图像传感器及电子设备制造技术

本申请公开了一种图像传感器及电子设备，其中，本申请公开的图像传感器包括半导体结构层、电路连接层和光学结构层，半导体结构层朝向光学结构层的一侧包括第一调光结构，第一调光结构包括至少两个相互平行设置的第一调制单元；光学结构层朝向半导体结构层的一侧包括第二调光结构，第二调光结构包括至少两个相互平行设置的第二调制单元，第一调光结构与第二调光结构对应设置；第一调光结构在电路连接层的正投影与第二调光结构在电路连接层的正投影相交，从而通过入射光在第一调光结构和第二调光结构中的衍射、散射或者反射增加光量，提升图像传感器对入射光的探测效率和对入射光的吸收率。的吸收率。的吸收率。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器及电子设备


[0001]本申请涉及图像传感器
，具体而言，涉及一种图像传感器及电子设备。

技术介绍

[0002]图像传感器是数字摄像头的重要组成部分，是一种将光学图像转换成电学信号的设备，它被广泛地应用在数码相机、移动终端、便携式电子装置等电子设备中。图像传感器包括CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)图像传感器和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补型金属氧化物半导体元件)图像传感器两大类，而CMOS图像传感器具有高度集成化、低功耗、速度快、成本低等优点，已经广泛应用在许多产品中。这些产品包括手机、平板电脑、汽车以及安防监控系统等。
[0003]根据目前的图像传感器中感光器件与金属层的位置关系以及入射光路径，可以将图像传感器分为前照式图像传感器(FSI)和背照式图像传感器(BSI)两种，为了适应像素单元高灵敏度的需求，业内目前广泛采用背照式图像传感器。在背照式图像传感器中，通常采用硅片制备包括光电二极管在内的半导体结构层，并在光电二极管的受光方向上设置基于三原色的彩色滤光片，因此透过彩色滤光片的光线可以呈现为红色光、绿色光和蓝色光，硅材料对于入射光的吸收系数随波长的增强而降低：由于三原色的波长呈现红色大于绿色大于蓝色的趋势，因此红色光在硅片中的吸收位置最深，其次是绿色光，而蓝色光在硅片中的吸收位置最浅，换言之，硅材料对红色光的吸收系数最低。
[0004]受制于硅材料对红色光的吸收能力，现有的背照式图像传感器对红色光线以及近红外光线的接收能力较差，导致现有的背照式图像传感器对图像暗部的光线捕捉能力及成像能力较差。

技术实现思路

[0005]为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种图像传感器及电子设备。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种图像传感器，所述图像传感器包括电路连接层、光学结构层以及位于所述电路连接层和所述光学结构层之间的半导体结构层，其中：
[0007]所述半导体结构层内包括呈阵列分布的多个感光像素区和将多个所述感光像素区间隔开的沟槽隔离结构，所述半导体结构层朝向所述光学结构层的一侧包括第一调光结构，所述第一调光结构包括至少两个相互平行设置的第一调制单元，所述感光像素区与所述第一调光结构对应设置；所述光学结构层朝向所述半导体结构层的一侧包括第二调光结构，所述第二调光结构包括至少两个相互平行设置的第二调制单元，所述第一调光结构与所述第二调光结构对应设置；所述第一调光结构在所述电路连接层的正投影与所述第二调光结构在所述电路连接层的正投影相交。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述第一调光结构沿平行于所述半导体结构层的第一方向延伸，所述第二调光结构沿平行于所述半导体结构层的第二方向延伸，所述第一方向
和所述第二方向相交。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述第一调制单元朝向所述电路连接层一侧的宽度小于或等于所述第一调制单元远离所述光学结构层一侧的宽度；所述第二调制单元朝向所述半导体结构层一侧的宽度小于或等于所述第二调制单元远离所述半导体结构层一侧的宽度。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述第一调制单元朝向所述光学结构层一侧的宽度大于或等于所述第二调制单元朝向所述半导体结构层一侧的宽度。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述沟槽隔离结构包括相对设置的浅沟槽隔离结构和深沟槽隔离结构，所述深沟槽隔离结构设置于所述半导体结构层内部朝向所述光学结构层的一侧，所述浅沟槽隔离结构设置于所述半导体结构层内部朝向所述电路连接层的一侧。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述光学结构层还包括层间介质层，所述第二调光结构位于所述层间介质层内，所述层间介质层包括栅格结构，所述沟槽隔离结构在所述电路连接层上的正投影覆盖所述栅格结构在所述电路连接层上的正投影。
[0013]在一种可能的实现方式中，对应所述感光像素区，所述光学结构层还包括层叠设置的滤色层和微透镜，微透镜在所述电路连接层上的正投影位于所述滤色层在所述电路连接层上的正投影内，且所述滤色层在所述电路连接层上的正投影覆盖所述半导体结构层在所述电路连接层上的正投影。
[0014]第二方面，本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述图像传感器。
[0015]基于上述任意一个方面，本申请公开了一种图像传感器及电子设备，通过在半导体结构层和光学结构层中分别设置第一调光结构和第二调光结构，且第一调光结构在电路连接层的正投影与第二调光结构在电路连接层的正投影相交，从而通过入射光在第一调光结构和第二调光结构中的衍射、散射或者反射增加进入半导体结构层中的光量，提升图像传感器对入射光的探测效率和对入射光的吸收率。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要调用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
[0017]图1为现有技术提供的图像传感器截面示意图；
[0018]图2为本申请提供的图像传感器截面示意图；
[0019]图3为本申请提供的图像传感器调光结构一图形图案示意图；
[0020]图4为本申请提供的图像传感器调光结构另一图形图案示意图；
[0021]图5为本申请提供的图像传感器调光结构又一图形图案示意图；
[0022]图6为本申请提供的图像传感器调光结构还一图形图案示意图；
[0023]图7为本申请提供的图像传感器调光结构又一图形图案示意图；
[0024]图8为本申请提供的图像传感器调光结构另一图形图案示意图。
具体实施方式
[0025]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请实施例的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其它操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
[0026]另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]图1示出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括电路连接层、光学结构层以及位于所述电路连接层和所述光学结构层之间的半导体结构层，其中：所述半导体结构层内包括呈阵列分布的多个感光像素区和将多个所述感光像素区间隔开的沟槽隔离结构，所述半导体结构层朝向所述光学结构层的一侧包括第一调光结构，所述第一调光结构包括至少两个相互平行设置的第一调制单元，所述感光像素区与所述第一调光结构对应设置；所述光学结构层朝向所述半导体结构层的一侧包括第二调光结构，所述第二调光结构包括至少两个相互平行设置的第二调制单元，所述第一调光结构与所述第二调光结构对应设置；所述第一调光结构在所述电路连接层的正投影与所述第二调光结构在所述电路连接层的正投影相交。2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一调光结构沿平行于所述半导体结构层的第一方向延伸，所述第二调光结构沿平行于所述半导体结构层的第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向相交。3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一调制单元朝向所述电路连接层一侧的宽度小于或等于所述第一调制单元远离所述光学结构层一侧的宽度；所述第二调制单元朝向所述半导体结构层一侧的宽度小于或等于所述第二调制单元远离所述半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞博，孙赛，
申请(专利权)人：思特威合肥电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：