專利名稱：用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，所述固態(tài)圖像捕獲元件由用 于對(duì)來自對(duì)象的圖像光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的半導(dǎo)體元件構(gòu)成。
背景技術(shù)：
上述類型的常規(guī)的固態(tài)圖像捕獲元件例如被用于電子信息設(shè)備，比如數(shù)字照相機(jī) (例如數(shù)字視頻照相機(jī)或數(shù)字靜像照相機(jī))、圖像輸入照相機(jī)(比如監(jiān)控照相機(jī))、掃描儀、傳 真機(jī)、電視電話設(shè)備、以及配備有照相機(jī)的蜂窩電話設(shè)備。在所述常規(guī)的固態(tài)圖像捕獲元件 中，利用等離子CVD方法在包括光電二極管(PD)、傳輸門(TG)和CXD在內(nèi)的元件的整個(gè)表 面上形成作為鈍化膜的SiN膜；并且通過加熱對(duì)其執(zhí)行燒結(jié)處理。這樣就可以抑制光電二 極管表面上的暗電流，其中所述光電二極管充當(dāng)構(gòu)成每個(gè)像素的光電轉(zhuǎn)換部分(光接收部 分)。在參考文獻(xiàn)1中的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中公開了上述方法。在參考文獻(xiàn)1中，在400°C的低溫下，利用減壓CVD方法在包括光電二極管(PD)、 傳輸門(TG)和CCD在內(nèi)的元件的整個(gè)表面上形成膜厚度例如為5000到6000埃的PSG膜以 作為用于表面保護(hù)的第一鈍化膜。在所述PSG (磷硅酸鹽玻璃)膜上，例如通過利用了 SiH4 和氨(NH3)氣的常規(guī)等離子CVD方法形成膜厚度為3000到5000埃的氮化硅膜(Si3N4膜) (即等離子SiN膜)以作為第二鈍化膜。利用所述等離子CVD方法，有可能在低溫下通過等 離子體分解各種組成氣體以形成所述膜。如果在下層中有諸如Cu線或Al線之類的金屬 線，則這些金屬線將在500°C或更高的高溫下熔化。因此，對(duì)應(yīng)于所述等離子CVD方法的膜 形成溫度可以被設(shè)置為300到400°C的低溫。如上所述，可以利用等離子CVD方法形成SiN 鈍化膜并且對(duì)其執(zhí)行燒結(jié)處理，從而可以抑制光電二極管表面上的暗電流。參考文獻(xiàn)1 日本特許公開No. 63-185059。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述的常規(guī)技術(shù)中存在以下問題當(dāng)把有利地嵌入在線間的HDP膜用作 層間絕緣膜時(shí)，隨著電線變得更細(xì)，取決于所述HDP膜的膜形成條件，信號(hào)可能會(huì)由于暗電 流而惡化，并且細(xì)微白缺陷可能會(huì)增加，從而導(dǎo)致畫面質(zhì)量發(fā)生惡化。本發(fā)明打算解決上述的常規(guī)問題。本發(fā)明的目的是提供一種用于制造固態(tài)圖像捕 獲元件的方法，其能夠抑制由于暗電流而導(dǎo)致的信號(hào)惡化以及細(xì)微白缺陷的增加，并且能 夠防止畫面質(zhì)量發(fā)生惡化，即使當(dāng)把在精細(xì)布線之間具有有利的嵌入能力的HDP膜用作層 間絕緣膜時(shí)也是如此。根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法包括光接收元件形成步 驟，即在半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體層中形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的多個(gè)光接收元件；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述光接收元件并且與之相鄰的 每個(gè)電荷傳輸部分；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所述 光接收元件和所述電荷傳輸部分的傳輸門上形成第一 HDP膜以作為第一層間絕緣膜；第一 接觸插頭形成步驟，即在所述第一 HDP膜中形成每個(gè)第一接觸插頭，所述每個(gè)接觸插頭與 所述電荷傳輸部分的傳輸門以及電荷被傳輸?shù)皆撎幍碾姾呻妷恨D(zhuǎn)換區(qū)中的每個(gè)相連；第一 布線部分形成步驟，即在所述第一 HDP膜上形成每個(gè)第一布線部分，以便與所述每個(gè)第一 接觸插頭相連；第二 HDP膜形成步驟，即通過把所述沉積溫度控制在365°C或以下，在所述 第一 HDP膜和所述每個(gè)第一布線部分上形成第二 HDP膜以作為第二層間絕緣膜；第二接觸 插頭形成步驟，即在所述第二 HDP膜中形成每個(gè)第二接觸插頭，所述每個(gè)第二接觸插頭與 所述每個(gè)第一布線部分相連；第二布線部分形成步驟，即在所述第二 HDP膜上形成每個(gè)第 二布線部分，以便與所述每個(gè)第二接觸插頭相連；以及第一等離子氮化硅膜形成步驟，即利 用等離子CVD方法在所述第二 HDP膜和所述每個(gè)第二布線部分上形成第一等離子氮化硅膜 以作為鈍化膜，從而實(shí)現(xiàn)上述目的。根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法包括光接收元件形成步 驟，即在半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體層中形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的多個(gè) 光接收元件；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述光接收元件并且與之相鄰的 每個(gè)電荷傳輸部分；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所述 光接收元件和所述電荷傳輸部分的傳輸門上形成第一 HDP膜以作為第一層間絕緣膜；第一 接觸插頭形成步驟，即在所述第一 HDP膜中形成每個(gè)第一接觸插頭，所述每個(gè)接觸插頭與 所述電荷傳輸部分的傳輸門以及電荷被傳輸?shù)皆撎幍碾姾呻妷恨D(zhuǎn)換區(qū)中的每個(gè)相連；第一 布線部分形成步驟，即在所述第一 HDP膜上形成每個(gè)第一布線部分，以便與所述每個(gè)第一 接觸插頭相連；以及第一等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述第一 HDP 膜和所述每個(gè)第一布線部分上形成第一等離子氮化硅膜以作為鈍化膜，從而實(shí)現(xiàn)上述目 的。根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法包括光接收元件形成步 驟，即在半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體層中形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的多個(gè) 光接收元件；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述光接收元件并且與之相鄰的 每個(gè)電荷傳輸部分；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所述 光接收元件和所述電荷傳輸部分的傳輸門上形成第一 HDP膜以作為第一層間絕緣膜；第一 接觸插頭形成步驟，即在所述第一 HDP膜中形成每個(gè)第一接觸插頭，所述每個(gè)接觸插頭與 所述電荷傳輸部分的傳輸門以及電荷被傳輸?shù)皆撎幍碾姾呻妷恨D(zhuǎn)換區(qū)中的每個(gè)相連；第一 布線部分形成步驟，即在所述第一 HDP膜上形成每個(gè)第一布線部分，以便與所述每個(gè)第一 接觸插頭相連；第二 HDP膜形成步驟，即通過把所述沉積溫度控制在365°C或以下，在所述 第一 HDP膜和所述每個(gè)第一布線部分上形成第二 HDP膜以作為第二層間絕緣膜；第二接觸 插頭形成步驟，即在所述第二 HDP膜中形成每個(gè)第二接觸插頭，所述每個(gè)第二接觸插頭與 所述每個(gè)第一布線部分相連；第二布線部分形成步驟，即在所述第二 HDP膜上形成每個(gè)第 二布線部分，以便與所述每個(gè)第二接觸插頭相連；第三HDP膜形成步驟，即通過把所述沉積 溫度控制在365 °C或以下，在所述第二 HDP膜和所述每個(gè)第二布線部分上形成第三HDP膜以 作為第三層間絕緣膜；第三接觸插頭形成步驟，即在所述第三HDP膜中形成每個(gè)第三接觸插頭，所述每個(gè)第三接觸插頭與所述每個(gè)第二布線部分相連；第三布線部分形成步驟，即在 所述第三HDP膜上形成每個(gè)第三布線部分，以便與所述每個(gè)第三接觸插頭相連；以及第一 等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述第三HDP膜和所述每個(gè)第三布線 部分上形成第一等離子氮化硅膜以作為鈍化膜，從而實(shí)現(xiàn)上述目的。根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法包括光接收元件形成步 驟，即在半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體層中形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的多個(gè) 光接收元件；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述光接收元件并且與之相鄰的 每個(gè)電荷傳輸部分；光屏蔽膜形成步驟，即形成覆蓋所述電荷傳輸部分的傳輸門并且具有 位于每個(gè)光接收元件上方的孔徑的光屏蔽膜；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控 制在365°C或以下，在所述光接收元件和所述光屏蔽膜上形成第一 HDP膜以作為第一層間 絕緣膜；以及第一等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述第一 HDP膜上形 成第一等離子氮化硅膜以作為鈍化膜，從而實(shí)現(xiàn)上述目的。優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中，在所述第 一 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在335°C到365°C或者335°C到350°C，以便形成 所述第一 HDP膜。另外優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中在所 述第一 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在335°C到365°C或者335°C到350°C，以便 形成所述第一 HDP膜；以及在所述第二 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在335°C到 365°C或者335°C到350°C，以便形成所述第二 HDP膜。另外優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中在所 述第一 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在335°C到365°C或者335°C到350°C，以 便形成所述第一 HDP膜；在所述第二 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在335°C到 365°C或者335°C到350°C，以便形成所述第二 HDP膜；以及在所述第三HDP膜形成步驟中， 所述沉積溫度被控制在335°C到365°C或者335°C到350°C，以便形成所述第三HDP膜。另外優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中，在所 述第一 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在350°C，以便形成所述第一 HDP膜。另外優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中在所 述第一 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在350°C，以便形成所述第一 HDP膜；以及 在所述第二 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在350°C，以便形成所述第二 HDP膜。另外優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中在所 述第一 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在350°C，以便形成所述第一 HDP膜；在所 述第二 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在350°C，以便形成所述第二 HDP膜；以及 在所述第三HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在350°C，以便形成所述第三HDP膜。另外優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中所述 方法還包括第二等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述光接收元件和所 述電荷傳輸部分的傳輸門上形成第二等離子氮化硅膜以作為鈍化膜；并且在所述第一 HDP 膜形成步驟中，所述第一 HDP膜被形成在所述第二等離子氮化硅膜上而不是形成在所述光 接收元件和所述電荷傳輸部分的傳輸門上。另外優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中所述方法還包括 第二等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述光接收元件和所 述光屏蔽膜上形成第二等離子氮化硅膜以作為鈍化膜；并且在所述第一 HDP膜形成步驟 中，所述第一 HDP膜被形成在所述第二等離子氮化硅膜上而不是形成在所述光接收元件和 所述光屏蔽膜上。另外優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中，在所 述第一等離子氮化硅膜形成步驟和所述第二等離子氮化硅膜形成步驟中，或者在所述第一 等離子氮化硅膜形成步驟中，利用等離子CVD方法形成對(duì)于藍(lán)色波長(zhǎng)的折射率為大于等于 1. 9并且小于等于2. 15的等離子氮化硅膜以作為鈍化膜。另外優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中，所述 方法還包括燒結(jié)處理步驟，即通過加熱所述第一等離子氮化硅膜和所述第二等離子氮化硅 膜或者加熱所述第一等離子氮化硅膜來執(zhí)行燒結(jié)處理。另外優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中，所述 第一等離子氮化硅膜和所述第二等離子氮化硅膜的膜厚度或者所述第一等離子氮化硅膜 的膜厚度是能夠在所述燒結(jié)處理期間從所述等離子氮化硅膜分離出足夠數(shù)量的氫氣以便 向所述光接收元件的表面供應(yīng)氫氣的膜厚度。另外優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中，在所 述第一等離子氮化硅膜形成步驟和所述第二等離子氮化硅膜形成步驟中，或者在所述第一 等離子氮化硅膜形成步驟中，指示等離子體生成能量并且在設(shè)備側(cè)設(shè)置的RF功率被設(shè)置 為850W到1500W，以便形成所述等離子氮化硅膜。另外優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法中，所述 第二等離子氮化硅膜被形成在所述光接收元件上，從而還充當(dāng)防反射膜。下文中將描述具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的各功能。本發(fā)明包括HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所述光接 收元件和所述電荷傳輸部分的傳輸門上形成HDP膜以作為層間絕緣膜。此外，指示等離子 體生成能量的RF功率被設(shè)置為850W到1000W，并且形成在藍(lán)色波長(zhǎng)下的折射率大于等于 1. 9且小于等于2. 15的等離子氮化硅膜。結(jié)果，所述層間絕緣膜、或者說所述HDP膜的沉積溫度可以被控制為365°C或以 下，優(yōu)選地被控制在335°C到365°C的溫度范圍內(nèi)，更加優(yōu)選地被控制在335°C到350°C，或 者被控制在350°C。這樣就有可能抑制由于暗電流而導(dǎo)致的信號(hào)惡化以及細(xì)微白缺陷的增 加并且能夠防止畫面質(zhì)量發(fā)生惡化，即使當(dāng)把在精細(xì)布線之間具有有利的嵌入能力的所述 HDP膜用作層間絕緣膜時(shí)也是如此。另外，隨著指示等離子體生成能量的所述RF功率被提高至850W到900W并且進(jìn)一 步被提高至930W及更高，在稍后執(zhí)行的燒結(jié)處理中，在低溫下從所述等離子SiN膜分離出 的氫氣的數(shù)量將增大，從而可靠地執(zhí)行所述燒結(jié)處理。結(jié)果，在所述光接收元件的表面上就 有可能可靠地修復(fù)硅表面上的由于對(duì)金屬層的等離子干蝕刻而導(dǎo)致的缺陷，以便進(jìn)一步抑 制暗電流。另外，由于所述鈍化膜對(duì)于藍(lán)色波長(zhǎng)的膜透射率降低被進(jìn)一步抑制，所以有可能 抑制所述光接收元件中的藍(lán)色靈敏度降低，以便進(jìn)一步改進(jìn)畫面質(zhì)量。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，所述層間絕緣膜、或者說所述HDP膜的沉積溫度可以被 控制為365°C或以下，優(yōu)選地被控制在335°C到365°C的溫度范圍內(nèi)，更加優(yōu)選地被控制在335°C到350°C，或者被控制在350°C。這樣就有可能抑制由于暗電流而導(dǎo)致的信號(hào)惡化以 及細(xì)微白缺陷的增加并且有可能防止畫面質(zhì)量發(fā)生惡化，即使當(dāng)把在精細(xì)布線之間具有有 利的嵌入能力的所述HDP膜用作層間絕緣膜時(shí)也是如此。另外，指示等離子體生成能量的RF功率被設(shè)置為850W到1500W，從而可以進(jìn)一步 抑制暗電流。此外，形成在藍(lán)色波長(zhǎng)下的折射率大于等于1. 9并且小于等于2. 15的等離子 氮化硅膜，從而有可能抑制所述光接收元件中的藍(lán)色靈敏度降低，以便進(jìn)一步改進(jìn)畫面質(zhì)量。 在參照附圖閱讀并理解下面的詳細(xì)描述之后，本發(fā)明的上述和其他優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng) 域技術(shù)人員而言將變得顯而易見。


圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件的示例性 關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)的縱向橫截面圖。圖2是示出圖1中的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件中的HDP膜的沉積溫度與暗電流的 量值之間的關(guān)系的曲線圖。圖3是示出圖1中的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件中的HDP膜的沉積溫度與暗電流的 變化(百分比)之間的關(guān)系的曲線圖。圖4是示出圖1中的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件中的HDP膜的沉積溫度與細(xì)微白缺 陷之間的關(guān)系的曲線圖。圖5是示出圖1中的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件中的HDP膜的沉積溫度與細(xì)微白缺 陷的變化(百分比)之間的關(guān)系的曲線圖。圖6是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件的示例性 關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)的縱向橫截面圖。圖7是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的CCD固態(tài)圖像捕獲元件的示例性關(guān) 鍵部件結(jié)構(gòu)的縱向橫截面圖。1、36像素部分
2邏輯晶體管
10U0A CMOS固態(tài)圖像捕獲元件 11、31半導(dǎo)體襯底
12,32光電二極管
13電荷傳輸部分
14,34門絕緣膜
15傳輸門
16HDP膜(第一層間絕緣膜)
17第一布線層
18HDP膜(第二層間絕緣膜)
19第二布線層 20、21 接觸插頭 22、24、41等離子SiN膜23、44微透鏡
FD浮動(dòng)擴(kuò)散部分
STI元件劃分層
S源極(源極區(qū))
D漏極(漏極區(qū))
G柵極
30CXD固態(tài)圖像捕獲元件
33電荷傳輸部分
35門電極
37停止層
38絕緣膜
39光屏蔽膜 39a孔徑
40HDP膜(層間絕緣膜)
42濾色器
43平坦化膜。
具體實(shí)施例方式下文中將詳細(xì)描述把通過利用等離子CVD方法形成的根據(jù)本發(fā)明的等離子SiN膜 施加到CMOS固態(tài)圖像捕獲元件(CMOS圖像傳感器)上的情況，以作為用于制造根據(jù)本發(fā)明 的固態(tài)圖像捕獲元件的方法的實(shí)施例1和2。還將詳細(xì)描述把通過利用等離子CVD方法形 成的根據(jù)本發(fā)明的等離子SiN膜施加到CCD固態(tài)圖像捕獲元件(CCD圖像傳感器)上的情況， 以作為用于制造根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕獲元件的方法的實(shí)施例3。下面將簡(jiǎn)要描述所述CMOS圖像傳感器和所述CXD圖像傳感器的特性。 與所述CXD圖像傳感器不同，所述CMOS圖像傳感器不使用(XD。在所述CMOS圖 像傳感器中，利用垂直傳輸部分在垂直方向上傳輸來自對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的每個(gè)光接 收部分的信號(hào)電荷，并且利用水平傳輸部分在水平方向上傳輸來自所述垂直傳輸部分的所 述信號(hào)電荷。所述CMOS圖像傳感器像存儲(chǔ)器設(shè)備那樣利用選擇控制線(其由鋁(Al)線等 形成)從對(duì)應(yīng)于每個(gè)像素的光接收部分讀出信號(hào)電荷，并且把所述信號(hào)電荷轉(zhuǎn)換成電壓。隨 后，所述CMOS圖像傳感器相繼從所選像素讀出根據(jù)所述轉(zhuǎn)換后的電壓放大的成像信號(hào)。另 一方面，所述CXD圖像傳感器需要多個(gè)正的和負(fù)的電源電壓來驅(qū)動(dòng)(XD，而所述CMOS圖像 傳感器則能夠利用單個(gè)電源驅(qū)動(dòng)其自身，這與所述CCD圖像傳感器相比實(shí)現(xiàn)了低耗電和低 電壓驅(qū)動(dòng)。此外，由于獨(dú)特的CXD制造工藝被用于制造所述CXD圖像傳感器，因此難以把通 常用于CMOS電路的制造工藝直接應(yīng)用于所述CXD圖像傳感器的制造方法。另一方面，所 述CMOS圖像傳感器使用通常用于CMOS電路的制造工藝。因此，可以通過常常用于制造用 于控制顯示器的驅(qū)動(dòng)器電路、用于控制圖像捕獲的驅(qū)動(dòng)器電路、諸如DRAM之類的半導(dǎo)體存 儲(chǔ)器、邏輯電路等等的CMOS工藝來同時(shí)形成邏輯電路、模擬電路以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路等等。 也就是，所述CMOS圖像傳感器的優(yōu)點(diǎn)在于，容易在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、用于控制顯示器的驅(qū)動(dòng) 器電路、以及用于控制圖像捕獲的驅(qū)動(dòng)器電路被形成于其上的同一半導(dǎo)體芯片上形成所述CMOS圖像傳感器。另外，在所述CMOS圖像傳感器的制造方面，所述CMOS圖像傳感器的優(yōu)點(diǎn) 在于，容易令所述CMOS圖像傳感器與所述半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、用于控制顯示器的驅(qū)動(dòng)器電路、 以及用于控制圖像捕獲的驅(qū)動(dòng)器電路共享生產(chǎn)線。(實(shí)施例1)。圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件的示例性 關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)的縱向橫截面圖。在圖1中，在根據(jù)實(shí)施例1的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件10的每個(gè)像素部分1中形 成光電二極管12以作為半導(dǎo)體襯底11的表面層。所述光電二極管12充當(dāng)對(duì)應(yīng)于每個(gè)像 素的光電轉(zhuǎn)換部分(光接收元件)。與所述光電二極管12相鄰，在電荷傳輸晶體管中提供電 荷傳輸部分13以用于把信號(hào)電荷傳輸?shù)礁?dòng)擴(kuò)散部分(電荷電壓轉(zhuǎn)換部分)FD。在所述電 荷傳輸部分13上方提供傳輸門15并且置于其間的是門絕緣膜14，所述傳輸門15充當(dāng)引線 電極。利用所述電荷傳輸部分13、門絕緣膜14和傳輸門15，構(gòu)成用于從所述光電二極管12 讀出并傳輸圖像信號(hào)的電荷傳輸部分。此外，所述像素部分1還包括讀取電路，其中被傳輸 到對(duì)應(yīng)于每個(gè)光電二極管12的所述浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD的信號(hào)電荷被轉(zhuǎn)換成電壓，在放大晶 體管(未示出)中根據(jù)所述轉(zhuǎn)換后的電壓來放大信號(hào)電位，并且所述讀取電路將之讀出以作 為對(duì)應(yīng)于每個(gè)像素部分的圖像信號(hào)。在所述讀取電路中，在邏輯晶體管區(qū)2中提供復(fù)位晶體管和放大晶體管，所述復(fù) 位晶體管用于把所述浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD復(fù)位到預(yù)定電壓(例如電源電壓)，所述放大晶體管用 于在所述復(fù)位之后根據(jù)所述浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD的電位來放大電位信號(hào)以便把圖像信號(hào)輸出 到信號(hào)線。所述邏輯晶體管區(qū)2被提供在各像素部分1之間并且置于其間的是元件劃分層 STI0所述復(fù)位晶體管和放大晶體管分別由源極(S)/漏極(D)和柵極(G)構(gòu)成。在所述傳輸門15、浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD和邏輯晶體管區(qū)2上方提供所述讀取電路的電 路布線部分以及與所述傳輸門15和浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD相連的電路布線部分。在所述門絕緣 膜14和傳輸門15上方形成HDP (高密度等離子體)膜16 (高密度等離子體膜)以作為在精 細(xì)布線之間具有有利的嵌入能力的第一層間絕緣膜。在其上方形成第一布線層17。在其上 方形成HDP (高密度等離子體)膜18 (高密度等離子體膜)以作為在精細(xì)布線之間具有有利 的嵌入能力的第二層間絕緣膜。在其上方形成第二布線層19。因而形成上述的電路布線部 分。 在所述第一布線層17與傳輸門15之間、在所述第一布線層17與浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD 之間、以及在所述第一布線層17與所述邏輯晶體管區(qū)2的源極(S)/漏極(D)和柵極(G) 之間分別形成由導(dǎo)電材料(例如鎢)制成的接觸插頭20。在對(duì)應(yīng)的第一布線層17與其上方 的對(duì)應(yīng)的第二布線層19之間分別形成接觸插頭21。結(jié)果，由鋁、銅等制成的所述布線層17 和19、傳輸門15、浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD、以及邏輯晶體管區(qū)2的源極(S)/漏極(D)和柵極(G) 彼此電連接。此外，在作為第二層間絕緣膜的所述HDP膜18和所述第二布線層19上方，形成等 離子氮化硅膜或者說等離子SiN膜22以作為鈍化膜。通過利用等離子CVD方法形成所述 等離子SiN膜22以抑制構(gòu)成每個(gè)像素部分1的所述光電二極管12的表面上的暗電流(其 中在沒有光的狀態(tài)下產(chǎn)生信號(hào)電荷)，在形成所述第二布線層19的布線圖案之后并且在形 成濾色器之前，通過加熱進(jìn)行燒結(jié)處理。所述等離子SiN膜22被形成為使得該膜對(duì)于藍(lán)色光(例如其波長(zhǎng)為450nm)的折射率為2. 15或更小(1. 9到2. 15的折射率)。 在所述等離子SiN膜22上方，利用針對(duì)每個(gè)光電二極管12布置的R、G和B的預(yù)定 顏色布置(例如Bayer布置)形成濾色器(未示出)。此外，在其上方形成平坦化膜(未示出)。 在其上方形成微透鏡23以便凝聚去往充當(dāng)光接收部分的所述光電二極管12的光。在本例 中，所述微透鏡23可以由濾色材料制成。在這種情況下，將不再附加地需要所述濾色器和 所述平坦化膜。一種用于制造具有上述結(jié)構(gòu)的根據(jù)實(shí)施例1的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件10的方法 包括光電二極管形成步驟，即在半導(dǎo)體襯底11 (或半導(dǎo)體層)上形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光 電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的多個(gè)光電二極管12 ；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè) 光電二極管12的彼此相鄰的電荷傳輸部分13 (其作為電荷傳輸裝置)和傳輸門15 ；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所述光電二極管12和傳輸門15 上形成HDP膜16以作為第一層間絕緣膜；第一接觸插頭形成步驟，即在所述第一 HDP膜16 中形成每個(gè)接觸插頭20，所述每個(gè)接觸插頭20與每個(gè)傳輸門15以及電荷被傳輸?shù)皆撎幍?電荷電壓轉(zhuǎn)換區(qū)(浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD)相連；第一布線部分形成步驟，即在每個(gè)HDP膜16上形 成每個(gè)第一布線層17，以便與每個(gè)接觸插頭20相連；第二 HDP膜形成步驟，即通過把沉積 溫度控制在365°C或以下，在所述HDP膜16和每個(gè)第一布線層17上形成HDP膜18以作為 第二層間絕緣膜；第二接觸插頭形成步驟，即在所述HDP膜18中形成與每個(gè)第一布線層17 相連的每個(gè)第二接觸插頭21 ；第二布線部分形成步驟，即形成每個(gè)第二布線層19，以便與 每個(gè)第二接觸插頭21相連；等離子氮化硅膜形成步驟，即通過利用等離子CVD方法在所述 HDP膜18和每個(gè)第二布線層19上形成等離子氮化硅膜22以作為鈍化膜；以及燒結(jié)處理步 驟，即通過加熱所述等離子氮化硅膜22來執(zhí)行燒結(jié)處理，以便抑制光電二極管表面上的暗 電流。首先，關(guān)于所述第一 HDP膜形成步驟和所述第二 HDP膜形成步驟，下面將詳細(xì)描述 在精細(xì)布線之間具有有利的嵌入能力的所述HDP膜16和18的形成條件，其用來抑制由于 暗電流導(dǎo)致的信號(hào)惡化以及細(xì)微白缺陷的增加。圖2是示出圖1中的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件10中的HDP膜16和18的沉積溫度 與暗電流的量值之間的關(guān)系的曲線圖。如圖2中所示，當(dāng)所述沉積溫度高達(dá)365°C時(shí)，所述暗電流的量值穩(wěn)定在1. 0。然 而，當(dāng)所述HDP膜16和18的沉積溫度(涂覆溫度)超出365°C時(shí)，所述暗電流的量值快速增 大。優(yōu)選地，考慮到制造變化，所述HDP膜16和18的沉積溫度是從335°C到365°C (這是 因?yàn)楫?dāng)所述溫度達(dá)到335°C以下時(shí)，蝕刻速率例如會(huì)發(fā)生改變，從而妨礙制造)。因此，充當(dāng) 層間絕緣膜的所述HDP膜16和18的沉積溫度(涂覆溫度)被控制在365°C或以下并且優(yōu)選 地被控制在從335°C到365°C的范圍內(nèi)，這就使得有可能抑制由于暗電流而導(dǎo)致的信號(hào)惡 化并且實(shí)現(xiàn)減少細(xì)微白缺陷，以及改進(jìn)畫面質(zhì)量。圖3是示出圖1中的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件10中的HDP膜16和18的沉積溫度 與暗電流的變化(百分比)之間的關(guān)系的曲線圖。如圖3中所示，使得暗電流的變化(百分比)變?yōu)樽钚〉乃鯤DP膜16和18的沉 積溫度是350°C。因此，通過把所述HDP膜16和18的沉積溫度控制在335°C到365°C并且 最為優(yōu)選的是控制在350°C，可以抑制暗電流的變化(百分比)并且可以改進(jìn)畫面質(zhì)量。
圖4是示出圖1中的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件10中的HDP膜16和18的沉積溫度 與細(xì)微白缺陷之間的關(guān)系的曲線圖。
如圖4中所示，直到所述HDP膜16和18的350°C的沉積溫度為止，細(xì)微白缺陷的 發(fā)生緩慢增多。當(dāng)所述HDP膜16和18的沉積溫度超過350°C時(shí)，細(xì)微白缺陷的發(fā)生大大增 多。即使在這種情況下，通過把充當(dāng)層間絕緣膜的所述HDP膜16和18的沉積溫度(涂覆溫 度)控制在365°C或以下，仍然可以進(jìn)一步減少細(xì)微白缺陷，并且可以改進(jìn)畫面質(zhì)量。優(yōu)選 地，通過把充當(dāng)層間絕緣膜的所述HDP膜16和18的沉積溫度(涂覆溫度)控制在350°C或 以下，可以更進(jìn)一步減少細(xì)微白缺陷并且可以進(jìn)一步改進(jìn)畫面質(zhì)量。圖5是示出圖1中的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件10中的HDP膜16和18的沉積溫度 與細(xì)微白缺陷的變化(百分比)之間的關(guān)系的曲線圖。如圖5中所示，使得細(xì)微白缺陷的變化(百分比)變?yōu)樽钚〉乃鯤DP膜16和18 的沉積溫度是350°C。因此，通過把所述HDP膜16和18的沉積溫度控制在335°C到365°C， 可以抑制細(xì)微白缺陷的變化(百分比)并且可以改進(jìn)畫面質(zhì)量。接下來將詳細(xì)描述所述等離子氮化硅膜形成步驟。作為鈍化膜的所述等離子SiN膜22被形成為使其在藍(lán)色光(例如波長(zhǎng)為450nm) 中的折射率小于等于2. 1 (折射率為1. 9到2. 1)，以便抑制所述膜透射率在藍(lán)色波長(zhǎng)中的 降低。所述等離子SiN膜22在本例中的膜形成條件使得氨(NH3)氣/SiH4 (硅烷氣體)的 流量比被設(shè)置為0. 25到0. 5，并且形成所述等離子SiN膜22的RF (射頻=高頻)功率被設(shè) 置在大于等于850W并且小于等于1500W的范圍內(nèi)。氨(NH3)氣的流速是100到150sCCm， SiH4 (硅烷氣體)的流速是300到400SCCm。所述單位sccm代表cc/每分鐘(一分鐘流過的 以cc計(jì)的體積)。因此，在所述等離子氮化硅膜形成步驟中，對(duì)于在設(shè)備側(cè)設(shè)置的并且指示等離子 體生成能量的所述氨(NH3)氣/SiH4 (硅烷氣體)的流量比和所述RF功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而可 以把作為鈍化膜的所述等離子SiN膜22對(duì)于藍(lán)色波長(zhǎng)(例如波長(zhǎng)為450nm)的折射率控制 在 1. 9 到 2. 15。作為用于表面保護(hù)的鈍化膜，在350°C到450°C (在這里是300°C )的溫度下并且在 2托到7托的壓力下(在這里是2托的壓力)，利用等離子CVD方法(所述方法利用SiH4 (硅 烷氣體)和氨(NH3)氣)形成膜厚度為250nm到350nm (所述膜厚度在這里是300nm，這是能 夠在所述燒結(jié)處理期間從所述SiN膜分離出足夠數(shù)量的H2以向所述光電二極管12的表面 供應(yīng)氫氣的膜厚度)的氮化硅膜(Si3N4膜)，即所述等離子SiN膜22。利用所述等離子CVD 方法，有可能在低溫下通過等離子體分解各種組成氣體以形成所述等離子SiN膜22。對(duì)應(yīng) 于所述等離子CVD方法的膜形成溫度是350到450°C的低溫，這在所述等離子SiN膜22下 方的層中有金屬線(比如Cu線和Al線)的情況下是有利的，這是因?yàn)檫@些金屬線將在500°C 或更高的高溫下熔化。如前所述，形成所述等離子SiN膜22的RF (射頻=高頻)功率被設(shè)置在大于等于 850W并且小于等于1500W的范圍內(nèi)。更加優(yōu)選的是，形成所述等離子SiN膜22的RF功率 被設(shè)置成大于等于930W并且小于等于1130W。所述RF功率指示在設(shè)備側(cè)設(shè)置的等離子體 生成能量，并且是用于把各種組成氣體帶到等離子態(tài)的電離能力。所述RF功率意味著用于 激發(fā)等離子體的高頻的電功率值。
如上所述，根據(jù)實(shí)施例1，所述HDP膜16和18的沉積溫度被控制在365°C或以下， 優(yōu)選地被控制在335°C到365°C的溫度范圍內(nèi)，并且更加優(yōu)選地被控制在335°C到350°C ，或 者被控制在350°C。結(jié)果就有可能抑制由于暗電流而導(dǎo)致的信號(hào)惡化以及細(xì)微白缺陷的增 力口，并且有可能防止畫面質(zhì)量發(fā)生惡化。此外，隨著指示等離子體生成能量的所述RF功率被提高至850W到900W并且進(jìn)一 步被提高至930W及更高，在稍后執(zhí)行的燒結(jié)處理中，在低溫下從所述等離子SiN膜22分離 出的氫氣的數(shù)量將增大。結(jié)果，在所述光電二極管12的表面上就有可能可靠地修復(fù)硅表面 上的由于對(duì)金屬層的等離子干蝕刻而導(dǎo)致的缺陷，以便更進(jìn)一步抑制暗電流。另外，由于形 成了對(duì)于藍(lán)色波長(zhǎng)的折射率為大于等于1. 9并且小于等于2. 15的所述等離子SiN膜22，因 此有可能進(jìn)一步抑制所述鈍化膜的膜透射率在藍(lán)色波長(zhǎng)下的降低，從而抑制所述光電二極 管12中的藍(lán)色靈敏度降低并且進(jìn)一步改進(jìn)畫面質(zhì)量。在實(shí)施例1中，關(guān)于所述CMOS固態(tài)圖像捕獲元件10的制造方法描述了以下情況 存在兩個(gè)布線層，并且所述方法包括光電二極管形成步驟、電荷傳輸部分形成步驟、第一 HDP膜形成步驟、第一接觸插頭形成步驟、第一布線部分形成步驟、第二 HDP膜形成步驟、第 二接觸插頭形成步驟、第二布線部分形成步驟、第一等離子氮化硅膜形成步驟、以及燒結(jié)處 理步驟。然而，不限于此，所述布線層可以是一層或三層，或者甚至是四層或更多層的多個(gè) 層。舉例來說，當(dāng)所述布線層是一層時(shí)，用于制造所述CMOS固態(tài)圖像捕獲元件的方法 包括光電二極管形成步驟，即在半導(dǎo)體襯底11 (或半導(dǎo)體層)上形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光 電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的多個(gè)光電二極管12 ；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè) 光電二極管12的彼此相鄰的電荷傳輸部分13 (其作為電荷傳輸裝置)和傳輸門15 ；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所述光電二極管12和傳輸門15 上形成第一 HDP膜16以作為第一層間絕緣膜；第一接觸插頭形成步驟，即在所述第一 HDP 膜16中形成每個(gè)接觸插頭20，所述每個(gè)接觸插頭20與每個(gè)傳輸門15以及電荷被傳輸?shù)皆?處的電荷電壓轉(zhuǎn)換區(qū)(浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD)相連；第一布線部分形成步驟，即在所述第一 HDP 膜16上形成每個(gè)第一布線層17，以便與每個(gè)接觸插頭20相連；第一等離子氮化硅膜形成 步驟，即通過利用等離子CVD方法在第一 HDP膜16和每個(gè)第一布線層17上形成第一等離 子氮化硅膜22以作為鈍化膜；以及燒結(jié)處理步驟，即通過加熱所述等離子氮化硅膜22來執(zhí) 行燒結(jié)處理，以便抑制光電二極管表面上的暗電流。另外，當(dāng)所述布線層例如是三層時(shí)，用于制造所述CMOS固態(tài)圖像捕獲元件的方法 包括光電二極管形成步驟，即在半導(dǎo)體襯底11 (或半導(dǎo)體層)上形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光 電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的多個(gè)光電二極管12 ；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè) 光電二極管12的彼此相鄰的電荷傳輸部分13 (其作為電荷傳輸裝置)和傳輸門15 ；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所述光電二極管12和傳輸門15 上形成第一 HDP膜16以作為第一層間絕緣膜；第一接觸插頭形成步驟，即在所述第一 HDP 膜16中形成每個(gè)接觸插頭20，所述每個(gè)接觸插頭20與每個(gè)傳輸門15以及電荷被傳輸?shù)皆?處的電荷電壓轉(zhuǎn)換區(qū)(浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD)相連；第一布線部分形成步驟，即在所述第一 HDP 膜16上形成每個(gè)第一布線層17，以便與每個(gè)接觸插頭20相連；第二 HDP膜形成步驟，即通 過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所述第一HDP膜16和每個(gè)第一布線層17上形成第二HDP膜18以作為第二層間絕緣膜；第二接觸插頭形成步驟，即在所述第二 HDP膜18中形成與每個(gè)第一布線層17相連的每個(gè)第二接觸插頭21 ；第二布線部分形成步驟，即形成每個(gè)第 二布線層19，以便與每個(gè)第二接觸插頭21相連；第三HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度 控制在365°C或以下，在所述第二 HDP膜18和每個(gè)第二布線層19上形成第三HDP膜(未示 出)以作為第三層間絕緣膜；第三接觸插頭形成步驟，即在所述第三HDP膜(未示出)中形成 與每個(gè)第二布線層19相連的每個(gè)第三接觸插頭(未示出)；第三布線部分形成步驟，即形成 每個(gè)第三布線層(未示出)，以便與每個(gè)第三接觸插頭(未示出)相連；第一等離子氮化硅膜 形成步驟，即通過利用等離子CVD方法在第三HDP膜(未示出)和每個(gè)第三布線層(未示出) 上形成第一等離子氮化硅膜22以作為鈍化膜；以及燒結(jié)處理步驟，即通過加熱所述等離子 氮化硅膜22來執(zhí)行燒結(jié)處理，以便抑制光電二極管表面上的暗電流。(實(shí)施例2)。上述的實(shí)施例1是這樣一種情況在形成最上層中的鋁(Al)布線圖案之后并且在 形成濾色器之前，形成所述等離子氮化硅膜22并且執(zhí)行燒結(jié)處理。在實(shí)施例2中將詳細(xì)描 述這樣一種情況結(jié)合前述步驟，在所述光電二極管12的前表面?zhèn)壬闲纬蓪⒃谏院竺枋龅?等離子SiN膜24并且置于其間的是作為氧化物膜的門絕緣膜14，并且還執(zhí)行燒結(jié)處理。圖6是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件的示例性 關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)的縱向橫截面圖。在圖6中，對(duì)于與圖1中的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件10的 相應(yīng)組件具有相同的功能和效果的各組件給出相同的附圖標(biāo)記以進(jìn)行描述。在圖6中，在根據(jù)實(shí)施例2的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件IOA的每個(gè)像素部分1中形 成光電二極管12以作為半導(dǎo)體襯底11的表面層。所述光電二極管12充當(dāng)對(duì)應(yīng)于每個(gè)像 素的光電轉(zhuǎn)換部分(光接收元件)。與所述光電二極管12相鄰，在電荷傳輸晶體管中提供電 荷傳輸部分13以用于把信號(hào)電荷傳輸?shù)礁?dòng)擴(kuò)散部分(電荷電壓轉(zhuǎn)換部分)FD。在所述電 荷傳輸部分13上方提供傳輸門15并且置于其間的是門絕緣膜14，所述傳輸門15充當(dāng)引線 電極。在所述門絕緣膜14和傳輸門15的整個(gè)表面上，利用等離子CVD方法形成等離子 SiN膜24以作為鈍化膜，以便抑制構(gòu)成每個(gè)像素部分1的所述光電二極管12的表面上的暗 電流，這是通過加熱進(jìn)行燒結(jié)處理而實(shí)現(xiàn)的。所述等離子SiN膜24被形成為使其對(duì)于藍(lán)色 光(例如波長(zhǎng)為450nm)的折射率小于等于2. 1 (折射率為1. 9到2. 1)。在所述傳輸門15、浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD和邏輯晶體管區(qū)2上方形成的是讀取電路的 電路布線部分，其中把傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)于每個(gè)光電二極管12的浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD的信號(hào)電荷轉(zhuǎn) 換成電壓，根據(jù)所述轉(zhuǎn)換后的電壓來放大信號(hào)電位，并且所述讀取電路將之讀出以作為對(duì) 應(yīng)于每個(gè)像素部分的圖像捕獲信號(hào)；第一 HDP膜16 (其作為在精細(xì)布線之間具有有利的嵌 入能力的第一層間絕緣膜)上的第一布線層17和第二 HDP膜18 (其作為在精細(xì)布線之間 具有有利的嵌入能力的第二層間絕緣膜)上的第二布線層19，所述第一布線層17和第二布 線層19在頂部和底部作為連接到所述傳輸門15和浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD的電路布線部分。此外，在所述第二 HDP膜18和第二布線層19上方形成等離子SiN膜22以作為 鈍化膜。通過利用等離子CVD方法形成所述等離子SiN膜22，以便抑制構(gòu)成每個(gè)像素部分 1的所述光電二極管12的表面上的暗電流，這是通過加熱進(jìn)行燒結(jié)處理而實(shí)現(xiàn)的。與所述 等離子SiN膜24的情況類似，所述等離子SiN膜22被形成為使其對(duì)于藍(lán)色光(例如波長(zhǎng)為450nm)的折射率小于等于2. 1 (折射率為1. 9到2. 1)。 在所述等離子SiN膜22上方，利用針對(duì)每個(gè)光電二極管12的R、G和B的預(yù)定顏 色布置(例如Bayer布置)形成濾色器(未示出)。此外，在其上方形成平坦化膜(未示出)。在 其上方形成微透鏡23以便凝聚去往充當(dāng)光接收部分的所述光電二極管12的光。一種用于制造具有上述結(jié)構(gòu)的根據(jù)實(shí)施例2的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件IOA的方 法包括光電二極管形成步驟，即在半導(dǎo)體襯底11 (或半導(dǎo)體層)上形成用于對(duì)入射光執(zhí)行 光電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的多個(gè)光電二極管12 ；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每 個(gè)光電二極管12的彼此相鄰的電荷傳輸部分13 (其作為電荷傳輸裝置)和傳輸門15 ；第 二等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述光電二極管12和傳輸門15上 形成第二等離子氮化硅膜24以作為鈍化膜；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制 在365°C或以下，在所述第二等離子氮化硅膜24上形成第一 HDP膜16以作為第一層間絕緣 膜；第一接觸插頭形成步驟，即在所述第一 HDP膜16中形成每個(gè)接觸插頭20，所述每個(gè)接 觸插頭20與每個(gè)傳輸門15以及電荷被傳輸?shù)皆撎幍碾姾呻妷恨D(zhuǎn)換區(qū)(浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD) 相連；第一布線部分形成步驟，即在所述第一 HDP膜16上形成每個(gè)第一布線層17，以便與 每個(gè)接觸插頭20相連；第二 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所 述第一 HDP膜16和每個(gè)第一布線層17上形成第二 HDP膜18以作為第二層間絕緣膜；第二 接觸插頭形成步驟，即在所述第二 HDP膜18中形成與每個(gè)第一布線層17相連的每個(gè)第二 接觸插頭21 ；第二布線部分形成步驟，即形成每個(gè)第二布線層19，以便與每個(gè)第二接觸插 頭21相連；等離子氮化硅膜形成步驟，即通過利用等離子CVD方法在所述第二 HDP膜18和 每個(gè)第二布線層19上形成等離子氮化硅膜22以作為鈍化膜；以及燒結(jié)處理步驟，即通過加 熱所述等離子氮化硅膜22和24來執(zhí)行燒結(jié)處理，以便抑制光電二極管表面上的暗電流。首先，關(guān)于所述第一 HDP膜形成步驟和所述第二 HDP膜形成步驟，用來抑制由于暗 電流而導(dǎo)致的信號(hào)惡化以及細(xì)微白缺陷的增加的在精細(xì)布線之間具有有利的嵌入能力的 所述HDP膜16和18的形成條件與實(shí)施例1的情況相同。也就是，通過把作為層間絕緣膜的所述HDP膜16和18的沉積溫度(涂覆溫度)控 制在365°C或以下的溫度范圍內(nèi)、優(yōu)選的是控制在從335°C到365°C、并且更加優(yōu)選的是控 制在從335°C到350°C，可以抑制由于暗電流而導(dǎo)致的信號(hào)惡化，可以實(shí)現(xiàn)細(xì)微白缺陷的減 少，并且可以改進(jìn)畫面質(zhì)量?？紤]到所述HDP膜16和18的沉積溫度和暗電流的變化(百分比)以及所述HDP膜 16和18的沉積溫度和細(xì)微白缺陷的變化(百分比)，當(dāng)所述HDP膜16和18的沉積溫度處于 350°C時(shí)，所述暗電流的變化(百分比)和所述細(xì)微白缺陷的變化(百分比)可以是最小的。接下來將詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例2的CMOS固態(tài)圖像捕獲元件IOA的制造方法中的 鈍化膜形成步驟(第一等離子氮化硅膜形成步驟和第二等離子氮化硅膜形成步驟)。如前所述，作為鈍化膜的所述等離子SiN膜22和24中的每個(gè)被形成為使其對(duì)于 藍(lán)色光(例如波長(zhǎng)為450nm)的折射率為1. 9到2. 15 (或者1. 9到2. 1)，以便抑制藍(lán)色波形 下的膜透射率降低。在本例中，所述等離子SiN膜22和24的膜形成條件使得氨(NH3)氣 /SiH4 (硅烷氣體)的流量比被設(shè)置為0. 25到0. 5，并且形成所述等離子SiN膜22和24的 RF (射頻=高頻)功率被設(shè)置在大于等于850W并且小于等于1500W的范圍內(nèi)。氨(NH3)氣 的流速是100到150sccm，SiH4 (硅烷氣體)的流速是300到400sccm。
在所述第一等離子氮化硅膜形成步驟中，通過等離子干蝕刻以預(yù)定的門形狀形成 所述門絕緣膜14上的傳輸門15，隨后利用等離子CVD方法，在所述門絕緣膜14和傳輸門 15的整個(gè)表面上形成折射率小于等于2. 1的等離子SiN膜24以作為鈍化膜。在本例中， 考慮到鈍化膜形成時(shí)的圖4中的暗電流的RF功率相關(guān)性以及鈍化膜形成時(shí)的圖5中的藍(lán) 色靈敏度的RF功率相關(guān)性，把指示等離子體生成能量并且在設(shè)備側(cè)設(shè)置的所述RF功率(W; 瓦特)設(shè)置為大于等于850W并且小于等于1500W，正如前面所描述的那樣。優(yōu)選地把所述 RF功率設(shè)置為930W或更高到1130W，正如前面所描述的那樣。在350°C到450°C (在這里 是300°C)的溫度下并且在2托到7托的壓力下(在這里是2托的壓力)，利用等離子CVD方 法(所述方法利用SiH4 (硅烷氣體)和氨(NH3)氣作為組成氣體)形成例如膜厚度為250nm 到350nm (所述膜厚度在這里是300nm，這是能夠在所述燒結(jié)處理期間從所述SiN膜分離出 足夠數(shù)量的H2以向所述光電二極管12的表面供應(yīng)氫氣的膜厚度)的氮化硅膜(Si3N4膜)， 即折射率小于等于2. 1的所述等離子SiN膜24。由此，所述等離子SiN膜24可以充當(dāng)防反射膜，其把在所述門絕緣膜14的前表面 側(cè)上發(fā)生反射的光返回到更靠近所述光電二極管12的一側(cè)。另外，可以在與實(shí)施例1相同 的條件下對(duì)所述等離子SiN膜24執(zhí)行燒結(jié)處理以作為第一鈍化膜形成步驟，其中形成還充 當(dāng)防反射膜的所述等離子SiN膜24，并且所述門絕緣膜14在更靠近所述光電二極管12的 前表面的一側(cè)被置于其間。如上所述，根據(jù)實(shí)施例2，所述HDP膜16和18的沉積溫度被控制在365°C或以下， 優(yōu)選地被控制在335°C到365°C的溫度范圍內(nèi)，并且更加優(yōu)選地被控制在335°C到350°C，或 者被控制在350°C。結(jié)果就有可能抑制由于暗電流而導(dǎo)致的信號(hào)惡化以及細(xì)微白缺陷的增 力口，并且有可能防止畫面質(zhì)量發(fā)生惡化。此外，隨著指示等離子體生成能量的所述RF功率被提高至850W到900W并且進(jìn)一 步被提高至930W及更高，在稍后執(zhí)行的燒結(jié)處理中，在低溫下從所述等離子SiN膜22和24 分離出的氫氣的數(shù)量將增大。結(jié)果，在所述光電二極管12的表面上就有可能可靠地修復(fù)硅 表面上的由于對(duì)金屬層的等離子干蝕刻而導(dǎo)致的缺陷，以便更進(jìn)一步抑制暗電流。另外，由 于形成了對(duì)于藍(lán)色波長(zhǎng)的折射率為大于等于1. 9并且小于等于2. 15的所述等離子SiN膜 22和24，因此有可能進(jìn)一步抑制所述鈍化膜的膜透射率在藍(lán)色波長(zhǎng)下的降低，從而抑制所 述光電二極管12中的藍(lán)色靈敏度降低并且進(jìn)一步改進(jìn)畫面質(zhì)量。在實(shí)施例2中，關(guān)于所述CMOS固態(tài)圖像捕獲元件IOA的制造方法描述了以下情 況存在兩個(gè)布線層，并且所述方法包括光電二極管形成步驟、電荷傳輸部分形成步驟、第 二等離子氮化硅膜形成步驟、第一 HDP膜形成步驟、第一接觸插頭形成步驟、第一布線部分 形成步驟、第二 HDP膜形成步驟、第二接觸插頭形成步驟、第二布線部分形成步驟、第一等 離子氮化硅膜形成步驟、以及燒結(jié)處理步驟。然而，不限于此，所述布線層可以是一層或三 層，或者甚至是四層或更多層的多個(gè)層。舉例來說，當(dāng)所述布線層是一層時(shí)，用于制造所述CMOS固態(tài)圖像捕獲元件的方法 包括光電二極管形成步驟，即在半導(dǎo)體襯底11 (或半導(dǎo)體層)上形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光 電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的多個(gè)光電二極管12 ；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè) 光電二極管12的彼此相鄰的電荷傳輸部分13 (其作為電荷傳輸裝置)和傳輸門15 ；第二 等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述光電二極管12和傳輸門15上形成第二等離子氮化硅膜24以作為鈍化膜；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在 365°C或以下，在所述第二等離子氮化硅膜24上形成第一 HDP膜16以作為第一層間絕緣 膜；第一接觸插頭形成步驟，即在所述第一 HDP膜16中形成每個(gè)接觸插頭20，所述每個(gè)接 觸插頭20與每個(gè)傳輸門15以及電荷被傳輸?shù)皆撎幍碾姾呻妷恨D(zhuǎn)換區(qū)(浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD) 相連；第一布線部分形成步驟，即在所述第一 HDP膜16上形成每個(gè)第一布線層17，以便與 每個(gè)接觸插頭20相連；第一等離子氮化硅膜形成步驟，即通過利用等離子CVD方法在所述 第一 HDP膜16和每個(gè)第一布線層17上形成第一等離子氮化硅膜22以作為鈍化膜；以及燒 結(jié)處理步驟，即通過加熱所述第一等離子氮化硅膜22和所述第二等離子氮化硅膜24來執(zhí) 行燒結(jié)處理，以便抑制光電二極管表面上的暗電流。
另外，當(dāng)所述布線層例如是三層時(shí)，用于制造所述CMOS固態(tài)圖像捕獲元件的方法 包括光電二極管形成步驟，即在半導(dǎo)體襯底11 (或半導(dǎo)體層)上形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光 電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的多個(gè)光電二極管12 ；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè) 光電二極管12的彼此相鄰的電荷傳輸部分13 (其作為電荷傳輸裝置)和傳輸門15 ；第二 等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述光電二極管12和傳輸門15上形 成第二等離子氮化硅膜24以作為鈍化膜；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在 365°C或以下，在所述第二等離子氮化硅膜24上形成第一 HDP膜16以作為第一層間絕緣 膜；第一接觸插頭形成步驟，即在所述第一 HDP膜16中形成每個(gè)接觸插頭20，所述每個(gè)接 觸插頭20與每個(gè)傳輸門15以及電荷被傳輸?shù)皆撎幍碾姾呻妷恨D(zhuǎn)換區(qū)(浮動(dòng)擴(kuò)散部分FD) 相連；第一布線部分形成步驟，即在所述第一 HDP膜16上形成每個(gè)第一布線層17，以便與 每個(gè)接觸插頭20相連；第二 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所 述第一 HDP膜16和每個(gè)第一布線層17上形成第二 HDP膜18以作為第二層間絕緣膜；第二 接觸插頭形成步驟，即在所述第二 HDP膜18中形成與每個(gè)第一布線層17相連的每個(gè)第二 接觸插頭21 ；第二布線部分形成步驟，即形成每個(gè)第二布線層19，以便與每個(gè)第二接觸插 頭21相連；第三HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所述第二 HDP 膜18和每個(gè)第二布線層19上形成第三HDP膜(未示出)以作為第三層間絕緣膜；第三接觸 插頭形成步驟，即在所述第三HDP膜(未示出)中形成與每個(gè)第二布線層19相連的每個(gè)第三 接觸插頭(未示出)；第三布線部分形成步驟，即形成每個(gè)第三布線層(未示出)，以便與每個(gè) 第三接觸插頭(未示出)相連；第一等離子氮化硅膜形成步驟，即通過利用等離子CVD方法 在第三HDP膜(未示出)和每個(gè)第三布線層(未示出)上形成第一等離子氮化硅膜22以作為 鈍化膜；以及燒結(jié)處理步驟，即通過加熱所述等離子氮化硅膜22和24來執(zhí)行燒結(jié)處理，以 便抑制光電二極管表面上的暗電流。(實(shí)施例3)。在上述的實(shí)施例1和2中描述了把本發(fā)明應(yīng)用于CMOS固態(tài)圖像捕獲元件的情況， 其中所述HDP膜16和18的沉積溫度被控制在365°C或以下。在實(shí)施例3中將描述把本發(fā)明 應(yīng)用于CCD固態(tài)圖像捕獲元件的情況，其中所述HDP膜16和18的沉積溫度被控制在365°C 或以下。圖7是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的CCD固態(tài)圖像捕獲元件的示例性關(guān) 鍵部件結(jié)構(gòu)的縱向橫截面圖。在圖7中，在根據(jù)實(shí)施例3的CCD固態(tài)圖像捕獲元件30的每個(gè)像素部分中，在半導(dǎo)體襯底31中提供光電二極管32以作為光接收元件，所述光電二極管32用于對(duì)入射光執(zhí) 行光電轉(zhuǎn)換并且生成信號(hào)電荷。與每個(gè)光電二極管32相鄰地布置一個(gè)電荷傳輸部分33， 其用于傳輸來自所述光電二極管32的信號(hào)電荷。在其上方布置門電極35 (置于其間的是 門絕緣膜34)以作為用于控制所述讀出信號(hào)電荷的電荷傳輸?shù)碾姾蓚鬏旊姌O。提供停止層 37以作為像素部分36 (在水平方向上)之間的元件分離層，所述像素部分36由所述光電二 極管32和電荷傳輸部分33構(gòu)成。在所述門電極35上方形成光屏蔽膜39 (置于其間的是絕緣層38)，以便防止反射 自所述門電極35的入射光的噪聲。另外，在所述光屏蔽膜39中并且在所述光電二極管32 上方形成孔徑39a。 形成HDP (高密度等離子體)膜40 (高密度等離子體膜)以作為層間絕緣膜，其用 于使得所述光電二極管32和所述光屏蔽膜39的表面之間的水平差平坦化。如前所述，所 述HDP膜40在精細(xì)布線之間具有有利的嵌入能力。在作為層間絕緣膜的所述HDP膜40上 方，考慮到鈍化膜形成時(shí)的暗電流的RF功率相關(guān)性以及鈍化膜形成時(shí)的藍(lán)色靈敏度的RF 功率相關(guān)性，把指示等離子體生成能量并且在設(shè)備側(cè)設(shè)置的所述RF功率(W ；瓦特)設(shè)置為 大于等于850W并且小于等于1500W (優(yōu)選的是大于等于930W并且小于等于1130W)，正如 前面所描述的那樣。隨后，利用等離子CVD方法形成等離子SiN膜41以作為鈍化膜。所述 等離子SiN膜41對(duì)于藍(lán)色光(例如450nm波長(zhǎng))的折射率被設(shè)置為2. 1或更小。在所述等離子SiN膜41上方，利用針對(duì)每個(gè)光電二極管32布置的R、G和B的預(yù) 定顏色布置(例如Bayer布置)形成濾色器42。此外，在其上方形成平坦化膜43。在其上方 形成微透鏡44以便凝聚去往充當(dāng)光接收部分的所述光電二極管32的光。一種用于制造具有上述結(jié)構(gòu)的根據(jù)實(shí)施例3的CXD固態(tài)圖像捕獲元件30的方法 包括光電二極管形成步驟，即在半導(dǎo)體襯底31 (或半導(dǎo)體層)上形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光 電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的多個(gè)光電二極管32以作為光接收元件；電荷傳輸部分形成步驟， 即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè)光電二極管32的彼此相鄰的電荷傳輸部分33 (其作為電荷傳輸裝置)和 門電極35 ；光屏蔽膜形成步驟，即形成覆蓋所述門電極35并且具有位于所述光電二極管32 上方的孔徑的光屏蔽膜39 ；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下， 在所述光電二極管32和光屏蔽膜39上形成第一 HDP膜40以作為第一層間絕緣膜；第一等 離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述第一 HDP膜40上形成第一等離子氮 化硅膜41以作為鈍化膜；以及燒結(jié)處理步驟，即通過加熱所述等離子氮化硅膜41來執(zhí)行燒 結(jié)處理，以便抑制光電二極管表面上的暗電流。首先，關(guān)于所述第一 HDP膜形成步驟，用來抑制由于暗電流而導(dǎo)致的信號(hào)惡化以 及細(xì)微白缺陷的增加的在精細(xì)布線之間具有有利的嵌入能力的所述HDP膜40的形成條件 與實(shí)施例1和2的情況相同。也就是，通過把作為層間絕緣膜的所述HDP膜40的沉積溫度(涂覆溫度)控制在 365°C或以下的溫度范圍內(nèi)，優(yōu)選的是控制在從335°C到365°C或者從335°C到350°C，可以 抑制由于暗電流而導(dǎo)致的信號(hào)惡化，可以實(shí)現(xiàn)細(xì)微白缺陷的減少，并且可以改進(jìn)畫面質(zhì)量。考慮到所述HDP膜40的沉積溫度和暗電流的變化(百分比)以及所述HDP膜40的 沉積溫度和細(xì)微白缺陷的變化(百分比)，當(dāng)所述HDP膜40的沉積溫度處于350°C時(shí)，所述暗 電流的變化(百分比)和所述細(xì)微白缺陷的變化(百分比)可以是最小的。
接下來將詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例3的CCD固態(tài)圖像捕獲元件30的制造方法中的鈍 化膜形成步驟(第一等離子氮化硅膜形成步驟)。
如前所述，作為鈍化膜的所述等離子SiN膜41被形成為使其對(duì)于藍(lán)色光(例如波 長(zhǎng)為450nm)的折射率為2. 15或更小(或者1. 9到2. 15)，以便抑制藍(lán)色波形下的膜透射率 降低。在本例中，所述等離子SiN膜41的膜形成條件使得氨(NH3)氣/SiH4 (硅烷氣體)的 流量比被設(shè)置為0. 25到0. 5，并且形成所述等離子SiN膜41的RF (射頻=高頻)功率被設(shè) 置在大于等于850W并且小于等于1500W的范圍內(nèi)。氨(NH3)氣的流速是100到150sCCm， SiH4 (硅烷氣體)的流速是300到400sccm。與實(shí)施例1和2中的情況類似，作為用于表面保護(hù)的鈍化膜，在350°C到450°C(在 這里是300°C)的溫度下并且在2托到7托的壓力下(在這里是2托的壓力)，利用等離子 CVD方法(所述方法利用SiH4 (硅烷氣體)和氨(NH3)氣)形成例如膜厚度為250nm到350nm (所述膜厚度在這里是300nm，這是能夠在所述燒結(jié)處理期間從所述SiN膜分離出足夠數(shù)量 的H2以向所述光電二極管32的表面供應(yīng)氫氣的膜厚度)的氮化硅膜(Si3N4膜)，即折射率 小于等于2. 1的所述等離子SiN膜41。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，進(jìn)入圖像捕獲區(qū)的光首先被所述微透鏡44凝聚并且所述光隨后 進(jìn)入所述光電二極管32，在所述圖像捕獲區(qū)中按照二維方式布置了多個(gè)像素部分36。接下 來，進(jìn)入所述光電二極管32的光在該光電二極管32內(nèi)被光電轉(zhuǎn)換成信號(hào)電荷。所述信號(hào) 電荷被所述電荷傳輸部分33讀出，以便接著在預(yù)定方向上傳輸。如上所述，根據(jù)實(shí)施例3，作為層間絕緣膜的所述HDP膜40的沉積溫度被控制 在365°C或以下，優(yōu)選地被控制在335°C到365°C的溫度范圍內(nèi)，并且更加優(yōu)選地被控制在 350°C。結(jié)果就有可能抑制由于暗電流而導(dǎo)致的信號(hào)惡化以及細(xì)微白缺陷的增加，并且有可 能防止畫面質(zhì)量發(fā)生惡化。此外，根據(jù)實(shí)施例3，隨著所述RF功率被提高至850W到900W并且進(jìn)一步被提高至 930W及更高，在稍后執(zhí)行的燒結(jié)處理中，在低溫下從所述等離子SiN膜41(實(shí)施例1和2中 的等離子SiN膜22和24)分離出的氫氣的數(shù)量將增大。結(jié)果，在所述光電二極管32 (實(shí)施 例1和2中的光電二極管12)的表面上就有可能可靠地修復(fù)硅表面上的由于對(duì)金屬層的等 離子干蝕刻而導(dǎo)致的缺陷，以便更進(jìn)一步抑制暗電流。另外，由于形成了對(duì)于藍(lán)色波長(zhǎng)的折 射率為大于等于1. 9并且小于等于2. 15的所述等離子SiN膜41，因此有可能進(jìn)一步抑制所 述鈍化膜的膜透射率在藍(lán)色波長(zhǎng)下的降低，從而抑制所述光接收部分中的藍(lán)色靈敏度降低 并且進(jìn)一步改進(jìn)畫面質(zhì)量。在實(shí)施例3中，關(guān)于所述CXD固態(tài)圖像捕獲元件30的制造方法描述了以下情況 所述方法包括光電二極管形成步驟、電荷傳輸部分形成步驟、光屏蔽膜形成步驟、第一 HDP 膜形成步驟、第一等離子氮化硅膜形成步驟、以及燒結(jié)處理步驟。不限于此，所述CCD固態(tài) 圖像捕獲元件30的制造方法可以包括光電二極管形成步驟，即在半導(dǎo)體襯底31 (或半導(dǎo) 體層)上形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的多個(gè)光電二極管32以作為光 接收元件；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè)光電二極管32的彼此相鄰的電荷傳 輸部分33 (其作為電荷傳輸裝置)和門電極35 ；光屏蔽膜形成步驟，即形成覆蓋所述門電 極35并且具有位于所述光電二極管32上方的孔徑的光屏蔽膜39 ；第二等離子氮化硅膜形 成步驟，即利用等離子CVD方法在所述光電二極管32和光屏蔽膜39上形成第二等離子氮化硅膜(未示出)以作為鈍化膜；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以 下，在所述第二等離子氮化硅膜(未示出)上形成第一 HDP膜40以作為第一層間絕緣膜；第 一等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述第一 HDP膜40上形成第一等離 子氮化硅膜41以作為鈍化膜；以及燒結(jié)處理步驟，即通過加熱所述第一等離子氮化硅膜41 和所述第二等離子氮化硅膜來執(zhí)行燒結(jié)處理，以便抑制光電二極管表面上的暗電流。如上所述，通過利用其優(yōu)選實(shí)施例1到3例示了本發(fā)明。然而，不應(yīng)當(dāng)僅僅基于上 述的實(shí)施例1到3來解釋本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)僅僅基于權(quán)利要求書 來解釋。還應(yīng)當(dāng)理解的是，基于本發(fā)明的描述以及來自本發(fā)明所詳述的優(yōu)選實(shí)施例1到3 的描述的常識(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實(shí)施本技術(shù)的等效范圍。此外還應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明 書中所引用的任何專利申請(qǐng)以及任何參考文獻(xiàn)都應(yīng)當(dāng)按照與其中具體描述內(nèi)容相同的方 式被結(jié)合在本說明書中以作參考。工業(yè)適用性。本發(fā)明可以被應(yīng)用在固態(tài)圖像捕獲元件及其制造方法的領(lǐng)域內(nèi)，所述固態(tài)圖像捕 獲元件由用于對(duì)來自對(duì)象的圖像光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換并且捕獲其圖像的半導(dǎo)體元件構(gòu)成。在本 發(fā)明中，所述層間絕緣膜、或者說所述HDP膜的沉積溫度可以被控制在365°C或以下，優(yōu)選 地被控制在335°C到365°C的溫度范圍內(nèi)，更加優(yōu)選地被控制在350°C。這樣就有可能抑制 由于暗電流而導(dǎo)致的信號(hào)惡化以及細(xì)微白缺陷的增加并且有可能防止畫面質(zhì)量發(fā)生惡化， 即使當(dāng)把在精細(xì)布線中具有有利的嵌入能力的所述HDP膜用作層間絕緣膜時(shí)也是如此。 在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種其他修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言 將是顯而易見的，并且可以被本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地作出。相應(yīng)地，附于此的權(quán)利要求書的 范圍不打算限于在此所做的描述，而是應(yīng)當(dāng)廣泛地解釋權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1.一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，所述方法包括光接收元件形成步驟，即在半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體層中形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換 并且捕獲其圖像的多個(gè)光接收元件；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述光接收元件并且與之相鄰的每個(gè)電荷 傳輸部分；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所述光接收元件和所 述電荷傳輸部分的傳輸門上形成第一 HDP膜以作為第一層間絕緣膜；第一接觸插頭形成步驟，即在所述第一 HDP膜中形成每個(gè)第一接觸插頭，所述每個(gè)接 觸插頭與所述電荷傳輸部分的傳輸門以及電荷被傳輸?shù)皆撎幍碾姾呻妷恨D(zhuǎn)換區(qū)中的每個(gè) 相連；第一布線部分形成步驟，即在所述第一 HDP膜上形成每個(gè)第一布線部分，以便與所述 每個(gè)第一接觸插頭相連；第二 HDP膜形成步驟，即通過把所述沉積溫度控制在365°C或以下，在所述第一 HDP膜 和所述每個(gè)第一布線部分上形成第二 HDP膜以作為第二層間絕緣膜；第二接觸插頭形成步驟，即在所述第二 HDP膜中形成每個(gè)第二接觸插頭，所述每個(gè)第 二接觸插頭與所述每個(gè)第一布線部分相連；第二布線部分形成步驟，即在所述第二 HDP膜上形成每個(gè)第二布線部分，以便與所述 每個(gè)第二接觸插頭相連；以及第一等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述第二 HDP膜和所述每個(gè) 第二布線部分上形成第一等離子氮化硅膜以作為鈍化膜。
2.一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，所述方法包括光接收元件形成步驟，即在半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體層中形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換 并且捕獲其圖像的多個(gè)光接收元件；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述光接收元件并且與之相鄰的每個(gè)電荷 傳輸部分；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所述光接收元件和所 述電荷傳輸部分的傳輸門上形成第一 HDP膜以作為第一層間絕緣膜；第一接觸插頭形成步驟，即在所述第一 HDP膜中形成每個(gè)第一接觸插頭，所述每個(gè)接 觸插頭與所述電荷傳輸部分的傳輸門以及電荷被傳輸?shù)皆撎幍碾姾呻妷恨D(zhuǎn)換區(qū)中的每個(gè) 相連；第一布線部分形成步驟，即在所述第一 HDP膜上形成每個(gè)第一布線部分，以便與所述 每個(gè)第一接觸插頭相連；以及第一等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述第一 HDP膜和所述每個(gè) 第一布線部分上形成第一等離子氮化硅膜以作為鈍化膜。
3.一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，所述方法包括光接收元件形成步驟，即在半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體層中形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換 并且捕獲其圖像的多個(gè)光接收元件；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述光接收元件并且與之相鄰的每個(gè)電荷 傳輸部分；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所述光接收元件和所 述電荷傳輸部分的傳輸門上形成第一 HDP膜以作為第一層間絕緣膜；第一接觸插頭形成步驟，即在所述第一 HDP膜中形成每個(gè)第一接觸插頭，所述每個(gè)接 觸插頭與所述電荷傳輸部分的傳輸門以及電荷被傳輸?shù)皆撎幍碾姾呻妷恨D(zhuǎn)換區(qū)中的每個(gè) 相連；第一布線部分形成步驟，即在所述第一 HDP膜上形成每個(gè)第一布線部分，以便與所述 每個(gè)第一接觸插頭相連；第二 HDP膜形成步驟，即通過把所述沉積溫度控制在365°C或以下，在所述第一 HDP膜 和所述每個(gè)第一布線部分上形成第二 HDP膜以作為第二層間絕緣膜；第二接觸插頭形成步驟，即在所述第二 HDP膜中形成每個(gè)第二接觸插頭，所述每個(gè)第 二接觸插頭與所述每個(gè)第一布線部分相連；第二布線部分形成步驟，即在所述第二 HDP膜上形成每個(gè)第二布線部分，以便與所述 每個(gè)第二接觸插頭相連；第三HDP膜形成步驟，即通過把所述沉積溫度控制在365°C或以下，在所述第二 HDP膜 和所述每個(gè)第二布線部分上形成第三HDP膜以作為第三層間絕緣膜；第三接觸插頭形成步驟，即在所述第三HDP膜中形成每個(gè)第三接觸插頭，所述每個(gè)第 三接觸插頭與所述每個(gè)第二布線部分相連；第三布線部分形成步驟，即在所述第三HDP膜上形成每個(gè)第三布線部分，以便與所述 每個(gè)第三接觸插頭相連；以及第一等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述第三HDP膜和所述每個(gè) 第三布線部分上形成第一等離子氮化硅膜以作為鈍化膜。
4.一種用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，所述方法包括光接收元件形成步驟，即在半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體層中形成用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換 并且捕獲其圖像的多個(gè)光接收元件；電荷傳輸部分形成步驟，即形成對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述光接收元件并且與之相鄰的每個(gè)電荷 傳輸部分；光屏蔽膜形成步驟，即形成覆蓋所述電荷傳輸部分的傳輸門并且具有位于每個(gè)光接收 元件上方的孔徑的光屏蔽膜；第一 HDP膜形成步驟，即通過把沉積溫度控制在365°C或以下，在所述光接收元件和所 述光屏蔽膜上形成第一 HDP膜以作為第一層間絕緣膜；以及第一等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述第一 HDP膜上形成第一 等離子氮化硅膜以作為鈍化膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，其中，在所述第一 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在335°C到365°C或者335°C到350°C，以便形成所 述第一 HDP膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，其中在所述第一 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在335 V到365 V或者335 V到 3500C，以便形成所述第一 HDP膜；以及在所述第二 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在335 V到365 V或者335 V到3500C，以便形成所述第二 HDP膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，其中在所述第一 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在335°C到365°C或者335°C到 350°C，以便形成所述第一 HDP膜；在所述第二 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在335°C到365°C或者335°C到 3500C，以便形成所述第二 HDP膜；以及在所述第三HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在335°C到365°C或者335°C到 350 以便形成所述第三HDP膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，其中，在所述第一 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在350°C，以便形成所述第一 HDP膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，其中在所述第一 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在350°C，以便形成所述第一 HDP 膜；以及在所述第二 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在350°C，以便形成所述第二 HDP膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，其中在所述第一 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在350°C，以便形成所述第一 HDP膜；在所述第二 HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在350°C，以便形成所述第二 HDP 膜；以及在所述第三HDP膜形成步驟中，所述沉積溫度被控制在350°C，以便形成所述第三HDP膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項(xiàng)所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，其中 所述方法還包括第二等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述光接收元件 和所述電荷傳輸部分的傳輸門上形成第二等離子氮化硅膜以作為鈍化膜；并且在所述第一 HDP膜形成步驟中，所述第一 HDP膜被形成在所述第二等離子氮化硅膜上而不是形成在所 述光接收元件和所述電荷傳輸部分的傳輸門上。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，其中所述方法還包 括第二等離子氮化硅膜形成步驟，即利用等離子CVD方法在所述光接收元件和所述光屏蔽 膜上形成第二等離子氮化硅膜以作為鈍化膜；并且在所述第一 HDP膜形成步驟中，所述第 一 HDP膜被形成在所述第二等離子氮化硅膜上而不是形成在所述光接收元件和所述光屏 蔽膜上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任一項(xiàng)所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，其中， 在所述第一等離子氮化硅膜形成步驟和所述第二等離子氮化硅膜形成步驟中，或者在所述 第一等離子氮化硅膜形成步驟中，利用等離子CVD方法形成對(duì)于藍(lán)色波長(zhǎng)的折射率為大于 等于1. 9并且小于等于2. 15的等離子氮化硅膜以作為鈍化膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任一項(xiàng)所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，還包 括燒結(jié)處理步驟，即通過加熱所述第一等離子氮化硅膜和所述第二等離子氮化硅膜或者加 熱所述第一等離子氮化硅膜來執(zhí)行燒結(jié)處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，其中，所述第一等離 子氮化硅膜和所述第二等離子氮化硅膜的膜厚度或者所述第一等離子氮化硅膜的膜厚度 是能夠在所述燒結(jié)處理期間從所述等離子氮化硅膜分離出足夠數(shù)量的氫氣以便向所述光 接收元件的表面供應(yīng)氫氣的膜厚度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任一項(xiàng)所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，其中， 在所述第一等離子氮化硅膜形成步驟和所述第二等離子氮化硅膜形成步驟中，或者在所述 第一等離子氮化硅膜形成步驟中，指示等離子體生成能量并且在設(shè)備側(cè)設(shè)置的RF功率被 設(shè)置為850W到1500W，以便形成所述等離子氮化硅膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，其中，所述第二等離 子氮化硅膜被形成在所述光接收元件上，從而還充當(dāng)防反射膜。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法，其中，所述第二等離 子氮化硅膜被形成在所述光接收元件上，從而還充當(dāng)防反射膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于制造固態(tài)圖像捕獲元件的方法。HDP膜的沉積溫度可以被控制在365℃或以下，優(yōu)選地被控制在335℃到365℃的溫度范圍內(nèi)，更加優(yōu)選地被控制在335℃到350℃，或者被控制在350℃。這樣就有可能抑制由于暗電流而導(dǎo)致的信號(hào)惡化以及細(xì)微白缺陷的增加并且有可能防止畫面質(zhì)量發(fā)生惡化，即使當(dāng)把在精細(xì)布線之間具有有利的嵌入能力的所述HDP膜用作層間絕緣膜時(shí)也是如此。RF功率被設(shè)置為850W到1500W，從而可以進(jìn)一步抑制暗電流。此外還形成對(duì)于藍(lán)色波長(zhǎng)的折射率為大于等于1.9并且小于等于2.15的等離子氮化硅膜，從而有可能抑制光接收元件中的藍(lán)色靈敏度降低，以便進(jìn)一步改進(jìn)畫面質(zhì)量。
文檔編號(hào)C23C16/34GK102104054SQ201010593959
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者末吉康彥 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社