[发明专利]具有杂散光减少的有源像素设备组件及其涂层的制造方法

说明书

提供了一种具有杂散光减少的有源像素设备组件和一种用于制造用于有源像素设备组件的减少杂散光的涂层的方法。有源像素设备组件包括：有源像素设备，其包括半导体基板和有源像素的阵列；透光基板，其设置在有源像素设备的光接收侧上；以及粗糙的不透明涂层，其设置在透光基板的第一表面上并形成与有源像素的阵列对准的孔，其中粗糙的不透明涂层是粗糙的，以便抑制从至少一侧入射在其上的光的反射。用于制造用于有源像素设备组件的减少杂散光的涂层的方法包括：在透光基板上沉积不透明涂层，使得不透明涂层形成透光孔；并且使不透明涂层粗糙化以形成粗糙的不透明涂层，所述粗糙化包括用碱性溶液处理不透明涂层。

技术领域

本发明涉及一种具有杂散光减少的有源像素设备组件和一种用于制造用于有源像素设备组件的减少杂散光的涂层的方法。

背景技术

有源像素设备包含在基板中和/或基板上形成的像素的阵列。有源像素设备的示例包括硅上液晶(LCOS)和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。在有源像素设备中，确保到达各个像素的光只能从预期位置沿着期望的几何路径行进是有益的。通过其他路径进入有源像素设备并到达像素的光被称为杂散光。杂散光可能会损害有源像素设备的灵敏度和空间分辨率，因为杂散光会导致噪声而不是预期信号。因此，有源像素设备经常使用掩模或涂层来创建孔并限制光到达有源像素的阵列的直接路径。在一些常规的有源像素设备中，这些减少杂散光的努力采取定位在有源像素的阵列上方的盖玻片的一侧上的涂层的形式。在盖玻片的顶面和底侧上已经采用了掩模和涂层，以形成减小有源像素设备的接收角并因此减少杂散光信号的孔。

发明内容

常规的有源像素设备组件中使用的掩模和涂层旨在阻挡光透射，但是通常不吸收光。在一些情况下，光可以从这些掩模/涂层反射并继续在组件中传播。有源像素设备组件中的盖玻片和/或任何聚焦光学器件常常具有可以反射入射光的抛光表面。因此，由掩模/涂层反射的光可以直接传播到有源像素，或经由从其他表面的一个或多个附加反射间接传播到有源像素。因此，即使在存在旨在防止杂散光的孔和侧壁掩模的情况下，这种反射光也可以到达有源像素并导致杂散光信号。

本发明通过用低反射率的粗糙表面涂层代替常规的掩模和孔来改善这个问题。这些粗糙的涂层被设计为具有微观粗糙度，该微观粗糙度至少部分地吸收入射光并防止入射光稍后到达有源像素。当设置在盖玻片上时，粗糙的涂层可以被构造为衰减入射在盖玻片外侧的入射光的反射。可替代地或与其组合，粗糙的涂层可以被构造为减少在盖玻片内部行进的光的反射，否则该光将在盖玻片表面处经历内反射以继续传播并潜在地到达有源像素的阵列。

本发明提供了一种具有杂散光减少的有源像素设备组件和一种用于制造用于有源像素设备组件的减少杂散光的涂层的方法。

在一个方面，具有杂散光减少的有源像素设备组件包括有源像素设备、透光基板和粗糙的不透明涂层。有源像素设备包括半导体基板和有源像素的阵列。透光基板设置在有源像素设备的光接收侧。粗糙的不透明涂层设置在透光基板的第一表面上并形成与有源像素的阵列对准的孔。粗糙的不透明涂层是粗糙的，以便抑制从至少一侧入射在其上的光的反射。

在实施例中，所述透光基板的所述第一表面背对所述有源像素设备，所述粗糙的不透明涂层具有面对所述透光基板的界面侧和背对所述透光基板的外侧，所述粗糙的不透明涂层在其外侧上是粗糙的，以便抑制在所述孔的外部朝着所述有源像素设备的所述光接收侧传播的光的反射。

在实施例中，所述粗糙的不透明涂层在其界面侧上也是粗糙的，以便抑制从所述透光基板入射到所述粗糙的不透明涂层上的光的反射。

在实施例中，所述透光基板的所述第一表面面对所述有源像素设备，所述粗糙的不透明涂层具有面对所述透光基板的界面侧和背对所述透光基板的外侧，所述粗糙的不透明涂层在其界面侧上是粗糙的，以便抑制从所述透光基板入射在所述粗糙的不透明涂层上的光的反射。

在实施例中，所述粗糙的不透明涂层在其外侧上也是粗糙的，以便抑制入射在其上的光的反射。