[發明專利]圖像傳感器及其形成方法、成像系統

在審

• 申請號: 201810208206.1
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108493204A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 穆鈺平;周艮梅;黃曉櫓
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 武振華;吳敏

一種圖像傳感器及其形成方法、成像系統，所述圖像傳感器包括：半導體襯底，所述半導體襯底包括并列的可見光傳感區域、紅外傳感區域以及偽傳感區域，其中，所述偽傳感區域位于所述可見光傳感區域以及所述紅外傳感區域之間；介質層，所述介質層位于所述半導體襯底表面；可見光區金屬互聯結構以及紅外區金屬互聯結構，所述可見光區金屬互聯結構位于所述可見光傳感區域的介質層內，所述紅外區金屬互聯結構位于所述紅外傳感區域的介質層內；光隔離結構，位于所述偽傳感區域的介質層內。本發明方案可以在同一半導體襯底內集成可見光圖像傳感器以及紅外線圖像傳感器，且減少面積，降低成本。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種圖像傳感器及其形成方法、成像系統。

背景技術

圖像傳感器(Image Sensors)是攝像設備的核心部件，通過將光信號轉換成電信號實現圖像拍攝功能。由于CMOS圖像傳感器(CMOS Image Sensor，CIS)具有低功耗和高信噪比的優點，因此在各種領域內得到了廣泛應用，例如用于手機、數碼相機、車載導航、監控設備、手術探頭設備、紅外成像設備等。

圖像傳感器可以包括可見光圖像傳感器以及紅外線(Infrared Rays，IR)圖像傳感器，分別用于在光強較大或不足時輸出圖像。具體地，可以在白天，采用可見光圖像傳感器輸出精細度較高的圖像，還可以在夜晚或光強不足時，采用紅外線圖像傳感器輸出夜視性能較高的圖像。

在現有技術中，需要在攝像設備上分別設置可見光圖像傳感器以及紅外線圖像傳感器，由于需要在可見光圖像傳感器以及紅外線圖像傳感器內分別形成邏輯器件、存儲器件，以提供供電、存儲等功能，導致芯片總面積占用過大，成本較高。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種圖像傳感器及其形成方法、成像系統，可以在同一半導體襯底內集成可見光圖像傳感器以及紅外線圖像傳感器，且減少面積，降低成本。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種圖像傳感器，包括：半導體襯底，所述半導體襯底包括并列的可見光傳感區域、紅外傳感區域以及偽傳感區域，其中，所述偽傳感區域位于所述可見光傳感區域以及所述紅外傳感區域之間，所述可見光傳感區域和紅外傳感區域的半導體襯底內形成有光電二極管；介質層，所述介質層位于所述半導體襯底表面；可見光區金屬互聯結構以及紅外區金屬互聯結構，所述可見光區金屬互聯結構位于所述可見光傳感區域的介質層內，所述紅外區金屬互聯結構位于所述紅外傳感區域的介質層內；光隔離結構，位于所述偽傳感區域的介質層內。

可選的，所述偽傳感區域具有預設寬度；其中，所述光隔離結構包括：靠近所述可見光區金屬互聯結構的第一光隔離結構，以及靠近所述紅外區金屬互聯結構的第二光隔離結構。

可選的，所述預設寬度為所述光電二極管的寬度的2倍至16倍。

可選的，所述圖像傳感器還包括：光反射結構，位于所述紅外傳感區域的介質層內，以及所述紅外區金屬互聯結構與所述半導體襯底的表面之間。

可選的，所述光反射結構的位置與所述紅外傳感區域的光電二極管的位置對應，以使得穿過所述光電二極管的光線被所述光反射結構反射回所述光電二極管。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種成像系統，包括：上述的圖像傳感器；第一透鏡模組，入射光經由所述第一透鏡模組傳播至所述可見光傳感區域；第二透鏡模組，入射光經由所述第二透鏡模組傳播至所述紅外傳感區域。

可選的，所述成像系統還包括：遮擋模塊；驅動模塊，適于驅動所述遮擋模塊遮擋或非遮擋所述第一透鏡模組，以及驅動所述遮擋模塊遮擋或非遮擋所述第二透鏡模組。