半导体器件结构形成方法、感光组件、传感器、电子设备与流程

1.本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件结构形成方法、感光组件、传感器、电子设备。

背景技术：

2.光传感器在图像采集领域具有不可替代的作用，在已知的摄像装置、图像采集装置皆含有光传感器，以感应光能量，并将光能量转换成电信号。
3.在一些场景下(如安防)，图像采集装置需要在白天及夜晚都能对其覆盖区域实施有效监控。因此，安防监控的图像采集装置通常带有红外光源。在晚上执行安防监控时，该图像采集装置启用红外光源，使其图像采集模块通过采集红外光(infrared light)的方式实现图像采集。因此，当应用在安防监控的摄像装置之中时，图像采集装置会设置一个滤光单元。图1a和图1b分别显示滤光片数组的第一、第二示图。如1a所示，所述滤光单元可以是拜尔滤镜(bayer filter)。另一方面，如图1b所示，所述滤光单元可为rgb-ir滤镜(rgb-ir filter)。
4.依据实务经验，位于拜尔滤镜的红滤光区下方的光传感器会同时感测红光与红外光，进而产生对应的光电流，然而，后方的处理电路在接收光电流之后，并无法自光电流之中进一步地分离出对应红光的第一光电流以及对应红光的第二光电流，即拜尔滤镜方案同时采集了红可见光及红外光信号且无法进行分离，容易产生干扰。对于rgb-ir滤镜方案而言，位于rgb-ir滤镜的红滤光区下方的光传感器会感测红光，进而产生对应红光的第一光电流。并且，位于rgb-ir滤镜的红外滤光区下方的光传感器会感测红外光，进而产生对应红外光的第二光电流，然而，rgb-ir滤镜方案是在有限的空间中单独放置红外像素，实质上降低了分辨率，可见，相较于采用rgb-ir滤镜，采用的拜尔滤镜的图像采集装置系具有较高的分辨率。
5.因此，亟需提出一种技术方案，能以较高的分辨率对多种频段的光能量进行采集及分离。

技术实现要素：

6.有鉴于此，本公开提出了一种半导体器件结构形成方法，所述方法包括：
7.在衬底上形成注入掩膜；
8.在所述注入掩膜的一侧进行一次第一离子注入、k次第二离子、k次第三离子注入，形成一个具有第一深度的p+型掺杂区域、及堆叠的k个掺杂区域组，每个掺杂区域组均包括具有第二深度的第一n型掺杂区域且所述第二深度大于所述第一深度、及第三深度的p型掺杂区域且所述第三深度大于所述第二深度，其中，k为正整数，各个掺杂区域组的掺杂深度依次增加；
9.在所述注入掩膜的另一侧进行第四离子注入，形成第二n型掺杂区域；
10.去除所述注入掩膜，并在所述注入掩膜的位置形成电极层。
11.在一种可能的实现方式中，k为1，所述第二n型掺杂区域的掺杂深度为第四深度，所述第四深度在所述第一深度及所述第二深度之间。
12.在一种可能的实现方式中，所述衬底为p型衬底或包含p型阱的n型基底。
13.在一种可能的实现方式中，所述衬底的材料包括硅si、碳化硅sic、氮化镓gan以及砷化镓gaas中的任意一种。
14.根据本公开的另一方面，提供了一种感光组件，所述感光组件包括：
15.衬底；
16.p+型掺杂区域，设置于所述衬底中，具有第一深度；
17.堆叠的k个掺杂区域组，设置与所述衬底中，每个掺杂区域组均包括具有第二深度的第一n型掺杂区域且所述第二深度大于所述第一深度、及第三深度的p型掺杂区域且所述第三深度大于所述第二深度，其中，k为正整数，各个掺杂区域组的掺杂深度依次增加；
18.第二n型掺杂区域，设置于所述衬底中；
19.电极层，设置于所述衬底之上，位于第一n型掺杂区域与第二n型掺杂区域之间。
20.在一种可能的实现方式中，k为1，所述第二n型掺杂区域的掺杂深度为第四深度，所述第四深度在所述第一深度及所述第二深度之间。
21.在一种可能的实现方式中，所述衬底为p型衬底或包含p型阱的n型基底，所述衬底的材料包括硅si、碳化硅sic、氮化镓gan以及砷化镓gaas中的任意一种。
22.在一种可能的实现方式中，在所述感光组件的电极层接收到不同电压区间的电压的情况下，所述感光组件用于感测与电压区间对应的波段的光、并产生相应的光电流，其中，各个电压区间与光的各个波段具有对应关系。
23.在一种可能的实现方式中，在所述感光组件的电极层接收到小于第一预设电压的电压的情况下，所述感光组件用于感测可见光以产生第一光电流；或，在所述感光组件的电极层接收到大于所述第一预设电压的电压的情况下，所述感光组件用于同时感测可见光和红外光以产生第二光电流。
24.在一种可能的实现方式中，所述感光组件是根据如权利要求1-4任一项所述的半导体器件结构形成方法得到的。
25.根据本公开的另一方面，提供了一种传感器，包括如所述的感光组件。
26.根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括图像采集模块、读出电路模块、控制模块，其中，
27.所述图像采集模块包括多个像素单元，每个像素单元包括像素电路及所述的传感器；
28.所述读出电路模块包括读出电路，用于采集并输出所述传感器得到的光电流；
29.所述控制模块用于：
30.施加目标电压到所述传感器，以使得所述传感器对所述目标电压所属电压区间对应的光的波段进行感测，以产生相应的光电流，
31.其中，所述传感器在接收到不同电压区间的电压的情况下，所述感光组件用于感测与电压区间对应的波段的光、并产生相应的光电流，其中，各个电压区间与光的各个波段具有对应关系。
32.在一种可能的实现方式中，所述控制模块用于：
33.输出小于第一预设电压的目标电压到传感器，使得所述传感器感测可见光以产生第一光电流；或
34.输出大于所述第一预设电压的目标电压到传感器，使得所述传感器感测可见光和红外光以产生第二光电流。
35.在一种可能的实现方式中，所述像素单元为主动式像素单元或被动式像素单元。
36.根据本公开的另一方面，提供了一种信息处理装置，所述信息处理装置包括所述的电子设备。
37.在一种可能的实现方式中，所述信息处理装置包括摄像装置、脸部识别装置、指纹识别装置、掌纹识别装置、和虹膜识别装置的任意一种。
38.本公开实施例的半导体器件结构形成方法通过在衬底上形成注入掩膜，在所述注入掩膜的一侧进行一次第一离子注入、k次第二离子、k次第三离子注入，形成一个具有第一深度的p+型掺杂区域、及堆叠的k个掺杂区域组，在所述注入掩膜的另一侧进行第四离子注入，形成第二n型掺杂区域，去除所述注入掩膜，并在所述注入掩膜的位置形成电极层，可以得到半导体器件结构，进而得到光传感组件，从而实现多种频段的光能量进行采集及分离，通过与拜尔滤镜配合，可以实现以较高的分辨率对多种频段的光能量进行采集及分离。
39.根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
40.包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
41.图1a和图1b分别显示滤光片数组的第一、第二示图。
42.图2a示出了根据本公开实施例的半导体器件结构形成方法的流程图。
43.图2b示出了根据本公开实施例的感光组件的示意图。
44.图3a、图3b、图3c分别示出了本公开实施例的感光组件在初始状态、施加第一电压、施加第二电压时的仿真示意图，图3d示出了本公开实施例的感光组件在初始状态、施加第一电压、施加第二电压时的图光吸收结构的纵向电压分布示意图。
45.图4示出了根据本公开实施例的电子设备的示意图。
46.图5示出了根据本公开实施例的像素单元的示意图。
具体实施方式
47.以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
48.在本公开的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
49.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
50.在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
51.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括a、b、c中的至少一种，可以表示包括从a、b和c构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
52.请参阅图2a，图2a示出了根据本公开实施例的半导体器件结构形成方法的流程图。
53.请参阅图2b，图2b示出了根据本公开实施例的感光组件的示意图。
54.如图2a、图2b所示，所述方法包括：
55.步骤s11，在衬底d10上形成注入掩膜；
56.步骤s12，在所述注入掩膜的一侧进行一次第一离子注入、k次第二离子、k次第三离子注入，形成一个具有第一深度的p+型掺杂区域d11、及堆叠的k个掺杂区域组，每个掺杂区域组均包括具有第二深度的第一n型掺杂区域d12且所述第二深度大于所述第一深度、及第三深度的p型掺杂区域d13且所述第三深度大于所述第二深度，其中，k为正整数，各个掺杂区域组的掺杂深度依次增加；
57.步骤s13，在所述注入掩膜的另一侧进行第四离子注入，形成第二n型掺杂区域d14；
58.步骤s14，去除所述注入掩膜，并在所述注入掩膜的位置形成电极层d15。
59.本公开实施例的半导体器件结构形成方法通过在衬底上形成注入掩膜，在所述注入掩膜的一侧进行一次第一离子注入、k次第二离子、k次第三离子注入，形成一个具有第一深度的p+型掺杂区域、及堆叠的k个掺杂区域组，在所述注入掩膜的另一侧进行第四离子注入，形成第二n型掺杂区域，去除所述注入掩膜，并在所述注入掩膜的位置形成电极层，可以得到半导体器件结构，进而得到光传感组件，从而实现多种频段的光能量进行采集及分离，通过与拜尔滤镜配合，可以实现以较高的分辨率对多种频段的光能量进行采集及分离。
60.本公开实施例对衬底d10的类型不做限定，在一种可能的实现方式中，所述衬底d10为p型衬底或包含p型阱的n型基底，所述衬底d10的材料包括硅si、碳化硅sic、氮化镓gan以及砷化镓gaas等中的任意一种。
61.在一个示例中，本公开实施例可以在衬底d10的表面区域形成注入掩膜，对于注入掩膜的具体类型，本公开实施例不做限定，例如，注入掩膜可以光刻胶，也可以为硬掩模(hard mask)，本公开实施例如形成注入掩膜的具体实现方式不做限定，示例性的，本领域技术人员可以采用相关技术中的光刻工艺形成光刻胶，或采用化学气相沉积工艺生成硬掩
膜，示例性的，注入掩膜的具体位置可以根据实际情况确定，例如，可以与感光组件的电极层d15的位置对应。
62.本公开实施例对第一离子注入、第二离子注入、第三离子注入中离子注入的具体离子种类、剂量、能量不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况及需要选择、确定，示例性的，第一离子注入中可以注入p型离子(如al离子、硼离子等)，第二离子注入例如可以为n型离子(如砷as离子等)，第三离子注入例如可以为p型离子，示例性的，以k为1为例，可以操作离子注入机，使其以第一注入能量从注入掩膜的一侧将硼(b)离子注入在衬底d10，以形成具有第一深度的p+型掺杂区域d11；使其以大于第一注入能量的第二注入能量将砷(as)离子注入在衬底d10之内，从而在衬底d10之内形成具有所述第二深度的该第一n型掺杂区域d12。并且，可以操作离子注入机，使其以大于该第二注入能量的第三注入能量将硼(b)离子注入在衬底d10之内，从而在衬底d10之内形成具有所述第三深度的该p型掺杂区域d13。当然，若k大于1，则可以进行后续操作，以形成一个具有第一深度的p+型掺杂区域d11、及堆叠的k个掺杂区域组，每个掺杂区域组均包括具有第二深度的第一n型掺杂区域d12且所述第二深度大于所述第一深度、及第三深度的p型掺杂区域d13且所述第三深度大于所述第二深度，其中，k为正整数，各个掺杂区域组的掺杂深度依次增加。
63.本公开实施例对第四离子注入中离子注入的具体离子种类、剂量、能量不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况及需要选择、确定，示例性的，第四离子注入例如可以为n型离子(如砷as离子等)，示例性的，可以操作离子注入机，使其在所述注入掩膜的另一侧以大于第一注入能量、小于第二注入能量的第四注入能量将砷(as)离子注入在衬底d10之内，从而在衬底d10之内形成具有所述第四深度的该第二n型掺杂区域d14。
64.示例性的，本公开实施例对去除注入掩膜的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况及需要采用合适的工艺实现，例如，如果掩膜是光刻胶，可以采用去胶工艺去除；如果掩膜是硬掩膜，可以采用湿法腐蚀工艺去除。
65.本公开实施例对k的具体大小不做限定，本领域技术人员可以根据需要探测的光的频段的数量或其他需要设置k的大小，在一种可能的实现方式中，k为1，所述第二n型掺杂区域d14的掺杂深度为第四深度，所述第四深度在所述第一深度及所述第二深度之间。
66.本公开实施例通过以上半导体器件结构形成方法，可以得到如图2b所示的感光组件，如图2b所示，所述感光组件包括：
67.衬底d10；
68.p+型掺杂区域d11，设置于所述衬底d10中，具有第一深度；
69.堆叠的k个掺杂区域组，设置与所述衬底d10中，每个掺杂区域组均包括具有第二深度的第一n型掺杂区域d12且所述第二深度大于所述第一深度、及第三深度的p型掺杂区域d13且所述第三深度大于所述第二深度，其中，k为正整数，各个掺杂区域组的掺杂深度依次增加；
70.第二n型掺杂区域d14，设置于所述衬底d10中；
71.电极层d15，设置于所述衬底d10之上，位于第一n型掺杂区域d12与第二n型掺杂区域d14之间。
72.通过所述感光组件，本公开实施例通过在电极层d15施加不同大小的电压，可以实现多种频段的光能量进行采集及分离，通过与拜尔滤镜配合，可以实现以较高的分辨率
对多种频段的光能量进行采集及分离。
73.如图2b所示，该p+型掺杂区域d11与该第一n型掺杂区域d12之间具有第一接面，且该第一n型掺杂区域d12与该p型掺杂区域d13之间具有第二接面。另一方面，该电极层d15，形成在该衬底d10之上，且相对地位于该第一n型掺杂区与该第二n型掺杂区域d14之间。示例性的，该第二n型掺杂区域d14可以作为浮动扩散层(floating diffusion layer)，依此设计，该p+型掺杂区域d11、该第一n型掺杂区域d12和该p型掺杂区域d13成为所述感光组件的光吸收结构。
74.应该说明的是，本公开实施例在图2b中示出了k＝1的情形，但不应视为是对本公开实施例的限制，在其他的实施方式中，感光组件可以包括更多数目的掺杂区域组，例如在p型掺杂区域d13下面可以进一步产生第一n型掺杂区域d12、p型掺杂区域d13，在一种可能的实现方式中，如图2b所示，k为1，所述第二n型掺杂区域d14的掺杂深度为第四深度，所述第四深度在所述第一深度及所述第二深度之间。
75.在一种可能的实现方式中，所述衬底d10为p型衬底d10或包含p型阱的n型基底，所述衬底d10的材料包括硅si、碳化硅sic、氮化镓gan以及砷化镓gaas中的任意一种。
76.在一种可能的实现方式中，在所述感光组件的电极层d15接收到不同电压区间的电压的情况下，所述感光组件用于感测与电压区间对应的波段的光、并产生相应的光电流，其中，各个电压区间与光的各个波段具有对应关系。
77.本公开实施例对电压区间与波段的具体对应关系不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况及需要设置，例如，电压区间与波段的对应关系可以如表1所示。
78.表1
79.电压区间＜vref1＞vref1波段可见光可见光+红外光
80.其中，vref1可以为第一预设电压，其具体大小本公开实施例不做限定，当然，表1仅为一种示例，不应视为是对本公开实施例的限定，在其他的实施例中，本领域技术人员可以根据实际情况及需要设置对应关系。
81.通过所述感光组件的独特结构，本公开实施例在所述感光组件的电极层d15接收到不同电压区间的电压的情况下，所述感光组件可以感测与电压区间对应的波段的光、并产生相应的光电流，示例性的，在所述感光组件的电极层d15接收到小于第一预设电压vref1的第一电压的情况下，所述感光组件用于感测可见光以产生第一光电流；或，在所述感光组件的电极层d15接收到大于所述第一预设电压vref1的第二电压的情况下，所述感光组件用于同时感测可见光和红外光以产生第二光电流。
82.本公开实施例的感光组件，在施加第一电压的情况下，所述感光组件感测可见光以产生第一光电流，在施加大于该第一电压的第二电压至该电极层d15的情况下，所述感光组件同时感测可见光和红外光以产生第二光电流。如此设计，便可以通过对该第二光电流和该第一光电流执行减法运算以获得对应红外光的第三光电流。
83.下面结合图3a、图3b、图3c、图3d及图2b对本公开实施例的感光组件的感光原理进行示例性说明。
84.请参阅图3a、图3b、图3c，图3a、图3b、图3c分别示出了本公开实施例的感光组件在初始状态、施加第一电压、施加第二电压时的仿真示意图，图3d示出了本公开实施例的感光
组件在初始状态、施加第一电压、施加第二电压时的图光吸收结构的纵向电压分布示意图。
85.示例性的，所述仿真示意图可以为tacd仿真示意图，其中，tcad为一种半导体制程仿真软件(technology computer-aided design,tcad)。
86.示例性的，电压区间与波段的对应关系可以如表2所示。
87.表2
88.电压区间2～4v4～7v波段可见光可见光+红外光
89.在一个示例中，如图3a、图3b与图3d所示，通过施加一第一电压v1(2～4v，如第一预设电压为4v)至该电极层d15的方式，可驱动所述感光组件感测可见光以产生第一光电流。值得注意的是，如图2b所示，所述光吸收结构(p+型掺杂区域d11、该第一n型掺杂区域d12和该p型掺杂区域d13)的该第一n型掺杂区域之中的部分电子通过该电极层d15流动至外部的读出电路，使得该第一n型掺杂区的区域电压升高。此时，此高区域电压使得该第一n型掺杂区与该p+型掺杂区域之间形成反偏，从而在所述第一接面的两侧形成第一耗尽区(depletion region)。同时，此高区域电压亦使得该第一n型掺杂区与该p型掺杂区之间形成反偏，从而在所述第二接面的两侧形成第二耗尽区。在此情况下，该感光组件利用所述第一耗尽区和所述第二耗尽区感测可见光以产生第一光电流。其中，耗尽区亦称为空间电荷区(space-charge region)，换言之，在施加第一电压时，有效吸光区域为第一n型掺杂区域及p+型掺杂区域和p型掺杂区域的耗尽部分。
90.如图3a、图3c与图3d所示，通过施加大于该第一电压v1的一第二电压v2(4～7v)至该电极层d15的方式，可驱动所述感光组件同时感测可见光和红外光以产生包含第二光电流。值得注意的是，当施加的电压自第一电压v1上升至第二电压v2之时，该第一n型掺杂区的区域电压也跟着升高，使得形成在所述第二接面两侧的第二耗尽区往该p型掺杂区扩大，使得空间电荷区拓展至衬底d10，由于衬底d10掺杂较低，因此电压降低相对较慢，使得空间电荷区域的深度从不足1um拓展至数微米，极大的拓展了有效吸光深度，极大的增加了对红外光的吸收。最终，扩大的第二耗尽区使得所述光吸收结构能够同时感测可见光和红外光以产生第二光电流。
91.外部的控制模块13在得到第一光电流与第二光电流之后，可以对该第二光电流和该第一光电流执行减法运算以获得对应红外光的第三光电流，这样，在搭配使用拜尔滤镜(bayer filter)的情况下，本公开实施例可以通过采集红外光(infrared light)的方式在夜晚进行高分辨率的图像采集，并且，本领域技术人员可以制作包括更多数目的第一n型掺杂区域d12、p型掺杂区域d13，通过合理设置电压区间与光波段的对应关系，可以进行更多光波段的光电流的采集、分离，对此，本公开实施例不做限定。
92.根据本公开的另一方面，提供了一种传感器，包括如所述的感光组件。
93.请参阅图4，图4示出了根据本公开实施例的电子设备的示意图。
94.如图4所示，所述电子设备包括图像采集模块11、读出电路模块12、控制模块13，其中，
95.所述图像采集模块11包括多个像素单元111，每个像素单元111包括像素电路及所述的传感器；
96.所述读出电路模块12包括读出电路，用于采集并输出所述传感器得到的光电流；
97.所述控制模块13用于：
98.施加目标电压到所述传感器，以使得所述传感器对所述目标电压所属电压区间对应的光的波段进行感测，以产生相应的光电流，
99.其中，所述传感器在接收到不同电压区间的电压的情况下，所述感光组件用于感测与电压区间对应的波段的光、并产生相应的光电流，其中，各个电压区间与光的各个波段具有对应关系。
100.本公开实施例的电子设备通过控制模块13施加目标电压到所述传感器，以使得所述传感器对所述目标电压所属电压区间对应的光的波段进行感测，以产生相应的光电流，其中，所述传感器在接收到不同电压区间的电压的情况下，所述感光组件用于感测与电压区间对应的波段的光、并产生相应的光电流，其中，各个电压区间与光的各个波段具有对应关系，这样，电子设备能够实现以较高的分辨率对多种频段的光能量进行采集及分离。
101.示例性的，所述电子设备在搭配使用拜尔滤镜(bayer filter)的情况下，可以通过采集红外光(infrared light)的方式在夜晚进行高分辨率的图像采集。
102.在一种可能的实现方式中，所述控制模块13可以用于：
103.输出小于第一预设电压的目标电压到传感器，使得所述传感器感测可见光以产生第一光电流；或
104.输出大于所述第一预设电压的目标电压到传感器，使得所述传感器感测可见光和红外光以产生第二光电流。
105.示例性的，若小于第一预设电压的目标电压的电压区间对应可见光波段，大于所述第一预设电压的目标电压的电压区间对应可见光波段+红外光波段，则控制模块13在得到第二光电流、第一光电流时，可以将第二光电流与第一光电流相减，以得到红外光对应的光电流，实现了以较高的分辨率对可见光与红外光波段的光能量的采集及分离。
106.本公开实施例对读出电路模块1212的具体实现方式不做限定，对控制模块13的具体实现方式不做限定。
107.示例性的，控制模块13可以利用处理组件实现，在一个示例中，处理组件包括但不限于单独的处理器，或者分立元器件，或者处理器与分立元器件的组合。所述处理器可以包括电子设备中具有执行指令功能的控制器，所述处理器可以按任何适当的方式实现，例如，被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。在所述处理器内部，可以通过逻辑门、开关、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等硬件电路执行所述可执行指令。
108.请参阅图5，图5示出了根据本公开实施例的像素单元的示意图。
109.在一个示例中，如图5所示，所述像素单元111包括像素电路11p与光传感器11d。示例性的，所述像素单元111可为被动式像素传感器(passive pixel sensor,pps)单元或主动式像素传感器(active pixel sensor,aps)单元。
110.在一个示例中，如图5所示的该像素单元111为aps单元，该像素电路11p包括：第一开关组件1s1、第二开关组件1s2以及第三开关组件1s3。示例性的，第一开关组件1s1、第二开关组件1s2以及第三开关组件1s3均可以为nmos晶体管，其中，第一开关组件1s1的漏极、
第二开关组件1s2的漏极接收电源电压vdd，第一开关组件1s1的源极连接于第二开关组件1s2的栅极及光传感器，第二开关组件1s2的源极连接于第三开关组件1s3的漏极。
111.在一个示例中，如图5所示，光传感器11d可以为光电二极管。
112.本公开实施例对电子设备的具体类型不做限定，示例性的，电子设备可以是包括摄像头等以本公开实施例提供的感光元件实现的采集装置的终端，在一个示例中，终端又称之为用户设备(user equipment，ue)、移动台(mobile station，ms)、移动终端(mobile terminal，mt)等，是一种向用户提供图像采集、语音和/或数据连通性的设备，例如，具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。目前，一些终端的举例为：手机(mobile phone)、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internetdevice，mid)、可穿戴设备，虚拟现实(virtual reality，vr)设备、增强现实(augmentedreality，ar)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(selfdriving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、车联网中的无线终端等。根据本公开的另一方面，提供了一种信息处理装置，所述信息处理装置包括所述的电子设备。
113.在一种可能的实现方式中，所述信息处理装置包括摄像装置、脸部识别装置、指纹识别装置、掌纹识别装置、和虹膜识别装置的任意一种。
114.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

技术特征：

1.一种半导体器件结构形成方法，其特征在于，所述方法包括：在衬底上形成注入掩膜；在所述注入掩膜的一侧进行一次第一离子注入、k次第二离子、k次第三离子注入，形成一个具有第一深度的p+型掺杂区域、及堆叠的k个掺杂区域组，每个掺杂区域组均包括具有第二深度的第一n型掺杂区域且所述第二深度大于所述第一深度、及第三深度的p型掺杂区域且所述第三深度大于所述第二深度，其中，k为正整数，各个掺杂区域组的掺杂深度依次增加；在所述注入掩膜的另一侧进行第四离子注入，形成第二n型掺杂区域；去除所述注入掩膜，并在所述注入掩膜的位置形成电极层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，k为1，所述第二n型掺杂区域的掺杂深度为第四深度，所述第四深度在所述第一深度及所述第二深度之间。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底为p型衬底或包含p型阱的n型基底。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底的材料包括硅si、碳化硅sic、氮化镓gan以及砷化镓gaas中的任意一种。5.一种感光组件，其特征在于，所述感光组件包括：衬底；p+型掺杂区域，设置于所述衬底中，具有第一深度；堆叠的k个掺杂区域组，设置与所述衬底中，每个掺杂区域组均包括具有第二深度的第一n型掺杂区域且所述第二深度大于所述第一深度、及第三深度的p型掺杂区域且所述第三深度大于所述第二深度，其中，k为正整数，各个掺杂区域组的掺杂深度依次增加；第二n型掺杂区域，设置于所述衬底中；电极层，设置于所述衬底之上，位于第一n型掺杂区域与第二n型掺杂区域之间。6.根据权利要求5所述的感光组件，其特征在于，k为1，所述第二n型掺杂区域的掺杂深度为第四深度，所述第四深度在所述第一深度及所述第二深度之间。7.根据权利要求5所述的感光组件，其特征在于，所述衬底为p型衬底或包含p型阱的n型基底，所述衬底的材料包括硅si、碳化硅sic、氮化镓gan以及砷化镓gaas中的任意一种。8.根据权利要求5所述的感光组件，其特征在于，在所述感光组件的电极层接收到不同电压区间的电压的情况下，所述感光组件用于感测与电压区间对应的波段的光、并产生相应的光电流，其中，各个电压区间与光的各个波段具有对应关系。9.根据权利要求5或8所述的感光组件，其特征在于，在所述感光组件的电极层接收到小于第一预设电压的电压的情况下，所述感光组件用于感测可见光以产生第一光电流；或，在所述感光组件的电极层接收到大于所述第一预设电压的电压的情况下，所述感光组件用于同时感测可见光和红外光以产生第二光电流。10.根据权利要求5所述的感光组件，其特征在于，所述感光组件是根据如权利要求1-4任一项所述的半导体器件结构形成方法得到的。11.一种传感器，其特征在于，包括如权利要求5～10任一项所述的感光组件。12.一种电子设备，其特征在于，包括图像采集模块、读出电路模块、控制模块，其中，所述图像采集模块包括多个像素单元，每个像素单元包括像素电路及如权利要求11所
述的传感器；所述读出电路模块包括读出电路，用于采集并输出所述传感器得到的光电流；所述控制模块用于：施加目标电压到所述传感器，以使得所述传感器对所述目标电压所属电压区间对应的光的波段进行感测，以产生相应的光电流，其中，所述传感器在接收到不同电压区间的电压的情况下，所述感光组件用于感测与电压区间对应的波段的光、并产生相应的光电流，其中，各个电压区间与光的各个波段具有对应关系。13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述控制模块用于：输出小于第一预设电压的目标电压到传感器，使得所述传感器感测可见光以产生第一光电流；或输出大于所述第一预设电压的目标电压到传感器，使得所述传感器感测可见光和红外光以产生第二光电流。14.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述像素单元为主动式像素单元或被动式像素单元。15.一种信息处理装置，其特征在于，所述信息处理装置包括如权利要求12～14任一项所述的电子设备。16.根据权利要求15所述的信息处理装置，其特征在于，所述信息处理装置包括摄像装置、脸部识别装置、指纹识别装置、掌纹识别装置、和虹膜识别装置的任意一种。

技术总结

本公开涉及半导体器件结构形成方法、感光组件、传感器、电子设备，所述方法包括：在衬底上形成注入掩膜；在所述注入掩膜的一侧进行一次第一离子注入、K次第二离子、K次第三离子注入，形成一个具有第一深度的P+型掺杂区域、及堆叠的K个掺杂区域组，每个掺杂区域组均包括第一N型掺杂区域、及P型掺杂区域；在所述注入掩膜的另一侧进行第四离子注入，形成第二N型掺杂区域；去除所述注入掩膜，并在所述注入掩膜的位置形成电极层，得到半导体器件结构，进而得到光传感组件，从而实现多种频段的光能量进行采集及分离，通过与拜尔滤镜配合，可以实现以较高的分辨率对多种频段的光能量进行采集及分离。采集及分离。采集及分离。