[发明专利]使用显微透镜的相位差检测像素

权利要求书

1.一种使用显微透镜的相位差检测像素，其包括：

形成于半导体基板中的光电二极管；

形成于光电二极管之上的金属互连层；

形成于金属互连层之上的绝缘层；

形成于绝缘层之上并包括总的滤色器以及一对用于相位差检测的滤色器的滤色器层；以及

包括形成于总的滤色器之上的总的显微透镜以及形成于一对用于相位差检测的滤色器之上的用于相位差检测的显微透镜的显微透镜层；

其中，用于相位差检测的显微透镜包括：

用于相位差检测的第一显微透镜，其具有通过在水平和垂直方向上将凸透镜关于凸透镜的中心四等分而获得的形状，并在其一侧提供有倾斜并弯曲的第一入射表面；

用于相位差检测的第二显微透镜，其具有通过在水平和垂直方向上将凸透镜关于凸透镜的中心四等分而获得的形状，并在与用于相位差检测的第一显微透镜相反的方向上提供有倾斜并弯曲的第二入射表面；

其中，用于相位差检测的显微透镜与用于相位差检测的滤色器相关地形成，从而在特定方向上的入射光在与用于相位差检测的滤色器相对应的光电二极管中被收集。

2.一种使用显微透镜的相位差检测像素，其包括：

形成于半导体基板中的光电二极管；

形成于光电二极管之上的金属互连层；

形成于金属互连层之上的绝缘层；

形成于绝缘层之上并包括总的滤色器以及一对用于相位差检测的滤色器的滤色器层；以及

包括形成于总的滤色器之上的总的显微透镜以及形成于一对用于相位差检测的滤色器之上的用于相位差检测的显微透镜的显微透镜层；

其中，用于相位差检测的显微透镜包括：

用于相位差检测的第一显微透镜，其具有通过在水平和垂直方向上将凹透镜关于凹透镜的中心四等分而获得的形状，并在其一侧提供有倾斜并弯曲的第一入射表面；

用于相位差检测的第二显微透镜，其具有通过在水平和垂直方向上将凹透镜关于凹透镜的中心四等分而获得的形状，并在与用于相位差检测的第一显微透镜相反的方向上提供有倾斜并弯曲的第二入射表面；

其中，用于相位差检测的显微透镜与用于相位差检测的滤色器相关地形成，从而在特定方向上的入射光在与用于相位差检测的滤色器相对应的光电二极管中被收集。

3.根据权利要求1所述的使用显微透镜的相位差检测像素，其中，一对用于相位差检测的滤色器具有相同的颜色。

4.根据权利要求1所述的使用显微透镜的相位差检测像素，其进一步包括：

位于绝缘层和滤色器层之间的保护层。

5.根据权利要求1所述的使用显微透镜的相位差检测像素，其进一步包括：

形成于一对用于相位差检测的滤色器与总的滤色器之间的遮挡层。

6.根据权利要求1所述的使用显微透镜的相位差检测像素，其进一步包括：

形成于一对用于相位差检测的滤色器与总的滤色器之间的堆栈过滤器层。

7.根据权利要求1所述的使用显微透镜的相位差检测像素，其中，多个用于相位差检测的第一显微透镜以及多个用于相位差检测的第二显微透镜分别地形成于一对用于相位差检测的滤色器之上。

8.根据权利要求1所述的使用显微透镜的相位差检测像素，其中，用于相位差检测的显微透镜具有0.5mm以及1.5mm的曲率半径。

9.根据权利要求1所述的使用显微透镜的相位差检测像素，其中，即便当使用显微透镜的相位差检测像素被安置于图像传感器的中央以及外围区域之一时，仍可执行相位差检测。

10.根据权利要求1所述的使用显微透镜的相位差检测像素，其中，使用显微透镜的相位差检测像素应用于前侧照明图像传感器以及后侧照明图像传感器。

11.根据权利要求1所述的使用显微透镜的相位差检测像素，其中，使用显微透镜的相位差检测像素用于物体间的距离测量或者三维图像捕捉。

12.根据权利要求2所述的使用显微透镜的相位差检测像素，其中，用于相位差检测的显微透镜与总的显微透镜相连，并与总的显微透镜一体地形成。