[發(fā)明專利]用于改善圖像傳感器串?dāng)_的方法和結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011577964.4
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN113053933A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉遠良;B·潘;毛杜利;A·博納克達
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 劉媛媛

本申請涉及用于改善圖像傳感器串?dāng)_的方法和結(jié)構(gòu)。圖像傳感器包含襯底材料，所述襯底材料具有設(shè)置在其中的多個小光電二極管SPD和多個大光電二極管LPD。在所述襯底材料中形成多個像素隔離器，每個像素隔離器設(shè)置在所述SPD中的一個與所述LPD中的一個之間。鈍化層設(shè)置在所述襯底材料上，并且緩沖層設(shè)置在所述鈍化層上。多個第一金屬元件設(shè)置在所述緩沖層中，每個第一金屬元件設(shè)置在所述像素隔離器中的一個的上方，并且多個第二金屬元件設(shè)置在所述多個第一金屬元件上方。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及圖像傳感器，尤其涉及具有分裂像素結(jié)構(gòu)的圖像傳感器。

背景技術(shù)

圖像傳感器無處不在。圖像傳感器在數(shù)碼靜態(tài)攝像頭、蜂窩式電話、監(jiān)控攝像頭、以及醫(yī)療、汽車及其它應(yīng)用中廣泛使用。具有分裂像素結(jié)構(gòu)的圖像傳感器具有不同尺寸的光電二極管，這有利地實現(xiàn)了改善的成像，例如，高動態(tài)范圍(HDR)感測。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一個方面提供了一種圖像傳感器，其中所述圖像傳感器包括：襯底材料，其中所述襯底材料包含設(shè)置在其中的多個小光電二極管(SPD)和多個大光電二極管(LPD)，每個LPD具有第一全井容量，所述第一全井容量大于每個SPD的第二全井容量；多個像素隔離器，所述多個像素隔離器形成在所述襯底材料中，每個像素隔離器設(shè)置在所述SPD中的一個與所述LPD中的一個之間；鈍化層，所述鈍化層設(shè)置在所述襯底材料上；緩沖層，所述緩沖層設(shè)置在所述鈍化層上；多個第一金屬元件，所述多個第一金屬元件設(shè)置在所述緩沖層中，每個第一金屬元件設(shè)置在所述像素隔離器中的一個的上方；以及多個第二金屬元件，所述多個第二金屬元件設(shè)置在所述多個第一金屬元件上方。

本公開的另一方面提供了一種制造圖像傳感器的方法，其中所述方法包括：在具有多個大光電二極管(LPD)和多個小光電二極管(SPD)的襯底材料中形成多個像素隔離器，每個LPD具有第一全井容量，所述第一全井容量大于每個SPD的第二全井容量，每個像素隔離器設(shè)置在所述SPD中的一個與所述LPD中的一個之間；在所述襯底材料上形成鈍化層；在所述鈍化層上形成緩沖層；通過從所述緩沖層中去除材料而在所述緩沖層中形成多個開口，所述開口中的每一個設(shè)置在所述像素隔離器中的一個的上方；形成多個第一金屬元件，包含通過將第一金屬層沉積到所述緩沖層中的所述多個開口中；以及形成多個第二金屬元件，包含通過將第二金屬層沉積在所述第一金屬層上方。

附圖說明

參考以下圖式描述本發(fā)明的非限制且非詳盡實施例，其中除非另有說明，否則相同的附圖標(biāo)記在各個視圖中指代相同部件。

圖1示出了根據(jù)本公開的教導(dǎo)的代表性圖像傳感器。

圖2示出了根據(jù)本公開的教導(dǎo)的代表性圖像傳感器的示例性橫截面視圖。

圖3示出了根據(jù)本公開的教導(dǎo)的另一個代表性圖像傳感器的示例性橫截面視圖。

圖4示出了根據(jù)本公開的教導(dǎo)的另一個代表性圖像傳感器的示例性橫截面視圖。

圖5示出了根據(jù)本公開的教導(dǎo)的另一個代表性圖像傳感器的示例性橫截面視圖。

圖6是示出根據(jù)本公開的教導(dǎo)的具有像素陣列的代表性成像系統(tǒng)的圖式。

圖7至圖13示出了根據(jù)本公開的教導(dǎo)的制造代表性圖像傳感器的代表性方法。

圖14示出了根據(jù)本公開的教導(dǎo)的制造代表性圖像傳感器的方法的代表性流程圖。

具體實施方式

本公開提供了圖像傳感器、裝置以及用于制造圖像傳感器的方法。在以下描述中，陳述眾多特定細節(jié)以提供對實例的詳盡理解。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，可在沒有所述具體細節(jié)中的一或多種的情況下實施或以其它方法、部件、材料等等實踐本文中描述的技術(shù)。在其它實例中，未展示或詳細描述眾所周知的結(jié)構(gòu)、材料或操作以避免模糊某些方面。