【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。
技术介绍
1、time of flight(tof)是一种主流的3d成像技术，因为其不易受环境光影响、测量距离远且信号处理简单直接的特点，在汽车辅助驾驶领域比起其他3d成像技术，如结构光或双目成像，更受市场青睐。
2、tof系统由激光发射器与光信号接收器两部分组成，其测量距离的方法与雷达类似：技术信号从发射到接收的时间间隔，再通过光速将时间换算成距离。综合考虑对人眼的保护、技术成熟度、大气对光源的吸收几部分因素，波长940nm的红外光激光经常被选做光源。
3、940纳米波长以外的环境光源对于tof来说是干扰噪音，可能会干扰系统对距离的判断。提高光信号接收器对940nm光的选择性吸收，就成了tof系统性能提升的关键问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种图像传感器及其形成方法，滤色层的寿命更高，且滤色层的滤光性能更好。
2、本申请的一个方面提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底中形成有像素区域；在所述半导体衬底表面形成滤色层，所述滤色层包括位于所述半导体衬底表面的透光层和位于所述透光层表面的若干呈矩阵分布的滤光柱，其中，相邻滤光柱中心的距离在红外光的波长范围内。
3、在本申请的一些实施例中相邻滤光柱中心的距离为900纳米至1000纳米，所述滤光柱的直径为350纳米至450纳米。
4、在本申请的一些实施例中，空气的折射率、所述滤光柱的折射率、所
5、在本申请的一些实施例中，空气的折射率、所述滤光柱的折射率和所述透光层的折射率的平方为线性关系。
6、在本申请的一些实施例中，空气的折射率、所述滤光柱的折射率的所述透光层的折射率的平方的斜率为2。
7、在本申请的一些实施例中，形成所述滤色层的方法包括：在所述半导体衬底表面依次形成透光层和滤光层；刻蚀所述滤光层形成所述若干呈矩阵分布的滤光柱。
8、在本申请的一些实施例中，刻蚀所述滤光层形成所述若干呈矩阵分布的滤光柱的方法为干法刻蚀。
9、在本申请的一些实施例中，在所述半导体衬底表面形成透光层的方法为化学气相沉积工艺，在所述透光层表面形成滤光层的方法为化学气相沉积工艺。
10、在本申请的一些实施例中，所述透光层的厚度为红外光在所述透光层中的波长的四分之一，所述滤光柱的高度为红外光在所述滤光柱中的波长的四分之一。
11、在本申请的一些实施例中，所述透光层的厚度为1800埃至2200埃，所述滤光柱的高度为3800埃至4400埃。
12、本申请的另一个方面还提供一种图像传感器，包括：半导体衬底，所述半导体衬底中形成有像素区域；滤色层，位于所述半导体衬底表面，所述滤色层包括位于所述半导体衬底表面的透光层和位于所述透光层表面的若干呈矩阵分布的滤光柱，其中，相邻滤光柱中心的距离在红外光的波长范围内。
13、在本申请的一些实施例中相邻滤光柱中心的距离为900纳米至1000纳米，所述滤光柱的直径为350纳米至450纳米。
14、在本申请的一些实施例中，空气的折射率、所述滤光柱的折射率、所述透光层的折射率和所述半导体衬底的折射率由低到高依次增加。
15、在本申请的一些实施例中，空气的折射率、所述滤光柱的折射率和所述透光层的折射率的平方为线性关系。
16、在本申请的一些实施例中，空气的折射率、所述滤光柱的折射率的所述透光层的折射率的平方的斜率为2。
17、在本申请的一些实施例中，所述透光层的厚度为红外光在所述透光层中的波长的四分之一，所述滤光柱的高度为红外光在所述滤光柱中的波长的四分之一。
18、在本申请的一些实施例中，所述透光层的厚度为1800埃至2200埃，所述滤光柱的高度为3800埃至4400埃。
19、本申请提供一种图像传感器及其形成方法，滤色层为由透光层和具有特定图案的滤光柱构成的超表面结构，滤色层的寿命更高，且滤色层可以根据不同像素区域针对设置，滤色层的滤光性能更好。
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1.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，相邻滤光柱中心的距离为900纳米至1000纳米，所述滤光柱的直径为350纳米至450纳米。
3.如权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，空气的折射率、所述滤光柱的折射率、所述透光层的折射率和所述半导体衬底的折射率由低到高依次增加。
4.如权利要求3所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，空气的折射率、所述滤光柱的折射率和所述透光层的折射率的平方为线性关系。
5.如权利要求4所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，空气的折射率、所述滤光柱的折射率的所述透光层的折射率的平方的斜率为2。
6.如权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，形成所述滤色层的方法包括：
7.如权利要求6所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，刻蚀所述滤光层形成所述若干呈矩阵分布的滤光柱的方法为干法刻蚀。
8.如权利要求6所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，在所述半导体衬底表面形成透光层的方法为化学气
9.如权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述透光层的厚度为红外光在所述透光层中的波长的四分之一，所述滤光柱的高度为红外光在所述滤光柱中的波长的四分之一。
10.如权利要求9所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述透光层的厚度为1800埃至2200埃，所述滤光柱的高度为3800埃至4400埃。
11.一种图像传感器，其特征在于，包括：
12.如权利要求11所述的图像传感器，其特征在于，相邻滤光柱中心的距离为900纳米至1000纳米，所述滤光柱的直径为350纳米至450纳米。
13.如权利要求11所述的图像传感器，其特征在于，空气的折射率、所述滤光柱的折射率、所述透光层的折射率和所述半导体衬底的折射率由低到高依次增加。
14.如权利要求13所述的图像传感器，其特征在于，空气的折射率、所述滤光柱的折射率和所述透光层的折射率的平方为线性关系。
15.如权利要求14所述的图像传感器，其特征在于，空气的折射率、所述滤光柱的折射率的所述透光层的折射率的平方的斜率为2。
16.如权利要求11所述的图像传感器，其特征在于，所述透光层的厚度为红外光在所述透光层中的波长的四分之一，所述滤光柱的高度为红外光在所述滤光柱中的波长的四分之一。
17.如权利要求16所述的图像传感器，其特征在于，所述透光层的厚度为1800埃至2200埃，所述滤光柱的高度为3800埃至4400埃。
...【技术特征摘要】
1.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，相邻滤光柱中心的距离为900纳米至1000纳米，所述滤光柱的直径为350纳米至450纳米。
3.如权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，空气的折射率、所述滤光柱的折射率、所述透光层的折射率和所述半导体衬底的折射率由低到高依次增加。
4.如权利要求3所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，空气的折射率、所述滤光柱的折射率和所述透光层的折射率的平方为线性关系。
5.如权利要求4所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，空气的折射率、所述滤光柱的折射率的所述透光层的折射率的平方的斜率为2。
6.如权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，形成所述滤色层的方法包括：
7.如权利要求6所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，刻蚀所述滤光层形成所述若干呈矩阵分布的滤光柱的方法为干法刻蚀。
8.如权利要求6所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，在所述半导体衬底表面形成透光层的方法为化学气相沉积工艺，在所述透光层表面形成滤光层的方法为化学气相沉积工艺。
9.如权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述透光层的厚度为红外光在所述透光层中的波长的四分...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴琼涛，阎大勇，刘红敏，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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