图像传感器和包括其的电子装置的制作方法

示例实施方式涉及图像传感器和/或包括图像传感器的电子装置。

背景技术：

成像装置通常用在数码相机和摄像机等内，以捕捉图像并将图像存储为电信号，并且成像装置包括图像传感器，该图像传感器根据波长分离入射光，并将分离的入射光的每个分量或一个或更多个分量转换成电信号。

对图像传感器尺寸的减小一直存在持续的需求。为了减小图像传感器尺寸，已经研究了具有堆叠结构的图像传感器。

技术实现要素：

一示例实施方式涉及一种图像传感器，其具有能够通过提高波长选择性来改善灵敏度的结构。

另一示例实施方式涉及一种包括该图像传感器的电子装置。

根据一示例实施方式，一种图像传感器包括：含有多个光感测器件的半导体衬底，布置在半导体衬底上并吸收第一颜色和第二颜色的混合光的光电转换器件，以及布置在光电转换器件上并配置为选择性透射包括第三颜色以及第一颜色和第二颜色中的至少一种的混合光的颜色滤光器。

颜色滤光器可以包括配置为选择性透射第一颜色和第三颜色的混合光的第一颜色滤光器和配置为选择性透射第二颜色和第三颜色的混合光的第二颜色滤光器中的至少一个。

颜色滤光器可以包括第一颜色滤光器和第二颜色滤光器。

第一颜色滤光器和第二颜色滤光器可以沿着行和列交替排列。

光电转换器件可以包括重叠第一颜色滤光器并配置为转换第一颜色的光的第一光电转换器件、以及重叠第二颜色滤光器并配置为转换第二颜色的光的第二光电转换器件。

光电转换器件可以包括重叠第一颜色滤光器并配置为转换第一颜色的光的第一光电转换器件，重叠第二颜色滤光器并配置为转换第二颜色的光的第二光电转换器件，以及不重叠第一颜色滤光器也不重叠第二颜色滤光器并配置为转换第一颜色和第二颜色的混合光的第三光电转换器件。

颜色滤光器可以进一步包括配置为透射第一颜色、第二颜色和第三颜色的混合光的第三颜色滤光器，且第三颜色滤光器可以布置成与第一颜色滤光器和第二颜色滤光器中的至少一个相邻。

在示例实施方式中，光电转换器件可以包括重叠第一颜色滤光器并配置为转换第一颜色的光的第一光电转换器件，重叠第二颜色滤光器并配置为转换第二颜色的光的第二光电转换器件，以及重叠第三颜色滤光器并配置为转换第一颜色和第二颜色的混合光的第三光电转换器件。

颜色滤光器可以包括第一颜色滤光器或第二颜色滤光器。

第一颜色滤光器或第二颜色滤光器可以排列成沿着行和列彼此间隔开。

光电转换器件可以包括重叠第一颜色滤光器或第二颜色滤光器并配置为转换第一颜色的或第二颜色的光的第四光电转换器件，以及不重叠第一颜色滤光器或第二颜色滤光器并配置为转换第一颜色和第二颜色的混合光的第五光电转换器件。

颜色滤光器可以进一步包括配置为透射第一颜色、第二颜色和第三颜色的混合光的第三颜色滤光器，并且第一颜色滤光器或第二颜色滤光器和第三颜色滤光器可以沿着行和列交替排列。

光电转换器件可以包括重叠第一颜色滤光器或第二颜色滤光器并配置为转换第一颜色的或第二颜色的光的第四光电转换器件，以及重叠第三颜色滤光器并配置为转换第一颜色和第二颜色的混合光的第五光电转换器件。

光感测器件可以感测第三颜色的光。

第一颜色可以是蓝色，第二颜色可以是红色，第三颜色可以是绿色。

在示例实施方式中，光电转换器件可以包括彼此面对的一对电极、以及在该对电极之间的光吸收层，该光吸收层包括选择性吸收第一颜色的光的光吸收材料和选择性吸收第二颜色的光的光吸收材料的混合物、或者选择性吸收第一颜色和第二颜色的光的光吸收材料。

根据另一示例实施方式，一种图像传感器包括配置为吸收第一颜色和第二颜色的混合光的光电转换器件和布置在光电转换器件的一侧并配置为感测第三颜色的光感测器件，其中光电转换器件包括配置为转换第一颜色的光的第一光电转换器件、配置为转换第二颜色的光的第二光电转换器件和配置为转换第一颜色和第二颜色的混合光的第三光电转换器件中的至少两种。

图像传感器可以进一步包括位于光电转换器件的另一侧的颜色滤光器，其中，该颜色滤光器包括重叠第一光电转换器件并配置为选择性透射第一颜色和第三颜色的混合光的第一颜色滤光器和重叠第二光电转换器件并配置为选择性透射第二颜色和第三颜色的混合光的第二颜色滤光器中的至少一种。

颜色滤光器可以进一步包括重叠第三光电转换器件并配置为透射第一颜色、第二颜色和第三颜色的混合光的第三颜色滤光器。

根据另一示例实施方式，提供一种包括该图像传感器的电子装置。

附图说明

图1是示出根据一种示例实施方式的图像传感器的堆叠结构的示意图，

图2是图1的图像传感器的剖视图，

图3是示出图1的图像传感器的颜色滤光器的排列的示意图，

图4是示出根据另一示例实施方式的图像传感器的堆叠结构的示意图，

图5是图4的图像传感器的剖视图，

图6是示出图4的图像传感器的颜色滤光器的排列的示意图，

图7是示出根据另一示例实施方式的图像传感器的堆叠结构的示意图，

图8是图7的图像传感器的剖视图，

图9是示出图7的图像传感器的颜色滤光器的排列的示意图，

图10是示出根据另一示例实施方式的图像传感器的堆叠结构的示意图，

图11是图10的图像传感器的剖视图，

图12是示出图10的图像传感器的颜色滤光器的排列的示意图，

图13是示出根据另一示例实施方式的图像传感器的堆叠结构的示意图，

图14是图13的图像传感器的剖视图，以及

图15是示出图13的图像传感器的颜色滤光器的排列的示意图。

具体实施方式

示例实施方式将在下面被详细描述，并且可以被本领域普通技术人员轻易地施行。但是，示例实施方式可以以很多不同的形式实施，并不应被解释为局限于在此给出的示例。

将理解，当一元件被称为“在”另外的元件“上”、或者“连接”或“联接”到另外的元件时，它可以直接在所述另外的元件上、或者直接连接或联接到所述另外的元件，或者可以存在居间元件。相反，当一元件被称为“直接在”另外的元件“上”、或“直接连接”或“直接联接”到另外的元件时，则没有居间元件存在。当在这里使用时，术语“和/或”包括相关列举项目中的一个或更多个的任意和所有组合。此外，将理解，当一层被称为“在”另一层“下面”时，它可以直接在下面，或者也可以存在一个或更多个居间层。另外，也将理解，当一层被称为“在”两层“之间”时，它可以是所述两层之间的唯一层，或者也可以存在一个或更多个居间层。

将理解，虽然术语“第一”、“第二”等可以在此用来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用来将一元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不背离示例实施方式的教导。

在附图中，层、膜、板、区域等的厚度为了清楚被夸大。在整个说明书中相同附图标记标识相同元件。在整个说明书中相同附图标记标识相同部件。

在附图中，与描述没有关系的部分为了实施方式的清晰而被省略，并且相同或类似的构成元件在整个说明书中由相同附图标记标识。

为了描述的方便，在这里可以使用诸如“在……之下”、“在……下面”、“下部”、“在……之上”、“上部”等的空间关系术语来描述如图中所示的一个元件或特征的与另外的元件(们)或特征(们)的关系。将理解，除了图中所绘的取向之外，空间关系术语旨在还涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为“在”另外的元件或特征“下面”或“之下”的元件将取向为“在”所述另外的元件或特征“之上”。因此，示例术语“在……下面”能包含上和下两个方向。装置可以被另行取向(旋转90度或处于另外的取向)，且在此使用的空间关系描述语可以被相应地解释。

在此使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，不旨在限制示例实施方式。当在此使用时，单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文清楚地另有所指。还将理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指明所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。

在这里参照剖视图描述了示例实施方式，所述剖视图是示例实施方式的理想化实施方式(以及中间结构)的示意图。照这样，将预期到作为例如制造技术和/或公差的结果的相对于图示的形状的变化。因此，示例实施方式不应被解释为限于在此示出的区域的特别形状，而将包括例如由制造引起的形状的偏离。例如，被示为矩形的注入区将通常在其边缘处具有圆化的或弯曲的特征和/或注入浓度的梯度，而非从注入区到非注入区的二元变化。同样地，由注入形成的埋入区可以引起埋入区和注入通过其发生的表面之间的区域中的某些注入。因此，图中所示的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不旨在示出器件的区域的实际形状，且不旨在限制示例实施方式的范围。

除非另外规定，在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例实施方式所属的领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还将理解，诸如通用词典中定义的术语的术语应解释为具有与在相关技术的背景下的它们的含义相一致的含义，且将不在理想化或过度形式化的意义上被解释，除非在这里明确地如此界定。当在此使用时，诸如“中的至少一个”的表述当在一列元素之后时，修饰整列元素，而不修饰该列中的单个元素。当在此使用时，“其组合”指的是两个或更多个的混合体和加起来的结构。

当术语“大约”或“基本上”在本说明书中结合数值使用时，意思指相关的数值包括围绕所述及的数值的±10％的公差。此外，当在本说明书中提及百分数时，意思是这些百分数是基于重量的，即重量百分数。表述“多达”包括零到所表示的上限的量以及其间的所有值。当范围被指定时，该范围包括其间的所有值，例如0.1％的增量。此外，当词语“大体上”和“基本上”结合几何形状使用时，意思是不要求所述几何形状的准确性，而是对该形状的偏离在本公开的范围内。虽然实施方式的管状元件可以是圆柱形的，但是其他管状横截面形式也是预料中的，诸如正方形、矩形、椭圆形、三角形等等。

以下，将参照附图描述根据一示例实施方式的图像传感器。作为图像传感器的一示例，有机cmos图像传感器被描述。

图1是示出根据一示例实施方式的图像传感器的堆叠结构的示意图，图2是图1的图像传感器的剖视图，图3是示出图1的图像传感器的颜色滤光器的排列的示意图。

根据一示例实施方式的图像传感器100包括颜色滤光器层70、光电转换器件30和半导体衬底110。

颜色滤光器层70包括多个单元颜色滤光器的阵列，所述多个单元颜色滤光器沿行和列重复排列，单元颜色滤光器阵列可以具有各种矩阵排列，例如2×2、3×3、4×4等。

颜色滤光器层70可以包括配置为透射从第一颜色、第二颜色和第三颜色的三原色中选出的两种颜色的混合光的颜色滤光器。

颜色滤光器层70可以包括配置为选择性透射第一颜色和第三颜色的混合光的第一颜色滤光器70a和配置为选择性透射第二颜色和第三颜色的混合光的第二颜色滤光器70b，且第一颜色滤光器70a和第二颜色滤光器70b可以沿着行和列交替排列。例如，第一颜色滤光器70a和第二颜色滤光器70b可以分别是配置为透射蓝色和绿色的混合光的青色滤光器、配置为透射红色和绿色的混合光的黄色滤光器或者配置为透射蓝色和红色的混合光的品红色滤光器。

第一颜色滤光器70a和第二颜色滤光器70b可以共同透射第三颜色的光，例如当第一颜色滤光器70a是青色滤光器且第二颜色滤光器70b是黄色滤光器时，第一颜色滤光器70a和第二颜色滤光器70b可以两者都透射绿色光。

光电转换器件30可以布置在颜色滤光器层70下面，并可以选择性感测透过颜色滤光器层70的光的至少一部分。

光电转换器件30包括彼此面对的下电极31和上电极33、以及在下电极31和上电极33之间的光吸收层32。

下电极31和上电极33中的一个是阳极，另一个是阴极。下电极31和上电极33中的至少一个可以是光透射电极，并且该光透射电极可以例如由诸如氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)的透明导体制成或者包括所述透明导体，或者可以是具有几纳米或几十纳米的厚度的金属薄层、或者具有几纳米到几十纳米的厚度并掺杂有金属氧化物的金属薄层。

光吸收层32可以选择性吸收从第一颜色、第二颜色和第三颜色的三原色中选出的第一颜色和第二颜色的混合光。就是说，光吸收层32选择性吸收第一颜色和第二颜色的混合光，并透射第三颜色的光。

光吸收层32可以包括p型半导体和n型半导体，且p型半导体和n型半导体中的至少一个可以是选择性吸收第一颜色和第二颜色的混合光的光吸收材料。p型半导体和n型半导体中的至少一个可以是例如选择性吸收第一颜色的光的光吸收材料和选择性吸收第二颜色的光的光吸收材料的混合物、或者选择性吸收第一颜色和第二颜色的光的光吸收材料。光吸收材料可以是例如有机材料、无机材料或有机/无机材料。例如，选择性吸收红色光的光吸收材料可以是或包括金属酞菁、金属氧化物酞菁或其衍生物，例如铜酞菁、锌酞菁、氧钛酞菁或其衍生物，但不局限于此。例如，选择性吸收蓝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，选择性吸收绿色光的光吸收材料可以是或包括喹吖啶酮或其衍生物、亚酞菁或其衍生物、噻吩或其衍生物、或者聚噻吩或其衍生物，但不局限于此。

光吸收层32可以是单层或多层。光吸收层32可以是例如本征层(i层)、p型层/i层、i层/n型层、p型层/i层/n型层、p型层/n型层等。

本征层(i层)可以包括按约1:100到约100:1的体积比的p型半导体和n型半导体。p型半导体和n型半导体可以以约1:50到约50:1、约1:10到约10:1或约1:1的体积比混合。当p型和n型半导体具有在以上范围之一内的组分比时，可以有效产生激子，并且可以有效形成pn节。

p型层可以包括p型半导体，n型层可以包括n型半导体。

光吸收层32可以具有约1nm到约500nm的厚度，例如，约5nm到约300nm或者约5nm到约200nm。在该厚度范围内，光吸收层32可以有效吸收第三可见光，将空穴与电子有效分离，并传输空穴，从而提高光电转换效率。

光吸收层32重叠第一颜色滤光器70a和第二颜色滤光器70b，并包括重叠第一颜色滤光器70a的第一光吸收区域32a和重叠第二颜色滤光器70b的第二光吸收区域32b。

在各种不同的示例实施方式中，透过第一颜色滤光器70a的第一颜色和第三颜色的混合光进入第一光吸收区域32a内，第一颜色的光被选择性吸收，第三颜色的光被透射。透过第二颜色滤光器70b的第二颜色和第三颜色的混合光进入第二光吸收区域32b，第二颜色的光被选择性吸收，第三颜色的光被透射。

下电极31、第一光吸收区域32a和上电极33形成第一光电转换器件30a。激子可以由第一光吸收区域32a内吸收的第一颜色的光产生，产生的激子被分离成空穴和电子，分离出的空穴被传输到是下电极31和上电极33之一的阳极，分离出的电子被传输到是下电极31和上电极33之一的阴极，且电子和/或空穴被收集在电荷存储器55a内，从而引发光电转换效应。第一光电转换器件30a检测第一颜色的光信号。

下电极31、第二光吸收区域32b和上电极33形成第二光电转换器件30b。激子可以由第二光吸收区域32b内吸收的第二颜色的光产生，产生的激子被分离成空穴和电子，分离的空穴被传输到是下电极31和上电极33之一的阳极，分离的电子被传输到是下电极31和上电极33之一的阴极，且电子和/或空穴被收集在电荷存储器55b内，从而引发光电转换效应。第二光电转换器件30b检测第二颜色的光信号。

半导体衬底110可以是硅衬底，且集成有光感测器件50、电荷存储器55a和55b以及传输晶体管(未示出)。

光感测器件50可以是光电二极管。光感测器件50感测光，并且与被感测的光相关的信息可以被传输晶体管传递。电荷存储器55a电连接到第一光电转换器件30a，且电荷存储器55a的信息可以通过传输晶体管传递。电荷存储器55b电连接到第二光电转换器件30b，且经电荷存储器55b收集的信息可以通过传输晶体管传递。

光感测器件50可以感测透过第一颜色滤光器70a和第一光电转换器件30a的光，或者透过第二颜色滤光器70b和第二光电转换器件30b的光。就是说，光感测器件50可以感测第三颜色的光。

具体地说，包括第一颜色、第二颜色和第三颜色的可见光的第一颜色和第三颜色的混合光透过第一颜色滤光器70a，且第一颜色的光被第一光吸收区域32a选择性吸收，因此光感测器件50感测第三颜色的光。同样，包括第一颜色、第二颜色和第三颜色的可见光的第二颜色和第三颜色的混合光透过第二颜色滤光器70b，且第二颜色的光被第二光吸收区域32b选择性吸收，因此光感测器件50感测第三颜色的光。

例如，第一颜色可以是蓝色，第二颜色可以是红色，第三颜色可以是绿色。在这样的情况下，当第一颜色滤光器70a是青色滤光器，第二颜色滤光器70b是黄色滤光器，且光吸收层32吸收红色和蓝色的混合光时，光感测器件50可以感测绿色光。

例如，第一颜色可以是红色，第二颜色可以是绿色，第三颜色可以是蓝色。在这样的情况下，当第一颜色滤光器70a是品红色滤光器，第二颜色滤光器70b是青色滤光器、且光吸收层32吸收红色和绿色的混合光时，光感测器件50可以感测蓝色光。

例如，第一颜色可以是绿色，第二颜色可以是蓝色，第三颜色可以是红色。在这样的情况下，当第一颜色滤光器70a是黄色滤光器，第二颜色滤光器70b是品红色滤光器，且光吸收层32吸收绿色和蓝色的混合光时，光感测器件50可以感测红色光。

金属线(未示出)和焊盘(未示出)可以形成在光感测器件50上。为了减小信号延迟，金属线和焊盘可以由具有低电阻率的金属制成或包括所述金属，例如铝(al)、铜(cu)、银(ag)和它们的合金，但不局限于此。此外，其不局限于该结构，金属线和焊盘可以位于光感测器件50之下。

根据至少一个示例实施方式，绝缘层60形成在半导体衬底110和光电转换器件30之间。绝缘层60可以由例如诸如硅氧化物和/或硅氮化物的无机绝缘材料或者诸如sic、sicoh、sico和siof的低介电常数(低k)材料制成，或包括所述无机绝缘材料或者所述低介电常数(低k)材料。绝缘层60具有露出电荷存储器55a和55b的沟槽65。沟槽65可以以填充物填充。

聚光透镜(未示出)可以进一步形成在颜色滤光器层70上。聚光透镜可以控制入射光的方向并将光聚集在一个区域内。聚光透镜可以具有例如圆柱形或半球形的形状，但不局限于此。

根据一示例实施方式的图像传感器具有光电转换器件30叠置在半导体衬底110上的结构，从而可以减小图像传感器的面积，并且可以实现减小尺寸的图像传感器。

根据一示例实施方式的图像传感器通过包括被配置为透射混合光的颜色滤光器，可以减少颜色滤光器导致的光损失，从而提高光吸收效率。

另外，根据一示例实施方式的图像传感器提高了对被光电转换器件吸收的光和被光感测器件感测的光的波长选择性，从而减小串扰。

根据一示例实施方式的图像传感器通过将颜色滤光器层布置在上侧减小了光电转换器件和半导体衬底之间的间隙，作为结果，改善了加工性，并减少了电流损失。

以下，描述根据另一示例实施方式的图像传感器。

图4是示出根据另一示例实施方式的图像传感器的堆叠结构的示意图，图5是图4的图像传感器的剖视图，图6是示出图4的图像传感器的颜色滤光器的排列的示意图。

根据一示例实施方式的图像传感器200包括颜色滤光器层70、光电转换器件30和半导体衬底110。

颜色滤光器层70包括多个单元颜色滤光器的阵列，所述多个单元颜色滤光器沿着行和列重复排列，且单元颜色滤光器阵列可以具有各种矩阵排列，例如2×2、3×3、4×4等。

颜色滤光器层70可以包括被配置为透射从第一颜色、第二颜色和第三颜色的三原色中选出的两种颜色的混合光的颜色滤光器。颜色滤光器层70可以包括被配置为选择性透射第一颜色和第三颜色的混合光的第一颜色滤光器70a、以及被配置为选择性透射第二颜色和第三颜色的混合光的第二颜色滤光器70b。

但是，根据一示例实施方式的图像传感器200包括在单元颜色滤光器阵列的矩阵排列中没有颜色滤光器的区域。就是说，单元颜色滤光器阵列包括被配置为选择性透射第一颜色和第三颜色的混合光的第一颜色滤光器70a、以及被配置为选择性透射第二颜色和第三颜色的混合光的第二颜色滤光器70b，并且第一颜色滤光器70a和第二颜色滤光器70b可以排列成沿着行和列彼此分隔开。

第一颜色滤光器70a和第二颜色滤光器70b可以两者都透射第三颜色的光，例如，当第一颜色滤光器70a是青色滤光器且第二颜色滤光器70b是黄色滤光器时，第一颜色滤光器70a和第二颜色滤光器70b可以两者都透射绿色光。

光电转换器件30可以布置在颜色滤光器层70之下，并可以选择性感测透过颜色滤光器层70的光的至少一部分。

光电转换器件30包括彼此面对的下电极31和上电极33、以及在下电极31和上电极33之间的光吸收层32。

光吸收层32可以选择性吸收从第一颜色、第二颜色和第三颜色的三原色中选择的第一颜色和第二颜色的混合光。就是说，光吸收层32选择性吸收第一颜色和第二颜色的混合光，并透射第三颜色的光。

光吸收层32包括重叠第一颜色滤光器70a的第一光吸收区域32a、重叠第二颜色滤光器70b的第二光吸收区域32b、以及不重叠第一颜色滤光器70a也不重叠第二颜色滤光器70b的第三光吸收区域32c。

透过第一颜色滤光器70a的第一颜色和第三颜色的混合光进入第一光吸收区域32a内，第一颜色的光被选择性吸收，第三颜色的光被透射。透过第二颜色滤光器70b的第二颜色和第三颜色的混合光进入第二光吸收区域32b内，第二颜色的光被选择性吸收，第三颜色的光被透射。入射光进入第三光吸收区域32c，第一颜色和第二颜色的混合光被选择性吸收，第三颜色的光被透射。

下电极31、第一光吸收区域32a和上电极33形成第一光电转换器件30a。激子可以由第一光吸收区域32a内吸收的第一颜色的光产生，产生的激子被分离成空穴和电子，分离出的空穴被传输到是下电极31和上电极33之一的阳极，分离出的电子被传输到是下电极31和上电极33之一的阴极，且电子和/或空穴被收集在电荷存储器55a内，以引发光电转换效应。第一光电转换器件30a检测第一颜色的光的信号。

下电极31、第二光吸收区域32b和上电极33形成第二光电转换器件30b。激子可以由第二光吸收区域32b内吸收的第二颜色的光产生，产生的激子被分离成空穴和电子，分离出的空穴被传输到是下电极31和上电极33之一的阳极，分离出的电子被传输到是下电极31和上电极33之一的阴极，且电子和/或空穴被收集在电荷存储器55b内，从而引发光电转换效应。第二光电转换器件30b获得第二颜色的光的信号。

下电极31、第三光吸收区域32c和上电极33形成第三光电转换器件30c。激子可以由第三光吸收区域32c内吸收的第一颜色和第二颜色的混合光产生，产生的激子被分离成空穴和电子，分离出的空穴被传输到是下电极31和上电极33之一的阳极，分离出的电子被传输到是下电极31和上电极33之一的阴极，且电子和/或空穴被收集在电荷存储器55c内，从而引发光电转换效应。第三光电转换器件30c获得第一颜色和第二颜色的光的信号。

半导体衬底110可以是硅衬底，并且集成有光感测器件50、电荷存储器55a、55b和55c、以及传输晶体管(未示出)。

光感测器件50可以是光电二极管。光感测器件50感测光，并且自被感测的光获得的信息可以通过传输晶体管传递。电荷存储器55a电连接到第一光电转换器件30a，来自电荷存储器55a的信息可以通过传输晶体管传递。电荷存储器55b电连接到第二光电转换器件30b，且来自电荷存储器55b的信息可以通过传输晶体管传递。电荷存储器55c电连接到第三光电转换器件30c，且电荷存储器55c的信息可以通过传输晶体管传递。

光感测器件50可以感测透过第一颜色滤光器70a和第一光电转换器件30a的光、透过第二颜色滤光器70b和第二光电转换器件30b的光、或者透过光电转换器件30c的光。就是说，光感测器件50可以感测第三颜色的光。

具体地说，包括第一颜色、第二颜色和第三颜色的可见光的第一颜色和第三颜色的混合光透过第一颜色滤光器70a，且第一颜色的光被第一光吸收区域32a选择性吸收，因此光感测器件50感测第三颜色的光。同样，包括第一颜色、第二颜色和第三颜色的可见光的第二颜色和第三颜色的混合光透过第二颜色滤光器70b，并且第二颜色的光被第二光吸收区域32b选择性吸收，因此光感测器件50感测第三颜色的光。同样，包括第一颜色、第二颜色和第三颜色的可见光到达第三光电转换器件30c，第一颜色和第二颜色的混合光被第三光吸收区域32c选择性吸收，因此光感测器件50感测第三颜色的光。

金属线(未示出)和焊盘(未示出)形成在光感测器件50上。此外，金属线和焊盘可以位于光感测器件50之下。

根据至少一个示例实施方式，绝缘层60形成在半导体衬底110和光电转换器件30之间。绝缘层60具有露出电荷储存器55a、55b和55c的沟槽65。

根据至少一个示例实施方式，图像传感器具有光电转换器件30叠置在半导体衬底110上的结构，从而可以减小图像传感器的面积，并且可以实现减小尺寸的图像传感器。

根据本示例实施方式的图像传感器通过包括被配置为透射混合光的颜色滤光器，可以减少颜色滤光器导致的光损失，从而可以提高光吸收效率。此外，根据本示例实施方式的图像传感器包括没有颜色滤光器的区域，从而减少了颜色滤光器导致的光损失并提高了光吸收效率。

另外，根据本示例实施方式的图像传感器已经提高了被光电转换器件吸收的光和被光感测器件感测的光的波长选择性，从而减小了串扰。

根据本示例实施方式的图像传感器通过在上侧布置颜色滤光器层减小了光电转换器件和半导体衬底之间的间隙，作为结果改善了加工性并减少了电流损失。

以下，描述根据另一示例实施方式的图像传感器。

图7是示出根据另一实施方式的图像传感器的堆叠结构的示意图，图8是图7的图像传感器的剖视图，图9是示出图7的图像传感器的颜色滤光器的排列的示意图。

根据示例实施方式的图像传感器300包括颜色滤光器层70、光电转换器件30和半导体衬底110。

颜色滤光器层70包括多个单元颜色滤光器的阵列，所述多个单元颜色滤光器沿着行和列重复排列，并且颜色滤光器阵列可以具有各种矩阵排列，例如2×2、3×3、4×4等。

颜色滤光器层70可以包括被配置为透射从第一颜色、第二颜色和第三颜色的三原色中选出的两种颜色的混合光的颜色滤光器。颜色滤光器层70可以包括被配置为选择性透射第一颜色和第三颜色的混合光的第一颜色滤光器70a和被配置为选择性透射第二颜色和第三颜色的混合光的第二颜色滤光器70b。第一颜色滤光器70a和第二颜色滤光器70b可以布置成沿着行和列彼此间隔开。

但是，根据示例实施方式的图像传感器300可以进一步包括被配置为透射第一颜色、第二颜色和第三颜色的混合光的第三颜色滤光器70c。第三颜色滤光器70c可以是例如白色滤光器。第三颜色滤光器70c可以布置成与第一颜色滤光器70a和/或第二颜色滤光器70b相邻，且第三颜色滤光器70c的数量可以等于或大于第一颜色滤光器70a或第二颜色滤光器70b的数量。

第一颜色滤光器70a、第二颜色滤光器70b和第三颜色滤光器70c可以全都透射第三颜色的光，例如，当第一颜色滤光器70a是青色滤光器，第二颜色滤光器70b是黄色滤光器，且第三颜色滤光器70c是白色滤光器时，第一颜色滤光器70a、第二颜色滤光器70b和第三颜色滤光器70c可以全都透射绿色光。

光电转换器件30可以布置在颜色滤光器层70之下，并可以选择性感测透过颜色滤光器层70的光的至少一部分。

光电转换器件30包括彼此面对的下电极31和上电极33、以及在下电极31和上电极33之间的光吸收层32。

光吸收层32可以选择性吸收从第一颜色、第二颜色和第三颜色的三原色中选出的第一颜色和第二颜色的混合光。就是说，光吸收层32选择性吸收第一颜色和第二颜色的混合光，并透射第三颜色的光。

光吸收层32包括重叠第一颜色滤光器70a的第一光吸收区域32a，重叠第二颜色滤光器70b的第二光吸收区域32b，以及重叠第三颜色滤光器70c的第三光吸收区域32c。

透过第一颜色滤光器70a的第一颜色和第三颜色的混合光进入第一光吸收区域32a，第一颜色的光被选择性吸收，第三颜色的光被透射。透过第二颜色滤光器70b的第二颜色和第三颜色的混合光进入第二光吸收区域32b，第二颜色的光被选择性吸收，第三颜色的光被透射。透过第三颜色滤光器70c的第一颜色、第二颜色和第三颜色的混合光进入第三光吸收区域32c，第一颜色和第二颜色的混合光被选择性吸收，第三颜色的光被透射。

下电极31、第一光吸收区域32a和上电极33形成第一光电转换器件30a。激子可以由第一光吸收区域32a内吸收的第一颜色的光产生，产生的激子被分离成空穴和电子，分离出的空穴被传输到是下电极31和上电极33之一的阳极，分离出的电子被传输到是下电极31和上电极33之一的阴极，且电子和/或空穴被收集在电荷存储器55a内，从而引发光电转换效应。第一光电转换器件30a获得第一颜色的光的信号。

下电极31、第二光吸收区域32b和上电极33形成第二光电转换器件30b。激子可以由第二光吸收区域32b内吸收的第二颜色的光产生，产生的激子被分离成空穴和电子，分离出的空穴被传输到是下电极31和上电极33之一的阳极，分离出的电子被传输到是下电极31和上电极33之一的阴极，且电子和/或空穴被收集在电荷存储器55b内，从而引发光电转换效应。第二光电转换器件30b获得第二颜色的光的信号。

下电极31、第三光吸收区域32c和上电极33形成第三光电转换器件30c。激子可以由第三光吸收区域32c内吸收的第一颜色和第二颜色的混合光产生，产生的激子被分离成空穴和电子，分离出的空穴被传输到是下电极31和上电极33之一的阳极，分离出的电子被传输到是下电极31和上电极33之一的阴极，并且电子和/或空穴被收集在电荷存储器55c内，从而引发光电转换效应。第三光电转换器件30c获得第一颜色和第二颜色的光的信号。

半导体衬底110可以是硅衬底，并且集成有光感测器件50、电荷存储器55a、55b和55c、以及传输晶体管(未示出)。

光感测器件50可以是光电二极管。光感测器件50感测光，并且自被感测的光获得的信息可以通过传输晶体管传递。电荷存储器55a电连接到第一光电转换器件30a，且电荷存储器55a的信息可以通过传输晶体管传递。电荷存储器55b电连接到第二光电转换器件30b，且电荷存储器55b的信息可以通过传输晶体管传递。电荷存储器55c电连接到第三光电转换器件30c，且电荷存储器55c的信息可以通过传输晶体管传递。

光感测器件50可以感测透过第一颜色滤光器70a和第一光电转换器件30a的光，透过第二颜色滤光器70b和第二光电转换器件30b的光、或者透过第三颜色滤光器70c和第三光电转换器件30c的光。就是说，光感测器件50可以感测第三颜色的光。

具体地，包括第一颜色、第二颜色和第三颜色的可见光的第一颜色和第三颜色的混合光透过第一颜色滤光器70a，第一颜色的光被第一光吸收区域32a选择性吸收，因此光感测器件50感测第三颜色的光。类似地，包括第一颜色、第二颜色和第三颜色的可见光的第二颜色和第三颜色的混合光透过第二颜色滤光器70b，第二颜色的光被第二光吸收区域32b选择性吸收，因此光感测器件50感测第三颜色的光。类似地，包括第一颜色、第二颜色和第三颜色的可见光的第一颜色、第二颜色和第三颜色的混合光透过第三颜色滤光器70c，第一颜色和第二颜色的光被第三光吸收区域32c选择性吸收，因此光感测器件50感测第三颜色的光。

金属线(未示出)和焊盘(未示出)形成在光感测器件50上。此外，其不局限于该结构，金属线和焊盘可以安置于光感测器件50之下。

绝缘层60形成在半导体衬底110和光电转换器件30之间。绝缘层60具有露出电荷存储器55a、55b和55c的沟槽65。

因此，根据该示例实施方式的图像传感器具有光电转换器件30叠置在半导体衬底110上的结构，从而可以减小图像传感器的面积，并且可以实现减小尺寸的图像传感器。

根据该示例实施方式的图像传感器通过包括配置为透射混合光的颜色滤光器，可以减少颜色滤光器导致的光损失，从而提高光吸收效率。此外，根据该示例实施方式的图像传感器包括透射三原色的颜色滤光器，即白色滤光器，从而减少了颜色滤光器导致的光损失并提高了光吸收效率。

根据该示例实施方式的图像传感器包括透射三原色的颜色滤光器，即白色滤光器，从而在低照度条件下可以基本上防止图像传感器的灵敏度和亮度的减小，并且可以实现高灵敏度和高亮度特性。

根据该示例实施方式的图像传感器包括透射三原色的颜色滤光器，即白色滤光器，从而作为结果在可见光线区域内取决于波长的光透射的强度可以被合乎需要地控制。

另外，根据该示例实施方式的图像传感器增大了被光电转换器件吸收的光和被光感测器件感测的光的波长选择性，从而减小了串扰。

根据该示例实施方式的图像传感器通过将颜色滤光器层布置在上侧减小了光电转换器件和半导体衬底之间的间隙，作为结果改善了加工性并减少了电流损失。

以下，描述根据另一示例实施方式的图像传感器。

图10是示出根据另一示例实施方式的图像传感器的堆叠结构的示意图，图11是图10的图像传感器的剖视图，图12是示出图10的图像传感器的颜色滤光器的排列的示意图。

根据该示例实施方式的图像传感器400包括颜色滤光器层70、光电转换器件30和半导体衬底110。

颜色滤光器层70可以包括被配置为透射从第一颜色、第二颜色和第三颜色的三原色中选出的两种颜色的混合光的颜色滤光器。

颜色滤光器层70可以包括被配置为透射从第一颜色、第二颜色和第三颜色的三原色中选出的两种颜色的混合光的颜色滤光器。颜色滤光器层70可以包括被配置为选择性透射第一颜色和第三颜色的混合光或者第二颜色和第三颜色的混合光的第四颜色滤光器70d、以及没有颜色滤光器的区域。第四颜色滤光器70d和没有颜色滤光器的区域可以沿着行和列交替排列。第四颜色滤光器70d可以是例如青色滤光器、黄色滤光器或品红色滤光器。

光电转换器件30可以布置在颜色滤光器层70之下，并可以选择性感测透过颜色滤光器层70的光的至少一部分。

光电转换器件30包括彼此面对的下电极31和上电极33、以及在下电极31和上电极33之间的光吸收层32。

光吸收层32可以选择性吸收从第一颜色、第二颜色和第三颜色的三原色中选出的第一颜色和第二颜色的混合光。就是说，光吸收层32选择性吸收第一颜色和第二颜色的混合光，并透射第三颜色的光。

光吸收层32包括重叠第四颜色滤光器70d的第四光吸收区域32d，以及不重叠第四颜色滤光器70d的第五光吸收区域32e。

透过第四颜色滤光器70d的第一颜色和第三颜色的混合光，或者第二颜色和第三颜色的混合光，进入第四光吸收区域32d，第一颜色或第二颜色的光被选择性吸收，第三颜色的光被透射。入射光进入第五光吸收区域32e，第一颜色和第二颜色的混合光被选择性吸收，第三颜色的光被透射。

下电极31、第四光吸收区域32d和上电极33形成第四光电转换器件30d。激子可以由第四光吸收区域32d内吸收的第一颜色或第二颜色的光产生，产生的激子被分离成空穴和电子，分离出的空穴被传输到是下电极31和上电极33之一的阳极，分离出的电子被传输到是下电极31和上电极33之一的阴极，且电子和/或空穴被收集在电荷存储器55d内，从而引发光电转换效应。第四光电转换器件30d获得第一颜色或第二颜色的光的信号。

下电极31、第五光吸收区域32e和上电极33形成第五光电转换器件30e。激子可以由第五光吸收区域32e内吸收的第一颜色和第二颜色的混合光产生，产生的激子被分离成空穴和电子，分离出的空穴被传输到是下电极31和上电极33之一的阳极，分离出的电子被传输到是下电极31和上电极33之一的阴极，且电子和/或空穴被收集在电荷存储器55e内，从而引发光电转换效应。第五光电转换器件30e获得第一颜色和第二颜色的光的信号。第二颜色或第一颜色的光的信号可以由第四光电转换器件30d和第五光电转换器件30e之间的信号差获得。

半导体衬底110可以是硅衬底，并集成有光感测器件50、电荷存储器55d和55e以及传输晶体管(未示出)。

光感测器件50可以是光电二极管。光感测器件50感测光，且自被感测的光获得的信息可以通过传输晶体管传递。电荷存储器55d电连接到第四光电转换器件30d，且来自电荷存储器55d的信息可以通过传输晶体管传递。电荷存储器55e电连接到第五光电转换器件30e，且来自电荷存储器55e的信息可以通过传输晶体管传递。

光感测器件50可以感测透过第四颜色滤光器70d和第四光电转换器件30d的光或者透过第五光电转换器件30e的光。就是说，光感测器件50可以感测第三颜色的光。

具体地，包括第一颜色、第二颜色和第三颜色的可见光的第一颜色和第三颜色的混合光或第二颜色和第三颜色的混合光透过第四颜色滤光器70d，第一颜色或第二颜色的光被第四光吸收区域32d选择性吸收，从而光感测器件50感测第三颜色的光。类似地，包括第一颜色、第二颜色和第三颜色的可见光达到第五光电转换器件30e，第一颜色和第二颜色的混合光被第五光吸收区域32e选择性吸收，从而光感测器件50感测第三颜色的光。

于是，根据该示例实施方式的图像传感器具有光电转换器件30叠置在半导体衬底110上的结构，因此可以减小图像传感器的面积并且可以实现减小尺寸的图像传感器。

根据该示例实施方式的图像传感器通过包括被配置为透射混合光的颜色滤光器，可以减少颜色滤光器导致的光损失，从而提高光吸收效率。此外，根据该示例实施方式的图像传感器包括没有颜色滤光器的区域，从而减少颜色滤光器导致的光损失并提高光吸收效率。

另外，根据该示例实施方式的图像传感器增大了被光电转换器件吸收的光和被光感测器件感测的光的波长选择性，从而减小了串扰。

根据该示例实施方式的图像传感器通过将颜色滤光器层布置在上侧减小了光电转换器件和半导体衬底之间的间隙，作为结果改善了加工性并减少了电流损失。

以下，描述根据另一示例实施方式的图像传感器。

图13是示出根据另一示例实施方式的图像传感器的堆叠结构的示意图，图14是图13的图像传感器的剖视图，图15是示出图13的图像传感器的颜色滤光器的排列的示意图。

根据该示例实施方式的图像传感器500包括颜色滤光器层70、光电转换器件30和半导体衬底110。

颜色滤光器层70包括多个单元颜色滤光器的阵列，所述多个单元颜色滤光器沿着行和列重复排列，且颜色滤光器阵列可以具有各种矩阵排列，例如2×2、3×3、4×4等。

颜色滤光器层70可以包括被配置为透射从第一颜色、第二颜色和第三颜色的三原色中选出的两种颜色的混合光的颜色滤光器。颜色滤光器层70可以包括被配置为选择性透射第一颜色和第三颜色的混合光或第二颜色和第三颜色的混合光的第四颜色滤光器70d、以及被配置为选择性透射第一颜色、第二颜色和第三颜色的混合光的第五颜色滤光器70e。第四颜色滤光器70d和第五颜色滤光器70e可以沿着行和列交替排列。第四颜色滤光器70d可以是例如青色滤光器、黄色滤光器或者品红色滤光器，第五颜色滤光器70e可以是例如白色滤光器。

光电转换器件30可以布置在颜色滤光器层70之下，并可以选择性感测透过颜色滤光器层70的光的至少一部分。

光电转换器件30包括彼此面对的下电极31和上电极33、以及在下电极31和上电极33之间的光吸收层32。

光吸收层32可以选择性吸收从第一颜色、第二颜色和第三颜色的三原色选出的第一颜色和第二颜色的混合光。就是说，光吸收层32选择性吸收第一颜色和第二颜色的混合光，并透射第三颜色的光。

光吸收层32包括重叠第四颜色滤光器70d的第四光吸收区域32d和重叠第五颜色滤光器70e的第五光吸收区域32e。

透过第四颜色滤光器70d的第一颜色和第三颜色的混合光或者第二颜色和第三颜色的混合光进入第四光吸收区域32d，第一颜色或第二颜色的光被选择性吸收，第三颜色的光被透射。入射光进入第五光吸收区域32e，第一颜色和第二颜色的混合光被选择性吸收，第三颜色的光被透射。

下电极31、第四光吸收区域32d和上电极33形成第四光电转换器件30d。激子可以由第四光吸收区域32d内吸收的第一颜色或第二颜色的光产生，产生的激子被分离成空穴和电子，分离出的空穴被传输到是下电极31和上电极33之一的阳极，分离出的电子被传输到是下电极31和上电极33之一的阴极，且电子和/或空穴被收集在电荷存储器55d内，从而引发光电转换效应。第四光电转换器件30d获得第一颜色或第二颜色的光的信号。

下电极31、第五光吸收区域32e和上电极33形成第五光电转换器件30e。激子可以由第五光吸收区域32e内吸收的第一颜色和第二颜色的混合光产生，产生的激子被分离成空穴和电子，分离出的空穴被传输到是下电极31和上电极33之一的阳极，分离出的电子被传输到是下电极31和上电极33之一的阴极，且电子和/或空穴被收集在电荷存储器55e内，从而引发光电转换效应。第五光电转换器件30e获得第一颜色和第二颜色的光的信号。第二颜色或第一颜色的光的信号可以由第四光电转换器件30d和第五光电转换器件30e之间的信号差获得。

半导体衬底110可以是硅衬底，并且集成有光感测器件50、电荷存储器55d和55e以及传输晶体管(未示出)。

光感测器件50可以是光电二极管。光感测器件50感测光，且自被感测的光获得的信息可以通过传输晶体管传递。电荷存储器55d电连接到第四光电转换器件30d，且来自电荷存储器55d的信息可以通过传输晶体管传递。电荷存储器55e电连接到第五光电转换器件30e，且来自电荷存储器55e的信息可以通过传输晶体管传递。

光感测器件50可以感测透过第四颜色滤光器70d和第四光电转换器件30d的光，或透过第五光电转换器件30e的光。就是说，光感测器件50可以感测第三颜色的光。

具体地，包括第一颜色、第二颜色和第三颜色的可见光中的第一颜色和第三颜色的混合光或者第二颜色和第三颜色的混合光透过第四颜色滤光器70d，第一颜色或第二颜色的光被第四光吸收区域32d选择性吸收，从而光感测器件50感测第三颜色的光。类似地，包括第一颜色、第二颜色和第三颜色的可见光到达第五光电转换器件30e，第一颜色和第二颜色的混合光被第五光吸收区域32e选择性吸收，从而光感测器件50感测第三颜色的光。

根据前述示例实施方式的图像传感器可以用于各种电子装置，诸如数码相机、摄像机等，但本发明构思不限于此。

虽然已经结合目前被认为是实用示例实施方式的示例实施方式描述了本发明，但是应理解的是，本发明不局限于公开的示例实施方式，而是相反，旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种更改和等同布置。

本申请要求2015年11月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0169035号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。