一种图像传感器、摄像头组件及电子设备制造技术

本发明专利技术提供一种图像传感器、摄像头组件及电子设备。其中，所述图像传感器包括光电二极管及微透镜。所述光电二极管具有在第一预设方向上相背离的第一表面和第二表面且所述光电二极管的外周侧设有沟槽隔离结构；所述微透镜位于所述光电二极管的第一表面所在的一侧，所述微透镜朝向背离所述光电二极管的一侧凸起，所述微透镜的光轴与所述光电二极管沿第一预设方向上的中心线不重合。上述结构通过将微透镜的光轴设置为与所述光电二极管沿第一预设方向上的中心线不重合，使得沟槽结构对入射图像传感器的波长较长的光线起到反射作用，有利于减少波长较长的光线穿过光电二极管，从而提高波长较长的光线吸收效率，提高光图像传感器的量子效率。的量子效率。的量子效率。

【技术实现步骤摘要】
一种图像传感器、摄像头组件及电子设备


[0001]本专利技术属于半导体器件
，尤其涉及一种图像传感器、摄像头组件及电子设备。

技术介绍

[0002]背照式互补式金属氧化物半导体(BSI
‑
CMOS)图像传感器已经变成手机相机的主流，对于应用于虹膜验证、面部识别以及动态捕获的近红外(Near Infrared，NIR)图像传感器的需求与日俱增。背照式图像传感器是更适合近红外的传感器。但是由于近红外的应用波长较长(700～1000)，传统的像素结构在近红外波段量子效率较低(850nm 10％左右940nm 4％左右)，因此，增强近红外光的敏感度变的尤为重要。最简单的方法是增加入射光子吸收层的厚度，但是例如高能注入等工艺限制使得这种方法很难做到。

技术实现思路

[0003]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种图像传感器，所述图像传感器包括：
[0004]光电二极管，具有第一表面，所述光电二极管的外周侧设有沟槽隔离结构；
[0005]微透镜，位于所述光电二极管的第一表面所在的一侧，所述微透镜朝向背离所述光电二极管的一侧凸起，所述微透镜的光轴与所述光电二极管沿第一预设方向上的中心线不重合。
[0006]在一些实施例中，所述微透镜在沿第一预设方向上投影的尺寸与所述光电二极管在沿第一预设方向上投影的尺寸一致，所述微透镜和所述光电二极管在第二预设方向上的尺寸为D，所述微透镜和所述光电二极管在第三预设方向上的尺寸为T；
[0007]其中，所述第一预设方向与所述第二预设方向和所述第三预设方向所确定的平面垂直；所述微透镜的光轴与所述光电二极管沿第一预设方向上的中心轴在第二预设方向上的距离为D/2；和/或所述微透镜的光轴与所述光电二极管沿第一预设方向上的中心轴在第三预设方向上的距离为T/2。
[0008]在一些实施例中，所述微透镜和所述光电二极管在第二预设方向上的尺寸与所述微透镜和所述光电二极管在第三预设方向上的尺寸相等。
[0009]在一些实施例中，所光电二极管的第一表面与所述微透镜之间设有抗反射层。
[0010]在一些实施例中，所述抗反射层中设有与所述沟槽隔离结构对应的隔离结构。
[0011]在一些实施例中，所述图像传感器为背照式图像传感器。
[0012]在一些实施例中，所述光电二极管具有与所述第一表面在第一预设方向上相背离的第二表面，所述图像传感器包括设于所述光电二极管第二表面上的转移栅极。
[0013]在一些实施例中，所述图像传感器包括多个光电二极管及多个微透镜，所述多个光电二极管呈阵列排布。
[0014]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种摄像头组件，所述摄像头组件包括如上所述的图像传感器。
[0015]根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括括壳体及如上所述的摄像头组件，所述摄像头组件组装于所述壳体上。
[0016]基于上述技术方案，上述结构通过将微透镜的光轴设置为与所述光电二极管沿第一预设方向上的中心线不重合，使得沟槽结构对入射图像传感器的波长较长的光线起到反射作用，有利于增加波长较长的光线在光电二极管中的光程，从而有利于减少波长较长的光线穿过光电二极管，提高波长较长的光线吸收效率，提高光图像传感器的量子效率。
附图说明
[0017]图1为相关技术中的一种图像传感器的剖视图；
[0018]图2为图1所示图像传感器的立体结构图；
[0019]图3为图1所示图像传感器中的光电二极管的立体结构图；
[0020]图4为本专利技术的一实施例提供的一种图像传感器的剖视图；
[0021]图5为图4所示图像传感器的入射光线分别示意图；
[0022]图6为本专利技术的一实施例提供的一种图像传感器的立体结构图；
[0023]图7为图6所示图像传感器中的光电二极管的立体结构图；
[0024]图8为本专利技术的一实施例提供的另一种图像传感器的立体结构图；
[0025]图9为不同图像传感器的量子效率及光线穿透率的对比分析表。
具体实施方式
[0026]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。在本专利技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。
[0027]请参照图1至图3所示，相关技术中，一种应用于近红外的图像传感器(即近红外图像传感器)100
’
包括光电二极管10
’
和位于光电二极管10
’
入光侧的微透镜20
’
。微透镜20
’
的光轴R
’
与光电二极管沿该光电二极管10
’
厚度方向Z
’
上的中心线重合。如图1所示该微透镜20
’
在厚度方向Z
’
上的投影与光电二极管10
’
在厚度方向Z
’
上的投影基本完全重合。然而，由于近红外光的波长较长(700～1000)，该近红外图像传感器100
’
，在近红外光波段的量子效率较低。
[0028]为此，本专利技术实施例提供一种图像传感器，所述图像传感器包括：
[0029]光电二极管，具有第一表面，所述光电二极管的外周侧设有沟槽隔离结构；
[0030]微透镜，位于所述光电二极管的第一表面所在的一侧，所述微透镜朝向背离所述光电二极管的一侧凸起，所述微透镜的光轴与所述光电二极管沿第一预设方向上的中心线不重合。
[0031]上述结构通过将微透镜的光轴设置为与所述光电二极管沿第一预设方向上的中心线不重合，使得沟槽结构对入射图像传感器的波长较长的光线起到反射作用，有利于增加波长较长的光线在光电二极管中的光程，从而有利于减少波长较长的光线穿过光电二极管，提高波长较长的光线吸收效率，提高光图像传感器的量子效率。且基于上述相关技术中的近红外图像传感器100
’
可知，本专利技术提供的图像传感器，在现有工艺的基础上即可制备，
不需要增加额外的工艺步骤，有利于成本控制。
[0032]本申请所述的图像传感器可以为近红外(Near Infrared，NIR)图像传感器。
[0033]下面结合附图1至9对本申请所提供的图像传感器进行详细说明。
[0034]请参照图4，并在必要时结合图6和图7所示，在一些实施例中，所述图像传感器100包括光电二极管10及微透镜20。光电二极管10具有在第一预设方向上相背离的第一表面1001和第二表面1002且所述光电二极管10的外周侧设有沟槽隔离结构30。微透镜20位于所述光电二极管10的第一表面1001所在的一侧，所述微透镜20朝向背离所述光电二极管10的一侧凸起，所述微透镜20的光轴R与所述光电二极管10沿第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括：光电二极管，具有第一表面，所述光电二极管的外周侧设有沟槽隔离结构；微透镜，位于所述光电二极管的第一表面所在的一侧，所述微透镜朝向背离所述光电二极管的一侧凸起，所述微透镜的光轴与所述光电二极管沿第一预设方向上的中心线不重合。2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述微透镜在沿第一预设方向上投影的尺寸与所述光电二极管在沿第一预设方向上投影的尺寸一致，所述微透镜和所述光电二极管在第二预设方向上的尺寸为D，所述微透镜和所述光电二极管在第三预设方向上的尺寸为T；其中，所述第一预设方向与所述第二预设方向和所述第三预设方向所确定的平面垂直；所述微透镜的光轴与所述光电二极管沿第一预设方向上的中心轴在第二预设方向上的距离为D/2；和/或所述微透镜的光轴与所述光电二极管沿第一预设方向上的中心轴在第三预设方向上的距离为T/2。3.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述微透镜和所述光电二极管在第二预设方向上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁春超，李玉鹏，王荣，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：