[發明專利]圖像傳感器及其制作方法

有效

• 申請號: 201610900029.4
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN106898626B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 鄭源偉;陳剛;毛杜立;戴森·戴;阿爾溫德·庫馬爾;張鴻智;熊志偉
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 齊楊

1.一種圖像傳感器，其包括：

多個光電二極管，其經布置成陣列且安置于半導體材料中，其中釘扎阱安置于所述多個光電二極管中的個別光電二極管之間以電隔離所述個別光電二極管；

微透鏡層，其接近于所述半導體材料而安置，其中所述微透鏡層與所述多個光電二極管光學對準；及

間隔層，其安置于所述半導體材料與所述微透鏡層之間，其中所述間隔層跨越所述陣列具有凹形橫截面輪廓，且其中所述微透鏡層與所述間隔層的所述凹形橫截面輪廓保形。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其進一步包括彩色濾光器層及光學柵格層，其中所述光學柵格層安置于所述彩色濾光器層與所述間隔層之間，且所述彩色濾光器層安置于所述光學柵格層與所述微透鏡層之間，且其中所述光學柵格層與所述多個光電二極管光學對準，使得所述光學柵格層將光引導到所述多個光電二極管中。

3.根據權利要求2所述的圖像傳感器，其中所述光學柵格層及所述彩色濾光器層與所述間隔層的所述凹形橫截面輪廓保形。

4.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述釘扎阱包含經摻雜半導體材料。

5.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述間隔層的所述凹形橫截面輪廓的頂點位于所述多個光電二極管的所述陣列的中心處。

6.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其進一步包括安置于圖像光源與所述半導體材料之間的光學透鏡，其中所述光學透鏡經定位以將圖像光引導到所述半導體材料中。

7.根據權利要求6所述的圖像傳感器，其中所述間隔層的所述凹形橫截面輪廓的曲率半徑近似所述光學透鏡的曲率半徑。

8.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其進一步包括耦合到所述多個光電二極管的控制電路及耦合到所述多個光電二極管的讀出電路，其中所述控制電路控制所述多個光電二極管的操作，且所述讀出電路從所述多個光電二極管讀出圖像數據。

9.根據權利要求8所述的圖像傳感器，其進一步包括功能邏輯，其中所述讀出電路將所述圖像數據傳送到所述功能邏輯以更改所述圖像數據。

10.一種圖像傳感器制作方法，其包括：

提供包含經布置成陣列的多個光電二極管的半導體材料；

沉積接近于所述半導體材料的表面而安置的間隔層；

在所述間隔層的表面上形成染料邊緣結構，其中所述染料邊緣結構環繞所述多個光電二極管，且其中所述染料邊緣結構在所述間隔層的所述表面上隆起；

將所述間隔層及所述染料邊緣結構拋光，其中拋光會跨越所述多個光電二極管的所述陣列產生所述間隔層的凹形橫截面輪廓；及

形成微透鏡層，其中所述微透鏡層與所述間隔層的所述凹形橫截面輪廓保形。

11.根據權利要求10所述的方法，其進一步包括從所述間隔層的所述表面移除所述染料邊緣結構。

12.根據權利要求10所述的方法，其進一步包括形成彩色濾光器層，其中所述彩色濾光器層安置于所述微透鏡層與所述間隔層之間，且其中所述彩色濾光器層及所述微透鏡層與所述多個光電二極管光學對準。

13.根據權利要求12所述的方法，其進一步包括形成光學柵格層，所述光學柵格層安置于所述間隔層與所述彩色濾光器層之間。

14.根據權利要求10所述的方法，其進一步包括形成安置于所述半導體材料中的控制電路及讀出電路。

15.根據權利要求10所述的方法，其中沉積間隔層包含在所述半導體材料中蝕刻出隔離溝槽，及將所述間隔層沉積于所述隔離溝槽中且沉積于所述半導體材料的所述表面上。