CN107680979A - 一种图像传感器、彩色滤光片阵列及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像传感器、彩色滤光片阵列及其制备方法，包括：于感光阵列基板上刻蚀形成条状的第一彩色滤光片，多个第一彩色滤光片在第一方向上间隔排布，其宽度方向与第一方向平行；于感光阵列基板上刻蚀形成块状的第二、三彩色滤光片，第二、第三彩色滤光片设置于第一彩色滤光片的间隔内，第二、第三彩色滤光片在第二方向上相间分布；第一方向与第二方向垂直。感光阵列基板、上述彩色滤光片阵列以及微透镜阵列组成图像传感器。本发明将绿色滤光片在涂覆、曝光、显影的区域连在一起做，有益于滤光片制备工艺的改善，简化工艺条件，从布图设计的角度提出与传统不同的RGB排列方式，打破单一的RGB布图排布方式，为RGB的设计提供更多的空间。

Description

一种图像传感器、彩色滤光片阵列及其制备方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种图像传感器、彩色滤光片阵列及其制备方法。
背景技术
数码成像系统的核心部件是CCD和CMOS图像传感器，前者由光电耦合器件构成，后者由金属氧化物器件构成。两者都是光电二极管结构感受入射光并转换为电信号，主要区别在于读出信号所采用的方法。CCD的感光元件除了感光二极管之外，还包括一个用于控制相邻电荷的存储单元，CCD感光元件中的有效感光面积较大，在同等条件下可接收到较强的光信号，对应的输出电信号也更明晰。而CMOS感光元件的构成就比较复杂，除处于核心地位的感光二极管之外，它还包括放大器与模数转换电路，每个像点的构成为一个感光二极管和三颗晶体管，而感光二极管占据的面积只是整个元件的一小部分。
每个感光元件对应图像传感器中的一个像点，由于感光元件只能感应光的强度，无法捕获色彩信息，因此彩色CCD/CMOS图像传感器必须在感光元件上方覆盖彩色滤光片。不同的传感器厂商有不同的解决方案，最常用的做法是覆盖RGB红绿蓝三色滤光片，以1：2：1的构成由四个像点构成一个彩色像素(即红蓝滤光片分别覆盖一个像点，剩下的两个像点都覆盖绿色滤光片)，采取这种比例的原因是人眼对绿色较为敏感。如图1所示，彩色像素1包括四个像点，红色滤光片R、蓝色滤光片B覆盖对角线上的两个像点，剩下的对角线上两个像点都覆盖绿色滤光片G。
在接受光照之后，感光元件产生对应的电流，电流大小与光强对应，因此感光元件直接输出的电信号是模拟的。在CCD传感器中，每一个感光元件都不对此作进一步的处理，而是将它直接输出到下一个感光元件的存储单元，结合该元件生成的模拟信号后再输出给第三个感光元件，依次类推，直到结合最后一个感光元件的信号才能形成统一的输出。由于感光元件生成的电信号实在太微弱了，无法直接进行模数转换工作，因此这些输出数据必须做统一的放大处理—这项任务是由CCD传感器中的放大器专门负责，经放大器处理之后，每个像点的电信号强度都获得同样幅度的增大；但由于CCD本身无法将模拟信号直接转换为数字信号，因此还需要一个专门的模数转换芯片进行处理，最终以二进制数字图像矩阵的形式输出给专门的DSP处理芯片。CMOS传感器中每一个感光元件都直接整合了放大器和模数转换逻辑，当感光二极管接受光照、产生模拟的电信号之后，电信号首先被该感光元件中的放大器放大，然后直接转换成对应的数字信号。
在图像传感器的传统工艺中，制备滤光片时，绿色区域的绿光材料之间是不相连的(分别位于对角线上)，那么对工艺的管控要求非常高。
因此，如何降低对滤光片制备的工艺要求，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种图像传感器、彩色滤光片阵列及其制备方法，用于解决现有技术中滤光片制备的工艺要求高的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种彩色滤光片阵列，所述彩色滤光片阵列至少包括：
条状的第一彩色滤光片，块状的第二彩色滤光片及块状的第三彩色滤光片；
多个所述第一彩色滤光片在第一方向上间隔排布，各第一彩色滤光片的宽度方向与所述第一方向平行；
所述第二彩色滤光片及所述第三彩色滤光片设置于所述第一彩色滤光片的间隔内，所述第二彩色滤光片及所述第三彩色滤光片在第二方向上相间分布；
其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
优选地，所述第一彩色滤光片、所述第二彩色滤光片及所述第三彩色滤光片分别为绿色滤光片、红色滤光片及蓝色滤光片。
更优选地，各第二彩色滤光片在所述第一方向上对齐分布，各第三彩色滤光片在所述第一方向上对齐分布。
更优选地，所述第二彩色滤光片与所述第三彩色滤光片在所述第一方向上交错分布。
更优选地，所述第一彩色滤光片、所述第二彩色滤光片及所述第三彩色滤光片的宽度相同；所述第二彩色滤光片与所述第三彩色滤光片的长度相同。
优选地，各彩色滤光片之间设置有金属栅格，以避免串扰。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种图像传感器，所述图像传感器包括：
感光阵列基板、上述彩色滤光片阵列以及微透镜阵列；
所述感光阵列基板接收光信号，并将所述光信号转化为电信号；
所述彩色滤光片阵列设置于所述感光阵列基板上，用于对入射光进行滤光；
所述微透镜阵列设置于所述彩色滤光片阵列上，用于对入射光进行聚光
优选地，所述感光阵列基板包括感光器件层、金属互连层及介电层；所述感光器件层中的器件将光信号转换为电信号；所述金属互连层设置于所述感光器件层上，用于实现所述感光器件层中器件的电连接；所述介电层设置于所述金属互连层上，用于绝缘保护。
优选地，所述感光阵列基板包括感光器件层、金属互连层及介电层；所述金属互连层用于实现所述感光器件层中器件的电连接；所述感光器件层设置于所述金属互连层上，用于将光信号转换为电信号；所述介电层设置于所述感光器件层上，用于绝缘保护。
更优选地，所述感光器件层包括用于光电转换的感光元件及用于读出电信号的晶体管。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种彩色滤光片阵列的制备方法，所述彩色滤光片阵列的制备方法包括：
于感光阵列基板上形成第一彩色滤光材料层，刻蚀所述第一彩色滤光材料层以形成在第一方向上间隔排布的多个条状第一彩色滤光片，各第一彩色滤光片的宽度方向与所述第一方向平行；
于所述感光阵列基板及所述第一彩色滤光片上形成第二彩色滤光材料层，刻蚀所述第二彩色滤光材料层以在所述第一彩色滤光片的间隔内形成块状的第二彩色滤光片，所述第二彩色滤光片在第二方向上间隔分布，在所述第一方向上对齐分布；
于所述感光阵列基板、所述第一彩色滤光片及所述第二彩色滤光片上形成第三彩色滤光材料层，刻蚀所述第三彩色滤光材料层以在所述第一彩色滤光片及所述第二彩色滤光片的间隔内形成块状的第三彩色滤光片，所述第三彩色滤光片在第二方向上间隔分布，在所述第一方向上对齐分布；
其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种彩色滤光片阵列的制备方法，所述彩色滤光片阵列的制备方法包括：
于感光阵列基板上形成第一彩色滤光材料层，刻蚀所述第一彩色滤光材料层以形成在第一方向上间隔排布的多个条状第一彩色滤光片，各第一彩色滤光片的宽度方向与所述第一方向平行；
于所述感光阵列基板及所述第一彩色滤光片上形成第二彩色滤光材料层，刻蚀所述第二彩色滤光材料层以在所述第一彩色滤光片的间隔内形成块状的第二彩色滤光片，所述第二彩色滤光片在第二方向上间隔分布，在所述第一方向上交错分布；
于所述感光阵列基板、所述第一彩色滤光片及所述第二彩色滤光片上形成第三彩色滤光材料层，刻蚀所述第三彩色滤光材料层以在所述第一彩色滤光片及所述第二彩色滤光片的间隔内形成块状的第三彩色滤光片，所述第三彩色滤光片在所述第二方向上间隔分布，在所述第一方向上交错分布；
其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
更优选地，刻蚀所述第一彩色滤光材料层及所述第二彩色滤光材料层的步骤具体包括：分别于所述第一彩色滤光材料层及所述第二彩色滤光材料层上涂布光刻胶，通过选择性曝光对需要刻蚀掉的部分进行曝光，显影，然后采用干法或湿法刻蚀需要去除的彩色滤光材料层。
更优选地，采用干法或湿法刻蚀所述第三彩色滤光材料层，以露出所述第一彩色滤光片及所述第二彩色滤光片，并在所述第一彩色滤光片及所述第二彩色滤光片上层的间隔内形成所述第三彩色滤光片。
更优选地，于感光阵列基板上形成第一彩色滤光材料层之前，增加于感光阵列基板上形成金属栅格的步骤。
如上所述，本发明的图像传感器、彩色滤光片阵列及其制备方法，具有以下有益效果：
本发明的图像传感器、彩色滤光片阵列及其制备方法将绿色滤光片在涂覆、曝光、显影的区域连在一起做，有益于滤光片制备工艺的改善，简化工艺条件，从布图设计的角度提出与传统不同的RGB排列方式，打破单一的RGB布图排布方式，为RGB的设计提供更多的空间。
附图说明
图1显示为现有技术中的彩色像素的俯视结构示意图。
图2显示为本发明的彩色滤光片阵列的一种实施方式的俯视结构示意图。
图3显示为本发明的彩色滤光片阵列的另一种实施方式的俯视结构示意图。
图4显示为本发明的图像传感器的侧视结构示意图。
图5显示为本发明中于感光阵列基板上形成第一彩色滤光材料层的侧视结构示意图。
图6显示为本发明中刻蚀形成第一彩色滤光片的侧视结构示意图。
图7显示为本发明中刻蚀形成第一彩色滤光片的俯视结构示意图。
图8显示为本发明中于感光阵列基板及第一彩色滤光片上形成第二彩色滤光材料层的侧视结构示意图。
图9显示为本发明中刻蚀形成第二彩色滤光片的一种实施方式的侧视结构示意图。
图10显示为本发明中刻蚀形成第二彩色滤光片的一种实施方式的俯视结构示意图。
图11显示为本发明中于感光阵列基板、第一彩色滤光片及第二彩色滤光片上形成第三彩色滤光材料层的一种实施方式的侧视结构示意图。
图12显示为本发明中刻蚀形成第三彩色滤光片的一种实施方式的侧视结构示意图。
图13显示为本发明中刻蚀形成第三彩色滤光片的一种实施方式的俯视结构示意图。
图14显示为本发明中刻蚀形成第二彩色滤光片的另一种实施方式的侧视结构示意图。
图15显示为本发明中刻蚀形成第二彩色滤光片的另一种实施方式的俯视结构示意图。
图16显示为本发明中于感光阵列基板、第一彩色滤光片及第二彩色滤光片上形成第三彩色滤光材料层的另一种实施方式的侧视结构示意图。
图17显示为本发明中刻蚀形成第三彩色滤光片的另一种实施方式的俯视结构示意图。
元件标号说明
1 彩色像素
2 彩色滤光片阵列
21 第一彩色滤光片
21a 第一彩色滤光材料层
22 第二彩色滤光片
22a 第二彩色滤光材料层
23 第三彩色滤光片
23a 第三彩色滤光材料层
3 感光阵列基板
4 氧化层
5 微透镜阵列
S11～S13 步骤
S21～S23 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图2～图17。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
如图2所示，本实施例提供一种彩色滤光片阵列2，所述彩色滤光片阵列2包括：
条状的第一彩色滤光片21，块状的第二彩色滤光片22、块状的第三彩色滤光片23以及金属栅格(图中未显示)。所述第一彩色滤光片21、所述第二彩色滤光片22及所述第三彩色滤光片23分别为绿色滤光片、红色滤光片及蓝色滤光片，在本实施例中，所述第一彩色滤光片21为绿色滤光片，所述第二彩色滤光片22为红色滤光片，所述第三彩色滤光片23为蓝色滤光片。随着技术的发展，其他色彩的滤光片组合也适用于本发明，不限于本实施例所列举的三种颜色。
如图2所示，所述第一彩色滤光片21为条状结构，多个所述第一彩色滤光片21在第一方向上间隔排布，各第一彩色滤光片22的宽度方向与所述第一方向平行。
具体地，在本实施例中，所述第一方向为X轴方向。所述第一彩色滤光片21沿Y轴方向平行铺设，各第一彩色滤光片21在X轴方向上间隔分布。
如图2所示，所述第二彩色滤光片22为块状结构，设置于所述第一彩色滤光片21的间隔内。
具体地，所述第二彩色滤光片22在X轴方向上交错分布，如图2所示，在本实施例中，所述第二彩色滤光片22在第一列滤光片上分布于第二、第四(偶数位置)；第二列滤光片为整片的绿色滤光片21；所述第二彩色滤光片22在第三列滤光片上分布于第一、第三(奇数位置)。
如图2所示，所述第三彩色滤光片23为块状结构，设置于所述第一彩色滤光片21的间隔内，与所述第二彩色滤光片22在第二方向上相间分布，所述第二方向与所述第一方向垂直。
具体地，在本实施例中，所述第二方向为Y轴方向。所述第三彩色滤光片23与所述第二彩色滤光片22在Y轴方向上相间分布，所述第三彩色滤光片23在X轴方向上交错分布，如图2所示，在本实施例中，所述第三彩色滤光片23在第一列滤光片上分布于第一、第三(奇数位置)；第二列滤光片为整片的绿色滤光片21；所述第三彩色滤光片23在第三列滤光片上分布于第二、第四(偶数位置)。
如图2所示，以彩色像素为例，本实施例包括两种彩色像素，各彩色像素包括四个像点，其中，第一彩色像素中蓝色滤光片23覆盖左上角像点、红色滤光片22覆盖左下角像点、绿色滤光片21覆盖右侧两个像点；第二彩色像素中蓝色滤光片23覆盖左下角像点、红色滤光片22覆盖左上角像点、绿色滤光片21覆盖右侧两个像点。第一彩色像素与第二彩色像素在X轴方向上相间分布，同一列像素采用同一种类型的彩色像素。
如图2所示，在本实施例中，所述第二彩色滤光片22及所述第三彩色滤光片23为正方形结构，所述第一彩色滤光片21的宽度与所述第二彩色滤光片22及所述第三彩色滤光片23的边长相同。
所述金属栅格(图中未显示)垂直设置于各彩色滤光片之间，用于对各相邻彩色滤光片进行阻隔，进而避免串扰。
实施例二
如图3所示，本实施例提供一种彩色滤光片阵2，所述彩色滤光片阵列2至少包括：
条状的第一彩色滤光片21，块状的第二彩色滤光片22、块状的第三彩色滤光片23及金属栅格。所述第一彩色滤光片21、所述第二彩色滤光片22及所述第三彩色滤光片23分别为绿色滤光片、红色滤光片及蓝色滤光片，在本实施例中，所述第一彩色滤光片21为绿色滤光片，所述第二彩色滤光片22为红色滤光片，所述第三彩色滤光片23为蓝色滤光片。
如图3所示，所述第一彩色滤光片21为条状结构，多个所述第一彩色滤光片21在第一方向上间隔排布，各第一彩色滤光片22的宽度方向与所述第一方向平行。
具体地，在本实施例中，所述第一方向为X轴方向。所述第一彩色滤光片21沿Y轴方向平行铺设，各第一彩色滤光片21在X轴方向上间隔分布。
如图3所示，所述第二彩色滤光片22为块状结构，设置于所述第一彩色滤光片21的间隔内。
具体地，所述第二彩色滤光片22在X轴方向上对齐分布，如图3所示，在本实施例中，所述第二彩色滤光片22在第一列滤光片上分布于第二、第四(偶数位置)；第二列滤光片为整片的绿色滤光片21；所述第二彩色滤光片22在第三列滤光片上分布于第二、第四(偶数位置)。
如图3所示，所述第三彩色滤光片23为块状结构，设置于所述第一彩色滤光片21的间隔内，与所述第二彩色滤光片22在第二方向上相间分布，所述第二方向与所述第一方向垂直。
具体地，在本实施例中，所述第二方向为Y轴方向。所述第三彩色滤光片23与所述第二彩色滤光片22在Y轴方向上相间分布，所述第三彩色滤光片23在X轴方向上对齐分布，如图2所示，在本实施例中，所述第三彩色滤光片23在第一列滤光片上分布于第一、第三(奇数位置)；第二列滤光片为整片的绿色滤光片21；所述第三彩色滤光片23在第三列滤光片上分布于第一、第三(奇数位置)。
如图3所示，以彩色像素为例，本实施例包括一种彩色像素，所述彩色像素包括四个像点，其中，第一彩色像素中蓝色滤光片23覆盖左上角像点、红色滤光片22覆盖左下角像点、绿色滤光片21覆盖右侧两个像点。所述彩色像素在X轴方向和Y轴方向上以阵列形式排列。
在本实施例中，所述金属栅格的结构及作用与实施例一中相同，在此不一一赘述。
实施例三
如图4所示，本实施例提供一种图像传感器，所述图像传感器包括：
感光阵列基板3、氧化层4、所述彩色滤光片阵列2以及微透镜阵列5。
如图4所示，所述感光阵列基板3接收光信号，并将所述光信号转化为电信号。
具体地，作为本发明的一种实现方式，所述感光阵列基板3为正照式结构，包括感光器件层、金属互连层及介电层。所述感光器件层包括感光元件及晶体管，所述感光元件将光信号转化为电信号，所述感光元件包括但不限于光门、PN型光电二极管或PIN型光电二极管；所述晶体管于所述感光元件连接，作为开关或放大器件，用于读出电信号。所述金属互连层设置于所述感光器件层上，用于实现所述感光器件层中器件的电连接。所述介电层设置于所述金属互连层上，用于绝缘保护。
具体地，作为本发明的另一种实现方式，所述感光阵列基板3为背照式结构，包括感光器件层、金属互连层及介电层。所述金属互连层用于实现所述感光器件层中器件的电连接。所述感光器件层设置于所述金属互连层上，包括感光元件及晶体管，所述感光元件将光信号转化为电信号，所述感光元件包括但不限于光门、PN型光电二极管或PIN型光电二极管；所述晶体管于所述感光元件连接，作为开关或放大器件，用于读出电信号。所述介电层设置于所述感光器件层上，用于绝缘保护。
如图4所示，所述氧化层4设置于所述感光阵列基板3上用于进一步绝缘保护，所述氧化层4可根据需要设置或去除。
如图4所示，所述彩色滤光片阵列2设置于所述氧化层4(所述感光阵列基板3)上，用于对入射光进行滤光。
具体地，所述彩色滤光片阵列2的结构可选择为实施例一中的结构或实施例二中的结构。在本实施例中，采用实施一中的结构，在此不一一赘述。
如图4所示，所述微透镜阵列5设置于所述彩色滤光片阵列2上，用于对入射光进行聚光。
具体地，所述微透镜阵列5将入射光线会聚后传输到感光元件上，可提高光线的吸收效率。
实施例四
如图5～图13所示，本发明提供一种彩色滤光片阵列的制备方法，所述彩色滤光片阵列的制备方法包括：
步骤S11：于感光阵列基板3上形成第一彩色滤光材料层21a，刻蚀所述第一彩色滤光材料层21a以形成在第一方向上间隔排布的多个条状第一彩色滤光片21，各第一彩色滤光片21的宽度方向与所述第一方向平行。
具体地，在本实施例中，为了避免串扰，首先在感光阵列基板3上形成金属层，通过刻蚀形成金属栅格，所述金属栅格位于各感光元件的隔离区域上方，由于所述第一彩色滤光片21为条状结构，因此可以简化所述金属栅格的刻蚀工艺，在此不一一赘述。
具体地，如图5所示，在本实施例中，所述感光阵列基板3上还形成有氧化层4，所述金属栅格(图中未显示)形成于所述氧化层4上，所述第一彩色滤光材料层21a涂布于所述氧化层4上，并填充于所述金属栅格形成的凹槽内。
具体地，如图6及图7所示，于所述第一彩色滤光材料层21a上涂布光刻胶；通过前烘使光刻胶固化；基于选择性曝光通过掩膜版对需要刻蚀掉的部分进行曝光，在本实施例中，需要刻蚀的部分为间隔的条状结构；对光刻胶显影，使掩膜版图形转移到光刻胶上；通过坚膜对光刻胶进行坚固化；采用干法或湿法刻蚀掉暴露在外的需要去除的第一彩色滤光材料层21a，在本实施例中采用湿法刻蚀，操作简便、对设备要求低、易于实现大批量生产，并且刻蚀的选择性也好；去除光刻胶形成第一彩色滤光片21。
具体地，在本实施例中，第一方向为X轴方向，第二方向为Y轴方向。
步骤S12：于所述氧化层4(感光阵列基板3)及所述第一彩色滤光片21上形成第二彩色滤光材料层22a，刻蚀所述第二彩色滤光材料层22a以在所述第一彩色滤光片21的间隔内形成块状的第二彩色滤光片22，所述第二彩色滤光片22在第二方向上间隔分布，在所述第一方向上交错分布。
具体地，如图8所示，旋涂所述第二彩色滤光材料层22a，所述第二彩色滤光材料形成于所述第一彩色滤光片21表面及所述第一彩色滤光片21的间隔内(刻蚀掉第一彩色滤光材料的金属栅格内)。
具体地，如图9及图10所示，于所述第二彩色滤光材料层22a上涂布光刻胶；通过前烘使光刻胶固化；基于选择性曝光通过掩膜版对需要刻蚀掉的部分进行曝光，在本实施例中，需要刻蚀的部分为所述第一彩色滤光片21区域及所述第一彩色滤光片21间隔区域中相间的部分；对光刻胶显影，使掩膜版图形转移到光刻胶上；通过坚膜对光刻胶进行坚固化；采用干法或湿法刻蚀掉暴露在外的需要去除的第二彩色滤光材料层22a，在本实施例中采用湿法刻蚀，操作简便、对设备要求低、易于实现大批量生产，并且刻蚀的选择性也好；去除光刻胶形成第二彩色滤光片22。在本实施例中，所述第二彩色滤光片22在X轴方向上交错分布。
步骤S13：于所述氧化层4(感光阵列基板3)、所述第一彩色滤光片21及所述第二彩色滤光片22上形成第三彩色滤光材料层23a，刻蚀所述第三彩色滤光材料层23a以在所述第一彩色滤光片21及所述第二彩色滤光片22的间隔内形成块状的第三彩色滤光片23，并露出所述第一彩色滤光片21及所述第二彩色滤光片22；所述第三彩色滤光片23在所述第二方向上间隔分布，在所述第一方向上交错分布。
具体地，如图11所示，旋涂所述第三彩色滤光材料层23a，所述第三彩色滤光材料形成于所述第一彩色滤光片21表面、所述第二彩色滤光片22表面及所述第一彩色滤光片21的间隔内(刻蚀掉第二彩色滤光材料的金属栅格内)。
具体地，如图12及图13所示，采用干法或湿法刻蚀所述第三彩色滤光材料层23a，以露出所述第一彩色滤光片21、所述第二彩色滤光片22，并在所述第一彩色滤光片21及所述第二彩色滤光片22间隔内形成所述第三彩色滤光片23。
实施例五
如图5～图8、图14～图17所示，本发明提供一种彩色滤光片阵列的制备方法，所述彩色滤光片阵列的制备方法包括：
步骤S21：于感光阵列基板3上形成第一彩色滤光材料层21a，刻蚀所述第一彩色滤光材料层21a以形成在第一方向上间隔排布的多个条状第一彩色滤光片21，各第一彩色滤光片21的宽度方向与所述第一方向平行。
具体步骤与实施例四中的步骤S11相同，在此不一一赘述，参见图5～图7。在本实施例中，第一方向为X轴方向，第二方向为Y轴方向。
步骤S22：于所述氧化层4(感光阵列基板3)及所述第一彩色滤光片21上形成第二彩色滤光材料层22a，刻蚀所述第二彩色滤光材料层22a以在所述第一彩色滤光片21的间隔内形成块状的第二彩色滤光片22，所述第二彩色滤光片22在第二方向上间隔分布，在所述第一方向上对齐分布。
具体地，如图8所示，旋涂所述第二彩色滤光材料层22a，所述第二彩色滤光材料形成于所述第一彩色滤光片21表面及所述第一彩色滤光片21的间隔内。
具体地，如图14及图15所示，于所述第二彩色滤光材料层22a上涂布光刻胶；通过前烘使光刻胶固化；基于选择性曝光通过掩膜版对需要刻蚀掉的部分进行曝光，在本实施例中，需要刻蚀的部分为所述第一彩色滤光片21区域及所述第一彩色滤光片21间隔区域中相间的部分；对光刻胶显影，使掩膜版图形转移到光刻胶上；通过坚膜对光刻胶进行坚固化；采用干法或湿法刻蚀掉暴露在外的需要去除的第二彩色滤光材料层22a，在本实施例中采用湿法刻蚀，操作简便、对设备要求低、易于实现大批量生产，并且刻蚀的选择性也好；去除光刻胶形成第二彩色滤光片22。在本实施例中，所述第二彩色滤光片22在X轴方向上对齐分布。
步骤S23：于所述氧化层4(感光阵列基板3)、所述第一彩色滤光片21及所述第二彩色滤光片22上形成第三彩色滤光材料层23a，刻蚀所述第三彩色滤光材料层23a以在所述第一彩色滤光片21及所述第二彩色滤光片22的间隔内形成块状的第三彩色滤光片23，所述第三彩色滤光片23在第二方向上间隔分布，在所述第一方向上对齐分布。
具体地，如图16所示，旋涂所述第三彩色滤光材料层23a，所述第三彩色滤光材料形成于所述第一彩色滤光片21表面、所述第二彩色滤光片22表面及所述第一彩色滤光片21的间隔内。
具体地，如图17所示，采用干法或湿法刻蚀所述第三彩色滤光材料层23a，以露出所述第一彩色滤光片21、所述第二彩色滤光片22，并在所述第一彩色滤光片21及所述第二彩色滤光片22间隔内形成所述第三彩色滤光片23。
本发明的图像传感器、彩色滤光片阵列及其制备方法将绿色滤光片在涂覆、曝光、显影的区域连在一起做，有益于滤光片制备工艺的改善，简化工艺条件，从布图设计的角度提出与传统不同的RGB排列方式，打破单一的RGB布图排布方式，为RGB的设计提供更多的空间。
综上所述，本发明提供一种图像传感器、彩色滤光片阵列及其制备方法，包括：于感光阵列基板上刻蚀形成条状的第一彩色滤光片，多个所述第一彩色滤光片在第一方向上间隔排布，各第一彩色滤光片的宽度方向与所述第一方向平行；于感光阵列基板上刻蚀形成块状的第二彩色滤光片，于感光阵列基板上刻蚀形成块状的第三彩色滤光片，所述第二彩色滤光片及所述第三彩色滤光片设置于所述第一彩色滤光片的间隔内，所述第二彩色滤光片及所述第三彩色滤光片在第二方向上相间分布；其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。感光阵列基板、上述彩色滤光片阵列以及微透镜阵列组成的图像传感器。本发明的图像传感器、彩色滤光片阵列及其制备方法将绿色滤光片在涂覆、曝光、显影的区域连在一起做，有益于滤光片制备工艺的改善，简化工艺条件，从布图设计的角度提出与传统不同的RGB排列方式，打破单一的RGB布图排布方式，为RGB的设计提供更多的空间。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (15)

1.一种彩色滤光片阵列，其特征在于，所述彩色滤光片阵列至少包括：
条状的第一彩色滤光片，块状的第二彩色滤光片及块状的第三彩色滤光片；
多个所述第一彩色滤光片在第一方向上间隔排布，各第一彩色滤光片的宽度方向与所述第一方向平行；
所述第二彩色滤光片及所述第三彩色滤光片设置于所述第一彩色滤光片的间隔内，所述第二彩色滤光片及所述第三彩色滤光片在第二方向上相间分布；
其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
2.根据权利要求1所述的彩色滤光片阵列，其特征在于：所述第一彩色滤光片、所述第二彩色滤光片及所述第三彩色滤光片分别为绿色滤光片、红色滤光片及蓝色滤光片。
3.根据权利要求1或2所述的彩色滤光片阵列，其特征在于：各第二彩色滤光片在所述第一方向上对齐分布，各第三彩色滤光片在所述第一方向上对齐分布。
4.根据权利要求1或2所述的彩色滤光片阵列，其特征在于：所述第二彩色滤光片与所述第三彩色滤光片在所述第一方向上交错分布。
5.根据权利要求1或2所述的彩色滤光片阵列，其特征在于：所述第一彩色滤光片、所述第二彩色滤光片及所述第三彩色滤光片的宽度相同；所述第二彩色滤光片与所述第三彩色滤光片的长度相同。
6.根据权利要求1所述的彩色滤光片阵列，其特征在于：各彩色滤光片之间设置有金属栅格，以避免串扰。
7.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器至少包括：
感光阵列基板、权利要求1～6任意一项所述的彩色滤光片阵列以及微透镜阵列；
所述感光阵列基板接收光信号，并将所述光信号转化为电信号；
所述彩色滤光片阵列设置于所述感光阵列基板上，用于对入射光进行滤光；
所述微透镜阵列设置于所述彩色滤光片阵列上，用于对入射光进行聚光。
8.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于：所述感光阵列基板包括感光器件层、金属互连层及介电层；所述感光器件层中的器件将光信号转换为电信号；所述金属互连层设置于所述感光器件层上，用于实现所述感光器件层中器件的电连接；所述介电层设置于所述金属互连层上，用于绝缘保护。
9.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于：所述感光阵列基板包括感光器件层、金属互连层及介电层；所述金属互连层用于实现所述感光器件层中器件的电连接；所述感光器件层设置于所述金属互连层上，用于将光信号转换为电信号；所述介电层设置于所述感光器件层上，用于绝缘保护。
10.根据权利要求7或8或9任意一项所述的图像传感器，其特征在于：所述感光器件层包括用于光电转换的感光元件及用于读出电信号的晶体管。
11.一种彩色滤光片阵列的制备方法，其特征在于，所述彩色滤光片阵列的制备方法至少包括：
于感光阵列基板上形成第一彩色滤光材料层，刻蚀所述第一彩色滤光材料层以形成在第一方向上间隔排布的多个条状第一彩色滤光片，各第一彩色滤光片的宽度方向与所述第一方向平行；
于所述感光阵列基板及所述第一彩色滤光片上形成第二彩色滤光材料层，刻蚀所述第二彩色滤光材料层以在所述第一彩色滤光片的间隔内形成块状的第二彩色滤光片，所述第二彩色滤光片在第二方向上间隔分布，在所述第一方向上对齐分布；
于所述感光阵列基板、所述第一彩色滤光片及所述第二彩色滤光片上形成第三彩色滤光材料层，刻蚀所述第三彩色滤光材料层以在所述第一彩色滤光片及所述第二彩色滤光片的间隔内形成块状的第三彩色滤光片，所述第三彩色滤光片在第二方向上间隔分布，在所述第一方向上对齐分布；
其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
12.一种彩色滤光片阵列的制备方法，其特征在于，所述彩色滤光片阵列的制备方法至少包括：
于感光阵列基板上形成第一彩色滤光材料层，刻蚀所述第一彩色滤光材料层以形成在第一方向上间隔排布的多个条状第一彩色滤光片，各第一彩色滤光片的宽度方向与所述第一方向平行；
于所述感光阵列基板及所述第一彩色滤光片上形成第二彩色滤光材料层，刻蚀所述第二彩色滤光材料层以在所述第一彩色滤光片的间隔内形成块状的第二彩色滤光片，所述第二彩色滤光片在第二方向上间隔分布，在所述第一方向上交错分布；
于所述感光阵列基板、所述第一彩色滤光片及所述第二彩色滤光片上形成第三彩色滤光材料层，刻蚀所述第三彩色滤光材料层以在所述第一彩色滤光片及所述第二彩色滤光片的间隔内形成块状的第三彩色滤光片，所述第三彩色滤光片在所述第二方向上间隔分布，在所述第一方向上交错分布；
其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
13.根据权利要求11或12所述的彩色滤光片阵列的制备方法，其特征在于：刻蚀所述第一彩色滤光材料层及所述第二彩色滤光材料层的步骤具体包括：分别于所述第一彩色滤光材料层及所述第二彩色滤光材料层上涂布光刻胶，通过选择性曝光对需要刻蚀掉的部分进行曝光，显影，然后采用干法或湿法刻蚀需要去除的彩色滤光材料层。
14.根据权利要求11或12所述的彩色滤光片阵列的制备方法，其特征在于：采用干法或湿法刻蚀所述第三彩色滤光材料层，以露出所述第一彩色滤光片及所述第二彩色滤光片，并在所述第一彩色滤光片及所述第二彩色滤光片上层的间隔内形成所述第三彩色滤光片。
15.根据权利要求11或12所述的彩色滤光片阵列的制备方法，其特征在于：于感光阵列基板上形成第一彩色滤光材料层之前，增加于感光阵列基板上形成金属栅格的步骤。
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