图像传感器及其形成方法技术

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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。
技术介绍
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(CMOSImageSensors，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-sideIllumination，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(ColorFilter)等。以前照式(Front-sideIllumination，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(PhaseDetectionAutoFocus，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(LightSpot)的差异，会影响PDAF技术的聚焦效果。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：在本专利技术实施例中，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，在本专利技术实施例中，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，在本专利技术实施例中，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，在本专利技术实施例中，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，在本专利技术实施例中，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是本专利技术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是本专利技术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是本专利技术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技术基本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，内藤逹也，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32