本公開實施例涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種圖像傳感器及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、圖像傳感器通?；诨パa型金屬氧化物半導(dǎo)體(complementary?metal?oxidesemiconductor，cmos)技術(shù)制造而成。按照接收光線的位置的不同，圖像傳感器可以分為前照式(front?side?illumination，fsi)圖像傳感器和背照式(back?side?illumination，bsi)圖像傳感器。其中，背照式圖像傳感器目前有很大的優(yōu)勢，可以捕獲更大的進光量，實現(xiàn)高質(zhì)量的圖像。

2、然而，在實際應(yīng)用中，圖像傳感器還存在許多問題亟待改善。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開實施例提供一種圖像傳感器及其制造方法。

2、為達(dá)到上述目的，本公開的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

3、第一方面，本公開實施例提供一種圖像傳感器，該圖像傳感器包括：

4、基底，所述基底包括層疊的光電二極管層和電路層；

5、透光層，所述透光層位于所述基底的表面；所述透光層包括第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層；其中，所述第一介質(zhì)層具有沿層疊方向相對設(shè)置的第一面和第二面，所述第一面為靠近所述基底的平面，所述第二面為遠(yuǎn)離所述基底的曲面；所述第二介質(zhì)層覆蓋所述第一介質(zhì)層的所述第二面；所述第二介質(zhì)層的表面為曲面，用于接收光信號。

6、在一些實施例中，所述透光層包括多個沿遠(yuǎn)離所述基底的方向凸起的凸起結(jié)構(gòu)；或者，所述透光層包括多個沿遠(yuǎn)離所述基底的方向凹陷的凹陷結(jié)構(gòu)。

7、在一些實施例中，所述第一介質(zhì)層的所述第二面包括多個沿遠(yuǎn)離所述基底的方向凸起的曲面，所述第二介質(zhì)層的各處厚度一致；所述第一介質(zhì)層和所述第二介質(zhì)層共同構(gòu)成多個所述凸起結(jié)構(gòu)。

8、在一些實施例中，所述第一介質(zhì)層的所述第二面包括多個向所述基底的方向凹陷的曲面，所述第二介質(zhì)層的各處厚度一致；所述第一介質(zhì)層和所述第二介質(zhì)層共同構(gòu)成多個所述凹陷結(jié)構(gòu)。

9、在一些實施例中，所述圖像傳感器還包括：

10、第三介質(zhì)層，所述第三介質(zhì)層覆蓋所述第二介質(zhì)層；所述第三介質(zhì)層的表面為平面。

11、在一些實施例中，所述光電二極管層包括呈陣列排布的多個光電二極管；所述圖像傳感器還包括：

12、格柵結(jié)構(gòu)，所述格柵結(jié)構(gòu)位于所述第三介質(zhì)層的表面；所述格柵結(jié)構(gòu)具有多個與所述光電二極管層中的每個所述光電二極管在所述層疊方向上一一對準(zhǔn)的限定腔。

13、在一些實施例中，在所述層疊方向上，每個所述光電二極管與一個所述凸起結(jié)構(gòu)或一個所述凹陷結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)；或者，每個所述光電二極管與多個所述凸起結(jié)構(gòu)或多個所述凹陷結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)。

14、在一些實施例中，所述第一介質(zhì)層的材料的折射率與所述第二介質(zhì)層的材料的折射率不同。

15、在一些實施例中，所述第一介質(zhì)層的材料包括光刻膠材料和有機物材料，所述第二介質(zhì)層的材料包括高介電常數(shù)材料。

16、第二方面，本公開實施例提供一種圖像傳感器的制造方法，該圖像傳感器的制造方法包括：

17、提供基底；所述基底包括層疊的光電二極管層和電路層；所述光電二極管層包括呈陣列排布的多個光電二極管；

18、在所述基底的表面形成第一介質(zhì)層；所述第一介質(zhì)層具有沿層疊方向相對設(shè)置的第一面和第二面，所述第一面為靠近所述基底的平面，所述第二面為遠(yuǎn)離所述基底的曲面；

19、在所述第一介質(zhì)層的所述第二面形成第二介質(zhì)層；所述第二介質(zhì)層的表面為曲面，用于接收光信號。

20、在一些實施例中，所述在所述基底的表面形成第一介質(zhì)層，包括：

21、在所述基底的表面形成第一介質(zhì)材料層；

22、利用光罩對所述第一介質(zhì)材料層進行光刻，以形成所述第一介質(zhì)層；其中，所述光罩在其厚度方向的不同區(qū)域具有不同的透光度。

23、在一些實施例中，所述在所述基底的表面形成第一介質(zhì)層，包括：

24、對第一介質(zhì)材料進行噴墨打印，以在所述基底的表面形成第一介質(zhì)材料層；

25、對所述第一介質(zhì)材料層進行固化處理，以形成所述第一介質(zhì)層。

26、在一些實施例中，所述制造方法還包括：

27、在所述第二介質(zhì)層的表面形成第三介質(zhì)層；

28、對所述第三介質(zhì)層的表面進行平坦化處理；

29、在所述第三介質(zhì)層的表面形成格柵結(jié)構(gòu)；所述格柵結(jié)構(gòu)具有多個與所述光電二極管層中的每個所述光電二極管在所述層疊方向上一一對準(zhǔn)的限定腔。

30、在一些實施例中，所述第一介質(zhì)層的材料包括光刻膠材料和有機物材料，所述第二介質(zhì)層的材料包括高介電常數(shù)材料。

31、在一些實施例中，所述第一介質(zhì)層的材料的折射率與所述第二介質(zhì)層的材料的折射率不同。

32、本公開實施例提供了一種圖像傳感器，該圖像傳感器包括：基底，所述基底包括層疊的光電二極管層和電路層；透光層，所述透光層位于所述基底的表面；所述透光層包括第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層；其中，所述第一介質(zhì)層具有沿層疊方向相對設(shè)置的第一面和第二面，所述第一面為靠近所述基底的平面，所述第二面為遠(yuǎn)離所述基底的曲面；所述第二介質(zhì)層覆蓋所述第一介質(zhì)層的所述第二面；所述第二介質(zhì)層的表面為曲面，用于接收光信號。本公開實施例中，第一介質(zhì)層的第一面為平面，且第一介質(zhì)層的第二面為曲面。如此，第一介質(zhì)層在透光層中形成了用以匯聚光線的微透鏡結(jié)構(gòu)。該微透鏡結(jié)構(gòu)可以捕獲更大的進光量，從而可以改善圖像傳感器在暗光環(huán)境中的成像質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種圖像傳感器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述透光層包括多個沿遠(yuǎn)離所述基底的方向凸起的凸起結(jié)構(gòu)；或者，所述透光層包括多個沿遠(yuǎn)離所述基底的方向凹陷的凹陷結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的所述第二面包括多個沿遠(yuǎn)離所述基底的方向凸起的曲面，所述第二介質(zhì)層的各處厚度一致；所述第一介質(zhì)層和所述第二介質(zhì)層共同構(gòu)成多個所述凸起結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的所述第二面包括多個向所述基底的方向凹陷的曲面，所述第二介質(zhì)層的各處厚度一致；所述第一介質(zhì)層和所述第二介質(zhì)層共同構(gòu)成多個所述凹陷結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像傳感器，其特征在于，所述光電二極管層包括呈陣列排布的多個光電二極管；所述圖像傳感器還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像傳感器，其特征在于，在所述層疊方向上，每個所述光電二極管與一個所述凸起結(jié)構(gòu)或一個所述凹陷結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)；或者，每個所述光電二極管與多個所述凸起結(jié)構(gòu)或多個所述凹陷結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的材料的折射率與所述第二介質(zhì)層的材料的折射率不同。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的材料包括光刻膠材料和有機物材料，所述第二介質(zhì)層的材料包括高介電常數(shù)材料。

10.一種圖像傳感器的制造方法，其特征在于，包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述在所述基底的表面形成第一介質(zhì)層，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述在所述基底的表面形成第一介質(zhì)層，包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法還包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求10至13任一所述的制造方法，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的材料包括光刻膠材料和有機物材料，所述第二介質(zhì)層的材料包括高介電常數(shù)材料。

15.根據(jù)權(quán)利要求10至13任一所述的制造方法，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的材料的折射率與所述第二介質(zhì)層的材料的折射率不同。

技術(shù)總結(jié)
本公開實施例提供一種圖像傳感器及其制造方法。圖像傳感器包括：基底，所述基底包括層疊的光電二極管層和電路層；透光層，所述透光層位于所述基底的表面；所述透光層包括第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層；其中，所述第一介質(zhì)層具有沿層疊方向相對設(shè)置的第一面和第二面，所述第一面為靠近所述基底的平面，所述第二面為遠(yuǎn)離所述基底的曲面；所述第二介質(zhì)層覆蓋所述第一介質(zhì)層的所述第二面；所述第二介質(zhì)層的表面為曲面，用于接收光信號。

技術(shù)研發(fā)人員：王坤,方萬一,應(yīng)程
受保護的技術(shù)使用者：湖北江城芯片中試服務(wù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19