影像感测器、微透镜阵列以及用于制造在该影像感测器中具有不同高度的微透镜阵列的方法技术

本发明专利技术提供一种影像感测器、在该影像感测器的一像素尺寸等级中具有不同高度的一微透镜阵列以及用于制造在该影像感测器的像素尺寸等级中具有不同高度的一微透镜阵列的方法，本发明专利技术可以使用三种不同的光罩制造在该影像感测器的像素尺寸等级中具有不同高度的一微透镜阵列，并且本发明专利技术所揭露的在该影像感测器中的像素尺寸等级中具有不同高度的该微透镜阵列能够以较低成本为该影像感测器中的每一感光二极体提供相同的焦深(或几乎相同的焦深)。

Image sensors, microlens arrays and methods for fabricating microlens arrays of different heights in the image sensor

【技术实现步骤摘要】
影像感测器、微透镜阵列以及用于制造在该影像感测器中具有不同高度的微透镜阵列的方法
本专利技术有关于一种影像感测器和制造微透镜阵列的方法，尤指一种影像感测器、在该影像感测器中的一像素尺寸等级中具有不同高度的一微透镜阵列以及用于制造在该影像感测器的像素尺寸等级中具有不同高度的一微透镜阵列的方法。
技术介绍
请参考图1至图2。图1至图2所绘示的为传统方法在影像感测器中制造微透镜阵列的顺序过程的截面示意图，其中影像感测器100包含有一感光二极体阵列110、一像素阵列120和一彩色滤光片阵列130。如图1所示，像素阵列120设置在感光二极体阵列110上方，并且像素阵列120的每一像素对应于感光二极体阵列110的每一感光二极体。彩色滤光片阵列130设置在像素阵列120上方，并且红色滤光片132、绿色滤光片134和蓝色滤光片136分别对应于像素阵列120的每一像素。每一红色滤光片132对应于像素阵列120的每一像素122以及感光二极体阵列110的每一感光二极体112，每一绿色滤光片134对应于像素阵列120的每一像素124和感光二极体阵列110的每一感光二极体114，每一蓝色滤光片136对应于像素阵列120的每一像素126和感光二极体阵列110的每一感光二极体116。传统方法在彩色滤光片阵列130上形成一微透镜材料层140，并利用光罩150漂白(bleach)微透镜材料层140。接着，如图2所示，传统方法回流(reflow)被漂白的微透镜材料层140以形成具有相同高度的微透镜阵列10。然而，微透镜阵列10的微透镜和彩色滤光片阵列130的相对应彩色滤光片会对感光二极体阵列110的感光二极体112、114、116产生不同的焦深。因此，传统的影像感测器100具有很差的影像品质。另外，如果传统方法使用灰阶光罩来制造微透镜阵列，则将花费大量金钱并且仍然非常难以在影像感测器的像素尺寸等级中制造具有不同高度的微透镜阵列。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的之一是提供一种影像感测器、在该影像感测器中的一像素尺寸等级中具有不同高度的一微透镜阵列以及用于制造在该影像感测器的像素尺寸等级中具有不同高度的一微透镜阵列的方法，以解决上述问题。依据本专利技术的权利要求，其揭露一种用于制造在该影像感测器的像素尺寸等级中具有不同高度的一微透镜阵列的方法，其中该影像感测器具有一彩色滤光片阵列，该彩色滤光片阵列包含有分别对应于该影像感测器的每一像素与每一感光二极体的复数个第一彩色滤光片、复数个第二彩色滤光片以及复数个第三彩色滤光片，以及该方法包含有：在该彩色滤光片阵列上形成一微透镜材料层；利用一第一光罩漂白(bleach)与该影像感测器的每一像素上方的每一第一彩色滤光片对应的该微透镜材料层；利用一第二光罩漂白与该影像感测器的每一像素上方的每一第二彩色滤光片对应的该微透镜材料层；利用一第三光罩漂白与该影像感测器的每一像素上方的每一第三彩色滤光片对应的该微透镜材料层；以及回流(reflow)已被漂白的该微透镜材料层以形成具有不同高度的该微透镜阵列。依据本专利技术的权利要求，其揭露一种在一影像感测器中的具有不同高度的微透镜阵列，其中该影像感测器具有一彩色滤光片阵列，该彩色滤光片阵列包含有分别对应于该影像感测器的每一像素与每一感光二极体的复数个第一彩色滤光片、复数个第二彩色滤光片以及复数个第三彩色滤光片，以及该微透镜阵列包含有：一第一组微透镜、一第二组微透镜以及一第三组微透镜。该第一组微透镜在一像素尺寸等级中具有与每一第一彩色滤光片对应的一第一可调整高度；该第二组微透镜在该像素尺寸等级中具有与每一第二彩色滤光片对应的一第二可调整高度；以及该第三组微透镜在该像素尺寸等级中具有与每一第三彩色滤光片对应的一第三可调整高度；其中该第一可调整高度高于该第二可调整高度，以及该第二可调整高度高于该第三可调整高度。依据本专利技术的权利要求，其揭露一种影像感测器，该影像感测器包含有：一感光二极体阵列、一像素阵列、一彩色滤光片阵列、以及一微透镜阵列。该像素阵列设置在该感光二极体阵列上方，该像素阵列的每一像素对应于该感光二极体阵列的每一感光二极体；该彩色滤光片阵列设置在该像素阵列上方，具有分别与该像素阵列的每一像素对应的复数个第一彩色滤光片、复数个第二彩色滤光片和复数个第三彩色滤光片；以及该微透镜阵列设置在该彩色滤光片阵列上方，包含有：一第一组微透镜、一第二组微透镜以及一第三组微透镜。该第一组微透镜在一像素尺寸等级中具有与每一第一彩色滤光片对应的一第一可调整高度；该第二组微透镜在该像素尺寸等级中具有与每一第二彩色滤光片对应的一第二可调整高度；以及该第三组微透镜在该像素尺寸等级中具有与每一第三彩色滤光片对应的一第三可调整高度；其中该第一可调整高度高于该第二可调整高度，以及该第二可调整高度高于该第三可调整高度。综上所述，本专利技术可以使用三种不同的光罩制造在该影像感测器的像素尺寸等级中具有不同高度的一微透镜阵列，并且本专利技术所揭露的在该影像感测器中的像素尺寸等级中具有不同高度的该微透镜阵列能够以较低成本为该影像感测器中的每一感光二极体提供相同的焦深(或几乎相同的焦深)。附图说明图1至图2所绘示的为传统方法在影像感测器中制造微透镜阵列的顺序过程的截面示意图。图3至图7所绘示的为依据本专利技术的一实施例的用于制造在一影像感测器中具有不同高度的一微透镜阵列的方法的顺序过程的截面示意图。图8所绘示的为在影像感测器300的像素尺寸等级中具有不同高度的微透镜阵列的截面图，其能够为影像感测器中的每一感光二极体提供相同的焦深。【附图标记说明】10：微透镜阵列100：影像感测器110：感光二极体阵列112、114、116：感光二极体120：像素阵列122、124、126：像素130：彩色滤光片阵列132：红色滤光片134：绿色滤光片136：蓝色滤光片140：微透镜材料层150：光罩200：微透镜阵列202：第一组微透镜204：第二组微透镜206：第三组微透镜300：影像感测器310：感光二极体阵列312、314、316：感光二极体320：像素阵列322、324、326：像素330：彩色滤光片阵列332：红色滤光片334：绿色滤光片336：蓝色滤光片340：微透镜材料层342、344、346：单元350：第一光罩360：第二光罩370：第三光罩具体实施方式在本说明书以及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件，而所属领域中具有通常知识者应可理解，硬体制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件，本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则，在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的“包含有”为一开放式的用语，故应解释成“包含有但不限定于”，此外，“耦接”一词在此包含有任何直接及间接的电气连接手段，因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可以直接电气连接于该第二装置，或透过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。请参考图3至图7，图3至图7所绘示的为依据本专利技术的一实施例的用于制造在一影像感测器300中具有不同高度的一微透镜阵列200的方法的顺序过程的截面示意图，其中影像感测器300包含有一感光二极体阵列310、一像素阵列320和一彩色滤光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造在一影像感测器中具有不同高度的一微透镜阵列的方法，其中所述影像感测器具有一彩色滤光片阵列，所述彩色滤光片阵列包含有分别对应于所述影像感测器的每一像素与每一感光二极体的复数个第一彩色滤光片、复数个第二彩色滤光片以及复数个第三彩色滤光片，以及所述方法包含有：在所述彩色滤光片阵列上形成一微透镜材料层；利用一第一光罩漂白与所述影像感测器的每一像素上方的每一第一彩色滤光片对应的所述微透镜材料层；利用一第二光罩漂白与所述影像感测器的每一像素上方的每一第二彩色滤光片对应的所述微透镜材料层；利用一第三光罩漂白与所述影像感测器的每一像素上方的每一第三彩色滤光片对应的所述微透镜材料层；以及回流已被漂白的所述微透镜材料层以形成具有不同高度的所述微透镜阵列。

【技术特征摘要】
2018.01.03 US 15/861,6391.一种用于制造在一影像感测器中具有不同高度的一微透镜阵列的方法，其中所述影像感测器具有一彩色滤光片阵列，所述彩色滤光片阵列包含有分别对应于所述影像感测器的每一像素与每一感光二极体的复数个第一彩色滤光片、复数个第二彩色滤光片以及复数个第三彩色滤光片，以及所述方法包含有：在所述彩色滤光片阵列上形成一微透镜材料层；利用一第一光罩漂白与所述影像感测器的每一像素上方的每一第一彩色滤光片对应的所述微透镜材料层；利用一第二光罩漂白与所述影像感测器的每一像素上方的每一第二彩色滤光片对应的所述微透镜材料层；利用一第三光罩漂白与所述影像感测器的每一像素上方的每一第三彩色滤光片对应的所述微透镜材料层；以及回流已被漂白的所述微透镜材料层以形成具有不同高度的所述微透镜阵列。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述第一光罩漂白与所述影像感测器的每一像素上方的每一第一彩色滤光片对应的所述微透镜材料层的步骤包含有：通过所述第一光罩的一第一图案曝光对应于每一第一彩色滤光片的所述微透镜材料层，其中所述第一图案防止对应于每一第二彩色滤光片和每一第三彩色滤光片的所述微透镜材料层被曝光。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述第二光罩漂白与所述影像感测器的每一像素上方的每一第二彩色滤光片对应的所述微透镜材料层的步骤包含有：通过所述第二光罩的一第二图案曝光对应于每一第二彩色滤光片的所述微透镜材料层，其中所述第二图案防止对应于每一第一彩色滤光片和每一第三彩色滤光片的所述微透镜材料层被曝光。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述第三光罩漂白与所述影像感测器的每一像素上方的每一第三彩色滤光片对应的所述微透镜材料层的步骤包含有：通过所述第三光罩的一第三图案曝光对应于每一第三彩色滤光片的所述微透镜材料层，其中所述第三图案防止对应于每一第一彩色滤光片和每一第二彩色滤光片的所述微透镜材料层被曝光。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，回流已被漂白的所述微透镜材料层以形成具有不同高度的所述微透镜阵列的步骤包含有：形成所述微透镜阵列以产生具有对应于每一第一彩色滤光片的一第一高度的一第一组微透镜，具有对应于每一第二彩色滤光片的一第二高度的一第二组微透镜，以及具有对应于每一第三彩色滤光片的一第三高度的一第三组微透镜；其中所述第一高度高于所述第二高度，并且所述第二高度高于所述第三高度。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每一第一彩色滤光片是红色滤光片，每一第二彩色滤光片是一绿色滤光片，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢于叡，陈柏男，
申请(专利权)人：奇景光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71