金属钨薄膜之摄像传感器应用

随着半导体技术的发展，以金属氧化物半导体技术来制造摄像传感器技术(CIS:CMOS image sensor)已经成为新兴成像领域的主流工艺。而其中，金属薄膜以其具有良好的可见光反射传导性能，而被业界普遍采用其作为入射光的反射或者隔绝层。

金属钨薄膜因其具有优异的可见光反射性能和良好的高温稳定性，制程工艺简单，而被大多数主流CIS厂商所采用。但是不得不提，CIS技术所用的金属钨薄膜却不那么好制取，其难度主要在于金属钨薄膜因其在高温生产工艺中，容易形成很高的拉应力。这种高拉应力的形成，很容易使整片晶元产生微形变， 进而会严重影响可见光传导或者隔绝的数量和质量，最终会严重影响 CIS产品的成像品质。

为克服金属钨薄膜的拉应力问题，研究人员通过提高反应温度和减少六氟化钨(WF₆)气体的量，使钨薄膜具有较传统钨薄膜更低的应力，具体技术方案为：

使用氮化钛为半导体衬底，通入的反应气体为包含六氟化钨 (WF₆)与氢气(H₂)的气体，在反应腔中设置通入气体生成钨原子的温度为395℃-450℃，以保 证尽可能多的钨原子在反应腔内形成，而不是形成在半导体衬底的表面。最后，将在反应腔中形成的金属钨的原子，下落到成核层，沿着成核层的晶相有序生长，原位生成，而非杂乱无序的生长，最终生长为一具有超低应力的金属钨薄膜。

金属钨薄膜生长有很强的附着生长的特性，所以通过提高反应温度，以增强反应的活化能；同时通过减少反应气体流量来 减少金属钨原子形成在半导体衬底表面的可能性，从而最大程度的让 金属钨原子形成在反应腔中，而非在半导体衬底表面生成钨原子的无序生长。如此一来，便可以解决金属钨薄膜的拉应力问题，据测算，其拉应力较传统方法生成的金属钨薄膜少了73％。

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