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TW201917876A - 影像感測器 - Google Patents

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TW201917876A
TW201917876A TW107113096A TW107113096A TW201917876A TW 201917876 A TW201917876 A TW 201917876A TW 107113096 A TW107113096 A TW 107113096A TW 107113096 A TW107113096 A TW 107113096A TW 201917876 A TW201917876 A TW 201917876A
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鄭允瑋
周俊豪
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李國政
黃薰瑩
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台灣積體電路製造股份有限公司
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Abstract

提供一種影像感測器,其包括半導體基底、多個彩色濾光片、多個第一透鏡和第二透鏡。半導體基底包括排列成陣列的多個感測畫素,每一所述多個感測畫素分別包括多個影像感測單元和多個相位檢測單元。彩色濾光片至少覆蓋所述多個影像感測單元。第一透鏡設置在所述多個彩色濾光片上。多個第一透鏡中的每一個分別覆蓋多個影像感測單元中的一個。第二透鏡設置在多個彩色濾光片上,且第二透鏡覆蓋多個相位檢測單元上。

Description

影像感測器
與電荷耦合裝置(CCD)感測器相比,互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器具有低電壓操作、低功耗與邏輯電路相容、隨機存取以及成本低等優點。在CMOS影像感測器中,由於PDAF CMOS影像感測器提供了優異的自動對焦功能,因此相位檢測自動對焦(phase detection auto-focus, PDAF)CMOS影像感測器被廣泛使用。在PDAF CMOS影像感測器中,一些光電二極體被金屬柵(metallic grid)部分遮蔽,以提供相位檢測功能。被金屬柵部分遮蔽的光電二極體在PDAF CMOS影像感測器的畫素尺寸縮小時會導致較低的入射訊號。因而,PDAF CMOS影像感測器的效能受損。
以下揭露內容提供用於實現所提供主題的不同特徵的許多不同的實施例或實例。以下闡述元件及配置的具體實例以簡化本揭露內容。當然,這些僅為實例且不旨在進行限制。舉例來說,以下說明中將第二特徵形成於第一特徵“之上”或第一特徵“上”可包括其中第二特徵與第一特徵被形成為直接接觸的實施例,且也可包括其中第二特徵與第一特徵之間可形成有附加特徵、進而使得所述第二特徵與所述第一特徵可能不直接接觸的實施例。另外,本揭露內容可能在各種實例中重複使用參照編號及/或字母。這種重複是出於簡潔及清晰的目的,而不是自身表示所論述的各種實施例及/或配置之間的關係。
另外,為易於說明,本文中可能使用例如“在...之下(beneath)”、“在...下面(below)”、“下部的(lower)”、“在...上(on)”、“在...上方(above)”、“上部的(upper)”等空間相對性用語來闡述圖中所示的一個元件或特徵與另一(其他)元件或特徵的關係。所述空間相對性用語旨在除圖中所繪示的取向外還囊括裝置在使用或操作中的不同取向。設備可具有其他取向(旋轉90度或其他取向),且本文中所用的空間相對性用語可同樣相應地進行解釋。
圖1至圖5示意性地示出了根據本揭露的一些實施例的製造影像感測器的製程流程;圖6示意性地示出了根據本揭露的其他實施例的影像感測器的剖視圖;圖7示意性地示出了根據本揭露的一些實施例的影像感測器的俯視圖;圖8和圖9示意性地示出了根據本揭露的其他實施例的影像感測器的剖視圖。
參照圖1,提供半導體基底100(例如,半導體晶圓)。在半導體基底100中可形成多個溝渠隔離120,以在半導體基底100中定義多個主動區。舉例來說,溝渠隔離120是淺溝渠隔離(shallow trench isolation,STI)。在半導體基底100中定義的主動區中形成多個影像感測單元110a和110b。舉例來說,影像感測單元110a和110b是光電二極體,其中每個光電二極體可以包括至少一個p型摻雜區、至少一個n型摻雜區以及形成在p型摻雜區和n型摻雜區之間的p-n接面。具體而言,當半導體基底100是p型基底時,可以將n型摻雜劑(例如磷或砷)摻雜到主動區中以形成n型井,並且在半導體基底100中所形成的p-n接面能夠執行影像感測功能和相位檢測功能。類似地,當半導體基底100是n型基底時,可將p型摻雜劑(例如BF2 的硼)摻雜到主動區中以形成p型井,且在半導體基底100中所形成的p-n接面能夠執行影像感測功能和相位檢測功能。在此省略用於形成n型摻雜區(N井)或p型摻雜區(P井)的離子植入製程的詳細描述。在一些替代性實施例中,影像感測單元110a和110b可以是能夠執行影像感測和相位檢測功能的其他光電元件。當在影像感測單元110a和110b的p-n接面施加逆向偏壓(reversed bias)時,p-n接面對入射光線敏感。影像感測單元110a和110b所接收或檢測到的光線被轉換成光電流(photo-current),進而產生表示入射光線的強度和光電流的類比訊號。
在形成影像感測單元110a和110b之後,可在半導體基底100上形成邏輯電路。邏輯電路被指定用於接收和處理源自影像感測單元110a和110b的訊號。邏輯電路,舉例來說,包括導電跡線(conductive traces)和反及閘/反或閘(NAND/NOR gates)。邏輯電路的材料可以包括但不限於金屬和多晶矽。需要說明的是,邏輯電路的位置不限於在半導體基底100上。在一些替代實施例中,邏輯電路可以形成在其後形成的其他元件上,具體解釋將在後面進行討論。
如圖1所示,在半導體基底100上形成互連層(或稱為互連結構)130。互連層130設置在影像感測單元110a和110b上並電性連接到影像感測單元110a和110b,以使得從影像感測單元110a和110b產生的訊號可以被傳送到其他元件以進行處理。舉例來說,由影像感測單元110a和110b產生的類比訊號由互連層130傳送到其他元件(例如類比數位轉換器(analog-to-digital converter,ADC))以進行處理。在一些實施例中,互連層130包括交替堆疊的導電跡線層和層間介電層(interlayer dielectric layers),但本揭露不限於此。在一些替代實施例中,只要影像感測單元110a和110b的訊號能夠傳輸到其他元件進行處理,互連層130內的某些前述層就可以省略。適用於導電跡線層的材料包括導體,例如金屬。需要說明的是,導電跡線層可以由相同的材料或不同的材料形成,且可包括單層金屬跡線或多層金屬跡線。在跡線層中具有多層金屬跡線的情況下,在各金屬跡線層之間插置有層間介電層(interlayer dielectric layer,ILD)。ILD層的材料包括氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、磷矽酸玻璃(phosphosilicate glass,PSG)、硼磷矽玻璃(borophosphosilicate glass,BPSG)、旋塗玻璃(spin-on glass,SOG)、氟化矽玻璃(fluorinated silica glass,FSG)、摻碳氧化矽(例如SiCOH)、聚醯亞胺和/或其組合。
參照圖2,將其上形成有互連層130的半導體基底100結合到支撐基底200。在一些實施例中,半導體基底100和支撐基底200是半導體基底(例如矽基底)或由其他合適的材料所形成的基底。半導體基底100的材料可以與支撐基底200的材料相同。舉例來說,半導體基底100和支撐基底200是半導體晶圓,且可執行晶圓接合製程(wafer bonding process),以使半導體基底100翻轉,並將形成在半導體基底100上的互連層130結合到支撐基底200上。在半導體基底100和支撐基底200結合之後,互連層130位於支撐基底200和影像感測單元110a和110b之間。
參照圖2和圖3,可對半導體基底100執行薄化製程,以形成薄化的半導體基底100a。在一些實施例中,對半導體基底100執行背面研磨製程以減小半導體基底100的厚度。換句話說,半導體基底100與互連層130相對的背面被研磨。背面研磨的方法包括機械研磨和/或化學研磨。舉例來說,在一些實施例中,背面研磨是藉由化學機械研磨(chemical mechanical polishing,CMP)來實現的。在另一些實施例中,背面研磨是藉由化學蝕刻來實現的。本揭露不限制研磨方法,只要半導體基底100可以被研磨達到所需的厚度即可。
支撐基底200提供足夠的結構支撐(例如剛性),以便於半導體基底100的薄化製程。由於支撐基底200的支撐,薄化的半導體基底100a的影像感測單元110a和110b在薄化製程中不會被損壞。
參照圖3,為了增強影像感測單元110a和110b之間的電性隔離並使漏電流最小化,可以在薄化的半導體基底100a中形成多個溝渠隔離140。舉例來說,溝渠隔離140是深溝渠隔離(deep trench isolation,DTI)。溝渠隔離140的高寬比可以大於溝渠隔離120的高寬比。溝渠隔離140可以實質上與溝渠隔離120對齊。在一些實施例中,薄化的半導體基底100a中的溝渠隔離140可以朝向溝渠隔離120延伸,並且可以與溝渠隔離120接觸。在一些替代實施例中,薄化的半導體基底100a中的溝渠隔離140可以朝向溝渠隔離部120延伸並且可以與溝渠隔離120間隔開。
參照圖3和圖4,在一些實施例中,可形成具有平坦頂面的平坦化層150,以覆蓋薄化的半導體基底100a和溝渠隔離140。舉例來說,平坦化層150的材料包括氧化矽或其他合適的介電材料。在一些替代性實施例中,平坦化層150的形成可以省略。
在平坦化層150上可形成包括遮光柵層(light shielding grid layer)160和圖案化的介電層170的遮光層。圖案化的介電層170形成在遮光柵層160的頂部上。遮光柵層160和圖案化的介電層170可以由相同的圖案化製程(例如,微影和蝕刻製程)形成。舉例來說,遮光柵層160的材料包括金屬、合金或其類似物;圖案化的介電層170的材料包括氧化矽或其他合適的介電材料。包括遮光柵層160和圖案化的介電層170的遮光層可以包括位於影像感測單元110a和110b上方的多個開口O。部分平坦化層150被開口O暴露出來。在遮光層中形成的開口O可分為多個第一開口O1和至少一個第二開口O2,其中第一開口O1的位置與影像感測單元110a相對應,至少一個第二開口O2的位置與影像感測單元110b相對應。
在一些實施例中,第一開口O1的數量和位置對應於影像感測單元110a的數量和位置,而第二開口O2的數量和位置對應於影像感測單元110b的數量和位置。如圖4所示,示出了一對影像感測單元110b和與其相對應的兩個第二開口O2。第一開口O1中的每一個分別對應於影像感測單元110a中的一個,而第二開口O2中的每一個分別對應於影像感測單元110b中的一個。然而,開口O(即第一開口O1和第二開口O2)的數量和位置在本揭露中不受限制。
在形成遮光柵層160和圖案化的介電層170之後,形成保護層180,以覆蓋平坦化層150、遮光柵層160和圖案化的介電層170。如圖4所示,保護層180共形地覆蓋遮光層(160/170)和被第一開口O1和第二開口O2暴露出的部分平坦化層150。舉例來說,保護層180的材料包括氧化矽或其他合適的介電材料。
參照圖4和圖5,形成彩色濾光片R、彩色濾光片G和彩色濾光片B以填充遮光層(160/170)中定義的開口O,使得薄化的半導體基底100a位於彩色濾光片R、G和B與互連結構130之間。彩色濾光片R和彩色濾光片B被形成為填充第一開口O1,而彩色濾光片G被形成為填充第二開口O2。舉例來說,彩色濾光片R可以是紅色彩色濾光片R,彩色濾光片G可以是綠色彩色濾光片,彩色濾光片B可以是藍色彩色濾光片。彩色濾光片R允許紅色光線通過,使得紅色光線被位於彩色濾光片R下方的影像感測單元110a接收;綠色彩色濾光片G允許綠色光線通過,使得綠色光線被位於彩色濾光片G下方的影像感測單元110b接收;藍色彩色濾光片B允許藍色光線通過,使得藍色光線被位於彩色濾光片B下方的影像感測單元110a接收。在一些實施例中,紅色彩色濾光片R、綠色彩色濾光片G和藍色彩色濾光片B可由不同的光阻材料形成,且用於形成紅色彩色濾光片R、綠色彩色濾光片G和藍色彩色濾光片B的光阻材料例如是可藉由微影製程而被圖案化。
在一些實施例中,紅色彩色濾光片R、綠色彩色濾光片G和藍色彩色濾光片B可僅填充在遮光層(160/170)中所定義的開口O之中。在一些圖5未示出的替代性實施例中,紅色彩色濾光片R、綠色彩色濾光片G和藍色彩色濾光片B可不僅填充於遮光層(160/170)中所定義的開口O之中,而且還覆蓋遮光層(160/170)的頂面。
在形成彩色濾光片R、G和B之後,形成多個第一透鏡190A和至少一個第二透鏡190B,以覆蓋彩色濾光片R、G和B。在一些替代性實施例中,多個第一透鏡190A和至少一個第二透鏡190B可以覆蓋遮光層(160/170)的頂面和彩色濾光片R、G和B。第一透鏡190A覆蓋彩色濾光片R、彩色濾光片B和影像感測單元110a,而至少一個第二透鏡190B覆蓋彩色濾光片G和影像感測單元110b。換句話說,彩色濾光片R和彩色濾光片B位於影像感測單元110a和第一透鏡190A之間,而彩色濾光片G位於影像感測單元110b和至少一個第二透鏡190B之間。如圖5所示,第一透鏡190A中的每一個和至少一個第二透鏡190B可以是微透鏡,並且第一透鏡190A和至少一個第二透鏡190B可以構成微透鏡陣列。
參照圖5,示出了具有相位檢測自動對焦(PDAF)功能的影像感測器IS1。影像感測器IS1包括薄化的半導體基底100a、彩色濾光片R、G和B、第一透鏡190A和至少一個第二透鏡190B。薄化的半導體基底100a包括排列成陣列的多個感測畫素P。每個感測畫素P分別包括影像感測單元110a和110b。彩色濾光片R、G和B覆蓋影像感測單元110a和110b。第一透鏡190A設置在彩色濾光片R和彩色濾光片B上,並且第一透鏡190A中的每一個分別覆蓋影像感測單元110a中的一個。至少一個第二透鏡190B設置在彩色濾光片G上。至少一個第二透鏡190B覆蓋一對影像感測單元110b。至少一個第二透鏡190B和被其覆蓋的影像感測單元110b可以提供相位檢測功能。即,影像感測單元110b可以做為相位檢測單元。在這個實施例中,影像感測單元110a可以只執行影像感測功能,而影像感測單元110b則能夠執行影像感測功能和相位檢測功能。換句話說,在影像感測器IS1的至少一個感測畫素P中,影像感測單元110a是沒有相位檢測功能的子畫素(sub-pixel),而影像感測單元110b是具有相位檢測功能的子畫素。舉例來說,只有部分感測畫素P可以包括影像感測單元110a和110b以提供相位檢測功能,而其餘部分感測畫素P可以包括影像感測單元110a並且不提供相位檢測功能。在一些實施例中,在影像感測器IS1中需要一對具有相位檢測功能的影像感測單元110b。在一些替代性實施例中,在影像感測器IS1中需要多對具有相位檢測功能的影像感測單元110b。
在一些實施例中,在圖5所示的影像感測器IS1中,每個第一透鏡190A的高度(即第一高度)實質上等於至少一個第二透鏡190B的高度(即第二高度),且每個第一透鏡190A的曲率小於至少一個第二透鏡190B的曲率。在一些替代實施例中,如圖6所示的影像感測器IS2中,每個第一透鏡190A的高度(即,第一高度)小於至少一個第二透鏡190B的高度(即,第二高度),且每個第一透鏡190A的曲率實質上等於至少一個第二透鏡190B的曲率。
如圖7所示,在影像感測器IS1的至少一個感測畫素P中,每個第一透鏡190A的覆蓋範圍(即第一覆蓋範圍)小於至少一個第二透鏡190B的覆蓋範圍(即第二覆蓋範圍)。每個第一透鏡190A的覆蓋範圍對應於並且大於一個影像感測單元110a的區域。至少一個第二透鏡190B的覆蓋範圍對應於並且大於一對影像感測單元110b的區域。換句話說,一對影像感測單元110b共用至少一個第二透鏡190B。至少一個第二透鏡190B不僅覆蓋一對影像感測單元110b和彩色濾光片G,還覆蓋位於一對影像感測單元110b之間的部分遮光層(160/170)。由於影像感測單元110b沒有被遮光層(160/170)部分遮蔽,因此當感測畫素P的尺寸縮小時,這對影像感測單元110b可以產生優異的入射訊號。
參照圖8,影像感測器IS3與圖5所示的影像感測器IS1類似,不同之處在於影像感測器IS3的影像感測單元110b之間沒有形成溝渠隔離140。溝渠隔離140沒有形成在第二透鏡190B的下方。換句話說,第二透鏡190B不覆蓋形成在薄化的半導體基底100a中的溝渠隔離140。
參照圖9,影像感測器IS4與圖6所示的影像感測器IS2類似,不同之處在於影像感測器IS4的影像感測單元110b之間沒有形成溝渠隔離140。溝渠隔離140沒有形成在第二透鏡190B的下方。換句話說,第二透鏡190B不覆蓋形成在薄化的半導體基底100a中的溝渠隔離140。
圖10示意性地示出了根據本揭露的一些替代實施例的影像感測器的剖視圖;圖11示意性地示出了根據本揭露的一些實施例的影像感測器的俯視圖;圖12至圖16示意性地示出了根據本揭露的其他實施例的影像感測器的剖視圖。
參照圖10和圖11,影像感測器IS5與圖5所示的影像感測器IS1類似,不同之處在於影像感測器IS5的遮光層(160/170)不形成在第二透鏡190B的下方。換句話說,第二透鏡190B不覆蓋遮光層(160/170)。
如圖10和圖11所示,在影像感測器IS5的至少一個感測畫素P中,每個第一透鏡190A的覆蓋範圍(即第一覆蓋範圍)小於至少一個第二透鏡190B的覆蓋範圍(即第二覆蓋範圍)。每個第一透鏡190A的覆蓋範圍對應於並且大於一個影像感測單元110a的區域。至少一個第二透鏡190B的覆蓋範圍對應於並且大於一對影像感測單元110b的區域。彩色濾光片G不僅覆蓋一對影像感測單元110b,而且還覆蓋一對影像感測單元110b之間的區域。換句話說,影像感測單元110b共用至少一個第二透鏡190B並共用彩色濾光片G。由於影像感測單元110b沒有被遮光層(160/170)部分遮蔽,當感測畫素P的尺寸縮小時,這對影像感測單元110b可產生優異的入射訊號。
在圖12所示的影像感測器IS6中,每個第一透鏡190A的高度(即,第一高度)小於至少一個第二透鏡190B的高度(即,第二高度),且每個第一透鏡190A的曲率實質上等於至少一個第二透鏡190B的曲率。
參照圖13,影像感測器IS7與圖10所示的影像感測器IS5類似,不同之處在於影像感測器IS7的影像感測單元110b之間沒有形成溝渠隔離140。溝渠隔離140不形成在第二透鏡190B的下方。換句話說,第二透鏡190B不覆蓋形成在薄化的半導體基底100a中的溝渠隔離140。
參照圖14,影像感測器IS8與圖12所示的影像感測器IS6類似,不同之處在於影像感測器IS8的影像感測單元110b之間不形成溝渠隔離140。溝渠隔離140不形成在第二透鏡190B的下方。換句話說,第二透鏡190B不覆蓋形成在薄化的半導體基底100a中的溝渠隔離140。
參照圖15,示出了影像感測器IS9,其包括半導體基底100a、多個彩色濾光片R、G和B、多個第一透鏡190A和至少一個第二透鏡190B。半導體基底100a包括排列成陣列的多個感測畫素P。每個感測畫素P分別包括多個影像感測單元110a和多個相位檢測單元110b。彩色濾光片R、G和B至少覆蓋影像感測單元110a。舉例來說,彩色濾光片R、G和B填充位於影像感測單元110a上方的部分開口。第一透鏡190A設置在彩色濾光片R、G和B上。第一透鏡190A中的每一個分別覆蓋一個影像感測單元110a。至少一個第二透鏡190B不覆蓋彩色濾光片R、G和B。至少一個第二透鏡190B覆蓋相位檢測單元110b。舉例來說,如圖15所示,相位檢測單元110b沒有被彩色濾光片R、G和B所覆蓋。
如圖15所示,在一些實施例中,可在相位檢測單元110b的上方形成一對透明填充物W,相位檢測單元110b可以做為感測畫素P的白色子畫素。透明填充物W可以被位於至少一個第二透鏡190B下方的遮光層(160/170)分隔開。在一些替代實施例中,相位檢測單元110b可以僅提供相位檢測功能,且不做為感測畫素P的白色子畫素。值得注意的是,圖8中所示的溝渠隔離140的設計可以是應用在圖15所示的影像感測器IS9中。
參照圖16,影像感測器IS10與圖15所示的影像感測器IS9類似,只是影像感測器IS10的遮光層(160/170)不形成在第二透鏡190B的下方。換句話說,第二透鏡190B不覆蓋遮光層(160/170)。需要說明的是,圖13所示的溝渠隔離140的設計可應用在圖16所示的影像感測器IS10中。
在上述實施例中,由於相位檢測單元和影像感測單元110b沒有被部分遮蔽,相位檢測單元和影像感測單元110b可以接收足夠的入射光線,因此在影像感測器畫素尺寸縮小時可產生優異的入射訊號。
根據一些實施例,提供一種影像感測器,包括半導體基底、多個彩色濾光片、多個第一透鏡和第二透鏡。半導體基底包括排列成陣列的多個感測畫素,每一所述多個感測畫素分別包括多個影像感測單元和多個相位檢測單元。多個彩色濾光片至少覆蓋多個影像感測單元。多個第一透鏡設置在多個彩色濾光片上,每一所述多個第一透鏡分別覆蓋多個影像感測單元中的一個。第二透鏡覆蓋多個相位檢測單元。
根據一些替代實施例,提供一種影像感測器,包括半導體基底、多個彩色濾光片、多個第一透鏡和多個第二透鏡。半導體基底包括排列成陣列的多個感測畫素,每一所述多個感測畫素分別包括多個影像感測單元。多個彩色濾光片覆蓋多個影像感測單元。多個第一透鏡設置在多個彩色濾光片上,每一所述多個第一透鏡分別覆蓋所述多個影像感測單元中的一個。每一所述多個第二透鏡分別覆蓋所述多個影像感測單元中的至少兩個。多個第二透鏡和被多個第二透鏡所覆蓋的多個影像感測單元的部分提供相位檢測功能。
根據另一些替代實施例,提供了一種影像感測器,包括半導體基底、遮光層、多個彩色濾光片、多個第一透鏡和第二透鏡。半導體基底包括排列成陣列的多個感測畫素,每一所述多個感測畫素分別包括多個影像感測單元和多個相位檢測單元。遮光層包括多個開口,多個開口位於多個影像感測單元和多個相位檢測單元上方。多個彩色濾光片至少填充位於多個影像感測單元上方的部分開口。多個第一透鏡設置在多個彩色濾光片上,每一所述多個第一透鏡分別覆蓋多個影像感測單元中的一個。第二透鏡覆蓋多個相位檢測單元。
以上概述了若干實施例的特徵,以使所屬領域中的技術人員可更好地理解本揭露的各個方面。所屬領域中的技術人員應知,他們可容易地使用本揭露做為設計或修改其他製程及結構的基礎來施行與本文中所介紹的實施例相同的目的及/或實現與本文中所介紹的實施例相同的優點。所屬領域中的技術人員還應認識到,這些等效構造並不悖離本揭露的精神及範圍,而且他們可在不悖離本揭露的精神及範圍的條件下對其作出各種改變、代替及變更。
100‧‧‧半導體基底
100a‧‧‧薄化的半導體基底
110a、110b‧‧‧影像感測單元
120、140‧‧‧溝渠隔離
130‧‧‧互連層
150‧‧‧平坦化層
160‧‧‧遮光柵層
170‧‧‧圖案化的介電層
180‧‧‧保護層
190A‧‧‧第一透鏡
190B‧‧‧第二透鏡
200‧‧‧支撐基底
R、G、B‧‧‧彩色濾光片
IS1、IS2、IS3、IS4、IS5、IS6、IS7、IS8、IS9、IS10‧‧‧影像感測器
O‧‧‧開口
O1‧‧‧第一開口
O2‧‧‧第二開口
P‧‧‧感測畫素
W‧‧‧透明填充物
結合附圖閱讀以下詳細說明會最好地理解本揭露的各個方面。值得注意的是,按照行業的標準做法,各種特徵並不是按比例繪製的。事實上,為了討論的清楚起見,各種特徵的尺寸可以任意增加或減小。 圖1至圖5示意性地示出了根據本揭露的一些實施例的製造影像感測器的製程流程。 圖6示意性地示出了根據本揭露的其他實施例的影像感測器的剖視圖。 圖7示意性地示出了根據本揭露的一些實施例的影像感測器的俯視圖。 圖8和圖9示意性地示出了根據本揭露的其他實施例的影像感測器的剖視圖。 圖10示意性地示出了根據本揭露的一些替代實施例的影像感測器的剖視圖。 圖11示意性地示出了根據本揭露的一些實施例的影像感測器的俯視圖。 圖12至圖16示意性地示出了根據本揭露的其他實施例的影像感測器的剖視圖。

Claims (20)

  1. 一種影像感測器,包括: 半導體基底,包括排列成陣列的多個感測畫素,每一所述多個感測畫素分別包括多個影像感測單元和多個相位檢測單元; 多個彩色濾光片,至少覆蓋所述多個影像感測單元; 多個第一透鏡,設置於所述多個彩色濾光片上,每一所述多個第一透鏡分別覆蓋所述多個影像感測單元中的一個;以及 第二透鏡,覆蓋所述多個相位檢測單元。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器,其中所述半導體基底更包括互連結構,所述互連結構設置在所述多個影像感測單元和所述多個相位檢測單元上並與所述多個影像感測單元和所述多個相位檢測單元電性連接,所述半導體基底位於所述多個彩色濾光片和所述互連結構之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器,其中所述多個彩色濾光片位於所述多個影像感測單元和所述多個第一透鏡之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器,其中所述多個彩色濾光片更覆蓋所述多個相位檢測單元。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器,其中所述多個相位檢測單元不被所述多個彩色濾光片覆蓋。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器,其中每一所述多個第一透鏡的第一覆蓋範圍小於所述第二透鏡的第二覆蓋範圍。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器,其中每一所述多個第一透鏡的第一高度小於或實質上等於所述第二透鏡的第二高度。
  8. 一種影像感測器,包括: 半導體基底,包括排列成陣列的多個感測畫素,每一所述多個感測畫素分別包括多個影像感測單元; 多個彩色濾光片,覆蓋所述多個影像感測單元; 多個第一透鏡,設置於所述多個彩色濾光片上,每一所述多個第一透鏡分別覆蓋所述多個影像感測單元中的一個;以及 多個第二透鏡,每一所述多個第二透鏡分別覆蓋所述多個影像感測單元中的至少兩個,其中所述多個第二透鏡和被所述多個第二透鏡覆蓋的所述多個影像感測單元的部分提供相位檢測功能。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的影像感測器,其中所述半導體基底更包括互連結構,所述互連結構設置在所述多個影像感測單元上並與所述多個影像感測單元電性連接,且所述半導體基底位於所述多個彩色濾光片和所述互連結構之間。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的影像感測器,其中被所述多個第二透鏡所覆蓋的所述多個影像感測單元的所述部分不被所述多個彩色濾光片覆蓋。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的影像感測器,其中每一所述多個第一透鏡的第一覆蓋範圍小於每一所述多個第二透鏡的第二覆蓋範圍。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的影像感測器,其中每一所述多個第一透鏡的第一高度小於或實質上等於每一所述多個第二透鏡的第二高度。
  13. 一種影像感測器,包括: 半導體基底,包括排列成陣列的多個感測畫素,每一所述多個感測畫素分別包括多個影像感測單元和多個相位檢測單元; 遮光層,包括多個開口,所述多個開口位於所述多個影像感測單元和所述多個相位檢測單元上方; 多個彩色濾光片,至少填充位於所述多個影像感測單元上方的部分所述開口; 多個第一透鏡,設置於所述多個彩色濾光片上,每一所述多個第一透鏡分別覆蓋所述多個影像感測單元中的一個;以及 第二透鏡,覆蓋所述多個相位檢測單元。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的影像感測器,其中所述半導體基底更包括互連結構,所述互連結構設置在所述多個影像感測單元和所述多個相位檢測單元上,並與所述多個影像感測單元和所述多個相位檢測單元電性連接,且所述半導體基底位於所述多個彩色濾光片和所述互連結構之間。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的影像感測器,其中所述遮光層的所述多個開口包括多個第一開口和至少一個第二開口,所述多個第一開口對應於所述多個影像感測單元,且所述至少一個第二開口對應於所述多個相位檢測單元。
  16. 如申請專利範圍第13項所述的影像感測器,其中所述多個彩色濾光片位於所述多個影像感測單元和所述多個第一透鏡之間。
  17. 如申請專利範圍第13項所述的影像感測器,其中所述多個彩色濾光片更覆蓋所述多個相位檢測單元。
  18. 如申請專利範圍第13項所述的影像感測器,其中所述多個相位檢測單元不被所述多個彩色濾光片覆蓋。
  19. 如申請專利範圍第13項所述的影像感測器,其中每一所述多個第一透鏡的第一覆蓋範圍小於所述第二透鏡的第二覆蓋範圍。
  20. 如申請專利範圍第13項所述的影像感測器,其中每一所述多個第一透鏡的第一高度小於或實質上等於所述第二透鏡的第二高度。
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