图像感测装置制造方法及图纸

一种图像感测装置包括：像素阵列，其包括多个像素，每个像素被配置为生成与入射光的强度相对应的像素信号；以及多个栅格结构，每个栅格结构被设置为与多个像素当中的相邻像素之间的边界交叠并且被配置为包括空气层以将相邻像素光学隔离。每个栅格结构包括形成十字形状的区域。形状的区域。形状的区域。

【技术实现步骤摘要】
图像感测装置


[0001]本专利文档中公开的技术和实现总体上涉及包括彼此相邻的滤色器的图像感测装置。

技术介绍

[0002]图像感测装置是通过使用对光起反应的光敏半导体材料将光转换成电信号来捕获光学图像的装置。随着汽车、医疗、计算机和通信行业的发展，在诸如智能电话、数码相机、游戏机、IoT(物联网)、机器人、安全相机和医疗微型相机之类的各种装置中，对高性能图像感测装置的需求日益增加。
[0003]图像感测装置大致可以分为CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)图像感测装置和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像感测装置。与CMOS图像感测装置相比，CCD图像感测装置提供更好的图像质量，但是它们趋向于消耗更多的功率并且体型更大。CMOS图像感测装置与CCD图像感测装置相比尺寸更小并且功耗更低。此外，可以使用CMOS制造技术，以将光敏元件和其它信号处理电路集成到单个芯片中，使得能够以低成本生产小型化的图像感测装置。由于这些原因，正在为包括移动装置在内的许多应用开发CMOS图像感测装置。

技术实现思路

[0004]所公开技术的多个实施方式涉及包括高稳定性空气栅格结构的图像感测装置。该专利文档中提出的空气栅格结构即使在包括空气栅格结构的图像传感器中气压增加时也具有高稳定性。
[0005]根据所公开技术的实施方式，一种图像感测装置可以包括：像素阵列，其包括多个像素，每个像素被配置为生成与入射光的强度相对应的像素信号；以及多个栅格结构，每个栅格结构被设置为与多个像素当中的相邻像素之间的边界交叠并且被配置为包括空气层以使相邻像素光学隔离。每个栅格结构包括形成十字形状的区域。
[0006]根据所公开技术的另一实施方式，一种图像感测装置可以包括像素，其被配置为生成与入射光的强度相对应的像素信号并包括第一顶点至第四顶点；以及多个栅格结构，每个栅格结构设置在第一顶点至第四顶点中的任何一个处并且包括填充有空气的空气层。每个栅格结构具有十字形状。
[0007]应理解，所公开技术的前述概括描述和以下详细描述都是示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。
附图说明
[0008]参照结合附图考虑的以下详细描述，所公开技术的以上和其它特征和有益方面将变得显而易见。
[0009]图1是例示了基于所公开技术的一些实现的图像感测装置的示例的框图。
[0010]图2是例示了基于所公开技术的一些实现的图1所示的像素阵列的示例的示意图。
[0011]图3是例示了基于所公开技术的一些实现的图1所示的像素阵列的另一示例的示意图。
[0012]图4A是例示了基于所公开技术的一些实现的沿着图2所示的第一切割线或图3所示的第三切割线截取的像素阵列的示例的截面图。
[0013]图4B是例示了基于所公开技术的一些实现的沿着图2所示的第一切割线或图3所示的第三切割线截取的像素阵列的另一示例的截面图。
[0014]图5A是例示了基于所公开技术的一些实现的沿着图2所示的第二切割线截取的像素阵列的示例的截面图。
[0015]图5B是例示了基于所公开技术的一些实现的沿着图2所示的第二切割线截取的像素阵列的另一示例的截面图。
[0016]图6A是例示了基于所公开技术的一些实现的沿着图3所示的第四切割线截取的像素阵列的示例的截面图。
[0017]图6B是例示了基于所公开技术的一些实现的沿着图3所示的第四切割线截取的像素阵列的另一示例的截面图。
[0018]图7是例示了基于所公开技术的一些实现的布置在以四像素结构布置的像素阵列中的第一栅格结构的示例的示意图。
[0019]图8是例示了基于所公开技术的一些实现的布置在以四像素结构布置的像素阵列中的第一栅格结构的另一示例的示意图。
[0020]图9是例示了基于所公开技术的一些实现的布置在以四像素结构布置的像素阵列中的第二栅格结构的示例的示意图。
[0021]图10是例示了基于所公开技术的一些实现的布置在以拜耳(Bayer)图案结构布置的像素阵列中的第一栅格结构的示例的示意图。
[0022]图11是例示了基于所公开技术的一些实现的布置在以拜耳图案结构布置的像素阵列中的第一栅格结构的另一示例的示意图。
[0023]图12是例示了基于所公开技术的一些实现的布置在以拜耳图案结构布置的像素阵列中的第二栅格结构的示例的示意图。
[0024]图13是例示了基于所公开技术的一些实现的布置在包括相位检测自动对焦(PDAF)像素的像素阵列中的栅格结构的示例的示意图。
[0025]图14A是例示了基于所公开技术的一些实现的布置在包括相位检测自动对焦(PDAF)像素的像素阵列中的栅格结构的另一示例的示意图。
[0026]图14B是例示了基于所公开技术的一些实现的布置在包括相位检测自动对焦(PDAF)像素的像素阵列中的栅格结构的又一示例的示意图。
[0027]图15是例示了基于所公开技术的一些实现的栅格结构的形状响应于像素阵列中所包括的每个像素的位置而改变的概念图。
具体实施方式
[0028]本专利文档提供了包括彼此相邻的滤色器的图像感测装置的实现和示例，其可以用于配置中以解决一个或更多个技术或工程问题并且减轻在一些其它图像感测装置中遇
到的一个或更多个限制或缺点。所公开技术的一些实现涉及如下图像感测装置：其包括高稳定性空气栅格结构，使得例如当包括空气栅格结构的图像传感器中的气压增加时，空气栅格结构对气压变化表现出高稳定性。所公开的技术提供了如下图像感测装置的各种实现，其能够分布施加至空气栅格的易损点的压力，使得包括空气栅格的图像感测装置能够有效地防止在空气栅格的易损点处空气栅格的塌陷(或爆裂)。所公开的技术提供了如下图像感测装置的各种实现：其能够使空气栅格形成为十字形状，使得在包括空气栅格的图像感测装置的制造工艺中能够保持空气栅格的形态稳定性。
[0029]现在将详细说明所公开技术的实施方式，在附图中示出了所公开技术的实施方式的示例。尽可能地，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。尽管本公开易于进行各种修改和替代形式，但是在附图中通过示例示出了其特定实施方式。然而，本公开不应被解释为限于在此阐述的实施方式。
[0030]在下文中，将参照附图描述各种实施方式。然而，应当理解，所公开的技术不限于特定实施方式，而是包括实施方式的各种修改、等同物和/或替代物。所公开的技术的实施方式可以提供通过所公开的技术能够直接或间接地认识到的各种效果。
[0031]图1是例示了根据所公开技术的实施方式的图像感测装置100的框图。
[0032]参照图1，图像感测装置100可以包括像素阵列110、行驱动器120、相关双采样器(CDS)130、模数转换器(ADC)140、输出缓冲器150、列驱动器160和定时控制器170本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：像素阵列，该像素阵列包括多个像素，每个像素生成与入射光的强度相对应的像素信号；以及多个栅格结构，所述多个栅格结构中的每个栅格结构被设置为与所述多个像素当中的相邻像素之间的边界交叠并且包括空气层以将所述相邻像素光学隔离，其中，所述多个栅格结构中的每个所述栅格结构包括形成十字形状的区域。2.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述栅格结构的所述区域包括：水平延伸区域，该水平延伸区域沿第一方向延伸；以及垂直延伸区域，该垂直延伸区域在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸。3.根据权利要求2所述的图像感测装置，其中，所述栅格结构包括：中心区域，在该中心区域中所述水平延伸区域和所述垂直延伸区域被设置为彼此交叉，其中，所述中心区域被设置为与相应像素的顶点交叠。4.根据权利要求3所述的图像感测装置，其中，所述水平延伸区域从所述顶点延伸，并且具有比所述像素的一条边的长度小的长度，并且所述垂直延伸区域从所述顶点延伸，并且具有比所述像素的一条边的长度小的长度。5.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述像素包括：一对第一顶点，所述一对第一顶点在第一对角线方向上彼此面对；一对第二顶点，所述一对第二顶点在与所述第一对角线方向不同的第二对角线方向上彼此面对，并且所述多个栅格结构被设置为与所述一对第一顶点交叠而与所述一对第二顶点不交叠。6.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述栅格结构从与所述栅格结构交叠的顶点延伸并且具有比所述像素的一条边的长度的一半大的长度。7.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述多个像素形成颜色矩阵，在该颜色矩阵中与红色、蓝色和绿色中的任何一种颜色相对应的颜色像素以(2
×
2)矩阵阵列布置，并且所述多个栅格结构被设置为与所述颜色矩阵的中心和所述颜色矩阵的顶点交叠。8.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述多个像素形成颜色矩阵，在该颜色矩阵中与红色、蓝色和绿色中的任何一种颜色相对应的颜色像素以(2
×
2)矩阵阵列布置，并且所述多个栅格结构被设置为与所述颜色矩阵的每条边的中点交叠。9.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述多个像素形成拜耳图案矩阵，在该拜耳图案矩阵中红色像素、蓝色像素和绿色像素以拜耳图案布置，并且所述多个栅格结构被设置为与所述拜耳图案矩阵的中心点和所述拜耳图案矩阵的顶点交叠。
10.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述多个像素形成拜耳图案矩阵，在该拜耳图案矩阵中红色像素、蓝色像素和绿色像素以拜耳图案布置，并且所述多个栅格结构被设置为与所述拜耳图案矩阵的每条边的中点交叠。11.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述像素包括第一顶点、第二顶点、第三顶点和第四顶点，并且所述多个栅格结构被设置为与所述第一顶点至所述第四顶点中的每一个交叠。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庚寅，金元振，吴薰翔，洪性柱，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：