构109和格子状分隔物115的上涂布微透镜材料层110，微透镜材料层110具有的第二折射率n2大于形成第一透镜结构109的彩色滤光片层的第一折射率nl，并且微透镜材料层110具有大抵上平坦的表面。接着，在微透镜材料层110上形成硬遮罩140,硬遮罩140具有数个部件141,每一个部件141具有凸面轮廓,并且每一个部件141各自对应于固态影像感测器102的一个像素P。在一些实施例中，硬遮罩140的材料包含透明有机材料，可经由涂布、微影与蚀刻制程形成硬遮罩140。
[0099]在一些实施例中，硬遮罩140的厚度小于微透镜材料层110的厚度，并且硬遮罩140的每一个部件141的面积小于每一个像素P的面积，使得硬遮罩140的这些部件141互相分开。在一些其他实施例中，硬遮罩140的厚度大抵上等于微透镜材料层110的厚度，并且硬遮罩140的每一个部件141的面积大抵上等于每一个像素P的面积，使得硬遮罩140的这些部件141互相连接。
[0100]接着，使用硬遮罩140，在微透镜材料层110上进行回蚀刻制程142，在一些实施例中，硬遮罩140与微透镜材料层110的蚀刻选择比可约为1:0.8，并且回蚀刻制程142可以是干式蚀刻或湿式蚀刻制程。在回蚀刻制程142之后，微透镜材料层110的上方部分会被蚀刻，并且被塑造成第二透镜结构111的每一个微透镜元件111ML的上方凸面轮廓表面111VU，而微透镜材料层110的下方部分则不会被蚀刻，并留在第一透镜结构109上。在回蚀刻制程142之后，硬遮罩140也会被移除。回蚀刻制程142之后所形成的第二透镜结构111包含由微透镜材料层110制成的微透镜元件111ML，第二透镜结构111形成在第一透镜结构109上，以完成图3的双透镜结构100。
[0101]在一些实施例中，涂布在格子状分隔物115的顶部上的微透镜材料层110的一部份可凭借回蚀刻制程142被移除，使得第二透镜结构111的微透镜元件111ML互相分开。在一些其他实施例中，于回蚀刻制程142之后，涂布在格子状分隔物115的顶部上的微透镜材料层110的一部份也可以被留下，使得第二透镜结构111的微透镜元件111ML互相连接。
[0102]在这些实施例中，可以依据形成第一透镜结构109的彩色滤光片层108的第一折射率nl，以及形成第二透镜结构111的微透镜材料层110的第二折射率n2，来调整第二透镜结构111的上方凸面轮廓表面111VU的曲率，以及第一透镜结构109的上方凹面轮廓表面109⑶的曲率。此外，还可以依据光电转换元件103的位置、第一透镜结构109的厚度以及第二透镜结构111的厚度，来调整第二透镜结构111的上方凸面轮廓表面111VU的曲率以及第一透镜结构109的上方凹面轮廓表面109⑶的曲率。
[0103]依据本揭示的实施例，提供双透镜结构作为固态影像感测器的微透镜阵列，凭借双透镜结构的设计，可以改善微透镜阵列聚集光线的效率。在这些实施例的双透镜结构中，第一透镜结构和第二透镜结构的表面轮廓依据形成第一透镜结构和第二透镜结构的材料的折射率进行修改调整。此外，本揭示的实施例还提供制造双透镜结构的方法，这些方法所形成的第一透镜结构和第二透镜结构可具有各种表面轮廓，使得双透镜结构可以准确地将入射光聚焦在光电转换元件上，以此提升了固态影像感测器的灵敏度。
[0104]虽然本发明已揭露较佳实施例如上，然其并非用以限定本发明，在此技术领域中具有通常知识者当可了解，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定为准。
【主权项】
1.一种双透镜结构，包括: 一第一透镜结构，由具有一第一折射率的一彩色滤光片层形成；以及 一第二透镜结构，由具有一第二折射率的一微透镜材料层形成，并且设置在该第一透镜结构上， 其中入射光进入该第二透镜结构，并穿透过该第一透镜结构，且该彩色滤光片层的该第一折射率与该微透镜材料层的该第二折射率不同。2.如权利要求1所述的双透镜结构，其特征在于，该彩色滤光片层的该第一折射率大于该微透镜材料层的该第二折射率，该第一透镜结构具有一第一凸面轮廓表面，该第二透镜结构具有一第二凸面轮廓表面设置在该第一透镜结构的该第一凸面轮廓表面上方，且该入射光从该第二凸面轮廓表面进入该第二透镜结构。3.如权利要求2所述的双透镜结构，其特征在于，该第二透镜结构更包括与该第二凸面轮廓表面为相反面的一第三凸面轮廓表面，该第三凸面轮廓表面顺应性地形成在该第一透镜结构的该第一凸面轮廓表面上，并且该第三凸面轮廓表面与该第一凸面轮廓表面接触；以及该第一透镜结构更包括与该第一凸面轮廓表面为相反面的一平坦表面。4.如权利要求1所述的双透镜结构，其特征在于，该彩色滤光片层的该第一折射率低于该微透镜材料层的该第二折射率，该第一透镜结构具有一第一凹面轮廓表面，该第二透镜结构具有一第一凸面轮廓表面设置在该第一透镜结构的该第一凹面轮廓表面上方，该入射光从该第一凸面轮廓表面进入该第二透镜结构。5.如权利要求4所述的双透镜结构，其特征在于，该第二透镜结构更包括与该第一凸面轮廓表面为相反面的一第二凹面轮廓表面，该第二透镜结构的该第二凹面轮廓表面顺应性地形成在该第一透镜结构的该第一凹面轮廓表面上，并且该第二凹面轮廓表面与该第一凹面轮廓表面接触；以及该第一透镜结构更包括与该第一凹面轮廓表面为相反面的一平坦表面。6.如权利要求4所述的双透镜结构，其特征在于，更包括一格子状分隔物与该彩色滤光片层设置在一相同平面上，且该格子状分隔物将该彩色滤光片层分隔成数个区域，其中该格子状分隔物具有一第三折射率，该第三折射率低于该彩色滤光片层的该第一折射率，该格子状分隔物具有一高度大于该彩色滤光片层位在该第一凹面轮廓表面的底部处的一高度，并且该格子状分隔物具有一宽度范围从0.1 μ m至0.3 μ m。7.一种双透镜结构的制造方法，包括: 形成具有一第一折射率的一彩色滤光片层在一基底上； 形成一第一硬遮罩在该彩色滤光片层上，其中该第一硬遮罩具有一凸面轮廓； 使用该第一硬遮罩，对该彩色滤光片层进行蚀刻，形成具有一第一凸面轮廓表面的一第一透镜结构； 形成具有一第二折射率的一微透镜材料层在该第一透镜结构上； 在该微透镜材料层上形成一第二硬遮罩，其中该第二硬遮罩具有一凸面轮廓；以及 使用该第二硬遮罩，对该微透镜材料层进行蚀刻，形成具有一第二凸面轮廓表面的一第二透镜结构， 其中该彩色滤光片层的该第一折射率大于该微透镜材料层的该第二折射率。8.如权利要求7所述的双透镜结构的制造方法，其特征在于，该第一硬遮罩具有一厚度小于该彩色滤光片层的一厚度，在使用该第一硬遮罩对该彩色滤光片层进行蚀刻形成该第一透镜结构的该步骤之后，该彩色滤光片层的一下方部分不被蚀刻，并且该第一透镜结构的相邻区域的底部连接在一起；或者该第一硬遮罩具有一厚度等于该彩色滤光片层的一厚度，在使用该第一硬遮罩对该彩色滤光片层进行蚀刻形成该第一透镜结构的该步骤之后，该彩色滤光片层的一下方部分被蚀刻，并且该第一透镜结构的相邻区域的底部互相分开。9.如权利要求7所述的双透镜结构的制造方法，其特征在于，该第二硬遮罩具有一厚度小于该微透镜材料层的一厚度，在使用该第二硬遮罩对该微透镜材料层进行蚀刻形成该第二透镜结构的该步骤之后，该微透镜材料层的一下方部分不被蚀刻，并且该第二透镜结构的相邻区域的底部连接在一起。10.一种双透镜结构的制造方法，包括: 形成具有一第一折射率的一分隔物材料层在一基底上； 形成一第一格子状硬遮罩在该分隔物材料层上； 使用该第一格子状硬遮罩，对该分隔物材料层进行蚀刻，形成具有数个开口的一格子状分隔物； 在该格子状分隔物的该些开口中形成具有一第二折射率的一彩色滤光片层，以形成具有一第一凹面轮廓表面的一第一透镜结构； 在该第一透镜结构上涂布具有一第三折射率的一微透镜材料层； 形成一第二硬遮罩在该微透镜材料层上，其中该第二硬遮罩具有一凸面轮廓；以及 使用该第二硬遮罩，对该微透镜材料层进行蚀刻，形成具有一第一凸面轮廓表面的一第二透镜结构， 其中该分隔物材料层的该第一折射率低于该彩色滤光片层的该第二折射率，并且该彩色滤光片层的该第二折射率低于该微透镜材料层的该第三折射率。11.如权利要求10所述的双透镜结构的制造方法，其特征在于，在该格子状分隔物的该些开口中形成该彩色滤光片层的该步骤包括一涂布制程、一曝光制程以及一显影制程，在该显影制程之后，该彩色滤光片层涂布在该格子状分隔物的顶部上的一部份被移除。12.如权利要求11所述的双透镜结构的制造方法，其特征在于，形成在该格子状分隔物的该些开口中的该彩色滤光片层经由该涂布制程而具有一凹下轮廓。13.如权利要求10所述的双透镜结构的制造方法，其特征在于，该第二硬遮罩具有一厚度等于该微透镜材料层的一厚度，在使用该第二硬遮罩对该微透镜材料层进行蚀刻形成该第二透镜结构的该步骤之后，涂布在该格子状分隔物的顶端上的该微透镜材料层的一部份被移除，暴露出该格子状分隔物。14.如权利要求10所述的双透镜结构的制造方法，其特征在于，该第二硬遮罩具有一厚度小于该微透镜材料层的一厚度，在使用该第二硬遮罩对该微透镜材料层进行蚀刻形成该第二透镜结构的该步骤之后，涂布在该格子状分隔物的顶端上的该微透镜材料层的一部份保留在该格子状分隔物上。
【专利摘要】本揭示提供的双透镜结构包含由具有第一折射率的彩色滤光片层形成的第一透镜结构，以及由具有第二折射率的微透镜层形成的第二透镜结构，第二透镜结构设置在第一透镜结构上，且彩色滤光片层的第一折射率与微透镜层的第二折射率不同，入射光进入第二透镜结构，然后穿透过第一透镜结构。此外，本揭示还提供双透镜结构的制造方法。
【IPC分类】G02B3/00
【公开号】CN105319621
【申请号】CN201410776372
【发明人】吴翰林, 萧玉焜, 郑岳青
【申请人】采钰科技股份有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年12月15日
【公告号】US20160033688