[發(fā)明專利]圖像傳感器、制備方法、成像方法及電子設(shè)備

在審

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• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN115604592A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚炳輝;石文杰;王婉晴
• 申請（專利權(quán)）人: 思特威（上海）電子科技股份有限公司
• 主分類號: H04N25/57
• 分類號: H04N25/57;H04N25/60;H04N25/76;H04N23/70;H01L27/146
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發(fā)明提供一種圖像傳感器結(jié)構(gòu)、電子設(shè)備、制備及成像方法，結(jié)構(gòu)包括：第一類像素和第二類像素；調(diào)制功能層，其至少包括位于第一類像素上的遮光部；基于調(diào)制功能層，入射光進入第二類像素并產(chǎn)生衍生光，衍生光進入第一類像素，基于衍生光以產(chǎn)生第一信號，第二類像素基于入射光以產(chǎn)生第二信號，且同一第一類像素對應(yīng)的各第二類像素響應(yīng)于同種類型的光信號。本發(fā)明可以基于第一類像素和第二類像素獲取不同的光信號，以提高圖像的動態(tài)范圍，并有效實現(xiàn)具有光源閃爍的照片或者視頻的獲取。另外，可以實現(xiàn)遮光部與導(dǎo)光部的同時制備，實現(xiàn)第一類像素和第二類像素的光信號的調(diào)制，并可以有效防止不同類型光信號之間的串擾，可以簡化制備工藝，提高效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像傳感器制造及成像技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種圖像傳感器、制備方法、成像方法及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

圖像傳感器是利用光電器件的光電轉(zhuǎn)換功能將感光面上的光像轉(zhuǎn)換為與光像成相應(yīng)比例關(guān)系的電信號。根據(jù)元件的不同，可以分為CCD(電荷耦合元件)和CMOS(金屬氧化物半導(dǎo)體元件)兩大類。隨著CMOS圖像傳感器(CIS)設(shè)計及制造工藝的不斷發(fā)展，CMOS圖像傳感器逐漸取代CCD圖像傳感器已經(jīng)成為主流。其中，CMOS圖像傳感器可以分為FSI(FrontSide Illumination，前照式)和BSI(Back Side Illumination，背照式)兩類。

然而，在一些應(yīng)用中，CMOS圖像傳感器需要拍攝動態(tài)范圍較大的場景，以在低光條件到亮光條件均得到清晰的圖像。在另外一些時候，需要拍攝一些光源閃爍的照片或者視頻，例如，拍攝具備交通信號燈的場景，CMOS圖像傳感器中的至少一部分像素需要進行長時間的曝光以免疫某些光源的閃爍(LFM，light flicker mitigation)；同時，在此場景下，長時間曝光的像素不能過曝，因此，需要圖像傳感器具有較大的動態(tài)范圍。

因此，如何提供一種圖像傳感器、制備方法、成像方法及電子設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題實屬必要。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)、制備方法、成像方法及電子設(shè)備，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中圖像傳感器動態(tài)范圍難以得到有效提升以及具有光源閃爍的照片或者視頻難以有效獲取等問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種圖像傳感器，包括：

第一類像素，所述第一類像素包括第一感光區(qū)；

第二類像素，所述第二類像素包括第二感光區(qū)，且所述第一類像素與所述第二類像素之間具有間隔區(qū)；以及

調(diào)制功能層，至少包括遮光部，所述遮光部位于所述第一類像素上以遮擋入射光；

基于所述調(diào)制功能層，入射光進入所述第二類像素對應(yīng)的區(qū)域并產(chǎn)生衍生光，所述衍生光至少經(jīng)由所述間隔區(qū)進入所述第一類像素，其中，所述第一感光區(qū)接收所述衍生光以產(chǎn)生第一信號，所述第二感光區(qū)接收所述入射光以產(chǎn)生第二信號，且同一所述第一類像素對應(yīng)的各所述第二類像素響應(yīng)于同種類型的光信號。

可選地，所述第一類像素的側(cè)面由若干個入光表面構(gòu)成，所述衍生光至少經(jīng)由所述入光表面進入所述第一類像素的所述第一感光區(qū)，其中，各所述入光表面與所述第二類像素或其他所述第一類像素一一對應(yīng)。

可選地，所述第二類像素為所述第一類像素的最近鄰像素，至少同一所述第一類像素對應(yīng)的各所述第二類像素覆蓋同一種濾色器，以使得各所述第二類像素響應(yīng)同種類型的光信號。

可選地，所述圖像傳感器還包括第三類像素，所述第三類像素與所述第一類像素之間的對應(yīng)面積小于所述第二類像素與所述第一類像素之間的對應(yīng)面積的1/10，或者，所述第三類像素與所述第一類像素之間間隔設(shè)置。

可選地，所述圖像傳感器包括若干個像素單元，每一所述像素單元包括若干個所述像素子單元，每一所述像素子單元包括至少一個所述第一類像素及至少一個所述第二類像素。