[发明专利]使用能量转换层增加图像传感器中的光吸收的方法和装置

权利要求书

1.一种装置，其包括：

能量转换层，用以接收具有第一波长的电磁辐射和将所述电磁辐射转换成具有第二波长的电磁辐射；

钝化层，其具有在其中形成的至少一个金属互连；以及

光电二极管层，用以接收和检测所述具有所述第二波长的电磁辐射，其中所述能量转换层和所述钝化层安置在所述光电二极管层的同一侧上。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述能量转换层安置在所述钝化层与所述光电二极管层之间。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述钝化层安置在所述能量转换层与所述光电二极管层之间。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述能量转换层邻接所述钝化层。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述光电二极管层包括多个光电二极管，且其中所述钝化层包括多个金属互连，其中所述光电二极管和所述金属互连经定位以使得电磁辐射横穿所述多个金属互连之间的所述钝化层到达所述多个光电二极管。

6.根据权利要求5所述的装置，其进一步包括多个微透镜，所述多个微透镜中的每一者将电磁辐射集中到所述多个光电二极管中的个别一者上，其中所述能量转换层安置在所述多个微透镜上以在所述微透镜将所述电磁辐射集中到所述个别的多个光电二极管上之前将所述电磁辐射转换成具有所述第二波长的电磁辐射。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述具有所述第一波长的电磁辐射包括x射线辐射，且其中所述能量转换层经配置以将所述x射线转换成可见光。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一波长短于所述第二波长。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述能量转换层包括YAG:Ce晶体。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述能量转换层包括晶状碘化铯闪烁体。

11.一种方法，其包括：

在图像传感器的能量转换层处接收具有第一波长范围的电磁辐射；

将所述电磁辐射转换成具有第二波长范围的电磁辐射；

将所述具有所述第二波长范围的电磁辐射从所述能量转换层引导通过钝化层；

在光电二极管层处感测所述具有所述第二波长范围的电磁辐射；以及

经由所述钝化层内形成的互连结构来路由电信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：

接收具有多个波长范围的电磁辐射；以及

过滤所述具有所述多个波长范围的电磁辐射，以允许所述多个波长范围中的大体一个波长范围的光通过色彩过滤器；以及

将具有所述多个波长范围中的所述一个波长范围的电磁辐射从所述色彩过滤器引导到所述能量转换层。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述互连结构包括多个金属互连，且所述光电二极管层包括多个光电二极管，所述方法进一步包括集中所述具有第一波长范围的电磁辐射，以使得所述具有所述第二波长范围的电磁辐射横穿所述多个金属互连之间的所述钝化层到达所述多个光电二极管。

14.一种CMOS图像传感器，其包括：

色彩过滤器层，用以接收光，其中所述色彩过滤器层包含第一和第二色彩过滤器，所述第一色彩过滤器允许大体上仅第一色彩的光通过所述第一色彩过滤器；

能量转换层，用以接收所述第一色彩的光和将所述第一色彩的光转换成第二色彩的光；

钝化层，其具有在其中形成的至少一个金属互连；以及

光电二极管层，其经安置以接收所述第二色彩的光和检测所述接收的第二色彩的光，其中所述能量转换层和所述钝化层安置在所述色彩过滤器层与所述光电二极管层之间。

15.根据权利要求14所述的CMOS图像传感器，其中所述第一色彩过滤器为蓝色过滤器且所述第一色彩为蓝色，所述蓝色过滤器允许大体上仅蓝色的光通过所述蓝色过滤器。