[发明专利]图像传感器及其制造方法无效

专利信息
申请号: 200810213826.0 申请日: 2008-09-08
公开(公告)号: CN101383366A 公开(公告)日: 2009-03-11
发明(设计)人: 黄俊 申请(专利权)人: 东部高科股份有限公司
主分类号: H01L27/146 分类号: H01L27/146;H01L23/552;H01L31/103;H01L31/036;H01L21/82
代理公司: 隆天国际知识产权代理有限公司 代理人: 郑小军;冯志云
地址: 韩国*** 国省代码: 韩国;KR
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摘要:
搜索关键词: 图像传感器 及其 制造 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种图像传感器及其制造方法。

背景技术

通常,图像传感器是一种将光图像转换成电信号的半导体器件。图像传 感器一般划分为电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补型金属氧化物半导 体(CMOS)图像传感器(CIS)。

在现有技术的图像传感器中,采用离子注入在具有晶体管电路的衬底中 形成光电二极管。由于为了在不增加芯片尺寸的情况下增加像素的数目,光 电二极管的尺寸越来越减小,所以光接受部分的面积也减小,使得图像质量 降低。

此外,因为堆叠高度减少的程度没有达到光接收部分面积减少的程度, 所以由于光衍射,入射到光接收部分的光子数目也减少,这种现象称为艾里 斑(airy disk)。

在根据现有技术的水平型CMOS图像传感器中,光电二极管和晶体管水 平地、彼此相邻地形成在衬底上。因此,需要有一个用于光电二极管的附加 区域,该附加区域会减小填充因数区域并限制可能的分辨率。

此外,根据现有技术的水平型CMOS图像传感器可能引起像素之间的串 扰问题。

而且,在根据现有技术的水平型CMOS图像传感器中,很难达到同时形 成光电二极管和晶体管的最佳工艺。

作为克服这种局限的一种选择,进行了以下尝试:采用非晶硅(Si)形 成光电二极管,或者在硅衬底上形成读出电路以及采用例如晶片与晶片接合 的方法在读出电路上形成光电二极管(称为“三维(3D)图像传感器”)。通 过金属连线(line)将光电二极管与读出电路相连。

发明内容

本发明的实施例提供一种图像传感器及其制造方法,其可提供垂直集成 的晶体管电路和光电二极管。

本发明的实施例还提供一种图像传感器及其制造方法,其使用一种能够 抑制光电二极管多个像素之间串扰的垂直型光电二极管。

本发明的实施例还提供一种图像传感器及其制造方法,其可改善分辨率 和灵敏度。

本发明的实施例还提供一种图像传感器及其制造方法,其使用一种垂直 型光电二极管,该垂直型光电二极管中能够减少缺陷。

在一实施例中,一种图像传感器可包括:第一衬底,具有下部金属连线 及位于其上的电路;结晶半导体层,接触下部金属连线,并与第一衬底相接 合;光电二极管,设置于结晶半导体层中,并与下部金属连线电连接;以及 像素隔离层,位于光电二极管中。

在一实施例中,一种图像传感器的制造方法可包括步骤:制备其上具有 下部金属连线及电路的第一衬底;制备其上具有光电二极管的第二衬底;在 所述第二衬底的所述光电二极管中形成像素隔离层;接合所述第一衬底至所 述第二衬底,使得其中形成有所述像素隔离层的所述光电二极管电接触所述 下部金属连线;以及移除接合后的第二衬底的下部,以将所述光电二极管留 在所述第一衬底上。

在另一实施例中,一种图像传感器的制造方法可包括步骤:制备其上具 有下部金属连线及电路的第一衬底;制备其上具有光电二极管的第二衬底; 接合所述第一衬底至所述第二衬底,使得所述光电二极管接触所述下部金属 连线;移除一部分接合后的第二衬底,以暴露所述光电二极管;以及在暴露 的光电二极管中形成像素隔离层。

以下附图和说明书中将阐述一个或多个实施例的细节。根据说明书和附 图以及根据权利要求书,其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是根据第一实施例的图像传感器的横截面图。

图2至图8是示出根据第一实施例的图像传感器制造方法的横截面图。

图9是根据所述第一实施例的另一实施例的图像传感器的横截面图。

图10是根据第二实施例的图像传感器的横截面图。

图11至图15是示出根据第二实施例的图像传感器制造方法的横截面 图。

图16是根据第二实施例的另一实施例的图像传感器的横截面图。

图17是根据第三实施例的图像传感器的横截面图。

图18是示出根据第三实施例的图像传感器制造方法的横截面图。

图19是根据第三实施例的另一实施例的图像传感器的横截面图。

具体实施方式

将参照附图详细描述图像传感器及其制造方法的实施例。

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