[發明專利]半導體裝置、制造半導體裝置的方法及固態成像設備

有效

• 申請號: 201510397013.1
• 申請日: 2011-01-21
• 公開（公告）號: CN105070731B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 田谷圭司
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 趙國榮

本發明的實施例提供一種半導體裝置、制造半導體裝置的方法及固態成像設備。該半導體裝置包括：柵極電極，形成在基板上，該柵極電極和該基板之間具有柵極絕緣層；絕緣層，具有能夠進行硅化物阻擋的特性和厚度，形成在該基板的第一區域中以覆蓋該柵極電極；側壁，在該柵極電極的側面形成為至少部分地包括該絕緣層；第一雜質區域，在形成該絕緣層前，在該基板的該第一區域中形成的該柵極電極的周邊區域中通過注入第一雜質而形成；第二雜質區域，在形成該側壁后，在該基板的第二區域中形成的該柵極電極的該側壁的周邊區域中通過注入第二雜質而形成；以及硅化物層，形成在該基板的該第二雜質區域的表面上。

本申請是申請日為2011年1月21日且發明名稱為“半導體裝置、制造半導體裝置的方法及固態成像設備”的中國專利申請201110023602.5的分案申請。

技術領域

本發明涉及半導體裝置、制造半導體裝置的方法以及固態成像設備。更具體地，本發明涉及包括形成有硅化物層的晶體管的半導體裝置、制造該半導體裝置的方法以及固態成像設備。

背景技術

將作為圖像信號的圖像光轉換成電信號的典型固態成像裝置包括CCD圖像傳感器和MOS圖像傳感器。

在MOS圖像傳感器中，在公用基板上提供成像區域和周邊電路區域，成像區域包括光接收單元(光敏二極管)，其通過光輻射而產生電荷，周邊電路區域讀取成像區域中產生的電荷作為電信號(在大多數情況下為電壓信號)。這里，像素晶體管(MOS晶體管)形成在成像區域中，并且周邊晶體管(MOS晶體管)形成在周邊電路區域中。

近年來隨著固態成像裝置驅動速度的進一步提高，希望周邊晶體管也以高速度驅動。為了改善周邊晶體管的操作速度以滿足這樣的要求，諸如國際公開No.03/096421的專利文件公開了在周邊晶體管的柵極電極、源極區域和漏極區域的每個表面上形成硅化物層的技術，該硅化物層為諸如Ti或Co和Si的難熔金屬的化合物。

硅化物層通過在源極區域或漏極區域的表面上形成難熔金屬層且使硅與難熔金屬反應而形成。然而，硅與難熔金屬的不完全反應以及以一定概率發生的未反應難熔金屬的擴散可能導致諸如白斑的金屬污染。

因此，優選硅化物層不形成在成像區域中的構造。就是說，優選這樣的構造，其中硅化物層形成在周邊電路區域中提供的晶體管中，而硅化物層不形成在成像區域中提供的晶體管中。

作為僅在周邊電路區域中的晶體管中形成硅化物層方法的一個示例，可能想到除了側壁外僅在成像區域中形成阻擋層以防止難熔金屬接觸硅基板。

具體地講，如圖17A所示，柵極電極101形成在硅基板100上，其間具有柵極絕緣層(未示出)，氧化物層102形成在柵極電極101之上，并且氮化物層103進一步形成在氧化物層102之上。應當注意的是，通過對氧化物層102和氮化物層103進行回蝕刻工藝形成側壁。通過為以這樣的方式構造的晶體管僅在成像區域104中形成用作阻擋層的氮化物層105，硅化物層可以僅形成在周邊電路區域106中的晶體管中。

作為僅在周邊電路區域中的晶體管中形成硅化物層方法的另一個示例，可想到在成像區域中形成防止難熔金屬接觸硅基板的阻擋層作為形成側壁層的一部分。

具體地講，如圖17B所示，柵極電極101形成在硅基板100上，其間具有柵極絕緣層(未示出)，并且用作阻擋層的氮化物層105形成在柵極電極101之上。此外，氮化物層103形成在氮化物層105之上。應當注意的是，通過對氮化物層105和氮化物層103進行回蝕刻工藝形成側壁，并且氮化物層105和氮化物層103從周邊電路區域106中的晶體管的源極區域和漏極區域去除。

因為僅暴露硅基板100的周邊電路區域106中晶體管的源極區域和漏極區域的表面，所以硅化物層可以僅形成在周邊電路區域106中的晶體管中。

發明內容