[实用新型]图像像素件

说明书

本实用新型涉及图像像素件。本实用新型的一个方面的目的是提供改善的图像像素。根据本实用新型的一个方面，提供了一种图像像素件，包括：外部子像素组，外部子像素组包括至少第一子像素，其中第一子像素具有第一光敏感度；内部子像素组，内部子像素组嵌套在外部子像素组内并且包括至少第二子像素，其中第二子像素具有小于第一光敏感度的第二光敏感度；至少在外部子像素组上形成的滤光器层；像素间光屏蔽结构，像素间光屏蔽结构形成在图像像素的外边界处；像素内光屏蔽结构，像素内光屏蔽结构形成在内部子像素组的外周边上，其中滤光器层、像素间光屏蔽结构和像素内光屏蔽结构是共面的。本实用新型的一个方面的技术效果是提供了改善的图像像素。

本申请是申请日为2018年10月30日、申请号为201821762271.0，实用新型名称为“图像像素件及图像像素阵列”的实用新型专利申请的分案申请。

技术领域

本实用新型整体涉及成像传感器，并且更具体地讲，涉及具有包括不止一个光敏区的像素的成像传感器。

背景技术

现代电子设备(诸如移动电话、相机和计算机)通常使用数字图像传感器。成像器件(即，图像传感器)可由二维图像感测像素阵列形成。每个像素可包括用于接收入射光子(入射光)并把光子转变为电荷的光传感器，诸如光电二极管。常规图像像素阵列包括前照式图像像素或背照式图像像素。图像像素是通过使用互补金属氧化物半导体(CMOS)技术或电荷耦合器件(CCD)技术在半导体衬底上制造而成。图像传感器可包括在衬底前表面中形成的光电二极管和其他操作电路(例如晶体管)。二维图像感测像素阵列中的单个图像感测像素包括单个光敏区、形成在光敏区上方的滤色器以及形成在滤色器上方的单个圆顶形微透镜。某些图像感测像素可包括两个或更多个光敏区。

当从整体上看时，与图像传感器中的图像感测像素阵列相关联的滤色器阵列被称为滤色器阵列。许多成像器使用拜耳滤色器阵列，其中阵列中的纵向和横向相邻的滤色器为不同颜色。拜耳滤色器阵列包括红色、绿色和蓝色滤色器。理想的是，与具有红色滤色器的像素相关联的光敏区将仅暴露于已穿过红色滤色器的光，与具有绿色滤色器的像素相关联的光敏区将仅暴露于已穿过绿色滤色器的光，并且与具有蓝色滤色器的像素相关联的光敏区将仅暴露于已穿过蓝色滤色器的光。

在其中多个光敏区形成于单个图像感测像素中的实施方案中，在单个图像感测像素内的光敏区之间可能存在非期望的光学串扰。在许多成像器中，任何单个给定图像感测像素的光敏区与单个颜色相关联(即，单个滤色器形成在单个给定图像感测像素上方)。另外，通常在与不同颜色相关联的相邻图像感测像素(即，具有不同颜色的滤色器的图像感测像素)之间存在非期望的光学串扰。单个给定图像感测像素内的非期望的光学串扰的特征在于光穿过形成在单个给定图像感测像素中的第一光敏区上方的滤色器的一部分并且入射在单个给定图像感测像素中的第二光敏区中(并且因此生成电荷)。像素之间的非期望的光学串扰的特征在于光穿过一种颜色的滤色器并入射到与不同颜色相关联的像素的光敏区上。非期望的光学串扰的示例是穿过红色滤色器的光入射到与绿色像素(即，具有绿色滤色器的像素)相关联的光敏区上。光学串扰(在像素之间以及在具有多个光敏区的像素内)通常由高入射角光和闪光条件造成，并且可使成像器的输出图像质量劣化。

因此期望能够为成像设备提供改善的图像像素。

实用新型内容

本实用新型的一个方面的目的是提供改善的图像像素。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种图像像素件，其特征在于，包括：外部子像素组，外部子像素组包括至少第一子像素，其中第一子像素具有第一光敏感度；内部子像素组，内部子像素组嵌套在外部子像素组内并且包括至少第二子像素，其中第二子像素具有小于第一光敏感度的第二光敏感度；至少在外部子像素组上形成的滤光器层；像素间光屏蔽结构，像素间光屏蔽结构形成在图像像素的外边界处；以及像素内光屏蔽结构，像素内光屏蔽结构形成在内部子像素组的外周边上，其中滤光器层、像素间光屏蔽结构和像素内光屏蔽结构是共面的。