[發明專利]圖像傳感器

在審

• 申請號: 202010966490.6
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN113363267A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 樸泰奎
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 劉久亮;黃綸偉

公開了包括連續濾色器的圖像傳感器。圖像傳感器包括：傳感器像素陣列，其用于檢測入射光以輸出指示入射光的圖像的像素信號；濾色器，其分別形成于傳感器像素上方以分別過濾入射到傳感器像素的光；柵格，其設置在濾色器之間以形成相鄰傳感器像素之間的邊界；第一反射層，其設置在柵格的上部上方并且被圖案化為包括在相鄰傳感器像素之間的邊界處的第一反射結構以反射光；以及第二反射層，其設置在第一反射層上方并且與第一反射層間隔開，并且第二反射層被圖案化為包括在相鄰傳感器像素之間的邊界處的第二反射結構以反射光，并且每個第二反射結構被形成為有角形狀，以將入射到相鄰的傳感器像素之間的邊界的光引導到相鄰傳感器像素中。

技術領域

本專利文件中公開的技術和實施方式總體上涉及包括以陣列形式布置的濾色器(color filter)的圖像傳感器。

背景技術

圖像傳感器是用于通過使用對光做出反應的光敏半導體材料將光轉換成電信號來捕獲光學圖像的設備。隨著汽車、醫療、計算機、通信等行業的發展，諸如智能電話、數碼相機、游戲機、物聯網、機器人、監控相機、醫用微型相機等的各種設備對高性能圖像傳感器的需求不斷增加。

圖像傳感器可大致分為基于CCD(電荷耦合器件)的圖像傳感器和基于CMOS(互補金屬氧化物半導體)的圖像傳感器。CCD圖像傳感器提供最佳可用圖像質量，但與CMOS圖像傳感器相比，其傾向于消耗更多電力且更大。CMOS圖像傳感器在尺寸上比CCD圖像傳感器更小并且消耗更少的電力。可使用許多不同掃描方案來實施CMOS圖像傳感器，并且因為使用CMOS制造技術來制造CMOS傳感器，所以可將CMOS圖像傳感器和其它信號處理電路集成到單個芯片中，從而能夠以更低的成本生產小尺寸圖像傳感器。由于這些原因，CMOS圖像傳感器正被深入研究并迅速得到廣泛使用。

發明內容

本專利文件尤其提供圖像傳感器的如下設計和特征：其可被實施以減少或最小化由柵格結構引起的光敏感度的下降，并且減少濾色器之間的光學串擾。

在所公開技術的實施例中，圖像傳感器可包括：傳感器像素的陣列，其用于檢測入射光以輸出指示所述入射光的圖像的像素信號；濾色器，其分別形成于所述傳感器像素上方以分別過濾入射到所述傳感器像素的光；柵格，其設置在所述濾色器之間以形成相鄰的傳感器像素之間的邊界；第一反射層，其設置在所述柵格的上部上方并且被圖案化為包括在相鄰的傳感器像素之間的邊界處的第一反射結構以反射光；以及第二反射層，其設置在所述第一反射層上方并且與所述第一反射層間隔開，并且被圖案化為包括在相鄰的傳感器像素之間的邊界處的第二反射結構以反射光，并且每個第二反射結構被形成為有角形狀，以將入射到相鄰的傳感器像素之間的邊界的光引導到相鄰傳感器像素中。

在所公開技術的另一實施例中，圖像傳感器可包括：第一反射層，該第一反射層設置在位于第一像素的第一濾色器與第二像素的第二濾色器之間的柵格上方，并且被配置為反射穿過所述第一濾色器的第一入射光和穿過所述第二濾色器的第二入射光；以及第二反射層，該第二反射層被配置為使得從所述第一反射層反射的所述第一入射光和所述第二入射光能夠被分別反射到所述第一濾色器和所述第二濾色器，并且所第二反射層被形成為有角形狀。

應當理解，本專利文件中的上述一般描述、附圖和以下詳細描述是對所公開技術的技術特征和實施方式的例示和說明。

附圖說明

圖1是示出根據所公開的技術的一些實施方式的圖像傳感器的示例的框圖。

圖2是示出根據所公開的技術的一些實施方式的圖1所示的像素陣列的示例的示意圖。

圖3是示出根據所公開的技術的一些實施方式的圖1所示的像素陣列中包括的單位像素的示例的截面圖。

圖4是示出根據所公開的技術的一些實施方式的圖3所示的第一區域的示例的放大圖。

圖5是示出根據所公開的技術的一些實施方式的第一反射層和第二反射層的不同示例以示出第一反射層300和第二反射層340的位置和形狀如何能夠改變光的反射的概念圖。