[发明专利]微透镜系统及制造微透镜系统的方法

说明书

本公开涉及微透镜系统及制造微透镜系统的方法。微透镜系统的实施方式可包括：具有第一折射率的第一层，该第一层包括形成于其中的一个或多个大致半球形元件；具有第二折射率的第二层，该第二层耦接在第一层的大致半球形元件上方；和具有第三折射率的第三层，该第三层耦接在第二层上方。第一折射率的值可大于第三折射率的值和第二折射率的值，并且第二折射率的值可小于第三折射率的值。

相关专利申请的交叉引用

本文档要求授予Min Jang的名称为“多层微透镜系统及相关方法(Multi-LayeredMicrolens Systems and Related Methods)”的美国临时专利申请62/955712的提交日期的权益，该申请提交于2019年12月31日，该申请的公开内容据此全文以引用方式并入本文。

本文档还要求授予Min Jang的名称为“多层微透镜系统及相关方法(Multi-Layered Microlens Systems and Related Methods)”的美国临时专利申请62/957548的提交日期的权益，该申请提交于2020年1月6日，该申请的公开内容据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本文档的各方面整体涉及微透镜系统及制造微透镜系统的方法。更特定的实施方式涉及图像传感器。

背景技术

图像传感器用于检测各种形式的光。许多图像传感器包括用于感测进入的电磁辐射并输出对应电信号的多个像素。

发明内容

微透镜系统的实施方式可包括：具有第一折射率的第一层，该第一层包括形成于其中的一个或多个半球形元件；具有第二折射率的第二层，该第二层耦接在第一层的一个或多个半球形元件上方；和具有第三折射率的第三层，该第三层耦接在第二层上方。第一折射率的值可大于第三折射率的值和第二折射率的值，并且第二折射率的值可小于第三折射率的值。

微透镜系统的实施方式可包括以下项中的一者、全部或任一者：

第二层可包括含氟聚合物。

对于550nm波长的电磁辐射，第一折射率的值可为1.56。

对于550nm波长的电磁辐射，第二折射率的值可为1.38。

对于550nm波长的电磁辐射，第三折射率的值可为1.4。

第三层可包括抗反射涂层。

第二层的厚度可为500nm。

微透镜系统的实施方式可包括：具有第一折射率的第一层，该第一层包括形成于其中的一个或多个半球形元件；具有第二折射率的第二层，该第二层耦接在第一层的一个或多个半球形元件上方；和具有第三折射率的第三层，该第三层耦接在第二层上方。第一折射率的值可大于第二折射率的值和第三折射率的值，并且第二折射率的值可大于第三折射率的值。

微透镜系统的实施方式可包括以下项中的一者、全部或任一者：

第二层可包括含氟聚合物。

对于550nm波长的电磁辐射，第一折射率的值可为1.7。

对于550nm波长的电磁辐射，第二折射率的值可为1.38。

对于550nm波长的电磁辐射，第三折射率的值可为1.2。

第三层可包括抗反射涂层。

本发明提供了制造微透镜系统的方法的实施方式，该方法可包括：将第一层施加到半导体衬底，该半导体衬底中包括多个像素，该第一层具有第一折射率；在第一层上方图案化微透镜掩模层；使用微透镜掩模层将多个半球形元件蚀刻到第一层中；移除微透镜掩模层；在第一层上方施加具有第二折射率的第二层；以及在第二层上方施加具有第三折射率的第三层。