CN105097856A - 增强型背侧照明的近红外图像传感器 - Google Patents

增强型背侧照明的近红外图像传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN105097856A
CN105097856A CN201410815014.9A CN201410815014A CN105097856A CN 105097856 A CN105097856 A CN 105097856A CN 201410815014 A CN201410815014 A CN 201410815014A CN 105097856 A CN105097856 A CN 105097856A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conducting material
semi
photodiode
light
front side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410815014.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105097856B (zh
Inventor
艾瑞克·A·G·韦伯斯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omnivision Technologies Inc
Original Assignee
Omnivision Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omnivision Technologies Inc filed Critical Omnivision Technologies Inc
Publication of CN105097856A publication Critical patent/CN105097856A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105097856B publication Critical patent/CN105097856B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14605—Structural or functional details relating to the position of the pixel elements, e.g. smaller pixel elements in the center of the imager compared to pixel elements at the periphery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14629—Reflectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1463—Pixel isolation structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1464—Back illuminated imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14649—Infrared imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本申请案涉及一种增强型背侧照明的近红外图像传感器。图像传感器包含安置于半导体材料中以响应于经引导穿过所述半导体材料的背侧的光而积累图像电荷的光电二极管。散射结构接近于所述半导体材料的前侧安置，使得穿过所述背侧引导到所述半导体材料中的所述光往回散射穿过所述光电二极管。深沟槽隔离结构安置于所述半导体材料中，所述深沟槽隔离结构隔离所述光电二极管且界定光学路径，使得在所述光学路径中往回散射穿过所述光电二极管的所述光由所述DTI全内反射。抗反射涂层安置于所述半导体材料的所述背侧上且使由所述散射结构散射的所述光全内反射以将所述光局限为保持在所述光学路径中直到其被吸收为止。

Description

增强型背侧照明的近红外图像传感器
技术领域
本发明一般来说涉及图像传感器，且更明确地说，本发明涉及近红外图像传感器。
背景技术
图像传感器已变得无所存在。其广泛地用于数码静态相机、蜂窝式电话、安全摄像机以及医疗、汽车及其它应用中。用于制造图像传感器且明确地说互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)的技术一直持续快速地发展。举例来说，对较高分辨率及较低电力消耗的需求已促进了这些图像传感器的进一步小型化及集成。
其中大小及图像质量尤其重要的两个应用领域是安全及汽车应用。对于这些应用，图像传感器芯片通常必须在可见光谱中提供高质量图像以及在光谱的红外及近红外部分中具有改进的敏感性。
发明内容
本申请案提供一种图像传感器，其包括：光电二极管，其接近于半导体材料的前侧安置以响应于穿过所述半导体材料的背侧且穿过所述光电二极管引导到所述半导体材料中的光而积累图像电荷；散射结构，其接近于所述半导体材料的所述前侧安置，使得穿过所述半导体材料的所述背侧且穿过所述光电二极管引导到所述半导体材料中且在所述半导体的所述前侧处反射的所述光往回散射穿过所述光电二极管；深沟槽隔离(DTI)结构，其安置于所述半导体材料中以隔离所述半导体材料中的所述光电二极管且界定穿过所述半导体材料到所述光电二极管的光学路径，其中在所述半导体的所述前侧处反射的所述光在所述光学路径中往回散射穿过所述光电二极管且由所述DTI全内反射以保持在所述光学路径内；及抗反射涂层，其安置于所述半导体材料的所述背侧上，其中穿过所述半导体材料的所述背侧引导到所述半导体材料中的所述光经引导穿过所述抗反射涂层，其中在所述半导体的所述前侧处反射且在所述光学路径中往回散射穿过所述光电二极管的所述光由所述抗反射涂层全内反射以保持在所述光学路径内。
本申请案还提供一种成像系统，其包括：像素阵列，其具有安置于半导体材料中的多个像素单元，其中所述多个像素单元中的每一者包含：光电二极管，其接近于所述半导体材料的前侧安置以响应于穿过所述半导体材料的背侧且穿过所述光电二极管引导到所述半导体材料中的光而积累图像电荷；散射结构，其接近于所述半导体材料的所述前侧安置，使得穿过所述半导体材料的所述背侧且穿过所述光电二极管引导到所述半导体材料中且在所述半导体的所述前侧处反射的所述光往回散射穿过所述光电二极管；深沟槽隔离(DTI)结构，其安置于所述半导体材料中以隔离所述光电二极管且界定穿过所述半导体材料到所述光电二极管的光学路径，其中在所述半导体的所述前侧处反射的所述光在所述光学路径中往回散射穿过所述光电二极管且由所述DTI全内反射以保持在所述光学路径内；及抗反射涂层，其安置于所述半导体材料的所述背侧上，其中穿过所述半导体材料的所述背侧引导到所述半导体材料中的所述光经引导穿过所述抗反射涂层，其中在所述半导体的所述前侧处反射且在所述光学路径中往回散射穿过所述光电二极管的所述光由所述抗反射涂层全内反射以保持在所述光学路径内；控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；及读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述多个像素单元读出图像数据。
附图说明
参考以下各图描述本发明的非限制性及非穷尽性实施例，其中除非另有说明，否则贯穿各个视图，相似元件符号是指相似部件。
图1是根据本发明的教示的图解说明可包含于实例增强型背侧照明的近红外图像传感器中的像素单元的一个实例的示意图。
图2是根据本发明的教示的图解说明实例增强型背侧照明的近红外图像传感器的一个实例的一部分的横截面图的横截面图。
图3是根据本发明的教示的图解说明包含包含像素阵列的实例增强型背侧照明的近红外图像传感器的成像系统的一个实例的图式。
贯穿图式的几个视图，对应参考字符指示对应组件。所属领域的技术人员将了解，各图中的元件是为简单及清晰起见而图解说明的，且未必按比例绘制。举例来说，为帮助改进对本发明的各种实施例的理解，各图中的元件中的一些元件的尺寸可能相对于其它元件被夸大。此外，通常未描绘在商业上可行的实施例中有用或必需的常见而众所周知的元件以便促进对本发明的这些各种实施例的较不受阻挡的观看。
具体实施方式
在以下说明中，陈述众多特定细节以提供对本发明的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将明了，无需采用所述特定细节来实践本发明。在其它例子中，未详细描述众所周知的材料或方法以便避免使本发明模糊。
在本说明书通篇中所提及的“一个实施例”、“一实施例”、“一个实例”或“一实例”意味着结合所述实施例或实例所描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇中的各个地方中出现的短语“在一个实施例中”、“在一实施例中”、“一个实例”或“一实例”未必全部是指同一实施例或实例。此外，所述特定特征、结构或特性可在一或多个实施例或实例中以任何适合组合及/或子组合而组合。特定特征、结构或特性可包含于集成电路、电子电路、组合逻辑电路或提供所描述功能性的其它适合组件中。另外，应了解，随本文提供的各图是出于向所属领域的技术人员阐释的目的且图式未必按比例绘制。
在典型背侧照明的(BSI)图像传感器中，红外或近红外光(举例来说，例如具有约850nm的波长的光)，大部分入射光进入半导体材料(举例来说，例如硅)的背侧、传播穿过半导体材料、从半导体材料的前侧反射且接着往回退出半导体材料的背侧而不被吸收。因此，需要较厚硅以便吸收较多入射红外或近红外光。然而，典型背侧照明的图像传感器的半导体材料通常被薄化以便改进可见光性能，此使图像传感器的红外或近红外性能降级。
因此，如下文将描述，根据本发明的教示的实例图像传感器的特征为组合有全内反射的深沟槽隔离(DTI)结构及在成像传感器芯片的前侧处散射来自漫反射器的光，此在半导体材料中界定用于红外或近红外光的光导，此将近红外光局限为保持在半导体材料内直到其被完全吸收为止，此因此改进红外或近红外敏感性并且减小根据本发明的教示的图像传感器中的光学串扰。
举例来说，在一个实例中，光电二极管接近于半导体材料的前侧安置以响应于穿过半导体材料的背侧且穿过光电二极管引导到半导体材料中的近红外光而积累图像电荷。散射结构接近于半导体材料的前侧安置，此致使在第一次通过光电二极管之后未被吸收的光由散射结构散射且往回经引导多次穿过光电二极管及半导体材料。深沟槽隔离(DTI)结构安置于半导体材料中，所述DTI结构隔离半导体材料中的光电二极管并且界定半导体材料中包含光电二极管的光学路径。在半导体的前侧处反射且在光学路径中往回散射穿过光电二极管的光由DTI结构全内反射，此将光局限为保持在光学路径内。抗反射涂层安置于半导体材料的背侧上，使得穿过半导体材料的背侧引导到半导体材料中的光经引导穿过抗反射涂层。在根据本发明的教示，在半导体的前侧处反射且在光学路径中往回散射穿过光电二极管的光还由抗反射涂层全内反射，此将光局限为保持在光学路径内直到其在半导体材料中被吸收为止。
为图解说明，图1是根据本发明的教示的图解说明可包含于实例增强型背侧照明的近红外图像传感器102中的像素单元100的一个实例的示意图。在所描绘实例中，根据本发明的教示，像素单元100图解说明为是包含于图像传感器102中的四晶体管(“4T”)像素单元。应了解，像素单元100是用于实施图1的图像传感器102的像素阵列内的每一像素单元的像素电路架构的一个可能实例。然而，应了解，根据本发明的教示的其它实例未必限于4T像素架构。根据本发明的教示，受益于本发明的所属领域的技术人员将理解，本发明教示还适用于3T设计、5T设计及各种其它像素架构。
在图1中所描绘的实例中，像素单元100包含用以积累图像电荷的光电二极管(“PD”)104、转移晶体管T1106、复位晶体管T2108、浮动扩散部(“FD”)110、源极随耦器(“SF”)晶体管T3112及选择晶体管T4114。在操作期间，转移晶体管T1106接收将光电二极管PD104中所积累的图像电荷转移到浮动扩散部FD110的转移信号TX。在一个实例中，浮动扩散部FD110可耦合到用于暂时存储图像电荷的存储电容器。在一个实例中且如下文进一步将详细论述，根据本发明的教示，一或多个深沟槽隔离(DTI)结构、漫反射器及半导体材料的背侧上的抗反射涂层组合有全内反射且散射来自漫反射器的光以将红外或近红外光局限在半导体材料内直到光被吸收为止。因此，根据本发明的教示，提供改进的红外或近红外敏感性以及减小的光学串扰。如所图解说明实例中所展示，复位晶体管T2108耦合于电力轨VDD与浮动扩散部FD110之间以响应于复位信号RST而将像素单元100复位(例如，将浮动扩散部FD110及光电二极管PD104放电或充电到预设电压)。浮动扩散部FD110经耦合以控制SF晶体管T3的栅极。SF晶体管T3耦合于电力轨VDD与选择晶体管T4之间。SF晶体管T3操作为提供到浮动扩散部FD110的高阻抗连接的源极随耦器放大器。选择晶体管T4114响应于选择信号SEL而将像素单元100的输出选择性地耦合到读出列位线116。
在一个实例中，TX信号、RST信号、SEL信号及选择性地耦合到深沟槽隔离的读出脉冲电压由控制电路产生，下文将进一步详细描述其等的实例。在其中图像传感器102借助全局快门而操作的实例中，全局快门信号耦合到图像传感器102中的每一转移晶体管T1106的栅极以同时开始从每一像素的光电二极管PD104的电荷转移。或者，根据本发明的教示，滚动快门信号可施加到转移晶体管T1106的群组。
图2是根据本发明的教示的图解说明实例增强型背侧照明的近红外图像传感器芯片202的一个实例的一部分的横截面图的横截面图。应了解，图2的图像传感器芯片202可为图1的图像传感器102的实施方案的一个实例，且下文所提及的类似地命名及编号的元件是有联系的且类似于如上文所描述起作用。注意，图2中未详细展示图1中所展示的图像传感器102的其它电路元件(举例来说，例如各种晶体管及相关联扩散部及经掺杂区域)以便不使本发明的教示模糊。
返回参考图2所图解说明的实例，图像传感器芯片202包含光电二极管204，所述光电二极管接近于图像传感器芯片202的前侧220安置于半导体材料层218中以响应于光224而积累图像电荷，所述光穿过半导体材料218的背侧222且穿过光电二极管204被引导到半导体材料218中，如所展示。在一个实例中，半导体材料218包含硅、多晶硅或另一适合半导体材料。在一个实例中，还将半导体材料218薄化以便提供图像传感器芯片202的改进的可见光性能。在一个实例中，光224包含红外或近红外光。举例来说，在一个实例中，光224可具有约850nm的波长。
如所描绘实例中所展示，根据本发明的教示，图像传感器芯片202还包含安置于半导体材料218中的深沟槽隔离(DTI)结构228，所述DTI结构隔离半导体材料218中的光电二极管204并且界定用于光224穿过半导体材料218传播到光电二极管204的光学波导或光学路径230，如所展示。在一个实例中，根据本发明的教示，DTI结构228沿着光学路径230的实质部分延伸穿过在半导体材料218的背侧222与光电二极管204之间的半导体材料218。在一个实例中，DTI结构228由具有比半导体材料218低的折射率的材料(举例来说，例如氧化物材料)制成。在各种实例中，根据本发明的教示，DTI还可包含改进暗电流性能的其它材料。举例来说，根据本发明的教示，DTI结构228中可包含氧化铪、氧化钽及甚至包含具有负偏压的多晶硅填充物的氧化物衬里。
在图2中所描绘的实例中，DTI结构228之间的半导体材料218的包含光电二极管204的区域218N包含深n光电二极管植入物。换句话说，DTI结构228之间的半导体材料218的包含光电二极管204的区域218N包含具有第一极性的掺杂剂的深光电二极管植入物。在所述实例中，DTI结构228之间的半导体材料218的不包含光电二极管204的区域218P包含深p光电二极管隔离植入物，如所展示。换句话说，DTI结构228之间的半导体材料218的不包含光电二极管204的区域218P包含具有第二极性的掺杂剂的深光电二极管隔离植入物。因此，当然应了解，图2中所展示的实例是出于阐释目的，且在其它实例中，根据本发明的教示，可反转掺杂剂的极性。换句话说，在其它实例中，根据本发明的教示，可交换衬底极性及NMOS/PMOS结构。
继续图2中所描绘的实例，根据本发明的教示，散射结构226接近于图像传感器芯片202的前侧220安置于电介质层240中，使得穿过半导体材料218的背侧222且穿过光电二极管204引导到半导体材料218中且在图像传感器芯片202的前侧220处反射的光224由散射结构226往回散射穿过光电二极管204回到光学路径230中。在一个实例中，散射结构226包含形成于金属栅格中的衍射光栅或类似物，所述金属栅格包含于电介质层240中的接近于图像传感器芯片202的前侧220的金属层中。在各种实例中，根据本发明的教示，散射结构226可包含经设计而以非法线入射往回散射光的任何适合结构。如所展示，在图像传感器芯片202的前侧220处反射的光224在光学路径230中往回散射穿过光电二极管204，且接着由DTI结构228全内反射。因此，根据本发明的教示，借助散射结构226散射的光224因此局限为保持在半导体材料218中在光学路径230内直到光224被吸收为止。
继续图2中所描绘的实例，抗反射涂层232安置于半导体材料218的背侧222上。因此，光224经引导穿过抗反射涂层232到半导体材料218的背侧222中，如所展示。然而，如所描绘实例中所展示，抗反射涂层232还使在前侧220处反射且在光学路径230中由散射结构226往回散射穿过光电二极管204的光224全内反射。因此，根据本发明的教示，抗反射涂层232将光224进一步局限为保持在半导体材料218中在光学路径230内直到光224被吸收为止。在一个实例中，应了解，在图像传感器芯片202的近红外像素单元上方的抗反射涂层232不同于图像传感器芯片202的可见光敏像素单元上方的抗反射涂层。在实例中，根据本发明的教示，抗反射涂层232经特别设计以使入射近红外光的反射最小化且使全内反射最大化。
图2中所描绘的实例还展示，图像传感器芯片202包含接近于抗反射涂层232安置的滤色器阵列(CFA)234及接近于滤色器阵列234安置于图像传感器芯片202的背侧222上的微透镜阵列236。在一个实例中，滤色器阵列234可包含针对图像传感器芯片202布置成适合图案的红色、绿色、蓝色及红外或近红外滤色器的组合。应了解，在其它实例中，还可包含其它色彩。
在一个实例中，注意，不存在安置于背侧222上以将近红外光224聚焦到光电二极管204上的红外或近红外微透镜，此在图2中以指示如果滤色器阵列234中包含近红外微透镜那么原本将安置近红外微透镜的地方的虚线238展示。在一个实例中，注意，根据本发明的教示，微透镜阵列236中缺少微透镜238帮助增加全内反射，且因此减小所散射光224从半导体材料218中的光学路径230的逃逸，此因此增加光224在半导体材料218中的吸收率以改进图像传感器芯片202的调制转移函数。
在一个实例中，注意，根据本发明的教示，相对于电介质层240的低折射率区域242还可接近于DTI结构228形成于电介质层240中(如所展示)以将光学路径230进一步延伸到电介质层240中且改进电介质层240中的串扰抑制。在一个实例中，高折射率区域242可通过蚀刻或其它适合工艺而形成。
因此，如所描绘实例中所展示，散射结构226散射在半导体材料218的前侧220处接近临界角反射的光224以实现在半导体材料218与DTI结构228及抗反射涂层232的界面处的全内反射。因此，根据本发明的教示，光224实质上局限为保持在半导体材料218中的光学路径230内直到其被吸收为止。因此，应了解，根据本发明的教示，图像传感器芯片202不仅由于现在吸收实质上所有光224而具有针对红外或近红外光224的改进的调制转移函数性能，而且图像传感器芯片202还由于光224借助具备DTI结构228的隔离不泄漏到邻近像素中而具有改进的串扰性能。
图3是根据本发明的教示的图解说明包含增强型背侧照明的近红外图像传感器302的成像系统342的一个实例的图式。如所描绘实例中所展示，成像系统342包含耦合到控制电路348及读出电路344的图像传感器302，所述读出电路耦合到功能逻辑346。
在一个实例中，图像传感器302包含为像素单元(例如，像素单元P1、P2、…、Pn)的二维(2D)阵列的像素阵列。在一个实例中，每一像素单元为CMOS成像像素。注意，像素阵列492中的像素单元P1、P2、…、Pn可为图1的像素单元100的实例，且下文所提及的类似地命名及编号的元件是有联系的且类似于如上文所描述起作用。如所图解说明，每一像素单元布置到行(例如，行R1到Ry)及列(例如，列C1到Cx)中以获取人、地方、对象等的图像数据，接着可使用所述图像数据来再现所述人、地方、对象等的2D图像。
在一个实例中，在每一像素单元已积累其图像数据或图像电荷之后，所述图像数据由读出电路344经由读出列位线316读出且接着传送到功能逻辑346。在各种实例中，读出电路344可包含放大电路、模/数(ADC)转换电路或其它。功能逻辑346可仅存储所述图像数据或甚至通过应用图像后效应(例如，修剪、旋转、移除红眼、调节亮度、调节对比度或其它)来操纵所述图像数据。在一个实例中，读出电路344可沿读出列位线316(所图解说明)一次读出一行图像数据或可使用多种其它技术(未图解说明)同时读出图像数据，例如串行读出或所有像素的全并行读出。
在一个实例中，控制电路348耦合到图像传感器302以控制图像传感器302的操作特性。举例来说，控制电路348可产生用于控制图像获取的快门信号。在一个实例中，快门信号为用于同时启用图像传感器302内的所有像素单元以在单个获取窗期间同时捕获其相应图像数据的全局快门信号。在另一实例中，快门信号为滚动快门信号，使得在连续获取窗期间依序启用每一像素行、每一像素列或每一像素群组。
包含发明摘要中所描述内容的本发明的所图解说明实例的以上说明并非打算为穷尽性或限制于所揭示的确切形式。虽然出于说明性目的而在本文中描述本发明的特定实施例及实例，但可在不背离本发明的较宽广精神及范围的情况下做出各种等效修改。
可根据以上详细说明对本发明的实例做出这些修改。所附权利要求书中所使用的术语不应理解为将本发明限制于说明书及权利要求书中所揭示的特定实施例。而是，所述范围将完全由所附权利要求书来确定，所附权利要求书将根据权利要求阐述的既定原则来加以理解。本说明书及各图据此应视为说明性的而非限制性的。

Claims (25)

1.一种图像传感器，其包括：
光电二极管，其接近于半导体材料的前侧安置以响应于穿过所述半导体材料的背侧且穿过所述光电二极管引导到所述半导体材料中的光而积累图像电荷；
散射结构，其接近于所述半导体材料的所述前侧安置，使得穿过所述半导体材料的所述背侧且穿过所述光电二极管引导到所述半导体材料中且在所述半导体的所述前侧处反射的所述光往回散射穿过所述光电二极管；
深沟槽隔离DTI结构，其安置于所述半导体材料中以隔离所述半导体材料中的所述光电二极管且界定穿过所述半导体材料到所述光电二极管的光学路径，其中在所述半导体的所述前侧处反射的所述光在所述光学路径中往回散射穿过所述光电二极管且由所述DTI全内反射以保持在所述光学路径内；及
抗反射涂层，其安置于所述半导体材料的所述背侧上，其中穿过所述半导体材料的所述背侧引导到所述半导体材料中的所述光经引导穿过所述抗反射涂层，其中在所述半导体的所述前侧处反射且在所述光学路径中往回散射穿过所述光电二极管的所述光由所述抗反射涂层全内反射以保持在所述光学路径内。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述半导体材料包含经薄化硅。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述光电二极管包含在所述半导体材料中的具有第一极性的深第一植入物。
4.根据权利要求3所述的图像传感器，其进一步包含在所述半导体材料中于所述DTI结构的相对侧上的具有第二极性的深第二隔离植入物。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述DTI结构包含具有比所述半导体材料低的折射率的材料。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述DTI结构沿着所述光学路径的实质部分延伸穿过在所述半导体材料的所述背侧与所述光电二极管之间的所述半导体材料。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述散射结构包含接近于所述半导体材料的所述前侧安置的金属栅格。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述散射结构安置于接近于所述半导体材料的所述前侧的金属层中。
9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述散射结构将散射在所述半导体材料的所述前侧处接近临界角反射的所述光以用于在所述DTI结构处及在所述抗反射涂层处的全内反射，使得所述光实质上局限为保持在所述半导体材料中的所述光学路径内直到其被吸收为止。
10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述光包含近红外光。
11.根据权利要求10所述的图像传感器，其中不存在安置于所述半导体材料的所述背侧上以将所述近红外光聚焦到所述光电二极管上的近红外微透镜。
12.根据权利要求10所述的图像传感器，其中所述图像传感器的近红外像素单元上方的所述抗反射涂层不同于可见光敏像素单元上方的所述抗反射涂层，且经特别设计以使入射近红外光的反射最小化且使全内反射最大化。
13.一种成像系统，其包括：
像素阵列，其具有安置于半导体材料中的多个像素单元，其中所述多个像素单元中的每一者包含：
光电二极管，其接近于所述半导体材料的前侧安置以响应于穿过所述半导体材料的背侧且穿过所述光电二极管引导到所述半导体材料中的光而积累图像电荷；
散射结构，其接近于所述半导体材料的所述前侧安置，使得穿过所述半导体材料的所述背侧且穿过所述光电二极管引导到所述半导体材料中且在所述半导体的所述前侧处反射的所述光往回散射穿过所述光电二极管；
深沟槽隔离DTI结构，其安置于所述半导体材料中以隔离所述光电二极管且界定穿过所述半导体材料到所述光电二极管的光学路径，其中在所述半导体的所述前侧处反射的所述光在所述光学路径中往回散射穿过所述光电二极管且由所述DTI全内反射以保持在所述光学路径内；及
抗反射涂层，其安置于所述半导体材料的所述背侧上，其中穿过所述半导体材料的所述背侧引导到所述半导体材料中的所述光经引导穿过所述抗反射涂层，其中在所述半导体的所述前侧处反射且在所述光学路径中往回散射穿过所述光电二极管的所述光由所述抗反射涂层全内反射以保持在所述光学路径内；
控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；及
读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述多个像素单元读出图像数据。
14.根据权利要求13所述的成像系统，其进一步包括耦合到所述读出电路以存储从所述多个像素单元读出的所述图像数据的功能逻辑。
15.根据权利要求13所述的成像系统，其中所述半导体材料包含经薄化硅。
16.根据权利要求13所述的成像系统，其中所述光电二极管包含在所述半导体材料中的具有第一极性的深第一植入物。
17.根据权利要求16所述的成像系统，其进一步包含在所述半导体材料中于所述DTI结构的相对侧上的具有第二极性的深第二隔离植入物。
18.根据权利要求13所述的成像系统，其中所述DTI结构包含具有比所述半导体材料低的折射率的材料。
19.根据权利要求13所述的成像系统，其中所述DTI结构沿着所述光学路径的实质部分延伸穿过在所述半导体材料的所述背侧与所述光电二极管之间的所述半导体材料。
20.根据权利要求13所述的成像系统，其中所述散射结构包含接近于所述半导体材料的所述前侧安置的金属栅格。
21.根据权利要求13所述的成像系统，其中所述散射结构安置于接近于所述半导体材料的所述前侧的金属层中。
22.根据权利要求13所述的成像系统，其中所述散射结构将散射在所述半导体材料的所述前侧处接近临界角反射的所述光以用于在所述DTI结构处及在所述抗反射涂层处的全内反射，使得所述光局限为保持在所述半导体材料中的所述光学路径内直到其被吸收为止。
23.根据权利要求13所述的成像系统，其中所述光包含近红外光。
24.根据权利要求23所述的成像系统，其中不存在安置于所述半导体材料的所述背侧上以将所述近红外光聚焦到所述光电二极管上的近红外微透镜。
25.根据权利要求23所述的成像系统，其中所述像素阵列的近红外像素单元上方的所述抗反射涂层不同于可见光敏像素单元上方的所述抗反射涂层，且经特别设计以使入射近红外光的反射最小化且使全内反射最大化。
CN201410815014.9A 2014-05-23 2014-12-23 增强型背侧照明的近红外图像传感器 Active CN105097856B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/286,478 US9825073B2 (en) 2014-05-23 2014-05-23 Enhanced back side illuminated near infrared image sensor
US14/286,478 2014-05-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105097856A true CN105097856A (zh) 2015-11-25
CN105097856B CN105097856B (zh) 2018-06-26

Family

ID=54556628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410815014.9A Active CN105097856B (zh) 2014-05-23 2014-12-23 增强型背侧照明的近红外图像传感器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9825073B2 (zh)
CN (1) CN105097856B (zh)
HK (1) HK1212817A1 (zh)
TW (1) TWI550839B (zh)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107566764A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 豪威科技股份有限公司 前照式红外图像传感器的光电门及其制造方法
CN107634046A (zh) * 2017-09-25 2018-01-26 德淮半导体有限公司 半导体装置及其制造方法
CN108022939A (zh) * 2016-11-03 2018-05-11 豪威科技股份有限公司 具有混合深沟槽隔离的图像传感器
CN108231811A (zh) * 2018-01-23 2018-06-29 中国电子科技集团公司第四十四研究所 能降低偏振成像器件像元间光串扰的微透镜阵列
CN108695347A (zh) * 2017-04-03 2018-10-23 豪威科技股份有限公司 高动态范围图像传感器的串扰减少
CN108987422A (zh) * 2018-07-27 2018-12-11 深圳阜时科技有限公司 图像传感器及其制造方法、身份识别装置及设备
CN109216386A (zh) * 2017-07-05 2019-01-15 豪威科技股份有限公司 具有增强近红外量子效率及调制传递函数的cmos图像传感器
CN109216385A (zh) * 2017-07-05 2019-01-15 豪威科技股份有限公司 具有增强近红外量子效率的cmos图像传感器
CN109427835A (zh) * 2017-08-30 2019-03-05 台湾积体电路制造股份有限公司 图像传感器及其形成方法
CN109686748A (zh) * 2017-10-18 2019-04-26 豪威科技股份有限公司 用于图像传感器的沟槽隔离
CN109950266A (zh) * 2019-03-26 2019-06-28 德淮半导体有限公司 图像传感器及形成图像传感器的方法
CN110322408A (zh) * 2019-06-11 2019-10-11 浙江大学 基于云平台的多中心磁共振图像自动质量控制方法
CN110600489A (zh) * 2018-06-12 2019-12-20 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体图像传感器
CN111048535A (zh) * 2018-10-15 2020-04-21 联华电子股份有限公司 影像传感器
WO2020119200A1 (zh) * 2018-12-13 2020-06-18 深圳市灵明光子科技有限公司 单光子雪崩二极管及制作方法、探测器阵列、图像传感器
CN111968999A (zh) * 2020-09-08 2020-11-20 上海大芯半导体有限公司 堆栈式背照单光子雪崩二极管图像传感器
CN112336344A (zh) * 2019-08-09 2021-02-09 马克西姆综合产品公司 光学诊断传感器系统和方法
CN113178458A (zh) * 2021-06-30 2021-07-27 广州粤芯半导体技术有限公司 Cis传感器的形成方法
CN113302741A (zh) * 2018-12-21 2021-08-24 Ams传感器比利时有限公司 半导体图像传感器的像素及制造像素的方法
US12009380B2 (en) 2018-12-21 2024-06-11 Ams Sensors Belgium Bvba Pixel of a semiconductor image sensor and method of manufacturing a pixel

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016001633A (ja) 2014-06-11 2016-01-07 ソニー株式会社 固体撮像素子、および電子装置
KR102366416B1 (ko) * 2014-08-11 2022-02-23 삼성전자주식회사 Cmos 이미지 센서
JP2016062996A (ja) * 2014-09-16 2016-04-25 株式会社東芝 光検出器
US9685576B2 (en) 2014-10-03 2017-06-20 Omnivision Technologies, Inc. Back side illuminated image sensor with guard ring region reflecting structure
US9368653B1 (en) * 2014-12-23 2016-06-14 International Business Machines Corporation Silicon photonics integration method and structure
US9431443B1 (en) * 2015-05-28 2016-08-30 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensor with heating effect and related methods
US9847363B2 (en) 2015-10-20 2017-12-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device with a radiation sensing region and method for forming the same
JP2017108062A (ja) 2015-12-11 2017-06-15 ソニー株式会社 固体撮像素子、撮像装置、および、固体撮像素子の製造方法
US10141458B2 (en) * 2016-07-21 2018-11-27 Omnivision Technologies, Inc. Vertical gate guard ring for single photon avalanche diode pitch minimization
US10714530B2 (en) * 2016-09-10 2020-07-14 Himax Technologies Limited Image sensor
JP6975897B2 (ja) * 2016-12-27 2021-12-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 画像生成装置及び撮像装置
US10504952B2 (en) * 2017-08-30 2019-12-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Increased optical path for long wavelength light by grating structure
US10510788B2 (en) 2017-10-31 2019-12-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Semiconductor image sensor
US10461109B2 (en) 2017-11-27 2019-10-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Multiple deep trench isolation (MDTI) structure for CMOS image sensor
US10468448B2 (en) 2017-11-30 2019-11-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Semiconductor image sensor and method for forming the same
CN111183633B (zh) 2017-11-30 2023-03-21 索尼半导体解决方案公司 固态摄像元件和电子器件
US10827143B2 (en) * 2018-02-23 2020-11-03 Omnivision Technologies, Inc. CMOS image sensor clamping method with divided bit lines
US10535693B2 (en) 2018-03-09 2020-01-14 Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas Infra-red response enhancement for image sensor
KR102549400B1 (ko) * 2018-03-21 2023-06-30 에스케이하이닉스 주식회사 Pd 바이어스 패턴들을 갖는 이미지 센서
US20210263155A1 (en) * 2018-06-18 2021-08-26 Dot9 Inc Apparatus and method for optical sensing using an optoelectronic device and optoelectronic device arrays
JP7073948B2 (ja) * 2018-07-05 2022-05-24 富士通株式会社 赤外線検出器、赤外線検出装置及び赤外線検出器の製造方法
US10638063B2 (en) 2018-07-11 2020-04-28 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and apparatus for increased dynamic range of an image sensor
EP3605606B1 (en) * 2018-08-03 2022-06-15 ams Sensors Belgium BVBA Imaging system comprising an infrared light source and an image sensor
CN109659374A (zh) * 2018-11-12 2019-04-19 深圳市灵明光子科技有限公司 光电探测器、光电探测器的制备方法、光电探测器阵列和光电探测终端
US10797090B2 (en) 2019-02-27 2020-10-06 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensor with near-infrared and visible light phase detection pixels
US10854653B2 (en) 2019-04-10 2020-12-01 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems with improved near-infrared detection pixels
US11032496B2 (en) * 2019-07-22 2021-06-08 Omnivision Technologies, Inc. Enhanced shutter efficiency time-of-flight pixel
US11201124B2 (en) * 2019-07-29 2021-12-14 Omnivision Technologies, Inc. Semiconductor devices, semiconductor wafers, and methods of manufacturing the same
US11329085B2 (en) * 2019-08-22 2022-05-10 Omivision Technologies, Inc. Pixel array with isolated pixels
FR3102633B1 (fr) * 2019-10-24 2022-08-05 St Microelectronics Crolles 2 Sas Capteur d'images
CN112909034A (zh) 2019-12-04 2021-06-04 半导体元件工业有限责任公司 半导体器件
US11652176B2 (en) 2019-12-04 2023-05-16 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor devices with single-photon avalanche diodes and light scattering structures with different densities
KR20210121852A (ko) * 2020-03-31 2021-10-08 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
WO2021207389A1 (en) * 2020-04-07 2021-10-14 Scholtz James I Apparatus and methods for selective detection of pathogens and/or chemicals
US20220399394A1 (en) * 2021-06-11 2022-12-15 Raytheon Company Thin film obscurant for microelectronics

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101971340A (zh) * 2008-01-31 2011-02-09 美商豪威科技股份有限公司 影像感测反射器
CN102213777A (zh) * 2010-04-02 2011-10-12 富士胶片株式会社 抗反射膜和红外线光学元件
TW201301439A (zh) * 2011-06-20 2013-01-01 Omnivision Tech Inc 在影像感測器內形成摻雜隔離區域之摻雜物植入之硬罩
CN103700677A (zh) * 2012-09-27 2014-04-02 台湾积体电路制造股份有限公司 图像装置及其形成方法
CN103811508A (zh) * 2012-11-12 2014-05-21 佳能株式会社 固态图像传感器、制造固态图像传感器的方法及相机
CN103811507A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 索尼公司 成像元件及其制造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5028138A (en) * 1989-05-23 1991-07-02 Wolff Lawrence B Method of and apparatus for obtaining object data by machine vision form polarization information
US6150188A (en) * 1998-02-26 2000-11-21 Micron Technology Inc. Integrated circuits using optical fiber interconnects formed through a semiconductor wafer and methods for forming same
US6154551A (en) * 1998-09-25 2000-11-28 Frenkel; Anatoly Microphone having linear optical transducers
JP4552069B2 (ja) * 2001-01-04 2010-09-29 株式会社日立製作所 画像表示装置およびその駆動方法
US6737626B1 (en) 2001-08-06 2004-05-18 Pixim, Inc. Image sensors with underlying and lateral insulator structures
JP2004228425A (ja) * 2003-01-24 2004-08-12 Renesas Technology Corp Ｃｍｏｓイメージセンサの製造方法
JP4123060B2 (ja) 2003-06-11 2008-07-23 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP4442157B2 (ja) 2003-08-20 2010-03-31 ソニー株式会社 光電変換装置及び固体撮像装置
US7262402B2 (en) 2005-02-14 2007-08-28 Ecole Polytechnique Federal De Lausanne Integrated imager circuit comprising a monolithic array of single photon avalanche diodes
US7189957B2 (en) 2005-02-25 2007-03-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Methods to improve photonic performances of photo-sensitive integrated circuits
US7682930B2 (en) 2006-06-09 2010-03-23 Aptina Imaging Corporation Method of forming elevated photosensor and resulting structure
US8188563B2 (en) 2006-07-21 2012-05-29 The Regents Of The University Of California Shallow-trench-isolation (STI)-bounded single-photon CMOS photodetector
WO2008113067A2 (en) 2007-03-15 2008-09-18 Johns Hopkins University Deep submicron and nano cmos single photon photodetector pixel with event based circuits for readout data-rate reduction
US7800192B2 (en) * 2008-02-08 2010-09-21 Omnivision Technologies, Inc. Backside illuminated image sensor having deep light reflective trenches
US8531565B2 (en) 2009-02-24 2013-09-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Front side implanted guard ring structure for backside illuminated image sensor
KR20100120875A (ko) * 2009-05-07 2010-11-17 삼성전자주식회사 투과도가 향상된 반사 방지막을 갖는 후면 수광 시모스 이미지 센서 및 그 제조 방법
US9673243B2 (en) * 2009-09-17 2017-06-06 Sionyx, Llc Photosensitive imaging devices and associated methods
US8587081B2 (en) * 2010-04-28 2013-11-19 Calvin Yi-Ping Chao Back side illuminated image sensor with back side pixel substrate bias
GB201014843D0 (en) 2010-09-08 2010-10-20 Univ Edinburgh Single photon avalanche diode for CMOS circuits
US20120313205A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Homayoon Haddad Photosensitive Imagers Having Defined Textures for Light Trapping and Associated Methods
US9105546B2 (en) * 2012-09-19 2015-08-11 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems with backside illuminated near infrared imaging pixels
US9160949B2 (en) 2013-04-01 2015-10-13 Omnivision Technologies, Inc. Enhanced photon detection device with biased deep trench isolation
US8921901B1 (en) 2013-06-10 2014-12-30 United Microelectronics Corp. Stacked CMOS image sensor and signal processor wafer structure
US9685576B2 (en) 2014-10-03 2017-06-20 Omnivision Technologies, Inc. Back side illuminated image sensor with guard ring region reflecting structure

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101971340A (zh) * 2008-01-31 2011-02-09 美商豪威科技股份有限公司 影像感测反射器
CN102213777A (zh) * 2010-04-02 2011-10-12 富士胶片株式会社 抗反射膜和红外线光学元件
TW201301439A (zh) * 2011-06-20 2013-01-01 Omnivision Tech Inc 在影像感測器內形成摻雜隔離區域之摻雜物植入之硬罩
CN103700677A (zh) * 2012-09-27 2014-04-02 台湾积体电路制造股份有限公司 图像装置及其形成方法
CN103811507A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 索尼公司 成像元件及其制造方法
CN103811508A (zh) * 2012-11-12 2014-05-21 佳能株式会社 固态图像传感器、制造固态图像传感器的方法及相机

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107566764A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 豪威科技股份有限公司 前照式红外图像传感器的光电门及其制造方法
CN108022939B (zh) * 2016-11-03 2019-06-11 豪威科技股份有限公司 具有混合深沟槽隔离的图像传感器
CN108022939A (zh) * 2016-11-03 2018-05-11 豪威科技股份有限公司 具有混合深沟槽隔离的图像传感器
CN108695347A (zh) * 2017-04-03 2018-10-23 豪威科技股份有限公司 高动态范围图像传感器的串扰减少
CN109216386B (zh) * 2017-07-05 2021-06-22 豪威科技股份有限公司 具有增强近红外量子效率及调制传递函数的cmos图像传感器
CN109216386A (zh) * 2017-07-05 2019-01-15 豪威科技股份有限公司 具有增强近红外量子效率及调制传递函数的cmos图像传感器
CN109216385A (zh) * 2017-07-05 2019-01-15 豪威科技股份有限公司 具有增强近红外量子效率的cmos图像传感器
CN109427835B (zh) * 2017-08-30 2022-05-03 台湾积体电路制造股份有限公司 图像传感器及其形成方法
CN109427835A (zh) * 2017-08-30 2019-03-05 台湾积体电路制造股份有限公司 图像传感器及其形成方法
CN107634046B (zh) * 2017-09-25 2020-05-05 德淮半导体有限公司 半导体装置及其制造方法
CN107634046A (zh) * 2017-09-25 2018-01-26 德淮半导体有限公司 半导体装置及其制造方法
CN109686748A (zh) * 2017-10-18 2019-04-26 豪威科技股份有限公司 用于图像传感器的沟槽隔离
CN109686748B (zh) * 2017-10-18 2022-11-29 豪威科技股份有限公司 用于图像传感器的沟槽隔离
CN108231811A (zh) * 2018-01-23 2018-06-29 中国电子科技集团公司第四十四研究所 能降低偏振成像器件像元间光串扰的微透镜阵列
CN110600489A (zh) * 2018-06-12 2019-12-20 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体图像传感器
CN108987422A (zh) * 2018-07-27 2018-12-11 深圳阜时科技有限公司 图像传感器及其制造方法、身份识别装置及设备
CN111048535A (zh) * 2018-10-15 2020-04-21 联华电子股份有限公司 影像传感器
CN111048535B (zh) * 2018-10-15 2022-06-07 联华电子股份有限公司 影像传感器
WO2020119200A1 (zh) * 2018-12-13 2020-06-18 深圳市灵明光子科技有限公司 单光子雪崩二极管及制作方法、探测器阵列、图像传感器
US12009380B2 (en) 2018-12-21 2024-06-11 Ams Sensors Belgium Bvba Pixel of a semiconductor image sensor and method of manufacturing a pixel
CN113302741A (zh) * 2018-12-21 2021-08-24 Ams传感器比利时有限公司 半导体图像传感器的像素及制造像素的方法
CN109950266A (zh) * 2019-03-26 2019-06-28 德淮半导体有限公司 图像传感器及形成图像传感器的方法
CN110322408A (zh) * 2019-06-11 2019-10-11 浙江大学 基于云平台的多中心磁共振图像自动质量控制方法
CN112336344A (zh) * 2019-08-09 2021-02-09 马克西姆综合产品公司 光学诊断传感器系统和方法
CN111968999A (zh) * 2020-09-08 2020-11-20 上海大芯半导体有限公司 堆栈式背照单光子雪崩二极管图像传感器
CN113178458A (zh) * 2021-06-30 2021-07-27 广州粤芯半导体技术有限公司 Cis传感器的形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20150340391A1 (en) 2015-11-26
TW201545328A (zh) 2015-12-01
TWI550839B (zh) 2016-09-21
CN105097856B (zh) 2018-06-26
US9825073B2 (en) 2017-11-21
HK1212817A1 (zh) 2016-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105097856A (zh) 增强型背侧照明的近红外图像传感器
US9431452B1 (en) Back side illuminated image sensor pixel with dielectric layer reflecting ring
CN207369146U (zh) 图像像素和图像传感器
CN104377211B (zh) 具有切换式深沟槽隔离结构的图像传感器像素单元
US9496304B2 (en) Image sensor pixel cell with switched deep trench isolation structure
CN102804379B (zh) 双面图像传感器
TWI649866B (zh) 具有混合深溝槽隔離之圖像感測器
US8941199B2 (en) Image sensors
US20130221410A1 (en) Unit pixel of image sensor and image sensor including the same
US20100159632A1 (en) Technique for fabrication of backside illuminated image sensor
US11647300B2 (en) Method for forming LED flickering reduction (LFR) film for HDR image sensor and image sensor having same
CN110581147A (zh) 具有多光电二极管图像像素和竖直转移门的图像传感器
TWI569435B (zh) 具有介電電荷捕捉裝置之影像感測器
US20130248954A1 (en) Unit Pixel of Image Sensor and Image Sensor Including the Same
CN105448942A (zh) 图像传感器及制造图像传感器的方法
TW201403803A (zh) 具改良效能之大型互補金屬氧化物半導體影像感測器像素
US8872298B2 (en) Unit pixel array of an image sensor
TW201907578A (zh) 具有增強之近紅外線量子效率的互補式金氧半導體影像感測器
CN206388705U (zh) 成像像素和具有成像像素阵列的图像传感器
US20150311240A1 (en) Deep well photodiode for nir image sensor
JP2020167421A (ja) 光検出装置および電子機器
US20240073559A1 (en) Electrical phase detection auto focus
US20230395627A1 (en) Quad photodiode microlens arrangements, and associated systems and methods
TW202410689A (zh) 電相位偵測自動對焦
CN107068697A (zh) 光电检测器、图像传感器和图像传感器制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1212817

Country of ref document: HK

CB02 Change of applicant information

Address after: American California

Applicant after: OmniVision Technologies, Inc.

Address before: American California

Applicant before: Omnivision Tech Inc.

COR Change of bibliographic data
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant