[发明专利]图像传感单元及其形成方法

说明书

一种图像传感单元及其形成方法，所述图像传感单元的形成方法包括：提供像素电极材料层；对所述像素电极材料层进行处理形成像素电极，所述像素电极的表面凹凸不平，具有凸起结构；在所述像素电极表面形成有机光电转换层。上述方法可以提高图像传感单元的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种图像传感单元及其形成方法。

背景技术

图像传感器，或称感光元件，是一种将光学图像转换成电子信号的设备，它被广泛地应用在数码相机和其他电子光学设备中。早期的图像传感器采用模拟信号，如摄像管(video camera tube)。如今，传统的图像传感器主要分为感光耦合元件(charge-coupleddevice,CCD)和互补式金属氧化物半导体有源像素传感器(CMOS Active pixel sensor)两种。上述图像传感器主要通过硅光电二极管接受光信号并将光信号转换成电信号。传统图像传感器的体积较大，并且灵敏度和受光范围都有待进一步的提高。

有机图像传感器是一种新型的图像传感器，现有的有机图像传感器采用有机光电转换层取代传统的硅光电二极管作为光电转换单元。有机光电转换层接收光信号后产生电子，通过位于有机光电转换层下方的像素电极与图像传感器下层的电路进行电学连接，将电信号转换成图像输出。

有机图像传感器不但具有更小的体积，而且提高了光线的入射角，有利于提高图像传感器的感光性能。并且与传统的图像传感器相比，有机图像传感器的工艺流程更加简单，可以降低生产成本。

现有的有机图像传感器的性能还有待进一步的提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种图像传感单元及其形成方法，提高有机图像传感器的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种图像传感单元及其形成方法，包括：提供像素电极材料层；对所述像素电极材料层进行处理形成像素电极，所述像素电极的表面凹凸不平，具有凸起结构；在所述像素电极表面形成有机光电转换层。

可选的，形成所述像素电极的方法包括：在所述像素电极材料层表面形成岛状分布的图形化掩膜层；以所述图形化掩膜层为掩膜，刻蚀部分厚度的像素电极材料层，使所述像素电极材料层表面形成凹槽；然后去除所述图形化掩膜层。

可选的，所述凹槽的深度为30nm～50nm。

可选的，形成所述图形化掩膜层的方法包括：在所述像素电极材料层表面形成第一掩膜层；在所述第一掩膜层表面形成岛状分布的第二掩膜层；以所述第二掩膜层为掩膜刻蚀所述第一掩膜层，形成图形化掩膜层；去除第二掩膜层。

可选的，采用化学气相沉积工艺形成所述第二掩膜层。

可选的，所述第二掩膜层的材料为硅，所述第二掩膜层为硅岛。

可选的，所述硅岛的宽度为10nm～20nm，相邻硅岛之间的距离为10nm～30nm。

可选的，所述化学气相沉积工艺采用的反应气体包括硅源气体和刻蚀气体，所述硅源气体至少包括Si₃H₈、SiH₄、Si₂H₆、Si₅H₁₀中的一种，所述刻蚀气体至少包括HCl、HF、Cl₂中的一种，硅源气体与刻蚀气体的浓度比为1:0.2～1:0.8，反应温度为250℃～400℃，压强为0.05托～10托，反应时间为10s～30s。

可选的，形成所述像素电极的方法包括：在所述像素电极材料层表面形成氧化层；在所述自然氧化层表面形成岛状分布的金属颗粒。

可选的，将所述像素电极材料层置于空气中，使像素电极材料层表面自然氧化，形成氧化层。