图像传感器和制造图像传感器的方法技术

提供一种图像传感器和制造图像传感器的方法。图像传感器包括：阻挡层，包括吸收层和透明层；透镜元件位于阻挡层的下面；感测元件被布置为面向透镜元件。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器和制造图像传感器的方法本申请要求于2018年4月4日提交到韩国知识产权局的第10-2018-0039290号韩国专利申请和于2018年6月27日提交到韩国知识产权局的第10-2018-0074099号韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请的全部公开出于所有目的通过引用包含于此。
下面的描述涉及一种图像传感器和制造图像传感器的方法。
技术介绍
图像传感器是被配置为捕捉对象的图像的装置，并且可将包括对象的图像信息的光信号转换为电信号。图像传感器被包括在各种电子装置中。例如，诸如电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的图像传感器被广泛使用。CMOS图像传感器包括包含多个晶体管和光电转换装置的多个像素。可由多个晶体管处理并输出由光电转换装置光电转换的信号，并且可基于从像素输出的像素信号生成图像数据。多个像素中的每个像素可光电转换波长范围内的光或颜色，以产生并输出信号。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
以简化的形式介绍在以下具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本
技术实现思路
既不意在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定要求保护的主题的范围。在一个总体方面，提供一种图像传感器，包括：阻挡层，包括吸收层和透明层，阻挡层被配置为通过形成在吸收层和透明层中的开口部来透射光；透镜元件，被配置为将光传送到感测元件。感测元件可与透镜元件间隔开，感测元件被配置为接收穿过开口部和透镜元件的光。透镜元件可被配置为折射光并在感测元件上形成焦点。阻挡层可与感测元件间隔透镜元件的焦距。图像传感器可包括：透明基底，被配置为透射光。开口部可位于阻挡层中，以对应于透镜元件的布置。图像传感器可包括：间隔物，被配置为保持阻挡层与感测元件之间的间隔。吸收层和透明层可交替地布置在阻挡层中。吸收层可包括以与透镜元件对应的点为中心的圆形虹膜开口。吸收层可包括以与透镜元件对应的点为中心的具有第一直径的虹膜开口，阻挡层可包括另一吸收层，其中，所述另一吸收层包括具有与第一直径不同的第二直径的另一虹膜开口。开口部的直径可从阻挡层的一个表面到另一表面逐渐改变。透明层可被配置透射一波段内的光。阻挡层可具有基于视场(FOV)的高度。可基于视场(FOV)确定堆叠在阻挡层中的吸收层的数量。开口部的直径可基于光的量，阻挡层与感测元件间隔基于光的量确定的焦距。透明层可包括被配置为透射光的透明聚合物。吸收层可包括被配置为吸收光的黑色矩阵材料。阻挡层可包括多个吸收层，形成在所述多个吸收层中的每个吸收层中的圆形虹膜开口可具有基于以下项确定的直径：视场(FOV)、由透明层和布置在阻挡层上的透明基底确定的折射率。透镜元件和感测元件可以以平面阵列图案布置，吸收层可包括基于平面阵列图案布置的虹膜开口。透明基底可布置在阻挡层的第一侧上，透镜元件可布置在阻挡层的与第一侧相对的第二侧上。在另一总体方面，提供一种制造图像传感器的方法，所述方法包括：设置透明基底；设置包括吸收层和透明层的阻挡层；基于形成在阻挡层中的开口部的图案设置透镜元件。在另一总体方面，一种制造图像传感器的方法，所述方法包括：在透明基底上设置包括吸收层和透明层的阻挡层；设置与形成在阻挡层中的开口部的图案对应的透镜元件。设置阻挡层的步骤可包括：使用不透明聚合物涂覆透明基底；在不透明聚合物的部分上设置具有图案的掩模；向通过掩模图案暴露的不透明聚合物发射紫外(UV)线；去除不透明聚合物的覆盖有掩模的部分；在剩余的不透明聚合物之上和剩余的不透明聚合物之间涂覆透明层，透明层可包括负性光致抗蚀剂的透明层；将透明层暴露于紫外线。所述方法可包括：通过执行亲水处理来增大透明层与剩余的不透明聚合物之间的结合。掩模可包括具有网格图案的圆形掩模。涂层可包括负性光致抗蚀剂。设置透镜元件的步骤可包括：在阻挡层上涂覆热塑性聚合物层，热塑性聚合物层可包括正性光致抗蚀剂；将具有图案的掩模设置在热塑性聚合物层的一部分上；通过掩模的图案将热塑性聚合物层暴露于紫外(UV)线；通过显影剂对暴露于紫外线的热塑性聚合物层进行溶解；将疏水涂层施加到图案化的热塑性聚合物层上；对涂覆的热塑性聚合物层进行加热以形成球面透镜。热塑性聚合物层可包括通过加热可成型的透明材料。在另一总体方面，提供一种图像传感器，包括：阻挡层，包括交替堆叠在一起的吸收层和透明层；开口部，形成在吸收层和透明层中，以将光传送到透镜元件；感测元件，与透镜元件间隔开，并被配置为接收来自透镜元件的光。开口部的直径可在阻挡层的两个相对表面之间逐渐改变。开口部可包括多个吸收层中的每个吸收层的圆形开口，圆形开口的直径基于视场(FOV)以及由透明层和布置在阻挡层上的透明基底确定的折射率。图像传感器可包括：间隔物，位于阻挡层和感测元件的外边界，所述间隔物被配置为保持基本上等于阻挡层与感测元件之间的透镜元件的焦距的间隔。从下面的具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是清楚的。附图说明图1示出图像传感器的配置的示例。图2示出阻挡层和透镜元件的示例。图3示出阻挡层和透镜元件的横截面的示例。图4示出图像传感器的视场(FOV)的示例。图5示出由阻挡层的开口部(aperture)确定的FOV的示例。图6示出由阻挡层的开口部确定的FOV的另一示例。图7是示出制造图像传感器的方法的示例的示图。图8示出设置阻挡层的示例。图9示出设置透镜元件的方法的示例。图10示出通过使用电子扫描电子显微镜捕捉透镜元件集成在阻挡层的一个表面上的结构而获取的图像的示例。图11示出通过使用光学显微镜捕捉透镜元件集成在阻挡层的一个表面上的结构而获取的图像的示例。图12示出基于包括在阻挡层中的吸收层的数量的光的透射率的示例。图13示出通过使用共焦激光扫描显微镜捕捉图像传感器的上表面和侧面而获取的图像的示例。图14示出图像传感器的强度分布的示例。图15示出由图像传感器获取的图像的示例。图16示出通过测量图像传感器的FOV获得的结果的示例。图17和图18示出阻挡层对调制传递函数(MTF)的影响的示例。贯穿附图和具体实施方式，除非另有描述或提供，否则相同的附图参考标号将被理解为表示相同的元件、特征和结构。附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明和方便，附图中元件的相对大小、比例和描述可被夸大。具体实施方式提供下面的详细描述以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如，在此描述的操作的顺序仅是示例，并且操作的顺序不限于在此阐述的顺序，而是除了必须按特定的次序发生的操作之外，可如在理解本申请的公开之后将清楚地那样改变。此外，为了更加清楚和简明，可省略本领域已知的特征的描述。在此描述的特征可以以不同形式实现，并且不应被解释为受限于在此描述的示例。相反，提供在此描述的示例，仅用于示出实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可能方式中的一些方式，这在理解本申请的公开之后将是清楚的。在下文中，将参照附图详细描述示例。然而，权利的范围不应被理解为限于在此阐述的示例。可对示例进行各种修改。这里，示例不被解释为限于本公开，并且应被理解为包括本公开的构思和技术范围内的所有改变、等同物和替代物。在此使用的术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，包括：阻挡层，包括吸收层和透明层，阻挡层被配置为通过形成在吸收层和透明层中的开口部来透射光；透镜元件，被配置为将光传送到感测元件。

【技术特征摘要】
2018.04.04 KR 10-2018-0039290;2018.06.27 KR 10-2011.一种图像传感器，包括：阻挡层，包括吸收层和透明层，阻挡层被配置为通过形成在吸收层和透明层中的开口部来透射光；透镜元件，被配置为将光传送到感测元件。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，感测元件与透镜元件间隔开，感测元件被配置为接收穿过开口部和透镜元件的光。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，透镜元件还被配置为折射光并在感测元件上形成焦点。4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，阻挡层与感测元件间隔透镜元件的焦距。5.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：透明基底，被配置为透射光。6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，开口部位于阻挡层中，以对应于透镜元件的布置。7.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：间隔物，被配置为保持阻挡层与感测元件之间的间隔。8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，吸收层和透明层交替地布置在阻挡层中。9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，吸收层包括以与透镜元件对应的点为中心的圆形虹膜开口。10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，吸收层包括以与透镜元件对应的点为中心的具有第一直径的虹膜开口，阻挡层还包括另一吸收层，其中，所述另一吸收层包括具有与第一直径不同的第二直径的另一虹膜开口。11.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，开口部的直径从阻挡层的一个表面到另一表面逐渐改变。12.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，透明层被配置透射一波段内的光。13.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，阻挡层具有基于视场的高度。14.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，基于视场确定堆叠在阻挡层中的吸收层的数量。15.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，开口部的直径基于光的量，阻挡层与感测元件间隔基于光的量确定的焦距。16.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，透明层包括被配置为透射光的透明聚合物。17.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，吸收层包括被配置为吸收光的黑色矩阵材料。18.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，阻挡层包括多个吸收层，形成在所述多个吸收层中的每个吸收层中的圆形虹膜开口具有基于以下项确定的直径：视场、由透明层和布置在阻挡层上的透明基底确定的折射率。19.根据权利要求1所述的图像传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵良镐，郑基勳，南东暻，金基修，张经源，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，韩国科学技术院，
类型：发明
国别省市：韩国,KR