图像传感器制造技术

一种图像传感器包括：衬底，包括光入射的第一表面和与第一表面相对的第二表面；在衬底中的单元像素，每个像素包括光电转换层；在衬底的第一表面上的滤色器；在衬底的第一表面上的网格图案，限定单元像素中的每一个的相应光接收面积；以及在滤色器上的微透镜，每个微透镜与单元像素中的相应单元像素相对应，其中单元像素包括共享作为滤色器之一的第一滤色器的第一像素和第二像素，以及第一像素的第一光接收面积与第二像素的第二光接收面积不同。接收面积与第二像素的第二光接收面积不同。接收面积与第二像素的第二光接收面积不同。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求于2021年1月4日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10
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2021
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0000109的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。


[0003]本公开涉及一种图像传感器。更具体地，本公开涉及互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。

技术介绍

[0004]图像传感器作为半导体器件将光信息转换成电信号。图像传感器的示例可以包括电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。
[0005]图像传感器可以以封装的形式进行配置，并且在这种情况下，封装可以具有在保护图像传感器的同时允许光入射在光接收表面或感测区域上的结构。
[0006]近来，已经对背面照明(BSI)图像传感器进行了研究，其中入射光通过半导体衬底的后表面照射，使得形成在图像传感器中的像素可以具有提高的光接收效率和光灵敏度。

技术实现思路

[0007]本公开的各方面提供了具有提高质量的图像传感器。
[0008]根据本公开的一方面，图像传感器包括衬底，该衬底包括光入射的第一表面和与第一表面相对的第二表面；在衬底中的多个单元像素，多个单元像素中的每一个包括衬底中的相应的光电转换层；在衬底的第一表面上的多个滤色器；在衬底的第一表面上的网格图案，网格图案限定多个单元像素中的每一个的相应光接收面积；以及在多个滤色器上的多个微透镜，多个微透镜中的每一个与多个单元像素中的相应的单元像素相对应，其中，多个单元像素包括共享多个滤色器中的第一滤色器的第一像素和第二像素，以及其中，第一像素的第一光接收面积与第二像素的第二光接收面积不同。
[0009]根据本公开的一方面，图像传感器包括布置有多个单元像素的光接收区域；在衬底上的第一滤色器；第一合并像素，包括多个单元像素中的共享第一滤色器的第一组单元像素；以及网格图案，穿越第一滤色器，限定第一组单元像素中的每一个的相应光接收面积，其中，第一合并像素包括第一像素和第二像素，第二像素比第一像素更远离光接收区域的中心，以及其中，第一像素的第一光接收面积小于第二像素的第二光接收面积。
[0010]根据本公开的一方面，图像传感器包括衬底中的多个单元像素；在衬底上的第一滤色器；第一合并像素，包括多个单元像素中的共享第一滤色器的第一组单元像素；以及网格图案，穿越第一滤色器，限定第一组单元像素中的每一个的相应光接收面积，其中，第一合并像素包括第一中心像素和围绕第一中心像素的多个第一外围像素，以及其中，多个第一外围像素中的每一个的光接收面积小于第一中心像素的光接收面积。
[0011]根据本公开的一方面，一种图像传感器包括多个光接收区域；以及多个脊，以网格
图案的形式布置在多个光接收区域中的相邻的光接收区域之间，其中，多个脊包括平行布置的第一脊和第二脊，以及其中，第一脊的一部分的宽度与第二脊的一部分的宽度不同。
[0012]然而，本公开的各方面不限于本文阐述的方面。通过参照下面给出的本公开的详细描述，本公开的上述和其他方面对于本公开所属领域的普通技术人员而言将变得更加清楚。
附图说明
[0013]根据以下结合附图的描述，本公开的一些实施例的上述和其它方面、特征以及优点将变得更清楚，在附图中：
[0014]图1是示出了根据一些实施例的图像传感器的示例框图。
[0015]图2是说明根据一些实施例的图像传感器的单元像素的示例电路图。
[0016]图3是根据一些实施例的图像传感器中的光接收区域的示意性布局图。
[0017]图4是示出了图3的第一区域和第二区域的示例局部布局图。
[0018]图5是沿图4的线A
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A和B
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B截取的截面图。
[0019]图6是示出了图5的区域E的放大图。
[0020]图7和图8是示出了图3的第一区域至第三区域的各种示例局部布局图。
[0021]图9是示出了图3的第一区域、第二区域和第四区域的示例局部布局图。
[0022]图10和图11是根据一些实施例的图像传感器中的光接收区域的各种示意性布局图。
[0023]图12是根据一些实施例的图像传感器中的光接收区域的示意性布局图。
[0024]图13是示出了图12的第一区域的示例局部布局图。
[0025]图14是沿图13的线C
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C截取的截面图。
[0026]图15是示出了图12的第二区域的示例局部布局图。
[0027]图16是沿图15的线D
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D截取的截面图。
[0028]图17至图19是示出了图12的第一区域至第三区域的各种示例局部布局图。
[0029]图20是根据一些实施例的图像传感器中的光接收区域的示意性布局图。
[0030]图21是示出了图20的第一区域和第二区域的示例局部布局图。
[0031]图22是说明根据一些实施例的图像传感器的示意性布局图。
[0032]图23是示出了根据一些实施例的图像传感器的示意性截面图。
具体实施方式
[0033]将理解的是，当一元件或层被称为在另一元件或层“上面”、“之上”、“上”、“下”、“下面”、“下方”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，其可以直接在该另一元件或层上面、之上、上、下、下面、下方，直接连接到或耦接到该另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当一元件被称为“直接在”另一元件或层“上面”、“之上”、“上”、“之下”、“下面”、“下方”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。贯穿附图，相同标记表示相同元件。
[0034]为便于描述，空间上的相对术语，诸如“在......上面”、“在......之上”、“在......上”、“上部”、“在......下”、“在......下面”、“在......下方”、“下部”等在本文
中可以用来描述如在附图中所示的一个元件或者特征与另一个或多个元件或者特征的关系。将理解的是，空间相对术语除了包括附图中示出的定向之外，还意在包含设备在使用或操作中的不同定向。例如，如果附图中的器件被翻转，则被描述为在其他元件或者特征“下方”或者“之下”的元件将定向在其它元件或者特征的“上方”。因此，术语“下方”可以包括上方和下方的定向二者。设备可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方向)，且可以相应地解释本文中使用的空间相对描述符。
[0035]为简洁起见，本文出于简洁的目可以或可以不详细描述半导体器件的常规元件。
[0036]尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文用于描述各种元件或组件，但是这些元件或组件不应该受这些术语的限制。这些术语用于将一个元件或组件与另一个元件或组件相区分。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件或组件可以被称为第二元件或组件。
[0037]在下文中，将参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，包括：衬底，包括光入射的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；在所述衬底中的多个单元像素，所述多个单元像素中的每一个包括相应的光电转换层；在所述衬底的第一表面上的多个滤色器；在所述衬底的第一表面上的网格图案，所述网格图案限定所述多个单元像素中的每一个的相应光接收面积；以及在所述多个滤色器上的多个微透镜，所述多个微透镜中的每一个与所述多个单元像素中的相应的单元像素相对应，其中，所述多个单元像素包括共享所述多个滤色器中的第一滤色器的第一像素和第二像素，以及其中，所述第一像素的第一光接收面积与所述第二像素的第二光接收面积不同。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，限定所述第一光接收面积的所述网格图案的第一部分的宽度与限定所述第二光接收面积的所述网格图案的第二部分的宽度不同。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一像素比所述第二像素更靠近所述第一滤色器的边缘，以及其中，所述第一光接收面积小于所述第二光接收面积。4.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括布置有所述多个单元像素的光接收区域，其中，所述第一像素比所述第二像素更靠近所述光接收区域的中心，以及其中，所述第一光接收面积小于所述第二光接收面积。5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个单元像素还包括共享所述多个滤色器中的第二滤色器的第三像素和第四像素，以及其中，所述第三像素的第三光接收面积与所述第四像素的第四光接收面积不同。6.根据权利要求5所述的图像传感器，还包括布置有所述多个单元像素的光接收区域，其中，所述第一滤色器比所述第二滤色器更靠近所述光接收区域的中心，以及其中，所述第三光接收面积小于所述第一光接收面积。7.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，所述第一滤色器和所述第二滤色器具有相同的颜色。8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个滤色器以拜耳图案布置。9.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括在所述衬底中的像素隔离图案，所述像素隔离图案被配置为将多个光电转换层中的每个光电转换层与所述多个光电转换层中的其他每个光电转换层彼此隔离。10.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：在所述衬底的第二表面上的电子元件；以及布线结构，电连接到所述衬底的第二表面上的所述电子元件。11.一种图像传感器，包括：光接收区域，多个单元像素布置在所述光接收区域中；在衬底上的第一滤色器；第一合并像素，包括所述多个单元像素中的共享所述第一滤色器的第一组单元像素；
以及网格图案，穿越所述第一滤色器，限定所述第一组单元像素中的每一个的相应光接收面积，其中，所述第一合并像素包括第一像素和第二像素，所述第二像素比所述第一像素更远离所述光接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东奎，琴东旻，朴俊城，金范锡，金泰汉，李光熙，李太星，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：