图像传感器及制造其的方法技术

技术编号:18621816 阅读:12 留言:0更新日期:2018-08-08 00:59
提供了一种图像传感器及制造其的方法,其中该图像传感器包括:包括第一感测区域的基板,第一感测区域在其中具有光电器件;分隔第一感测区域的边界隔离膜;在第一感测区域中在基板内的内反射图案膜;在基板上的红外滤光器;以及在红外滤光器上的微透镜。

Image sensor and the method of making it

An image sensor and a method for producing the same are provided. The image sensor includes a substrate including the first sensing area, the first sensing area has a photoelectric device, a boundary isolation membrane separating the first sensing area, an internal reflection pattern film in the substrate in the first sensing area, and the infrared on the substrate. Filters; and microlenses on infrared filters.

【技术实现步骤摘要】
图像传感器及制造其的方法
本公开涉及图像传感器及制造其的方法。
技术介绍
图像传感器将光学图像转换成电信号。互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)包括二维布置的多个像素。像素的每个包括光电二极管以将入射光转换成电信号。近年来,根据计算机和通信产业的发展,在诸如数码照相机、便携式摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏设备、安保摄像头、医疗微型照相机、机器人等各种领域中,对具有增强的性能的图像传感器的需求已经增加。此外,高度集成的半导体器件已经使图像传感器能够高度集成。
技术实现思路
根据一实施方式,提供了一种图像传感器,其包括:具有第一感测区域的基板,第一感测区域在其中具有光电器件;分隔第一感测区域的边界隔离膜;在第一感测区域中在基板内的内反射图案膜;在基板上的红外滤光器;以及形成在红外滤光器上的微透镜。根据另一实施方式,提供了一种图像传感器,其包括:具有第一感测区域和第二感测区域的基板,第一感测区域和第二感测区域每个在其中具有光电器件;限定第一感测区域和第二感测区域的边界的边界隔离膜;在第二感测区域中形成在基板内的内反射图案膜;形成在基板的第一感测区域上的第一滤光器;形成在基板的第二感测区域上的第二滤光器,其中第二滤光器不同于第一滤光器;形成在第一滤光器上的第一微透镜;以及形成在第二滤光器上的第二微透镜。根据又一实施方式,提供了一种图像传感器,其包括:基板,其包括彼此相反的第一表面和第二表面以及第一感测区域,第一感测区域在其中具有光电器件;绝缘结构,其在第一表面上并包括线结构;边界隔离膜,其在第二表面上并延伸到基板中并且限定第一感测区域;内反射图案膜,其形成在第一感测区域内并延伸到基板中,并且包括与边界隔离膜相同的材料;滤光器,其在第二表面上,仅透过一定波长的光;以及形成在滤光器上的微透镜。根据一实施方式,提供了一种制造图像传感器的方法,其包括:提供具有彼此相反的第一表面和第二表面的基板,其中基板在其中包括光电器件;在第一表面上形成包括线结构的绝缘结构;形成限定基板的感测区域的边界隔离膜;在感测区域内形成内反射图案膜;以及在第二表面上形成滤光器和微透镜。根据一实施方式,提供了一种图像传感器,其包括:包括红外感测区域和颜色感测区域的基板,红外感测区域和颜色感测区域每个在其中具有光电器件;限定红外感测区域和颜色感测区域的边界的边界隔离膜;在红外感测区域中在基板内的内反射图案膜;在基板的颜色感测区域上的颜色滤光器;以及在基板的红外感测区域上的红外滤光器。附图说明通过参照附图详细描述示例性实施方式,特征对本领域技术人员将变得明显,附图中:图1示出根据一些示例性实施方式的图像传感器的框图。图2示出图1的传感器阵列的等效电路图。图3示出提供为说明根据一些示例性实施方式的图像传感器的布局图。图4示出在图3的线A-A'上截取的剖视图。图5示出提供为说明当红外光入射到图4中所示的传感器上时的操作的概念图。图6示出提供为说明根据一些示例性实施方式的图像传感器的布局图。图7示出提供为说明根据一些示例性实施方式的图像传感器的布局图。图8示出提供为说明根据一些示例性实施方式的图像传感器的布局图。图9示出提供为说明根据一些示例性实施方式的图像传感器的剖视图。图10示出提供为说明根据一些示例性实施方式的图像传感器的剖视图。图11示出提供为说明根据一些示例性实施方式的图像传感器的布局图。图12示出在图11的线B-B'上截取的剖视图。图13示出提供为说明当红外光入射到图12中所示的传感器上时的操作的概念图。图14示出提供为说明根据一些示例性实施方式的图像传感器的布局图。图15示出提供为说明根据一些示例性实施方式的图像传感器的布局图。图16示出在图15的线C-C'上截取的剖视图。图17示出提供为说明根据一些示例性实施方式的图像传感器的布局图。图18至24示出根据一些示例性实施方式的制造图像传感器的方法中的阶段的视图。图25至28示出根据一些示例性实施方式的制造图像传感器的方法中的阶段的视图。具体实施方式在下文中,将参照图1至5描述根据一些示例性实施方式的图像传感器。图1是提供为说明根据一些示例性实施方式的图像传感器的框图,图2是图1中的传感器阵列的等效电路图。图3是提供为说明根据一些示例性实施方式的图像传感器的布局图,图4是在图3的线A-A'上截取的剖视图。图5是提供为说明当红外光入射到图4中所示的传感器上时的操作的概念图。参照图1,根据一些示例性实施方式的图像传感器包括传感器阵列10、定时发生器20、行解码器30、行驱动器40、相关双采样器(CDS)50、模数转换器(ADC)60、锁存器70、列解码器80等。传感器阵列10包括二维布置的多个单位像素。所述多个单位像素将光学图像转换成电输出信号。传感器阵列10接收包括行选择信号、复位信号、电荷转移信号等的多个驱动信号,并被相应地驱动。此外,转换成的电输出信号通过垂直信号线被提供给相关双采样器50。定时发生器20向行解码器30和列解码器80提供定时信号和控制信号。行驱动器40根据行解码器30处的解码结果向传感器阵列10提供多个驱动信号以驱动多个单位像素。通常,当单位像素被布置成矩阵形式时,驱动信号被提供给行的每个。相关双采样器50通过垂直信号线接收来自传感器阵列10的输出信号,并保持和采样接收到的信号。就是说,相关双采样器50根据输出信号对某个噪声电平和信号电平双采样,并输出对应于噪声电平与信号电平之间的差值的差值电平。模/数转换器60将对应于差值电平的模拟信号转换成数字信号,并输出转换结果。锁存器70锁存数字信号,被锁存的信号根据列解码器80处的解码结果被顺序地输出到图像信号处理器。参照图2,像素P被布置成矩阵图案以构成传感器阵列10。像素P的每个包括光电晶体管11、浮置扩散区13、电荷传输晶体管15、驱动晶体管17、复位晶体管18和选择晶体管19。这些功能将参照第i行像素(P(i,j)、P(i,j+1)、P(i,j+2)、P(i,j+3)、……)作为示例被描述。光电晶体管11吸收入射光并累积对应于光量的电荷。对于光电晶体管11,尽管光电二极管作为示例在图中被示出,但光电二极管、光电晶体管、光电门、钉扎光电二极管或其组合可以被应用。光电晶体管11的每个与将累积的电荷传送到浮置扩散区13的电荷传输晶体管15的每个联接。浮置扩散区13是电荷在此被转换成电压的区域,并且由于寄生电容,电荷被累积地储存。在此例示为源极跟随放大器的驱动晶体管17放大被传送有光电晶体管11的每个的累积电荷的浮置扩散区13的电位变化,并将放大的结果输出到输出线Vout。复位晶体管18周期性地重置浮置扩散区13。复位晶体管18可以由通过提供自用于施加预定偏压(即复位信号)的复位线RX(i)的偏压驱动的一个MOS晶体管组成。当复位晶体管18通过提供自复位线RX(i)的偏压而导通时,复位晶体管18的漏极处提供的预定电位,例如电源电压VDD,被传送到浮置扩散区13。选择晶体管19选择将以行为单位读取的像素P。选择晶体管19可以由通过提供自行选择线SEL(i)的偏压(即行选择信号)驱动的一个MOS晶体管组成。当选择晶体管19通过提供自行选择线SEL(i)的偏压而导通时,选择晶体管19的漏极处提供的预定电位,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器,包括:包括第一感测区域的基板,所述第一感测区域在其中包含光电器件;分隔所述第一感测区域的边界隔离膜;在所述第一感测区域中在所述基板内的内反射图案膜;在所述基板上的红外滤光器;以及在所述红外滤光器上的微透镜。

【技术特征摘要】
2017.02.01 KR 10-2017-00145601.一种图像传感器,包括:包括第一感测区域的基板,所述第一感测区域在其中包含光电器件;分隔所述第一感测区域的边界隔离膜;在所述第一感测区域中在所述基板内的内反射图案膜;在所述基板上的红外滤光器;以及在所述红外滤光器上的微透镜。2.根据权利要求1所述的图像传感器,其中:所述基板包括彼此相反的第一表面和第二表面,以及所述边界隔离膜穿透所述基板并分别从所述第一表面和所述第二表面被暴露。3.根据权利要求2所述的图像传感器,其中:所述内反射图案膜从所述第二表面被暴露并且不从所述第一表面被暴露。4.根据权利要求1所述的图像传感器,其中所述边界隔离膜和所述内反射图案膜包括相同的第一材料。5.根据权利要求4所述的图像传感器,其中所述第一材料是硅氧化物膜、硅氮化物膜和硅氮氧化物膜中的至少一种。6.根据权利要求1所述的图像传感器,其中所述内反射图案膜与所述边界隔离膜间隔开。7.根据权利要求1所述的图像传感器,还包括形成在所述红外滤光器的侧表面上的抗反射膜。8.根据权利要求7所述的图像传感器,其中所述抗反射膜和所述边界隔离膜彼此重叠。9.根据权利要求1所述的图像传感器,还包括在所述微透镜下方的平坦化膜。10.根据权利要求9所述的图像传感器,其中所述平坦化膜在所述微透镜与所述红外滤光器之间和/或在所述红外滤光器与所述基板之间。11.一种图像传感器,包括:包括第一感测区域和第二感测区域的基板,所述第一感测区域和所述第二感测区域每个在其中包含光电器件;限定所述第一感测区域和所述第二感测区域的边界的边界隔离膜;在所述第二感测区域中在所述基板内的内反射图案膜;在所述基板的所述第一感测区域上的第一滤光器;在所述基板的所述第二感测区域上的第二滤光器,其中所述第二滤光器不同于所述第一滤光器;在所述第一滤光器上的第一微透镜...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔性洙李景镐
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:韩国,KR

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1