專利名稱：紅外線圖像傳感器的制造方法及紅外線圖像傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外線圖像傳感器的制造方法及一種紅外線圖像傳感器。
背景技術(shù)：
日本專利特開第2006-170937號(hào)(文件1)公開了一種紅外線傳感器(紅外線圖 像傳感器)，其包括硅襯底以及在該硅襯底的表面上形成的多個(gè)單元(稱之為像素)。每個(gè) 像素包括被配置為檢測紅外線的熱型紅外線檢測元件，并包括被配置為讀出該紅外線檢測 元件的輸出并被布置為鄰近該紅外線檢測元件的MOS晶體管。在硅襯底的分別與多個(gè)像素 的紅外線檢測元件相對(duì)應(yīng)的部分中設(shè)置有用于熱絕緣的多個(gè)腔(cavity)。而且，前述紅外線檢測元件包括支撐部件、紅外線吸收部件以及兩個(gè)梁(beam)部 件。支撐部件被制成矩形框形并被形成在硅襯底的表面上。紅外線吸收部件被制成矩形并 被布置在支撐部件內(nèi)。每個(gè)梁部件將支撐部件連接到紅外線吸收部件。為了形成前述紅外線檢測部件，在硅襯底的表面上形成第一二氧化硅膜。然后，在 該第一二氧化硅膜上形成第二二氧化硅膜。之后，在該第二二氧化硅膜上形成溫度檢測元 件(如熱電堆和熱電偶)。此后，在該第二二氧化硅膜上方形成覆蓋熱電堆的第三二氧化硅 膜。通過圖案化由第一二氧化硅膜、第二二氧化硅膜、溫度檢測元件以及第三二氧化 硅膜所組成的疊層，形成紅外線檢測元件。在上述文件1中，在形成MOS晶體管的工藝中，當(dāng)紅外線檢測元件的殘留應(yīng)力改變 時(shí)，可能產(chǎn)生紅外線檢測元件的扭曲。在此實(shí)例中，紅外線檢測元件的配置可能具有較差的 穩(wěn)定性，并具有較差的靈敏度。此外，為了提高在上述文件1中公開的紅外線圖像傳感器的靈敏度，需要提高因 吸收紅外線而導(dǎo)致的溫度變化。例如，提出了使每個(gè)梁部件變薄以降低其導(dǎo)熱性的方案。然而，紅外線檢測元件的紅外線吸收部件和每個(gè)梁部件均是由二氧化硅膜(第一 到第三二氧化硅膜)制成的。因此，梁部件很有可能會(huì)變形，從而被扭曲。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提出一種紅外線圖像傳感器的制造方法及一種 紅外線圖像傳感器，所述紅外線圖像傳感器能夠使得紅外線檢測元件變薄而不會(huì)被扭曲。一種利用根據(jù)本發(fā)明的紅外線圖像傳感器的制造方法所制造的紅外線圖像傳感 器包括硅襯底；以及多個(gè)單元，被形成在所述硅襯底的表面上方。所述多個(gè)單元的每個(gè)單 元包括被配置為檢測紅外線的紅外線檢測元件，以及被配置為讀出所述紅外線檢測元件 的輸出的MOS晶體管，該MOS晶體管被布置為鄰近所述紅外線檢測元件。在所述硅襯底的 分別與所述多個(gè)單元的所述紅外線檢測元件相對(duì)應(yīng)的部分中設(shè)置有用于熱絕緣的腔。每個(gè) 所述紅外線檢測元件包括在所述硅襯底的表面上方形成的熱絕緣層，以及在所述熱絕緣 層上形成的溫度檢測元件。所述熱絕緣層包括在所述硅襯底的表面上形成的用于熱絕緣的二氧化硅膜，以及在所述二氧化硅膜上形成的用于熱絕緣的氮化硅膜，所述二氧化硅膜 具有壓應(yīng)力，所述氮化硅膜具有拉應(yīng)力。所述溫度檢測元件被配置為吸收紅外線并檢測因 吸收紅外線而導(dǎo)致的溫度變化。所述MOS晶體管包括在所述硅襯底的表面中形成的第一 導(dǎo)電類型的阱區(qū)，在所述阱區(qū)中形成的第二導(dǎo)電類型的漏極區(qū)，在所述阱區(qū)中形成以遠(yuǎn)離 所述漏極區(qū)的第二導(dǎo)電類型的源極區(qū)，以及在形成于所述漏極區(qū)與所述源極區(qū)之間的所述 阱區(qū)的一部分上形成的柵極絕緣膜。該紅外線圖像傳感器的制造方法包括熱絕緣層形成步驟、阱區(qū)形成步驟、柵極絕 緣膜形成步驟、溫度檢測元件形成步驟、漏極區(qū)與源極區(qū)形成步驟以及腔形成步驟。將熱絕 緣層形成步驟限定為在所述硅襯底的表面的第一區(qū)域上方形成所述熱絕緣層的步驟。將阱 區(qū)形成步驟限定為在所述熱絕緣層形成步驟之后，在所述硅襯底的表面的第二區(qū)域中形成 所述阱區(qū)的步驟。將柵極絕緣膜形成步驟限定為在所述阱區(qū)形成步驟之后，通過將所述硅 襯底的表面熱氧化而形成所述柵極絕緣膜的步驟。將溫度檢測元件形成步驟限定為在所述 柵極絕緣膜形成步驟之后，形成所述溫度檢測元件的步驟。將漏極區(qū)與源極區(qū)形成步驟限 定為在所述溫度檢測元件形成步驟之后，形成所述漏極區(qū)和所述源極區(qū)的步驟。將腔形成 步驟限定為在所述漏極區(qū)與源極區(qū)形成步驟之后，形成所述腔的步驟。根據(jù)本發(fā)明，通過在形成MOS晶體管之前在二氧化硅膜上形成氮化硅膜而完成熱 絕緣層。此氮化硅膜難以被氧化。因此，能夠防止在MOS晶體管的形成(阱區(qū)、柵極絕緣膜、 漏極區(qū)以及源極區(qū)的形成)期間熱絕緣層的表面被熱氧化。因此，能使熱絕緣層的膜厚度 和膜結(jié)構(gòu)的至少之一免于發(fā)生變化。此外，通過在具有壓應(yīng)力的二氧化硅膜上形成具有拉 應(yīng)力的氮化硅膜來完成熱絕緣層。因此，能夠提供能使紅外線檢測元件變薄卻仍能讓它們 免于扭曲的紅外線圖像傳感器。在優(yōu)選方案中，該紅外線圖像傳感器的制造方法還包括層間介電膜形成步驟，在 所述漏極區(qū)與源極區(qū)形成步驟之后并在所述腔形成步驟之前，通過在所述硅襯底的表面上 方沉積BPSG膜接著將所沉積的BPSG膜回流而在所述硅襯底的表面上方形成層間介電膜。 該方法還包括金屬線形成步驟，在所述層間介電膜形成步驟之后并在所述腔形成步驟之 前，形成將所述溫度檢測元件與所述MOS晶體管電連接的金屬線。此外，該方法還包括鈍化 膜形成步驟，在所述金屬線形成步驟之后并在所述腔形成步驟之前，在所述層間介電膜上 形成鈍化膜。根據(jù)此優(yōu)選方案，層間介電膜能夠具有改善的平坦度。因此，能夠避免由于額外的 熱應(yīng)力等所導(dǎo)致的金屬線的破裂。在更為優(yōu)選的方案中，該紅外線圖像傳感器的制造方法包括凹陷形成步驟，在所 述阱區(qū)形成步驟之后并在所述層間介電膜形成步驟之前形成凹陷。所述阱區(qū)形成步驟包括 在所述第二區(qū)域上形成熱氧化膜以使其鄰近所述熱絕緣層的步驟。所述凹陷形成步驟包括 在所述熱絕緣層與所述熱氧化膜之間的邊界處形成凹陷的步驟，所述凹陷的凹陷深度相對(duì) 于所述熱絕緣層與所述熱氧化膜之間的高度差較小。根據(jù)此優(yōu)選方案，層間介電膜能夠具有改善的平坦度。因此，能夠成功地避免由于 額外的熱應(yīng)力等所導(dǎo)致的金屬線的破裂。在另一優(yōu)選方案中，所述方法還包括形成滿足如下兩個(gè)公式的所述紅外線檢測元 件的步驟
(公式1)f^am(y)dy = 0(公式2)fp^m{y)-ydy = 0其中y表示從所述紅外線檢測元件的中心沿與所述紅外線檢測元件的厚度方向 平行的方向上的距離，σ m(y)表示所述紅外線檢測元件的應(yīng)力，以及t表示所述紅外線檢測 元件的厚度。根據(jù)此優(yōu)選方案，能夠?qū)⒓t外線檢測元件的殘留應(yīng)力降為0，并能夠?qū)⒓t外線檢測 元件的撓矩(bending moment)降為0。因此，能夠使紅外線檢測元件免于扭曲。在另一優(yōu)選方案中，該紅外線圖像傳感器的制造方法還包括在所述熱絕緣層形 成步驟之后，保持所述二氧化硅膜的溫度低于形成所述二氧化硅膜所需要的溫度的步驟， 以及保持所述氮化硅膜的溫度低于形成所述氮化硅膜所需要的溫度的步驟。根據(jù)此優(yōu)選方案，能夠保護(hù)二氧化硅膜與氮化硅膜的每一個(gè)膜的膜厚度和應(yīng)力免 于受到在熱絕緣層形成步驟之后執(zhí)行的步驟的工藝溫度所導(dǎo)致的不良影響。因此，能夠成 功地防止紅外線檢測元件產(chǎn)生扭曲。根據(jù)本發(fā)明的一種紅外線圖像傳感器包括硅襯底；以及多個(gè)單元，被形成在所 述硅襯底的表面上方。其中所述多個(gè)單元的每個(gè)單元包括被配置為檢測紅外線的紅外線 檢測元件，以及被配置為讀出所述紅外線檢測元件的輸出的MOS晶體管，該MOS晶體管被布 置為鄰近所述紅外線檢測元件。在所述硅襯底的分別與所述多個(gè)單元的所述紅外線檢測元 件相對(duì)應(yīng)的部分中設(shè)置有用于熱絕緣的腔。每個(gè)所述紅外線檢測元件包括在所述硅襯底 的表面上方形成的熱絕緣層，以及在所述熱絕緣層上形成的溫度檢測元件。所述熱絕緣層 包括在所述硅襯底的表面上形成的用于熱絕緣的二氧化硅膜，以及在所述二氧化硅膜上 形成的用于熱絕緣的氮化硅膜，所述二氧化硅膜具有壓應(yīng)力，所述氮化硅膜具有拉應(yīng)力。所 述溫度檢測元件被配置為吸收紅外線并檢測因吸收紅外線而導(dǎo)致的溫度變化。所述MOS晶 體管包括在所述硅襯底的表面中形成的第一導(dǎo)電類型的阱區(qū)、在所述阱區(qū)中形成的第二導(dǎo) 電類型的漏極區(qū)、在所述阱區(qū)中形成以遠(yuǎn)離所述漏極區(qū)的第二導(dǎo)電類型的源極區(qū)、以及在 形成于所述漏極區(qū)與所述源極區(qū)之間的所述阱區(qū)的一部分上形成的柵極絕緣膜。所述氮化 硅膜被形成為在其厚度方向上不與所述阱區(qū)重疊。根據(jù)本發(fā)明，通過在具有壓應(yīng)力的二氧化硅膜上形成具有拉應(yīng)力的氮化硅膜而完 成熱絕緣層。因此，即使MOS晶體管是使用通常的方法形成的，盡管紅外線檢測元件會(huì)變 薄，也能夠防止紅外線檢測元件扭曲。此外，氮化硅膜難以被氧化。因此，通過在形成MOS 晶體管之前在二氧化硅膜上形成氮化硅膜來完成熱絕緣層，從而當(dāng)形成MOS晶體管時(shí)就能 夠防止熱絕緣層被熱氧化。因此，能夠使熱絕緣層在膜厚度和膜結(jié)構(gòu)的至少之一免于發(fā)生 變化。在優(yōu)選方案中，所述紅外線圖像傳感器包括熱氧化膜，被形成在所述硅襯底的表 面上方以使其鄰近所述熱絕緣層；層間介電膜，被形成在所述硅襯底的表面上方以使其覆 蓋所述熱絕緣層與所述熱氧化膜之間的邊界；以及金屬線，被形成在所述層間介電膜上以將所述溫度檢測元件與所述MOS晶體管相連接。所述層間介電膜是通過回流在所述硅襯底 的表面上方沉積的BPSG膜而形成的。根據(jù)此優(yōu)選方案，層間介電膜能夠具有改善的平坦度。因此，能夠避免因額外的熱 應(yīng)力等所導(dǎo)致的金屬線的破裂。在另一優(yōu)選方案中，所述紅外線圖像傳感器包括熱氧化膜，被形成在所述硅襯底 的表面上方以使其鄰近所述熱絕緣層；凹陷，被形成在所述熱絕緣層與所述熱氧化膜之間 的邊界處；層間介電膜，被形成在所述硅襯底的表面上方以使其覆蓋所述凹陷；以及金屬 線，被形成在所述層間介電膜上以將所述溫度檢測元件與所述MOS晶體管相連接。所述層 間介電膜是通過回流在所述硅襯底的表面上方沉積的BPSG膜而形成的。根據(jù)此優(yōu)選方案，層間介電膜能夠具有改善的平坦度。因此，能夠成功地避免因額 外的熱應(yīng)力等所導(dǎo)致的金屬線的破裂。


圖1示出為示出第一實(shí)施例的紅外線圖像傳感器，其中圖1(a)為示意性俯視圖， 圖1(b)為一個(gè)單元的示意性俯視圖，圖1(c)為沿圖1(b)的線A-A'的示意性剖視圖。圖2為示出上述紅外線圖像傳感器的電路圖。圖3為示出上述紅外線圖像傳感器的制造方法的示意性剖視圖。圖4為示出上述紅外線圖像傳感器的制造方法的示意性剖視圖。圖5為示出上述紅外線圖像傳感器的制造方法的示意性剖視圖。圖6為示出上述紅外線圖像傳感器的制造方法的說明性視圖。圖7為示出上述紅外線圖像傳感器的制造方法的示意性剖視圖。圖8為示出根據(jù)第二實(shí)施例的紅外線圖像傳感器的制造方法的示意性剖視圖。圖9為示出上述紅外線圖像傳感器的制造方法的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施例)如圖1 (a)至圖1 (c)所示，第一實(shí)施例的紅外線圖像傳感器包括硅襯底1、在硅襯 底1的表面(圖1(c)中的上表面)上形成的多個(gè)單元(像素)2。每個(gè)單元2包括被配置為檢測紅外線的熱型紅外線檢測元件3、以及鄰近該熱型 紅外線檢測元件3而布置的MOS晶體管4。MOS晶體管4為用于像素選擇的切換元件，其被 配置為讀出紅外線檢測元件3的輸出。多個(gè)單元2以二維陣列(矩陣)的形式被布置在硅 襯底1的表面上。而且，在本實(shí)施例中，mXn(在示出的實(shí)例中為8X8)個(gè)單元2被形成在 單個(gè)硅襯底1的表面上。單元2的數(shù)量和/或布置不限于本實(shí)施例。在硅襯底1的分別與多個(gè)像素2的紅外線檢測元件3相對(duì)應(yīng)的部分中設(shè)置有用于 熱絕緣的多個(gè)腔11。在本實(shí)施例中，選擇硅襯底1，使得導(dǎo)電類型為η型且其表面為(100) 表面。硅襯底1的表面包括用于形成紅外線檢測元件3的第一區(qū)域Al，以及用于形成MOS 晶體管的第二區(qū)域Α2。在硅襯底1的表面的第一區(qū)域(為了形成紅外線檢測元件3而保留的區(qū)域)A1上 形成紅外線檢測元件3。紅外線檢測元件3包括支撐部件301、紅外線吸收部件302以及多個(gè)(在本實(shí)施例中為兩個(gè))梁部件303。支撐部件301被形成在硅襯底1的表面上。支撐 部件301被制成矩形框形。紅外線吸收部件302被置于支撐部件301內(nèi)。紅外線吸收部件 302被制成矩形。梁部件303將支撐部件301連接到紅外線吸收部件302。每個(gè)梁部件303 均被制成平坦形狀(planar shape)，該平坦形狀從紅外線吸收部件302的側(cè)邊的第一縱向 端沿垂直于該側(cè)邊的方向延伸并且還沿從該側(cè)邊的第一縱向端至其第二縱向端的方向延 伸。梁部件303相對(duì)于沿紅外線吸收部件302的厚度方向的中心軸以旋轉(zhuǎn)對(duì)稱方式布置。通過圖案化疊層(所述疊層包括在硅襯底1的表面上形成的熱絕緣層33，在熱絕 緣層33上形成的溫度檢測元件36，在熱絕緣層33上方形成用以覆蓋溫度檢測元件36的層 間介電膜49，以及在層間介電膜49上形成的鈍化膜60)，形成紅外線檢測元件3 (其結(jié)構(gòu)包 括紅外線吸收部件302、梁部件303以及支撐部件301)。熱絕緣層33包括在硅襯底1的表面上形成的用于熱絕緣的二氧化硅膜31，其具有 壓應(yīng)力，并包括在二氧化硅膜31上形成的用于熱絕緣的氮化硅膜32，其具有拉應(yīng)力。熱絕 緣層33具有與支撐部件301相對(duì)應(yīng)的第一部33a、與紅外線吸收部件302相對(duì)應(yīng)的第二部 33b以及分別與多個(gè)梁部件303相對(duì)應(yīng)的多個(gè)第三部33c。層間介電膜49由BPSG膜制成。鈍化膜60是包括在層間介電膜49上形成的PSG 膜和在PSG膜上形成的NSG膜的疊層膜。而且，鈍化膜60和層間介電膜49被形成在第一 區(qū)域Al和第二區(qū)域A2上方。鈍化膜60和層間介電膜49的每一個(gè)均具有在第一區(qū)域Al 上方形成并作紅外線吸收膜之用的部分。溫度檢測元件36被配置為吸收紅外線并檢測因吸收紅外線而導(dǎo)致的溫度變化。 在本實(shí)施例中，溫度檢測元件36是由η型多晶硅層34和ρ型多晶硅層35制成的熱電偶。 溫度檢測元件36可為熱電堆。多晶硅層34和35的每一個(gè)均被形成在熱絕緣層33上。多晶硅層34和35的每一個(gè)均具有曲折形的平坦配置，如圖1(b)所示。多晶硅層 ；34被置于第二部33a、一個(gè)第三部33c (圖1(b)中的右側(cè)的第三部33c)以及第一部33a上 方。多晶硅層35被置于第二部33a、另一個(gè)第三部33c(圖1(b)中的左側(cè)的第三部33c) 以及第一部33a上方。η型多晶硅層34具有第一端34a，并且ρ型多晶硅層35具有第一端 35a。第一端3 和3 在熱絕緣層33的第二部33b的中心上彼此接觸。η型多晶硅層34 具有第二端34b，并且ρ型多晶硅層35具有第二端35b。第二端34b和3 被置于熱絕緣 層33的第一部33a上。此外，紅外線檢測元件3包括在溫度檢測元件36上形成的電極37到39。在第一端3 和3 上形成電極(第一電極)37以從第一端34a向第一端3 延 伸。此外，第一電極37經(jīng)由在層間介電膜49中形成的接觸孔49a而電連接到多晶硅層34 和35的第一端3 和35a。第一電極37由金屬(如ΑΙ-Si)制成。多晶硅34的第一端 Ma、多晶硅35的第一端35a以及第一電極37構(gòu)成熱結(jié)Tl。在多晶硅層34的第二端34b上形成電極(第二電極)38。第二電極38經(jīng)由在層 間介電膜49中形成的接觸孔49b而電連接到多晶硅層34的第二端34b。η型多晶硅34的 第二端34b與第二電極38構(gòu)成第一冷結(jié)T2。在多晶硅層35的第二端3 上形成電極(第三電極)39。第三電極39經(jīng)由在層 間介電膜49中形成的接觸孔49c而電連接到多晶硅層35的第二端35b。ρ型多晶硅35的第二端35b與第三電極39構(gòu)成第二冷結(jié)T3。電極37到39的每一個(gè)電極通過層間介電膜49與其它電極彼此電絕緣并相互分
1 O在硅襯底1的表面的第二區(qū)域(為了形成MOS晶體管4而保留的區(qū)域)上形成 MOS晶體管4。MOS晶體管4包括第一導(dǎo)電類型(在本實(shí)施例中為P+型)的阱區(qū)41、第二導(dǎo)電類 型(在本實(shí)施例中為η+型)的漏極區(qū)43、第二導(dǎo)電類型的源極區(qū)44、ρ++型的溝道截?cái)喹h(huán) (channel-stopper)區(qū)42、柵極絕緣膜45、柵電極46、漏電極47以及源電極48。在硅襯底1的表面上形成阱區(qū)41。在阱區(qū)41中彼此遠(yuǎn)離地形成漏極區(qū)43和源極區(qū)44。在阱區(qū)41中形成溝道截?cái)喹h(huán)區(qū)42以環(huán)繞漏極區(qū)43和源極區(qū)44這兩者。在形成于漏極區(qū)43與源極區(qū)44之間的阱區(qū)41的一部分上形成柵極絕緣膜45。 柵極絕緣膜45由二氧化硅膜(熱氧化膜)制成。在柵極絕緣膜45上形成柵電極46。柵電極46由多晶硅層制成。在漏極區(qū)43上方形成漏電極47。漏電極47經(jīng)由在層間介電膜49中形成的接觸 孔49d而電連接到漏極區(qū)43。在源極區(qū)44上方形成源電極48。源電極48經(jīng)由在層間介電膜49中形成的接觸 孔49e而電連接到源極區(qū)44。層間介電膜49將柵電極46、漏電極47以及源電極48彼此隔絕并相互分離。此外，在本實(shí)施例中，將第一導(dǎo)電類型限定為P型，將第二導(dǎo)電類型限定為η型。相 反地，也可將第一導(dǎo)電類型限定為η型，并將第二導(dǎo)電類型限定為P型。如圖2所示，本實(shí)施例的紅外線圖像傳感器包括多條豎直讀出線7、多條水平信號(hào) 線6以及多條基準(zhǔn)偏置線5。每條豎直讀出線7經(jīng)由MOS晶體管4連接到每一行的紅外線 檢測元件3的溫度檢測元件36的第一端。每條水平信號(hào)線6連接到與每一列的紅外線檢 測元件36相對(duì)應(yīng)的MOS晶體管4。每條基準(zhǔn)偏置線5連接到每一行的紅外線檢測元件3的 溫度檢測元件36的第二端。具體而言，在本實(shí)施例中，MOS晶體管4使其柵電極46連接到水平信號(hào)線6。此外， 漏電極47通過溫度檢測元件36連接到基準(zhǔn)偏置線5。而且，源電極48連接到豎直讀出線 7。每條基準(zhǔn)偏置線5、每條水平信號(hào)線6、每條豎直讀出線7以及一共地線8分別電 連接到對(duì)應(yīng)的焊盤9。因此，通過控制多個(gè)焊盤9的電位來依次打開MOS晶體管4，從而能夠從紅外線檢 測元件3讀出多個(gè)輸出的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。此外，在圖2中，將溫度檢測元件3示出為其等效 電路，該電路包括與溫度檢測元件36的溫差電動(dòng)勢(thermal electromotive force)相對(duì) 應(yīng)的電壓源Vs、與電壓源Vs串聯(lián)連接的電阻R以及與電阻R并聯(lián)連接的電容C。在本實(shí)施例的紅外線圖像傳感器的每個(gè)單元2中，MOS晶體管4使其漏電極47通 過使用金屬線(如Al-Si線)57而連接到第二電極38。漏電極47、第二電極38以及金屬 線57彼此形成一體。第三電極39通過使用金屬線(如Al-Si線)59而電連接到基準(zhǔn)偏置 線5。第三電極39、基準(zhǔn)偏置線5以及金屬線59彼此形成一體。MOS晶體管4使其源電極48通過使用金屬線(如Al-Si線)58而連接到豎直讀出線7。源電極48、豎直讀出線7以 及金屬線58彼此形成一體。柵電極46電連接到水平信號(hào)線6，該水平信號(hào)線6為多晶硅 線。柵電極46與水平信號(hào)線6彼此形成一體。此外，如圖1(b)與圖1(c)所示，溝道截?cái)喹h(huán)區(qū)42電連接到共地線8。為了將元件 相互隔離(為了將元件彼此隔離開)，共地線8用于將低電位提供給溝道截?cái)喹h(huán)區(qū)42而不 是給漏極區(qū)43和源極區(qū)44。共地線8由金屬線8a與多晶硅線8b組成。然后，參見圖3到圖5，對(duì)根據(jù)實(shí)施例的紅外線傳感器的制造方法做出說明。本實(shí)施例的紅外線傳感器的制造方法主要包括熱絕緣層形成步驟、阱區(qū)形成步 驟、柵極絕緣膜形成步驟、溫度檢測元件形成步驟、漏極區(qū)與源極區(qū)形成步驟、層間介電膜 形成步驟、金屬線形成步驟、鈍化膜形成步驟以及腔形成步驟。將熱絕緣層形成步驟限定為在硅襯底1的表面上形成熱絕緣層33，從而提供如圖 3(a)所示的結(jié)構(gòu)。在熱絕緣層形成步驟中，在硅襯底1的整個(gè)表面上形成熱絕緣層33。熱 絕緣層33包括具有第一預(yù)定膜厚度(如5000 A )的二氧化硅膜31以及具有第二預(yù)定膜 厚度(如2450 A )的氮化硅膜32。例如，硅襯底1在預(yù)定溫度(如1100攝氏度)下被熱 氧化以形成二氧化硅膜31。以上述方式形成的二氧化硅膜31具有-400MPa的殘留應(yīng)力。 即，二氧化硅膜31具有壓應(yīng)力(殘留壓應(yīng)力)。然后，通過LPCVD技術(shù)來沉積氮化硅膜32， 接著在隊(duì)氣體氣氛中在預(yù)定退火溫度(如1100攝氏度)下將氮化硅膜32退火。從而，形 成了氮化硅膜32。以上述方式形成的氮化硅膜32具有1. 4GPa的殘留應(yīng)力。即，氮化硅膜 32具有拉應(yīng)力(殘留拉應(yīng)力)。然后，通過使用光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)，移除在第二區(qū)域A2 上形成的部分熱絕緣層33而保留在第一區(qū)域Al上形成的部分熱絕緣層33。在熱絕緣層形成步驟之后執(zhí)行阱區(qū)形成步驟。將阱區(qū)形成步驟限定為在硅襯底1 的表面中形成阱區(qū)41。之后，執(zhí)行溝道截?cái)喹h(huán)區(qū)形成步驟。將溝道截?cái)喹h(huán)區(qū)形成步驟限定 為在阱區(qū)41中從硅襯底1的表面起形成溝道截?cái)喹h(huán)區(qū)42。將阱區(qū)形成步驟限定為在預(yù)定溫度下將硅襯底1的表面的暴露區(qū)域熱氧化，以在 硅襯底1的表面的期望區(qū)域上形成二氧化硅膜51。之后，通過使用光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)并 一起使用用于形成阱區(qū)41的掩模來圖案化二氧化硅膜51。之后，通過ρ型雜質(zhì)(如硼)的 離子注入接著進(jìn)行驅(qū)入擴(kuò)散(drive-indiffusion)(雜質(zhì)的擴(kuò)散)來形成P+型的阱區(qū)41。在本實(shí)施例中，通過使用熱氧化技術(shù)來形成二氧化硅膜51。因此，在硅襯底1的表 面的第一區(qū)域Al上不形成二氧化硅膜51。此外，在阱區(qū)形成步驟中，在不超過形成二氧化 硅膜31所需要的溫度與形成氮化硅膜32所需要的溫度這兩者的一個(gè)溫度(此溫度即形成 熱絕緣層33的溫度，在本實(shí)施例中為1100攝氏度)下，執(zhí)行熱氧化與驅(qū)入擴(kuò)散。換言之， 將形成熱絕緣層33的溫度選擇為超過阱區(qū)形成步驟的工藝溫度。從而，熱絕緣層33的殘 留應(yīng)力沒有實(shí)質(zhì)的變化。將溝道截?cái)喹h(huán)區(qū)形成步驟限定為在預(yù)定溫度下將硅襯底1的表面熱氧化，以在硅 襯底1的表面的期望區(qū)域上形成二氧化硅膜52。之后，通過使用光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)并一 起使用用于形成溝道截?cái)喹h(huán)區(qū)42的掩模來圖案化二氧化硅膜52。之后，通過ρ型雜質(zhì)(如 硼)的離子注入接著進(jìn)行驅(qū)入擴(kuò)散來形成P++型的溝道截?cái)喹h(huán)區(qū)42。在本實(shí)施例中，通過使用熱氧化技術(shù)來形成二氧化硅膜52。因此，二氧化硅膜52 不在硅襯底1的表面的第一區(qū)域Al上形成。此外，在不超過形成熱絕緣層33的溫度的一個(gè)溫度(在本實(shí)施例中為1100攝氏度)下，執(zhí)行溝道截?cái)喹h(huán)區(qū)形成步驟中的熱氧化與驅(qū)入 擴(kuò)散。從而，熱絕緣層33的殘留應(yīng)力沒有實(shí)質(zhì)的變化。在溝道截?cái)喹h(huán)區(qū)形成步驟之后依序執(zhí)行柵極絕緣膜形成步驟、溫度檢測元件形成 步驟以及柵極/源極/漏極形成步驟(上述漏極區(qū)與源極區(qū)形成步驟)。因此，獲得圖3 (c) 所示的結(jié)構(gòu)。將柵極絕緣膜形成步驟限定為通過熱氧化在硅襯底1的表面上形成由二氧化硅 膜(熱氧化膜)所制成的柵極絕緣膜45。將溫度檢測元件形成步驟限定為在熱絕緣層33上形成溫度檢測元件36。溫度檢 測元件形成步驟包括多晶硅層形成步驟、多晶硅層圖案化步驟、P型多晶硅層形成步驟以及 η型多晶硅層形成步驟。在多晶硅層形成步驟之后執(zhí)行多晶硅層圖案化步驟。在多晶硅層 圖案化步驟之后執(zhí)行P型多晶硅層形成步驟。在P型多晶硅層形成步驟之后執(zhí)行η型多晶 硅層形成步驟。將多晶硅層形成步驟限定為通過使用LPCVD技術(shù)在硅襯底1的整個(gè)表面上形成具 有預(yù)定膜厚度(如3000人)的非摻雜多晶硅層。非摻雜多晶硅層被用作用于形成柵電極 46、多晶硅線Sb、水平信號(hào)線6、η型多晶硅層34以及ρ型多晶硅層35的基礎(chǔ)。在多晶硅圖案化步驟中，通過使用光刻技術(shù)與蝕刻技術(shù)，將非摻雜多晶硅層圖案 化以留下其分別與柵電極46、多晶硅線Sb、水平信號(hào)線6以及多晶硅層34和35相對(duì)應(yīng)的 部分。將ρ型多晶硅層形成步驟限定為對(duì)與ρ型多晶硅層35相對(duì)應(yīng)的非摻雜多晶硅層 的一部分執(zhí)行P型雜質(zhì)(如BF)的離子注入，接著是驅(qū)動(dòng)擴(kuò)散，從而形成P型多晶硅層35。 P型多晶硅層35具有-300MPa的殘留應(yīng)力。將η型多晶硅層形成步驟限定為對(duì)與η型多晶硅層34相對(duì)應(yīng)的非摻雜多晶硅層 的一部分執(zhí)行η型雜質(zhì)(如磷)的離子注入，接著是驅(qū)動(dòng)擴(kuò)散，從而形成η型多晶硅層34。 η型多晶硅層34具有-300MPa的殘留應(yīng)力。將柵極/源極/漏極形成步驟限定為對(duì)分別與柵電極46、多晶硅線Sb、水平信號(hào) 線6相對(duì)應(yīng)的非摻雜多晶硅層的多個(gè)部分以及為形成漏極區(qū)43與源極區(qū)44所分別保留的 阱區(qū)41的多個(gè)區(qū)域執(zhí)行η型雜質(zhì)(如磷)的離子注入。在此之后，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)擴(kuò)散以形成柵 電極46、多晶硅線Sb、水平信號(hào)線6、漏極區(qū)43以及源極區(qū)44。此外，在柵極/源極/漏極 形成步驟中，將非摻雜多晶硅層的一部分(將成為柵電極46)用作在離子注入期間防止η 型雜質(zhì)被注入到柵電極46下方的區(qū)域的掩模。即，在柵極/源極/漏極形成步驟中，通過 使用公知的自對(duì)準(zhǔn)技術(shù)來形成漏極區(qū)43與源極區(qū)44。在本實(shí)施例中，將多個(gè)步驟(柵極絕緣膜形成步驟、多晶硅層形成步驟、多晶硅層 圖案化步驟、P型多晶硅層形成步驟、η型多晶硅層形成步驟、以及柵極/源極/漏極形成步 驟)的每個(gè)步驟的工藝溫度選擇為不超過形成熱絕緣層33的溫度(在本實(shí)施例中為1100 攝氏度)。從而，熱絕緣層33的殘留應(yīng)力沒有實(shí)質(zhì)的變化。在柵極/源極/漏極形成步驟之后，通過執(zhí)行層間介電膜形成步驟接著執(zhí)行接觸 孔形成步驟，獲得圖4(a)所示的結(jié)構(gòu)。將層間介電膜形成步驟限定為在硅襯底1表面上方形成層間介電膜49。具體而 言，在層間介電膜形成步驟中，通過使用CVD技術(shù)在硅襯底1的表面上方沉積具有預(yù)定膜厚度(如6500人)的BPSG膜49A(參見圖7(b))接著在預(yù)定溫度(如800攝氏度)下對(duì)所沉 積的BPSG膜49A進(jìn)行回流，來形成平坦化的層間介電膜49 (參見圖7 (c))。接觸孔形成步驟為通過使用光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)在層間介電膜49中形成接觸孔 49a到49e的步驟。通過在接觸孔形成步驟之后執(zhí)行金屬線形成步驟(形成被設(shè)計(jì)為將溫度檢測元 件36與MOS晶體管4連接的金屬線57)，獲得圖4(b)所示的結(jié)構(gòu)。金屬線形成步驟包括金屬膜形成步驟，并且在金屬膜形成步驟之后執(zhí)行金屬膜圖 案化步驟。將金屬膜形成步驟限定為通過使用濺射法在硅襯底1的整個(gè)表面上方形成具有 預(yù)定膜厚度(如Ιμπι)的金屬膜。上述金屬膜為用于形成電極37、38和39的每個(gè)電極、漏 電極47、源電極48、金屬線8a、57、58和59的每根金屬線以及每個(gè)焊盤9的基礎(chǔ)。將金屬膜圖案化步驟限定為通過使用光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)來圖案化金屬膜以形 成電極37、38和39的每個(gè)電極、漏電極47、源電極48、金屬線8a、57、58和59的每根金屬 線以及每個(gè)焊盤9。在金屬膜圖案化步驟中，通過使用RIE來蝕刻金屬膜。通過在金屬膜圖案化步驟之后執(zhí)行鈍化膜形成步驟，獲得圖4(c)所示的結(jié)構(gòu)。將鈍化膜形成步驟限定為通過使用CVD技術(shù)在硅襯底1的整個(gè)表面上方(換言 之，在層間介電膜49上)形成鈍化膜60。鈍化膜60是包括具有預(yù)定膜厚度(如0.2μπι) 的PSG膜與具有預(yù)定膜厚度(如0. 2 μ m)的NSG膜的疊層膜。通過在鈍化膜形成步驟之后執(zhí)行疊層結(jié)構(gòu)圖案化步驟，獲得圖5(a)所示的結(jié)構(gòu)。將疊層結(jié)構(gòu)圖案化步驟限定為將由熱絕緣層33、在熱絕緣層33上形成的溫度檢 測元件36、在熱絕緣層33上方形成以覆蓋溫度檢測元件36的層間介電膜49、以及在層間 介電膜49上形成的鈍化膜60組成的疊層(疊層結(jié)構(gòu))圖案化，從而形成紅外線檢測元件 3(由紅外線吸收部件302、每個(gè)梁部件303以及支撐部件301所組成的結(jié)構(gòu))。此外，疊層 結(jié)構(gòu)圖案化步驟包括形成多個(gè)縫隙(slit) 13的步驟，每個(gè)縫隙13沿疊層結(jié)構(gòu)的厚度方向 貫穿疊層結(jié)構(gòu)并將紅外線吸收部件302與支撐部件301分離。通過形成縫隙13來完成上 述結(jié)構(gòu)。通過在疊層結(jié)構(gòu)圖案化步驟之后執(zhí)行開口形成步驟接著執(zhí)行腔形成步驟，從而獲 得包括多個(gè)像素(每個(gè)像素均具有如圖5(b)所示的結(jié)構(gòu))的紅外線圖像傳感器。將開口形成步驟限定為通過使用光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)來形成開口(未示出)。將 每個(gè)開口設(shè)計(jì)為暴露相對(duì)應(yīng)的焊盤9。在開口形成步驟中，通過使用RIE來形成開口。將腔形成步驟限定為通過向縫隙13和13傾注蝕刻劑從而對(duì)硅襯底1做出各向異 性蝕刻，以在硅襯底1中形成腔11。換言之，在腔形成步驟中，將縫隙13和13用作蝕刻劑 導(dǎo)管。在腔形成步驟中，采用堿性溶液(在本實(shí)施例中為TMAH溶液)作為蝕刻劑。此外，對(duì)從熱絕緣層形成步驟到腔形成步驟的所有步驟的執(zhí)行都是晶片級(jí)的。因 此，在腔形成步驟完成之后，執(zhí)行分離步驟以將多個(gè)紅外線圖像傳感器彼此分離。此外，從上述說明中顯而易見，針對(duì)用于形成MOS晶體管4的方法，采用的是公知 的且通常的MOS晶體管的制造方法。換言之，通過重復(fù)基本步驟(如使用熱氧化形成熱氧 化膜的步驟、使用光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)圖案化熱氧化膜的步驟、注入雜質(zhì)的步驟以及執(zhí)行 驅(qū)入擴(kuò)散的步驟)，形成阱區(qū)41、溝道截?cái)喹h(huán)區(qū)42、漏極區(qū)43以及源極區(qū)44。
如上文所說明的，本實(shí)施例的紅外線圖像傳感器的制造方法包括熱絕緣層形成步 驟、阱區(qū)形成步驟、柵極絕緣膜形成步驟、溫度檢測元件形成步驟、漏區(qū)與源區(qū)形成步驟、層 間介電膜形成步驟、鈍化膜形成步驟以及腔形成步驟。將熱絕緣層形成步驟限定為在硅襯 底1的表面的第一區(qū)域Al上方形成熱絕緣層33的步驟。熱絕緣層33包括被賦予壓應(yīng)力的 二氧化硅膜31，以及被賦予拉應(yīng)力的氮化硅膜32。將熱絕緣層形成步驟之后的阱區(qū)形成步 驟限定為在硅襯底的表面的第二區(qū)域A2中形成具有第一導(dǎo)電類型(ρ+型)的阱區(qū)41的步 驟。將阱區(qū)形成步驟之后的柵極絕緣膜形成步驟限定為將硅襯底1的表面熱氧化以形成柵 極絕緣膜45的步驟。將柵極絕緣膜形成步驟之后的溫度檢測元件形成步驟限定為在熱絕 緣層33上形成被配置為檢測溫度變化的溫度檢測元件36的步驟。將溫度檢測元件形成步 驟之后的漏區(qū)和源區(qū)形成步驟限定為在阱區(qū)41內(nèi)形成漏極區(qū)43和源極區(qū)44的步驟。將 漏區(qū)和源區(qū)形成步驟之后的層間介電膜形成步驟限定為在硅襯底1的表面上方形成層間 介電膜49的步驟。將層間介電膜形成步驟之后的鈍化膜形成步驟限定為在層間介電膜49 上形成鈍化膜60的步驟。將鈍化膜形成步驟之后的腔形成步驟限定為在硅襯底1中形成 腔11的步驟。在本實(shí)施例的紅外線圖像傳感器的制造方法中，通過在形成MOS晶體管4之前在 二氧化硅膜31上形成氮化硅膜32，完成熱絕緣層33。與二氧化硅膜31相比，氮化硅膜32 難以被氧化。根據(jù)本實(shí)施例的紅外線圖像傳感器的制造方法，盡管在MOS晶體管4的制造工藝 中執(zhí)行了熱氧化，但能夠防止熱絕緣層33被熱氧化。結(jié)果是，能使熱絕緣層33的膜厚度和 膜結(jié)構(gòu)的至少之一免于發(fā)生變化。此外，由于通過在具有壓應(yīng)力的二氧化硅膜上形成具有 拉應(yīng)力的氮化硅膜32來完成熱絕緣層33，從而能夠提供這樣的紅外線圖像傳感器，其能使 紅外線檢測元件變薄而仍使得紅外線檢測元件3的紅外線吸收部件302和各自的梁部件 301免于扭曲。此外，在本實(shí)施例中，由于溫度檢測元件36的熱電材料為多晶硅，從而本實(shí) 施例的方法適用于MOS晶體管4的制造方法。因此，能夠減少紅外線圖像傳感器的制造方 法的步驟個(gè)數(shù)。此外，在本實(shí)施例的紅外線圖像傳感器中，在硅襯底1的表面上(除了用于形成 MOS晶體管4的第二區(qū)域A2之外)形成氮化硅膜32。因此，如上文所述，由于采用了在形 成熱絕緣層33之后形成MOS晶體管4的阱區(qū)41、柵極絕緣膜45、漏極區(qū)43以及源極區(qū)44 的制造工藝，從而能夠防止熱絕緣層33被氧化，不然的話，在MOS晶體管4的制造工藝中就 會(huì)發(fā)生這種情況。因此，能使熱絕緣層33的膜厚度和膜結(jié)構(gòu)的至少之一免于發(fā)生變化。此 外，熱絕緣層33包括具有壓應(yīng)力的二氧化硅膜31，以及具有拉應(yīng)力并在二氧化硅膜31上形 成的氮化硅膜32。因此，即使MOS晶體管4是通過使用通常方法形成的，也能夠使得紅外 線檢測元件變薄而仍能免于被扭曲。此外，在本實(shí)施例的紅外線圖像傳感器中，在第二區(qū)域 A2上并未形成氮化硅膜32。然而，可在在硅襯底1的表面上方在至少排除了 MOS晶體管4 的阱區(qū)41沿其厚度方向投射的投影區(qū)域之外的部分處形成氮化硅膜32( S卩，可將氮化硅膜 形成為沿其厚度方向不與阱區(qū)41重疊)。此外，形成紅外線檢測元件3以滿足如下兩個(gè)公式(1)和O)公式權(quán)利要求
1.一種紅外線圖像傳感器的制造方法，該紅外線圖像傳感器包括 硅襯底；以及多個(gè)單元，被形成在所述硅襯底的表面上方，其中所述多個(gè)單元的每個(gè)單元包括被配置為檢測紅外線的紅外線檢測元件，以及被 配置為讀出所述紅外線檢測元件的輸出的MOS晶體管，該MOS晶體管被布置為鄰近所述紅 外線檢測元件，在所述硅襯底的分別與所述多個(gè)單元的所述紅外線檢測元件相對(duì)應(yīng)的部分中設(shè)置有 用于熱絕緣的腔，每個(gè)所述紅外線檢測元件包括在所述硅襯底的表面上方形成的熱絕緣層，以及在所 述熱絕緣層上形成的溫度檢測元件，所述熱絕緣層包括在所述硅襯底的表面上形成的用于熱絕緣的二氧化硅膜，以及在 所述二氧化硅膜上形成的用于熱絕緣的氮化硅膜，所述二氧化硅膜具有壓應(yīng)力，所述氮化 硅膜具有拉應(yīng)力，所述溫度檢測元件被配置為吸收紅外線并檢測因吸收紅外線而導(dǎo)致的溫度變化，以及 所述MOS晶體管包括在所述硅襯底的表面中形成的第一導(dǎo)電類型的阱區(qū)，在所述阱 區(qū)中形成的第二導(dǎo)電類型的漏極區(qū)，在所述阱區(qū)中形成以遠(yuǎn)離所述漏極區(qū)的第二導(dǎo)電類型 的源極區(qū)，以及在形成于所述漏極區(qū)與所述源極區(qū)之間的所述阱區(qū)的一部分上形成的柵極 絕緣膜，以及所述方法包括熱絕緣層形成步驟，在所述硅襯底的表面的第一區(qū)域上方形成所述熱絕緣層； 阱區(qū)形成步驟，在所述熱絕緣層形成步驟之后，形成在所述硅襯底的表面的第二區(qū)域 中形成的所述阱區(qū)；柵極絕緣膜形成步驟，在所述阱區(qū)形成步驟之后，通過將所述硅襯底的表面熱氧化而 形成所述柵極絕緣膜；溫度檢測元件形成步驟，在所述柵極絕緣膜形成步驟之后，形成所述溫度檢測元件； 漏極區(qū)與源極區(qū)形成步驟，在所述溫度檢測元件形成步驟之后，形成所述漏極區(qū)和所 述源極區(qū)；以及腔形成步驟，在所述漏極區(qū)與源極區(qū)形成步驟之后，形成所述腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外線圖像傳感器的制造方法，其中 所述方法還包括層間介電膜形成步驟，在所述漏極區(qū)與源極區(qū)形成步驟之后并在所述腔形成步驟之 前，通過在所述硅襯底的表面上方沉積BPSG膜接著將所沉積的BPSG膜回流而在所述硅襯 底的表面上方形成層間介電膜；金屬線形成步驟，在所述層間介電膜形成步驟之后并在所述腔形成步驟之前，形成將 所述溫度檢測元件與所述MOS晶體管電連接的金屬線；以及鈍化膜形成步驟，在所述金屬線形成步驟之后并在所述腔形成步驟之前，在所述層間 介電膜上形成鈍化膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外線圖像傳感器的制造方法，其中所述方法還包括凹陷形成步驟，在所述阱區(qū)形成步驟之后并在所述層間介電膜形成步驟之前形成凹陷，所述阱區(qū)形成步驟包括在所述第二區(qū)域上形成熱氧化膜的步驟，以使該熱氧化膜鄰近 所述熱絕緣層，以及所述凹陷形成步驟包括在所述熱絕緣層與所述熱氧化膜之間的邊界處形成所述凹陷 的步驟，所述凹陷的凹陷深度相對(duì)于所述熱絕緣層與所述熱氧化膜之間的高度差較小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外線圖像傳感器的制造方法，其中 所述方法還包括形成滿足如下兩個(gè)公式的所述紅外線檢測元件的步驟f>Mdy = o P^Mydy = O其中y表示從所述紅外線檢測元件的中心沿與所述紅外線檢測元件的厚度方向平行 的方向上的距離，以及σω (y)表示所述紅外線檢測元件的應(yīng)力，以及 t表示所述紅外線檢測元件的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外線圖像傳感器的制造方法，還包括在所述熱絕緣層形 成步驟之后，保持所述二氧化硅膜的溫度低于形成所述二氧化硅膜所需要的溫度的步驟以 及保持所述氮化硅膜的溫度低于形成所述氮化硅膜所需要的溫度的步驟。
6.一種紅外線圖像傳感器，包括 硅襯底；以及多個(gè)單元，被形成在所述硅襯底的表面上方，其中所述多個(gè)單元的每個(gè)單元包括被配置為檢測紅外線的紅外線檢測元件，以及被 配置為讀出所述紅外線檢測元件的輸出的MOS晶體管，該MOS晶體管被布置為鄰近所述紅 外線檢測元件，在所述硅襯底的分別與所述多個(gè)單元的所述紅外線檢測元件相對(duì)應(yīng)的部分中設(shè)置有 用于熱絕緣的腔，每個(gè)所述紅外線檢測元件包括在所述硅襯底的表面上方形成的熱絕緣層，以及在所 述熱絕緣層上形成的溫度檢測元件，所述熱絕緣層包括在所述硅襯底的表面上形成的用于熱絕緣的二氧化硅膜，以及在 所述二氧化硅膜上形成的用于熱絕緣的氮化硅膜，所述二氧化硅膜具有壓應(yīng)力，所述氮化 硅膜具有拉應(yīng)力，所述溫度檢測元件被配置為吸收紅外線并檢測因吸收紅外線而導(dǎo)致的溫度變化，以及 所述MOS晶體管包括在所述硅襯底的表面中形成的第一導(dǎo)電類型的阱區(qū)、在所述阱區(qū) 中形成的第二導(dǎo)電類型的漏極區(qū)、在所述阱區(qū)中形成以遠(yuǎn)離所述漏極區(qū)的第二導(dǎo)電類型的 源極區(qū)、以及在形成于所述漏極區(qū)與所述源極區(qū)之間的所述阱區(qū)的一部分上形成的柵極絕 緣膜，以及其中所述氮化硅膜被形成為在其厚度方向上不與所述阱區(qū)重疊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外線圖像傳感器，其中 所述紅外線圖像傳感器包括熱氧化膜，被形成在所述硅襯底的表面上方以使其鄰近所述熱絕緣層；層間介電膜，被形成在所述硅襯底的表面上方以使其覆蓋所述熱絕緣層與所述熱氧化 膜之間的邊界；以及金屬線，被形成在所述層間介電膜上以使其將所述溫度檢測元件與所述MOS晶體管相 連接，所述層間介電膜是通過回流在所述硅襯底的表面上方沉積的BPSG膜而形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外線圖像傳感器，其中 所述紅外線圖像傳感器包括熱氧化膜，被形成在所述硅襯底的表面上方以使其鄰近所述熱絕緣層；凹陷，被形成在所述熱絕緣層與所述熱氧化膜之間的邊界處；層間介電膜，被形成在在所述硅襯底的表面上方以使其覆蓋所述凹陷；以及金屬線，被形成在所述層間介電膜上以將所述溫度檢測元件與所述MOS晶體管相連接，所述層間介電膜是通過回流在所述硅襯底的表面上方沉積的BPSG膜而形成的。
全文摘要
在紅外線圖像傳感器的制造方法中，首先，通過在第一區(qū)域(A1)上形成二氧化硅膜(31)接著在該二氧化硅膜(31)上形成氮化硅膜(32)而制成熱絕緣層(33)。該二氧化硅膜(31)具有壓應(yīng)力。第一區(qū)域(A1)保留于硅襯底(1)的表面中以形成紅外線檢測元件(3)。氮化硅膜(32)具有拉應(yīng)力。然后，在保留于硅襯底(1)的表面中的第二區(qū)域(A2)中形成阱區(qū)(41)以形成MOS晶體管(4)。此后，通過將硅襯底(1)的表面熱氧化而形成MOS晶體管(4)的柵極絕緣膜(45)。之后，在熱絕緣層(33)上形成溫度檢測元件(36)。隨后，在阱區(qū)(41)中形成MOS晶體管(4)的漏極區(qū)(43)和源極區(qū)(44)。最后，在硅襯底(1)的與紅外線檢測元件(3)相對(duì)應(yīng)的部分中形成用于熱絕緣的腔(11)。
文檔編號(hào)H01L35/32GK102105768SQ200980129199
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者牛山直樹, 辻幸司 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社