色彩精度提高的图像传感器的制作方法

1.本发明通常涉及成像，更具体地涉及色彩精度提高的数字成像。


背景技术：

2.大多数数字图像传感器均使用在光电传感器网格上设置彩色滤光片，从而能够复制各种颜色。例如，红绿蓝(rgb)颜色传感器对红绿蓝三个主要“通道”叠加使用滤光片，以表现完整的光谱。rgb颜色传感器所采用的滤光片通常包含有机“吸收”滤光片，可能包含不良滤光特性。可使用滤光特性更好的滤光片(如干涉滤光片)，但是，干涉滤光片的生产工艺复杂性更高，而且滤光片通带外的光会发生不利反射从而产生重像。此外，虽然通过纳入额外滤光片提供更多通道从而提高色彩精度，但是，增加过多附加通道可能会降低图像传感器的分辨率。
附图说明
3.图1a显示了干涉滤光片的通带响应示例；
4.图1b显示了干涉滤光片的反射率响应示例；
5.图2a提供了图像传感器系统的侧视图，其中显示了干涉滤光片的特征反射率；
6.图2b显示了长通滤光片的响应示例；
7.图3a提供了rgb吸收滤光片的通带响应示例；
8.图3b提供了符合本发明要求的rggb滤光片马赛克阵列的俯视图；
9.图4a提供了符合本发明要求的在所选吸收滤光片响应上覆盖的所选短通干涉滤光片和长通干涉滤光片的特征通带响应；
10.图4b提供了符合本发明要求的所选短通干涉滤光片和长通干涉滤光片与匹配rgb吸收滤光片的组合通带响应；
11.图5提供了符合本发明要求的6通道彩色滤光片阵列示例的俯视图；
12.图6提供了符合本发明要求的吸收滤光片覆盖干涉滤光片的图像传感器的侧视图；
13.图7提供了符合本发明要求的微透镜覆盖吸收滤光片和干涉滤光片的图像传感器的侧视图；
14.图8提供了在rgb滤光片配置的每个吸收滤光片上覆盖的多带干涉滤光片的特征通带响应。
15.图9提供了符合本发明要求的特征rgb吸收滤光片和干涉滤光片对的组合通带响应的光谱结果示例；
16.图10提供了符合本发明要求的吸收滤光片覆盖干涉滤光片的图像传感器的侧视图；
17.图11为说明符合本发明要求的一种传感器生产方法示例的流程图。
具体实施方式
18.在各个实施例中，数字图像传感器结合吸收彩色滤光片与干涉滤光片，以便扩展可用颜色通道，提供附加颜色通道。在其他实施例中，吸收彩色滤光片与干涉滤光片组合，提供紫外光(uv)、近红外光(nir)和红外光(ir)波长的附加通道。在一些实施例中，将干涉滤光片与吸收滤光片布置在光电传感器阵列上方的堆栈中。在其他实施例中，选择一个或多个干涉滤光片通带，并与各吸收滤光片共同使用，为图像传感器的每个像素点提供附加色带。在其他示例实施例中，选择多个吸收滤光片来减少传感器系统中的重影状伪影。
19.图1a显示了干涉滤光片的通带响应示例。在该示例中，干涉滤光片的峰值透光率以通带内的目标波长为中心，所述通带为波长可通过干涉滤光片的范围。在该示例中，通带中的光通过干涉滤光片，到达像素点处。对于波长可通过干涉滤光片的范围以外的光，在干涉滤光片处发生反射。图1b显示了图1b中的干涉滤光片的反射率示例。在该示例中，所述干涉滤光片对通带外的光起到镜面作用。
20.图2a提供了图像传感器系统10的侧视图，其中显示了干涉滤光片的特征反射率。在该示例中，所述传感器系统接收的入射光线通过一个或多个透镜元件44，这些入射光线可通过干涉滤光片(如干涉滤光片42a-42f)通带，到达像素元件(如像素元件52)和/或作为反射光62反射回来，图像传感器系统的其他元件(如护罩玻璃40)可再次反射此类反射光，通过另一个干涉滤光片通带。在一个示例中，传感器系统10可包括附加元件，如图像传感器的护罩玻璃40、透镜元件44、封装边界或接合线(未显示)，其中每个元件均可反射干涉滤光片通带外被干涉滤光片反射的光。例如，图像传感器10可采用金属、塑料、玻璃或陶瓷外壳(未显示)，任何一种外壳均可将无用光反射回来。多次反射或“反弹”图像传感器系统10中的光会产生重像，和/或使图像传感器模糊，因为反射光将被干涉滤光片处接收的入射光抵消。在一个示例中，可在护罩玻璃40的顶面上或干涉滤光片42a
–
42f的顶面上设置一个或多个带阻滤光片。
21.rgb(或rggb)图像传感器中的典型吸收彩色滤光片(如红绿蓝(rgb)滤光片)吸收给定滤光片通带外的光，因此，即使有反射现象，也很少发生。因此，吸收滤光片很少出现重像现象，但是，吸收滤光片由着色有机光刻胶等材料组成(如含光引发剂的可交联丙烯酸聚合物)，此类材料的滤光特性并不理想。另一方面，与吸收滤光片相比，除提供灵活的滤光片响应设计外，干涉滤光片还可提供有用的滤光特性，但是，除重像之外，干涉滤光片的生产工艺相对复杂，可能导致光电传感器上出现厚层(像素点)。
22.除红绿蓝(rgb)滤光片之外，在基于rgb(或rggb)的图像传感器中，其他图像传感器配置使用吸收滤光片，其中每个吸收滤光片均出现类似的性能问题。示例包括：cmy成像仪的青色、洋红色和黄色滤光片；rgbw成像仪的红色、绿色、蓝色和白色滤光片；cygm成像仪的青色、黄色、绿色和洋红色滤光片等。
23.图2b显示了干涉长通滤光片的响应示例。用于提供较宽光谱响应的干涉滤光片阵列需要附加生产层来抑制无用的带外光。在图2b的响应示例中，波长超过约700nm的光的长通响，应在约500nm以下也出现多次谐波和其他不利的透射异常情况，所有此类异常情况均需要附加滤光层才能去除。因此，图像传感器的给定干涉滤光片可包括厚滤光层，当在传感器上以像素化阵列实现这些厚滤光层时，在滤光片元件之间会出现不利串扰。此外，用于提供较宽光谱响应的干涉滤光片所需的厚滤光层，可能在生产时增加衬底应力，使高分辨率
成像仪小外形像素点的生产工艺变得复杂。例如，在生产时，厚滤光层可能增加半导体晶圆一侧的应力，从而使“晶圆弯曲”，导致出现工具处理问题及其他问题。
24.图3a提供了每个红绿蓝(rgb)吸收滤光片的通带响应示例。rgb滤光片的通常实现方式为在一个网格或一个阵列的光电传感器元件或像素上重复排列一个阵列的三个或四个滤光片。当在所述阵列中使用四个滤光片时，通常重复绿色滤光片，产生rggb滤光片阵列。图3b提供了重复rggb滤光片阵列的俯视图，其中，滤光片22a为绿色滤光片，滤光片22b和22c分别为红色滤光片和蓝色滤光片。
25.图4a提供了在所选吸收滤光片响应76上覆盖的所选短通干涉滤光片和长通干涉滤光片的特征通带响应72和74。在该示例中，第一干涉滤光片经过配置，在所需波长低于所选吸收滤光片响应峰值吸收的波长时，允许波长72通过。第二干涉滤光片经过配置，在所需波长高于所选吸收滤光片响应76峰值吸收波长时，允许波长74通过。在一个示例中，第一干涉滤光片和第二干涉滤光片与匹配吸收滤光片组合，会使吸收滤光片出现两个透射峰，一个略低于吸收滤光片的透射峰，一个略高于吸收滤光片的透射峰。
26.在一个示例中，匹配吸收滤光片可吸收第一干涉滤光片和第二干涉滤光片的带外光波长，因此，带外光波长不会反射回来产生重像。此外，由于不需要通过附加滤光层来补偿不利透射波长，因此，第一干涉滤光片和第二干涉滤光片的滤光片堆栈复杂性可能降低。在一个示例中，图4a所示减少滤光层会降低滤光片堆栈厚度和复杂性，进而降低滤光片成本，并减少光学串扰。
27.图4b显示了所选短通干涉滤光片和长通干涉滤光片与匹配rgb吸收滤光片的组合通带响应。在一个示例中，根据参照图4a的解释，每个红绿蓝(rgb)吸收滤光片与两个匹配干涉滤光片组合使用时，会出现如图所示的两个透射峰。在一个示例中，所述两个透射峰可能导致每个滤光片马赛克产生三个附加颜色通道，共计6个颜色通道b’λ、bλ(蓝色)、g’λ、gλ(绿色)、r’λ和rλ(红色)。在其他示例中，可采用不同滤光片配置来向rgb滤光片和其他滤光片配置中增加额外通道，包括但不限于青色、洋红色和黄色(cmy)滤光片、红色、绿色、蓝色和白色(rgbw)滤光片以及青色、黄色、绿色和洋红色(cygm)滤光片等。
28.图5提供了6通道彩色滤光片阵列示例的俯视图。在该示例中，典型rggb滤光片阵列的每个红绿蓝滤光片均包括附加滤光片响应。在所示示例中，所述滤光片阵列包括滤光片b’λ、bλ(蓝色)、g’λ、gλ(绿色)、r’λ和rλ(红色)。其他示例(未显示)包括与干涉滤光片匹配的吸收滤光片，可提供紫外光(uv)、可见光(vis)、近红外光(nir)和红外光(ir)波长的附加通道。在一个示例中，吸收滤光片(如有机滤光片)可与所选干涉滤光片相匹配，提供uv、vis、nir和ir波段的附加通道。在另一个示例中，所述干涉过滤器可能是法布里-珀罗滤光片和/或电浆干涉滤光片。在另一个示例中，图4b和图5中的所述吸收滤光片和/或干涉滤光片，可能包括一个或多个短通滤光片、长通滤光片、带通滤光片或带阻滤光片。
29.在一个特定的实现和操作示例中，可对图像传感器(如图2a中的图像传感器10)的输出进行处理，以便对在应用特定滤光片阵列(如图5所述的6通道滤光片阵列示例)时产生的图像进行去马赛克操作。在一个示例中，可采用一种去马赛克过程来从一组滤光片中提取光谱带通响应。可使用一个或多个处理器完成去马赛克过程，所述处理器使用一种算法或数字图像过程来重建与一组滤光片中的单个滤光片有关的光学传感器的带通响应。在一个示例中，如果散置了两组光学传感器，可使用一种去马赛克过程从散置分组或阵列的滤
光片子集中检索光谱信息。
30.在一个特定的相关示例中，可采用一种优化彩色滤光片配置，来改进所述去马赛克算法。在一个特定示例中，可适当配置多通道滤光片阵列，使每个通道尽可能与最近波长的通道分离，从而避免相邻滤光片的干扰被传播到滤光片阵列中的其他通道。
31.在另一个示例中，可对图像传感器示例(如图2a中的图像传感器10)的全部或部分输出进行处理，以对所述图像传感器所产生的图像和/或图像的离散部分进行光谱校正和/或提供白平衡校正。在另一个示例中，可采用一种优化彩色滤光片配置来加强一种白平衡特定算法的光谱校正。
32.图6提供了吸收滤光片64a、64b、66a、66b、68a和68b覆盖干涉滤光片42a-42f的图像传感器(如图2a中的图像传感器10)的侧视图。在一个示例中，每个吸收滤光片64a、64b、66a、66b、68a和68b与滤光片对中的一个干涉滤光片相匹配。在该示例中，吸收滤光片64a和64b经过配置允许与典型红绿绿蓝(rggb)滤光片阵列中红色吸收滤光片的中心波长相同的波长通过。在一个示例中，每个吸收滤光片64a、64b、66a、66b、68a和68b与不同的干涉滤光片相匹配，组合滤光片对的滤光片响应，产生两个可由传感器62感应的颜色通道。在一个示例中，虽然作为单独的滤光片进行了说明，但是可以将吸收滤光片64a和64b制成一个滤光片。在另一个示例中，可在两个不同的吸收滤光片64a和64b下方增加一个干涉滤光片，以允许干涉光带的不同部分通过。
33.图7提供了微透镜覆盖吸收滤光片和干涉滤光片的图像传感器的侧视图，其中采用了图4-6中的布置。在一个示例中，微透镜90可能位于一个或多个吸收滤光片64a、64b、66a、66b、68a和68b，以及含干涉42a-42f的干涉滤光片对的上方。在另一个示例(未显示)中，使用挡光片或遮光罩来代替图7中的微透镜90，或额外增加挡光片或遮光罩，以防杂散光影响传感器性能。挡光片或遮光罩示例由一种或多种金属、一种伪金属、一种不透明沉积材料和/或任何其他吸光材料组成。在其他示例中，可采用光导管和/或深槽隔离(dti)技术来引导光，并防止串扰光降低系统性能。在另一个示例中，图4-7中的吸收滤光片和干涉滤光片可在背照式传感器(bsi或bi)中实现。基于bsi的成像仪可使用集成电路背面的成像元件布置，此集成电路包含一个图像传感器。在另一个示例中，可采用平面化层(如有机旋涂材料)、氧化沉积层及其他平面化层来补偿滤光层的非平面性。
34.在一个实现和操作示例中，成像装置包括在一个集成电路上设置的多个光学传感器，以及在光学传感器顶部布置的多组干涉滤光片。在一个示例中，通过蚀刻停止层将多组干涉滤光片与多个光学传感器分离。在一个替代示例中，还通过一个气隙或基本透明的材料，将多组干涉滤光片与多个光学传感器分离。在一个示例中，这种材料包括一种或多种有机材料。在另一个示例中，这种材料可通过优化来限制反射，和/或可包括一个合金梯度或层堆栈。在一个示例中，多组干涉滤光片中的一组干涉滤光片包括构成某种阵列的多个干涉滤光片，其中，每个干涉滤光片经过配置允许不同波长范围的光通过。在一个特定示例中，每个干涉滤光片为一个或多个短通滤光片、长通滤光片、带通滤光片或带阻滤光片，每个干涉滤光片经过配置允许紫外光谱范围、可见光谱范围、近红外光谱范围和红外光谱范围中至少一个范围的光通过。在另一个特定示例中，多组干涉滤光片中的一个或多个干涉滤光片包括一个法布里-珀罗滤光片。在另一个特定示例中，多组干涉滤光片中的一个或多个干涉滤光片包括一个电浆干涉滤光片。在另一个特定示例中，至少多组吸收滤光片中的
一些吸收滤光片经过配置允许红外光通过，或经过配置阻隔红外光。滤光片示例分别包括ir带通滤光片和ir截止滤光片。在另一个特定示例中，只能在图像传感器阵列的某些位置布置一个干涉滤光片或一组干涉滤光片，一些像素点与一个或多个吸收滤光片关联，且没有底层干涉滤光片。
35.在一个示例中，将多组吸收滤光片布置在多组干涉滤光片的顶部，每个吸收滤光片为一个或多个短通滤光片、长通滤光片、带通滤光片或带阻滤光片，每个干涉滤光片经过配置允许紫外光谱范围、可见光谱范围、近红外光谱范围和红外光谱范围中至少一个范围的光通过。所述吸收滤光片可能包括有机滤光片和/或电浆滤光片。在一个示例中，通过蚀刻停止层将多组吸收滤光片与多个干涉滤光片分离。在一个替代示例中，还通过一个气隙或基本透明的材料将多组吸收滤光片与多个干涉滤光片分离。在一个示例中，所述透明材料也可通过优化来限制反射，和/或可包括一个合金梯度和/或层堆栈。
36.在一个特定示例中，多组吸收滤光片中的一组吸收滤光片，包括按阵列布置的吸收滤光片，其中，一组吸收滤光片中的每个吸收滤光片与一个或多个干涉滤光片关联，形成一个吸收滤光片和干涉滤光片对。在一个特定示例中，至少一个吸收滤光片和干涉滤光片对中的干涉滤光片包括多个干涉滤光片。在一个示例中，每个吸收滤光片和干涉滤光片对的响应，经过配置允许波长范围比单独吸收滤光片更窄的光通过。在另一个示例中，每个吸收滤光片和干涉滤光片对可与多个光学传感器中的至少一个光学传感器进行光学对准。在一个示例中，微透镜组件可包括吸收滤光片和干涉滤光片对，每个吸收滤光片和干涉滤光片可与图像传感器平面中的各光学传感器远离布置，使通过特定主光线相关微透镜的光分别充分通过相关吸收滤光片和干涉滤光片。在一个示例中，在与吸收滤光片和干涉滤光片对相匹配时，微透镜90可减少串扰。
37.在另一个示例中，所述成像装置包括多个布置在多组吸收滤光片顶部的微透镜，每个微透镜与至少一个吸收滤光片有关。在另一个示例中，采用一个或多个挡光片、光导管和/或深槽隔离技术来降低杂散光对一个或多个吸收和干涉对中光的影响。
38.在一个实现和操作示例中，与单独使用吸收滤光片的图像传感器和图像传感器系统相比，除提高色彩精度之外，参照图4a、图4b、图5和图6说明的附加颜色通道还可用于改进白平衡。在一个特定的相关示例中，光谱分辨率提高的第一图像传感器经过配置，可在成像系统中与第二图像传感器同时运行，所述第二图像传感器经过配置可对相同场景进行成像。在该示例中，所述第一图像传感器提供提高色彩精度信息，以校正所述第二图像传感器的图像。在一个相关示例中，与所述第一图像传感器相比，所述第二图像传感器可提高空间分辨率，同时减少光谱信息。
39.在一个相关的实现和操作示例中，图像传感器经过配置可包括未与干涉滤光片配对的一些吸收滤光片，以及与干涉滤光片配对的其他吸收滤光片。在一个特定示例中，图像传感器的绿色吸收滤光片g未配置底层配对干涉滤光片，而另一个吸收滤光片ga配置底层配对干涉滤光片。在该示例中，缺失光谱滤光片响应可计算为gb＝g
–
ga。一种实现配对和未配对干涉滤光片(如图4a、图4b、图5和图6所示的滤光片)的图像传感器可在弱光条件下提供良好的性能，关系gb＝g
–
ga中的滤光片g将提供较宽的光学带宽，因此，在包括一个或多个附加颜色通道的弱光条件下可更加灵敏。在特定的实现和操作相关示例中，没有底层吸收滤光片的滤光片经过配置可用于弱光条件。在另一个特定的相关示例中，稀疏地分布在
传感器阵列上的干涉滤光片可用于提高色彩精度，同时限制附加颜色通道可能对光敏度的总体影响。在一个相关的实现和操作示例中，图像传感器经过配置可包括未与吸收滤光片配对的某些干涉滤光片，以及与吸收滤光片配对的其他干涉滤光片。
40.在另一个实现和操作示例中，任何干涉滤光片42a
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42f中的一个或多个空腔层可能由一种材料或复合材料组成，此类材料至少可吸收某些无用波长，同时允许所需波长通过。在一个示例中，所述材料可包括折射率接近于1.0(低n材料)的多孔光学材料和/或高折射率光学材料。在一个示例中，所述空腔材料可能是折射率为2.5～3.5的半导体，此类材料的光传播不同于包含空气的空腔(n＝1.0)。在一个特定示例中，所述空腔可能包括一种非晶态或半晶态直接带隙iii-v材料，其中，可通过改变iii-v材料合金比例或通过替换不同的合金来改变所述空腔材料的吸收特性。在一个示例中，所述空腔材料可吸收能量高于带隙的光子，并允许能量较低的光子通过。
41.图8显示了在rgb滤光片配置的每个吸收滤光片上覆盖的多带干涉滤光片的特征通带响应。在一个实现和操作示例中，将干涉滤光片配置为多带滤光片，当所述干涉滤光片与吸收滤光片组合时，可选择多带滤光片的一个光谱带来定义所述吸收滤光片的一小部分。在一个示例中，在生产图像传感器时需要较少的干涉滤光片，因此降低了复杂性。参照图8，第一干涉滤光片经过配置在低于每个红绿蓝吸收滤光片响应峰值吸收波长的窄带内提供波长响应140a。在一个实现示例中，第二干涉滤光片经过配置在高于与响应峰164a(蓝色)、164b(绿色)和164c(红色)有关的每个吸收滤光片峰值吸收波长的窄带内提供波长响应140b。在一个示例中，第一多带干涉滤光片和第二多带干涉滤光片与匹配吸收滤光片组合，会使每个吸收滤光片出现两个透射峰，一个略低于吸收滤光片的透射峰，一个略高于吸收滤光片的透射峰。在一个实现示例中，补充干涉滤光片经过配置，可以类似方式允许每个蓝色和绿色滤光片窄带内的波长通过。在一个相关示例中，图8显示了一个实施例，其中，可选择一个或多个吸收滤光片用于所选干涉滤光片的目标谐波。在另一个示例中，只能在图像传感器阵列的特定位置布置一个干涉滤光片或一组干涉滤光片，使所述图像传感器阵列包括未修改的rgb或rggb滤光片结构以及经修改的rgb或rggb滤光片结构，其中，未修改的rgb或rggb滤光片结构以及经修改的rgb或rggb滤光片结构的响应可用于计算补偿rgb值。
42.在一个示例中，匹配吸收滤光片(如与响应峰164a、164b和164c有关的吸收滤光片)可吸收上述每个第一干涉滤光片和第二干涉滤光片的带外光波长，因此，带外光波长不会反射回来产生重像。在一个示例中，由于不利透射波长大幅减弱，不再需要用附加滤光层来补偿不利透射波长，因此，第一干涉滤光片和第二干涉滤光片的滤光片堆栈复杂性可能降低。在另一个示例中，这种滤光层减少会降低滤光片堆栈厚度和/或复杂性，进而降低滤光片成本，并减少串扰。
43.图9提供了特征rgb吸收滤光片和干涉滤光片对的组合通带响应的光谱结果示例。在该示例中，6滤光片阵列会获得颜色通道数量加倍的光谱结果。在图9的特定示例中，一个吸收滤光片和干涉滤光片对组合，提供与蓝色通道有关的两个颜色通道响应364a和364b，而另一个吸收滤光片和干涉滤光片对组合提供与绿色通道有关的两个颜色通道响应366a和366b，第三个吸收滤光片和干涉滤光片对组合提供与绿色通道有关的两个颜色通道响应366a和366b。
44.在实现示例中，可利用在光学传感器阵列上与r、g和b吸收滤光片配对的干涉红外
光(ir)截止滤光片来形成rgb-ir传感器。在另一个示例中，光学传感器未覆盖ir截止滤光片，并经过配置允许ir光通过。在另一个示例中，所述光学传感器被一个吸收ir带通滤光片(如ir带通滤光片)覆盖，形成了一种ir光学传感器。在另一个示例中，相关光学传感器未被滤光片覆盖，并允许所有波长通过，形成了一种基本上为白色的光学传感器。在另一个示例中，光学传感器被干涉滤光片覆盖，所述干涉滤光片经过配置允许所选波段通过。在另一个示例中，光学传感器被干涉滤光片和吸收滤光片覆盖。在另一个示例中，滤光片采用拜耳马赛克阵列，形成了一种rgb-ir传感器。在另一个示例中，使用参照图9所述的任何示例形成一种rgb-uv传感器(代替rgb-ir传感器或额外增设)。
45.在一个实现和操作示例中，可将几个法布里-珀罗滤光片按阵列布置在一个图像传感器上，促使图像传感器中不同光学传感器与不同的法布里-珀罗通带滤光片进行配对。在一个示例中，滤光片在传感器上形成拜耳马赛克阵列。在该示例中，多个法布里-珀罗滤光片可能属于一个预定义滤光片组，可使用常用镜面层以及替代空腔来形成每个滤光片组。在一个示例中，此组中的法布里-珀罗滤光片的空腔厚度将决定法布里-珀罗滤光片的中心波长。在一个示例中，镜面层可通过反射材料和/或布拉格堆栈实现。在另一个示例中，空腔可按阵列布置(例如，通过剥离或蚀刻工艺)，以替代覆盖不同光学传感器的厚度，使每个滤光片组包含具有不同空腔厚度的法布里-珀罗滤光片，其中，每个法布里-珀罗滤光片大体上与至少一个光学传感器相匹配。在一个示例中，几个光学传感器经过调整可收集部分入射波长，具体取决于所述光学传感器上的特定法布里-珀罗滤光片。
46.在另一个实现和操作示例中，可生产多组的法布里-珀罗滤光片，每个滤光片组包含至少一个具有预定空腔厚度的法布里-珀罗滤光片。在一个示例中，当500-600nm波长范围外的法布里-珀罗滤光片的光谱透射，由于布拉格反射镜泄漏或由于法布里-珀罗滤光片的多次谐波而无用时，第一滤光片组在500-600nm的范围内实现一组4个法布里-珀罗滤光片。在一个示例中，当600-700nm波长范围外的法布里-珀罗滤光片的光谱透射无用时，第二滤光片组经过配置在600-700nm的范围内实现另一组4个法布里-珀罗滤光片。在一个特定示例中，第一组滤光片与一个或多个吸收滤光片配对，所述吸收滤光片经过配置可减弱500-600nm通带外的波长。在该示例中，所述吸收滤光片将作为第一组法布里-珀罗滤光片的带阻滤光片。在另一个示例中，第二组滤光片与一个吸收滤光片配对，所述吸收滤光可减弱600-700nm通带外的波长。在该示例中，一个或多个吸收滤光片可作为第二组法布里-珀罗滤光片的带阻滤光片。在一个相关示例中，与吸收滤光片配对的三组或多组可管理可见光谱和红外光谱中的波长响应。
47.图10提供了吸收滤光片264a和264b覆盖干涉滤光片组242a和242b的图像传感器62的侧视图。参照图6，图10可视为含附加层的图6传感器，此类附加层为传感器系统生产提供了空间。在一个示例中，在传感器62的像素层沉积停止层280，以防像素层受到后续光刻生产工艺的影响。在一个示例中，在第一停止层上形成干涉滤光片组242a和242b，在干涉滤光片组242a和242b的顶部沉积第二停止层，以防干涉滤光片组242a和242b受到后续生产工艺的影响。在一个示例中，由于不同的滤光片具有不同的厚度，生产干涉滤光片可能产生不均匀形貌。因此，可提供一个或多个平面化层，在形成吸收滤光片前使表面平面化。
48.在一个实现和操作示例中，可在图像传感器的功能元件之间包括一个或多个防反射涂层或防反射层。例如，停止层280可包括一个防反射涂层。在一个特定示例中，可在图像
传感器62的像素层涂覆防反射涂层，在另一个特定示例中，停止层280包括一个防反射涂层，此防反射涂层在后续光刻步骤中可作为停止层。在另一个实现和操作示例中，防反射涂层或防反射层282可位于吸收滤光片264a和264b的顶部。在一个示例中，所述防反射涂层可减弱底层结构元件(如像素层或干涉滤光片组242a和242b的表面)反射的光。
49.在一个相关示例中，参照图6和图7，如有必要，可增加防反射涂层和/或材料，以减弱任何底层结构反射的光。例如，可包括在吸收滤光片的一个或多个顶面、吸收滤光片底面或图6、图7或图10中任何传感器像素层顶面上涂覆的防反射涂层，以减弱底层结构反射的光。
50.图11为说明一种传感器生产方法示例的流程图。所述方法从步骤100开始，在预先生产的半导体晶圆衬底上沉积第一组薄膜层，以提供图像传感器的光学传感器(像素点)。在一个实现和操作示例中，在沉积第一组薄膜层的所述薄膜层前，已制衬底(如参照图10所提及的衬底)可带有或没有钝化层。在一个示例中，第一组薄膜层可从第一停止层开始和/或在第二停止层结束。所述方法在步骤102继续执行，其中，在无需第一滤光片的区域中去除第一组薄膜层。可先使用光刻工艺，然后使用干式和/或湿式蚀刻工艺来去除第一组薄膜，这些工艺将在停止层或钝化层处停止。
51.所述方法在步骤104继续执行，其中，在半导体晶圆衬底上沉积第二组薄膜层，然后在步骤106继续执行，其中，在无需第二滤光片的区域中去除第二组薄膜层。可先使用光刻工艺，然后使用干式和/或湿式蚀刻工艺来去除第二组薄膜层，这些工艺将在生产第一组薄膜层时提供的停止层处停止。在步骤108，所述方法根据需要对附加滤光层重复步骤104至106。例如，如果需要6个不同的干涉滤光片，则步骤108将包括重复步骤104至106(4次)。
52.所述方法在步骤110继续执行，其中，增加了一个平面化层。先使用氧化沉积步骤，然后使用化学机械平面化(cmp)进行平面化，即可实现所述平面化。其他平面化选择包括使用旋涂(如旋涂玻璃)，然后蚀刻在滤光片生产时引入的形貌峰，或选择性蚀刻形貌峰。在步骤112，采用所述方法继续涂覆吸收彩色滤光层。在一个示例中，可按顺序涂覆所述吸收彩色滤光片：使用旋涂着色抗蚀剂层，然后在需要滤光片的区域用光照固化抗蚀剂，最后溶解未固化的抗蚀剂区域。例如，可在3个独立的光刻工艺中应用红绿蓝(rgb)滤光片，每个工艺中采用三个不同的滤光片。
53.请注意，在所有所述实施例中，一个或多个吸收滤光片可由电浆滤光片代替，滤光片通常采用阵列化金属层实现来定义通带。
54.人们注意到，本文可能使用的术语(如比特流、流、信号序列等或其对应词)，以可交换的方式用于描述数据信息，其内容对应于所述类型的内容，例如，数据、视频、语言、文本、图形、音频等，其中任何一项通常均可称为“数据”。
55.在本文中，术语“大体上”和“大约”为其相应术语和/或零件之间的相关性提供了行业认可公差。对于某些行业，认可公差小于1％，对于其他行业，认可公差为10％或更大。行业认可公差的其他示例从小于1％到50％不等。行业认可公差对应于但不限于组件值、集成电路工艺变化、温度变化、上升和下降时间、热噪声、尺寸、信号错误、丢包、温度、压力、材料成分和/或性能指标。在一个行业内，认可公差的差异可能大于或小于一个百分比水平(例如尺寸公差小于+/-1％)。零件之间的相关性可能从小于一个百分比水平的差异到几个百分比不等。零件之间的其他相关性可能从几个百分比的差异到各量级差异不等。
56.此外，在本文中，术语“经过配置”、“可操作地耦合到”、“耦合到”和/或“耦合”包括直接耦合和/或通过中间件间接耦合(例如，零件包括但不限于组件、元件、电路和/或模块)，其中，对于间接耦合，中间件不会修改信号信息，但可能调整其电流水平、电压水平和/或功率水平。在本文中，推断耦合(即根据推断，一个元件耦合到另一个元件)包括两个零件之间以与“耦合到”相同的方式直接耦合和间接耦合。
57.在本文中，术语“经过配置”、“可操作”、“耦合到”或“可操作地耦合到”表明一个零件包括一个或多个电源连接、输入、输出，当它们激活时，可执行其一个或多个相应功能，还进一步包括推断耦合到一个或多个其他零件。在本文中，术语“与
……
有关”包括直接和/或间接耦合独立零件和/或嵌入另一个零件中的一个零件。
58.在本文中，术语“有利比较”表明两个或多个零件、信号等之间的比较提供了所需关系。例如，如果所需关系为信号1的量级大于信号2，当信号1的量级大于信号2或信号2的量级小于信号1时，可实现有利比较。在本文中，术语“不利比较”表明两个或多个零件、信号等之间的比较未能提供所需关系。
59.在本文中，一项或多项权利要求可能包括短语“a、b和c中至少一个”(以此通用形式的一种特定形式)或“a、b或c中至少一个”(此通用形式)，其中的元素可能多于或少于“a”、“b”和“c”。在任何一种措辞中，短语的解释均应相同。特别是，“a、b和c中至少一个”等同于“a、b或c中至少一个”，并且应系指a、b和/或c。例如，它应系指：仅“a”、仅“b”、仅“c”、“a”和“b”、“a”和“c”、“b”和“c”和/或“a”、“b”和“c”。
60.此外，在本文中，术语“处理模块”、“处理电路”、“处理器”和/或“处理单元”可能是一个处理设备或多个处理设备。此类处理设备可能包括麦克风、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑设备、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或根据电路硬编码和/或操作指令操纵信号(模拟和/或数字)的任何设备。所述处理模块、模块、处理电路和/或处理单元可能是或进一步包括存储器和/或集成存储元件，其可能是一个存储设备、多个存储设备和/或另一个处理模块、模块、处理电路和/或处理单元的嵌入电路。此类存储设备可能包括只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存存储器、高速缓冲存储器和/或存储数字信息的任何设备。请注意，如果所述处理模块、模块、处理电路和/或处理单元包括一个以上的处理设备，则所述处理设备可能位于中心(例如，通过有线和/或无线总线结构直接耦合在一起)或可能分布式布置(例如通过局域网和/或广域网间接耦合的云计算)。应进一步注意，如果处理模块、模块、处理电路和/或处理单元通过状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路实现其一个或多个功能，则存储相应操作指令的存储器和/或存储元件可能嵌入由状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路组成的电路内，也可能在此电路之外。还应进一步注意，所述存储元件可存储，并且所述处理模块、模块、处理电路和/或处理单元执行至少对应于一个或多个图中所示的一些步骤和/或功能的硬编码和/或操作指令。此类存储设备或存储元件可能包括在一件产品中。
61.借助于说明特定功能的性能及其关系的方法步骤，上文对一个或多个实施例进行了说明。为便于描述，本文对这些功能构建块和方法步骤的边界和序列进行了任意定义。只要适当执行特定功能和关系，就可以定义替代边界和序列。因此，任何此类替代边界或序列均在权利要求书的范围和精神之内。此外，为便于描述，对这些功能构建块的边界进行了任
意定义。只要适当执行某些重要功能，就可以定义替代边界。同样，也可以对流程图块进行任意定义，以说明某些重要功能。
62.在使用的程度上，也可以采用其他方式定义流程图块边界和序列，并且仍可执行某些重要功能。因此，功能构建块和流程图块的此类替代定义均在权利要求书的范围和精神之内。本领域的一般技术人员还将认识到，所述功能构建块以及本文中的其他说明性块、模块和组件可按图示或通过分立组件、应用特定集成电路、执行适当软件的处理器等或其任何组合来实现。
63.此外，流程图可能包括“开始”和/或“继续”指示。“开始”和“继续”指示表明所示步骤可纳入一个或多个其他程序中或与其结合使用。此外，流程图可能包括“结束”和/或“继续”指示。“结束”和/或“继续”指示表明可按图示结束所示步骤，或纳入一个或多个其他程序中或与其一起使用。在这种情况下，“开始”表明所示第一个步骤开始，在此之前可执行未明确显示的其他活动。此外，“继续”指示表明所示步骤可多次执行，和/或在此之后可执行未明确显示的其他活动。此外，虽然流程图表明了特定步骤顺序，但是，只要保持因果关系原则，同样也可以采用其他顺序。
64.在本文中，所述一个或多个实施例用于说明一个或多个方面、一个或多个特征、一个或多个概念和/或一个或多个示例。一个装置、一件产品、一台机器和/或一个过程的物理实施例，可能包括参照本文所述的一个或多个实施例说明的一个或多个方面、特征、概念、示例等。此外，在各图之间，所述实施例可能包括名称相同或相似的功能、步骤和模块等，它们可能使用相同或不同的参考编号，因此，这些功能、步骤和模块等可能是相同、相似或不同的功能、步骤、模块等。
65.除非另有明确的相反规定，否则，在本文所示的任意一个附图中，进出元件和/或元件之间的信号可能是模拟信号或数字信号、连续时间信号或离散时间信号以及单端信号或差分信号。例如，如果信号路径显示为单端路径，则它也代表差分信号路径。同样，如果信号路径显示为差分路径，则其也代表单端信号路径。虽然本文所述为一种或多种特殊架构，但其他架构也可以实现，此类架构可使用未明确说明的一种或多种数据总线，元件之间可直接连接，和/或其他元件之间可间接耦合，这是本领域的一般技术人员均已认识到的事实。
66.术语“模块”用于一个或多个实施例说明中。模块通过处理器或其他处理设备等设备或可能包括一个存储操作指令的存储器或与其一起运行的其他硬件实现一个或多个功能。模块可独立运行和/或与软件和/或固件一起运行。在本文中，模块可能包括一个或多个子模块，每个子模块可能是一个或多个模块。
67.此外，在本文中，计算机可读存储器包括一个或多个存储元件。存储元件可以是一个独立存储设备、多个存储设备或存储设备内部的一组存储位置。此类存储设备包括只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存存储器、高速缓冲存储器和/或存储数字信息的任何设备。所述存储设备包括固态存储器、硬盘存储器、云存储器、拇指驱动器、服务器存储器、计算设备存储器和/或其他用于存储数字信息的物理媒体中。
68.虽然本文明确描述了一个或多个实施例的各功能和特征的特定组合，也可使用此类功能和特征的其他组合。本发明不受本文所公开的特定示例的限制，并明确包含此类其
他组合。