[发明专利]背侧照明成像传感器中的侧向光屏蔽物

权利要求书

1.一种背侧照明图像传感器，其包括：

半导体层，其具有前侧表面和背侧表面，所述半导体层包含：

安置在所述半导体层的传感器阵列区中的像素阵列的光感测元件，其中所述像素阵列经定位以经由所述半导体层的所述背侧表面接收外部传入光；以及

发光元件，其安置在所述半导体层的在所述传感器阵列区外部的外围电路区中，其中所述外围电路区包含促进所述光感测元件的操作的电路元件；以及

沟槽，其安置在所述半导体层中在所述光感测元件与所述发光元件之间，所述沟槽经定位以阻碍所述发光元件与所述光感测元件之间的光路，其中所述光路在所述背侧照明图像传感器内部。

2.根据权利要求1所述的背侧照明图像传感器，其进一步包括：

抗反射涂层，其安置在所述沟槽中以及所述沟槽的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的背侧照明图像传感器，其进一步包括：

光屏蔽层，其安置在所述抗反射涂层上以及所述沟槽中，其中所述光屏蔽层包含第一表面和第二表面，所述第一表面接触所述抗反射涂层。

4.根据权利要求2所述的背侧照明图像传感器，其中所述抗反射涂层的第一折射率小于所述半导体层的第二折射率，这促进光在所述光路中的全内反射。

5.根据权利要求2所述的背侧照明图像传感器，其中所述沟槽安置在所述半导体层的所述外围电路区中。

6.根据权利要求1所述的背侧照明图像传感器，其中所述半导体层的材料允许所述外部传入光经由所述背侧表面进入所述半导体层且到达所述光感测元件。

7.根据权利要求1所述的背侧照明图像传感器，其中所述沟槽实质上穿透所述半导体层。

8.根据权利要求1所述的背侧照明图像传感器，其进一步包括：

安置在所述沟槽中的实质上光学不透明的元件。

9.根据权利要求1所述的背侧照明图像传感器，其进一步包括：

安置在所述沟槽中的透明电介质元件，其中所述沟槽的侧壁和所述透明电介质元件形成了反射所述光路中的光的沟槽界面。

10.根据权利要求9所述的背侧照明图像传感器，其中所述透明电介质元件从所述半导体层的所述前侧表面向所述背侧表面实质上填充了所述沟槽。

11.根据权利要求9所述的背侧照明图像传感器，其进一步包括：

光屏蔽层，其安置在所述外围电路区下方，其中所述光屏蔽层接触安置在所述沟槽中的所述透明电介质元件且接触所述半导体层的所述背侧表面，且其中所述光屏蔽层为反射的且反射所述光路中的光；以及

抗反射涂层，其安置在所述半导体层的所述传感器阵列区下方且接触所述半导体层的所述背侧表面。

12.根据权利要求9所述的背侧照明图像传感器，其中所述透明电介质元件的第三折射率小于所述半导体层的第二折射率。

13.根据权利要求9所述的背侧照明图像传感器，其中所述透明电介质元件为氧化物。

14..根据权利要求9所述的背侧照明图像传感器，其中所述沟槽的所述侧壁以一倾斜度成角度使得增加所述光路中被所述沟槽界面反射的光。

15.根据权利要求1所述的背侧照明图像传感器，其中所述沟槽大体围绕所述半导体层的所述传感器阵列区。

16.根据权利要求15所述的背侧照明图像传感器，其中所述沟槽还大体围绕所述背侧照明图像传感器的黑电平参考像素。

17.根据权利要求1所述的背侧照明图像传感器，其进一步包括：

金属堆叠层，其安置在所述沟槽上方且接触所述半导体层的所述前侧表面。

18.一种制造背侧照明图像传感器的方法，所述方法包括：

提供所述背侧照明图像传感器的具有前侧表面和背侧表面的半导体层，所述半导体层包含光感测元件以及所述半导体层的含有发光元件且不含有所述光感测元件的外围电路区，其中所述外围电路区在所述半导体层的传感器阵列区外部；

形成穿透所述半导体层的所述背侧表面的沟槽，所述沟槽经定位以防止所述发光元件发射的光到达所述光感测元件；以及

在所述沟槽下方形成抗反射涂层。