德淮半導(dǎo)體圖像傳感器及其制作方法專利揭秘

德淮不斷在技術(shù)、專利授權(quán)等方面投入大量人力物力，目前已經(jīng)在高端影像傳感器上具備了較強的競爭力。

據(jù)報道，國內(nèi)首家專注于CMOS圖像傳感器的半導(dǎo)體公司——德淮半導(dǎo)體成立后，不斷在技術(shù)、專利授權(quán)等方面投入大量人力物力，目前已經(jīng)在高端影像傳感器尤其是CMOS圖像傳感器上具備了較強的競爭力。

在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，CMOS圖像傳感器作為一種將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號的器件，時刻出現(xiàn)在人們的日常生活中，并廣泛應(yīng)用于智能終端制造產(chǎn)業(yè)，如智能手機、安防攝像機、醫(yī)用微型照相機等等。相對于電荷耦合器件（CCD）傳感器，CMOS圖像傳感器具有集成度高、功耗小、生成成本低等優(yōu)點。在目前的環(huán)境中，存在大量電磁波，如γ射線，微波等，而目前的傳感器中并沒有在微透鏡到感光元件的光路區(qū)形成有效防護電磁波的結(jié)構(gòu)，因此圖像傳感器的成像質(zhì)量和靈敏度會受到較大影響。

針對這一問題，德淮半導(dǎo)體公司在2019年月19日申請了一項名為“圖像傳感器及其制作方法”的發(fā)明專利（申請?zhí)枺?01910766674.5），申請人為德淮半導(dǎo)體有限公司。

此發(fā)明專利介紹了一種圖像傳感器及其制作方法，通過在傳感器的微透鏡與絕緣結(jié)構(gòu)光路中形成電磁波吸收層，從而避免電磁波進入圖像傳感器，以提高圖像傳感器的成像質(zhì)量。

圖1 圖像傳感器結(jié)構(gòu)示意圖

圖1是此專利提出的一種圖像傳感器工藝結(jié)構(gòu)圖，其中感光元件110、隔離結(jié)構(gòu)120、絕緣結(jié)構(gòu)130均位于半導(dǎo)體襯底100之上，電磁波吸收層140a位于絕緣結(jié)構(gòu)上，上面的遮光膜160部分覆蓋電磁波吸收層，并隔離濾色層150以及鈍化層170，同時微透鏡180位于鈍化層之上。電磁波吸收層可以設(shè)置在圖像傳感器的不同位置，只需起到阻擋電磁波進入感光元件的作用，并且不影響圖像傳感器成像性能即可。

此專利提到，圖1所示的半導(dǎo)體襯底100采用P型硅，即在硅襯底中摻雜P型離子以注入或者滲透的工藝來實現(xiàn)。感光元件110可采用光電二極管，并排列成所需的陣列結(jié)構(gòu)，其在硅襯底中的離子摻雜類型相反。隔離結(jié)構(gòu)120用于實現(xiàn)半導(dǎo)體器件有源區(qū)之間的隔離，防止光線在感光元件110之間的干擾，其材料可以為氧化硅或者氮氧化硅。

電磁波吸收層是此專利提出的核心創(chuàng)新點，置于絕緣結(jié)構(gòu)130的表面，利用材料性質(zhì)反射或者吸收圖像傳感器的電磁波，降低干擾，提高圖像傳感器的性能，可以采用本征型導(dǎo)電高分子材料，如聚碳酸酯或者聚乙炔等，在具有良好的電磁屏蔽性能以及導(dǎo)電性能的同時，還具有良好的透光性，并反射和吸收電磁波。

濾色層150與感光元件位置相對應(yīng)，用于通過特定波長范圍的光，并進入感光區(qū)，通常采用添加有機顏料的樹脂做成。遮光膜160用于隔離濾色層150，防止不同像素區(qū)域的光線進入其他像素區(qū)間的光電二極管。鈍化層170用于圖像傳感器表面的平感化，常采用氧化硅、氮化硅或絕緣材料構(gòu)成的復(fù)合材料層構(gòu)成。微透鏡180則是針對各個像素單元聚集光，與現(xiàn)有工藝相似。

經(jīng)濟全球化的今天，一個國家對未來的科技掌控力取決于現(xiàn)有各個科技領(lǐng)域的發(fā)展力度，尤其是在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)必須緊跟潮流，不斷發(fā)展創(chuàng)新才能在未來取得良好的競爭力，也希望德淮半導(dǎo)體通過自身在這一領(lǐng)域的積淀與能力，可以促進國有產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)我國半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)革命創(chuàng)新。