TWI364562B - Image sensor device - Google Patents
Image sensor device Download PDFInfo
- Publication number
- TWI364562B TWI364562B TW097105705A TW97105705A TWI364562B TW I364562 B TWI364562 B TW I364562B TW 097105705 A TW097105705 A TW 097105705A TW 97105705 A TW97105705 A TW 97105705A TW I364562 B TWI364562 B TW I364562B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- optical diode
- optical
- region
- oblique
- diode
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 150
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 40
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 6
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims 11
- 210000004508 polar body Anatomy 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 21
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 210000000746 body region Anatomy 0.000 description 2
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical compound N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- AZXGXVQWEUFULR-UHFFFAOYSA-N 2',4',5',7'-tetrabromofluorescein Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(Br)C(=O)C(Br)=C2OC2=C(Br)C(O)=C(Br)C=C21 AZXGXVQWEUFULR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000008168 Ficus benjamina Species 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 235000015170 shellfish Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000005612 types of electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14621—Colour filter arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1464—Back illuminated imager structures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
^64562 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 特別是關於-影像感 本發明是有關於半導體技術 測器裝置。 【先前技術】 ^統上’使用結晶體m石夕、及坤化鎵 體材料的P-N接面或p_i_n接面的穿詈可你* :裝置。上述影像感測器裝置是排列在二個方向,而成 為一平面型的影像感測器裝置;或排列在—個方向, 成為線型感測器。
、、一濾光系統常用於上述影像感測器裝置與上述線型 感測器’上述濾光系統具有複數個彩色濾光片,每個彩 色遽光片可允許特定波絲圍的光穿透其本身,而作為 色分離的用途。-例示的遽光系統中具有三原色的彩色 濾光片,上述三原色即為紅、綠、藍;而另—例示_ 光系統中具有青色(cyanogen)、洋紅色(magema)、黃色‘、 與綠色的彩色濾光片。 ' 然而上述濾光系統具有一個問題,即是其中的彩色 濾光片會吸收通過其本身的光能量的一部分,因此業界 需要低損失的濾光器’來避免光損失的問題。 【發明内容】 有鑑於此,本發明的較佳實施例係提供一種影像感 測器裝置’當光通過時可避免光損失的發生。 0978-A33030TWF/VISERA2007-012/dwwang 5 1364562 •本發明的一較佳實施例係提供一種影像感測器裝 置’其具有複數個單位晝素’每個上述單位畫素包含: 基底’上述基底具有水平排列成一列的複數個光學二 極體,且上述光學二極體之間具有至少一斜邊邊界區; 以及一非吸收性的分光裝置位於上述基底上或其上方, 上述非吸收性的分光裝置係使入射的白光發生色散,而 分成複數個成分色光,上述成分色光是依照其波長大小 順序排成一列,上述非吸收性的分光裝置並導引上述成 _分色光,而使上述成分色光入射至上述光學二極體。 本發明的另一較佳實施例係又提供一種影像感測器 裝置,包含·一基底,上述基底具有一矩形的單位晝素 區於其一表面,·至少一斜邊邊界區將上述單位晝素區分 成排列成一列的複數個光學二極體區;複數個光學二極 體,分別置於上述光學二極體區中;以及一非吸收性的 分光裝置位於上述基底上或其上方,上述非吸收性的分 光裝置係使入射的白光發生色散,而分成複數個成分色 光’上述成分色光是依照其波長大小順序排成一列,上 述非吸收性的分光裝置並導引上述成分色光,而使上述 成分色光入射至上述光學二極體。 本發明的另一較佳實施例係又提供一種影像感測器 裝置,其具有複數個單位晝素,每個上述單位畫素包含: 基底’上述基底具有互為相反表面的一第—表面與一 第二表面,且上述基底具有水平排列成一列的複數個光 學二極體,且上述光學二極體之間具有至少一斜邊邊界 〇978-A33030TWF/VISERA2007-012/dwwang 1364562 區一非吸收性的分光裝置位於上述基底上或其上方, ^述非吸收性的分光裝置係使人射的白光發生色散,而 分成複數個成分色光,上述成分色光是依照其波長大小 =序排成1,上料时性的分光裝置並導引上述成 刀色光而使上述成分色光入射至上述光學二極體,;以 及一光學二極體接點於上述基底的上述第二表面上。 【實施方式】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 明顯易懂,下文特舉出較佳實施例,並配合所附圖式, 作洋細說明如下: 第1圖為一俯視圖,係顯示本發明一較佳實施例之 影像感測器裝置i。影像制器裝置!包含複數個 素…而單位晝f1〇是位於具有複數個光學二極體的;: 基底100上;影像感測器裝置J還在每個單位晝素丨〇中 各包含一非吸收性的分光裝置120。另外,.第;'圖中標示 ,「X」的箭號是代表-參考的列方向。在本實施例;, 早位晝素10是排列成一陣列;而在其他的實施例中,單 位晝素1G可排成-列或—行;在另外的實施例中 意排列單位晝素1 〇。 第2A與2B圖為一系列之剖面圖,係顯示第^圖所 示之本發明較佳實施例之影像感測器裝置丨的其中一個 單位晝素10。在第2A圖中,影像感測器骏置i為一背 面受光的裝置;在第2B圖中,影像感測器裝置丨為一前 0978-A33030TVsT/VlSERA2007-〇l2/dwwang 丄JO兮 面受光的裝置。 在苐2A圖中,| 面具有互為相反面的—第一表 ιηη θ & 一表面〇b。在本實施例中,第一表面 5|二疋“'闽光的照射,而光學二極體的接點與影像感測 =置1的周邊電路是形成於第二表面腿上。由於在 :貫施例中’第二表面祕是作為裝置的前面,而第一 t面黯是作為展置的背面,故影像感測器裝置i為-月面受光的裝置。
土底100具有水平排列成一列的複數個光學二極 體,排列方向如箭號X所示。在第2八與2B巾所示之本 發明較佳實施例中,基底1〇〇是在每個單位Μ 1〇中具 f二個光學二極體。請注意在第2Α與2Β圖中所繪示的 每個單位晝素10中所具有的光學電晶體數量僅僅是本發 明的其中一例,而不應用以限制本發明的範圍,任何本 發明所屬技術領域中具有通常知識者,均可視需求調 整、改變母個單位畫素中所配置的光學二極體的數量。 在第2A圖中,基底1〇〇具有水平排列成一列的光學 二極體111、112、與113,排列方向如箭號x所示。具 體而§ ’基底100的第二表面l〇〇b是具有水平排列成一 列的光學一極體區101b、102b、與1 〇3b,排列方向如箭 號X所示,而光學二極體111、112、與in則分別置於 光學二極體區l〇lb、l〇2b、與103b中。斜邊邊界區ι14 係置於光學二極體111與112(光學二極體區i〇ib與i〇2b) 之間,面斜邊邊界區115則置於光學二極體112.與 0978-A33030TWF/VISERA20〇7-〇12/dwwang 8 !364562 U3b(光學二極體區嶋 114 Μ ns ,、 〇3b)之間。關於斜邊邊界區 在本念ίΦ角」的情況,在後文中會作詳細的敘述。 在本只知例中,光學二極體 ^ 測、感應可見光.而與113是用以姨 其他種類的光凤 貫施例中’基底_可包含 ^瓜?里題的光學二極體, 磁波例如紅外線、紫外線 二、感應其他種類的電 112aa、愈n/、刀別包含光學二極體接.點lllaa、 ,二= 基底1〇0的第二表面·上,而光學 一極體接點 lllaa、112aa、命 in 、, 收光昭的筮主 ” 13犯並非形成於用以接 U第一表面⑽3上,因此 ln、112、與Π3的有效受朵而并止庳 尤予—極體 φ ΊΊ0 有 >文又先面積。先學二極體lu、112、 :⑴的周邊電路可形成於第二表们_ 中。 的核〜被’故將其省略而未綠示於圖式 基底100為一半導體基底,1 :半導體材料或化合物半導體材料了但在有本任 二二 1G°為—料底,㈣料佈植製好別在光學- 2區祕、102b、與103b中植入已知的N型或^ =摻雜物,而形成光學二極體⑴、112、與113 2例中,基底1GG可具有適#的厚度使光線可通過复 =二並;I以維持足夠的基板強度。任何本發明技 =域中具有通常知識者,均可使用例行性的實驗 達成適合其自身的理想基板厚度。 非吸收性的分光裝置12〇是位於基底1〇〇上或其上 〇978-A33〇3〇tWF/viSERA2007-012/dwwang 9 J- 方。在某些實施例中,非吸收性的 ,請的第-表面雜或第二表面10〇 =施例中,可配置與基底100對向的另一基底,而; ::吸收性的分光裝置120形成於此另一基底上;而在 中’非吸收性的分光裝置120則是位於基底100 的弟一表面l〇〇a上。 ^非吸收性的分光裝置120是使入射的白光20發生色 :刀二複數個成分色光’該些成分色光是依照其波 、順序排成一列(如« X所指示的方向),非吸收 =分光裝置⑶並導引上述齡色光,岐上述成= 一入射至·光學二極體。例如在第2A圖中,光學二極體 \、m、與113的設計是分別用來偵測紅光、綠光、 且非㈣性的分光裝置12G是使來自外界環境 2-光源(未緣示)的入射白光2〇發生色散,而分成依序 綠光22、與藍光23,三者是排成一列(如 Hi ^ 曰示的方向)。而非吸收性的分光裝置120是將 、·光1導引並入射至光學二極體⑴、將綠光22導引並 入射至光學二極體112、且將藍光23導引並入射至光學 二極體⑴。非吸收性的分光裝置12〇可選自下列所组成 ^族群:一稜鏡(Ρ—、—繞射稜鏡(diffractive prism)、 一相位光栅(phase gming)、與―閃耀式光栅 gratmg),其範例分別繪示於第3a〜3d圖中。 在第2B圖中,基底1〇〇具有水平排列成一列的光學 二極體116、117 '與118,排列方向如箭號又所示。具. 〇978-A33030TWF/VISERA2007-〇12/dwwang 1364562 體而言,基底100的第一表面l〇〇a是具有水平排列成一 列的光學二極體區101a、102a、與103a,排列方向如箭 號X所示,而光學二極體116、117、與118則分別置於 光學二極體區1〇la、1〇2a、與l〇3a中。斜邊邊界區119a 係置於光學二極體116與117(光學二極體區1〇1&與1〇2幻 之間,而斜邊邊界區119b則置於光學二極體n7與 118(光學二極體區〗02a與1〇3a)之間。關於斜邊邊界區 U9a與119b的「斜角」的情況,則與後文中所述斜邊邊 界區114與π 5的情況相同或類似。在本實施例中,光 學二極體116、117、與118是用以侦測、感應可見光; 而在其他見知例中,基底1 〇〇可包含其他種類的光學二 極體用來偵測、感應其他種類的電磁波例如紅外線、 紫外線、或其他的電磁波。光學二極體116、117、盥118 分別包含光學二極體接點116a、ma、與⑽於基底⑽ 的第:表面100a上,而光學二極體接點U6a、ina、與 ⑽是形成於用以接收光照的第一表面驗上,因此: 稍微影響到光學二極體116、117、與118的有效受光: :二:學二極體116、117、與118的周邊電路可形成於 面100a上,為了簡潔地說明本發明的核心特徵, 故將其省略而未繪示於圖式中。另外,關於 的分光裝請、白光20、紅光21、綠光22、; 細節部分均分別與前文對第2A圖所作敘述者 相同或頰似,故在此加以省略。 弟3Α〜3D圖為一系列之剖.面圖,係顯示第[圖所示 〇978-A33030TWF/VlSERA2007-0,2/dwwang 11 1364562 之·本發明較佳實施例之非吸收性的分光裝置120的數個 '範例,並為了簡潔地敘述本發明的特徵而忽略基底100。 在第3A圖中,非吸收性的分光裝置120是一個棱鏡 (prism)120a或一組稜鏡120a,其使來自外界環境或一光 源(未繪示)的入射白光20發生色散,而分成依序排列的 紅光21、綠光22、與藍光23。因此,非吸收性的分光裝 置120實質上並不會從入射白光20吸收任何能量。而單 一或一組的棱鏡120a的排列方式,是決定於預定的紅光 籲21、綠光22、藍光23的光譜。 在第3B圖中,非吸收性的分光裝置120是一繞射稜 鏡(diffractive prism)。上述繞射稜鏡具有一透明薄膜120b 例如為二氧化矽或其他透明材料,並藉由例如微影與蝕 刻製程將其圖形化,而形成由複數個溝槽所組成的一圖 形121b,而使來自外界環境或一光源(未繪示)的入射白 光20發生色散,而分成依序排列的紅光21、綠光22、 與1光23。因此,非吸收性的分光裝置120實質上並不 春會從入射白光20吸收任何能量。而圖形121b的溝槽的 數量、深度及深度分佈、排列方式等條件,是決定於預 定的紅光21、綠光22、藍光23的光譜。 在第3C圖中,非吸收性的分光裝置120是一相位光 柵(phase grating)。上述相位光栅具有一透明薄膜120c例 如為二氧化矽或其他透明材料,其具有一鋸齒狀的表面 121 c,而使來自外界環境或一光源(未繪示)的入射白光 20發生色散,而分成依序排列的紅光21、綠光22、與藍 0978-A33030TWF/VISERA2007-012/dwwang 12 1364562 光23。因此,非吸收性的分光 入射白光20吸收任< < θ 乂 貝質上並不會從 形成,可使用例如=罩=齒狀的表面叫的 形化。而繼的表==對咖進行圓 的紅^定於預定 =:gr:ting)。上述_式光栅具有複 =
不透0雜狀物1細,而使來自外界環境或2 的:的:射白光20發生色散,而分成依序排列 某些實•不透明柱狀 物120d的分佈圖形與間距等條件,是決定於預定 的紅光2卜綠光22、藍光23的光譜。 預疋 f 4圖為—示意圖’係顯示第2A圖所示之本發明一 ,佳貫施例之影像感測器裝置中的光學二極體的排列方 式。弟4圖的上半部是顯示來自非吸收性的分光裳置12〇 ,紅光21、綠光22、與藍光23的-例示色彩光譜圖。 在此色彩光譜圖中,X轴是來自非吸收性的分光裝置⑽ =光的波長,Y軸則代表光強度。曲線4〇卜4〇2、與*们 分別代表來自非吸收性的分光裝置12〇的紅光21、綠光 22、與藍光23的光譜。區域Αι是表示來自非吸收:的 分光裝置120的紅光21與綠光22之間的色彩交互重疊 (color⑽ss-talk) ’而區域&是表示來自非吸收性的分= 0978-A33030TWF/VlSERA2007-012/dwwang 1364562 裝置120的綠光22與藍光23之間的色彩交互重疊。另 =,上述X軸亦可代表第2A圖所示的基底1〇〇中的光 學二極體11卜112、與113内的位置。例如波長為4〇〇nm 的光束是照射在第2A圖所示的光學二極體丨13的左緣; 而波長為70〇nm的光束是照射在第2A圖所示的光學二 極體111的右緣;而對波長介於4〇〇11111與7〇〇nm的光束 =吕,波長愈長者,其照射在基底1〇〇的位置就愈接近 鲁第2A圖所示的光學二極體U1的右緣、且愈遠離第2A 圖所示的光學二極體113的左緣。 第4圖的下半部是從第2A圖的第二表面1〇〇b向上 仰視的光學二極體m、112、與113的底面視圖。同樣 地,對波長介於40〇nm與700nm的光束而言,波長愈長 者,其照射在的位置愈接近光學二極體U1的右緣、且 愈遠離光學二極體113的左緣。光學二極體ηι、112、 113(光學一極體區l〇lb、102b、與103b)、以及其間 鲁的斜邊邊界區114與115是定義出基底1〇0的一光偵測 區。在本實施例中,上述光偵測區為矩形或實質上為矩 开/,而在其他貫施例中,可將上述光偵測區的形狀變更 為任何想要的形狀。斜邊邊界區114與115則將上述光 侦測區分成水平排列成一列的光學二極體區l〇1b、 102b、與i〇3b,其排列方向如箭號χ所示,分別提供給 光學二極體111、112、與Π3。而斜邊邊界區114與115 更定義出光學二極體1Π、112、與113的過渡區,用以 偵洌落於色彩交互重疊的區域 '.與八2的光束。
I 〇978-A33030TWFA^ISERA2007-〇l2/dwwang ]4 !364562 •例如’斜邊邊界區114是定義出光學二極體⑴盘 之間的一斜角θ],而斜邊邊界區115敎義出光風1、 Ξϋ與113之間的一斜角θ2’其中斜角…與斜 :疋,兄角’ 0】與θ2的值是決定於色彩交互重疊的區域a j。在本實施例中’色彩交互重疊的區域A]的面積較 二大於色彩父互重璺的區域&的面積,故斜角㊀]是小 於斜角Θ2。因此,位於光學二極體ln與112之間、而 鲁用以偵測來自色彩交互重疊的區域Α]的光束的過渡區的 面積,是大於位於光學二極體112與113之間、而用以 偵測來自色衫父互重豐的區域&的光束的過渡區的面 積。 ^特別在本實施例中,由於上述光偵測區的形狀為矩 形,光學二極體111與113(光學二極體區1〇ib與1〇外) 的形狀均為具有二個直角的梯形,而光學二極體112(光 學二,體區102b)的形狀則為不具任何直角的梯形。另外 φ在本實施例中,斜邊邊界區114與115的形狀均為平行 四邊形或實質上為平行四邊形。如平行四邊形的斜邊邊 界區114與Π5所定義,光學二極體ηι具有一主要部 分111a與一綠光過渡區lllb,其中主要部分ma的形 狀為矩形或實質上為矩形、且離斜邊邊界區114較遠, 而綠光過渡區lllb的形狀為直角三角形、且距斜邊邊界 區Π4較近。類似於光學二極體m,光學二極體112具 有一主要部分112a、一紅光過渡區inb、與一藍光過渡 £ 1 λ iC穴中主要部分112a的形狀為矩形或實質上為矩 0978-A33030TWF/VISERA2007-012/dwwang 1364562 形、且離斜邊邊界區114與115較遠,而紅光過渡區U2b 的形狀為直角三角形、且距斜邊邊界區114較近,藍光 過渡區112c的形狀亦為直角三角形、但距斜邊邊界區115 較近。類似於光學二極體111與112,光學二極體113具 有一主要部分113&與一綠光過渡區113b,其中主要部分 113a的形狀為矩形或貫質上為矩形、且離斜邊邊界區 較通,而綠光過渡區113b的形狀為直角三角形、但距斜 邊邊界區115較近。另外如第4圖所示,斜角θ]是光學 二極體ill的斜角,其指向光學二極體112,而斜角h 則疋光學二極體112的斜角,其指向光學二極體113。如 .前所述,由於斜角是小於斜角θ2,綠光過渡區nib 的面積大於綠光過渡區113b的面積,且紅光過渡區u2b 的面積疋大於藍光過渡區112c的面積。因此,位於光學 二極體111與112之間、而用以偵測來自色彩交互重疊 的區域Al的光束的過渡區的面積,是大於位於光學二二 體112與113之間、而用以偵測來自色彩交互重疊的區 域A,的光束的過渡區的面積。其結果,係改善了影 測器裝置1的性能。 ’、 如上所述,本發明之影像感測器裝置在對入射白光 進行色散的過程中實質上未造成光線能量的損失,且在 =的光,極體之間具有過渡區’而可改善影像感測器 裝置的性能。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用 以限定本發明,任何本發明所屬技術領域中具有通常知 097S-A33030TWF/VISERA2007-0l2/dwwang 16 1364562 識者,在不脫離本發明之精神和範圍内,當可作些許之 更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專 利範圍所界定者為準。 0978-A33030TWF/VISERA2007-012/dwwang 17 丄的4562 •【圖式簡單說明】
第1圖為一俯視圖,係顯示本發明一較佳實施例之 影像感測器装置。 A 一第2A與2B圖為一系列之剖面圖,係顯示第i圖所 不之本發明較佳實施例之影像感測器裝置的其中一個單 位晝素。 第3A〜3D圖為一系列之剖面圖,係顯示第J圖所示 之本發明較佳實施例之非吸收性的分光裝置的數個 例。 第4圖為一示意圖,係顯示第2A圖所示之本發明— 較佳實施例之影像感測器裝置中的光學二極體的排 式。 万 【主要元件符號說明】 1〜影像感測器裝置; 20〜白光; 2 2〜綠光; 100〜基底; 100b〜第二表面; 10〜單位晝素; 21〜紅光; 23〜藍光; 100a〜第一表面; 101a、101b、102a、102b、103a、103b〜光學二植 區; 111、112、113、116、117、118〜光學二極體; 111a、112a、113a〜主要部分; lllaa〜光學二極體接點; 〇978-A33030TWFA^ISERA2007-0!2/dwwang 18 1364562 lllb、113b〜綠光過渡區; 112aa、113aa、116a、117a、118a 〜光學二極體接點; 112 b ~紅光過渡區, 112c〜藍光過渡區; 114、115、119a、119b〜斜邊邊界區; 120〜非吸收性的分光裝置; 120a〜稜鏡; 120b、120c〜透明薄膜; 120d〜不透明柱狀物; 121b〜圖形; 121c〜鋸齒狀的表面; 401、402、403〜曲線; A]、人2~區域(。 0978-A33030TWF/VISERA2007-012/dwwang 19
Claims (1)
1364562 -- 第97105705號之申請專利範圍修正本 101年3月6日修正替換頁 .十、申請專利範圍: 1. 一種影像感測器裝置,其具有複數個單位畫素,每 個該些單位晝素包含: 一基底,該基底具有水平排列成一列的複數個光學二 極體,該些光學二極體包含水平夾置於用以接收紅光的一 第一光學二極體與用以接收藍光的一第三光學二極體之間 的用以接收綠光的一第二光學二極體; 一第一斜邊邊界區,其是位於該第一光學二極體與該 第二光學二極體之間,且該第一光學二極體與該第二光學 二極體之間具有一第一斜角,該第一斜角為一第一銳角; 一第二斜邊邊界區,其是位於該第二光學二極體與該 第三光學二極體之間,且該第二光學二極體與該第三光學 二極體之間具有一第二斜角,該第二斜角為一第二銳角, 該第一銳角是小於該第二銳角;以及 一非吸收性的分光裝置位於該基底上或其上方,該非 吸收性的分光裝置係使入射的白光發生色散,而分成複數 個成分色光,該些成分色光是依照紅光、綠光、藍光的順 序排成一列,該非吸收性的分光裝置並導引該些成分色 光,而使該些成分色光分別對應而入射至該第一光學二極 體、該第二光學二極體、與該第三光學二極體。 2. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測器裝置,其 中該非吸收性的分光裝置是選自下列所組成之族群:一稜 鏡(prism)、一繞射棱鏡(diffractive prism)、一相位光栅 (phase graiing)、與一閃耀式光撫(blazed grating)。 0〇78-Α3?030Τ\νΡί (20120203) 20 101年3月6日修正替換頁 1364562 ^ 第97105705號之申請專利範圍修正本 3. —種影像感測器裝置,包含: 一基底,該基底具有一矩形的單位晝素區於其一表 面; 複數個斜邊邊界區將該單位晝素區分成排列成一列 的複數個光學二極體區; 複數個光學二極體,包含水平夾置於用以接收紅光的 一第一光學二極體與用以接收藍光的一第三光學二極體之 間的用以接收綠光的一第二光學二極體,且該第一光學二 極體、該第二光學二極體、該第三光學二極體是分別置於 該些光學二極體區的一第一光學二極體區、一第二光學二 極體區、一第三光學二極體區中;以及 一非吸收性的分光裝置位於該基底上或其上方,該非 吸收性的分光裝置係使入射的白光發生色散,而分成複數 個成分色光,該些成分色光是依照紅光、綠光、藍光的順 序排成一列,該非吸收性的分光裝置並導引該些成分色 光,而使該些成分色光分別對應而入射至該第一光學二極 體、該第二光學二極體、與該第三光學二極體;其中 該第一光學二極體區具有指向該第二光學二極體區 的一第一斜角,該第一斜角是一第一銳角; 該第二光學二極體區具有指向該第三光學二極體區 的一第二斜角,該第二斜角是一第二銳角;以及 該第一銳角小於該第二銳角。 4. 如申請專利範圍第3項所述之影像感測器裝置,其 中該非吸收性的分光.裝置是選自下列所組成之族群:一棱 0978-Α33030Τ\νΠ (20120203) 21 1364562 - 第97105705號之申請專利範圍修正本 ]〇1年3月6日修正替換頁 , .鏡(prism)、一繞射稜鏡(diffractive prism)、一相位光柵 (phase grating)、與一閃耀式光柵(blazed grating)。 5. 如申請專利範圍第3項所述之影像感測器裝置,其 中該些斜邊邊界區包含: 一第一斜邊邊界區,其是位於該第一光學二極體區與 該第二光學二極體區之間;以及 一第二斜邊邊界區,其是位於該第二光學二極體區與 該第三光學二極體之間區。 6. 如申請專利範圍第3項所述之半影像感測器裝置, 其中 該第一光學二極體區與該第三光學二極體區的形狀 為梯形,且均具有二個直角;以及 該第二光學二極體區的形狀為梯形,且不具任何直 角。 7. —種影像感測器裝置,其具有複數個單位晝素,每 個該些單位晝素包含: 一基底,該基底具有互為相反表面的一第一表面與一 第二表面,且該基底具有水平排列成一列的複數個光學二 極體,該些光學二極體包含水平夾置於用以接收紅光的一 第一光學二極體與用以接收藍光的一第三光學二極體之間 的用以接收綠光的一第二光學二極體,一第一斜邊邊界區 是位於該第一光學二極體與該第二光學二極體之間,一第 二斜邊邊界區是位於該第二光學二極體與該第三光學二極 口 、_ R Θ · ΙΕ 曰 J , 0〇78-A33030TWFl(2(»i2(i2{i3) 22 1364562 101年3月6日修正替換頁 第97105705號之申請專利範圍修正本 一非吸收性的分光裝置位於讀基底上或其上方,該非 吸收性的分光裝置係使入射的白光發生色散,而分成複數 個成分色光,該些成分色光是依照紅光、綠光、藍光的順 序排成一列,該非吸收性的分光裝置並導引該些成分色 光,而使該些成分色光入射至該第一光學二極體、該第二 光學二極體、與該第三光學二極體;以及 一光學二極體接點於該基底的該第二表面上;其中 該第一光學二極體與該第二光學二極體之間具有一 第一斜角、該第二光學二極體與該第三光學二極體之間具 有一第二斜角,該第一斜角為一第一銳角、該第二斜角為 一第二銳角,該第一銳角是小於該第二銳角。 8. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測器裝置,其 中該非吸收性的分光裝置是選自下列所組成之族群:一稜 鏡(prism)、一繞射稜鏡(diffractive prism)、一相位光栅 (phase grating)、與一閃耀式光栅(blazed grating) ° 9. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測器裝置,其 中該第一光學二極體、該第一斜邊邊界區、該第二光學二 極體、該第二斜邊邊界區、與該第三光學二極體是排列成 矩形。 10. 如申請專利範圍第9項所述之影像感測器裝置,其 中 該第一光學二極體與該第三光學二極體的形狀為梯 形,且均具有二個直角;以及 該第二光學二極體的形狀為梯形,且不具任何直角。 0978-A33030TWF1 (20120203)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/871,074 US20090096900A1 (en) | 2007-10-11 | 2007-10-11 | Image sensor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW200916853A TW200916853A (en) | 2009-04-16 |
TWI364562B true TWI364562B (en) | 2012-05-21 |
Family
ID=40533812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW097105705A TWI364562B (en) | 2007-10-11 | 2008-02-19 | Image sensor device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090096900A1 (zh) |
CN (1) | CN101409299A (zh) |
TW (1) | TWI364562B (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9881965B2 (en) | 2009-09-30 | 2018-01-30 | Stmicroelectronics S.A. | Back-side image sensor |
US8314866B2 (en) * | 2010-04-06 | 2012-11-20 | Omnivision Technologies, Inc. | Imager with variable area color filter array and pixel elements |
US8723994B2 (en) | 2010-04-06 | 2014-05-13 | Omnivision Technologies, Inc. | Imager with variable area color filter array and pixel elements |
EP2447686B1 (en) | 2010-10-28 | 2014-05-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Spectral colorimetric apparatus and image forming apparatus including the same |
KR101704046B1 (ko) * | 2011-02-28 | 2017-02-07 | 현대자동차주식회사 | 차량의 변속단 표시장치 |
US20150042850A1 (en) * | 2012-03-20 | 2015-02-12 | Nokia Corporation | Apparatus and a Method for Imaging |
KR102338897B1 (ko) | 2014-10-22 | 2021-12-13 | 삼성전자주식회사 | 색분리 소자를 포함하는 적층형 이미지 센서 및 상기 이미지 센서를 포함하는 촬상 장치 |
JP2018513570A (ja) * | 2015-03-31 | 2018-05-24 | ダートマス カレッジ | Jfetソースフォロアを有するイメージセンサ及びイメージセンサ画素 |
KR102519178B1 (ko) | 2015-09-25 | 2023-04-06 | 삼성전자주식회사 | 색분리 소자를 포함하는 이미지 센서 및 이를 포함하는 촬상 장치 |
CN111614878B (zh) * | 2020-05-26 | 2022-04-22 | 维沃移动通信(杭州)有限公司 | 像素单元、光电传感器、摄像模组及电子设备 |
CN114845061A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-08-02 | 维沃移动通信有限公司 | 图像传感器的控制方法、装置、图像传感器及电子设备 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1529711A (en) * | 1975-07-01 | 1978-10-25 | Rca Corp | Optical etc phase filters producing near-field patterns |
JPS60204170A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-15 | Toshiba Corp | 画像読取り装置 |
US5031032A (en) * | 1990-03-30 | 1991-07-09 | Xerox Corporation | Color array for use in fabricating full width arrays |
US5119181A (en) * | 1990-03-30 | 1992-06-02 | Xerox Corporation | Color array for use in fabricating full width arrays |
JPH0821703B2 (ja) * | 1990-07-17 | 1996-03-04 | 株式会社東芝 | 固体撮像素子 |
JP3707172B2 (ja) * | 1996-01-24 | 2005-10-19 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像読取装置 |
US5497269A (en) * | 1992-06-25 | 1996-03-05 | Lockheed Missiles And Space Company, Inc. | Dispersive microlens |
US5701005A (en) * | 1995-06-19 | 1997-12-23 | Eastman Kodak Company | Color separating diffractive optical array and image sensor |
US5552828A (en) * | 1995-08-17 | 1996-09-03 | Xerox Corporation | Geometries for photosites in a photosensitive silicon chip |
US6654056B1 (en) * | 1998-12-15 | 2003-11-25 | Xerox Corporation | Geometric configurations for photosites for reducing Moiré patterns |
JP2001309395A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Sony Corp | 固体撮像素子及びその製造方法 |
TW475334B (en) * | 2000-07-14 | 2002-02-01 | Light Opto Electronics Co Ltd | High light-sensing efficiency image sensor apparatus and method of making the same |
US6570145B2 (en) * | 2001-05-02 | 2003-05-27 | United Microelectronics Corp. | Phase grating image sensing device and method of manufacture |
JP3742775B2 (ja) * | 2002-02-21 | 2006-02-08 | 富士フイルムマイクロデバイス株式会社 | 固体撮像素子 |
EP1341235A3 (en) * | 2002-02-28 | 2006-05-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus |
US7129466B2 (en) * | 2002-05-08 | 2006-10-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Color image pickup device and color light-receiving device |
KR100536361B1 (ko) * | 2003-12-10 | 2005-12-12 | 삼성전기주식회사 | 광 픽업장치 |
US20070097252A1 (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-03 | Silverstein D A | Imaging methods, cameras, projectors, and articles of manufacture |
-
2007
- 2007-10-11 US US11/871,074 patent/US20090096900A1/en not_active Abandoned
-
2008
- 2008-02-19 TW TW097105705A patent/TWI364562B/zh not_active IP Right Cessation
- 2008-03-03 CN CNA2008100821188A patent/CN101409299A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW200916853A (en) | 2009-04-16 |
CN101409299A (zh) | 2009-04-15 |
US20090096900A1 (en) | 2009-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI364562B (en) | Image sensor device | |
TWI645179B (zh) | 影像感測器、檢測系統及檢測物件之方法 | |
US20120113678A1 (en) | light guide apparatus | |
US9885604B2 (en) | Optical sensor and electronic apparatus | |
KR20100106480A (ko) | 웨이퍼 스택, 집적 광학 장치 및 이를 제조하기 위한 방법 | |
KR20190033283A (ko) | 메타표면 광학소자 및 그 제조방법 | |
US10971642B2 (en) | Opto-electronic unit composed of an opto-photonic platform | |
TW201224542A (en) | Optical sensing module | |
US9673241B2 (en) | Light-condensing unit, solid-state image sensor, and image capture device | |
KR20190034385A (ko) | 표시 장치 | |
Antolovic et al. | Optical-stack optimization for improved SPAD photon detection efficiency | |
Jeon et al. | Mask-free photolithographic exposure using a matrix-addressable micropixellated AlInGaN ultraviolet light-emitting diode | |
TW200844437A (en) | Portable optical detection chip and its manufacturing method thereof | |
US11344882B2 (en) | Microfluidic apparatus, and method of detecting substance in microfluidic apparatus | |
US20130182445A1 (en) | Method of manufacturing an improved optical layer for a light emitting device with surface nano-micro texturation based on coherent electromagnetic radiation speckle lithography | |
EP4212920A1 (en) | Optical element, imaging element, and imaging device | |
TW201501849A (zh) | 形成用於電容觸控感測器之電極結構之方法 | |
KR101264125B1 (ko) | 광 스위칭 방식을 이용하는 디지털 엑스―선 영상 검출기를 위한 라인 광원 모듈 | |
TWI688086B (zh) | 光學元件 | |
TW201543655A (zh) | 具增進的收光效率的前感光式半導體結構及其製作方法 | |
CN116635763A (zh) | 光学角度滤波器 | |
WO2017068671A1 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
CN110232298B (zh) | 光学指纹传感器模组 | |
FR3113431A1 (fr) | Système d'acquisition d'images | |
JPS63172219A (ja) | イメ−ジセンサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |