TW202011083A - 光學感應器及其形成方法 - Google Patents

Abstract

本發明實施例提供一種光學感應器，包括：位於基板中之複數個畫素以及位於基板之上之光準直層。上述光準直層包括：遮光層、透光柱、及第一虛置透光柱。遮光層位於基板之上。透光柱穿過遮光層，對應設置於畫素上。第一虛置透光柱穿過遮光層，位於光準直層的第一周邊區域。第一虛置透光柱於上視圖中包圍透光柱。

Description

光學感應器及其形成方法

本發明係有關於一種光學元件，特別是有關於一種光學感應器。

光學感應器中的光學元件可包括光準直器(light collimator)、分束器、聚焦鏡以及線性感測器。其中，光準直器的功能在於準直光線，以減少因光發散所導致之能量損失。舉例而言，光準直器可被應用於光學感應器中，以增加指紋辨識裝置的效能。

光準直器包括透光柱及包圍透光柱的遮光層，以達到準直光線的效果。然而，在製作光準直器過程中，位於透光柱陣列邊緣的透光柱容易因自身內聚力或遮光層之應力倒塌變形，影響光準直器之準直效果，進一步影響光學感應器的良率。

雖然現有的光學感應器大致符合需求，但並非各方面皆令人滿意，特別是提升光學感應器的光準直器之結構強度仍需進一步改善。

根據一實施例，本發明提供一種光學感應器，包括：畫素，位於基板中；光準直(collimating)層，位於基板之 上，包括：遮光層，位於基板上方；透光柱，穿過遮光層，對應設置於畫素上；第一虛置透光柱，穿過遮光層，位於光準直層的第一周邊區域；其中於上視圖中第一虛置透光柱包圍透光柱。

根據另一實施例，本發明提供一種光學感應器的形成方法，包括：形成畫素於基板中；形成光準直層於基板之上，其中光準直層的形成包括：形成透光柱及第一虛置透光柱於基板之上，其中透光柱對應設置於畫素上，且第一虛置透光柱位於光準直層的第一周邊區域；形成遮光層於透光柱與第一虛置透光柱之間；其中於上視圖中第一虛置透光柱包圍透光柱。

為讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉數個實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

100、200、300、400、500‧‧‧光學感應器

102‧‧‧基板

104C‧‧‧中央區域

104P‧‧‧第一周邊區域

106‧‧‧畫素

108‧‧‧透光柱

108D‧‧‧第一虛置透光柱

110‧‧‧遮光層

112‧‧‧光準直層

208D‧‧‧第一虛置透光柱

308D‧‧‧第一虛置透光柱

408D1‧‧‧第一虛置透光柱

408D2‧‧‧第二虛置透光柱

404P1‧‧‧第一周邊區域

404P2‧‧‧第二周邊區域

504P3‧‧‧第三周邊區域

508D3‧‧‧第三虛置透光柱

AA’‧‧‧線段

W、DW‧‧‧寬度

P、DP‧‧‧節距

X、Y‧‧‧方向

DW1、DW2‧‧‧寬度

DP1、DP2‧‧‧節距

以下將配合所附圖式詳述本發明實施例。應注意的是，依據在業界的標準做法，各種特徵並未按照比例繪製且僅用以說明例示。事實上，可能任意地放大或縮小元件的尺寸，以清楚地表現出本發明實施例的特徵。

第1A、2A、3A圖係根據一些實施例繪示出形成光學感應器不同階段的剖面示意圖。

第1B、2B、3B圖係根據一些實施例繪示出形成光學感應器不同階段的上視圖。

第4圖係根據另一些實施例繪示出光學感應器的上視圖。

第5圖係根據又一些實施例繪示出光學感應器的上視圖。

第6圖係根據再一些實施例繪示出光學感應器的上視圖。

第7圖係根據其他一些實施例繪示出光學感應器的上視圖。

以下公開許多不同的實施方法或是例子來實行本發明實施例之不同特徵，以下描述具體的元件及其排列的實施例以闡述本發明實施例。當然這些實施例僅用以例示，且不該以此限定本發明實施例的範圍。例如，在說明書中提到第一特徵形成於第二特徵之上，其包括第一特徵與第二特徵是直接接觸的實施例，另外也包括於第一特徵與第二特徵之間另外有其他特徵的實施例，亦即，第一特徵與第二特徵並非直接接觸。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示，這些重複僅為了簡單清楚地敘述本發明實施例，不代表所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。

此外，其中可能用到與空間相對用詞，例如「在...下方」、「下方」、「較低的」、「上方」、「較高的」及類似的用詞，這些空間相對用詞係為了便於描述圖示中一個(些)元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係，這些空間相對用詞包括使用中或操作中的裝置之不同方位，以及圖式中所描述的方位。當裝置被轉向不同方位時(旋轉90度或其他方位)，則其中所使用的空間相對形容詞也將依轉向後的方位來解釋。

在此，「約」、「大約」、「大抵」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，較佳是10%之內，且更佳是5%之內，或3%之內，或2%之內，或1%之內，或0.5%之內。應注意的是，說明書中所提供的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「大抵」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「大抵」之含義。

雖然所述的一些實施例中的步驟以特定順序進行，這些步驟亦可以其他合邏輯的順序進行。在不同實施例中，可替換或省略一些所述的步驟，亦可於本發明實施例所述的步驟之前、之中、及/或之後進行一些其他操作。本發明實施例中的光學感應器可加入其他的特徵。在不同實施例中，可替換或省略一些特徵。

本發明實施例提供一種光學感應器，在準直層中除了於畫素陣列上方對應設置透光柱陣列之外，另於透光柱外圍設置虛置透光柱。虛置透光柱可增強透光柱陣列之結構，避免透光柱陣列邊緣的透光柱變形倒塌，提高透光柱陣列均勻度，並提升製程良率。

第1A、2A、3A圖係根據一些實施例繪示出形成光學感應器100不同階段的剖面示意圖。第1B、2B、3B圖係根據一些實施例繪示出形成光學感應器100不同階段的上視圖。第1A、2A、3A圖係第1B、2B、3B圖中沿線段AA’之剖面圖。

如第1A及1B圖所示，提供一基板102。此基板102可為半導體基板，例如矽基板。此外，上述半導體基板亦可為元素半導體，包括鍺(germanium)；化合物半導體，包括氮化 鎵(gallium nitride，GaN)、碳化矽(silicon carbide)、砷化鎵(gallium arsenide)、磷化鎵(gallium phosphide)、磷化銦(indium phosphide)、砷化銦(indium arsenide)及/或銻化銦(indium antimonide)；合金半導體，包括矽鍺合金(SiGe)、磷砷鎵合金(GaAsP)、砷鋁銦合金(AlInAs)、砷鋁鎵合金(AlGaAs)、砷銦鎵合金(GaInAs)、磷銦鎵合金(GaInP)、及/或磷砷銦鎵合金(GaInAsP)、或上述材料之組合。在一些實施例中，基板102也可以是絕緣層上覆半導體(semiconductor on insulator)基板，上述絕緣層覆半導體基板可包括底板、設置於底板上之埋藏氧化層、或設置於埋藏氧化層上之半導體層。此外，基板102可為N型或P型導電型。

在一些實施例中，基板102可包括各種隔離部件(未繪示)，用以定義主動區，並電性隔離基板102之中/之上的主動區元件。在一些實施例中，隔離部件包括淺溝槽隔離(shallow trench isolation，STI)部件、局部矽氧化(local oxidation of silicon，LOCOS)部件、其他合適的隔離部件、或上述之組合。在一些實施例中，形成隔離部件可例如包括形成絕緣層於基板102之上，選擇性蝕刻絕緣層及基板102以於基板102中形成溝槽，於溝槽中成長富含氮(例如氮氧化矽)的襯層，以沉積製程於溝槽中填入絕緣材料(例如二氧化矽、氮化矽、或氮氧化矽)，對溝槽中絕緣材料進行退火製程，並以例如化學機械研磨(Chemical mechanical polishing，CMP)製程對基板102進行平坦化製程，以去除多餘的絕緣材料，使溝槽中的絕緣材料與基板102的頂表面等高。

在一些實施例中，基板102可包括各種以如離子佈植及/或擴散製程所形成之P型摻雜區及/或N型摻雜區(未繪示)。在一些實施例中，摻雜區可形成電晶體、光二極體等元件。然而，上述之元件僅為範例，本發明並不以此為限。

在一些實施例中，基板102可包括各種導電部件(例如：導線或導孔)(未繪示)。例如，上述導電部件可由鋁(Al)、銅(Cu)、鎢(W)、其他適當之導電材料、上述之合金、或上述之組合所形成。

如第1A及1B圖所示，在一些實施例中，光學感應器100分為中央區域104C及第一周邊區域104P。如第1B圖的上視圖所示，第一周邊區域104P包圍中央區域104C。

如第1A及1B圖所示，在一些實施例中，基板102中可包括畫素106。畫素106可包括光感測器及讀出電路(read out circuit)。光感測器可包括光二極體、電荷耦合元件(charged coupling device，CCD)感測器、互補式金屬氧化物半導體(complimentary metal-oxide-semiconductor，CMOS)影像感測器、主動感測器、被動感測器、其他適合的感測器、或上述之組合。讀出電路可包括傳輸電晶體(transfer transistor)、重置電晶體(reset transistor)、源極隨耦電晶體(source-follower transistor)、選擇電晶體(select transistor)、一或多種其他合適的電晶體、或上述之組合。畫素106可藉由光感測器將接收到的光訊號轉換成電子訊號，並透過讀出電路讀取上述電子訊號。其中，一個畫素106可對應至至少一個光感測器，例如至少一個光二極體。如第1B圖所示，畫素106在上視圖中為陣列排列，並位於 基板102的中央區域104C中。值得注意的是，在第1B圖所繪示之畫素106陣列的數量與排列方式僅為一範例，本發明實施例並不以此為限，畫素106可為任意行列數目之陣列或其他的排列方式。

接著，如第2A及2B圖所繪示，在基板102上形成透光柱108及第一虛置透光柱108D。在一些實施例中，可先於基板102上毯覆性地(blanketly)形成透光層。在一些實施例中，透光層可包括透光材料，其對於波長200nm至1200nm光線的透光度大於80%。透光材料可包括光固化材料、熱固化材料、或上述之組合。在一些實施例中，透光材料可包括例如聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate，PMMA)、全氟環丁基(perfluorocyclobutyl，PFCB)聚合物、聚亞醯胺、環氧樹脂、其他適當之材料、或上述之組合。在一些實施例中，可以旋轉塗佈法、化學氣相沉積法、物理氣相沉積法(例如蒸鍍或濺鍍)、電鍍、原子層沉積法、其他適當之方法、或上述之組合於基板102上沉積透光材料。

接著，選擇性地去除基板102的透光材料。在一些實施例中，以圖案化製程及蝕刻製程選擇性去除透光材料以在畫素106上方對應形成透光柱108，並同時在第一周邊區域104P中形成包圍透光柱108的第一虛置透光柱108D。在一些實施例中，圖案化製程可包括光阻塗佈(例如旋轉塗佈)、軟烤(soft baking)、罩幕對準、曝光圖案、曝光後烘烤(post-exposure baking)、光阻顯影、清洗及乾燥(例如硬烤(hard baking))、其他合適的技術、或上述之組合。蝕刻製程可包括乾蝕刻製程(例 如反應離子蝕刻(reactive ion etch，RIE)、電漿蝕刻、離子研磨(ion milling))、濕蝕刻製程、或上述之組合。

接著，如第3A及3B圖所繪示，形成遮光層110在基板102上方之透光柱108與第一虛置透光柱108D之間。在一些實施例中，遮光層110可包括遮光材料，其對於波長200nm至1200nm光線的吸收度大於80%。遮光材料可包括光固化材料、熱固化材料、或上述之組合。在一些實施例中，遮光材料包括非透明的光阻、油墨、模制化合物(molding compound)、防焊材料(solder mask)、其他適當之材料、或上述之組合。在一些實施例中，可在將遮光材料設置於基板102上方之透光柱108與第一虛置透光柱108D之間，並進行固化製程如光固化製程、熱固化製程或上述組合以固化遮光材料並形成遮光層110。

如第3A及3B圖所示，光學感應器100之光準直層(collimating layer)112包括例如透光柱108、第一虛置透光柱108D、與遮光層110。在一些實施例中，光準直層112上方可包括其他光學元件例如彩色濾光片、玻璃、凹凸透鏡等(未繪示)。入射的光線透過光準直層112上方的光學元件經過光準直層112照射畫素106。其中，透光柱108與第一虛置透光柱108D的各自的高寬比(aspect ratio)介於5：1至20：1之間。若透光柱108與第一虛置透光柱108D太高，則容易變形倒塌。若透光柱108太寬，則容易接收不必要的入射光，難以達到準直效果。若第一虛置透光柱108D太寬，則容易發生負載效應(loading effect)，降低良率。

在一些實施例中，如第3B圖所示，由於透光柱108 係對應設置於畫素106上，透光柱108在上視圖中的排列亦為一陣列。透光柱108可完全覆蓋或部分覆蓋所對應之畫素106。如此一來，透光柱108可保護畫素106並減少或避免畫素106於後續製程中受到損害及/或汙染。在一些實施例中，如第3B圖所示，透光柱108於上視圖中形狀為圓形。如此一來，透光柱108相比於等徑的其他圖案所涵蓋面積較大，更可提高下方畫素106接收的光量，並進一步保護所對應的畫素106。

在一些實施例中，如第3A圖所示，第一虛置透光柱108D下方並未對應至任何畫素106。由於透光柱108在上視圖中的排列為一陣列，在陣列邊緣的透光柱108可能因透光材料分子間的內聚力或後續製程作用而變形倒塌。藉由在透光柱108陣列邊緣設置第一虛置透光柱108D作為應力緩衝，提供物理性支撐，可強化透光柱108陣列結構，避免陣列邊緣透光柱108變形倒塌，保持透光柱108的均勻度，進而提升良率。

在一些實施例中，如第3B圖所示，第一虛置透光柱108D於上視圖中的形狀為橢圓形。然而，本發明並不以此為限，在其他實施例中，第一虛置透光柱108D可為任意大小的圓形、橢圓形、或矩形，視設計及製程需求而定。

在一些實施例中，如第3B圖所示，透光柱108之寬度W小於第一虛置透光柱108D之寬度DW。如此一來，可藉由較寬的第一虛置透光柱108D更進一步強化透光柱108陣列結構。然而，本發明並不以此為限，在其他實施例中，透光柱108之寬度為W可大於或等於第一虛置透光柱108D之寬度DW，此時仍可強化透光柱108陣列結構，避免陣列邊緣透光柱108變形倒 塌，保持透光柱108的均勻度，進而提升良率。

在一些實施例中，如第3B圖所示，透光柱108之節距(pitch)P等於第一虛置透光柱108D之節距DP。如此一來，可避免第一虛置透光柱108D彼此過於接近而倒塌變形。然而，本發明並不以此為限，在其他實施例中，若製程能力許可，第一虛置透光柱108D之節距DP可小於透光柱108之節距P，如此一來，可藉由較密的第一虛置透光柱108D更進一步強化透光柱108陣列結構。或者，在其他實施例中，為避免第一虛置透光柱108D彼此過於接近而倒塌變形，第一虛置透光柱108D之節距DP可大於透光柱108之節距P。

在一些實施例中，透光柱108及第一虛置透光柱108D所佔面積比例若太大，則可能影響光準直層112之周邊元件。透光柱108及第一虛置透光柱108D所佔面積比例若太小，則可感應指紋面積太小，無法有效感應指紋。

在上述實施例中，可以相同製程同時形成透光柱108與第一虛置透光柱108D，且兩者材料相同。如此一來，可節省製程時間與成本。然而，本發明並不以此為限。在另一些實施例中，透光柱108與第一虛置透光柱108D的材料可不同。例如，可在畫素106上方形成透光柱108，並在其間形成遮光層110後，利用圖案化製程在第一周邊區域104P的遮光層110中形成包圍透光柱108的開口，並填入不同於透光柱108的透光材料以於開口處形成第一虛置透光柱108D。接著以例如化學機械研磨製程對透光柱108、第一虛置透光柱108D、及遮光層110進行平坦化製程以去除多餘的透光材料。藉由不同的第一虛置透光 柱108D材料，更可強化透光柱108陣列結構，避免陣列邊緣透光柱108變形倒塌，保持透光柱108的均勻度，進而提升良率。

如上所述，在光學感應器之光準直層的透光柱陣列周圍設置下方未對應畫素的虛置透光柱，可強化透光柱陣列結構，避免陣列邊緣透光柱變形倒塌，保持透光柱的均勻度，進而提升良率。

第4圖係根據另一些實施例繪示出光學感應器200的上視圖。其中與前述實施例相同或相似的製程或元件將沿用相同的元件符號，其詳細內容將不再贅述。與前述實施例的差別在於，如第4圖所示，光學感應器200包括在第一周邊區域104P包圍透光柱108之多層第一虛置透光柱208D。

在一些實施例中，不同層的第一虛置透光柱208D材料相同，與透光柱108同時形成。在另一些實施例中，不同層的第一虛置透光柱208D材料不同，藉由圖案化製程在形成遮光層110後，利用多次圖案化製程形成不同材料的多層第一虛置透光柱208D。

如第4圖所示的實施例中，利用形成多層的虛置透光柱，更可強化透光柱陣列結構，避免陣列邊緣透光柱變形倒塌，保持透光柱的均勻度，進而提升良率。

值得注意的是，第4圖虛置透光柱層數僅為一範例，本發明並不以此為限。在本發明實施例中，亦可包括三層以上的虛置透光柱層，視製程及設計需求而定。

第5圖係根據另一些實施例繪示出光學感應器300的上視圖。其中與前述實施例相同或相似的製程或元件將沿用 相同的元件符號，其詳細內容將不再贅述。與第4圖之實施例的差別在於，如第5圖所示，光學感應器300在第一周邊區域104P包圍透光柱108之多層第一虛置透光柱308D彼此交錯排列。此處「交錯排列」是指相鄰兩層之第一虛置透光柱308D在X方向與Y方向均未對齊排列。

如第5圖所示的實施例中，利用形成多層的虛置透光柱交錯排列，更可強化透光柱陣列結構，避免陣列邊緣透光柱變形倒塌，保持透光柱的均勻度，進而提升良率。

第6圖係根據另一些實施例繪示出光學感應器400的上視圖。其中與前述實施例相同或相似的製程或元件將沿用相同的元件符號，其詳細內容將不再贅述。與前述實施例的差別在於，如第6圖所示，光學感應器400除了包括在第一周邊區域404P1包圍透光柱108之第一虛置透光柱408D1，另包括位於第二周邊區域404P2包圍第一虛置透光柱408D1之第二虛置透光柱408D2。在一些實施例中，虛置透光柱在不同周邊區域中的形狀、尺寸、節距、排列方式至少其一不同。舉例而言，第一周邊區域404P1及第二周邊區域404P2中的第一虛置透光柱408D1及第二虛置透光柱408D2的形狀、尺寸、與排列方式不同。

在一些實施例中，如第6圖所示，第一虛置透光柱408D1於上視圖中的形狀為圓形，第二虛置透光柱408D2於上視圖中的形狀為橢圓形。然而，本發明並不以此為限，在其他實施例中，第一虛置透光柱408D1及第二虛置透光柱408D2於上視圖中可為任意大小的圓形、橢圓形、或矩形。在一些實施 例中，第一虛置透光柱408D1及第二虛置透光柱408D2在上視圖中的形狀可相同，在另一些實施例中，第一虛置透光柱408D1及第二虛置透光柱408D2可不同，視設計及製程需求而定。

在一些實施例中，如第6圖所示，第一虛置透光柱408D1之寬度DW1小於第二虛置透光柱408D2之寬度DW2。如此一來，可藉由較寬的第二虛置透光柱408D2更進一步強化透光柱108陣列結構。然而，本發明並不以此為限，在其他實施例中，第一虛置透光柱408D1之寬度DW1可大於或等於第二虛置透光柱408D2之寬度DW2，此時仍可強化透光柱108陣列結構，避免陣列邊緣透光柱108變形倒塌，保持透光柱108的均勻度，進而提升良率。

在一些實施例中，如第6圖所示，第一虛置透光柱408D1之節距DP1等於第二虛置透光柱408D2之節距DP2。如此一來，可避免第二虛置透光柱408D2彼此過於接近而倒塌變形。然而，本發明並不以此為限，在其他實施例中，若製程能力許可，第二虛置透光柱408D2之節距DP2可小於第一虛置透光柱108D之節距DP1，如此一來，可藉由較密的第二虛置透光柱408D2更進一步強化透光柱108陣列結構。或者，為避免第二虛置透光柱408D2彼此過於接近而倒塌變形，第二虛置透光柱408D2之節距DP2可大於第一虛置透光柱108D之節距DP1。

在一些實施例中，可以相同製程同時形成透光柱108、第一虛置透光柱408D1、以及第二虛置透光柱408D2，且三者材料相同。如此一來，可節省製程時間與成本。然而，本發明並不以此為限。在另一些實施例中，透光柱108與第一虛 置透光柱408D1及第二虛置透光柱408D2的材料可彼此不同。例如，可在畫素106上方形成透光柱108，並在其間形成遮光層110後，利用圖案化製程在第一周邊區域404P1的遮光層110中形成包圍透光柱108的開口，並填入不同於透光柱108的透光材料以於開口處形成第一虛置透光柱408D1。接著以例如化學機械研磨製程對透光柱108、第一虛置透光柱408D1、及遮光層110進行平坦化製程以去除多餘的透光材料。接著，再利用圖案化製程在第二周邊區域404P2的遮光層110中形成包圍第一虛置透光柱408D1的開口，並填入與第一虛置透光柱408D1不同的透光材料以於開口處形成第二虛置透光柱408D2。接著，以例如化學機械研磨製程對透光柱108、第一虛置透光柱408D1、第二虛置透光柱408D2、及遮光層110進行平坦化製程以去除多餘的透光材料。

藉由不同的第一虛置透光柱408D1及第二虛置透光柱408D2材料，更可強化透光柱108陣列結構，避免陣列邊緣透光柱108變形倒塌，保持透光柱108的均勻度，進而提升良率。

在一些實施例中，第一虛置透光柱408D1及第二虛置透光柱408D2可為單層排列，亦可為多層排列。在一些實施例中，第一虛置透光柱408D1及第二虛置透光柱408D2總層數介於3層至5層之間。第一虛置透光柱408D1及第二虛置透光柱408D2可對齊排列，亦可交錯排列，視製程及設計需求而定。

藉由在透光柱陣列周圍形成相同或不同形狀、寬度、節距、材料、排列方式的第一虛置透光柱及第二虛置透光 柱，更可強化透光柱陣列結構，避免陣列邊緣透光柱變形倒塌，保持透光柱的均勻度，進而提升良率。

值得注意的是，第6圖中的周邊區域數目僅為一範例，本發明並不以此為限。例如，如第7圖所示的本發明另一些實施例中，光學感應器500可包括第一周邊區域404P1、第二周邊區域404P2、及第三周邊區域504P3，在透光柱陣列周圍形成第一虛置透光柱408D1、第二虛置透光柱408D2、及第三虛置透光柱508D3，其中第一虛置透光柱408D1、第二虛置透光柱408D2、及第三虛置透光柱508D3可為不同形狀(例如圓形、橢圓形、或矩形)，亦可為相同形狀，視製程及設計需求而定。

藉由在透光柱陣列周圍形成相同或不同形狀、寬度、節距、材料、層數、排列方式的三個以上虛置透光柱層，更可強化透光柱陣列結構，避免陣列邊緣透光柱變形倒塌，保持透光柱的均勻度，進而提升良率。

綜上所述，本發明實施例提供一種光學感應器，在光準直層的遮光層中，除形成畫素上方對應之透光柱陣列外，另形成虛置透光柱包圍透光柱陣列。視製程需求調整虛置透光柱的幾何形狀、尺寸、排列方式、材料。如此一來，可視製程及設計需求強化透光柱陣列結構，避免陣列邊緣透光柱變形倒塌，保持透光柱的均勻度，進而提升良率。

應注意的是，雖然以上描述了本發明一些實施例的優點與功效，但並非各個實施例都需要達到所有的優點與功效。

上述內容概述許多實施例的特徵，因此任何所 屬技術領域中具有通常知識者，可更加理解本發明實施例之各面向。任何所屬技術領域中具有通常知識者，可能無困難地以本發明實施例為基礎，設計或修改其他製程及結構，以達到與本發明實施例相同的目的及/或得到相同的優點。任何所屬技術領域中具有通常知識者也應了解，在不脫離本發明實施例之精神和範圍內做不同改變、代替及修改，如此等效的創造並沒有超出本發明實施例的精神及範圍。

100‧‧‧光學感應器

104C‧‧‧中央區域

104P‧‧‧第一周邊區域

108‧‧‧透光柱

108D‧‧‧第一虛置透光柱

110‧‧‧遮光層

112‧‧‧光準直層

AA’‧‧‧線段

W、DW‧‧‧寬度

P、DP‧‧‧節距

Claims (19)

1. 一種光學感應器，包括：複數個畫素，位於一基板中；一光準直(collimating)層，位於該基板之上，包括：一遮光層，位於該基板上方；複數個透光柱，穿過該遮光層，對應設置於該些畫素上；以及複數個第一虛置透光柱，穿過該遮光層，位於該光準直層的一第一周邊區域；其中於一上視圖中該些第一虛置透光柱包圍該些透光柱。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學感應器，其中該些第一虛置透光柱未對應至任何該些畫素。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光學感應器，其中該些透光柱在該上視圖中的形狀為圓形。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光學感應器，其中該些第一虛置透光柱在該上視圖中的形狀為圓形、橢圓形、或矩形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光學感應器，其中該些第一虛置透光柱的寬度等於該些透光柱的寬度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光學感應器，其中該些第一虛置透光柱的寬度不等於該些透光柱的寬度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光學感應器，其中該些透光柱在該上視圖中的排列為一陣列。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光學感應器，其中該些第一虛置透光柱在該上視圖中的排列為多層排列。
9. 如申請專利範圍第8項所述之光學感應器，其中該些第一虛置透光柱在該上視圖中彼此交錯排列。
10. 如申請專利範圍第1項所述之光學感應器，其中該些第一虛置透光柱及該些透光柱的高寬比介於5：1至20：1之間。
11. 如申請專利範圍第1項所述之光學感應器，該光準直層更包括：複數個第二虛置透光柱，穿過該遮光層，位於該光準直層的一第二周邊區域中，其中該第二周邊區域包圍該第一周邊區域；其中於該上視圖中該些第二虛置透光柱包圍該些第一虛置透光柱。
12. 如申請專利範圍第11項所述之光學感應器，其中該些第二虛置透光柱之寬度不等於該些第一虛置透光柱之寬度。
13. 如申請專利範圍第11項所述之光學感應器，其中該些第二虛置透光柱之寬度等於該些第一虛置透光柱之寬度。
14. 如申請專利範圍第11項所述之光學感應器，其中該些第二虛置透光柱在該上視圖中的形狀為圓形、橢圓形、或矩形。
15. 一種光學感應器的形成方法，包括：形成複數個畫素於一基板中；形成一光準直層於該基板之上，其中該光準直層的形成包括：形成複數個透光柱及複數個第一虛置透光柱於該基板之上，其中該些透光柱對應設置於該些畫素上，且該些第一 虛置透光柱位於該光準直層的一第一周邊區域；以及形成一遮光層於該些透光柱與該些第一虛置透光柱之間；其中於一上視圖中該些第一虛置透光柱包圍該些透光柱。
16. 如申請專利範圍第15項所述之光學感應器的形成方法，其中該些第一虛置透光柱未對應至任何該些畫素。
17. 如申請專利範圍第15項所述之光學感應器的形成方法，其中該些第一虛置透光柱在該上視圖中的排列為多層排列。
18. 如申請專利範圍第17項所述之光學感應器的形成方法，其中該些第一虛置透光柱在該上視圖中彼此交錯排列。
19. 如申請專利範圍第15項所述之光學感應器的形成方法，該光準直層更包括：複數個第二虛置透光柱，穿過該遮光層，位於該光準直層的一第二周邊區域，其中該第二周邊區域包圍該第一周邊區域；其中於該上視圖中該些第二虛置透光柱包圍該些第一虛置透光柱。

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