示例實(shí)施方式涉及圖像傳感器和/或包括圖像傳感器的電子裝置。

背景技術(shù)：

成像裝置通常用在數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)等內(nèi)，以捕捉圖像并將圖像存儲(chǔ)為電信號(hào)，并且成像裝置包括圖像傳感器，該圖像傳感器根據(jù)波長(zhǎng)分離入射光，并將分離的入射光的每個(gè)分量或一個(gè)或更多個(gè)分量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

對(duì)圖像傳感器尺寸的減小一直存在持續(xù)的需求。為了減小圖像傳感器尺寸，已經(jīng)研究了具有堆疊結(jié)構(gòu)的圖像傳感器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一示例實(shí)施方式涉及一種圖像傳感器，其具有能夠通過提高波長(zhǎng)選擇性來改善靈敏度的結(jié)構(gòu)。

另一示例實(shí)施方式涉及一種包括該圖像傳感器的電子裝置。

根據(jù)一示例實(shí)施方式，一種圖像傳感器包括：含有多個(gè)光感測(cè)器件的半導(dǎo)體襯底，布置在半導(dǎo)體襯底上并吸收第一顏色和第二顏色的混合光的光電轉(zhuǎn)換器件，以及布置在光電轉(zhuǎn)換器件上并配置為選擇性透射包括第三顏色以及第一顏色和第二顏色中的至少一種的混合光的顏色濾光器。

顏色濾光器可以包括配置為選擇性透射第一顏色和第三顏色的混合光的第一顏色濾光器和配置為選擇性透射第二顏色和第三顏色的混合光的第二顏色濾光器中的至少一個(gè)。

顏色濾光器可以包括第一顏色濾光器和第二顏色濾光器。

第一顏色濾光器和第二顏色濾光器可以沿著行和列交替排列。

光電轉(zhuǎn)換器件可以包括重疊第一顏色濾光器并配置為轉(zhuǎn)換第一顏色的光的第一光電轉(zhuǎn)換器件、以及重疊第二顏色濾光器并配置為轉(zhuǎn)換第二顏色的光的第二光電轉(zhuǎn)換器件。

光電轉(zhuǎn)換器件可以包括重疊第一顏色濾光器并配置為轉(zhuǎn)換第一顏色的光的第一光電轉(zhuǎn)換器件，重疊第二顏色濾光器并配置為轉(zhuǎn)換第二顏色的光的第二光電轉(zhuǎn)換器件，以及不重疊第一顏色濾光器也不重疊第二顏色濾光器并配置為轉(zhuǎn)換第一顏色和第二顏色的混合光的第三光電轉(zhuǎn)換器件。

顏色濾光器可以進(jìn)一步包括配置為透射第一顏色、第二顏色和第三顏色的混合光的第三顏色濾光器，且第三顏色濾光器可以布置成與第一顏色濾光器和第二顏色濾光器中的至少一個(gè)相鄰。

在示例實(shí)施方式中，光電轉(zhuǎn)換器件可以包括重疊第一顏色濾光器并配置為轉(zhuǎn)換第一顏色的光的第一光電轉(zhuǎn)換器件，重疊第二顏色濾光器并配置為轉(zhuǎn)換第二顏色的光的第二光電轉(zhuǎn)換器件，以及重疊第三顏色濾光器并配置為轉(zhuǎn)換第一顏色和第二顏色的混合光的第三光電轉(zhuǎn)換器件。

顏色濾光器可以包括第一顏色濾光器或第二顏色濾光器。

第一顏色濾光器或第二顏色濾光器可以排列成沿著行和列彼此間隔開。

光電轉(zhuǎn)換器件可以包括重疊第一顏色濾光器或第二顏色濾光器并配置為轉(zhuǎn)換第一顏色的或第二顏色的光的第四光電轉(zhuǎn)換器件，以及不重疊第一顏色濾光器或第二顏色濾光器并配置為轉(zhuǎn)換第一顏色和第二顏色的混合光的第五光電轉(zhuǎn)換器件。

顏色濾光器可以進(jìn)一步包括配置為透射第一顏色、第二顏色和第三顏色的混合光的第三顏色濾光器，并且第一顏色濾光器或第二顏色濾光器和第三顏色濾光器可以沿著行和列交替排列。

光電轉(zhuǎn)換器件可以包括重疊第一顏色濾光器或第二顏色濾光器并配置為轉(zhuǎn)換第一顏色的或第二顏色的光的第四光電轉(zhuǎn)換器件，以及重疊第三顏色濾光器并配置為轉(zhuǎn)換第一顏色和第二顏色的混合光的第五光電轉(zhuǎn)換器件。

光感測(cè)器件可以感測(cè)第三顏色的光。

第一顏色可以是藍(lán)色，第二顏色可以是紅色，第三顏色可以是綠色。

在示例實(shí)施方式中，光電轉(zhuǎn)換器件可以包括彼此面對(duì)的一對(duì)電極、以及在該對(duì)電極之間的光吸收層，該光吸收層包括選擇性吸收第一顏色的光的光吸收材料和選擇性吸收第二顏色的光的光吸收材料的混合物、或者選擇性吸收第一顏色和第二顏色的光的光吸收材料。

根據(jù)另一示例實(shí)施方式，一種圖像傳感器包括配置為吸收第一顏色和第二顏色的混合光的光電轉(zhuǎn)換器件和布置在光電轉(zhuǎn)換器件的一側(cè)并配置為感測(cè)第三顏色的光感測(cè)器件，其中光電轉(zhuǎn)換器件包括配置為轉(zhuǎn)換第一顏色的光的第一光電轉(zhuǎn)換器件、配置為轉(zhuǎn)換第二顏色的光的第二光電轉(zhuǎn)換器件和配置為轉(zhuǎn)換第一顏色和第二顏色的混合光的第三光電轉(zhuǎn)換器件中的至少兩種。

圖像傳感器可以進(jìn)一步包括位于光電轉(zhuǎn)換器件的另一側(cè)的顏色濾光器，其中，該顏色濾光器包括重疊第一光電轉(zhuǎn)換器件并配置為選擇性透射第一顏色和第三顏色的混合光的第一顏色濾光器和重疊第二光電轉(zhuǎn)換器件并配置為選擇性透射第二顏色和第三顏色的混合光的第二顏色濾光器中的至少一種。

顏色濾光器可以進(jìn)一步包括重疊第三光電轉(zhuǎn)換器件并配置為透射第一顏色、第二顏色和第三顏色的混合光的第三顏色濾光器。

根據(jù)另一示例實(shí)施方式，提供一種包括該圖像傳感器的電子裝置。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)一種示例實(shí)施方式的圖像傳感器的堆疊結(jié)構(gòu)的示意圖，

圖2是圖1的圖像傳感器的剖視圖，

圖3是示出圖1的圖像傳感器的顏色濾光器的排列的示意圖，

圖4是示出根據(jù)另一示例實(shí)施方式的圖像傳感器的堆疊結(jié)構(gòu)的示意圖，

圖5是圖4的圖像傳感器的剖視圖，

圖6是示出圖4的圖像傳感器的顏色濾光器的排列的示意圖，

圖7是示出根據(jù)另一示例實(shí)施方式的圖像傳感器的堆疊結(jié)構(gòu)的示意圖，

圖8是圖7的圖像傳感器的剖視圖，

圖9是示出圖7的圖像傳感器的顏色濾光器的排列的示意圖，

圖10是示出根據(jù)另一示例實(shí)施方式的圖像傳感器的堆疊結(jié)構(gòu)的示意圖，

圖11是圖10的圖像傳感器的剖視圖，

圖12是示出圖10的圖像傳感器的顏色濾光器的排列的示意圖，

圖13是示出根據(jù)另一示例實(shí)施方式的圖像傳感器的堆疊結(jié)構(gòu)的示意圖，

圖14是圖13的圖像傳感器的剖視圖，以及

圖15是示出圖13的圖像傳感器的顏色濾光器的排列的示意圖。

具體實(shí)施方式

示例實(shí)施方式將在下面被詳細(xì)描述，并且可以被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員輕易地施行。但是，示例實(shí)施方式可以以很多不同的形式實(shí)施，并不應(yīng)被解釋為局限于在此給出的示例。

將理解，當(dāng)一元件被稱為“在”另外的元件“上”、或者“連接”或“聯(lián)接”到另外的元件時(shí)，它可以直接在所述另外的元件上、或者直接連接或聯(lián)接到所述另外的元件，或者可以存在居間元件。相反，當(dāng)一元件被稱為“直接在”另外的元件“上”、或“直接連接”或“直接聯(lián)接”到另外的元件時(shí)，則沒有居間元件存在。當(dāng)在這里使用時(shí)，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)列舉項(xiàng)目中的一個(gè)或更多個(gè)的任意和所有組合。此外，將理解，當(dāng)一層被稱為“在”另一層“下面”時(shí)，它可以直接在下面，或者也可以存在一個(gè)或更多個(gè)居間層。另外，也將理解，當(dāng)一層被稱為“在”兩層“之間”時(shí)，它可以是所述兩層之間的唯一層，或者也可以存在一個(gè)或更多個(gè)居間層。

將理解，雖然術(shù)語“第一”、“第二”等可以在此用來描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用來將一元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一元件、部件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此，以下討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分，而不背離示例實(shí)施方式的教導(dǎo)。

在附圖中，層、膜、板、區(qū)域等的厚度為了清楚被夸大。在整個(gè)說明書中相同附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)相同元件。在整個(gè)說明書中相同附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)相同部件。

在附圖中，與描述沒有關(guān)系的部分為了實(shí)施方式的清晰而被省略，并且相同或類似的構(gòu)成元件在整個(gè)說明書中由相同附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。

為了描述的方便，在這里可以使用諸如“在……之下”、“在……下面”、“下部”、“在……之上”、“上部”等的空間關(guān)系術(shù)語來描述如圖中所示的一個(gè)元件或特征的與另外的元件(們)或特征(們)的關(guān)系。將理解，除了圖中所繪的取向之外，空間關(guān)系術(shù)語旨在還涵蓋裝置在使用或操作中的不同取向。例如，如果圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則被描述為“在”另外的元件或特征“下面”或“之下”的元件將取向?yàn)椤霸凇彼隽硗獾脑蛱卣鳌爸稀薄Ｒ虼?，示例術(shù)語“在……下面”能包含上和下兩個(gè)方向。裝置可以被另行取向(旋轉(zhuǎn)90度或處于另外的取向)，且在此使用的空間關(guān)系描述語可以被相應(yīng)地解釋。

在此使用的術(shù)語僅出于描述特定實(shí)施方式的目的，不旨在限制示例實(shí)施方式。當(dāng)在此使用時(shí)，單數(shù)形式“一”和“該”也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另有所指。還將理解，當(dāng)在本說明書中使用時(shí)，術(shù)語“包括”和/或“包含”指明所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組的存在或添加。

在這里參照剖視圖描述了示例實(shí)施方式，所述剖視圖是示例實(shí)施方式的理想化實(shí)施方式(以及中間結(jié)構(gòu))的示意圖。照這樣，將預(yù)期到作為例如制造技術(shù)和/或公差的結(jié)果的相對(duì)于圖示的形狀的變化。因此，示例實(shí)施方式不應(yīng)被解釋為限于在此示出的區(qū)域的特別形狀，而將包括例如由制造引起的形狀的偏離。例如，被示為矩形的注入?yún)^(qū)將通常在其邊緣處具有圓化的或彎曲的特征和/或注入濃度的梯度，而非從注入?yún)^(qū)到非注入?yún)^(qū)的二元變化。同樣地，由注入形成的埋入?yún)^(qū)可以引起埋入?yún)^(qū)和注入通過其發(fā)生的表面之間的區(qū)域中的某些注入。因此，圖中所示的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，并且它們的形狀不旨在示出器件的區(qū)域的實(shí)際形狀，且不旨在限制示例實(shí)施方式的范圍。

除非另外規(guī)定，在此使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與示例實(shí)施方式所屬的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。還將理解，諸如通用詞典中定義的術(shù)語的術(shù)語應(yīng)解釋為具有與在相關(guān)技術(shù)的背景下的它們的含義相一致的含義，且將不在理想化或過度形式化的意義上被解釋，除非在這里明確地如此界定。當(dāng)在此使用時(shí)，諸如“中的至少一個(gè)”的表述當(dāng)在一列元素之后時(shí)，修飾整列元素，而不修飾該列中的單個(gè)元素。當(dāng)在此使用時(shí)，“其組合”指的是兩個(gè)或更多個(gè)的混合體和加起來的結(jié)構(gòu)。

當(dāng)術(shù)語“大約”或“基本上”在本說明書中結(jié)合數(shù)值使用時(shí)，意思指相關(guān)的數(shù)值包括圍繞所述及的數(shù)值的±10％的公差。此外，當(dāng)在本說明書中提及百分?jǐn)?shù)時(shí)，意思是這些百分?jǐn)?shù)是基于重量的，即重量百分?jǐn)?shù)。表述“多達(dá)”包括零到所表示的上限的量以及其間的所有值。當(dāng)范圍被指定時(shí)，該范圍包括其間的所有值，例如0.1％的增量。此外，當(dāng)詞語“大體上”和“基本上”結(jié)合幾何形狀使用時(shí)，意思是不要求所述幾何形狀的準(zhǔn)確性，而是對(duì)該形狀的偏離在本公開的范圍內(nèi)。雖然實(shí)施方式的管狀元件可以是圓柱形的，但是其他管狀橫截面形式也是預(yù)料中的，諸如正方形、矩形、橢圓形、三角形等等。

以下，將參照附圖描述根據(jù)一示例實(shí)施方式的圖像傳感器。作為圖像傳感器的一示例，有機(jī)cmos圖像傳感器被描述。

圖1是示出根據(jù)一示例實(shí)施方式的圖像傳感器的堆疊結(jié)構(gòu)的示意圖，圖2是圖1的圖像傳感器的剖視圖，圖3是示出圖1的圖像傳感器的顏色濾光器的排列的示意圖。

根據(jù)一示例實(shí)施方式的圖像傳感器100包括顏色濾光器層70、光電轉(zhuǎn)換器件30和半導(dǎo)體襯底110。

顏色濾光器層70包括多個(gè)單元顏色濾光器的陣列，所述多個(gè)單元顏色濾光器沿行和列重復(fù)排列，單元顏色濾光器陣列可以具有各種矩陣排列，例如2×2、3×3、4×4等。

顏色濾光器層70可以包括配置為透射從第一顏色、第二顏色和第三顏色的三原色中選出的兩種顏色的混合光的顏色濾光器。

顏色濾光器層70可以包括配置為選擇性透射第一顏色和第三顏色的混合光的第一顏色濾光器70a和配置為選擇性透射第二顏色和第三顏色的混合光的第二顏色濾光器70b，且第一顏色濾光器70a和第二顏色濾光器70b可以沿著行和列交替排列。例如，第一顏色濾光器70a和第二顏色濾光器70b可以分別是配置為透射藍(lán)色和綠色的混合光的青色濾光器、配置為透射紅色和綠色的混合光的黃色濾光器或者配置為透射藍(lán)色和紅色的混合光的品紅色濾光器。

第一顏色濾光器70a和第二顏色濾光器70b可以共同透射第三顏色的光，例如當(dāng)?shù)谝活伾珵V光器70a是青色濾光器且第二顏色濾光器70b是黃色濾光器時(shí)，第一顏色濾光器70a和第二顏色濾光器70b可以兩者都透射綠色光。

光電轉(zhuǎn)換器件30可以布置在顏色濾光器層70下面，并可以選擇性感測(cè)透過顏色濾光器層70的光的至少一部分。

光電轉(zhuǎn)換器件30包括彼此面對(duì)的下電極31和上電極33、以及在下電極31和上電極33之間的光吸收層32。

下電極31和上電極33中的一個(gè)是陽極，另一個(gè)是陰極。下電極31和上電極33中的至少一個(gè)可以是光透射電極，并且該光透射電極可以例如由諸如氧化銦錫(ito)或氧化銦鋅(izo)的透明導(dǎo)體制成或者包括所述透明導(dǎo)體，或者可以是具有幾納米或幾十納米的厚度的金屬薄層、或者具有幾納米到幾十納米的厚度并摻雜有金屬氧化物的金屬薄層。

光吸收層32可以選擇性吸收從第一顏色、第二顏色和第三顏色的三原色中選出的第一顏色和第二顏色的混合光。就是說，光吸收層32選擇性吸收第一顏色和第二顏色的混合光，并透射第三顏色的光。

光吸收層32可以包括p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體，且p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體中的至少一個(gè)可以是選擇性吸收第一顏色和第二顏色的混合光的光吸收材料。p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體中的至少一個(gè)可以是例如選擇性吸收第一顏色的光的光吸收材料和選擇性吸收第二顏色的光的光吸收材料的混合物、或者選擇性吸收第一顏色和第二顏色的光的光吸收材料。光吸收材料可以是例如有機(jī)材料、無機(jī)材料或有機(jī)/無機(jī)材料。例如，選擇性吸收紅色光的光吸收材料可以是或包括金屬酞菁、金屬氧化物酞菁或其衍生物，例如銅酞菁、鋅酞菁、氧鈦酞菁或其衍生物，但不局限于此。例如，選擇性吸收藍(lán)色光的光吸收材料可以是或包括富勒烯或富勒烯衍生物，但不局限于此。例如，選擇性吸收綠色光的光吸收材料可以是或包括喹吖啶酮或其衍生物、亞酞菁或其衍生物、噻吩或其衍生物、或者聚噻吩或其衍生物，但不局限于此。

光吸收層32可以是單層或多層。光吸收層32可以是例如本征層(i層)、p型層/i層、i層/n型層、p型層/i層/n型層、p型層/n型層等。

本征層(i層)可以包括按約1:100到約100:1的體積比的p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體。p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體可以以約1:50到約50:1、約1:10到約10:1或約1:1的體積比混合。當(dāng)p型和n型半導(dǎo)體具有在以上范圍之一內(nèi)的組分比時(shí)，可以有效產(chǎn)生激子，并且可以有效形成pn節(jié)。

p型層可以包括p型半導(dǎo)體，n型層可以包括n型半導(dǎo)體。

光吸收層32可以具有約1nm到約500nm的厚度，例如，約5nm到約300nm或者約5nm到約200nm。在該厚度范圍內(nèi)，光吸收層32可以有效吸收第三可見光，將空穴與電子有效分離，并傳輸空穴，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率。

光吸收層32重疊第一顏色濾光器70a和第二顏色濾光器70b，并包括重疊第一顏色濾光器70a的第一光吸收區(qū)域32a和重疊第二顏色濾光器70b的第二光吸收區(qū)域32b。

在各種不同的示例實(shí)施方式中，透過第一顏色濾光器70a的第一顏色和第三顏色的混合光進(jìn)入第一光吸收區(qū)域32a內(nèi)，第一顏色的光被選擇性吸收，第三顏色的光被透射。透過第二顏色濾光器70b的第二顏色和第三顏色的混合光進(jìn)入第二光吸收區(qū)域32b，第二顏色的光被選擇性吸收，第三顏色的光被透射。

下電極31、第一光吸收區(qū)域32a和上電極33形成第一光電轉(zhuǎn)換器件30a。激子可以由第一光吸收區(qū)域32a內(nèi)吸收的第一顏色的光產(chǎn)生，產(chǎn)生的激子被分離成空穴和電子，分離出的空穴被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陽極，分離出的電子被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陰極，且電子和/或空穴被收集在電荷存儲(chǔ)器55a內(nèi)，從而引發(fā)光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。第一光電轉(zhuǎn)換器件30a檢測(cè)第一顏色的光信號(hào)。

下電極31、第二光吸收區(qū)域32b和上電極33形成第二光電轉(zhuǎn)換器件30b。激子可以由第二光吸收區(qū)域32b內(nèi)吸收的第二顏色的光產(chǎn)生，產(chǎn)生的激子被分離成空穴和電子，分離的空穴被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陽極，分離的電子被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陰極，且電子和/或空穴被收集在電荷存儲(chǔ)器55b內(nèi)，從而引發(fā)光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。第二光電轉(zhuǎn)換器件30b檢測(cè)第二顏色的光信號(hào)。

半導(dǎo)體襯底110可以是硅襯底，且集成有光感測(cè)器件50、電荷存儲(chǔ)器55a和55b以及傳輸晶體管(未示出)。

光感測(cè)器件50可以是光電二極管。光感測(cè)器件50感測(cè)光，并且與被感測(cè)的光相關(guān)的信息可以被傳輸晶體管傳遞。電荷存儲(chǔ)器55a電連接到第一光電轉(zhuǎn)換器件30a，且電荷存儲(chǔ)器55a的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。電荷存儲(chǔ)器55b電連接到第二光電轉(zhuǎn)換器件30b，且經(jīng)電荷存儲(chǔ)器55b收集的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。

光感測(cè)器件50可以感測(cè)透過第一顏色濾光器70a和第一光電轉(zhuǎn)換器件30a的光，或者透過第二顏色濾光器70b和第二光電轉(zhuǎn)換器件30b的光。就是說，光感測(cè)器件50可以感測(cè)第三顏色的光。

具體地說，包括第一顏色、第二顏色和第三顏色的可見光的第一顏色和第三顏色的混合光透過第一顏色濾光器70a，且第一顏色的光被第一光吸收區(qū)域32a選擇性吸收，因此光感測(cè)器件50感測(cè)第三顏色的光。同樣，包括第一顏色、第二顏色和第三顏色的可見光的第二顏色和第三顏色的混合光透過第二顏色濾光器70b，且第二顏色的光被第二光吸收區(qū)域32b選擇性吸收，因此光感測(cè)器件50感測(cè)第三顏色的光。

例如，第一顏色可以是藍(lán)色，第二顏色可以是紅色，第三顏色可以是綠色。在這樣的情況下，當(dāng)?shù)谝活伾珵V光器70a是青色濾光器，第二顏色濾光器70b是黃色濾光器，且光吸收層32吸收紅色和藍(lán)色的混合光時(shí)，光感測(cè)器件50可以感測(cè)綠色光。

例如，第一顏色可以是紅色，第二顏色可以是綠色，第三顏色可以是藍(lán)色。在這樣的情況下，當(dāng)?shù)谝活伾珵V光器70a是品紅色濾光器，第二顏色濾光器70b是青色濾光器、且光吸收層32吸收紅色和綠色的混合光時(shí)，光感測(cè)器件50可以感測(cè)藍(lán)色光。

例如，第一顏色可以是綠色，第二顏色可以是藍(lán)色，第三顏色可以是紅色。在這樣的情況下，當(dāng)?shù)谝活伾珵V光器70a是黃色濾光器，第二顏色濾光器70b是品紅色濾光器，且光吸收層32吸收綠色和藍(lán)色的混合光時(shí)，光感測(cè)器件50可以感測(cè)紅色光。

金屬線(未示出)和焊盤(未示出)可以形成在光感測(cè)器件50上。為了減小信號(hào)延遲，金屬線和焊盤可以由具有低電阻率的金屬制成或包括所述金屬，例如鋁(al)、銅(cu)、銀(ag)和它們的合金，但不局限于此。此外，其不局限于該結(jié)構(gòu)，金屬線和焊盤可以位于光感測(cè)器件50之下。

根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施方式，絕緣層60形成在半導(dǎo)體襯底110和光電轉(zhuǎn)換器件30之間。絕緣層60可以由例如諸如硅氧化物和/或硅氮化物的無機(jī)絕緣材料或者諸如sic、sicoh、sico和siof的低介電常數(shù)(低k)材料制成，或包括所述無機(jī)絕緣材料或者所述低介電常數(shù)(低k)材料。絕緣層60具有露出電荷存儲(chǔ)器55a和55b的溝槽65。溝槽65可以以填充物填充。

聚光透鏡(未示出)可以進(jìn)一步形成在顏色濾光器層70上。聚光透鏡可以控制入射光的方向并將光聚集在一個(gè)區(qū)域內(nèi)。聚光透鏡可以具有例如圓柱形或半球形的形狀，但不局限于此。

根據(jù)一示例實(shí)施方式的圖像傳感器具有光電轉(zhuǎn)換器件30疊置在半導(dǎo)體襯底110上的結(jié)構(gòu)，從而可以減小圖像傳感器的面積，并且可以實(shí)現(xiàn)減小尺寸的圖像傳感器。

根據(jù)一示例實(shí)施方式的圖像傳感器通過包括被配置為透射混合光的顏色濾光器，可以減少顏色濾光器導(dǎo)致的光損失，從而提高光吸收效率。

另外，根據(jù)一示例實(shí)施方式的圖像傳感器提高了對(duì)被光電轉(zhuǎn)換器件吸收的光和被光感測(cè)器件感測(cè)的光的波長(zhǎng)選擇性，從而減小串?dāng)_。

根據(jù)一示例實(shí)施方式的圖像傳感器通過將顏色濾光器層布置在上側(cè)減小了光電轉(zhuǎn)換器件和半導(dǎo)體襯底之間的間隙，作為結(jié)果，改善了加工性，并減少了電流損失。

以下，描述根據(jù)另一示例實(shí)施方式的圖像傳感器。

圖4是示出根據(jù)另一示例實(shí)施方式的圖像傳感器的堆疊結(jié)構(gòu)的示意圖，圖5是圖4的圖像傳感器的剖視圖，圖6是示出圖4的圖像傳感器的顏色濾光器的排列的示意圖。

根據(jù)一示例實(shí)施方式的圖像傳感器200包括顏色濾光器層70、光電轉(zhuǎn)換器件30和半導(dǎo)體襯底110。

顏色濾光器層70包括多個(gè)單元顏色濾光器的陣列，所述多個(gè)單元顏色濾光器沿著行和列重復(fù)排列，且單元顏色濾光器陣列可以具有各種矩陣排列，例如2×2、3×3、4×4等。

顏色濾光器層70可以包括被配置為透射從第一顏色、第二顏色和第三顏色的三原色中選出的兩種顏色的混合光的顏色濾光器。顏色濾光器層70可以包括被配置為選擇性透射第一顏色和第三顏色的混合光的第一顏色濾光器70a、以及被配置為選擇性透射第二顏色和第三顏色的混合光的第二顏色濾光器70b。

但是，根據(jù)一示例實(shí)施方式的圖像傳感器200包括在單元顏色濾光器陣列的矩陣排列中沒有顏色濾光器的區(qū)域。就是說，單元顏色濾光器陣列包括被配置為選擇性透射第一顏色和第三顏色的混合光的第一顏色濾光器70a、以及被配置為選擇性透射第二顏色和第三顏色的混合光的第二顏色濾光器70b，并且第一顏色濾光器70a和第二顏色濾光器70b可以排列成沿著行和列彼此分隔開。

第一顏色濾光器70a和第二顏色濾光器70b可以兩者都透射第三顏色的光，例如，當(dāng)?shù)谝活伾珵V光器70a是青色濾光器且第二顏色濾光器70b是黃色濾光器時(shí)，第一顏色濾光器70a和第二顏色濾光器70b可以兩者都透射綠色光。

光電轉(zhuǎn)換器件30可以布置在顏色濾光器層70之下，并可以選擇性感測(cè)透過顏色濾光器層70的光的至少一部分。

光電轉(zhuǎn)換器件30包括彼此面對(duì)的下電極31和上電極33、以及在下電極31和上電極33之間的光吸收層32。

光吸收層32可以選擇性吸收從第一顏色、第二顏色和第三顏色的三原色中選擇的第一顏色和第二顏色的混合光。就是說，光吸收層32選擇性吸收第一顏色和第二顏色的混合光，并透射第三顏色的光。

光吸收層32包括重疊第一顏色濾光器70a的第一光吸收區(qū)域32a、重疊第二顏色濾光器70b的第二光吸收區(qū)域32b、以及不重疊第一顏色濾光器70a也不重疊第二顏色濾光器70b的第三光吸收區(qū)域32c。

透過第一顏色濾光器70a的第一顏色和第三顏色的混合光進(jìn)入第一光吸收區(qū)域32a內(nèi)，第一顏色的光被選擇性吸收，第三顏色的光被透射。透過第二顏色濾光器70b的第二顏色和第三顏色的混合光進(jìn)入第二光吸收區(qū)域32b內(nèi)，第二顏色的光被選擇性吸收，第三顏色的光被透射。入射光進(jìn)入第三光吸收區(qū)域32c，第一顏色和第二顏色的混合光被選擇性吸收，第三顏色的光被透射。

下電極31、第一光吸收區(qū)域32a和上電極33形成第一光電轉(zhuǎn)換器件30a。激子可以由第一光吸收區(qū)域32a內(nèi)吸收的第一顏色的光產(chǎn)生，產(chǎn)生的激子被分離成空穴和電子，分離出的空穴被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陽極，分離出的電子被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陰極，且電子和/或空穴被收集在電荷存儲(chǔ)器55a內(nèi)，以引發(fā)光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。第一光電轉(zhuǎn)換器件30a檢測(cè)第一顏色的光的信號(hào)。

下電極31、第二光吸收區(qū)域32b和上電極33形成第二光電轉(zhuǎn)換器件30b。激子可以由第二光吸收區(qū)域32b內(nèi)吸收的第二顏色的光產(chǎn)生，產(chǎn)生的激子被分離成空穴和電子，分離出的空穴被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陽極，分離出的電子被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陰極，且電子和/或空穴被收集在電荷存儲(chǔ)器55b內(nèi)，從而引發(fā)光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。第二光電轉(zhuǎn)換器件30b獲得第二顏色的光的信號(hào)。

下電極31、第三光吸收區(qū)域32c和上電極33形成第三光電轉(zhuǎn)換器件30c。激子可以由第三光吸收區(qū)域32c內(nèi)吸收的第一顏色和第二顏色的混合光產(chǎn)生，產(chǎn)生的激子被分離成空穴和電子，分離出的空穴被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陽極，分離出的電子被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陰極，且電子和/或空穴被收集在電荷存儲(chǔ)器55c內(nèi)，從而引發(fā)光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。第三光電轉(zhuǎn)換器件30c獲得第一顏色和第二顏色的光的信號(hào)。

半導(dǎo)體襯底110可以是硅襯底，并且集成有光感測(cè)器件50、電荷存儲(chǔ)器55a、55b和55c、以及傳輸晶體管(未示出)。

光感測(cè)器件50可以是光電二極管。光感測(cè)器件50感測(cè)光，并且自被感測(cè)的光獲得的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。電荷存儲(chǔ)器55a電連接到第一光電轉(zhuǎn)換器件30a，來自電荷存儲(chǔ)器55a的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。電荷存儲(chǔ)器55b電連接到第二光電轉(zhuǎn)換器件30b，且來自電荷存儲(chǔ)器55b的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。電荷存儲(chǔ)器55c電連接到第三光電轉(zhuǎn)換器件30c，且電荷存儲(chǔ)器55c的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。

光感測(cè)器件50可以感測(cè)透過第一顏色濾光器70a和第一光電轉(zhuǎn)換器件30a的光、透過第二顏色濾光器70b和第二光電轉(zhuǎn)換器件30b的光、或者透過光電轉(zhuǎn)換器件30c的光。就是說，光感測(cè)器件50可以感測(cè)第三顏色的光。

具體地說，包括第一顏色、第二顏色和第三顏色的可見光的第一顏色和第三顏色的混合光透過第一顏色濾光器70a，且第一顏色的光被第一光吸收區(qū)域32a選擇性吸收，因此光感測(cè)器件50感測(cè)第三顏色的光。同樣，包括第一顏色、第二顏色和第三顏色的可見光的第二顏色和第三顏色的混合光透過第二顏色濾光器70b，并且第二顏色的光被第二光吸收區(qū)域32b選擇性吸收，因此光感測(cè)器件50感測(cè)第三顏色的光。同樣，包括第一顏色、第二顏色和第三顏色的可見光到達(dá)第三光電轉(zhuǎn)換器件30c，第一顏色和第二顏色的混合光被第三光吸收區(qū)域32c選擇性吸收，因此光感測(cè)器件50感測(cè)第三顏色的光。

金屬線(未示出)和焊盤(未示出)形成在光感測(cè)器件50上。此外，金屬線和焊盤可以位于光感測(cè)器件50之下。

根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施方式，絕緣層60形成在半導(dǎo)體襯底110和光電轉(zhuǎn)換器件30之間。絕緣層60具有露出電荷儲(chǔ)存器55a、55b和55c的溝槽65。

根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施方式，圖像傳感器具有光電轉(zhuǎn)換器件30疊置在半導(dǎo)體襯底110上的結(jié)構(gòu)，從而可以減小圖像傳感器的面積，并且可以實(shí)現(xiàn)減小尺寸的圖像傳感器。

根據(jù)本示例實(shí)施方式的圖像傳感器通過包括被配置為透射混合光的顏色濾光器，可以減少顏色濾光器導(dǎo)致的光損失，從而可以提高光吸收效率。此外，根據(jù)本示例實(shí)施方式的圖像傳感器包括沒有顏色濾光器的區(qū)域，從而減少了顏色濾光器導(dǎo)致的光損失并提高了光吸收效率。

另外，根據(jù)本示例實(shí)施方式的圖像傳感器已經(jīng)提高了被光電轉(zhuǎn)換器件吸收的光和被光感測(cè)器件感測(cè)的光的波長(zhǎng)選擇性，從而減小了串?dāng)_。

根據(jù)本示例實(shí)施方式的圖像傳感器通過在上側(cè)布置顏色濾光器層減小了光電轉(zhuǎn)換器件和半導(dǎo)體襯底之間的間隙，作為結(jié)果改善了加工性并減少了電流損失。

以下，描述根據(jù)另一示例實(shí)施方式的圖像傳感器。

圖7是示出根據(jù)另一實(shí)施方式的圖像傳感器的堆疊結(jié)構(gòu)的示意圖，圖8是圖7的圖像傳感器的剖視圖，圖9是示出圖7的圖像傳感器的顏色濾光器的排列的示意圖。

根據(jù)示例實(shí)施方式的圖像傳感器300包括顏色濾光器層70、光電轉(zhuǎn)換器件30和半導(dǎo)體襯底110。

顏色濾光器層70包括多個(gè)單元顏色濾光器的陣列，所述多個(gè)單元顏色濾光器沿著行和列重復(fù)排列，并且顏色濾光器陣列可以具有各種矩陣排列，例如2×2、3×3、4×4等。

顏色濾光器層70可以包括被配置為透射從第一顏色、第二顏色和第三顏色的三原色中選出的兩種顏色的混合光的顏色濾光器。顏色濾光器層70可以包括被配置為選擇性透射第一顏色和第三顏色的混合光的第一顏色濾光器70a和被配置為選擇性透射第二顏色和第三顏色的混合光的第二顏色濾光器70b。第一顏色濾光器70a和第二顏色濾光器70b可以布置成沿著行和列彼此間隔開。

但是，根據(jù)示例實(shí)施方式的圖像傳感器300可以進(jìn)一步包括被配置為透射第一顏色、第二顏色和第三顏色的混合光的第三顏色濾光器70c。第三顏色濾光器70c可以是例如白色濾光器。第三顏色濾光器70c可以布置成與第一顏色濾光器70a和/或第二顏色濾光器70b相鄰，且第三顏色濾光器70c的數(shù)量可以等于或大于第一顏色濾光器70a或第二顏色濾光器70b的數(shù)量。

第一顏色濾光器70a、第二顏色濾光器70b和第三顏色濾光器70c可以全都透射第三顏色的光，例如，當(dāng)?shù)谝活伾珵V光器70a是青色濾光器，第二顏色濾光器70b是黃色濾光器，且第三顏色濾光器70c是白色濾光器時(shí)，第一顏色濾光器70a、第二顏色濾光器70b和第三顏色濾光器70c可以全都透射綠色光。

光電轉(zhuǎn)換器件30可以布置在顏色濾光器層70之下，并可以選擇性感測(cè)透過顏色濾光器層70的光的至少一部分。

光電轉(zhuǎn)換器件30包括彼此面對(duì)的下電極31和上電極33、以及在下電極31和上電極33之間的光吸收層32。

光吸收層32可以選擇性吸收從第一顏色、第二顏色和第三顏色的三原色中選出的第一顏色和第二顏色的混合光。就是說，光吸收層32選擇性吸收第一顏色和第二顏色的混合光，并透射第三顏色的光。

光吸收層32包括重疊第一顏色濾光器70a的第一光吸收區(qū)域32a，重疊第二顏色濾光器70b的第二光吸收區(qū)域32b，以及重疊第三顏色濾光器70c的第三光吸收區(qū)域32c。

透過第一顏色濾光器70a的第一顏色和第三顏色的混合光進(jìn)入第一光吸收區(qū)域32a，第一顏色的光被選擇性吸收，第三顏色的光被透射。透過第二顏色濾光器70b的第二顏色和第三顏色的混合光進(jìn)入第二光吸收區(qū)域32b，第二顏色的光被選擇性吸收，第三顏色的光被透射。透過第三顏色濾光器70c的第一顏色、第二顏色和第三顏色的混合光進(jìn)入第三光吸收區(qū)域32c，第一顏色和第二顏色的混合光被選擇性吸收，第三顏色的光被透射。

下電極31、第一光吸收區(qū)域32a和上電極33形成第一光電轉(zhuǎn)換器件30a。激子可以由第一光吸收區(qū)域32a內(nèi)吸收的第一顏色的光產(chǎn)生，產(chǎn)生的激子被分離成空穴和電子，分離出的空穴被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陽極，分離出的電子被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陰極，且電子和/或空穴被收集在電荷存儲(chǔ)器55a內(nèi)，從而引發(fā)光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。第一光電轉(zhuǎn)換器件30a獲得第一顏色的光的信號(hào)。

下電極31、第二光吸收區(qū)域32b和上電極33形成第二光電轉(zhuǎn)換器件30b。激子可以由第二光吸收區(qū)域32b內(nèi)吸收的第二顏色的光產(chǎn)生，產(chǎn)生的激子被分離成空穴和電子，分離出的空穴被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陽極，分離出的電子被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陰極，且電子和/或空穴被收集在電荷存儲(chǔ)器55b內(nèi)，從而引發(fā)光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。第二光電轉(zhuǎn)換器件30b獲得第二顏色的光的信號(hào)。

下電極31、第三光吸收區(qū)域32c和上電極33形成第三光電轉(zhuǎn)換器件30c。激子可以由第三光吸收區(qū)域32c內(nèi)吸收的第一顏色和第二顏色的混合光產(chǎn)生，產(chǎn)生的激子被分離成空穴和電子，分離出的空穴被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陽極，分離出的電子被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陰極，并且電子和/或空穴被收集在電荷存儲(chǔ)器55c內(nèi)，從而引發(fā)光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。第三光電轉(zhuǎn)換器件30c獲得第一顏色和第二顏色的光的信號(hào)。

半導(dǎo)體襯底110可以是硅襯底，并且集成有光感測(cè)器件50、電荷存儲(chǔ)器55a、55b和55c、以及傳輸晶體管(未示出)。

光感測(cè)器件50可以是光電二極管。光感測(cè)器件50感測(cè)光，并且自被感測(cè)的光獲得的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。電荷存儲(chǔ)器55a電連接到第一光電轉(zhuǎn)換器件30a，且電荷存儲(chǔ)器55a的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。電荷存儲(chǔ)器55b電連接到第二光電轉(zhuǎn)換器件30b，且電荷存儲(chǔ)器55b的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。電荷存儲(chǔ)器55c電連接到第三光電轉(zhuǎn)換器件30c，且電荷存儲(chǔ)器55c的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。

光感測(cè)器件50可以感測(cè)透過第一顏色濾光器70a和第一光電轉(zhuǎn)換器件30a的光，透過第二顏色濾光器70b和第二光電轉(zhuǎn)換器件30b的光、或者透過第三顏色濾光器70c和第三光電轉(zhuǎn)換器件30c的光。就是說，光感測(cè)器件50可以感測(cè)第三顏色的光。

具體地，包括第一顏色、第二顏色和第三顏色的可見光的第一顏色和第三顏色的混合光透過第一顏色濾光器70a，第一顏色的光被第一光吸收區(qū)域32a選擇性吸收，因此光感測(cè)器件50感測(cè)第三顏色的光。類似地，包括第一顏色、第二顏色和第三顏色的可見光的第二顏色和第三顏色的混合光透過第二顏色濾光器70b，第二顏色的光被第二光吸收區(qū)域32b選擇性吸收，因此光感測(cè)器件50感測(cè)第三顏色的光。類似地，包括第一顏色、第二顏色和第三顏色的可見光的第一顏色、第二顏色和第三顏色的混合光透過第三顏色濾光器70c，第一顏色和第二顏色的光被第三光吸收區(qū)域32c選擇性吸收，因此光感測(cè)器件50感測(cè)第三顏色的光。

金屬線(未示出)和焊盤(未示出)形成在光感測(cè)器件50上。此外，其不局限于該結(jié)構(gòu)，金屬線和焊盤可以安置于光感測(cè)器件50之下。

絕緣層60形成在半導(dǎo)體襯底110和光電轉(zhuǎn)換器件30之間。絕緣層60具有露出電荷存儲(chǔ)器55a、55b和55c的溝槽65。

因此，根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器具有光電轉(zhuǎn)換器件30疊置在半導(dǎo)體襯底110上的結(jié)構(gòu)，從而可以減小圖像傳感器的面積，并且可以實(shí)現(xiàn)減小尺寸的圖像傳感器。

根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器通過包括配置為透射混合光的顏色濾光器，可以減少顏色濾光器導(dǎo)致的光損失，從而提高光吸收效率。此外，根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器包括透射三原色的顏色濾光器，即白色濾光器，從而減少了顏色濾光器導(dǎo)致的光損失并提高了光吸收效率。

根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器包括透射三原色的顏色濾光器，即白色濾光器，從而在低照度條件下可以基本上防止圖像傳感器的靈敏度和亮度的減小，并且可以實(shí)現(xiàn)高靈敏度和高亮度特性。

根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器包括透射三原色的顏色濾光器，即白色濾光器，從而作為結(jié)果在可見光線區(qū)域內(nèi)取決于波長(zhǎng)的光透射的強(qiáng)度可以被合乎需要地控制。

另外，根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器增大了被光電轉(zhuǎn)換器件吸收的光和被光感測(cè)器件感測(cè)的光的波長(zhǎng)選擇性，從而減小了串?dāng)_。

根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器通過將顏色濾光器層布置在上側(cè)減小了光電轉(zhuǎn)換器件和半導(dǎo)體襯底之間的間隙，作為結(jié)果改善了加工性并減少了電流損失。

以下，描述根據(jù)另一示例實(shí)施方式的圖像傳感器。

圖10是示出根據(jù)另一示例實(shí)施方式的圖像傳感器的堆疊結(jié)構(gòu)的示意圖，圖11是圖10的圖像傳感器的剖視圖，圖12是示出圖10的圖像傳感器的顏色濾光器的排列的示意圖。

根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器400包括顏色濾光器層70、光電轉(zhuǎn)換器件30和半導(dǎo)體襯底110。

顏色濾光器層70可以包括被配置為透射從第一顏色、第二顏色和第三顏色的三原色中選出的兩種顏色的混合光的顏色濾光器。

顏色濾光器層70可以包括被配置為透射從第一顏色、第二顏色和第三顏色的三原色中選出的兩種顏色的混合光的顏色濾光器。顏色濾光器層70可以包括被配置為選擇性透射第一顏色和第三顏色的混合光或者第二顏色和第三顏色的混合光的第四顏色濾光器70d、以及沒有顏色濾光器的區(qū)域。第四顏色濾光器70d和沒有顏色濾光器的區(qū)域可以沿著行和列交替排列。第四顏色濾光器70d可以是例如青色濾光器、黃色濾光器或品紅色濾光器。

光電轉(zhuǎn)換器件30可以布置在顏色濾光器層70之下，并可以選擇性感測(cè)透過顏色濾光器層70的光的至少一部分。

光電轉(zhuǎn)換器件30包括彼此面對(duì)的下電極31和上電極33、以及在下電極31和上電極33之間的光吸收層32。

光吸收層32可以選擇性吸收從第一顏色、第二顏色和第三顏色的三原色中選出的第一顏色和第二顏色的混合光。就是說，光吸收層32選擇性吸收第一顏色和第二顏色的混合光，并透射第三顏色的光。

光吸收層32包括重疊第四顏色濾光器70d的第四光吸收區(qū)域32d，以及不重疊第四顏色濾光器70d的第五光吸收區(qū)域32e。

透過第四顏色濾光器70d的第一顏色和第三顏色的混合光，或者第二顏色和第三顏色的混合光，進(jìn)入第四光吸收區(qū)域32d，第一顏色或第二顏色的光被選擇性吸收，第三顏色的光被透射。入射光進(jìn)入第五光吸收區(qū)域32e，第一顏色和第二顏色的混合光被選擇性吸收，第三顏色的光被透射。

下電極31、第四光吸收區(qū)域32d和上電極33形成第四光電轉(zhuǎn)換器件30d。激子可以由第四光吸收區(qū)域32d內(nèi)吸收的第一顏色或第二顏色的光產(chǎn)生，產(chǎn)生的激子被分離成空穴和電子，分離出的空穴被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陽極，分離出的電子被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陰極，且電子和/或空穴被收集在電荷存儲(chǔ)器55d內(nèi)，從而引發(fā)光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。第四光電轉(zhuǎn)換器件30d獲得第一顏色或第二顏色的光的信號(hào)。

下電極31、第五光吸收區(qū)域32e和上電極33形成第五光電轉(zhuǎn)換器件30e。激子可以由第五光吸收區(qū)域32e內(nèi)吸收的第一顏色和第二顏色的混合光產(chǎn)生，產(chǎn)生的激子被分離成空穴和電子，分離出的空穴被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陽極，分離出的電子被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陰極，且電子和/或空穴被收集在電荷存儲(chǔ)器55e內(nèi)，從而引發(fā)光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。第五光電轉(zhuǎn)換器件30e獲得第一顏色和第二顏色的光的信號(hào)。第二顏色或第一顏色的光的信號(hào)可以由第四光電轉(zhuǎn)換器件30d和第五光電轉(zhuǎn)換器件30e之間的信號(hào)差獲得。

半導(dǎo)體襯底110可以是硅襯底，并集成有光感測(cè)器件50、電荷存儲(chǔ)器55d和55e以及傳輸晶體管(未示出)。

光感測(cè)器件50可以是光電二極管。光感測(cè)器件50感測(cè)光，且自被感測(cè)的光獲得的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。電荷存儲(chǔ)器55d電連接到第四光電轉(zhuǎn)換器件30d，且來自電荷存儲(chǔ)器55d的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。電荷存儲(chǔ)器55e電連接到第五光電轉(zhuǎn)換器件30e，且來自電荷存儲(chǔ)器55e的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。

光感測(cè)器件50可以感測(cè)透過第四顏色濾光器70d和第四光電轉(zhuǎn)換器件30d的光或者透過第五光電轉(zhuǎn)換器件30e的光。就是說，光感測(cè)器件50可以感測(cè)第三顏色的光。

具體地，包括第一顏色、第二顏色和第三顏色的可見光的第一顏色和第三顏色的混合光或第二顏色和第三顏色的混合光透過第四顏色濾光器70d，第一顏色或第二顏色的光被第四光吸收區(qū)域32d選擇性吸收，從而光感測(cè)器件50感測(cè)第三顏色的光。類似地，包括第一顏色、第二顏色和第三顏色的可見光達(dá)到第五光電轉(zhuǎn)換器件30e，第一顏色和第二顏色的混合光被第五光吸收區(qū)域32e選擇性吸收，從而光感測(cè)器件50感測(cè)第三顏色的光。

于是，根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器具有光電轉(zhuǎn)換器件30疊置在半導(dǎo)體襯底110上的結(jié)構(gòu)，因此可以減小圖像傳感器的面積并且可以實(shí)現(xiàn)減小尺寸的圖像傳感器。

根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器通過包括被配置為透射混合光的顏色濾光器，可以減少顏色濾光器導(dǎo)致的光損失，從而提高光吸收效率。此外，根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器包括沒有顏色濾光器的區(qū)域，從而減少顏色濾光器導(dǎo)致的光損失并提高光吸收效率。

另外，根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器增大了被光電轉(zhuǎn)換器件吸收的光和被光感測(cè)器件感測(cè)的光的波長(zhǎng)選擇性，從而減小了串?dāng)_。

根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器通過將顏色濾光器層布置在上側(cè)減小了光電轉(zhuǎn)換器件和半導(dǎo)體襯底之間的間隙，作為結(jié)果改善了加工性并減少了電流損失。

以下，描述根據(jù)另一示例實(shí)施方式的圖像傳感器。

圖13是示出根據(jù)另一示例實(shí)施方式的圖像傳感器的堆疊結(jié)構(gòu)的示意圖，圖14是圖13的圖像傳感器的剖視圖，圖15是示出圖13的圖像傳感器的顏色濾光器的排列的示意圖。

根據(jù)該示例實(shí)施方式的圖像傳感器500包括顏色濾光器層70、光電轉(zhuǎn)換器件30和半導(dǎo)體襯底110。

顏色濾光器層70包括多個(gè)單元顏色濾光器的陣列，所述多個(gè)單元顏色濾光器沿著行和列重復(fù)排列，且顏色濾光器陣列可以具有各種矩陣排列，例如2×2、3×3、4×4等。

顏色濾光器層70可以包括被配置為透射從第一顏色、第二顏色和第三顏色的三原色中選出的兩種顏色的混合光的顏色濾光器。顏色濾光器層70可以包括被配置為選擇性透射第一顏色和第三顏色的混合光或第二顏色和第三顏色的混合光的第四顏色濾光器70d、以及被配置為選擇性透射第一顏色、第二顏色和第三顏色的混合光的第五顏色濾光器70e。第四顏色濾光器70d和第五顏色濾光器70e可以沿著行和列交替排列。第四顏色濾光器70d可以是例如青色濾光器、黃色濾光器或者品紅色濾光器，第五顏色濾光器70e可以是例如白色濾光器。

光電轉(zhuǎn)換器件30可以布置在顏色濾光器層70之下，并可以選擇性感測(cè)透過顏色濾光器層70的光的至少一部分。

光電轉(zhuǎn)換器件30包括彼此面對(duì)的下電極31和上電極33、以及在下電極31和上電極33之間的光吸收層32。

光吸收層32可以選擇性吸收從第一顏色、第二顏色和第三顏色的三原色選出的第一顏色和第二顏色的混合光。就是說，光吸收層32選擇性吸收第一顏色和第二顏色的混合光，并透射第三顏色的光。

光吸收層32包括重疊第四顏色濾光器70d的第四光吸收區(qū)域32d和重疊第五顏色濾光器70e的第五光吸收區(qū)域32e。

透過第四顏色濾光器70d的第一顏色和第三顏色的混合光或者第二顏色和第三顏色的混合光進(jìn)入第四光吸收區(qū)域32d，第一顏色或第二顏色的光被選擇性吸收，第三顏色的光被透射。入射光進(jìn)入第五光吸收區(qū)域32e，第一顏色和第二顏色的混合光被選擇性吸收，第三顏色的光被透射。

下電極31、第四光吸收區(qū)域32d和上電極33形成第四光電轉(zhuǎn)換器件30d。激子可以由第四光吸收區(qū)域32d內(nèi)吸收的第一顏色或第二顏色的光產(chǎn)生，產(chǎn)生的激子被分離成空穴和電子，分離出的空穴被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陽極，分離出的電子被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陰極，且電子和/或空穴被收集在電荷存儲(chǔ)器55d內(nèi)，從而引發(fā)光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。第四光電轉(zhuǎn)換器件30d獲得第一顏色或第二顏色的光的信號(hào)。

下電極31、第五光吸收區(qū)域32e和上電極33形成第五光電轉(zhuǎn)換器件30e。激子可以由第五光吸收區(qū)域32e內(nèi)吸收的第一顏色和第二顏色的混合光產(chǎn)生，產(chǎn)生的激子被分離成空穴和電子，分離出的空穴被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陽極，分離出的電子被傳輸?shù)绞窍码姌O31和上電極33之一的陰極，且電子和/或空穴被收集在電荷存儲(chǔ)器55e內(nèi)，從而引發(fā)光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。第五光電轉(zhuǎn)換器件30e獲得第一顏色和第二顏色的光的信號(hào)。第二顏色或第一顏色的光的信號(hào)可以由第四光電轉(zhuǎn)換器件30d和第五光電轉(zhuǎn)換器件30e之間的信號(hào)差獲得。

半導(dǎo)體襯底110可以是硅襯底，并且集成有光感測(cè)器件50、電荷存儲(chǔ)器55d和55e以及傳輸晶體管(未示出)。

光感測(cè)器件50可以是光電二極管。光感測(cè)器件50感測(cè)光，且自被感測(cè)的光獲得的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。電荷存儲(chǔ)器55d電連接到第四光電轉(zhuǎn)換器件30d，且來自電荷存儲(chǔ)器55d的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。電荷存儲(chǔ)器55e電連接到第五光電轉(zhuǎn)換器件30e，且來自電荷存儲(chǔ)器55e的信息可以通過傳輸晶體管傳遞。

光感測(cè)器件50可以感測(cè)透過第四顏色濾光器70d和第四光電轉(zhuǎn)換器件30d的光，或透過第五光電轉(zhuǎn)換器件30e的光。就是說，光感測(cè)器件50可以感測(cè)第三顏色的光。

具體地，包括第一顏色、第二顏色和第三顏色的可見光中的第一顏色和第三顏色的混合光或者第二顏色和第三顏色的混合光透過第四顏色濾光器70d，第一顏色或第二顏色的光被第四光吸收區(qū)域32d選擇性吸收，從而光感測(cè)器件50感測(cè)第三顏色的光。類似地，包括第一顏色、第二顏色和第三顏色的可見光到達(dá)第五光電轉(zhuǎn)換器件30e，第一顏色和第二顏色的混合光被第五光吸收區(qū)域32e選擇性吸收，從而光感測(cè)器件50感測(cè)第三顏色的光。

根據(jù)前述示例實(shí)施方式的圖像傳感器可以用于各種電子裝置，諸如數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)等，但本發(fā)明構(gòu)思不限于此。

雖然已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為是實(shí)用示例實(shí)施方式的示例實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解的是，本發(fā)明不局限于公開的示例實(shí)施方式，而是相反，旨在覆蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種更改和等同布置。

本申請(qǐng)要求2015年11月30日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2015-0169035號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過引用合并于此。