CN109037248A - 图像传感器及其形成方法、指纹成像模组 - Google Patents

Abstract

一种图像传感器及其形成方法、指纹成像模组，所述图像传感器包括：衬底；第一透镜，分立的设置于所述衬底上；光电器件，位于第一透镜之间的衬底上。所述第一透镜能够对透射所述图像传感器的光线进行准直，从而能够有效减少杂散光的产生，增加反射光中信号光的比例，减少噪声光的比例，有利于指纹成像模组信噪比的提高，有利于指纹成像模组性能的改善。

Description

图像传感器及其形成方法、指纹成像模组

技术领域

本发明涉及指纹成像领域，特别涉及一种图像传感器及其形成方法、指纹成像模组。

背景技术

指纹识别技术是通过图像传感器采集到人体的指纹图像，然后与指纹识别系统里已有的指纹信息进行比对，从而实现身份识别的技术。由于其便捷性和人体指纹的唯一性，指纹识别技术已经大量应用于各个领域，比如：公安局、海关等安检领域，楼宇的门禁系统，以及个人电脑和手机等消费品领域等等。

指纹识别技术中所采用的成像方式有光学式、电容式、超声波式等多种。其中一种是通过光学式成像模组采集人体的指纹图像。光学式成像模组主要包括：保护盖板、图像传感器、集成芯片(IC)、柔性电路板(FPC)和柔性电路板上的电子器件(包括光源LED)、导光板、上保护壳体以及下保护壳体等主要部件。其中图像传感器是利用非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)、低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS TFT)或氧化物半导体薄膜晶体管(OS TFT)等半导体工艺技术，在玻璃基底上制作的；之后经过切割、点胶、粘接等过程实现封装。

但是现有技术中的指纹成像模组往往存在噪声信号过大，信噪比过低的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种图像传感器及其形成方法、指纹成像模组，以抑制噪声、增强信号，改善指纹成像模组的信噪比。

为解决上述问题，本发明提供一种图像传感器的形成方法，包括：

形成衬底，所述衬底上具有多个分立的第一透镜；形成位于第一透镜之间衬底上的光电器件。

可选的，形成衬底的步骤包括：提供初始衬底；去除部分所述初始衬底，形成所述衬底以及所述第一透镜。

可选的，通过湿法刻蚀的方式去除部分所述初始衬底。

可选的，所述形成方法还包括：形成所述衬底之后，形成所述光电器件之前，对所述衬底和所述第一透镜进行表面形貌处理。

可选的，通过干法刻蚀的方式对所述衬底和所述第一透镜进行表面形貌处理。

可选的，所述形成方法还包括：形成所述光电器件之后，在所述光电器件上形成第二透镜。

可选的，所述第二透镜的材料为有机材料；通过掩膜曝光、显影的方式形成所述第二透镜。

可选的，形成所述第二透镜的步骤还包括：在掩膜曝光、显影之后，进行烘烤处理。

可选的，所述形成方法还包括：形成所述光电器件之后，形成至少环绕所述第一透镜的遮光层。

可选的，所述遮光层的材料为有机材料；通过掩膜曝光、显影的方式形成所述遮光层。

可选的，形成环绕所述第一透镜和所述光电器件的遮光层；在四周环绕有遮光层的光电器件上形成第二透镜。

可选的，所述形成方法还包括：形成光电器件之后，形成覆盖所述第一透镜和所述光电器件的封装叠层。

可选的，形成所述封装叠层的步骤包括：形成位于所述第一透镜和所述光电器件上的平坦化层；在所述平坦化层上形成钝化层。

可选的，所述形成方法还包括：形成所述光电器件之后，形成所述平坦化层之前，至少在所述第一透镜上形成隔离材料。

可选的，所述光电器件上还形成有第二透镜；在所述第一透镜和所述第二透镜上形成隔离材料。

相应的，本发明还提供一种图像传感器，包括：

衬底；第一透镜，分立的设置于所述衬底上；光电器件，位于第一透镜之间的衬底上。

可选的，所述第一透镜和所述衬底为一体结构。

可选的，所述衬底和所述第一透镜的材料相同。

可选的，所述图像传感器还包括：第二透镜，位于所述光电器件上。

可选的，所述图像传感器还包括：遮光层，至少环绕所述第一透镜。

可选的，所述遮光层材料的吸收率在85％以上。

可选的，所述图像传感器还包括：位于所述光电器件上的第二透镜；所述遮光层还环绕所述第二透镜。

可选的，所述图像传感器还包括：封装叠层，覆盖所述第一透镜和所述光电器件。

可选的，所述封装叠层包括：平坦化层，位于所述第一透镜和所述光电器件上；钝化层，位于所述平坦化层上。

可选的，所述图像传感器还包括：隔离材料，位于所述平坦化层和所述第一透镜之间。

可选的，所述图像传感器还包括：位于所述光电器件上的第二透镜；所述隔离材料还位于所述平坦化层和所述第二透镜之间。

可选的，所述平坦化层材料的折射率小于所述隔离材料的折射率。

此外，本发明还提供一种指纹成像模组，包括：

光源，用于产生初始光；图像传感器，所述图像传感器为本发明的图像传感器，所述第一透镜使所述初始光形成所述入射光；感测面，所述入射光在所述感测面上形成携带有指纹信息的反射光；所述光电器件采集所述反射光以获得指纹图像。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

所述第一透镜能够对透射所述图像传感器的光线进行准直，从而能够有效减小透射光线的传播角度，使透射光线尽量以垂直所述衬底表面的方向传播；因此具有所述图像传感器应用于指纹成像模组时，所述第一透镜的设置能够有效提高入射光的准直性，减小入射光透射至感测面的入射角度，从而使所形成反射光中出射角度较小光线的成分增加，增加反射光中信号光的比例；而且入射光准直性的提高，还能够有效减少杂散光的产生，减少反射光中噪声光的比例；所以所述第一透镜的设置能够有效提高指纹成像模组的信噪比，有利于提高指纹成像模组的性能。

本发明可选方案中，所述图像传感器还包括：位于所述光电器件上的第二透镜，所述第二透镜能够有效减小透射至所述光电器件光线的入射角度，即减小所述光电器件所采集光线的入射角度；因此具有所述图像传感器应用于指纹成像模组时，所述第二透镜的设置还能够有效提高反射光的准直性，从而减少反射光中杂散光的成分，进而达到抑制噪声的目的，有利于提高所述指纹成像模组的信噪比，有利于提高所述指纹成像模组的性能。

本发明可选方案中，所述图像传感器还包括：遮光层，所述遮光层至少环绕所述第一透镜设置；在具有第二透镜的图像传感器中，所述遮光层还环绕所述第二透镜设置。所述遮光层的材料的吸收率较高，能够实现吸收杂散光的目的，从而能够有效减小噪声信号的强度，有利于信噪比的改善、性能的提高。

附图说明

图1是一种指纹成像模组的剖面结构示意图；

图2是图1所示指纹成像模组采集指纹时的光路示意图；

图3至图9是本发图像传感器形成方法一实施例各个步骤对应的结构示意图；

图10是本发明指纹成像模组一实施例的剖面结构示意图；

图11是图10所示指纹成像模组实施例中方框240内结构在采集指纹时的光路示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术中的指纹成像模组存在噪声过大、信噪比较低的问题。现结合一种指纹成像模组的结构分析其信噪比低问题的原因。

参考图1，示出了一种指纹成像模组的剖面结构示意图。

所述指纹成像模组为超薄型光学式指纹成像模组。所述指纹成像模组是通过光电转换原理实现指纹成像的，包括：光源11、位于所述光源11上的图像传感器12、位于所述图像传感器12上的感测面13。

在采集指纹时，手指按压于所述感测面13上；所述光源11产生的入射光在所述感测面13上发生反射和透射；所形成的反射光投射至所述图像传感器12上；所述图像传感器12采集所述反射光，并进行光电转换和信号处理，实现指纹图像的采集。

如图2所示，所述光源11一般为面光源或点光源。当所述光源11为面光源时，所述入射光21是通过反射形成的，而且形成所述入射光21的反射为漫反射，所以所述入射光21为传播方向无规则的漫射光；当所述光源11为点光源时，点光源所产生的所述入射光以一定的发散角出射。因此，所述入射光21的准直性并不是很强，并不都是垂直投射至所述感测面13上的。

由于所述入射光21的准直性较弱，而且所述入射光21以各种角度透射至所述感测面13上，所以所形成反射光22的出射角度也是无规则的，即所述反射光22中包含有多种角度出射的光线；相应的，所述反射光22透射至所述图像传感器12上的角度也是无规则的，以多种角度投射的所述反射光22被所述图像传感器12采集，以获得指纹图像。

但是对于指纹图像的采集而言，垂直所述感测面13传播的反射光22所携带指纹信息较多，因此垂直所述感测面13传播的所述反射光22对于所述图像传感器12而言为有效信号，即所述反射光22为信号光；而其他角度传播的所述反射光22所携带指纹信息较少，而且还会对有效信号的采集造成干扰，所以其他角度透射的所述入射光21为噪声光。

所述图像传感器12对其他角度传播的所述反射光22的采集造成了噪声信号较大的问题，从而容易引起所述指纹成像模组信噪比较低的问题。

为解决所述技术问题，本发明提供一种图像传感器及其形成方法，通过在衬底上设置多个分立的第一透镜，并使所述光电器件设置于第一透镜之间的衬底上；从而使所述第一透镜对透射所述图像传感器的光线进行准直，以减小透射光线的传播角度，使透射光线尽量以垂直所述衬底表面的方向传播，进而增加指纹成像模组内反射光中信号光的比例，减少杂散光的产生，达到提高信噪比、改善指纹图像质量的目的。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图3至图9，示出了本发图像传感器形成方法一实施例各个步骤对应的结构示意图。

参考图3，形成衬底110，所述衬底110上具有多个分立的第一透镜121。

所述第一透镜121能够对透射所形成图像传感器的光线进行准直，从而能够有效的减小透射光线的传播角度，使透射光线尽量以垂直所述衬底110表面的方向传播。

需要说明的是，本实施例中，所形成的图像传感器应用于指纹成像模组中，用于获得指纹图像；所述第一透镜121的设置能够有效提高入射光的准直性，减小入射光投射至感测面的入射角度，从而使所形成反射光中出射角度较小光线的成分增加，增加反射光中信号光的比例；而且入射光准直性的提高，还能够有效减少杂散光的产生，减少反射光中噪声光的比例；所以所述第一透镜的设置能够有效提高指纹成像模组的信噪比，有利于提高指纹成像模组的性能。

所述衬底110用于为后续工艺提供工艺操作平台，还用于在所述图像传感器中起到机械支撑作用。

本实施例中，所述衬底110的材料为玻璃。由于所形成图像传感器用于构成超薄式指纹成像模组，即在所构成指纹成像模组中，所述图像传感器位于感测面和光源之间，所以将所述衬底110的材料设置为玻璃的做法，能够提高光源所产生入射光的透射率，有利于指纹图像的采集。本发明其他实施例中，所述衬底的材料还可以选择亚克力或蓝宝石等其他透光的材料或叠层解结构。

所述第一透镜121对透射所述图像传感器的光线进行准直。

所述衬底110具有相背设置的第一面(图中未标示)和第二面(图中未标示)，所述第一透镜121位于所述第一面上。本实施例中，集成所形成图像传感器的指纹成像模组中，光源和所述第一透镜121位于所述衬底110的两侧，即所构成指纹成像模组中，光源位于所述衬底110第二面的一侧，光源所产生的入射光沿第二面指向第一面的方向传播；所以所述第一透镜121为凸透镜，凸起于所述衬底110的第一面，即所述第一透镜121的厚度沿中心指向周围的方向上逐渐减小。

所述第一透镜121分立的设置于所述衬底110的第一面上，相邻第一透镜121之间具有一定的间隔，从而为后续光电器件的形成提供空间。

需要说明的是，所述第一透镜121的高度和宽度均与所述第一透镜121的焦距相关，与所述第一透镜121对光线的准直效果相关。所以所述第一透镜121的高度不宜太大也不宜太小，所述第一透镜121的宽度不宜太小也不宜太大。

所述第一透镜121的高度如果太大，宽度如果太小，即所述第一透镜121的焦距过小，可能会影响所述第一透镜121对透射光线的准直作用，不利于使透射光线以垂直的方向传播，而且所述第一透镜121的高度太大，也不利于减小所形成的图像传感器的厚度；所述第一透镜121的高度如果太小，宽度如果太大，即所述第一透镜121的焦距过大，也会影响所述第一透镜121对透射光线的准直作用，而且所述第一透镜121的宽度如果太大，则不利于减小所形成图像传感器面积。

具体的，本实施例中，所述第一透镜121的高度小于或等于10μm，即垂直所述衬底110表面的方向上，所述第一透镜121的尺寸小于或等于10μm；所述第一透镜121的宽度小于或等于10μm，即平行所述衬底110表面的方向上，所述第一透镜的尺寸小于或等于10μm。

需要说明的是，本实施例中，所述第一透镜121在所述衬底110表面上的投影为圆形。但是本发明其他实施例中所述第一透镜的投影也可以为其他形状。

具体的，形成所述衬底110的步骤包括：提供初始衬底(图中未示出)；去除部分所述初始衬底，形成所述衬底110以及所述第一透镜121。

所述初始衬底用于为所述衬底110和所述第一透镜121的形成提供工艺基础。

本实施例中，所述衬底110和所述第一透镜121均为玻璃，所以所述初始衬底的材料为玻璃，本发明其他实施例中，所述初始衬底的材料还可以为亚克力灯其他透光材料或者透光的叠层材料。

去除部分所述初始衬底的步骤包括：在所述初始衬底上形成图形化的掩膜层111；以所述图形化的掩膜层111为掩膜，刻蚀所述初始衬底，去除所述初始衬底的部分材料，以形成所述衬底110和所述第一透镜121。

具体的，刻蚀所述初始衬底的步骤包括：通过湿法刻蚀的方式去除部分所述初始衬底。通过湿法刻蚀形成所述衬底110和所述第一透镜121的做法能够有效提高所述衬底110和所述第一透镜121表面的平整性，能够使所述衬底110表面和所述第一透镜121表面形成良好的光学表面，从而提高所述第一透镜121准直作用的精度，有利于减少杂散光的形成，有利于提高所述图像传感器的性能。

本实施例中，所述初始衬底的材料为玻璃，所以湿法刻蚀形成所述衬底110和所述第一透镜121的步骤包括：通过氢氟酸湿法刻蚀的方式刻蚀所述初始衬底。

形成所述衬底110和所述第一透镜121之后，去除所述掩膜层111，露出所述第一透镜121的表面。本实施例中，所述掩膜层111的材料为光刻胶，所以可以通过灰化或者湿法去胶的方式去除所述掩膜层111，以去除所述掩膜层111，并降低对所述第一透镜121表面造成损伤的几率。

需要说明的是，本实施例中，所述形成方法还包括：形成所述衬底110之后，对所述衬底110和所述第一透镜121进行表面形貌处理，以使所述衬底110和所述第一透镜121的表面形成良好的光学表面，提高所述第一透镜121对透射光线准直作用的精度，

所述形貌处理能够去除所述衬底110和所述第一透镜121表面的毛刺和边界，从而提高所述衬底110和所述第一透镜121表面的平整度和光滑度。本实施例中，通过干法刻蚀的方式对所述衬底110和所述第一透镜121进行表面形貌处理。具体的，所述干法刻蚀的过程中所采用的工艺气体包括SF₆和Cl₂。

需要说明的是，本实施例中，所述衬底110和所述第一透镜121是通过刻蚀所述初始衬底而同时形成的，所以所述衬底110和所述第一透镜121为一体结构，即所述衬底110和所述第一透镜121为无缝相连，因此所述衬底110和所述第一透镜121的材料相同。

本发明其他实施例中，所述衬底和所述第一透镜也可以分为两个部分，且分别形成。具体的，所述初始衬底也可以包括衬底和位于所述衬底上的透镜材料层；形成所述衬底和所述第一透镜的步骤包括：去除部分所述透镜材料层，露出所述衬底和位于所述衬底上的第一透镜。当所述衬底和所述第一透镜为两部分时，所述衬底和所述第一透镜的材料可以相同也可以不同。

需要说明的是，本实施例中，通过湿法刻蚀所述初始衬底而形成所述衬底110和所述第一透镜121，并通过干法刻蚀的方式进行所述形貌处理。由于后续光电器件也是通过半导体工艺形成的，因此这种通过半导体工艺形成所述衬底110和所述第一透镜121的做法，能够提高工艺兼容性，有利于质量和良率的提高，有利于工艺成本的降低。

参考图4，形成位于第一透镜121之间衬底110上的光电器件122。

所述光电器件122用于采集光信号并实现所述光信号的光电转换以获得图像。

本实施例中，所形成的图像传感器应用于指纹成像模组中，用于获得指纹图像；透射所形成图像传感器的入射光投射至感测面上，在所述感测面上形成反射光，由于所述入射光经所述第一透镜121准直，因此所形成的反射光中出射角度较小的光线成分较大，所以所述光电器件122所采集的反射光中出射角度较小的比例也随之提高，即所述光电器件122所采集光信号中，信号光比例较高、干扰光比例较低，有利于高质量指纹图像的获得。

所述光电器件122位于所述第一透镜121之间的所述衬底110上，即所述光电器件122位于所述第一透镜121露出的所述衬底110表面，因此所述光电器件122和所述第一透镜121位于同层的位置，而且所述光电器件122在所述衬底110表面的投影与所述第一透镜121在所述衬底110表面的投影交错设置，没有重叠。所以所述第一透镜121能够对未受到所述光电器件122影响的入射光进行准直，能够有效提高入射光透射所形成图像传感器的透射率，有利于指纹图像质量的提高。

需要说明的是，本实施例中，形成所述衬底110和所述第一透镜121之后，形成所述光电器件122，即所述光电器件122在所述第一透镜121之后形成。这种做法能够减少所述第一透镜121形成过程对所述光电器件122性能的影响，从而有利于提高所述光电器件122的良率和稳定性，有利于提高所形成的图像传感器的良率和稳定性。本发明其他实施例中，也可以在所述衬底上形成所述光电器件之后，在相邻光电器件之间形成所述第一透镜。

本实施例中，所述光电器件122可以包括感光二极管(图中未示出)以及与所述感光二极管相连的互联结构(图中未示出)。所以所述感光二极管和所述互联结构分布于相邻第一透镜121之间，与所述第一透镜121位于同层内。

具体的，所述光电器件122的形成包括一系列膜层沉积和图形化等半导体制造工艺步骤。具体形成所述像素阵列的工艺过程与现有技术相同，本发明在此不再赘述。通过半导体制造工艺形成所述光电器件122的做法，能够有效保证所形成的光电器件122的性能和良率，有利于提高所形成图像传感器的性能。

参考图5和图6，本实施例中，所述形成方法还包括：形成所述光电器件122之后，形成至少环绕所述第一透镜121的遮光层123。其中，图6是图5所示实施例中方框125内结构沿A方向的俯视结构示意图

所述遮光层123环绕所述第一透镜121设置，以限制经所述第一透镜121透射光线的出光角度，能够有效抑制沿其他方向传播光线的透射，能够减少杂散光的产生，有利于提高所述第一透镜121对透射光线的准直效果，能够减小噪声信号的强度，有利于信噪比的改善、性能的提高。。

如图6所示，所述第一透镜121在所述衬底110表面的投影为圆形，所以所述遮光层123在所述衬底110表面的投影为圆环形。但是本发明其他实施例中，所述遮光层的投影形状可以随着所述第一透镜形状的变化而变化。

本实施例中，所述遮光层123材料的吸收率在85％以上，也就是说，所述遮光层123的材料具有相当的吸光能力，从而能够使投射至所述遮光层123的光线大部分会被所述遮光层123吸收，从而能够有效减少杂散光的产生，有利于提高信噪比。

需要说明的是，经所述第一透镜121透射光线的出光角度与所述遮光层123的厚度相关，所以所述遮光层123的厚度不宜太大也不宜太小。

所述遮光层123的厚度如果太大，则透射光线的出光角度过小，可能会影响光线投射所述图像传感器的透射率，从而影响透射光线的强度，影响所述图像传感器的成像效果；所述遮光层123的厚度如果太小，则透射光线的出光角度过大，可能会影响所述第一透镜121对透射光线出光角度的限制，不利于杂散光的减少，不利于所述第一透镜121准直效果的提升。具体的，本实施例中，所述遮光层123的厚度在8μm到12μm范围内，即垂直所述衬底110表面的方向上，所述遮光层123的尺寸在8μm到12μm范围内。

需要说明的是，本实施例中，后续在所述光电器件122上还会形成第二透镜，所述遮光层123还需要环绕所述第二透镜设置，以限制透射至所述第二透镜光线的角度，进而限制所述光电器件122所采集光线的角度。因此如图5和图6所示，形成所述遮光层123的步骤包括：形成环绕所述第一透镜121和所述光电器件122的遮光层。

本实施例中，所述遮光层123的材料为有机材料，例如树脂类染料分散型光刻胶，所以形成所述遮光层123的步骤包括：通过掩膜曝光、显影的方式形成所述遮光层123。通过这种方式形成所述遮光层123的做法，能够有效提高形成所述遮光层123的工艺兼容性，降低工艺难度，提高良率。

需要说明的是，为了使所述遮光层123能够有效发挥其限制透射光线出光角度的作用，所述遮光层123的厚度大于所述第一透镜123的高度，即垂直所述衬底110表面的方向上，所述遮光层123的尺寸大于所述第一透镜123的尺寸。

参考图7和图8，本实施例中，所述形成方法还包括：在所述光电器件上形成第二透镜124。其中图7是图5所对应的剖面结构示意图，图8是图6所对应的俯视结构示意图。

所述第二透镜124用于对透射至所述光电器件122的光线进行准直，从而使光线尽量以垂直入射的角度投射至所述光电器件122上而被所述光电器件122采集，能够有效减小投射至所述光电器件122光线的入射角度，即减小所述光电器件122所采集光线的入射角度；因此具有所述图像传感器应用于指纹成像模组时，所述第二透镜124的设置还能够有效提高反射光的准直性，从而减少反射光中杂散光的成分，从而达到抑制噪声的目的，有利于提高所述指纹成像模组的信噪比，有利于提高所述指纹成像模组的性能。

本实施例中，所述光电器件122和所述第一透镜121均位于所述衬底110的第一面上，所以所述第二透镜124和所述第一透镜121位于同侧；而集成所形成图像传感器的指纹成像模组中，光源所产生的入射光沿第二面指向第一面的方向传播，所以所述第二透镜124为凸透镜，凸起于所述光电器件122的表面，即所述第一透镜124的厚度沿中心指向周围方向上逐渐减小。

需要说明的是，本实施例中，所述第二透镜124在所述衬底110表面的投影为圆形。但是本发明其他实施例中所述第二透镜的投影也可以为其他形状。

为了使所述第二透镜124能够有效对透射光线实现准直的作用，所述第二透镜124的焦距不宜太大也不宜太小。所述第二透镜124的焦距与所述第二透镜124的高度和宽度相关，即所述第二透镜124垂直所述衬底110表面方向上的尺寸和平行所述衬底110表面方向上的尺寸影响了所述第二透镜124的焦距。

所以，所述第二透镜124的高度不宜太大也不宜太小，所述第二透镜124的宽度不宜太大也不宜太小。所述第二透镜124的高度太大、宽度太小，则可能会使所述第二透镜124的焦距过小，从而造成所述第二透镜124准直作用不良，不利于透射光线以接近垂直的角度被所述光电器件122采集，而且所述第二透镜124高度太大也不利于减小所形成图像传感器的厚度；所述第二透镜124的高度太小、宽度太大，则可能会使所述第二透镜124的焦距过大，从而也可能造成所述第二透镜124准直作用不良，而且所述第二透镜124宽度太大不利于减小所形成图像传感器的面积。具体的，本实施例中，所述第二透镜124的高度小于或等于3μm，所述第二透镜124的宽度与所述光电器件122的宽度相当，即如图8所示，所述第二透镜124在所述衬底110表面的投影面积与所述光电器件122在所述衬底110表面的投影面积相当。

本实施例中，所述第二透镜124的材料为有机材料，例如透明光刻胶。所以形成所述第二透镜124的步骤包括：通过掩膜曝光、显影的方式形成所述第二透镜124。

此外，本实施例中，形成所述第二透镜124的步骤还包括：在掩膜曝光、显影之后，进行烘烤处理。所述烘烤处理用于去除所述第二透镜124材料中的溶剂，使所述第二透镜124固化。

此外，所述烘烤处理还用于调整所述第二透镜124的形状。由于所述第二透镜124为有机材料，是通过曝光、显影的方式形成的；曝光显影的过程是各向同性的，因此在曝光、显影后，所述第二透镜124即形成凸透镜的形状；之后所述烘烤处理的加热过程中，所述第二透镜124会进一步收缩，其凸透镜的曲率加大，最终形成焦距合适的第二透镜124。

具体的，所述烘烤处理的烘烤温度不宜太高也不宜太低，烘烤时间不宜太长也不宜太短。所述烘烤处理的烘烤温度如果太高、烘烤时间如果太长，则可能会使所述第二透镜124会收缩过度，从而造成所述第二透镜124曲率过大、焦距过小的问题，而且还可能增大所述图像传感器形成过程中的热预算(thermal budget)，从而可能会对所述图像传感器的性能造成影响，不利于良率和质量的提高；所述烘烤处理的烘烤温度如果太低、烘烤时间如果太短，则可能会使所述第二透镜124收缩不足，从而导致所述第二透镜124曲率过小、焦距过大的问题，而且还可能不利于所述第二透镜124材料中溶剂的去除，不利于所述第二透镜124的固化。本实施例中，所述烘烤处理的烘烤温度在200℃到220℃范围内，烘烤时间在50分钟到90分钟范围内。

此外，本实施例中，所述光电器件122四周环绕有所述遮光层123；所以形成所述第二透镜124的步骤包括：在四周环绕有遮光层123的光电器件122上形成第二透镜124。

环绕所述第二透镜124设置的遮光层123用于限制投射至所述第二透镜124光线的入射角度，进而限制投射至所述光电器件122上光线的入射角度，能够有效减少其他方向传播的光线投射至所述光电器件122上，减少所述光电器件122对杂散光的采集，有利于所述第二透镜124准直效果的提高，有利于噪声信号的抑制。

具体的，环绕所述第二透镜124设置的遮光层123在所述衬底110表面的投影为圆环形，所以所述第二透镜124在所述衬底110表面的投影为圆形。但是本发明其他实施例中，所述遮光层和所述第二透镜的投影形状可以随着彼此设计的变化而变化。

需要说明的是，为了使环绕所述第二透镜124设置的所述遮光层123能够有效发挥其限制透射光线出光角度的作用，所述遮光层123顶部的高度大于所述第二透镜124的顶部高度，即垂直所述衬底110表面的方向上，所述遮光层123的尺寸大于所述第二透镜124和所述光电器件122的尺寸之和。

还需要说明的是，本实施例中，所述遮光层123在所述第二透镜124之前形成。本发明其他实施例中，所述遮光层123也可以在所述第二透镜124形成之后形成。

参考图9，所述形成方法还包括：形成光电器件122之后，形成覆盖所述第一透镜121和所述光电器件122的封装叠层140。

本实施例中，所述衬底110上还形成有遮光层123，所述光电器件122上还形成有第二透镜124；所以形成所述封装叠层140的步骤包括：形成覆盖所述衬底110、所述第一透镜121、所述光电器件122、所述遮光层123以及所述第二透镜124的封装叠层140。

所述封装叠层140用于实现所述第一透镜121、所述光电器件122、所述遮光层123以及所述第二透镜124与外部环境的封装隔离，避免暴露在空气中而引起的性能退化问题。

如图9所示，形成所述封装叠层140的步骤包括：形成位于所述第一透镜121和所述光电器件122上的平坦化层141；在所述平坦化层141上形成钝化层142。

所述平坦化层141填充于相邻遮光层123之间，提高表面的平整度，实现所述封装叠层140的封装隔离作用。

具体的，为了提高所述平坦化层141表面的平整度，提高所述平坦化层141的填充效果，本实施例中，形成所述平坦化层141的步骤包括：在相邻遮光层123之间形成第一填充层(图中未示出)；在第一填充层上形成第二填充层(图中未示出)。

所述第一填充层和所述第二填充层用于构成所述平坦化层，且所述第二填充层的顶部与所述遮光层123的顶部齐平。通过所述第一填充层和所述第二填充层构成所述平坦化层的做法，能够有效提高所述平坦化层的填充效果，提高所述平坦化层的表面平整度，有利于提高所形成图像传感器的质量。

需要说明的是，本实施例中，所述形成方法还包括：形成所述光电器件之后，形成所述平坦化层141之前，至少在所述第一透镜121上形成隔离材料(图中未示出)；此外，本实施例中，所述光电器件122还形成有第二透镜124；所以在所述第一透镜121和所述第二透镜124上形成隔离材料(图中未示出)。

为了降低所述平坦化层141对所述第一透镜121和所述第二透镜124准直效果的影响，所述平坦化层材料的折射率小于所述隔离材料的折射率。本实施例中，所述隔离材料为氧化硅或氮化硅，所以所述隔离材料的折射率小于氧化硅或氮化硅的折射率。例如，所述平坦化层141的材料可以为聚酰亚胺等材料。所以所述平坦化层141的材料可以通过涂布工艺形成。

需要说明的是，所述平坦化层141的厚度不宜太大也不宜太小。所述平坦化层141的厚度如果太小，则可能会影响所形成平坦化层141表面的平整程度，不利于提高所形成图像传感器的成像质量；所述平坦化层141的厚度如果太大，则不利于所形成图像传感器厚度的减小、集成度的提高，还可能引起材料浪费、增大工艺难度的问题。具体的，所述平坦化层141的厚度在8μm到12μm范围内，即本实施例中，所述第一填充层和所述第二填充层厚度之和在8μm到12μm范围内。

所述钝化层142用于保护所述平坦化层141以及被所述平坦化层141所覆盖的第一透镜121和光电器件122等结构，防止所述平坦化层141和所述第一透镜121、所述光电器件122等结构受到损伤；此外所述钝化层142还用于实现所述平坦化层141和所述第一透镜121、所述光电器件122等结构与外部环境的隔离，防止性能退化现象的处理，例如防止所述平坦化层141和所述第一透镜121、所述光电器件122等结构对外部环境中水分的吸收。

本实施例中，所述钝化层142的材料为具有较高致密度的氮化硅。本发明其他实施例中，所述钝化层也可以为氧化铝、氧化钛、银等其他材料。此外，本发明另一些实施例中，所述保护层还可以为叠层结构，例如可以氮化硅-氧化硅-氮化硅叠层或者氧化硅-氮化硅-氧化硅叠层。所以所述钝化层142可以通过物理气相沉积、化学气相沉积原子层沉积等膜层沉积方式形成。

所述钝化层142的厚度不宜太大也不宜太小。所述钝化层142的厚度如果太大，则不利于所形成图像传感器厚度的减小、集成度的提高，还可能引起材料浪费、增大工艺难度的问题；所述钝化层142的厚度如果太小，则不利于对所述平坦化层141和所述第一透镜121、所述光电器件122等结构的保护和隔离，可能会出现所述平坦化层141和所述第一透镜121、所述光电器件122等结构损伤的现象。具体的，所述钝化层142的厚度在到范围内，即垂直所述衬底110表面方向上，所述钝化层142的尺寸在到范围内。

相应的，本发明还提供一种图像传感器。参考图9，示出了本发明图像传感器一实施例的剖面结构示意图。

所述图像传感器包括：

衬底110；第一透镜121，分立的设置于所述衬底110上；光电器件122，位于第一透镜121之间的衬底110上。

所述第一透镜121能够对透射所形成图像传感器的光线进行准直，从而能够有效的减小透射光线的传播角度，使透射光线尽量以垂直所述衬底110表面的方向传播。

需要说明的是，本实施例中，所形成的图像传感器应用于指纹成像模组中，用于获得指纹图像；所述第一透镜121的设置能够有效提高入射光的准直性，减小入射光投射至感测面的入射角度，从而使所形成反射光中出射角度较小光线的成分增加，增加反射光中信号光的比例；而且入射光准直性的提高，还能够有效减少杂散光的产生，减少反射光中噪声光的比例；所以所述第一透镜的设置能够有效提高指纹成像模组的信噪比，有利于提高指纹成像模组的性能。

所述衬底110用于为后续工艺提供工艺操作平台，还用于在所述图像传感器中起到机械支撑作用。

本实施例中，所述衬底110的材料为玻璃。由于所形成图像传感器用于构成超薄式指纹成像模组，即在所构成指纹成像模组中，所述图像传感器位于感测面和光源之间，所以将所述衬底110的材料设置为玻璃的做法，能够提高光源所产生入射光的透射率，有利于指纹图像的采集。本发明其他实施例中，所述衬底的材料还可以选择亚克力或蓝宝石等其他透光的材料或叠层解结构。

所述第一透镜121对透射所述图像传感器的光线进行准直。

所述衬底110具有相背设置的第一面(图中未标示)和第二面(图中未标示)，所述第一透镜121位于所述第一面上。本实施例中，集成所形成图像传感器的指纹成像模组中，光源和所述第一透镜121位于所述衬底110的两侧，即所构成指纹成像模组中，光源位于所述衬底110第二面的一侧，光源所产生的入射光沿第二面指向第一面的方向传播；所以所述第一透镜121为凸透镜，凸起于所述衬底110的第一面，即所述第一透镜121的厚度沿中心指向周围的方向上逐渐减小。

需要说明的是，所述第一透镜121的高度和宽度均与所述第一透镜121的焦距相关，与所述第一透镜121对光线的准直效果相关。所以所述第一透镜121的高度不宜太大也不宜太小，所述第一透镜121的宽度不宜太小也不宜太大。

所述第一透镜121的高度如果太大，宽度如果太小，即所述第一透镜121的焦距过小，可能会影响所述第一透镜121对透射光线的准直作用，不利于使透射光线以垂直的方向传播，而且所述第一透镜121的高度太大，也不利于减小所形成的图像传感器的厚度；所述第一透镜121的高度如果太小，宽度如果太大，即所述第一透镜121的焦距过大，也会影响所述第一透镜121对透射光线的准直作用，而且所述第一透镜121的宽度如果太大，则不利于减小所形成图像传感器面积。

具体的，本实施例中，所述第一透镜121的高度小于或等于10μm，即垂直所述衬底110表面的方向上，所述第一透镜121的尺寸小于或等于10μm；所述第一透镜121的宽度小于或等于10μm，即平行所述衬底110表面的方向上，所述第一透镜的尺寸小于或等于10μm。

需要说明的是，本实施例中，所述第一透镜121在所述衬底110表面上的投影为圆形。但是本发明其他实施例中所述第一透镜的投影也可以为其他形状。

需要说明的是，本实施例中，所述衬底110和所述第一透镜121为一体结构，即所述衬底110和所述第一透镜121为无缝相连，因此所述衬底110和所述第一透镜121的材料相同。本发明其他实施例中，所述衬底和所述第一透镜也可以分为两个部分。具体的，当所述衬底和所述第一透镜为两部分时，所述衬底和所述第一透镜的材料可以相同也可以不同。

所述光电器件122用于采集光信号并实现所述光信号的光电转换以获得图像。

本实施例中，所形成的图像传感器应用于指纹成像模组中，用于获得指纹图像；透射所形成图像传感器的入射光投射至感测面上，在所述感测面上形成反射光，由于所述入射光经所述第一透镜121准直，因此所形成的反射光中出射角度较小的光线成分较大，所以所述光电器件122所采集的反射光中出射角度较小的比例也随之提高，即所述光电器件122所采集光信号中，信号光比例较高、干扰光比例较低，有利于高质量指纹图像的获得。

所述光电器件122位于所述第一透镜121之间的所述衬底110上，即所述光电器件122位于所述第一透镜121露出的所述衬底110表面，因此所述光电器件122和所述第一透镜121位于同层的位置，而且所述光电器件122在所述衬底110表面的投影与所述第一透镜121在所述衬底110表面的投影交错设置，没有重叠。所以所述第一透镜121能够对未受到所述光电器件122影响的入射光进行准直，能够有效提高入射光透射所形成图像传感器的透射率，有利于指纹图像质量的提高。

本实施例中，所述光电器件122可以包括感光二极管(图中未示出)以及与所述感光二极管相连的互联结构(图中未示出)。所以所述感光二极管和所述互联结构分布于相邻第一透镜121之间，与所述第一透镜121位于同层内。

如图9所示，本实施例中，所述图像传感器还包括：第二透镜124，位于所述光电器件122上。

所述第二透镜124用于对透射至所述光电器件122的光线进行准直，从而使光线尽量以垂直入射的角度投射至所述光电器件122上而被所述光电器件122采集，能够有效减小投射至所述光电器件122光线的入射角度，即减小所述光电器件122所采集光线的入射角度；因此具有所述图像传感器应用于指纹成像模组时，所述第二透镜124的设置还能够有效提高反射光的准直性，从而减少反射光中杂散光的成分，从而达到抑制噪声的目的，有利于提高所述指纹成像模组的信噪比，有利于提高所述指纹成像模组的性能。

本实施例中，所述光电器件122和所述第一透镜121均位于所述衬底110的第一面上，所以所述第二透镜124和所述第一透镜121位于同侧；而集成所形成图像传感器的指纹成像模组中，光源所产生的入射光沿第二面指向第一面的方向传播，所以所述第二透镜124为凸透镜，凸起于所述光电器件122的表面，即所述第一透镜124的厚度沿中心指向周围方向上逐渐减小。

需要说明的是，本实施例中，所述第二透镜124在所述衬底110表面的投影为圆形。但是本发明其他实施例中所述第二透镜的投影也可以为其他形状。

为了使所述第二透镜124能够有效对透射光线实现准直的作用，所述第二透镜124的焦距不宜太大也不宜太小。所述第二透镜124的焦距与所述第二透镜124的高度和宽度相关，即所述第二透镜124垂直所述衬底110表面方向上的尺寸和平行所述衬底110表面方向上的尺寸影响了所述第二透镜124的焦距。

所以，所述第二透镜124的高度不宜太大也不宜太小，所述第二透镜124的宽度不宜太大也不宜太小。所述第二透镜124的高度太大、宽度太小，则可能会使所述第二透镜124的焦距过小，从而造成所述第二透镜124准直作用不良，不利于透射光线以接近垂直的角度被所述光电器件122采集，而且所述第二透镜124高度太大也不利于减小所形成图像传感器的厚度；所述第二透镜124的高度太小、宽度太大，则可能会使所述第二透镜124的焦距过大，从而也可能造成所述第二透镜124准直作用不良，而且所述第二透镜124宽度度太大不利于减小所形成图像传感器的面积。具体的，本实施例中，所述第二透镜124的高度小于或等于3μm，所述第二透镜124的宽度与所述光电器件122的宽度相当，即如图8所示，所述第二透镜124在所述衬底110表面的投影面积与所述光电器件122在所述衬底110表面的投影面积相当。

本实施例中，所述第二透镜124的材料为有机材料，例如透明光刻胶。将所述第二透镜124的材料设置为有机物的做法，能够提高形成所述第二透镜124的工艺兼容性，降低工艺难度，提高良率。

此外，本实施例中，所述图像传感器还包括：遮光层123，至少环绕所述第一透镜121。

所述遮光层123环绕所述第一透镜121设置，以限制经所述第一透镜121透射光线的出光角度，能够有效抑制沿其他方向传播光线的透射，能够减少杂散光的产生，有利于提高所述第一透镜121对透射光线的准直效果，能够减小噪声信号的强度，有利于信噪比的改善、性能的提高。。

如图6所示，所述第一透镜121在所述衬底110表面的投影为圆形，所以所述遮光层123在所述衬底110表面的投影为圆环形。但是本发明其他实施例中，所述遮光层的投影形状可以随着所述第一透镜形状的变化而变化。

本实施例中，所述遮光层123材料的吸收率在85％以上，也就是说，所述遮光层123的材料具有相当的吸光能力，从而能够使投射至所述遮光层123的光线大部分会被所述遮光层123吸收，从而能够有效减少杂散光的产生，有利于提高信噪比。

需要说明的是，经所述第一透镜121透射光线的出光角度与所述遮光层123的厚度相关，所以所述遮光层123的厚度不宜太大也不宜太小。

所述遮光层123的厚度如果太大，则透射光线的出光角度过小，可能会影响光线投射所述图像传感器的透射率，从而影响透射光线的强度，影响所述图像传感器的成像效果；所述遮光层123的厚度如果太小，则透射光线的出光角度过大，可能会影响所述第一透镜121对透射光线出光角度的限制，不利于杂散光的减少，不利于所述第一透镜121准直效果的提升。具体的，本实施例中，所述遮光层123的厚度在8μm到12μm范围内，即垂直所述衬底110表面的方向上，所述遮光层123的尺寸在8μm到12μm范围内。

需要说明的是，为了使所述遮光层123能够有效发挥其限制透射光线出光角度的作用，所述遮光层123的厚度大于所述第一透镜123的高度，即垂直所述衬底110表面的方向上，所述遮光层123的尺寸大于所述第一透镜123的尺寸。

本实施例中，所述光电器件122上还具有所述第二透镜124；所以所述遮光层123还环绕所述第二透镜124。

环绕所述第二透镜124设置的遮光层123用于限制投射至所述第二透镜124光线的入射角度，进而限制投射至所述光电器件122上光线的入射角度，能够有效减少其他方向传播的光线投射至所述光电器件122上，减少所述光电器件122对杂散光的采集，有利于所述第二透镜124准直效果的提高，有利于噪声信号的抑制。

具体的，环绕所述第二透镜124设置的遮光层123在所述衬底110表面的投影为圆环形，所以所述第二透镜124在所述衬底110表面的投影为圆形。但是本发明其他实施例中，所述遮光层和所述第二透镜的投影形状可以随着彼此设计的变化而变化。

需要说明的是，为了使环绕所述第二透镜124设置的所述遮光层123能够有效发挥其限制透射光线出光角度的作用，所述遮光层123顶部的高度大于所述第二透镜124的顶部高度，即垂直所述衬底110表面的方向上，所述遮光层123的尺寸大于所述第二透镜124和所述光电器件122的尺寸之和。

本实施例中，所述遮光层123的材料为有机材料，例如树脂类染料分散型光刻胶。将所述遮光层123的材料设置为有机物的做法，能够提高形成所述遮光层123的工艺兼容性，降低工艺难度，提高良率。

需要说明的是，本实施例中，所述图像传感器还包括：封装叠层140，覆盖所述第一透镜121和所述光电器件122。

本实施例中，所述衬底110上还具有有遮光层123，所述光电器件122上还具有第二透镜124；所述封装叠层140还覆盖所述遮光层123和所述第二透镜124。

所述封装叠层140用于实现所述第一透镜121、所述光电器件122、所述遮光层123以及所述第二透镜124与外部环境的封装隔离，避免暴露在空气中而引起的性能退化问题。

本实施例中，所述封装叠层140包括：平坦化层141，位于所述第一透镜121和所述光电器件122上；钝化层142，位于所述平坦化层141上。

所述平坦化层141填充于相邻遮光层123之间，提高表面的平整度，实现所述封装叠层140的封装隔离作用。

具体的，为了提高所述平坦化层141表面的平整度，提高所述平坦化层141的填充效果，本实施例中，所述平坦化层141包括：位于相邻遮光层123之间的第一填充层(图中未示出)；位于第一填充层上的第二填充层(图中未示出)。

所述第一填充层和所述第二填充层用于构成所述平坦化层，且所述第二填充层的顶部与所述遮光层123的顶部齐平。通过所述第一填充层和所述第二填充层构成所述平坦化层的做法，能够有效提高所述平坦化层的填充效果，提高所述平坦化层的表面平整度，有利于提高所形成图像传感器的质量。

需要说明的是，本实施例中，所述图像传感器还包括：隔离材料(图中未示出)，位于所述平坦化层141和所述第一透镜121之间。此外，本实施例中，所述图像传感器还包括位于所述光电器件122上的第二透镜124，所述隔离材料还位于所述平坦化层和所述第二透镜124之间。

为了降低所述平坦化层141对所述第一透镜121和所述第二透镜124准直效果的影响，所述平坦化层141材料的折射率小于所述隔离材料的折射率。本实施例中，所述隔离材料为氧化硅或氮化硅，所以所述隔离材料的折射率小于氧化硅或氮化硅的折射率。例如，所述平坦化层141的材料可以为聚酰亚胺等材料。

需要说明的是，所述平坦化层141的厚度不宜太大也不宜太小。所述平坦化层141的厚度如果太小，则可能会影响所形成平坦化层141表面的平整程度，不利于提高所形成图像传感器的成像质量；所述平坦化层141的厚度如果太大，则不利于所形成图像传感器厚度的减小、集成度的提高，还可能引起材料浪费、增大工艺难度的问题。具体的，所述平坦化层141的厚度在8μm到12μm范围内，即本实施例中，所述第一填充层和所述第二填充层厚度之和在8μm到12μm范围内。

所述钝化层142用于保护所述平坦化层141以及被所述平坦化层141所覆盖的第一透镜121和光电器件122等结构，防止所述平坦化层141和所述第一透镜121、所述光电器件122等结构受到损伤；此外所述钝化层142还用于实现所述平坦化层141和所述第一透镜121、所述光电器件122等结构与外部环境的隔离，防止性能退化现象的处理，例如防止所述平坦化层141和所述第一透镜121、所述光电器件122等结构对外部环境中水分的吸收。

本实施例中，所述钝化层142的材料为具有较高致密度的氮化硅。本发明其他实施例中，所述钝化层也可以为氧化铝、氧化钛、银等其他材料。此外，本发明另一些实施例中，所述保护层还可以为叠层结构，例如可以氮化硅-氧化硅-氮化硅叠层或者氧化硅-氮化硅-氧化硅叠层。所以所述钝化层142可以通过物理气相沉积、化学气相沉积原子层沉积等膜层沉积方式形成。

所述钝化层142的厚度不宜太大也不宜太小。所述钝化层142的厚度如果太大，则不利于所形成图像传感器厚度的减小、集成度的提高，还可能引起材料浪费、增大工艺难度的问题；所述钝化层142的厚度如果太小，则不利于对所述平坦化层141和所述第一透镜121、所述光电器件122等结构的保护和隔离，可能会出现所述平坦化层141和所述第一透镜121、所述光电器件122等结构损伤的现象。具体的，所述钝化层142的厚度在到范围内，即垂直所述衬底110表面方向上，所述钝化层142的尺寸在到范围内。

此外，本发明还提供一种指纹成像模组。参考图10，示出了本发明指纹成像模组一实施例的剖面结构示意图。

所述指纹成像模组包括：

光源210，用于产生初始光；图像传感器220，所述图像传感器220为本发明所提供的图像传感器，所述第一透镜使所述初始光形成所述入射光；感测面230，所述入射光在所述感测面230上形成携带有指纹信息的反射光；所述光电器件采集所述反射光以获得指纹图像。

所述第一透镜能够对所述初始光起到准直作用，从而使所形成入射光以更小的入射角投射至所述感测面230上，即减小所述入射光投射至所述感测面230的入射角，进而使所形成反射光中出射角度较小光线的成分增加，增加反射光中信号光的比例；而且入射光准直性的提高，还能够有效减少杂散光的产生，减少反射光中噪声光的比例；所以图像传感器的采用能够有效提高指纹成像模组的信噪比，有利于提高指纹成像模组的性能。

结合参考图11，示出了图10所示指纹成像模组实施例中，方框240内结构在采集指纹时的光路示意图。

所述光源210用于产生初始光。

本实施例中，所述光源210为面光源，包括发光二极管(图中未示出)和位于所述发光二极管一侧的导光板(图中未示出)。所述发光二极管所产生的光线，投射至所述导光板内，经所述导光板传导形成光强分布更均匀的初始光211。将所述光源210设置为面光源的做法，能够有效的提高所述初始光211的均匀性，有利于提高所获的指纹图像的质量。本发明其他实施例中，所述光源也可以为线光源或点光源等其他形式的光源。例如，所述光源可以为单个发光二极管。

所述光源210所产生的初始光211可以为可见光，也可以为不可见光。具体的，所述初始光211可以为近紫外光、紫色光、蓝色光、绿色光、黄色光、红色光、近红外光或白色光等颜色。

所述图像传感器220用于使所述初始光211形成入射光212。所述图像传感器220为本发明图像传感器，具体技术方案参考前述图像传感器的具体实施例，本发明在此不再赘述。

所述初始光211为经所述导光板传导而形成的，因此所述初始光211包含有多种角度传播的方向；所述初始光211在透射所述图像传感器220时，会受到所述第一透镜221的准直，从而形成入射光212。

本实施例中，所述图像传感器220还包括：遮光层224。所述遮光层224具有相当的吸光能力。因此投射至所述遮光层240的入射光212会被所述遮光层224吸收。所以所述遮光层224的存在能够有效限制所形成入射光212的出射方向和出射角度，能够有效减小所形成的入射光212中杂散光的产生，有利于抑制噪声，提高信噪比。

所述感测面230用于接受触摸。如图11所示，在进行指纹感测时，所述入射光投射至所述感测面230上，在所述感测面230上发生反射或折射，从而形成携带有指纹信息的反射光231。

具体的，本实施例中，所述指纹成像模组还包括起保护作用的上盖板(图中未标示)，所述感测面230为所述上盖板背向所述光源210的表面。具体的，所述上盖板的材料可以为玻璃。

由于经所述第一透镜221准直的入射光212以近似垂直的角度透射所述图像传感器220，因此所述入射光212以近似垂直的角度透射至所述感测面230上，从而所形成反射光231以接近垂直的方向出射，所以所述反射光231中信号光强度较大、噪声光强度较小。

所述反射光231投射至所述图像传感器220上被所述光电器件222采集；所述光电器件222将所述反射光231的光信号转换为电信号以获得指纹图像。

本实施例中，所述光电器件222上还具有第二透镜223，所述反射光231透射所述第二透镜223之后才被所述光电器件222采集，所述反射光231在透射所述第二透镜223的过程中受到所述第二透镜223的准直作用，因此所述反射光231以尽量垂直的角度被所述光电器件222采集，所以所述第二透镜223的设置能够起到改善信噪比的作用。

综上，所述第一透镜能够对透射所述图像传感器的光线进行准直，从而能够有效减小透射光线的传播角度，使透射光线尽量以垂直所述衬底表面的方向传播；因此具有所述图像传感器能够有效提高入射光的准直性，减小入射光透射至感测面的入射角度，能够有效减少杂散光的产生，从而增加反射光中信号光的比例，减少噪声光的比例，有利于指纹成像模组信噪比的提高，有利于指纹成像模组性能的改善。而且，本发明可选方案中，所述图像传感器还包括：位于所述光电器件上的第二透镜，所述第二透镜能够有效减小透射至所述光电器件光线的入射角度，即减小所述光电器件所采集光线的入射角度；因此具有所述图像传感器应用于指纹成像模组时，所述图像传感器还能够有效提高反射光的准直性，从而减少反射光中杂散光的成分，进而达到抑制噪声的目的。此外，本发明可选方案中，所述图像传感器还包括：遮光层，所述遮光层至少环绕所述第一透镜设置；在具有第二透镜的图像传感器中，所述遮光层还环绕所述第二透镜设置。所述遮光层的材料的吸收率较高，能够实现吸收杂散光的目的，从而能够有效减小噪声信号的强度，有利于信噪比的改善、性能的提高。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (28)

1.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：

形成衬底，所述衬底上具有多个分立的第一透镜；

形成位于第一透镜之间衬底上的光电器件。

2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成衬底的步骤包括：

提供初始衬底；

去除部分所述初始衬底，形成所述衬底以及所述第一透镜。

3.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，通过湿法刻蚀的方式去除部分所述初始衬底。

4.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述形成方法还包括：

形成所述衬底之后，形成所述光电器件之前，对所述衬底和所述第一透镜进行表面形貌处理。

5.如权利要求4所述的形成方法，其特征在于，通过干法刻蚀的方式对所述衬底和所述第一透镜进行表面形貌处理。

6.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述形成方法还包括：形成所述光电器件之后，在所述光电器件上形成第二透镜。

7.如权利要求6所述的形成方法，其特征在于，所述第二透镜的材料为有机材料；

通过掩膜曝光、显影的方式形成所述第二透镜。

8.如权利要求7所述的形成方法，其特征在于，形成所述第二透镜的步骤还包括：在掩膜曝光、显影之后，进行烘烤处理。

9.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述形成方法还包括：形成所述光电器件之后，形成至少环绕所述第一透镜的遮光层。

10.如权利要求9所述的形成方法，其特征在于，所述遮光层的材料为有机材料；

通过掩膜曝光、显影的方式形成所述遮光层。

11.如权利要求9所述的形成方法，其特征在于，形成环绕所述第一透镜和所述光电器件的遮光层；

在四周环绕有遮光层的光电器件上形成第二透镜。

12.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述形成方法还包括：形成光电器件之后，形成覆盖所述第一透镜和所述光电器件的封装叠层。

13.如权利要求12所述的形成方法，其特征在于，形成所述封装叠层的步骤包括：

形成位于所述第一透镜和所述光电器件上的平坦化层；

在所述平坦化层上形成钝化层。

14.如权利要求13所述的形成方法，其特征在于，所述形成方法还包括：形成所述光电器件之后，形成所述平坦化层之前，至少在所述第一透镜上形成隔离材料。

15.如权利要求14所述的形成方法，其特征在于，所述光电器件上还形成有第二透镜；

在所述第一透镜和所述第二透镜上形成隔离材料。

16.一种图像传感器，其特征在于，包括：

衬底；

第一透镜，分立的设置于所述衬底上；

光电器件，位于第一透镜之间的衬底上。

17.如权利要求16所述的图像传感器，其特征在于，所述第一透镜和所述衬底为一体结构。

18.如权利要求16或17所述的图像传感器，其特征在于，所述衬底和所述第一透镜的材料相同。

19.如权利要求16所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：第二透镜，位于所述光电器件上。

20.如权利要求16所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：遮光层，至少环绕所述第一透镜。

21.如权利要求20所述的图像传感器，其特征在于，所述遮光层材料的吸收率在85％以上。

22.如权利要求20所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：位于所述光电器件上的第二透镜；

所述遮光层还环绕所述第二透镜。

23.如权利要求16所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：封装叠层，覆盖所述第一透镜和所述光电器件。

24.如权利要求23所述的图像传感器，其特征在于，所述封装叠层包括：

平坦化层，位于所述第一透镜和所述光电器件上；

钝化层，位于所述平坦化层上。

25.如权利要求24所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：隔离材料，位于所述平坦化层和所述第一透镜之间。

26.如权利要求25所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：位于所述光电器件上的第二透镜；

所述隔离材料还位于所述平坦化层和所述第二透镜之间。

27.如权利要求25或26所述的图像传感器，其特征在于，所述平坦化层材料的折射率小于所述隔离材料的折射率。

28.一种指纹成像模组，其特征在于，包括：

光源，用于产生初始光；

图像传感器，所述图像传感器如权利要求16至权利要求27任意一项权利要求所述，所述第一透镜使所述初始光形成所述入射光；

感测面，所述入射光在所述感测面上形成携带有指纹信息的反射光；

所述光电器件采集所述反射光以获得指纹图像。