專利名稱：制造半導體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施方式涉及制造半導體器件的方法。更具體地，本 發(fā)明的實施方式涉及制造一種能夠有效的恢復硅晶格(silicon lattice)的半導體器件的方法。
背景技術(shù)：
通常，半導體器件包括這樣的結(jié)構(gòu)其中，在襯底上形成具有 諸如晶體管的有源器件或諸如電容器的無源器件，并且金屬線設(shè)置
這種半導體器件可以通過各種工藝來制造。在通常用于制造半 導體器件的一種特定的離子注入工藝中，會損壞半導體器件的硅晶 格，其會？ 1起問題并降低所形成的半導體器件的性能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的實施方式是針對制造一種能夠充分消除相關(guān)技 術(shù)的一個或多個問題、限制和/或缺點的半導體器件的方法。 例如，披露的實施方式是針對一種制造能夠有效恢復硅晶格的 半導體器件的方法。
本發(fā)明的其他優(yōu)點、目的和特征一部分將在下文中描述， 一部 分對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言通過下文的實一驗是顯而易見的。此
外，本發(fā)明的其他優(yōu)點、目的和特征可以從本發(fā)明的實踐中獲得。 通過撰寫的說明書和其權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)，可以 了解和獲知本發(fā)明的其他優(yōu)點。
本發(fā)明的第 一 實施方式是針對 一 種制造半導體器件的方法。該
方法包括在半導體襯底上形成晶體管，在半導體襯底上形成層間 絕緣膜以覆蓋該晶體管，在層間絕緣膜上形成鈍化膜，在包含硼、 石圭和氫中的至少 一種的氣氛中對具有《屯化膜的該半導體村底實施 退火。
在根據(jù)所披露的實施方式的制造半導體器件的方法中，在層間 絕纟彖膜上形成凌屯化膜之后， -使該半導體襯底在包含硼、石圭和氬中的 至少一種的氣氛中經(jīng)歷退火。在這種情況下，損壞的硅晶格被恢復 并且出除去了殘留在半導體村底中的任何(any)氟氣，從而提高 了半導體器件的性能。
所4皮露的實施方式的另一個方面的好處是其退火工藝可以在 低于形成通道和金屬線之后實施的退火工藝的溫度下進行。
本發(fā)明的上述總體描述和以下的具體描述都是示例性的和說 明性的，是為了提供對所述的本發(fā)明的進一步解釋。


附圖用于提供對本發(fā)明的進一步理解，并結(jié)合于此構(gòu)成本申請 的一部分。附圖示出了本發(fā)明的實施方式，提供附圖是為了連同說
明書一起來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中
圖1A到圖1C是示出一種制造本發(fā)明的CMOS圖像傳感器的 方法的截面圖；以及
圖2A到圖C是示出一種制造本發(fā)明的CMOS晶體管的方法的 截面圖。
具體實施例方式
下面將詳細參照本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其實施例在附圖中示 出。在所有可能的地方，在全部附圖中使用相同的標號以表示相同 或相似的部件。
制造CMOS圖^f象傳感器的方法
圖1A到圖IC是示出一種制造CMOS圖4象傳感器的方法的截 面圖。
如圖1A所示，在P型半導體^3"底110上形成P型外延層120。 然后，將氧化物膜和多晶石圭層順序沉積在該P型外延層120上。通 過掩才莫工藝(masking process)將該氧化物膜和該多晶石圭層圖案化 以形成棚4及絕纟彖膜144和4冊電極143。
然后，將低密度N型雜質(zhì)注入到襯底的預定區(qū)域和使用柵電極 作為掩模的棚-極側(cè)面的區(qū)域中，從而形成光電二極管130和LDD 區(qū)141。然后形成氮化物膜以覆蓋柵電極143,并利用諸如凹蝕工藝 (etch-back process )的蝕刻工藝來形成柵極隔離體145。將高密度 N型雜質(zhì)注入到4冊才及隔離體145側(cè)面的外延層120的區(qū)域中，乂人而 形成漏區(qū)142。
因此，在P型半導體襯底110上形成光電二極管130和晶體管TR。
然后，形成層間絕纟彖層150以覆蓋光電二極管130和晶體管 TR。例如，可以使用硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG )和磷硅酸鹽玻璃(PSG ) 作為層間絕纟彖層150。
然后，如圖1B所示，在形成層間絕緣層150后，通過化學機 械拋光(CMP )工藝使層間絕緣層150平坦化，并在層間絕緣層150 上形成鈍化膜160。
利用化學氣相沉積(CVD )工藝在層間絕虛彖層150上沉積Si02 來形成4屯化膜160。鈍化膜160可以-使用例如有含SiH4和N20的混 合氣體來形成。
然后， -使在光電二才及管130和晶體管TR上形成的具有層間絕 緣層150和鈍化膜160的半導體襯底在包含硼(P )、硅(Si)或氫 (H)的氣氛中的經(jīng)受退火過程。例如，該氣體可以包含硅烷(SixHy)、 氫(H2)或氫4匕硼(hydrogen boron ) (B2H6)。在本實施方式中，半 導體4于底在300°C到420°C的溫度范圍內(nèi)在SiH4氣氛中經(jīng)受退火 過程。
由于P型半導體襯底110、 P型外延層120、光電二才及管130、 LDD區(qū)141和漏區(qū)142在SiH4氣氛中經(jīng)受退火過程，則可通過包 含在SiH4氣體中的氫來恢復損壞的硅晶格。
更具體地，存在于P型半導體襯底110、 P型外延層120、光電 二才及管130、 LDD區(qū)141或漏區(qū)142中石皮壞石圭晶格的任何氟(F) 與包含在SiH4氣體中的硅相結(jié)合。因此，氟(F )被排出(discharge out) P型半導體襯底110、 P型外延層120、光電二才及管130、 LDD 區(qū)141和漏區(qū)142夕卜，而晶才各的結(jié)構(gòu)得到了恢復。
同樣，在使用氫化硼的退火過程中，為了除去氟(F)而使其 與包含在氫化硼中的硼相結(jié)合。
因此，提高了光電二極管130和晶體管TR的性能。此外，由 于P型半導體襯底110、 P型外延層120、光電二極管130、 LDD區(qū) 141和漏區(qū)142在SiH4氣氛中經(jīng)受退火過程，損壞的石圭晶才各可在4氐 溫退火過禾呈中#皮有效的恢復。
如圖1C所示，形成通道孔(via hole)以穿過層間絕緣層150 和4屯化膜160。通道(via) 170是通過填充通道孔而形成的并且通 道170電連4姿至晶體管TR。此外，通道170可#皮電連4妄至在隨后 過程中形成的金屬線。
制造CMOS晶體管的方法
圖2A到圖2C是示出一種制造才艮據(jù)本發(fā)明的CMOS晶體管的 方法的截面圖。
如圖2A所示，為了限定其中形成有半導體器件的有源區(qū)，利 用LOCOS工藝或STI工藝N型半導體襯底210上形成器件隔離膜 230。
然后，將P型雜質(zhì)離子選擇性的注入每一限定的有源區(qū)中以形
成P型阱220。具有P型阱220的有源區(qū)被限定為N型MOS晶體 管區(qū)，而不具有P型阱220的有源區(qū)^皮限定為P型MOS晶體管區(qū)。
然后，為了在P型和N型MOS晶體管區(qū)中生長氧化物膜，使 N型半導體襯底210經(jīng)受熱氧化過程。在其上沉積多晶石圭后，將多 晶硅和氧化物膜圖案化以形成沖冊才及氧化物膜310和410以及柵電極 320和420。
然后，將低密度P型雜質(zhì)^f又注入到P型MOS晶體管區(qū)中，從 而形成P型LDD區(qū)430。將低密度N型雜質(zhì)4又注入到N型MOS 晶體管區(qū)中，從而形成N型LDD區(qū)330。
然后，將氮化物膜沉積在N型半導體襯底210的整個表面上。 然后，使氮化物膜經(jīng)受各向異性的蝕刻過程以使氮化物膜僅保留在 才冊電才及的側(cè)表面上，/人而形成棚-4及隔離體340和440。
然后，將高密度P型雜質(zhì)注入到P型MOS晶體管區(qū)中，形成 P型源/漏區(qū)450。此外，將高密度N型雜質(zhì)注入到N型MOS晶體 管區(qū)中，乂人而形成N型源/漏區(qū)350。
因此，在N型半導體村底210上形成包括P型MOS晶體管 (PMOS )和N型MOS晶體管(NMOS )的CMOS晶體管。
在形成CMOS晶體管后，形成層間絕纟彖層250以覆蓋該CMOS 晶體管。例如，可以^f吏用BPSG和PSG作為層間絕鄉(xiāng)彖層250。
如圖2B所示，在形成層間絕緣層250后，通過化學機械拋光 (CMP )工藝4吏層間絕虛彖層250變平滑并在層間絕多彖層250上形成 鈍化膜260。
4屯化膜260是^f吏用化學氣相沉積(CVD )工藝通過在層間絕緣 層250上沉積Si02形成的。
然后，使具有形成在CMOS晶體管上的層間絕緣層250和鈍化 膜260的N型半導體襯底210在包含硼(P)、硅(Si)或氫(H) 氣氛中經(jīng)受退火過程?？梢栽谕嘶疬^程中使用的氣體的實例是硅 烷、氬化硼和氫。在本實施方式中，N型半導體襯底210在大約300 。C到大約420°C的溫度范圍內(nèi)在SiH4氣氛中經(jīng)受退火過:f呈。
由于N型半導體^H"底210、 P型阱220、 LDD區(qū)340和430以
及源/漏區(qū)350和450在SiHt氣氛中經(jīng)受退火工藝，石圭晶才各的任何 損壞都可以通過包含在SiH4氣氛中的氫得到恢復。
此夕卜，存在于N型半導體襯底210、 P型阱220、 LDD區(qū)340 和430以及源/漏區(qū)350和450中的4壬4可氟與包含在SiH4氣體中石圭 結(jié)合并朝。排出。
在氫化硼氣體中實施退火過程的情況下，在半導體的層中的氟 與包含在氫4匕硼中的硼相結(jié)合并一皮去除。
因此，CMOS晶體管的性能被提高。此外，由于半導體襯底210、 P型阱220、 LDD區(qū)340和430以及源/漏區(qū)350和450在SiHt氣 氛中經(jīng)受退火工藝，損壞的硅晶格可以在低溫退火過程中得到有效 的恢復。
如圖2C所示，形成通道孔以穿過層間絕緣層250和4屯化膜260。 通道270是通過填充通道孔而形成的并且通道270電連接至CMOS 晶體管。此外，通道270可被電連接至在隨后的過程中形成的金屬線。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的精神或范圍的 情況下可以對本發(fā)明進^f亍各種《奮改和變化是顯而易見的。因此，本 發(fā)明傾向于覆蓋落入所附權(quán)利要求和等同物的范圍內(nèi)的本發(fā)明的
4壬^p修改和變4b。
權(quán)利要求
1.一種制造半導體器件的方法，包括在半導體襯底上形成晶體管；在所述半導體襯底上形成層間絕緣膜以覆蓋所述晶體管；在所述層間絕緣膜上形成鈍化膜；以及在包含選自由硼、硅和氫組成的組中的至少一種氣體的氣氛中對有具所述鈍化膜的所述半導體襯底實施退火。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述層間絕緣膜包括硼磷石圭酸鹽iE皮璃或^^圭酸鹽玻璃。
3. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，在300°C和420°C之間溫度下 在所述氣氛中對具有所述鈍化膜的所述半導體襯底實施退火。
4. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述氣氛包含選自由硅烷 或氫化硼組成的組中的至少一種氣體。
5. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成晶體管包括在注入 第一組雜質(zhì)的區(qū)域中形成P型MOS晶體管，而在注入第二組 雜質(zhì)的區(qū)域中形成N型MOS晶體管。
6. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括形成電連4妾至所述晶 體管的通道。
7. —種制造半導體器件的方法，包括 在包括包含第一雜質(zhì)的第一區(qū)域和包含第二雜質(zhì)的第二區(qū)域的半導體襯底上形成光電二極管；在所述半導體村底上形成層間絕緣膜以覆蓋所述光電二 極管；在所述層間絕緣膜上形成4屯化膜；以及在包含選自由由硼、石圭和氫組成的《且中的至少一種氣體 的氣氛中對具有所述鈍化膜的所述半導體襯底實施退火。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述層間絕緣膜包括硼磷 石圭酸鹽JE皮璃或^^圭酸鹽^皮璃。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，具有所述鈍化膜的所述半 導體坤t底在300。C和420°C之間溫度下在氣氛中經(jīng)受退火過程。
10. 才艮據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述氣氛包含選自由硅烷 或氫化硼組成的組中的至少一種氣體。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進一步包括形成通道以穿過所述 層間絕纟彖膜和所述4屯化膜。
12. —種制造半導體器件的方法，包括通過向所述第 一 區(qū)i或注入第 一《且雜質(zhì)而在半導體4t底的 第一區(qū)i或中形成P型MOS晶體管；通過向所述第二區(qū)域注入第二組雜質(zhì)而在半導體襯底的 第二區(qū)域中形成N型MOS晶體管；在所述半導體村底上形成層間絕緣膜以覆蓋所述P型 MOS晶體管和所述N型MOS晶體管； 在所述層間絕參彖膜形成4屯化膜；以及在300。C和420。C之間的溫度下在包含選自由硼、硅和 氫組成的組中的至少 一種氣體的氣氛中對具有所述鈍化膜的 所述半導體襯底實施退火。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述層間絕緣膜包括硼 ^^圭酸鹽^皮璃或^^圭酸鹽玻璃。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述氣氛包含選自由硅 烷或氫化硼組成的組中的至少 一種氣體。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進一步包括形成電連接至所述 晶體管的通道。
全文摘要
一種制造半導體器件的方法，包括在半導體襯底上形成晶體管，在半導體襯底上形成層間絕緣膜以覆蓋該晶體管，在層間絕緣膜上形成鈍化膜，在包含選自由由硼、硅和氫組成的組中的至少一種氣體的氣氛中對具有鈍化膜的半導體襯底實施退火。
文檔編號H01L21/70GK101350329SQ20081012990
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者李漢春 申請人:東部高科股份有限公司