CN111129072A - 图像传感器 - Google Patents

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李贵德
金政勳
金昶和
朴商秀
严祥训
李范硕
李泰渊
任东模
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Abstract

本申请提出一种图像传感器。滤色器设置在衬底上。有机光电二极管设置在所述滤色器上。所述有机光电二极管包括:电极绝缘层,在所述衬底上具有凹槽区;第一电极,位于所述滤色器上,所述第一电极填充所述电极绝缘层的所述凹槽区;第二电极,位于所述第一电极上;以及有机光电转换层,夹置在所述第一电极与所述第二电极之间。所述第一电极包括相对于所述电极绝缘层的所述凹槽区的侧表面以第一角度延伸的接缝。

Description

图像传感器
本发明是2018年6月25日所提出的申请号为201810661733.8、发明名称为《图像传感器》的发明专利申请的分案申请。
[相关申请的交叉参考]
本申请主张在2017年9月25日在韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请第10-2017-0123233号的优先权,所述韩国专利申请的公开内容全文并入本申请供参考。
技术领域
本发明概念涉及一种图像传感器以及一种制作所述图像传感器的方法。
背景技术
用于拍摄光学图像并将所述光学图像转换成电信号的图像传感器被广泛地用于在汽车、安全装置及机器人中安装的照相机以及一般消费者电子装置(例如,数字照相机、移动电话照相机及便携式摄录相机)中。需要使这种图像传感器的尺寸缩减且具有高分辨率,且因此正在进行各种研究来满足这些需求。
发明内容
根据本发明概念的示例性实施例,提供一种如下的图像传感器。滤色器设置在衬底上。有机光电二极管设置在所述滤色器上。所述有机光电二极管包括:电极绝缘层,在所述衬底上具有凹槽区;第一电极,位于所述滤色器上,所述第一电极填充所述电极绝缘层的所述凹槽区;第二电极,位于所述第一电极上;以及有机光电转换层,夹置在所述第一电极与所述第二电极之间。所述第一电极包括从所述电极绝缘层的所述凹槽区的侧表面以第一角度延伸的接缝。
根据本发明概念的示例性实施例,提供一种如下的图像传感器。第一电极设置在衬底上。电极绝缘层环绕所述第一电极的侧表面。第二电极设置在所述第一电极上。有机光电转换层夹置在所述第一电极与所述第二电极之间。所述第一电极包括第一区、第二区及接缝,所述接缝将所述第一电极划分成所述第一区与所述第二区。所述第一区及所述第二区跨越所述接缝不连续。所述第一区具有朝所述有机光电转换层减小的宽度,且所述第二区具有朝所述有机光电转换层增大的宽度。
根据本发明概念的示例性实施例,提供一种如下的制作图像传感器的方法。在衬底上形成滤色器。在所述滤色器上形成顶盖绝缘层。在所述顶盖绝缘层上形成具有凹槽区的电极绝缘层。所述凹槽区具有相对于所述凹槽区的下表面以第一角度(θR)倾斜的第一侧表面。在所述电极绝缘层的所述凹槽区中形成具有接缝的第一初步电极。所述接缝相对于所述凹槽区的所述下表面以第二角度(θGB)在所述凹槽区中延伸。将所述第一初步电极平坦化以形成具有所述接缝的第一电极。在所述第一电极上形成有机光电转换层。在所述有机光电转换层上形成第二电极。
根据本发明概念的示例性实施例,提供一种如下的制作图像传感器的方法。在衬底上形成具有凹槽区的电极绝缘层。所述凹槽区具有下表面及第一侧表面,所述第一侧表面相对于所述凹槽区的所述下表面以第一角度(θR)倾斜。在所述电极绝缘层的所述凹槽区中生长具有接缝的第一初步电极。所述接缝相对于所述凹槽区的所述下表面以第二角度(θGB)在所述凹槽区中延伸。在第一方向上在所述凹槽区的所述下表面上生长所述第一初步电极的第一区。在与所述第一方向交叉的第二方向上在所述凹槽区的所述第一侧表面上生长所述第一初步电极的第二区。在其中所述第一区与所述第二区在形成所述第一初步电极时彼此会合的区处形成所述接缝。所述第一初步电极包含ITO、ZnO、SnO2、TiO2、ZITO、IZO、GIO、ZTO、FTO、AZO或GZO。
附图说明
通过参照附图详细阐述本发明概念的示例性实施例,本发明概念的这些及其他特征将变得更显而易见,在附图中:
图1是根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的示意性方块图。
图2是示出根据本发明概念示例性实施例的图像感测装置的示意性布局的图。
图3A及图3B是示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的像素电路的电路图。
图4是示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的像素区域的示意性平面图。
图5A及图5B是示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的像素区域的示意性剖视图。
图6是根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的光学暗像素区域OBPX的示意性剖视图。
图7A及图7B是示意性地示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的一些部分的剖视图。
图8是示意性地示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的一部分的剖视图。
图9至图11是示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的像素区域的示意性剖视图。
图12A至图12I是示意性地示出根据本发明概念示例性实施例的制作图像传感器的方法的剖视图。
图13A至图13C是示意性地示出根据本发明概念示例性实施例的制作图像传感器的方法的剖视图。
图14A至图14E是示意性地示出根据本发明概念示例性实施例的制作图像传感器的方法的剖视图。
图15A至图15C是示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的示意性布局的图。
图16是示出包括根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的系统的方块图。
具体实施方式
以下将参照附图详细阐述本发明概念的示例性实施例。然而,本发明概念可实施为不同的形式且不应被视为仅限于本文所述实施例。在图中,为清晰起见可夸大层及区的厚度。在本说明书通篇中及所有的图中,相同的参考编号可指代相同的元件。
图1是根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的示意性方块图。
参照图1,图像传感器1000可包括控制寄存器区块1110、时序产生器1120、斜坡信号产生器(ramp signal generator)1130、缓冲单元1140、有源像素传感器(active pixelsensor,APS)阵列1150、行驱动器1160、相关双采样器(correlated double sampler)1170、比较器1180及模数转换器(analog-digital converter,ADC)1190。
控制寄存器区块1110可控制图像传感器1000的总体操作。举例来说,控制寄存器区块1110可将操作信号直接传送到时序产生器1120、斜坡信号产生器1130及缓冲单元1140。时序产生器1120可为图像传感器1000的各种组件产生操作时序参考信号。在时序产生器1120中产生的操作时序参考信号可被传送到斜坡信号产生器1130、行驱动器1160、相关双采样器1170或模数转换器1190。斜坡信号产生器1130可产生并传送在相关双采样器1170或比较器1180中使用的斜坡信号(ramp signal)。缓冲单元1140可包括锁存器。缓冲单元1140可临时存储将向外部传送的图像信号,且可将图像数据传送到外部装置。
有源像素传感器阵列1150可感测外部图像。有源像素传感器阵列1150可包括多个有源像素。行驱动器1160可选择性地激活有源像素传感器阵列1150的行。相关双采样器1170可对在有源像素传感器阵列1150中产生的模拟信号进行采样并输出所述模拟信号。比较器1180可通过将在根据从相关双采样器1170传送的数据进行反馈情况下得出的斜坡信号的斜率等与其模拟参考电压进行比较来产生各种参考信号。模数转换器1190可将模拟图像数据转换成数字图像数据。
图2是示出根据本发明概念示例性实施例的图像感测装置的示意性布局的图。
参照图2,图像传感器10A可包括传感器阵列区SA以及围绕传感器阵列区SA排列的外围电路区PCA。
传感器阵列区SA可包括:有源像素传感器区域APS,包括产生与外部光的波长对应的有源信号的有源像素;光学暗传感器区域OBS,包括通过阻挡外部光来产生光学暗信号的光学暗像素;以及虚设像素传感器区域DMS,排列在有源像素传感器区域APS与光学暗传感器区域OBS之间。虚设像素传感器区域DMS可包括不会输出电信号的虚设像素。
有源像素传感器区域APS可为与以上参照图1所阐述的有源像素传感器阵列1150对应的区域。有源像素传感器区域APS可包括以矩阵形式排列的多个像素区域PX。像素区域PX中的每一者可包括光电转换装置(例如光电二极管)及晶体管。
外围电路区PCA可包括具有多个电路的电路区域CA以及具有围绕电路区域CA排列的多个焊盘PAD的焊盘区域PA。
电路区域CA可包括多个互补金属氧化物半导体(complementary metal oxidesemiconductor,CMOS)晶体管,并向传感器阵列区SA的像素区域PX中的每一者发送恒定信号或者对从传感器阵列区SA的像素区域PX中的每一者输出的输出信号进行控制。电路区域CA可包括与以上参照图1所阐述的控制寄存器区块1110、时序产生器1120、斜坡信号产生器1130、缓冲单元1140、行驱动器1160、相关双采样器1170、比较器1180及模数转换器1190对应的区域。
焊盘区域PA的所述多个焊盘PAD可向外部装置等传送电信号或从外部装置等接收电信号。所述多个焊盘PAD可将外部驱动电力(例如,电源电压或地电压)传送到排列在电路区域CA中的电路。
图3A及图3B是示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的像素电路的电路图。
以上参照图2所阐述的每一个像素区域PX可包括两个或更多个光电转换装置,且在像素区域PX中包括的所述两个或更多个光电转换装置可接收不同颜色的光以产生电荷。当像素区域PX中的每一者具有两个或更多个光电转换装置时,像素区域PX中的每一者可包括像素电路以对每一个光电转换装置中产生的电荷进行处理。
参照图3A,像素电路可为使用有机光电二极管OPD中产生的电荷来产生电信号的电路。
像素电路可包括多个晶体管且具有三晶体管(three transistor,3T)电路结构。举例来说,像素电路可包括复位晶体管(reset transistor)RX、驱动晶体管DX及选择晶体管SX。驱动晶体管DX的栅极端子可连接到浮置扩散区(floating diffusion)FD,且在有机光电二极管OPD中产生的电荷可积聚在浮置扩散区FD中。有机光电二极管OPD可包括彼此平行地设置的第一电极与第二电极以及设置在第一电极与第二电极之间的有机光转换层。有机光转换层可接收处于预定波长波段内的光以产生电荷。
驱动晶体管DX可通过积聚在浮置扩散区FD中的电荷来作为源极跟随缓冲放大器(source follower buffer amplifier)运行。驱动晶体管DX可将积聚在浮置扩散区FD中的电荷放大以将所述电荷传送到选择晶体管SX。
选择晶体管SX可通过由行驱动器输入的选择控制信号SEL来运行,并执行切换操作及寻址操作。当行驱动器施加选择控制信号SEL时,可向连接到选择晶体管SX的第一列线输出第一像素信号VOpix。第一像素信号VOpix可被列驱动器及读出电路检测到。
复位晶体管RX可通过由行驱动器输入的复位控制信号RG来运行。由于复位控制信号RG,复位晶体管RX可将浮置扩散区FD的电压复位到读出电压VRD。
有机光电二极管OPD可使用空穴(hole)作为主要电荷载流子。当使用空穴作为主要电荷载流子时,有机光电二极管OPD的阴极可连接到浮置扩散区FD,且有机光电二极管OPD的阳极可连接到顶部电极电压Vtop。顶部电极电压Vtop可为几伏(例如,大约3.0V)的正电压。由于产生空穴作为有机光电二极管OPD中的主要电荷载流子,因此复位晶体管RX的漏极端子可连接到与电源电压VDD具有不同的值的读出电压VRD。由于像素电路被实施成使用空穴作为主要电荷载流子,因此暗电流性质可得到改善。在一些示例性实施例中,有机光电二极管OPD可产生电子作为主要电荷载流子,且具有与电子对应的电路结构。
参照图3B,像素电路可为使用半导体光电二极管SPD中产生的电荷来产生电信号的电路。
像素电路可为包括四个晶体管的四晶体管电路(4T circuit)。举例来说,像素电路可包括复位晶体管RX、驱动晶体管DX、选择晶体管SX及转移晶体管TX。连接到像素电路的半导体光电二极管SPD可为在包含硅等的半导体衬底上形成的半导体光电二极管,且可通过转移晶体管TX连接到浮置扩散区FD。举例来说,与以上参照图3A所阐述的示例性实施例相比,半导体光电二极管SPD的阴极或阳极不需要直接连接到浮置扩散区FD。
转移晶体管TX可基于从行驱动器传送的转移控制信号TG来将积聚在半导体光电二极管SPD中的电荷传送到浮置扩散区FD。半导体光电二极管SPD可产生电子作为主要电荷载流子。复位晶体管RX、驱动晶体管DX及选择晶体管SX的操作可相似于以上参照图3A所阐述的操作,且可通过连接到选择晶体管SX的第二列线输出第二像素信号VSpix。第二像素信号VSpix可被列驱动器及读出电路检测到。
图4是示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的像素区域的示意性平面图。
图5A及图5B是示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的像素区域的示意性剖视图。图5A及图5B分别示出沿图4中的线I-I'及II-II'截取的横截面区域。在本公开通篇中,除非另外进行阐述,否则例如“上部(upper)”、“上部部分(upper portion)”、“上表面(upper surface)”、“下部(lower)”、“下部部分(lower portion)”、“下表面(lowersurface)”、“侧表面(side surface)”等方向性用语可为基于图的相对性用语。
参照图4至图5B,像素区域PX可包括设置在衬底101中的存储节点区105、装置隔离区107、光电二极管110及接触通孔150。像素区域PX还可包括设置在衬底101的下表面上的层间绝缘层120、像素电路装置130、互连层140、互连通孔145及第一接触塞160。像素区域PX还可包括设置在衬底101的上表面上的抗反射层205、上部绝缘层210、滤色器绝缘层214、第二接触塞220、滤色器230、顶盖绝缘层240、电极绝缘层260、有机光电二极管270、覆盖绝缘层285及微透镜290。
存储节点区105可被设置成通过衬底101中的装置隔离区107来与光电二极管110间隔开。存储节点区105可包含导电类型与衬底101不同的杂质。举例来说,衬底101可包含p型杂质,且存储节点区105可包含n型杂质。存储节点区105可为与以上参照图3A及图3B所阐述的浮置扩散FD对应的区域。
装置隔离区107可被配置成从衬底101的下表面延伸到衬底101中且可由绝缘材料形成。
光电二极管110可为衬底101中的光电转换装置,并吸收入射光以产生并积聚与光的量对应的电荷。光电二极管110可对应于以上参照图3B所阐述的半导体光电二极管SPD。光电二极管110可包含导电类型与衬底101不同的杂质。光电二极管110可与衬底101或衬底101的阱区一起形成PN结。
接触通孔150可被配置成穿过衬底101的上表面及下表面。接触通孔150可穿过位于与衬底101的下表面相邻的区域中的装置隔离区107。接触通孔150的下部部分可连接到第一接触塞160,且接触通孔150的上部部分可连接到第二接触塞220。通过接触通孔150,第一电极272可电连接到在层间绝缘层120中形成的互连层140。接触通孔150可由例如多晶硅等导电材料形成。接触通孔150可通过通孔绝缘层155来与衬底101及光电二极管110电隔离。通孔绝缘层155可由例如氧化硅及氮化硅等绝缘材料形成。
在示例性实施例中,穿透衬底101的接触通孔150可接触第二接触塞220。
层间绝缘层120可由绝缘材料以单个层或多个层来形成。举例来说,层间绝缘层120可包含氧化硅或氮化硅。在一些示例性实施例中,可在层间绝缘层120的下表面上额外地设置支撑层以确保衬底101的强度。
像素电路装置130可在衬底101的下表面上设置在互连层140与光电二极管110之间。像素电路装置130可对应于以上参照图3A及图3B阐述的像素电路。像素电路装置130可包括电路绝缘层132、间隔物层134及电路电极层135。
互连层140及互连通孔145可在层间绝缘层120中被配置成电连接到在衬底101中形成的存储节点区105及光电二极管110。互连层140可被设置成平行于衬底101的下表面。互连通孔145可被设置成垂直于衬底101的下表面且具有柱形形状或圆截锥体形状。互连层140及互连通孔145可由导电材料形成。举例来说,互连层140及互连通孔145可包含钨(W)、铜(Cu)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)及其合金中的至少一种。互连层140的层的数目以及互连通孔145的数目及位置并非仅限于图中所示。
第一接触塞160可被配置成将接触通孔150连接到互连层140。第一接触塞160可延伸到接触通孔150中。第一接触塞160的上表面可被设置成比装置隔离区107的上表面高,但本发明概念并非仅限于此。第一接触塞160可被隐埋绝缘层157局部地环绕。隐埋绝缘层157可由例如氧化硅及氮化硅等绝缘材料形成。第一接触塞160可包括第一势垒层162及第一导电层164。第一势垒层162可用作扩散势垒层。第一势垒层162可包含例如氮化钨(WN)、氮化钽(TaN)、氮化钛(TiN)或其组合。第一导电层164可包含导电材料。举例来说,第一导电层164可包含钨(W)、铜(Cu)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)及其合金中的至少一种。
抗反射层205的折射率可具有高透射率,从而使得入射在衬底101的上表面上的外部光可行进到光电二极管110。抗反射层205可由例如SiON、SiC、SiCN或SiCO形成。
上部绝缘层210可设置在第二接触塞220与滤色器230之间。滤色器绝缘层214可被设置成覆盖滤色器230的下表面及侧表面。顶盖绝缘层240可设置在滤色器230的上表面上。上部绝缘层210、滤色器绝缘层214及顶盖绝缘层240可由例如氧化硅等绝缘材料形成。在一些示例性实施例中,上部绝缘层210、滤色器绝缘层214及顶盖绝缘层240中的每一者可被形成为多个层。在一些示例性实施例中,上部绝缘层210及滤色器绝缘层214可被形成为单个层。
第二接触塞220可被配置成将接触通孔150连接到第一电极272。第二接触塞220可延伸到接触通孔150中,且第二接触塞220的上表面可与顶盖绝缘层240的上表面共面。第二接触塞220可包括第二势垒层222及第二导电层224。第二势垒层222可用作扩散势垒层,且可包含例如氮化钨(WN)、氮化钽(TaN)、氮化钛(TiN)或其组合。第二导电层224可包含导电材料。举例来说,第二导电层224可包含钨(W)、铜(Cu)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)及其合金中的至少一种。
滤色器230可设置在滤色器绝缘层214上。滤色器230可设置在光电二极管110上方。滤色器230可将特定波长波段的光透射到设置在滤色器230下方的光电二极管110。如图4所示,滤色器230可包括在行方向及列方向上交替地排列的第一滤色器230a与第二滤色器230b。举例来说,第一滤色器230a可为红色滤色器,且第二滤色器230b可为蓝色滤色器。在此种情形中,第一滤色器230a可将处于红色波长波段内的光透射到设置在第一滤色器230a下方且与第一滤色器230a交叠的光电二极管110,且第二滤色器230b可将处于蓝色波长波段内的光透射到设置在第二滤色器230b下方且与第二滤色器230b交叠的光电二极管110。举例来说,滤色器230可由通过将树脂与包含金属或金属氧化物的颜料进行混合而形成的材料形成。
电极绝缘层260可在滤色器230上被设置成环绕第一电极272的侧表面。如图4所示,电极绝缘层260可具有连接在以行及列排列的第一电极272之间的结构。电极绝缘层260可包括分别排列在各像素区域中且容置第一电极272的凹槽区RC。凹槽区RC可排列在光电二极管110及滤色器230上方。在本发明概念的示例性实施例中,凹槽区RC的侧表面可由电极绝缘层260来界定,且凹槽区RC的下表面可由上部绝缘层210、滤色器绝缘层214、顶盖绝缘层240及第二接触塞220来界定。电极绝缘层260在第一电极272之间可具有其中宽度向上减小且从而使上表面比下表面窄的形状,但本发明概念并非仅限于此。电极绝缘层260可由例如氧化硅及氮化硅等绝缘材料形成。
有机光电二极管270可设置在滤色器230上方。有机光电二极管270可接收颜色与光电二极管110接收到的光不同的光,并产生电荷。有机光电二极管270可为以上参照图3A所阐述的有机光电二极管OPD。有机光电二极管270可包括彼此面对的第一电极272与第二电极276以及设置在第一电极272与第二电极276之间的光电转换层274。
光电转换层274可为包含有机材料的有机光电转换层。光电转换层274可包括其中主要载流子是空穴的p型层或者其中主要载流子是电子的n型层。光电转换层274可响应处于特定波长波段内的光来产生电荷。举例来说,光电转换层274可响应处于绿色波长波段内的光来产生电荷。在此种情形中,具有除绿色之外的颜色的光可通过滤色器230被透射到设置在光电转换层274下方的光电二极管110。光电转换层274可被形成为单个层或多层。举例来说,光电转换层274可由本征层(I层)或者以各种方式进行组合的结构(例如,p型层/I层、I层/n型层、p型层/I层/n型层或p型层/n型层)形成。
第一电极272可设置在由电极绝缘层260界定的凹槽区RC中。如图4所示,第一电极272可分别设置在滤色器230上方。第一电极272可分别被设置成在某一方向上从滤色器230的中心偏离,但本发明概念并非仅限于此。第一电极272可具有晶体结构,所述晶体结构包括多个晶粒(grain)。第一电极272可具有相对于凹槽区RC的侧表面及下表面而倾斜地延伸的接缝。此将参照图7A及图7B更详细地进行阐述。光电转换层274可在第一电极272上被设置成单个层。第二电极276可在光电转换层274上被设置成单个层。
第一电极272及第二电极276可由透明导电材料(例如,氧化铟锡(indiumtinoxide,ITO)、ZnO、SnO2、TiO2、掺杂有锌的氧化铟锡(zinc-doped indiumtin oxide,ZITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide,IZO)、氧化镓铟(galliumindium oxide,GIO)、氧化锌锡(zinc tin oxide,ZTO)、掺杂有氟的氧化锡(fluorine-doped tin oxide,FTO)、掺杂有铝的氧化锌(aluminum-doped zinc oxide,AZO)及掺杂有镓的氧化锌(gallium-doped zincoxide,GZO))或半透明材料(例如,金属薄膜)形成。在一些示例性实施例中,第二电极276可由功函数大于或相同于第一电极272的功函数的材料形成,但本发明概念并非仅限于此。
覆盖绝缘层285可设置在有机光电二极管270上。覆盖绝缘层285可由例如氧化硅及氮氧化硅等绝缘材料形成。
微透镜290可通过改变入射在除光电二极管110之外的区域上的光的路径来将光集中到光电二极管110中。微透镜290可由例如TMR系树脂(东京应化工业株式会社(TokyoOhka Kogyo Co.)的产品)或MFR系树脂(日本合成橡胶公司(Japan Synthetic RubberCo.)的产品)来形成。
如图5B所示,像素隔离区170可分别排列在衬底101中的像素区域的边界处。像素隔离区170可被排列成环绕光电二极管110。然而,在其中形成有接触通孔150的区域周围不需要形成像素隔离区170。在一些示例性实施例中,像素隔离区170及光电二极管110的相对配置并非仅限于图中的相对配置,且可作出各种修改。举例来说,像素隔离区170的下表面可被设置成高于或低于光电二极管110的下表面。隐埋绝缘层157可设置在像素隔离区170下方。像素隔离区170可由例如多晶硅形成。在此种情形中,像素隔离区170可通过像素隔离绝缘层172而与衬底101电隔离。作为另外一种选择,在一些示例性实施例中,像素隔离区170可由绝缘材料形成。
在示例性实施例中,上部绝缘层210可环绕滤色器230的侧表面。第二接触塞220可穿透上部绝缘层210以使得第二接触塞220中的一者接触第一电极272中的一者。举例来说,穿透上部绝缘层210的第二接触塞220可接触第一电极272。
在示例性实施例中,接触通孔150可穿透衬底以接触第二接触塞220。
图6是根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的光学暗像素区域OBPX的示意性剖视图。
参照图6,不同于以上参照图4至图5B阐述的像素区域PX,光学暗像素区域OBPX可在覆盖绝缘层285上包括挡光层287及保护层295而不包括微透镜290。
挡光层287可设置在图2所示光学暗传感器区域OBS的整个区域上,且可延伸到电路区域CA的至少一部分或焊盘区域PA的至少一部分。挡光层287可包含挡光材料。举例来说,挡光层287可由例如钨(W)、铜(Cu)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)及其组合等金属材料形成。作为另外一种选择,挡光层287可具有其中堆叠有以上参照图4至图5B阐述的所述多个滤色器230的结构。保护层295可设置在挡光层287上。保护层295可由例如氧化硅、氮化硅或金属氧化物形成。
设置在以上参照图2阐述的虚设像素传感器区域DMS中的虚设像素区域可具有与光学暗像素区域OBPX或像素区域PX相同的结构。当虚设像素区域具有与像素区域PX相同的结构时,可不对虚设像素区域施加以上参照图1阐述的在时序产生器1120中产生的操作时序参考信号。
图7A及图7B是示意性地示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的一些部分的剖视图。在图7A及图7B中,示出与图5A所示区域A对应的区。
第一接触塞160可被称为下部接触塞,且第二接触塞220可被称为上部接触塞。
参照图7A,放大地示出图5A所示区域A。第一电极272中的每一者可包括从凹槽区RC的下表面生长的第一区G1以及从凹槽区RC的侧表面(例如,电极绝缘层260的侧表面)生长的第二区G2。
第一电极272中的每一者可具有下表面比上表面小的四角锥平截头体形状。第一区G1可具有下表面比上表面大的四角锥平截头体形状或与其相似的形状。举例来说,尽管第一区G1具有四角锥平截头体形状,然而第一区G1的每一个表面可弯曲而非完全为平的。另外,第一区G1的边缘可为平滑的而非完全直的。第二区G2可具有三角锥形状或相似的形状。第一电极272中的每一者可包括例如五个区(包括一个第一区G1以及四个第二区G2),但本发明概念并非仅限于此。
接缝GB可被设置成从第一电极272中的一者的下部部分延伸到第一电极272中的所述一者的上部部分。设置在第一区G1与第二区G2中的一者之间的接缝GB可从凹槽区RC的下部隅角或电极绝缘层260的侧表面的下端朝第一电极272中的所述一者的上表面倾斜地延伸。接缝GB可在凹槽区RC的下表面与侧表面之间延伸。这是由于第一区G1及第二区G2在彼此不同的方向上生长而彼此碰触或会合。举例来说,在其中第一区G1与第二区G2中的一者彼此碰触或会合的区处可形成接缝GB。然而,在一些示例性实施例中,接缝GB可从与位于凹槽区RC的下表面与侧表面之间的隅角相邻的一部分延伸,而非从凹槽区RC的下表面与侧表面之间的确切的隅角延伸。
第一区G1可在第一方向DR1上从凹槽区RC的下表面生长,且第二区G2可在第二方向DR2上从电极绝缘层260的侧表面生长。第一方向DR1可相对于凹槽区RC的下表面形成比第二方向DR2相对于凹槽区RC的下表面大的角度。当第一电极272由氧化铟锡(ITO)形成时,第一方向DR1及第二方向DR2可为<222>取向,且区可在{222}平面中生长。当由凹槽区RC的下表面与侧表面形成的角度由第一角度θR表示且由接缝GB与凹槽区RC的下表面形成的角度由第二角度θGB表示时,可满足0.3θR≤θGB≤0.8θR,特别是0.5θR≤θGB≤0.8θR。举例来说,第一角度θR与第二角度θGB可满足以下关系:0.3θR≤θGB≤0.8θR,特别是0.5θR≤θGB≤0.8θR。然而,本发明概念并非仅限于此。
由于接缝GB形成在第一电极272中的一者的每一端处,因此在第一电极272的边缘部分处电阻可增大,从而减小边缘部分处的电场。因此,像素对像素串扰(pixel-to-pixelcrosstalk)可减小。
参照图7B,根据本发明概念的示例性实施例示出图5A所示区域A。由凹槽区RC的下表面与侧表面形成的角度θRa可小于参照图7A阐述的角度θR。也就是说,电极绝缘层260的侧表面可被设置成与图7A所示电极绝缘层260的侧表面相比更垂直于衬底101的表面。在此种情形中,由接缝GB与凹槽区RC的下表面形成的角度θGba也可相对减小。因此,第二方向DR2a(即第二区G2的生长方向)可被改变成与图7A所示第二方向DR2相比更水平。
由接缝GB与凹槽区RC的下表面形成的角度θGba可通过改变电极绝缘层260的侧表面的角度来进行修改,且可考虑到第一电极272中的每一者的大小、各第一电极272之间的距离以及像素对像素串扰的发生率来进行选择。
图8是示意性地示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的一部分的剖视图。在图8中,放大地示出与图5A所示区域B对应的区域。
参照图8,不同于参照图5A所阐述的根据示例性实施例的第一接触塞160,尽管第一接触塞160a延伸到接触通孔150中,然而第一接触塞160a的上端可设置在装置隔离区107a的边界内。在此种情形中,可省略图5A所示隐埋绝缘层157。装置隔离区107a可具有多层结构,所述多层结构包括依序地排列在沟槽的侧表面上的缓冲氧化物层107-1、衬里层107-2及装置隔离绝缘层107-3。装置隔离区107a的多层结构可应用于本发明概念的其他示例性实施例。
图9至图11是示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的像素区域的示意性剖视图。
参照图9,像素区域PXa可包括电极绝缘层260a。不同于设置在图5A所示像素区域PX中的电极绝缘层260,电极绝缘层260a可包括隔离件262,隔离件262从设置在隔离件262下方的基区264突出到第一电极272中的一者中。基区264及隔离件262可界定凹槽区RC。另外,像素区域PXa还可包括电极接触件250。
电极绝缘层260a可具有其中向图5A所示电极绝缘层260添加基区264的结构。在一些示例性实施例中,电极绝缘层260a可具有与下伏绝缘层(例如,顶盖绝缘层240)的至少一部分集成在一起的结构。
电极接触件250可穿过电极绝缘层260a的基区264以连接第一电极272与第二接触塞220。电极接触件250可由导电材料形成。举例来说,电极接触件250可由与第一电极272相同的材料形成,但本发明概念并非仅限于此。电极接触件250及第二接触塞220的相对大小并非仅限于图中所示,且可在本发明概念的各种示例性实施例中进行修改。
参照图10,设置在像素区域PXb中的电极绝缘层260a可包括隔离件262,隔离件262从设置在隔离件262下方的基区264突出到第一电极272中的一者中。与图9相似,基区264及隔离件262可界定凹槽区RC。然而,不同于图9,像素区域PXb可具有其中第二接触塞220a被设置成穿过基区264的结构。
第二接触塞220a可包括第二势垒层222a及第二导电层224a。第二接触塞220a可直接连接到第一电极272,且可通过基区264、上部绝缘层210及抗反射层205连接到接触通孔150,而不使用图9所示电极接触件250。
参照图11,不同于图5A至图10,像素区域PXc可包括转移电路装置130a作为像素电路装置130的一部分。转移电路装置130a可对应于以上参照图3B阐述的转移晶体管TX。
转移电路装置130a可从衬底101的下表面到衬底101的上表面延伸到衬底101中。转移电路装置130a可包括转移电路绝缘层132a及转移电路电极层135a。转移电路绝缘层132a可设置在转移电路电极层135a与衬底101之间,并覆盖转移电路电极层135a的侧表面及上表面。转移电路电极层135a可电连接到位于衬底101的下表面上的存储节点区105。由于转移电路电极层135a被设置成垂直于衬底101的下表面,因此光电二极管110a可在转移电路电极层135a之上相对宽地设置。不同于图5A所示光电二极管110,光电二极管110a可在像素区域PXc中从一侧到另一侧相对宽地设置,但本发明概念并非仅限于此。
图12A至图12I是示意性地示出根据本发明概念示例性实施例的制作图像传感器的方法的剖视图。在图12A至图12I中,示例性地示出制作包括图3A至图5B所示像素区域PX的图像传感器的方法。
参照图12A,可在衬底101中形成存储节点区105、装置隔离区107、光电二极管110及接触通孔150。可在衬底101的下表面上形成层间绝缘层120、像素电路装置130、互连层140、互连通孔145及第一接触塞160。
装置隔离区107可通过形成从衬底101的下表面延伸的沟槽以及利用绝缘材料填充所述沟槽来形成。存储节点区105及光电二极管110可通过在离子植入工艺中从衬底101的下表面注入杂质来形成。举例来说,存储节点区105及光电二极管110可通过注入n型杂质来形成。接触通孔150可通过形成延伸至局部地穿过装置隔离区107且穿过衬底101的孔以及利用导电材料填充所述孔来形成。在利用导电材料填充所述孔之前,可通过在孔的内侧表面上沉积绝缘材料来形成通孔绝缘层155。可通过回蚀工艺来将导电材料从孔局部地移除,且接着隐埋绝缘层157可填充其中导电材料被局部地移除的空间。在此工艺中,也可与接触通孔150一同形成图5B所示像素隔离区170。
接下来,可在衬底101的下表面上形成像素电路装置130、互连层140及互连通孔145。在形成像素电路装置130之后,可在衬底101的下表面上形成层间绝缘层120的至少一部分。第一接触塞160可穿过层间绝缘层120的一部分以及隐埋绝缘层157以连接到接触通孔150。第一接触塞160可通过形成第一势垒层162且接着形成第一导电层164来形成。层间绝缘层120可在形成互连层140及互连通孔145的工艺中的若干部分中形成,从而覆盖设置在衬底101的下表面上的组件。在一些示例性实施例中,还可在层间绝缘层120的下表面上形成在工艺期间支撑衬底101的支撑层。
接下来,可对衬底101的上表面执行使衬底101的厚度减小的抛光工艺或减薄工艺(back-grinding process)以暴露出接触通孔150的端部。
参照图12B,可在衬底101的上表面上形成抗反射层205、上部绝缘层210及第二接触塞220。
首先,可依序形成抗反射层205及上部绝缘层210。可形成穿过抗反射层205及上部绝缘层210且暴露出接触通孔150的孔。可通过在孔中依序形成第二势垒层222及第二导电层224来形成第二接触塞220。第二势垒层222可被形成为覆盖第二导电层224的侧表面及下表面。
参照图12C,可通过局部地移除上部绝缘层210来形成开口OP。
开口OP可被形成为与其中在后续工艺中会排列有滤色器230的区域对应。开口OP可被形成为在平面图中与其中形成有光电二极管110的区域交叠。开口OP可被形成为暴露出抗反射层205。
参照图12D,可在开口OP中共形地形成滤色器绝缘层214,且可在具有滤色器绝缘层214的开口OP中形成滤色器230。
滤色器绝缘层214可被形成为衬里层,所述衬里层共形地覆盖上部绝缘层210及抗反射层205。滤色器绝缘层214可由例如氧化硅形成。在开口OP中,可在滤色器绝缘层214上形成局部地填充开口OP的滤色器230。
参照图12E,可在滤色器230上形成顶盖绝缘层240,且可执行平坦化工艺。
顶盖绝缘层240可被形成为填充图12D所示开口OP。接下来,可执行平坦化工艺以暴露出第二接触塞220的上端。通过平坦化工艺,滤色器绝缘层214可在开口OP之间隔开。
参照图12F,可在顶盖绝缘层240、上部绝缘层210、滤色器绝缘层214及第二接触塞220上形成初步电极绝缘层260P。
初步电极绝缘层260P可例如通过化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)工艺或原子层沉积(atomic layer deposition,ALD)工艺形成。初步电极绝缘层260P可包含氮化硅或氧化硅。
参照图12G,可通过对初步电极绝缘层260P进行图案化来形成具有凹槽区RC的电极绝缘层260。
凹槽区RC可被形成为暴露出第二接触塞220及顶盖绝缘层240。电极绝缘层260可形成在上部绝缘层210及滤色器绝缘层214上,但本发明概念并非仅限于此。举例来说,在一些示例性实施例中,电极绝缘层260可被设置成延伸到顶盖绝缘层240上。
参照图12H,可在电极绝缘层260的凹槽区RC中形成第一初步电极272P。
第一初步电极272P可使用例如化学气相沉积工艺或溅射工艺来形成。如图12H所示,可在凹槽区RC的下表面及侧表面上在不同的方向上生长第一初步电极272P。因此,在从凹槽区RC的下表面生长的第一区G1与从凹槽区RC的侧表面生长的第二区G2中的一者之间可形成接缝GB。第一区G1及第二区G2中的每一者可包含多晶相、非晶相或其组合。具体来说,接缝GB可为晶体晶粒可彼此碰触的晶粒边界区。举例来说,第二区G2可从凹槽区RC的侧表面生长,且第一区G1可从凹槽区RC的下表面生长。在此种情形中,第一区G1可与第二区G2碰触或会合以使得在形成第一初步电极272P时形成接缝GB。由虚线示出的其中第一区G1与第二区G2中的一者之间发生碰触的区变成与第一区G1及第二区G2中的每一者内的晶粒边界相比密度较低且化学键结较弱的接缝GB。接缝GB可从包括以下的三个表面形成:凹槽区RC中的一者的下表面以及从凹槽区RC中的一者的下表面延伸的两个侧表面。在示例性实施例中,不同于第一区G1及第二区G2中的每一者内的晶粒边界,接缝GB可为肉眼可见的空隙。
参照图12I,可通过对第一初步电极272P执行平坦化工艺来形成第一电极272。
平坦化工艺可为化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)工艺。在平坦化工艺中,电极绝缘层260可被暴露出。
接下来,参照图5A及图5B,可通过在第一电极272上依序形成光电转换层274及第二电极276来形成有机光电二极管270。接下来,可通过在有机光电二极管270上形成覆盖绝缘层285及微透镜290来形成包括图3A至图5B所示像素区域PX的图像传感器。
在示例性实施例中,第一电极272可各自包括第一区G1、第二区G2以及将第一区G1与第二区G2中的一者划分开的接缝GB。第一区G1可具有朝光电转换层274减小的宽度,且第二区G2中的一者可具有朝光电转换层274增大的宽度。
图13A至图13C是示意性地示出根据本发明概念示例性实施例的制作图像传感器的方法的剖视图。在图13A至图13C中,示例性地示出制作包括图9所示像素区域PXa的图像传感器的方法。
首先,参照图13A,可执行以上参照图12A至图12F阐述的工艺。
接下来,可通过对图12F所示初步电极绝缘层260P进行图案化来形成具有凹槽区RC的电极绝缘层260a。可将初步电极绝缘层260P的上部部分移除预定厚度以形成电极绝缘层260a。电极绝缘层260a可包括隔离件262及基区264,基区264与隔离件262一同环绕凹槽区RC且设置在隔离件262下方。电极绝缘层260a可被形成为覆盖上部绝缘层210、滤色器绝缘层214、第二接触塞220及顶盖绝缘层240的单层。
参照图13B,可形成穿过基区264的电极接触件250。
电极接触件250可通过形成穿过电极绝缘层260a的基区264且暴露出第二接触塞220的孔以及利用导电材料填充所述孔来形成。
参照图13C,可在电极绝缘层260a的凹槽区RC中形成第一初步电极272P。
第一初步电极272P可被形成为包括第一区G1及第二区G2,如以上参照图12H所阐述。第一初步电极272P可接触凹槽区RC中的电极接触件250。在一些示例性实施例中,电极接触件250可与第一初步电极272P一同形成。在此种情形中,电极接触件250可由与第一初步电极272P相同的材料形成。
接下来,可通过执行如以上参照图12I阐述的后续工艺来形成包括图9所示像素区域PXa的图像传感器。
图14A至图14E是示意性地示出根据本发明概念示例性实施例的制作图像传感器的方法的剖视图。在图14A至图14E中,示例性地示出制作包括图10所示像素区域PXb的图像传感器的方法。
参照图14A,可执行以上参照图12A阐述的工艺。接下来,可在衬底101的上表面上形成抗反射层205及上部绝缘层210。
参照图14B,相似于以上参照图12C至图12F阐述的工艺,可通过将上部绝缘层210局部地移除来形成开口OP,接着可在开口OP上共形地形成滤色器绝缘层214,且接着可形成滤色器230。可在滤色器230上形成顶盖绝缘层240,且可形成初步电极绝缘层260P。
接下来,可通过对初步电极绝缘层260P进行图案化来形成具有凹槽区RC的电极绝缘层260a。可将初步电极绝缘层260P的上部部分移除预定厚度来形成电极绝缘层260a,电极绝缘层260a具有隔离件262及基区264。隔离件262及基区264可界定凹槽区RC。
参照图14C,可形成穿过基区264、上部绝缘层210及抗反射层205的接触孔CH以暴露出接触通孔150。
参照图14D,可通过填充接触孔CH来依序形成第二势垒层222a及第二导电层224a。第二势垒层222a及第二导电层224a可构成第二接触塞220a。
参照图14E,可在电极绝缘层260a的凹槽区RC中形成第一初步电极272P。
第一初步电极272P可包括第一区G1及第二区G2,如以上参照图12H所阐述。第一初步电极272P可接触凹槽区RC中的第二接触塞220a。
接下来,可通过执行如以上参照图12I阐述的后续工艺来形成包括图10所示像素区域PXb的图像传感器。
图15A至图15C是示出根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的示意性布局的图。
参照图15A,图像传感器10B可为堆叠图像传感器(stacked image sensor),所述堆叠图像传感器包括在垂直方向上进行堆叠的第一衬底SUB1与第二衬底SUB2。第一衬底SUB1可包括传感器阵列区SA及第一焊盘区域PA1,且第二衬底SUB2可包括电路区域CA及第二焊盘区域PA2。
传感器阵列区SA可包括有源像素传感器区域APS、光学暗传感器区域OBS及虚设像素传感器区域DMS,如以上参照图2所阐述。第一焊盘区域PA1的多个第一焊盘PAD1可被配置成向外部装置传送电信号/从外部装置接收电信号。
电路区域CA可包括逻辑电路区块LC,且电路区域CA可包括多个CMOS晶体管,如以上参照图2所述。电路区域CA可向传感器阵列区SA的每一个像素区域PX施加恒定信号,或者对从每一个像素区域PX输出的输出信号进行控制。
第一焊盘区域PA1的第一焊盘PAD1可通过连接部件CV电连接到第二焊盘区域PA2的第二焊盘PAD2。然而,连接部件CV的配置并非仅限于此,且可在本发明概念的各种示例性实施例中进行修改。
参照图15B,图像传感器10C的第二衬底SUB2还可包括存储区域STA。存储区域STA可包括存储区块ME。存储区块ME可电连接到逻辑电路区块LC以传送及接收图像数据。存储区块ME可包括存储器装置,例如动态随机存取存储器(dynamic random access memory,DRAM)装置、静态随机存取存储器(static random access memory,SRAM)装置、自旋转移力矩磁性随机存取存储器(spin transfer torque magnetic random access memory,STT-MRAM)装置及闪存存储器装置。
参照图15C,图像传感器10D可为堆叠图像传感器,所述堆叠图像传感器包括在垂直方向上依序堆叠的第一衬底SUB1、第二衬底SUB2及第三衬底SUB3。也就是说,根据本发明概念示例性实施例的图像传感器10D还可包括第三衬底SUB3,此不同于图15A所示图像传感器10B及图15B所示图像传感器10C。
第一衬底SUB1及第二衬底SUB2可与以上参照图15A阐述的第一衬底SUB1及第二衬底SUB2相同,且第三衬底SUB3可包括存储区域STA及第三焊盘区域PA3。存储区域STA可包括存储区块ME,且存储区块ME可包括存储器装置,如以上参照图15B所述。在一些示例性实施例中,第一衬底SUB1、第二衬底SUB2及第三衬底SUB3可为基于半导体晶片的结构。在一些示例性实施例中,第一衬底SUB1及第二衬底SUB2可为基于半导体晶片的结构,且第三衬底SUB3可为包括半导体芯片的结构。
第一焊盘区域PA1的第一焊盘PAD1可通过第一连接部件CV1电连接到第二焊盘区域PA2的第二焊盘PAD2。第三焊盘区域PA3的第三焊盘PAD3可通过第二连接部件CV2电连接到第二焊盘区域PA2的第二焊盘PAD2。然而,第一连接部件CV1及第二连接部件CV2的配置并非仅限于此,且可在本发明概念的各种示例性实施例中进行修改。举例来说,在一些示例性实施例中,第一连接部件CV1及第二连接部件CV2可分别在垂直方向上排列在不同的区域中。
图16是示出包括根据本发明概念示例性实施例的图像传感器的系统的方块图。
参照图16,系统2000可为需要使用图像数据的计算系统、照相机系统、扫描仪、汽车导航系统、视频电话、安全系统及运动检测系统中的一者。
系统2000可包括处理器2010、输入/输出(input/output,I/O)装置2020、存储器装置2030、图像传感器2040及电源2050。系统2000还可包括用于与视频卡、声卡、存储卡、通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)装置或其他电子装置进行通信的端口。
处理器2010可执行特定计算或任务。在一些示例性实施例中,处理器2010可为微处理器或中央处理器(central processing unit,CPU)。处理器2010可通过总线2060与输入/输出装置2020、存储器装置2030及图像传感器2040进行通信。在一些示例性实施例中,处理器2010可连接到扩展总线,例如外围组件互连(peripheral componentinterconnect,PCI)总线。
图像传感器2040可根据以上参照图1至图15C阐述的示例性实施例来实施。输入/输出装置2020可包括输入装置(例如,键盘、小键盘或鼠标)以及输出装置(例如,打印机或显示器)。存储器装置2030可存储用于对系统2000进行操作的数据。举例来说,存储器装置2030可为动态随机存取存储器、移动动态随机存取存储器、静态随机存取存储器、相变随机存取存储器(phase-change RAM,PRAM)、铁电随机存取存储器(ferroelectric RAM,FRAM)、电阻式随机存取存储器(resistive RAM,RRAM)及/或磁性随机存取存储器(magnetic RAM,MRAM)。系统2000还可包括存储装置,例如固态驱动器(solid state drive,SSD)、硬盘驱动器(hard disk drive,HDD)或压缩盘只读存储器(compact disk-read only memory,CD-ROM)。电源2050可供应用于对系统2000进行操作的操作电压。
如上所述,由于在电极的边缘区域处可形成接缝,因此可提供可靠性得到提高的图像传感器。
尽管已参照本发明概念的示例性实施例示出并阐述了本发明概念,然而对于所属领域中的一般技术人员将显而易见,在不背离由以上权利要求书界定的本发明概念的精神及范围的条件下,可在本文中作出形式及细节上的各种变化。

Claims (25)

1.一种图像传感器,其特征在于,包括:
有机光电转换层,夹置在第一电极与第二电极之间;
接触塞,连接到所述第一电极;
互连层,位于层间绝缘层中且连接到所述接触塞;以及
互连通孔,连接到所述互连层与衬底中的存储节点,
其中所述第一电极的面对所述有机光电转换层的上表面大于所述第一电极的下表面。
2.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,其中所述接触塞包括:
第一接触塞,连接到所述第一电极;
通孔,连接到所述第一接触塞;以及
第二接触塞,连接到所述通孔且局部地穿透所述通孔。
3.根据权利要求2所述的图像传感器,其特征在于,其中所述第一接触塞具有从所述第一电极朝所述通孔减小的宽度。
4.根据权利要求2所述的图像传感器,其特征在于,其中所述第二接触塞具有从所述通孔朝所述互连层减小的宽度。
5.根据权利要求4所述的图像传感器,其特征在于,其中所述第一接触塞具有从所述第一电极朝所述通孔减小的宽度。
6.根据权利要求2所述的图像传感器,其特征在于,其中所述第一电极通过所述第一接触塞、所述通孔、所述第二接触塞、所述互连层以及所述互连通孔电连接到所述存储节点。
7.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,其中所述接触塞穿透所述衬底。
8.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,还包括位于所述第一电极之下的顶盖绝缘层,且
其中所述第一电极的所述下表面与所述顶盖绝缘层的上表面共面。
9.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,其中所述互连通孔具有柱形形状。
10.根据权利要求9所述的图像传感器,其特征在于,其中所述互连通孔设置为与所述衬底的下表面垂直。
11.一种图像传感器,其特征在于,包括:
第一光电二极管,包括第一电极与第二电极;
第二光电二极管,位于所述第一光电二极管之下;
接触塞,连接到所述第一电极;
互连层,位于层间绝缘层中且连接到所述接触塞;以及
互连通孔,连接到所述互连层与衬底中的存储节点,
其中所述第一电极的上表面大于所述第一电极的下表面。
12.根据权利要求11所述的图像传感器,其特征在于,其中所述接触塞包括:
第一接触塞,连接到所述第一电极;
通孔,连接到所述第一接触塞;以及
第二接触塞,连接到所述通孔且延伸到所述通孔中。
13.根据权利要求11所述的图像传感器,其特征在于,其中所述第一光电二极管位于所述衬底的第一表面之上,且所述层间绝缘层位于所述衬底的第二表面之上。
14.根据权利要求11所述的图像传感器,其特征在于,还包括环绕所述第一电极的侧表面的电极绝缘层。
15.根据权利要求14所述的图像传感器,其特征在于,其中所述电极绝缘层具有从其下表面朝其上表面减小的宽度。
16.一种图像传感器,其特征在于,包括:
衬底,具有存储节点;
第一光电二极管,包括第一电极、第二电极、在所述第一电极与所述第二电极之间的有机光电转换层以及电极绝缘层,所述电极绝缘层具有凹槽区,且所述第一电极设置在所述凹槽区上;以及
第二光电二极管,位于所述第一光电二极管之下,
其中所述第一电极的面对所述有机光电转换层的上表面大于所述第一电极的下表面,且
所述第一电极通过垂直设置在所述第一电极之下的接触塞电连接到所述存储节点。
17.根据权利要求16所述的图像传感器,其特征在于,其中所述电极绝缘层具有从其下表面朝其上表面减小的宽度。
18.一种图像传感器,其特征在于,包括:
衬底,具有像素区域;
第一绝缘层,具有位于所述衬底的第一表面上的互连结构;
第二绝缘层,具有位于所述衬底的第二表面上的开口;
滤色器,位于所述第二绝缘层的所述开口中;
接触通孔,穿透所述衬底;
第一接触塞,从所述第一绝缘层延伸到所述接触通孔;
第二接触塞,穿透所述第二绝缘层且连接到所述接触通孔;以及
有机光电二极管,设置在所述滤色器上,
其中所述有机光电二极管包括:
电极绝缘层,在所述衬底上具有凹槽区;
第一电极,位于所述滤色器上,填充所述电极绝缘层的所述凹槽区;
第二电极,位于所述第一电极上;以及
有机光电转换层,夹置在所述第一电极与所述第二电极之间,
其中所述第一电极具有从所述凹槽区的下表面朝所述有机光电转换层减小的宽度。
19.根据权利要求18所述的图像传感器,其特征在于,其中所述第二接触塞将所述接触通孔连接到所述第一电极。
20.根据权利要求18所述的图像传感器,其特征在于,其中所述像素区域包括位于所述滤色器之下的光电二极管以及电连接到所述光电二极管的存储节点区。
21.根据权利要求18所述的图像传感器,其特征在于,其中所述第一接触塞延伸到所述接触通孔中。
22.根据权利要求18所述的图像传感器,其特征在于,其中所述第二接触塞延伸到所述接触通孔中。
23.一种图像传感器,其特征在于,包括:
滤色器,位于衬底上;以及
有机光电二极管,设置在所述滤色器上,
其中所述有机光电二极管包括:
电极绝缘层,在所述衬底上具有凹槽区;
第一电极,位于所述滤色器上,填充所述电极绝缘层的所述凹槽区;
第二电极,位于所述第一电极上;以及
有机光电转换层,夹置在所述第一电极与所述第二电极之间,
其中所述第一电极具有从所述凹槽区的下表面朝所述有机光电转换层减小的宽度。
24.根据权利要求23所述的图像传感器,其特征在于,其中所述衬底包括:
光电二极管,设置在所述滤色器之下;以及
存储节点区,电连接到所述光电二极管。
25.一种图像传感器,其特征在于,包括:
衬底,具有包括光电二极管与存储节点区的像素区域;以及
有机光电二极管,位于所述衬底上,
其中所述有机光电二极管包括:
电极绝缘层,在所述衬底上具有凹槽区;
第一电极,位于所述滤色器上,填充所述电极绝缘层的所述凹槽区;
第二电极,位于所述第一电极上;以及
有机光电转换层,夹置在所述第一电极与所述第二电极之间,
其中所述第一电极具有从所述凹槽区的下表面朝所述有机光电转换层减小的宽度,且
所述第一电极通过垂直设置在所述第一电极之下的多个接触塞电连接到所述存储节点区。
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