图像传感器及其形成方法技术

一种图像传感器及其形成方法，图像传感器包括：基底，基底包括若干个相互分立的像素区，各个像素区包括相邻第一区和第二区，所述第一区与第二区沿第一方向排列；位于各个所述像素区第一区表面的滤色器边框，所述滤色器边框具有第一侧壁，所述第一侧壁朝向第二区，所述第一侧壁与第二区基底表面的夹角为钝角。有利于提高相位对焦的灵敏度。

Image Sensor and Its Formation Method

An image sensor and its forming method include: a base, which comprises several discrete pixel regions, each of which includes adjacent first and second regions arranged in the first direction; a filter border on the surface of the first region of each pixel region, which has a first sidewall and a first sidewall. Towards the second zone, the angle between the first side wall and the base surface of the second zone is obtuse. It is helpful to improve the sensitivity of phase focusing.

【技术实现步骤摘要】
图像传感器及其形成方法
本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种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。CMOS(互补金属氧化物半导体)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，相较于传统的CCD(电荷耦合)图像传感器更具优势，也更易普及。现有的CMOS图像传感器中包括用于将光信号转换为电信号的光电传感器，所述光电传感器为形成于硅衬底中的光电二极管。此外，在形成有光电二极管的硅衬底表面还形成有介质层，所述介质层内形成有金属互联层，所述金属互联层用于使光电二极管与外围电路电连接。目前，成像装置中广泛使用的一种自动对焦技术包括相位检测自动对焦(PhaseDetectionAutoFocus，PDAF)技术。相位检测自动对焦的工作原理是检测镜头成像会聚光路中的某两束光路的交汇情况，通过判断这两束光路的交汇情况与光路聚焦到像平面时的差异，指导镜头移动，从而使光束会聚到像平面上。然而，现有的相位对焦的灵敏度较差。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种图像传感器及其形成方法，以提高相位对焦的灵敏度。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种图像传感器，包括：基底，所述基底包括若干个相互分立的像素区，各个所述像素区包括相邻的第一区和第二区，所述第一区与第二区沿第一方向排列；位于各个所述像素区第一区表面的滤色器边框，所述滤色器边框具有第一侧壁，所述第一侧壁朝向第二区，所述第一侧壁与第二区基底表面的夹角为钝角。可选的，所述第一侧壁与第二区基底表面的夹角为100度～135度。可选的，沿第一方向，所述滤色器边框顶部的尺寸与所述像素区的尺寸比小于等于1:2；沿第一方向，所述滤色器边框底部的尺寸与所述像素区的尺寸比小于等于3:4。可选的，所述图像传感器还包括：位于所述第二区基底表面的滤色器，所述滤色器覆盖第一侧壁；位于所述滤色器表面的透镜。可选的，所述滤色器边框材料的折射率小于滤色器材料的折射率。可选的，所述滤色器边框的材料包括：氧化硅。可选的，所述图像传感器还包括：位于所述滤色器边框与基底第一区之间的遮光层；位于相邻所述像素区之间基底表面的栅格；位于所述栅格表面的隔离层。可选的，所述遮光层的材料为不透光材料。可选的，所述隔离层的材料包括：氧化硅、氮化硅或三氧化二铝。相应的，本专利技术还提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括若干个相互分立的像素区，各个像素区包括相邻的第一区和第二区，所述第一区与第二区沿第一方向排列；在各个所述像素区的第一区表面形成滤色器边框，所述滤色器边框具有第一侧壁，所述第一侧壁朝向第二区，所述第一侧壁与第二区基底表面的夹角为钝角。可选的，所述滤色器边框的形成方法包括：在所述基底表面形成滤色器边框膜；去除部分滤色器边框膜，形成所述滤色器边框。可选的，形成所述滤色器边框膜之前，还包括：在相邻所述像素区基底表面形成栅格；在所述栅格和像素区表面形成隔离层。可选的，去除第二区和部分第一区滤色器边框膜的工艺包括干法刻蚀工艺；所述干法刻蚀工艺对所述滤色器边框膜与隔离层材料的刻蚀选择比大于3:1。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图像传感器中，所述第一区与第二区沿第一方向排列，定义入射光由第一区斜射入第二区的方向为正方向，定义入射光由第二区斜射入第一区的方向为负方向。位于第一区的滤色器边框与后续栅格在第二区构成凹槽，由于所述滤色器边框的第一侧壁与第二区基底表面的夹角为钝角，使得凹槽的顶部尺寸大于底部尺寸，则当入射光沿正方向入射时，有利于汇聚入射光，使得进入第二区基底内的入射光的量较多，则入射光从正方向入射的光强较强；当入射光从负方向入射时，入射光被滤色器边框阻挡，使得入射光难以进入像素区。由于入射光从正方向入射的光强较强，入射光从负方向入射的光强不变，则正负方向的光强差较大，有利于提高相位对焦的灵敏度。附图说明图1是一种图像传感器的结构示意图；图2是入射光从正方向入射图1图像传感器的光路示意图；图3是入射光从反方向入射图1图像传感器的光路示意图；图4是本专利技术图像传感器的结构示意图；图5是入射光从正方向入射图4图像传感器的光路示意图；图6是入射光从反方向入射时图4图像传感器的光路示意图；图7至图14是本专利技术一实施例的图像传感器的形成方法的各步骤的结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，相位对焦的灵敏度较差，现结合具体实施例进行详细说明。图1是一种图像传感器实施例的结构示意图。请参考图1，基底(图中未标出)，所述基底包括若干个相互分立的像素区B，所述像素区B包括第一区B1和第二区B2；位于部分第一区B1所述基底表面的遮光层102；位于遮光层102和部分基底表面的滤色器103；位于所述滤色器103表面的透镜104。定义入射光由第一区B1斜射入第二区B2的方向为正方向，定义入射光由第二区B2斜射入第一区B1的方向为负方向。图2是入射光从正方向入射图1图像传感器的光路示意图。当入射光1从正方向入射时，入射光1不被遮光层102阻挡，使得入射光1能够进入像素区B内。图3是入射光从反方向入射图1图像传感器的光路示意图。当入射光1’从负方向入射时，入射光1被遮光层102阻挡，使得入射光1’不能进入像素区B内。根据正方向与负方向的光强差来调整镜头以实现对焦。然而，入射光1从正方向照射时，当入射光1与第一区B1基底的夹角较小时，部分入射光1将射入相邻的像素区B内，则照射入像素区B的光较少，使得正方向与负方向的光强差较小，不利于提高相位对焦的灵敏度。为解决所述技术问题，本专利技术提供了一种图像传感器，包括：所述基底包括若干个相互分立的像素区，各个像素区包括相邻的第一区和第二区，所述第一区与第二区沿第一方向排列；位于各个所述像素区第一区表面的滤色器边框，所述滤色器边框具有第一侧壁，所述第一侧壁朝向第二区，所述第一侧壁与第二区基底表面的夹角为钝角。有利于提高相位对焦的灵敏度。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4是本专利技术图像传感器的结构示意图。请参考图4，基底，所述基底包括若干个相互分立的像素区A，各个像素区包括相邻的第一区A1和第二区A2，所述第一区A1与第二区A2沿第一方向X排列；位于各个所述像素区A第一区A1表面的滤色器边框212，所述滤色器边框212具有第一侧壁1，所述第一侧壁1朝向第二区A2，所述第一侧壁1与第二区A2基底表面的夹角为钝角。以下进行详细说明：所述第一侧壁1与第二区A2基底表面的夹角为100度～135度。沿第一方向X，所述滤色器边框212顶部的尺寸与所述像素区A的尺寸比小于等于1:2；沿第一方向X，所述滤色器边框212底部的尺寸与所述像素区A的尺寸比小于等于3:4。还包括：位于所述第二区A2基底表面的滤色器214，所述滤色器214覆盖第一侧壁1；位于滤色器214表面的透镜216。所述滤色器边框212材料的折射率小于滤色器214材料的折射率。第一滤色器边框212的材料包括：氧化硅。还包括：位于所述滤色器边框212与基底第一区A1之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：基底，所述基底包括若干个相互分立的像素区，各个像素区包括相邻的第一区和第二区，所述第一区与第二区沿第一方向排列；位于各个所述像素区第一区表面的滤色器边框，所述滤色器边框具有第一侧壁，所述第一侧壁朝向第二区，所述第一侧壁与第二区基底表面的夹角为钝角。

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：基底，所述基底包括若干个相互分立的像素区，各个像素区包括相邻的第一区和第二区，所述第一区与第二区沿第一方向排列；位于各个所述像素区第一区表面的滤色器边框，所述滤色器边框具有第一侧壁，所述第一侧壁朝向第二区，所述第一侧壁与第二区基底表面的夹角为钝角。2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一侧壁与第二区基底表面的夹角为100度～135度。3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，沿第一方向，所述滤色器边框顶部的尺寸与所述像素区的尺寸比小于等于1:2；沿第一方向，所述滤色器边框底部的尺寸与所述像素区的尺寸比小于等于3:4。4.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：位于所述第二区基底表面的滤色器，所述滤色器覆盖第一侧壁；位于所述滤色器表面的透镜。5.如权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述滤色器边框材料的折射率小于滤色器材料的折射率。6.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述滤色器边框的材料包括：氧化硅。7.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括：位于所述滤色器边框与基底第一区之间的遮光层；位于相邻所述像素区之间基底表面的栅格；位于所述栅格...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄增智，倪凌云，黄晓橹，
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