图像传感器、制造其的方法和包括其的成像装置制造方法及图纸

提供了图像传感器、制造其的方法和包括其的成像装置。图像传感器可以包括：多个光检测元件，布置为与多个像素区域对应；滤色器层，在所述多个光检测元件上并且包括布置为与所述多个光检测元件对应的多个滤色器；以及光电二极管器件部分，在滤色器层上。光电二极管器件部分可以具有弯曲结构。光电二极管器件部分可以包括基于有机材料的光电二极管层、在光电二极管层与滤色器层之间的第一电极、以及在光电二极管层上的第二电极。光电二极管器件部分可以具有分别对应于所述多个滤色器的弯曲凸起结构。

Image sensor, method of manufacturing it and imaging device including it

【技术实现步骤摘要】
图像传感器、制造其的方法和包括其的成像装置
这里陈述的示例实施方式涉及图像传感器、制造该图像传感器的方法、以及包括该图像传感器的光学器件。
技术介绍
通常，彩色显示装置以各种颜色显示图像，或者彩色图像传感器感测入射光的颜色。在这种情况下，彩色显示装置和彩色图像传感器两者可使用滤色器。在目前使用的彩色显示装置或彩色图像传感器中，通常采用RGB滤色器方法，其中，例如，绿色滤色器布置在四个像素之中的两个像素上，并且蓝色和红色滤色器布置在另外两个像素上。除了RGB滤色器方法之外，还采用CYGM滤色器方法，其中，青色、黄色、绿色和品红色滤色器分别布置在四个像素上。随着图像传感器技术的进步，单位像素的尺寸正在减小，从而导致诸如输入到传感器或从传感器输出的信号的强度降低以及串扰增加的问题。当RGB滤色器被二维地排列时，由像素尺寸减小引起的问题(诸如灵敏度降低和光学损耗)可能变得严重。因此，需要开发能够克服由像素尺寸减小引起的问题(诸如待输入或输出的信号强度降低、灵敏度降低等)的下一代图像传感器。
技术实现思路
一个或更多个示例实施方式提供了能够提高灵敏度并且提高将输入或输出的信号的强度的图像传感器、以及制造该图像传感器的方法。还提供了能够通过增大有效光接收面积而提高灵敏度的图像传感器、以及制造该图像传感器的方法。还提供了能够提高外量子效率(EQE)的图像传感器、以及制造该图像传感器的方法。还提供了可以使用相对简单的工艺制造的图像传感器、以及制造该图像传感器的方法。根据示例实施方式的一方面，提供了一种图像传感器，其包括：多个光检测元件，布置为与多个像素区域对应；滤色器层，布置在所述多个光检测元件上，滤色器层包括布置为与所述多个光检测元件对应的多个滤色器；以及光电二极管器件部分，布置在滤色器层上，光电二极管器件部分包括分别与所述多个滤色器对应的多个弯曲凸起结构，其中，光电二极管器件部分包括基于有机材料的光电二极管层、布置在光电二极管层与滤色器层之间的第一电极、以及布置在光电二极管层上的第二电极。第一电极可以包括多个第一电极元件，所述多个第一电极元件被图案化以对应于所述多个像素区域的每个，光电二极管层和第二电极分别包括布置在所述多个滤色器上的连续层结构。滤色器层还可以包括多个第一导电插塞以及第二导电插塞，其中，所述多个第一导电插塞分别布置在所述多个像素区域中，第二导电插塞与所述多个第一导电插塞间隔开，所述多个第一电极元件分别连接到所述多个第一导电插塞，第二电极连接到第二导电插塞。第一电极可以包括多个第一电极元件，所述多个第一电极元件被图案化以对应于所述多个像素区域的每个，其中，所述多个第一电极元件的每个包括具有平直结构的第一电极层、以及具有与像素区域对应的弯曲结构的第二电极层，第二电极层连接到第一电极层，以及其中，图像传感器还包括在第一电极层与第二电极层之间的微透镜。微透镜可以包括低温氧化物(LTO)。第一电极层和第二电极层可以在微透镜的第一侧彼此接触，同时以第一宽度彼此重叠，第一电极层和第二电极层可以在微透镜的第二侧彼此接触，同时以第二宽度彼此重叠，或者在微透镜的第二侧彼此不接触。第一电极可以包括多个第一电极元件，所述多个第一电极元件被图案化以对应于所述多个像素区域的每个，其中，与所述多个像素区域之一对应的弯曲凸起表面被提供成所述多个第一电极元件的每个的顶表面。第一电极可以包括多个第一电极元件，所述多个第一电极元件被图案化以对应于所述多个像素区域的每个，其中，与所述多个像素区域之一对应的多个弯曲凸起表面被提供成所述多个第一电极元件的每个的顶表面。图像传感器还可以包括覆盖光电二极管器件部分的包封层，其中，包封层可以包括至少两个不同的材料层，并且包括与光电二极管器件部分的弯曲凸起结构对应的弯曲表面。所述多个滤色器可以包括第一滤色器和第二滤色器，其中，第一滤色器包括红色滤色器，第二滤色器包括蓝色滤色器，光电二极管层包括绿色感测光电二极管层。所述多个光检测元件可以包括多个硅基光电二极管。图像传感器可以包括互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。图像传感器还可以包括：基板部分，包括多个晶体管；以及连接布线层，在基板部分与滤色器层之间，其中，所述多个晶体管中的至少一些电连接到光电二极管器件部分。在所述图像传感器中，第二电极层的弯曲结构可以包括多个弯曲凸起表面。第一宽度可以等于或大于第二宽度。所述多个第一电极元件可以包括单一体结构。第一电极和第二电极可以包括透明导电氧化物。一种成像装置可以包括所述图像传感器。根据示例实施方式的一方面，提供了一种制造图像传感器的方法，该方法包括：准备基板层，基板层包括与多个像素区域对应的多个光检测元件；在基板层上形成滤色器层，滤色器层包括布置为与所述多个光检测元件对应的多个滤色器；以及在滤色器层上形成光电二极管器件部分，光电二极管器件部分包括分别与所述多个滤色器对应的弯曲凸起结构，其中，光电二极管器件部分的形成包括在滤色器层上形成包括弯曲结构的第一电极、在第一电极上形成基于有机材料的光电二极管层、以及在光电二极管层上形成第二电极。第一电极的形成可以包括形成包含图案化为与所述多个像素区域的每个对应的多个第一电极元件的第一电极，光电二极管层的形成和第二电极的形成可以包括形成分别包含布置在所述多个滤色器上的连续层结构的光电二极管层和第二电极。该方法还可以包括在滤色器层中形成多个第一导电插塞以及第二导电插塞，使得所述多个第一导电插塞分别布置在所述多个像素区域中，并且第二导电插塞与所述多个第一导电插塞间隔开，其中，所述多个第一电极元件形成为分别连接到所述多个第一导电插塞，包括连续层结构的第二电极的形成包括形成连接到第二导电插塞的第二电极。第一电极的形成可以包括形成包含图案化为与所述多个像素区域的每个对应的多个第一电极元件的第一电极，其中所述多个第一电极元件的每个可以包括具有平直结构的第一电极层、以及包括弯曲结构并且连接到第一电极层的第二电极层，其中，图像传感器还可以包括在第一电极层与第二电极层之间的微透镜。该方法还可以包括：在滤色器层上形成多个第一电极层，所述多个第一电极层分别对应于所述多个滤色器；在所述多个第一电极层上形成居间材料层；在居间材料层上形成掩模图案；通过经由使用掩模图案作为蚀刻掩模来图案化居间材料层，在所述多个第一电极层上形成多个微透镜；在所述多个微透镜上形成多个第二电极层；形成布置在所述多个第二电极层上的光电二极管层；以及在光电二极管层上形成第二电极。居间材料层可以包括低温氧化物(LTO)。第一电极的形成可以包括形成包含多个第一电极元件的第一电极，所述多个第一电极元件被图案化为与所述多个像素区域的每个对应，其中，所述多个第一电极元件的每个形成为包括弯曲凸起表面作为顶表面，该弯曲凸起表面对应于所述多个像素区域之一。第一电极的形成可以包括形成包含多个第一电极元件的第一电极，所述多个第一电极元件被图案化为与所述多个像素区域的每个对应，其中，所述多个第一电极元件的每个形成为包括多个弯曲凸起表面作为顶表面，所述多个弯曲凸起表面对应于所述多个像素区域之一。该方法还可以包括形成覆盖光电二极管器件部分的包封层，其中，包封层包括至少两个不同的材料层，并且包括与光电二极管器件部分的弯曲凸起结构对应的弯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，包括：多个光检测元件，布置为与多个像素区域对应；滤色器层，布置在所述多个光检测元件上，所述滤色器层包括布置为与所述多个光检测元件对应的多个滤色器；以及光电二极管器件部分，布置在所述滤色器层上，所述光电二极管器件部分包括分别与所述多个滤色器对应的多个弯曲凸起结构，其中所述光电二极管器件部分包括：基于有机材料的光电二极管层；布置在所述光电二极管层与所述滤色器层之间的第一电极；以及布置在所述光电二极管层上的第二电极。

【技术特征摘要】
2018.04.02 KR 10-2018-00382101.一种图像传感器，包括：多个光检测元件，布置为与多个像素区域对应；滤色器层，布置在所述多个光检测元件上，所述滤色器层包括布置为与所述多个光检测元件对应的多个滤色器；以及光电二极管器件部分，布置在所述滤色器层上，所述光电二极管器件部分包括分别与所述多个滤色器对应的多个弯曲凸起结构，其中所述光电二极管器件部分包括：基于有机材料的光电二极管层；布置在所述光电二极管层与所述滤色器层之间的第一电极；以及布置在所述光电二极管层上的第二电极。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一电极包括多个第一电极元件，所述多个第一电极元件被图案化以对应于所述多个像素区域的每个；以及所述光电二极管层和所述第二电极分别包括布置在所述多个滤色器上的连续层结构。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述滤色器层还包括多个第一导电插塞以及第二导电插塞，其中，所述多个第一导电插塞分别布置在所述多个像素区域中，所述第二导电插塞与所述多个第一导电插塞间隔开，所述多个第一电极元件分别连接到所述多个第一导电插塞，以及所述第二电极连接到所述第二导电插塞。4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一电极包括多个第一电极元件，所述多个第一电极元件被图案化以对应于所述多个像素区域的每个，其中，所述多个第一电极元件的每个包括：具有平直结构的第一电极层；和具有与像素区域对应的弯曲结构的第二电极层，所述第二电极层连接到所述第一电极层，以及其中所述图像传感器还包括在所述第一电极层与所述第二电极层之间的微透镜。5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述微透镜包括低温氧化物(LTO)。6.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述第二电极层的所述弯曲结构包括多个弯曲凸起表面。7.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述第一电极层和所述第二电极层在所述微透镜的第一侧彼此接触，同时以第一宽度彼此重叠，所述第一电极层和所述第二电极层在所述微透镜的第二侧彼此接触同时以第二宽度彼此重叠，或者在所述微透镜的所述第二侧彼此不接触。8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述第一宽度等于或大于所述第二宽度。9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一电极包括多个第一电极元件，所述多个第一电极元件被图案化以对应于所述多个像素区域的每个，其中，与所述多个像素区域之一对应的弯曲凸起表面被提供成所述多个第一电极元件的每个的顶表面。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中所述多个第一电极元件包括单一体结构。11.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一电极包括多个第一电极元件，所述多个第一电极元件被图案化以对应于所述多个像素区域的每个，其中，与所述多个像素区域之一对应的多个弯曲凸起表面被提供成所述多个第一电极元件的每个的顶表面。12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中所述多个第一电极元件包括单一体结构。13.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括覆盖所述光电二极管器件部分的包封层，其中，所述包封层包括至少两个不同的材料层，并且包括与所述光电二极管器件部分的所述弯曲凸起结构对应的弯曲表面。14.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个滤色器包括第一滤色器和第二滤色器，其中，所述第一滤色器包括红色滤色器，所述第二滤色器包括蓝色滤色器，以及所述光电二极管层包括绿色感测光电二极管层。15.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个光检测元件包括多个硅基光电二极管。16.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述图像传感器包括互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。17.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：基板部分，包括多个晶体管；以及连接布线层，在所述基板部分与所述滤色器层之间，其中，所述多个晶体管中的至少一些电连接到所述光电二极管器件部分。18.根据权利要求1所述的图像传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴敬培，鲜于文旭，具本原，卢卓均，李昌承，
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