FR2929478A1

FR2929478A1 - Capteur d'image a sensibilite amelioree

Info

Publication number: FR2929478A1
Application number: FR0852017A
Authority: FR
Inventors: Jerome Vaillant
Original assignee: STMicroelectronics SA
Current assignee: STMicroelectronics SA
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2009-10-02
Anticipated expiration: 2028-03-28
Also published as: US20090244347A1; US8149322B2; FR2929478B1

Abstract

L'invention concerne un capteur d'image comprenant une face (19) destinée à être éclairée et des pixels (Pix1, Pix2), chaque pixel comprenant une zone photosensible (PH1, PH2) formée dans une zone active d'un substrat (7), au moins un premier pixel (Pix1) comprenant une première microlentille (27 ; 66) située sur ladite face, le capteur comprenant au moins un second pixel (Pix2) comportant une portion transparente formant un piédestal (30) situé au moins en partie sur ladite face et une seconde microlentille (32) recouvrant au moins partiellement le piédestal.

Description

B7868 - 06-GR1-247 1 CAPTEUR D'IMAGE À SENSIBILITÉ AMÉLIORÉE

Domaine de l'invention La présente invention concerne un capteur d'image comprenant une matrice de cellules photosensibles, ou pixels, disposées en rangées et/ou en colonnes et réalisées dans une technologie de type CMOS. Un tel capteur d'image, ou photo-détecteur, est destiné à être utilisé dans des dispositifs de prises de vues tels que, par exemple des caméras, des téléphones portables ou encore des appareils photographiques numériques. Exposé de l'art antérieur La figure 1 est une coupe d'un pixel Pix d'un capteur d'image formé dans et sur un substrat 7, par exemple du silicium. Le pixel Pix est associé à une portion de la surface 8 du substrat 7 qui, vue de dessus, a généralement la forme d'un carré ou d'un rectangle. Le pixel Pix comprend une zone active photosensible PH correspondant généralement à une photodiode adaptée à stocker une quantité de charges électriques en fonction de l'intensité lumineuse reçue. La zone photosensible PH est généralement située au centre de la portion de la surface 8 associée au pixel Pix. Le substrat 7 est recouvert d'un empilement de couches isolantes transparentes 9, 11, 12, 13 qui peuvent être, à titre d'exemple, alternativement de l'oxyde de silicium et du nitrure de silicium. Des pistes conductrices 14, B7868 - 06-GR1-247

2 formées entre les couches isolantes 9 et 11 et des vias conducteurs 16, formés dans la couche isolante 9, permettent notaituttent d'adresser la zone photosensible PH et de recueillir des signaux électriques fournis par la zone photosensible PH. Les pistes conductrices 14 et les vias conducteurs 16 sont généralement métalliques. A titre d'exemple, on peut citer l'aluminium, le tungstène, le cuivre et des alliages métalliques. Ces matériaux sont opaques et éventuellement réfléchissants. Des pistes et vias conducteurs peuvent être prévus au niveau des couches isolantes 11, 12, 13. Dans un capteur couleur, un élément de filtre de couleur 17, par exemple un filtre organique, est disposé sur l'empilement des couches isolantes 9, 11, 12, 13 au niveau du pixel Pix. Les éléments de filtre de couleur 17 sont généralement recouverts d'une couche d'égali- sation 18 planarisée qui définit une face d'exposition 19 exposée à la lumière. La zone photosensible PH ne s'étend généralement pas sur la totalité de la partie de la surface 8 du substrat 7 associée au pixel Pix. En effet, une partie de cette surface est dédiée à des dispositifs d'adressage et de lecture de la zone photosensible PH, non représentés en figure 1, et qui compren- nent, par exemple, des transistors MOS. Pour rediriger le maxi- mum de lumière qui atteint la partie de la face d'exposition 19 associée au pixel Pix vers la zone photosensible PH, une micro- lentille 21, d'axe optique A, est disposée sur la couche d'égalisation 18, en vis-à-vis de la zone photosensible PH pour focaliser les rayons lumineux vers la zone photosensible PH. A titre d'exemple, les parcours de deux rayons lumineux R1, R2 sont représentés schématiquement en figure 1. Les pistes conduc- trices 14 et les vias conducteurs 16 sont disposés de façon à ne pas gêner le passage des rayons lumineux. La microlentille 21 est par exemple obtenue en recouvrant la couche d'égalisation 18 d'une résine. La résine est gravée pour délimiter des blocs de résine distincts. Les blocs de résine sont ensuite chauffés.

Chaque bloc de résine tend alors à se déformer par fluage pour B7868 - 06-GR1-247

3 obtenir une surface extérieure convexe 22. L'étape de fluage est suivie d'une étape de réticulation des microlentilles. Pour diriger le maximum de lumière vers la zone photosensible PH, la microlentille 21 a généralement une base carrée ou rectangulaire qui occupe pratiquement la totalité de la partie de la face d'exposition 19 associée au pixel Pix. Pour des applications telles que la téléphonie mobile, la tendance actuelle est à la réduction des dimensions des pixels Pix afin de pouvoir en intégrer un plus grand nombre sur une même surface d'un substrat. Pour limiter la réduction des dimensions de la zone photosensible PH, on cherche à mettre en commun au moins une partie des dispositifs d'adressage et de lecture, par exemple des transistors MOS, entre des pixels adjacents. Pour mettre en commun des transistors MOS entre des pixels adjacents, il peut être nécessaire de ne pas réaliser les zones photosensibles PH au centre des pixels Pix. De ce fait, le centre de la zone photosensible PH est décalé par rapport à l'axe optique A de la microlentille 21. Il y a alors un risque que seule une partie de la lumière focalisée par la microlentille 21 soit reçue par la zone photosensible PH. La sensibilité du capteur d'images peut alors être diminuée. En outre, la position de la zone photosensible PH par rapport au centre du pixel Pix pouvant varier d'un pixel à l'autre, deux pixels éclairés de la même façon peuvent fournir des signaux différents étant donné que leur zone photosensible ne reçoit pas la même quantité de lumière. En outre, la position de la zone photosensible PH par rapport au centre du pixel Pix pouvant varier d'un pixel à l'autre, il n'est pas possible de décaler chaque microlentille 21 pour la recentrer sur la zone photosensible PH correspondante à moins de réduire les dimensions des microlentilles 21. Toutefois, réduire les dimensions des microlentilles 21 signifie qu'une partie de la lumière atteignant la face d'exposition 19 ne sera pas dirigée vers les zones photosensibles PH, ce qui entraîne une perte de sensibilité du capteur.

B7868 - 06-GR1-247 Résumé de l'invention La présente invention vise un capteur d'image constitué d'une matrice de pixels dont, pour au moins certains pixels, la zone photosensible n'est pas située au centre du pixel et qui permet de rediriger une part plus importante de la lumière qui atteint chaque pixel vers la zone photosensible correspondante. Pour atteindre tout ou partie de ces objets ainsi que d'autres, un mode de réalisation de la présente invention prévoit un capteur d'image comprenant une face destinée à être éclairée et des pixels, chaque pixel comprenant une zone photosensible formée dans une zone active d'un substrat, au moins un premier pixel comprenant une première microlentille située sur ladite face. Le capteur comprend au moins un second pixel comportant une portion transparente formant un piédestal situé au moins en partie sur ladite face et une seconde microlentille recouvrant au moins partiellement le piédestal. Selon un mode de réalisation, le piédestal recouvre au moins partiellement la première microlentille.

Selon un mode de réalisation, la seconde microlentille recouvre complètement le piédestal. Selon un mode de réalisation, le second pixel est adjacent au premier pixel, les zones photosensibles des premier et second pixels étant décalées du côté du bord commun entre les premier et second pixels. Selon un mode de réalisation, la surface occupée par la première microlentille ou la seconde microlentille est égale à la partie de ladite face associée à la première microlentille ou à la seconde microlentille.

Selon un mode de réalisation, le substrat est recouvert d'un empilement de couches isolantes, la première microlentille étant située sur ledit empilement. Selon un mode de réalisation, le capteur d'image comprend au moins un troisième pixel comportant une portion transparente supplémentaire formant un piédestal supplémentaire 4 B7868 - 06-GR1-247

situé au moins en partie sur ladite face, plus épais que le piédestal et une troisième microlentille recouvrant le piédestal supplémentaire. Un mode de réalisation de la présente invention 5 prévoit un dispositif optique, notamment une caméra, un télé-phone portable ou un appareil photographique numérique, comprenant un capteur d'image tel que défini précédemment. Un mode de réalisation de la présente invention prévoit un procédé de réalisation d'un capteur d'image compre- nant une face destinée à être éclairée et des pixels, chaque pixel comprenant une zone photosensible formée dans une zone active d'un substrat. Le procédé comprend les étapes consistant à former, pour au moins un premier pixel, une première micro-lentille située sur ladite face ; à recouvrir ladite face et la première microlentille d'une couche transparente ; à former dans la couche transparente, pour au moins un second pixel, au moins une portion formant un piédestal ; et à former une seconde microlentille recouvrant au moins partiellement le piédestal. Brève description des dessins Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres seront exposés en détail dans la description suivante d'exemples de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1, précédemment décrite, est une coupe schématique d'un pixel classique d'un capteur d'image ; la figure 2 est une coupe schématique de deux pixels adjacents d'un exemple de réalisation d'un capteur d'image ; les figures 3A à 3D illustrent des étapes successives d'un exemple de procédé de fabrication du capteur d'image de la figure 2 ; les figures 4 et 5 sont des vues schématiques de dessus d'un capteur d'image classique et de l'exemple de réalisation du capteur d'image de la figure 2 ; et la figure 6 est une vue en perspective, partielle et 35 schématique, d'un autre exemple de réalisation d'un capteur d'image.

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6 Description détaillée Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures et, de plus, comme cela est habituel dans la représentation des circuits intégrés, les diverses figures ne sont pas tracées à l'échelle. La figure 2 est une coupe schématique de deux pixels Pix1, Pix2 adjacents d'un exemple de réalisation d'un capteur d'image. La ligne verticale 25 en traits pointillés représente la frontière théorique commune entre les deux pixels Pix1, Pix2. Les pixels Pix1 et Pix2 ont sensiblement la même structure que le pixel Pix de la figure 1. Toutefois, pour chacun des pixels Pix1, Pix2, la zone photosensible PH1, PH2 correspondante est décentrée par rapport au centre du pixel. A titre d'exemple, les zones photosensibles PH1, PH2 sont représentées décalées du côté de la frontière commune 25 entre les pixels Pix1, Pix2. Le pixel Pix1 comprend, sur la face d'exposition 19, une microlentille 27 ayant une surface convexe 28. Dans le cas où les rayons lumineux atteignant la microlentille 27 sont sensiblement parallèles à l'axe optique 01 de la microlentille 27, l'axe optique 01 peut être centré sur la zone photosensible PH1. A titre d'exemple, pour un pixel Pix1 de 4 pm de côté et pour une distance de l'ordre de 8 à 10 pm entre la microlentille 27 et la zone photosensible PH1 associée, l'épaisseur maximale de la micro- lentille 27 est d'environ 0,5 pm. La microlentille 27 peut occuper, à sa base, une surface égale, supérieure ou inférieure à la partie de la face d'exposition 19 associée au pixel Pix1. De ce fait, la microlentille 27 peut s'étendre en partie sur la partie de la face d'exposition 19 associée au pixel Pix2.

Le pixel Pix2 comprend, sur la face d'exposition 19 une portion formant piédestal 30, par exemple constituée d'un matériau transparent ayant le même indice de réfraction que le matériau constituant la microlentille 27. Le piédestal 30 s'étend partiellement sur le pixel Pix1 en recouvrant la microlentille 27. Le piédestal 30 comprend une face 31 sensi- B7868 - 06-GR1-247

7 blement plane du côté opposé à la face d'exposition 19. Une microlentille 32 ayant une surface convexe 33 recouvre le piédestal 30. La microlentille 32 est, par exemple, constituée d'un matériau transparent ayant le même indice de réfraction que le matériau constituant la microlentille 27. Dans le cas où les rayons lumineux atteignant la microlentille 32 sont sensiblement parallèles à l'axe optique A2 de la microlentille 32, l'axe optique A2 peut être centré sur la zone photosensible PH2. La microlentille 32 peut avoir, à sa base, sensiblement les mêmes dimensions que la microlentille 21 de la figure 1, c'est-à-dire occuper une surface égale ou légèrement inférieure à la partie de la face d'exposition 19 associée au pixel Pix2. Le piédestal 30 occupe sensiblement la même surface que la microlentille 32 et est donc complètement recouvert par la microlentille 32.

En figure 2, on a représenté des rayons lumineux R3, R4 focalisés par la microlentille 27 et des rayons lumineux R5, R6 focalisés par la microlentille 32. Le matériau constituant le piédestal 30 ayant le même indice de réfraction que le matériau constituant la microlentille 27, la portion de la microlentille 27 qui s'étend sous la microlentille 32 ne gène pas la propagation des rayons lumineux (rayon R5) qui sont focalisés par la microlentille 32. De ce fait, la totalité des rayons lumineux focalisés par la microlentille 32 converge vers la zone photosensible PH2. La base de la microlentille 32 pouvant être identique à celle de la microlentille 21, la sensibilité du pixel Pix2 est identique à celle du pixel Pix de la figure 1. Seuls les rayons lumineux qui atteignent la partie de la microlentille 27 non recouverte par le piédestal 30 et la microlentille 32 sont focalisés par la microlentille 27 vers la zone sensible PH1. De ce fait, pour des microlentilles 27, 32 ayant des bases de même surface, une quantité moins importante de rayons lumineux est focalisée par la microlentille 27 par rapport à la microlentille 32. Toutefois, le recouvrement entre les microlentilles 27, 32 étant réduit, la réduction de sensibilité du pixel Pix1 est faible. A titre de variante, la B7868 - 06-GR1-247

8 surface occupée par la base de la microlentille 27 peut être plus grande que celle de la microlentille 32 pour que la même quantité de rayons lumineux soit focalisée par les microlentilles 27 et 32.

En outre, pour certaines applications, il peut être souhaitable de privilégier la sensibilité de certains pixels par rapport à d'autres. A titre d'exemple, pour un capteur d'image couleur pour lequel on utilise trois types de filtres colorés qui transmettent essentiellement les rayons lumineux dont les longueurs d'onde correspondent respectivement aux couleurs rouge, verte et bleu, il peut être souhaitable de privilégier les pixels associés à la couleur verte qui est la couleur à laquelle l'oeil humain est le plus sensible. Dans ce cas, les piédestaux 30 et les microlentilles 32 sont réalisés au niveau des pixels associés à la couleur verte et les microlentilles 27 sont réalisées au niveau des pixels associés aux couleurs rouge et bleue. En figure 2, les courbures des microlentilles 27, 32 sont choisies pour focaliser les rayons lumineux à la surface des zones photosensibles PH1, PH2. Toutefois, il peut être souhaitable que le point focal image des microlentilles 27, 32 ne soit pas situé au niveau de la surface 8 du substrat 7 mais en profondeur dans le substrat 7. En effet, la profondeur d'absorption des photons dans le substrat 7 augmente avec la longueur d'onde des photons incidents. Il peut donc être souhaitable que certaines des microlentilles 27, 32, par exemple les microlentilles 27, 32 des pixels de couleur verte ou rouge, focalisent les rayons lumineux en profondeur dans le substrat 7 de façon que les rayons lumineux incidents restent globalement confinés sur la plus grande épaisseur possible du substrat 7 sous les zones photosensibles. Le présent exemple de réalisation du capteur d'image a été décrit dans le cas où les rayons lumineux incidents R3, R4, R5 et R6 sont parallèles aux axes optiques DI, A2 des micro- lentilles 27, 32. Toutefois, notamment pour les pixels se B7868 - 06-GR1-247

9 trouvant à la périphérie du capteur d'image, les rayons lumineux incidents peuvent être inclinés par rapport aux axes optiques A1, A2 des microlentilles 27, 32. De ce fait, les microlentilles 27, 32 et le piédestal 30 peuvent être décalés latéralement par rapport à ce qui est représenté en figure 2 de façon à diriger convenablement les rayons lumineux vers les zones photosensibles PH1, PH2 associées. Pour un même capteur d'image, les positions des microlentilles 27, 32 et des piédestaux 30 peuvent donc ne pas être identiques pour tous les pixels et dépendre du pixel considéré pour tenir compte de l'inclinaison des rayons lumineux incidents qui tend à augmenter lorsqu'on s'éloigne du centre du capteur d'image. Les figures 3A à 3D représentent les pixels Pix1, Pix2 du capteur de la figure 2 à différentes étapes d'un exemple de 15 procédé de fabrication du capteur d'image. La figure 3A illustre le résultat de premières étapes de fabrication des pixels Pix1, Pix2. Dans le cas où le substrat 7 est constitué de silicium dopé de type P, les zones photosensibles PH1, PH2 sont formées par implantation ionique de 20 dopants de type N. On dépose ensuite une couche isolante 9 dans laquelle on forme des vias conducteurs 16. Par la suite, on fabrique des pistes conductrices 14 avant de déposer une deuxième couche isolante 11. On procède de même que précédemment pour l'élaboration des vias conducteurs et des pistes conduc- 25 trices associés aux couches isolantes 11, 12 et 13. Les filtres de couleur 17 sont alors formés ainsi que la couche d'égalisation 18. En outre, au niveau du pixel Pix1, la micro- lentille 27 est formée de façon classique, à titre d'exemple, par des étapes de fluage et de réticulation. Enfin, une couche 30 d'un matériau transparent ayant le même indice de réfraction que la microlentille 27 est déposée sur la totalité de la structure. A titre d'exemple, la couche 40 a une épaisseur de 0,4 à 0,5 micromètre pour un pixel carré dont le côté est de l'ordre de 2 micromètres. La couche 40 peut être formée en déposant de la 35 résine sur la face d'exposition 19, le substrat 7 étant mis en B7868 - 06-GR1-247

10 rotation autour d'un axe vertical. La résine s'étale alors et forme la couche 40, l'épaisseur finale de la couche 40 étant définie notamment par la vitesse de rotation du substrat 7. La figure 3B illustre la structure obtenue après une étape de photolithographie et de développement de la couche 40 suivie d'une étape de réticulation conduisant à la formation du piédestal 30. A titre d'exemple, l'étape de photolithographie consiste à éclairer la couche 40, par exemple au niveau des portions que l'on souhaite retirer (ou conserver selon la nature du matériau constituant la couche 40). A titre d'exemple, l'étape de développement consiste à tremper le capteur dans un bain pour retirer les parties exposées (ou non exposées) à l'étape de photolithographie. L'étape de réticulation consiste, par exemple, à soumettre les portions de la couche 40 délimitées à l'étape de développement à un rayonnement ultraviolet pendant quelques dizaines de secondes. L'étape de réticulation conduit à un durcissement des portions délimitées à l'étape de développement. On forme ainsi le piédestal 30. La figure 3C représente la structure obtenue après avoir déposé sur la totalité du capteur d'image une couche 42 d'une résine transparente, ayant par exemple le même indice de réfraction que la microlentille 27. Le dépôt de la couche 42 peut être réalisé de façon identique au dépôt de la couche 40. La figure 3D représente la structure obtenue après avoir délimité, dans la couche 42, un bloc 44 qui recouvre le piédestal 30. Le bloc 44 peut être réalisé par des étapes de photolithographie et de développement de la couche 42, comme cela a été décrit précédemment pour la formation du piédestal 30. On réalise alors la microlentille 32, représentée en figure 2. A titre d'exemple, ceci peut être réalisé par des étapes de fluage et de réticulation du bloc 44. L'étape de fluage consiste, par exemple, à chauffer le bloc 44 à 200°C pendant une durée de l'ordre de 30 secondes à une minute. Le bloc 44 flue pour adopter la forme de la microlentille 32 souhaitée.

L'étape de réticulation consiste, par exemple, à faire durer le B7868 - 06-GR1-247

11 chauffage du bloc ayant flué ou à soumettre le bloc ayant flué à un rayonnement ultraviolet. Lors de la formation de la micro-lentille 32, la microlentille 32 et le piédestal 30, pour lesquels l'étape de réticulation a déjà été effectuée, conser- vent leur forme. Les figures 4 et 5 représentent des vues de dessus schématiques de capteurs d'image comprenant des pixels Pixi,j, où i et j sont des nombres entiers compris entre 1 et 4, à base carrée ou rectangulaire disposés en rangées et en colonnes. Les pixels Pixi,j sont délimités par des traits pointillés mixtes. On a représenté en traits pointillés simples la position des zones photosensibles PH' associées aux pixels Pixi,j. Les zones photosensibles sont décentrées par rapport au centre des pixels correspondants. A titre d'exemple, pour chaque paire de rangées de pixels adjacentes, les zones photosensibles PH' sont rapprochées du bord commun entre les rangées. En figure 4, on a représenté en traits pleins les positions de microlentilles 50 réalisées de façon classique, c'est-à-dire qui reposent toutes directement sur la face d'exposition du capteur, et qui sont centrées sur les zones photosensibles correspondantes. Comme cela apparaît sur cette figure, la surface occupée par chaque microlentille 50 est réduite par rapport à la portion de la face d'exposition associée à chaque pixel pour pouvoir centrer chaque microlentille sur la zone photosensible PH' associée. La figure 5 représente une figure analogue à la figure 4 pour l'exemple de réalisation de capteur d'image illustré en figure 2. On a représenté en traits pleins les limites des microlentilles 27 et 32. Toutefois, les parties des microlentilles 27 cachées par des microlentilles 32 ne sont pas représentées. A titre d'exemple, les microlentilles 32 sont réparties un pixel sur deux par rangée. Plus précisément, pour les deux premières rangées, des microlentilles 32 sont associées aux pixels Pix2,1, Pix1,2, Pix2,3 et Pix1,4 et des microlentilles 27 sont associées aux pixels Pixl,l, Pix2,2, B7868 - 06-GR1-247

12 Pix1,3 et Pix2,4. La surface occupée par une microlentille 27, 32 est sensiblement égale à la portion de la face d'exposition associée à un pixel. De ce fait, même pour les microlentilles 27 partiellement recouvertes par les microlentilles 32, la quantité de lumière focalisée vers les zones photosensibles associées est supérieure à celle focalisée par les microlentilles 50 de la figure 4. Une telle disposition des microlentilles 27 et 32 est particulièrement adaptée à un capteur d'image pour lequel les filtres colorés sont répartis selon un motif de Bayer. Pour un tel capteur, pour chaque groupe de quatre pixels adjacents ayant un coin commun, les pixels d'une première diagonale de pixels sont munis de filtres colorés associés aux couleurs rouge et bleue et sont munis de microlentilles 27 et les pixels de la seconde diagonale de pixels sont munis de filtres colorés associés à la couleur verte et sont munis de microlentilles 32. Selon une variante de réalisation, le matériau constituant le piédestal 30 a un indice de réfraction qui est différent de l'indice de réfraction du matériau constituant la microlentille 27 et qui peut être identique ou différent de l'indice de réfraction du matériau constituant la microlentille 32. Dans ce cas, le piédestal 30 peut correspondre à une couche s'étendant sur toute la face d'exposition 19 du capteur (il s'agit, par exemple, de la couche 40 représentée à la figure 3A). Il peut alors être souhaitable que le piédestal 30 ait une épaisseur suffisante pour que les rayons lumineux qui atteignent la microlentille 32 n'atteignent pas la microlentille 27 (ce qui est, par exemple, le cas du rayon lumineux R5 en figure 2) et ne soient donc pas déviés par la microlentille 27.

Les piédestaux peuvent ne pas être utilisés pour permettre un recouvrement partiel de microlentilles adjacentes mais seulement pour ajuster la position du point focal image des microlentilles. En effet, la réalisation de microlentilles, notamment par des techniques de fluage, est une opération délicate. En particulier, il est généralement difficile B7868 - 06-GR1-247

13 d'obtenir des rayons de courbure très faibles ou très élevés. L'utilisation de piédestaux permet donc de modifier la position du point focal image de certaines microlentilles par rapport à la surface du substrat tout en conservant des microlentilles ayant une courbure facile à obtenir. Pour de telles applications, les zones photosensibles des pixels peuvent ne pas être décentrées. La figure 6 représente quatre microlentilles adjacentes 60, 62, 64 et 66 de quatre pixels adjacents, non représentés, dont les zones photosensibles peuvent ne pas être décentrées. A titre d'exemple, la microlentille 62 est réalisée directement sur la face d'exposition du capteur, les microlentilles 62, 64 sont réalisées sur un piédestal 68 ayant la même épaisseur et la microlentille 60 est réalisée sur un piédestal 70 ayant une épaisseur plus importante que l'épaisseur du piédestal 68. Une telle configuration peut être adaptée à un capteur dont les filtres colorés sont répartis selon un motif de Bayer. Dans ce cas, la microlentille 60 est associée à un pixel de couleur bleue, les microlentilles 62 et 64 sont associées à des pixels de couleur verte et la microlentille 66 est associée à un pixel de couleur rouge. En effet, la profondeur d'absorption dans un substrat des photons incidents augmentant avec la longueur d'onde de ces photons, il peut être souhaitable de favoriser la focalisation des photons de couleur bleue au niveau de la surface du substrat tandis que les photons de couleur verte sont focalisés plus profondément dans le substrat et que les photons de couleur rouge sont focalisés encore plus profondément dans le substrat. Ceci peut être obtenu avec la répartition des piédestaux 68, 70 de la figure 6 sans modifier, ou en modifiant peu, les courbures des microlentilles 60, 62, 64, 66. Les piédestaux peuvent être utilisés à la fois pour permettre un recouvrement partiel de microlentilles et un ajustement de la position des points focaux image des microlentilles.

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14 Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, les exemples de réalisation décrits précédemment l'ont été pour des capteurs comportant un nombre déterminé de niveaux de pistes conductrices 14 et de niveaux de vias conducteurs 16. Toutefois, on pourra réaliser ces dispositifs avec un nombre de niveaux de pistes conductrices 14 et de niveaux de vias conducteurs 16 inférieur ou supérieur. En outre, bien que les exemples de réalisation décrits précédemment concernent des capteurs éclairés par la face avant, il est clair que la présente invention peut également s'appliquer à un capteur d'image éclairé par la face arrière, les microlentilles étant alors situées au niveau de la face arrière du substrat dans lequel sont formées les zones photosensibles.

Claims

REVENDICATIONS1. Capteur d'image comprenant une face (19) destinée à être éclairée et des pixels (Pix1, Pix2), chaque pixel comprenant une zone photosensible (PH1, PH2 ; PH') formée dans une zone active d'un substrat (7), au moins un premier pixel (Pix1) comprenant une première microlentille (27 ; 66) située sur ladite face, le capteur étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un second pixel (Pix2) comportant : une portion transparente formant un piédestal (30 ; 68, 70) situé au moins en partie sur ladite face ; et une seconde microlentille (32 ; 60, 62, 64) recouvrant au moins partiellement le piédestal.
2. Capteur d'image selon la revendication 1, dans lequel le piédestal (30) recouvre au moins partiellement la première microlentille (27).
3. Capteur d'image selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la seconde microlentille (32 ; 60, 62, 64) recouvre complètement le piédestal (30).
4. Capteur d'image selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le second pixel (Pix2) est adjacent au premier pixel (Pix1), les zones photosensibles (PH1, PH2 ; PH') des premier et second pixels étant décalées du côté du bord commun entre les premier et second pixels.
5. Capteur d'image selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la surface occupée par la première microlentille (27 ; 66) ou la seconde microlentille (32 ; 60, 62, 64) est égale à la partie de ladite face (19) associée à la première microlentille ou à la seconde microlentille.
6. Capteur d'image selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat (7) est recouvert d'un empilement de couches isolantes (9, 11, 12, 13, 17, 18), la première microlentille (27 ; 66) étant située sur ledit empilement.B7868 - 06-GR1-247 16
7. Capteur d'image selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins un troisième pixel comportant : une portion transparente supplémentaire formant un piédestal supplémentaire (70) situé au moins en partie sur ladite face (19), plus épais que le piédestal (68) ; et une troisième microlentille (60) recouvrant le piédestal supplémentaire.
8. Dispositif optique, notamment une caméra, un téléphone portable ou un appareil photographique numérique, comprenant un capteur d'image selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9. Procédé de réalisation d'un capteur d'image comprenant une face (19) destinée à être éclairée et des pixels 15 (Pix1, Pix2), chaque pixel comprenant une zone photosensible (PH1, PH2 ; PH') formée dans une zone active d'un substrat (7), 20 caractérisé en ce qu'il comprend former, pour au moins première microlentille (27 ; 60) recouvrir ladite face d'une couche transparente (40) ; former dans la couche les étapes suivantes : un premier pixel (Pix1), une située sur ladite face ; et la première microlentille transparente, pour au moins un 25 second pixel (Pix2), au moins une portion formant un piédestal (30 ; 68, 70) ; et former une seconde microlentille (32 ; 60, 62, 64) recouvrant au moins partiellement le piédestal.