[發(fā)明專利]圖像感測(cè)裝置及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410798734.9
• 申請(qǐng)日: 2014-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105321965B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳翰林;謝錦全;張志清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 采鈺科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 李昕巍;趙根喜

本發(fā)明提供一種圖像感測(cè)裝置及其制造方法。該圖像感測(cè)裝置包括一基板，基板包括一具有多個(gè)像素的像素陣列，以及一導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，導(dǎo)光結(jié)構(gòu)設(shè)置于基板上，且形成有多個(gè)導(dǎo)光管以及圍繞該些導(dǎo)光管的多個(gè)反光部，其中導(dǎo)光管對(duì)齊于像素陣列中的像素。本公開(kāi)能夠增加像素的量子效率以及降低像素之間的串音干擾。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光電子元件(Optoelectronic device)；特別涉及一種圖像感測(cè)裝置及其制造方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，具有圖像感測(cè)裝置能夠用以拍攝圖像的電子消費(fèi)產(chǎn)品諸如數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼圖像紀(jì)錄器以及手機(jī)等逐漸普及化，因此圖像感測(cè)裝置的需求也與日俱增。圖像感測(cè)裝置是可接收一光學(xué)信號(hào)并且將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)。在處理上述電子信號(hào)之后，便可產(chǎn)生一數(shù)碼圖像。一般來(lái)說(shuō)，圖像感測(cè)裝置可分為二種類型：電荷耦合器件(charge-coupled device,CCD)以及互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體(complementary metal oxidesemiconductor,CMOS)裝置。

圖1A表示一傳統(tǒng)CMOS圖像感測(cè)裝置10的剖視圖。圖像感測(cè)裝置10通常包括形成于一硅基板100內(nèi)的一像素陣列，其中像素陣列中的每一像素包括一光電轉(zhuǎn)換單元102，例如為光電二極管(photodiode)，用以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)照射于其上的光強(qiáng)度的一電子信號(hào)。此處，僅以像素陣列中的四個(gè)像素100a、100b、100c以及100d進(jìn)行表示。當(dāng)一光線聚焦于該像素陣列中的光電轉(zhuǎn)換單元102時(shí)，這些電子信號(hào)可用以顯示一對(duì)應(yīng)的數(shù)碼圖像。一微透鏡陣列106設(shè)置于像素陣列上方，用以將光線聚焦于光電轉(zhuǎn)換單元102上。此外，一彩色濾光片陣列104設(shè)置于像素陣列與微透鏡陣列106之間，可允許像素100a-100d收集特定波長(zhǎng)的光線。

圖1B表示一傳統(tǒng)圖像感測(cè)系統(tǒng)的剖視圖，該傳統(tǒng)圖像感測(cè)系統(tǒng)包括一圖像感測(cè)裝置10(如圖1A所示)以及設(shè)置于圖像感測(cè)裝置10上方的一透鏡模塊12。在入射光通過(guò)透鏡模塊12之后，光會(huì)擴(kuò)展成一較寬的角度，如圖1B中的箭頭所示。因此，位于周邊的微透鏡陣列106的光入射角度(亦即主光線角度(chief ray angle，CRA)通常大于位于中心的微透鏡陣列106的光入射角度。如此一來(lái)，位于周邊的微透鏡陣列106的聚焦深度會(huì)短于位于中心的微透鏡陣列106的聚焦深度，使得照射于每一光電轉(zhuǎn)換單元102上的光強(qiáng)度減弱。上述光強(qiáng)度的減弱不僅會(huì)增加像素100a-100d之間的串音干擾(cross-talk)，亦會(huì)降低圖像感測(cè)裝置10的信號(hào)噪聲比(signal to noise ratio,SNR)及光敏性(photosensitivity)。因此，有必要開(kāi)發(fā)一種新的圖像感測(cè)裝置，其能夠增加像素的量子效率(quantum efficiency)以及降低像素之間的串音干擾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一實(shí)施例提供一種圖像感測(cè)裝置，包括一基板，基板包括一具有多個(gè)像素的像素陣列，以及一導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，導(dǎo)光結(jié)構(gòu)設(shè)置于基板上，且形成有多個(gè)導(dǎo)光管以及圍繞該些導(dǎo)光管的多個(gè)反光部，其中導(dǎo)光管對(duì)齊于像素陣列中的像素。

本發(fā)明另一實(shí)施例提供一種圖像感測(cè)裝置的制造方法，包括提供一基板，其中基板包括一具有多個(gè)像素的像素陣列，接著形成一感光層于基板上，接著對(duì)感光層進(jìn)行一曝光工藝，使得感光層形成多個(gè)導(dǎo)光管以及多個(gè)反光部，其中導(dǎo)光管對(duì)齊于該像素陣列中的像素。

為使本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例并配合說(shuō)明書(shū)附圖做詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1A表示一傳統(tǒng)圖像感測(cè)裝置的剖視圖。

圖1B表示一傳統(tǒng)圖像感測(cè)裝置與透鏡模塊耦合的剖視圖。

圖2A表示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的剖視圖。

圖2B表示圖2A中的圖像感測(cè)裝置的上視圖。

圖3A至圖3C表示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中制造圖2A中圖像感測(cè)裝置的方法剖視圖。