System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 图像传感器及其制备方法技术_技高网

图像传感器及其制备方法技术

技术编号:40302835 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-07 20:49
本申请涉及一种图像传感器的制备方法及图像传感器。图像传感器的制备方法包括:提供衬底,所述衬底设有多个间隔排布的光电元件;于所述衬底上形成隔离层;对所述隔离层进行刻蚀,形成分别与所述光电元件对应设置的多个凹槽;其中,每一所述凹槽的槽壁至少一部分为凹陷面,所述凹陷面为入射光的反射面以将所述入射光反射至所述光电元件;于所述凹槽内形成透光介质层;基于所述透光介质层去除剩余所述隔离层,以形成开口;基于所述开口形成隔离件。采用本制备方法能够提高了光电元件的通光面积。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体,特别是涉及一种图像传感器及其制备方法


技术介绍

1、随着互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,cmos)图像传感器技术的发展,出现了背照式(back side illumination,bsi)cmos图像传感器。

2、传统的背照式图像传感器的先进制程中,使用了氧化物栅格(oxide grid),通常会将这种oxide grid做成简单的闸状,但是这种闸状结构容易造成光的散射,从而减少了发光二极管对光的吸收,其会影响背照式图像传感器的感光量。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对传统技术中的光散射的问题提供一种能够增加光通量的图像传感器及其制备方法。

2、为了实现上述目的,第一方面,本申请提供了一种图像传感器的制备方法,包括:

3、提供衬底,所述衬底设有多个间隔排布的光电元件;

4、于所述衬底上形成氧化层;

5、于所述氧化层上形成隔离层;

6、对所述隔离层进行刻蚀,形成分别与所述光电元件对应设置的多个凹槽;其中,每一所述凹槽的槽壁至少一部分为凹陷面,所述凹陷面为入射光的反射面以将所述入射光反射至所述光电元件;

7、于所述凹槽内形成透光介质层;其中,所述透光介质层与所述氧化层接触设置;

8、基于所述透光介质层去除剩余所述隔离层,以形成开口;

9、基于所述开口形成隔离件。

10、上述图像传感器的制备方法,通过提供设有多个间隔排布的光电元件的衬底,于衬底上依次形成氧化层、隔离层,并对隔离层进行刻蚀,形成分别与光电元件对应设置的多个凹槽,每一凹槽的槽壁至少一部分为凹陷面,于凹槽内形成透光介质层,使得光线能够透过介质层到达光电元件,基于所述透光介质层去除剩余所述隔离层,以形成开口,并在开口处形成隔离件。通过设置凹槽的槽壁为凹陷面,以使透光介质层与隔离件之间的交界面为该凹陷面,这样,该交接面可等效为一凹面镜,凹面镜可起到聚光作用,可以将大量的入射光聚焦至光电元件上,同时还可以增大入射光的反射面积,以提高入射光的反射性能,以将入射光通过透光介质层反射至衬底中的光电元件,同时入射光还可在隔离件处发生折射,可改变入射光的不理想的散射效应,在减少光学串扰的同时,还可进一步增加入射光投射至光电元件的光通量,从而提高图像传感器的感光量。

11、在其中一个实施例中,所述对隔离层进行刻蚀,形成分别与所述光电元件对应设置的多个凹槽,包括:

12、于所述隔离层上形成掩膜层,所述掩膜层开设有多个限位窗口;

13、基于所述限位窗口采用干法刻蚀工艺刻蚀所述隔离层,以形成多个所述凹槽。

14、在其中一个实施例中,所述基于所述透光介质层去除剩余所述隔离层,以形成开口,包括:

15、基于所述透光介质层采用干法刻蚀去除剩余的部分所述隔离层;

16、采用湿法刻蚀去除所述隔离层,以在任意相邻两个所述透光介质层之间形成开口。

17、在其中一个实施例中,所述基于所述开口形成所述隔离件,包括:

18、基于所述开口于所述衬底上形成多层叠层设置的金属层,所述多层叠层设置的金属层构成所述隔离件。

19、在其中一个实施例中,每一所述金属层的材料包括钛、铝和钨的混合金属材料。

20、在其中一个实施例中,所述方法还包括:

21、对所述隔离件和所述透光介质层进行平坦化处理。

22、第二方面,本申请还提供了一种图像传感器,所述图像传感器包括:

23、衬底;

24、多个光电元件,间隔排布于所述衬底内;

25、多个透光介质层,各所述透光介质层间隔设置,且与所述光电元件对应设置,所述透光介质层的侧壁至少一部分为凹陷面;其中,所述凹陷面为入射光的反射面以将所述入射光反射至所述光电元件;

26、多个隔离件,各所述隔离件位于相邻两个透光介质层之间;

27、氧化层,位于所述衬底与所述隔离件之间,且与所述透光介质层接触设置。

28、上述图像传感器,通过提供设有多个间隔排布的光电元件的衬底,多个透光介质层,各透光介质层间隔设置,且与光电元件对应设置,透光介质层的侧壁至少一部分为凹陷面于衬底上形成隔离层,多个隔离件,各隔离件位于相邻两个透光介质层之间。其中,凹陷方向由透光介质层的中间区域指向隔离件的方向。通过设置凹陷方向,以使透光介质层与隔离件之间的交界面为该凹陷面,这样,该交接面可等效为一凹面镜,凹面镜可起到聚光作用,可以将大量的入射光聚焦至光电元件上,同时还可以增大入射光的反射面积,以提高入射光的反射性能,以将入射光通过透光介质层反射至衬底中的光电元件,同时入射光还可在隔离件处发生折射,可改变入射光的不理想的散射效应,在减少光学串扰的同时,还可进一步增加入射光投射至光电元件的光通量,从而提高图像传感器的感光性能。

29、在其中一个实施例中,所述透光介质层上表层的宽度小于所述透光介质层横截面的最大宽度,在所述衬底指向所述透光介质层上表层的方向上,所述透光介质层的宽度具有先增大后减小的变化趋势。

30、在其中一个实施例中,所述透光介质层与所述隔离件的交界面为弧形凹陷面,或,所述透光介质层与所述隔离件的交界面为包括多个依次连接的平面,各所述平面相对所述衬底的夹角从所述透光介质层上表层向在所述透光介质层横截面的最大宽度的对应位置依次增大。

31、在其中一个实施例中,所述隔离件包括多层叠层设置的金属层。

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【技术保护点】

1.一种图像传感器的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法,其特征在于,所述对所述隔离层进行刻蚀,形成分别与所述光电元件对应设置的多个凹槽,包括:

3.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法,其特征在于,所述基于所述透光介质层去除剩余所述隔离层,以形成开口,包括:

4.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法,其特征在于,所述基于所述开口形成所述隔离件,包括:

5.根据权利要求4所述的图像传感器的制备方法,其特征在于,每一所述金属层的材料包括钛、铝和钨的混合金属材料。

6.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法,其特征在于,所述方法还包括:

7.一种图像传感器,其特征在于,所述图像传感器包括:

8.根据权利要求7所述的图像传感器,其特征在于,所述透光介质层上表层的宽度小于所述透光介质层横截面的最大宽度,在所述衬底指向所述透光介质层上表层的方向上,所述透光介质层的宽度具有先增大后减小的变化趋势。

9.根据权利要求8所述的图像传感器,其特征在于,所述透光介质层与所述隔离件的交界面为弧形凹陷面,或,所述透光介质层与所述隔离件的交界面为包括多个依次连接的平面,各所述平面相对所述衬底的夹角从所述透光介质层上表层向在所述透光介质层横截面的最大宽度的对应位置依次增大。

10.根据权利要求8所述的图像传感器,其特征在于,所述隔离件包括多层叠层设置的金属层。

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【技术特征摘要】

1.一种图像传感器的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法,其特征在于,所述对所述隔离层进行刻蚀,形成分别与所述光电元件对应设置的多个凹槽,包括:

3.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法,其特征在于,所述基于所述透光介质层去除剩余所述隔离层,以形成开口,包括:

4.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法,其特征在于,所述基于所述开口形成所述隔离件,包括:

5.根据权利要求4所述的图像传感器的制备方法,其特征在于,每一所述金属层的材料包括钛、铝和钨的混合金属材料。

6.根据权利要求1所述的图像传感器的制备方法,其特征在于,所述方法还包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:陈维邦郑志成
申请(专利权)人:合肥晶合集成电路股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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