【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造，尤其涉及图像传感器及其制造方法。
技术介绍
1、图像传感器是指能将光信号转换为电信号的器件，目前随着多光谱成像和检测技术的发展，将不同波长范围光的探测技术结合在一起的宽光谱检测与成像技术逐渐被重视。
2、现有技术通常采用调控光电转换材料组合和/或配比的方式以匹配探测波段的需求。然而，光电转换材料对光的吸收特性具有固有的局限性，单一光电转换材料仅能满足单一波段光的探测需求，且即使该波段光范围较宽，也无法同时满足在该宽波段范围内的各个波段都具有高的传输效率。
3、因此，有必要开发新型的以解决现有技术中存在的上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种图像传感器及其制造方法，能够同时响应不同波段光并具有高的传输效率。
2、为实现上述目的，本专利技术的所述图像传感器包括：
3、衬底；
4、金属互连介质层，设置于所述衬底顶面并设置有若干底部电极；
5、光电转换层，设置于所述金属互连介质层顶面，并包含与部分所述若干底部电极一一对应电接触并相互电绝缘的若干光电转换单元；
6、顶部电极，电接触其余所述若干底部电极中的至少一个底部电极，且包含电接触所述若干光电转换单元的顶部透明电极，所述顶部透明电极包含与所述若干光电转换单元一一对应的若干光栅结构；
7、滤光层，包含与所述若干光栅结构一一对应设置并填充所述若干光栅结构以及相邻光栅结构之间空间的若干滤光结构，所述若干滤
8、本专利技术所述图像传感器的有益效果在于：所述光电转换层设置有相互电绝缘的若干光电转换单元，所述顶部电极的顶部透明电极包含与所述若干光电转换单元一一对应设置的若干光栅结构，且所述滤光层包含与所述若干光栅结构一一对应设置并填充所述若干光栅结构以及相邻光栅结构之间空间的若干滤光结构。所述若干滤光结构配置为分别允许不同的特定波长范围入射光透过，且与所述滤光结构对应设置的所述光栅结构配置为增强接收到的所述特定波长范围入射光的传输效率，能够减少由于光栅结构引起的光串扰问题并增加对应所述光栅结构吸收的特定波长范围入射光进入相应光电转换单元的比例，从而能够同时响应不同波段光并具有高的传输效率。
9、优选的，所述滤光层还包含与所述若干滤光结构一一对应设置的若干透镜结构，所述滤光结构位于对应的所述透镜结构和对应的所述光栅结构之间，与所述滤光结构对应设置的所述透镜结构配置为允许所述特定波长范围入射光透过。
10、优选的，不同所述光栅结构的光栅参数不同，所述光栅参数包括光栅深度、光栅间隔和光栅宽度中的至少一种。
11、进一步优选的，所述若干光栅结构中，各所述光栅结构的占空比为0.35-0.75，光栅深度为45-75纳米，光栅间隔为100-800纳米。
12、进一步优选的，各所述光栅结构的占空比为0.4-0.6。
13、进一步优选的，各所述光栅结构的光栅深度为50-70纳米。
14、优选的，各所述滤光结构对应设置的所述光栅结构的光栅间隔分别为100-200纳米，200-400纳米，400-600纳米以及600-800纳米。
15、进一步优选的，各所述滤光结构对应设置的所述光栅结构的光栅间隔分别为100-195纳米，200-395纳米，400-595纳米以及600-800纳米。
16、优选的，所述滤光层还包含与所述若干滤光结构一一对应设置的若干透镜结构，所述滤光结构位于对应的所述透镜结构和对应的所述光栅结构之间，与所述滤光结构对应设置的所述透镜结构配置为允许所述特定波长范围入射光透过。
17、进一步优选的，各所述透镜结构高度为400-1200纳米。
18、进一步优选的，所述透镜结构的高度与所对应设置的所述滤光结构所允许透过光的波长呈正比。
19、优选的，所述光电转换单元的宽度小于对应设置的所述底部电极的宽度。
20、优选的，所述顶部透明电极高度为100-150纳米。
21、本专利技术所述图像传感器的制造方法包括：
22、s0：提供衬底，所述衬底顶面设置有金属互连介质层，所述金属互连介质层设置有若干底部电极；
23、s1：在所述金属互连介质层上形成包含相互电绝缘的若干光电转换单元的光电转换层，使所述若干光电转换单元与所述若干底部电极中的部分底部电极一一对应电接触，以及使各所述光电转换单元至少部分顶面露出；
24、s2：在所述光电转换层上形成顶部电极，使所述顶部电极电接触所述若干底部电极中的其他至少一个底部电极，且包含电接触所述若干光电转换单元的顶部透明电极；
25、s3：在所述顶部透明电极上形成与所述若干光电转换单元一一对应的若干光栅结构，并将各所述光栅结构配置为增强所接收到的特定波长范围入射光的传输效率；
26、s4：在所述光电转换层上形成滤光层，使所述滤光层包含与所述若干光栅结构一一对应设置并填充所述若干光栅结构以及相邻所述光栅结构之间空间的若干滤光结构，并将各所述滤光结构配置为允许不同的特定波长范围入射光透过。
27、本专利技术所述图像传感器的制造方法有益效果在于：经所述步骤s1形成相互电绝缘的若干光电转换单元后，再经所述步骤s2和所述步骤s3在所述顶部透明电极上形成与所述若干光电转换单元一一对应的若干光栅结构，并将所述若干光栅结构配置为增强对应入射光的传输效率，且通过所述步骤s4在所述光电转换层上形成滤光层，使所述滤光层包含与所述若干光栅结构一一对应设置并填充所述若干光栅结构以及相邻所述光栅结构之间空间的若干滤光结构，并将各所述滤光结构配置为分别允许不同的特定波长范围入射光透过，能够减少由于光栅结构引起的光串扰问题，且与所述滤光结构所对应设置的所述光栅结构能够增加接收到的所述特定波长范围入射光进入相应光电转换单元的比例，从而能够同时响应不同波段光并具有高的传输效率。
28、优选的，所述光电转换层包括设置于所述金属互连介质层顶面的绝缘介质层，所述步骤s2中，在所述光电转换层上形成顶部电极的步骤包括：去除部分所述绝缘介质层形成使所述其他至少一个底部电极的至少部分顶面露出的通孔结构，使用导电材料填充所述通孔结构形成导通结构后，使用透明导电材料沉积形成电接触所述若干光电转换单元和所述导通结构的所述顶部透明电极。
29、优选的，所述步骤s4中，在所述光电转换层上形成滤光层的步骤包括：
30、s41：在所述顶部透明电极上进行旋涂和光刻形成与一个所述光栅结构对应设置并填充一个所述光栅结构的滤光结构；
31、s42：重复执行所述步骤s41直至形成与所述若干光栅结构一一对应设置并填充所述若干光栅结构的若干滤光结构；
32、s43：在所述若干滤光结构上沉积并研磨本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述滤光层还包含与所述若干滤光结构一一对应设置的若干透镜结构，所述滤光结构位于对应的所述透镜结构和对应的所述光栅结构之间，与所述滤光结构对应设置的所述透镜结构配置为允许所述特定波长范围入射光透过。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述透镜结构的高度与对应设置的所述滤光结构所允许透过光的波长呈正比。
4.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，各所述透镜结构高度为400-1200纳米。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，不同所述光栅结构的光栅参数不同，所述光栅参数包括光栅深度、光栅间隔和光栅宽度中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，各所述光栅结构的占空比为0.35-0.75，光栅深度为45-75纳米，光栅间隔为100-800纳米。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述光电转换单元的宽度小于对应设置的所述底部电极的宽度。
8.一种图像传感器
9.根据权利要求8所述的图像传感器的制造方法，其特征在于，所述光电转换层包括设置于所述金属互连介质层顶面的绝缘介质层，所述步骤S2中，在所述光电转换层上形成顶部电极的步骤包括：
10.根据权利要求8所述的图像传感器的制造方法，其特征在于，所述步骤S4中，在所述光电转换层上形成滤光层的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述滤光层还包含与所述若干滤光结构一一对应设置的若干透镜结构，所述滤光结构位于对应的所述透镜结构和对应的所述光栅结构之间，与所述滤光结构对应设置的所述透镜结构配置为允许所述特定波长范围入射光透过。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述透镜结构的高度与对应设置的所述滤光结构所允许透过光的波长呈正比。
4.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，各所述透镜结构高度为400-1200纳米。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，不同所述光栅结构的光栅参数不同，所述光栅参数包括光栅深度、光栅间隔和光栅宽度中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏松，卢意飞，宋雷，王玮，左青云，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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