半导体器件的制造方法技术

技术编号:3230826 阅读:163 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种半导体器件的制造方法。其中一种方法包括以下步骤:在半导体衬底上形成栅电极;在包括栅电极的半导体衬底上依次形成第一氧化物层、氮化物层和第二氧化物层;干法蚀刻第二氧化物层;湿法蚀刻氮化物层;以及通过将离子注入其上形成有第一氧化物层的半导体衬底中以形成源极区和漏极区。根据该方法,在于半导体衬底中形成栅极间隔件的工艺中,在源极区和漏极区上存留栅极间隔件的氧化物层,然后实施离子注入工艺,从而可以抑制在源极区和漏极区中发生等离子体损坏和漏电。这样,可以提高CMOS图像传感器的器件特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
通常,图像传感器是一种用于将光学图像转换成电信号的半导体器件。典型地,将图像传感器分为电荷耦合器件(CCD)图像传感器或CMOS图像 传感器,其中CCD图像传感器中的每个金属氧化物半导体(MOS)电容器 以彼此接近的方式放置,从而使电荷载流子存储在电容器中或从电容器释 放;其中CMOS图像传感器使用切换模式以连续地检测输出,所述检测输出 是通过使用CMOS技术提供对应于像素数量的MOS晶体管得以执行,所述 CMOS技术使用了诸如控制电路和信号处理电路等的外围器件。CCD图像传感器需要高功率消耗,以获得可允许的电荷迁移效率。此外, 由于CCD图像传感器需要附加的支持电路,用于调整图像信号或产生标准 视频输出,因此CCD图像传感器可能不能被高度集成。为了解决上述问题, 最近提出将CMOS图像传感器作为CCD图像传感器的替代品。与CCD图像传感器相比,CMOS图像传感器具有相对简单的结构。此 外,CMOS图像传感器使用高度发展的CMOS制造工艺,使得CMOS图像 传感器可被高度集成,并且可以降低功率消耗。通常,CMOS图像传感器的 像素可以包括光电二极管以及一个或多个场效应管(FETs)(在下文中称作 晶体管),其中光电二极管是一种光电探测器,场效应管用于发射和输出存 储在光电二极管中的电荷。在用于驱动现有的CMOS图像传感器的晶体管中,当直接将高浓度的杂 质注入半导体衬底中以形成用于晶体管的源极区和漏极区时,可能会在半导 体衬底中发生表面缺陷。上述表面缺陷可能会造成电子-空穴对(EHPs)的产生。因此,尽管光 线不从外部射入,仍然可能会产生暗电流,并且可能会使图像传感器异常运 行,从而造成图像传感器的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的实施例为了解决现有技术的问题而提供了一种半导体器件的 制造方法。本专利技术的一个实施例提供了一种,在该方法中, 当形成半导体器件的栅极间隔件时,通过在实施干法和湿法蚀刻工艺之后形 成存留氧化物层,可以抑制等离子体的损坏和漏电的发生。根据实施例的可以包括以下步骤在半导体衬底 上形成栅电极;在其上形成有该栅电极的该半导体衬底上依次形成第一氧化 物层、氮化物层和第二氧化物层;干法蚀刻该第二氧化物层;湿法蚀刻该氮 化物层;以及通过将离子注入其上存留有该第一氧化物层的该半导体衬底 中,以在该栅电极的两侧形成源极区和漏极区。在另一实施例中,可以包括以下步骤在半导体 衬底上形成栅电极;在其上形成有该栅电极的该半导体衬底上依次形成绝缘 层;蚀刻该绝缘层,使得部分该绝缘层存留在该栅电极两侧的该半导体衬底 上和存留在该栅电极的侧壁上;经由存留在该半导体衬底上的部分该绝缘层 而将离子注入该半导体衬底中,以在该栅电极的两侧形成源极区和漏极区; 以及移除存留的绝缘层。根据实施例,当在半导体器件中形成栅极间隔件时,使所形成的氧化物 层存留在源极区和漏极区上,以抑制在离子注入工艺期间发生等离子体损坏 和漏电,从而提高CMOS图像传感器的器件特性。此外,根据实施例,可以抑制图像传感器的驱动晶体管发生漏电,从而 提高图像传感器的特性。附图说明图1至图6示出了根据实施例的的步骤的剖视图。具体实施例方式下文将结合随附附图详细描述根据实施例的。将附图所示的元件大小(尺寸)放大以便清楚地描述本专利技术,并且元件的实际 尺寸可以不同于附图所示的元件尺寸。此外,本专利技术可以不包括附图示出的 所有元件,并且不以此为限。除了本专利技术必要的元件以外,可以不加限制地 省略或增加其他元件。在描述实施例时,当某层(或膜)提到在其他层或衬底上/上方/其上/ 上面时,可以理解为该层(或膜)可以直接位于其他层或衬底上,或者也 可以存在中间的层。此外,当某层提到在其他层下/下方/其下/下面时, 可以理解为该层可以直接位于其他层下,或者也可以存在一层或多层的中间 层。此外,当某层提到在两层之间时,可以理解为该层可以直接位于所 述的两层之间,或者也可以存在一层或多层的中间层。因此,上述各层的具 体含义必须基于实施例的保护范围而确定。为了使本专利技术的主要目的明确,在本专利技术以下描述中省略了对并入本发 明的公知特性和配置的详细描述。图1至图6示出了根据实施例的的剖视图。根据实施例的半导体器件包括用于CMOS图像传感器的晶体管。参见图l,可以在半导体衬底100上形成栅极氧化物层。在实施例中, 栅极氧化物层的厚度可以约为卯A至约100 A。可以通过使用熔炉热处理(FTP),在氧气气氛中并且在温度约为700°C 至约900°C的条件下,在半导体衬底100上沉积栅极氧化物层。然后,可以在栅极氧化物层上形成多晶硅层。例如,通过低压-化学气相沉积(LP-CVD)可以形成多晶硅层。在实施 例中,多晶硅层的厚度可约为1000A至约5500A。下一步,可以图案化多晶硅层和栅极氧化物层,以在半导体衬底100上 形成栅极氧化物层图案110并且在栅极氧化物层图案110上形成栅电极120。然后,可以将低浓度的杂质注入位于栅电极120侧边的半导体衬底100 中,以形成低浓度离子注入区141。然后,可以在包括栅电极120的半导体衬底100上形成用于形成间隔件 的绝缘层130。绝缘层可以具有氧化物-氮化物-氧化物(ONO)结构。例如,绝缘层130可以包括依次在半导体衬底100上形成的第一氧化物 层131、氮化物层132以及第二氧化物层133。在实施例中,可以通过CVD工艺,在温度约为600°C至约800°C的条 件下,形成第一氧化物层131和第二氧化物层133。在实施例中,第一氧化 物层131的厚度可以约为100 A至约300 A,并且第二氧化物层133的厚度 可以约为500 A至约1500 A。第一氧化物层131和第二氧化物层133中的至少之一可以包括TEOS层。 例如,可以通过CVD工艺,在温度约为650。C至约700。C的条件下,形成 TEOS层。可以通过CVD工艺,在温度约为650。C至约750。C的条件下,形成氮 化物层132。在实施例中,形成的氮化物层的厚度可以为约100A至约300A。参见图2,可以通过干法蚀刻(各向异性蚀刻方法)对第一氧化物层131、 氮化物层132以及第二氧化物层133进行回蚀刻工艺,使得第一氧化物层131 和氮化物层132存留在位于栅电极120侧边的半导体衬底100上,并且部分 第二氧化物层133存留在栅电极120的侧壁上,而部分覆盖第一氧化物层131 和氮化物层132。此时,可以实施过蚀刻以减小氮化物层132的厚度。例如,可以实施约 2秒至5秒的过蚀刻,而将氮化物层132作为终点,从而根据蚀刻选择性使 氮化物层132具有约为150 A至约200 A的厚度。然后,如图3所示,可以对半导体衬底IOO上的氮化物层132实施具有 高蚀刻选择性的湿法蚀刻工艺。在湿法蚀刻工艺中,以20: 1 40: 1的比率,氮化物层具有比氧化物层 更高的蚀刻选择性。由于实施了湿法蚀刻工艺,因此移除了氮化物层132并且使第一氧化物 层131存留在半导体衬底100上。在湿法蚀刻工艺期间,可以使用H3P04移除氮化物层132。此时,由于第二氧化物层133覆盖了形成在栅电极120侧壁上的间隔件 的氮化物层132,可以根据蚀刻选择性使氮化物层132存留在侧本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法,该方法包括以下步骤: 在半导体衬底上形成栅电极; 在其上形成有该栅电极的该半导体衬底上依次形成第一氧化物层、氮化物层和第二氧化物层; 干法蚀刻该第二氧化物层; 湿法蚀刻该氮化物层;以及   在湿法蚀刻该氮化物层之后,经由存留在该半导体衬底上的该第一氧化物层而将离子注入该半导体衬底中,以在该栅电极的侧边形成源极区和漏极区。

【技术特征摘要】
KR 2007-12-24 10-2007-01359871. 一种半导体器件的制造方法,该方法包括以下步骤在半导体衬底上形成栅电极;在其上形成有该栅电极的该半导体衬底上依次形成第一氧化物层、氮化物层和第二氧化物层;干法蚀刻该第二氧化物层;湿法蚀刻该氮化物层;以及在湿法蚀刻该氮化物层之后,经由存留在该半导体衬底上的该第一氧化物层而将离子注入该半导体衬底中,以在该栅电极的侧边形成源极区和漏极区。2. 如权利要求l所述的方法,其中在干法蚀刻该第二氧化物层期间,该 第二氧化物层存留在该栅电极的侧壁上。3. 如权利要求1所述的方法,其中在湿法蚀刻该氮化物层期间,在干法 蚀刻该第二氧化物层的存留物之后,位于该第二氧化物层下的该氮化物层被 存留。4. 如权利要求1所述的方法,其中湿法蚀刻该氮化物层的步骤包括使用 H3P04。5. 如权利要求1所述的方法,还包括以下步骤在湿法蚀刻该氮化物层之后,通过使用NC-2溶液对该半导体衬底实施清洗工艺,其中该NC-2溶 液为TMH : H202 : H20 = 1 : 2 5 : 20 40。6. 如权利要求1所述的方法,其中干法蚀刻该第二氧化物层的步骤包括 过蚀刻该氮化物层。7. 如权利要求6所述的方法,其中对该氮化物层进行过蚀刻以使其具有 约150 A至约200A的厚度。8. 如权利要求1所述的方法,其中湿法蚀刻该氮化物层的步骤包括过蚀 刻该第一氧化物层。9. 如权利要求8所述的方法,其中对该第一氧化物层进行过蚀刻以使其 具有约50A至约150A的厚度。10. 如权利要求1所述的方法,还包括以下步骤在形成该源极区和该 漏极区之后移除存留在该半导体衬底上的该第一氧化物...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑冲耕
申请(专利权)人:东部高科股份有限公司
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1