[发明专利]图像感测装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学装置，特别涉及一种感测装置的结构及其制造方法。

背景技术

随着光电产品诸如数码相机、数字图像记录器、具有图像拍摄功能的手机、以及监视器逐渐普及化，图像感测装置的需求也与日俱增。图像感测装置用于记录来自图像的光学信号的变化并且将光学信号转换成电子信号。在记录及处理上述电子信号之后，便可产生一数字图像。而图像感测装置一般可分为两种主要类型：一者为电荷耦合装置(charge-coupled device，CCD)，而另一者为互补式金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)装置。

图像感测装置通常包括一像素阵列。每一阵列包括一光感测器(photosensor)，用以提供对应照射于光感测器的光强度的一信号。当一图像聚焦于该阵列时，这些信号可用于显示一对应的图像。在传统的技术中，配有彩色滤光片(color filter，CF)阵列的微透镜阵列对应设置于像素阵列上方，用以将光线聚焦于像素阵列上。而彩色滤光片阵列则容许像素聚集具有特定波长的光线。

然而，尽管使用了微透镜阵列，由于微透镜阵列几何排列，大量的入射光线并未能有效地导入光感测器。入射光线对于每一光感测器的聚焦深度会随着光线入射角(即，主光入射角(chief ray angle，CRA))而变。由于入射至位于像素阵列边缘附近的光感测器的光线通常为倾斜的，因此位于像素阵列边缘附近的光感测器的聚焦深度短于入射至位于像素阵列中心附近的光感测器的光线。不同的聚焦深度使得邻近像素阵列边缘的入射光量少于邻近像素阵列中心的入射光量。如此一来，图像感测装置的光敏性(photosensitivity)会因而降低。

因此，有必要寻求一种新的图像感测装置结构，其能够增加图像感测装置的光敏性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种图像感测装置及其制造方法，其通过改变微透镜阵列的几何配置，以光感测器的聚焦深度，进而增加图像感测装置的光敏性。

根据上述的目的，本发明提供一种图像感测装置，包括：一基板、一第一透明层、以及一微透镜阵列。基板具有一像素阵列形成于内，其中该像素阵列包括二组以上的红色、绿色及蓝色像素组合。第一透明层具有一弧形凸面且设置于基板上，使相邻的所述红色、绿色及蓝色像素组合对应于该第一透明层的轮廓形状不同。微透镜阵列顺应性设置于第一透明层的该弧形凸面且对应于基板内的像素阵列。

又根据上述的目的，本发明提供一种图像感测装置的制造方法，包括：提供一基板，其具有一像素阵列形成于内，其中该像素阵列包括二组以上的红色、绿色及蓝色像素组合。在基板上形成具有一弧形凸面的一第一透明层，使相邻的所述红色、绿色及蓝色像素组合对应于该第一透明层的轮廓形状不同。在第一透明层的弧形凸面上顺应性形成一微透镜阵列，且对应于基板内的该像素阵列。

综上所述，本发明提供一种图像感测装置及其制造方法，通过改变微透镜阵列的几何配置，可将不同CRA的不同聚焦深度调整成大体一致的聚焦深度，以容许不同CRA的入射光能够适当地聚焦于所对应的光感测器，借以增加图像感测装置的光敏性。

附图说明

图1A至图1E绘示出根据本发明一实施例的图像感测装置制造方法剖面示意图；

图2A至图2C绘示出根据本发明一实施例的用于图像感测装置中曲面膜层形成方法剖面示意图；

图3A至图3C绘示出根据本发明另一实施例的用于图像感测装置中曲面膜层形成方法剖面示意图；

图4绘示出根据本发明一实施例的图像感测装置局部剖面示意图；

图5绘示出根据本发明一实施例的图像感测模块剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

100～基板

101～光感测器

102～像素阵列

104、108～透明层

104a、106a、108a、110a～弧形凸面

106～彩色滤光层

110～光致抗蚀剂层(光敏层)

112～灰阶光掩模

114～曝光工艺

119～微透镜

120～微透镜阵列

130～透镜模块

200～图像感测模块

具体实施方式

以下说明本发明的实施例。此说明的目的在于提供本发明的总体概念而并非用以局限本发明的范围。本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。