本公開實(shí)施例涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種圖像傳感器及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、圖像傳感器通?；诨パa(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(complementary?metal?oxidesemiconductor，cmos)技術(shù)制造而成。按照接收光線的位置的不同，圖像傳感器可以分為前照式(front?side?illumination，fsi)圖像傳感器和背照式(back?side?illumination，bsi)圖像傳感器。其中，背照式圖像傳感器目前有很大的優(yōu)勢(shì)，可以捕獲更大的進(jìn)光量，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖像。

2、然而，在實(shí)際應(yīng)用中，圖像傳感器還存在許多問題亟待改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開實(shí)施例提供一種圖像傳感器及其制造方法。

2、為達(dá)到上述目的，本公開的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本公開實(shí)施例提供一種圖像傳感器，該圖像傳感器包括：

4、基底，所述基底包括層疊的光電二極管層和電路層；

5、透光層，所述透光層位于所述基底的表面；所述透光層包括第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層；其中，所述第一介質(zhì)層具有沿層疊方向相對(duì)設(shè)置的第一面和第二面，所述第一面為靠近所述基底的平面，所述第二面為遠(yuǎn)離所述基底的曲面；所述第二介質(zhì)層覆蓋所述第一介質(zhì)層的所述第二面；所述第二介質(zhì)層的表面為曲面，用于接收光信號(hào)。

6、在一些實(shí)施例中，所述透光層包括多個(gè)沿遠(yuǎn)離所述基底的方向凸起的凸起結(jié)構(gòu)；或者，所述透光層包括多個(gè)沿遠(yuǎn)離所述基底的方向凹陷的凹陷結(jié)構(gòu)。

7、在一些實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)層的所述第二面包括多個(gè)沿遠(yuǎn)離所述基底的方向凸起的曲面，所述第二介質(zhì)層的各處厚度一致；所述第一介質(zhì)層和所述第二介質(zhì)層共同構(gòu)成多個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)。

8、在一些實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)層的所述第二面包括多個(gè)向所述基底的方向凹陷的曲面，所述第二介質(zhì)層的各處厚度一致；所述第一介質(zhì)層和所述第二介質(zhì)層共同構(gòu)成多個(gè)所述凹陷結(jié)構(gòu)。

9、在一些實(shí)施例中，所述圖像傳感器還包括：

10、第三介質(zhì)層，所述第三介質(zhì)層覆蓋所述第二介質(zhì)層；所述第三介質(zhì)層的表面為平面。

11、在一些實(shí)施例中，所述光電二極管層包括呈陣列排布的多個(gè)光電二極管；所述圖像傳感器還包括：

12、格柵結(jié)構(gòu)，所述格柵結(jié)構(gòu)位于所述第三介質(zhì)層的表面；所述格柵結(jié)構(gòu)具有多個(gè)與所述光電二極管層中的每個(gè)所述光電二極管在所述層疊方向上一一對(duì)準(zhǔn)的限定腔。

13、在一些實(shí)施例中，在所述層疊方向上，每個(gè)所述光電二極管與一個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)或一個(gè)所述凹陷結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)；或者，每個(gè)所述光電二極管與多個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)或多個(gè)所述凹陷結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)。

14、在一些實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)層的材料的折射率與所述第二介質(zhì)層的材料的折射率不同。

15、在一些實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)層的材料包括光刻膠材料和有機(jī)物材料，所述第二介質(zhì)層的材料包括高介電常數(shù)材料。

16、第二方面，本公開實(shí)施例提供一種圖像傳感器的制造方法，該圖像傳感器的制造方法包括：

17、提供基底；所述基底包括層疊的光電二極管層和電路層；所述光電二極管層包括呈陣列排布的多個(gè)光電二極管；

18、在所述基底的表面形成第一介質(zhì)層；所述第一介質(zhì)層具有沿層疊方向相對(duì)設(shè)置的第一面和第二面，所述第一面為靠近所述基底的平面，所述第二面為遠(yuǎn)離所述基底的曲面；

19、在所述第一介質(zhì)層的所述第二面形成第二介質(zhì)層；所述第二介質(zhì)層的表面為曲面，用于接收光信號(hào)。

20、在一些實(shí)施例中，所述在所述基底的表面形成第一介質(zhì)層，包括：

21、在所述基底的表面形成第一介質(zhì)材料層；

22、利用光罩對(duì)所述第一介質(zhì)材料層進(jìn)行光刻，以形成所述第一介質(zhì)層；其中，所述光罩在其厚度方向的不同區(qū)域具有不同的透光度。

23、在一些實(shí)施例中，所述在所述基底的表面形成第一介質(zhì)層，包括：

24、對(duì)第一介質(zhì)材料進(jìn)行噴墨打印，以在所述基底的表面形成第一介質(zhì)材料層；

25、對(duì)所述第一介質(zhì)材料層進(jìn)行固化處理，以形成所述第一介質(zhì)層。

26、在一些實(shí)施例中，所述制造方法還包括：

27、在所述第二介質(zhì)層的表面形成第三介質(zhì)層；

28、對(duì)所述第三介質(zhì)層的表面進(jìn)行平坦化處理；

29、在所述第三介質(zhì)層的表面形成格柵結(jié)構(gòu)；所述格柵結(jié)構(gòu)具有多個(gè)與所述光電二極管層中的每個(gè)所述光電二極管在所述層疊方向上一一對(duì)準(zhǔn)的限定腔。

30、在一些實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)層的材料包括光刻膠材料和有機(jī)物材料，所述第二介質(zhì)層的材料包括高介電常數(shù)材料。

31、在一些實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)層的材料的折射率與所述第二介質(zhì)層的材料的折射率不同。

32、本公開實(shí)施例提供了一種圖像傳感器，該圖像傳感器包括：基底，所述基底包括層疊的光電二極管層和電路層；透光層，所述透光層位于所述基底的表面；所述透光層包括第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層；其中，所述第一介質(zhì)層具有沿層疊方向相對(duì)設(shè)置的第一面和第二面，所述第一面為靠近所述基底的平面，所述第二面為遠(yuǎn)離所述基底的曲面；所述第二介質(zhì)層覆蓋所述第一介質(zhì)層的所述第二面；所述第二介質(zhì)層的表面為曲面，用于接收光信號(hào)。本公開實(shí)施例中，第一介質(zhì)層的第一面為平面，且第一介質(zhì)層的第二面為曲面。如此，第一介質(zhì)層在透光層中形成了用以匯聚光線的微透鏡結(jié)構(gòu)。該微透鏡結(jié)構(gòu)可以捕獲更大的進(jìn)光量，從而可以改善圖像傳感器在暗光環(huán)境中的成像質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種圖像傳感器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述透光層包括多個(gè)沿遠(yuǎn)離所述基底的方向凸起的凸起結(jié)構(gòu)；或者，所述透光層包括多個(gè)沿遠(yuǎn)離所述基底的方向凹陷的凹陷結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的所述第二面包括多個(gè)沿遠(yuǎn)離所述基底的方向凸起的曲面，所述第二介質(zhì)層的各處厚度一致；所述第一介質(zhì)層和所述第二介質(zhì)層共同構(gòu)成多個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的所述第二面包括多個(gè)向所述基底的方向凹陷的曲面，所述第二介質(zhì)層的各處厚度一致；所述第一介質(zhì)層和所述第二介質(zhì)層共同構(gòu)成多個(gè)所述凹陷結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像傳感器，其特征在于，所述光電二極管層包括呈陣列排布的多個(gè)光電二極管；所述圖像傳感器還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像傳感器，其特征在于，在所述層疊方向上，每個(gè)所述光電二極管與一個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)或一個(gè)所述凹陷結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)；或者，每個(gè)所述光電二極管與多個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)或多個(gè)所述凹陷結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的材料的折射率與所述第二介質(zhì)層的材料的折射率不同。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的材料包括光刻膠材料和有機(jī)物材料，所述第二介質(zhì)層的材料包括高介電常數(shù)材料。

10.一種圖像傳感器的制造方法，其特征在于，包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述在所述基底的表面形成第一介質(zhì)層，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述在所述基底的表面形成第一介質(zhì)層，包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法還包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求10至13任一所述的制造方法，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的材料包括光刻膠材料和有機(jī)物材料，所述第二介質(zhì)層的材料包括高介電常數(shù)材料。

15.根據(jù)權(quán)利要求10至13任一所述的制造方法，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的材料的折射率與所述第二介質(zhì)層的材料的折射率不同。

技術(shù)總結(jié)
本公開實(shí)施例提供一種圖像傳感器及其制造方法。圖像傳感器包括：基底，所述基底包括層疊的光電二極管層和電路層；透光層，所述透光層位于所述基底的表面；所述透光層包括第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層；其中，所述第一介質(zhì)層具有沿層疊方向相對(duì)設(shè)置的第一面和第二面，所述第一面為靠近所述基底的平面，所述第二面為遠(yuǎn)離所述基底的曲面；所述第二介質(zhì)層覆蓋所述第一介質(zhì)層的所述第二面；所述第二介質(zhì)層的表面為曲面，用于接收光信號(hào)。

技術(shù)研發(fā)人員：王坤,方萬一,應(yīng)程
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖北江城芯片中試服務(wù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19