CN109713002A - 图像传感器及其形成方法 - Google Patents
图像传感器及其形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109713002A CN109713002A CN201811492963.2A CN201811492963A CN109713002A CN 109713002 A CN109713002 A CN 109713002A CN 201811492963 A CN201811492963 A CN 201811492963A CN 109713002 A CN109713002 A CN 109713002A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filter
- row
- width
- pair
- center
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 64
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 47
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 16
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000005516 deep trap Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
一种图像传感器及其形成方法，所述图像传感器包括：半导体衬底；像素器件，位于所述半导体衬底内；按行排列的用于PDAF的滤色镜对，位于所述半导体衬底的表面，每行具有多个滤色镜对；其中，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度；其中，所述宽度的方向平行于行的延伸方向。本发明方案有助于补偿滤色镜的位置带来的影响，提高PDAF技术的聚焦效果。
Description
技术领域
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
图像传感器是摄像设备的核心部件，通过将光信号转换成电信号实现图像拍摄功能。以CMOS图像传感器(CMOS Image Sensors，CIS)器件为例，由于其具有低功耗和高信噪比的优点，因此在各种领域内得到了广泛应用。
以背照式(Back-side Illumination，BSI)CIS为例，在现有的制造工艺中，先在半导体衬底内形成逻辑器件、像素器件以及在半导体衬底的表面形成金属互连结构，然后采用承载晶圆与所述半导体衬底的正面键合，进而对半导体衬底的背部进行减薄，进而在半导体衬底的背面形成CIS的后续工艺，例如在所述像素器件的半导体衬底背面形成网格状的格栅(Grid)，在所述格栅之间的网格内形成彩色滤色镜(Color Filter)等。
以前照式(Front-side Illumination，FSI)CIS为例，在现有的制造工艺中，先在半导体衬底内形成逻辑器件、像素器件以及在半导体衬底的表面形成金属互连结构，然后在所述金属互连结构的表面形成网格状的格栅，在所述格栅之间的网格内形成彩色滤色镜等。
在现有技术中，为了提高光学图像传感器的性能，采用相位检测自动对焦(PhaseDetection Auto Focus，PDAF)技术进行聚焦，PDAF技术基于相位差的原理进行聚焦，有助于提高聚焦速度，提高对焦效果，确定透镜的正确位置，以免使图像处于离焦状态，导致光学图像传感器无法正常工作。
然而，在现有技术中，由于在图像传感器的不同位置存在聚焦光斑(Light Spot)的差异，会影响PDAF技术的聚焦效果。
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，有助于补偿滤色镜的位置带来的影响，提高PDAF技术的聚焦效果。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器，包括：半导体衬底；像素器件，位于所述半导体衬底内；按行排列的用于PDAF的滤色镜对，位于所述半导体衬底的表面，每行具有多个滤色镜对；其中，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度；其中，所述宽度的方向平行于行的延伸方向。
可选的，每个滤色镜对的两个滤色镜的宽度的比值是根据入射光线射入所述两个滤色镜的入射角的比值确定的，所述入射光线的点光源位于所述两个滤色镜所在行的行中心位置，且位于所述半导体衬底的法线上。
可选的，所述的图像传感器还包括：格栅结构，位于所述半导体衬底的表面，且多个所述格栅结构构成网格状且具有网格开口，所述滤色镜对的滤色镜分别位于不同的网格开口内；其中，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜之间的格栅结构的中心越远离所述滤色镜对的中心，且远离所述滤色镜对的中心的方向与远离所述行中心位置的方向一致。
可选的，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜之间的格栅结构的宽度越大。
可选的，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度一致。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供半导体衬底；在半导体衬底内形成像素器件；在所述半导体衬底的表面形成按行排列的用于PDAF的滤色镜对，每行具有多个滤色镜对；其中，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度；其中，所述宽度的方向平行于行的延伸方向。
可选的，每个滤色镜对的两个滤色镜的宽度的比值是根据入射光线射入所述两个滤色镜的入射角的比值确定的，所述入射光线的点光源位于所述两个滤色镜所在行的行中心位置，且位于所述半导体衬底的法线上。
可选的，在所述半导体衬底的表面形成按行排列的用于PDAF的滤色镜对之前，所述的图像传感器的形成方法还包括：在所述半导体衬底的表面形成格栅结构，且多个所述格栅结构构成网格状且具有网格开口，所述滤色镜对的滤色镜分别位于不同的网格开口内；其中，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜之间的格栅结构的中心越远离所述滤色镜对的中心，且远离所述滤色镜对的中心的方向与远离所述行中心位置的方向一致。
可选的，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜之间的格栅结构的宽度越大。
可选的，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度一致。
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：
在本发明实施例中，提供一种图像传感器，包括：半导体衬底；像素器件，位于所述半导体衬底内；按行排列的用于PDAF的滤色镜对，位于所述半导体衬底的表面，每行具有多个滤色镜对；其中，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度；其中，所述宽度的方向平行于行的延伸方向。采用上述方案，通过设置按行排列的用于PDAF的滤色镜对，且在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度，可以通过改变滤色镜的宽度而调整位于不同位置的滤色镜的透光率和信号强度，以使得每个滤色镜对的两个滤色镜的透光率和信号强度相近，从而在采用PDAF技术进行聚焦时，透过每个滤色镜对的两个滤色镜的聚焦光斑更加一致，降低滤色镜对的位置的影响，有助于补偿滤色镜的位置带来的影响，提高PDAF技术的聚焦效果。
进一步，在本发明实施例中，每个滤色镜对的两个滤色镜的宽度的比值是根据入射光线射入所述两个滤色镜的入射角的比值确定的，有助于根据入射角，确定更适当的滤色镜的宽度，从而对PDAF技术的聚焦效果进行优化。
进一步，在本发明实施例中，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜之间的格栅结构的中心越远离所述滤色镜对的中心，有助于随入射角的变化，使每个滤色镜对的两个滤色镜的宽度仍然有机会一致，从而提高PDAF技术的聚焦效果。
进一步，在本发明实施例中，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜之间的格栅结构的宽度越大，可以通过设置格栅结构具有不同的宽度，使得滤色镜的宽度呈现出对应的变化，使每个滤色镜对的两个滤色镜的宽度仍然有机会一致，从而进一步提高PDAF技术的聚焦效果。
进一步，在本发明实施例中，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度一致，可以通过设置每个滤色镜对的两个滤色镜中的一个滤色镜具有固定的宽度，使得在确定另一个滤色镜的宽度时，降低计算复杂度，提高确定效率。
附图说明
图1是现有技术中一种图像传感器的俯视图；
图2是图1沿切割线L1-L2的剖面图；
图3是图1中图像传感器的每个滤色镜对的两个滤色镜的聚焦光斑的示意图；
图4是本发明实施例中一种图像传感器的形成方法的流程图；
图5至图6是本发明实施例中一种图像传感器的形成方法中各步骤对应的器件剖面结构示意图；
图7是本发明实施例中一种图像传感器的俯视图；
图8是图7沿切割线M1-M2的剖面图；
图9是图7中图像传感器的每个滤色镜对的两个滤色镜的聚焦光斑的示意图。
具体实施方式
在现有技术中，为了提高光学图像传感器的性能，采用PDAF技术基于相位差的原理进行聚焦，有助于提高聚焦速度，提高对焦效果，确定透镜的正确位置，以免使图像处于离焦状态，导致光学图像传感器无法正常工作。
具体而言，在PDAF技术中，光源的光分别通过成对的两个滤色镜后进入半导体衬底内的像素器件(例如光电二极管)，然后根据两个光电二极管中接收到的光生载流子形成聚焦光斑，并对所述聚焦光斑进行比较以确定聚焦程度。具体而言，当通过两个滤色镜后形成的聚焦光斑在面积上一致时，可以认为满足聚焦需求；当通过两个滤色镜后形成的聚焦光斑在面积上存在差异时，可以认为聚焦效果不足，需要对图像传感器外部的成像装置进行调整，例如调整外置的透镜位置以获得更好的聚焦效果等。
结合参照图1以及图2，图1是现有技术中一种图像传感器的俯视图，图2是图1沿切割线L1-L2的剖面图。
在现有技术中，提供半导体衬底100，在半导体衬底100内形成像素器件102(例如包括光电二极管)，在所述半导体衬底100的表面形成按行排列的用于PDAF的滤色镜对，每行具有多个滤色镜对；其中，在每个滤色镜对的两个滤色镜140的宽度一致，其中，所述宽度的方向平行于行的延伸方向。
其中，每行具有多个滤色镜对，所述滤色镜对可以远离所在行的行中心位置，例如为位置A或位置B，或者可以偏向所在行的行中心位置，例如为位置C。
需要指出的是，用于PDAF的一对滤色镜对与另一对滤色镜对之间还可以设置有一个或多个用于其他用途的滤色镜，例如为用于成像的彩色滤色镜142，其中可以包括红光滤色镜、绿光滤色镜、蓝光滤色镜等。
如图2所示，所述入射光线的光源180可以为点光源，且位于所述两个滤色镜140所在行的行中心位置，且位于所述半导体衬底100的法线上。
进一步地，各个滤色镜之间可以采用格栅结构150隔开。所述格栅结构150可以用于隔离入射光，从而降低通过不同滤色镜接收到的入射光的光学串扰，多个所述格栅结构150可以构成网格状且具有网格开口，各个滤色镜分别位于不同的网格开口内。其中，所述格栅结构150可以为金属格栅(Metal Grid)结构。
所述图像传感器还可以包括透镜(Micro-lens)结构160，所述透镜结构160可以用于获取入射光。
参照图3，图3是图1中图像传感器的每个滤色镜对的两个滤色镜的聚焦光斑的示意图。
由于入射光线的点光源位于所述两个滤色镜所在行的行中心位置，因此照射至位置C的入射光的入射角更接近于直角，且位置C的两个滤色镜接收到的光线的入射角更加一致，因此通过位置C的两个滤色镜后形成的聚焦光斑在面积上也较为一致。
相对而言，照射至位置A或B的入射光则具有较大的入射角，且位于位置A或B的两个滤色镜接收到的光线的入射角则具有较大的入射角差值，因此通过位置A或B的两个滤色镜后形成的聚焦光斑在面积上存在差异。
本发明的发明人经过研究发现，由于位置A或B的滤色镜对的两个滤色镜对应的聚焦光斑在面积上存在差异，则即使图像传感器外部的成像装置已经位于优选位置，仍然会存在聚焦不足的问题，因此，应当对位置A或B(也即边缘位置)的图像传感器进行改进，以补偿在位置A或B的两个滤色镜对应的聚焦光斑在面积上存在差异的问题。
在本发明实施例中，提供一种图像传感器，包括：半导体衬底；像素器件，位于所述半导体衬底内；按行排列的用于PDAF的滤色镜对，位于所述半导体衬底的表面，每行具有多个滤色镜对；其中，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度；其中，所述宽度的方向平行于行的延伸方向。采用上述方案，通过设置按行排列的用于PDAF的滤色镜对，且在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度，可以通过改变滤色镜的宽度而调整位于不同位置的滤色镜的透光率和信号强度，以使得每个滤色镜对的两个滤色镜的透光率和信号强度相近，从而在采用PDAF技术进行聚焦时，透过每个滤色镜对的两个滤色镜的聚焦光斑更加一致，降低滤色镜对的位置的影响，有助于补偿滤色镜的位置带来的影响，提高PDAF技术的聚焦效果。
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。
参照图4，图4是本发明实施例中一种图像传感器的形成方法的流程图。所述形成方法可以包括步骤S21至步骤S23：
步骤S21：提供半导体衬底；
步骤S22：在半导体衬底内形成像素器件；
步骤S23：在所述半导体衬底的表面形成按行排列的用于PDAF的滤色镜对，每行具有多个滤色镜对，其中，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度。
其中，所述宽度的方向平行于行的延伸方向。
下面结合图5至图9对上述各个步骤进行说明。
图5至图6是本发明实施例中一种图像传感器的形成方法中各步骤对应的器件剖面结构示意图。
参照图5，提供半导体衬底200，在半导体衬底200内形成像素器件202，在所述半导体衬底200的表面形成格栅结构250，且多个所述格栅结构250构成网格状且具有网格开口。
具体地，所述半导体衬底200可以为硅衬底，或者所述半导体衬底200的材料还可以为锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或镓化铟等适当的应用于图像传感器的材料，所述半导体衬底200还可以为绝缘体表面的硅衬底或者绝缘体表面的锗衬底，或者是生长有外延层(Epitaxy layer，Epi layer)的衬底。优选地，所述半导体衬底200可以为轻掺杂的半导体衬底，且掺杂类型与漏区相反。具体地，可以通过向所述半导体衬底200进行离子注入，实现深阱掺杂(Deep Well Implant)。
所述像素器件202可以包括光电二极管(Photo Diode，PD)以及像素电路，其中，所述像素电路可以包括形成选择晶体管、重置晶体管以及源随晶体管等各种适当的晶体管的器件，例如可以包括传输栅极(Transfer Gate，TG)以及浮置扩散区(Floating Diffusion，FD)。需要指出的是，在本发明实施例中，对于具体的像素电路的组成不作限制。
需要指出的是，在半导体衬底200内形成像素器件202之前，还可以包括：在所述半导体衬底内形成深槽隔离结构(图未示)，其中，所述深槽隔离结构用于对所述像素器件202进行隔离。
进一步地，所述格栅结构250可以用于隔离入射光，从而降低通过不同滤色镜接收到的入射光的光学串扰，多个所述格栅结构250可以构成网格状且具有网格开口，各个滤色镜分别位于不同的网格开口内。其中，所述格栅结构250可以为金属格栅(Metal Grid)结构。
需要指出的是，可以在形成格栅结构250的过程中，设置多个格栅结构250具有不同的宽度，以使后续形成的多个滤色镜具有不同的宽度。
在本发明实施例中，通过设置多个格栅结构250具有不同的宽度，可以实现在填充滤色镜之后，使多个滤色镜具有不同的宽度，有助于降低工艺复杂度和研发难度。
参照图6，在所述半导体衬底200的表面形成按行排列的用于PDAF的滤色镜对，每行具有多个滤色镜对。
其中，所述滤色镜对可以远离所在行的行中心位置，例如为位置A或位置B，或者可以偏向所在行的行中心位置，例如为位置C。
具体地，所述多个滤色镜240对可以包括位于位置A的滤色镜2401以及滤色镜2402，可以包括位于位置B的滤色镜2403以及滤色镜2404，还可以包括位于位置C的滤色镜2405以及滤色镜2406。
其中，在每个滤色镜对的两个滤色镜240中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度。其中，所述宽度的方向平行于行的延伸方向。
具体地，在位置A的滤色镜2401以及滤色镜2402中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜2402的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜2401的宽度；在位置B的滤色镜2403以及滤色镜2404中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜2403的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜2404的宽度；在位置C的滤色镜2405以及滤色镜2406中，由于与行中心位置的距离相近，则可以设置滤色镜2405以及滤色镜2406的宽度相近。
进一步地，每个滤色镜对的两个滤色镜240的宽度的比值是根据入射光线射入所述两个滤色镜240的入射角的比值确定的，所述入射光线的点光源位于所述两个滤色镜240所在行的行中心位置，且位于所述半导体衬底200的法线上。
其中，所述入射光线射入所述两个滤色镜240的入射角可以为入射光线与滤色镜240的表面的法线的夹角。
以位置A为例，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜2402对应的入射角大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜2401对应的入射角。需要指出的是，在具体实施中，可以设置每个滤色镜对的两个滤色镜240的宽度的比值与入射角的比值具有正比例关系，还可以具有其他适当的计算关系。
在本发明实施例中，每个滤色镜对的两个滤色镜240的宽度的比值是根据入射光线射入所述两个滤色镜240的入射角的比值确定的，有助于根据入射角，确定更适当的滤色镜240的宽度，从而对PDAF技术的聚焦效果进行优化。
进一步地，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜240之间的格栅结构250的中心越远离所述滤色镜对的中心，且远离所述滤色镜对的中心的方向与远离所述行中心位置的方向一致。
在本发明实施例中，通过设置所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜240之间的格栅结构250的中心越远离所述滤色镜对的中心，有助于随入射角的变化，使每个滤色镜对的两个滤色镜的宽度仍然有机会一致，从而提高PDAF技术的聚焦效果。
结合参照图7和图8，其中图7是本发明实施例中一种图像传感器的俯视图，图8是图7沿切割线M1-M2的剖面图。
在所述滤色镜240的表面可以形成透镜结构260，所述透镜结构260可以用于获取从光源280射入的入射光。
其中，所述入射光线的光源280可以为点光源，且位于所述两个滤色镜240所在行的行中心位置，且位于所述半导体衬底200的法线上。具体地，相比于位置C，照射至位置A或B的入射光具有较大的入射角，且位于位置A或B的两个滤色镜接收到的光线的入射角则具有较大的入射角差值。
在本发明实施例中，通过设置位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜240的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜240的宽度，可以通过改变滤色镜的宽度而调整位于不同位置的滤色镜240的透光率和信号强度，以使得每个滤色镜对的两个滤色镜240的透光率和信号强度相近，有助于补偿滤色镜240的位置带来的影响。
需要指出的是，用于PDAF的一对滤色镜对与另一对滤色镜对之间还可以设置有一个或多个用于其他用途的滤色镜，例如为用于成像的彩色滤色镜242，其中可以包括红光滤色镜、绿光滤色镜、蓝光滤色镜等。
进一步地，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜240之间的格栅结构250的宽度越大。
在本发明实施例中，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜240之间的格栅结构250的宽度越大，可以通过设置格栅结构250具有不同的宽度，使得滤色镜250的宽度呈现出对应的变化，使每个滤色镜对的两个滤色镜240的宽度仍然有机会一致，从而进一步提高PDAF技术的聚焦效果。
进一步地，在每个滤色镜对的两个滤色镜240中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜240的宽度一致。
在本发明实施例中，在每个滤色镜对的两个滤色镜240中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜240的宽度一致，可以通过设置每个滤色镜对的两个滤色镜240中的一个滤色镜240具有固定的宽度，使得在确定另一个滤色镜240的宽度时，降低计算复杂度，提高确定效率。
参照图9，图9是图7中图像传感器的每个滤色镜对的两个滤色镜的聚焦光斑的示意图。
由于入射光线的点光源位于所述两个滤色镜所在行的行中心位置，因此照射至位置C的入射光的入射角更接近于直角，且位置C的两个滤色镜接收到的光线的入射角更加一致，因此通过位置C的两个滤色镜后形成的聚焦光斑在面积上也较为一致。
相对而言，照射至位置A或B的入射光则具有较大的入射角，且位于位置A或B的两个滤色镜接收到的光线的入射角则具有较大的入射角差值，因此通过位置A或B的两个滤色镜后形成的聚焦光斑在面积上存在差异。
在本发明实施例中，通过设置按行排列的用于PDAF的滤色镜对，且在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度，可以通过改变滤色镜的宽度而调整位于不同位置的滤色镜的透光率和信号强度，以使得每个滤色镜对的两个滤色镜的透光率和信号强度相近，从而在采用PDAF技术进行聚焦时，透过每个滤色镜对的两个滤色镜的聚焦光斑更加一致，降低滤色镜对的位置的影响，有助于补偿滤色镜的位置带来的影响，提高聚焦效果。
在本发明实施例中，还提供一种图像传感器，如图8所示，可以包括：半导体衬底200；像素器件202，位于所述半导体衬底200内；按行排列的用于PDAF的滤色镜对，位于所述半导体衬底200的表面，每行具有多个滤色镜对；其中，在每个滤色镜对的两个滤色镜240中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜240的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜240的宽度；其中，所述宽度的方向平行于行的延伸方向。
进一步地，每个滤色镜对的两个滤色镜240的宽度的比值可以是根据入射光线射入所述两个滤色镜240的入射角的比值确定的，所述入射光线的点光源280位于所述两个滤色镜240所在行的行中心位置，且位于所述半导体衬底200的法线上。
进一步地，所述的图像传感器还可以包括：格栅结构250，位于所述半导体衬底200的表面，且多个所述格栅结构250构成网格状且具有网格开口，所述滤色镜对的滤色镜240分别位于不同的网格开口内；其中，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜240之间的格栅结构的中心越远离所述滤色镜对的中心，且远离所述滤色镜对的中心的方向与远离所述行中心位置的方向一致。
进一步地，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜240之间的格栅结构250的宽度可以越大。
进一步地，在每个滤色镜对的两个滤色镜240中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜240的宽度可以一致。
进一步地，所述的图像传感器还可以包括：深槽隔离结构，位于所述半导体衬底200内，用于对所述像素器件202进行隔离。
关于该图像传感器的原理、具体实现和有益效果请参照前文及图4至图9示出的关于图像传感器的形成方法的相关描述，此处不再赘述。
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 (10)
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
半导体衬底；
像素器件，位于所述半导体衬底内；
按行排列的用于PDAF的滤色镜对，位于所述半导体衬底的表面，每行具有多个滤色镜对；
其中，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度；
其中，所述宽度的方向平行于行的延伸方向。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，每个滤色镜对的两个滤色镜的宽度的比值是根据入射光线射入所述两个滤色镜的入射角的比值确定的，所述入射光线的点光源位于所述两个滤色镜所在行的行中心位置，且位于所述半导体衬底的法线上。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括：
格栅结构，位于所述半导体衬底的表面，且多个所述格栅结构构成网格状且具有网格开口，所述滤色镜对的滤色镜分别位于不同的网格开口内；
其中，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜之间的格栅结构的中心越远离所述滤色镜对的中心，且远离所述滤色镜对的中心的方向与远离所述行中心位置的方向一致。
4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜之间的格栅结构的宽度越大。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度一致。
6.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：
提供半导体衬底；
在半导体衬底内形成像素器件；
在所述半导体衬底的表面形成按行排列的用于PDAF的滤色镜对，每行具有多个滤色镜对；
其中，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度；
其中，所述宽度的方向平行于行的延伸方向。
7.根据权利要求6所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，每个滤色镜对的两个滤色镜的宽度的比值是根据入射光线射入所述两个滤色镜的入射角的比值确定的，所述入射光线的点光源位于所述两个滤色镜所在行的行中心位置，且位于所述半导体衬底的法线上。
8.根据权利要求6所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，在所述半导体衬底的表面形成按行排列的用于PDAF的滤色镜对之前，还包括：
在所述半导体衬底的表面形成格栅结构，且多个所述格栅结构构成网格状且具有网格开口，所述滤色镜对的滤色镜分别位于不同的网格开口内；
其中，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜之间的格栅结构的中心越远离所述滤色镜对的中心，且远离所述滤色镜对的中心的方向与远离所述行中心位置的方向一致。
9.根据权利要求8所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜之间的格栅结构的宽度越大。
10.根据权利要求6所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度一致。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811492963.2A CN109713002B (zh) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | 图像传感器及其形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811492963.2A CN109713002B (zh) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | 图像传感器及其形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109713002A true CN109713002A (zh) | 2019-05-03 |
| CN109713002B CN109713002B (zh) | 2021-08-31 |
Family
ID=66255487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811492963.2A Active CN109713002B (zh) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | 图像传感器及其形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109713002B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110278376A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-09-24 | Oppo广东移动通信有限公司 | 对焦方法、互补金属氧化物图像传感器、终端及存储介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101101872A (zh) * | 2006-07-04 | 2008-01-09 | 株式会社半导体能源研究所 | 显示装置的制造方法 |
| US20160150136A1 (en) * | 2014-11-24 | 2016-05-26 | Himax Technologies Limited | Image sensing device with cover plate having optical pattern thereon |
| CN106549025A (zh) * | 2015-09-16 | 2017-03-29 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 用于复合网格结构的相位检测自动对焦（phaf）像素的微透镜 |
| CN106888358A (zh) * | 2013-09-25 | 2017-06-23 | 索尼公司 | 固态成像器件、固态成像器件的驱动方法及电子装置 |
-
2018
- 2018-12-07 CN CN201811492963.2A patent/CN109713002B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101101872A (zh) * | 2006-07-04 | 2008-01-09 | 株式会社半导体能源研究所 | 显示装置的制造方法 |
| CN106888358A (zh) * | 2013-09-25 | 2017-06-23 | 索尼公司 | 固态成像器件、固态成像器件的驱动方法及电子装置 |
| US20160150136A1 (en) * | 2014-11-24 | 2016-05-26 | Himax Technologies Limited | Image sensing device with cover plate having optical pattern thereon |
| CN106549025A (zh) * | 2015-09-16 | 2017-03-29 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 用于复合网格结构的相位检测自动对焦（phaf）像素的微透镜 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110278376A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-09-24 | Oppo广东移动通信有限公司 | 对焦方法、互补金属氧化物图像传感器、终端及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109713002B (zh) | 2021-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7875918B2 (en) | Multilayer image sensor pixel structure for reducing crosstalk | |
| KR102675655B1 (ko) | 개선된 근적외선 cmos 센서의 제조 방법 | |
| JP5961332B2 (ja) | 感光撮像素子および関連方法 | |
| KR101443438B1 (ko) | 후방 조명식 ｃｍｏｓ 이미지 센서 | |
| US20100207231A1 (en) | Solid-state image device and method of manufacturing the same | |
| CN102148231B (zh) | 具有外延自对准光传感器的图像传感器 | |
| US20060255372A1 (en) | Color pixels with anti-blooming isolation and method of formation | |
| TW201025586A (en) | Image sensor with low crosstalk and high red sensitivity | |
| US20080296475A1 (en) | Vertical image sensors and methods of fabricating the same | |
| CN109950268A (zh) | Pdaf图像传感器及其形成方法 | |
| KR20080058841A (ko) | 수직형 시모스 이미지 센서 및 그 제조 방법 | |
| CN109887938A (zh) | 图像传感器及其形成方法 | |
| CN109817654A (zh) | 图像传感器及其形成方法 | |
| US7948018B2 (en) | Multilayer image sensor structure for reducing crosstalk | |
| CN109713002A (zh) | 图像传感器及其形成方法 | |
| CN110335879A (zh) | 图像传感器及其形成方法 | |
| CN110310970A (zh) | 图像传感器及其形成方法 | |
| JP2009111118A (ja) | 裏面照射型固体撮像素子およびその製造方法 | |
| KR102113041B1 (ko) | 저잡음 후면 조사 이미지 센서 및 이의 제조 공정 | |
| US6228674B1 (en) | CMOS sensor and method of manufacture | |
| US8652868B2 (en) | Implanting method for forming photodiode | |
| CN110034146A (zh) | 图像传感器及其形成方法 | |
| CN108807441A (zh) | 图像传感器及其形成方法 | |
| CN110034144B (zh) | 图像传感器及其制作方法 | |
| CN109411497A (zh) | 图像传感器及其形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230717 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. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |