CN108807449A - 图像传感器及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
一种图像传感器及其形成方法，其中，图像传感器包括：基底，所述基底包括第一面，所述基底包括若干个相互分立的第一区，各所述第一区的基底内分别具有光电掺杂区，光电掺杂区到第一面的最小距离为第一距离；位于所述基底第一区内的开口结构，所述第一面暴露出开口结构，所述开口结构底部到第一面的距离为第二距离，且所述第二距离小于或者等于第一距离；位于所述开口结构内的透镜结构。所述图像传感器的性能较好。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造和光电成像技术领域，特别涉及一种图像传感器及其形成方法。
背景技术
图像传感器是将光学图像信号转换为电信号的半导体器件。以图像传感器作为关键零部件的产品成为当前以及未来业界关注的对象，吸引着众多厂商投入。以产品类别区分，图像传感器产品主要分为电荷耦合图像传感器(Charge-coupled Device ImageSensor，简称为CCD图像传感器)、互补型金属氧化物图像传感器(Complementary MetalOxide Semiconductor Image Sensor，简称为CMOS图像传感器)。CMOS图像传感器是一种快速发展的固态图像传感器，由于CMOS图像传感器中的图像传感器部分和控制电路部分集成于同一芯片中，因此，CMOS图像传感器的体积小、功耗低、价格低廉，相较于串通的CCD图像传感器更具优势，也更易普及。
然而，现有的图像传感器的性能较差。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种图像传感器及其形成方法，以提高图像传感器的性能。
为解决上述技术问题，本发明提供一种图像传感器，包括：基底，所述基底包括第一面，所述基底包括若干个相互分立的第一区，各所述第一区的基底内分别具有光电掺杂区，所述光电掺杂区到第一面的最小距离为第一距离；位于所述基底第一区内的开口结构，所述第一面暴露出开口结构，所述开口结构底部到第一面的距离为第二距离，且所述第二距离小于或者等于第一距离；位于所述开口结构内的透镜结构。
可选的，所述开口结构包括若干个第一开口和若干个第二开口，且所述第二开口位于相邻第一开口之间；所述第一开口侧壁与第二开口侧壁构成锐角。
可选的，所述第一开口顶部尺寸大于底部尺寸；所述第一开口沿若干个第一区的排列方向上进行排列；所述第一开口顶部沿若干个第一区排布方向上的尺寸为：2微米～100微米，所述第一开口底部沿若干个第一区排布方向上的尺寸为：1微米～10微米。
可选的，所述第二开口顶部尺寸大于底部尺寸；所述第二开口沿若干个第一区的排列方向上进行排列；所述第二开口顶部沿若干个第一区排布方向上的尺寸为：2微米～100微米，所述第二开口底部沿若干个第一区排布方向上的尺寸为：1微米～10微米。
可选的，当开口结构的个数为1个以上时，相邻开口结构的顶部侧壁不接触，且所述开口结构的侧壁与开口结构的底部构成直角或者钝角。
可选的，所述第一距离和第二距离的差值为：1微米～3微米。
可选的，还包括：位于所述开口结构的侧壁的反射结构；所述反射结构包括位于开口结构的侧壁的第一反射层和位于第一反射层表面的第二反射层。
可选的，所述第一反射层的材料包括氧化铝，且所述第二反射层的材料包括氟化镁；或者，所述第一反射层的材料包括铝，且所述第二反射层的材料包括氧化硅；或者，所述第一反射层的材料包括钛，且所述第二反射层的材料包括铝。
可选的，所述第一反射层的厚度为：5纳米～100纳米；所述第二反射层的厚度为：10纳米～50纳米。
可选的，所述透镜结构包括微透镜。
可选的，所述透镜结构还包括：位于各个开口结构内的滤色片，且各个第一区内的滤色片均为单色滤色片，所述滤色片位于微透镜底部。
可选的，所述基底内具有第一掺杂离子；所述光电掺杂区内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子与第一掺杂离子的导电类型相反。
相应的，本发明还提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括第一面，所述基底包括若干个相互分立的第一区，所述第一区基底内具有光电掺杂区，所述光电掺杂区到第一面的最小距离为第一距离；去除所述基底的部分第一区，在所述基底内形成开口结构，所述第一面暴露出开口结构，所述开口结构底部到第一面的距离为第二距离，且所述第二距离小于或者等于第一距离；在所述开口结构内形成透镜结构。
可选的，所述光电掺杂区包括若干个第一光电部和若干个第二光电部，且所述第二光电部位于相邻第一光电部之间；所述开口结构包括位于第一光电部上的第一开口以及位于第二光电部上的第二开口；当所述第一开口的侧壁与第二开口侧壁构成锐角时，所述开口结构的形成方法包括：在所述第一面上形成第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出第一光电部上的所述第一面；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述基底，在所述第一光电部上形成第一开口；在所述第一开口内形成第二掩膜层；以所述第二掩膜层为掩膜，刻蚀所述基底，在所述第二光电部上形成第二开口。
可选的，当所述开口结构的个数为1个以上时，相邻开口结构顶部侧壁不接触，且所述开口结构侧壁与开口结构底部构成直角或者钝角时，所述开口结构的形成方法包括：在所述基底第一面上形成第三掩膜层，所述第三掩膜层暴露出第一区第一面；以所述第三掩膜层为掩膜，刻蚀所述基底，在所述光电结构上形成开口结构。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明技术方案提供的图像传感器中，由于所述光电掺杂区上具有开口结构，且所述第一面暴露出开口结构，使得后续入射光从第一面照射至光电掺杂区的过程中，所述入射光穿过光电掺杂区上基底第一区的距离较短，则所述入射光被光电掺杂区上基底第一区吸收的光子较少，则到达光电掺杂区的光子较多。而光电掺杂区与基底构成光电二极管，所述光电二极管用于将光子转化为电子，由于到达光电掺杂区上的光子较多，则由光电二极管转化为电子的量较多，因此，有利于提高图像传感器的敏感度。
进一步，所述开口结构的侧壁具有反射结构。若入射光照射在开口结构的侧壁，所述反射结构对入射光具有较强的反射能力，使得更多的入射光被反射至相应的光电掺杂区内，有利于防止入射光照射到相邻的光电掺杂区内，因此，有利于减少光学串扰。
附图说明
图1是一种图像传感器实施例的结构示意图；
图2至图12是本发明图像传感器的形成方法一实施例各步骤的结构示意图；
图13至图14是本发明图像传感器的形成方法另一实施例各步骤的结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述，图像传感器的性能较差。
图1是一种图像传感器实施例的结构示意图。
请参考图1，基底100，所述基底100内具有若干个光电掺杂区101；位于所述基底100表面的介质层102，所述介质层102内具有位于相邻光电掺杂区101之间的栅格105；位于所述介质层102表面的滤光片103，且一个滤光片103对应一个光电掺杂区101；位于所述滤光片103表面的透镜104。
上述图像传感器中，为了防止光学串扰，在相邻光电掺杂区101之间设置栅格105。为了提高栅格105阻挡光学串扰的能力，使得所述栅格105的高度不能过低，而所述栅格105位于所述介质层102内，因此，所述介质层102的厚度不能过薄。
然而，所述介质层102的厚度不能过薄，则所述入射光1在到达光电掺杂区101的过程中需穿过较厚的介质层102。由于所述介质层102将吸收部分入射光1中的部分光子，且所述介质层102的厚度较厚，则被介质层102吸收的光子较多，则到达光电掺杂区101的光子较少。所述光电掺杂区101与基底100构成光电二极管，所述光电二极管用于将光子转化为电子，由于到达光电掺杂区101上的光子较少，则由光电二极管转化为电子的量较少，因此，图像传感器的敏感度较低。
为解决所述技术问题，本发明提供了一种图像传感器，包括：所述基底包括第一面，所述基底包括若干个相互分立的第一区，各所述第一区的基底内分别具有光电掺杂区，所述光电掺杂区到第一面的最小距离为第一距离；位于所述基底第一区内形成开口结构，所述第一面暴露出开口结构，所述开口结构底部到第一面的距离为第二距离，且所述第二距离小于或者等于第一距离。所述图像传感器的性能较好。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图2至图12是本发明图像传感器的形成方法一实施例各步骤的结构示意图。
请参考图2，提供基底200，所述基底200包括第一面1，所述基底200包括若干个相互分立的第一区A，各所述第一区A的基底200内分别具有光电掺杂区201，所述光电掺杂区201到第一面1的最小距离为第一距离H1。
所述基底200的材料包括硅、锗、硅锗或者绝缘体上硅。
所述基底200内具有第一掺杂离子。在本实施例中，所述第一掺杂离子为P型离子。在其他实施例中，所述第一掺杂离子为N型离子。所述P型离子包括硼硼离子、镓离子和铟离子，所述N型离子包括磷离子或者砷离子。
所述光电掺杂区201的形成工艺包括离子注入工艺。所述光电掺杂区201内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子与第一掺杂离子的导电类型相反。
在本实施例中，所述第二掺杂离子为N型离子。在其他实施例中，所述第二掺杂离子为P型离子。所述P型离子包括硼离子、镓离子和铟离子，所述N型离子包括磷离子或者砷离子。
由于第二掺杂离子与第一掺杂离子的导电类型相反，因此，光电掺杂区201与基底200形成光电二极管，所述光电二极管用于吸收光子产生电子。
在本实施例中，所述光电掺杂区201包括若干个第一光电部201a和若干个第二光电部201b，且所述第二光电部201b位于第一光电部201a之间。
在本实施例中，图像传感器为背照式CMOS图像传感器。在其他实施例中，图像传感器为正照式CMOS图像传感器。
还包括：去除所述基底200的部分第一区A，形成开口结构，所述第一面1暴露出开口结构，所述开口结构底部到第一面1的距离为第二距离H2，且所述第二距离H2小于或者等于第一距离H1。
在本实施例中，所述开口结构包括位于第一光电部201a上的第一开口以及位于第二光电部201b上的第二开口，且所述第一开口的侧壁与第二开口的侧壁构成锐角。所述第一开口和第二开口的形成方法具体请参考图3至图6。
请参考图3，在所述基底200表面形成第一掩膜层203，所述第一掩膜层203暴露出第一光电部201a上第一面1；以所述第一掩膜层203为掩膜，刻蚀所述基底200，在所述基底200内形成第一开口204，所述第一开口204底部到第一面1的距离H2小于或者等于第一距离H1。
所述第一掩膜层203的材料包括氧化硅或者氮化钛，所述第一掩膜层203用于形成第一开口204的掩膜。
以所述第一掩膜层203为掩膜，刻蚀所述基底200的工艺包括干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或者两种组合。
所述第一开口204底部到第一面1的距离H2小于或者等于第一距离H1的意义在于：由于第一光电部201a上的部分基底200被去除，使得后续在第一面1照射入射光时，所述入射光到达第一光电部201a的距离较小，则入射光被第一光电部201a上基底200吸收的光子的量较少，则到达第一光电部201a上的光子较多。所述第一光电部201a与基底200构成第一光电二极管，所述第一光电二极管用于将光子转化为电子。由于到达第一光电部201a上的光子较多，则被第一光电二极管转化的电子较多，因此，有利于提高图像传感器的敏感度。
在本实施例中，所述第一开口204底部到第一面1的距离H2小于第一距离H1。所述第一距离H1与所述第一开口204底部到第一面1的距离H2的差值为：1微米～3微米。所述第一开口204底部到第一面1的距离H2小于第一距离H1的意义在于：所述第一开口204底部残留部分基底200，所述第一开口204底部的基底200用于保护第一光电部201a，防止在形成第一开口204时对第一光电部201a造成损伤。
在其他实施例中，所述第一开口底部到第一面的距离等于第一距离。
所述第一开口204沿若干个第一区A的排布方向上进行排列；所述第一开口204顶部沿若干个第一区A的排布方向上的尺寸为：2微米～100微米，所述第一开口204顶部沿若干个第一区A的排布方向上的尺寸较大，使得后续入射光的进光量较多，有利于更多的入射光照射到第一光电部201a。
所述第一开口204底部沿若干个第一区A的排布方向上的尺寸为：1微米～10微米，所述第一开口204底部沿若干个第一区A的排布方向上的尺寸较大，有利于更多的入射光能够照射到第一光电部201a。
形成第一开口204之后，还包括：去除第一掩膜层203。
去除所述第一掩膜层203的工艺包括干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或者两种组合。
请参考图4，在所述第一开口204(见图3)内形成第二掩膜层205。
所述第二掩膜层205的形成方法包括：在所述第一开口204内、以及基底200表面形成第二掩膜材料层；对所述第二掩膜材料层进行曝光显影，形成所述第二掩膜层205。
所述第二掩膜材料层的材料为光阻材料。
所述第二掩膜层205用于作为后续形成第二开口的掩膜。所述第二掩膜层205暴露出相邻第一开口204之间的全部第一面1，有利于后续形成第二开口之后，所述第二开口的侧壁与第一开口204的侧壁构成锐角。
请参考图5，以所述第二掩膜层205为掩膜，刻蚀所述基底200，在所述基底200内形成第二开口206，所述第二开口206底部到第一面1的距离H3小于或者等于第一距离H1。
以所述第二掩膜层205为掩膜，刻蚀所述基底200的工艺为干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或者两种组合。
所述第二开口206底部到第一面1的距离H3小于或者等于第一距离H1的意义在于：由于第二光电部201b上的部分基底200被去除，使得后续在第一面1照射入射光时，所述入射光到达第二光电部201b的距离较小，则入射光被第二光电部201b上基底200吸收的光子的量较少，则到达第二光电部201b上的光子较多。所述第二光电部201b与基底200构成第二光电二极管，所述第二光电二极管用于将光子转化为电子。由于到达第二光电部201b上的光子较多，则被第二光电二极管转化的电子较多，因此，有利于提高图像传感器的敏感度。
在本实施例中，所述第二开口206底部到第一面1的距离H3小于第一距离H1。所述第一距离H1与所述第二开口206底部到第一面1的距离H3的差值为：1微米～3微米。所述第二开口206底部到第一面1的距离H3小于第一距离H1的意义在于：所述第二开口206底部残留部分基底200，所述第二开口206底部的基底200用于保护第二光电部201b，防止在形成第二开口206时对第一光电部201b造成损伤。
在其他实施例中，所述第二开口底部到第一面的距离等于第一距离。
所述第二开口206沿若干个第一区A的排布方向上进行排列；所述第二开口206顶部沿若干个第一区A的排布方向上的尺寸为：2微米～100微米，所述第二开口206顶部沿若干个第一区A的排布方向上的尺寸较大，使得后续入射光的进光量较多，有利于更多的入射光照射到第二光电部201b。
所述第二开口206沿若干个第一区A的排布方向上进行排列；所述第二开口206底部沿若干个第一区A的排布方向上的尺寸为：1微米～10微米，所述第二开口206底部沿若干个第一区A的排布方向上的尺寸较大，有利于更多的入射光能够照射到第二光电部201b。
请参考图6，形成所述第二开口206之后，去除所述第二掩膜层205(见图5)，暴露出第一开口204的侧壁和底部表面。
去除所述第二掩膜层205，暴露出第一开口204的侧壁和底部表面，有利于后续在第一开口204和第二开口206侧壁形成反射层。
去除所述第二掩膜层205的工艺包括干法刻蚀工艺、湿法刻蚀工艺和灰化工艺中的一种或者多种组合。
请参考图7，在所述第一开口204的侧壁和底部表面、以及第二开口206的侧壁和底部表面形成阻挡层207。
所述阻挡层207的材料包括氧化硅或者氮化硅，所述阻挡层207的形成工艺包括：化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺或者原子层沉积工艺。
所述阻挡层207用于防止后续金属离子进入基底200，有利于防止图像传感器产生暗电流。
请参考图8，在所述阻挡层207表面形成反射结构膜(图中未标出)。
所述反射结构包括：位于第一开口204和第二开口206侧壁和底部的第一反射层208和位于第一反射层208表面的第二反射层209。
在本实施例中，所述第一反射层208的材料为氧化铝，且所述第二反射层的材料为氟化镁。
在其他实施例中，所述第一反射层的材料包括铝，且所述第二反射层的材料包括氧化硅；或者，所述第一反射层的材料包括钛，且所述第二反射层的材料包括铝。
所述第一反射层208的形成工艺包括：化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺或者原子层沉积工艺。所述第二反射层209的形成工艺包括：电子束蒸镀工艺。
所述第一反射层208的厚度为：5纳米～100纳米，选择所述第一反射层208的厚度的意义在于：若所述第一反射层208的厚度小于5纳米，使得所述第一反射层208对后续入射光的反射能力不够，使得部分入射光将发生折射进入基底200内，因此，易造成入射光的损失，不利于提高图像传感器的敏感度；若所述第一反射层208的厚度大于100纳米，使得所述第一开口204和第二开口206沿若干个第一区A的排布方向上的尺寸较小，不利于后续更多的入射光进入。
所述第二反射层209的厚度为：10纳米～50纳米，选择所述第二反射层209的厚度的意义在于：若所述第二反射层209的厚度小于10纳米，使得所述第二反射层209对后续入射光的反射能力不够，使得部分入射光将发生折射进入基底200内，因此，易造成入射光的损失，不利于提高图像传感器的敏感度；若所述第二反射层209的厚度大于50纳米，使得所述第一开口204和第二开口206沿若干个第一区A的排布方向上的尺寸较小，不利于后续更多的入射光进入。
请参考图9，形成反射结构膜之后，在所述第一开口204和第二开口206的侧壁形成保护层210。
所述保护层210的形成方法包括：在所述第一开口204的侧壁和底部表面、以及第二开口206的侧壁和底部表面形成保护膜；去除所述第一开口204和第二开口206底部的保护膜，形成所述保护层210。
所述保护膜的材料包括氧化硅或者氮化钛，所述保护膜的形成工艺包括化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺或者原子层沉积工艺。
去除所述第一开口204和第二开口206底部的保护膜的工艺包括：干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或者两种组合。
所述保护层210作为后续形成第一开口204和第二开口206底部第一反射层208和第二反射层209的掩膜。
请参考图10，以所述保护层210为掩膜，去除第一开口204和第二开口206底部的反射结构膜，直至暴露出阻挡层207的顶部表面，在所述第一开口204和第二开口206侧壁形成反射结构(图中未标出)。
去除第一开口204和第二开口206底部的反射结构膜的工艺包括干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或者多种组合。
所述反射结构包括位于第一开口204和第二开口206侧壁的第一反射膜208和第二反射膜209。
请参考图11，形成所述反射结构之后，在所述第一开口204的侧壁和底部表面、以及第二开口206的侧壁和底部表面形成补偿层211。
所述补偿层211的材料包括氧化硅。所述补偿层211的形成工艺包括化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺或者原子层沉积工艺。
去除第一开口204和第二开口206底部的反射结构膜的过程中，易对阻挡层207表面造成损伤，所述补偿层211用于修复阻挡层207顶部表面的界面态，有利于减少图像传感器在阻挡层207发生暗电流。
还包括：在所述开口结构内形成透镜结构。在本实施例中，所述透镜结构包括：位于开口结构内的滤色片和位于滤色片上的微透镜。具体请参考图12。
请参考图12，形成所述补偿层211之后，在所述第一开口204和第二开口206内形成滤光片212，且各个第一区A的滤色片212均为单色；在所述滤光片212表面形成微透镜213。
所述滤光片212的颜色包括红色、绿色以及蓝色，且一个所述光电掺杂区201上仅形成一种颜色的滤光片212，则进入所述滤光片212的光线能够被一种颜色的滤光片212滤色，则照射到基底光电掺杂区201表面的入射光为单色光。
所述微透镜213用于聚焦光线，使经过一个微透镜213的入射光能够照射到该微透镜213所对应的光电掺杂区201。
在其他实施例中，所述透镜结构仅包括微透镜。
图13至图14是本发明图像传感器的形成方法另一实施例各步骤的结构示意图。
请参考图13，在所述第一面1上形成第三掩膜层300，所述第三掩膜层300暴露出光电掺杂区201上的第一面1。
所述第三掩膜层300的材料包括氮化硅或者氮化钛。所述第三掩膜层300用于形成后续开口结构的掩膜。
请参考图14，以所述第三掩膜层300为掩膜，刻蚀所述基底200，形成开口结构301。
以所述第三掩膜层300为掩膜，刻蚀所述基底200的工艺包括干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或者两种组合。
在本实施例中，以所述开口结构301的个数为3个进行说明。在其他实施例中，所述开口结构的个数可以为2个；或者，所述开口结构的个数为3个以上。
在本实施例中，所述开口结构301的顶部尺寸大于底部尺寸，且相邻开口结构301顶部不接触。在其他实施例中，所述开口结构的顶部尺寸等于底部尺寸。
形成所述开口结构301之后，还包括：在所述开口结构的侧壁形成反射结构；形成所述反射结构之后，在所述开口结构301内形成透镜结构。
所述反射结构的材料、以及所述反射结构的形成方法均与上述实施例相同，在此不作赘述。
在一实施例中，所述透镜结构仅还包括：位于开口结构301内的微透镜。
在另一实施例中，所述透镜结构还包括滤色片，所述滤色片位于微透镜底部。
相应的，本发明还提供一种图像传感器，请继续参考图11，包括：基底200，所述基底200包括第一面1，所述基底200包括若干个相互分立的第一区A，所述第一区A基底200内具有光电掺杂区201，所述光电掺杂区201到第一面1的最小距离为第一距离H1；位于所述光电掺杂区201上基底内的开口结构(图中未标出)，所述第一面1暴露出所述开口结构，所述开口结构底部到第一面1的距离为第二距离H2，且所述第二距离H2小于或者等于第一距离H1；位于所述开口结构内的透镜结构(图中未标出)。
所述开口结构包括若干个第一开口204以及若干个第二开口206，且所述第二开口206位于相邻第一开口204之间；所述第一开口204的侧壁与第二开口206的侧壁构成锐角。
所述第一开口204顶部尺寸大于底部尺寸；所述第一开口204沿若干个第一区A的排列方向上进行排列；所述第一开口204顶部沿若干个第一区A排布方向上的尺寸为：2微米～100微米，所述第一开口204底部沿若干个第一区A排布方向上的尺寸为：1微米～10微米。
所述第二开口206顶部尺寸大于底部尺寸；所述第二开口206沿若干个第一区A的排列方向上进行排列；所述第二开口206顶部沿若干个第一区A排布方向上的尺寸为：2微米～100微米，所述第二开口206底部沿若干个第一区A排布方向上的尺寸为：1微米～10微米。
当开口结构的个数为1个以上时，相邻开口结构的顶部侧壁不接触，且所述开口结构的侧壁与开口结构的底部构成直角或者钝角。
所述第一距离H1和第二距离H2的差为：0微米～3微米。
还包括：位于所述开口结构侧壁的反射结构(图中未标出)；所述反射结构包括位于开口结构侧壁的第一反射层208和位于第一反射层208表面的第二反射层209。
所述第一反射层208的材料包括氧化铝，且所述第二反射层209的材料包括氟化镁；或者，所述第一反射层208的材料包括铝，且所述第二反射层209的材料包括氧化硅；或者，所述第一反射层208的材料包括钛，且所述第二反射层209的材料包括铝。
所述第一反射层208的厚度为：5纳米～100纳米；所述第二反射层209的厚度为：10纳米～50纳米。
所述透镜结构还包括：位于各个所述开口结构内的滤色片，且各个第一区内的滤色片均为单色滤色片，所述滤色片位于微透镜底部。
所述基底200内具有第一掺杂离子；所述光电掺杂区201内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子与第一掺杂离子的导电类型相反。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (15)
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
基底，所述基底包括第一面，所述基底包括若干个相互分立的第一区，各所述第一区的基底内分别具有光电掺杂区，所述光电掺杂区到第一面的最小距离为第一距离；
位于基底所述第一区内的开口结构，所述第一面暴露出所述开口结构，所述开口结构底部到第一面的距离为第二距离，且所述第二距离小于或者等于第一距离；
位于所述开口结构内的透镜结构。
2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述开口结构包括若干个第一开口和若干个第二开口，且所述第二开口位于相邻第一开口之间；所述第一开口侧壁与所述第二开口侧壁构成锐角。
3.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述第一开口顶部尺寸大于底部尺寸；所述第一开口沿若干个第一区的排列方向上进行排列；所述第一开口顶部沿若干个第一区排布方向上的尺寸为：2微米～100微米，所述第一开口底部沿若干个第一区排布方向上的尺寸为：1微米～10微米。
4.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述第二开口顶部尺寸大于底部尺寸；所述第二开口沿若干个第一区的排列方向上进行排列；所述第二开口顶部沿若干个第一区排布方向上的尺寸为：2微米～100微米，所述第二开口底部沿若干个第一区排布方向上的尺寸为：1微米～10微米。
5.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，当开口结构的个数为1个以上时，相邻开口结构的顶部侧壁不接触，且所述开口结构的侧壁与开口结构的底部构成直角或者钝角。
6.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一距离和第二距离的差为：0微米～3微米。
7.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括：位于所述开口结构侧壁的反射结构；所述反射结构包括位于开口结构侧壁的第一反射层和位于第一反射层表面的第二反射层。
8.如权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述第一反射层的材料包括氧化铝，且所述第二反射层的材料包括氟化镁；或者，所述第一反射层的材料包括铝，且所述第二反射层的材料包括氧化硅；或者，所述第一反射层的材料包括钛，且所述第二反射层的材料包括铝。
9.如权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述第一反射层的厚度为：5纳米～100纳米；所述第二反射层的厚度为：10纳米～50纳米。
10.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述透镜结构包括：微透镜。
11.如权利要求10所述的图像传感器，其特征在于，所述透镜结构还包括：位于各个所述开口结构内的滤色片，且各个第一区内的滤色片均为单色滤色片，所述滤色片位于微透镜底部。
12.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述基底内具有第一掺杂离子；所述光电掺杂区内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子与第一掺杂离子的导电类型相反。
13.一种如权利要求1至权利要求12任一项所述图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：
提供基底，所述基底包括第一面，所述基底包括若干个相互分立的第一区，各所述第一区基底内具有光电掺杂区，所述光电掺杂区到第一面的最小距离为第一距离；
去除所述基底的部分第一区，在所述基底内形成开口结构，所述第一面暴露出开口结构，所述开口结构底部到第一面的距离为第二距离，且所述第二距离小于或者等于第一距离；
在所述开口结构内形成透镜结构。
14.如权利要求13所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述光电掺杂区包括若干个第一光电部和若干个第二光电部，且所述第二光电部位于相邻第一光电部之间；所述开口结构包括位于第一光电部上的第一开口以及位于第二光电部上的第二开口；当所述第一开口的侧壁与第二开口的侧壁构成锐角时，所述开口结构的形成方法包括：在所述第一面上形成第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出第一光电部上的所述第一面；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述基底，在所述第一光电部上形成第一开口；在所述第一开口内形成第二掩膜层；以所述第二掩膜层为掩膜，刻蚀所述基底，在所述第二光电部上形成第二开口。
15.如权利要求13所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，当所述开口结构的个数为1个以上时，相邻开口结构的顶部侧壁不接触，且所述开口结构侧壁与开口结构底部的夹角为直角或者钝角时，所述开口结构的形成方法包括：在所述基底第一面上形成第三掩膜层，所述第三掩膜层暴露出第一区第一面；以所述第三掩膜层为掩膜，刻蚀所述基底，在所述光电结构上形成开口结构。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20221223 Address after: 223001 Room 318, Building 6, east of Zhenda Steel Pipe Company, south of Qianjiang Road, Huaiyin District, Huai'an City, Jiangsu Province Patentee after: Huaian Xide Industrial Design Co.,Ltd. Address before: No. 599, East Changjiang Road, Huaiyin District, Huai'an City, Jiangsu Province Patentee before: HUAIAN IMAGING DEVICE MANUFACTURER Corp. |
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