[实用新型]像素阵列及用于图像传感器的滤色器层

说明书

本实用新型题为“像素阵列及用于图像传感器的滤色器层”。本实用新型公开了一种像素阵列，所述像素阵列具有滤色器层。所述滤色器层可包括着色元件和透明元件。所述透明元件可由透明介电材料形成。所述滤色器层可包括光阻材料栅格，所述光阻材料栅格形成具有开口阵列的滤色器容器结构，其中形成所述着色元件和所述透明元件。所述滤色器容器结构可由形成所述透明元件的相同透明介电材料形成。所述滤色器容器结构可由形成诸如平面化层、微透镜或用于所述像素阵列的抗反射涂层之类的结构的不透明材料或透明材料形成。用于形成所述滤色器容器结构的所述材料可具有足够高的折射率以防止光在所述滤色器层中的相邻元件之间通过。

技术领域

本实用新型涉及图像传感器，并且更具体地讲，涉及像素阵列及用于图像传感器的滤色器层。

背景技术

图像传感器通常用于电子设备诸如蜂窝电话、相机和计算机以捕获图像。在典型布置中，电子设备设置有被布置成像素行和像素列的图像像素阵列。该图像像素包含光电二极管以便响应于光而生成电荷。通常将电路耦接到每个像素列以读出来自图像像素的图像信号。

图像传感器可包括滤色器层，该滤色器层具有在阵列中的光电二极管上方形成的着色元件和透明元件。可沉积着色的光刻胶并将其图案化以形成着色元件。可沉积透明的光刻胶并将其图案化以形成透明元件。可在这些元件之间提供光阻结构，以防止穿过一个像素的元件的光进入相邻像素的元件并引起串扰。用于形成着色元件、透明元件和光阻结构可能所需的单独的制造步骤可能导致制造工艺复杂且成本高昂。透明的光刻胶材料可能易于出现缺陷，并且可能不能提供理想的透射分布。

实用新型内容

因此，将期望提供带有具有改进的透明元件的滤色器层的图像传感器，更具体地，像素阵列及用于图像传感器的滤色器层。

根据一个方面，提供一种像素阵列，所述像素阵列包括：光电二极管阵列；和滤色器层，所述滤色器层与所述光电二极管阵列叠置，所述滤色器层包括：滤色器容器材料栅格，所述滤色器容器材料栅格在所述光电二极管阵列上方形成开口阵列；有机滤色器材料，所述有机滤色器材料填充第一组所述开口；和透明介电材料，所述透明介电材料填充第二组所述开口。

根据另一方面，提供一种像素阵列，所述像素阵列包括：光电二极管阵列；和滤色器层，所述滤色器层包括：具有第一折射率的第一滤色器元件，所述第一滤色器元件形成在所述光电二极管阵列中的第一组光电二极管上方；具有第二折射率的第二滤色器元件，所述第二滤色器元件形成在所述光电二极管阵列中的第二组光电二极管上方；和具有第三折射率的透明介电材料，所述透明介电材料形成在所述光电二极管阵列中的第三组光电二极管上方，其中所述第三折射率大于所述第一折射率和所述第二折射率。

根据另一方面，提供一种用于图像传感器的滤色器层，包括：透明元件，所述透明元件由图案化的透明介电材料形成；滤色器元件，所述滤色器元件由图案化着色的光刻胶形成；和光阻材料栅格，所述光阻材料栅格形成滤色器容器结构，在所述滤色器容器结构中形成所述滤色器元件，其中所述光阻材料栅格由形成所述透明元件且包括氮化硅的所述透明介电材料形成。

附图说明

图1为示例性电子设备的示意图，该电子设备具有用于使用具有透明像素的像素阵列来捕获图像的图像传感器和处理电路。

图2为根据本实用新型的一个实施方案的示例性像素阵列和相关读出电路的示意图，所述读出电路用于从像素阵列读出图像信号。

图3为具有滤色器层的示例性像素阵列的一部分的顶视图，该滤色器层具有着色元件、透明元件和滤色器容器结构。

图4为图3中所示的类型的示例性像素阵列的一部分的横截面侧视图。

图5为图3中所示的类型的示例性像素阵列的一部分的横截面侧视图，该像素阵列具有平面化层。