DE102007062127A1 - Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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Abstract

Ein Bildsensor enthält eine erste Fotodiode, die in einem Halbleitersubstrat in einer Tiefe ausgebildet ist, die von rotem Licht erreicht werden kann, eine zweite Fotodiode, die auf oder über der ersten Fotodiode in dem Halbleitersubstrat in einer Tiefe ausgebildet ist, die von blauem Licht erreicht werden kann, eine dritte Fotodiode, die neben der zweiten Fotodiode angeordnet ist, einen Anschluss der mit der ersten Fotodiode verbunden ist, Transistorstrukturen auf dem Halbleitersubstrat, die elektrisch mit der ersten, zweiten und dritten Diode verbunden sind, eine Isolationsschicht, die die Transistorstrukturen bedeckt, und Mikrolinsen auf der Isolationsschicht.

Description

  • HINTERGRUND
  • Ausführungen der Erfindung beziehen sich auf einen Bildsensor und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
  • Bildsensoren sind Halbleiterbauelemente zur Umwandlung optischer Bilder in elektrische Signale, und werden im Allgemeinen in Bildsensoren mit ladungsgekoppelten Bauelementen (CCD) und in Komplementär-Metall-Oxid-Halbleiter-(CMOS)-Bildsensoren unterteilt. Ein CCD ist ein Halbleiterbauelement, in dem Metall/Oxid/Silizium-(MOS)-Kondensatoren nahe beieinander angeordnet sind, und Ladungsträger werden in den Kondensatoren gespeichert und übertragen. Ein CMOS-Bildsensor verwendet einen Schalt-Modus, um ein Ausgangssignal eines Fotodetektors zu erkennen, wobei MOS-Transistoren entsprechend der Anzahl von Bildpunkten verwendet werden, die durch eine MOS-Technologie bereitgestellt werden, bei der Peripherie-Bauelemente benutzt werden, wie z. B. ein Steuerungs-Schaltkreis und ein Signalverarbeitungs-Schaltkreis.
  • Im CMOS-Bildsensor wird eine Farbfilter-Schicht auf einer Bildpunkt-Anordnung ausgebildet, um Licht, das eine bestimmte Wellenlänge hat, selektiv zu einer Fotodiode durchzulassen und dadurch ein Bild zu realisieren.
  • Bei dem oben angegebenen Verfahren zur Realisierung eines Bildes können die Bildpunkte zur Realisierung einer einzigen Farbe jedoch eine große Fläche benötigen. Zum Beispiel erfordert ein Bildsensor, der Farbfilter für rot, grün und blau (RGB) enthält (die natürliches Licht entsprechend der drei Hauptfarben verarbeiten), drei Bildpunkte zur Erkennung der Farbe rot, der Farbe grün und der Farbe blau. Folglich wird ein Verfahren zur Verbesserung der Auflösung des nach dem oben angegebenen Verfahren hergestellten Bildsensors gewünscht.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ausführungen der Erfindung liefern einen Bildsensor, der geeignet ist, ein Bild mit hoher Auflösung zu liefern, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
  • Ein beispielhafter Bildsensor gemäß verschiedenen Ausführungen enthält:
    eine erste Fotodiode in einem Halbleitersubstrat in einer Tiefe zur Erkennung von rotem Licht,
    eine zweite Fotodiode über der ersten Fotodiode (die vorzugsweise eine Tiefe zur Erkennung von blauem Licht hat),
    eine dritte Fotodiode neben der zweiten Fotodiode,
    einen Anschluss in elektrischem Kontakt zur ersten Fotodiode,
    Transistorstrukturen auf dem Halbleitersubstrat, die elektrisch mit der ersten, zweiten und dritten Fotodiode verbunden sind,
    eine Isolationsschicht, die die Transistorstrukturen abdeckt, und
    eine Mikrolinse auf der Isolationsschicht.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Bildsensors gemäß Ausführungen der Erfindung umfasst folgende Schritte:
    Implantieren erster Dotierstoffe in ein Halbleitersubstrat mit einer Implantationstiefe, die konfiguriert ist, rotes Licht zu erkennen,
    Implantieren zweiter Dotierstoffe in einen ersten vorher festgelegten Bereich des Substrates mit einer Implantationstiefe, die konfiguriert ist, blaues Licht zu erkennen,
    Implantieren dritter Dotierstoffe in einen zweiten vorher festgelegten Bereich des Substrates neben dem ersten vorher festgelegten Bereich,
    Ausbilden eines Anschlusses in elektrischem Kontakt zu den ersten implantierten Dotierstoffen,
    Ausbilden von Transistorstrukturen auf dem Halbleitersubstrat, so dass die Transistorstrukturen elektrisch mit den ersten implantierten Dotierstoffen und dem ersten und dem zweiten vorher festgelegten Bereich verbunden sind,
    Ausbilden einer Isolationsschicht, die die Transistorstrukturen bedeckt, und
    Ausbilden einer Mikrolinse auf der Isolationsschicht.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Draufsicht, die einen Bildsensor gemäß einer beispielhaften Ausführung zeigt;
  • 2A–2B sind Querschnitts-Ansichten von alternativen Ausführungen entlang der Linie I-I' in 1.
  • 3 bis 7 sind Querschnitts-Ansichten, die ein Verfahren zur Herstellung eines Bildsensors gemäß einer beispielhaften Ausführung der Erfindung zeigen; und
  • 8 ist eine Layout-Ansicht, die ein beispielhaftes Layout-Muster für die Bildpunkt-Bereiche eines beispielhaften CMOS-Bildsensors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGEN
  • Im Folgenden werden ein Bildsensor und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß der Ausführungen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
  • 1 ist eine Draufsicht, die einen Bildsensor gemäß einer Ausführung zeigt, und 2A ist eine Querschnitts-Ansicht entlang der Linie I-I' in 1.
  • Mit Bezug auf die 1 bis 2A enthält ein Bildsensor 100 ein Halbleitersubstrat 5, eine erste Fotodiode 10 (z. B. zur Erkennung von rotem Licht), eine zweite Fotodiode 20 (z. B. zur Erkennung von blauem Licht), eine dritte Fotodiode 30 (z. B. zur Erkennung von grünem Licht), einen Anschluss 40, Transistorbereiche 52, 54 und 56 (von denen jeder eine Vielzahl von Gates Tx, Rx, Sx und Ax enthält) und eine Isolationsschicht 60. Alternativ dazu können die erste bis dritte Fotodiode konfiguriert sein, Licht der Farben gelb, cyan und magenta zu erkennen.
  • Die erste Fotodiode 10, die zweite Fotodiode 20 und die dritte Fotodiode 30 sind auf dem Halbleitersubstrat 5 angeordnet, und das Halbleitersubstrat 5 hat ein Isolations-Muster 3. In der/den vorliegenden Ausführung(en) ist die erste Fotodiode 10 (oder alternativ eine Schnittstelle zwischen der Implantationsschicht N– 10 und der Implantationsschicht P+ 12) im Halbleitersubstrat 5 in einer Tiefe ausgebildet, die einer erreichbaren Entfernung für Licht liegt, das eine Wellenlänge von rot hat. Somit kann die erste Fotodiode 10 konfiguriert sein, rotes Licht zu erkennen. In der/den beispielhaften Ausführung(en) hat die erste Fotodiode 10 eine Tiefe (z. B. von der obersten Oberfläche des Halbleitersubstrates 5) von ungefähr 0,7 μm bis ungefähr 1,5 μm.
  • In einer Ausführung wird die erste Fotodiode 10 durch einen Ionenimplantationsprozess direkt im Halbleitersubstrat 5 ausgebildet, ohne dass eine Epitaxieschicht benutzt wird. Die zweite Fotodiode 20 wird zum Beispiel auf dem Halbleitersubstrat 5 angeordnet. In einer beispielhaften Ausführung liegt die zweite Fotodiode 20 in Längsrichtung in einer Linie mit der (z. B. über der) ersten Fotodiode 10, aber es besteht ein Höhen-(oder Tiefen-)Unterschied zwischen der zweiten Fotodiode 20 und der ersten Fotodiode 10. Die zweite Fotodiode 20 (oder alternativ eine Schnittstelle zwischen der Implantationsschicht N– 20 und der Implantationsschicht P+ 22) kann in einer Tiefe im Halbleitersubstrat ausgebildet werden, die von Licht erreicht werden kann, das eine Wellenlänge von blau hat. Mit anderen Worten kann die zweite Fotodiode 20 konfiguriert werden, blaues Licht zu erkennen. In einer beispielhaften Ausführung ist die zweite Fotodiode 20 im Halbleitersubstrat 5 in einer Tiefe (z. B. gemessen von der Oberfläche des Halbleitersubstrates 5) von ungefähr 0,3 μm bis ungefähr 0,5 μm ausgebildet. In einer anderen Ausführung wird die zweite Fotodiode 20 auf oder im Halbleitersubstrat 5 durch Ionenimplantation ohne Verwendung einer Epitaxieschicht ausgebildet.
  • Die dritte Fotodiode 30 wird auf dem Halbleitersubstrat 5 angeordnet. In einer beispielhaften Ausführung ist die dritte Fotodiode 30 in einer Position angeordnet, die benachbart zur zweiten Fotodiode 20 ist. In der vorliegenden Ausführung wird die dritte Fotodiode 30 in einer Tiefe (z. B. gemessen von der Oberfläche des Halbleitersubstrates 5) von ungefähr 0,5 μm bis ungefähr 1,5 μm ausgebildet. In einer beispielhaften Ausführung kann die dritte Fotodiode 30 (oder alternativ eine Schnittstelle zwischen der Implantationsschicht N– 30 und der Implantationsschicht P+ 32) konfiguriert sein, grünes Licht zu erkennen.
  • In noch einer anderen Ausführung wird die dritte Fotodiode 30 auf oder im Halbleitersubstrat 5 durch Ionenimplantation ohne Verwendung einer Epitaxieschicht ausgebildet.
  • In einer beispielhaften Aisführung sind, da die zweite Fotodiode 20 und die dritte Fotodiode 30 in der Nähe der Oberfläche des Halbleitersubstrates 5 angeordnet sind, die zweite Fotodiode 20 und die dritte Fotodiode 30 elektrisch mit einem Transistorbereich verbunden, ohne dass eine zusätzliche Verbindungs-Vorrichtung verwendet wird. Die erste Fotodiode 10 ist jedoch relativ tief im Halbleitersubstrat 5, so dass es nicht einfach ist, die erste Fotodiode 20 direkt mit dem Transistorbereich zu verbinden. In einer beispielhaften Ausführung wird ein Anschluss 40 benutzt, um die erste Fotodiode 10 mit dem entsprechenden Transistorbereich zu verbinden. Der Anschluss 40 kann ausgebildet werden, indem Dotierstoffe mit hoher Dichte und mit hoher Energie in einen Bereich des Substrates 5 implantiert werden, der der ersten Fotodiode 10 entspricht.
  • Mit erneutem Bezug auf 1 sind die erste Fotodiode 10, die zweite Fotodiode 20 und die dritte Fotodiode 30 elektrisch mit den Transistorbereichen 52, 54, bzw. 56 verbunden. Die Transistorbereiche 52, 54 und 56 können einen Übertragungs-Transistor Tx, einen Reset-Transistor Rx, einen Auswahl-Transistor Sx und einen (optionalen) Zugriffs-Transistor Ax enthalten. Der Übertragungs- und der Reset-Transistor Tx und Rx sind mit jeder der ersten, zweiten und dritten Fotodiode 10, 20 und 30 in Reihe geschaltet. Der Quellen-Anschluss (Source) des Übertragungs-Transistors Tx (insoweit vorhanden) ist mit der ersten, zweiten und dritten Fotodiode 10, 20, bzw. 30 verbunden. Senken (Drains) des Übertragungs-Transistors Tx sind auch Quellen (Sources) (oder sind mit ihnen verbunden) der entsprechenden Reset-Transistoren Rx, um einen Floating-Diffusions-Bereich zu bilden, wobei eine Spannung oder Ladung auf diesem mit dem Gate des entsprechenden Auswahl-Transistors gekoppelt ist, um die Ausgabe des Bildpunktes anzusteuern. Eine Stromversorgungs-Spannung (Vdd) oder eine andere feste Spannung kann an die Senken der Reset-Transistoren Rx angelegt werden.
  • Die Senke des Übertragungs-Transistors Tx dient als Floating-Diffusions-Bereich (FD). Der FD ist mit einem Gate des Auswahl-Transistors Sx verbunden. Der Auswahl-Transistor Sx ist in Reihe mit dem Zugriffs-Transistor Ax geschaltet. Das heilt, eine Quelle (Source) des Auswahl-Transistors Sx ist (oder ist verbunden mit) Senke (Drain) des Zugriffs-Transistors Ax. Die Stromversorgungs-Spannung (z. B. Vdd) wird an die Senke des Zugriffs-Transistors Ax und die Quelle des Reset-Transistors Rx angelegt. Eine Senke des Auswahl-Transistors Sx entspricht einem Ausgangs-Anschluss Out des Bildpunktes, und ein Reset-Signal wird periodisch an das Gate des Reset-Transistors Rx angelegt, um die Spannung oder Ladung im Floating-Diffusions-Bereich auf einen vorher festgelegten Pegel zurückzusetzen.
  • Mit erneutem Bezug auf 2A bedeckt eine Isolationsschicht 60 die Transistorstrukturen 52, 54 und 56, wodurch die Herstellung des Bildsensors 100 beendet ist.
  • In einer alternativen Ausführung können die zweite und die dritte Fotodiode 20 und 30 in einer epitaktischen (Silizium-)Schicht 16 ausgebildet werden. In einer solchen Ausführung kann die erste Fotodiode 10' (z. B. Implantation N– 10' und Implantation P+ 12') auf oder nahe der Oberfläche eines einkristallinen Silizium-Substrates 14 ausgebildet werden. Der Anschluss 40 enthält jedoch einen ersten N+-Teil 40', der durch Ionenimplantation im Substrat 14 ausgebildet ist, und einen zweiten N+-Teil 40'' in elektrischem Kontakt zum ersten N+-Teil 40', der durch Ionenimplantation in der gesamten Dicke der epitaktischen (Silizium-)Schicht 16 ausgebildet ist.
  • 3 bis 6 sind Querschnitts-Ansichten, die ein Verfahren zur Herstellung eines Bildsensors gemäß der Ausführung zeigen. Mit Bezug auf 3 werden Isolationsbereiche 3 und Transistor-Gates (z. B. Tx) in jedem Bereich 52, 54 und 56 durch herkömmliche Verfahren auf dem Substrat 5 ausgebildet, dann wird eine Ionenimplantationsmaske 7, die eine Öffnung hat, auf dem Halbleitersubstrat 5 ausgebildet (z. B. durch herkömmliche fotolithografische Herstellung von Mustern und Entwicklung). Dotierstoffe (z. B. N-Typ-Ionen in relativ schwacher Dosis) werden mit einer ersten Ionenimplantations-Energie durch die Ionenimplantationsmaske 7 implantiert, um die erste Fotodioden-Schicht 10 im Halbleitersubstrat 5 auszubilden. Danach werden komplementäre Dotierstoffe (z. B. P-Typ-Ionen in relativ hoher Dosis) mit einer zweiten Energie, die kleiner ist als die erste Ionenimplantations-Energie, durch die Ionenimplantationsmaske 7 implantiert, um die erste Fotodioden-Schicht 12 und einen resultierenden P-N-Übergang in einer Tiefe (oder einer ersten Entfernung) D im Halbleitersubstrat 5 auszubilden. In einer beispielhaften Ausführung liegt die erste Entfernung D in einem Bereich von ungefähr 0,7 μm bis ungefähr 1,5 μm.
  • Mit Bezug auf 4 wird, nachdem die erste Fotodiode 10 ausgebildet wurde, eine Ionenimplantationsmaske (nicht gezeigt), die eine Öffnung hat, auf dem Halbleitersubstrat 5 ausgebildet (z. B. durch herkömmliche fotolithografische Herstellung von Mustern und Entwicklung), und Dotierstoffe (z. B. N-Typ-Ionen in relativ schwacher Dosis) werden mit einer dritten Ionenimplantations-Energie, die kleiner ist als die erste Ionenimplantations-Energie, durch die Ionenimplantationsmaske implantiert, um die dritte Fotodioden-Schicht 30 auszubilden. Dann wird eine Ionenimplantationsmaske 8, die eine Öffnung hat, auf dem Halbleitersubstrat 5 ausgebildet (z. B. durch herkömmliche fotolithografische Herstellung von Mustern und Entwicklung), Die Öffnung der Ionenimplantationsmaske 8 wird auf einem Bereich hergestellt, der im Wesentlichen der zweiten Fotodiode 20 entspricht. Die Dotierstoffe (z. B. N-Typ-Ionen in relativ schwacher Dosis) werden mit einer vierten Ionenimplantations-Energie, die kleiner ist als die erste und/oder zweite Ionenimplantations-Energie, durch die Ionenimplantationsmaske 8 implantiert, so dass die Dotierstoffe in die Oberfläche des Halbleitersubstrates 5 eine Entfernung D1 eindringen, die keiner ist als die erste Entfernung D. In der vorliegenden Ausführung liegt die zweite Entfernung D1 in einem Bereich von ungefähr 0,3 μm bis ungefähr 0,5 μm.
  • In der/den beispielhaften Ausführung(en) kann ein Bereich mit Dotierstoffen hoher Dichte (z. B. P+-Bereich 12) zwischen der ersten Fotodiode 10 und der zweiten Fotodiode 20 ausgebildet werden, um zu verhindern, dass die erste Fotodiode und die zweite Fotodiode 20 sich gegenseitig stören.
  • Mit Bezug auf 5 werden nach dem Ausbilden der zweiten Fotodioden-Schicht 20 Isolations-Seitenwand-Spacer 58 (die z. B. ein Oxid, Nitrid oder eine Nitrid-auf-Oxid-Doppelschicht aufweisen) auf herkömmliche Weise auf dem Substrat 5 ausgebildet, und komplementäre Dotierstoffe (z. B. P-Typ-Ionen in relativ hoher Dosis) werden mit einer sechsten Energie, die kleiner als die zweite Ionenimplantations-Energie ist, durch eine Ionenimplantationsmaske (nicht gezeigt) implantiert, um die dritte Fotodioden-Schicht 32 und einen resultierenden P-N-Übergang auszubilden und dadurch die dritte Fotodiode auszubilden. Danach wird eine Ionenimplantationsmaske 9, die eine Öffnung hat, auf dem Halbleitersubstrat 5 ausgebildet, um die zweite Fotodiode 20 auszubilden. In der/den beispielhaften Ausführungen wird die Öffnung der Ionenimplantationsmaske 9 in einem Bereich ausgebildet, der im Wesentlichen benachbart zur dritten Fotodiode 30 und über der ersten Fotodiode 10 ist. Die Dotierstoffe (z. B. P-Typ-Ionen in relativ hoher Dosis) werden durch die Öffnung der Ionenimplantationsmaske 9 in das Halbleitersubstrat 5 implantiert, so dass die zweite Fotodioden-Schicht 22 ausgebildet wird, wodurch ein resultierender P-N-Übergang und die zweite Fotodiode 20 ausgebildet werden. In beispielhaften Ausführungen wird die dritte Fotodiode 30 im Halbleitersubstrat in einer Tiefe (oder Position entfernt von der Oberfläche des Halbleitersubstrates 5) von 0,5 μm bis 1,5 μm ausgebildet.
  • Mit Bezug auf 6 wird, nachdem die erste, zweite und dritte Fotodiode 10, 20 und 30 auf dem Halbleitersubstrat 5 ausgebildet wurden, eine Ionenimplantation hoher Energie und hoher Dichte (z. B. unter Verwendung von N-Typ-Ionen, wie P, As oder Sb) (z. B. unter Verwendung von Fotolack-Maske 11) in einem Bereich durchgeführt, der einem Teil der ersten Fotodiode 10 entspricht, um einen Anschluss 40 in elektrischem Kontakt zur ersten Fotodiode 10 auszubilden.
  • Anschließend wird, wie in 2A gezeigt, die Isolationsschicht 60 ausgebildet, welche die Transistorbereiche 52, 54 und 56 abdeckt, womit der Prozess der Herstellung des Bildsensors 110 beendet ist.
  • 7 zeigt eine weitere Ausführung, in der eine Zwischenschicht-Dielektrikum-Schicht (ILD) 70 auf einer (Vormetall-)Dielektrikum-Schicht 60, dann ein Farbfilter 82 (z. B. ein Farbfilter für grün) auf der ILD-Schicht 70 (im Allgemeinen durch herkömmliche fotolithografische Musterherstellung und Entwicklung eines Farbfilter-Materials mit grüner Farbe) an einer Stelle, die der zweiten Fotodiode 30' entspricht, ausgebildet wird. Danach wird eine Planarisierungs-Schicht 80 über dem Farbfilter 82 ausgebildet, und Mikrolinsen 90 und 92 (die den ersten/zweiten Fotodioden 10/20, bzw. der dritten Fotodiode 30 entsprechen) werden auf der Planarisierungs-Schicht 80 ausgebildet. In einer solchen Ausführung können N–-Implantationen 20 und 30 gleichzeitig ausgebildet werden (z. B. unter Verwendung derselben Maske), und P+-Implantationen 22 und 32 können gleichzeitig ausgebildet werden (z. B. unter Verwendung derselben Maske), wodurch die Gesamtzahl von Masken im Prozess um eins verringert wird.
  • 8 zeigt ein beispielhaftes Layout der Einheitsbildpunkte in der/den hier beschriebenen Ausführung(en). Das in 8 gezeigte 2 × 2-Muster wird einfach so oft wiederholt, wie für ein gegebenes Chip-Design gewünscht. Durch Kombination von Einheitsbildpunkten für rot (R) und blau (B) auf der gleichen Fläche kann die Dichte der Bildpunkt-Anordnung um bis zu ungefähr 20–25% erhöht werden.
  • Wie oben detailliert beschrieben, werden Dotierstoffe mit verschiedenen Ionenimplantations-Energien in das Halbleitersubstrat implantiert, so dass eine erste Fotodiode (z. B. für einen rotes Licht detektierenden Bildpunkt) und eine zweite Fotodiode (z. B. für einen blaues Licht detektierenden Bildpunkt) längs zueinander ausgerichtet sind, wobei sie einen Höhenunterschied haben, wodurch sich die Auflösung des Bildes verbessert.
  • In der vorliegenden Beschreibung bedeutet jeder Verweis auf "eine Ausführung", "Ausführung", "Ausführungsbeispiel", usw., dass ein spezielles Merkmal, eine Struktur oder ein Kennmerkmal, welches, bzw. welche in Verbindung mit der Ausführung beschrieben wird, in mindestens einer Ausführung der Erfindung enthalten ist. Das Auftreten derartiger Ausdrucksweisen an verschiedenen Stellen in der Beschreibung verweist nicht notwendig sämtlich auf die gleiche Ausführung. Ferner sei bemerkt, dass, wenn ein besonderes Merkmal, eine Struktur oder ein Kennmerkmal in Verbindung mit einer beliebigen Ausführung beschrieben wird, es sich innerhalb des Bereichs der Möglichkeiten eines Fachkundigen befindet, ein derartiges Merkmal, eine Struktur oder ein Kennmerkmal in Verbindung mit anderen der Ausführungen zu bewirken.
  • Obwohl Ausführungen mit Bezug auf eine Anzahl beispielhafter Ausführungen beschrieben wurden, sei bemerkt, dass zahlreiche weitere Abwandlungen und Ausführungen durch Fachkundige entworfen werden können, welche unter Prinzip und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung fallen. Insbesondere sind viele Änderungen und Abwandlungen der Bauteile und/oder der Anordnungen der fraglichen Kombinationsanordnung innerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung, der Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche möglich. Zusätzlich zu Änderungen und Abwandlungen der Bauteile und/oder der Anordnungen sind alternative Verwendungen gleichfalls für Fachkundige ersichtlich.

Claims (9)

  1. Ein Bildsensor, umfassend: eine erste Fotodiode in einem Halbleitersubstrat in einer Tiefe, die konfiguriert ist, Licht einer ersten Wellenlänge zu detektieren; eine zweite Fotodiode über der ersten Fotodiode in dem Halbleitersubstrat in einer Tiefe, die konfiguriert ist, Licht einer zweiten Wellenlänge zu detektieren, die kürzer ist als die erste Wellenlänge; eine dritte Fotodiode neben der zweiten Fotodiode; einen Anschluss in elektrischem Kontakt zur ersten Fotodiode; Transistorbereiche auf dem Halbleitersubstrat, die elektrisch mit der ersten, zweiten und dritten Fotodiode verbunden sind; eine Isolationsschicht, die die Transistorbereiche abdeckt; und Mikrolinsen auf oder über der Isolationsschicht.
  2. Der Bildsensor gemäß Anspruch 1, wobei sich die erste Fotodiode in einer ersten Entfernung von der Oberfläche des Halbleiters befindet, und die zweite Fotodiode sich in einer zweiten Entfernung von der Oberfläche des Halbleitersubstrates befindet, die kürzer ist als die erste Entfernung.
  3. Der Bildsensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei sich die zweite Fotodiode auf oder nahe der Oberfläche des Halbleitersubstrates befindet.
  4. Der Bildsensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich die dritte Fotodiode auf oder nahe der Oberfläche des Halbleitersubstrates befindet.
  5. Der Bildsensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Anschluss Dotierungsionen enthält.
  6. Ein Verfahren zur Herstellung eines Bildsensors, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Implantieren von Dotierstoffen in ein Halbleitersubstrat mit einer Implantationstiefe, die konfiguriert ist, Licht einer ersten Wellenlänge zu erkennen, und dadurch Ausbilden einer ersten Fotodiode; Implantieren von Dotierstoffen in ein Halbleitersubstrat über der ersten Fotodiode mit einer Implantationstiefe, die konfiguriert ist, Licht einer zweiten Wellenlänge zu erkennen, die kürzer ist als die erste Wellenlänge, und dadurch Ausbilden einer zweiten Fotodiode; Implantieren von Dotierstoffen in einen vorher festgelegten Bereich des Substrates neben der zweiten Fotodiode und dadurch Ausbilden einer dritten Fotodiode; Ausbilden eines Anschlusses in elektrischem Kontakt zur ersten Fotodiode; Ausbilden von Transistorstrukturen auf dem Halbleitersubstrat, so dass die Transistorstrukturen elektrisch mit der ersten, dritten und zweiten Fotodiode verbunden sind; Ausbilden einer Isolationsschicht, die die Transistorstrukturen bedeckt; und Ausbilden von Mikrolinsen auf der Isolationsschicht.
  7. Das Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei das Ausbilden der ersten Fotodiode das Implantieren von Ionen mit einer ersten Ionenimplantationsenergie und das Ausbilden der zweiten Fotodiode das Implantieren von Ionen mit einer zweiten Ionenimplantationsenergie, die kleiner ist als die erste Ionenimplantationsenergie, umfasst.
  8. Verfahren gemäß einem beliebigen der Ansprüche 6 bis 7, das ferner das Ausbilden eines Bereichs von Dotierstoffen hoher Dichte zwischen der ersten Fotodiode und der zweiten Fotodiode umfasst, um zu verhindern, dass die erste Fotodiode und die zweite Fotodiode sich gegenseitig stören.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei der Bereich von Dotierstoffen hoher Dichte P-Typ-Ionen umfasst, und die erste und die zweite Fotodiode N-Typ-Ionen umfassen.
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