1.本技术涉及半导体器件制造技术领域，具体涉及一种图像传感器的制备方法。
背景技术：2.近年来随着集成电路制造工艺技术的进步加上5g、人工智能的发展，cmos图像传感器越来越发挥着重要的作用。
3.图像传感器的白噪问题一直是其性能提升的重要研究点，白噪点的表现直接决定了高端图像传感器的性能。但是目前的图像传感器的制造工艺过程中，plasma、湿法等工艺均会对衬底表面造成损伤，从而导致暗电流，从而影响器件性能，甚至导致器件失效。
技术实现要素：4.本技术提供了一种图像传感器的制备方法，可以解决工艺过程中plasma、湿法等工艺均会对衬底表面造成损伤，从而导致暗电流，影响器件性能的问题。
5.一方面，本技术实施例提供了一种图像传感器的制备方法，包括：
6.提供一衬底，所述衬底包含：像素区和与所述像素区相邻的逻辑区，其中，所述衬底包括：基底和位于所述基底上的外延层；
7.形成牺牲氧化层，所述牺牲氧化层覆盖所述像素区的外延层表面和所述逻辑区的外延层表面；
8.对所述像素区的所述外延层执行离子注入工艺以在所述外延层中形成光电二极管区；
9.去除所述逻辑区的外延层表面上的牺牲氧化层；
10.形成栅氧化层，所述栅氧化层覆盖所述逻辑区的外延层表面。
11.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，所述栅氧化层的厚度为
12.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，采用高温热氧化工艺形成所述栅氧化层。
13.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，采用湿法刻蚀工艺去除所述逻辑区的外延层表面上的牺牲氧化层。
14.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，所述牺牲氧化层的厚度为
15.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，所述去除所述逻辑区的外延层表面上的所述牺牲氧化层的分步骤包括：
16.在所述牺牲氧化层上涂覆一光刻胶层；
17.利用一光罩对所述光刻胶层进行曝光、显影以形成图案化的光刻胶层；
18.利用所述图案化的光刻胶层刻蚀所述逻辑区的外延层表面上的所述牺牲氧化层。
19.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，形成所述栅氧化层之后，所述图像传感器的制备方法还包括：
20.在所述像素区的所述牺牲氧化层上形成栅极；
21.在所述栅极的两侧形成侧墙；
22.对所述像素区的所述外延层执行ldd注入工艺以在所述光电二极管区上形成钳位层；
23.对所述像素区的所述外延层执行离子注入工艺以形成源漏区。
24.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，所述钳位层的导电类型为p型；所述源漏区的导电类型为n型。
25.可选的，在所述图像传感器的制备方法中，所述外延层的导电类型为p型；所述光电二极管区的导电类型为n型。
26.本技术技术方案，至少包括如下优点：
27.本技术通过保留像素区的外延层表面的牺牲氧化层并去除逻辑区的外延层表面上的牺牲氧化层，再通过在逻辑区的外延层表面上直接形成栅氧化层，避免了后续plasma、湿法等工艺对外延层表面造成损伤的情况，保护了像素区，从而从本质上改善图像传感器的暗电流，减少白噪，提升器件性能，也降低了制造成本。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本发明实施例的图像传感器的制备方法的流程图；
30.图2-图9是本发明实施例的制备图像传感器的各工艺步骤中的半导体结构示意图；
31.其中，附图标记说明如下：
32.a-像素区，b-逻辑区，10-基底，20-外延层，30-牺牲氧化层，40-光刻胶层，41-图案化的光刻胶层，50-光电二极管区，51-源漏区，60-栅氧化层，70-栅极，80-侧墙，90-钳位层。
具体实施方式
33.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
34.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
37.本技术实施例提供了一种图像传感器的制备方法，参考图1，图1是本发明实施例的图像传感器的制备方法的流程图，所述图像传感器的制备方法包括：
38.步骤s10：提供一衬底，所述衬底包含：像素区和与所述像素区相邻的逻辑区，其中，所述衬底包括：基底和位于所述基底上的外延层；
39.步骤s20：形成牺牲氧化层，所述牺牲氧化层覆盖所述像素区的外延层表面和所述逻辑区的外延层表面；
40.步骤s30：对所述像素区的所述外延层执行离子注入工艺以在所述外延层中形成光电二极管区；
41.步骤s40：去除所述逻辑区的外延层表面上的牺牲氧化层；
42.步骤s50：形成栅氧化层，所述栅氧化层覆盖所述逻辑区的外延层表面。
43.具体的，请参考图2-图9，图2-图9是本发明实施例的制备图像传感器的各工艺步骤中的半导体结构示意图。
44.首先，参考图2，提供一衬底，所述衬底包含：像素区a和与所述像素区a相邻的逻辑区b，其中，所述衬底包括：基底10和位于所述基底10上的外延层20。具体的，所述基底的导电类型可以为p型，所述外延层20的导电类型也可以为p型。在本实施例中，所述外延层20的掺杂浓度大于所述基底10。
45.然后，参考图3，形成牺牲氧化层30，所述牺牲氧化层30覆盖所述像素区a的外延层20表面和所述逻辑区b的外延层20表面。具体的，本实施例可以采用cvd工艺、高温热氧化工艺等中的一种形成所述牺牲氧化层30。进一步的，形成的所述牺牲氧化层30的厚度可以为
46.接着，参考图4，对所述像素区a的所述外延层20执行离子注入工艺以在所述外延层20中形成光电二极管区40。具体的，所述光电二极管区40的导电类型可以为n型。
47.进一步的，参考图5，在所述牺牲氧化层30上涂覆一光刻胶层40。
48.接着，参考图6，利用一光罩对所述光刻胶层40进行曝光、显影以形成图案化的光刻胶层41。
49.进一步的，参考图7，利用所述图案化的光刻胶层41刻蚀所述逻辑区b的外延层20表面上的所述牺牲氧化层30。具体的，本实施例采用湿法刻蚀工艺去除所述逻辑区b的外延层20表面上的牺牲氧化层30。
50.最后，参考图8，形成栅氧化层60，所述栅氧化层60覆盖所述逻辑区b的外延层20表面。具体的，本实施例可以采用高温热氧化工艺直接在所述外延层20表面上形成所述栅氧化层60。较佳的，所述栅氧化层60的厚度为
51.本技术通过保留所述像素区a的外延层20表面的所述牺牲氧化层30并去除所述逻辑区b的所述外延层20表面上的所述牺牲氧化层30，再通过在所述逻辑区b的外延层20表面上直接形成栅氧化层60，避免了完全去除牺牲氧化层，再沉积一较厚的栅氧化层再减薄一
定厚度的栅氧化层的那种情况，避免后续plasma、湿法等工艺对外延层表面造成损伤的情况，保护了像素区a，从而从本质上改善图像传感器的暗电流，减少白噪，提升器件性能，也降低了制造成本。
52.进一步的，本技术根据所述像素区a和所述逻辑区b的工艺不同，给所述像素区a的外延层20表面和所述逻辑区b的外延层20表面赋予不同厚度的氧化层，改善了器件尺寸。
53.较佳的，参考图9，形成所述栅氧化层60之后，所述图像传感器的制备方法还可以包括：
54.在所述像素区a的所述牺牲氧化层30上形成栅极70，该栅极70为电荷传输栅；
55.在所述栅极70的两侧形成侧墙80；
56.对所述像素区a的所述外延层20执行ldd注入工艺以在所述光电二极管区50上形成钳位层90；
57.对所述像素区a的所述外延层20执行离子注入工艺以形成源漏区51。
58.在本实施例中，该源漏区51为浮空扩散区(fd)。
59.较佳的，所述钳位层90的导电类型为p型；所述源漏区51的导电类型为n型。
60.值得注意的是，所述像素区a还可以包括形成复位栅、源跟随器栅、选通管栅以及形成各自底部有源区等工艺步骤，本技术实施例不再一一详细描述。
61.综上，本发明提供了一种图像传感器的制备方法，包括：提供一衬底(基底10和外延层20)，所述衬底包含：像素区a和逻辑区b；在外延层20上形成牺牲氧化层30；执行离子注入工艺以在像素区a的所述外延层20中形成光电二极管区40；去除所述逻辑区b的外延层20表面上的牺牲氧化层30；在所述逻辑区b的外延层20表面上形成栅氧化层60。本技术通过保留像素区a的外延层20表面的牺牲氧化层30并去除逻辑区b的外延层20表面上的牺牲氧化层30，再通过在逻辑区b的外延层20表面上直接形成栅氧化层60，避免了后续plasma、湿法等工艺对外延层表面造成损伤的情况，保护了像素区a，从而从本质上改善图像传感器的暗电流，减少白噪，提升器件性能，也降低了制造成本。
62.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术创造的保护范围之中。
技术特征：1.一种图像传感器的制备方法，其特征在于，包括：提供一衬底，所述衬底包含：像素区和与所述像素区相邻的逻辑区，其中，所述衬底包括：基底和位于所述基底上的外延层；形成牺牲氧化层，所述牺牲氧化层覆盖所述像素区的外延层表面和所述逻辑区的外延层表面；对所述像素区的所述外延层执行离子注入工艺以在所述外延层中形成光电二极管区；去除所述逻辑区的外延层表面上的牺牲氧化层；形成栅氧化层，所述栅氧化层覆盖所述逻辑区的外延层表面。2.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，所述栅氧化层的厚度为3.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，采用高温热氧化工艺形成所述栅氧化层。4.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，采用湿法刻蚀工艺去除所述逻辑区的外延层表面上的牺牲氧化层。5.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，所述牺牲氧化层的厚度为6.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，所述去除所述逻辑区的外延层表面上的所述牺牲氧化层的分步骤包括：在所述牺牲氧化层上涂覆一光刻胶层；利用一光罩对所述光刻胶层进行曝光、显影以形成图案化的光刻胶层；利用所述图案化的光刻胶层刻蚀所述逻辑区的外延层表面上的所述牺牲氧化层。7.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，形成所述栅氧化层之后，所述图像传感器的制备方法还包括：在所述像素区的所述牺牲氧化层上形成栅极；在所述栅极的两侧形成侧墙；对所述像素区的所述外延层执行ldd注入工艺以在所述光电二极管区上形成钳位层；对所述像素区的所述外延层执行离子注入工艺以形成源漏区。8.根据权利要求7所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，所述钳位层的导电类型为p型；所述源漏区的导电类型为n型。9.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，所述外延层的导电类型为p型；所述光电二极管区的导电类型为n型。
技术总结本发明提供一种图像传感器的制备方法，包括：提供一衬底(基底和外延层)，所述衬底包含：像素区和逻辑区；在外延层上形成牺牲氧化层；执行离子注入工艺以在像素区的所述外延层中形成光电二极管区；去除所述逻辑区的外延层表面上的牺牲氧化层；在所述逻辑区的外延层表面上形成栅氧化层。本申请通过保留像素区的外延层表面的牺牲氧化层并去除逻辑区的外延层表面上的牺牲氧化层，再通过在逻辑区的外延层表面上直接形成栅氧化层，避免了后续Plasma、湿法等工艺对外延层表面造成损伤的情况，保护了像素区，从而从本质上改善图像传感器的暗电流，减少白噪，提升器件性能。提升器件性能。提升器件性能。
技术研发人员：程刘锁 张继亮 钱江勇
受保护的技术使用者：华虹半导体（无锡）有限公司
技术研发日：2022.07.19
技术公布日：2022/11/1
