CN101971340A - 影像感测反射器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种像素阵列，其使用衬底(101)形成，其中各个像素具有衬底、形成于该衬底中的感光区域(102、104、106)及反射器(140、142、144)，该衬底具有用于接收入射光(150)的入射侧，该反射器具有复合形状的表面。该反射器被形成于该衬底的与该入射侧相对的部分中，使得入射在该反射器的该复合形状表面上的光(150)朝该感光区域反射。
Description
技术领域
本本发明一般关于成像电路，更具体而言，非排他性地涉及影像传感器。
背景技术
集成电路已被研发以减小用于实施电路系统的部件的尺寸。举例来说，集成电路已经利用越来越小的设计特征，该设计特征能减少用于实施该电路系统的面积，使得现在该设计特征正好在可见光的波长中。由于影像传感器及作为感测阵列的一部分的个别像素的不断缩小的尺寸，重要的是更有效地捕获照射该感测阵列的入射光。因此，更有效地捕获入射光有助于维持或改善由不断缩小尺寸的该感测阵列捕获的电子影像的品质。
发明内容
本文描述一种影像感测反射器的实施例。在如下描述中提到多个具体细节以提供该实施例的透彻的理解。然而，知道相关技术者将了解此处描述的该技术可在不具有一个或更多个该具体细节或具有其它方法、部件、材料等的情况下实施。在其它情况下，公知的结构、材料或操作未被详细示出或描述以避免混淆某些方面。
贯穿此说明书，对“一个实施例”或“实施例”的引用意为一种与该实施例相关联而描述的特定特征、结构、或特性被包含于本发明的至少一个实施例中。因此，在此说明书通篇的多个地方，用语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现未必都是指相同的实施例。此外，在一个或更多个实施例中，特定的特征、结构或特性可以任何适当的方式组合。使用于此的术语“或”通常意为包含一种包含性功能的意思，例如“及/或”。
总体而言，集成电路包括用于多种应用的电路系统。该应用使用多种装置，例如逻辑装置、成像器(包含CMOS及CCD成像器)及内存(例如DRAM以及基于NOR及NAND的闪存装置)。此装置通常利用晶体管以发挥多种功能，包含信号的切换及放大。
晶体管通常通过在硅衬底上执行的光刻处理而形成于集成电路中。该处理包含诸如将光阻层施加至该衬底、使用光(包含深紫外波长)将该光阻层曝光至图案、通过蚀刻移除该光阻层的该曝光部分(或非曝光部分，依赖于所使用的正光阻或负光阻)及例如通过沉积或植入附加材料而修改曝光结构的步骤以形成多种用于电子部件(包含晶体管)的结构。
术语“衬底，，包含使用基于硅、锗化硅、锗、砷化镓等的半导体形成的衬底。术语衬底亦可涉及已在衬底上执行以在该衬底中形成区域及/或接面的先前处理步骤。术语衬底亦可包含多种技术，例如掺杂及未掺杂半导体、硅的外延层及形成于该衬底上的其它半导体结构。
化学机械平坦化(CMP)可被执行以提供适于形成附加结构的被修改衬底的表面。该附加结构可通过执行诸如上述列出的处理步骤而被添加至该衬底。
由于作为感测阵列一部分的个别像素中的该影像传感器的尺寸日益变小，多种设计尝试更有效地捕获照射该感测阵列的入射光。举例来说，像素的光感测元件(例如光电二极管)的面积通常通过在各个像素上(或下)配置微透镜而被最大化，使得该入射光被更好地聚焦于该光感测元件上。光通过该微透镜的聚焦尝试捕获通常入射于该像素被光感测元件占据的区域以外的一部分上的光(并因此消失及/或“泄露”至其它非目的像素)。
另一种可使用的方法自该CMOS影像传感器(例如，下)的“背侧”收集光。使用该影像传感器的该背侧允许光子被收集于一区域中，该区域相对而言未被许多通常用于形成典型的影像传感器的介电及金属层阻挡。一种背照式(BSI)影像传感器可通过使该影像传感器的硅衬底变薄而制成，这降低了入射光在遇到该影像传感器的感测区域之前所穿越的硅的量。
然而，在使该影像传感器的衬底变薄时，将遭遇在像素的感光度与(与相邻像素的)串扰之间做出权衡。举例来说，当较少地薄化时(其导致较厚的剩余硅衬底)，可提供用于将光转换为电子-电洞对的光电二极管的较大的(体积)区域。当该电子-电洞对形成(在提供的较大区域中)为相对远离该光电二极管空乏区时，形成的该电子-电洞对更易于由相邻的光电二极管捕获。由相邻光电二极管对形成的该电子-电洞对的捕获通常是一种被称为辉散现象的非所需效应(其导致相邻的像素看起来比“真实”值更亮)。因此，辉散现象的概率随着该硅衬底的厚度而增加，而感光度随着较薄的硅衬底的使用而减小。
在电子成像器中，来自被成像的被照明物体的光可自该成像装置的前侧(FSI)或背侧(BSI)进入。在该成像装置的各个像素内，一些入射光在到达该像素的主动光电二极管之前被吸收，而一些入射光穿透过而不被吸收于该光电二极管中。反射器有助于将未被吸收的入射光朝该光电二极管复位向。朝该光电二极管反射未被吸收光增加该光电二极管的感光度并降低串扰及辉散现象效应。
根据本发明，像素阵列利用衬底形成，其中，各个像素具有光电二极管及用于反射最初未被该光电二极管吸收的入射光。该反射器被定形为具有多个反射角，使得最初未被该光电二极管吸收的入射光被聚焦并朝该光电二极管反射。
附图说明
参照以下附图描述本公开的非限制性和非排他性的实施例，其中，类似的参考标号贯穿于各个视图用来表示类似的部件，除非另外说明。
图1为样本前照式(FSI)影像传感器100的侧视图。
图2为影像传感器的背照式(BSI)像素的样本传感器阵列的截面图。
图3是用于在凹形表面中形成反射器的样本方法的截面图。
图4是用于在凹形梯形腔中形成反射器的样本方法的截面图。
图5是用于在凸形表面上形成反射器的样本方法的图。
具体实施方式
为了图示，图1为根据本发明的教导的样本前照式(FSI)影像传感器100的侧视图。为简明地显示，本图未按比例绘制。总体而言，该影像传感器100包含多个感光元件，该感光元件以一个二维列及行的阵列被配置跨过衬底101。该图显示三个感光元件102、104及106，其被示出为光电二极管102、104、106。该阵列可包含数百或数千个列及/或行，或更多。此外，该阵列可具有一种非直线行及列的配置。
该衬底101可为半导体衬底。对于许多实施例来说，该衬底101为一种其中形成有感光元件的掺杂硅衬底。各个感光元件102、104及106通常将光转换为与被检测的光的强度成比例的电信号。各个感光元件可为光电二极管或其它固态装置。亦可使用其它感光元件。所得的像素可包含例如放大及读取电路，诸如一个或更多个CMOS晶体管(未显示)。为清晰明了的目的，只有感光元件102、104及106的参考数字被图示。该感光元件102、104及106可以任何适当的公知方式配置于该衬底101中。
在该影像传感器100中，典型的个别像素可包含多个层的堆栈，该多个层包含金属层、平坦化层及类似物。如图所示，该影像传感器100包含第一金属层，该金属层具有配置于介电材料108中的M1导体。对于一些实施例来说，该第一金属层可被蚀刻成该M1金属导体的形状，且该M1导体可通过抛光而平坦化。该介电材料108可被沉积及/或成长以填充该M1导体之间的缝隙。该介电材料108可将该M1导体绝缘于该衬底101。该介电材料108可为任何绝缘体，例如氧化物。对于一些实施例而言，该介电材料可为氧化硅。该M1导体可为铜、铝、铜铝混合物或其它适于运送信号的材料(例如多晶硅)。
如图所示，该影像传感器100包含第二金属层，其具有配置于一介电材料110中的M2导体。对于一些实施例来说，该第二金属层可被蚀刻成该M2导体的形状，且该M2导体可通过抛光而平坦化。该介电材料110可被沉积及/或成长以填充该M2导体之间的缝隙。该介电材料110可将该M1金属导体绝缘于该M2金属导体。该介电材料110可为任何绝缘体，例如氧化物。对于一些实施例来说，该介电材料可为氧化硅。该M2导体可由一种适用于导体M1的材料制成。
此外，滤波器被配置于由介电材料110界定的层之上。该滤波器可与感光元件对齐使得滤波器116与感光元件102对齐，滤波器118与感光元件104对齐，滤波器120与感光元件106对齐。虚线130指示该滤波器与该感光元件的对齐。
该彩色滤波器116、118及120可由任何适用的材料制成。一个适用的材料是一种已被上色或染色的丙烯酸，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)。其它可被上色或染色的光阻型材料亦可被用于彩色滤波器。
在一些实施例中，微透镜被配置于该滤波器之上。如图显示，微透镜122被配置于该滤波器116之上，并且微透镜124被配置于该滤波器118之上，且微透镜126被配置于该滤波器120之上。该微透镜经配置以将入射光聚焦于该感光元件上，使得该微透镜122将入射光聚焦于该感光元件102上，该微透镜124将入射光聚焦于该感光元件104上，且该微透镜126将入射光聚焦于该感光元件106上。该微透镜、滤波器及其它层可利用适当的沉积、蚀刻、屏蔽技术以及平坦化、加热、回流、化学汽相沉积(CVD)、等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)或其它适当技术而配置。
传统地，影像传感器使用该像素堆栈中大体平坦的层而被制成。根据本发明，反射器具有复合形状(例如凹形、凸形或梯形形状)，其具有多个将入射光朝该感光元件反射及聚焦的反射角。反射器140朝光电二极管102反射光，反射器142朝光电二极管104反射光，反射器144朝光电二极管106反射光。
为了图示，未被光电二极管102吸收的入射光150撞击反射器140并被向上反射使得该入射光再一次进入光电二极管102以提高该光将被吸收的概率。该反射器的复合形状具有多个反射角，因此该光被更普遍地朝该光电二极管的中间部位反射。光第二次进入该光电二极管中的潜在路径大体上长于该光在第一次穿越时的路径(因此甚至进一步提高吸收机会)。
虽然该反射器可被例如描述为具有凸形截面形状，但应理解弯曲凸形形状可利用复数个平坦表面(例如通过梯形截面)而被仿真。该反射器的形成及操作参照以下附图而被更详细地描述如下。
图2为影像传感器的背照式(BSI)像素的样本传感器阵列的截面图。阵列200包含像素210、220及230。结构200通常含有至少数千个像素且通常含有多于一百万个像素。为了清晰起见示出三个像素。各个像素可通过例如浅槽隔离(STI)结构205而与其它像素区分开。
各个像素包含通过介电层分离的金属化层。主要介电层包括该反射器270。该反射器270可使用如下描述的前侧或背侧处理(参考图3-图5)而形成。其它(中间层)介电层包含例如三个金属化层用于电连接。
该像素阵列200通常以一个二维阵列被配置，使得电子影像可响应由各个像素中的光电二极管207捕获的入射光(240)而形成。各个像素可具有滤波器250(包含彩色滤波器及红外线滤波器)，使得该电子影像可被用以捕获彩色影像或增加该像素对例如某个波长的光的感光度。
各个像素亦可具有与各个像素关联的微透镜260，使得该入射光被更直接地引导至该像素中。如图所示，入射光240(其从背侧照明像素220)穿越该微透镜260及彩色滤波器250，该彩色滤波器250允许该选定颜色的光穿透过。该光穿越该像素的衬底209并进入光电二极管207。在该实例中，该光不被光电二极管207吸收且进入层202，在该层202处该光被反射器270反射。该光朝向光电二极管207以便被吸收(例如被检测)。
图3是用于在凹形(阴)表面中形成反射器的样本方法的截面图。图3A包含衬底310，掩膜320被图案化于其上。一种湿式蚀刻(例如缓冲氢氟酸)可被使用以等向性蚀刻衬底310(例如硅衬底)。该等向性蚀刻导致具有圆形侧壁的凹形表面330。该掩膜320可利用对该掩膜具选择性的一种蚀刻而移除。
图3B示出形成于衬底310内的凹形表面330。反射性层340跨过该凹形表面330的表面而保形沉积。该反射性层340通常为一种例如铝或钨的反射性金属。该反射性层340可经图案化及蚀刻以选择性地导电(例如在接地平面中)。
图3C示出在其中形成有光电二极管360的沉积层350(例如多晶硅)。如图所示，入射光370穿透过感光二极管360而不被吸收。该入射光370遇到该反射性层340并朝该光电二极管360反射以被该光电二极管360吸收。
可见上述该方法可利用“前侧”处理执行，其中该反射器形成于该光电二极管的该“背侧”上(如图1的元件140所示)。该方法可利用“背侧”处理执行，其中该反射器形成于该光电二极管之上(例如在前侧上)(如图2的元件270所示)。
图4是用于在凹形梯形腔中形成反射器的样本方法的截面图。图4A包含衬底410，掩膜420图案化于其上。各向异性湿式蚀刻(例如四甲基氢氧化铵)可被使用以各向异性地蚀刻衬底410(例如硅衬底)，其导致梯形形状430(因为对该硅晶衬底的不同方向性的蚀刻率)。该掩膜420可利用对该掩膜具选择性的一种蚀刻而移除。
图4B图示形成于衬底410内的梯形腔430。反射性层440跨过该梯形形状430的表面而保形沉积。该反射性层440通常为一种例如铝或钨的反射金属。该反射性层440可经图案化及蚀刻以选择性地导电(例如在接地平面中)。
图4C图示在其中形成有光电二极管460的沉积层450(例如多晶硅)。如图，入射光470穿透过光电二极管460而不被吸收。该入射光470遇到该反射性层440并朝该光电二极管460反射以被该光电二极管460吸收。
可见上述该方法可利用“前侧”处理执行，其中该反射器形成于该光电二极管的该“背侧”上(如图1的元件140所示)。该方法可利用“背侧”处理执行，其中该反射器形成于该光电二极管上(例如在前侧上)(如图2的元件270所示)。
图5是用于在凸形(阳)表面上形成反射器的样本方法的图。图5A为截面图，其包含衬底510，掩膜520被图案化于其上。图5F为图5A的俯视图，其显示孔530为例如环形(“跑道”)的。湿式蚀刻(例如缓冲氢氟酸)可被使用以等向性蚀刻衬底510(例如硅衬底)，其导致具有圆形侧壁的凹形表面530。该掩膜520可利用对该掩膜具选择性的一种蚀刻而移除，如图5B的截面图所示以截面显示中心部分具有相对锐利的边缘的表面。
在图5C中，蚀刻被施加至图5B的该衬底的该表面上。该蚀刻“修圆”该表面的该相对锐利的边缘，导致磨圆的凸形表面535。反射性层540可跨过该凸形表面535的表面而被非保形地沉积。该反射性层540通常为一种例如铝或钨的反射金属。该反射性层540可经图案化及蚀刻以选择性地导电(例如在接地平面中)。
图5D图示该凸反射器的操作。如图所示，入射光570穿透过光电二极管560而不被吸收。该入射光570被该反射性层540反射回来朝向该光电二极管560以便被该光电二极管560检测。
在另一实施例中，该反射性层可经保形涂布。图5E图示跨过凸形衬底的表面保形沉积的反射性层580。可增加平坦化层590以平坦化该所得结构的表面并绝缘该反射性层的金属。经保形涂布反射性层580而形成的该反射器可发挥类似于图5D所描述的该反射器的功能。
可见，上述该方法可利用“前侧”处理执行，但其中该像素从该光电二极管的该“背侧”照明(如图2的元件270所示)。该方法可利用“背侧”处理执行，其中该像素从该光电二极管的该前侧照明(如图1的元件140所示)。
本发明图示的实施例的以上描述，包含摘要中描述的内容，并非意图其为详尽或将本发明限制为所揭示的精确形式。虽然本发明的具体实施例及示例以说明的目的而描述于此，但知道相关技术者可发现多种修改可在本发明的范围内。
鉴于如上的详细描述，可对本发明做这些修改。权利要求中使用的术语不应被理解为将本发明限制为在本说明书中揭示的特定实施例。而本发明的范围将完全由权利要求所确定，其应根据已确立的权利要求解读的原理而被理解。
Claims (20)
1.一种影像传感器，其包括：
利用衬底形成的像素阵列，其中，复数个所述像素各具有：
衬底，其具有用于接收入射光的入射侧；
形成于所述衬底中的感光区域；以及
反射器，其具有形成于所述衬底的相对于所述入射侧的一部分中的复合形状表面，使得入射在所述反射器的所述复合形状表面上的光朝所述感光区域反射。
2.根据权利要求1所述的影像传感器，其中，所述复合形状表面为凸形。
3.根据权利要求1所述的影像传感器，其中，所述复合形状表面为凹形。
4.根据权利要求1所述的影像传感器，其中，所述复合形状表面为梯形。
5.根据权利要求1所述的影像传感器，其中，所述复合形状表面为凸形且经保形涂布。
6.根据权利要求1所述的影像传感器，其中，所述复合形状表面为凸形且经非保形涂布。
7.根据权利要求1所述的影像传感器，其中，所述反射器在形成所述感光区域之前形成。
8.根据权利要求1所述的影像传感器，其中，所述感光区域在形成所述反射器之前形成。
9.根据权利要求1所述的影像传感器，其中，所述反射器具有在所述感光区域之前形成的凸形复合形状表面。
10.根据权利要求1所述的影像传感器，其中，所述反射器具有在所述感光区域之前形成的凹形复合形状表面。
11.根据权利要求1所述的影像传感器，其中，所述反射器具有在所述感光区域之前形成的梯形复合形状表面。
12.根据权利要求1所述的影像传感器，其中，所述反射器具有在前侧照明处理期间形成的凹形复合形状表面。
13.根据权利要求1所述的影像传感器，其中，所述反射器具有在前侧照明处理期间形成的梯形复合形状表面。
14.根据权利要求1所述的影像传感器，其中，所述反射器具有在背侧照明处理期间形成的凸形复合形状表面。
15.一种方法，其包括：
在衬底中形成凹形表面；
以反射性涂层保形涂布所述凹形表面；
在所述反射性涂层上形成沉积层；并且
在所述沉积层内形成感光区域。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述凹形表面利用等向性蚀刻形成。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述衬底是硅且所述凹形表面利用各向异性湿式蚀刻形成。
18.一种方法，其包括：
在衬底内形成感光区域；
通过利用使用掩膜的第一蚀刻及在其中移除所述掩膜的第二蚀刻自所述衬底形成凸形表面；以及
以反射性涂层涂布所述凸形表面。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述凸形表面经保形涂布。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述凸形表面经非保形涂布。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104576660A (zh) * | 2013-10-10 | 2015-04-29 | 豪威科技(上海)有限公司 | 背照式cmos传感器及制备该传感器的方法 |
| CN105097856A (zh) * | 2014-05-23 | 2015-11-25 | 全视科技有限公司 | 增强型背侧照明的近红外图像传感器 |
| CN108257985A (zh) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 三星电子株式会社 | 光传感器 |
| CN109192745A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-01-11 | 德淮半导体有限公司 | 背照式图像传感器及其形成方法 |
| CN109411491A (zh) * | 2017-08-17 | 2019-03-01 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 集成芯片与影像感测器及其形成方法 |
| CN110164992A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-23 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 一种改进凹透镜模块的apd光电器件及其制作方法 |
| CN110476251A (zh) * | 2017-03-28 | 2019-11-19 | 株式会社尼康 | 摄像元件及摄像装置 |
| CN111480235A (zh) * | 2018-11-23 | 2020-07-31 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 图像传感器及其制造方法 |
Families Citing this family (50)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7057256B2 (en) | 2001-05-25 | 2006-06-06 | President & Fellows Of Harvard College | Silicon-based visible and near-infrared optoelectric devices |
| US7442629B2 (en) | 2004-09-24 | 2008-10-28 | President & Fellows Of Harvard College | Femtosecond laser-induced formation of submicrometer spikes on a semiconductor substrate |
| US7800192B2 (en) * | 2008-02-08 | 2010-09-21 | Omnivision Technologies, Inc. | Backside illuminated image sensor having deep light reflective trenches |
| JP2010040733A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JP2010056167A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Sony Corp | 固体撮像素子及びその製造方法 |
| US8679959B2 (en) * | 2008-09-03 | 2014-03-25 | Sionyx, Inc. | High sensitivity photodetectors, imaging arrays, and high efficiency photovoltaic devices produced using ion implantation and femtosecond laser irradiation |
| KR101776955B1 (ko) * | 2009-02-10 | 2017-09-08 | 소니 주식회사 | 고체 촬상 장치와 그 제조 방법, 및 전자 기기 |
| JPWO2010100896A1 (ja) * | 2009-03-05 | 2012-09-06 | パナソニック株式会社 | 撮像装置および両面照射型固体撮像素子 |
| US8604405B2 (en) * | 2009-03-31 | 2013-12-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Backside illuminated image sensor device with refractive index dependent layer thicknesses and method of forming the same |
| US8207051B2 (en) | 2009-04-28 | 2012-06-26 | Sionyx, Inc. | Semiconductor surface modification |
| WO2011022687A2 (en) * | 2009-08-20 | 2011-02-24 | Sionyx, Inc. | Laser processed heterojunction photovoltaic devices and associated methods |
| US8299554B2 (en) | 2009-08-31 | 2012-10-30 | International Business Machines Corporation | Image sensor, method and design structure including non-planar reflector |
| US8309389B1 (en) | 2009-09-10 | 2012-11-13 | Sionyx, Inc. | Photovoltaic semiconductor devices and associated methods |
| US9673243B2 (en) | 2009-09-17 | 2017-06-06 | Sionyx, Llc | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| US8476681B2 (en) | 2009-09-17 | 2013-07-02 | Sionyx, Inc. | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| US9911781B2 (en) | 2009-09-17 | 2018-03-06 | Sionyx, Llc | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| CN102630341A (zh) * | 2009-09-17 | 2012-08-08 | 西奥尼克斯股份有限公司 | 光敏成像器件和相关方法 |
| JP5538811B2 (ja) * | 2009-10-21 | 2014-07-02 | キヤノン株式会社 | 固体撮像素子 |
| WO2011050336A2 (en) * | 2009-10-22 | 2011-04-28 | Sionyx, Inc. | Semiconductor devices having an enhanced absorption region and associated methods |
| KR20110083936A (ko) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | 삼성전자주식회사 | 광자 굴절용 마이크로 렌즈를 구비하는 단위화소, 상기 단위화소를 구비하는 백사이드 일루미네이션 ｃｍｏｓ 이미지센서 및 상기 단위화소의 형성방법 |
| US8629523B2 (en) * | 2010-04-16 | 2014-01-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Inserted reflective shield to improve quantum efficiency of image sensors |
| US8692198B2 (en) | 2010-04-21 | 2014-04-08 | Sionyx, Inc. | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| US20120146172A1 (en) | 2010-06-18 | 2012-06-14 | Sionyx, Inc. | High Speed Photosensitive Devices and Associated Methods |
| US8654232B2 (en) * | 2010-08-25 | 2014-02-18 | Sri International | Night vision CMOS imager with optical pixel cavity |
| CN103392236B (zh) | 2010-12-21 | 2016-03-23 | 西奥尼克斯公司 | 具有减少的衬底损伤的半导体器件和相关方法 |
| CN110896085B (zh) | 2011-03-10 | 2023-09-26 | 西奥尼克斯公司 | 三维传感器、系统和相关的方法 |
| US8866947B2 (en) * | 2011-05-02 | 2014-10-21 | Aptina Imaging Corporation | Double pass back side image sensor systems and methods |
| US9496308B2 (en) | 2011-06-09 | 2016-11-15 | Sionyx, Llc | Process module for increasing the response of backside illuminated photosensitive imagers and associated methods |
| CN103946867A (zh) | 2011-07-13 | 2014-07-23 | 西奥尼克斯公司 | 生物计量成像装置和相关方法 |
| US8865507B2 (en) | 2011-09-16 | 2014-10-21 | Sionyx, Inc. | Integrated visible and infrared imager devices and associated methods |
| JP5794068B2 (ja) | 2011-09-16 | 2015-10-14 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器 |
| US9373732B2 (en) * | 2012-02-07 | 2016-06-21 | Semiconductor Components Industries, Llc | Image sensors with reflective optical cavity pixels |
| US9064764B2 (en) | 2012-03-22 | 2015-06-23 | Sionyx, Inc. | Pixel isolation elements, devices, and associated methods |
| US8710607B2 (en) | 2012-07-12 | 2014-04-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method and apparatus for image sensor packaging |
| US8828779B2 (en) * | 2012-11-01 | 2014-09-09 | United Microelectronics Corp. | Backside illumination (BSI) CMOS image sensor process |
| US8816415B2 (en) | 2012-11-29 | 2014-08-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photodiode with concave reflector |
| WO2014127376A2 (en) | 2013-02-15 | 2014-08-21 | Sionyx, Inc. | High dynamic range cmos image sensor having anti-blooming properties and associated methods |
| WO2014151093A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Sionyx, Inc. | Three dimensional imaging utilizing stacked imager devices and associated methods |
| US9659992B2 (en) | 2013-03-21 | 2017-05-23 | Infineon Technologies Ag | Method of manufacturing an imager and imager device |
| US9209345B2 (en) | 2013-06-29 | 2015-12-08 | Sionyx, Inc. | Shallow trench textured regions and associated methods |
| JP2016001633A (ja) * | 2014-06-11 | 2016-01-07 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子、および電子装置 |
| JP6306989B2 (ja) * | 2014-09-09 | 2018-04-04 | 浜松ホトニクス株式会社 | 裏面入射型固体撮像装置 |
| US9685576B2 (en) | 2014-10-03 | 2017-06-20 | Omnivision Technologies, Inc. | Back side illuminated image sensor with guard ring region reflecting structure |
| JP2016111211A (ja) * | 2014-12-08 | 2016-06-20 | セイコーエプソン株式会社 | 光電変換装置および電子機器 |
| US9748298B2 (en) | 2015-06-30 | 2017-08-29 | Semiconductor Components Industries, Llc | Image sensors with backside trench structures |
| TWI593290B (zh) * | 2015-07-30 | 2017-07-21 | 力晶科技股份有限公司 | 影像感測器 |
| US9698191B2 (en) | 2015-08-21 | 2017-07-04 | Qualcomm Incorporated | System and method to extend near infrared spectral response for imaging systems |
| JP2018186211A (ja) * | 2017-04-27 | 2018-11-22 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| CN108091665A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-05-29 | 德淮半导体有限公司 | 图像传感器及其形成方法 |
| US11171172B2 (en) * | 2019-07-16 | 2021-11-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Image sensor and method of forming the same |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3828982B2 (ja) * | 1997-04-14 | 2006-10-04 | 三菱電機株式会社 | 半導体受光素子 |
| US6498336B1 (en) * | 2000-11-15 | 2002-12-24 | Pixim, Inc. | Integrated light sensors with back reflectors for increased quantum efficiency |
| JP3759435B2 (ja) | 2001-07-11 | 2006-03-22 | ソニー株式会社 | Ｘ−ｙアドレス型固体撮像素子 |
| US6894322B2 (en) | 2002-02-11 | 2005-05-17 | Jds Uniphase Corporation | Back illuminated photodiodes |
| US6838715B1 (en) | 2002-04-30 | 2005-01-04 | Ess Technology, Inc. | CMOS image sensor arrangement with reduced pixel light shadowing |
| WO2006137866A2 (en) * | 2004-09-17 | 2006-12-28 | Bedabrata Pain | Back- illuminated cmos or ccd imaging device structure |
| JP4826111B2 (ja) | 2005-03-17 | 2011-11-30 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法および画像撮影装置 |
| US20070001100A1 (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Light reflection for backside illuminated sensor |
| US20070052050A1 (en) | 2005-09-07 | 2007-03-08 | Bart Dierickx | Backside thinned image sensor with integrated lens stack |
| KR20070096115A (ko) * | 2005-12-29 | 2007-10-02 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서 |
| US7358583B2 (en) * | 2006-02-24 | 2008-04-15 | Tower Semiconductor Ltd. | Via wave guide with curved light concentrator for image sensing devices |
| TW200739894A (en) * | 2006-04-10 | 2007-10-16 | United Microelectronics Corp | Semiconductor image sensor and method for fabricating the same |
| US7888159B2 (en) | 2006-10-26 | 2011-02-15 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor having curved micro-mirrors over the sensing photodiode and method for fabricating |
| US7755123B2 (en) | 2007-08-24 | 2010-07-13 | Aptina Imaging Corporation | Apparatus, system, and method providing backside illuminated imaging device |
| US7795064B2 (en) * | 2007-11-14 | 2010-09-14 | Jds Uniphase Corporation | Front-illuminated avalanche photodiode |
-
2008
- 2008-01-31 US US12/023,797 patent/US7982177B2/en active Active
- 2008-12-16 WO PCT/US2008/087051 patent/WO2009097059A1/en active Application Filing
- 2008-12-16 CN CN2008801260634A patent/CN101971340A/zh active Pending
- 2008-12-16 EP EP08871955.4A patent/EP2245662B1/en active Active
-
2009
- 2009-01-13 TW TW098101078A patent/TWI460848B/zh active
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104576660A (zh) * | 2013-10-10 | 2015-04-29 | 豪威科技(上海)有限公司 | 背照式cmos传感器及制备该传感器的方法 |
| CN105097856A (zh) * | 2014-05-23 | 2015-11-25 | 全视科技有限公司 | 增强型背侧照明的近红外图像传感器 |
| CN105097856B (zh) * | 2014-05-23 | 2018-06-26 | 豪威科技股份有限公司 | 增强型背侧照明的近红外图像传感器 |
| CN108257985A (zh) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 三星电子株式会社 | 光传感器 |
| CN108257985B (zh) * | 2016-12-28 | 2024-04-09 | 三星电子株式会社 | 光传感器 |
| CN110476251A (zh) * | 2017-03-28 | 2019-11-19 | 株式会社尼康 | 摄像元件及摄像装置 |
| CN109411491A (zh) * | 2017-08-17 | 2019-03-01 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 集成芯片与影像感测器及其形成方法 |
| CN109192745A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-01-11 | 德淮半导体有限公司 | 背照式图像传感器及其形成方法 |
| CN111480235A (zh) * | 2018-11-23 | 2020-07-31 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 图像传感器及其制造方法 |
| CN111480235B (zh) * | 2018-11-23 | 2023-10-27 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 图像传感器及其制造方法 |
| CN110164992A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-23 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 一种改进凹透镜模块的apd光电器件及其制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI460848B (zh) | 2014-11-11 |
| EP2245662A1 (en) | 2010-11-03 |
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| US7982177B2 (en) | 2011-07-19 |
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| US20090194671A1 (en) | 2009-08-06 |
| EP2245662B1 (en) | 2015-11-11 |
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Application publication date: 20110209 |