【技术实现步骤摘要】
本申请涉及图像传感器，具体而言，涉及一种图像传感器及其制作方法、电子设备。
技术介绍
1、图像传感器是数字摄像头的重要组成部分，是一种将光学图像转换成电学信号的设备，它被广泛地应用在数码相机、移动终端、便携式电子装置等电子设备中。图像传感器包括ccd(charge coupled device，电荷耦合元件)图像传感器和cmos(complementarymetal oxide semiconductor，互补型金属氧化物半导体元件)图像传感器两大类，而cmos图像传感器具有高度集成化、低功耗、速度快、成本低等优点，已经广泛应用在许多产品中。这些产品包括手机、平板电脑、汽车以及安防监控系统等。
2、根据目前的图像传感器中感光器件与金属层的位置关系以及入射光路径，可以将图像传感器分为前照式图像传感器(fsi)和背照式图像传感器(bsi)两种，为了适应像素单元高灵敏度的需求，业内目前广泛采用背照式图像传感器。在背照式图像传感器中，通常采用硅片制备包括光电二极管在内的半导体结构层，并在光电二极管的受光方向上设置基于三原色的彩色滤光片，因此透过彩色滤光片的光线可以呈现为红色光、绿色光和蓝色光，硅材料对于入射光的吸收系数随波长的增强而降低：由于三原色的波长呈现红色大于绿色大于蓝色的趋势，因此红色光在硅片中的吸收位置最深，其次是绿色光，而蓝色光在硅片中的吸收位置最浅，换言之，硅材料对红色光的吸收系数最低。
3、受制于硅材料对红色光的吸收能力，现有的背照式图像传感器对红色光线以及近红外光线的接收能力较差，导致现有的背照
技术实现思路
1、为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种图像传感器及其制作方法、电子设备。
2、第一方面，本申请实施例提供一种图像传感器，所述图像传感器包括电路连接层、光学结构层以及位于所述电路连接层和所述光学结构层之间的半导体结构层，其中：
3、所述半导体结构层内包括呈阵列分布的多个感光像素区和将多个所述感光像素区间隔开的沟槽隔离结构，所述半导体结构层朝向所述光学结构层的一侧包括第一调光结构，所述第一调光结构包括至少两个相互平行设置的第一调制单元，所述感光像素区与所述第一调光结构对应设置；所述光学结构层朝向所述半导体结构层的一侧包括第二调光结构，所述第二调光结构包括至少两个相互平行设置的第二调制单元，所述第一调光结构与所述第二调光结构对应设置；所述第一调光结构在所述电路连接层的正投影与所述第二调光结构在所述电路连接层的正投影相交。
4、在一种可能的实现方式中，所述第一调光结构沿平行于所述半导体结构层的第一方向延伸，所述第二调光结构沿平行于所述半导体结构层的第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向相交。
5、在一种可能的实现方式中，所述第一调制单元朝向所述电路连接层一侧的宽度小于或等于所述第一调制单元远离所述光学结构层一侧的宽度；所述第二调制单元朝向所述半导体结构层一侧的宽度小于或等于所述第二调制单元远离所述半导体结构层一侧的宽度。
6、在一种可能的实现方式中，所述第一调制单元朝向所述光学结构层一侧的宽度大于或等于所述第二调制单元朝向所述半导体结构层一侧的宽度。
7、在一种可能的实现方式中，所述沟槽隔离结构包括相对设置的浅沟槽隔离结构和深沟槽隔离结构，所述深沟槽隔离结构设置于所述半导体结构层内部朝向所述光学结构层的一侧，所述浅沟槽隔离结构设置于所述半导体结构层内部朝向所述电路连接层的一侧。
8、在一种可能的实现方式中，所述光学结构层还包括层间介质层，所述第二调光结构位于所述层间介质层内，所述层间介质层包括栅格结构，所述沟槽隔离结构在所述电路连接层上的正投影覆盖所述栅格结构在所述电路连接层上的正投影。
9、在一种可能的实现方式中，对应所述感光像素区，所述光学结构层还包括层叠设置的滤色层和微透镜，微透镜在所述电路连接层上的正投影位于所述滤色层在所述电路连接层上的正投影内，且所述滤色层在所述电路连接层上的正投影覆盖所述半导体结构层在所述电路连接层上的正投影。
10、第二方面，本申请实施例还提供一种图像传感器的制作方法，包括：
11、形成半导体结构层，所述半导体结构层内包括呈阵列分布的多个感光像素区和将多个所述感光像素区间隔开的沟槽隔离结构；在所述半导体结构层的一侧形成电路连接层；在所述半导体结构层内形成第一调光结构，所述第一调光结构远离所述电路连接层设置，所述第一调光结构包括至少两个相互平行设置的第一调制单元，所述感光像素区与所述第一调光结构对应设置；在所述半导体结构层远离所述电路连接层的一侧形成光学结构层；在所述光学结构层朝向所述半导体结构层的一侧形成第二调光结构，所述第二调光结构包括至少两个相互平行设置的第二调制单元，所述第一调光结构与所述第二调光结构对应设置。
12、在一种可能的实现方式中，在所述半导体结构层内形成第一调光结构的步骤包括：在所述半导体结构层远离所述电路连接层的一侧的表面开设至少两个相互平行设置且向所述半导体结构层内部延伸的第一凹槽；在所述第一凹槽内依次形成第一无机层、第一金属结构层；在所述第一金属结构层远离所述第一无机层的一侧形成第二无机层。
13、在一种可能的实现方式中，在所述半导体结构层内形成第一调光结构的步骤还包括：在所述沟槽隔离结构远离所述电路连接层的一侧的表面开设第二凹槽，所述第二凹槽用于形成深沟槽隔离结构，所述第二凹槽的底面与所述第一调光结构朝向所述电路连接层一侧的表面共面；在所述第二凹槽内依次形成第三无机层、第二金属结构层；在所述第二金属结构层远离所述第三无机层的一侧形成第四无机层。
14、在一种可能的实现方式中，在所述光学结构层朝向所述半导体结构层的一侧形成第二调光结构的步骤包括：在所述半导体结构层远离所述电路连接层的一侧的表面形成层间介质层；在所述层间介质层远离所述半导体结构层一侧的表面开设至少两个相互平行设置且向所述层间介质层内部延伸的第三凹槽，所述第三凹槽的底面与所述第一调光结构远离所述电路连接层一侧的表面共面；在所述第三凹槽内填充第三金属结构层。
15、在一种可能的实现方式中，在所述光学结构层朝向所述半导体结构层的一侧形成第二调光结构的步骤还包括：在所述层间介质层远离所述半导体结构层一侧设置栅格结构，所述沟槽隔离结构在所述电路连接层上的正投影覆盖所述栅格结构在所述电路连接层上的正投影。
16、在一种可能的实现方式中，形成半导体结构层的步骤包括：提供第一晶圆，在所述第一晶圆上形成若干间隔设置的沟槽隔离结构，所述沟槽隔离结构包括浅沟槽隔离结构；在相邻两个所述沟槽隔离结构之间制备感光元件和掺杂结构以形成半导体结构层，所述感光像素区为感光元件的实际受光范围。
17、第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述图像传感器。
18、基于上述任意一个方面，本申请公开了一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括电路连接层、光学结构层以及位于所述电路连接层和所述光学结构层之间的半导体结构层，其中：
2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一调光结构沿平行于所述半导体结构层的第一方向延伸，所述第二调光结构沿平行于所述半导体结构层的第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向相交。
3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一调制单元朝向所述电路连接层一侧的宽度小于或等于所述第一调制单元远离所述光学结构层一侧的宽度；所述第二调制单元朝向所述半导体结构层一侧的宽度小于或等于所述第二调制单元远离所述半导体结构层一侧的宽度。
4.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述第一调制单元朝向所述光学结构层一侧的宽度大于或等于所述第二调制单元朝向所述半导体结构层一侧的宽度。
5.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述沟槽隔离结构包括相对设置的浅沟槽隔离结构和深沟槽隔离结构，所述深沟槽隔离结构设置于所述半导体结构层内部朝向所述光学结构层的一侧，所述浅沟槽隔离结构设置于所述半导体结构层内部朝向所
6.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述光学结构层还包括层间介质层，所述第二调光结构位于所述层间介质层内，所述层间介质层包括栅格结构，所述沟槽隔离结构在所述电路连接层上的正投影覆盖所述栅格结构在所述电路连接层上的正投影。
7.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，对应所述感光像素区，所述光学结构层还包括层叠设置的滤色层和微透镜，微透镜在所述电路连接层上的正投影位于所述滤色层在所述电路连接层上的正投影内，且所述滤色层在所述电路连接层上的正投影覆盖所述半导体结构层在所述电路连接层上的正投影。
8.一种图像传感器的制作方法，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，在所述半导体结构层内形成第一调光结构的步骤包括：
10.如权利要求8所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，在所述半导体结构层内形成第一调光结构的步骤还包括：
11.如权利要求8所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，在所述光学结构层朝向所述半导体结构层的一侧形成第二调光结构的步骤包括：
12.如权利要求11所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，在所述光学结构层内朝向所述半导体结构层的一侧形成第二调光结构的步骤还包括：
13.如权利要求8所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，形成半导体结构层的步骤包括：
14.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-7所述的图像传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括电路连接层、光学结构层以及位于所述电路连接层和所述光学结构层之间的半导体结构层，其中：
2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一调光结构沿平行于所述半导体结构层的第一方向延伸，所述第二调光结构沿平行于所述半导体结构层的第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向相交。
3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一调制单元朝向所述电路连接层一侧的宽度小于或等于所述第一调制单元远离所述光学结构层一侧的宽度；所述第二调制单元朝向所述半导体结构层一侧的宽度小于或等于所述第二调制单元远离所述半导体结构层一侧的宽度。
4.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述第一调制单元朝向所述光学结构层一侧的宽度大于或等于所述第二调制单元朝向所述半导体结构层一侧的宽度。
5.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述沟槽隔离结构包括相对设置的浅沟槽隔离结构和深沟槽隔离结构，所述深沟槽隔离结构设置于所述半导体结构层内部朝向所述光学结构层的一侧，所述浅沟槽隔离结构设置于所述半导体结构层内部朝向所述电路连接层的一侧。
6.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述光学结构层还包括层间介质层，所述第二调光结构位于所述层间介质层内，所述层间介质层包括栅格结...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞博，孙赛，
申请(专利权)人：思特威合肥电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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