专利名称：制造半导体器件的方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及制造半导体器件的方法。更具体地，本 发明的实施方式涉及制造一种能够有效的恢复硅晶格(silicon lattice)的半导体器件的方法。
背景技术：
通常，半导体器件包括这样的结构其中，在衬底上形成具有 诸如晶体管的有源器件或诸如电容器的无源器件，并且金属线设置
这种半导体器件可以通过各种工艺来制造。在通常用于制造半 导体器件的一种特定的离子注入工艺中，会损坏半导体器件的硅晶 格，其会？ 1起问题并降低所形成的半导体器件的性能。
发明内容
因此，本发明的实施方式是针对制造一种能够充分消除相关技 术的一个或多个问题、限制和/或缺点的半导体器件的方法。 例如，披露的实施方式是针对一种制造能够有效恢复硅晶格的 半导体器件的方法。
本发明的其他优点、目的和特征一部分将在下文中描述， 一部 分对于本领域普通技术人员而言通过下文的实一验是显而易见的。此
外，本发明的其他优点、目的和特征可以从本发明的实践中获得。 通过撰写的说明书和其权利要求以及附图中具体指出的结构，可以 了解和获知本发明的其他优点。
本发明的第 一 实施方式是针对 一 种制造半导体器件的方法。该
方法包括在半导体衬底上形成晶体管，在半导体衬底上形成层间 绝缘膜以覆盖该晶体管，在层间绝缘膜上形成钝化膜，在包含硼、 石圭和氢中的至少 一种的气氛中对具有《屯化膜的该半导体村底实施 退火。
在根据所披露的实施方式的制造半导体器件的方法中，在层间 绝纟彖膜上形成凌屯化膜之后， -使该半导体衬底在包含硼、石圭和氬中的 至少一种的气氛中经历退火。在这种情况下，损坏的硅晶格被恢复 并且出除去了残留在半导体村底中的任何(any)氟气，从而提高 了半导体器件的性能。
所4皮露的实施方式的另一个方面的好处是其退火工艺可以在 低于形成通道和金属线之后实施的退火工艺的温度下进行。
本发明的上述总体描述和以下的具体描述都是示例性的和说 明性的，是为了提供对所述的本发明的进一步解释。
附图用于提供对本发明的进一步理解，并结合于此构成本申请 的一部分。附图示出了本发明的实施方式，提供附图是为了连同说
明书一起来解释本发明的原理。在附图中
图1A到图1C是示出一种制造本发明的CMOS图像传感器的 方法的截面图；以及
图2A到图C是示出一种制造本发明的CMOS晶体管的方法的 截面图。
具体实施例方式
下面将详细参照本发明的优选实施方式，其实施例在附图中示 出。在所有可能的地方，在全部附图中使用相同的标号以表示相同 或相似的部件。
制造CMOS图^f象传感器的方法
图1A到图IC是示出一种制造CMOS图4象传感器的方法的截 面图。
如图1A所示，在P型半导体^3"底110上形成P型外延层120。 然后，将氧化物膜和多晶石圭层顺序沉积在该P型外延层120上。通 过掩才莫工艺(masking process)将该氧化物膜和该多晶石圭层图案化 以形成棚4及绝纟彖膜144和4册电极143。
然后，将低密度N型杂质注入到衬底的预定区域和使用栅电极 作为掩模的棚-极侧面的区域中，从而形成光电二极管130和LDD 区141。然后形成氮化物膜以覆盖栅电极143,并利用诸如凹蚀工艺 (etch-back process )的蚀刻工艺来形成栅极隔离体145。将高密度 N型杂质注入到4册才及隔离体145侧面的外延层120的区域中，乂人而 形成漏区142。
因此，在P型半导体衬底110上形成光电二极管130和晶体管TR。
然后，形成层间绝纟彖层150以覆盖光电二极管130和晶体管 TR。例如，可以使用硼磷硅酸盐玻璃(BPSG )和磷硅酸盐玻璃(PSG ) 作为层间绝纟彖层150。
然后，如图1B所示，在形成层间绝缘层150后，通过化学机 械抛光(CMP )工艺使层间绝缘层150平坦化，并在层间绝缘层150 上形成钝化膜160。
利用化学气相沉积(CVD )工艺在层间绝虛彖层150上沉积Si02 来形成4屯化膜160。钝化膜160可以-使用例如有含SiH4和N20的混 合气体来形成。
然后， -使在光电二才及管130和晶体管TR上形成的具有层间绝 缘层150和钝化膜160的半导体衬底在包含硼(P )、硅(Si)或氢 (H)的气氛中的经受退火过程。例如，该气体可以包含硅烷(SixHy)、 氢(H2)或氢4匕硼(hydrogen boron ) (B2H6)。在本实施方式中，半 导体4于底在300°C到420°C的温度范围内在SiH4气氛中经受退火 过程。
由于P型半导体衬底110、 P型外延层120、光电二才及管130、 LDD区141和漏区142在SiH4气氛中经受退火过程，则可通过包 含在SiH4气体中的氢来恢复损坏的硅晶格。
更具体地，存在于P型半导体衬底110、 P型外延层120、光电 二才及管130、 LDD区141或漏区142中石皮坏石圭晶格的任何氟(F) 与包含在SiH4气体中的硅相结合。因此，氟(F )被排出(discharge out) P型半导体衬底110、 P型外延层120、光电二才及管130、 LDD 区141和漏区142夕卜，而晶才各的结构得到了恢复。
同样，在使用氢化硼的退火过程中，为了除去氟(F)而使其 与包含在氢化硼中的硼相结合。
因此，提高了光电二极管130和晶体管TR的性能。此外，由 于P型半导体衬底110、 P型外延层120、光电二极管130、 LDD区 141和漏区142在SiH4气氛中经受退火过程，损坏的石圭晶才各可在4氐 温退火过禾呈中#皮有效的恢复。
如图1C所示，形成通道孔(via hole)以穿过层间绝缘层150 和4屯化膜160。通道(via) 170是通过填充通道孔而形成的并且通 道170电连4姿至晶体管TR。此外，通道170可#皮电连4妄至在随后 过程中形成的金属线。
制造CMOS晶体管的方法
图2A到图2C是示出一种制造才艮据本发明的CMOS晶体管的 方法的截面图。
如图2A所示，为了限定其中形成有半导体器件的有源区，利 用LOCOS工艺或STI工艺N型半导体衬底210上形成器件隔离膜 230。
然后，将P型杂质离子选择性的注入每一限定的有源区中以形
成P型阱220。具有P型阱220的有源区被限定为N型MOS晶体 管区，而不具有P型阱220的有源区^皮限定为P型MOS晶体管区。
然后，为了在P型和N型MOS晶体管区中生长氧化物膜，使 N型半导体衬底210经受热氧化过程。在其上沉积多晶石圭后，将多 晶硅和氧化物膜图案化以形成冲册才及氧化物膜310和410以及栅电极 320和420。
然后，将低密度P型杂质^f又注入到P型MOS晶体管区中，从 而形成P型LDD区430。将低密度N型杂质4又注入到N型MOS 晶体管区中，从而形成N型LDD区330。
然后，将氮化物膜沉积在N型半导体衬底210的整个表面上。 然后，使氮化物膜经受各向异性的蚀刻过程以使氮化物膜仅保留在 才册电才及的侧表面上，/人而形成棚-4及隔离体340和440。
然后，将高密度P型杂质注入到P型MOS晶体管区中，形成 P型源/漏区450。此外，将高密度N型杂质注入到N型MOS晶体 管区中，乂人而形成N型源/漏区350。
因此，在N型半导体村底210上形成包括P型MOS晶体管 (PMOS )和N型MOS晶体管(NMOS )的CMOS晶体管。
在形成CMOS晶体管后，形成层间绝纟彖层250以覆盖该CMOS 晶体管。例如，可以^f吏用BPSG和PSG作为层间绝乡彖层250。
如图2B所示，在形成层间绝缘层250后，通过化学机械抛光 (CMP )工艺4吏层间绝虛彖层250变平滑并在层间绝多彖层250上形成 钝化膜260。
4屯化膜260是^f吏用化学气相沉积(CVD )工艺通过在层间绝缘 层250上沉积Si02形成的。
然后，使具有形成在CMOS晶体管上的层间绝缘层250和钝化 膜260的N型半导体衬底210在包含硼(P)、硅(Si)或氢(H) 气氛中经受退火过程。可以在退火过程中使用的气体的实例是硅 烷、氩化硼和氢。在本实施方式中，N型半导体衬底210在大约300 。C到大约420°C的温度范围内在SiH4气氛中经受退火过:f呈。
由于N型半导体^H"底210、 P型阱220、 LDD区340和430以
及源/漏区350和450在SiHt气氛中经受退火工艺，石圭晶才各的任何 损坏都可以通过包含在SiH4气氛中的氢得到恢复。
此夕卜，存在于N型半导体衬底210、 P型阱220、 LDD区340 和430以及源/漏区350和450中的4壬4可氟与包含在SiH4气体中石圭 结合并朝。排出。
在氢化硼气体中实施退火过程的情况下，在半导体的层中的氟 与包含在氢4匕硼中的硼相结合并一皮去除。
因此，CMOS晶体管的性能被提高。此外，由于半导体衬底210、 P型阱220、 LDD区340和430以及源/漏区350和450在SiHt气 氛中经受退火工艺，损坏的硅晶格可以在低温退火过程中得到有效 的恢复。
如图2C所示，形成通道孔以穿过层间绝缘层250和4屯化膜260。 通道270是通过填充通道孔而形成的并且通道270电连接至CMOS 晶体管。此外，通道270可被电连接至在随后的过程中形成的金属线。
对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神或范围的 情况下可以对本发明进^f亍各种《奮改和变化是显而易见的。因此，本 发明倾向于覆盖落入所附权利要求和等同物的范围内的本发明的
4壬^p修改和变4b。
权利要求
1.一种制造半导体器件的方法，包括在半导体衬底上形成晶体管；在所述半导体衬底上形成层间绝缘膜以覆盖所述晶体管；在所述层间绝缘膜上形成钝化膜；以及在包含选自由硼、硅和氢组成的组中的至少一种气体的气氛中对有具所述钝化膜的所述半导体衬底实施退火。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述层间绝缘膜包括硼磷石圭酸盐iE皮璃或^^圭酸盐玻璃。
3. 才艮据权利要求1所述的方法，在300°C和420°C之间温度下 在所述气氛中对具有所述钝化膜的所述半导体衬底实施退火。
4. 才艮据权利要求1所述的方法，其中，所述气氛包含选自由硅烷 或氢化硼组成的组中的至少一种气体。
5. 才艮据权利要求1所述的方法，其中，形成晶体管包括在注入 第一组杂质的区域中形成P型MOS晶体管，而在注入第二组 杂质的区域中形成N型MOS晶体管。
6. 才艮据权利要求1所述的方法，进一步包括形成电连4妾至所述晶 体管的通道。
7. —种制造半导体器件的方法，包括 在包括包含第一杂质的第一区域和包含第二杂质的第二区域的半导体衬底上形成光电二极管；在所述半导体村底上形成层间绝缘膜以覆盖所述光电二 极管；在所述层间绝缘膜上形成4屯化膜；以及在包含选自由由硼、石圭和氢组成的《且中的至少一种气体 的气氛中对具有所述钝化膜的所述半导体衬底实施退火。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述层间绝缘膜包括硼磷 石圭酸盐JE皮璃或^^圭酸盐^皮璃。
9. 根据权利要求7所述的方法，其中，具有所述钝化膜的所述半 导体坤t底在300。C和420°C之间温度下在气氛中经受退火过程。
10. 才艮据权利要求7所述的方法，其中，所述气氛包含选自由硅烷 或氢化硼组成的组中的至少一种气体。
11. 根据权利要求7所述的方法，进一步包括形成通道以穿过所述 层间绝纟彖膜和所述4屯化膜。
12. —种制造半导体器件的方法，包括通过向所述第 一 区i或注入第 一《且杂质而在半导体4t底的 第一区i或中形成P型MOS晶体管；通过向所述第二区域注入第二组杂质而在半导体衬底的 第二区域中形成N型MOS晶体管；在所述半导体村底上形成层间绝缘膜以覆盖所述P型 MOS晶体管和所述N型MOS晶体管； 在所述层间绝參彖膜形成4屯化膜；以及在300。C和420。C之间的温度下在包含选自由硼、硅和 氢组成的组中的至少 一种气体的气氛中对具有所述钝化膜的 所述半导体衬底实施退火。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述层间绝缘膜包括硼 ^^圭酸盐^皮璃或^^圭酸盐玻璃。
14. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述气氛包含选自由硅 烷或氢化硼组成的组中的至少 一种气体。
15. 根据权利要求12所述的方法，进一步包括形成电连接至所述 晶体管的通道。
全文摘要
一种制造半导体器件的方法，包括在半导体衬底上形成晶体管，在半导体衬底上形成层间绝缘膜以覆盖该晶体管，在层间绝缘膜上形成钝化膜，在包含选自由由硼、硅和氢组成的组中的至少一种气体的气氛中对具有钝化膜的半导体衬底实施退火。
文档编号H01L21/70GK101350329SQ20081012990
公开日2009年1月21日 申请日期2008年7月21日 优先权日2007年7月19日
发明者李汉春 申请人:东部高科股份有限公司