善cis的暗电流的工艺方法包括如下步骤：

3、提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成了栅极结构并完成了源漏注入，所述半导体衬底包括像素区和逻辑区，所述像素区中包括cis的像素单元。

4、依次沉积smt氧化层和smt氮化硅。

5、对所述smt氮化硅进行图形化刻蚀使所述smt氮化硅仅保留在沟道应力改善区。

6、进行第一次退火将所述smt氮化硅的应力转移到所述沟道应力改善区的沟道区中，所述第一次退火同时对所述smt氧化层的缺陷进行修复。

7、去除所述smt氮化硅。

8、沉积sab氮化硅，由所述smt氧化层和所述sab氮化硅叠加形成sab层，利用所述smt氧化层的缺陷经过修复的特征改善cis的暗电流。

9、进一步的改进是，所述逻辑区中包括nmos形成区和pmos形成区。

10、进一步的改进是，所述smt氮化硅为张应力氮化硅，所述沟道应力改善区为所述逻辑区中的nmos形成区。

11、进一步的改进是，各所述像素单元包括光电二极管和像素单元电路，所述像素单元电路中包括多个晶体管；

12、进一步的改进是，所述像素单元电路中的各所述晶体管都为nmos管。

13、进一步的改进是，所述栅极结构包括依次叠加的栅介质层和栅极导电材料层。

14、进一步的改进是，在所述栅极结构的侧面还形成有侧墙。

15、进一步的改进是，所述半导体衬底的材料包括硅。

16、进一步的改进是，所述源漏注入包括n+源漏注入和p+源漏注入。

17、进一步的改进是，所述第一次退火采用rta工艺。

18、进一步的改进是，所述源漏注入的杂质也采用所述第一次退火激活。

19、进一步的改进是，所述图形化刻蚀包括：

20、采用光刻工艺定义出所述smt氮化硅的刻蚀区域。

21、对所述smt氮化硅进行第一次刻蚀以将所述沟道应力改善区外的所述smt氮化硅都去除。

22、进一步的改进是，所述第一次刻蚀为干法刻蚀或湿法刻蚀。

23、进一步的改进是，形成所述sab层后，还包括：

24、光刻定义出金属硅化物形成区域。

25、进行第二次刻蚀以将所述金属硅化物形成区域的所述sab氮化硅去除。

26、进行湿法刻蚀以将所述金属硅化物形成区域的所述smt氧化层去除。

27、形成第一金属层并进行硅化反应在所述金属硅化物形成区域形成金属硅化物。

28、进一步的改进是，所述第二次刻蚀为干法刻蚀。

29、本发明在cis的工艺流程中引入smt工艺时，在完成了smt的应力转移的退火即第一次退火后，并不是将smt氮化硅和smt氧化层全部去除，而是仅去除smt氮化硅，smt氧化层保留并作为后续的sab层的组成部分，由于smt氧化层经过第一次退火，故质量良好，消除了缺陷，所以，和现有工艺中在去除smt氧化层后重新生长sab氧化层相比，本发明能减少缺陷数量，故能减少由此带来的暗电流，所以，本发明能进行smt工艺的同时防止smt工艺带来的暗电流，从而能改善cis的暗电流。

1.一种改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：所述逻辑区中包括nmos形成区和pmos形成区。

3.如权利要求2所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：所述smt氮化硅为张应力氮化硅，所述沟道应力改善区为所述逻辑区中的nmos形成区。

4.如权利要求1所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：各所述像素单元包括光电二极管和像素单元电路，所述像素单元电路中包括多个晶体管。

5.如权利要求4所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：所述像素单元电路中的各所述晶体管都为nmos管。

6.如权利要求1所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：所述栅极结构包括依次叠加的栅介质层和栅极导电材料层。

7.如权利要求6所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：在所述栅极结构的侧面还形成有侧墙。

8.如权利要求1所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：所述半导体衬底的材料包括硅。

9.如权利要求1所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：所述源漏注入包括n+源漏注入和p+源漏注入。

10.如权利要求1所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：所述第一次退火采用rta工艺。

11.如权利要求10所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：所述源漏注入的杂质也采用所述第一次退火激活。

12.如权利要求1所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：所述图形化刻蚀包括：

13.如权利要求12所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：所述第一次刻蚀为干法刻蚀或湿法刻蚀。

14.如权利要求1所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：形成所述sab层后，还包括：

15.如权利要求14所述的改善cis的暗电流的工艺方法，其特征在于：所述第二次刻蚀为干法刻蚀。