1.本技术涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种图像传感器的制备方法。
背景技术：2.在先进的大规模集成电路制造过程中，硅片在每一道工艺之间的传递必须做到迅速而平稳，目前工业界主要采用的硅片加持技术为静电吸盘式夹持(esc)，尤其应用于刻蚀、化学气相沉积等工艺步骤。
3.esc通过在下层电介质加直流电压来使上层电介质产生静电吸引力，使硅片牢牢地吸附在上层电介质表面。静电吸引力的产生有库仑力模型和johnsen-rahbek(j-r)模型，其中j-r力针对含有电性杂质非理想电介质表面，是目前主要使用的esc类型。
4.在深亚微米及以下的cmos工艺中，在后续spacer工艺中使用炉管在晶圆正面生长制备的二氧化硅(oxide)或氮化硅(nitride)时，晶圆背面也会相应形成致密平坦的晶背膜(backside film)，致密的晶背膜会使得de-charge时间较长，甚至超出esc正常的等待时间，在de-charge(解吸附)未充分的情况下，传送硅片时便造成破片。
技术实现要素：5.本技术提供了一种图像传感器的制备方法，可以解决在图像传感器中的栅极侧墙工艺之后利用j-r式esc技术传送硅片时容易造成破片的问题。
6.一方面，本技术实施例提供了一种图像传感器的制备方法，包括：
7.提供一衬底，在所述衬底的背面形成背封氧化膜；
8.在所述衬底的正面形成栅极结构、覆盖所述栅极结构的第一侧墙层和覆盖所述第一侧墙层的第二侧墙层；其中，在所述衬底的正面形成所述第一侧墙层和所述第二侧墙层的过程中，在所述衬底背面的所述背封氧化膜上也相应形成所述第二侧墙层；
9.对所述衬底的背面的所述第二侧墙层执行湿法刻蚀工艺以粗糙化所述衬底的背面的所述第二侧墙层的表面；
10.对所述衬底的正面执行多道离子注入工艺以在所述衬底中分别形成电荷钳位层、源漏区。
11.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，采用高温炉管工艺在所述衬底的正面和所述衬底的背面形成所述第二侧墙层。
12.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，所述第二侧墙层的材质包括氧化硅、氮化硅中的至少一种。
13.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，在对所述衬底的背面的所述第二侧墙层执行湿法刻蚀工艺后，所述衬底的背面的所述第二侧墙层的表面的粗糙度为1μm～50μm。
14.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，采用h3po4溶液对所述衬底的背面的所述第二侧墙层执行湿法刻蚀工艺，其中，所述h3po4溶液的温度为190℃～210℃。
15.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，采用hf溶液对所述衬底的背面的所述
第二侧墙层执行湿法刻蚀工艺，其中，所述hf溶液的温度为180℃～200℃。
16.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，在所述衬底的背面形成所述背封氧化膜之后，以及在所述衬底的正面形成所述栅极结构、所述第一侧墙层和所述第二侧墙层之前，所述图像传感器的制备方法还包括：
17.对所述衬底的正面执行多道离子注入工艺以在所述衬底中分别形成深阱区、光电二极管区。
18.本技术技术方案，至少包括如下优点：
19.本技术通过在晶圆正面、背面形成第一侧墙层和第二侧墙层之后，对所述衬底的背面的所述第二侧墙层执行湿法刻蚀工艺以粗糙化所述衬底的背面的所述第二侧墙层的表面，从而在衬底背面得到特定粗糙度的所述第二侧墙层，可以减少传片过程中静电吸盘与晶背膜层之间解吸附的时间，避免在放电不充分时传片引起破片的情况，提高了工作效率，也避免了制造过程中不必要的人力、物力损失。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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。
21.图1是本发明实施例的图像传感器的制备方法的流程图；
22.图2-图4是本发明实施例的制备图像传感器的各工艺步骤中的半导体结构示意图；
23.其中，附图标记说明如下：
24.11-衬底，12-背封氧化膜，20-衬垫氧化层，31-栅极，32-第一氧化层，33-第二氧化层。
具体实施方式
25.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
26.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人
员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
29.本技术实施例提供了一种图像传感器的制备方法，参考图1，图1是本发明实施例的图像传感器的制备方法的流程图，所述图像传感器的制备方法包括：
30.步骤s10：提供一衬底，在所述衬底的背面形成背封氧化膜；
31.步骤s20：在所述衬底的正面形成栅极结构、覆盖所述栅极结构的第一侧墙层和覆盖所述第一侧墙层的第二侧墙层；其中，在所述衬底的正面形成所述第一侧墙层和所述第二侧墙层的过程中，在所述衬底背面的所述背封氧化膜上也相应形成所述第二侧墙层；
32.步骤s30：对所述衬底的背面的所述第二侧墙层执行湿法刻蚀工艺以粗糙化所述衬底的背面的所述第二侧墙层的表面；
33.步骤s40：对所述衬底的正面执行多道离子注入工艺以在所述衬底中分别形成电荷钳位层、源漏区。
34.具体的，参考图2-图4，图2-图4是本发明实施例的制备图像传感器的各工艺步骤中的半导体结构示意图。
35.首先，如图2所示，提供一衬底11，在所述衬底11的背面形成背封氧化膜12。具体的，所述衬底11可以是单晶硅、多晶硅、非晶硅中的一种，所述衬底11还可以具有绝缘层上硅或硅上外延层结构。在本实施例中，所述背封氧化膜12为低温二氧化硅(lto)。
36.进一步的，在在所述衬底11的背面形成所述背封氧化膜12之后，本发明实施例的图像传感器的制备方法还包括：在所述衬底11的正面形成衬底氧化层20；对所述衬底11的正面执行多道离子注入工艺以在所述衬底11中分别形成深阱区(dw)、光电二极管区(pd)。
37.然后，如图3所示，在所述衬底11的正面形成栅极结构31、覆盖所述栅极结构31的第一侧墙层32和覆盖所述第一侧墙层32的第二侧墙层33。所述栅极结构31可以是传输栅，在所述栅极结构31侧的衬垫氧化层20上还可以形成复位栅、源跟随器栅、选通管栅等(未图示)。
38.在本实施例中，在所述衬底11的正面形成所述第一侧墙层32和所述第二侧墙层33的过程中，在所述衬底11背面的所述背封氧化膜12上也相应形成所述第二侧墙层33。
39.在另一个实施例中，在所述衬底11的正面形成所述第一侧墙层32和所述第二侧墙层33的过程中，在所述衬底11背面的所述背封氧化膜12上也相应形成所述第一侧墙层32和所述第二侧墙层33。
40.优选的，采用高温炉管工艺在所述衬底11的正面和所述衬底11的背面形成所述第二侧墙层33。
41.较佳的，所述第二侧墙层33的材质包括氧化硅、氮化硅中的至少一种，具体的，所述第二侧墙层33为氧化硅，或者所述第二侧墙层33为氮化硅，或者所述第二侧墙层33为堆叠的氧化硅和氮化硅。
42.接着，对所述衬底11的背面的所述第二侧墙层33执行湿法刻蚀工艺以粗糙化所述衬底11的背面的所述第二侧墙层33的表面。具体的，在本实施例中，采用h3po4溶液对所述衬底11的背面的所述第二侧墙层33执行湿法刻蚀工艺，其中，所述h3po4溶液的温度为190℃～210℃，例如200℃。
43.在另一个实施例中，采用hf溶液对所述衬底11的背面的所述第二侧墙层33执行湿法刻蚀工艺，其中，所述hf溶液的温度为180℃～200℃，例如195℃。
44.较佳的，在对所述衬底的背面的所述第二侧墙层33执行湿法刻蚀工艺后，所述衬底的背面的所述第二侧墙层的表面的粗糙度为1μm～50μm。
45.本技术实施例通过在晶圆正面、背面形成所述第一侧墙层32和所述第二侧墙层33之后，对所述衬底11的背面的所述第二侧墙层33执行湿法刻蚀工艺以粗糙化所述衬底11的背面的所述第二侧墙层33的表面，从而在衬底11背面得到特定粗糙度的所述第二侧墙层33表面，降低静电吸盘与所述第二侧墙层33之间的静电吸引力，可以减少传片过程中静电吸盘与晶背膜层之间解吸附的时间，避免在放电不充分时传片引起破片的情况，提高了工作效率，也避免了制造过程中不必要的人力、物力损失。
46.最后，对所述衬底11的正面执行多道离子注入工艺以在所述衬底11中分别形成电荷钳位层、源漏区(fd-浮置扩散区)，以及形成复位栅、源跟随器栅、选通管栅底部的有源区。
47.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术创造的保护范围之中。
技术特征：1.一种图像传感器的制备方法，其特征在于，包括：提供一衬底，在所述衬底的背面形成背封氧化膜；在所述衬底的正面形成栅极结构、覆盖所述栅极结构的第一侧墙层和覆盖所述第一侧墙层的第二侧墙层；其中，在所述衬底的正面形成所述第一侧墙层和所述第二侧墙层的过程中，在所述衬底背面的所述背封氧化膜上也相应形成所述第二侧墙层；对所述衬底的背面的所述第二侧墙层执行湿法刻蚀工艺以粗糙化所述衬底的背面的所述第二侧墙层的表面；对所述衬底的正面执行多道离子注入工艺以在所述衬底中分别形成电荷钳位层、源漏区。2.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，采用高温炉管工艺在所述衬底的正面和所述衬底的背面形成所述第二侧墙层。3.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，所述第二侧墙层的材质包括氧化硅、氮化硅中的至少一种。4.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，在对所述衬底的背面的所述第二侧墙层执行湿法刻蚀工艺后，所述衬底的背面的所述第二侧墙层的表面的粗糙度为1μm～50μm。5.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，采用h3po4溶液对所述衬底的背面的所述第二侧墙层执行湿法刻蚀工艺，其中，所述h3po4溶液的温度为190℃～210℃。6.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，采用hf溶液对所述衬底的背面的所述第二侧墙层执行湿法刻蚀工艺，其中，所述hf溶液的温度为180℃～200℃。7.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，在所述衬底的背面形成所述背封氧化膜之后，以及在所述衬底的正面形成所述栅极结构、所述第一侧墙层和所述第二侧墙层之前，所述图像传感器的制备方法还包括：对所述衬底的正面执行多道离子注入工艺以在所述衬底中分别形成深阱区、光电二极管区。
技术总结本发明提供一种图像传感器的制备方法，包括：在衬底的背面形成背封氧化膜；在衬底的正面形成栅极结构、第一侧墙层和第二侧墙层；其中，在衬底的正面形成第一侧墙层和第二侧墙层的过程中，衬底背面的背封氧化膜上也相应形成第二侧墙层；对衬底的背面的第二侧墙层执行湿法刻蚀工艺以粗糙化衬底的背面的所述第二侧墙层的表面；形成电荷钳位层、源漏区。本申请通过在晶圆正面、背面形成第一侧墙层和第二侧墙层之后，对衬底的背面的第二侧墙层执行湿法刻蚀工艺以粗糙化衬底的背面的第二侧墙层的表面，从而在衬底背面得到特定粗糙度的所述第二侧墙层，可以减少传片过程中静电吸盘与晶背膜层之间解吸附的时间，避免在放电不充分时传片引起破片的情况。引起破片的情况。引起破片的情况。
技术研发人员：胡启民 王晨旭 张栋 范晓
受保护的技术使用者：华虹半导体（无锡）有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/1
