的碳氮化硅膜和厚的氧化硅膜的層間絕緣膜IL2。接著,對層間絕緣膜IL2進行圖案化,并且通過光刻技術和蝕刻技術通過將碳氮化硅膜用作蝕刻阻止層來對氧化硅膜進行蝕刻。接著,通過對碳氮化硅膜進行蝕刻,在層間絕緣膜IL2中形成布線溝槽。
[0140]接著,在布線溝槽中形成包括氮化鉭或鉭的阻擋金屬膜,并且通過電鍍方法等在阻擋金屬膜之上形成包含銅作為主要組分的導電膜。接著,通過CMP方法等去在布線溝槽之外的銅膜和阻擋金屬膜,完成將接線LI嵌入在層間絕緣膜IL2中。接著,在接線LI之上形成多層接線,但是此處中省略了對其的闡釋。以這種方式,可以制造配置根據實施例1的圖像傳感器的一部分的半導體器件。
[0141]〈修改示例〉
[0142]在實施例1中,已經基于如下情況進行了闡釋:在形成配置源極區域SRl或漏極區域DRl的一部分的深的高濃度雜質擴散區域NRl之前,將氟注入到柵極電極GEl中的與溝道區域平面地重疊的部分中。然而,在實施例1中的技術思想不限于這種情況,例如如修改例中所示,還可以在形成配置源極區域SRl或漏極區域DRl的一部分的深的高濃度雜質擴散區域NRl之后,將氟注入到柵極電極GEl中的與溝道區域平面地重疊的部分中。下文對步驟進行闡釋。
[0143]在圖14至圖19所示的步驟之后,如圖26所示,通過光刻技術和離子注入方法來形成匹配側壁間隔件SW的深的高濃度雜質擴散區域NR1。
[0144]接著,如圖27所示,在其之上形成有柵極電極GEl的半導體襯底IS之上形成抗蝕膜FRl之后,通過光刻技術對抗蝕膜FRl進行圖案化。對抗蝕膜FRl進行圖案化從而形成開口 OP1,該開口 OPl在柵極電極GEl中的與溝道區域平面地重疊的部分處開口。
[0145]然后,使用其中形成有作為掩模的開口 OPl的抗蝕膜FRl,通過離子注入方法將氟注入到從開口 OPl暴露出來的柵極電極GEl的內部中。這種情況下,氟注入條件例如為:注入能量為3至50keV,劑量為I X 11Vcm2至I X 10 16/cm2。由此,同樣根據修改示例,可以將氟注入到放大晶體管的柵極電極GEl中的與溝道區域平面地重疊的部分中。同時,同樣在修改示例中,用抗蝕膜FRl覆蓋除了開口 OPl之外的區域。結果是,氟和鎢(污染物)不會注入到用抗蝕膜FRl覆蓋的半導體襯底IS的內部中。
[0146]接著,對半導體襯底IS進行約1000°C的熱處理。由此,引入到源極區域SRl和漏極區域DRl的雜質被活化。通過在這種情況下的熱處理,注入到柵極電極GEl中的氟也擴散并且到達柵極絕緣膜G0X。以這種方式,同樣在修改示例中,對引入到源極區域SRl和漏極區域DRl中的導電型雜質實施活化的熱處理,還起到使注入到柵極電極GEl中的氟擴散到柵極絕緣膜GOX中的熱處理的作用。
[0147]從以上結果來看,同樣在修改示例中,通過將氟引入到柵極電極GE中的與溝道區域重疊的部分中但不將氟引入到半導體襯底IS的內部中,可以減少圖像傳感器的基線噪聲,并且可以抑制暗時白點數和暗電流的增加。
[0148]在實施例1和上述修改示例中,在即將對引入到源極區域SRl和漏極區域DRl中的雜質進行活化的熱處理之前的步驟中,將氟引入到柵極電極GEl中的與溝道區域平面地重疊的部分中。在這種情況下,如段落〈氟注入步驟的插入定時的效果差異 > 中所闡釋的,減少放大晶體管的噪聲功率的效果最好。
[0149]然而,根據實施例1的技術思想并不限于這種情況,也可以在如圖12所示的氟注入步驟I或氟注入步驟2中示出的插入定時處,將氟引入到柵極電極GEl中的與溝道區域平面地重疊的部分中。在這種情況下,雖然減少放大晶體管的噪聲功率的效果不是最好,但是,但是即使采用該配置,也可以通過在緊接著氟注入步驟I或氟注入步驟2中示出的插入定時之后引入額外的高溫熱處理,來使得減少放大晶體管噪聲功率的效果增加。即,對于減少放大晶體管的噪聲功率的效果,在即將進行高溫熱處理之前的步驟中,采取將氟注入到柵極電極GEl中的與溝道區域平面地重疊的部分中的配置是有用的。從這個角度看,通過在緊接著如圖12所示的氟注入步驟I或氟注入步驟2中示出的插入定時之后引入另外的高溫熱處理,可以使得減少放大晶體管噪聲功率的效果增加。
[0150](實施例2)
[0151]在實施例2中,對在形成層間絕緣膜之后將氟注入到柵極電極中的與溝道區域平面地重疊的部分中的情況進行闡釋。
[0152]首先,在不插入氟注入步驟的情況下,基于如圖12所示的流程圖在半導體襯底之上形成放大晶體管。接著,如圖28所示,在其之上形成有放大晶體管ATr的半導體襯底IS之上,例如通過CVD方法,形成包括氮化硅膜的絕緣膜IFl和包括形成在絕緣膜IFl之上的氧化硅膜的絕緣膜IF2。由此,可以形成包括絕緣膜IFl和絕緣膜IF2的層間絕緣膜IL1。
[0153]在本文中,如圖28所示,在根據實施例2的放大晶體管Atr中,在源極區域SRl和漏極區域DRl處形成包括例如硅化鈷膜的硅化物膜SL1,但是不在柵極電極GEl處形成硅化物膜SL1。其目的是使得,在隨后的步驟中當氟被引入到柵極電極GEl中的與溝道區域平面地重疊的部分中時難以通過硅化物膜SLl注入氟。因此,在實施例2中,理想的是不在整個柵極電極GEl之上形成硅化物膜SL1,而是僅在柵極電極GEl中的與溝道區域平面地重疊的部分處不形成硅化物膜SL1。原因是:通過在除了柵極電極GEl之外的部分處形成硅化物膜SL1,可以降低柵極電極GEl的電阻,并且還可以降低在柵極電極GEl與耦合至柵極電極GEl的塞之間的接觸電阻。
[0154]接著,如圖29所示,在平面圖中,去除形成柵極電極GEl中的與溝道區域重疊的部分之上的絕緣膜IF2,并且通過光刻技術和蝕刻技術,來對層間絕緣膜ILl進行圖案化從而暴露出絕緣膜IF1。即,如圖29所示,在柵極電極GEl中與的溝道區域重疊的部分之上形成開口 0P2,絕緣膜IFl從該開口 0P2的底面暴露出來。
[0155]接著,通過將圖案化的層間絕緣膜ILl用作掩模,將氟引入到柵極電極GEl中的與溝道區域重疊的部分中。然而,在實施例2中,用層間絕緣膜ILl覆蓋除了開口 OP2之外的區域。結果是,氟和鎢(污染物)不會注入到用層間絕緣膜ILl覆蓋的半導體襯底IS的內部中。特別是,當通過離子注入方法注入氟時,例如鎢作為污染物被包括在內,但是氟和鎢不會注入到用層間絕緣膜ILl覆蓋的半導體襯底IS的內部中。進一步地,擔心鎢也會通過開口 OP2被注入到柵極電極GEl中,但是據估計,注入到柵極電極GEl中的鎢不會擴散直至半導體襯底IS的內部。由此,根據實施例2,據估計氟和鎢不會注入到半導體襯底IS的內部中。結果是,根據實施例2,由于鎢不會注入到半導體襯底IS的內部中,所以可以抑制在弓I入氟時由鎢侵入所引起的暗時白點數的增加和暗電流的增加。
[0156]接著,對半導體襯底IS進行約650°C的熱處理。由此,引入到柵極電極GEl中的氟擴散并且到達柵極絕緣膜GOX。結果是,根據實施例2,可以通過熱處理來將在柵極絕緣膜GOX中存在的懸掛鍵與注入到柵極電極GEl中的氟結合。即,根據實施例2,可以減少在柵極絕緣膜GOX中存在的懸掛鍵。由此,根據實施例2可以:減少放大晶體管的Ι/f噪聲;以及,最終減少圖像傳感器的基線噪聲。
[0157]由此,同樣實施例2中,通過將氟引入到柵極電極GE中的與溝道區域重疊的部分中但是不將氟引入到半導體襯底IS的內部中,既可以減少圖像傳感器的基線噪聲,而且可以抑制暗時白點數和暗電流的增加。
[0158]接著,如圖30所示,例如通過CVD方法來在形成有開口 0P2的絕緣膜IF2之上形成包括氧化硅膜的絕緣膜IF3。由此,將絕緣膜IF3嵌入在形成在絕緣膜IF2中的開口 0P2中。然后,例如通過CMP方法對絕緣膜IF3的表面進行平坦化。
[0159]隨后的步驟與實施例1相同。以這種方式,可以制造出配置根據實施例2的圖像傳感器的一部分的半導體器件。
[0160]此處,在注入氟之后所實施的熱處理,也可以在例如在層間絕緣膜ILl中形成接觸孔之后實施。在這種情況下,也實現了能夠通過熱處理來修復在形成接觸孔時所引起的蝕刻損壞的效果。
[0161]進一步地,根據實施例2,如圖29所示,通過層間絕緣膜ILl防止氟和鎢(污染物)被引入到半導體襯底IS的內部中。以這種方式,根據實施例2,將氟引入到層間絕緣膜ILl中,并且通過將氟引入到層間絕緣膜ILl中實現了如下優點。即,層間絕緣膜ILl的一部分包括絕緣膜IF2,而絕緣膜IF2包括氧化硅膜。在這種情況下,當將氟引入到氧化硅膜中時,形成了 S1F膜,并且該S1F膜的介電常數低于氧化硅膜的介電常數。即,根據實施例2,層間絕緣膜ILl包括稱為S1F膜的低介電常數膜。結果是,根據實施例2也可以實現能夠減少寄生電容的效果。
[0162]〈修改示例I>
[0163]在實施例2中,已經基于例如如圖29所示的通過對配置層間絕緣膜ILl的一部分的絕緣膜IF2進行蝕刻來在層間絕緣膜ILl中形成開口 0P2的情況,進行了闡釋。與之形成對照地,例如如圖31所示的,還可以采取如下配置:通過CMP方法對層間絕緣膜ILl的表面進行拋光,來暴露出柵極電極GEl中的與溝道區域重疊的部分之上的絕緣膜IF1。
[0164]在按照這種方式配置的修改示例I中,由于在整個柵極電極GEl之上絕緣膜IFl暴露,那么柵極電極GEl中的除了與溝道區域重疊的部分之外的部分例如用抗蝕劑膜覆蓋,接著將氟注入到重疊區域中。在同樣按照這種方式配置的修改示例I中,可以實現與實施例2相似的效果。在本文中,通過將圖29與圖31進行比較,顯而易見在修改示例I中層間絕緣膜ILl的厚度小。結果是,從不將氟和鎢(污染物)最大程度地注入到半導體襯底IS的內部的角度看,可以說,在層間絕緣膜ILI的厚度厚的狀態下注入氟的實施例2更加理雄
V QjN O
[0165]〈修改示例2>
[0166]在實施例2中,已經基于例如如圖29所示的形成開口 OP2使絕緣膜IFl從開口OP2的底面暴露出來的情況,進行了闡釋。與之形成對照地,例如如圖32所示的,還可以對層間絕緣膜ILl進行圖案化以去除柵極電極GEl中的在平面圖中與溝道區域重疊的部分之上形成的絕緣膜IF2和絕緣膜IF1,并且可以通過光刻技術和蝕刻技術將在重疊部分之上的柵極電極GEl暴露出來。即,如圖32所示,可以形成暴露出柵極電極GEl中的與溝道區域重疊的部分的頂面的開口 OP3。同樣在這種情況下,通過將圖案化的層間絕緣膜ILl用作掩模,將氟引入到柵極電極GEl中的與溝道區域重疊的部分中。同時,同樣在修改示例2中,用層間絕緣膜ILl覆蓋除了開口 OP3之外的區域。結果是,氟和鎢(污染物)不會注入到用層間絕緣膜ILl覆蓋的半導體襯底IS的內部中。由此,同樣在修改示例2中,可以實現與實施例2相似的效果。
[0167]此處,作為修改示例的一個優點,由于暴露出了柵極電極GEl中的與溝道區域重疊的部分,所以例如可以:將鈷膜形成為,在將氟注入到重疊部分之后鈷膜直接接觸重疊部分;以及,接著進行用于硅化步驟的熱處理。由此,根據修改示例2,也可以在柵極電極GEl中的與溝道區域重疊的部分處形成硅化物膜。由此,根據修改示例2,可以比實施例2進一步減少柵極電極GEl的電阻。特別是,根據修改示例2,還可以通過用于硅化步驟的熱處理來使得注入到柵極電極GEl中的氟擴散到柵極絕緣膜GOX中。
[0168](實施例3)
[0169]在實施例1中,基于如下配置示例已經進行了闡釋:在作為像素的構成部件的放大晶體管中,將氟引入到柵極電極中的與溝道區域重疊的部分中,但不將氟引入半導體襯底的內部中。進一步地在實施例3中,將基于如下配置示例進行闡釋:同樣在配置外圍電路的P溝道場效應晶體管中,將氟引入到柵極電極中的與溝道區域重疊的部分中,但不將氟引入半導體襯底的內部中。
[0170]圖33是示出了根據實施例3的形成有圖像傳感器的半導體芯片的示意性配置的平面圖。如圖33所示,在根據實施例3的半導體芯片CHP中,存在多個像素以矩陣的方式布置的像素陣列區域PXLR以及按照圍住像素陣列區域PXLR的方式布置的外圍電路區域PER。在外圍電路區域PER中形成了用于控制在像素陣列區域PXLR中形成的多個像素的外圍電路,并且在外圍電路中包括例如η溝道場效應晶體管和ρ溝道場效應晶體管。
[0171]圖34是示出了在圖33中示出的像素陣列區域PXLR中的多個像素中的每個像素處形成的放大晶體管