[发明专利]单元像素、图像传感器、相机和处理器基系统

说明书

本申请要求于2010年1月15日提交到韩国知识产权局(KIPO)的第10-2010-0003930号韩国专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明构思的示例实施例涉及一种单元像素，更具体地说，涉及一种包括光子折射微透镜的单元像素。

背景技术

互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器可包括多个单元图像元素(例如，像素)，并可将由各个单元像素感测的图像信号转换为电信号。单元像素可包括用于感测入射的图像信号的光电二极管和用于将感测到的图像信号转换为电信号的多个金属氧化物半导体(MOS)晶体管。从芯片的形成有光电二极管和MOS晶体管的上侧接收图像信号(例如光)。由于MOS晶体管和光电二极管可形成在单元像素中，所以光电二极管接收光的面积必然仅占据单元像素的一部分。

背照式CMOS图像传感器从芯片的下侧而不是从上侧接收光线。在形成组成图像传感器的光电二极管和MOS晶体管之后，可将芯片的下部磨削至最佳的厚度来接收光。然后，还在芯片的磨削部分上形成滤色器和微透镜。

发明内容

本发明构思的示例实施例提供一种包括光子折射微透镜的单元像素，在光子折射微透镜中，穿过光电二极管并被导电层(例如，金属层)朝光电二极管向回反射的入射光子可被朝向光电二极管的中心折射。

本发明构思的示例实施例提供一种背照式互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，所述CMOS图像传感器包括具有多个单元像素的像素阵列，各个单元像素包括光子折射微透镜，在光子折射微透镜中，穿过光电二极管并由导电层朝光电二极管向回反射的入射光子可被朝向光电二极管的中心部分折射。

本发明构思的示例实施例提供一种用于形成具有光子折射微透镜的单元像素的方法，其中，可使入射的穿过光电二极管并被金属层反射到光电二极管的光子被折射到光电二极管的中心部分。

根据本发明构思的示例实施例，提供一种单元像素，所述单元像素包括光电二极管、金属层以及在光电二极管和金属层之间的光子折射微透镜，光子折射微透镜将由金属层反射的光子朝向光电二极管的中心部分折射。

根据本发明构思的其它示例实施例，提供一种单元像素，所述单元像素包括：光子折射微透镜，在基底上方的光电二极管上；平坦化层，在光子折射微透镜上方；金属层，在平坦化层上方，光子折射微透镜具有朝向金属层的凸起部分。

根据本发明构思的又一实施例，提供一种背照式互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，所述CMOS图像传感器包括：像素阵列，包括在其中二维布置的多个单元像素；行解码器，水平地控制在像素阵列中布置的单元像素的操作；列解码器，竖直地控制在像素阵列中布置的单元像素的操作，各个单元像素包括光电二极管、金属层以及在光电二极管和金属层之间的光子折射微透镜，光子折射微透镜将由金属层反射的光子朝向光电二极管的中心部分折射。

根据本发明构思的再一示例实施例，提供一种形成具有光子折射微透镜的单元像素的方法，该方法包括在由光电二极管限定的区域上方形成岛并通过对岛退火来形成光子折射微透镜。

根据本发明构思的示例实施例，提供一种单元像素，所述单元像素包括光电二极管、导电层以及在光电二极管和导电层之间的光子折射微透镜，光子折射微透镜被构造为将由导电层反射的光子朝向光电二极管的中心区域折射。

根据本发明构思的示例实施例，提供一种单元像素，所述单元像素包括基底、在基底上的光电二极管、在光电二极管上的光子折射微透镜、在光子折射微透镜的凸起表面上的平坦化层以及在平坦化层上的金属层。

根据本发明构思的示例实施例，提供一种背照式互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，所述CMOS图像传感器包括具有多个单元像素的像素阵列、行解码器和列解码器，每个单元像素包括光电二极管、导电层和光子折射微透镜，光子折射微透镜被构造为将由导电层反射的光朝向光电二极管的中心区域折射。

本发明构思的示例实施例提供一种相机，所述相机包括根据本发明构思的示例实施例的互补金属氧化物半导体图像传感器。

本发明构思的示例实施例提供一种处理器基系统，所述处理器基系统包括：处理器；随机存取存储器；硬盘驱动器；根据本发明构思的示例实施例的互补金属氧化物半导体图像传感器；输入/输出装置。

本发明构思的示例实施例提供一种形成单元像素的方法，该方法在光电二极管区上形成岛并通过对岛退火来形成光子折射微透镜。

附图说明