一种图像感测装置包括：半导体基板、材料层、透镜层和透镜封盖层。半导体基板包括像素区域和像素阵列外围区域，像素区域包括多个单位像素，像素阵列外围区域位于像素区域的外部和外围。材料层在像素区域和像素阵列外围区域中设置在半导体基板上，并且包括在像素阵列外围区域中延伸至预定深度的第一沟槽。透镜层在像素区域中设置在材料层上，并且将入射光收集到像素区域中的单位像素中。透镜封盖层设置在透镜层和材料层上，并且包括被形成为填充第一沟槽的边缘区域。沟槽的边缘区域。沟槽的边缘区域。
【技术实现步骤摘要】
图像感测装置
[0001]本专利文件中公开的技术和实现方式总体涉及一种图像感测装置。
技术介绍
[0002]图像传感器用于电子装置中以将光学图像转换成电信号。汽车、医疗、计算机和通信行业的最新发展导致在各种装置(例如，数码相机、摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏控制台、监控摄像头、医用微型摄像头和机器人)中对高度集成的高性能图像传感器的需求增加。
技术实现思路
[0003]所公开的技术的各种实施方式涉及一种图像感测装置，该图像感测装置包括用于防止在透镜层中出现光斑现象的透镜封盖层。在一些实现方式中，透镜封盖层具有特定的形状以避免其结构失效。
[0004]根据所公开的技术的一个实施方式，一种图像感测装置可以包括：半导体基板，其被构造成包括像素区域和像素阵列外围区域，像素区域包括多个单位像素，像素阵列外围区域位于像素区域的外部和外围；材料层，其在像素区域和像素阵列外围区域中设置在半导体基板上，并且被构造成包括在像素阵列外围区域中延伸至预定深度的第一沟槽；透镜层，其在像素区域中设置在材料层上，并且被构造成用于将入射光收集到像素区域中的单位像素中的透镜；以及透镜封盖层，其设置在透镜层和材料层上，并且被构造成包括被形成为填充第一沟槽的边缘区域。
[0005]根据所公开的技术的另一实施方式，一种图像感测装置可以包括：半导体基板，其被形成为包括像素区域和像素阵列外围区域，像素区域包括多个单位像素，像素阵列外围区域位于像素区域的外部；外涂层，其在像素区域和像素阵列外围区域中设置在半导体基板上；透镜层，其在像素区域中设置在外涂层上；以及透镜封盖层，其设置在透镜层和外涂层上，并且被构造成包括在像素阵列外围区域中在外涂层的内部延伸的区域。
[0006]应当理解，所公开技术的前述一般描述和以下详细描述都是例示性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的公开内容的进一步解释。
附图说明
[0007]图1是示出基于所公开技术的一些实现方式的图像感测装置的示例布局的示意图。
[0008]图2是示出基于所公开技术的一些实现方式的沿着图1所示的线X1-X1
’
截取的图像感测装置的示例的截面图。
[0009]图3是示出基于所公开技术的一些实现方式的在图1所示的半导体基板中形成的外涂层和多个沟槽的示例布局的示意图。
[0010]图4是示出基于所公开技术的一些其它实现方式的图像感测装置的示例布局的示
意图。
[0011]图5A是示出基于所公开技术的一些其它实现方式的沿着图4所示的线X2-X2
’
截取的图像感测装置的示例的截面图。
[0012]图5B是示出基于所公开技术的一些其它实现方式的沿着图4所示的线X3-X3
’
截取的图像感测装置的示例的截面图。
[0013]图6是示出基于所公开技术的一些其它实现方式的在图4所示的半导体基板中形成的外涂层和多个沟槽的示例布局的示意图。
[0014]图7A、图8A、图9A、图10A和图11A是示出基于所公开技术的一些实现方式形成图5A所示的结构的方法的示例的截面图。
[0015]图7B、图8B、图9B、图10B和图11B是示出基于所公开技术的一些实现方式形成图5B所示的结构的方法的示例的截面图。
[0016]图12是示出基于所公开技术的一些其它实现方式的图像感测装置的示例布局的示意图。
具体实施方式
[0017]本专利文件提供了一种图像感测装置的实现方式和示例，该图像感测装置可以有效地降低透镜封盖层(lens capping layer)的结构失效的可能性，从而防止在透镜层中发生光斑(flare)现象。
[0018]现在将详细参照某些实施方式，其示例在附图中示出。在可能的情况下，相同的附图标记将在所有附图中用于表示相同或相似的部件。
[0019]图1是示出基于所公开技术的一些实现方式的图像感测装置的示例布局的示意图。
[0020]在一些实现方式中，图像感测装置可以包括像素区域100、逻辑区域200和像素阵列的外围区域300(以下称为像素阵列外围区域300)。
[0021]像素区域100可以位于图像感测装置的中央，并且可以包括以行和列布置成二维(2D)矩阵阵列的多个单位像素PX。例如，多个单位像素PX可以在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上连续布置。多个单位像素PX可以包括可以被布置成Bayer模式的红色(R)滤色器、绿色(G)滤色器和蓝色(B)滤色器。多个单位像素PX可以将通过滤色器接收的入射光转换成对应于入射光的电信号，从而可以使用电信号来生成像素信号。
[0022]像素区域100可以包括布置在滤色器上的多个微透镜，以将入射光会聚到对应的滤色器。每一个微透镜可以布置在对应的单位像素PX上。透镜封盖层(lens cappinglayer)170a可以设置在微透镜上以保护微透镜，同时防止由微透镜引起的光斑现象。透镜封盖层170a可以被形成为覆盖像素区域100，并且可以被形成为延伸到像素阵列外围区域300。透镜封盖层170a可以包括低温氧化物(LTO)膜。在一些实现方式中，透镜封盖层170a可以包括微透镜光学(micro-lens optic，MLO)层。
[0023]逻辑区域200可以位于像素区域100的外部，例如围绕像素区域100的区域。逻辑区域200可以包括多个逻辑电路，以处理从单位像素PX读出的电信号。逻辑区域200可以包括各种逻辑电路，例如，相关双采样器(CDS)电路、模数转换器(ADC)电路、缓冲器、行驱动器、定时发生器、斜坡信号发生器和/或图像处理器。尽管图1示出了逻辑区域200围绕像素区域
100，但在另一实施方式中，逻辑区域200也可以设置在像素区域100下方。
[0024]像素阵列外围区域300可以设置在像素区域100和逻辑区域200之间，并且可以包括沟槽330a以防止对透镜封盖层170a的结构损坏，这可能导致透镜封盖层170a从基板和基板上的其它结构脱离。沟槽330a可以形成在设置于透镜封盖层170a下方的外涂层(over-coating layer)中。外涂层可以是在像素区域100中布置在滤色器层和透镜层之间的材料层。该材料层可以延伸到外围区域300和逻辑区域200。也就是说，可以通过将设置在透镜封盖层170a下方的外涂层蚀刻至预定深度来形成沟槽330a。透镜封盖层170a的一些区域(例如，边缘区域)可以延伸以填充像素阵列外围区域300中的沟槽330a，从而防止对透镜封盖层170a的结构损坏。透镜封盖层170a可能在晶片背面研磨工艺或锯切工艺中受到损坏。然而，在所公开技术的一些实施方式中，通过在外涂层的沟槽330a中形成透镜封盖层170a的边缘区域，可以最小化对透镜封盖层170a的这种结构损坏。如上所述，由于透镜封盖层170a的边缘区域形成在沟槽330a中，所以透镜封盖层170a和外涂层之间的接触面积可以增加，从而最小化在晶片背面研磨工艺或锯切工艺期间从基板和基板上的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：半导体基板，所述半导体基板被构造成包括像素区域和像素阵列外围区域，所述像素区域包括多个单位像素，所述像素阵列外围区域位于所述像素区域的外部和外围；材料层，所述材料层在所述像素区域和所述像素阵列外围区域中设置在所述半导体基板上，并且被构造成包括在所述像素阵列外围区域中延伸至预定深度的第一沟槽；透镜层，所述透镜层在所述像素区域中设置在所述材料层上，并且被构造成用于将入射光收集到所述像素区域中的单位像素中的透镜；以及透镜封盖层，所述透镜封盖层设置在所述透镜层和所述材料层上，并且被构造成包括被形成为填充所述第一沟槽的边缘区域。2.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一沟槽被布置成围绕所述像素区域。3.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一沟槽的水平截面具有包括一个或更多个突出部分的侧边。4.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一沟槽的水平截面具有锯齿形侧边。5.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述像素阵列外围区域还包括在所述半导体基板中形成至预定深度的第二沟槽。6.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述第一沟槽被形成为在所述第二沟槽中延伸至预定深度。7.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述第二沟槽被布置成围绕所述像素区域。8.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述第二沟槽的水平截面具有平坦的侧边。9.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述第二沟槽被形成为比所述第一沟槽具有更大的宽度。10.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述透镜封盖层包括低温氧化物LTO膜。11.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：半导体基板，所述半导体基板被构造成包括像素区域和像素阵列外围区域，所述像素区域包括多个...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘荷娜，杨允熙，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：
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