多光谱光传感器制造技术

公开了一种光电装置，其包括：包括多个第一光电二极管的光电二极管阵列，每一个第一光电二极管包括相应的n+区以及相应的n型井区；设置在光电二极管阵列上方的导向阵列，导向阵列包括通过遮光材料层彼此分开的多个导向构件，导向构件与第一光电二极管的n+区对准，使得每一个导向构件设置在不同的相应的n+区上方，并且遮光材料层与第一光电二极管的n型井区对准；以及设置在导向阵列上方的滤波器阵列，滤波器阵列包括多个带通滤波器，每一个带通滤波器与多个导向构件中的不同的导向构件对准，每一个带通滤波器具有不同的通频带。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多光谱光传感器相关申请的交叉引用本申请要求2018年3月30日提交的编号为15/941,855的美国专利申请的益处，该美国专利申请的内容通过引用并入本文中。
本公开大体上涉及光传感装置，并且更具体地涉及多光谱光传感器。
技术介绍
测量色彩是评估各种电子装置(诸如打印装置和显示装置)的操作的重要的部分。此外，测量色彩是评估各种光源(诸如发光电二极管(LED)、荧光灯、卤素灯、红外线(IR)光源、以及紫外线(UV)光源)的性能的重要的部分。在该领域中普遍所用的色度计可能会有高成本。其成本可能在数百美元起跳，并且高达数千美元，而且在某些情况中其成本可能是过高的。因此，对于可以更有效率地制造并且具有降低的成本的新的色度计的设计存在着需求。
技术实现思路
本公开解决了该需求。根据本公开的各方面，提出了一种光电装置，其包括：包括多个第一光电二极管的光电二极管阵列，每一个第一光电二极管包括相应的n+区以及相应的n型井区；设置在该光电二极管阵列上方的导向阵列，该导向阵列包括通过遮光材料层彼此分开的多个导向构件，该导向构件与第一光电二极管的n+区对准，使得每一个导向构件设置在不同的相应的n+区上方，并且该遮光材料层与第一光电二极管的n型井区对准；以及设置在该导向阵列上方的滤波器阵列，该滤波器阵列包括多个带通滤波器，每一个带通滤波器与多个导向构件中的不同的导向构件对准，每一个带通滤波器具有不同的通频带。根据本公开的各方面，提出了一种光电装置，其包括：包括多个第一光电二极管的光电二极管阵列；设置在光电二极管阵列上方的导向阵列，该导向阵列包括通过遮光材料层彼此分开的多个导向构件，每一个导向构件与多个第一光电二极管中的不同的第一光电二极管对准；以及设置在该导向阵列上方的滤波器阵列，该滤波器阵列包括多个带通滤波器，每一个带通滤波器与该多个导向构件中的不同的导向构件对准，并且每一个带通滤波器具有不同的相应的通频带。根据本公开的各方面，提出了一种用于制造光电装置的方法，其包括：在光电二极管阵列上方形成第一透光材料层，该光电二极管阵列包括多个光电二极管，每一个光电二极管具有相应的n型井区；在该第一透光材料层中形成多个第一沟槽；在该多个第一沟槽中形成遮光材料层；在该第一透光材料层以及该遮光材料层上方形成第一金属层；在该第一金属层上方形成第二透光材料层；在该第二透光材料层中形成多个第二沟槽，第二沟槽中的每一个具有不同的深度；在该多个第二沟槽中的每一个中形成相应的第二金属层；以及在该第二沟槽的相应的第二金属层形成在该第二沟槽中之后，用透光材料来填充第二沟槽中的每一个。附图说明下述附图仅用于说明目的。附图并非旨在限制本公开的范围。在各个实施例中，图中所示的相似参考标记指示相同的部件。图1A是根据本公开的各方面的检测器阵列的示例的横截面的侧视图，其包括IR通过滤波器以及IR截止滤波器；图1B是根据本公开的各方面的带通滤波器的示例的横截面的侧视图，其是图1的检测器阵列的一部分；图1C是根据本公开的各方面的图1A的检测器阵列的俯视图，其中IR通过滤波器以及IR截止滤波器被移除；图2是描绘多个带通滤波器的通频带的图，其是图1A的检测器阵列的一部分；图3A是描绘根据本公开的各方面的测试光的光谱内容的图；图3B是描绘根据本公开的各方面的图1A的检测器阵列对图3A的测试光的响应的图；图4是根据本公开的各方面的包括图1A的检测器阵列的光电装置的示例的图；图5是描绘根据本公开的各方面的通过图4的光电装置的处理器来执行的操作的示例的图；图6是根据本公开的各方面的检测器阵列的另一个示例的图；图7是根据本公开的各方面的检测器阵列的又一个示例的图；图8是根据本公开的各方面的用于制造检测器阵列的过程的示例的流程图；图9A是由于执行图8的过程中的第一步骤所形成的光电二极管阵列的示例的俯视图；图9B是根据本公开的各方面的图9A的光电二极管阵列的第一横截面的侧视图；图9C是根据本公开的各方面的图9A的光电二极管阵列的第二横截面的侧视图；图10A是根据本公开的各方面的由于执行图8的过程的第二步骤所形成的包括第一透光层的组件的示例的俯视图；图10B是根据本公开的各方面的图10A的组件的横截面的侧视图；图11A是根据本公开的各方面的组件的示例的俯视图，该组件包括由于执行图8的过程中的第三步骤而在图10A的第一透光层中形成的多个第一沟槽；图11B是根据本公开的各方面的图11A的组件的第一横截面的侧视图；图11C是根据本公开的各方面的图11A的组件的第二横截面的侧视图；图12A是根据本公开的各方面的组件的俯视图，其包括在图11A的多个沟槽中由于执行图8的过程中的第四步骤所形成的遮光层；图12B是根据本公开的各方面的图12A的组件的横截面的侧视图；图13A是根据本公开的各方面的组件的俯视图，该组件包括由于执行图8的过程中的第五步骤而在图12A的组件上方形成的透光材料层；图13B是根据本公开的各方面的图13A的组件的横截面的侧视图；图14A是根据本公开的各方面的组件的俯视图，该组件包括由于执行图8的过程中的第六步骤而在图13A的组件中形成的多个沟槽；图14B是根据本公开的各方面的图14A的组件的横截面的侧视图；图15A是根据本公开的各方面的组件的俯视图，该组件包括由于执行图8的过程中的第七步骤而在图14A的组件上方形成的第一金属层；图15B是根据本公开的各方面的图15A的组件的横截面的侧视图；图16A是根据本公开的各方面的组件的俯视图，该组件包括由于执行图8的过程的第八步骤而在图15A的组件上方形成的第二透光层；图16B是根据本公开的各方面的图16A的组件的横截面的侧视图；图17A是根据本公开的各方面的组件的俯视图，该组件包括由于执行图8的过程中的第九步骤而在图16A的组件中形成的多个沟槽；图17B是根据本公开的各方面的图17A的组件的横截面的侧视图；图18A是根据本公开的各方面的组件的俯视图，该组件包括由于执行图8的过程的第十步骤而在图17A的组件上方形成的第二金属层；图18B是根据本公开的各方面的图18A的组件的横截面的侧视图；图19A是根据本公开的各方面的组件的俯视图，该组件是由于执行图8的过程的第十一步骤所形成的；图19B是根据本公开的各方面的图19A的组件的横截面的侧视图；图20A是根据本公开的各方面的检测器阵列的俯视图，该检测器阵列是由于执行图8的过程中的第十二步骤所完成的；以及图20B是根据本公开的各方面的图20A的检测器阵列的横截面的侧视图。具体实施方式根据本公开的各方面，检测器阵列被提供用于测量光的特征。该检测器阵列可以包括光电二极管阵列、以及设置在该光电二极管阵列上方的滤波器阵列。该光电二极管阵列可以包括多个光电二极管。该滤波器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电装置，其包括：/n包括多个第一光电二极管的光电二极管阵列，每一个第一光电二极管包括相应的n+区以及相应的n型井区；/n设置在所述光电二极管阵列上方的导向阵列，所述导向阵列包括通过遮光材料层彼此分开的多个导向构件，所述导向构件与所述第一光电二极管的n+区对准，使得每一个导向构件设置在不同的相应的n+区上方，并且所述遮光材料层与所述第一光电二极管的n型井区对准；以及/n设置在所述导向阵列上方的滤波器阵列，所述滤波器阵列包括多个带通滤波器，每一个带通滤波器与所述多个导向构件中的不同的导向构件对准，每一个带通滤波器具有不同的通频带。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180330 US 15/941,8551.一种光电装置，其包括：
包括多个第一光电二极管的光电二极管阵列，每一个第一光电二极管包括相应的n+区以及相应的n型井区；
设置在所述光电二极管阵列上方的导向阵列，所述导向阵列包括通过遮光材料层彼此分开的多个导向构件，所述导向构件与所述第一光电二极管的n+区对准，使得每一个导向构件设置在不同的相应的n+区上方，并且所述遮光材料层与所述第一光电二极管的n型井区对准；以及
设置在所述导向阵列上方的滤波器阵列，所述滤波器阵列包括多个带通滤波器，每一个带通滤波器与所述多个导向构件中的不同的导向构件对准，每一个带通滤波器具有不同的通频带。


2.如权利要求1所述的光电装置，其中，所述遮光材料层包括反光材料和吸光材料中的至少一种。


3.如权利要求1所述的光电装置，其中，每一个导向构件由透光材料形成。


4.如权利要求1所述的光电装置，其中：
所述光电二极管阵列包括不同于所述第一光电二极管的多个第二光电二极管，
所述第一光电二极管中的每一个设置在相应的被布置为透射在可见光波段中的光的带通滤波器下面，并且
所述第二光电二极管中的每一个定位在相应的被布置为透射在紫外光波段中的光的带通滤波器下面。


5.如权利要求1所述的光电装置，其进一步包括：
红外线通过(IR通过)滤波器，其设置在具有在IR波段中的通频带的带通滤波器中的至少一个上方；以及
IR截止滤波器，其设置在具有在IR波段之外的通频带的带通滤波器中的至少一个上方。


6.如权利要求1所述的光电装置，其中，所述滤波器阵列包括形成在所述导向阵列上方的连续或分段的第一金属层、以及形成在所述第一金属层上方的连续或分段的第二金属层，所述第二金属层包括多个部分，使得所述第二金属层中的每一个部分与所述第一金属层间隔开不同的距离。


7.如权利要求6所述的光电装置，其中：
所述遮光材料层具有第一厚度，所述第一厚度大于导向构件中的给定导向构件的第二厚度，并且
所述滤波器阵列中的至少一个带通滤波器包括相应的第一金属部分以及与所述第一金属部分间隔开的相应的第二部分，所述相应的第一部分设置在所述导向阵列的导向构件中的所述给定导向构件的上方，使得所述相应的第一金属部分的至少一些位于所述遮光层的顶表面的高度下面。


8.如权利要求1所述的光电装置，其进一步包括：
输入-输出(I/O)接口；以及
处理器，其被配置为：
接收多个信号，所述信号中的每一个由所述第一光电二极管中的不同的第一光电二极管生成；
基于所述多个信号来生成入射在所述光电二极管阵列上的光的色彩的指示；以及
经由所述I/O接口来输出光的色彩的指示。


9.一种光电装置，其包括：
包括多个第一光电二极管的光电二极管阵列；
设置在所述光电二极管阵列上方的导向阵列，所述导向阵列包括通过遮光材料层彼此分开的多个导向构件，每一个导向构件与所述多个第一光电二极管中的不同的第一光电二极管对准；以及
设置在所述导向阵列上方的滤波器阵列，所述滤波器阵列包括多个带通滤波器，每一个带通滤波器与所述多个导向构件中的不同的导向构件对准，并且每一个带通滤波器具有不同的相应的通频带。


10.如权利要求9所述的光电装置，其中，所述遮光材料层包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：KW·曾，YM·林，
申请(专利权)人：威世科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US