[发明专利]图像传感器、成像系统及图像传感器制作的方法

说明书

本发明涉及图像传感器、成像系统及图像传感器制作的方法。图像传感器包含具有多个光电二极管的半导体层。多个隔离结构安置于所述半导体层的背侧中在所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间。所述多个隔离结构延伸到所述半导体层的所述背侧中第一深度且延伸出所述半导体层的所述背侧第一长度。接近于所述半导体层的所述背侧安置多个滤光器，使得所述多个隔离结构安置于所述多个滤光器中的个别滤光器之间。抗反射涂层还安置于所述半导体层与所述多个滤光器之间。

技术领域

本发明一般来说涉及图像传感器，且特定来说但不排他地涉及图像传感器中的自对准隔离结构及滤光器。

背景技术

图像传感器已变得普遍存在。其广泛用于数码静态相机、蜂窝式电话、安全相机以及医学、汽车及其它应用中。用于制造图像传感器的技术继续快速地进展。举例而言，对较高解析度及较低电力消耗的需求已促进了这些图像传感器的进一步小型化及集成。

像素串扰为基于半导体的装置的性能的限制性因素。理想地，图像传感器中的每一像素操作为独立光子检测器。换句话说，一个像素中的电子/空穴含量不影响相邻像素(或装置中的任何其它像素)。在真实图像传感器中，并非如此情形。电信号彼此耦合，且电荷可从一个像素溢流到另一像素。此串扰可使图像分辨率降级，降低图像传感器灵敏度，且导致彩色信号混频。

类似地，彩色滤光器与光电二极管之间的大距离可导致低量子效率。在此情形中，入射于图像传感器上的光子由于装置架构的介入层中的散射/反射/吸收的较大机会而不可转换为可用电荷。因此，较低质量图像可从图像传感器输出。

因此，已采用用以减少像素串扰的效应的许多方法，包含使用重度掺杂区域来隔离个别像素且利用采集后算法来减少图像噪声。然而，串扰作为问题存留在基于半导体的图像传感器中。同样地，已使用许多技术来改进图像传感器中的量子效率；然而，仍可对图像传感器装置架构进行改进以增强由光电二极管吸收的光子的数目。

发明内容

本申请案的实施例的一个方面涉及一种图像传感器。所述图像传感器包括：半导体层，其包含多个光电二极管，其中所述半导体层具有前侧及后侧；多个隔离结构，其安置于所述半导体层的所述背侧中在所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间，其中所述多个隔离结构延伸到所述半导体的所述背侧中第一深度且延伸出所述半导体层的所述背侧第一长度；多个滤光器，其接近于所述半导体层的所述背侧安置，其中所述多个隔离结构安置于所述多个滤光器中的个别滤光器之间；及抗反射涂层，其安置于所述半导体层与所述多个滤光器之间。

本申请案的实施例的另一方面涉及一种成像系统。所述成像系统包括：半导体层，其包含多个光电二极管，其中所述多个光电二极管布置成阵列，且其中所述半导体层具有前侧及背侧；多个隔离结构，其安置于所述半导体层的所述背侧中在所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间，其中所述多个隔离结构延伸到所述半导体层的所述背侧中第一深度且延伸出所述半导体层的所述背侧第一长度；及多个滤光器，其接近于所述半导体层的所述背侧安置，其中所述多个隔离结构安置于所述多个滤光器中的个别滤光器之间。

本申请案的实施例的又一方面涉及一种图像传感器制作的方法。所述方法包括：在半导体层中形成多个光电二极管，其中所述半导体层具有前侧及后侧；在所述半导体层的所述背侧中形成多个隔离结构；其中所述多个隔离结构中的个别隔离结构安置于所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间，且其中所述多个隔离结构延伸到所述半导体层的所述背侧中第一深度且延伸出所述半导体层的所述背侧第一长度；将抗反射涂层沉积在所述半导体层上；形成接近于所述半导体层的所述背侧安置的多个滤光器，其中所述多个隔离结构安置于所述多个滤光器中的个别滤光器之间。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性及非穷尽性实例，其中除非另有规定，否则在所有各个视图中相似参考编号指代相似部件。