[发明专利]具有支撑结构以提供经改进滤光器厚度均匀性的彩色滤光器阵列

说明书

技术领域

本发明涉及图像传感器，且更特定来说，涉及在彩色图像传感器中使用的彩色滤光器阵列。

背景技术

图像传感器已变得无处不在。它们广泛应用于数码相机，蜂窝电话、监控摄像机、以及医疗、汽车及其它应用中。用于制造图像传感器(且尤其是互补金属氧化物半导体(COMS)图像传感器(CIS))的技术已持续以迅猛的速度进步。举例来说，对更高分辨率及更低能耗的需求已促进这些图像传感器的进一步微型化及集成化。

常规CMOS图像传感器使用彩色滤光器阵列以帮之捕获颜色信息。彩色滤光器阵列包含不同颜色的滤光器的图案以过滤到达底层彩色图像传感器中的每一像素单元的光。在常规彩色滤光器阵列中，所述彩色滤光器阵列的厚度在晶片内发生不同的变化，其导致在所述图像传感器中的不同位置处的色差变化。由彩色滤光器阵列中的非均匀厚度引起的这些非所要颜色变化降低由所述彩色图像传感器捕获的图像的质量。

发明内容

本发明的一实施例涉及一种在彩色图像传感器上使用的彩色滤光器阵列。所述彩色滤光器阵列包括：具有多个氧化物侧壁的氧化物栅格，所述氧化物侧壁经布置以界定所述氧化物栅格中的多个开口，其中所述多个开口中的每一者适于安置在所述彩色图像传感器的对应像素单元上方；多个氧化物支撑结构，其中所述多个氧化物支撑结构中的每一者适于安置在所述彩色图像传感器的所述对应像素单元上方的所述氧化物栅格中的所述多个开口中的对应一者的内部区域中；及多个彩色滤光器，其中所述多个彩色滤光器中的每一者由彩色滤光器材料组成，其中所述氧化物栅格中的所述多个开口中的所述每一者填充有所述多个彩色滤光器中的对应一者的所述彩色滤光器材料，其中所述多个氧化物支撑结构中的每一者与周围彩色滤光器材料之间的表面张力适于为所述氧化物栅格中的所述多个开口中的所述对应一者内的所述多个彩色滤光器中的每一者提供均匀厚度。

本发明的另一实施例涉及一种成像系统。所述系统包括：彩色图像传感器，其包括包含多个像素单元的像素阵列；控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述多个像素读出图像数据；及彩色滤光器阵列，其安置在所述彩色图像传感器上方，其中所述彩色滤光器阵列包含：具有多个氧化物侧壁的氧化物栅格，所述氧化物侧壁经布置以界定所述氧化物栅格中的多个开口，其中所述多个开口中的每一者安置在所述彩色图像传感器的所述多个像素单元中的对应一者上方；多个氧化物支撑结构，其中所述多个氧化物支撑结构中的每一者安置在所述彩色图像传感器的所述多个像素单元中的所述对应一者上方的所述氧化物栅格中的所述多个开口中的对应一者的内部区域中；及多个彩色滤光器，其中所述多个彩色滤光器中的每一者由彩色滤光器材料组成，其中所述氧化物栅格中的所述多个开口中的所述每一者填充有所述多个彩色滤光器中的对应一者的所述彩色滤光器材料，其中所述多个氧化物支撑结构中的每一者与周围彩色滤光器材料之间的表面张力适于为所述氧化物栅格中的所述多个开口中的所述对应一者内的所述多个彩色滤光器中的每一者提供均匀厚度。

附图说明

参考以下诸图描述本发明的非限制性及非穷尽实施例，其中相似参考数字贯穿各种视图是指相似部分，除非另有规定。

图1为说明根据本发明的教示的包含具有彩色滤光器阵列(其具有支撑结构以提供经改进滤光器厚度均匀性)的图像传感器的成像系统的一个实例的图。

图2A为说明不具有根据本发明的教示的支撑结构的彩色滤光器阵列的实例平面图。

图2B为不具有根据本发明的教示的支撑结构的彩色滤光器阵列的实例横截面图。

图3A为说明根据本发明的教示的具有支撑结构以提供经改进滤光器厚度均匀性的彩色滤光器阵列的实例平面图。

图3B为根据发明的教示的具有支撑结构以提供经改进滤光器厚度均匀性的彩色滤光器阵列的实例横截面图。

图4为根据本发明的教示的说明包含具有彩色滤光器阵列(其具有支撑结构以提供经改进滤光器厚度均匀性)的图像传感器的成像系统的一个实例的实例横截面图。

对应参考字符贯穿附图的若干图指示对应组件。所属领域的技术人员应了解，图式中的元件出于简单及清楚的目的而说明，且未必是按比例绘制。举例来说，图式中一些元件的尺寸相对于其它元件可被夸大以帮助提高对本发明的各种实施例的理解。此外，为了促进对本发明的这些各种实施例的更少的理解障碍，通常不描绘在商业上可行的实施例中有用的或必须的普通但众所周知的元件。

具体实施方式