感测设备制造技术

本发明专利技术公开一种感测设备。所述感测设备包括：图像传感器；准直仪，位于所述图像传感器上方，所述准直仪具有孔径阵列；滤光层，位于所述准直仪与所述图像传感器之间，其中所述滤光层被配置成过滤透射过所述孔径阵列的一部分光；以及照明层，位于所述准直仪上方。

Sensing equipment

The invention discloses a sensing device. The sensing device includes: an image sensor; a collimator located above the image sensor and having an aperture array; a filter layer located between the collimator and the image sensor, wherein the filter layer is configured to filter a portion of the light transmitted through the aperture array; and an illumination layer. The collimator is located above the collimator.

【技术实现步骤摘要】
感测设备
本专利技术的实施例是有关于一种感测设备，且特别是有关于一种生物测定的感测设备。
技术介绍
半导体集成电路(integratedcircuit，IC)行业已经历了指数增长。集成电路材料及设计方面的技术进步已产生了若干代集成电路，其中每一代都比前一代具有更小且更复杂的电路。在集成电路演进的进程中，功能密度(即，每芯片面积互连装置的数目)通常增大而几何大小(即，可利用制作工艺生成的最小组件(或线))减小。此种按比例缩小工艺通常通过提高生产效率并降低相关联的成本来提供有利效果。此种按比例缩小还增加了处理及制造集成电路的复杂性。举例来说，在有限的装置壳体内向消费及/或便携式电子装置(例如，智能手机、电子输入板、穿戴式装置等)提供生物测定传感器(例如，用于指纹识别的光学传感器)方面存在相当大的兴趣。在电子装置中表面空间常常是特别有限的资源。需要使生物测定传感器与装置壳体内的其他组件(例如，显示屏)进行堆叠以避免将宝贵的表面空间独占性地分配给可能仅在用户身份鉴定步骤期间短暂使用的生物测定传感器。通过堆叠生物测定传感器，电子装置外部的生物测定物体(例如，用户的手指)进一步远离传感器。来自杂散光及环境光的干扰可能变得更强烈，从而导致生物测定传感器的灵敏度变差。举例来说，由光学生物测定传感器获取的指纹图像可因所接收光的信噪比(signal-to-noiseratio，SNR)在干扰下劣化而变得模糊。因此，尽管在电子装置内集成生物测定传感器的传统方式一般来说已足以用于其预期目的，但所述传统方式并不能在各方面令人满意。
技术实现思路
本专利技术提供一种感测设备，其特征在于，包括：图像传感器；准直仪(collimator)，位于所述图像传感器上方，所述准直仪具有孔径(apertures)阵列；滤光层，位于所述准直仪与所述图像传感器之间，其中所述滤光层被配置成过滤透射过所述孔径阵列的一部分光；以及照明层，位于所述准直仪上方。附图说明结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制且仅用于说明目的。事实上，为论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。图1说明根据本公开的各种方面，在表面空间上具有生物测定感测区的电子装置；图2是根据本公开的各种方面，在显示屏下方集成有光学传感器的电子装置的剖视图；图3A及图3B是根据本公开的各种方面，在显示屏下方集成有光学传感器的电子装置的生物测定感测区的俯视图；图4说明根据本公开的各种方面，一种捕捉生物测定图像的方法的流程图；图5说明根据本公开的各种方面，一种制作在显示屏下方集成有光学传感器的电子装置的方法的流程图；图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13及图14是根据本公开的各种方面，在图5所示方法的各种阶段处的电子装置的剖视图；附图标记说明：100：电子装置；102：壳体；104、202：显示屏；106：边框板；108：感测区；110：用户的手指；200：指纹识别系统；204：光调节层；206：图像感测层；207：光学感测元件；214：护罩玻璃；216：顶表面；220：显示层；222：发光像素；222B：发光像素/蓝色发光像素；222G：发光像素/绿色发光像素；222R：发光像素/红色发光像素；224：阻挡层；226：开口；240：准直仪；242：滤光膜；246：孔径；250：环境光；252：介电层；254：覆盖层；256：防反射膜；258：红色光减少膜；260：开口/沟槽；262：接合线；264：接合垫；266：对准标记；269：缺口隅角；270：光；272：脊部；274：谷部；400：方法；402-416、502-520：方块；500：方法；600：工件；602、1202：半导体衬底；d：孔径的直径；D1：像素距离；D2：宽度/直径；H：孔径的高度；Hd：覆盖层、滤光膜以及介电层的总厚度；Ht：沟槽的深度；L1：高度/长度；L2：长度；W1：宽度。具体实施方式以下公开内容提供用于实施本公开的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下阐述组件及排列的具体实例以简化本公开内容。当然，这些仅为实例且不旨在进行限制。例如，以下说明中将第一特征形成在第二特征“上方”或第二特征“上”可包括其中第一特征及第二特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括其中第一特征与第二特征之间可形成有附加特征、进而使得所述第一特征与所述第二特征可能不直接接触的实施例。另外，本公开内容可能在各种实例中重复使用参考编号及/或字母。这种重复使用是出于简洁及清晰的目的，而不是自身表示超出所述程度的各种实施例及/或配置之间的关系。此外，在以下本公开中将特征形成在另一特征上、连接到另一特征、及/或耦合到另一特征可包括其中所述特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括其中可在所述特征之间夹置形成额外特征、进而使得所述特征可能不直接接触的实施例。此外，例如“下部(lower)”、“上部(upper)”、“水平(horizontal)”、“垂直(vertical)”、“上方(above)”、“之上(over)”、“下方(below)”、“之下(beneath)”、“上(up)”、“下(down)”、“顶(top)”、“底(bottom)”等及其派生词(例如，“水平地(horizontally)”、“向下(downwardly)”、“向上(upwardly)”等)等空间相对性用语是用于便于本公开说明一个特征与另一特征的关系。所述空间相对性用语旨在涵盖包括所述特征的装置的不同取向。本公开大体来说涉及电子装置及制作。更具体来说，一些实施例涉及在电子装置的显示屏下方集成一个或多个光学传感器用于生物测定探测。本公开的一个目的是提供在生物测定探测期间用于有效增强由光学传感器接收的入射光的信噪比(SNR)的方法。生物测定感测系统(例如，指纹识别系统)已成为一种引起了相当大的兴趣且用以向电子装置、且更具体来说消费及/或便携式电子装置(例如，智能手机、电子输入板、穿戴式装置等)提供安全特征的方式。生物测定感测系统是基于用户独特的特征，且可能不依赖于记忆或用户对其他输入装置的使用，例如密码输入。生物测定感测系统也因同样的原因而提供难以被非法入侵的优点。在各种生物测定感测技术中，指纹识别是可靠且被广泛使用的技术，用于进行个人身份鉴定或验证。指纹识别系统通常包括指纹感测及匹配功能，例如收集指纹图像并将这些图像与已知的指纹信息进行比较。具体来说，一种指纹识别的方式涉及扫描参考指纹并存储所获取的参考图像。可对新指纹的特性进行扫描并与已存储在数据库中的参考图像进行比较，以确定一个人的正确身份，例如用于验证目的。指纹识别系统对于消费及/或便携式电子装置中的认证来说可能是特别有利的。举例来说，用于获取指纹图像的光学传感器可载于电子装置的壳体内。生物测定安全系统的有效性可受能够探测独特生物测定数据的精确度的影响。在指纹识别系统的情形中，此意味着提高到达光学传感器的入射光的信噪比，并从而提高所获取的图像的分辨率。同时，在集成生物测定安全系统的设计工作中，装置壳体内的空间的可利用性很重要。许多电子组件竞争此空间。可用的表面空间常常是特别有限的资源。在各种实施例中，电子装置包括显示屏及位置邻近所述显示屏的单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感测设备，其特征在于，包括：图像传感器；准直仪，位于所述图像传感器上方，所述准直仪具有孔径阵列；滤光层，位于所述准直仪与所述图像传感器之间，其中所述滤光层被配置成过滤透射过所述孔径阵列的一部分光；以及照明层，位于所述准直仪上方。

【技术特征摘要】
2017.11.22 US 62/590,055;2018.02.26 US 15/905,3911.一种感测设备，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志旻，周正三，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71