CN110676277A - 图像传感器及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及图像传感器及其形成方法。提供了一种图像传感器，包括：至少一个像素单元组，每个像素单元组包括多个像素单元，所述多个像素单元包括：用于感测彩色光的至少一个彩色像素单元，每个彩色像素单元包括辐射感测元件和设置在该辐射感测元件正上方的滤色器；以及用于感测偏振光的至少一个偏振像素单元，每个偏振像素单元包括辐射感测元件和设置在该辐射感测元件正上方的偏光器。
Description
技术领域
本公开涉及半导体领域，具体来说，涉及图像传感器及其形成方法。
背景技术
图像传感器是能够对辐射(例如，光辐射，包括但不限于可见光、红外线、紫外线等)进行感测并由此生成相应的电子信号的功能性装置。图像传感器被广泛地应用于各种需要对辐射进行感测的电子产品中。
在现有图像传感器中可以设置有多个像素单元，其中每个像素单元都可以包括辐射感测元件以及对应地设置在该辐射感测元件的用于感测辐射的一侧上的滤色器。这样的图像传感器因具备彩色成像的功能而被广泛应用。但是，这样的图像传感器并不能辨别光的偏振性，因此在应用时仍然具有一定的局限性。
因此，存在对于改进的图像传感器及其制造方法的需求。
发明内容
本公开的目的之一是提供一种新颖的图像传感器及其形成方法。
根据本公开的一个方面，提供有一种图像传感器，该图想传感器包括：至少一个像素单元组，每个像素单元组包括多个像素单元，所述多个像素单元包括：用于感测彩色光的至少一个彩色像素单元，每个彩色像素单元包括辐射感测元件和设置在该辐射感测元件正上方的滤色器；以及用于感测偏振光的至少一个偏振像素单元，每个偏振像素单元包括辐射感测元件和设置在该辐射感测元件正上方的偏光器。
在一个实施例中，所述图像传感器还包括：设置在相邻的像素单元之间的隔离金属格栅。
在一个实施例中，偏光器为双层金属格栅偏光器。
在一个实施例中，其中，每个像素单元的辐射感测元件设置在衬底中，滤色器或者偏光器设置在所述衬底之上，所述隔离金属格栅设置在所述衬底之上并且在相邻的滤色器和/或偏光器之间，以及其中，偏光器与隔离金属格栅一体地形成。
在一个实施例中，每个像素单元组中的所述多个像素单元布置为阵列。
在一个实施例中，在每个像素单元组中，每个彩色像素单元仅与偏振像素单元相邻，而不与其他彩色像素单元相邻，并且每个偏振像素单元仅与彩色像素单元相邻，而不与其他偏振像素单元相邻。
在一个实施例中，每个像素单元组中的所述多个像素单元的感光区域的形状和面积彼此相同。
在一个实施例中，每个像素单元组中的所述多个像素单元的感光区域的形状和面积彼此不同。
在一个实施例中，每个像素单元组包括：布置为三乘三的阵列的九个像素单元。
在一个实施例中，所述布置为三乘三的阵列的九个像素单元包括：五个彩色像素单元，分别设置在所述三乘三的阵列的中心、左上角、左下角、右上角以及右下角位置处；以及四个偏振像素单元，分别设置在所述三乘三的阵列的其余位置处。
在一个实施例中，其中：设置在所述中心位置处的彩色像素单元用于感测白色光，设置在所述左上角和右下角位置处的两个彩色像素单元用于感测绿色光，设置在所述左下角位置处的彩色像素单元用于感测蓝色光，以及设置在所述右上角位置处的彩色像素单元用于感测红色光。
在一个实施例中，所述九个像素单元的感光区域为大小相同的正方形。
在一个实施例中，其中：设置在所述左上角、左下角、右上角以及右下角位置处的彩色像素单元的感光区域为边长a的正方形，设置在所述中心位置处的彩色像素单元的感光区域为边长b的正方形，以及设置在所述三乘三的阵列的其余位置处的偏振像素单元的感光区域为长度a、宽度b的矩形。
在一个实施例中，四个偏振像素单元的偏光器为偏光方向彼此不同的定向偏光器。
根据本公开的一个方面，提供有一种用于形成图像传感器的方法，该方法包括：在衬底中形成至少一个像素单元组，每个像素单元组包括多个像素单元，所述多个像素单元包括：用于感测彩色光的至少一个彩色像素单元，每个彩色像素单元包括辐射感测元件和设置在辐射感测元件正上方的滤色器；以及用于感测偏振光的至少一个偏振像素单元，每个偏振像素单元包括辐射感测元件和设置在辐射感测元件正上方的偏光器。
在一个实施例中，所述方法还包括：在相邻的像素单元之间形成隔离金属格栅，其中，每个像素单元的辐射感测元件设置在衬底中，滤色器或者偏光器设置在所述衬底之上，所述隔离金属格栅设置在所述衬底之上并且在相邻的滤色器和/或偏光器之间。
在一个实施例中，偏光器为双层金属格栅偏光器。
在一个实施例中，在衬底中形成至少一个像素单元组包括：在所述衬底中形成多个辐射感测元件；在所述衬底之上一体地形成隔离金属格栅和偏光器，其中偏光器设置在相应的偏振像素单元的辐射感测元件的正上方；以及在所述衬底之上在相应的彩色像素单元的辐射感测元件的正上方形成滤色器。
根据本公开的实施例实现了具有偏振光识别功能的彩色图像传感器及其制造方法。通过在单个像素单元组中同时设置用于感测彩色光的彩色像素单元和用于感测偏振光的偏振像素单元并且合理布置这些像素单元，根据本公开的实施例的图像传感器能够在生成彩色图像的同时识别偏振光，从而能够生成同时具备偏振信息和色彩的图像，即实现彩色偏振成像。
根据本公开的实施例的图像传感器能够应用于基于偏振的光学测量(例如光学相干断层扫描、光学活性测量、射频(RF)电场测量等)，还能够生成同时包括色彩和偏振信息两者的测量结果。另一方面，由于根据本公开的实施例的图像传感器的每个像素单元组可以包括多个不同的定向偏光器(也可以称为定向偏光滤色器)，该图像传感器还能够检测并表征许多材料特性(例如塑料、玻璃、金属和碳纤维的材料特性)，并输出带有更多材料信息的彩色图像。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得更为清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据以下详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1A示意性地示出了具有RGB拜耳型的滤色器阵列的图像传感器的俯视图；
图1B示意性地示出了具有RGBW型的滤色器阵列的图像传感器的俯视图；
图2示意性地示出了根据本公开的一个实施例的图像传感器的俯视图；
图3示意性地示出了图2中所示的图像传感器的沿着线A-A截取的截面图；
图4示意性地示出了根据本公开的另一个实施例的图像传感器的俯视图。
注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在一些情况中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，本公开并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。
具体实施方式
图像传感器可以包括多个像素单元，每个像素单元可以包括辐射感测元件和用于对辐射进行筛选的滤色器。例如，在各个辐射感测元件上方，可以设置有用于感测不同频段的辐射的滤色器。在由多个像素单元所组成的阵列中，还可以存在通过不同的滤色器布置所形成的分组(也可以称为像素单元组)。
图1A示意性地示出了具有RGB拜耳型的滤色器阵列的图像传感器100的俯视图。
如图1A所示，图像传感器100采用RGB拜耳型的滤色器排布，即，该图像传感器100包括至少一个像素单元组，每个像素单元组包括以二乘二的阵列形式布置的四个像素单元。在该二乘二的矩阵的一条对角线上的两个像素单元110和140用于感测绿色光，其分别包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过绿色光的滤色器112和142。像素单元120用于感测红色光，其包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过红色光的滤色器122。像素单元130用于感测蓝色光，其包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过蓝色光的滤色器132。图像传感器100还包括设置在相邻的像素单元之间的隔离金属格栅102。
图1B示意性地示出了具有RGBW型的滤色器阵列的图像传感器的俯视图。
如图1B所示，图像传感器100’采用RGBW型的滤色器排布，即，该图像传感器100’包括至少一个像素单元组，每个像素单元组包括以二乘二的阵列形式布置的四个像素单元。像素单元110’用于感测绿色光，其包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过绿色光的滤色器112’。像素单元120’用于感测红色光，其包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过红色光的滤色器122’。像素单元130’用于感测蓝色光，其包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过蓝色光的滤色器132’。像素单元150用于感测白色光，其包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过白色光的滤色器152，或者仅包括辐射感测元件而不包括滤色器。图像传感器100’还包括设置在相邻的像素单元之间的隔离金属格栅102’。
本领域技术人员将理解，尽管图1A和图1B中仅示意性地示出了由四个像素单元组成的一个像素单元组，但这并不意图构成限制，根据本公开的实施例的图像传感器可以包括任意数量的像素单元组，并且每个像素单元组可以包括任意数量、以任意方式排布的一个或多个像素单元。
如图1A所示的图像传感器100和如图1B所示的图像传感器100’能够获取不同颜色的光信号，因而具备彩色成像的功能。但当光信号是由不同的材料反射的具有不同的偏振方向的光信号时，图像传感器100和100’并不能检测或辨别光信号的偏振性，因此其在应用时仍然具有很大的局限性。例如，对于某些工业应用(诸如检测不同的材料)，需要图像传感器能够辨别光信号的偏振性以形成偏振图像，但是上述图像传感器100和100’显然不具备这样的能力。
由此，本申请的发明人想到，可以对现有的图像传感器结构进行改进，使其在具备彩色成像能力的同时，还能够辨别光的偏振性，从而能够用于同时对待测对象进行彩色成像和偏振成像，甚至实现彩色偏振成像。该改进的图像传感器能够应用于更多场景下，并且具备更为优越的成像能力。
下面将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。也就是说，本文中的结构及方法是以示例性的方式示出，来说明本公开中的结构和方法的不同实施例。然而，本领域技术人员将会理解，它们仅仅说明可以用来实施的本公开的示例性方式，而不是穷尽的方式。此外，附图不必按比例绘制，一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。
另外，对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
根据本公开的实施例，提供有改进的图像传感器，该图像传感器可以包括至少一个像素单元组，并且每个像素单元组可以包括多个像素单元。每个像素单元组中的多个像素单元可以包括用于感测彩色光的至少一个彩色像素单元以及用于感测偏振光的至少一个偏振像素单元。其中，每个彩色像素单元可以包括辐射感测元件和设置在辐射感测元件正上方的滤色器，并且，每个偏振像素单元可以包括辐射感测元件和设置在辐射感测元件正上方的偏光器(也可以称为偏光滤色器)。
根据本公开的实施例的改进的图像传感器还可以包括设置在相邻的像素单元之间的隔离金属格栅。由于相邻的像素单元通常用于感测不同的辐射，例如，两个相邻的像素单元分别用于感测不同颜色的光(如红色和蓝色)，或者分别用于感测偏振光和某个颜色的光，因此需要在相邻的像素单元的滤色器和/或偏光器之间设置隔离金属格栅，以用于防止相邻像素单元之间的辐射串扰，这有助于提高成像质量。在优选的实施例中，隔离金属格栅优选地可以包括金属钨。本领域技术人员将理解，“在相邻的像素单元的滤色器和/或偏光器之间”包括在相邻的滤色器之间、在相邻的偏光器之间以及在相邻的滤色器和偏光器之间。
在一些实施例中，每个像素单元的辐射感测元件设置在衬底中，滤色器或者偏光器设置在该衬底之上，而隔离金属格栅则设置在该衬底之上且在相邻的滤色器和/或偏光器之间。衬底中还可以形成有其它的半导体装置构件。在本文中，对于衬底没有特别的限制，只要其适于在其中形成用于感测辐射的辐射感测结构即可。在一些实施例中，衬底可以包括一元半导体材料(诸如，硅或锗等)或化合物半导体材料(诸如碳化硅、硅锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟)或其组合。本领域技术人员将理解，“在相邻的滤色器和/或偏光器之间”包括在相邻的滤色器之间、在相邻的偏光器之间以及在相邻的滤色器和偏光器之间。
在一些实施例中，偏光器可以为双层金属格栅偏光器，而双层金属格栅偏光器可以与隔离金属格栅一体地形成，即，偏光器可以与隔离金属格栅一体地形成。在这种情况下，在图像传感器的制造过程中，可以在同一步骤中形成隔离金属格栅和偏光器，从而有效地简化制造流程。
在一些实施例中，每个像素单元组中的多个像素单元可以布置为阵列。所述多个像素单元的感光区域的形状和面积可以彼此相同，也可以彼此不同。在本文中，感光区域是指像素单元的能够用来感测辐射的区域，通常，像素单元的感光区域会被滤色器或者偏光器完全覆盖，因此感光区域也可以理解为有效的滤色器区域。
在优选的实施例中，在每个像素单元组中，布置为阵列的多个像素单元中的每个彩色像素单元仅与偏振像素单元相邻，而不与其他彩色像素单元相邻，并且每个偏振像素单元仅与彩色像素单元相邻，而不与其他偏振像素单元相邻。即，在每个像素单元组的布置为阵列的多个像素单元之中，彩色像素单元与偏振像素单元可以交替地布置，这使得每个像素单元组都能够均匀地感测彩色光和偏振光，从而使得整个图像传感器能够得到更高质量的彩色偏振图像。注意，在多个像素单元组相邻布置时，相邻的像素单元组彼此之间可能会存在相邻的同类像素单元，例如存在相邻的彩色像素单元或者存在相邻的偏振像素单元。在优选的实施例中，可以在布置多个像素单元组时考虑这一点，通过交错地布置像素单元组来完全避免同类像素单元相邻。
进一步的，在实现彩色像素单元与偏振像素单元的交替布置的同时，根据本公开的实施例的图像传感器还确保用于感测不同颜色的光的彩色像素单元合理分布，以实现良好的图像感测性能。
下面结合一些具体实施例来更详细的描述根据本公开的实施例的改进的图像传感器。注意，以下参考图2至图4所描述的图像传感器是前述的根据本公开的实施例的改进的图像传感器的具体示例，因此前述的针对根据本公开的实施例的改进的图像传感器的描述均适用于以下各具体示例，并且以下各具体示例仅用作例示而并不意图限制本公开的范围。
图2示意性地示出了根据本公开的一个具体实施例的图像传感器200的俯视图。具体而言，图2示出了图像传感器200的一个像素单元组，该像素单元组包括布置为三乘三的阵列的九个像素单元。本领域技术人员将理解，图2所示的图像传感器仅用做例示而并不意图构成限制，根据本公开的实施例的图像传感器可以包括任意数量的像素单元组，并且每个像素单元组可以包括任意数量、以任意方式排布的一个或多个像素单元。
参考图2，每个像素单元组中的布置为三乘三的阵列的九个像素单元可以包括：分别设置在所述三乘三的阵列的中心、左上角、左下角、右上角以及右下角位置处的五个彩色像素单元210、220、230、240和250，以及分别设置在所述三乘三的阵列的其余位置处的四个偏振像素单元260、270、280和290。五个彩色像素单元可以包括：设置在阵列的中心位置处的用于感测白色光的彩色像素单元250，其包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过白色光的滤色器252，或者可以不包括滤色器；设置在阵列的左上角和右下角位置处的用于感测绿色光的两个彩色像素单元210和240，其分别包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过绿色光的滤色器212和242；设置在阵列的左下角位置处的用于感测蓝色光的彩色像素单元230，其包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过蓝色光的滤色器232；以及设置在阵列的右上角位置处的用于感测红色光的彩色像素单元220，其包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过红色光的滤色器222。四个偏振像素单元260、270、280和290各自包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的偏光器。在一些实施例中，四个偏振像素单元260、270、280和290的偏光器262、272、282和292可以为偏光方向彼此不同的定向偏光器。
继续参考图2，图像传感器200还可包括设置在相邻的像素单元之间的隔离金属格栅202。在一些实施例中，每个像素单元的辐射感测元件设置在衬底中，滤色器或者偏光器设置在该衬底之上，而隔离金属格栅202设置在该衬底之上且在相邻的滤色器和/或偏光器之间。图3示意性地示出了图2中所示的图像传感器的沿着线A-A截取的截面图。参考图3，衬底204中设置有相应的辐射感测元件(未示出)，衬底204之上设置有滤色器212和222、偏光器262以及隔离金属格栅202，其中隔离金属格栅202设置在相邻的滤色器和偏光器之间。
在一些实施例中，如图2所示，每个像素单元组的九个像素单元的感光区域为大小相同的正方形。在另一些实施例中，每个像素单元组的九个像素单元的感光区域的大小和形状可以彼此不同。
图4示意性地示出了根据本公开的另一个具体实施例的图像传感器300的俯视图。具体而言，图4示出了图像传感器300的一个像素单元组，该像素单元组包括布置为三乘三的阵列的九个像素单元。本领域技术人员将理解，图4所示的图像传感器仅用做例示而并不意图构成限制，根据本公开的实施例的图像传感器可以包括任意数量的像素单元组，并且每个像素单元组可以包括任意数量、以任意方式排布的一个或多个像素单元。
参考图4，每个像素单元组中的布置为三乘三的阵列的九个像素单元可以包括：分别设置在所述三乘三的阵列的中心、左上角、左下角、右上角以及右下角位置处的五个彩色像素单元310、320、330、340和350，以及分别设置在所述三乘三的阵列的其余位置处的四个偏振像素单元360、370、380和390。五个彩色像素单元可以包括：设置在阵列的中心位置处的用于感测白色光的彩色像素单元350，其包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过白色光的滤色器352，或者可以不包括滤色器；设置在阵列的左上角和右下角位置处的用于感测绿色光的两个彩色像素单元310和340，其分别包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过绿色光的滤色器312和342；设置在阵列的左下角位置处的用于感测蓝色光的彩色像素单元330，其包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过蓝色光的滤色器332；以及设置在阵列的右上角位置处的用于感测红色光的彩色像素单元320，其包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的用于透过红色光的滤色器322。四个偏振像素单元360、370、380和390各自包括辐射感测元件(未示出)和设置在辐射感测元件之上的偏光器。在一些实施例中，四个偏振像素单元360、370、380和390的偏光器362、372、382和392的可以为偏光方向彼此不同的定向偏光器。图像传感器300还可包括设置在相邻的像素单元之间的隔离金属格栅302。
在一些实施例中，如图4所示，每个像素单元组的九个像素单元的感光区域的大小和形状可以彼此不同。参考图4，在每个像素单元组的九个像素单元中，布置在三乘三的阵列的左上角、左下角、右上角以及右下角位置处的彩色像素单元的感光区域为边长a的正方形，设置在阵列的中心位置处的彩色像素单元的感光区域为边长b的正方形，并且设置在阵列的其余位置处的偏振像素单元的感光区域为长度a、宽度b的矩形。其中，a和b均为大于零的正数，a可以大于、等于或者小于b。在根据本公开的实施例的改进的图像传感器中，每个像素单元组中的像素单元的感光面积的分配可以根据应用需要灵活设置，这使得能够实现更为优越的图像感测性能。
根据本公开的实施例，还提供有用于形成如前所述的图像传感器的方法，该方法包括：在衬底中形成至少一个像素单元组，每个像素单元组包括多个像素单元。每个像素单元组中的多个像素单元包括用于感测彩色光的至少一个彩色像素单元以及用于感测偏振光的至少一个偏振像素单元。每个彩色像素单元包括辐射感测元件和设置在辐射感测元件正上方的滤色器，并且每个偏振像素单元包括辐射感测元件和设置在辐射感测元件正上方的偏光器。在一些实施例中，衬底可以包括一元半导体材料(诸如，硅或锗等)或化合物半导体材料(诸如碳化硅、硅锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟)或其组合。
在一些实施例中，在衬底中形成至少一个像素单元组还可以包括：在相邻的像素单元之间形成隔离金属格栅。其中，每个像素单元的辐射感测元件可以设置在衬底中，滤色器或者偏光器可以设置在衬底之上，而隔离金属格栅可以设置在衬底之上并且在相邻的滤色器和/或偏光器之间。本领域技术人员将理解，“在相邻的滤色器和/或偏光器之间”包括在相邻的滤色器之间、在相邻的偏光器之间以及在相邻的滤色器和偏光器之间。
在一些实施例中，偏振像素单元的偏光器可以为双层金属格栅偏光器，而双层金属格栅偏光器可以与隔离金属格栅一体地形成。在这种情况下，在图像传感器的制造过程中，可以在同一步骤中形成隔离金属格栅和偏光器，从而有效地简化制造流程。例如，在根据本公开的实施例的用于形成图像传感器的方法中，在衬底中形成至少一个像素单元组可以包括：在衬底中形成多个辐射感测元件；在衬底之上一体地形成隔离金属格栅和偏光器，其中偏光器设置在相应的偏振像素单元的辐射感测元件的正上方；以及，在衬底之上在相应的彩色像素单元的辐射感测元件的正上方形成滤色器。
如上所述，根据本公开的实施例实现了具有偏振光识别功能的彩色图像传感器及其制造方法。通过在单个像素单元组中同时设置用于感测彩色光的彩色像素单元和用于感测偏振光的偏振像素单元并且合理布置这些像素单元，根据本公开的实施例的改进的图像传感器能够在生成彩色图像的同时识别偏振光，从而能够生成同时具备偏振信息和色彩的图像，即实现彩色偏振成像。
一方面，根据本公开的实施例的改进的图像传感器能够应用于基于偏振的光学测量(例如光学相干断层扫描、光学活性测量、射频(RF)电场测量等)，还能够生成同时包括色彩和偏振信息两者的测量结果。另一方面，由于根据本公开的实施例的图像传感器的每个像素单元组可以包括多个不同的定向偏光器(也可以称为定向偏光滤色器)，该图像传感器还能够检测并表征许多材料特性(例如塑料、玻璃、金属和碳纤维的材料特性)，并输出带有更多材料信息的彩色图像。
还应理解，本公开还构思了以下实施例。
1、一种图像传感器，其特征在于，包括：至少一个像素单元组，每个像素单元组包括多个像素单元，所述多个像素单元包括：用于感测彩色光的至少一个彩色像素单元，每个彩色像素单元包括辐射感测元件和设置在该辐射感测元件正上方的滤色器；以及用于感测偏振光的至少一个偏振像素单元，每个偏振像素单元包括辐射感测元件和设置在该辐射感测元件正上方的偏光器。
2、根据1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：设置在相邻的像素单元之间的隔离金属格栅。
3、根据2所述的图像传感器，其特征在于，偏光器为双层金属格栅偏光器。
4、根据3所述的图像传感器，其特征在于，其中，每个像素单元的辐射感测元件设置在衬底中，滤色器或者偏光器设置在所述衬底之上，所述隔离金属格栅设置在所述衬底之上并且在相邻的滤色器和/或偏光器之间，以及其中，偏光器与隔离金属格栅一体地形成。
5、根据1所述的图像传感器，其特征在于，每个像素单元组中的所述多个像素单元布置为阵列。
6、根据5所述的图像传感器，其特征在于，在每个像素单元组中，每个彩色像素单元仅与偏振像素单元相邻，而不与其他彩色像素单元相邻，并且每个偏振像素单元仅与彩色像素单元相邻，而不与其他偏振像素单元相邻。
7、根据5所述的图像传感器，其特征在于，每个像素单元组中的所述多个像素单元的感光区域的形状和面积彼此相同。
8、根据5所述的图像传感器，其特征在于，每个像素单元组中的所述多个像素单元的感光区域的形状和面积彼此不同。
9、根据5所述的图形传感器，其特征在于，每个像素单元组包括：布置为三乘三的阵列的九个像素单元。
10、根据9所述的图像传感器，其特征在于，所述布置为三乘三的阵列的九个像素单元包括：五个彩色像素单元，分别设置在所述三乘三的阵列的中心、左上角、左下角、右上角以及右下角位置处；以及四个偏振像素单元，分别设置在所述三乘三的阵列的其余位置处。
11、根据10所述的图像传感器，其特征在于，其中：设置在所述中心位置处的彩色像素单元用于感测白色光，设置在所述左上角和右下角位置处的两个彩色像素单元用于感测绿色光，设置在所述左下角位置处的彩色像素单元用于感测蓝色光，以及设置在所述右上角位置处的彩色像素单元用于感测红色光。
12、根据11所述的图像传感器，其特征在于，所述九个像素单元的感光区域为大小相同的正方形。
13、根据11所述的图像传感器，其特征在于，其中：设置在所述左上角、左下角、右上角以及右下角位置处的彩色像素单元的感光区域为边长a的正方形，设置在所述中心位置处的彩色像素单元的感光区域为边长b的正方形，以及设置在所述三乘三的阵列的其余位置处的偏振像素单元的感光区域为长度a、宽度b的矩形。
14、根据10所述的图像传感器，其特征在于，四个偏振像素单元的偏光器为偏光方向彼此不同的定向偏光器。
15、一种用于形成图像传感器的方法，其特征在于，包括：在衬底中形成至少一个像素单元组，每个像素单元组包括多个像素单元，所述多个像素单元包括：用于感测彩色光的至少一个彩色像素单元，每个彩色像素单元包括辐射感测元件和设置在辐射感测元件正上方的滤色器；以及用于感测偏振光的至少一个偏振像素单元，每个偏振像素单元包括辐射感测元件和设置在辐射感测元件正上方的偏光器。
16、根据15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在相邻的像素单元之间形成隔离金属格栅，其中，每个像素单元的辐射感测元件设置在衬底中，滤色器或者偏光器设置在所述衬底之上，所述隔离金属格栅设置在所述衬底之上并且在相邻的滤色器和/或偏光器之间。
17、根据16所述的图像传感器，其特征在于，偏光器为双层金属格栅偏光器。
18、根据17所述的图像传感器，其特征在于，在衬底中形成至少一个像素单元组包括：在所述衬底中形成多个辐射感测元件；在所述衬底之上一体地形成隔离金属格栅和偏光器，其中偏光器设置在相应的偏振像素单元的辐射感测元件的正上方；以及在所述衬底之上在相应的彩色像素单元的辐射感测元件的正上方形成滤色器。
在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等，如果存在的话，用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本公开的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其它取向上操作。
如在此所使用的，词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。
如在此所使用的，词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪声以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。
另外，本文的描述可能提及了被“连接”或“耦接”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的，除非另外明确说明，“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地，除非另外明确说明，“耦接”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用，即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说，“耦接”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结，包括利用一个或多个中间元件的连接。
另外，仅仅为了参考的目的，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。
还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。
在本公开中，术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式，因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。
本领域技术人员应当意识到，在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其它各种实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合，而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
至少一个像素单元组，每个像素单元组包括多个像素单元，所述多个像素单元包括：
用于感测彩色光的至少一个彩色像素单元，每个彩色像素单元包括辐射感测元件和设置在该辐射感测元件正上方的滤色器；以及
用于感测偏振光的至少一个偏振像素单元，每个偏振像素单元包括辐射感测元件和设置在该辐射感测元件正上方的偏光器。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：
设置在相邻的像素单元之间的隔离金属格栅。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，偏光器为双层金属格栅偏光器。
4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，
其中，每个像素单元的辐射感测元件设置在衬底中，滤色器或者偏光器设置在所述衬底之上，所述隔离金属格栅设置在所述衬底之上并且在相邻的滤色器和/或偏光器之间，以及
其中，偏光器与隔离金属格栅一体地形成。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，每个像素单元组中的所述多个像素单元布置为阵列。
6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，在每个像素单元组中，每个彩色像素单元仅与偏振像素单元相邻，而不与其他彩色像素单元相邻，并且每个偏振像素单元仅与彩色像素单元相邻，而不与其他偏振像素单元相邻。
7.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，每个像素单元组中的所述多个像素单元的感光区域的形状和面积彼此相同。
8.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，每个像素单元组中的所述多个像素单元的感光区域的形状和面积彼此不同。
9.根据权利要求5所述的图形传感器，其特征在于，每个像素单元组包括：
布置为三乘三的阵列的九个像素单元。
10.根据权利要求9所述的图像传感器，其特征在于，所述布置为三乘三的阵列的九个像素单元包括：
五个彩色像素单元，分别设置在所述三乘三的阵列的中心、左上角、左下角、右上角以及右下角位置处；以及
四个偏振像素单元，分别设置在所述三乘三的阵列的其余位置处。
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