包括具有衬里层的相位差检测像素的图像传感器制造技术

包括具有衬里层的相位差检测像素的图像传感器。一种图像传感器可包括：抗反射层，其形成在基板上方；栅格图案和引导图案，其设置在所述抗反射层上方；滤色器，其位于所述栅格图案之间；相位差检测过滤器，其被构造为包括位于所述栅格图案中的一个与所述引导图案之间的部分；以及衬里层，其被形成为包括位于所述栅格图案中的一个与所述相位差检测过滤器之间的部分。衬里层的折射率低于所述相位差检测过滤器的折射率。

Image sensor including phase difference detection pixel with liner layer

【技术实现步骤摘要】
包括具有衬里层的相位差检测像素的图像传感器
本专利文档中所公开的技术和实现方式涉及一种图像传感器，并且更具体地涉及一种包括具有衬里层的相位差检测像素的图像传感器。
技术介绍
随着信息通信产业的最新发展和电子设备的数字化，具有改进性能的图像传感器已经被用于诸如数码相机、便携式摄像机、移动电话、PCS(个人通信系统)、游戏机、安全摄像机和医疗微型相机之类的各种领域。通常，图像传感器具有像素区域和外围电路区域，像素区域包括响应于入射光而生成光电子的光电二极管，外围电路区域处理与所生成的光电子相对应的信号。像素区域包括多个单位像素，而外围电路区域包括多个晶体管。单位像素包括图像像素和相位差检测像素。相位差检测像素包括左相位差检测像素和右相位差检测像素。
技术实现思路
各种实施方式涉及一种提高了相位差检测像素的相位差检测灵敏度和光接收效率的图像传感器。各种实施方式涉及一种能够减少串扰现象和漫反射现象的图像传感器。在一实施方式中，一种图像传感器可包括：基板；图像光电传感器，所述图像光电传感器形成在所述基板中以接收入射光并产生表示所接收的入射光的用于形成图像的部分的图像信号；相位差检测光电传感器，所述相位差检测光电传感器形成在所述基板中以接收所述入射光的一部分以将所接收的光转换为表示所述图像的相位的相位差检测信号；抗反射层，所述抗反射层形成在所述基板上方以减少由所述图像光电传感器和所述相位差检测光电传感器接收的所述入射光的光学反射；栅格图案和引导图案，所述栅格图案和所述引导图案形成在所述抗反射层上方；滤色器，所述滤色器形成在所述抗反射层和所述图像光电传感器上方，以使所述入射光中选定颜色的光透射，以到达用于产生所述图像信号的图像光电传感器；相位差检测过滤器，所述相位差检测过滤器形成在所述抗反射层和所述相位差检测光电传感器上方，以使所述入射光中的选定颜色的光透射，以到达用于产生所述相位差检测信号的相位差检测光电传感器；以及衬里层，所述衬里层由折射率低于所述相位差检测过滤器的折射率的透明层形成，并且被设置为透射由所述相位差检测过滤器过滤的光。所述衬里层可被构造为包括位于所述滤色器与所述相位差检测过滤器之间的部分。在一实施方式中，一种图像传感器可包括：抗反射层，所述抗反射层形成在基板上方；栅格图案和引导图案，所述栅格图案和所述引导图案被设置在所述抗反射层上方；滤色器，所述滤色器在所述栅格图案之间；相位差检测过滤器，所述相位差检测过滤器被构造为包括在所述栅格图案中的一个栅格图案与所述引导图案之间的部分；以及衬里层，所述衬里层被形成为包括在所述栅格图案中的一个栅格图案与所述相位差检测过滤器之间的部分。所述衬里层的折射率可低于所述相位差检测过滤器的折射率。在一实施方式中，一种图像传感器可包括：基板，所述基板包括图像光电二极管和相位差检测光电二极管，所述图像光电二极管接收入射光并产生表示所接收的入射光的用于形成图像的部分的图像信号，所述相位差检测光电二极管接收所述入射光的一部分以将所接收的光转换成表示所述图像的相位的相位差检测信号；抗反射层，所述抗反射层被设置在所述基板上方；滤色器，所述滤色器被设置在所述抗反射层上方并且与所述图像光电二极管交叠，以对入射到所述图像光电二极管的光进行过滤；相位差检测过滤器，所述相位差检测过滤器被设置在所述抗反射层上方并且与所述相位差检测光电二极管交叠，以对入射到所述相位差检测光电二极管的光进行过滤；以及衬里层，所述衬里层被形成为与所述相位差检测过滤器接触，以包括在所述滤色器与所述相位差检测过滤器之间的部分。所述衬里层的折射率可低于所述相位差检测过滤器的折射率和所述滤色器的折射率。附图说明图1是示意性地例示根据所公开的技术的一实施方式的图像传感器的示例的表示的框图。图2是例示根据所公开的技术的一实施方式的图像传感器的像素阵列的示例的表示的示意性布局图。图3A和图3B是例示根据所公开的技术的一实施方式的图像传感器的相位差检测像素块的相位差检测像素的示例的表示的示意性布局图。图4A至图4D和图5A至图5D是沿着图3A的线I-I'截取的左相位差检测像素块的示例的纵向截面图。图6是示意性地例示相位差检测像素中的根据光的入射角而改变的光路的示例的图。图7A至图7D、图8至图10和图11A至图11D是为帮助说明根据所公开的技术的实施方式的用于制造图像传感器的方法的纵向截面图的示例的表示。图12是示意性地例示包括根据所公开的技术的一实施方式的图像传感器的电子设备的示例的表示的图。具体实施方式图像传感器阵列可以被设计为包括成像像素和相位差检测像素，其中成像像素被设计和操作为用于捕获入射光以将对象或场景表示为彩色图像，而相位差检测像素被设计和操作为用于捕获不同相位差检测像素处的入射光以检测所捕获的图像或场景的相位。这种相位信息可用于提高成像质量或操作，包括例如实现自动聚焦以及表示所捕获的图像或场景的三维表示。在相位差检测像素的一些实现方式中，可将两个不同的相位差检测像素进行配对，以获得可经处理以测量检测到的图像的距离差异或相位的信号。所公开的技术可被实现为向图像传感器提供相位差检测过滤器上的衬里层(lininglayer)。所公开的技术提供其折射率比滤色器的折射率和/或相位差检测过滤器的折射率低的衬里层。由于衬里层满足折射率的这种特性，可在衬里层与相位差检测过滤器之间的界面处发生入射光的全反射。因此，可以增加相位差检测光电二极管中接收的光的量并防止串扰现象的影响。将参照通过例示所示出和描述的截面图和/或平面图来描述所公开的技术的实施方式。在附图中，为了清楚说明，可能夸大了层和区域的厚度。因此，可根据制造技术和/或容许误差来修改所示的视图。因此，所公开的技术的实施方式不限于附图中所示的特定形状，而是可包括根据制造工艺创建的其它形状。例如，成角度的区域可具有弯曲形状或一定曲率。因此，附图中示出的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不旨在示出元件的精确形状，并且不旨在限制所公开的技术的范围。在整个说明书中，相似的附图标记表示相同的元件。因此，尽管在对应附图中没有提及或描述相同或相似的附图标记，但是可参照其它附图来描述附图标记。此外，尽管元件未由附图标记表示，但是可参照其它附图来描述元件。图1是示意性地例示基于所公开的技术的一实施方式的图像传感器800的示例的图。参照图1，图像传感器800可包括像素阵列810、相关双采样器(CDS)820、模数转换器(ADC)830、缓冲器840、行驱动器850、定时发生器860、控制寄存器870和斜坡信号发生器880。像素阵列810可包括以矩阵结构布置成行和列的多个像素块815。每个像素块815可包括成像像素的块，每个成像像素可包括将光转换成电荷、电压信号或电流信号的至少一个光敏元件(即，光电传感器)，并且这种光敏元件可由光电二极管、光电晶体管、光栅或能够将光转换成像素信号(例如，电荷、电压或电流)的其它光敏电路来实现。像素块815可将光学图像信息变换为电图像信号，并且通过对应的列线将图像信号发送到相关双采样器820。每个像素块815可电连接到一条行线和一条列线。相关双采样器820可保持从像素阵列810内的像素块815的像素接收到的电图像信号并且对其进行采样。例如，相关双采样器82本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，该图像传感器包括：基板；图像光电传感器，所述图像光电传感器形成在所述基板中以接收入射光并产生表示所接收的所述入射光的用于形成图像的部分的图像信号；相位差检测光电传感器，所述相位差检测光电传感器形成在所述基板中以接收所述入射光的一部分以将所接收的光转换为表示所述图像的相位的相位差检测信号；抗反射层，所述抗反射层形成在所述基板上方以减少由所述图像光电传感器和所述相位差检测光电传感器接收的所述入射光的光学反射；栅格图案和引导图案，所述栅格图案和所述引导图案形成在所述抗反射层上方；滤色器，所述滤色器形成在所述抗反射层和所述图像光电传感器上方，以使所述入射光中的选定颜色的光透射以到达用于产生所述图像信号的所述图像光电传感器；相位差检测过滤器，所述相位差检测过滤器形成在所述抗反射层和所述相位差检测光电传感器上方，以使所述入射光中的选定颜色的光透射以到达用于产生所述相位差检测信号的所述相位差检测光电传感器；以及衬里层，所述衬里层由折射率低于所述相位差检测过滤器的折射率的透明层形成并且被设置为使由所述相位差检测过滤器过滤的光透射，所述衬里层被构造为包括位于所述滤色器与所述相位差检测过滤器之间的部分。...

【技术特征摘要】
2018.03.26 KR 10-2018-00343711.一种图像传感器，该图像传感器包括：基板；图像光电传感器，所述图像光电传感器形成在所述基板中以接收入射光并产生表示所接收的所述入射光的用于形成图像的部分的图像信号；相位差检测光电传感器，所述相位差检测光电传感器形成在所述基板中以接收所述入射光的一部分以将所接收的光转换为表示所述图像的相位的相位差检测信号；抗反射层，所述抗反射层形成在所述基板上方以减少由所述图像光电传感器和所述相位差检测光电传感器接收的所述入射光的光学反射；栅格图案和引导图案，所述栅格图案和所述引导图案形成在所述抗反射层上方；滤色器，所述滤色器形成在所述抗反射层和所述图像光电传感器上方，以使所述入射光中的选定颜色的光透射以到达用于产生所述图像信号的所述图像光电传感器；相位差检测过滤器，所述相位差检测过滤器形成在所述抗反射层和所述相位差检测光电传感器上方，以使所述入射光中的选定颜色的光透射以到达用于产生所述相位差检测信号的所述相位差检测光电传感器；以及衬里层，所述衬里层由折射率低于所述相位差检测过滤器的折射率的透明层形成并且被设置为使由所述相位差检测过滤器过滤的光透射，所述衬里层被构造为包括位于所述滤色器与所述相位差检测过滤器之间的部分。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述衬里层包括设置在所述栅格图案与所述相位差检测过滤器之间的部分以及设置在所述引导图案与所述相位差检测过滤器之间的部分。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述衬里层包括形成在所述抗反射层与所述相位差检测过滤器之间的部分。4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述引导图案包括设置在所述图像光电传感器与所述相位差检测光电传感器之间的空间上方的栅格部以及部分地覆盖所述相位差检测光电传感器的引导部。5.根据权利要求4所述的图像传感器，该图像传感器还包括：内部透镜，所述内部透镜位于所述栅格图案与所述引导图案的所述引导部之间，以将光引导至所述相位差检测光电传感器中。6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述衬里层具有比所述滤色器的折射率低的折射率。7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述抗反射层的与所述衬里层接触的顶表面是凹陷的。8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述衬里层包围所述相位差检测过滤器的侧表面。9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，所述衬里层包围所述相位差检测过滤器的侧表面和底表面。10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述滤色器、所述相位差检测过滤器和所述衬里层的顶表面是共面的。11.一种图像传感器，该图像传感器包括：抗反射层，所述抗反射层形成在基板上方；多个栅格图案和引导图案，所述多个栅格图案和所述引导图案被设置在所述抗反射层上方；滤色...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨允熙，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR