图像传感器的制作方法

本公开涉及图像传感器和制造其的方法。

背景技术：

1、除了诸如数码相机、用于便携式电话的相机和便携式摄像机的一般消费电子装置之外，捕获图像(或图片)并将捕获的图像转换为电信号的图像传感器还可以应用于车辆、安全装置和机器人中配备的相机。

2、为了提高图像传感器的信噪比，已经开发了颜色分离透镜阵列来代替微透镜阵列。颜色分离透镜阵列可以通过利用折射率的空间对比度在空间上分离红光、绿光和蓝光，收集分离的光，并将收集的光传输到像素。

技术实现思路

1、一个或更多个实施方式提供了包括颜色分离透镜阵列的图像传感器，该颜色分离透镜阵列可以按波长分离入射光并且可以集中分离的多种光。

2、根据实施方式的一方面，提供了一种图像传感器，其包括传感器基板、在传感器基板上的间隔物层、在间隔物层上并配置为基于光的波长分离光的颜色分离透镜阵列，其中颜色分离透镜阵列包括：第一透镜层，包括多个第一纳米柱和在所述多个第一纳米柱周围的第一周边材料层；化学机械抛光(cmp)停止层，在第一周边材料层上；蚀刻停止层，在cmp停止层的上表面上并直接在所述多个第一纳米柱中的每个第一纳米柱的上表面上；以及在蚀刻停止层上的第二透镜层，第二透镜层包括多个第二纳米柱和在所述多个第二纳米柱周围的第二周边材料层。

3、根据实施方式的另一方面，提供了一种图像传感器，其包括包含多个光感测单元的传感器基板、在传感器基板上的间隔物层、在间隔物层上的第一蚀刻停止层、以及在第一蚀刻停止层上并配置为基于光的波长分离光的颜色分离透镜阵列，其中颜色分离透镜阵列包括：第一透镜层，包括多个第一纳米柱和在所述多个第一纳米柱周围的第一周边材料层；化学机械抛光(cmp)停止层，在第一周边材料层上；第二蚀刻停止层，在cmp停止层的上表面上并直接在所述多个第一纳米柱中的每个第一纳米柱的上表面上；以及在第二蚀刻停止层上的第二透镜层，第二透镜层包括多个第二纳米柱和在所述多个第二纳米柱周围的第二周边材料层。

4、根据实施方式的又一方面，提供了一种图像传感器，其包括：传感器基板，包括配置为感测第一波长光的第一像素和配置为感测第二波长光的第二像素；透明间隔物层，在传感器基板上；第一蚀刻停止层，在透明间隔物层上；以及颜色分离透镜阵列，在第一蚀刻停止层上并配置为基于光的波长分离光，其中颜色分离透镜阵列包括：第一透镜层，包括多个第一纳米柱和在所述多个第一纳米柱周围的第一周边材料层；第一化学机械抛光(cmp)停止层，在第一周边材料层上；第二蚀刻停止层，在第一cmp停止层的上表面上并直接在所述多个第一纳米柱中的每个第一纳米柱的上表面上；在第二蚀刻停止层上的第二透镜层，第二透镜层包括多个第二纳米柱和在所述多个第二纳米柱周围的第二周边材料层；以及第二cmp停止层，在第二周边材料层上。

技术特征：

1.一种图像传感器，包括：

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述蚀刻停止层的上表面包括凹凸部分。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述多个第二纳米柱中的每个第二纳米柱的下表面在低于所述蚀刻停止层的最上表面的垂直水平处。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述多个第二纳米柱中的至少一个第二纳米柱的下表面具有平坦形状。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述多个第一纳米柱中的每个第一纳米柱的上表面和所述cmp停止层的所述上表面设置在同一垂直水平处。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述多个第一纳米柱中的每个第一纳米柱的所述上表面具有在垂直方向上向下凹入的形状。

7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述多个第一纳米柱中的每个第一纳米柱的上表面的最高部分和所述cmp停止层的所述上表面设置在同一垂直水平处。

8.一种图像传感器，包括：

9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述第一蚀刻停止层的上表面具有凹凸形状。

10.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述多个第一纳米柱中的每个第一纳米柱的下表面在低于所述第一蚀刻停止层的最上表面的垂直水平处。

11.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述多个第一纳米柱中的至少一个第一纳米柱的下表面具有平坦形状。

12.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述多个第一纳米柱中的每个第一纳米柱的所述上表面具有在垂直方向上向下凹入的形状，以及

13.根据权利要求12所述的图像传感器，其中所述多个第一纳米柱上的所述第二蚀刻停止层具有在所述垂直方向上向下突出的形状。

14.根据权利要求8所述的图像传感器，其中在垂直方向上不与所述多个第一纳米柱中的每个第一纳米柱重叠的对应第二纳米柱的下表面是平坦的。

15.根据权利要求8所述的图像传感器，进一步包括在所述第二透镜层上的一个或更多个透镜层。

16.一种图像传感器，包括：

17.根据权利要求16所述的图像传感器，其中所述第二蚀刻停止层在垂直方向上的第一厚度的范围为1nm至30nm，以及

18.根据权利要求16所述的图像传感器，其中所述多个第一纳米柱中的每个第一纳米柱的所述上表面具有在垂直方向上向下凹入的形状，以及

19.根据权利要求16所述的图像传感器，其中所述第一蚀刻停止层或所述第二蚀刻停止层包括铪氧化物(hfo2)、硅氧化物(sio2)或铝氧化物(alo)，以及

20.根据权利要求16所述的图像传感器，进一步包括在所述多个第二纳米柱中的每个第二纳米柱的所述上表面和所述第二cmp停止层上的钝化层。

技术总结
提供了一种图像传感器，其包括传感器基板、在传感器基板上的间隔物层、以及在间隔物层上并配置为基于光的波长分离光的颜色分离透镜阵列，其中颜色分离透镜阵列包括：第一透镜层，包括多个第一纳米柱和在所述多个第一纳米柱周围的第一周边材料层；化学机械抛光(CMP)停止层，在第一周边材料层上；蚀刻停止层，在CMP停止层的上表面上并直接在所述多个第一纳米柱中的每个第一纳米柱的上表面上；以及在蚀刻停止层上的第二透镜层，第二透镜层包括多个第二纳米柱和在所述多个第二纳米柱周围的第二周边材料层。

技术研发人员：金东灿,朴灿镐,朴弘圭,权炳昊,边炅来,田慜焕,郑挥永
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31