图像传感器及其形成方法专利检索-栅线集电体蓄电池电化学发生器电池与电池专利检索查询-专利查询网

图像 传感器及其形成方法

阅读：0发布：2023-09-07

专利汇可以提供图像传感器及其形成方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明技术方案公开了一种图像传感器及其形成方法，其方法包括：包括：提供第一衬底，所述第一衬底具有第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第二表面是相对面；在所述第一衬底内形成分立排列的光电三极管；在所述第一表面上形成滤光层，每个所述滤光层分别与所述光电三极管对应设置。本发明增强光信号，提高灵敏度。，下面是图像传感器及其形成方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：
提供第一衬底，所述第一衬底具有第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第二表面是相对面；
在所述第一衬底内形成分立排列的光电三极管；
在所述第一表面上形成滤光层，每个所述滤光层分别与所述光电三极管对应设置。
2.如权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，形成所述光电三极管的步骤包括：
在所述第一衬底的第二表面形成具有集电极图形的第一光刻胶层；
以所述第一光刻胶层为掩膜，向所述第一衬底内注入第一离子，形成集电极；
去除所述第一光刻胶层后，在所述第二表面上形成具有基极图形的第二光刻胶层；
以所述第二光刻胶层为掩膜，向所述第一衬底内注入第二离子，形成基极；
去除所述第二光刻胶层后，在所述第一衬底的第二表面形成具有发射极图形的第三光刻胶层；
以所述第三光刻胶层为掩膜，向所述第一衬底内注入第三离子，形成发射极。
3.如权利要求2所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述集电极的注入深度大于所述基极的注入深度，所述基极的注入深度大于所述发射极的注入深度。
4.如权利要求2所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一离子为N型离子，所述第二离子为P型离子，所述第三离子为N型离子；或者，所述第一离子为P型离子，所述第二离子为N型离子，所述第三离子为P型离子。
5.如权利要求2所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一离子的注入能量为160keV～240keV，注入剂量为2e13/cm2～5e15/cm2；所述第二离子的注入能量为120keV～
180keV，注入剂量为2e13/cm2～5e15/cm2；所述第三离子的注入能量为60keV～140keV，注入剂量为2e13/cm2～5e15/cm2。
6.如权利要求2所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述集电极包绕所述基极，所述基极包绕所述发射极。
7.如权利要求2所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，还包括：
提供第二衬底，所述第二衬底包括传输区域、复位区域、源跟随与行选择区域，每个区域由隔离区分隔；
在所述复位区域、所述源跟随与行选择区域的所述第二衬底内形成N阱，在所述传输区域的所述第二衬底内形成P阱；
在所述复位区域的所述第二衬底上形成复位栅，在所述传输区域的所述第二衬底上形成传输栅，在所述源跟随与行选择区域的所述第二衬底上分别形成源跟随栅和行选择栅；
在各个栅的两侧的所述第二衬底内形成相应的深掺杂区；
在所述第二衬底上形成介质叠层；
在所述介质叠层内形成分别与各个栅及各个深掺杂区连接的金属插塞；
形成与各个所述金属插塞连接金属互连线。
8.如权利要求7所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，还包括：
在所述第二表面上形成绝缘叠层；
在所述绝缘叠层内形成与所述发射极连接的金属插塞及金属互连线；
将所述第一衬底上的绝缘叠层与所述第二衬底上的介质叠层进行键合，使传输栅一侧的深掺杂区与所述发射极电连接。
9.一种图像传感器，其特征在于，包括：
第一衬底，所述第一衬底具有第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第二表面是相对面；
光电三极管，分立排列于所述第一衬底内；
滤光层，位于所述第一衬底上，且每个所述滤光层分别与所述光电三极管对应设置。
10.如权利要求9所述的图像传感器，其特征在于，所述光电三极管包括集电极、基极和发射极；所述集电极包绕所述基极，所述基极包绕所述发射极。
11.如权利要求9所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括红色光吸收区、绿色光吸收区和蓝色光吸收区；所述绿色光吸收区的光电三极管的吸收深度小于所述红色光吸收区的光电三极管的吸收深度，所述蓝色光吸收区的光电三极管的吸收深度小于所述绿色光吸收区的光电三极管的吸收深度。

说明书全文

图像传感器及其形成方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

[0002] 图像传感器是一种将光学图像转换成电信号的器件。随着计算机和通信产业的发展，对高性能图像传感器的需求不断增长，这些高性能图像传感器广泛用于诸如数字照相机、摄像录像机、个人通信系统(PCS)、游戏机、安防摄像机、医用微型照相机之类的各种领域。

[0003] 图像传感器通常为两种类型，电荷藕合器件(CCD)传感器和CMOS图像传感器(CMOS Image Sensors，CIS)。相比于CCD图像传感器，CMOS图像传感器具有集成度高、功耗小、生成成本低等优点。传统的图像传感器，无论是CMOS图像传感器还是CCD图像传感器，都是以光电二极管作为感光元件完成将入射光线到光生电子的转换工作。

[0004] 现有采用光电二极管作为感光元件，对于外来光信号的增强能力不够，且灵敏度一般。

发明内容

[0005] 本发明技术方案要解决的技术问题是：针对现有图像传感器中光电二极管灵敏度不高。提供一种图像传感器及其形成方法，增强光信号，提高灵敏度。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供第一衬底，所述第一衬底具有第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第二表面是相对面；在所述第一衬底内形成分立排列的光电三极管；在所述第一表面上形成滤光层，每个所述滤光层分别与所述光电三极管对应设置。

[0007] 可选的，形成所述光电三极管的步骤包括：在所述第一衬底的第二表面形成具有集电极图形的第一光刻胶层；以所述第一光刻胶层为掩膜，向所述第一衬底内注入第一离子，形成集电极；去除所述第一光刻胶层后，在所述第二表面上形成具有基极图形的第二光刻胶层；以所述第二光刻胶层为掩膜，向所述第一衬底内注入第二离子，形成基极；去除所述第二光刻胶层后，在所述第一衬底的第二表面形成具有发射极图形的第三光刻胶层；以所述第三光刻胶层为掩膜，向所述第一衬底内注入第三离子，形成发射极。

[0008] 可选的，所述集电极的注入深度大于所述基极的注入深度，所述基极的注入深度大于所述发射极的注入深度。

[0009] 可选的，所述第一离子为N型离子，所述第二离子为P型离子，所述第三离子为N型离子；或者，所述第一离子为P型离子，所述第二离子为N型离子，所述第三离子为P型离子。

[0010] 可选的，所述第一离子的注入能量为160keV～240keV，注入剂量为2e13/cm2～5e15/cm2；所述第二离子的注入能量为120keV～180keV，注入剂量为2e13/cm2～5e15/cm2；
2 2
所述第三离子的注入能量为60keV～140keV，注入剂量为2e13/cm～5e15/cm。

[0011] 可选的，所述集电极包绕所述基极，所述基极包绕所述发射极。

[0012] 可选的，所述的图像传感器的形成方法，还包括：提供第二衬底，所述第二衬底包括传输区域、复位区域、源跟随与行选择区域，每个区域由隔离区分隔；在所述复位区域、所述源跟随与行选择区域的所述第二衬底内形成N阱，在所述传输区域的所述第二衬底内形成P阱；在所述复位区域的所述第二衬底上形成复位栅，在所述传输区域的所述第二衬底上形成传输栅，在所述源跟随与行选择区域的所述第二衬底上分别形成源跟随栅和行选择栅；在各个栅的两侧的所述第二衬底内形成相应的深掺杂区；在所述第二衬底上形成介质叠层；在所述介质叠层内形成分别与各个栅及各个深掺杂区连接的金属插塞；形成与各个所述金属插塞连接金属互连线。

[0013] 可选的，所述的图像传感器的形成方法，还包括：在所述第二表面上形成绝缘叠层；在所述绝缘叠层内形成与所述发射极连接的金属插塞及金属互连线；将所述第一衬底上的绝缘叠层与所述第二衬底上的介质叠层进行键合，使传输栅一侧的深掺杂区与所述发射极电连接。

[0014] 通过上述的形成方法得到的图像传感器，包括：第一衬底，所述第一衬底具有第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第二表面是相对面；光电三极管，分立排列于所述第一衬底内；滤光层，位于所述第一衬底上，且每个所述滤光层分别与所述光电三极管对应设置。

[0015] 可选的，所述光电三极管包括集电极、基极和发射极；所述集电极包绕所述基极，所述基极包绕所述发射极。

[0016] 可选的，所述图像传感器包括红色光吸收区、绿色光吸收区和蓝色光吸收区；所述绿色光吸收区的光电三极管的吸收深度小于所述红色光吸收区的光电三极管的吸收深度，所述蓝色光吸收区的光电三极管的吸收深度小于所述绿色光吸收区的光电三极管的吸收深度。

[0017] 与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：采用光电三极管作为感光元件，由于光电三极管本身具有的放大功能可以一定程度上增强外来光信号，并且它的灵敏度也比二极管高。另外，采用光电三极管作为感光元件可以得到信号增强的图像传感器，即使在光线较差的环境条件下，也可以得到较好的图像。附图说明

[0018] 图1是采用光电二极管的图像传感器形成工艺对应的结构示意图；

[0019] 图2至图4是本发明实施例的图像传感器中感光元件形成过程中各步骤对应的截面结构示意图；

[0020] 图5至图10是本发明实施例的采用光电三极管的图像传感器形成过程中各步骤对应的截面结构示意图；

[0021] 图11是本发明实施例的图像传感器形成过程中两衬底键合前俯视图；

[0022] 图12是本发明实施例的图像传感器的电路原理图。

具体实施方式

[0023] 目前，图像传感器工作时，先通过滤光片将入射光过滤为红蓝绿三种单色光，然后对应的光电二极管分别收集相应的光信号，输出电信号，并通过差值计算还原出图像。由于光电二极管只具备光电转换的功能，在光线较弱的情况下，光敏感度不够，影响图像传感器的成像效果。

[0024] 图1是图像传感器形成工艺对应的结构示意图。参照图1，提供半导体衬底100，所述半导体衬底内形成有分立的光电二极管110，所述分立的光电二极管110之间由深沟槽隔离结构120进行隔离，所述深沟槽隔离结构120的深度比所述光电二极管110深，从而获得更好的隔离效果，避免在不同像素区域之间发生光生载流子扩散的问题。

[0025] 然后继续参考图1，在所述半导体衬底100的上形成滤光层130，所述滤光层130分为红色、绿色和蓝色；在所述滤光层130上形成微透镜140。

[0026] 使用过程中，入射光先通过微透镜140进行会聚进入所述滤光层130；所述滤光层130对入射光进行滤色，不同的所述滤光层130分别过滤出红光、绿光和蓝光；各单元区的光电二极管110接收对应的滤色光进行光电转换处理。

[0027] 发明人经过研究发现，目前的图像传感器中光电二极管只具备光电转换的功能，无法满足更高的需求。针对上述问题，形成一种图像传感器，采用光电三极管替代光电二极管，光电三极管本身不但可以进行光电转换，而且具有信号放大功能，尤其在光线较差的环境条件下，增强外来光信号，可以得到信号增强的图像；并且光电三极管作为感光元件，灵敏度也比二极管高。

[0028] 下面结合实施例和附图对本发明技术方案进行详细说明。

[0029] 图2至图4是本发明图像传感器中感光元件形成过程中各步骤对应的截面结构示意图。

[0030] 如图2所示，提供第一衬底200，所述第一衬底200具有第一表面201和第二表面202，所述第一表面201与所述第二表面202为相对表面；通过所述第二表面202向所述第一衬底200内注入第一离子211，形成光电三极管的集电极210。

[0031] 本实施例中，所述集电极210的形成方法如下：首先在所述第一衬底200的所述第二表面202上形成第一光刻胶层(未示出)；对所述第一光刻胶层进行光刻工艺，形成集电极图形；以所述第一光刻胶层为掩膜，沿所述集电极图形向所述第一衬底200内注入第一离子211；去除所述第一光刻胶层。

[0032] 本实施例中，所述第一离子211为N型离子，例如可以为磷(P)离子或砷(As)离子，所述第一离子的注入能量为160keV～240keV，注入剂量为2e13/cm2～5e15/cm2。

[0033] 如图3所示，通过所述第二表面202向所述第一衬底200内注入第二离子221，形成光电三极管的基极220。

[0034] 本实施例中，所述基极220的形成方法如下：首先在所述第一衬底200的所述第二表面202上形成第二光刻胶层(未示出)；对所述第一光刻胶层进行光刻工艺，形成基极图形，所述基极图形在所述第二表面202上的影射面积小于所述集电极210在所述第二表面202上的影射面积；以所述第二光刻胶层为掩膜，沿所述基极图形向所述第一衬底200内注入第二离子221；去除所述第二光刻胶层。

[0035] 本实施例中，所述第二离子221为P型离子，例如可以为硼(B)离子所述第二离子的2 2
注入能量为120keV～180keV，注入剂量为2e13/cm～5e15/cm。由于所述第一离子注入的能量大于所述第二离子注入的能量，因此所述集电极210的注入深度(相对于离子注入面即第二表面202的深度)比所述基极220的注入深度深。由于所述集电极210在所述第一衬底200中的注入深度及影射面积均大于所述基极220在所述第一衬底200中的注入深度及影射面积，因此所述集电极210包绕所述基极220。

[0036] 如图4所示，通过所述第二表面202向所述第一衬底200内注入第三离子231，形成光电三极管的发射极230，所述集电极210、所述基极220和所述发射极230构成光电三极管。

[0037] 本实施例中，所述发射极230的形成方法如下：首先在所述第一衬底200的所述第二表面202上形成第三光刻胶层(未示出)；对所述第一光刻胶层进行光刻工艺，形成发射极图形，所述发射极图形在所述第二表面202上的影射面积小于所述基极220在所述第二表面202上的影射面积；以所述第三光刻胶层为掩膜，沿所述发射极图形向所述第一衬底200内注入第二离子231；去除所述第三光刻胶层。

[0038] 本实施例中，所述第三离子231为N型离子，例如可以为磷(P)离子或砷(As)离子；所述第三离子的注入能量为60keV～140keV，注入剂量为2e13/cm2～5e15/cm2。由于所述第二离子的注入能量大于所述第三离子的注入能量，因此所述基极220的注入深度比所述发射极230的注入深度深。由于所述基极220在所述第一衬底200中的深度及影射面积均大于所述发射极230在所述第一衬底200中的深度及影射面积，因此所述基极220包绕所述发射极230。

[0039] 本实施例中，形成集电极、基极和发射极的顺序是按照注入深度由深至浅的顺序，在其它实施例中，形成集电极、基极、发射极的顺序可以根据需要进行变化，但是最终集电极、基极、发射极的在第一衬底中的位置是不变的。关于形成顺序另一举例如下：先在所述第一衬底的第二表面形成具有发射极图形的第一光刻胶层；以所述第一光刻胶层为掩膜，向所述第一衬底内注入第一离子，形成发射极；去除所述第一光刻胶层后，在所述第二表面上形成具有基极图形的第二光刻胶层；以所述第二光刻胶层为掩膜，向所述第一衬底内注入第二离子，形成基极；去除所述第二光刻胶层后，在所述第一衬底的第二表面形成具有集电极图形的第三光刻胶层；以所述第三光刻胶层为掩膜，向所述第一衬底内注入第三离子，形成集电极。

[0040] 另外，本实施例形成的光电三极管是NPN型，在其它实施例中，光电三极管也可以是PNP型，即注入的第一离子为P型离子，第二离子为N型离子，第三离子为P型离子。

[0041] 上述实施例的图中只示例了一个像素区域中光电三极管情况，实际工艺中各光电三极管是分立排列于所述第一衬底200内，并且光电三极管之间通过深沟槽隔离结构进行隔离，且所述深沟槽隔离结构230的深度比所述光电二极管220深，从而获得更好的隔离效果，避免在不同像素区域之间发生光生载流子扩散的问题。

[0042] 本实施例中，所述第一衬底200可以为硅衬底。其他实施例中，所述半导体衬底200的材料还可以为锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或镓化铟，所述半导体衬底200还可以为绝缘体上的硅衬底或者绝缘体上的锗衬底，或者是生长有外延层的衬底。

[0043] 本实施例中，在所述光电三极管作为感光器件，将接收到的光信号转换为电信号，同时将接收到的光信号进行增益放大。需要说明的是，为了更利于不同颜色的光(不同波长的光)顺利吸收，可选地，可以将不同光吸收色域的光电三极管做在不同深度，举例来说，红色光吸收区的光电三极管的吸收深度(相对于光入射面即第一表面201的深度)最深，绿色光吸收区的光电三极管的吸收深度较浅(小于红色光吸收区的光电三极管的吸收深度)，蓝色光吸收区的光电三极管的吸收深度最浅(小于绿色光吸收区的光电三极管的吸收深度)；对应地，红色光吸收区的光电三极管的注入深度(相对于离子注入面即第二表面202的深度)最浅，绿色光吸收区的光电三极管的注入深度较深(大于红色光吸收区的光电三极管的注入深度)，蓝色光吸收区的光电三极管的注入深度最深(大于绿色光吸收区的光电三极管的注入深度)。

[0044] 后续可以先对所述第一衬底200的所述第一表面201进行减薄，然后在减薄的所述第一表面201上形成滤光层；接着在所述滤光层上形成微透镜。

[0045] 上述实施例形成的具有光电三极管的图像传感器包括：第一衬底200，所述第一衬底200具有第一表面201和第二表面202，所述第一表面201与所述第二表面202是相对面；光电三极管，分立排列于所述第一衬底200内；滤光层，位于所述第一衬底200上，且每个所述滤光层200分别与所述光电三极管对应设置。

[0046] 其中，每个光电三极管包括集电极、基极和发射极，所述基极220在所述第二表面202上的影射面积小于所述集电极210在所述第二表面202上的影射面积，且所述基极220在所述第一衬底200内的注入深度小于所述集电极210在所述第一衬底200内的注入深度；所述发射极230在所述第二表面202上的影射面积小于所述基极220在所述第二表面202上的影射面积，且所述发射极230在所述第一衬底200内的注入深度小于所述基极220在所述第一衬底200内的注入深度。因此，所述集电极包绕所述基极，所述基极包绕所述发射极。

[0047] 进一步，本发明实施例的图像传感器在形成滤光层和微透镜之前，还需要形成金属互连结构及与包含逻辑器件的衬底进行键合。

[0048] 图5至图9是本发明采用光电三极管的图像传感器形成过程中各步骤对应的截面结构示意图。有关如何在第一衬底中形成光电三极管的步骤在上述有关图2至图4的描述中进行了介绍，在此不再赘述。其中，第一衬底作为像素晶圆的衬底，主要用于形成光电器件，第二衬底作为逻辑晶圆的衬底，主要用于形成逻辑器件。

[0049] 如图5所示，在所述第二表面202上形成绝缘叠层260；在所述绝缘叠层260的各层中依次形成金属插塞及金属连线，其中与所述发射极230连接的最顶层金属连线270表面与所述绝缘叠层260顶部齐平。

[0050] 本实施例中，所述绝缘叠层260和各层中的金属插塞及金属连线形成过程如下：先在所述第二表面202上形成第一层绝缘层；然后刻蚀第一层绝缘层，形成分别露出所述发射极230、所述基极220及所述集电极210的双镶嵌结构；在所述双镶嵌结构内填充满导电物质；在所述第一层绝缘层上形成第二层绝缘层；刻蚀第二层绝缘层至露出所述第一层绝缘层，形成与各双镶嵌结构对应的开口；在所述开口内填充满金属物质，形成金属互连线；继续按上述步骤形成一层绝缘层，在绝缘层内形成金属插塞，然后再形成一层绝缘层，在此绝缘层中形成与相应金属插塞对应的金属互连线，直到达到工艺的要求。

[0051] 如图6所示，提供第二衬底300；所述第二衬底300包括源跟随(Source Follower)与行选择(Row Select)区域I、复位(Reset)区域II、传输(Transfer)区域III；在所述第二衬底300内形成隔离区320，用于每个区域之间的分隔；在所述源跟随与行选择区域I和在所述复位区域II的所述第二衬底300内注入N型离子，形成源跟随与行选择区N阱330a和复位区N阱330b；在所述传输区域III的所述第二衬底内注入P型离子，形成传输区P阱330c。

[0052] 本实施例中，所述第二衬底300的材料与所述第一衬底一致。

[0053] 本实施例中，在形成源跟随与行选择区N阱330a和复位区N阱330b时，用光刻胶或其他掩膜层覆盖传输区域III，然后再将N型离子注入至源跟随与行选择区域I和复位区域II的所述第二衬底300内。而在形成传输区P阱330c时，用光刻胶或其他掩膜层覆盖源跟随与行选择区域I和复位区域II，然后将P型离子注入至传输区域III的所述第二衬底300内。

[0054] 在其他实施例中，也可以先形成传输区P阱330c，然后再形成源跟随与行选择区N阱330a和复位区N阱330b。

[0055] 本实施例中，所述N型离子可以为磷离子或砷离子，注入能量可以为80keV～220keV，注入剂量可以为2e13/cm2～3e15/cm2。所述P型离子可以为硼离子，注入能量可以为
2 2
80keV～220keV，注入剂量可以为2e13/cm～3e15/cm。

[0056] 如图7所示，在所述源跟随与行选择区域I的所述第二衬底300上分别形成源跟随栅(SF)340a’和行选择栅(RS)340a，在所述复位区域II的所述第二衬底300上形成复位栅(RST)340b，在所述传输区域III的所述第二衬底上形成传输栅(TG，Transfer Gate)340c；在所述源跟随栅340a’和所述行选择栅340a的两侧的所述第二衬底300形成第一深掺杂区
350a，所述源跟随栅340a’和所述行选择栅340a共用其中一个第一深掺杂区350a；在所述复位栅340b的两侧的所述第二衬底300形成第二深掺杂区350b；在所述传输栅340c的两侧的所述第二衬底300形成第三深掺杂区350c。

[0057] 本实施例中，所述源跟随栅340a’、所述行选择栅340a、所述复位栅340b和所述传输栅340c是同时形成的。大致工艺如下：先于所述第二衬底300上形成栅极层；在栅极层上形成光刻胶层；曝光显影所述光刻胶层，定义栅极图形；以光刻胶层为掩膜，刻蚀所述栅极层至露出所述第二衬底300，在各个区域形成相应的栅极。

[0058] 在其他实施例中，在形成栅极层之前，在所述第二衬底300上形成栅介质层。刻蚀栅极层时同时也刻蚀栅介质层至露出所述第二衬底300。

[0059] 在其他实施例中，在形成栅极后还可以在栅极两侧形成侧墙。

[0060] 本实施例中，所述第一深掺杂区350a和所述第二深掺杂区350b是同时形成，注入P型离子，所述P型离子可以是硼离子；所述第三深掺杂区350c可在形成所述第一深掺杂区350a和所述第二深掺杂区350b之前或之后形成，注入N型离子，所述N型离子可以是磷离子或砷离子。

[0061] 本实施例中，所述第一深掺杂区350a和所述第二深掺杂区350b和第三深掺杂区350c在加电压后区分是源极还是漏极。其中，第三深掺杂区350c可以分别作为浮动扩散区(FD，Floating Difusion)和暂存区(TSA，Temporary Storage Area)，光电三极管将接收到的光信号转换为电信号后可以暂存在所述暂存区。

[0062] 如图8所示，在所述第二衬底300上形成介质叠层；在所述介质叠层内形成分别与各个栅及各个深掺杂区连接的金属插塞；形成与各个所述金属插塞连接金属互连线，与所述传输区域III的其中一个所述第三深掺杂区350c(暂存区)连接的最顶层金属连线370表面与所述介质叠层360顶部齐平。

[0063] 本实施例中，所述介质叠层360和各层中的金属插塞及金属连线形成过程和形成所述绝缘叠层260和各层中的金属插塞及金属连线形成过程相似，在此不再赘述。

[0064] 如图9所示，将所述第一衬底200上的绝缘叠层260与所述第二衬底300上的介质叠层360进行键合，形成图像传感器。

[0065] 键合后，所述绝缘叠层260中的金属连线270与所述介质叠层360中的金属连线370接合。在本实施例中，请结合参考图11，所述金属连线270和所述金属连线370起到的键合焊盘(Bonding Pad)的作用，其尺寸可以大于或等于0.2μm，更利于键合和互连。需要说明的是，由俯视图11可以看出这里的源跟随与行选择区N阱330a、复位区N阱330b、传输区P阱330c并不全是在同一截面上的，这里为了方便表示内部的结构而对截面结构示意图进行了错位处理。

[0066] 本实施例中，所述键合工艺具体可以是等离子体活化键合法等键合方法。

[0067] 如图10所示，对所述第一表面201进行减薄；在减薄后的所述第一表面201上形成滤光层280；在所述滤光层280表面形成微透镜290，所述滤光层280和所述微透镜290的位置与所述光电三极管对应，外部光线通过所述微透镜290和所述滤光层280进入所述光电三极管。

[0068] 本实施例中，所述滤光层280为红色滤光层、绿色滤光层或蓝色滤光层，而且一个光电三极管上方形成一种颜色的滤光层280。进入所述滤光层280的入射光线经过滤光层的滤色，成为单色光(红光、绿光或蓝光)，然后再照射到光电三极管上，使光电三极管激发出电子。所述微透镜结构290用于聚焦入射光线，将入射光汇聚到光电三极管上。

[0069] 具体实施时，红色滤光层对应红色光吸收区的光电三极管，绿色滤光层对应绿色光吸收区的光电三极管，蓝色滤光层对应蓝色光吸收区的光电三极管，红色光吸收区的光电三极管的吸收深度(相对于光入射面即第一表面201的深度)最深，绿色光吸收区的光电三极管的吸收深度较浅(小于红色光吸收区的光电三极管的吸收深度)，蓝色光吸收区的光电三极管的吸收深度最浅(小于绿色光吸收区的光电三极管的吸收深度)。

[0070] 图12是本发明图像传感器电路原理图。如图12所示，在光电三极管的集电极和基极上加上一定的电压使其处于放大状态，外界光线经过R、G、B滤光层过滤出相应的光信号；所述光信号在光电三极管基区时，激发产生的电子--空穴对增加了少数载流子的浓度，使集电极反向饱和电流大大增加，完成光电转换，产生光生电流，所述电流注入发射极进行放大，并传输至暂存区(TSA)；当传输栅极(TG)打开，光电子流入浮动扩散区(FD)，之后进行数模转换等后续的图像处理。

[0071] 从上述原理可看出，光电三极管对信号具有放大作用，因此采用光电三极管的图像传感器具有更高的灵敏度。

[0072] 本发明虽然已以较佳实施方式公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种含氧化合物制汽油的装置和方法	2020-09-22	1
实验鼠专用饲养箱	2020-11-22	2
一种用于调节工质基本状态参数的装置	2021-08-25	0
跨步电压检测电路及装置	2020-07-31	2
一种船舶侧向推进器管隧水密装置	2020-11-26	0
一种高效密集投送的智能快递柜	2021-09-16	0
一种轨道车辆空调风机调速装置	2023-11-20	1
一种房产资源资料智能存储柜	2021-02-15	0
一种水墨彩印气体净化装置	2021-07-28	0
叠瓦双面电池组件	2021-09-15	0

图像传感器及其形成方法

图像传感器及其形成方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：