背侧照明成像传感器中的侧向光屏蔽物的制作方法
led灯屏蔽方法
led灯屏蔽方法
LED灯以其节能、环保、长寿命等优点广泛应用于各个领域。
但在某些特定场合，我们可能需要屏蔽LED灯的光线，以避免光线干扰或其他特殊需求。
本文将详细介绍几种常见的LED灯屏蔽方法。
一、物理遮挡法
1.使用不透明物体遮挡：在LED灯前方放置不透明的遮挡物，如厚纸板、布料等，可以有效阻挡光线。
这种方法简单易行，适用于临时或小范围的屏蔽。
2.定制遮挡罩：根据LED灯的尺寸和形状，定制一个遮挡罩，将其固定在LED灯上，从而达到屏蔽光线的目的。
二、涂覆遮光材料法
1.使用遮光漆：在LED灯的外壳上涂覆一层遮光漆，可以降低光线的透射率，达到屏蔽效果。
2.贴上遮光膜：在LED灯表面贴上一层遮光膜，可以有效阻挡部分光线。
这种方法操作简便，适用于各种尺寸的LED灯。
三、光学屏蔽法
1.反射式屏蔽：利用光学反射原理，在LED灯周围设置反光镜，将光线反射到特定方向，从而达到屏蔽其他方向光线的目的。
2.透镜式屏蔽：使用特殊设计的透镜，将LED灯发出的光线聚焦到特定区域，减少其他区域的光线干扰。
四、电路控制法
1.调光控制：通过调光电路，降低LED灯的亮度，从而达到屏蔽光线的目的。
2.时序控制：设置特定的时序，使LED灯在特定时间段内关闭或降低亮度，避免光线干扰。
五、综合屏蔽法
结合以上几种方法，根据实际需求进行组合使用，以达到最佳的屏蔽效果。
总结：LED灯屏蔽方法多种多样，可以根据实际场景和需求选择合适的方法。
在实施屏蔽措施时，要注意安全，确保不影响LED灯的正常使用。
背景抑制光电传感器原理
背景抑制光电传感器原理背景抑制光电传感器是一种能够有效抑制背景光干扰的光电传感器，它在工业自动化、安防监控、智能家居等领域有着广泛的应用。
其原理是通过特定的技术手段，使传感器只对目标物体反射的光信号进行检测，从而排除背景光的影响，提高传感器的稳定性和可靠性。
本文将详细介绍背景抑制光电传感器的原理及其应用。
光电传感器是一种利用光电效应来检测目标物体的存在与位置的传感器。
在实际应用中，由于环境光的存在，传感器往往会受到背景光的干扰，导致检测结果不准确甚至失效。
背景抑制光电传感器通过采用特殊的光学设计和信号处理技术，能够在保证检测灵敏度的同时，有效地抑制背景光的影响，提高传感器的抗干扰能力。
其原理主要包括以下几个方面：首先，背景抑制光电传感器通过光学设计，使传感器只接收特定方向的光信号。
在传感器的接收端设置滤光片或光栅，能够选择性地屏蔽非目标方向的背景光，只接收与目标物体相关的光信号，从而减小背景光对传感器的干扰。
其次，背景抑制光电传感器采用特定的信号处理算法，对接收到的光信号进行精确的分析和处理。
通过对光信号的波形、频率等特征进行识别和提取，能够有效地区分目标信号和背景信号，从而实现对背景光的抑制。
此外，背景抑制光电传感器还可以通过调节灵敏度、增加滤波器等方式，进一步提高传感器对目标信号的识别能力，减小背景光的影响。
背景抑制光电传感器在工业自动化领域得到了广泛的应用。
例如，在流水线上，通过安装背景抑制光电传感器，能够实现对产品的准确检测和定位，提高生产效率和产品质量。
在安防监控领域，背景抑制光电传感器能够有效地排除环境光的干扰，实现对目标物体的精准监测和识别。
在智能家居领域，背景抑制光电传感器可以应用于智能灯光控制、人体感应等场景，提升智能化生活的舒适性和便利性。
总之，背景抑制光电传感器通过光学设计和信号处理技术，能够有效地抑制背景光的影响，提高传感器的稳定性和可靠性，广泛应用于工业自动化、安防监控、智能家居等领域，具有重要的应用价值和市场前景。
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本申请案涉及背侧照明成像传感器中的侧向光屏蔽物。
一种背侧照明图像传感器包含半导体层和安置在所述半导体层中的沟槽。
所述半导体层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。
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。
所述半导体层还包含发光元件，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。
所述沟槽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。
所述沟槽经定位以当所述发光元件与所述光感测元件之间的光路在所述半导体层内部时阻碍所述光路。
技术要求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；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；以及抗反射涂层，其安置在所述沟槽中并沿着所述沟槽的侧壁，但不完全填充所述沟槽。
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：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。
3.根据权利要求1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。
4.根据权利要求1所述的背侧照明图像传感器，其中所述沟槽安置在所述半导体层的所述外围电路区中。
5.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。
6.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。
7.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。
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。
9.根据权利要求8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。
10.根据权利要求8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。
11.根据权利要求8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。
12.根据权利要求8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。
13.根据权利要求8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。
14.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。
15.根据权利要求14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。
16.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。
17.一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。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：将光屏蔽层形成到所述抗反射涂层上在所述半导体层的所述外围电路区下方，其中所述抗反射涂层安置在所述沟槽中以及所述沟槽的侧壁上。
19.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：在所述沟槽中形成透明电介质元件，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发光元件与所述光感测元件之间的光路中的光的沟槽界面。
技术说明书背侧照明成像传感器中的侧向光屏蔽物技术领域本技术大体涉及成像传感器，且特定来说(但不排除其它)涉及背侧照明(“BSI”)互补金属氧化物半导体(“CMOS”)成像传感器。
背景技术现今，许多半导体成像传感器是前侧照明的。
即，这些传感器包含制造在半导体晶片的前侧上的成像阵列，其中在成像阵列处从同一前侧接收传入光。
前侧照明成像传感器具有若干缺点，例如有限的填充因子。
BSI成像传感器是前侧照明成像传感器的替代。
BSI成像传感器包含制造在半导体晶片的前表面上的成像阵列，但经由晶片的背表面接收传入光。
可通过将装置晶片结合到载体晶片随后使装置晶片变薄来形成BSI成像传感器。
为允许从背侧检测外部传入光，装置晶片制造得极薄。
举例来说，一些BSI成像传感器中的最终装置晶片厚度仅为几微米。
并非外部传入光的光可在装置晶片的硅衬底内通过外围电路元件发射。
此内部产生的光可光学穿隧且在装置晶片的硅衬底内在侧向行进以到达成像阵列。
此侧向光传播可产生不合需要的信号，且干扰BSI成像传感器的正常操作。
硅衬底相对薄可促成侧向光传播。
技术内容本技术提供一种背侧照明图像传感器，所述背侧照明图像传感器包括具有前侧表面和背侧表面的半导体层，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；所述背侧照明图像传感器还包括沟槽，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。
本技术还提供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。
附图说明参看以下图式描述本技术的非限制性且非详尽的实施例，其中除非另外指定，否则贯穿各个图式中相同参考数字指代相同零件。
图1是说明光在半导体层中在侧向传播的BSI成像传感器的横截面图。
图2是说明根据本技术的实施例包含沟槽的侧向光屏蔽物的BSI成像传感器的横截面图。
图3A和3B是说明根据本技术的实施例包含经填充沟槽的侧向光屏蔽物的BSI成像传感器的横截面图。
图4是说明根据本技术的实施例与BSI成像传感器的结构交互的光路的图。
图5是说明根据本技术的实施例的侧向光屏蔽物的BSI成像传感器的顶视图。
图6是说明根据本技术的实施例用于制造BSI成像传感器的方法的流程图。
具体实施方式本文描述用于制造包含侧向光屏蔽物的BSI成像传感器的设备和方法的实施例。
在以下描述中，陈述众多特定细节以提供对实施例的彻底理解。
然而，相关领域的技术人员将认识到，本文描述的技术可在没有所述特定细节的一者或一者以上的情况下实践或利用其它方法、组件、材料等实践。
在其它例子中，未展示或描述众所周知的结构、材料或操作以免混淆特定方面。
贯穿本说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的参考意味着，结合所述实施例描述的特定特征、结构或特性包含在本技术的至少一个实施例中。
因此，贯穿本说明书中短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”在各处的出现不一定全部指代同一实施例。
此外，所述特定特征、结构或特性可以任何适宜的方式组合在一个或一个以上实施例中。
图1是说明光在半导体或硅(“Si”)层120中在侧向传播的BSI成像传感器100的横截面图。
BSI 成像传感器100包含金属堆叠110(或者称为金属-电介质堆叠，因为其在电介质衬底内部含有金属结构)、Si层120、背侧抗反射涂层(“BARC”)层130和光屏蔽层140。
Si层120包含含有感测光的若干光感测元件124的传感器阵列区121，以及含有发光元件123的外围电路区122。
为允许光感测元件124从背侧(如图1所示)检测传入光150，Si层120制造得相对薄，例如几微米(10μm或更薄)。
如图1所示，BARC层130沉积在相对薄的Si层120上。
BARC层130减少传入光150的反射，借此提供传入光150到传感器阵列区121中的相对高程度的耦合。
在BSI成像传感器的一些实例(图1未图示)中，术语BARC层也用于包含BARC层130与Si层120之间的额外缓冲层。
缓冲层提供BARC层130与Si层120之间的缓冲。
其可包含例如氧化硅或氮化硅等材料。
此多层结构也可统称为电介质层。
在本技术中，术语BARC层选择为等效于电介质层。
图1中还展示光屏蔽层140，其可覆盖Si层120的若干区域使其不受传入光150照射。
首先，其覆盖安置在Si层120中的黑电平参考像素(图1未图示)。
黑电平参考像素是不接收传入光150的传感器像素，且为BSI成像传感器100提供黑电平参考。
黑电平参考像素可安置在外围电路区122中。
第二，光屏蔽层140可覆盖外围电路区122。
通过覆盖外围电路区122，光屏蔽层140减少或防止传入光150干扰外围电路操作。
例如外围电路区122内的发光元件123等特定元件可发光。
发光元件123可通过各种机制(例如，经由偏置p-n结的电致发光)发光，且产生具有在红外(“IR”)或近IR(“NIR”)光谱中的波长的光。
举例来说，发光元件123可为发射包含近似1.1μm的波长的光的金属氧化物半导体(“MOS”)隧道二极管。
在一个实施例中，发光元件123可为具有离子植入物引发的位错的前向偏置二极管，从而发射包含近似1.5μm的波长的光。
发光元件123发射的光可在侧向行进穿过Si层120且到达光感测元件124，借此产生不合需要的信号。