[发明专利]具有聚焦互连的图像传感器

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

具有接收入射光的表面的衬底；以及

在所述衬底上及所述衬底内形成的像素阵列，所述像素阵列包括像素，每个像素包括：

感光区域，所述感光区域具有形成于所述衬底中的传感器区域；

隔离区域，所述隔离区域在围绕所述感光区域的区域中形成，且毗邻于毗邻像素的隔离区域；

在所述衬底的表面上形成的第一金属层，所述第一金属层限定具有第一孔面积的第一孔，所述入射光在照射感光区域之前穿过所述第一孔；以及

在所述第一金属层上形成的第二金属层，所述第二金属层限定具有第二孔面积的第二孔，所述第二孔面积大于所述第一孔面积，其中所述第一孔和所述第二孔将所述入射光聚焦到所述感光区域上并远离隔离区域。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括微透镜，所述微透镜设置在所述第二金属层之上的一层上。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括第三金属层，所述第三金属层在所述第一金属层之上且在所述第二金属层之下形成。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第三金属层限定具有第三孔面积的第三孔，所述第三孔面积大于所述第一孔面积。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第三孔面积小于所述第二孔面积。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔离区域通过将掺杂剂扩散到所述衬底中而形成。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当从所述第二孔上方观察时，所述第一孔的整个周围是可见的。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一孔的宽度小于所述入射光的波长的三倍。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一孔为八边形。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二孔的宽度比所述第一孔的宽度大至少20％。

11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一孔和第二孔的相对内边缘的切线在所述衬底中相交。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述切线在所述传感器区域中相交。

13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一孔的宽度大于所述入射光的一个波长或小于所述入射光的波长的三倍。

14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一孔和第二孔在所述衬底的较浅深度处将所述入射光较宽地聚焦，而在所述衬底的较深深度处将所述入射光较窄地聚焦。

15.一种方法，其包括：

在图像传感器的像素阵列的每个像素的感光区域中接收入射光，其中每个像素具有隔离区域；

在所述入射光照射所述感光区域之前，使用具有第一孔面积的第一孔对所述入射光进行透镜作用；

使用具有第二孔面积的第二孔对所述入射光进行透镜作用，所述第二孔面积大于所述第一孔面积，其中所述第二孔处于所述第一孔上方，且其中所述第一孔和第二孔将所述入射光聚焦于所述感光区域上并远离所述隔离区域。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括使用形成于所述第一金属层之上和所述第二金属层以下的第三金属层来对接收的入射光进行透镜作用。

17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一孔和第二孔在所述衬底的较浅深度处将所述入射光较宽地聚焦，而在所述衬底的较深深度处将所述入射光较窄地聚焦。

18.一种装置，包括：

在集成电路的衬底中形成的感光区域；

在所述衬底的表面上形成的第一金属层，所述第一金属层限定具有第一孔宽度的第一孔，所述入射光在照射所述感光区域之前穿过所述第一孔，其中所述第一孔宽度小于所述第一孔下方的所述感光区域的宽度；以及

在所述第一金属层上形成的第二金属层，所述第二金属层限定具有第二孔宽度的第二孔，所述第二孔宽度比所述第一孔宽度宽，其中所述第一孔和第二孔将所述入射光聚焦于所述感光区域上。