图像传感器、身份识别装置及设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术适用于光电技术领域，提供了一种图像传感器，其包括半导体衬底、光电二极管及反射层。所述半导体衬底包括相背设置的上表面及下表面。所述光电二极管形成在所述半导体衬底内部位于所述上表面的一侧。所述光电二极管接收被一目标物反射进来的成像光线并将所接收的成像光线转换成电信号。所述反射层设置在成像光线经过所述光电二极管后的传播路径上，用于将穿过所述光电二极管而未被转换成电信号的成像光线反射回所述光电二极管。本实用新型专利技术还提供一种使用所述图像传感器的身份识别装置及设备。

Image Sensors, Identity Recognition Devices and Equipment

【技术实现步骤摘要】
图像传感器、身份识别装置及设备
本技术属于光电
，尤其涉及一种图像传感器、身份识别装置及设备。
技术介绍
传统图像传感器的结构主要用于对可见光进行成像，因可见光波长相对较短，穿透光电二极管的深度较浅，大部分能被光电二极管吸收而转换为电信号。然而，当需要对波长较长的红外或近红外光进行成像时，往往会因红外或近红外光的穿透能力较强，绕过光电二极管而无法被充分吸收并转换为电信号，从而导致传统图像传感器对红外或近红外光成像时的量子效率(QuantumEfficiency,QE)较低，影响成像品质。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种图像传感器、身份识别装置及设备，旨在能够有效提高图像传感器对近红外光的量子效应。本技术实施方式提供一种图像传感器，其包括半导体衬底、光电二极管及反射层。所述半导体衬底包括相背设置的上表面及下表面。所述光电二极管形成在所述半导体衬底内部位于所述上表面的一侧。所述光电二极管接收被一目标物反射进来的成像光线并将所接收的成像光线转换成电信号。所述反射层设置在成像光线经过所述光电二极管后的传播路径上，用于将穿过所述光电二极管而未被转换成电信号的成像光线反射回所述光电二极管。在某些实施方式中，所述图像传感器还包括用于隔离相邻光电二极管的隔离结构。所述隔离结构包括形成在所述半导体衬底内部且围绕每个光电二极管设置的沟槽。在某些实施方式中，所述隔离结构沿其自身延伸方向的横截面为倒三角形。且所述倒三角形的内部宽度从所述上表面至所述下表面逐渐减少。在某些实施方式中，所述隔离结构沿其自身延伸方向的横截面为长方形。在某些实施方式中，所述长方形的纵横比大于等于10比1，且小于等于100比1。在某些实施方式中，所述隔离结构沿其自身延伸方向的横截面为倒置的梯形。在某些实施方式中，所述隔离结构的沟槽自上表面向下表面进行延伸，并延伸至与下表面接触。在某些实施方式中，所述沟槽内设置有填充材料，所述填充材料为介电材料。在某些实施方式中，所述隔离结构的内表面上设置有反射层。在某些实施方式中，所述反射层设置在所述下表面上并朝向所述光电二极管。在某些实施方式中，所述图像传感器还包括一个支撑结构。所述支撑结构设置在整个半导体衬底的下表面所在的一侧，用于提高所述图像传感器的机械强度。在某些实施方式中，所述反射层材料为反射红外或近红外光的材料。本技术实施方式还提供一种身份识别装置，其包括镜头组件、光源模组、识别模组及上述任意一实施方式的图像传感器。所述光源模组用于发射成像光线。所述图像传感器用于通过所述镜头组件接收被一目标物反射的成像光线，以感测所述目标物的图像。所述识别模组用于根据所述图像传感器所获取的图像进行身份识别。在某些实施方式中，所述图像传感器获取目标物的脸部图像。所述识别模组为脸部识别模组。所述脸部识别模组用于根据脸部图像对目标物的身份进行识别。所述身份识别装置为脸部识别装置。本技术实施方式还提供了一种设备，其包括上述任意一实施方式的身份识别装置。所述设备用于根据所述身份识别装置的识别结果来执行相应的功能。在某些实施方式中，所述相应的功能包括解锁、支付、启动预存的应用程序中的任意一种或几种。与现有技术相比，本技术实施方式提供的图像传感器、身份识别装置及设备通过设置反射层将绕过了所述光电二极管而没被转换成电信号的成像光线反射回所述光电二极管，从而能有效提高图像传感器对红外或近红外光的量子效应。附图说明图1是本技术第一实施方式提供的图像传感器的结构示意图。图2是图1的图像传感器的制造方法的流程示意图。图3是本技术第二实施方式提供的图像传感器的结构示意图。图4是本技术第三实施方式提供的图像传感器的结构示意图。图5是本技术第四实施方式提供的图像传感器的结构示意图。图6是本技术第五实施方式提供的身份识别装置的结构示意图。图7是本技术第六实施方式提供的设备的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。进一步地，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本技术的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其他的结构、组元等，也可以实践本技术的技术方案。在其他情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本技术。如图1所示，本技术第一实施方式所提供的一种图像传感器100，其包括半导体衬底10、光电二极管20、控制电路30、隔离结构40、反射层50及支撑结构60。所述半导体衬底10包括相背设置的上表面11及下表面12。在本实施方式中，所述半导体衬底10为硅衬底，且所述半导体衬底10的厚度范围为3微米至30微米。当然，所述半导体衬底10可包括生长于其本身上的外延半导体材料(比如单晶硅、碳化硅、氮化镓、砷化镓等)。所述多个光电二极管20形成在所述半导体衬底10内部位于所述上表面11的一侧，用于接收被一目标物反射的成像光线，并将所接收的成像光线转换为电信号。具体的，所述光电二极管20基于光电效应，利用半导体的光生伏特效应，当光子入射到PN结形成的耗尽层内时，PN结内的原子吸收光子能量，并产生本征耗尽，激发出电子-空穴对，在耗尽区内建的电场的作用下，空穴被拉到P区，电子被拉到N区，形成反向电流即光电流。在本实施方式中，所述多个光电二极管20呈阵列状排布。可以理解的是，在其他实施方式中，所述多个光电二极管20还可以根据图像传感器100的成像要求呈其他排列形状。所述控制电路30包括读出放大器及高速模数转换器。所述读出放大器用于读取所述光电二极管20由成像光线转换而成的电信号，以得到载有成像信息的模拟信号。所述高速模数转换器用于将所述读出放大器所读取的模拟信号转换成数字信号并输出。所述隔离结构40形成在所述半导体衬底10内，自所述上表面11朝向所述下表面12延伸且围绕每个光电二极管20，用于将相邻的光电二极管20隔离开，以防止邻近光电二极管20所生成的电信号相互之间发生串扰而影响成像品质。所述隔离结构40沿其自身延伸方向的横截面为倒三角形，所述倒三角形的内部宽度从所述上表面11至所述下表面12逐渐减少，所述隔离结构40的深度可根据器件的电气特性进行调整。所述隔离结构40可以是围绕每个光电二极管20开设的沟槽，比如浅沟槽隔离(shallowtrenchisolation，STI)结构或深沟槽隔离(deeptrenchisolation，DTI)结构。所述沟槽可通过蚀刻工艺形成在所述半导体衬底10内，所述沟槽内设置有填充材料，所述填充材料可以为介电材料，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，其包括半导体衬底、光电二极管及反射层，所述半导体衬底包括相背设置的上表面及下表面，所述光电二极管形成在所述半导体衬底内部位于所述上表面的一侧，所述光电二极管接收被一目标物反射进来的成像光线并将所接收的成像光线转换成电信号，所述反射层设置在成像光线经过所述光电二极管后的传播路径上，用于将穿过所述光电二极管而未被转换成电信号的成像光线反射回所述光电二极管。

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其包括半导体衬底、光电二极管及反射层，所述半导体衬底包括相背设置的上表面及下表面，所述光电二极管形成在所述半导体衬底内部位于所述上表面的一侧，所述光电二极管接收被一目标物反射进来的成像光线并将所接收的成像光线转换成电信号，所述反射层设置在成像光线经过所述光电二极管后的传播路径上，用于将穿过所述光电二极管而未被转换成电信号的成像光线反射回所述光电二极管。2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括用于隔离相邻光电二极管的隔离结构，所述隔离结构包括形成在所述半导体衬底内部且围绕每个光电二极管设置的沟槽。3.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述隔离结构沿其自身延伸方向的横截面为倒三角形，且所述倒三角形的内部宽度从所述上表面至所述下表面逐渐减少。4.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述隔离结构沿其自身延伸方向的横截面为长方形。5.如权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述长方形的纵横比大于等于10比1，且小于等于100比1。6.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述隔离结构沿其自身延伸方向的横截面为倒置的梯形。7.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述隔离结构的沟槽自上表面向下表面进行延伸，并延伸至与下表面接触。8.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述沟槽内设置有填充材料，所述填充材料为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小明，
申请(专利权)人：深圳阜时科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44