CN115224055A - 具有增强感光效果的聚光结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有增强感光效果的聚光结构，其包含：基板，埋层，第一电极层，第二电极层，介电层以及内联机结构。基板设有一容置空间，埋层设置于基板的上方并设置于容置空间，第一电极层环设置于该埋层之上，第二电极层设置于第一电极层的中间，介电层设置于第二电极层的上方，内联机结构，设置于基板与第一电极层的上方并环设于介电层，且形成一开口而形成一聚光凹槽。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚光结构，尤其涉及一种具有增强感光效果的聚光结构。
背景技术
感光元件(Image Sensor)为半导体，其感光元件(Image Sensor)不仅用在智慧手机与数字相机等一般家电，还可运用于车载摄影机与监视摄影机。
感光元件(Image Sensor)是将光讯号转换成模拟讯号的装置。感光元件输出的模拟讯号，传输至感光元件处理器(Image Signal Processor)进行模拟/数字转换(A/D转换)与色彩调整等处理后，成为数字化的影像信息。感光元件(Image Sensor)透过相机镜片的光线明暗度转换为电子讯号，透过感光元件(Image Sensor)，将进入相机的光线以影像方式呈现，感光元件是数字相机、网络监控摄影机等影像设备上的关键零组件之一。目前较常使用的类型为『感光耦合元件』(CCD，Charge Coupled Device)或是『互补性氧化金属半导体』
(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)。
感光耦合元件(CCD，Charge Coupled Device)是一种集成电路，一个基于模拟讯号的装置。当光讯号投射到其表面时，产生电荷讯号，电荷讯号转换成电压，并按指定的时序将图片影像讯号输出，在主板上的其他电路将电荷讯号转换成数字讯号，以便处理器进行处理。
互补式金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)，也是一种集成电路，可在硅质晶圆上制出PMOS(P-channel MOSFET)和NMOS(n-typeMOSFET)的基本元件，由于PMOS(P-channel MOSFET)与NMOS(n-type MOSFET)在特性上为互补性，因此被称为CMOS。
至今日，互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-OxideSemiconductor)也经常被当成数字影像器材的感光元件使用，又称的为主动像素传感器(Active Pixel Sensor)。每个光电传感器附近都有相应的电路直接将光能量转换成电压讯号。互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)与感光耦合元件(CCD，Charge Coupled Device)不同的是，互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)并不涉及电荷讯号。
感光耦合元件(CCD，Charge Coupled Device)与互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)这两种传感器各有优缺点。感光耦合元件(CCD，Charge Coupled Device)的影像质量优于互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)，但互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)具有低成本、低功耗、传输数据速度快以及高整合度的优点。其随着技术的进步，近年来业界研发出足以匹敌感光耦合元件(CCD，Charge Coupled Device)画质的互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)感光元件，使得感光元件正逐渐从传统的感光耦合元件(CCD，Charge Coupled Device)向互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-OxideSemiconductor)转变。
互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)可用来制作计算机的静态随机存取内存、控制器、处理器与其他数字逻辑电路系统，例如互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)装置在一些高级数字相机中变得很常见，进而使得互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)成为感光元件的代名词。
互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)可装置在数字相机中，其数字相机是一种利用感光耦合元件或互补式金属氧化物半导体传感器用来取代传统相机底片的化学感光功能的照相机，有别于传统照相机通过光线引起底片上的化学变化来记录图像，该数字相机主要元件包含感光元件、暗室、感光介质与控制结构。
接续上述，暗室将其镜头与感光介质进行连接，进而保护感光介质并确保在成像的过程里感光介质不会受到外界的光干扰。
接续上述，感光介质负责捕捉影像和纪录影像。
接续上述，控制结构可控制或改变捉影像和纪录影像方式以及影像最终的成像效果。
接续上述，感光元件通常是由光学玻璃制成的透镜组，称之为镜头。
光传感器为整合前述光感测元件、微镜头聚光结构、滤光片、光读取电路与讯号处理等复杂程序及功能的单一模块，虽然现行光传感器的结构可大致满足原先预定的用途，但现行光传感器都需设置聚光元件，导致习知的光传感器其整体厚度增加，业界寻找进一步缩减习知的感光器厚度的设计，仍为业界急需解决的问题。
有鉴于上述习知技术的问题，本发明提供了一种具有增强感光效果的聚光结构，将内联机结构与聚光元件结合，进一步免除聚光元件，减少感光器的厚度。
发明内容
本发明的一目的，其提供一种具有增强感光效果的聚光结构，透过内联机结构，且形成一开口而形成一聚光凹槽，该内联机结构与聚光元件结合，进一步免除聚光元件，减少感光元件的厚度。
为达到上述所指称的各目的与功效，本发明提供一种具有增强感光效果的聚光结构，该内联机结构，设置于该基板与该第一电极层上并环设于该介电层，且形成一开口而形成一聚光凹槽；利用此结构免除聚光元件的设置，缩小整体感光元件的厚度。
本发明的一实施例中，其中该内联机结构进一步包含至少一第一导电层，该至少一第一导电层设置于该基板与该第一电极层上并环设该介电层，且该第一导电层耦接介电层。
本发明的一实施例中，其中该内联机结构进一步包含至少一第二导电层，该至少一第二导电层设置于该第一导电层的一上方，以形成至少一聚光开口。
本发明的一实施例中，其中该内联机结构进一步包含至少一第二导电层，设置于该第一导电层的一上方，以形成至少一开口。
本发明的一实施例中，其中该内联机结构进一步包含一第一绝缘层，其覆设于该至少一第一导电层之上。
本发明的一实施例中，其中该内联机结构进一步包含一第二绝缘层，其覆设于该至少一第二导电层之上。
本发明的一实施例中，其中该内联机结构其中该至少一第一导电层与该至少一第二导电层之间设有一导电件，且该导电件分别耦接该至少一第一导电层与该至少一第二导电层。
附图说明
图1：其为本发明的实施例的结构示意图；
图2A：其为本发明的一实施例的反射示意图；
图2B：其为本发明的一实施例的反射示意图；
图2C：其为本发明的一实施例的反射示意图；
图2D：其为本发明的一实施例的反射示意图；以及图2E：其为本发明的一实施例的反射示意图。
【符号说明】
1 具有增强感光效果的聚光结构
10 基板
11 容置空间
20 埋层
30 第一电极
40 第二电极
50 介电层
60 内联机结构
61 第一导电层
62 第一绝缘层
63 第二导电层
63-1 聚光开口
64 第二绝缘层
65 导电件
66 开口
67 聚光凹槽
L1 第一光线
L2 第二光线
L3 第三光线
L4 第四光线
L5 第五光线
具体实施方式
为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：
本发明提供一种具有增强感光效果的聚光结构，该内联机结构，设置于该基板与该第一电极层上并环设于该介电层，且形成一开口而形成一聚光凹槽；利用此结构免除聚光元件的设置，缩小整体光传感器的厚度。
请参阅图1，其为本发明的实施例的结构示意图，如图所示，本实施例提供一种具有增强感光效果的聚光结构，其包含：一基板10、一埋层20、一第一电极层30、一第二电极层40、一介电层50以及一内联机结构60。
再次参阅图1，如图所示，于本实施例中，该基板10设有一容置空间11，该埋层20设置于基板10的上方并设置于容置空间11，该第一电极层30环设置于该埋层20之上，该第二电极层40设置于第一电极层30的中间，该介电层50设置于第二电极层40的上方，该内联机结构60，设置于基板10与第一电极层30的上方并环设于介电层50,且形成该开口66而形成该聚光凹槽67。
接续上述，如图所示，于本实施例中，该内联机结构60进一步包含至少一第一导电层61以及至少一第二导电层63，该至少一第一导电层61设置于该基板10与该第一电极层30上并环设该介电层50，且该第一导电层61耦接该第一电极层30、该第二电极层40及该介电层50，该至少一第二导电层63设置于该第一导电层61的一上方，以形成至少一聚光开口63-1。
接续上述，如图所示，于本实施例中，该内联机结构60进一步包含至少一第一绝缘层62以及至少一第二绝缘层64，该至少一第一绝缘层62其覆设于该至少一第一导电层61之上，该至少一第二绝缘层64其覆设于该至少一第二导电层63之上。
接续上述，如图所示，于本实施例中，该至少一第一导电层61与该至少一第二导电层63之间设有一导电件65，且该导电件65分别耦接该至少一第一导电层61与该至少一第二导电层63。
请参阅图1，一并参阅图2A，其为本发明的实施例的光线路径示意图，如图所示，本实施例中，该具有增强感光效果的聚光结构1发出一第一光线L1，该第一光线L1射至该第一导电层61，该第一导电层61将该第一光线L1反射至该介电层50，并射至于该第一电极层30。
请参阅图1，一并参阅图2B，其为本发明的实施例的光线路径示意图，如图所示，本实施例中，该具有增强感光效果的聚光结构1发出一第二光线L2，该第二光线L2射至该第二导电层63，该第二导电层63将该第二光线L2反射至该介电层50，并射至于该第一电极层30。
请参阅图1，一并参阅图2C，其为本发明的实施例的光线路径示意图，如图所示，本实施例中，该具有增强感光效果的聚光结构1发出一第三光线L3，该第三光线L3射至该第一导电层61，该第一导电层61将该第三光线L3反射至该对应的第一导电层61，该对应的第一导电层61将该第三光线L3反射至该介电层50，并射至于该第一电极层30。
请参阅图1，一并参阅图2D，其为本发明的实施例的光线路径示意图，如图所示，本实施例中，该具有增强感光效果的聚光结构1发出一第四光线L4，该第四光线L4射至该第二导电层63，该第二导电层63将该第四光线L4反射至该对应的第二导电层63，该对应的第二导电层63将该第四光线L4反射至该介电层50，并射至于该第一电极层30。
请参阅图1，一并参阅第2E图，其为本发明的实施例的光线路径示意图，如图所示，本实施例中，该具有增强感光效果的聚光结构1发出一第五光线L5，该第五光线L5射至该导电件65，该导电件65将该第五光线L5反射至该介电层50，并射至于该第一电极层30。
本实施例为一种具有增强感光效果的聚光结构，其包含：该基板10、该埋层20、该第一电极层30、该第二电极层40、该介电层50以及该内联机结构60，本实施例的该埋层20为一层电阻系数较低的杂质，其埋设于该基板10，且在该第二电极层40的下方，该埋层20用于减少串联电阻，光线射至该内联机结构60的该聚光凹槽67，该聚光凹槽67将该光线反射并聚集至该第一电极层30与该第二电极层40，该第一电极层30为P型半导体，其掺入少量硼元素或铟元素于P型半导体的硅晶体或锗晶体中，当硅晶体掺杂大量的三价原子，会使材料的共价键结构上产生许多电洞，其相当于正电荷，使P型半导体能成为导电的物质，及该第二电极层40为N型半导体，其掺入少量磷元素或锑元素于N型半导体的硅晶体或锗晶体中，当硅晶体掺杂大量的五价原子，在共价键结构内，五价原子的价电子之中有一个较易成为自由电子，使N型半导体能成为含自由电子较多的半导体，该第一电极层30与该第二电极层40接收该光线后，该光线对该第一电极层30及该第二电极层40输出光电流(photoelectriccurrent)，其中不同的光线强度造成不同的光电流，产生的光电流越大，且利用该内联机结构60的该聚光凹槽67，可将少量或微弱的光线聚集至该聚光凹槽67，藉该聚光凹槽67使该第一电极层30与该第二电极层40接受更多的光线，例如本实施例可使用在数字相机的感光元件，于夜晚拍摄时，进一步提升其拍摄效果。
接续上述，于本实施例中，该基板10用于支撑上方该内联机结构60与该介电层50，该介电层50可作为半导体元件表面的保护层，例如本实施例的该第一电极层30、该第二电极层40，该内联机结构60环设于该介电层50，且形成该开口66而形成该聚光凹槽67；利用此结构免除聚光元件的设置，缩小整体感光元件的厚度。
综上所述，本发明提供一种具有增强感光效果的聚光结构，透过内联机结构，且形成一开口而形成一聚光凹槽，该内联机结构与聚光元件结合，进一步免除聚光元件，减少感光器的厚度，以解决现行光传感器都需设置聚光元件，导致习知的光传感器其整体厚度增加。
上文仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (6)
1.一种具有增强感光效果的聚光结构，其特征在于，其包含：
一基板，设有一容置空间；
一埋层，设置于该基板的一上方并设置于该容置空间；
一第一电极层，环设置于该埋层上并耦接该埋层；
一第二电极层，设置于该第一电极层的中间并设置于该埋层的一上方；
一介电层，设置于该第二电极层的一上方；以及
一内联机结构，其设置于该基板与该第一电极层上并环设于该介电层，且形成一开口而形成一聚光凹槽。
2.如权利要求书1所述的具有增强感光效果的聚光结构，其特征在于，其中该内联机结构进一步包含至少一第一导电层，该至少一第一导电层设置于该基板与该第一电极层上并环设该介电层。
3.如权利要求书1所述的具有增强感光效果的聚光结构，其特征在于，其中该内联机结构进一步包含至少一第二导电层，该至少一第二导电层设置于该第一导电层的一上方，以形成至少一聚光开口。
4.如权利要求书1所述的具有增强感光效果的聚光结构，其特征在于，进一步包含：
一第一绝缘层，其覆设于该至少一第一导电层之上。
5.如权利要求书1所述的具有增强感光效果的聚光结构，其特征在于，进一步包含：
一第二绝缘层，其覆设于该至少一第二导电层之上。
6.如权利要求书1所述的具有增强感光效果的聚光结构，其特征在于，其中该至少一第一导电层与该至少一第二导电层之间设有一导电件，且该导电件分别耦接该至少一第一导电层与该至少一第二导电层。
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