專利名稱：影像傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種影像傳感器，且特別是有關(guān)于一種降低黑色像素區(qū)域尺寸的影像傳感器。
背景技術(shù)：
請參照圖1，圖1繪示傳統(tǒng)影像傳感器的示意圖。傳統(tǒng)影像傳感器10包括主動像素區(qū)域11及黑像素區(qū)域14，且黑像素區(qū)域14包括上黑像素區(qū)域12及左黑像素區(qū)域13。上黑像素區(qū)域12用以獲得一畫面暗態(tài)電平(Frame Dark Level)，而左黑像素區(qū)域13用以獲得各列暗態(tài)電平(Row Dark Level) 0傳統(tǒng)影像傳感器10需要暗態(tài)電平做為最低電平。主動像素區(qū)域11的亮度電平將通過主動像素區(qū)域11中主動像素的黑色電平來計算。如果黑色電平過高，影像動態(tài)范圍將被減少，甚至影像低亮度影像的效能。請參照圖2，圖2繪示為傳統(tǒng)影像傳感器的4X4像素陣列的示意圖。為方便說明起見，圖2舉4X4像素陣列為例說明。其中4X4像素陣列包括16個感光元件PD，且感光元件PD例如是光二極管(Photodiode)。圖2繪示的像素陣列包括位于前述黑像素區(qū)域14 中的2X2像素陣列122。請同時參照圖3及圖4，圖3繪示為前述圖2沿A-A’切線的剖面圖，圖4繪示為前述圖2沿B-B’切線的剖面圖。主動像素區(qū)域11除了不具黑色像素區(qū)域14的遮光層23 外，與黑色像素區(qū)域14具有相似的布局結(jié)構(gòu)。遮光層23例如是由金屬或由金屬及藍(lán)色彩色濾光片所實(shí)現(xiàn)。當(dāng)光線L垂直入射像素陣列時，黑色像素區(qū)域14中的遮光層23將光線L反射，以避免光線L入射至黑色像素區(qū)域14中的光二極管PD。而主動像素區(qū)域11由于不具遮光層 23，因此光線L入射至主動像素區(qū)域11的光二極管PD。請同時參照圖5及圖6，圖5繪示是光線沿一方向斜射至黑色像素區(qū)域的示意圖， 圖6繪示是光線沿另一方向斜射至黑色像素區(qū)域的示意圖。當(dāng)光線L斜射至黑色像素區(qū)域 14時，部份光線L則射入黑色像素區(qū)域14的光二極管PD。為了防止黑色像素區(qū)域14的光二極管PD被光線L照射，現(xiàn)有的做法就是相對增加黑色像素區(qū)域14的大小。然而，當(dāng)黑色像素區(qū)域14增加時，將造成影像傳感器的尺寸相對變大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明有關(guān)于一種影像傳感器，是通過虛擬黑色像素區(qū)的設(shè)計以減少影像傳感器的尺寸大小。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種影像傳感器。影像傳感器包括黑色像素區(qū)域及主動像素區(qū)域。主動像素區(qū)域是相鄰黑色像素區(qū)域。黑色像素區(qū)域包括虛擬黑色像素(Dummy Black Pixel)區(qū)及讀出黑色像素(Readout Black pixel)區(qū)。讀出黑色像素區(qū)被該虛擬黑色像素區(qū)所圍繞。虛擬黑色像素(Dummy Black Pixel)區(qū)包括感光元件、第一遮光層、第二遮光層及第三遮光層。第一遮光層、第二遮光層及第三遮光層用以防止光線入射至感光元件。第一遮光層、第二遮光層及第三遮光層覆蓋感光元件，且第二遮光層位于第一遮光層及第二遮光層之間。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下


圖1繪示傳統(tǒng)影像傳感器的示意圖。圖2繪示為傳統(tǒng)影像傳感器的4X4像素陣列的示意圖。圖3繪示為前述圖2沿A-A’切線的剖面圖。圖4繪示為前述圖2沿B-B’切線的剖面圖。圖5繪示光線沿一方向斜射至黑色像素區(qū)域的示意圖。圖6繪示光線沿另一方向斜射至黑色像素區(qū)域的示意圖。圖7繪示為依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種影像傳感器的示意圖。圖8繪示為依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種4X4像素陣列的示意圖。圖9繪示為前述圖8沿A-A，切線的剖面圖。圖10繪示為前述圖8沿B-B’切線的剖面圖。圖11繪示為光線沿一方向斜射至虛擬黑色像素區(qū)的示意圖。圖12繪示為光線沿另一方向斜射至虛擬黑色像素區(qū)的示意圖。主要元件符號說明10 傳統(tǒng)影像傳感器11 主動像素區(qū)域12 上黑像素區(qū)域13 左黑像素區(qū)域14 黑像素區(qū)域23、71、72、73 遮光層50 依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的影像傳感器51 黑色像素區(qū)域52:虛擬黑色像素區(qū)53:讀出黑色像素區(qū)54 主動像素區(qū)域81:電源信號線122、522 :2X 2 像素陣列PD 感光元件L 光線
具體實(shí)施例方式請參照圖7，圖7繪示為依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種影像傳感器的示意圖。影像傳感器50包括主動像素區(qū)域M及黑色像素區(qū)域51，且主動像素區(qū)域M是相鄰黑色像素區(qū)域51。黑色像素區(qū)域51包括虛擬黑色像素(Dummy Black Pixel)區(qū)52及讀出黑色像素(Readout Black pixel)區(qū)53，且讀出黑色像素區(qū)53被虛擬黑色像素區(qū)52所圍繞。請參照圖8，圖8繪示是為依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種4 X 4像素陣列的示意圖。 為方便說明起見，圖8舉4X4像素陣列為例說明。其中4X4像素陣列包括16個光二極管 PD(Photodiode)，而圖2繪示的像素陣列包括位于前述虛擬黑色像素區(qū)52中的2X2像素陣列522。感光元件PD例如光二極管(Photodiode)。請同時參照圖8、圖9及圖10，圖9繪示為前述圖8沿A-A’切線的剖面圖，圖10 繪示為前述圖8沿B-B’切線的剖面圖。虛擬黑色像素區(qū)52包括感光元件PD、遮光層71、 遮光層72及遮光層73。遮光層72位于遮光層71及遮光層73之間。遮光層71與圖8繪示的電源信號線81電性連接，且電源信號線81用以傳遞工作電壓VDD。遮光層71、遮光層 72及遮光層73覆蓋感光元件PD并用以防止光線L入射至感光元件PD。其中遮光層72不僅可覆蓋一個感光元件PD，亦可覆蓋多個感光元件PD。前述讀出黑色像素區(qū)53除了不具遮光層71及遮光層72外，與虛擬黑色像素區(qū)52 具有相似的布局結(jié)構(gòu)。此外，讀出黑色像素區(qū)53的實(shí)現(xiàn)方式可與前述黑像素區(qū)域14相同。 主動像素區(qū)域M除了不具虛擬黑色像素區(qū)52的遮光層71、遮光層72及遮光層73外，與虛擬黑色像素區(qū)52具有相似的布局結(jié)構(gòu)。遮光層73例如為第三金屬層或由第三金屬層及藍(lán)色彩色濾光片所實(shí)現(xiàn)。遮光層71例如為第一金屬層，而遮光層72例如為第二金屬層。當(dāng)光線L垂直入射像素陣列時，虛擬黑色像素區(qū)52中的遮光層73將光線L反射， 以避免光線L入射至虛擬黑色像素區(qū)52中的光二極管PD。而主動像素區(qū)域M由于不具遮光層73，因此光線L入射至主動像素區(qū)域M的光二極管PD。請同時參照圖11及圖12，圖11繪示為光線沿一方向斜射至虛擬黑色像素區(qū)的示意圖，圖12繪示為光線沿另一方向斜射至虛擬黑色像素區(qū)的示意圖。當(dāng)光線L斜射至虛擬黑色像素區(qū)域52時，光線L的能量將因遮光層71、遮光層72及遮光層73而衰減至0，進(jìn)而防止部份光線L射入虛擬黑色像素區(qū)52的光二極管PD。本發(fā)明上述實(shí)施例所揭露的影像傳感器，能通過虛擬黑色像素區(qū)的設(shè)計有效地縮小影像傳感器的尺寸。綜上所述，雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種影像傳感器，包括 一黑色像素區(qū)域，包括 一虛擬黑色像素區(qū)，包括 一感光元件；一第一遮光層，與一電源信號線電性連接并覆蓋該感光元件； 一第二遮光層，覆蓋該感光元件；一第三遮光層，覆蓋該感光元件，且該第二遮光層位于該第一遮光層及該第二遮光層之間，該第一遮光層、該第二遮光層及該第三遮光層用以防止光線入射至該感光元件； 一讀出黑色像素區(qū)，被該虛擬黑色像素區(qū)所圍繞；以及一主動像素區(qū)域，是相鄰該黑色像素區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器，其特征在于，該感光元件是光電二極管。
3.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器，其特征在于，該讀出黑色像素區(qū)除了不具該第一遮光層及該第二遮光層外，與該虛擬黑色像素區(qū)具有相似的布局結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器，其特征在于，該第二遮光層更覆蓋另一感光元件。
5.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器，其特征在于，該第一遮光層為第一金屬層。
6.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器，其特征在于，該第二遮光層為第二金屬層。
7.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器，其特征在于，該第三遮光層為第三金屬層。
8.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器，其特征在于，該第三遮光層由第三金屬層及藍(lán)色彩色濾光片所實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
一種影像傳感器包括黑色像素區(qū)域及主動像素區(qū)域。主動像素區(qū)域是相鄰黑色像素區(qū)域。黑色像素區(qū)域包括虛擬黑色像素區(qū)及讀出黑色像素區(qū)。讀出黑色像素區(qū)被該虛擬黑色像素區(qū)所圍繞。虛擬黑色像素區(qū)包括感光元件、第一遮光層、第二遮光層及第三遮光層。第一遮光層、第二遮光層及第三遮光層用以防止光線入射至感光元件。第一遮光層、第二遮光層及第三遮光層覆蓋感光元件，且第二遮光層位于第一遮光層及第二遮光層之間。
文檔編號H01L27/146GK102157529SQ201010128178
公開日2011年8月17日 申請日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者王淑芳 申請人:聯(lián)詠科技股份有限公司