[发明专利]固态图像感测器

说明书

本发明提供一种固态图像感测器。固态图像感测器包含多个光电转换元件。固态图像感测器也包含第一彩色滤光片层与第二彩色滤光片层，第一彩色滤光片层设置于光电转换元件的上方，第二彩色滤光片层与第一彩色滤光片层相邻，其分别具有多个第一彩色滤光片区段与第二彩色滤光片区段。此外，固态图像感测器包含第一金属网格结构，第一金属网格结构设置于第一彩色滤光片层与第二彩色滤光片层之间。固态图像感测器也包含第二金属网格结构，第二金属网格结构设置于第一彩色滤光片区段之间与第二彩色滤光片区段之间。第一金属网格结构的底部具有第一网格宽度，第二金属网格结构的底部具有小于第一网格宽度的第二网格宽度。

技术领域

本公开实施例涉及一种图像感测器，尤其涉及一种包含金属网格结构的固态图像感测器，金属网格结构具有不同的网格高度。

背景技术

固态图像感测器(例如，电荷耦合元件(charge-coupled device,CCD)图像感测器、互补式金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)图像感测器等)已经广泛使用于各种图像拍摄设备，例如：数字静止图像相机、数字摄影机和类似的设备。固态图像感测器中的光感测部分可形成在多个像素中的每个像素处，并且可以根据在光感测部分中所接收的光量产生信号电荷。此外，可以传送和放大在光感测部分中产生的信号电荷，进而获得图像信号。

近年来，为了增加像素数量以提供高解析度图像，图像感测器特别是CMOS图像感测器的趋势是减小像素尺寸。然而，当像素尺寸持续减小的同时，在图像感测器的设计和制造上仍存在各种挑战。

举例来说，直接辐射进入固态图像感测器中的倾斜入射光可以分为反射光和透射光。然而，此反射光和透射光进入在相邻像素处具有不同颜色的彩色滤光片区段时，将会使得反射光和透射光具有不同的能量。此反射光和透射光的不同能量会在具有相同颜色的相邻像素处产生不同的信号强度，此现象称为通道分离(channel separation)。通道分离将导致图像检测效果变差。

发明内容

在本公开的一些实施例中，固态图像感测器包含具有不同的网格宽度的金属网格结构，其可改善通道分离，由此改善来自固态图像感测器的光电转换元件的图像信号的品质。

根据本公开的一些实施例，提供一种固态图像感测器。固态图像感测器包含多个光电转换元件。固态图像感测器也包含一第一彩色滤光片层，第一彩色滤光片层设置于光电转换元件的上方并具有多个第一彩色滤光片区段。固态图像感测器还包含一第二彩色滤光片层，第二彩色滤光片层设置于光电转换元件的上方并与第一彩色滤光片层相邻，且具有多个第二彩色滤光片区段。此外，固态图像感测器包含一第一金属网格结构，第一金属网格结构设置于第一彩色滤光片层与第二彩色滤光片层之间。固态图像感测器也包含一第二金属网格结构，第二金属网格结构设置于第一彩色滤光片区段之间与第二彩色滤光片区段之间。第一金属网格结构的底部具有一第一网格宽度，第二金属网格结构的底部具有一第二网格宽度，且第二网格宽度小于第一网格宽度。

在一些实施例中，第一彩色滤光片区段包含多个绿色滤光片区段，而第二彩色滤光片区段包含多个蓝色/红色滤光片区段。

在一些实施例中，介于绿色滤光片区段之间的第二金属网格结构的底部具有一绿色网格宽度，介于蓝色/红色滤光片区段之间的第二金属网格结构的底部具有一蓝色/红色网格宽度，蓝色/红色网格宽度与绿色网格宽度不同。

在一些实施例中，绿色网格宽度与蓝色/红色网格宽度的差值介于0～50nm。

在一些实施例中，固态图像感测器还包含一分隔网格结构，分隔网格结构设置于第一金属网格结构及第二金属网格结构之上。在固态图像感测器的剖面中，分隔网格结构被区分为多个分隔网格区段。

在一些实施例中，分隔网格结构具有一分隔网格宽度，分隔网格宽度大于或等于第一网格宽度。