影像感测器结构制造技术

本公开提供一种影像感测器结构。该影像感测器结构包括：一基板，具有多个光电转换单元，形成于该基板中；多个彩色滤光片，形成于该基板上，其中所述多个彩色滤光片分为红色滤光片、绿色滤光片以及蓝色滤光片；多个微透镜，对应形成于所述多个彩色滤光片上；一透明材料层，形成于所述多个微透镜上；一第一滤光片，阻挡红外光，形成于该透明材料层上；一第二滤光片，允许可见光穿透，形成于该第一滤光片上；以及一透镜模块，形成于该第二滤光片上。

Image sensor structure

The present disclosure provides an image sensor structure. The image sensor includes: a substrate structure has a plurality of photoelectric conversion unit is formed on the substrate; a plurality of color filters formed on the substrate, wherein the plurality of color filters into the red, green and blue filter filter filter; a plurality of microlenses formed corresponding to the a color filter; a transparent material layer formed on the plurality of micro lens; a first filter, blocking the infrared light, is formed on the transparent material layer; a second filter, allowing visible light penetration, formed on the first filter; and a lens module, formed on the second filter.

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种影像感测器结构，特别涉及一种具有混成滤光片(hybridfilter)的影像感测器结构。
技术介绍
影像感测器(imagesensor)为一种将光影像转换为电信号的半导体元件。影像感测器一般分为电荷耦合元件(CCD)与互补式金氧半(CMOS)影像感测器。上述影像感测器中，互补式金氧半(CMOS)影像感测器包括用来检测入射光与将其转换为电信号的光二极管，以及用来传输与处理电信号的逻辑电路。在具有硅基(silicon-based)影像感测器例如电荷耦合元件(CCD)或互补式金氧半(CMOS)的RGB相机模块中，先将用来截止近红外光的红外光截止滤光片(IR-cutfilter)涂布于玻璃上，并整合于透镜模块中。的后，再将上述透镜模块安装于影像感测器上。然而，利用多层膜干涉(multi-filminterference)技术所制作的红外光截止滤光片会导致蓝位移(blueshift)的发生。在RGB-IR相机模块中，双带通滤光片(dualbandpassfilter)取代红外光截止滤光片(IR-cutfilter)形成于玻璃上。利用多层膜干涉技术所制作的双带通滤光片呈现一可见光带与一窄红外光带。对于RGB像素，其彩色滤光片接收可见光与少量红外光(视为噪声)。对于IR像素，其彩色滤光片仅接收红外光。目前有使用两种解决蓝位移现象的方式。其中之一为采用蓝玻璃，另一方式则采用混成滤光片(hybridfilter)形成于空玻璃上。然而，蓝玻璃的最小厚度为0.3mm，而混成滤光片结合空玻璃的方式亦需使用厚度至少0.15mm的玻璃。在智能手机中，相机的总厚度仍是亟待解决的问题。此外，采用双带通滤光片结合玻璃的方式亦会面临厚度问题。因此，开发一种不致产生蓝位移的超薄影像感测器结构是众所期待的。
技术实现思路
本公开的一实施例提供一种影像感测器结构(image-sensorstructure)，包括：一基板，具有多个光电转换单元(photoelectricconversionunit)，形成于该基板中；多个彩色滤光片，形成于该基板上，其中所述多个彩色滤光片分为红色滤光片、绿色滤光片以及蓝色滤光片；多个微透镜，对应形成于所述多个彩色滤光片上；一透明材料层，形成于所述多个微透镜上；一第一滤光片，阻挡红外光(infraredlight)，形成于该透明材料层上；一第二滤光片，允许可见光(visiblelight)穿透，形成于该第一滤光片上；以及一透镜模块，形成于该第二滤光片上。在部分实施例中，上述光电转换单元包括一光二极管(photodiode)。在部分实施例中，上述透明材料层的折射率低于上述微透镜与上述第一滤光片的折射率。在部分实施例中，上述透明材料层的折射率低于1.3。在部分实施例中，上述第一滤光片阻挡波长介于700nm～800nm、700nm～900nm、700nm～1,000nm或800nm～900nm的红外光。在部分实施例中，上述第二滤光片允许波长介于400nm～700nm的可见光穿透。在部分实施例中，上述第二滤光片由具有高、低折射率交错组成的多层膜所构成。本公开的一实施例提供一种影像感测器结构，包括：一基板，具有多个光电转换单元，形成于该基板中；多个彩色滤光片，形成于该基板上，其中所述多个彩色滤光片分为红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片以及红外光滤光片(infraredpassfilters)；多个微透镜，对应形成于所述多个彩色滤光片上；一第一透明材料层，形成于所述多个微透镜上；一第一滤光片，阻挡红外光，形成于部分的该第一透明材料层上，露出对应所述多个红外光滤光片的部分的该第一透明材料层；一第二滤光片，允许可见光穿透，形成于该第一滤光片上，露出对应所述多个红外光滤光片的该部分的该第一透明材料层；一第二透明材料层，形成于对应所述多个红外光滤光片的该部分的该第一透明材料层上；以及一透镜模块，形成于该第二滤光片与该第二透明材料层上。在部分实施例中，上述红外光滤光片允许红外光穿透。在部分实施例中，上述第一透明材料层的折射率低于上述微透镜与上述第一滤光片的折射率。在部分实施例中，上述第一透明材料层的折射率低于1.3。本公开的一实施例提供一种影像感测器结构，包括：一基板，具有多个光电转换单元，形成于该基板中；多个彩色滤光片，形成于该基板上，其中所述多个彩色滤光片分为红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片以及红外光滤光片；多个微透镜，对应形成于所述多个彩色滤光片上；一透明材料层，形成于所述多个微透镜上；一第一滤光片，阻挡红外光，形成于该透明材料层上，其中该第一滤光片阻挡具有一第一波长范围的红外光；一第二滤光片，允许可见光与红外光穿透，形成于该第一滤光片上，其中该第二滤光片允许具有一第二波长范围的可见光与红外光穿透，其中该第二波长范围大于该第一波长范围；以及一透镜模块，形成于该第二滤光片上。在部分实施例中，上述第一波长范围介于700nm～800nm或700nm～900nm。在部分实施例中，上述第二波长范围介于400nm～900nm或400nm～1,000nm。在部分实施例中，本公开影像感测器结构还包括一第三滤光片，阻挡红外光，形成于上述红色滤光片、上述绿色滤光片、上述蓝色滤光片与上述基板之间，或形成于上述红色滤光片、上述绿色滤光片、上述蓝色滤光片与上述微透镜之间。在部分实施例中，上述第三滤光片阻挡波长为850nm或940nm的红外光。为让本公开的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。附图说明图1是根据本公开的一实施例，一种影像感测器结构的剖面示意图；图2是根据本公开的一实施例，有关第一滤光片与第二滤光片其光波长(nm)与光穿透度(transmittance(％T))的关系；图3是根据本公开的一实施例，一种影像感测器结构的剖面示意图；图4是根据本公开的一实施例，有关第一滤光片与第二滤光片其光波长(nm)与光穿透度(transmittance(％T))的关系；图5是根据本公开的一实施例，一种影像感测器结构的剖面示意图；图6是根据本公开的一实施例，有关第一滤光片与第二滤光片其光波长(nm)与光穿透度(transmittance(％T))的关系；图7是根据本公开的一实施例，一种影像感测器结构的剖面示意图；图8A是根据本公开的一实施例，有关第一滤光片与第二滤光片其光波长(nm)与光穿透度(transmittance(％T))的关系；图8B是根据本公开的一实施例，有关第三滤光片其光波长(nm)与光穿透度(transmittance(％T))的关系；以及图9是根据本公开的一实施例，一种影像感测器结构的剖面示意图。附图标记说明：10～影像感测器结构；12～基板；14～光电转换单元；16～彩色滤光片；16a～红色滤光片；16b～绿色滤光片；16c～蓝色滤光片；16d～红外光滤光片；18～微透镜；20～(第一)透明材料层；22～第一滤光片、第一滤光片所呈现光波长与光穿透度的关系曲线；24～第二滤光片、第二滤光片所呈现光波长与光穿透度的关系曲线；24a、24b、24c、24d、24e、24f～第二滤光片具有高、低折射率交错组成的多层膜；25～第二透明材料层；26～透镜模块；28～混成(双带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种影像感测器结构，包括：一基板，具有多个光电转换单元，形成于该基板中；多个彩色滤光片，形成于该基板上，其中所述多个彩色滤光片分为红色滤光片、绿色滤光片以及蓝色滤光片；多个微透镜，对应形成于所述多个彩色滤光片上；一透明材料层，形成于所述多个微透镜上；一第一滤光片，阻挡红外光，形成于该透明材料层上；一第二滤光片，允许可见光穿透，形成于该第一滤光片上；以及一透镜模块，形成于该第二滤光片上。

【技术特征摘要】
2016.03.10 US 15/066,9481.一种影像感测器结构，包括：一基板，具有多个光电转换单元，形成于该基板中；多个彩色滤光片，形成于该基板上，其中所述多个彩色滤光片分为红色滤光片、绿色滤光片以及蓝色滤光片；多个微透镜，对应形成于所述多个彩色滤光片上；一透明材料层，形成于所述多个微透镜上；一第一滤光片，阻挡红外光，形成于该透明材料层上；一第二滤光片，允许可见光穿透，形成于该第一滤光片上；以及一透镜模块，形成于该第二滤光片上。2.如权利要求1所述的影像感测器结构，其中该透明材料层的折射率低于该微透镜与该第一滤光片的折射率，该透明材料层的折射率低于1.3。3.如权利要求1所述的影像感测器结构，其中该第一滤光片阻挡波长介于700nm～800nm、700nm～900nm、700nm～1,000nm或800nm～900nm的红外光。4.如权利要求1所述的影像感测器结构，其中该第二滤光片由具有高、低折射率交错组成的多层膜所构成，该第二滤光片允许波长介于400nm～700nm的可见光穿透。5.一种影像感测器结构，包括：一基板，具有多个光电转换单元，形成于该基板中；多个彩色滤光片，形成于该基板上，其中所述多个彩色滤光片分为红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片以及红外光滤光片(infraredpassfilters)；多个微透镜，对应形成于所述多个彩色滤光片上；一第一透明材料层，形成于所述多个微透镜上；一第一滤光片，阻挡红外光，形成于部分的该第一透明材料层上，露出对应所述多个红外光滤光片的部分的该第一透明材料层；一第二滤光片，允许可见光穿透，形成于该第一滤光片上，露出对应所述多个红外光滤光片的该部分的该第一透明材料层；一第二透明材料层，形成于对应所述多个红外光滤光片的该部分的该第一透明材料层上；以及一透镜模块，形成于该第二滤光片与该第二透明材料层上...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢锦全，萧玉焜，王唯科，李立凯，
申请(专利权)人：采钰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71