图像传感器的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种图像传感器的制备方法，包括：提供衬底，对所述衬底进行离子注入形成阱区；对所述衬底进行第一退火工艺，所述第一退火工艺的退火温度位于第一温度设定范围内，所述第一退火工艺的退火时间位于第一时间设定范围内；在所述衬底上形成栅极结构，对所述衬底进行离子注入以在所述阱区中形成源区及漏区；对所述衬底进行第二退火工艺；在所述源区、所述漏区及所述栅极结构上形成硅化物层；对所述硅化物层进行第三退火工艺。本发明专利技术在合适的工艺位置添加不同工艺参数的退火工艺，减少漏电流的产生，以改善图像传感器中白色像素点的现象。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器的制备方法
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种图像传感器的制备方法。
技术介绍
图像传感器是将光学图像转换为电信号的半导体器件，图像传感器广泛应用于手机摄像、工业检测、安防等领域，而白色像素是表征图像传感器性能的重要参数之一，大量的白色像素点会影响整个图像的质量。图像传感器包括像素区和逻辑区，其中像素区包括用来检测光信号的电路，逻辑区包括用来将检测的光信号处理为电信号以获取光学数据的电路。在图像传感器制造过程中，每一个工艺步骤都有可能引入金属杂质原子或是出现晶格缺陷，而金属杂质原子在像素区之间移动会形成漏电流，或是由于晶格缺陷而产生漏电流，而漏电流的表征就是在图像传感器工作时出现白色像素点，过多的白色像素点会严重影响整个图像的质量，为了改善图像传感器中白色像素点的现象，减少白色像素点的数量，于是本专利技术提供一种图像传感器的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种图像传感器的制备方法，在合适的工艺位置添加不同工艺参数的退火工艺，减少漏电流的产生，以改善图像传感器中白色像素点的现象。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种图像传感器的制备方法，包括：提供衬底，对所述衬底进行离子注入以形成阱区；对所述衬底进行第一退火工艺，所述第一退火工艺的退火温度位于第一温度设定范围内，所述第一退火工艺的退火时间位于第一时间设定范围内；在所述衬底上形成栅极结构，对所述衬底进行离子注入以在所述阱区中形成源区和漏区；对所述衬底进行第二退火工艺，所述第二退火工艺的退火温度位于第二温度设定范围内，所述第二退火工艺的退火时间位于第二时间设定范围内；在所述源区、所述漏区及所述栅极结构上形成硅化物层；对所述硅化物层进行第三退火工艺，所述第三退火工艺的退火温度位于第三温度设定范围内，所述第三退火工艺的退火时间位于第三时间设定范围内，所述第二温度设定范围的最大值及所述第三温度设定范围的最大值均小于所述第一温度设定范围的最小值，且所述第二时间设定范围的最小值及所述第三时间设定范围的最小值均大于所述第一时间设定范围的最大值。可选的，所述第三温度设定范围的最小值大于所述第二温度设定范围的最大值，所述第二时间设定范围的最小值及最大值与所述第三时间设定范围的最小值及最大值均相同。可选的，所述衬底具有逻辑区及像素区，对所述衬底进行离子注入时，同步对所述衬底的逻辑区及像素区进行离子注入。可选的，对所述硅化物层进行第三退火工艺时，所述源区、所述漏区及所述栅极结构中的缺陷和杂质原子移动至所述硅化物层中。可选的，所述第一温度设定范围为950℃～1050℃，所述第一时间设定范围为20S～40S。可选的，所述第一退火工艺的退火温度为1000℃，所述第一退火工艺的退火时间为30S。可选的，所述第二温度设定范围为550℃～600℃，所述第二时间设定范围为30min～120min。可选的，所述第二退火工艺的退火温度为580℃，所述第二退火工艺的退火时间为60min。可选的，所述第三温度设定范围为650℃～700℃，所述第三时间设定范围为30min～120min。可选的，所述第三退火工艺的退火温度为680℃，所述第三退火工艺的退火时间为60min。可选的，在所述衬底上形成栅极结构的步骤包括：在所述衬底上依次形成栅氧化层、多晶硅层及图形化的掩模层；以所述图形化的掩模层为掩模刻蚀所述栅氧化层及所述多晶硅层，剩余的所述栅氧化层及所述多晶硅层构成所述栅极结构。在本专利技术提供的图像传感器的制备方法中，提供衬底，对衬底进行离子注入形成阱区；对衬底进行第一退火工艺，第一退火工艺的退火温度位于第一温度设定范围内，第一退火工艺的退火时间位于第一时间设定范围内，第一退火工艺是将像素区和逻辑区中的离子活化，减少晶格缺陷，减少漏电流的产生；在衬底上形成栅极结构，对衬底进行离子注入以在阱区中形成源区和漏区；再对衬底进行第二退火工艺，第二退火工艺的退火温度位于第二温度设定范围内，第二退火工艺的退火时间位于第二时间设定范围内，第二退火工艺是将离子注入后的区域中的离子活化，减少晶格缺陷，减少漏电流的产生；然后在源区、漏区及栅极结构上形成硅化物层，再对硅化物层进行第三退火工艺，第三退火工艺的退火温度位于第三温度设定范围内，第三退火工艺的退火时间位于第三时间设定范围内，第三退火工艺能够减少中间能级的杂质和缺陷，从而减少漏电流的产生，以改善图像传感器中白色像素点的现象；并且第二温度设定范围的最大值及第三温度设定范围的最大值均小于第一温度设定范围的最小值，且第二时间设定范围的最小值及第三时间设定范围的最小值均大于第一时间设定范围的最大值。在本专利技术中，在不同的工艺位置加入不同工艺参数的退火步骤，最大程度的减少漏电流的产生，以改善图像传感器中白色像素点的现象。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的图像传感器的制备方法的方法流程图；图2为本专利技术一实施例提供的不同退火工艺后图像传感器中白色像素点的对比图；图3为本专利技术一实施例提供的不同退火位置后图像传感器中白色像素点的对比图。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。图1为本实施例提供的图像传感器的制备方法的方法流程图，图2为本实施例提供的不同退火工艺后图像传感器中白色像素点的对比图，图3为本实施例提供的不同退火位置后图像传感器中白色像素点的对比图。本实施例提供了一种图像传感器的制备方法，在合适的工艺位置添加不同工艺参数的退火工艺，减少漏电流的产生，以改善图像传感器中白色像素点的现象，请参考图1，包括：步骤S1：提供衬底，对衬底进行离子注入形成阱区；步骤S2：对衬底进行第一退火工艺，第一退火工艺的退火温度位于第一温度设定范围内，第一退火工艺的退火时间位于第一时间设定范围内；步骤S3：在衬底上形成栅极结构，对衬底进行离子注入以在阱区中形成源区和漏区；步骤S4：对衬底进行第二退火工艺，第二退火工艺的退火温度位于第二温度设定范围内，第二退火工艺的退火时间位于第二时间设定范围内；步骤S5：在源区、漏区及栅极结构上形成硅化物层；步骤S6：对硅化物层进行第三退火工艺，第三退火工艺的退火温度位于第三温度设定范围内，第三退火工艺的退火时间位于第三时间设定范围内，第二温度设定范围的最大值及第三温度设定范围的最大值均小于第一温度设定范围的最小值，且第二时间设定范围的最小值及第三时间设定范围的最小值均大于第一时间设定范围的最大值。下面对本专利技术提供的图像传感器的制备方法进行详细的描述，以下为本专利技术的优选实施例。执行步骤S1：提供衬底，对衬底进行离子注入形成阱区。具体的，提供衬底，衬底的材质包括硅、锗、镓、氮或碳中的一种或多种。对衬底进行离子注入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器的制备方法，其特征在于，包括：/n提供衬底，对所述衬底进行离子注入以形成阱区；/n对所述衬底进行第一退火工艺，所述第一退火工艺的退火温度位于第一温度设定范围内，所述第一退火工艺的退火时间位于第一时间设定范围内；/n在所述衬底上形成栅极结构，对所述衬底进行离子注入以在所述阱区中形成源区和漏区；/n对所述衬底进行第二退火工艺，所述第二退火工艺的退火温度位于第二温度设定范围内，所述第二退火工艺的退火时间位于第二时间设定范围内；/n在所述源区、所述漏区及所述栅极结构上形成硅化物层；/n对所述硅化物层进行第三退火工艺，所述第三退火工艺的退火温度位于第三温度设定范围内，所述第三退火工艺的退火时间位于第三时间设定范围内，所述第二温度设定范围的最大值及所述第三温度设定范围的最大值均小于所述第一温度设定范围的最小值，且所述第二时间设定范围的最小值及所述第三时间设定范围的最小值均大于所述第一时间设定范围的最大值。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器的制备方法，其特征在于，包括：
提供衬底，对所述衬底进行离子注入以形成阱区；
对所述衬底进行第一退火工艺，所述第一退火工艺的退火温度位于第一温度设定范围内，所述第一退火工艺的退火时间位于第一时间设定范围内；
在所述衬底上形成栅极结构，对所述衬底进行离子注入以在所述阱区中形成源区和漏区；
对所述衬底进行第二退火工艺，所述第二退火工艺的退火温度位于第二温度设定范围内，所述第二退火工艺的退火时间位于第二时间设定范围内；
在所述源区、所述漏区及所述栅极结构上形成硅化物层；
对所述硅化物层进行第三退火工艺，所述第三退火工艺的退火温度位于第三温度设定范围内，所述第三退火工艺的退火时间位于第三时间设定范围内，所述第二温度设定范围的最大值及所述第三温度设定范围的最大值均小于所述第一温度设定范围的最小值，且所述第二时间设定范围的最小值及所述第三时间设定范围的最小值均大于所述第一时间设定范围的最大值。


2.如权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，所述第三温度设定范围的最小值大于所述第二温度设定范围的最大值，所述第二时间设定范围的最小值及最大值与所述第三时间设定范围的最小值及最大值均相同。


3.如权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，所述衬底具有逻辑区及像素区，对所述衬底进行离子注入时，同步对所述衬底的逻辑区及像素区进行离子注入。


4.如权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，对所述硅化物层进行第三退火...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓玉，王骞，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31