[发明专利]制造半导体器件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造半导体器件的方法，尤其涉及一种可避免偶然移动(popping)现象的制造半导体器件的方法。

背景技术

根据现有技术的半导体制造方法，形成CMOS图像传感器的工艺包括注入高密度离子，其中通过将光致抗蚀剂层用作掩模，将高密度离子注入到晶体管区域的多晶硅中。图1(a)到图4(b)为示出根据现有技术的问题的截面图。

如图1(a)所示，在衬底10上形成预定的光致抗蚀剂层图案20。然后，通过将光致抗蚀剂层图案20用作掩模，进行高密度离子注入工艺。所述离子注入是在10¹⁵离子/cm²或以上的离子密度下进行的，如图1(b)所示。如图2(a)所示，光致抗蚀剂层图案20的表面因此而变得碳化。光致抗蚀剂层图案20包括含碳和氢的聚合物。高温离子注入分解了光致抗蚀剂中的聚合物分子，导致光致抗蚀剂的氢释放和外部碳化。另外，在高密度离子注入工艺中，光致抗蚀剂层图案20内的氢逸出到外界，如图2(b)所示。

如图3(a)和图3(b)所示，发生偶然移动现象，也就是，由于高密度离子注入使碳化部分破碎，并且碎块从光致抗蚀剂层图案20的表面偶然移动到衬底10上。

此外，在后续蚀刻步骤中碳化残余物C遮蔽了一部分衬底。在利用第二光致抗蚀剂层30进行后续蚀刻工艺时，形成块(或缺陷)B，如图4(a)所示。由此产生的不规则蚀刻图案形成，如图4(a)所示。

偶然移动现象和由此产生的缺陷(例如，块B)的普遍程度(prevalence)取决于使用的光致抗蚀剂和注入剂量。由现有技术的方法导致的缺陷的发生率(incidence)可以高达每200mm晶片大约10⁴个缺陷。

发明内容

因此，本发明的实施例涉及一种制造半导体器件的方法，其充分地消除了一个或更多个由于现有技术的限制和缺点所导致的问题。

本发明的一个实施例提供一种制造半导体器件的方法，其可以防止在比如CIS之类的半导体器件中出现光致抗蚀剂层的偶然移动现象。本发明的其它优点、目的和特征的一部分将会在以下说明书中提出，并且其它部分对于本领域技术人员而言在研究以下内容之后将变得明显，或可以从本发明的实践中得出。本发明的目的和其它优点可以通过在其文字说明书和权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获得。

为了达到根据本发明目的的这些目标和其它优点，如在这里所体现和广泛描述的，提供一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下步骤：在衬底上形成绝缘层；通过选择性地蚀刻所述绝缘层而部分地暴露所述衬底；将蚀刻后的绝缘层用作离子注入掩模，将离子注入到暴露的衬底内；以及将蚀刻后的绝缘层从注入有离子的衬底上去除。

根据本发明的方法，其中部分地暴露所述衬底的步骤包括以下步骤：在所述绝缘层上形成光致抗蚀剂层图案；以及通过将所述光致抗蚀剂层图案用作蚀刻掩模来蚀刻所述绝缘层的暴露部分，而部分地暴露所述衬底。

根据本发明的方法，还包括以下步骤：从蚀刻后的所述绝缘层上去除所述光致抗蚀剂层图案。

根据本发明的方法，其中所述绝缘层包括氮化物层。

根据本发明的方法，其中所述绝缘层包括氮化物层。

根据本发明的方法，其中在大于10¹⁵离子/cm²的密度下注入所述离子。

根据本发明的方法，其中在大于10¹⁵离子/cm²的密度下注入所述离子。

根据本发明的方法，其中所述衬底的暴露部分包括CMOS图像传感器的晶体管区域。

根据本发明的方法，其中去除所述光致抗蚀剂层图案的步骤包括：从蚀刻后的所述绝缘层的表面充分去除所有的光致抗蚀剂。

根据本发明的方法，其中所述衬底的暴露部分处于所述半导体器件的单元区域内。

根据本发明的方法，其中所述衬底由蚀刻后的所述绝缘层覆盖的区域处于所述半导体器件的外围区域内。

根据本发明的方法，其中选择性地蚀刻所述绝缘层的步骤包括：干蚀刻所述绝缘层。

根据本发明的方法，其中去除蚀刻后的所述绝缘层的步骤包括：湿蚀刻蚀刻后的所述绝缘层。

根据本发明的方法，其中所述衬底包括位于其上表面的多晶硅层。

根据本发明的方法，还包括以下步骤：在去除蚀刻后的所述绝缘层后，图案化所述衬底以形成栅极结构。

根据本发明的方法，其中所述绝缘层包括氮化硅层。