【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像传感器，具体涉及一种图像传感器及其制造方法。
技术介绍
1、cis图像传感器，即cmos图像传感器(complementary metal-oxide-semiconductor image sensor)，是一种利用cmos技术制造的图像传感器。它能够将通过镜头接收的拍摄对象信息转换为电子图像信号，广泛应用于数码相机、智能手机、平板电脑、医疗设备、无人机等各种新兴市场领域。在实际生产工艺中，利用等离子体技术来刻蚀或沉积材料时，等离子体可能会对感光元件造成损伤，同时也会有金属杂质离子混入，从而导致图像芯片在暗态下产生电子，这些电子被光电二极管(photodiode,pd)错误地收集，从而产生白色像素(white pixel,wp)，进而影响图像的整体质量。
2、为了解决上述白色像素的问题，通常通过改变光电二极管中n型掺杂离子的剂量或能量来进行优化，但是如果过度调整离子掺杂水平，可能会减少光电二极管的满阱容量(full well capacity,fwc)，进而导致过曝现象。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有工艺中在减少白色像素(提高图像质量)和保持高满阱容量(保持图像传感器性能)二者无法达到平衡的缺陷。
2、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造方法，至少包含以下步骤：
3、步骤s1，提供一衬底，所述衬底上具有若干个光电二极管区和隔离区的重复单元；
4、步骤s2，向所述衬底中进行离子注入，
5、步骤s3，对所述衬底进行低温热处理，以减少所述光电二极管区内的金属杂质离子，所述低温的温度范围为400℃～700℃，所述热处理的时间为1h～20h；
6、步骤s4，在所述衬底上依次形成栅氧化层和多晶硅层。
7、较佳地，步骤s3中，所述低温热处理是指在620℃，热处理4h。
8、较佳地，步骤s3中，对所述衬底进行低温热处理时，还向所述衬底中通入保护气体。
9、较佳地，所述保护气体至少包含氮气、氦气、氩气、氙气中的任意一种或任意多种以上的组合。
10、较佳地，所述制造方法还包含：在步骤s4之后，对所述衬底进行低温热处理步骤，所述低温的温度范围为400℃～700℃，所述热处理的时间为1h～20h。
11、较佳地，步骤s2中，所述第一阱区为n阱区或p阱区，所述第二阱区为p阱区或n阱区。
12、较佳地，所述第一阱区内注入的离子至少包含磷和/或砷。
13、较佳地，所述第二阱区内注入的离子至少包含硼。
14、较佳地，在步骤s2之后和步骤s3之前，还包含对所述第一阱区和第二阱区进行快速热退火。
15、较佳地，所述快速热退火的温度范围为600℃～1000℃。
16、较佳地，所述快速热退火的时间为10min～30min。
17、较佳地，所述制造方法还包含：利用刻蚀工艺对所述多晶硅层进行刻蚀，形成多晶硅栅，然后，在所述多晶硅栅的两侧形成侧墙。
18、较佳地，在所述多晶硅栅的两侧形成侧墙之后，还包含在所述衬底上形成阻挡层、层间介质层、通孔。
19、本专利技术还提供了一种图像传感器，所述图像传感器采用上述所述的制造方法所形成。
20、相较于现有技术，本专利技术的有益效果至少包含：
21、(1)本专利技术在衬底中进行离子注入之后，对所述衬底进行低温热处理，所述低温热处理的温度范围为400℃～700℃，该温度下，光电二极管区内的金属杂质离子被激发，从光电二极管区内扩散到隔离区，使得所述光电二极管区的金属污染减少，进而减少白色像素；进一步地，在低温环境下，相对原子质量较轻的硼原子更易发生扩散，硼原子在扩散的过程中可以吸附金属杂质离子，进一步促进了金属杂质离子从光电二极管区内逸出，从而改善白色像素问题；另外，低温环境下，相对原子质量较重的磷或砷基本不会发生扩散，其在光电二极管区内的磷离子或砷离子的浓度不会发生较大变化，对满阱容量的影响较小。因此，通过本专利技术的制造方法在不改变图像芯片逻辑器件参数的基础上，可以大大改善图像传感器的白色像素性能，且不牺牲或很少牺牲满阱容量，能够保持较高的满阱容量。
22、(2)更进一步地，本专利技术在所述衬底上形成多晶硅层之后，还可以对所述衬底进行低温热处理，在400℃～700℃下热处理1h～20h，所述多晶硅层中作为缺陷结构的大量晶界也会对光电二极管区内的金属杂质离子进行吸附，更进一步地降低了光电二极管区内的金属污染，改善了图像传感器的白色像素性能。
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1.一种图像传感器的制造方法，其特征在于，至少包含以下步骤：
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤S3中，所述低温热处理是指在620℃，热处理4h。
3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤S3中，对所述衬底进行低温热处理时，还向所述衬底中通入保护气体。
4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述保护气体至少包含氮气、氦气、氩气、氙气中的任意一种或任意多种以上的组合。
5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包含：在步骤S4之后，对所述衬底进行低温热处理步骤，所述低温的温度范围为400℃～700℃，所述热处理的时间为1h～20h。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤S2中，所述第一阱区为N阱区或P阱区，所述第二阱区为P阱区或N阱区。
7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述第一阱区内注入的离子至少包含磷和/或砷。
8.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述第二阱区内注入的离子至少包含硼。
9.如权利要求1所述的制造
10.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述快速热退火的温度范围为600℃～1000℃。
11.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述快速热退火的时间为10min～30min。
12.如权利要求1-11中任意一项所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包含：利用刻蚀工艺对所述多晶硅层进行刻蚀，形成多晶硅栅，然后，在所述多晶硅栅的两侧形成侧墙。
13.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，在所述多晶硅栅的两侧形成侧墙之后，还包含在所述衬底上形成阻挡层、层间介质层、通孔。
14.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器采用如权利要求1-13中任意一项所述的制造方法所形成。
...【技术特征摘要】
1.一种图像传感器的制造方法，其特征在于，至少包含以下步骤：
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤s3中，所述低温热处理是指在620℃，热处理4h。
3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤s3中，对所述衬底进行低温热处理时，还向所述衬底中通入保护气体。
4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述保护气体至少包含氮气、氦气、氩气、氙气中的任意一种或任意多种以上的组合。
5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包含：在步骤s4之后，对所述衬底进行低温热处理步骤，所述低温的温度范围为400℃～700℃，所述热处理的时间为1h～20h。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤s2中，所述第一阱区为n阱区或p阱区，所述第二阱区为p阱区或n阱区。
7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述第一阱区内注入的离子至少包含磷和/或砷。
【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯梵，陈林，王少伟，
申请(专利权)人：格科半导体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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