[发明专利]半导体外延晶片和其制造方法以及固体摄像元件的制造方法

说明书

本发明涉及半导体外延晶片和其制造方法以及固体摄像元件的制造方法。本发明的目的在于提供具有更优越的吸杂能力并且能够抑制外延缺陷的产生的半导体外延晶片的制造方法。本发明的半导体外延晶片的制造方法的特征在于，具有：第一工序，向半导体晶片的表面照射作为结构元素而包含碳、氢和氧的蔟离子，在该半导体晶片的表面部形成所述蔟离子的结构元素固溶后的改性层；以及第二工序，在该第一工序之后，在所述半导体晶片的所述改性层上形成外延层。

技术领域

本发明涉及半导体外延晶片和其制造方法以及固体摄像元件的制造方法。

背景技术

在半导体晶片上形成有外延层的半导体外延晶片被用作用于制造MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管）、DRAM（Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器）、功率晶体管和背面照射型固体摄像元件等各种半导体器件的器件基板。

在此，作为使半导体器件的特性劣化的主要原因，可举出金属污染。例如，在背面照射型固体摄像元件中，混入到成为该元件的基板的半导体外延晶片中的金属成为使固体摄像元件的暗电流增加的主要原因，使被称为白色损伤缺陷的缺陷产生。背面照射型固体摄像元件通过将布线层等配置在传感器部的下层来将来自外面的光直接取入到传感器中，即使在暗处等也能够拍摄更鲜明的图像或活动图像，因此，近年来，被广泛地用于数字视频摄像机（digital video camera）或智能电话等便携式电话。因此，期望极力减少白色损伤缺陷。

向晶片的金属的混入主要在半导体外延晶片的制造工序和固体摄像元件的制造工序（器件制造工序）中产生。关于前者的半导体外延晶片的制造工序中的金属污染，可考虑由来自外延生长炉的结构材料的重金属颗粒造成的金属污染、或者、由由于将氯类气体用作外延生长时的炉内气体所以使其配管材料进行金属腐蚀而产生的重金属颗粒造成的金属污染等。近年来，这些金属污染通过将外延生长炉的结构材料更换为耐腐蚀性优越的材料等来被某种程度改善，但是，并不充分。另一方面，在后者的固体摄像元件的制造工序中，在离子注入、扩散和氧化热处理等各处理中，担忧半导体基板的重金属污染。

为了抑制这样的重金属污染，存在在半导体晶片中形成用于捕获重金属的吸杂场所的技术。作为其方法之一，已知在半导体晶片中注入离子而之后形成外延层的方法。在该方法中，离子注入区域作为吸杂场所发挥作用。

本申请申请人在专利文献1中提出了半导体外延晶片的制造方法，所述半导体外延晶片的制造方法具有：向半导体晶片的表面照射簇离子而在该半导体晶片的表面部形成前述簇离子的结构元素固溶后的改性层的第一工序、以及在前述半导体晶片的改性层上形成外延层的第二工序。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/157162号。

发明要解决的课题

在专利文献1中，示出了照射簇离子而形成的改性层得到与注入单体离子（单离子）而得到的离子注入区域相比高的吸杂能力。在此，为了使利用专利文献1中的改性层的吸杂能力更高，例如使簇离子的剂量多是有效的。可是，当使剂量过于多时，在改性层中的之后形成的外延层中产生许多外延缺陷。像这样，对于利用剂量增加的吸杂能力的改善存在极限。

发明内容

因此，本发明鉴于上述课题，其目的在于提供具有更优越的吸杂能力并且能够抑制外延缺陷的产生的半导体外延晶片的制造方法。

用于解决课题的方案