半导体图像传感器及其形成方法
阅读：928发布：2020-05-08
专利汇可以提供半导体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。并且一种 半导体 图像 传感器 包括 基板 和在基板上具有沟槽的隔离绝缘图案。下透明 电极 提供在沟槽内。该下透明电极包括第一层和在第一层上的不同的第二层。有机光电层提供在下透明电极上，上透明电极提供在有机光电层上。第一层可以 接触 沟槽的底部和侧表面，并且可以在其中具有接缝，该接缝由第二层的一部分至少部分地填充。第一层可以相对于第二层具有更高的透光效率，并且相对于第二层具有更低的 电阻 。，下面是半导体图像传感器及其形成方法专利的具体信息内容。
1.一种图像传感器，包括：
基板；
在所述基板上、在其中具有沟槽的隔离绝缘图案；
在所述沟槽内的下透明电极，所述下透明电极包括第一层和在所述第一层上的不同的第二层；
在所述下透明电极上的有机光电层；以及
在所述有机光电层上的上透明电极。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述隔离绝缘图案的部分、所述第一层的部分和所述第二层的部分基本上彼此共面。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一层直接接触所述沟槽的底部和侧表面。
4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中所述第一层在其中具有接缝，所述接缝邻近所述沟槽的拐角延伸，所述接缝由所述第二层的一部分至少部分地填充。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一层相对于所述第二层具有更高的透光效率，并且相对于所述第二层具有更低的电阻。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第二层包括相对于所述第一层具有更高的功函数的材料。
7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述第二层相对于所述第一层含有按重量计更高百分比的氧。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一层和所述第二层包括相同的材料，但是所述第二层相对于所述第一层含有按重量计更高百分比的氧。
9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一层和所述第二层包括铟锡氧化物；
以及其中，相对于第一层，所述第二层中的铟锡氧化物具有更高百分比的氧。
10.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述下透明电极包括设置在所述第一层和所述第二层上的第三层；以及其中所述第三层相对于所述第二层含有按重量计更高百分比的氧。
11.根据权利要求10所述的图像传感器，其中所述第一层、所述第二层和所述第三层的每个包括铟锡氧化物。
12.根据权利要求10所述的图像传感器，其中所述第三层的与所述第一层直接接触的部分比所述第三层的与所述第二层直接接触的部分厚。
13.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括在所述上透明电极上的微透镜。
14.根据权利要求13所述的图像传感器，还包括：
在所述基板中的间隔开的位置处的光电转换元件和节点区域；以及
在所述基板与所述隔离绝缘图案之间延伸的滤色器层。
15.根据权利要求14所述的图像传感器，还包括至少一个接触插塞，所述至少一个接触插塞穿过所述滤色器层并将所述节点区域与所述下透明电极电连接。
16.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一层包括从由铟锡氧化物、铟锌氧化物、锌氧化物、锡氧化物、钛氧化物、铝掺杂的锌氧化物、镓掺杂的锌氧化物、氟掺杂的锡氧化物和锑掺杂的锡氧化物构成的组中选择的材料。
17.根据权利要求16所述的图像传感器，其中所述第二层包括相对于所述第一层具有更高的功函数的材料。
18.根据权利要求17所述的传感器，还包括在所述上透明电极上的微透镜。
19.根据权利要求17所述的图像传感器，还包括：
在所述基板中的间隔开的位置处的光电转换元件和节点区域；以及
在所述基板与所述隔离绝缘图案之间延伸的滤色器层。
20.根据权利要求19所述的图像传感器，还包括至少一个接触插塞，所述至少一个接触插塞穿过所述滤色器层并且将所述节点区域与所述下透明电极电连接。
21.一种半导体器件，包括：
设置在基板上并且具有沟槽的隔离绝缘图案；
设置在所述沟槽内的下透明电极；
设置在所述下透明电极上的有机光电层；以及
设置在所述有机光电层上的上透明电极，
其中所述下透明电极包括第一层和设置在所述第一层上的第二层，以及
其中所述隔离绝缘图案的上端、所述第一层的上端和所述第二层的上端基本上彼此共面。
22.根据权利要求21所述的半导体器件，其中所述第一层与所述沟槽的底部和侧表面直接接触。
23.根据权利要求22所述的半导体器件，其中所述第一层包括至少一个接缝。
24.根据权利要求23所述的半导体器件，其中所述至少一个接缝邻近所述沟槽的下拐角设置。
25.根据权利要求23所述的半导体器件，其中所述第二层填充所述至少一个接缝。
半导体图像传感器及其形成方法
技术领域
背景技术
[0002] 已经利用了形成有机光电转换元件的方法来制造高度集成且高效的图像传感器。通常，有机光电转换元件需要透明电极。不幸的是，提高透明电极的光透射效率和改善电特性的尝试面临各种各样的限制。
发明内容
发明内容
[0003] 本发明构思的示例实施方式包括支持更高集成密度并具有优秀电特性的图像传感器、以及制造该图像传感器的方法。在这些实施方式的一些中，提供了一种图像传感器，其包括基板和在基板上的隔离绝缘图案，隔离绝缘图案在其中具有沟槽。下透明电极提供在沟槽内。该下透明电极包括第一层和在第一层上的不同的第二层。有机光电层也提供在下透明电极上，上透明电极提供在有机光电层上。在一些实施方式中，隔离绝缘图案的部分、第一层的部分和第二层的部分可以基本上彼此共面。此外，第一层可以接触沟槽的底部和侧表面。第一层可以在其中包括邻近沟槽的拐角延伸的接缝，并且该接缝可以由第二层的一部分至少部分地填充。
[0004] 根据本发明的另外的实施方式，第一层可以被配置为相对于第二层具有更高的透光效率并相对于第二层具有更低的电阻。第二层还可以包括相对于第一层具有更高的功函数的材料。而且，第二层可以相对于第一层含有按重量计更高百分比的氧。例如，第一层和第二层两者可以包括铟锡氧化物(ITO)，但是相对于第一层，第二层中的铟锡氧化物具有更高百分比的氧。
[0005] 在本发明的另外的实施方式中，下透明电极可以包括设置在第一层和第二层上的第三层，第三层可以相对于第二层含有按重量计更高百分比的氧。第一层、第二层和第三层的每个可以形成为铟锡氧化物层，第三层的与第一层直接接触的部分可以比第三层的与第二层直接接触的部分更厚。
[0006] 根据本发明的另外的实施方式，微透镜可以提供在上透明电极上。光电转换元件和节点区域也可以提供在基板内的间隔开的位置处。可以提供滤色器层，其在基板与隔离绝缘图案之间延伸。可以提供接触插塞，其穿过滤色器层并将节点区域与下透明电极电连接。
[0007] 根据本发明的另外的实施方式，提供了一种半导体器件，其包括具有沟槽并设置在基板上的隔离绝缘图案。下透明电极设置在沟槽内。有机光电层设置在下透明电极上。上透明电极设置在有机光电层上。下透明电极包括第一层和设置在第一层上的第二层。隔离绝缘图案的上端、第一层的上端和第二层的上端可以基本上彼此共面。
[0008] 根据示例实施方式，提供了一种半导体器件，其包括设置在基板中的光电转换元件。具有沟槽的隔离绝缘图案设置在光电转换元件上。下透明电极设置在沟槽内。有机光电层设置在下透明电极上。上透明电极设置在有机光电层上。微透镜设置在上透明电极上。下透明电极包括第一层和设置在第一层上的第二层。隔离绝缘图案的上端、第一层的上端和第二层的上端基本上彼此共面。
[0009] 根据示例实施方式，提供了一种半导体器件，其包括设置在基板中的多个光电转换元件。多个节点区域设置在基板中并与所述多个光电转换元件间隔开。滤色器层设置在基板上。具有多个沟槽的隔离绝缘图案设置在滤色器层上。多个下透明电极设置在所述多个沟槽内。有机光电层设置在所述多个下透明电极上。上透明电极设置在有机光电层上。多个微透镜设置在上透明电极上。所述多个下透明电极的每个包括第一层和设置在第一层上的第二层。隔离绝缘图案的上端、第一层的上端和第二层的上端基本上彼此共面。所述多个下透明电极的每个通过设置为穿过滤色器层的至少一个接触插塞连接到所述多个节点区域中的对应节点区域。附图说明
[0010] 图1是根据本发明构思的一实施方式的半导体图像传感器的剖视图。
[0011] 图2至4是图1的图像传感器的部分的放大剖视图。
[0012] 图5是根据本发明构思的一实施方式的半导体图像传感器的剖视图。
[0013] 图6和7是示出图5的图像传感器的相应部分的放大视图。
[0014] 图8至10是示出根据本发明构思的实施方式的半导体图像传感器的剖视图。
[0015] 图11至18是示出根据本发明构思的实施方式的制造半导体图像传感器的方法的剖视图。
[0016] 图19和20是根据本发明构思的实施方式的半导体图像传感器的电路图。
具体实施方式
[0017] 图1是根据本发明构思的一实施方式的半导体器件的剖视图。图2至4是示出图1的部分E1的局部放大图。根据本发明构思的该实施方式的半导体器件可以包括诸如背照式图像传感器的图像传感器。在一实施方式中，半导体器件可以包括堆叠型图像传感器。
[0018] 参照图1，根据本发明构思的该实施方式的半导体器件可以包括：基板21、多个像素区域P1和P2、器件隔离层23、多个光电转换元件25、多个节点区域27、多个第一接触插塞31、第一接触间隔物32、多个第二接触插塞33、第二接触间隔物34、多个第三接触插塞35、第三接触间隔物36、多个第四接触插塞37、第四接触间隔物38、多个第一互连线41、多个第二互连线43、第一绝缘层45、第二绝缘层51、滤色器层53、第三绝缘层55、隔离绝缘图案59、多个沟槽59T、多个下透明电极65、有机光电层67、上透明电极69、第四绝缘层71、多个微透镜
75和附加基板121。
75和附加基板121。
[0019] 多个像素区域P1和P2可以包括第一像素区域P1和第二像素区域P2。多个光电转换元件25的每个可以包括第一杂质区域25A和第二杂质区域25B。滤色器层53可以包括第一滤色器53R和第二滤色器53B。在一实施方式中，不透明图案可以设置在第一滤色器53R与第二滤色器53B之间和/或与第一滤色器53R和第二滤色器53B的外侧相邻设置，但为简洁起见，其描述将被省略。当不透明图案(未示出)包括导电材料时，多个第四接触插塞37和多个下透明电极65可以与不透明图案(未示出)电绝缘。
[0020] 多个下透明电极65的每个可以包括第一层61、第二层62和第三层63。在一实施方式中，第三层63可以被省略。多个光电转换元件25可以设置在配置为感测红光和蓝光的像素中。例如，第一像素区域P1可以是配置为感测红光的像素，而第二像素区域P2可以是配置为感测蓝光的像素。在一实施方式中，附加基板121还可以包括各种部件，诸如易失性存储器、非易失性存储器、多个逻辑电路或其组合。
[0021] 有机光电层67可以包括吸收具有绿色波长的光并引起光电转换的有机材料。多个下透明电极65、有机光电层67和上透明电极69可以构成多个有机光电转换元件65、67和69。多个有机光电转换元件65、67和69的每个可以对应于有机光电二极管。
[0022] 参照图2，下透明电极65可以包括第一层61、第二层62和第三层63。第一层61和第二层62可以形成在沟槽59T内。隔离绝缘图案59的上端、第一层61的上端和第二层62的上端可以基本上彼此共面。第三层63可以覆盖隔离绝缘图案59、第一层61和第二层62。第三层63可以突出在比沟槽59T的上端更高的水平处。
[0023] 第一层61可以与沟槽59T的底部和侧壁直接接触。第一层61可以包括至少一个接缝61S。至少一个接缝61S可以邻近于沟槽59T的下拐角形成。第一层61可以与第四接触插塞37和第四接触间隔物38的顶表面直接接触。第一层61可以包括具有比第二层62相对更高的透光效率和相对更低的电阻的材料层。
[0024] 第二层62可以形成在第一层61上。第二层62可以完全且致密地填充至少一个接缝61S。第一层61可以围绕第二层62的侧表面和底部。第一层61可以与第二层62的侧表面和底部直接接触。第二层62可以具有比第一层61的厚度更小的厚度。第二层62可以包括具有比第一层61更好的间隙填充特性和更大的功函数的材料层。第二层62可以包括具有比第一层
61相对更低的透光效率和相对更高的电阻的材料层。第二层62可以含有比第一层61更高重量百分比(wt％)的氧。
61相对更低的透光效率和相对更高的电阻的材料层。第二层62可以含有比第一层61更高重量百分比(wt％)的氧。
[0025] 第三层63可以与隔离绝缘图案59、第一层61和第二层62的顶表面直接接触。第三层63可以包括与第一层61直接接触的第一部分63A、与第二层62直接接触的第二部分63B、以及与隔离绝缘图案59直接接触的第三部分63C。第一部分63A、第二部分63B和第三部分63C可以各自具有不同的厚度。第一部分63A可以具有第一厚度T1，第二部分63B可以具有第二厚度T2，第三部分63C可以具有第三厚度T3。第二厚度T2可以大于第三厚度T3。第一厚度T1可以大于第二厚度T2。第三层63可以具有比第一层61更小的厚度。
[0026] 第三层63可以具有比第二层62更大的功函数。第三层63可以包括具有比第二层62相对更低的透光效率和相对更高的电阻的材料层。第三层63中氧的重量百分比(wt％)可以高于第二层62和第一层61中氧的重量百分比(wt％)。第三层63可以是绝缘层。
[0028] 参照回图1和2，多个光电转换元件25和多个节点区域27可以设置在基板21中。多个节点区域27的每个可以与多个光电转换元件25中的对应光电转换元件相邻地设置。多个节点区域27的每个可以与多个光电转换元件25间隔开。滤色器层53可以设置在基板21上。第一滤色器53R和第二滤色器53B的每个可以重叠多个光电转换元件25中的对应光电转换元件。具有多个沟槽59T的隔离绝缘图案59可以设置在滤色器层53上。多个下透明电极65可以填充多个沟槽59T并覆盖隔离绝缘图案59。在一实施方式中，多个下透明电极65可以被限定在多个沟槽59T内。有机光电层67可以设置在多个下透明电极65上。上透明电极69可以设置在有机光电层67上。多个微透镜75可以设置在上透明电极69上。
[0029] 多个第一接触插塞31、多个第二接触插塞33、多个第三接触插塞35和多个第四接触插塞37可以被称为多个接触插塞31、33、35和37。多个下透明电极65的每个可以通过多个接触插塞31、33、35和37以及多个第一互连线41电连接到多个节点区域27中的对应节点区域。
[0030] 有机光电层67可以吸收光，产生空穴和电子，并分开传输空穴和电子。有机光电层67所产生的电子可以穿过下透明电极65并被传输到节点区域27。有机光电层67所产生的空穴可以被传输到上透明电极69。有机光电层67可以包括选择性地对具有特定波长(或波长范围)的光进行光电转换的有机材料。滤色器层53可以选择性地透射具有与有机光电层67的特定波长不同的波长的光。
[0031] 第二层62和第三层63的每个可以具有比第一层61更大的功函数。第二层62和第三层63可以增大下透明电极65的功函数，并且多个有机光电转换元件65、67和69的量子效率(QE)可以显著提高。第二层62可以完全且致密地填充至少一个接缝61S。下透明电极65的透光效率可以显著提高。可以提高多个有机光电转换元件65、67和69的信噪比(SNR)。
[0032] 参照图3，下透明电极65可以包括第一层61、第二层62和第三层63。在沟槽59T的中央区域中，第一层61可以与第三层63直接接触。第二层62可以完全且致密地填充至少一个接缝61S。
[0033] 参照图4，隔离绝缘图案59可以包括倾斜侧表面。沟槽59T的侧壁可以呈现各种倾斜。图5是示出根据本发明构思的一实施方式的半导体器件的剖视图，图6和7是图5的部分E2的局部放大图。
[0034] 参照图5，多个下透明电极65的每个可以包括第一层61和第二层62。隔离绝缘图案59、第一层61和第二层62的上端可以基本上彼此共面。有机光电层67可以形成在隔离绝缘图案59、第一层61和第二层62上。
[0035] 参照图6，隔离绝缘图案59、第一层61和第二层62的上端可以基本上彼此共面。有机光电层67可以与隔离绝缘图案59、第一层61和第二层62的顶表面直接接触。
[0036] 参照图7，在沟槽59T的中央区域中，第一层61可以与有机光电层67直接接触。第二层62可以完全且致密地填充至少一个接缝61S。
[0037] 图8至10是示出根据本发明构思的一实施方式的半导体器件的剖视图。
[0038] 参照图8，器件隔离层23可以完全穿过基板21。多个第一接触插塞31、第一接触间隔物32、多个第二接触插塞33和第二接触间隔物34可以穿过器件隔离层23。
[0039] 参照图9，根据本发明构思的该实施方式的半导体器件可以包括基板21、多个像素区域P1和P2、器件隔离层23、多个光电转换元件25、多个节点区域27、多个第一接触插塞151、第一接触间隔物152、多个第二接触插塞153、第二接触间隔物154、多个第三接触插塞
135、第三接触间隔物136、多个第四接触插塞37、第四接触间隔物38、多个第一互连线141、多个第二互连线143、第一绝缘层145、滤色器层53、第三绝缘层55、隔离绝缘图案59、多个沟槽59T、多个下透明电极65、有机光电层67、上透明电极69、第四绝缘层71和多个微透镜75。
多个下透明电极65的每个可以包括第一层61、第二层62和第三层63。
135、第三接触间隔物136、多个第四接触插塞37、第四接触间隔物38、多个第一互连线141、多个第二互连线143、第一绝缘层145、滤色器层53、第三绝缘层55、隔离绝缘图案59、多个沟槽59T、多个下透明电极65、有机光电层67、上透明电极69、第四绝缘层71和多个微透镜75。
多个下透明电极65的每个可以包括第一层61、第二层62和第三层63。
[0040] 参照图10，多个下透明电极65的每个可以包括第一层61和第二层62。图11至18是示出根据本发明构思的实施方式的制造半导体器件的方法的剖视图。
[0041] 参照图11，器件隔离层23可以在具有多个像素区域P1和P2的基板21中形成。多个光电转换元件25、多个节点区域27、多个第一接触插塞31和第一接触间隔物32可以在基板21中形成。多个光电转换元件25的每个可以包括第一杂质区域25A和第二杂质区域25B。多个光电转换元件25和多个节点区域27的每个可以通过器件隔离层23被限定在基板21中。多个节点区域27的每个可以与多个光电转换元件25电隔离。多个第二接触插塞33、第二接触间隔物34、多个第三接触插塞35、第三接触间隔物36、多个第一互连线41、多个第二互连线
43和第一绝缘层45可以在基板21上形成。
43和第一绝缘层45可以在基板21上形成。
[0042] 基板21可以包括诸如硅晶片的半导体基板。例如，基板21可以是P型单晶晶片。多个像素区域P1和P2可以包括第一像素区域P1和第二像素区域P2。第一杂质区域25A和第二杂质区域25B可以使用离子注入工艺在基板21中形成。第一杂质区域25A和第二杂质区域25B可以具有不同的导电类型。例如，第一杂质区域25A可以用N型杂质掺杂，而第二杂质区域25B可以用P型杂质掺杂。第二杂质区域25B可以与第一杂质区域25A直接接触。第二杂质区域25B可以比第一杂质区域25A更靠近基板21的表面形成。第一杂质区域25A可以比第二杂质区域25B相对更厚。
[0043] 多个节点区域27可以使用离子注入工艺在基板21中形成。多个节点区域27可以具有与基板21不同的导电类型。例如，多个节点区域27可以用N型杂质掺杂。
[0044] 器件隔离层23可以使用诸如浅沟槽隔离(STI)技术的沟槽隔离技术形成。第一绝缘层45可以覆盖基板21的一个表面。器件隔离层23和第一绝缘层45的每个可以包括例如硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、低k电介质、高k电介质或其组合。
[0045] 多个第一接触插塞31和第一接触间隔物32可以形成为在器件隔离层23下方部分地穿过基板21。第一接触间隔物32可以围绕多个第一接触插塞31的侧表面。多个第一接触插塞31的每个可以对应于贯通硅通路(TSV)。多个第二接触插塞33可以部分地穿过第一绝缘层45，穿过器件隔离层23，并与多个第一接触插塞31接触。第二接触间隔物34可以围绕多个第二接触插塞33的侧表面。多个第三接触插塞35可以部分地穿过第一绝缘层45并与多个节点区域27接触。第三接触间隔物36可以围绕多个第三接触插塞35的侧表面。多个第一互连线41可以在第一绝缘层45中形成并与多个第二接触插塞33和多个第三接触插塞35接触。多个第二互连线43可以在第一绝缘层45中形成。
[0046] 多个第一接触插塞31、多个第二接触插塞33、多个第三接触插塞35、多个第一互连线41和多个第二互连线43的每个可以包括包含金属、金属氮化物、金属硅化物、多晶硅、导电碳或其组合的导电层。第一接触间隔物32、第二接触间隔物34和第三接触间隔物36的每个可以包括例如硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、低k电介质、高k电介质或其组合。
[0047] 参照图12，附加基板121可以被附接并设置在第一绝缘层45上。基板21的后表面可以被部分去除以暴露多个第一接触插塞31。附加基板121可以防止对基板21的损坏。
[0048] 参照图13，第二绝缘层51可以被形成以覆盖基板21和多个第一接触插塞31。滤色器层53可以在第二绝缘层51上形成。滤色器层53可以包括第一滤色器53R和第二滤色器53B。第三绝缘层55可以在滤色器层53上形成。具有多个沟槽59T的隔离绝缘图案59可以在第三绝缘层55上形成。多个第四接触插塞37可以被形成以穿过隔离绝缘图案59、第三绝缘层55、滤色器层53和第二绝缘层51，并与多个第一接触插塞31接触。第四接触间隔物38可以在多个第四接触插塞37的侧表面上形成。第四接触间隔物38可以围绕多个第四接触插塞37的侧表面。
[0049] 第二绝缘层51和第三绝缘层55的每个可以包括硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、低k电介质、高k电介质或其组合。在一实施方式中，第二绝缘层51可以包括抗反射层(ARL)。例如，第二绝缘层51可以包括硅氮氧化物(SiON)、硅碳化物(SiC)、硅碳氮化物(SiCN)、硅碳氧化物(SiCO)或其组合。第三绝缘层55可以对应于平坦化层或涂覆层。例如，第三绝缘层55可以包括透明有机材料。
[0050] 滤色器层53可以选择性地透射具有特定波长的光。第一滤色器53R可以是红色滤光器并形成在第一像素区域P1中。第二滤色器53B可以是蓝色滤光器并形成在第二像素区域P2中。在一实施方式中，第一滤色器53R可以选择性地透射具有与红色对应的波长的光。第二滤色器53B可以选择性地透射具有与蓝色对应的波长的光。第一滤色器53R和第二滤色器53B的每个可以重叠多个光电转换元件25中的对应光电转换元件。
[0051] 隔离绝缘图案59可以包括诸如硅氧化物层的透明绝缘层。多个沟槽59T的每个可以重叠多个像素区域P1和P2中的对应像素区域。多个第四接触插塞37可以暴露在多个沟槽59T的底部。多个第四接触插塞37可以包括包含金属、金属氮化物、金属硅化物、多晶硅、导电碳或其组合的导电层。第四接触间隔物38可以包括硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、低k电介质、高k电介质或其组合。
[0052] 参照图14，第一层61可以在隔离绝缘图案59上形成。第一层61可以覆盖多个沟槽59T的底部和侧壁。如参照图2所述，第一层61可以包括至少一个接缝61S。
[0053] 第一层61可以包括导电氧化物，诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌氧化物(ZnO)、锡氧化物(SnO)、钛氧化物(TiO)、铝(Al)掺杂的锌氧化物(AZO)、镓(Ga)掺杂的锌氧化物(GZO)、氟(F)掺杂的锡氧化物(FTO)、锑(Sb)掺杂的锡氧化物(ATO)或其组合。在一实施方式中，第一层61可以使用物理气相沉积(PVD)方法形成。例如，第一层61可以包括使用PVD方法获得的铟锡氧化物(ITO)。
[0054] 参照图15，第二层62可以在第一层61上形成。第二层62可以形成在第一层61的表面上并完全填充多个沟槽59T。如参照图2所述，第二层62可以完全且致密地填充至少一个接缝61S。第二层62可以与第一层61的顶表面直接接触。形成第二层62和第一层61的工艺可以原位进行。
[0055] 第二层62可以使用PVD方法、化学气相沉积(CVD)方法、原子层沉积(ALD)方法或其组合来形成。在形成第二层62的工艺中氧气(O2)的分压可以高于在形成第一层61的工艺中氧气(O2)的分压。在一实施方式中，第二层62可以包括与第一层61相同的元素，并含有比第一层61更高重量百分比(wt％)的氧。例如，第一层61可以包括铟锡氧化物(ITO)，第二层62可以包括含有比第一层61更高重量百分比(wt％)的氧的ITO。
[0056] 参照图16，隔离绝缘图案59的上端可以使用平坦化工艺被暴露。第一层61和第二层62可以被限定在多个沟槽59T内。平坦化工艺可以包括化学机械抛光(CMP)工艺、回蚀刻工艺或其组合。隔离绝缘图案59、第一层61和第二层62的上端可以被暴露并基本上彼此共面。
[0057] 参照图17，第三层63可以在隔离绝缘图案59、第一层61和第二层62的顶表面上形成。第一层61、第二层62和第三层63可以构成下透明电极65。第三层63可以使用表面处理工艺而形成。例如，第三层63可以使用利用O2、N2O或其组合的等离子体处理工艺而形成。第三层63可以使用利用氯化氢(HCl)的湿处理工艺、紫外(UV)烘烤工艺或其组合而形成。
[0058] 在一实施方式中，第三层63可以包括与第二层62和第一层61相同的元素，并且第三层63中氧的重量百分比(wt％)可以高于第二层62。例如，第一层61可以包括铟锡氧化物(ITO)，第二层62可以包括含有比第一层61更高重量百分比(重量％)的氧的ITO。第三层63可以包括含有比第二层62更高重量百分比(wt％)的氧的ITO。
[0059] 在一实施方式中，形成第三层63的工艺可以被省略。
[0060] 参照图18，有机光电层67可以在第三层63上形成。上透明电极69可以在有机光电层67上形成。
[0061] 有机光电层67可以包括选择性地对具有特定波长(或波长范围)的光进行光电转换的有机材料。例如，有机光电层67可以包括吸收具有绿色波长的光并引起光电转换的有机材料。有机光电层67可以包括P型半导体化合物层、N型半导体化合物层、本征半导体化合物层或其组合。P型半导体化合物层可以包括N,N'-二甲基-喹吖啶酮(DMQA)及其衍生物、二茚并二萘、二苯并{[f,f']-4,4',7,7'-四苯基}二茚并[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]二萘嵌苯或其组合。N型半导体化合物层可以包括二氰基乙烯基三噻吩(DCV3T)及其衍生物、二萘嵌苯二酰亚胺、酞菁及其衍生物、亚酞菁及其衍生物、硼二吡咯甲烷(BODIPY)及其衍生物、或其组合。本征半导体化合物层可以包括以预定比例混合的P型半导体化合物和N型半导体化合物。
[0062] 上透明电极69可以包括导电氧化物，诸如ITO、IZO、ZnO、SnO、TiO、AZO、GZO、FTO、ATO或其组合。
[0063] 参照回图1，第四绝缘层71可以在上透明电极69上形成。第四绝缘层71可以对应于保护层。多个微透镜75可以在第四绝缘层71上形成。
[0064] 图19和20是根据本发明构思的一实施方式的半导体器件的电路图。在一实施方式中，半导体器件的电路图可以示出图像传感器的具有有机光电转换元件OPD和光电转换元件B_PD/R_PD的部分的等效电路。
[0065] 参照图19，图像传感器可以包括有机光电转换元件OPD、光电转换元件B_PD/R_PD、节点区域27、第一传输晶体管TG1和第二传输晶体管TG2、浮置扩散区域FD、复位晶体管RX、驱动晶体管DX和选择晶体管SX。漏极电压VDD可以施加到复位晶体管RX的一端和驱动晶体管DX的一端。第一传输晶体管TG1可以响应于第一传输控制信号TS1而操作。第二传输晶体管TG2可以响应于第二传输控制信号TS2而操作。复位晶体管RX可以响应于复位控制信号RS而操作。选择晶体管SX可以响应于选择控制信号SEL而操作。
[0066] 有机光电转换元件OPD可以是有机光电二极管。有机光电转换元件OPD可以是配置为感测绿色的元件。有机光电转换元件OPD所产生的电荷可以穿过节点区域27并通过第一传输晶体管TG1被传输到浮置扩散区域FD。光电转换元件B_PD/R_PD可以是配置为感测蓝色的光电转换元件B_PD或配置为感测红色的光电转换元件R_PD。光电转换元件B_PD/R_PD所产生的电荷可以通过第二传输晶体管TG2被传输到浮置扩散区域FD。根据驱动晶体管DX和选择晶体管SX的操作，与有机光电转换元件OPD或光电转换元件B_PD/R_PD所产生的电荷对应的信号可以被传输到列线COL。
[0067] 参照图20，图像传感器可以包括有机光电转换元件OPD、光电转换元件B_PD/R_PD、节点区域27、第一传输晶体管TG1和第二传输晶体管TG2、第一浮置扩散区域FD1和第二浮置扩散区域FD2、第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2、第一驱动晶体管DX1和第二驱动晶体管DX2、以及第一选择晶体管SX1和第二选择晶体管SX2。第一传输晶体管TG1和第二传输晶体管TG2可以响应于第一传输控制信号TS1和第二传输控制信号TS2而操作。第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2可以响应于第一复位控制信号RS1和第二复位控制信号RS2而操作。第一选择晶体管SX1和第二选择晶体管SX2可以响应于第一选择控制信号SEL1和第二选择控制信号SEL2而操作。
[0068] 有机光电转换元件OPD所产生的电荷可以穿过节点区域27并通过第一传输晶体管TG1被传输到第二浮置扩散区域FD2。光电转换元件B_PD/R_PD所产生的电荷可以通过第二传输晶体管TG2被传输到第一浮置扩散区域FD1。根据第一驱动晶体管DX1和第二驱动晶体管DX2的操作以及第一选择晶体管SX1和第二选择晶体管SX2的操作，与有机光电转换元件OPD或光电转换元件B_PD/R_PD所产生的电荷对应的信号可以被传输到列线COL。
[0069] 根据本发明构思的示例实施方式，可以提供具有沟槽的隔离绝缘图案和设置在沟槽内的下透明电极。下透明电极可以包括第一层和设置在第一层上的第二层。隔离绝缘图案、第一层和第二层的上端可以基本上彼此共面。第二层可以含有比第一层更高重量百分比(wt％)的氧。第二层可以具有比第一层更大的功函数。第二层可以完全且致密地填充形成在第一层中的接缝。可以实现有利于提高集成密度并具有优秀电特性的图像传感器。
[0070] 虽然已经参照附图描述了本发明构思的实施方式，但是本领域技术人员应理解，可以进行各种修改而不脱离本发明构思的范围且不改变本发明构思的实质特征。因此，上述实施方式应仅被认为是描述性的，而不是出于限制的目的。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 纳米多孔硅凸透镜组的制备方法 | 2020-05-08 | 867 |
| 一种电子发生器、一种净电荷发生装置及一种静电扬声器 | 2020-05-11 | 844 |
| 一种电火花线切割加工过程自适应调整的多功能监测方法 | 2020-05-11 | 478 |
| ABX3钙钛矿颗粒及其在反向模式控制光通量中的应用 | 2020-05-08 | 864 |
| 电子设备、摄像头模组、电致变色元件及其制备方法 | 2020-05-11 | 182 |
| 固态摄像器件和电子设备 | 2020-05-08 | 43 |
| 闪光灯劣化监测系统和方法 | 2020-05-08 | 145 |
| 一种基于PDMS薄膜的全固态可变焦静电驱动式微透镜 | 2020-05-08 | 720 |
| 固态摄像单元、固态摄像单元的制造方法和电子设备 | 2020-05-08 | 297 |
| 一种直线递进式多级杆离子聚焦传输设备及装置 | 2020-05-08 | 730 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
透镜电极热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈