[发明专利]光电二极管及其形成方法

说明书

技术领域

本专利文献中描述的技术总体涉及半导体工艺，更具体地，涉及光电二极管以及形成光电二极管的方法。

背景技术

随着光电技术的改进，使用图像技术的产品（诸如数码相机、扫描仪、和摄像机）变得更加普及。在图像传感器的制造工艺中，光电二极管通过滤色镜能够感测不同颜色，诸如，红色、绿色和蓝色。通常，每一个光电二极管仅感测一种特定的颜色。然而，传统光电二极管结构可能存在严重的串扰问题，这是因为从倾斜角接收的光可能会干扰邻近像素。

发明内容

根据本发明描述的内容，提供了用于形成光电二极管的方法和系统。示例性的第一方法包括：在衬底上方，形成与第一像素相对应的第一底电极和与第二像素相对应的第二底电极；在衬底上方形成介电层；对衬底上方的介电层进行图案化；在衬底上方形成光转换层；在光转换层上方形成顶电极；以及在顶电极上方形成滤色镜层，其中，介电层的至少一部分将滤色镜层中与第一像素相对应的第一部分与滤色镜层中与第二像素相对应的第二部分分离，并且介电层的折射率低于滤色镜层的折射率。

第一示例性二极管包括：衬底；位于衬底上方与第一像素相对应的第一底电极；位于衬底上方与第二像素相对应的第二底电极；位于第一底电极和第二底电极上方的光转换层；位于光转换层上方的顶电极；位于顶电极上方的滤色镜层；以及介电层，用于将滤色镜层中与第一像素相对应的第一部分与滤色镜层中与第二像素相对应的第二部分分离，其中，介电层的折射率低于滤色镜层的折射率。第二示例性光电二极管包括：衬底；位于衬底上方与第一像素相对应的第一底电极；位于衬底上方与第二像素相对应的第二底电极；位于第一底电极和第二底电极上方的光转换层；位于光转换层上方的顶电极；位于顶电极上方的滤色镜层；以及介电层，用于将光转换层中与第一像素相对应的第一部分与光转换层中与第二像素相对应的第二部分分离，其中，介电层的折射率低于光转换层的折射率。

根据本发明的一方面，提供了一种光电二极管，包括：衬底；第一底电极，位于衬底上方，与第一像素相对应；第二底电极，位于衬底上方，与第二像素相对应；光转换层，位于第一底电极和第二底电极上方；顶电极，位于光转换层上方；滤色镜层，位于顶电极上方；以及介电层，用于将滤色镜层中与第一像素相对应的第一部分与滤色镜层中与第二像素相对应的第二部分分离，介电层的折射率低于滤色镜层的折射率。

优选地，顶电极包括氧化铟锡。

优选地，光转换层包括有机膜。

优选地，该光电二极管还包括：读出电路，设置在衬底上方。

优选地，该光电二极管还包括：微透镜层，设置在滤色镜层上方。

优选地，滤色镜层中与第一像素相对应的第一部分是红滤色镜；以及滤色镜层中与第二像素相对应的第二部分是绿滤色镜。

优选地，介电层包括：与第一像素相对应的第一栅格和与第二像素相对应的第二栅格。

优选地，该光电二极管还包括：第二介电层，用于将光转换层中与第一像素相对应的第一部分与光转换层中与第二像素相对应的第二部分分离，第二介电层的折射率低于光转换层的折射率。

根据本发明的另一方面，提供了一种光电二极管，包括：衬底；第一底电极，位于衬底上方，与第一像素相对应；第二底电极，位于衬底上方，与第二像素相对应；光转换层，位于第一底电极和第二底电极上方；顶电极，位于光转换层上方；滤色镜层，位于顶电极上方；以及介电层，用于将光转换层中与第一像素相对应的第一部分与光转换层中与第二像素相对应的第二部分分离，介电层的折射率低于光转换层的折射率。

优选地，顶电极包括氧化铟锡。

优选地，光转换层包括有机膜。

优选地，该光电二极管还包括：读出电路，设置在衬底上方。

优选地，该光电二极管还包括：微透镜层，设置在滤色镜层上方。

优选地，介电层包括：与第一像素相对应的第一栅格和与第二像素相对应的第二栅格。

优选地，该光电二极管还包括：第二介电层，用于将滤色镜层中与第一像素相对应的第一部分与滤色镜层中与第二像素相对应的第二部分分离，第二介电层的折射率低于滤色镜层的折射率。