TW201413927A - 具白光、黃光及紅光感光元件之背照式感光元件感測器陣列 - Google Patents
具白光、黃光及紅光感光元件之背照式感光元件感測器陣列 Download PDFInfo
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Abstract
一種單片式背照式感光元件影像感測器,具有一感測器陣列,感測器陣列具有複數個多像素單元,其中各多像素單元包括主要用於感測紅光之一第一像素感測器、主要用於感測紅光及綠光之一第二像素感測器、以及具有全色感測之一第三像素感測器,且該等像素感測器係互相橫向相鄰。該影像感測器判斷一紅光信號、一綠光信號及一藍光信號的方法包括讀取各多像素單元之紅光感光像素感測器,以判斷紅光信號;讀取主要用於感測紅光及綠光之感測器,以判斷一黃光信號;以及將黃光信號減去紅光信號以判斷綠光信號。影像感測器讀取全色感測之像素感測器,以判斷一白光信號;以及將白光信號減去黃光信號以判斷藍光信號。
Description
本發明係關於一種半導體陣列光感測器的技術,特別關於一種背照式感光元件感測器的技術,其係應用於影像感測器積體電路。
光感測器陣列通常應用於數位相機(包括相機及攝影機),光感測器陣列通常具有影像感測器積體電路及可從光感測器陣列讀取影像之電路等元件,一般而言,這些元件皆為積體電路晶片,其包括像素感測器之矩形陣列,各像素感測器包括至少一個用以偵測光線的光二極體或光電晶體,以及藉由偵測感測器所偵測之光線產生一電子信號,及一電路用以輸出信號至晶片外電路。大部分的光感測器屬於頂面照明式,用以接收從相同晶片表面進入像素感測器的光線,此表面還可設置有控制電晶體(包括感測及信號輸出電路之電晶體)。
當光感測器陣列為「黑白影像」的類型,其通常應用於保全用途的攝影機,但在2012年代,大部分的相機及攝影機皆有彩色應用的需求。
常見的彩色光感測器陣列通常設有彩色濾光片,其設置於頂面照明像素感測器上方,此種濾光片通常為四個像素、三種顏色、重複(或鋪設)圖案且佈滿整個陣列,而在此陣列中的濾光片通常為彩色,其中,某一濾光片可允許紅光進入一第一感測器,另一濾光片可允許綠光進入一第二感測器,另一濾光片可允許藍光進入一第三感測器,而各圖案中的第四個濾光片可允許紅光、綠光或藍光其中之一進入一第四感測器。
在許多相機系統中,上述圖案之像素感測器的輸出可以被處理後得到傳統的紅綠藍(RGB)顏色信號,其可以應用於一外接彩色顯示系統以提供一全彩影像。紅綠藍三原色已成為彩色電子相機及彩色電腦監視器影像的標準顏色。
近年來,已發展出背照式感光元件感測器陣列,其通常設置於薄化的晶片上,且晶片的第一表面上還形成有控制電晶體,而光感測器陣列係用以接收通過與第一表面相對的第二表面(或背面)的光線。
部分背照式感光元件感測器利用印製於背面之濾光片圖案,以選擇性允許紅光、綠光及藍光通過進入各鋪設圖案中的感測器,研究發現,可以經由設計像素感測器,使其具有可以依據感測器的界面連接及深度而作出色彩反應。在美國公開專利申請案PCT/US01/29488的圖1中,揭露一種彩色光感測器陣列,其包括具有三個垂直堆疊(由下而上依序設置)之光電二極體界面之一像素感測器,其中,最深的界面(深度約為2微米)用以感測紅光,位於中間深度的另一界面(深度約為0.6微米)用以感測綠光,最淺的另一界面(深度約為0.2微米)用以感測藍光。
一種單片式背照式感光元件影像感測器,具有一感測器陣列,感測器陣列鋪設有複數個多像素單元,其中各多像素單元包括主要用於感測紅光之一第一像素感測器、主要用於感測紅光及綠光(亦可認知為「黃光」)之一第二像素感測器、以及具有全色感測之一第三像素感測器,且該等像素感測器係互相橫向相鄰。在一具體實施例中,各像素感測器的主頻譜感光度係依據各感測器之光電二極體部分的界面深度而定。影像感測器判斷一紅光信號、一綠光信號及一藍光信號的方法包括讀取各多像素單元之紅光感光像素感測器,以判斷紅光信號;讀取主要用於感測紅光及綠光之感測器,以判斷一黃光信號;以及將黃光信號減去紅光信號以判斷綠光信號。影像感測器讀取全色感測之像素感測器,以判斷一白光信號;以及將白光信號減去黃光信號以判斷藍光信號。
100‧‧‧第一表面(上表面)
102‧‧‧擴散區域
103‧‧‧擴散區域
104‧‧‧閘極材料
106‧‧‧N型井
108‧‧‧P型井
109‧‧‧擴散層
110‧‧‧電介質氧化層
112‧‧‧金屬層
114‧‧‧通孔
116‧‧‧接觸線
122‧‧‧N型區域
124‧‧‧N型區域
126‧‧‧N型區域
127‧‧‧P+型隔離側壁
128‧‧‧P+型覆蓋區域
129‧‧‧選擇電晶體閘極
131‧‧‧P型井
132‧‧‧汲極擴散區
133‧‧‧行感測線
135‧‧‧第二表面(背面)
136‧‧‧不透明塗層
138‧‧‧微透鏡
140‧‧‧二極體接觸區域(保護圈)
142‧‧‧埋入P+型阻抗下降區域
152‧‧‧光感測器
153‧‧‧光線
154‧‧‧光感測器
155‧‧‧光線
156‧‧‧光感測器(像素)
157‧‧‧光線
158‧‧‧光感測器(像素)
160‧‧‧行
162‧‧‧列
164‧‧‧列線
166‧‧‧行線
98‧‧‧光感測器陣列
200‧‧‧影像感測積體電路
202‧‧‧光感測器陣列
204‧‧‧掃瞄曝光控制電路
206‧‧‧列邏輯器
208‧‧‧行感測放大器及多工器
210‧‧‧類比數位轉換器
212‧‧‧類比數位轉換器
214‧‧‧顏色回復處理器
252‧‧‧加成器或加總放大器
254‧‧‧白光縮放因子
256‧‧‧乘法器
258‧‧‧黃光縮放因子
260‧‧‧乘法器
262‧‧‧加成器或加總放大器
264‧‧‧第二黃光縮放因子
266‧‧‧乘法器
268‧‧‧紅光縮放因子
270‧‧‧乘法器
272‧‧‧加成器或加總器
276‧‧‧第二紅光縮放因子
278‧‧‧乘法器
302‧‧‧乘法器
304‧‧‧乘法器
306‧‧‧乘法器
308‧‧‧乘法器
310‧‧‧乘法器
312‧‧‧乘法器
BLUE‧‧‧藍光信號
BW1‧‧‧藍光信號
GREEN‧‧‧綠光信號
GW1‧‧‧綠光信號
R‧‧‧紅光信號
RED‧‧‧紅光信號
RW1‧‧‧白光信號
Y‧‧‧黃光信號
W‧‧‧白光信號
W1‧‧‧白光信號
W2‧‧‧白光信號
圖1顯示一光感測器陣列之一紅光像素感測器、一黃光像素感測器及一白光感測像素感測器的剖面圖。
圖2顯示一四像素單元的平面圖,其中四像素單元包括一紅光像素感測器、一黃光像素感測器、一白光像素感測器及從紅光、黃光及白光任選其一的像素感測器。
圖3A顯示一四像素圖案,其鋪設有兩個紅光像素感測器、一個黃光像素感測器及一個白光感測像素感測器。
圖3B顯示一四像素圖案,其鋪設有一個紅光像素感測器、一個黃光像素感測器及兩個白光感測像素感測器。
圖3C顯示一四像素圖案,其鋪設有一個紅光像素感測器、兩個黃光像素感測器及一個白光感測像素感測器。
圖3D顯示一九像素圖案,其鋪設有兩個紅光像素感測器、一個黃光像素感測器及六個白光感測像素感測器。
圖3E顯示鋪設有一十六像素圖案。
圖4顯示一背面照明影像感測器電路的方塊圖,其包括如圖1及圖2所示之光感測器陣列的鋪設單元。
圖5顯示一彩色回復單元的方塊圖,其用以提供紅光、綠光及藍光強度至如圖3B及圖2所示之各鋪設單元中。
圖6顯示另一彩色回復單元的方塊圖,其用以提供各別紅光、綠光及藍光強度至一四像素鋪設圖案的各像素中。
光感測器陣列之結構
當光線射入一矽光感測器的一表面時,較短波長的光通常會在較接近表面處被吸收,而較長波長的光通常會在較深處被吸收,亦即,藍光會在較接近表面處被吸收,綠光及黃光會在深一點的地方被吸收,紅光則會在更深的地方被吸收。
一種適用於背面照度之光感測器陣列98,其係形成於一半導體晶圓上,在一特定實施例中,此半導體晶圓為一矽晶圓,圖1顯示此陣列之光感測器的剖面圖(但未顯示其他配合之電子元件),圖2顯示此陣列之部分的重複(鋪設)單元的上視圖。光感測器陣列具有一第一表面(或上表面)100,而穿過此第一表面100形成擴散區域102、103,其係形成部分的矽閘極金屬氧化物半導體電晶體,在第一表面100長出一閘極氧化物,並於閘極氧化物上設置閘極材料104,例如為一多晶矽閘極材料,該技術領域的技術人員都瞭解,可以利用一離子植入物來調整金屬氧化物半導體電晶體的臨界值。在一實施例中,
可以形成N型及P型通道電晶體;在一特定實施例中,形成P型通道電晶體時,係在N型井106中形成P型源與汲極植入區域102,另外,形成N型通道電晶體時,係在P型井108中形成N型源與汲極植入區域103。在上表面100上設置一個以上之電介質氧化層110,以及一個以上之互連金屬層112。藉由通孔114提供金屬層112之間的圖案化連接,且藉由接觸線116提供下金屬層112與擴散區域102、103之間的圖案化連接,其係設置於上表面100之電介質氧化層110中,此配置為多層金屬、矽閘極、互補金屬氧化物半導體、積體電路製造等技術領域中的技術人員所熟知。所述之電晶體係用以進行解碼、驅動、預充電或重置、感測及讀取光感測器陣列中的光感測器,當然其亦可以做為其他用途。
光感測器陣列98的一部份係指定為光感測器152、154、156,各光感測器係將作為光電二極體之N型區域122、124、126形成於半導體晶圓之第一表面100之一P型外延層中,在N型區域上覆蓋有一P+型覆蓋區域128,且可以設置P+型隔離側壁127,以便隔離相鄰之N型區域及具有電晶體之區域。各N型光電二極體區域係配合一相鄰之選擇電晶體閘極129、用以提供臨界值調整之P型井131、以及一汲極擴散區132;在部分實施例中,汲極擴散區132可以耦接至一行感測線133。
半導體晶圓係被薄化,以允許至少部分光線153、155、157入射至晶圓的第二表面(或背面)135,並到達N型光電二極體區域122、124、126。
具有解碼、驅動、感測放大、多工及其他互補金屬氧化物半導體電路的部分光感測器陣列積體電路可以被一圖案化不透明塗層136所遮蔽,以隔絕環境光線153、155、157,此塗層具有開口以允許光線153、155、157入射至設有光感測器的部分表面,且其可以定義出欲避免光線抵達的區域,其為光感測器陣列中不期望照射光線的區域,因為當光線照射此區域時,會影響電路效能,例如,會影響設置在光感測器陣列相同晶片上的解碼器、感測放大器及類比或數位信號處理器等電路的效能。微透鏡138可以設置於第二表面135上以集中光線至光電二極體區域122、124、126上的第二表面135。
N型光電二極體區域122、124、126之深度分別選自一淺層紅光感測吸收器深度(如區域122)、一較深層紅綠光(黃光)感測吸收器深度(如區域124)、及一更深層白光(或全彩)感測吸收器區域深度(如區域126)。
可以另外設置P+型區域(如保護圈或二極體接觸區域140),以便隔離電晶體電路區域與陣列之光感測器區域,另外,亦可設置一埋入P+型阻抗下降區域142。
此處所述之光感測器陣列不需要在背面135上印製一彩色濾光片陣列,其未針對陣列之一個或一個以上之像素及其他像素而具有不同的光穿透及吸收特性,於此,印製於背面(即光線進入陣列的側面)的彩色濾光片陣列必須設置於光感測器陣列上,而各光感測器具有相同的光學特性。
利用N-型光電二極體吸收器區域的植入製程進行製造
在一實施例中,N型光電二極體吸收器區域122、124、126之深度係依據離子植入物而定,其中,此深度係藉由選擇離子植入裝置所提供的離子束能量而進行控制,而此能量可依據測量有效加速電壓而得。在一實施例中,吸收器區域122、124、126係藉由離子植入而形成,為形成吸收器區域的特定深度,可以在晶圓的第一表面上形成一光阻層,經過曝光及顯影後,可以得到具有複數開口之一光阻圖案層,接著將第二擴散區域形成至預期的特定深度;然後將晶圓之表面暴露於一離子光束以進行晶圓的植入製程,積體電路製造領域的技術人員應當瞭解,離子植入裝置的離子光束的能量足以產生延伸至此特定深度之吸收器區域,最後將殘留的光阻移除。接著,在不同植入光束能量下重複進行上述形成光阻層、曝光顯影光阻層及離子植入等步驟,以便產生具有不同深度的其他第二擴散區域。
在一特定實施例中,在矽基板進行離子植入時,針對全彩或白光感光植入物的植入能量峰值為1MV,針對黃光感光植入物的植入能量峰值為500kV,針對紅光感光植入物的植入能量峰值為250kV,其中,250kV的植入物可形成小於0.5微米之深度的吸收器區域,500kV的植入物可形成小於2微米之深度的吸收器區域。由於高電壓植入物可以將最多的離子送至足夠深的地方,以保持表面不被反向,同時在表面下方形成反向之N-區域,而植入物可以重複疊加上去;舉例而言,一深吸收器區域126可以容納1MV及250kV的植入物,或是容納1MV、500kV及250kV等所有能量的植入物,或是容納介於0至1MV之間的任意能量的植入物,藉以產生所需的摻雜輪廓,並將吸收器區域從此深度朝向第一表面延伸,且延伸至此表面或一覆蓋擴散層109的底部。同理,中間的吸收器區域124可以容納250kV及500kV的植入物,或是容納介於0至
500kV之間的任意能量的植入物;為達本說明書之目的,吸收器區域可延伸至第一表面下方的一深度,其邊界介於N型或P型之吸收器區域與在此深度之互補之P型或N型圍繞材料之間,當然此吸收器區域亦可具有從此深度延伸至位於或鄰近於第一表面之一點處的N型或P型區域。所述之光感測器亦可以利用其他半導體材料製造,如碳化矽、砷化鎵、或鍺,當然,其需要使用與前述不同的光束能量及不同的界面深度。
於此所述之波長決定植入物係指該植入物能夠決定吸收器區域122、124、126的最低部位的深度,亦即可以決定主動光電二極體區域的深度。
利用外延層及摻雜物進行製造
在另一實施例中,吸收器區域的深度可以利用另一種方法決定。在一特定實施例中,在一基板上磊晶成長輕摻雜吸收器區域,然後停止磊晶成長,並將一摻雜物提供至一較深之深度的區域,藉以形成一深擴散區域126,接著再繼續進行磊晶成長後,第二次停止磊晶成長,並將一摻雜物提供至一中間深度的區域,藉以形成一中間擴散區域124,後續再繼續進行磊晶成長後,再次停止磊晶成長,並將一摻雜物提供至一較淺深度的區域,藉以形成一淺埋入擴散區域122。
薄化
背面照明矽陣列光感測器技術領域的技術人員皆瞭解,在晶圓的第一表面上形成光感測器、配合之電路及其他電路之後,且在形成不透明遮罩區域136及微透鏡138之前,可針對晶圓的相對表面或第二表面135進行薄化處理,以允許光線通過並抵達第二表面(或背面),並到達光電二極體陣列。其中,具有淺吸收器區域122之像素(或光感測器)152主要對應至紅光153,因為較短波長光(如藍光)會在位於淺吸收器區域122與第二表面135之間的晶圓部位被吸收。同理,具有中間深度吸收器區域124之像素154主要對應至紅光及黃光155,因為藍光會在位於吸收器區域122與第二表面135之間的晶圓部位被吸收。最後,具有深吸收器區域126之像素156、158主要對應至所有波長光157(包括藍光),故其可被視為白光感測,於此,能夠感測可見光的所有波長的光感測器亦可被稱為全彩感測器。
在部分實施例中,可以將一紅外光吸收濾波器(或對陣列之所有像素或光感測器具有均勻吸收特性之其他濾波器)設置於第二表面135;在部
分實施例中,此濾波器可設置於第二表面135與微透鏡138之間;在部分實施例中,此濾波器可設置於微透鏡138上。
鋪設圖案
光感測器陣列係以重複(鋪設)方式配置,各單元具有四個以上之光感測器;圖2顯示一個四光感測器鋪設單元的實施例,在此種鋪設單元中,紅光感測像素光感測器152、黃光感測像素光感測器154及白光感測像素光感測器156的位置係互相橫向相鄰;另外,在此單元中還設置一第四光感測器,其係選自紅光感測像素光感測器、黃光感測像素光感測器及白光感測像素光感測器,而為達到最佳的低光感光度,此第四光感測器158可為另一個白光感測像素光感測器。光感測器陣列技術領域的技術人員應瞭解,行160與列162所構成的電路係配合形成於晶圓之第一表面的一個以上之電晶體,以便經由列線164定址各光感測器,並透過行線166連接光感測器。在部分實施例中,分離的行線係用以控制各單元中的各光感測器,以允許同時讀取四個光感測器。在部分實施例中,亦可以設有用以進行顏色回復之一列記憶體,而行線可以被單元中的多列所共用。
圖2僅顯示數種可行之鋪設圖案中的一種圖案,而圖3A、3B及3C分別顯示不同的四像素鋪設圖案,其中,圖3A顯示之四像素鋪設圖案具有兩個紅光感測器、一個黃光感測器及一個白光感光感測器,圖3B顯示之四像素鋪設圖案具有一個紅光感測器、一個黃光感測器及兩個白光感光感測器,圖3C顯示之四像素鋪設圖案具有一個紅光感測器、兩個黃光感測器及一個白光感光感測器。
在電視應用上可採用許多影像感測器,其中,彩色資訊的有效頻寬或辨識率通常遠低於照明資訊(或黑白資訊)的頻寬或辨識率,針對此種應用領域,通常需要超過四個像素的舖設圖案才足夠,且在每一個重複圖案中必須至少具有一個紅光感測器、一個黃光感測器及一個白光感光感測器。舉例而言,圖3D顯示九像素鋪設圖案,其具有兩個紅光感測器、一個黃光感測器及六個白光感光感測器,而圖3E顯示十六像素鋪設圖案。
如圖4所示,一影像感測積體電路200具有一光感測器陣列202,其鋪設有如圖1及圖2所述之像素感測器之圖案;影像感測積體電路200還包括一掃瞄曝光控制電路204,其包括列計數器與行計數器,用以依據一設定
順序定址陣列中的像素感測器,列邏輯器206可解碼掃瞄曝光控制電路204之列計數器的輸出,進而提供光感測器陣列202的列選擇;被選擇之各列的光感測器可耦接至行感測放大器及多工器208,所提供之信號能表示一系列像素或一系列鋪設圖案所接收到的光線,亦即此信號可以包括紅光、黃光及白光資訊。
感測光線
在實際操作中,在一預充電相位階段,可以利用列邏輯器206中的重置或預充電裝置提供一偏壓至各感測器中的各光電二極體,並致能選擇閘極129,接著,從第二表面135接收並被吸收器區域122、124、126所吸收的光線可以誘使這些區域產生少數載子,進而提供跨過光電二極體之界面的漏電流;在經過一段曝光時間後,測量在各感測器之光電二極體上的殘餘電荷,在一特定實施例中,可以透過列邏輯器206之裝置及行線166將感測器耦接至感測放大器(圖未示),以便產生能夠表示各感測器所接收之光線的信號。
在一實施例中,在進行顏色回復之前,可以利用一類比數位轉換器210將表示一系列像素或舖設圖案所接收的光線的信號進行數位化處理;在另一實施例中,亦可以在進行顏色回復之後,利用一類比數位轉換器212進行數位化處理,以便提供一數位影像信號以利後續處理。在另一實施例中,可以提供一顏色回復處理器214,用以將從光感測器所取得之紅光、黃光、白光資訊,轉譯成與傳統影像感測器所提供者相同的紅光、綠光、藍光資訊。
顏色回復
圖5顯示一顏色回復處理器214的方塊圖,其係針對如圖2或圖3B所示之各鋪設圖案提供對應之紅光、綠光及藍光資訊。若在類比數位轉換器212之前提供,則此單元包括類比乘法器及加總放大器;若在類比數位轉換器210之後提供,則此單元包括數位陣列乘法器及二元加成器。加成器或加總放大器252可以將兩個白光信號W1及W2進行加總,其分別表示由光感測器156及158所接收的光線,進而提供兩倍的平均白光等級,其接著由乘法器256再乘上一白光縮放因子254,以得到一縮放白光等級。另外,乘法器260亦將表示光感測器154之黃光感測信號Y乘上一黃光縮放因子258,以得到一縮放黃光等級。接著,加成器或加總放大器262將縮放白光等級減去縮放黃光等級,以得到一藍光信號BLUE。此電路可執行下列方程式:藍光信號BLUE=白光信號W*(白光縮放因子)-黃光信號Y*(黃光縮放因子)。
同理,乘法器266可以將黃光信號Y乘上一第二黃光縮放因子264,以得到一縮放白光等級。相同地,乘法器270亦將表示光感測器152之紅光感測信號R乘上一紅光縮放因子268,以得到一縮放紅光等級。接著,加成器或加總器272將縮放黃光等級減去縮放紅光等級,以得到一綠光信號GREEN。此電路可執行下列方程式:綠光信號GREEN=黃光信號Y*(黃光縮放因子)-紅光信號R*(紅光縮放因子)。
接著,乘法器278可以將紅光信號R乘上一第二紅光縮放因子276,以得到一紅光信號RED。此電路可執行下列方程式:紅光信號RED=紅光信號R*(紅光縮放因子)。
在部分實施例中,於第二階段的色彩處理中,可以利用如圖6所示之乘法器302、304、306、308、310、312將上述信號RED、GREEN、BLUE乘上原始白光信號W1及W2,以分別得到像素紅光信號RW1、RW2、像素綠光信號GW1、GW2及像素藍光信號BW1、BW2。同理,亦可以針對黃光光感測器152及紅光光感測器154之各像素分別產生加工的紅光數值、綠光數值及藍光數值,如(RY、GY、BY)及(RR、GR、BR)。
RW1=RED*W1
RW2=RED*W2
GW1=GREEN*W1
GW2=GREEN*W2
BW1=BLUE*W1
BW2=BLUE*W2
本實施例適用於色彩辨識中的光強度辨識,例如,其可以應用於電視,因為其歷史色差顯示其頻寬遠小於照明的頻寬,而在建立鋪設圖案之各像素的紅光、綠光及藍光信號之前,可以選擇性先將從相鄰鋪設圖案取得之信號RED、GREEN、BLUE進行平均。
在不違背本文的精神與範圍下,可以依據上述說明對本發明進行任意輕微的修飾,在申請專利範圍中所使用的名詞並非僅限縮於上述說明書中所揭露的實施例,而上述說明書及圖式僅為說明本發明而非為限制性者,需注意者,以下申請專利範圍可涵蓋上述說明書的一般及特定特徵。
100‧‧‧第一表面(上表面)
102‧‧‧擴散區域
103‧‧‧擴散區域
104‧‧‧閘極材料
106‧‧‧N型井
108‧‧‧P型井
109‧‧‧擴散層
110‧‧‧電介質氧化層
112‧‧‧金屬層
114‧‧‧通孔
116‧‧‧接觸線
122‧‧‧N型區域
124‧‧‧N型區域
126‧‧‧N型區域
127‧‧‧P+型隔離側壁
128‧‧‧P+型覆蓋區域
129‧‧‧選擇電晶體閘極
131‧‧‧P型井
132‧‧‧汲極擴散區
133‧‧‧行感測線
135‧‧‧第二表面(背面)
136‧‧‧不透明塗層
138‧‧‧微透鏡
140‧‧‧二極體接觸區域(保護圈)
142‧‧‧埋入P+型阻抗下降區域
152‧‧‧光感測器
153‧‧‧光線
154‧‧‧光感測器
155‧‧‧光線
156‧‧‧光感測器(像素)
157‧‧‧光線
R‧‧‧紅光信號
Y‧‧‧黃光信號
W‧‧‧白光信號
Claims (20)
- 一種單片式背照式感光元件光感測器陣列,其具有複數個多像素單元,其中各該多像素單元包括主要用於感測紅光之一第一像素感測器、主要用於感測紅光及綠光之一第二像素感測器、以及具有全色感測之一第三像素感測器,且各該像素單元中的該等像素感測器係互相橫向相鄰相鄰。
- 如申請專利範圍第1項所述之光感測器陣列,其中各該像素感測器分別具有一吸收器區域,其深度係依據一波長決定植入物而定,該第一像素感測器之該吸收器區域係延伸至低於該陣列之一前表面的一第一深度,該第二像素感測器之該吸收器區域係延伸至低於該前表面的一第二深度,該第三像素感測器之該吸收器區域係延伸至低於該前表面的一第三深度,且該第一深度不等於該第二深度。
- 如申請專利範圍第2項所述之光感測器陣列,其中該陣列係製造於一矽基板。
- 如申請專利範圍第3項所述之光感測器陣列,其中各該多像素單元更包括具有全色感測之一第四像素。
- 如申請專利範圍第3項所述之光感測器陣列,其中各該多像素單元更包括主要用於感測紅光之一第四像素。
- 如申請專利範圍第3項所述之光感測器陣列,其中各該多像素單元更包括主要用於感測紅光及綠光之一第四像素。
- 如申請專利範圍第1項所述之光感測器陣列,更包括一裝置,其依據該第二像素感測器的一讀取值減去該第一像素感測器的一讀取值,以判斷一綠光信號。
- 如申請專利範圍第7項所述之光感測器陣列,其中在進行將該第二像素感測器的該讀取值減去該第一像素感測器的該讀取值的運算之前,先將該第一像素感測器的該讀取值進行縮放處理。
- 如申請專利範圍第7項所述之光感測器陣列,更包括一裝置,其依據該第三像素感測器的一讀取值減去該第二像素感測器的一讀取值,以判斷一藍光信號。
- 如申請專利範圍第8項所述之光感測器陣列,其中各該像素感測器分別具有一波長決定擴散吸收器區域,該第一像素感測器之該波長決定吸收器區域係延伸至一第一深度,該第二像素感測器之該波長決定吸收器區域係延伸至一第二深度,該第三像素感測器之該波長決定吸收器區域係延伸至一第三深度,且該第一深度不等於該第二深度。
- 如申請專利範圍第10項所述之光感測器陣列,其中該波長決定擴散之深度係依據一波長決定植入物之一能量而定。
- 如申請專利範圍第10項所述之光感測器陣列,其中該光感測器陣列包括複數個光感測器。
- 如申請專利範圍第1項所述之光感測器陣列,其中彩色濾光片陣列未針對各該多像素單元之一個或一個以上之像素及針對該多像素單元之其他像素而具有不同的光穿透特性。
- 如申請專利範圍第13項所述之光感測器陣列,更包括一紅外光吸收濾光片,其針對各該多像素單元之像素具有均勻的光穿透特性。
- 一種方法,用以判斷一紅光信號、一綠光信號及一藍光信號,包括:讀取一光感測器陣列之一第一像素感測器,以判斷該紅光信號;讀取該光感測器陣列之一第二像素感測器,以判斷一黃光信號;將該黃光信號減去該紅光信號以判斷該綠光信號; 讀取該光感測器陣列之一第三像素感測器,以判斷一白光信號;以及將該白光信號減去該黃光信號以判斷該藍光信號。
- 如申請專利範圍第15項所述之方法,其中在判斷該綠光信號之前,先至少將該紅光信號與該黃光信號其中之一進行縮放。
- 如申請專利範圍第16項所述之方法,其中在判斷該藍光信號之前,先至少將該黃光信號與該白光信號其中之一進行縮放。
- 如申請專利範圍第15項所述之方法,其中該光感測器陣列之各該像素感測器分別具有一擴散吸收器區域,其感光度係依據一波長決定植入物而定,該第一像素感測器之該吸收器區域係延伸至一第一深度,該第二像素感測器之該吸收器區域係延伸至一第二深度,該第三像素感測器之該吸收器區域係延伸至一第三深度,且該第一深度不等於該第二深度,該第一像素感測器與該第二像素感測器係橫向相鄰。
- 如申請專利範圍第18項所述之方法,其中該光感測器陣列具有複數個多像素單元,該第一像素感測器、該第二像素感測器及該第三像素感測器係屬於該複數個多像素單元之一第一多像素單元,該方法更包括:藉由判斷分別該光感測器陣列之各該多像素單元的該紅光信號、該綠光信號及該藍光信號,以判斷一影像。
- 如申請專利範圍第19項所述之方法,更包括將該白光信號與該紅光信號相乘,以決定一特定像素紅光信號。
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