[發明專利]光場成像設備及其制造方法

有效

• 申請號: 201610322114.7
• 申請日: 2016-05-16
• 公開（公告）號: CN106899789B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 金鐘殷
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;G02B3/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 李少丹;許偉群

一個光場成像設備包括：圖像傳感器，具有二維布置在其中的多個像素；微透鏡陣列，形成在圖像傳感器之上，所述微透鏡陣列具有二維布置在其中的多個微透鏡；以及多個支撐結構，形成在圖像傳感器與微透鏡陣列之間以用于在它們之間提供空氣隙。

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年12月21日提交的申請號為10-2015-0182668的韓國專利申請的優先權，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明的示例性實施例總體上涉及一種半導體器件制造技術，更具體地，涉及一種包括圖像傳感器的光場成像設備及其制造方法。

背景技術

圖像傳感器可以將光學圖像轉換成電信號。隨著計算機和通信行業的發展，在各種應用中，諸如數碼相機、攝像機、智能手機、游戲機、安全攝像頭、醫療微型攝像機、機器人等，對具有改進性能的圖像傳感器的需求增加。

發明內容

本發明的各個實施例涉及一種具有改進的性能的光場成像設備及其制造方法。

在一個實施例中，一個光場成像設備可以包括：圖像傳感器，具有二維布置在其中的多個像素；微透鏡陣列，形成在圖像傳感器之上，所述微透鏡陣列具有二維布置在其中的多個微透鏡；以及多個支撐結構，形成在圖像傳感器與微透鏡陣列之間以用于在它們之間提供空氣隙。

多個微透鏡中的每個可以對應于多個像素。多個微透鏡中的每個可以具有多個頂點，并且多個頂點中的至少兩個頂點可以與支撐結構重疊。多個微透鏡中的每個可以具有多個頂點，并且這些頂點中的沿對角線方向定位的兩個頂點可以與支撐結構重疊。當從上面看時，多個微透鏡中的每個可以具有多邊形形狀，所述多邊形形狀具有至少四個邊并且在各個頂點處被倒圓。多個微透鏡中的每個可以包括半球形透鏡或數字透鏡。多個支撐結構可以按之字形圖案設置，以與多個微透鏡的頂點重疊。多個微透鏡可以共享多個支撐結構中的每個。多個支撐結構中的每個可以具有柱形形狀。

在一個實施例中，一個光場成像設備可以包括：圖像傳感器，包括其中多個亞微透鏡二維布置的亞微透鏡(sub-microlens)陣列；微透鏡陣列，形成在圖像傳感器之上，并具有二維布置在其中的多個微透鏡；以及多個支撐結構，形成在圖像傳感器與微透鏡陣列之間以用于在它們之間提供空氣隙，所述支撐結構包括：多個第一支撐結構，形成在圖像傳感器之上以支撐微透鏡陣列，并具有柱形形狀；以及第二支撐結構，耦接至第一支撐結構以接觸微透鏡陣列的底表面，并具有板形形狀。

多個微透鏡中的每個可以對應于多個亞微透鏡。亞微透鏡可以不形成在與多個微透鏡的各個頂點相對應的區域中。形成在與多個微透鏡的各個頂點相對應的區域中的亞微透鏡具有與形成在其他區域中的亞微透鏡不同的形狀。多個亞微透鏡中的每個可以包括半球形透鏡或數字透鏡。當從上面看時，多個亞微透鏡中的每個可以具有多邊形形狀或圓形形狀，所述多邊形形狀具有至少四個邊并且在各個頂點處被倒圓。多個微透鏡中的每個可以具有多個頂點，并且多個頂點中的至少兩個頂點與第一支撐結構重疊。多個微透鏡中的每個可以具有多個頂點，并且這些頂點中的沿對角線方向定位的兩個頂點與第一支撐結構重疊。當從上面看時，多個微透鏡中的每個可以具有多邊形形狀，所述多邊形形狀具有至少四個邊并且在各個頂點處被倒圓。多個微透鏡中的每個可以包括半球形透鏡或數字透鏡。多個第一支撐結構可以按之字形圖案設置，以與多個微透鏡的頂點重疊。多個微透鏡可以共享多個第一支撐結構中的每個。多個第一支撐結構中的每個可以包括具有圓柱體形狀或空心柱形狀的第一支撐層。多個第一支撐結構中的每個還可以包括密封層，所述密封層形成在第一支撐層之上以填充由第一支撐層形成的內部空間。密封層可以包括與多個微透鏡或第一支撐層相同的材料。第二支撐結構可以包括第二支撐層，從第一支撐層延伸并接觸多個微透鏡的底表面；以及多個開口，形成在多個微透鏡之間的第二支撐層中。第二支撐層可以與第一支撐層集成。多個開口可以按之字形圖案設置，以與多個第一支撐結構偏離。多個第一支撐結構和多個開口可以彼此交替地設置。