[发明专利]具有信号分离的颜色滤波器阵列的双模图像传感器及其方法

权利要求书

1.一种具有信号分离的颜色滤波器阵列CFA的双模图像传感器，其包括：

基板，含有多个光二极管区域；

多个高的光谱滤波器，具有均匀的第一高度且用于透射第一电磁波长范围，所述多个高 的光谱滤波器中的每一个被设置在所述基板上且对准于相应的所述多个光二极管区域中的 每一个；

多个短的光谱滤波器，用于透射第二电磁波长范围内的一个或多个光谱带，所述多个短 的光谱滤波器中的每一个被设置在所述基板上且对准于相应的所述多个光二极管区域中的 每一个；以及

多个单层阻挡滤波器，用于阻挡所述第一电磁波长范围，所述多个单层阻挡滤波器中的 每一个被设置在相应的所述多个短的光谱滤波器中的每一个上，单层阻挡滤波器中的每一个 和其相应的短的光谱滤波器具有实质上等于所述第一高度的结合高度。

2.如权利要求1所述的双模图像传感器，其中，所述第一电磁波长范围相应于红外线 电磁辐射。

3.如权利要求1所述的双模图像传感器，其中，所述第二电磁波长范围相应于可见光 电磁辐射。

4.如权利要求3所述的双模图像传感器，其中，所述光谱带的数目超过一个且每一光 谱带表示相应于不同的主要颜色的电磁波长范围。

5.如权利要求1所述的双模图像传感器，其中，所述均匀的第一高度在包含1.0微米、 1.4微米以及前述两者之间的范围内，且所述多个短的光谱滤波器中的每一个具有在包含0.5 微米、0.7微米以及前述两者之间的范围内的高度。

6.如权利要求1所述的双模图像传感器，其中，还包括分离层，其被设置在所述图像 传感器的微透镜阵列和由所述多个高的光谱滤波器和所述多个单层阻挡滤波器所形成的表 面之间，所述分离层对可见和红外波长范围皆是透明的。

7.一种用于制造信号分离的颜色滤波器阵列CFA的方法，包括：

在基板上形成多重高度的颜色滤波器阵列CFA，所述多重高度的颜色滤波器阵列CFA 包括多个短的光谱滤波器和多个高的光谱滤波器，所述高的光谱滤波器中的每一个均高于所 述短的光谱滤波器中的任何一个；

将光谱阻挡层设置在所述多重高度的颜色滤波器阵列CFA上；以及

将所述光谱阻挡层平坦化，借以暴露所述多个高的光谱滤波器中的每一个的顶部表面。

8.如权利要求7所述的方法，其中，还包括在所述信号分离的颜色滤波器阵列CFA上 形成微透镜阵列，借以形成具有信号分离的颜色滤波器阵列CFA的图像传感器。

9.如权利要求7所述的方法，其中，所述形成所述多重高度的颜色滤波器阵列CFA的 步骤包括：

在均匀高度的颜色滤波器阵列CFA上沉积光阻层，所述均匀高度的颜色滤波器阵列CFA 包括所述多个高的光谱滤波器和多个蚀刻-待决的光谱滤波器；

经由光罩使所述光阻层曝光；以及

蚀刻多个所述蚀刻-待决的光谱滤波器，借以形成多个所述短的光谱滤波器。

10.如权利要求7所述的方法，其中，所述形成多重高度的颜色滤波器阵列CFA的步 骤包括：

在所述基板的表面上形成所述多个短的光谱滤波器；

将光谱滤波器层沉积在所述多个短的光谱滤波器中的每一个上且沉积在相邻于所述多 个短的光谱滤波器中的每一个的暴露的基板区域上，所述光谱滤波器层具有的高度超过所述 多个短的光谱滤波器中的每一个的高度，各个高度是相对于所述表面的高度；以及

去除设置在所述多个短的光谱滤波器中的每一个上的所述光谱滤波器层的区域。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述去除的步骤包括：

在所述光谱滤波器层上沉积光阻层；

经由光罩使所述光阻层曝光，所述光罩包括多个孔，其对准于所述多个短的光谱滤波器 中相应的一个；

使所述曝光的光阻区域显影，以去除设置在各个短的光谱滤波器上的光阻；以及

蚀刻所述光谱滤波器层，借以生产所述多个高的光谱滤波器。