[發明專利]圖像傳感器

在審

• 申請號: 202010106942.3
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN112951856A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 李學能
• 申請（專利權）人: 京鷹科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

一種圖像傳感器，包括半導體襯底、多個微透鏡、多個彩色濾光片、內連線結構以及反射層。半導體襯底具有彼此相對的第一面與第二面，半導體襯底包括排列成陣列的多個感測像素，多個感測像素的每一者分別包括多個感光元件。多個微透鏡位于半導體襯底的第一面上。多個彩色濾光片位于半導體襯底與多個微透鏡之間。內連線結構位于半導體襯底的第二面上，且電性耦接至多個感光元件。反射層位于內連線結構與多個感光元件之間，且反射層被配置為將穿透多個感光元件的全部或部分光線反射回多個感光元件。內連線結構包括交替堆迭的多個線路層，且反射層與多個線路層中最靠近半導體襯底的一者位于同一層級。

技術領域

本發明涉及一種感測裝置，尤其涉及一種圖像傳感器。

背景技術

與電荷耦合元件(charge coupled device，CCD)相比，互補式金屬氧化物半導體圖像傳感器(complementary metal-oxide-semiconductor image sensor，CMOS imagesensor，CIS)因具有低操作電壓、低功率消耗、高操作效率以及可進行隨機存取等優點，且同時具有可整合于目前的半導體技術以大量制造的優勢，因此應用范圍非常廣泛。

CIS的像素感光元件主要是由PN二極管組成，而感光后所產生的圖像信號強弱則是依照感光區的面積大小和入射光的光線強度而定。就目前市場廣泛應用的背側照明式(back-side illuminated，BSI)CIS而言，其晶體管、電容以及金屬線路層都建構在像素感光元件的底層，因此BSI-CIS的像素感光區的尺寸幾乎等于像素的尺寸，使得感光靈敏度可大幅地提升。

發明內容

本發明提供一種圖像傳感器，可有效地提升感光靈敏度。

本發明的圖像傳感器包括半導體襯底、多個微透鏡、多個彩色濾光片、內連線結構以及反射層。半導體襯底具有彼此相對的第一面與第二面，半導體襯底包括排列成陣列的多個感測像素，多個感測像素的每一者分別包括多個感光元件。多個微透鏡位于半導體襯底的第一面上。多個彩色濾光片位于半導體襯底與多個微透鏡之間。內連線結構位于半導體襯底的第二面上，且電性耦接至多個感光元件。反射層位于內連線結構與多個感光元件之間，且反射層被配置為將穿透多個感光元件的全部或部分光線反射回多個感光元件。內連線結構包括交替堆迭的多個線路層，且反射層與多個線路層中最靠近半導體襯底的一者位于同一層級。

基于上述，本發明的實施例的圖像傳感器可通過反射層使穿透感光元件的全部或部分光線再次照射至感光元件。如此一來，入射至傳感器的光可更有效率地被收集，進而可提升圖像傳感器的光靈敏度。

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。

附圖說明

圖1是依照本發明的第一實施例的一種圖像傳感器的剖面示意圖；

圖2是依照本發明的第二實施例的一種圖像傳感器的剖面示意圖。

附圖標號說明

100、200：圖像傳感器；

110：半導體襯底；

110a：第一面；

110b：第二面；

112：感光元件；

114：隔離結構；

120：微透鏡；

130：彩色濾光片；

140：內連線結構；

142：層間介電層；

144：線路層；

150、250：反射層；

252：反射區塊；