图像传感器和包括图像传感器的成像设备制造技术

提供了图像传感器和包括图像传感器的成像设备。多层传感器结构的图像传感器包括：多个感测像素，所述多个感测像素中的每个包括被构造成收集光的微镜头；第一光电转换器，被构造成将第一波长带的光转换成电信号；以及第二光电转换器，形成在基底上，被构造成将入射光转换成电信号，其中，第二光电转换器的中轴与微镜头的光轴分隔开。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2015年2月16日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0023151号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
专利技术构思的示例实施例涉及一种图像传感器和一种包括图像传感器的成像设备。例如，至少一些示例实施例涉及一种具有多重光电转换结构的图像传感器和一种包括图像传感器的成像设备。
技术介绍
日常生活中广泛使用了诸如智能电话或数码相机的成像设备。因此，对高性能成像设备或成像设备中包括的图像传感器的要求有所增加。例如，会期望图像传感器执行自动聚焦功能，使得成像设备可以迅速地且准确地拍摄图像。另外，随着成像设备的分辨率提高，在提高图像传感器相对于光学信号的灵敏度时，会期望具有简单结构的图像传感器。
技术实现思路
专利技术构思的示例实施例提供了一种具有高灵敏度并且能够迅速地且准确地执行操作的图像传感器和一种包括图像传感器的成像设备。根据专利技术构思的示例实施例，提供了一种多层传感器结构的图像传感器，所述图像传感器包括多个感测像素，其中，所述多个感测像素中的每个包括：收集光的微镜头；第一光电转换器，将第一波长带的光转换成电信号；以及第二光电转换器，形成在基底上并且将入射光转换成电信号，其中，第二光电转换器的中轴与微镜头的光轴分隔开。根据专利技术构思的另一个示例实施例，提供了一种多层传感器结构的图像传感器，所述图像传感器包括多个感测像素，其中，所述多个感测像素中的每个包括：收集光的微镜头；第一光电转换器，将第一波长带的光转换成电信号；以及第二光电转换器，将第二波长带的光转换成电信号，其中，第二光电转换器包括相对于微镜头的光轴彼此分隔开的第一光电转换装置和第二光电转换装置。根据专利技术构思的其它示例实施例，提供了一种成像设备，所述成像设备包括：镜头，收集从对象反射的光；以及多层传感器结构的图像传感器，所述图像传感器包括含有多个像素的像素阵列并且将入射到镜头上的光作为电信号输出，其中，所述多个像素之中的至少一个聚焦像素包括：微镜头；第一光电转换器，将第一波长带的光转换成电信号；以及第二光电转换器，包括与微镜头的光轴分隔开的第一光电转换装置，并且将第二波长带的光转换成电信号。根据另一个示例实施例，图像传感器可以包括多个感测像素。在一些示例实施例中，所述多个感测像素可以包括：微镜头，被构造成收集入射光；以及多个光电转换器，顺序堆叠在微镜头下方，所述多个光电转换器被构造成将不同波长带的入射光选择性地转换成不同的电信号，所述多个光电转换器中的至少一个具有形成在基底中的一个或更多个光电转换装置，所述一个或更多个光电转换装置基于微镜头的光轴分隔开。附图说明通过下面结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解专利技术构思的示例实施例，其中：图1A和图1B是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的垂直剖视图；图2A至图2C是示出执行相位差自动聚焦操作的方法的图示；图3是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的垂直剖视图；图4A和图4B是示出根据示例实施例的像素电路的示例的图示；图5A和图5B是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的水平剖视图；图6是从图3和图5A的图像传感器中的第二光电转换器输出的图像信号的图示；图7A至图7C是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的水平剖视图；图8是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的垂直剖视图；图9是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的垂直剖视图；图10是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的垂直剖视图；图11A至图11G是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的水平剖视图；图12是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的垂直剖视图；图13A至图13E是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的水平剖视图；图14是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的垂直剖视图；图15A和图15B是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的水平剖视图；图16是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的垂直剖视图；图17是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的垂直剖视图；图18是根据示例实施例的图像传感器中包括的像素的垂直剖视图；图19A和图19B是示出根据示例实施例的像素阵列中的聚焦像素的示例的图示；图20A至图20E是示出布置多个聚焦像素的示例的图示；图21是根据示例实施例的数字成像装置的框图；图22是根据示例实施例的数字成像装置中的CPU/DSP和一些元件的图示；图23是根据示例实施例的图像传感器的框图；图24是根据示例实施例的包括图像传感器的系统的框图；图25是根据示例实施例的包括图像传感器和接口的电子系统的图示；以及图26是根据示例实施例的成像设备的纵向剖视图。具体实施方式现在，将参照附图更充分地描述专利技术构思的示例实施例，在附图中示出专利技术构思的一些示例实施例。在附图中，为了清晰起见，夸大了层和区域的厚度。附图中的同样附图标记指代同样的元件。这里公开了详细的例证实施例。然而，本文中公开的具体结构和功能性的细节只是代表性地为了描述示例实施例的目的。示例实施例可以用许多替代形式实施并且不应该被理解为只限于这里阐明的那些。因此，专利技术构思的示例实施例可以包括与专利技术构思的示例实施例相关的构思和技术范围中包括的所有修订形式、等同形式、或替代形式。附图中的同样的附图标记指代同样的元件。另外，将用剖视图作为专利技术构思的示例视图来描述具体实施方式中的示例实施例。因此，可以根据制造技术和/或可以容许的误差来修改示例视图的形状。因此，专利技术构思的示例实施例不限于示例视图中示出的具体形状，而是可以包括根据制造过程而可能产生的其它形状。附图中例示的区域具有普遍性质，并且用于示出元件的具体形状。因此，不应该将其理解为局限于专利技术构思的范围。然而，应该理解，并不意图将本公开限于所公开的特定示例实施例。相反地，示例实施例将涵盖落入示例实施例的范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。在附图的描述中，同样的附图标记始终指示同样的元件。这里，在专利技术构思的各种示例实施例中使用的术语“包括”或“可以包括”可以指示存在对应的功能、操作或组件，并不限制一个或多个额外功能、操作或组件。还应该理解，当术语“包括”和/或其变型在本说明书中使用时，指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组。如这里所使用的，术语“或”包括相关所列项中的一个或多个的任意和所有组合。例如，“A或B”可以包括A、B、或A和B二者。虽然使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种组件、元件、区域、层和/或部分，但明显的是，这些组件、元件、区域、层和/或部分不受术语“第一”、“第二”、“第三”等的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等只是用来将各组件区分开。例如，这些术语不限制对应组件的次序和/或重要性。这些术语可以用于将一个组件与另一个组件区分开。例如，第一用户装置和第二用户装置可以都是用户装置并且指代不同的用户装置。例如，在与专利技术构思的示例实施例不冲突的情况下，第一组件可以指示第二组件或者第二组件可以指示第一组件。这里，当构成元件“连接”或“结合”到另一个构成元件时，可以理解的是，该构成元件和另一个构成元件不仅直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层传感器结构的图像传感器，所述图像传感器包括：多个感测像素，所述多个感测像素中的每个包括，微镜头，被构造成收集光，第一光电转换器，被构造成将第一波长带的光转换成电信号，以及第二光电转换器，位于基底上，第二光电转换器被构造成将第一波长带之外的一个或更多个剩余波长带的光转换成电信号，其中，第二光电转换器的中轴与微镜头的光轴分隔开。

【技术特征摘要】
2015.02.16 KR 10-2015-00231511.一种多层传感器结构的图像传感器，所述图像传感器包括：多个感测像素，所述多个感测像素中的每个包括，微镜头，被构造成收集光，第一光电转换器，被构造成将第一波长带的光转换成电信号，以及第二光电转换器，位于基底上，第二光电转换器被构造成将第一波长带之外的一个或更多个剩余波长带的光转换成电信号，其中，第二光电转换器的中轴与微镜头的光轴分隔开。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，第一光电转换器包括有机光电二极管。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，第二光电转换器包括硅光电二极管或半导体化合物光电二极管。4.根据权利要求1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：滤色器，被构造成基于光的波长来选择性地透射光。5.根据权利要求1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：第一感测像素和第二感测像素，第一感测像素与第二感测像素相邻，其中，第一感测像素中的第二光电转换器的中轴在第一方向上与光轴分隔开，以及第二感测像素中的第二光电转换器的中轴在第二方向上与光轴分隔开，第二方向是与第一方向不同的方向。6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，第一方向和第二方向彼此相反。7.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，第一感测像素被构造成输出与第一波长带的光对应的第一电信号和与第二波长带的光对应的第二电信号，以及第二感测像素被构造成输出与第一波长带的光对应的第一电信号和与第三波长带的光对应的第三电信号。8.根据权利要求5所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：焦点检测器，被构造成基于从第一感测像素和第二感测像素输出的双眼
\t视差图像信号之间的相位差来执行焦点检测操作。9.根据权利要求1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：存储节点，在基底上与第二光电转换器分隔开，存储节点被构造成存储来自第一光电转换器的电信号。10.根据权利要求9所述图像传感器，其中，存储节点的中轴在第二光电转换器与光轴分隔开所沿的方向相反的方向上与光轴分隔开。11.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个感测像素包括：第一感测像素、第二感测像素、第三感测像素和第四感测像素，第一感测像素、第二感测像素、第三感测像素和第四感测像素中的每个包括第二光电转换器，使得在第一感测像素、第二感测像素、第三感测像素和第四感测像素中的每个中，第二光电转换器的中轴在不同方向上与光轴分隔开。12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中，所述不同方向彼此垂直。13.根据权利要求1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：布线层，被连接到所述多个感测像素，其中，第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：白秉俊，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR