[发明专利]多光谱图像传感器及其制作方法

说明书

本发明涉及一种多光谱图像传感器及其制作方法。所述多光谱图像传感器包括前端结构，用于进行光电转换和处理；设置于所述前端结构上的像素层；其中，所述像素层具有N个像素单元，N≥4，所述像素单元排列成多个阵列，每个阵列中各个像素单元的感光波长不同。由此可以实现多光谱同时检测，提高效率，降低成本，并实现小型化。

技术领域

本发明属集成电路技术领域，具体涉及一种多光谱图像传感器及其制作方法。

背景技术

光谱分析是科学工作中应用最广泛的方法之一，被用来解决物理学、化学、生物学、地质学、地球物理学、医学和其它学科中的基础问题和应用问题。这些问题包含于各个领域中，从而全面的保证了整个科学的进步，也进一步影响着人们的生产生活。

光谱检测是一种在科研和生产中广泛采用的技术。随着科研和生产技术的发展和进步，光谱检测技术也面临着诸多的需求和挑战。

如图1所示，当前很多的光谱检测，是将光源置于一个密闭的装置内，摄像机2和聚光装置3通过一支架1安装在滤光片切换装置4的观察窗的上方，获取滤光片中样品的灰度图像，并且通过滤光片切换装置4切换不同光谱的滤光片，从而检测样品。

可见，现有的光谱检测手段粗糙，局限性大。其需要通过不停的切换滤光片来实现不同波长的光谱检测，效率低下；并且，受限于滤光片切换装置的体积，一般只有20个以内的滤光片可切换，制约了光谱检测范围。

发明内容

本发明在于提供一种多光谱图像传感器及其制作方法，用以改善光谱检测机制，提高检测效率。

为解决上述问题，本发明提供一种多光谱图像传感器，包括：

前端结构，用于进行光电转换和处理；

设置于所述前端结构上的像素层；

其中，所述像素层具有N个像素单元，N≥4，所述像素单元排列成多个阵列，每个阵列中各个像素单元的感光波长不同。

可选的，对于所述的多光谱图像传感器，所述像素单元排列成多个重复的阵列。

可选的，对于所述的多光谱图像传感器，在每个阵列中像素单元的感光波长依次增加。

可选的，对于所述的多光谱图像传感器，在每个阵列的像素单元的感光半波长宽度为λ_i/2-20nm～λ_i/2+20nm，其中λ_i为第i像素单元的设定感光波长，1≤i≤N。

可选的，对于所述的多光谱图像传感器，所述前端结构具有金属连线，每个像素单元皆设置在相邻金属连线之间。

可选的，对于所述的多光谱图像传感器，还包括：设置于所述像素层上的微透镜层。

可选的，对于所述的多光谱图像传感器，还包括：设置于所述前端结构边缘的焊盘区。

本发明还提供一种多光谱图像传感器的制作方法，包括：

提供前端结构，所述前端结构用于进行光电转换和处理；

在所述前端结构上形成像素层；

其中，所述像素层具有N个像素单元，N≥4，所述像素单元排列成多个阵列，每个阵列中各个像素单元的感光波长不同。

可选的，对于所述的多光谱图像传感器的制作方法，在所述前端结构上形成像素层的步骤包括：

在前端结构上涂覆第一材料层，覆盖前端结构上的金属连线；

在第一材料层上涂覆第一感光材料层，并通过光刻形成第一像素单元；

在第一材料层上涂覆第K感光材料层，并通过光刻形成第K像素单元；