[發(fā)明專利]圖像傳感器及其形成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810790502.7
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN108962933A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃增智;羅加聘;李天慧;黃曉櫓
• 申請（專利權(quán)）人: 德淮半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L27/30
• 分類號: H01L27/30;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)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，所述圖像傳感器包括：半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)具有光電二極管以及浮置擴(kuò)散區(qū)，所述半導(dǎo)體襯底劃分為多個(gè)像素區(qū)；有機(jī)光電結(jié)構(gòu)，覆蓋所述半導(dǎo)體襯底的一部分像素區(qū)，所述有機(jī)光電結(jié)構(gòu)包括上極板、下極板以及有機(jī)光電材料，其中，所述下極板與所述浮置擴(kuò)散區(qū)電連接，所述有機(jī)光電材料堆疊于所述下極板，所述上極板堆疊于所述有機(jī)光電材料；濾色器結(jié)構(gòu)，覆蓋所述半導(dǎo)體襯底的另一部分像素區(qū)。本發(fā)明方案可以結(jié)合有機(jī)光電傳感器以及傳統(tǒng)CIS的特點(diǎn)，從而更好的滿足降低濾色器厚度和/或改善暗角效應(yīng)的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像傳感器及其形成方法。

背景技術(shù)

圖像傳感器是攝像設(shè)備的核心部件，通過將光信號轉(zhuǎn)換成電信號實(shí)現(xiàn)圖像拍攝功能。以CMOS圖像傳感器(CMOS Image Sensors，CIS)器件為例，由于其具有低功耗和高信噪比的優(yōu)點(diǎn)，因此在各種領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。

具體地，CIS可以包括前照式(Front-side Illumination，F(xiàn)SI)CIS和后照式(Back-side Illumination，BSI)CIS，所述后照式CIS也可以稱為背照式CIS。在前照式CIS中，光線從半導(dǎo)體襯底的正面照射到光電二極管上產(chǎn)生光生載流子，進(jìn)而形成電信號。在背照式CIS中，光線從半導(dǎo)體襯底的背面照射到光電二極管上產(chǎn)生光生載流子，進(jìn)而形成電信號。

在現(xiàn)有技術(shù)中，有機(jī)光電傳感器采用有機(jī)光電材料吸收光線后產(chǎn)生光電子，得到了廣泛關(guān)注。具體地，有機(jī)光電傳感器包括上極板、有機(jī)光電材料、下極板，通過在上極板上加電壓，實(shí)現(xiàn)在下極板收集光電子。

然而，現(xiàn)有的有機(jī)光電傳感器的工藝成熟度有待加強(qiáng)，亟需一種圖像傳感器，可以采用傳統(tǒng)CIS的成熟工藝形成有機(jī)光電傳感器，降低研發(fā)難度，并且可以結(jié)合有機(jī)光電傳感器以及傳統(tǒng)CIS的特點(diǎn)，更好的滿足用戶需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種圖像傳感器及其形成方法，可以結(jié)合有機(jī)光電傳感器以及傳統(tǒng)CIS的特點(diǎn)，從而更好的滿足降低濾色器厚度和/或改善暗角效應(yīng)的需求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像傳感器，包括：半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)具有光電二極管以及浮置擴(kuò)散區(qū)，所述半導(dǎo)體襯底劃分為多個(gè)像素區(qū)；有機(jī)光電結(jié)構(gòu)，覆蓋所述半導(dǎo)體襯底的一部分像素區(qū)，所述有機(jī)光電結(jié)構(gòu)包括上極板、下極板以及有機(jī)光電材料，其中，所述下極板與所述浮置擴(kuò)散區(qū)電連接，所述有機(jī)光電材料堆疊于所述下極板，所述上極板堆疊于所述有機(jī)光電材料；濾色器結(jié)構(gòu)，覆蓋所述半導(dǎo)體襯底的另一部分像素區(qū)。

可選的，所述有機(jī)光電結(jié)構(gòu)和濾色器結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述半導(dǎo)體襯底的背面，所述浮置擴(kuò)散區(qū)形成于所述半導(dǎo)體襯底的正面，所述圖像傳感器還包括：金屬線，形成于所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)，所述下極板經(jīng)由所述金屬線與所述浮置擴(kuò)散區(qū)電連接。

可選的，所述圖像傳感器還包括：防反射薄膜，覆蓋所述半導(dǎo)體襯底的背面；延伸部，與所述金屬線連接且貫穿所述防反射薄膜；其中，所述有機(jī)光電結(jié)構(gòu)的下極板位于所述防反射薄膜的表面，且通過所述延伸部與所述金屬線電連接。

可選的，所述半導(dǎo)體襯底具有第一P型摻雜，所述金屬線周圍預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的半導(dǎo)體襯底具有第二P型摻雜，且所述第二P型摻雜的摻雜濃度大于所述第一P型摻雜的摻雜濃度。

可選的，所述圖像傳感器還包括：隔離柵格，所述隔離柵格隔離所述多個(gè)像素區(qū)以及各個(gè)像素區(qū)上的有機(jī)光電結(jié)構(gòu)以及濾色器結(jié)構(gòu)。

可選的，所述隔離柵格的頂部表面被所述上極板覆蓋。

可選的，所述隔離柵格的材料為介質(zhì)材料。