[發明專利]CMOS圖像傳感器、干涉型濾光片及其制備方法

有效

• 申請號: 202110343446.4
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113093322B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 袁愷;陳世杰
• 申請（專利權）人: 聯合微電子中心有限責任公司
• 主分類號: G02B5/28
• 分類號: G02B5/28;G03F7/00;H04N25/76
• 代理公司: 北京北匯律師事務所 11711
• 代理人: 馬亞坤

本發明公開了一種CMOS圖像傳感器、干涉型濾光片及其制備方法，其中，該干涉型濾光包括：第一材料層，波長調節層，第二材料層；干涉型濾光片底層設置有第一材料層；該第一材料層上方設置有波長調節層，該波長調節層用于抑制由于光的入射角不同產生的波長藍移；該波長調節層上方設置有第二材料層。解決了現有技術中在CMOS圖像傳感器的邊緣部分，透過波長發生明顯的藍移的問題，進而提高了多波段成像質量。

技術領域

本發明涉及近紅外技術領域，具體涉及一種CMOS圖像傳感器、干涉型濾光片及其制備方法。

背景技術

彩色濾光片(color filter)是圖像傳感器中實現彩色成像的重要元件。根據工作原理可以分為兩大類，吸收型和干涉型。吸收型濾光片主要以彩色光阻(顏料)作為濾光膜層，根據顏料特性選擇特定波長透過，這在可見波段RGB成像中應用廣泛。近年來，圖像傳感器的應用已經不滿足于簡單的RGB三色成像，而逐漸拓展到近紅外(NIR)乃至多波段成像(Multi-band imaging)。相對吸收型濾光片而言，干涉型濾光片是利用多層膜形成光學干涉效應來進行波段選擇，其通頻帶寬度比普通吸收型濾光片要窄，從而在多波段成像中更具潛力，特別是對于需要可見光和NIR同時成像的醫療影像領域更是如此。

目前，對于多波段成像(如可見光/NIR成像)CIS(CMOS圖像傳感器)而言，干涉型濾光片帶通更窄，更具應用潛力，但是干涉濾光片的透射波長λ依賴于入射角θ。特別的，對于小型相機模塊，CIS芯片中央和邊緣的光入射角存在一定差別，導致邊緣存在透射波長藍移現象，使得多波段成像質量變差。

針對現有技術中在CMOS圖像傳感器的邊緣部分，透過波長發生明顯的藍移的問題，還未提出有效的解決方案。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種CMOS圖像傳感器、干涉型濾光片及其制備方法，以解決現有技術中在CMOS圖像傳感器的邊緣部分，透過波長發生明顯的藍移的問題。

為此，本發明實施例提供了如下技術方案：

本發明第一方面，提供了一種干涉型濾光片，包括：第一材料層，波長調節層，第二材料層；

干涉型濾光片底層設置有所述第一材料層；

所述第一材料層上方設置有所述波長調節層，所述波長調節層用于抑制由于光的入射角不同產生的波長藍移；

所述波長調節層上方設置有所述第二材料層。

可選地，所述方法還包括：

所述波長調節層的結構包括：網格型結構；

在同一波段，所述網格型結構設置為，隨著像素單元逐漸遠離CMOS圖像傳感器芯片中心，網格型結構密度逐漸增大。

可選地，所述方法還包括：

在同一波段，隨著像素單元逐漸遠離CMOS圖像傳感器芯片中心，各個所述像素單元中所述波長調節層的有效折射率與光的入射角余弦值的乘積相同。

可選地，所述方法還包括：

所述網格型結構是由低折射率材料與高折射率材料交替排列構成；其中所述低折射率材料為SiO₂，所述高折射率材料為Si₃N₄或TiO₂。

可選地，所述方法還包括：

所述波長調節層的結構還包括：在同一波段，隨著像素單元逐漸遠離CMOS圖像傳感器芯片中心，所述波長調節層的摻雜物的摻雜濃度逐漸增大。

可選地，所述方法還包括：

在同一波段，隨著像素單元逐漸遠離CMOS圖像傳感器芯片中心，所述波長調節層的折射率與光的入射角余弦值的乘積相同。