[發明專利]一種圖像傳感單元及其制作方法、圖像傳感器

在審

• 申請號: 201811524539.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109801934A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 臧凱;李爽;馬志潔
• 申請（專利權）人: 深圳市靈明光子科技有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明;洪銘福

1.一種圖像傳感單元，其特征在于，所述圖像傳感單元由下至上依次設置有襯底、電路層、氧化硅層和硅探測層，所述硅探測層的四周設置有側壁反射墻，所述圖像傳感單元中設置有陷光結構。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感單元，其特征在于，所述圖像傳感單元的上表面設置有增透結構。

3.根據權利要求2所述的圖像傳感單元，其特征在于，所述增透結構為設置在所述硅探測層上方的膜結構，所述膜結構包括至少兩種折射率不同的薄膜。

4.根據權利要求2所述的圖像傳感單元，其特征在于，所述陷光結構和/或所述增透結構為倒金字塔結構。

5.根據權利要求1所述的圖像傳感單元，其特征在于，所述陷光結構設置在所述圖像傳感單元的上表面和/或所述氧化硅層的上方和/或所述氧化硅層的下方。

6.根據權利要求1至5任一項所述的圖像傳感單元，其特征在于，所述圖像傳感單元還包括微透鏡，所述微透鏡設置在所述硅探測層的上方。

7.根據權利要求1至5任一項所述的圖像傳感單元，其特征在于，所述圖像傳感單元包括SPAD或CMOS圖像傳感單元。

8.根據權利要求1至5任一項所述的圖像傳感單元，其特征在于，所述陷光結構為納米級或微米級的凹凸結構。

9.根據權利要求8所述的圖像傳感單元，其特征在于，所述凹凸結構的分布方式包括四方密排分布、六方密排分布或者無規則分布。

10.根據權利要求1至5任一項所述的圖像傳感單元，其特征在于，所述側壁反射墻為深槽隔離結構，所述深槽隔離結構沿厚度方向貫穿所述硅探測層，所述深槽隔離結構對射來的光線進行來回反射。

11.根據權利要求10所述的圖像傳感單元，其特征在于，所述深槽隔離結構中填充有氧化硅、無定形硅、多晶硅或金屬。

12.根據權利要求1至5任一項所述的圖像傳感單元，其特征在于，所述圖像傳感單元還包括至少兩個外加電極，所述外加電極用于讀取信號和/或施加電壓，所述外加電極與所述硅探測層連接。

13.一種圖像傳感器，其特征在于，包括控制電路、讀出電路和多個權利要求1至12任一項所述的圖像傳感單元，所述控制電路的輸出端與所述圖像傳感單元的輸入端連接，所述圖像傳感單元的輸出端與所述讀出電路的輸入端連接。

14.一種圖像傳感單元的制作方法，其特征在于，應用于權利要求1至12任一項所述的圖像傳感單元，包括以下步驟：

在硅片上制作光電二極管得到第一晶片，所述光電二極管的一個表面上設置有第一陷光結構；

將所述第一晶片靠近所述光電二極管的表面和第二晶片靠近外接電路的表面進行對準鍵合，所述第二晶片設置有所述外接電路；

對所述第一晶片的硅片進行打磨和刻蝕以降低厚度；

在所述硅片上制作第二陷光結構。