[發明專利]影像感測器

有效

• 申請號: 201310319564.7
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN104157657B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 陳毅修;王淑芳;蕭博仁
• 申請（專利權）人: 聯詠科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明涉及一種光電裝置，且特別是涉及一種影像感測器。

背景技術

隨著數字相機等電子商品不斷的開發與成長，消費市場對影像感測器的需求日益增加。一般而言，影像感測器可分為前照式影像感測器(front?side?illuminated?image?sensor)及背照式影像感測器(backside?illuminated?image?sensor)二大類。

在前照式影像感測器中，感測像素是形成在基材的正面，且感測像素上方設置有金屬線路層。入射光需穿過金屬線路層，方能到達感測像素。受到金屬線路層的阻擋，使得前照式影像感測器的光靈敏度(sensitivity)低。相較于前照式影像感測器，在背照式影像感測器中，入射光是由基材的背面入射，而不需通過金屬線路層，即可到達感測像素。因此，背照式影像感測器具靈敏度較高。

然而，無論是在前照式影像感測器或背照式影像感測器中，當感測像素的數量增加而每一感測像素的尺寸縮小時，入射光便不易良好地匯聚至對應的感測像素中，而使影像感測器的性能不提升。

發明內容

本發明的目的在于提供一種影像感測器，其性能佳。

為達上述目的，本發明提供一種影像感測器，其包括多個感測像素、配置于感測像素上的多個微透鏡以及配置于感測像素與微透鏡之間的多個第一光強分配元件。每一第一光強分配元件包括第一折射率圖案以及環繞第一折射率圖案的第二折射率圖案。第一折射率圖案的折射率大于第二折射率圖案的折射率。

在本發明的實施例中，上述的第一折射率圖案與至少部分的第二折射率圖案實質上位于同一平面。

在本發明的實施例中，上述的每一第一折射率圖案具有面向微透鏡的第一表面，而第二折射率圖案覆蓋每一第一折射率圖案的第一表面。

在本發明的實施例中，上述的每一第一折射率圖案與感測像素上的其他膜層構成抗反射結構。

在本發明的實施例中，上述的其他膜層為第二折射率圖案。

在本發明的實施例中，上述的每一第一光強分配元件的第一折射率圖案與第二折射率圖案是透明的

在本發明的實施例中，上述的每一第一折射率圖案位于參考平面，入射光通過與第一折射率圖案對應的微透鏡后在所述參考平面上形成光點，而所述光點涵蓋整個第一折射率圖案。

在本發明的實施例中，上述的第一折射率圖案具有面向微透鏡的第一表面、面向感測像素的第二表面以及連接第一表面與第二表面的側壁。來自于每一微透鏡的入射光經過第一折射率圖案的側壁時，入射光朝向第一折射率圖案的中心軸偏折。第一折射率圖案的中心軸貫穿第一折射率圖案的第一表面與第二表面。

在本發明的實施例中，上述的入射光通過第一折射率圖案的側壁后匯聚于匯聚點。與第一折射率圖案對應的感測像素的受光面位于第一折射率圖案與匯聚點之間或匯聚點上

在本發明的實施例中，上述的第一折射率圖案的第一表面是第一折射率圖案中最接近微透鏡的平滑面。第一折射率圖案的側壁與第一表面以及第二表面接觸。第一折射率圖案的側壁為平滑面。

在本發明的實施例中，上述的第一折射率圖案被與感測像素的受光面垂直的參考平面截出截面。所述截面為于矩形、梯形或弓形。

在本發明的實施例中，上述的第一折射率圖案的第一表面為平面且與感測像素的受光面平行。第一折射率圖案的側壁為平面且與感測像素的受光面垂直。

在本發明的實施例中，上述的影像感測器還包括多個第二光強分配元件。第二光強分配元件配置于微透鏡與第一光強分配元件之間。每一第二光強分配元件包括第三折射率圖案以及環繞第三折射率圖案的第四折射率圖案。第三折射率圖案的折射率大于第四折射率圖案的折射率。

在本發明的實施例中，上述的第一光強分配元件與第二光強分配元件接觸。

在本發明的實施例中，上述的影像感測器還包括間隔層。間隔層位于第一光強分配元件與第二光強分配元件之間。

在本發明的實施例中，上述的影像感測器還包括與感測像素電連接的線路層。感測像素配置于第一光強分配元件與線路層之間。

在本發明的實施例中，上述的影像感測器還包括與感測像素電連接的線路層。第一光強分配元件配置于線路層與感測像素之間。

在本發明的實施例中，上述的每一第一折射率圖案與對應的感測像素在垂直于感測像素受光面的方向上實質上切齊