[發明專利]包括具有導光裝置的至少一個感測單元的圖像傳感器

在審

• 申請號: 201780081577.1
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN110140216A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 阿爾喬姆·博里斯金;勞倫·布朗德;阿諾·舒伯特;米特拉·達姆加尼亞
• 申請（專利權）人: 湯姆遜許可公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;G02B27/56;B82Y20/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 林強

1.一種圖像傳感器，所述圖像傳感器包括至少一個感測單元，所述至少一個感測單元包括用于將光轉換為可讀電信號的裝置，所述圖像傳感器的特征在于，所述至少一個感測單元包括導光裝置，所述導光裝置用于將光引導到所述用于將光轉換為可讀電信號的裝置的方向上，所述導光裝置位于相鄰感測單元之間的邊界，并且其中，所述導光裝置包括：

至少一個介電材料層(112)，具有第一折射率，所述至少一個介電材料層(112)的表面具有形成臺階的至少一個突然的水平變化，以及

元件，對于所述圖像傳感器使用的給定波長范圍，具有低于所述第一折射率的第二折射率；并且

其中，所述表面的至少一個側部相對于所述臺階與所述元件接觸；并且其中，在光照射所述導光裝置時，所述臺階產生納米噴射近場圖案，所述納米噴射近場圖案是相對于所述導光裝置上的入射光的方向來自所述表面的所述至少一個側部的光、與來自所述表面的至少基部的光的相長干涉，所述納米噴射近場圖案能夠到達所述用于將光轉換為可讀電信號的裝置。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述圖像傳感器還包括至少兩個感測單元，并且其中，該兩個感測單元中的每個感測單元的所述導光裝置至少部分地位于靠近分隔所述兩個感測單元的接口區域。

3.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述圖像傳感器還包括至少兩個微透鏡，每個微透鏡覆蓋感測單元，并且其中，該兩個感測單元中的每個感測單元的所述導光裝置至少部分地位于所述至少兩個微透鏡的附近。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的圖像傳感器，其中，所述用于將光轉換為可讀電信號的裝置對應于至少一個光電二極管。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的圖像傳感器，其中，所述圖像傳感器還包括濾色器，并且其中，所述導光裝置位于所述濾色器的下方或上方或與所述濾色器合并。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的圖像傳感器，其中，所述至少一個感測單元對應于CMOS圖像像素。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的圖像傳感器，其中，所述臺階由在所述至少一個介電材料層中制成的至少一個腔的邊緣形成，并且所述腔至少部分地填充有所述元件。

8.根據權利要求7所述的圖像傳感器，其中，所述至少一個腔是所述至少一個介電材料層中的通孔，并且所述至少一個腔包括支撐所述至少一個介電材料層的襯底層。

9.根據權利要求7至8中任一項所述的圖像傳感器，其中，所述至少一個腔屬于至少一組至少兩個腔。

10.根據權利要求7至8中任一項所述的圖像傳感器，其中，所述至少一個腔的目標是圓柱體或錐體或棱柱體。

11.根據權利要求10所述的圖像傳感器，其中，所述腔的目標是圓柱體或多邊形柱體、或圓錐體或多邊形錐體。

12.根據權利要求7至11中任一項所述的圖像傳感器，其中，所述至少一個腔的寬度W在橫截面中的目標是使得其中，λ₁是入射在所述介電材料上的電磁波的最小波長，并且其中，λ₁是所述給定波長范圍的下限。

13.根據權利要求1至12中任一項所述的圖像傳感器，其中，所述臺階的高度H的目標是使得其中，λ₁是入射在所述介電材料上的電磁波的最小波長，并且其中，λ₁是所述給定波長范圍的下限。

14.根據權利要求1至13中任一項所述的圖像傳感器，其中，所述介電材料屬于包括以下項的具有低介電損耗的材料的組：

玻璃；

塑料；

聚合物材料；

有機或無機光學透明導電材料；

陶瓷。