[發明專利]像素單元平面化層中用于黑電平校正的光學屏蔽

有效

• 申請號: 201410008314.6
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN104469188B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 陳剛;李津;毛杜立;戴森·H·戴
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/357
• 分類號: H04N5/357;H04N5/361;H01L27/146
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 齊楊

技術領域

本發明大體來說涉及光檢測器，且特定來說(但非排他性地)涉及圖像傳感器中的黑電平校正。

背景技術

隨著像素大小按比例縮小且陣列分辨率按比例增加，黑電平校正(“BLC”)像素和彩色濾光器的構造在下一代光學裝置中面臨越來越難以克服的技術障礙。制作BLC像素和彩色濾光器的常規方法在像素陣列中產生不希望的電信號和機械應力。當采用傳統構造時，溫度、濕度和電壓的改變可增加這些不想要效應的量值。

發明內容

本發明涉及像素陣列，其包含：多個光電二極管，其安置在半導體層中且布置在所述像素陣列中；彩色濾光器層，其接近所述半導體層而安置，其中光穿過所述彩色濾光器層經引導到所述多個光電二極管中的至少第一者；以及光學屏蔽層，其接近所述彩色濾光器層而安置，其中所述彩色濾光器層安置在所述光學屏蔽層與所述半導體層之間，其中所述光學屏蔽層為所述多個光電二極管中的至少第二者屏蔽所述光。

本發明進一步涉及成像系統，其包含：像素陣列，其包括：多個光電二極管，其安置在半導體層中且布置在所述像素陣列中；彩色濾光器層，其接近所述半導體層而安置，其中光穿過所述彩色濾光器層經引導到所述多個光電二極管中的至少第一者；以及光學屏蔽層，其接近所述彩色濾光器層而安置，其中所述彩色濾光器層安置在所述光學屏蔽層與所述半導體層之間，其中所述光學屏蔽層為所述多個光電二極管中的至少第二者屏蔽所述光；控制電路，其耦合到所述像素陣列以控制所述像素陣列的操作；以及讀出電路，其耦合到所述像素陣列以從所述像素陣列讀出圖像數據。

另外，本發明涉及制作像素陣列的方法，所述方法包含：形成在半導體層中且布置在所述像素陣列中的多個光電二極管；接近所述半導體層形成彩色濾光器層，其中光穿過所述彩色濾光器層經引導到所述多個光電二極管中的至少第一者；以及接近所述彩色濾光器層沉積光學屏蔽層，其中所述彩色濾光器層安置在所述光學屏蔽層與所述半導體層之間，其中所述光學屏蔽層為所述多個光電二極管中的至少第二者屏蔽所述光。

附圖說明

參考以下各圖描述本發明的非限制性和非窮盡性實施例，其中除非另有說明，否則貫穿各個視圖的相似參考編號指代相似部件。

圖1A是根據本發明的實施例圖解說明像素陣列的一部分的橫截面的一個實例的圖，其中光學屏蔽層沉積在平面化層上。

圖1B是根據本發明的實施例圖解說明像素陣列的一部分的橫截面的一個實例的圖，其中光學屏蔽層沉積在平面化層中。

圖1C是根據本發明的實施例圖解說明像素陣列的一部分的橫截面的一個實例的圖，其中一個或一個以上透鏡形成于平面化層上。

圖2圖解說明根據本發明的實施例的成像系統的一個實例的俯視圖。

圖3是根據本發明的實施例圖解說明形成像素陣列的方法的一個實例的流程圖。

具體實施方式

本文闡述具有黑色參考像素的背側照明式(“BSI”)成像系統的實施例。在以下說明中，陳述眾多特定細節以提供對實施例的透徹理解。然而，所屬領域的技術人員將認識到，本文中所描述的技術可在不具有所述特定細節中的一者或一者以上的情況下實踐或者可借助其它方法、組件、材料等來實踐。在其它實例中，未詳細展示或描述眾所周知的結構、材料或操作以避免使某些方面模糊。

在本說明書通篇中對“一個實施例”或“一實施例”或“一個實例”的提及意指結合所述實施例所描述的特定特征、結構或特性包括于本發明的至少一個實施例中。因此，在本說明書通篇的各個位置中短語“在一個實施例中”或“在一個實例中”或“一個實例”的出現未必全部指代同一實施例。此外，在一個或一個以上實施例中，可以任何適合方式來組合或消除所述特定特征、結構或特性。

在本說明書通篇中，使用數個術語。除非本文明確定義或其使用的上下文將另有清楚地建議，否則這些術語應具有其在所屬技術中的一般含義。

此處，根據本發明的教示的實例致力于關于黑電平校正的下降的圖像傳感器性能的各種促進因素。如將討論，根據本發明的教示利用在彩色濾光器層之后沉積的光學屏蔽層來實現改良的BLC比率，這是因為BLC像素經歷類似于接收光的像素的機械和電環境。另外，如果彩色濾光器不是在先前圖案化的金屬形貌上制作，那么將實現更好的色彩均勻度。