[发明专利]光电转换装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电转换装置的制造方法，更特别地，涉及对布线使用Cu的光电转换装置的制造方法。

背景技术

光电转换装置经常被用作数字摄像机用传感器。近年来，作为这种光电转换装置，使用具有多个MOS晶体管像素读出电路的MOS光电转换装置。

MOS光电转换装置分别需要用于驱动MOS晶体管的布线和用于读取信号的布线。因此，与CCD相比，布线的数量增加。因此，采用具有通过层间绝缘膜层叠的多个布线层的多层布线结构。对于这种布线材料，常规上经常使用铝。相比之下，在日本专利申请特开第2003-264281号中说明了为了进一步减小布线间距的尺寸并且另外为了使得布线的膜厚度更薄以减小光电转换装置的高度，使用Cu作为布线材料。

另外，在光电转换装置中，半导体基板中的缺陷有时成为暗电流的发生源从而导致信号劣化。相比之下，提出了向半导体基板供给氢以使基板表面的悬空键封端的技术(氢封端(hydrogen terminating)技术)。作为氢封端技术中的一种，日本专利申请特开第2003-264277号公开了形成由钨制成的接触插头(contact plug)并且然后在包含氮和氢的气氛和氢气氛中的一种中进行加热。

为了使半导体基板的晶体缺陷和界面状态恢复，使光电转换装置经受氢封端是重要的。但是，为了向半导体基板供给氢，其温度是十分重要的。因此，需要采用恒定温度和更高温度中的一个进行热处理。

但是，在例如400℃或更高的高温的情况下，形成布线之后的热处理有时可能导致布线电阻的增大和布线材料的应力迁移。特别地，在对于布线材料采用Cu的情况下，上述的布线电阻的增大和布线材料的应力迁移有时在比采用铝的情况更低的温度下发生。并且，根据热处理的温度和处理时间，Cu从半导体基板的后侧向前侧的扩散有时产生问题。其原因被认为是在膜形成步骤中一定量的Cu附着在半导体基板的后侧。

即，在使用Cu作为布线材料的情况下，目前常用的在布线材料是铝的情况下的氢封端处理不能被直接使用。适于使用Cu作为布线材料的情况的封端处理还没有被充分考虑。

并且，在日本专利申请特开第2003-264277号中，通过在接触孔径中淀积钨并且然后去除接触孔径外面的钨进行热处理。但是，用于恢复半导体基板的晶体缺陷和界面状态的氢没有被充分供给，因此有时不能获得充分的暗电流降低效果。即，只在氢气氛中进行热处理将导致在供给氢的同时氢向着半导体基板的上部离开。

鉴于上述的问题，本发明的目的是提供一种光电转换装置的制造方法，即使在对于布线材料使用Cu的情况下也能进行适当的氢封端处理。

发明内容

本发明是一种光电转换装置的制造方法，该光电转换装置具有光电转换元件、用于从所述光电转换元件读出信号的晶体管和设置在半导体基板上的多层互连结构，该方法包括以下步骤：在所述光电转换元件和所述晶体管上形成层间绝缘膜；在所述层间绝缘膜的与所述晶体管的电极对应的区域中形成孔；在所述孔中埋入导电物质；形成氢供给膜；在第一温度下进行热处理以从所述氢供给膜向所述半导体基板供给氢；通过在布线材料中使用Cu形成所述多层互连结构；并且形成覆盖所述多层互连结构的保护膜，其中，在不高于所述第一温度的温度下进行形成所述多层互连结构的步骤和形成所述保护膜的步骤。

结合附图阅读以下说明，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，在所有这些附图中，类似的附图标记表示相同或类似的部分。

通过参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的光电转换装置的截面结构。

图2是示出根据本发明的光电转换装置的制造过程的步骤的示图。

图3是示出根据本发明的光电转换装置的制造过程的步骤的示图。

图4是示出根据本发明的光电转换装置的制造过程的步骤的示图。

图5是示出根据本发明的光电转换装置的制造过程的步骤的示图。

图6是示出根据本发明的光电转换装置的制造过程的步骤的示图。

图7是示出根据本发明的光电转换装置的制造过程的步骤的示图。

图8是示出根据本发明的光电转换装置的制造过程的步骤的示图。

图9是示出根据本发明的光电转换装置的制造过程的步骤的示图。

图10是光电转换装置的一个像素的等效电路图。

被包含于说明书中并构成其一部分的附图示出本发明的实施例，并与说明一起用于解释本发明的原理。

具体实施方式

下面根据附图详细说明本发明的优选实施例。