CN106206630B - 图像传感器 - Google Patents
图像传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106206630B CN106206630B CN201510872230.1A CN201510872230A CN106206630B CN 106206630 B CN106206630 B CN 106206630B CN 201510872230 A CN201510872230 A CN 201510872230A CN 106206630 B CN106206630 B CN 106206630B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grid
- filter unit
- lenticule
- sensed layer
- imaging sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N [O].[Si] Chemical compound [O].[Si] OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 206010034960 Photophobia Diseases 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 208000013469 light sensitivity Diseases 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1464—Back illuminated imager structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14621—Colour filter arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14623—Optical shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L27/14627—Microlenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
本发明实施例公开了一种图像传感器，包括一感测层、一第一微透镜、以及多个第二微透镜。第一微透镜设置于感测层。第二微透镜设置于感测层，且邻近于第一微透镜。第一微透镜的直径大于每一第二微透镜的直径。本发明实施例的技术方案能改进图像信号的品质。
Description
技术领域
本发明主要关于一种图像传感器，尤指一种具有不同尺寸的微透镜的图像传感器。
背景技术
一般而言，数位相机利用了图像传感器来感测光线以及产生一图像信号，且依据图像信号产生数位相机所拍摄的画面。
随者数位相机的发展，对于图像信号的品质具有越来越高的要求。使用了背照式(BSI,backside illumination)技术的图像传感器可具有光导管结构以引导光线照射至光电二极管。上述背照式图像传感器具有较高的光敏度以及图像品质。
然而，虽然目前的图像传感器符合了其使用的目的，但尚未满足许多其他方面的要求。因此，需要提供图像传感器的改进方案。
发明内容
本发明提供了改进了图像信号的品质的图像传感器。
本发明提供了一种图像传感器，包括一感测层、一第一滤光单元、多个第二滤光单元、一格状结构、第一微透镜以及多个第二微透镜，该第一滤光单元设置于该感测层；所述多个第二滤光单元设置于该感测层；该格状结构连接及环绕于该第一滤光单元以及该第二滤光单元，其中该格状结构包括一第一网格以及一第二网格，且该第一滤光单元连接于该第一网格以及该第二网格且位于该第一网格以及该第二网格之间；该第一微透镜设置于该第一滤光单元；所述多个第二微透镜分别设置于该第二滤光单元，且邻近于该第一透镜，其中该第一微透镜的直径大于每一所述第二微透镜的直径，且该第一微透镜的直径大于或等于该第一网格与该第一滤光单元的总宽度。
于一实施例中，该第一滤光单元的剖面为矩形，该第一滤光单元的体积等于每一所述第二滤光单元的体积，且该第一滤光单元的宽度等于每一所述第二滤光单元的宽度。
于一实施例中，该第一滤光单元的体积大于每一所述第二滤光单元的体积。
于一实施例中，该第一滤光单元的一最大宽度大于每一所述第二滤光单元的一最大宽度。
于一实施例中，该第一滤光单元的一剖面为一梯形或是一平行四边形。
于一实施例中，该感测层包括：
多个感测单元，设置于该第一及第二滤光单元的下；以及
一遮挡结构，环绕该感测单元设置，且设置于该格状结构的下，
其中该遮挡结构包括具有相同间距的多个遮挡部。
本发明还提供了一种图像传感器，包括一感测层以及一微透镜阵列。微透镜阵列设置于感测层上，且包括设置于感测层的多个第一微透镜，以及设置于感测层且邻近于第一微透镜的多个第二微透镜。第一微透镜具有多个第一直径，由微透镜阵列的一中央区域至微透镜阵列的一边缘区域逐渐增加。第二微透镜具有多个第二直径，且在边缘区域内的第一微透镜的第一直径大于在边缘区域的第二微透镜的第二直径。
于一实施例中，还包括：
多个第一滤光单元，位于该第一微透镜以及该感测层之间；
多个第二滤光单元，位于所述第二微透镜以及该感测层之间；以及
一格状结构，连接及环绕于所述第一滤光单元以及所述第二滤光单元。
于一实施例中，于该边缘区域内的所述第一滤光单元的最大宽度大于在该边缘区域内的所述第二滤光单元的最大宽度。
于一实施例中，该格状结构包括多个第一网格以及多个第二网格，其中每一所述第一滤光单元连接所述第一网格之一者与所述第二网格之一者，且位于所述第一网格之一者与所述第二网格之一者之间。
综上所述，由于第一微透镜的直径大于第二微透镜的直径，光线通过第一微透镜的量大于通过第二微透镜的量。因此，增进了对应于第一微透镜的一特定颜色(例如绿色)的量子效率，进而增进了图像传感器的图像品质。
附图说明
图1为本发明的第一实施例的图像传感器的示意图。
图2为本发明的第一实施例的图像传感器的俯视图。
图3为本发明的第二实施例的图像传感器的示意图。
图4为本发明的第三实施例的图像传感器的示意图。
图5为本发明的第四实施例的图像传感器的示意图。
图6为本发明的第五实施例的图像传感器的示意图。
图7为本发明的第六实施例的图像传感器的示意图。
其中，附图标记说明如下：
图像传感器1
感测层10
基材11
感测单元12
遮挡结构13
遮挡部131
滤光单元20
第一滤光单元(绿色滤光单元)20a
第二滤光单元(蓝色滤光单元、红色滤光单元)20b
上表面21、23
下表面22、24
微透镜阵列30
第一微透镜31
第一照射表面311
第二微透镜32
第二照射表面321
格状结构40
第一网格41
上表面411
第二网格42
上表面421
遮蔽部43
夹角A1、A2、A3
第一直径D11、D12、D13
第二直径D21、D22、D23
参考平面P1
宽度W1、W2、W2a
最大宽度W3、W4
中央区域Z1
中间区域Z2
边缘区域Z3
具体实施方式
以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。例如，第一特征在第二特征上或上方的结构的描述包括了第一和第二特征之间直接接触，或是以另一特征设置于第一和第二特征之间，以致于第一和第二特征并不是直接接触。
此外，本说明书于不同的例子中沿用了相同的元件标号及/或文字。前述的沿用仅为了简化以及明确，并不表示于不同的实施例以及设定之间必定有关联。再者，附图中的形状、尺寸或是厚度可能为了清楚说明的目的而未依照比例绘制或是被简化，仅提供说明的用。
图1为本发明的第一实施例的图像传感器1的示意图。图2为本发明的第一实施例的图像传感器1的俯视图。图像传感器1用以检测一图像。图像传感器1可应用于一图像装置，例如一数位相机。图像传感器1的种类可具有多种。于一些实施例中，图像传感器1可为互补式金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)传感器、一背照式(BSI，backside illumination)CMOS传感器、或是其他适合的传感器。
图像传感器1包括一感测层10、多个滤光单元20、一微透镜阵列30、以及一格状结构40。感测层10延伸一参考平面P1。感测层10用以检测入射光，且根据照射于感测层10的光线产生一图像信号。
感测层10可包括所有下列的元件，但只要能达到感测层10的使用目的，可不需要包括所有下列的元件。感测层10包括一基材11、多个感测单元12、以及一遮挡结构13。于一些实施例中，感测层10还包括其他光学层，例如一抗反射层(图未示)。
感测单元12可设置于基材11上。感测单元12以阵列的方式排列于一参考平面P1。于一些实施例中，感测单元12为光二极管。每一感测单元12用以感测光线且根据照射于其上的光线的强度产生一强度信号。这些强度信号形成图像信号。于一些实施例中，感测单元12之间具有相同的间距。
遮挡结构13环绕于感测单元12，且位于格状结构40的下。遮挡结构13包括具有相同间距的多个遮挡部131。感测单元12位于两相邻的遮挡部131之间。遮挡部131用以遮挡光线。
滤光单元20设置于感测层10。滤光单元20以阵列的方式排列于平行于参考平面P1的一平面。每一滤光单元20设置于感测单元12中的一者上。
每一滤光单元20可允许于一预定范围内的波长的光线通过。于一些实施例中，如图2所示，滤光单元20为彩色滤光单元。滤光单元20包括多个第一滤光单元20a以及多个第二滤光单元20b。第一滤光单元20a与第二滤光单元20b以阵列的方式交错排列。
于此实施例中，第一滤光单元20a以及第二滤光单元20b垂直于感测层10的剖面为矩形。第一滤光单元20a的体积等于第二滤光单元20b的体积，第一滤光单元20a的宽度等于第二滤光单元20b的宽度。
于一些实施例中，第一滤光单元20a为绿色滤光单元。第二滤光单元20b为红色滤光单元或是蓝色滤光单元。举例而言，红色滤光单元20可允许波长为620nm至750nm(红光)的光线通过感测单元12。绿色滤光单元20b可允许波长为495nm至570nm(绿光)的光线通过感测单元12。蓝色滤光单元20c可允许波长为476nm至495nm(蓝光)的光线通过感测单元12。
微透镜阵列30设置于感测层10以及滤光单元20的上，且平行于参考平面P1。格状结构40连接及环绕于第一滤光单元20与第二滤光单元20b。格状结构40接触感测层10，且平行于参考平面P1。
于一些实施例中，格状结构40的折射率低于滤光单元20的折射率，且因此滤光单元20与格状结构40形成一光管结构。格状结构40用以将滤光单元20内的光线朝向感测单元12反射。
于一些实施例中，格状结构40包括于大约为1.3至1.9的范围内的折射率。滤光单元20包括于大约为1.7至3.2的范围内的折射率。格状结构40包括丙烯(propylene)、硅氧聚合物(polysiloxane)或其组合。于一些实施例中，格状结构40包括至少70wt％的丙烯、硅氧聚合物或其组合。
于一些实施例中，格状结构40包括多个第一网格41以及多个第二网格42。第一滤光单元20a连接第一网格41与第二网格42且位于第一网格41与第二网格42之间。第一网格41以及第二网格42相互平行，且垂直于感测层10。第一网格41与第二网格42以相同之间距交错排列。每一第一网格41与第二网格42设置于遮挡部131中的一者上。
当一光线落于图像传感器1时，光线通过微透镜阵列30以及滤光单元20至感测单元12。光线经由微透镜阵列30聚焦。每一滤光单元20允许预定范围内的波长的光线通过。每一感测单元12根据照射于其上的光线的强度产生一强度信号，且这些强度信号形成图像信号。
于此实施例中，微透镜阵列30包括多个第一微透镜31以及多个第二微透镜32。如图2所示，微透镜阵列30的第一微透镜31以及第二微透镜32以阵列的方式排列于平行于参考平面P1的一平面。第一微透镜31以及第二微透镜32具有多种的排列与尺寸。于此实施例中，第一微透镜31与第二微透镜32设置于感测层10，且以阵列的方式交错排列。第二微透镜32邻近于第一微透镜31。于一些实施例中，第二微透镜32环绕第一微透镜31。第一微透镜31以及第二微透镜32用以将光线聚焦于感测单元12。
每一第一微透镜31设置于第一滤光单元20a中的一者上，且每一第二微透镜32设置于第二滤光单元20b中的一者上。换句话说，第一滤光单元20a位于第一微透镜31与感测层10的感测单元12之间，且第二滤光单元20b位于第二微透镜32与感测层10的感测单元12之间。
第一微透镜31的第一照射表面311的面积大于第二微透镜32的第二照射表面321的面积，且第一微透镜31的直径大于第二微透镜32的直径。
于一些实施例中，第一微透镜31的第一照射表面311大于第二微透镜32的第二照射表面321，第一微透镜31的直径大于第二微透镜32的直径。
于一些实施例中，第一网格41具有一上表面411，且第二网格42具有一上表面421。上表面411以及上表面421被第一微透镜31完全覆盖。第一微透镜31的直径W1相等或大致等于第一网格41、第一滤光单元20a、与第二网格42的总宽度W2。换句话说，第一微透镜31的直径W1大于或等于第一网格41(或第二网格42)以及第一滤光单元20a的总宽度W2a。
通过第一微透镜31与第二微透镜32的结构，光线通过第一微透镜31与第一滤光单元20a的量大于光线通过第二微透镜32与第二滤光单元20b的量。因此，增进了对应于第一微透镜31与第一滤光单元20a的一特定颜色(例如绿色)的量子效率(quantumefficiency)。
于一些实施例中，第一滤光单元20a为绿色滤光单元，图像传感器1增进了感测单元12对于绿光的量子效率，并增进了图像传感器1所产生图像的绿色的品质。由于人眼对于绿色的敏感度较高，因此进而提升了整体图像的品质。
图3为本发明的第二实施例的图像传感器1的示意图。第一网格41以及第二网格42相对于感测层10倾斜，且第一网格41和第二网格42相对于第一滤光单元20a的中央对称。于一些实施例中，第一网格41(或第二网格42)与感测层10之间的夹角为大约60度至85度的范围之间。上表面411以及上表面421完全的被第二微透镜32所覆盖。
第一滤光单元20a垂直于感测层10的剖面为梯形。第一滤光单元20a由第一滤光单元20a的上表面21至下表面22逐渐变窄。换句话说，上表面21的面积大于下表面22的面积。上表面21连接于第一微透镜31，且下表面22连接于感测层10。
第二滤光单元20b垂直于感测层10的剖面为梯形。第二滤光单元20b由下表面24朝上表面23渐窄。换句话说，下表面22的面积大于上表面23的面积。上表面21连接于第一微透镜31，且下表面22连接于感测层10。
第一滤光单元20a的体积大于第二滤光单元20b的体积。第一滤光单元20a的最大宽度W3大于第二滤光单元20b的最大宽度W4。
通过滤光单元20、第一微透镜31、第二微透镜32、以及格状结构40的结构，光通过第一滤光单元20a的量大于光通过第二滤光单元20b的量。
格状结构40还包括于第一网格41以及第二网格42内的一遮蔽部43。遮蔽部43包括HfOx、SiO2、低折射率有机材料(low index organic material)、或其组合。于一些实施例中，遮蔽部43包括至少70wt％的HfOx、SiO2、低折射率有机材料(low index organicmaterial)、或其组合。遮蔽部43包括于大约为1.3至1.9的范围内的折射率。于一些实施例中，遮蔽部43具有低于30％的穿透率(transmittance)，且第一网格41与第二网格42具有高于80％或90％的穿透率。
于一些实施例中，遮蔽部43接触感测层10。遮蔽部43的长度短于第一网格41(或第二网格42)的长度。遮蔽部43用以遮蔽光线通过。因此，降低了第一滤光单元20a内的光线传送至第二滤光单元20b。
图4为本发明的第三实施例的图像传感器1的示意图。第一滤光单元20a垂直于感测层10的剖面为一平行四边形。第一网格41以及第二网格42相对于感测层10倾斜，且第一网格4和第二网格42相互平行。于一些实施例中，第一网格41(或第二网格42)和感测层10之间的夹角为60度至85度的范围之间。
上表面411被第二微透镜32所完全覆盖，且上表面421被第一微透镜31所完全覆盖。第一滤光单元20a的最大宽度W3大于第二滤光单元20b的最大宽度W4。
通过滤光单元20、第一微透镜31、第二微透镜32、以及格状结构40的结构，光线通过第一滤光单元20a的量大于光线通过第二滤光单元20b的量。
图5为本发明的第四实施例的图像传感器1的示意图。于此实施例中，第一滤光单元20a垂直于感测层10的剖面为矩形。第一滤光单元20a与第二滤光单元20b的体积相同，第一滤光单元20a的宽度等于第二滤光单元20b的宽度。第一网格41与第二网格42相互平行，且垂直于感测层10。
第一微透镜31的直径由微透镜阵列30的中央区域Z1至微透镜阵列30的边缘区域Z3逐渐增加。换句话说，在边缘区域Z3中的第一微透镜31的直径D13大于在中间区域Z2中的第一微透镜31的直径D12，以及在中间区域Z2中第一微透镜31的直径D12大于在中央区域Z1中的第一微透镜31的直径D11。
在中央区域Z1中的第一微透镜31的直径D11大于或等于在中央区域内的第二微透镜32的直径D21。在中间区域Z2中的一微透镜31的直径D12大于在中间区域Z2中的第二微透镜32的直径D22。在边缘区域Z3中的第一微透镜31的直径D13大于在边缘区域Z3中的第二微透镜32的直径D23。
通过第一微透镜31与第二微透镜32的结构，光线通过中央区域Z1以及边缘区域Z3内的第一微透镜31的量为均匀的，且因此增进了图像传感器1所产生的图像的品质。
图6为本发明的第五实施例的图像传感器1的示意图。于此实施例中，在中间区域Z2与边缘区域Z3内的第一滤光单元20a垂直于感测层10的剖面为梯形。于一些实施例中，在中央区域Z1内第一滤光单元20a垂直于感测层10的剖面为矩形或梯形。
第一滤光单元20a的体积由第一滤光单元20a的中央区域Z1至第一滤光单元20a的边缘区域Z3逐渐增加。在边缘区域Z3(以及中间区域Z2)内的第一滤光单元20a的最大宽度W3大于在边缘区域Z3(以及中间区域Z2)内相邻的第二滤光单元20b的最大宽度W4。在边缘区域Z3的第一滤光单元20a的体积大于在边缘区域Z3的第二滤光单元20b的体积。
在中央区域Z1中的第一网格41与第二网格42相互平行或相互倾斜，且垂直于感测层10。在中间区域Z2与边缘区域Z3中的第一网格41与第二网格42相对于感测层10倾斜。第一网格41中的一者以及第二网格42中的一者相对于第一滤光单元20a中的一者的中央对称。
每一第一网格41与相邻的第二网格42之间的距离由中央区域Z1至边缘区域Z3逐渐增加。上表面411与上表面421全部被边缘区域Z3内的第二微透镜32所覆盖。
图7为本发明的第六实施例的图像传感器1的示意图。于此实施例中，在中间区域Z2和边缘区域Z3中的第一滤光单元20a垂直于感测层10的剖面为平行四边形。于一些实施例中，在中央区域Z1中的第一滤光单元20a垂直于感测层10的剖面为矩形或平行四边形。
第一网格41与感测层10间的夹角A1、A2、A3由中央区域Z1至边缘区域Z3逐渐增加。于一些实施例中，夹角A1为大约80度至大约90度的范围之间，夹角A2为大约70度至大约85度的范围之间，且夹角A3为大约60度至大约80度的范围之间。
在中央区域Z1中的第一网格41与第二网格42相互平行，且垂直于感测层10。在中间区域Z2与边缘区域Z3中的第一网格41与第二网格42相对于感测层10倾斜，且相互平行。
上表面411被在边缘区域Z3内的第二微透镜32所完全覆盖，且上表面421被在边缘区域Z3中的第一微透镜31所完全覆盖。
通过微透镜阵列30以及滤光单元20的结构，光线通过第五及第六实施例中的中央区域Z1、中间区域Z2、以及边缘区域Z3内的第一微透镜31的量为均匀的，通过增加光线通过中间区域Z2以及边缘区域Z3中的第一微透镜31以及第一滤光单元20a的量达成。因此，增进了图像传感器1所产生的图像的品质。
综上所述，由于第一微透镜的直径大于第二微透镜的直径，光线通过第一微透镜的量大于通过第二微透镜的量。因此，增进了对应于第一微透镜的一特定颜色(例如绿色)的量子效率，进而增进了图像传感器的图像品质。
本发明虽以各种实施例揭露如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (7)
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
一感测层；
一第一滤光单元，设置于该感测层；
多个第二滤光单元，设置于该感测层；
一格状结构，连接及环绕于该第一滤光单元以及该第二滤光单元，其中该格状结构包括一第一网格以及一第二网格，且该第一滤光单元连接于该第一网格以及该第二网格且位于该第一网格以及该第二网格之间；
一第一微透镜，设置于该第一滤光单元；以及
多个第二微透镜，分别设置于该第二滤光单元，且邻近于该第一微透镜，
其中该第一微透镜的直径大于每一所述第二微透镜的直径，且该第一微透镜的直径大于或等于该第一网格与该第一滤光单元的总宽度，
该第一滤光单元的体积大于每一所述第二滤光单元的体积，
该第一网格以及该第二网格相对于该感测层倾斜，且该第一网格以及该第二网格相对于第一滤光单元的中央对称，该第一网格以及该第二网格与感测层之间的夹角为60度至85度，该第一网格的上表面以及该第二网格的上表面完全的被相邻的第二微透镜所覆盖，以及
该格状结构还包括于该第一网格以及该第二网格内的遮蔽部，该遮蔽部接触该感测层。
2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，该第一滤光单元的一最大宽度大于每一所述第二滤光单元的一最大宽度。
3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，该第一滤光单元的一剖面为一梯形。
4.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，该感测层包括：
多个感测单元，设置于该第一及第二滤光单元之下；以及
一遮挡结构，环绕该感测单元设置，且设置于该格状结构之下，
其中该遮挡结构包括具有相同间距的多个遮挡部。
5.一种图像传感器，其特征在于，包括：
一感测层，包括多个感测单元以及一遮挡结构，环绕该感测单元设置；
一微透镜阵列，设置于该感测层，包括：
多个第一微透镜，设置于该感测层；
多个第二微透镜，设置于该感测层，且邻近于该第一微透镜；
多个第一滤光单元，位于该第一微透镜以及该感测单元之间；
多个第二滤光单元，位于所述第二微透镜以及该感测单元之间；以及
一格状结构，连接及环绕于所述第一滤光单元以及所述第二滤光单元，该格状结构包括多个第一网格以及多个第二网格，
其中该第一微透镜具有多个第一直径，由该微透镜阵列的一中央区域至该微透镜阵列的一边缘区域逐渐增加，
所述第二微透镜具有多个第二直径，且在该边缘区域内的该第一微透镜的该第一直径大于在该边缘区域内的所述第二微透镜的所述第二直径，
该遮挡结构设置于该格状结构之下，且包括具有相同间距的多个遮挡部，
该第一网格以及该第二网格相对于该感测层倾斜，且该第一网格以及该第二网格相对于第一滤光单元的中央对称，该第一网格以及该第二网格与感测层之间的夹角为60度至85度，该第一网格的上表面以及该第二网格的上表面完全的被相邻的第二微透镜所覆盖，以及
该格状结构还包括于该第一网格以及该第二网格内的遮蔽部，该遮蔽部接触该感测层。
6.如权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，于该边缘区域内的所述第一滤光单元的最大宽度大于在该边缘区域内的所述第二滤光单元的最大宽度。
7.如权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，其中每一所述第一滤光单元连接所述第一网格之一者与所述第二网格之一者，且位于所述第一网格之一者与所述第二网格之一者之间。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14/722,730 US10566365B2 (en) | 2015-05-27 | 2015-05-27 | Image sensor |
| US14/722,730 | 2015-05-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106206630A CN106206630A (zh) | 2016-12-07 |
| CN106206630B true CN106206630B (zh) | 2019-11-15 |
Family
ID=57397168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510872230.1A Active CN106206630B (zh) | 2015-05-27 | 2015-12-02 | 图像传感器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10566365B2 (zh) |
| JP (1) | JP6088610B2 (zh) |
| CN (1) | CN106206630B (zh) |
| TW (1) | TWI567961B (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI572024B (zh) * | 2015-07-06 | 2017-02-21 | 力晶科技股份有限公司 | 半導體元件及其製造方法 |
| CN109716176B (zh) * | 2016-06-07 | 2021-09-17 | 艾瑞3D 有限公司 | 用于深度采集和三维成像的光场成像装置和方法 |
| US10297629B2 (en) * | 2017-09-11 | 2019-05-21 | Semiconductor Components Industries, Llc | Image sensors with in-pixel lens arrays |
| US10312280B2 (en) | 2017-09-28 | 2019-06-04 | Semiconductor Components Industries, Llc | Image sensors with diffractive lenses for stray light control |
| US10283543B2 (en) | 2017-09-28 | 2019-05-07 | Semiconductor Components Industries, Llc | Image sensors with diffractive lenses |
| JP7035658B2 (ja) * | 2018-03-15 | 2022-03-15 | コニカミノルタ株式会社 | マイクロレンズアレイ、光書き込み装置及び画像形成装置 |
| JP7135423B2 (ja) * | 2018-05-14 | 2022-09-13 | コニカミノルタ株式会社 | マイクロレンズアレイ、光書き込み装置および画像形成装置 |
| US10684400B2 (en) * | 2018-08-03 | 2020-06-16 | Visera Technologies Company Limited | Optical elements and method for fabricating the same |
| US10483309B1 (en) | 2018-09-07 | 2019-11-19 | Semiductor Components Industries, Llc | Image sensors with multipart diffractive lenses |
| US10957727B2 (en) | 2018-09-26 | 2021-03-23 | Semiconductor Components Industries, Llc | Phase detection pixels with diffractive lenses |
| US10955597B2 (en) * | 2019-01-04 | 2021-03-23 | Visera Technologies Company Limited | Optical devices |
| CN115244696A (zh) * | 2020-04-28 | 2022-10-25 | 索尼半导体解决方案公司 | 固态成像装置和电子设备 |
| US20230110102A1 (en) * | 2021-10-07 | 2023-04-13 | Visera Technologies Company Limited | Solid-state image sensor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1591883A (zh) * | 2003-08-26 | 2005-03-09 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 影像传感器及嵌有该影像传感器的装置 |
| CN102047427A (zh) * | 2008-05-30 | 2011-05-04 | 美商豪威科技股份有限公司 | 具有聚焦互连的图像传感器 |
| CN102315232A (zh) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 株式会社东芝 | 固体摄像装置的制造方法 |
| CN104167420A (zh) * | 2013-05-16 | 2014-11-26 | 采钰科技股份有限公司 | 背照式cmos图像传感器及其形成方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7227692B2 (en) * | 2003-10-09 | 2007-06-05 | Micron Technology, Inc | Method and apparatus for balancing color response of imagers |
| JP2005268356A (ja) | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像素子 |
| JP4598680B2 (ja) * | 2005-01-18 | 2010-12-15 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置及びカメラ |
| KR101493012B1 (ko) * | 2008-07-14 | 2015-02-16 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서의 제조 방법 |
| KR20100090971A (ko) * | 2009-02-09 | 2010-08-18 | 삼성전자주식회사 | 후면 수광 이미지 센서 및 이의 제조 방법 |
| JP4764958B2 (ja) * | 2009-11-20 | 2011-09-07 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像装置 |
| US20110175981A1 (en) | 2010-01-19 | 2011-07-21 | Chun-Hung Lai | 3d color image sensor |
| JP5736755B2 (ja) * | 2010-12-09 | 2015-06-17 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器 |
| US8946849B2 (en) * | 2012-05-15 | 2015-02-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | BSI image sensor chips with separated color filters and methods for forming the same |
| TWI540710B (zh) | 2012-06-22 | 2016-07-01 | Sony Corp | A semiconductor device, a method for manufacturing a semiconductor device, and an electronic device |
| US9064989B2 (en) * | 2013-08-30 | 2015-06-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited | Photo diode and method of forming the same |
| JP2015065270A (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器 |
| JP2015109314A (ja) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| JP2015146356A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-13 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法 |
-
2015
- 2015-05-27 US US14/722,730 patent/US10566365B2/en active Active
- 2015-09-17 JP JP2015183871A patent/JP6088610B2/ja active Active
- 2015-11-18 TW TW104138011A patent/TWI567961B/zh active
- 2015-12-02 CN CN201510872230.1A patent/CN106206630B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1591883A (zh) * | 2003-08-26 | 2005-03-09 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 影像传感器及嵌有该影像传感器的装置 |
| CN102047427A (zh) * | 2008-05-30 | 2011-05-04 | 美商豪威科技股份有限公司 | 具有聚焦互连的图像传感器 |
| CN102315232A (zh) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 株式会社东芝 | 固体摄像装置的制造方法 |
| CN104167420A (zh) * | 2013-05-16 | 2014-11-26 | 采钰科技股份有限公司 | 背照式cmos图像传感器及其形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI567961B (zh) | 2017-01-21 |
| JP2016225584A (ja) | 2016-12-28 |
| TW201642457A (zh) | 2016-12-01 |
| US10566365B2 (en) | 2020-02-18 |
| CN106206630A (zh) | 2016-12-07 |
| US20160351610A1 (en) | 2016-12-01 |
| JP6088610B2 (ja) | 2017-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106206630B (zh) | 图像传感器 | |
| JP6283762B1 (ja) | 光学センサ | |
| CN106373970B (zh) | 影像感测器 | |
| CN107818998A (zh) | 具有串扰抑制滤色器阵列的背照式彩色图像传感器 | |
| JP5617063B1 (ja) | 近赤外線カットフィルタ | |
| CN106169487B (zh) | 影像感测装置、cis结构及其形成方法 | |
| CN106549026A (zh) | 固态成像装置 | |
| CN107464821B (zh) | 影像感测装置 | |
| JP2016096323A (ja) | イメージセンサー | |
| CN106992193B (zh) | 图像传感器 | |
| US8541856B2 (en) | Optical touch-screen imager | |
| TW201608712A (zh) | 影像感測裝置及其製造方法 | |
| CN106941106B (zh) | 影像感测器以及影像提取装置 | |
| TW201543656A (zh) | 影像感測裝置 | |
| US9853082B2 (en) | Color filter array and micro-lens structure for imaging system | |
| WO2021007700A1 (zh) | 指纹检测的装置和电子设备 | |
| KR102160237B1 (ko) | 마이크로 렌즈를 갖는 이미지 센서 | |
| TW201332091A (zh) | 具有光導之背側照射像素 | |
| CN209105345U (zh) | 一种图像传感器以及成像模组 | |
| JPH0437165A (ja) | 固体撮像素子 | |
| CN109474818A (zh) | 一种图像传感器以及成像模组 | |
| US20170330910A1 (en) | Color filter array and image sensing device using the same | |
| CN211787124U (zh) | 生物识别成像装置和电子装置 | |
| CN207611771U (zh) | 图像传感器 | |
| TW201811009A (zh) | 攝影模組 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |