CN107039470A - 图像传感器器件 - Google Patents

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张素华
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Abstract

一种图像传感器器件包括衬底、滤色镜层、至少一个像素、主隔离结构以及子隔离结构。滤色镜层设置在衬底上方。滤色镜层包括具有单一原色的第一滤色镜。像素设置在衬底中并且与第一滤色镜对齐。主隔离结构在衬底中围绕像素。子隔离结构被设置成将像素划分成多个子第一像素。子像素对应于具有单一原色的第一滤色镜，并且每个子第一像素包括辐射传感器。

Description

图像传感器器件
技术领域
本发明涉及半导体领域，更具体地，涉及一种图像传感器器件。
背景技术
半导体图像传感器应用于各种图像器件，诸如摄像机。图像传感器器件包括象素(像素)阵列，用于检测入射光并记录入射光的强度。通常，图像传感器器件包括带电耦合器件(CCD)图像传感器或者互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器器件。CMOS图像传感器通常使用光敏CMOS电路以将光子转化成电子。光敏CMOS电路通常包括在衬底中形成的光电二极管。由于光电二极管暴露以点亮，因此在光电二极管中产生电荷。每个像素可响应于入射光产生电子。电子被转化成像素中的电压信号并且进一步转变成数字信号。提高图像传感器的分辨率始终是图像传感器工业中的一个目标。
发明内容
本发明的实施例提供了一种图像传感器器件，包括：衬底；滤色镜层，设置在衬底上方，其中滤色镜层包括具有单一原色的第一滤色镜；第一像素，设置在衬底中并且与第一滤色镜对齐；主隔离结构，在衬底中围绕第一像素；以及子隔离结构，被设置成将第一像素划分成多个子第一像素，其中，子第一像素对应于具有单一原色的第一滤色镜，并且每个子第一像素包括辐射传感器。
本发明的实施例提供了一种图像传感器器件，包括：衬底；滤色镜，设置在衬底上方，其中滤色镜具有单一原色；像素，设置在衬底中并且与滤色镜对齐；主隔离结构，在衬底中围绕像素；以及子隔离结构，被设置成将像素划分成多个子像素，其中像素的子像素被构造成响应于穿过具有单一原色的滤色镜的入射光产生载流子；其中，子隔离结构的宽度为主隔离结构的宽度的约30％-80％。
根据本发明的实施例提供了一种图像传感器器件，包括：衬底；滤色镜层，设置在衬底上方，其中滤色镜层包括第一滤色镜、第二滤色镜和第三滤色镜，每个滤色镜具有单一原色；多个像素，设置在衬底中并且每个像素与第一滤色镜、第二滤色镜和第三滤色镜中的一者对齐；主隔离结构，在衬底中将像素彼此分离；以及子隔离结构，被设置成将每个像素划分成多个子像素，其中每个子像素包括辐射传感器，并且每个像素的子像素被构造成接收穿过第一滤色镜、第二滤色镜和第三滤色镜中的同一个的光。
附图说明
当结合参考附图进行阅读时，根据下文具体的描述可以更好地理解本发明的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘出。事实上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
图1是示意性示出了根据本发明各个实施例的图像传感器器件的平面图。
图2是沿图1的线AA’截取的截面图。
图3是示意性示出了根据比较实例的图像传感器的平面图。
图4至图7是示意性示出了根据本发明各个实施例的图像传感器器件的截面图。
具体实施方式
以下公开提供了用于实现所提供主旨的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下描述部件和配置的具体实例以简化本公开。当然，这些仅仅是实例而不用于限制。例如，以下描述中第一部件形成在第二部件上或上方可包括其中第一部件和第二部件以直接接触形成的实施例，并且也可包括其中额外的部件形成在第一部件和第二部件之间的实施例，使得第一和第二部件不直接接触。另外，本公开可能在各个实例中重复参考数字和/或字母。这种重复只是为了简明的目的且其本身并不指定各个实施例和/或所讨论的结构之间的关系。
本公开通常涉及图像传感器器件。根据光路的不同，图像传感器可以分成前照式(FSI)图像传感器和背照式(BSI)图像传感器。在FSI图像传感器中，来自主体场景(subjectscene)的光入射至图像传感器的前侧，穿过介电层以及其上的互连层。另一方面，在BSI图像传感器中，光入射至图像传感器的背侧，其中BSI图像传感器的衬底被减薄用于改善量子效应。根据本公开的各个实施例，本文公开的图像传感器器件提供了增强的分辨率，同时图像传感器器件的信噪比(SNR)和量子效应(QE)没有不利地降低。本公开的实施例可实施至任何BSI图像传感器和FSI图像传感器中。
应该理解，尽管在本发明中可以使用术语第一、第二等描述各种元件，但这些元件并不被这类术语限制。这些术语仅用于一种元件与另一种元件的区分。例如，在不脱离实施例的范围的情况下，第一元件可以叫做第二元件，并且类似地，第二元件可以叫做第一元件。如在本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个所列相关术语的任一种以及全部的结合。
为了便于描述，诸如“在…下面”、“在…下方”、“下”、“在…上方”、“上”等空间相对位置术语在本文中可以用于描述如附图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中描述的方位外，这些空间相对位置术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。设备可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且对本文中使用的空间相对位置描述符进行同样的解释。
应当理解，当一个元件被称为“连接”或“接合”至另一元件时，其可以直接连接或接合至另一元件或者可以存在中间元件。与此相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接接合”至另一元件时，则不存在中间元件。
图1是示意性示出了根据本发明各个实施例的图像传感器器件100的平面图。图2是沿图1的线AA’截取的截面图。图像传感器器件100是背照式(BSI)图像传感器，并且包括衬底110以及多个像素，诸如例如第一像素131、第二像素132、第三像素133以及第四像素134。参照图1和图2，图像传感器器件100进一步包括滤色镜层120、主隔离结构140以及子隔离结构150。
如图1和图2所示，衬底110包括前侧110a和背侧110b，并且包括像素131、132、133和134的像素阵列被制备在衬底110的前侧110a上。在各个实施例中，第一像素131与第二像素132相邻，第二像素132与第三像素133相邻。此外，第四像素134与第三像素133和第一像素131相邻。在各个实施例中，衬底可包括半导体衬底。例如，半导体衬底可包括硅。在一些实施例中，半导体衬底可包括其他元素半导体，诸如例如锗。在另一些实施例中，半导体衬底101可包括合金半导体，诸如例如硅锗、碳化硅锗、磷化镓铟等。在又一些实施例中，半导体衬底101可包括化合物半导体，诸如例如砷化镓、碳化硅、磷化铟、砷化铟等。在再一些实施例中，半导体衬底101可包括绝缘体上半导体(SOI)结构。
如图2所示，滤色镜层120设置在衬底110上方。滤色镜层120包括多个滤色镜，并且每个滤色镜对应于一种像素。具体地，滤色镜层120可包括第一滤色镜121、第二滤色镜122和第三滤色镜123。第一、第二和第三滤色镜121、122、123中的每一者具有单一的原色，即，红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)，但是第一、第二和第三滤色镜121、122、123中的每一者具有彼此不同的原色。在一些实施例中，第一滤色镜121可传输红色波长带的光，并且第二滤色镜122可传输绿色波长带的光。此外，第三滤色镜123可传输蓝色波长带的光。在另一些实施例中，滤色镜层120可进一步包括第四滤色镜124，其传输红色、绿色、蓝色和黄色波长带中任一种的光。
每个像素对应于一种具有单一原色的滤色镜。例如，第一滤色镜121、第二滤色镜122和第三滤色镜123分别对应第一像素131、第二像素132和第三像素133，并且因此第一、第二和第三像素131、132、133分别接收和检测红色、绿色和蓝色光。在各个实施例中，第一像素131、第二像素132和第三像素133分别与第一滤色镜121、第二滤色镜122和第三滤色镜123对齐。在一些实例中，第四像素134与第四滤色镜124对齐。在另一些实例中，每个像素的面积基本上等于相应的滤色镜的面积。
主隔离结构140将每个像素彼此分离。如图1所示，在一些实施例中，在平面图中，主隔离结构140可以围绕第一像素131、第二像素132、第三像素133和第四像素134中的每一者。主隔离结构140的示例性实例包括浅沟槽隔离(STI)、深沟槽隔离(DTI)、注入区域等以及它们的组合。在一些实施例中，如图2所示，主隔离结构140包括浅沟槽隔离142。在另一些实施例中，主隔离结构140可包括浅沟槽隔离142和注入区域144。注入区域144可包括单元P阱144a和深P阱144b，其中浅沟槽隔离142形成在单元P阱144a中。也可以使用本领域已知的其他绝缘结构或部件来形成主隔离结构140。
设置子隔离结构150以将每个像素划分至多个子像素中。在一些实施例中，子隔离结构150将第一像素131划分成多个子第一像素，诸如例如子第一像素131a、131b、131c和131d，如图1所示。子第一像素131a、131b、131c和131d对应于第一滤色镜121，其具有单一原色，并且因此每个子第一像素131a、131b、131c和131d接收并检测特定颜色的光，例如红色。类似地，子隔离结构150将第二像素132和第三像素133分别划分成子第二像素132a、132b、132c和132d、以及子第三像素133a、133b、133c和133d。子第二像素132a、132b、132c和132d对应于第二滤色镜122，并且因此每个子第二像素132a、132b、132c和132d接收并检测特定颜色的光，例如绿色。进一步地，子第三像素133a、133b、133c和133d对应于第三滤色镜123，并且因此每个子第三像素133a、133b、133c和133d接收并检测特定颜色的光，例如蓝色。应当注意的是，每个像素的子像素被构造成感测或检测基本上相同颜色的光。
在各个实施例中，子隔离结构150具有宽度d1，其小于或等于主隔离结构140的宽度d2。在一些实施例中，子隔离结构150的宽度d1近似为主隔离结构140的宽度d2的20％至90％，例如约为宽度d2的25％、30％、35％、40％、50％、60％、70％或80％。
在一些实施例中，如图1所示，子隔离结构150包括第一部分151和第二部分152。第一部分151和第二部分152以不同方向延伸并且彼此相交，从而将第一像素131划分成4个子第一像素131a、131b、131c和131d。在一些实施例中，第一部分151垂直于第二部分152。在另一些实施例中，子第一像素131a、131b、131c和131d基本上面积相等。应当注意的是，子隔离结构150可以被设计成各种构造、尺寸和形状，并且虽然图1示出了每个像素被划分成4个子像素，但是每个像素可以被划分成多个子像素而不一定是4个。进一步地，在相同像素中，一个子像素可以具有与另一个子像素不同的面积。
子隔离结构150的示例性实例包括浅沟槽隔离(STI)、深沟槽隔离(DTI)、注入区域等以及它们的组合。在一些实施例中，子隔离结构150具有类似于主隔离结构的结构。例如，子隔离结构150可以包括浅沟槽隔离以及包括单元P阱和深P阱的注入区域，其中浅沟槽隔离形成在单元P阱中。也可以使用本领域已知的其他绝缘结构或部件来形成子隔离结构150。
应当注意的是，根据本发明的一些实施例，主隔离结构140和子隔离结构150中的每一者可以进一步包括其他隔离结构，诸如例如金属栅格和/或电介质栅格，这将在以下详细描述。
在一些实施例中，第一像素131、第二像素132和第三像素133中的每一者具有宽度d3，该宽度范围在约0.8μm至约3.0μm，例如1.0μm、1.5μm、2.0μm以及2.5μm。在另一些实施例中，每个子像素具有宽度d4，该宽度范围在约0.4μm至约1.0μm，例如0.5μm、0.6μm、0.7μm以及0.9μm。
每个子像素包括传感电路。例如，每个子像素131a-131d、132a-132d以及133a-133d可包括辐射传感器160。在一些实施例中，辐射传感器160可包括光电二极管。在实例中，辐射传感器160包括固定层光电二极管，其包括形成在p型衬底中的n型掺杂区域，以及形成在n型掺杂区域的表面上的重掺杂p型区域，从而形成p-n-p结。辐射传感器160的其它实例可包括光栅、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、电荷耦合器件(CCD)传感器、有源传感器、无源传感器和/或在半导体衬底210中形成的其它类型器件。本领域技术人员能够想到，以上实例作为示意性目的提供，仅用于进一步解释一些示例性实施例的应用而并不意味着将本公开限定于任何形式。
在一些实施例中，每个子像素131a-131d、132a-132d以及133a-133d可进一步包括电连接至辐射传感器160的一个或多个晶体管170。晶体管170的示例性实例包括重置晶体管、源输出晶体管、转移晶体管等以及它们的组合。
根据本发明的各个实施例，图像传感器的分辨率提高，同时信噪比(SNR)和量子效应(QE)没有不利地降低。图3是示意性示出了根据比较实例的图像传感器的平面图。在该比较实例中，图像传感器的每个像素R、G1、G2和B的尺寸简单地减小以提高分辨率。隔离结构10被构造成将不同颜色的像素分离。在该比较实例中，两相邻像素之间的隔离结构10的宽度不能减小并且不可避免地保持在最小值，以防止两相邻像素之间的光学和/或电学串扰现象。因此，当图像传感器的分辨率提高时，接收光和量子效应会不利地降低，这是因为隔离结构无法进一步收缩。此外，在该比较实例中图像传感器的信噪比也不利地降低。现转向图1，子像素131a-131d被构造成以基本相同的颜色接收光，并且因此来自子像素131a-131d的光学串扰被基本上消除。此外，因为子像素131a-131d以基本相同的颜色检测光，图像传感器100为电学串扰问题提供延伸窗口。因此，子像素131a-131d之间的子隔离结构150的宽度可以减小，并且可以比将不同颜色像素分离的主隔离结构140更窄。由此，根据本公开的各个实施例，与图3所示的比较实例相比，图像传感器的信噪比和量子效应得以改善。
在一些实施例中，转向参照图2，图像传感器器件100可进一步包括在衬底110的前侧110a上的互连结构112。互连结构112可包括一个或多个导电结构114以及一个或多个夹层介电层116。导电结构114可包括金属一层、金属二层、金属三层中以及最顶部层上的金属线。导电结构114可进一步包括用于将掺杂区域连接至金属一层中的金属线的接触件。导电结构114可包括连接相邻金属层的通孔。夹层介电层116的材料可包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低介电常数(低k)材料等或者它们的任意组合。例如，所示的低k材料包括氟硅酸盐玻璃(FSG)、苯并环丁烯(BCB)、碳掺杂的氧化硅、非晶氟化碳和/或其它材料。
在一些实施例中，图像传感器器件100可进一步包括载体衬底118。载体衬底118可从前侧110a与衬底110结合，从而可以执行衬底110的背侧110b的加工。例如，载体衬底118可以结合在互连结构112的一侧上。诸如钝化层和粘合层(未在图2中示出)的额外的层可以形成在载体衬底118和互连结构112之间。在一些实施例中，载体衬底118与衬底110相似并且包括硅材料。可选地，载体衬底118可包括玻璃衬底或另一适当材料。载体衬底118可通过分子力结合至衬底110，即，如直接结合或光学融合的已知技术，或者通过本领域已知的其它结合技术，诸如例如共熔结合、金属扩散或阳极结合。
在一些实施例中，如图2所示，滤色镜层120邻近衬底110的背侧110b设置，并且形成主体场景的光入射至背侧110b。每个子像素中的辐射传感器160响应于背侧110b上的入射光产生带电载流子。
在另一些实施例中，图像传感器器件100进一步包括设置在滤色镜层120和衬底110的背侧110b之间的金属栅格180。金属栅格180包括分别与主隔离结构140和子隔离结构150对齐的主边界182以及至少一个次级部分184。在一些实例中，主边界182的图案基本上相同于图1所示的主隔离结构140，并且进一步地，次级部分184的图案基本上相同于子隔离结构150。在另一些实例中，主边界182的宽度d5大于次级部分184的宽度d6。在实例中，次级部分184的宽度d6近似为主边界182的宽度d5的20％-90％，例如宽度d5的25％、30％、35％、40％、50％、60％、70％或80％。在一些实例中，金属栅格可包括金属材料，诸如铜、钨、铝、银等或它们的组合。金属栅格180充当相邻像素与子像素之间光学隔离的功能。特别地，金属栅格180的主边界182可充当像素131、132、133和134之间光学隔离的功能，并且次级部分184可充当子像素之间光学隔离的功能，诸如子像素131a-131d、子像素132a-132d或子像素133a-133d。因此，根据本公开的一些实施例，主隔离结构140和/或子隔离结构150可包括形成在衬底110上方的光学隔离结构(例如，栅格结构)以及形成在衬底110中的电学隔离结构(例如，STI、DTI和注入区域)。
在另一些实施例中，图像传感器器件100可进一步包括填充在金属栅格180的开口中的介电层128。介电层128可由透明材料制成，诸如例如氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮化钛、氮氧化硅等。
在另一些实施例中，图像传感器器件100可进一步包括设置在衬底110的背侧110b上的抗反射层126。在一些实施例中，抗反射层126形成在半导体衬底110的背侧110b上，用于降低入射至衬底110的光的反射。在一些实施例中，半导体传感器器件100进一步包括插入在金属栅格180和抗反射层126之间的缓冲层(未在图2中示出)，用于改善制造性能。
在另一些实施例中，图像传感器器件100可进一步包括多个微透镜，诸如微透镜191和192。微透镜191、192设置在滤色镜层120上方并且每个微透镜191、192定位在对应的一个滤色镜上，诸如滤色镜121、122。此外，微透镜191、192分别与像素131的子像素131a-131d和像素132的子像素132a-132d对齐。微透镜的材料的示例性实例包括具有近似在1.4和1.7之间的折射率的氧化硅、具有近似在1.9和2.5之间的折射率的氮化硅、具有近似在2.4和2.7之间的折射率的碳化硅、具有近似在0.7和2.5之间的折射率的氮化钛、具有近似在1.4和1.6之间的折射率的氮氧化硅以及透明化合物材料等。
图4至图7是示意性示出了根据本公开的各个实施例的图像传感器器件100a、100b、100c和100d的截面图。在图4至图7中，相同或相似部件以相同参考标号指代。这些部件与参照图1和图2描述的相同标号部件相同或相似。因此，省略这些部件的描述以避免重复。
参照图4，图像传感器器件100a的特征在于具有多个开口186a的电介质栅格186设置在衬底110的背侧110b上方。第一滤色镜121、122填充在开口186a中。电介质栅格186包括分别与主隔离结构140和子隔离结构150对齐的主边界187以及至少一个次级部分188。因此，主边界187的图案类似于图1所示的主隔离结构140，并且进一步地，次级部分188的图案基本上相同于子隔离结构150。在另一些实例中，主边界187的宽度大于次级部分188的宽度。在实例中，次级部分188的宽度近似为主边界187的宽度的20％-90％，例如主边界187的宽度的约25％、30％、35％、40％、50％、60％、70％或80％。例如，电介质栅格186可由以下材料制成：诸如具有近似在1.4和1.7之间的折射率的氧化硅、具有近似在1.9和2.5之间的折射率的氮化硅、具有近似在2.4和2.7之间的折射率的碳化硅、具有近似在1.4和1.6之间的折射率的氮氧化硅等。
参照图5，图像传感器器件100b的特征在于复合栅格190设置在衬底110的背侧110b上方。复合栅格包括金属栅格180和形成在金属栅格180上方的电介质栅格186。金属栅格180的图案与电介质栅格186的图案对齐从而组成复合栅格190。此外，复合栅格190的图案与主隔离结构140和子隔离结构150的图案对齐。在一些实施例中，复合栅格190包括分别与主隔离结构140和子隔离结构150对齐的主边界191a以及至少一个次级部分191b。因此，主边界191a的图案类似于图1所示的主隔离结构140，并且进一步地，次级部分191b的图案类似于子隔离结构150。在另一些实例中，主边界191a的宽度大于次级部分191b的宽度。在一些实例中，次级部分191b的宽度近似为主边界191a的宽度的20％-90％，例如主边界191a的宽度的约25％、30％、35％、40％、50％、60％、70％或80％。
参照图6，图像传感器器件100c的特征在于主隔离结构140和/或子隔离结构150包括深沟槽隔离(DTI)结构。在一些实施例中，深沟槽隔离结构可穿过衬底110。例如，深沟槽隔离结构可以形成在衬底110的前侧110a中，并且然后所获得的衬底110与载体衬底118结合。诸如钝化层和粘合层的额外的层可以形成在载体衬底118和互连结构112之间。可在衬底110的背侧110b上执行诸如研磨和/或蚀刻的减薄工艺以移除衬底的剩余部分，从而使得深沟槽隔离结构外露。在另一些实施例中，深沟槽隔离结构未穿过衬底110，并且诸如例如注入区域的其它绝缘部件可共同使用，以组成主隔离结构140和/或子隔离结构150。子隔离结构150的DTI结构的宽度小于主隔离结构140的DTI结构的宽度。在一些实施例中，子隔离结构150的DTI结构的宽度近似为主隔离结构140的宽度20％-90％。
参照图7，图像传感器器件100d为前照式(FSI)图像传感器。来自主体场景的光穿过微透镜191、192、滤色镜121、122以及互连结构112的介电层入射至衬底110的前侧110a。辐射传感器160响应于来自前侧110a的入射光产生带电载流子。在一些实施例中，如图7所示，主隔离结构140包括浅沟槽隔离142。在另一些实施例中，主隔离结构140可包括浅沟槽隔离142和注入区域144。注入区域144可包括单元P阱144a和深P阱144b，其中浅沟槽隔离142形成在单元P阱144a中。设置子隔离结构150以将每个像素划分至多个子像素。子隔离结构150可包括浅沟槽隔离、深沟槽隔离、注入区域等或它们的组合。在一些实施例中，子隔离结构150具有类似于主隔离结构140的结构。具体地，子隔离结构150可包括浅沟槽隔离和注入区域，注入区域包括单元P阱和深P阱，其中浅沟槽隔离形成在单元P阱中。
本公开的各个实施例的优势包括提供新型的图像传感器器件。本文所公开的图像传感器器件提供了提高的分辨率，同时图像传感器器件的信噪比(SNR)和量子效应(QE)不会不利地降低。
根据一些实施例的一方面，图像传感器器件包括衬底、滤色镜层、第一像素、主隔离结构以及子隔离结构。滤色镜层设置在衬底上方。滤色镜层包括具有单一原色的第一滤色镜。第一像素设置在衬底中并且与第一滤色镜对齐。主隔离结构在衬底中围绕第一像素。子隔离结构被设置成将第一像素划分成多个子第一像素。子第一像素对应于具有单一原色的第一滤色镜，并且每个子第一像素包括辐射传感器。
根据一些实施例的另一方面，图像传感器器件包括衬底、滤色镜、至少一个像素、主隔离结构和子隔离结构。滤色镜设置在衬底上方，并且具有单一原色。像素设置在衬底中并且与滤色镜对齐。主隔离结构在衬底中围绕像素。子隔离结构被设置成将像素划分成多个子像素。像素的子像素被构造成响应于穿过具有单一原色的滤色镜的入射光产生载流子。子隔离结构的宽度为主隔离结构的宽度的约30％-80％。
根据一些实施例的又一方面，图像传感器器件包括衬底、滤色镜层、多个像素、主隔离结构和子隔离结构。滤色镜层设置在衬底上方。滤色镜层包括第一滤色镜、第二滤色镜和第三滤色镜，每个滤色镜具有单一原色。像素设置在衬底中并且每个像素与第一、第二和第三滤色镜中的一者对齐。主隔离结构在衬底中将像素彼此分离。子隔离结构被设置成将每个像素划分成多个子像素。每个子像素包括辐射传感器，并且每个像素的子像素被构造成接收穿过第一、第二和第三滤色镜中的同一个的光。
本发明的实施例提供了一种图像传感器器件，包括：衬底；滤色镜层，设置在衬底上方，其中滤色镜层包括具有单一原色的第一滤色镜；第一像素，设置在衬底中并且与第一滤色镜对齐；主隔离结构，在衬底中围绕第一像素；以及子隔离结构，被设置成将第一像素划分成多个子第一像素，其中，子第一像素对应于具有单一原色的第一滤色镜，并且每个子第一像素包括辐射传感器。
根据本发明的一个实施例，子隔离结构的宽度小于或等于主隔离结构的宽度。
根据本发明的一个实施例，子隔离结构的宽度为主隔离结构的宽度的约20％-80％。
根据本发明的一个实施例，衬底具有前侧和背侧，滤色镜层邻近背侧设置，并且辐射传感器响应于来自背侧的入射光产生带电载流子。
根据本发明的一个实施例，进一步包括设置在滤色镜层和衬底的背侧之间的金属栅格，其中，金属栅格包括分别与主隔离结构和子隔离结构对齐的主边界以及至少一个次级部分。
根据本发明的一个实施例，进一步包括具有多个开口并设置在衬底的背侧上方的电介质栅格，其中，电介质栅格包括分别与主隔离结构和子隔离结构对齐的主边界以及至少一个次级部分，并且第一滤色镜填充在开口中。
根据本发明的一个实施例，进一步包括设置在衬底的背侧上方的复合栅格，其中复合栅格包括金属栅格和在金属栅格上方的电介质栅格，并且复合栅格与主隔离结构和子隔离结构对齐。
根据本发明的一个实施例，主隔离结构包括浅沟槽隔离、深沟槽隔离、注入区域或它们的组合。
根据本发明的一个实施例，子隔离结构包括浅沟槽隔离、深沟槽隔离、注入区域或它们的组合。
根据本发明的一个实施例，子隔离结构包括第一部分以及与第一部分相交的第二部分，从而将第一像素划分成4个子第一像素。
根据本发明的一个实施例，子隔离结构包括浅沟槽隔离、深沟槽隔离、注入区域或它们的组合。
根据本发明的一个实施例，第一像素具有约0.9μm至约2.0μm的宽度。
根据本发明的一个实施例，每个子第一像素具有约0.4μm至约1.0μm的宽度。
根据本发明的一个实施例，进一步包括设置在第一滤色镜上方的微透镜，其中，微透镜与多个子第一像素对齐。
根据本发明的一个实施例，衬底具有前侧和背侧，滤色镜层邻近前侧设置，并且辐射传感器响应于来自前侧的入射光产生带电载流子。
根据本发明的一个实施例，每个子第一像素进一步包括电连接至辐射传感器的晶体管。
根据本发明的一个实施例，单一原色为红色、绿色和蓝色之一。
根据本发明的一个实施例，进一步包括在衬底中邻近第一像素的第二像素，其中滤色镜层进一步包括具有另一原色的第二滤色镜，并且第二像素与第二滤色镜对齐，其中主隔离结构将第一像素与第二像素分离，并且子隔离结构进一步将第二像素划分成多个子第二像素。
本发明的实施例提供了一种图像传感器器件，包括：衬底；滤色镜，设置在衬底上方，其中滤色镜具有单一原色；像素，设置在衬底中并且与滤色镜对齐；主隔离结构，在衬底中围绕像素；以及子隔离结构，被设置成将像素划分成多个子像素，其中像素的子像素被构造成响应于穿过具有单一原色的滤色镜的入射光产生载流子；其中，子隔离结构的宽度为主隔离结构的宽度的约30％-80％。
根据本发明的实施例提供了一种图像传感器器件，包括：衬底；滤色镜层，设置在衬底上方，其中滤色镜层包括第一滤色镜、第二滤色镜和第三滤色镜，每个滤色镜具有单一原色；多个像素，设置在衬底中并且每个像素与第一滤色镜、第二滤色镜和第三滤色镜中的一者对齐；主隔离结构，在衬底中将像素彼此分离；以及子隔离结构，被设置成将每个像素划分成多个子像素，其中每个子像素包括辐射传感器，并且每个像素的子像素被构造成接收穿过第一滤色镜、第二滤色镜和第三滤色镜中的同一个的光。

Claims (1)

1.一种图像传感器器件，包括：
衬底；
滤色镜层，设置在所述衬底上方，其中所述滤色镜层包括具有单一原色的第一滤色镜；
第一像素，设置在所述衬底中并且与所述第一滤色镜对齐；
主隔离结构，在所述衬底中围绕所述第一像素；以及
子隔离结构，被设置成将所述第一像素划分成多个子第一像素，其中，所述子第一像素对应于具有单一原色的所述第一滤色镜，并且每个所述子第一像素包括辐射传感器。
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