固态成像装置的制作方法

文档序号:26591625发布日期:2021-09-10 21:06阅读:56来源:国知局
固态成像装置的制作方法

1.本公开实施例涉及一种成像装置,尤其涉及一种包含网格结构的固态成像装置,网格结构具有不同的网格高度。


背景技术:

2.固态成像装置,例如电荷耦合元件(charge-coupled device,ccd)成像装置、互补式金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor,cmos)成像装置等已经广泛使用于各种图像拍摄设备,例如数字静止图像相机、数字摄影机和类似的设备。固态成像装置中的光感测部分可形成在多个像素中的每个像素处,并且可以根据在光感测部分中所接收的光量产生信号电荷。此外,可以传送和放大在光感测部分中产生的信号电荷,进而获得图像信号。
3.在固态成像装置中,网格结构可用于将不同的彩色滤光片层分开。然而,一般的网格结构具有不变的(constant)网格高度,其可能会将光分裂(split)和绕射(diffract)为沿不同方向传播的几束光束,像是一种绕射光栅(diffraction grating),进而在获得的图像中造成花瓣状的光斑(petal flare)。此外,在一般的固态成像装置中,不同的彩色滤光片层之间可能会发生混色(crosstalk)。因此,固态成像装置的设计和制造仍然存在各种挑战。


技术实现要素:

4.本公开的目的在于提供一种固态成像装置,以解决上述至少一个问题。
5.在本公开的一些实施例中,固态成像装置包含具有不同的网格高度的网格结构,其可防止网格结构产生绕射,进而提高来自固态成像装置的光电转换元件的图像信号的品质。
6.根据本公开的一些实施例,提供一种固态成像装置。固态成像装置包含多个光电转换元件。固态成像装置也包含一第一彩色滤光片层,第一彩色滤光片层设置于光电转换元件上方,并具有多个第一彩色滤光片区段。固态成像装置还包含一第二彩色滤光片层,第二彩色滤光片层设置于光电转换元件上方并与第一彩色滤光片层相邻,且具有多个第二彩色滤光片区段。固态成像装置包含一第一网格结构,第一网格结构设置于第一彩色滤光片层与第二彩色滤光片层之间,且具有一第一网格高度。固态成像装置也包含一第二网格结构,第二网格结构设置于第一彩色滤光片区段之间与第二彩色滤光片区段之间,且具有一第二网格高度,第二网格高度低于或等于第一网格高度。
7.本公开的有益效果在于,本公开实施例的固态成像装置包含具有不同网格高度的第一网格结构及第二网格结构,其可防止网格结构产生绕射,进而提高来自固态成像装置的光电转换元件。
附图说明
8.以下将配合所附附图详述本公开实施例。应注意的是,各种特征部件并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上,元件的尺寸可能经放大或缩小,以清楚地表现出本公开实施例的技术特征。
9.图1显示根据本公开一实施例的固态成像装置的俯视图。
10.图2显示沿着图1中a-a’剖面线所切的固态成像装置的剖面图。
11.图3显示沿着图1中b-b’剖面线所切的固态成像装置的剖面图。
12.图4显示根据本公开另一实施例的固态成像装置的剖面图。
13.图5显示根据本公开又一实施例的固态成像装置的一部分的剖面图。
14.图6显示固态成像装置的另一部分的剖面图。
15.图7显示根据本公开一实施例的固态成像装置的剖面图。
16.图8显示根据本公开另一实施例的固态成像装置的剖面图。
17.图9显示根据本公开又一实施例的固态成像装置的剖面图。
18.图10显示根据本公开一实施例的固态成像装置的剖面图。
19.图11显示根据本公开另一实施例的固态成像装置的一部分的剖面图。
20.图12显示固态成像装置的另一部分的剖面图。
21.图13显示根据本公开又一实施例的固态成像装置的一部分的剖面图。
22.图14显示固态成像装置的另一部分的剖面图。
23.图15显示根据本公开一实施例的固态成像装置的俯视图。
24.图16显示根据本公开另一实施例的固态成像装置的俯视图。
25.图17显示根据本公开又一实施例的固态成像装置的俯视图。
26.附图标记如下:
27.10,12,14,16,18,20,22,24,26,30,32,34:固态成像装置
28.101:半导体基板
29.101f:前侧表面
30.101b:背侧表面
31.103:光电转换元件
32.105:布线层
33.107:高介电常数膜
34.109:缓冲层
35.111:金属网格
36.115b:蓝色滤光片层
37.115bs:蓝色滤光片区段
38.115g:绿色滤光片层
39.115gs:绿色滤光片区段
40.115r:红色滤光片层
41.115rs:红色滤光片区段
42.119,119’:聚光结构
43.121:第一网格结构
44.121a:第一添加部分
45.121b:第一基底部分
46.121s:第一网格区段
47.123,123’:第二网格结构
48.123a:第二添加部分
49.123b:第二基底部分
50.123s,123s1,123s2,123s3,123s4:第二网格区段
51.h1:第一网格高度
52.h1a:第一添加部分的高度
53.h1b:第一基底部分的高度
54.h2,h2’:第二网格高度
55.h2a:第二添加部分的高度
56.h2b:第二基底部分的高度
57.hb:蓝色滤光片层的高度
58.hg:绿色滤光片层的高度
59.hr:红色滤光片层的高度
60.p1,p1’:两个相邻的第一网格区段的距离
61.p2,p2’,p2”:两个相邻的第二网格区段的距离
62.p:正规像素
63.pdaf:相位检测自动对焦像素
64.s:感测区域
65.w1:第一网格宽度
66.w2,w2’,w2”,w2
”’
:第二网格宽度
67.a-a’:剖面线
68.b-b’:剖面线
具体实施方式
69.以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实施本案的不同特征。以下的公开内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例,以简化说明。当然,这些特定的范例并非用以限定。例如,若是本公开实施例叙述了一第一特征部件形成于一第二特征部件之上或上方,即表示其可能包含上述第一特征部件与上述第二特征部件是直接接触的实施例,亦可能包含了有附加特征部件形成于上述第一特征部件与上述第二特征部件之间,而使上述第一特征部件与第二特征部件可能未直接接触的实施例。
70.应理解的是,额外的操作步骤可实施于所述方法之前、之间或之后,且在所述方法的其他实施例中,部分的操作步骤可被取代或省略。
71.此外,其中可能用到与空间相关用词,例如“在

下方”、“下方”、“较低的”、“在

上方”、“上方”、“较高的”及类似的用词,这些空间相关用词是为了便于描述图示中一个(些)元件或特征部件与另一个(些)元件或特征部件之间的关系,这些空间相关用词包括使用中或操作中的装置的不同方位,以及附图中所描述的方位。当装置被转向不同方位时(旋
转90度或其他方位),则其中所使用的空间相关形容词也将依转向后的方位来解释。
72.在说明书中,“约”、“大约”、“大抵”的用语通常表示在一给定值或范围的20%之内,或10%之内,或5%之内,或3%之内,或2%之内,或1%之内,或0.5%之内。在此给定的数量为大约的数量,亦即在没有特定说明“约”、“大约”、“大抵”的情况下,仍可隐含“约”、“大约”、“大抵”的含义。
73.除非另外定义,在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的本领域技术人员所通常理解的相同涵义。能理解的是,这些用语,例如在通常使用的字典中定义的用语,应被解读成具有与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思,而不应以一理想化或过度正式的方式解读,除非在本公开实施例有特别定义。
74.以下所公开的不同实施例可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复是为了简化与清晰的目的,并非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。
75.依照光线入射在光接收单元上的方向分类,固态成像装置大致可分为两种类型,一种是前照式(front-side illuminated,fsi)成像装置,其接收入射在半导体基板的正面上的光,在半导体基板的正面上形成有读取电路的布线层。另一种是背照式(back-side illuminated,bsi)成像装置,其接收入射在半导体基板的背面上的光,在半导体基板的背面上没有形成布线层。为了彩色图像的成像,在fsi和bsi成像装置中提供彩色滤光片层。此外,fsi和bsi成像装置通常具有网格结构,其用于分隔彩色滤光片层的光以防止混色。
76.根据本公开的一些实施例,固态成像装置可包含具有不同网格高度的两个不同的网格结构,其可防止网格结构产生绕射,进而提高来自固态成像装置的光电转换元件(例如可排列于多个正规(normal)像素与多个相位检测自动对焦(phase detection auto focus,pdaf)像素中)的图像信号的品质。
77.图1显示根据本公开一实施例的固态成像装置10的俯视图。图2显示沿着图1中a-a’剖面线所切的固态成像装置10的剖面图。图3显示沿着图1中b-b’剖面线所切的固态成像装置10的剖面图。应注意的是,为了简洁起见,图1至图3中可能省略部分部件。
78.在一些实施例中,固态成像装置10可为互补式金属氧化物半导体(cmos)成像装置或电荷耦合元件(ccd)成像装置,但本公开实施例并非以此为限。如图2与图3所示,固态成像装置10包含一半导体基板101,例如晶片或芯片,但本公开实施例并非以此为限。半导体基板101具有前侧表面101f以及与前侧表面101f为相反侧的背侧表面101b。多个光电转换元件103(例如,光电二极管)可形成在半导体基板101中。
79.在一些实施例中,半导体基板101中的光电转换元件103经由隔离结构(未示出)彼此隔离,隔离结构例如为浅沟槽隔离(shallow trench isolation,sti)区或深沟槽隔离(deep trench isolation,dti)区。可使用蚀刻工艺在半导体基板101中形成沟槽,并用绝缘或介电材料填充沟槽而形成隔离结构。
80.在一些实施例中,光电转换元件103形成在半导体基板101的背侧表面101b上,布线层105则形成在半导体基板101的前侧表面101f上,但本公开实施例并非以此为限。布线层105是包含多条导线和导通孔(vias)埋置在多个介电层中的内连线结构,并且布线层105可进一步包含固态成像装置10需要的各种电路。入射光可照射到背侧表面101b的那一侧并且被光电转换元件103所接收。
81.图2与图3所示的固态成像装置10可称为背照式(bsi)成像装置,但本公开实施例
并非以此为限。在一些其他实施例中,固态成像装置可为前照式(fsi)成像装置。对于fsi成像装置而言,图2与图3所示的半导体基板101和布线层105可被上下翻转。在fsi成像装置中,入射光照射到前侧表面101f的那一侧,穿过布线层105,接着被形成在半导体基板101的背侧表面101b上的光电转换元件103所接收。
82.如图2与图3所示,在一些实施例中,固态成像装置10也可包含形成在半导体基板101的背侧表面101b上并覆盖光电转换元件103的高介电常数(high-κ)膜107。高介电常数膜107的材料可包含氧化铪(hfo2)、氧化铪钽(hftao)、氧化铪钛(hftio)、氧化铪锆(hfzro)、五氧化二钽(ta2o5)或其他合适的高介电常数(high-κ)材料,但本公开实施例并非以此为限。高介电常数膜107可由沉积工艺所形成。沉积工艺例如是化学气相沉积(chemical vapor deposition,cvd)、等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced cvd,pecvd)、原子层沉积(atomic layer deposition,ald)或其他沉积技术。在一些实施例中,高介电常数膜107可具有高折射率和光吸收能力。
83.如图2与图3所示,在一些实施例中,固态成像装置10可进一步包含形成在高介电常数膜107上的缓冲层109。缓冲层109的材料可包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其他合适的绝缘材料,但本公开实施例并非以此为限。缓冲层109可由沉积工艺所形成。沉积工艺例如为旋转涂布、化学气相沉积、可流动化学气相沉积(flowable cvd,fcvd)、等离子体增强化学气相沉积、物理气相沉积(physical vapor deposition,pvd)或其他沉积技术。
84.参照图1至图3,固态成像装置10包含一第一彩色滤光片层及一第二彩色滤光片层,第一彩色滤光片层及第二彩色滤光片层设置于光电转换元件103上方。更详细而言,第一彩色滤光片层具有多个第一彩色滤光片区段,而第二彩色滤光片层具有多个第二彩色滤光片区段。在一些实施例中,第一彩色滤光片层可为绿色(g)滤光片层,其将被称为绿色滤光片层115g。也就是说,第一彩色滤光片区段可为绿色滤光片区段,其将被称为绿色滤光片区段115gs。此外,第二彩色滤光片层可为蓝色(b)滤光片层,其将被称为蓝色滤光片层115b。也就是说,第二彩色滤光片区段可为蓝色滤光片区段,其将被称为蓝色滤光片区段115bs。在图1至图3所示的实施例中,第二彩色滤光片层(即蓝色滤光片层115b)设置于与第一彩色滤光片层(即绿色滤光片层115g)相邻,但本公开实施例并非以此为限。
85.在一些实施例中,第一彩色滤光片层可为绿色滤光片层115g、红色滤光片层115r与蓝色滤光片层115b的其中之一,而第二彩色滤光片层可为绿色滤光片层115g、红色滤光片层115r与蓝色滤光片层115b的其中的另一,但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中,第一彩色滤光片层或第二彩色滤光片层可为白色滤光片层。
86.在一些实施例中,如图2与图3所示,固态成像装置10可包含形成在缓冲层109上的多个金属网格111,但本公开实施例并非以此为限。在一些实施例中,金属网格111的材料可包含钨(w)、铝(al)、金属氮化物(例如,氮化钛(tin))、其他合适的材料或其组合,但本公开实施例并非以此为限。金属网格111可通过在缓冲层109上沉积一金属层,接着使用光刻和蚀刻工艺对此金属层进行图案化所形成,但本公开实施例并非以此为限。
87.参照图1至图3,固态成像装置10也包含一第一网格结构121及一第二网格结构123。第一网格结构121设置于第一彩色滤光片层与第二彩色滤光片层之间,而第二网格结构123设置于第一彩色滤光片区段之间与第二彩色滤光片区段之间。也就是说,如图2所示,第一网格结构121可设置于绿色滤光片层115g与蓝色滤光片层115b之间,而第二网格结构
123可设置于绿色滤光片区段115gs之间与蓝色滤光片区段115bs之间。此外,如图3所示,第一网格结构121也可设置于绿色滤光片层115g与红色滤光片层115r之间,而第二网格结构123也可设置于红色滤光片区段115rs之间。
88.在一些实施例中,第一网格结构121的材料与第二网格结构123的材料可包含透明介电材料,其具有约1.0至约1.99的低折射率。此外,在一些实施例中,第一网格结构121的折射率与第二网格结构123的折射率低于第一彩色滤光片层的折射率与第二彩色滤光片层的折射率。
89.如图2与图3所示,第一网格结构121具有一第一网格高度h1,而第二网格结构123具有一第二网格高度h2。在本公开的实施例中,第二网格高度h2低于第一网格高度h1。
90.相较于具有不变的网格高度的传统网格结构,本公开实施例的固态成像装置10包含具有不同网格高度的第一网格结构121及第二网格结构123,其可防止网格结构产生绕射,进而提高来自固态成像装置10的光电转换元件103的图像信号的品质。
91.如图2与图3所示,绿色滤光片层115g的高度hg、蓝色滤光片层115b的高度hb与红色滤光片层115r的高度hr皆低于第一网格结构121的第一网格高度h1,意味着绿色滤光片层115g、蓝色滤光片层115b与红色滤光片层115r可以不混合,进而防止固态成像装置10中的混色。
92.在本实施例中,绿色滤光片层115g的高度hg如图2与图3所示高于第二网格结构123的第二网格高度h2,蓝色滤光片层115b的高度hb如图2所示低于第二网格结构123的第二网格高度h2,而红色滤光片层115r的高度hr如图3所示高于第二网格结构123的第二网格高度h2,但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中,蓝色滤光片层115b的高度hb也可高于或等于第二网格结构123的第二网格高度h2,而绿色滤光片层115g的高度hg与红色滤光片层115r的高度hr也可低于或等于第二网格结构123的第二网格高度h2。
93.此外,虽然在图3中绿色滤光片层115g的高度hg被示出为与红色滤光片层115r的高度hr相等,但本公开实施例并非以此为限。绿色滤光片层115g的高度hg、蓝色滤光片层115b的高度hb与红色滤光片层115r的高度hr可依需求调整(例如,用以改善光电转换元件103接收的信号的品质)。
94.再者,虽然第二网格结构123的第二网格高度h2在图2与图3中被示出为不变的,但本公开实施例并非以此为限。在一些实施例中,第二网格结构123的第二网格高度h2可以是可变的。举例来说,对应于固态成像装置10的中央区域(central area)的第二网格结构123的第二网格高度h2可与对应于固态成像装置10的边缘区域(edge area)的第二网格结构123的第二网格高度h2不同,以使光电转换元件103接收的信号品质更好,但本公开实施例并非以此为限。
95.在图2与图3所示的固态成像装置10的剖面图中,第一网格结构121可包含(或可被视为)多个第一网格区段121s,而第二网格结构123可包含(或可被视为)多个第二网格区段123s。如图2与图3所示,在一些实施例中,两个相邻的第一网格区段121s的距离p1与两个相邻的第二网格区段123s的距离p2不同,但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中,两个相邻的第一网格区段121s的距离p1可与两个相邻的第二网格区段123s的距离p2相等或相近。
96.类似地,两个相邻的第二网格区段123s的距离p2可以是可变的。举例来说,对应于
固态成像装置10的中央区域的两个相邻的第二网格区段123s的距离p2可与对应于固态成像装置10的边缘区域的两个相邻的第二网格区段123s的距离p2不同。也就是说,第二网格结构123的第二网格区段123s可具有额外的位移(extra-shift),以使光电转换元件103接收的信号品质更好,但本公开实施例并非以此为限。
97.如图2与图3所示,在一些实施例中,固态成像装置10可进一步包含多个聚光结构119,聚光结构119设置于彩色滤光片层(例如,绿色滤光片层115g、蓝色滤光片层115b或红色滤光片层115r)之上,用以会聚入射光。在一些实施例中,聚光结构119的材料可为透明材料。举例来说,聚光结构119的材料可包含玻璃、环氧树脂、硅氧树脂、聚氨酯、其他适当的材料或其组合,但本公开实施例并非以此为限。在一些实施例中,可使用光刻胶热回流法(photoresist reflow method)、热压成型法(hot embossing method)、其他适当的方法或其组合形成聚光结构119。在一些实施例中,形成聚光结构119的步骤可包含旋转涂布工艺、光刻工艺、蚀刻工艺、其他适当的工艺或上述的组合,但本公开实施例并非以此为限。
98.在一些实施例中,聚光结构119可为一微透镜(micro-lens)结构,例如,半凸透镜或凸透镜,但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中,聚光结构119可为微角椎(micro-pyramid)结构(例如,圆锥、四角锥等)或微梯形(micro-trapezoidal)结构(例如,平顶圆锥、平顶四角锥等)。或者,聚光结构119可为一折射率渐变(gradient-index)结构。
99.在图2与图3所示的实施例中,每个聚光结构119对应于绿色滤光片区段115gs的其中一个、蓝色滤光片区段115bs的其中一个或红色滤光片区段115rs的其中一个,但本公开实施例并非以此为限。在其他的实施例(例如后方的图10)中,每个聚光结构119对应于绿色滤光片区段115gs中的至少两个、蓝色滤光片区段115bs中的至少两个或红色滤光片区段115rs中的至少两个。
100.在一些实施例中,在固态成像装置10的俯视图(例如,图1)中,第一网格结构121定义多个感测区域,每个感测区域包含x2个第一彩色滤光片区段或x2个第二彩色滤光片区段,其中x为大于或等于2的正整数。举例来说,第一网格结构121在图1中定义多个感测区域s,且每个感测区域s可包含四(2
2)
个绿色滤光片区段115gs、四(22)个蓝色滤光片区段115bs或四(22)个红色滤光片区段115rs,但本公开实施例并非以此为限。
101.图4显示根据本公开另一实施例的固态成像装置12的剖面图。图5显示根据本公开又一实施例的固态成像装置14的一部分的剖面图。图6显示固态成像装置14的另一部分的剖面图。类似地,为了简洁起见,图4至图6中可能省略固态成像装置12的部分部件及固态成像装置14的部分部件。
102.参照图4,固态成像装置12包含多个光电转换元件103。固态成像装置12也包含绿色滤光片层115g,绿色滤光片层115g设置于光电转换元件103上方。绿色滤光片层115g具有多个绿色滤光片区段115gs。固态成像装置12包含一第一网格结构121及一第二网格结构123,第二网格结构123设置于绿色滤光片区段115gs之间。第一网格结构121(第一网格区段121s)具有一第一网格高度h1,第二网格结构123(第二网格区段123s)具有一第二网格高度h2,第二网格高度h2低于第一网格高度h1。
103.在本实施例中,绿色滤光片层115g(绿色滤光片区段115gs)的高度hg高于第二网格结构123(第二网格区段123s)的第二网格高度h2且低于第一网格结构121(第一网格区段
121s)的第一网格高度h1,但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中,绿色滤光片层115g(绿色滤光片区段115gs)的高度hg也可低于或等于第二网格结构123(第二网格区段123s)的第二网格高度h2。
104.如图4所示,光电转换元件103可排列于多个正规像素p与多个相位检测自动对焦像素pdaf中,相位检测自动对焦像素pdaf被正规像素p所围绕,但本公开实施例并非以此为限。再者,图4中的绿色滤光片层115g(绿色滤光片区段115gs)可以蓝色滤光片层115b(蓝色滤光片区段115bs)、红色滤光片层115r(红色滤光片区段115rs)或其他的彩色滤光片层所取代。
105.参照图5,固态成像装置14可具有与图1至图3所示的固态成像装置10类似的结构。其不同于固态成像装置10之处在于,固态成像装置14的第一网格结构121(第一网格区段121s)具有一第一网格宽度w1,固态成像装置14的第二网格结构123(第二网格区段123s)具有一第二网格宽度w2(或w2’),且第二网格宽度w2(或w2’)可与第一网格宽度w1不同。
106.举例来说,如图5所示,第一网格区段121s具有第一网格宽度w1,介于蓝色滤光片区段115bs之间的第二网格区段123s1具有第二网格宽度w2,而介于绿色滤光片区段115gs之间的第二网格区段123s2具有第二网格宽度w2’。在本实施例中,第二网格区段123s1的第二网格宽度w2与第二网格区段123s2的第二网格宽度w2’皆大于第一网格区段121s的第一网格宽度w1,但本公开实施例并非以此为限。
107.此外,第二网格区段123s1的第二网格宽度w2可视需求与第二网格区段123s2的第二网格宽度w2’相同或不同。
108.图5可以是对应于固态成像装置14的中央区域的剖面图,而图6可以是对应于固态成像装置14的边缘区域的剖面图。相较于图5,图6所示的绿色滤光片层115g(绿色滤光片区段115gs)的位置、蓝色滤光片层115b(蓝色滤光片区段115bs)的位置以及聚光结构119相对于绿色滤光片层115g(绿色滤光片区段115gs)与蓝色滤光片层115b(蓝色滤光片区段115bs)的位置可产生位移,使得光电转换元件103在固态成像装置14的不同区域(例如,中央区域及边缘区域)所吸收相同的颜色(例如,绿色、蓝色或红色)的亮度可更加一致。
109.在一些实施例中,图5所示的第二网格区段123s1的第二网格宽度w2与第二网格区段123s2的第二网格宽度w2’以及图6所示的第二网格区段123s3的第二网格宽度w2”与第二网格区段123s4的第二网格宽度w2
”’
可视需求彼此相同或不同。
110.再者,在一些实施例中,两个相邻的第二网格区段123s的距离可以是可变的。举例来说,图5(其对应于固态成像装置14的中央区域)中两个相邻的第二网格区段123s1与第二网格区段123s2的距离p2可与图6(其对应于固态成像装置14的边缘区域)中两个相邻的第二网格区段123s3与第二网格区段123s4的距离p2’不同。也就是说,第二网格结构123的第二网格区段123s3与第二网格区段123s4可具有额外的位移,以使光电转换元件103接收的信号品质更好,但本公开实施例并非以此为限。
111.图7显示根据本公开一实施例的固态成像装置16的剖面图。图8显示根据本公开另一实施例的固态成像装置18的剖面图。图9显示根据本公开又一实施例的固态成像装置20的剖面图。类似地,为了简洁起见,图7至图9中可能省略固态成像装置16的部分部件、固态成像装置18的部分部件及固态成像装置20的部分部件。
112.参照图7,固态成像装置16可具有与图1至图3所示的固态成像装置10类似的结构。
其不同于固态成像装置10之处在于,固态成像装置16的第一网格结构121(第一网格区段121s)包含一第一基底部分121b及设置于第一基底部分121b之上的一第一添加部分121a,而固态成像装置16的第二网格结构123(第二网格区段123s)包含一第二基底部分123b及设置于第二基底部分123b之上的一第二添加部分123a。
113.如图7所示,在一些实施例中,第一基底部分121b的高度h1b可等于第二基底部分123b的高度h2b,而第一添加部分121a的高度h1a可高于第二添加部分123a的高度h2a,使得第二网格结构123(第二网格区段123s)的高度h2可低于第一网格结构121(第一网格区段121s)的高度h1,但本公开实施例并非以此为限。
114.在一些实施例中,第一网格结构121的第一基底部分121b的材料可与第二网格结构123的第二基底部分123b的材料相同,而第一网格结构121的第一添加部分121a的材料可与第二网格结构123的第二添加部分123a的材料相同,但本公开实施例并非以此为限。
115.参照图8,固态成像装置18可具有与图1至图3所示的固态成像装置10类似的结构。其不同于固态成像装置10之处在于,固态成像装置18的第一网格结构121(第一网格区段121s)也可设置于绿色滤光片区段115gs之间,但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中,第一网格结构121(第一网格区段121s)也可设置于蓝色滤光片区段115bs之间、红色滤光片区段115rs之间或其他彩色滤光片区段之间。也就是说,第一网格结构121的一些第一网格区段121s可设置于相同颜色的两个彩色滤光片区段之间。
116.如图8所示,两个相邻的第一网格区段121s的距离也可以是可变的(例如,距离p1与距离p1’)。在本实施例中,两个相邻的第二网格区段123s的距离p2”可较两个相邻的第一网格区段121s的距离p1或p1’更长,且其也可较图2或图3所示的两个相邻的第二网格区段123s的距离p2更长,但本公开实施例并非以此为限。
117.在前述实施例中,第一网格结构121(第一网格区段121s)或第二网格结构123(第二网格区段123s)在固态成像装置的剖面图中被示出为矩形,但本公开实施例并非以此为限。参照图9,在固态成像装置20的剖面图中,第一网格结构121(第一网格区段121s)可形成为一梯形,且第二网格结构123(第二网格区段123s)可形成为一梯形。也就是说,第一网格结构121的第一网格区段121s的顶部的宽度可小于第一网格结构121的第一网格区段121s的底部的宽度,且第二网格结构123的第二网格区段123s的顶部的宽度可小于第二网格结构123的第二网格区段123s的底部的宽度,但本公开实施例并非以此为限。
118.图10显示根据本公开一实施例的固态成像装置22的剖面图。参照图10,固态成像装置22可具有与图1至图3所示的固态成像装置10类似的结构。其不同于固态成像装置10之处在于,固态成像装置22的每个聚光结构119’对应于两个绿色滤光片区段115gs及两个蓝色滤光片区段115bs,但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中,每个聚光结构119’可对应于红色滤光片区段或其他彩色滤光片区段,且每个聚光结构119’所对应的彩色滤光片区段的数量可为两个或超过两个。
119.图11显示根据本公开另一实施例的固态成像装置24的一部分的剖面图。图12显示固态成像装置24的另一部分的剖面图。举例来说,图11可以是对应于固态成像装置24的中央区域的剖面图,而图12可以是对应于固态成像装置24的边缘区域的剖面图。
120.参照图11与图12,固态成像装置24可具有与图10所示的固态成像装置22类似的结构。也就是说,每个聚光结构119’对应于至少两个绿色滤光片区段115gs及至少两个蓝色滤
光片区段115bs,但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中,每个聚光结构119’可对应于红色滤光片区段或其他彩色滤光片区段,且每个聚光结构119’所对应的彩色滤光片区段的数量可为两个或超过两个。
121.与固态成像装置22的不同之处在于,在图11与图12所示的固态成像装置24中,第二网格结构123’(第二网格区段123s’)的第二网格高度h2’等于第一网格结构121(第一网格区段121s)的第一网格高度h1。类似地,绿色滤光片层115g的高度hg与蓝色滤光片层115b的高度hb皆低于第二网格结构123’的第二网格高度h2’(且低于第一网格结构121的第一网格高度h1),但本公开实施例并非以此为限。
122.相较于图11,图12所示的绿色滤光片层115g(绿色滤光片区段115gs)的位置、蓝色滤光片层115b(蓝色滤光片区段115bs)的位置以及聚光结构119’相对于绿色滤光片层115g(绿色滤光片区段115gs)与蓝色滤光片层115b(蓝色滤光片区段115bs)的位置可产生位移,使得光电转换元件103在固态成像装置24的不同区域(例如,中央区域及边缘区域)所吸收相同的颜色(例如,绿色、蓝色或红色)的亮度可更加一致。
123.在一些实施例中,两个相邻的第一网格区段121s的距离p1与两个相邻的第二网格区段123s’的距离p2不同,但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中,两个相邻的第一网格区段121s的距离p1可与两个相邻的第二网格区段123s’的距离p2相等或相近。
124.再者,在一些实施例中,两个相邻的第二网格区段123s’的距离可以是可变的。举例来说,图11(其对应于固态成像装置24的中央区域)中两个相邻的第二网格区段123s’的距离p2可与图12(其对应于固态成像装置24的边缘区域)中两个相邻的第二网格区段123s’的距离p2’不同。也就是说,在固态成像装置24的边缘区域中的第二网格区段123s’可具有额外的位移,以使光电转换元件103接收的信号品质更好,但本公开实施例并非以此为限。
125.图13显示根据本公开又一实施例的固态成像装置26的一部分的剖面图。图14显示固态成像装置26的另一部分的剖面图。举例来说,图13可以是对应于固态成像装置26的中央区域的剖面图,而图14可以是对应于固态成像装置26的边缘区域的剖面图。
126.参照图13与图14,固态成像装置26可具有与图11与图12所示的固态成像装置24类似的结构。也就是说,每个聚光结构119’对应于至少两个绿色滤光片区段115gs及至少两个蓝色滤光片区段115bs,且第二网格结构123’(第二网格区段123s’)的第二网格高度h2’等于第一网格结构121’(第一网格区段121s)的第一网格高度h1。
127.与固态成像装置24的不同之处在于,在图13与图14所示的固态成像装置26中,绿色滤光片层115g的高度hg与蓝色滤光片层115b的高度hb皆高于第二网格结构123’的第二网格高度h2’(且高于第一网格结构121的第一网格高度h1)。
128.类似地,相较于图13,图14所示的绿色滤光片层115g(绿色滤光片区段115gs)的位置、蓝色滤光片层115b(蓝色滤光片区段115bs)的位置以及聚光结构119’相对于绿色滤光片层115g(绿色滤光片区段115gs)与蓝色滤光片层115b(蓝色滤光片区段115bs)的位置可产生位移,使得光电转换元件103在固态成像装置26的不同区域(例如,中央区域及边缘区域)所吸收相同的颜色(例如,绿色、蓝色或红色)的亮度可更加一致。
129.在一些实施例中,两个相邻的第一网格区段121s的距离p1与两个相邻的第二网格区段123s’的距离p2不同,但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中,两个相
邻的第一网格区段121s的距离p1可与两个相邻的第二网格区段123s’的距离p2相等或相近。
130.再者,在一些实施例中,两个相邻的第二网格区段123s’的距离可以是可变的。举例来说,图13(其对应于固态成像装置26的中央区域)中两个相邻的第二网格区段123s’的距离p2可与图14(其对应于固态成像装置26的边缘区域)中两个相邻的第二网格区段123s’的距离p2’不同。也就是说,在固态成像装置26的边缘区域中的第二网格区段123s’可具有额外的位移,以使光电转换元件103接收的信号品质更好,但本公开实施例并非以此为限。
131.图15显示根据本公开一实施例的固态成像装置30的俯视图。图16显示根据本公开另一实施例的固态成像装置32的俯视图。图17显示根据本公开又一实施例的固态成像装置34的俯视图。
132.如图15所示,固态成像装置30的第一网格结构121定义多个感测区域s,且每个感测区域s可包含九(32)个绿色滤光片区段115gs、九(32)个蓝色滤光片区段115bs或九(32)个红色滤光片区段115rs,但本公开实施例并非以此为限。
133.如图16所示,固态成像装置32的第一网格结构121定义多个感测区域s,且每个感测区域s可包含十六(42)个绿色滤光片区段115gs、十六(42)个蓝色滤光片区段115bs或十六(42)个红色滤光片区段115rs,但本公开实施例并非以此为限。
134.如图17所示,固态成像装置34的第一网格结构121定义多个感测区域s,且每个感测区域s可包含二十五(52)个绿色滤光片区段115gs、二十五(52)个蓝色滤光片区段115bs或二十五(52)个红色滤光片区段115rs,但本公开实施例并非以此为限。
135.应注意的是,每个感测区域s中所包含的第一彩色滤光片区段或第二彩色滤光片区段的数量不限于前述实施例,可根据实际需求而改变。
136.综上所述,相较于具有不变的网格高度的传统网格结构,本公开实施例的固态成像装置包含具有不同网格高度的第一网格结构及第二网格结构,其可防止网格结构产生绕射,进而提高来自固态成像装置的光电转换元件的图像信号的品质,例如可排列于多个正规像素与多个相位检测自动对焦(pdaf)像素中。再者,在本公开实施例中,也可改善固态成像装置中不同彩色滤光片层之间的混色。
137.以上概述数个实施例的部件,以便在本公开所属技术领域中技术人员可以更理解本公开实施例的观点。在本公开所属技术领域中技术人员应该理解,他们能以本公开实施例为基础,设计或修改其他工艺和结构以达到与在此介绍的实施例相同的目的及/或优势。在本公开所属技术领域中技术人员也应该理解到,此类等效的结构并无悖离本公开的精神与范围,且他们能在不违背本公开的精神和范围之下,做各式各样的改变、取代和替换。因此,本公开的保护范围当视随附的权利要求所界定者为准。另外,虽然本公开已以数个较佳实施例公开如上,然其并非用以限定本公开。
138.整份说明书对特征、优点或类似语言的引用,并非意味可以利用本公开实现的所有特征和优点应该或者可以在本公开的任何单个实施例中实现。相对地,涉及特征和优点的语言被理解为其意味着结合实施例描述的特定特征、优点或特性包括在本公开的至少一个实施例中。因而,在整份说明书中对特征和优点以及类似语言的讨论可以但不一定代表相同的实施例。
139.再者,在一个或多个实施例中,可以任何合适的方式组合本公开的所描述的特征、
优点和特性。根据本文的描述,相关领域的技术人员将意识到,可在没有特定实施例的一个或多个特定特征或优点的情况下实现本公开。在其他情况下,在某些实施例中可辨识附加的特征和优点,这些特征和优点可能不存在于本公开的所有实施例中。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1