图像传感器、成像系统及图像传感器制作的方法技术方案

本发明专利技术涉及图像传感器、成像系统及图像传感器制作的方法。图像传感器包含具有多个光电二极管的半导体层。多个隔离结构安置于所述半导体层的背侧中在所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间。所述多个隔离结构延伸到所述半导体层的所述背侧中第一深度且延伸出所述半导体层的所述背侧第一长度。接近于所述半导体层的所述背侧安置多个滤光器，使得所述多个隔离结构安置于所述多个滤光器中的个别滤光器之间。抗反射涂层还安置于所述半导体层与所述多个滤光器之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般来说涉及图像传感器，且特定来说但不排他地涉及图像传感器中的自对准隔离结构及滤光器。
技术介绍
图像传感器已变得普遍存在。其广泛用于数码静态相机、蜂窝式电话、安全相机以及医学、汽车及其它应用中。用于制造图像传感器的技术继续快速地进展。举例而言，对较高解析度及较低电力消耗的需求已促进了这些图像传感器的进一步小型化及集成。像素串扰为基于半导体的装置的性能的限制性因素。理想地，图像传感器中的每一像素操作为独立光子检测器。换句话说，一个像素中的电子/空穴含量不影响相邻像素(或装置中的任何其它像素)。在真实图像传感器中，并非如此情形。电信号彼此耦合，且电荷可从一个像素溢流到另一像素。此串扰可使图像分辨率降级，降低图像传感器灵敏度，且导致彩色信号混频。类似地，彩色滤光器与光电二极管之间的大距离可导致低量子效率。在此情形中，入射于图像传感器上的光子由于装置架构的介入层中的散射/反射/吸收的较大机会而不可转换为可用电荷。因此，较低质量图像可从图像传感器输出。因此，已采用用以减少像素串扰的效应的许多方法，包含使用重度掺杂区域来隔离个别像素且利用采集后算法来减少图像噪声。然而，串扰作为问题存留在基于半导体的图像传感器中。同样地，已使用许多技术来改进图像传感器中的量子效率；然而，仍可对图像传感器装置架构进行改进以增强由光电二极管吸收的光子的数目。
技术实现思路
本申请案的实施例的一个方面涉及一种图像传感器。所述图像传感器包括:半导体层，其包含多个光电二极管，其中所述半导体层具有前侧及后侧；多个隔离结构，其安置于所述半导体层的所述背侧中在所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间，其中所述多个隔离结构延伸到所述半导体的所述背侧中第一深度且延伸出所述半导体层的所述背侧第一长度；多个滤光器，其接近于所述半导体层的所述背侧安置，其中所述多个隔离结构安置于所述多个滤光器中的个别滤光器之间；及抗反射涂层，其安置于所述半导体层与所述多个滤光器之间。本申请案的实施例的另一方面涉及一种成像系统。所述成像系统包括:半导体层，其包含多个光电二极管，其中所述多个光电二极管布置成阵列，且其中所述半导体层具有前侧及背侧；多个隔离结构，其安置于所述半导体层的所述背侧中在所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间，其中所述多个隔离结构延伸到所述半导体层的所述背侧中第一深度且延伸出所述半导体层的所述背侧第一长度；及多个滤光器，其接近于所述半导体层的所述背侧安置，其中所述多个隔离结构安置于所述多个滤光器中的个别滤光器之间。本申请案的实施例的又一方面涉及一种图像传感器制作的方法。所述方法包括:在半导体层中形成多个光电二极管，其中所述半导体层具有前侧及后侧；在所述半导体层的所述背侧中形成多个隔离结构；其中所述多个隔离结构中的个别隔离结构安置于所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间，且其中所述多个隔离结构延伸到所述半导体层的所述背侧中第一深度且延伸出所述半导体层的所述背侧第一长度；将抗反射涂层沉积在所述半导体层上；形成接近于所述半导体层的所述背侧安置的多个滤光器，其中所述多个隔离结构安置于所述多个滤光器中的个别滤光器之间。【附图说明】参考以下各图描述本专利技术的非限制性及非穷尽性实例，其中除非另有规定，否则在所有各个视图中相似参考编号指代相似部件。图1A到1B分别根据本专利技术的教示展示包含四个图像传感器像素的实例性图像传感器的一部分的俯视图及包含四个图像传感器像素的实例性图像传感器的一部分的横截面图。图2是图解说明根据本专利技术的教示的成像系统的一个实例的框图。图3是根据本专利技术的教示的用于形成图像传感器的过程的一个实例的流程图。图4A到4H展示根据本专利技术的教示的用于形成图像传感器的过程的实例。【具体实施方式】本文中描述用于自对准隔离结构及滤光器的系统及方法的实例。在以下描述中，陈述众多具体细节以提供对实例的透彻理解。然而，相关
的技术人员将认识到，本文中所描述的技术可在不具有所述具体细节中的一或多者的情况下实践或者可借助其它方法、组件、材料等来实践。在其它实例中，未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作以避免使某些方面模糊。在本说明书通篇中对“一个实例”或“一实例”的提及意指结合所述实例所描述的特定特征、结构或特性包含在本专利技术的至少一个实例中。因此，在本说明书通篇的各个位置中出现的短语“在一个实例中”或“在一实例中”未必全部指代同一实例。此外，可以任何适合方式将所述特定特征、结构或特性组合于一或多个实例中。贯穿本说明书，使用数个技术术语。这些术语将呈现其在所属领域中的普通含义，除非本文中具体定义或其使用的内容脉络将另外清晰地暗示。图1A到1B分别根据本专利技术的教示展示包含四个图像传感器像素的实例性图像传感器100的一部分的俯视图及包含四个图像传感器像素的实例性图像传感器100的一部分的横截面图。如(举例来说)在图1A中所描绘，展示多个滤光器，其包含绿色滤光器131、红色滤光器133及蓝色滤光器135。然而，在不同实例中，透明滤光器或红外线滤光器也可存在于图像传感器100中。所描绘的个别图像传感器像素可包含位于滤光器下面的至少一个光电二极管。另外，抗反射涂层105安置于分离所述多个滤光器/光电二极管的多个隔离结构103上。所述多个隔离结构103可在制作所述多个滤光器时充当自对准方法。然而，在不同实例中，所述多个滤光器可部分地或全部地覆盖所述多个隔离结构103及/或抗反射涂层105。值得注意的是，所述多个隔离结构103可具有不同于所描绘的正方形图案的几何形状。在另一实例中，所述多个隔离结构103可具有蜂巢状(六边形)晶格。然而，相关
的技术人员将理解，所述多个隔离结构103可呈现准许重复晶格(例如任何平面对称群组)的任何形状(或形状系列)。图1B中所描绘的实例图解说明图像传感器100包含半导体层101、多个隔离结构103、抗反射涂层105及多个滤光器(包含绿色滤光器131、红色滤光器133及蓝色滤光器135)。半导体层101具有前侧113及背侧111以及安置于其内侧的多个光电二极管。多个隔离结构103安置于半导体层101的背侧111中在所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间。隔离结构103延伸到半导体层101的背侧111中第一深度且延伸出半导体层101的背侧111第一长度。在一个实例中，所述多个隔离结构103包含金属、金属氧化物、半导体、半导体氧化物、半导体氮化物或半导体氮氧化物中的至少一者。举例来说，所述多个隔离结构103可包含氧化硅、氮化硅、氧化铪、铂或类似物。所述多个滤光器接近于半导体层101的背侧111安置，且隔离结构103安置于所述多个滤光器中的个别滤光器(例如绿色滤光器131、红色滤光器133及蓝色滤光器135)之间。在一个实例中，滤光器可包含红色滤光器133、蓝色滤光器135及绿色滤光器131。然而，在另一或相同实例中，滤光器还可包含透明滤光器及红外线滤光器。滤光器可布置成贝尔(Bayer)图案、X_Trans图案、EXR图案或类似物。另外，图像传感器100不应仅限于可见光的捕获，图像传感器100还可取决于光电二极管的掺杂方案及未描绘的其它装置架构件的存在而捕获红外线或紫外线光。抗反射涂层105安置于半导体层101与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像传感器，所述图像传感器包括：半导体层，其包含多个光电二极管，其中所述半导体层具有前侧及背侧；多个隔离结构，其安置于所述半导体层的所述背侧中在所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间，其中所述多个隔离结构延伸到所述半导体层的所述背侧中第一深度且延伸出所述半导体层的所述背侧第一长度；多个滤光器，其接近于所述半导体层的所述背侧安置，其中所述多个隔离结构安置于所述多个滤光器中的个别滤光器之间；及抗反射涂层，其安置于所述半导体层与所述多个滤光器之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑伟，刘家颖，艾群詠，杨武璋，熊志伟，陆震伟，
申请(专利权)人：全视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US