[发明专利]CMOS图像传感器

说明书

本发明提供一种CMOS图像传感器，包括：设置有若干像素的像素阵列；单个像素上分别设置有至少两个微透镜。本发明的CMOS图像传感器，通过单个像素分别设置有至少两个微透镜，减小了相邻的对角像素之间微透镜的对角间隙，提高了图像传感器的吸光效率，改善了成像质量。

技术领域

本发明涉及一种CMOS图像传感器。

背景技术

CMOS图像传感器具有工艺简单、易与其他器件集成、体积小、重量轻、功耗小、成本低等优点。因此，随着技术发展，CMOS图像传感器越来越多地取代CCD图像传感器应用于各类电子产品中。目前CMOS图像传感器已经广泛应用于静态数码相机、照相手机、数码摄像机、医疗用摄像装置（例如胃镜）、车用摄像装置等。

图1、图2示出现有的CMOS图像传感器的结构，其包括设置有若干像素的像素阵列，在此仅示出像素阵列中的四个像素P1、P2、P3、P4为例；每个像素P1、P2、P3、P4对应的半导体材料1中分别设置有光电二极管10、20、30、40，每个像素P1、P2、P3、P4分别设置有彩色滤光膜C1、C2、C3、C4和微透镜M1、M2、M3、M4，入射光经微透镜层M1、M2、M3、M4的会聚和彩色滤光膜层C1、C2、C3、C4的过滤后，分别进入半导体材料1中的光电二极管10、20、30、40，经光电二极管10、20、30、40吸收后转化为电信号并由电路导出。

在CMOS图像传感器中，入射光的吸光效率对图像传感器的成像质量有较大影响，提高吸光效率可有效改善成像质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CMOS图像传感器，提高吸光效率，改善成像质量。

基于以上考虑，本发明提供一种CMOS图像传感器，包括：设置有若干像素的像素阵列；单个像素分别设置有至少两个微透镜。

优选的，单个像素上具有同一的彩色滤光膜，同时单个像素上设置有四个微透镜。

优选的，单像素四微透镜结构中相邻的对角像素之间微透镜的对角间隙小于单像素单微透镜结构中相邻的对角像素之间微透镜的对角间隙。

优选的，微透镜之间对应的半导体材料中由深沟槽隔离结构或掺杂区域隔离。

优选的，所述半导体材料中包括光电二极管，所述光电二极管的部分区域隔离，另一部分区域连通。

优选的，所述深沟槽隔离结构包括：导电材料，所述导电材料耦接电压源；及电介质材料，其位于所述深沟槽隔离结构的侧壁上且介于所述半导体材料与所述导电材料之间。

优选的，所述光电二极管为N型掺杂区域，所述电压源为负电压源。

优选的，所述光电二极管为P型掺杂区域，所述电压源为正电压源。

优选的，所述导电材料包含钨、铜、铝、钛、多晶硅中的至少一种或其任意组合。

优选的，所述电介质材料包含氧化铪、二氧化硅、氮氧化硅、氧化铝中的至少一种或其任意组合。

本发明的CMOS图像传感器，通过单个像素分别设置有至少两个微透镜，减小了相邻的对角像素之间微透镜的对角间隙，提高了图像传感器的吸光效率，改善了成像质量。

附图说明

通过说明书附图以及随后与说明书附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方式，本发明所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。

图1为现有的CMOS图像传感器的俯视示意图；

图2为沿图1中A-A线的剖视示意图；

图3为本发明的CMOS图像传感器的俯视示意图；

图4为沿图3中B-B线的剖视示意图。