背照式图像传感器及其形成方法技术

一种背照式图像传感器及其形成方法，其中，所述背照式图像传感器包括：基底，所述基底包括相对的第一面和第二面，所述基底包括若干相互分立的感光区以及位于相邻感光区之间的隔离区；位于所述基底第二面表面的电路层；位于所述基底第一面表面的滤镜层，所述滤镜层的材料为电致变色材料。所述背照式图像传感器在实现全像素分辨率时入光量更大，图像质量更好。

Back-illuminated image sensor and its formation method

A back-illuminated image sensor and its forming method include: a base, which comprises a relative first and second sides, a plurality of discrete photosensitive regions and isolation regions between adjacent photosensitive regions, a circuit layer on the second surface of the base, and a filter layer on the first surface of the base. The material of the filter layer is an electrochromic material. The back-illuminated image sensor has larger light input and better image quality when realizing full-pixel resolution.

【技术实现步骤摘要】
背照式图像传感器及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造和光电成像
，特别涉及一种背照式图像传感器及其形成方法。
技术介绍
图像传感器是将光学图像信号转换为电信号的半导体器件。以图像传感器作为关键零部件的产品成为当前以及未来业界关注的对象，吸引着众多厂商投入。以产品类别区分，图像传感器产品主要分为电荷耦合图像传感器(Charge-coupledDeviceImageSensor，简称为CCD图像传感器)、互补型金属氧化物图像传感器(ComplementaryMetalOxideSemiconductorImageSensor，简称为CMOS图像传感器)。CMOS图像传感器是一种快速发展的固态图像传感器，由于CMOS图像传感器中的图像传感器部分和控制电路部分集成于同一芯片中，因此，CMOS图像传感器的体积小、功耗低、价格低廉，相较于串通的CCD图像传感器更具优势，也更易普及。由于现有的CMOS图像传感器大多采用Bayer模式的横向排布(horizontalarrangement)的彩色图像阵列，在给定传感器感光面积和像素数量的条件下，彩色图像像素阵列的各颜色通道的分辨率都低于全像素阵列的分辨率。在彩色图像像素阵列中，虽然RGB三元色中绿色通道的分辨率最高，但是也只有全像素分辨率的1/2，红色通道和蓝色通道的分辨率分别只有全像素分辨率的1/4。现有技术通过改变电压来改变滤镜层的颜色和透明状态，可以避免颜色失真的出现。然而，现有的CMOS图像传感器存在入光量小、图像质量较差的缺点。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种背照式图像传感器及其形成方法，用以在实现全像素分辨率时入光量更大。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种背照式图像传感器，包括：基底，所述基底包括相对的第一面和第二面，所述基底包括若干相互分立的感光区以及位于相邻感光区之间的隔离区；位于所述基底第二面表面的电路层；位于所述基底第一面表面的滤镜层，所述滤镜层的材料为电致变色材料。可选的，所述滤镜层包括沿垂直于基底表面方向上层叠的红色滤镜、绿色滤镜和蓝色滤镜。可选的，所述电致变材料包括：无机电致变色材料和有机电致变色材料。可选的，所述无机电致变色材料包括WO3或TiO2。可选的，所述有机电致变色材料包括聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物或聚苯胺及其衍生物。可选的，还包括：位于所述基底部分隔离区第一面表面的栅格，所述栅格覆盖滤镜层的侧壁表面，且位于相邻栅格底部的基底内具有至少一个感光区。可选的，还包括：位于所述滤镜层表面的微透镜。相应的，本专利技术实施例还提供上述所述背照式图像传感器的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括相对的第一面和第二面，所述基底包括若干相互分立的感光区以及位于相邻感光区之间的隔离区；在基底第二面表面形成电路层；在基底第一面表面形成滤镜层，所述滤镜层的材料为电致变色材料。可选的，所述滤镜层的形成工艺包括：旋涂工艺。可选的，还包括：在形成电路层之后，在形成滤镜层之前，在所述基底部分隔离区第一面表面形成栅格，且位于相邻栅格底部的基底内具有至少一个感光区。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术技术方案提供的背照式图像传感器中，所述基底包括相对的第一面和第二面，所述基底包括若干相互分立的感光区以及位于相邻感光区之间的隔离区；位于所述基底第二面表面的电路层；位于所述基底第一面表面的滤镜层，所述滤镜层的材料为电致变色材料。在所述背照式图像传感器中，光线从背照式图像传感器的第一面直接入射到背照式图像传感器中的感光区，感光区能够将光子转化为电子，从而实现让光线首先进入感光区，减少光损失或光串扰，能够增大入光量，进而能够在实现全像素分辨率时提高背照式图像传感器的入光量。进一步，所述基底部分隔离区第一面表面还具有栅格，且相邻的栅格底部的基底内具有至少一个感光区，从而所述栅格的数量减少，有利于在相同的面积中增大位于栅格之间的滤镜层的面积，从而能够让更多的光线进入感光区，从而增大入光量，进而能够在实现全像素分辨率时提高背照式图像传感器的入光量。附图说明图1是一种图像传感器的结构示意图；图2至图6是本专利技术一实施例的背照式图像传感器的形成方法各步骤的结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，现有技术形成的图像传感器的入光量较差。现结合一种图像传感器，分析所述图像传感器的入光量较差的原因：一种图像传感器，请参考图1，包括：基底100，所述基底100包括第一面101，所述基底101内包括若干感光区A和隔离区(图中未示出)，所述隔离区位于相邻的感光区A之间，所述感光区内具有光电掺杂区110；位于基底100第一面101表面的电路层102；位于电路层102表面的滤镜层103，所述滤镜层103包括沿垂直于基底100表面方向上层叠的红色滤镜(图中未示出)、绿色滤镜(图中未示出)和蓝色滤镜(图中未示出)；相邻滤镜层103之间具有栅格104，所述滤镜层103覆盖栅格104的侧壁表面，且一个隔离区表面具有一个栅格104；位于滤镜层103表面的微透镜层105。在上述图像传感器中，所述滤镜层104的材料为电致变色材料，通过电压控制，使红色滤镜、绿色滤镜或蓝色滤镜为透明状态或半透明状态，从而能够通过多次曝光实现全像素分辨率，避免了颜色失真。然而，所述电路层102位于基底100第一面101表面，这就使入射光线必须经过一个较长的路程才能被感光区A内的光电掺杂区110吸收，光线衰减较大。另外，光线在传播的过程中会发生反射、折射，从而使得光产生损失，这样到达感光区A的入光量进一步减小，从而所述图像传感器形成的图形质量较差。为解决所述技术问题，本专利技术提供了一种背照式图像传感器的形成方法，包括：相应的，本专利技术实施例还提供上述所述背照式图像传感器的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括相对的第一面和第二面，所述基底包括若干相互分立的感光区以及位于相邻感光区之间的隔离区；在基底第二面表面形成电路层；在基底第一面表面形成滤镜层，所述滤镜层的材料为电致变色材料。所述方法形成的背照式图像传感器能够增大入光量，从而改善形成的图像质量。为使本专利技术的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。图2至图6是本专利技术一实施例的背照式图像传感器的形成方法各步骤的结构示意图。请参考图2，提供基底200，所述基底200包括相对的第一面201和第二面202，所述基底200包括若干相互分立的感光区A以及位于相邻感光区之间的隔离区(图中未示出)。在本实施例中，所述基底200的材料为硅(Si)。在其他实施例中，所述基底的材料包括锗(Ge)，硅锗(GeSi)、碳化硅、绝缘体上硅、绝缘体上锗、砷化镓或者族化合物。在本实施例中，所述感光区A内具有光电掺杂区210。所述光电掺杂区210的形成工艺包括第一离子注入工艺。所述基底200包括阱区(图中未示出)，所述阱区内具有第一掺杂离子，所述光电掺杂区210内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子与第一掺杂离子的导电类型相反，因此，所述光电掺杂区210与阱区形成光电二极管，所述光电二极管用于将入射光经光子转换为电子形成电信号。在本实施例中，背照式图像传感器的像素结构的类型为N型，则第一掺杂离子为P型离子，所述第二掺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种背照式图像传感器，其特征在于，包括：基底，所述基底包括相对的第一面和第二面，所述基底包括若干相互分立的感光区以及位于相邻感光区之间的隔离区；位于所述基底第二面表面的电路层；位于所述基底第一面表面的滤镜层，所述滤镜层的材料为电致变色材料。

【技术特征摘要】
1.一种背照式图像传感器，其特征在于，包括：基底，所述基底包括相对的第一面和第二面，所述基底包括若干相互分立的感光区以及位于相邻感光区之间的隔离区；位于所述基底第二面表面的电路层；位于所述基底第一面表面的滤镜层，所述滤镜层的材料为电致变色材料。2.如权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述滤镜层包括沿垂直于基底表面方向上层叠的红色滤镜、绿色滤镜和蓝色滤镜。3.如权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述电致变材料包括：无机电致变色材料和有机电致变色材料。4.如权利要求3所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述无机电致变色材料包括WO3或TiO2。5.如权利要求3所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述有机电致变色材料包括：聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物或聚苯胺及其衍生物。6.如权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，还包括：位于所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，李志伟，冉春明，黄仁德，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32