CN107706200B - 图像传感器 - Google Patents

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Abstract

提供一种图像传感器。图像传感器包括包含像素区域的半导体基板。图像传感器包括在像素区域中的第一光电转换元件和第二光电转换元件。图像传感器包括在第一光电转换元件与第二光电转换元件之间的隔离区域。隔离区域相对于像素区域偏移中心。

Description

图像传感器
技术领域
本公开涉及图像传感器。
背景技术
图像传感器将光学图像转换成电信号。随着计算机和通信产业发展，在诸如数字照相机、摄像录像机、个人通信系统(PCS)、游戏主机、摄像头和医疗微型照相机的各种领域中越来越需要高性能图像传感器。因此，增加或改善成像装置或成像装置中包括的图像传感器的性能可以是有益的。
发明内容
本发明构思的示例实施方式可以提供具有改善的光学特性的图像传感器。
根据一些实施方式，一种图像传感器可以包括包含第一像素区域和第二像素区域的半导体基板。图像传感器可以包括在半导体基板中以限定第一像素区域和第二像素区域的第一隔离结构。图像传感器可以包括在第一像素区域和第二像素区域的每个中的第一光电转换元件和第二光电转换元件。图像传感器可以包括在第一像素区域中的第一光电转换元件与第二光电转换元件之间的第二隔离结构。图像传感器可以包括在第二像素区域中的第一光电转换元件与第二光电转换元件之间的隔离掺杂剂区域。当从平面图观察时，第二隔离结构的中心可以相对于第一像素区域的中心偏移。第一像素区域可以是多个第一像素区域中的一个像素区域，并且第二像素区域可以是多个第二像素区域中的一个像素区域。第一像素区域和第二像素区域可以沿第一方向交替布置。
根据一些实施方式，一种图像传感器可以包括包含像素区域的半导体基板。图像传感器可以包括在像素区域上的微透镜。图像传感器可以包括在半导体基板中以限定像素区域的第一隔离结构。图像传感器可以包括在像素区域中的第一光电转换元件和第二光电转换元件。图像传感器可以包括在像素区域中的第一光电转换元件与第二光电转换元件之间的第二隔离结构。当从平面图观察时，微透镜的中心可以从像素区域的中心偏移。当从平面图观察时，第二隔离结构的中心可以从像素区域的中心偏移。
根据一些实施方式，一种图像传感器可以包括半导体基板，其包括在第一区域中的第一像素区域和在第二区域中的第二像素区域。图像传感器可以包括在半导体基板中以限定第一像素区域和第二像素区域的第一隔离结构。图像传感器可以包括在第一像素区域和第二像素区域的每个中的第一光电转换元件和第二光电转换元件。图像传感器可以包括在第一像素区域中的第一光电转换元件与第二光电转换元件之间的第二隔离结构。图像传感器可以包括在第二像素区域中的第一光电转换元件与第二光电转换元件之间的第三隔离结构。第一区域可以在半导体基板的中心处。第一区域可以在第一方向上与第二区域间隔开。当从平面图观察时，第二隔离结构的中心可以与第一像素区域的中心基本上对准。此外，当从平面图观察时，第三隔离结构的中心可以在第一方向上从第二像素区域的中心偏移。
根据一些实施方式，一种图像传感器可以包括包含多个像素区域的半导体基板。图像传感器可以包括在所述多个像素区域中的一个像素区域中的第一光电转换区域和第二光电转换区域。图像传感器可以包括在所述多个像素区域中的所述一个像素区域中的第一光电转换区域与第二光电转换区域之间的半导体基板中延伸的隔离区域。图像传感器可以包括交叠隔离区域的中心的透镜。隔离区域的中心和透镜的中心可以从所述多个像素区域中的所述一个像素区域的中心偏移。
附图说明
从以下结合附图的详细描述，示例实施方式将被更清楚地理解。
图1是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的示意性框图。
图2是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的有源像素传感器阵列的示意性电路图。
图3是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的有源像素传感器阵列的电路图。
图4A至4D是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的滤色器阵列的平面图。
图5A是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的平面图。
图5B是沿图5A的第三方向D3截取的剖面图。
图6和8是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的平面图。
图7A、7B和7C分别是沿图6的线I-I'、II-II'和III-III'截取的剖面图。
图9A和9B分别是沿图8的线I-I'和II-II'截取的剖面图。
图10是图8的区域“M”的放大平面图。
图11和12是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的平面图。
图13至18是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的剖面图。
图19和20是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的平面图。
图21是沿图20的线I-I'截取的剖面图。
图22和23是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的平面图。
图24是沿图23的线I-I'截取的剖面图。
具体实施方式
图1是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的示意性框图。
参考图1，图像传感器可以包括有源像素传感器阵列1、行解码器2、行驱动器3、列解码器4、时序发生器5、相关双采样器(CDS)6、模数转换器(ADC)7和输入/输出(I/O)缓冲器8。
有源像素传感器阵列1可以包括二维布置的多个单位像素，并且可以将光信号转换成电信号。有源像素传感器阵列1可以由从行驱动器3提供的多个驱动信号(例如像素选择信号、复位信号和电荷转移信号)驱动。此外，转换后的电信号可以提供到相关双采样器6。
根据本发明构思的一些实施方式，图像传感器可以通过入射到有源像素传感器阵列1上的光的相位差检测来执行自动聚焦操作。有源像素传感器阵列1的单位像素的每个可以输出与入射在一对光电转换元件上的光之间的相位差对应的聚焦信号。为了执行自动聚焦操作，聚焦信号可以用作调整包括图像传感器的成像装置的透镜的位置的信号。
响应于在行解码器2中解码的信号，行驱动器3可以将用于驱动多个单位像素的多个驱动信号提供到有源像素传感器阵列1。当单位像素以矩阵形式布置时，驱动信号可以被提供到矩阵的每行。
时序发生器5可以将时序信号和控制信号提供到行解码器2和列解码器4。
相关双采样器6可以接收从有源像素传感器阵列1产生的电信号，并且可以保持并采样所接收的电信号。相关双采样器6可以双采样特定噪声电平和电信号的信号电平，以输出对应于噪声电平与信号电平之间的差额的差额电平。
模数转换器7可以将对应于从相关双采样器6输出的差额电平的模拟信号转换为数字信号。
I/O缓冲器8可以锁存数字信号，并且可以响应于在列解码器4中解码的信号将锁存的数字信号顺序输出到图像信号处理部分。
图2是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的有源像素传感器阵列的示意性电路图。
参考图2，有源像素传感器阵列1可以包括沿行和列二维布置的多个单位像素P。电信号可以通过单位像素P的每个中的入射光产生。单位像素P可以通过驱动通过连接到单位像素P的像素选择线SEL、电荷转移线Tx和复位线Rx传输的信号而被驱动。此外，在单位像素P中转换的电信号可以通过输出线Vout被提供到控制电路。
图3是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的有源像素传感器阵列的电路图。
参考图3，有源像素传感器阵列1可以包括多个单位像素P。单位像素P可以沿行方向和列方向以矩阵形式布置。每个单位像素P可以包括第一光电转换元件PD1和第二光电转换元件PD2、第一传输晶体管TX1和第二传输晶体管TX2以及逻辑晶体管RX、SX和DX。这里，逻辑晶体管可以包括复位晶体管RX、选择晶体管SX以及驱动晶体管或源极跟随器晶体管DX。第一传输晶体管TX1和第二传输晶体管TX2的栅电极、复位晶体管RX的栅电极以及选择晶体管SX的栅电极可以分别连接到驱动信号线TG1、TG2、RG和SG。
第一传输晶体管TX1可以包括第一传输栅极TG1和第一光电转换元件PD1，并且第二传输晶体管TX2可以包括第二传输栅极TG2和第二光电转换元件PD2。此外，第一传输晶体管TX1和第二传输晶体管TX2可以共用电荷检测节点(即，浮置扩散区域)FD。
第一光电转换元件PD1和第二光电转换元件PD2可以与入射到有源像素传感器阵列1上的光的量成比例地产生和积累光电荷。第一光电转换元件PD1和第二光电转换元件PD2中的每个可以包括光电二极管、光电晶体管、光电门、钉扎光电二极管(PPD)或其任意组合。
第一传输栅极TG1和第二传输栅极TG2可以将第一光电转换元件PD1和第二光电转换元件PD2中积累的电荷转移到电荷检测节点(即，浮置扩散区域)FD中。彼此互补的信号可以被施加到第一传输栅极TG1和第二传输栅极TG2。换言之，电荷可以从第一光电转换元件PD1和第二光电转换元件PD2中的一个被转移到电荷检测节点FD中。
电荷检测节点FD可以接收在第一光电转换元件PD1和第二光电转换元件PD2中产生的电荷，并且可以累积地存储所接收的电荷。驱动晶体管DX可以根据电荷检测节点FD中积累的光电荷的量被控制。
复位晶体管RX可以周期性地复位在电荷检测节点FD中积累的电荷。详细地，复位晶体管RX的漏电极可以连接到电荷检测节点FD，复位晶体管RX的源电极可以连接到电源电压VDD。当复位晶体管RX导通时，连接到复位晶体管RX的源电极的电源电压VDD可以被传输到电荷检测节点FD。因此，当复位晶体管RX导通时，电荷检测节点FD中积累的电荷可以被释放以使电荷检测节点FD复位。
驱动晶体管DX和恒流源可以构成源极跟随器缓冲放大器。恒流源可以设置在单位像素PX的外部。驱动晶体管DX可以放大电荷检测节点FD的电位变化，并且可以将放大的电位变化提供到输出线Vout。
选择晶体管SX可以选择要被感测的行的单位像素P。当选择晶体管SX导通时，连接到驱动晶体管DX的漏电极的电源电压VDD可以被传输到选择晶体管SX的漏电极。
图4A至4D是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的滤色器阵列的平面图。
参考图4A，在有源像素传感器阵列1中，滤色器可以分别被设置为对应于单位像素。单位像素的每个可以包括红色滤色器R、绿色滤色器G和蓝色滤色器B中的一个。换言之，单位像素可以包括：包括红色滤色器R的红色像素、包括蓝色滤色器B的蓝色像素以及包括绿色滤色器G的绿色像素。红色滤色器R可以在红色像素中传输可见光当中的红色光，并且红色像素的光电转换元件可以产生对应于红色光的光电子。蓝色滤色器B可以在蓝色像素中传输可见光当中的蓝色光，并且蓝色像素的光电转换元件可以产生对应于蓝色光的光电子。绿色像素的绿色滤色器G可以传输可见光当中的绿色光，并且绿色像素的光电转换元件可以产生对应于绿色光的光电子。同时，在一些实施方式中，有源像素传感器阵列1的单位像素可以包括品红色(Mg)滤色器、黄色(Y)滤色器和青色(Cy)滤色器。
在一些实施方式中，滤色器R、G和B可以布置成拜耳图案型，其中绿色滤色器G的数量是红色滤色器R的数量或蓝色滤色器B的数量的两倍。以2×2矩阵形式布置的滤色器R、G和B可以构成拜耳图案中的一个滤色器组。拜耳图案可以包括多个滤色器组。滤色器组中的每个可以包括在对角线方向上布置的两个绿色滤色器G，以及在另一对角线方向上布置的红色滤色器R和蓝色滤色器B。换言之，红色滤色器R和蓝色滤色器B中的每个在拜耳图案中可以设置在彼此相邻的绿色滤色器G之间。拜耳图案的滤色器组可以在第一方向D1和第二方向D2上重复布置。
参考图4B，有源像素传感器阵列1的单位像素中的每个可以包括红色滤色器R、绿色滤色器G、蓝色滤色器B和白色滤色器W中的一个。在一些实施方式中，白色滤色器W可以是传输可见波长带的光的透明滤色器。红色滤色器R、绿色滤色器G、蓝色滤色器B和白色滤色器W可以以2×2矩阵形式布置以构成一个滤色器组，并且多个滤色器组可以在第一方向D1和第二方向D2上重复布置。
参考图4C，有源像素传感器阵列1可以包括彩色像素和深度像素。彩色像素的每个可以包括红色滤色器R、绿色滤色器G和蓝色滤色器B中的一个。深度像素的每个可以包括过滤红外光的红外滤色器Z。
红色滤色器R、绿色滤色器G和蓝色滤色器B以及红外滤色器Z可以以2×2矩阵形式布置以构成一个滤色器组，并且多个滤色器组可以在第一方向D1和第二方向D2上重复布置。在一些实施方式中，包括红外滤色器Z的深度像素可以设置在包括滤色器R、G和B的彩色像素中的相邻两个之间。包括滤色器R、G和B的单位像素的面积可以基本上彼此相等。
在滤色器组的每个中，其波长带彼此不同的光可以入射到单位像素R、G、B和Z上。如上所述，彩色像素可以过滤可见光以产生光电子。深度像素的红外滤色器Z可以传输红外光，并且深度像素的光电转换元件可以产生对应于红外光的光电子。深度像素可以感测红外光以检测成像装置与对象之间的距离，并且三维图像可以使用深度像素来实现。
参考图4D，有源像素传感器阵列1可以包括彩色像素和深度像素。彩色像素的每个可以包括红色滤色器R、绿色滤色器G和蓝色滤色器B中的一个，并且深度像素的每个可以包括红外滤色器Z。彩色像素可以沿第一方向D1和第二方向D2布置，并且可以设置在深度像素周围。包括红外滤色器Z的深度像素的面积可以大于包括滤色器R、G和B的彩色像素的每个的面积。
图5A是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的平面图，图5B是沿图5A的第三方向D3截取的剖面图。
参考图5A和5B，根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器可以包括半导体基板100和设置在半导体基板100上或在其之上的模块透镜ML。当从平面图被观察时，模块透镜ML可以与半导体基板100的中心对准。以上参考图1至3描述的有源像素传感器阵列可以形成在半导体基板100上。稍后将更详细地描述形成在半导体基板100上的有源像素传感器阵列。
同时，半导体基板100可以包括第一区域R1和第二区域R2。第一区域R1可以设置在半导体基板100的中心处，并且第二区域R2可以与半导体基板100的中心间隔开。详细地，半导体基板100的中心(即，第一区域R1)在第三方向D3上可以与第二区域R2间隔开。换言之，第一区域R1的中心CR1在第三方向D3上可以与第二区域R2的中心CR2间隔开。
透过模块透镜ML的光LI可以入射到半导体基板100的有源像素传感器阵列上。入射在第一区域R1上的第一光LI1可以具有基本上直角的第一入射角θ1。这是因为第一区域R1设置在半导体基板100的中心处。同时，入射在第二区域R2上的第二光LI2可以具有第二入射角θ2。第二入射角θ2可以小于第一入射角θ1。这是因为第二区域R2与半导体基板100的中心间隔开。
图6和8是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的平面图。图6是图5A的第一区域R1的放大平面图，图8是图5A的第二区域R2的放大平面图。图7A、7B和7C分别是沿图6的线I-I'、II-II'和III-III'截取的剖面图。图9A和9B分别是沿图8的线I-I'和II-II'截取的剖面图。图10是图8的区域“M”的放大平面图。首先，图5A的第一区域R1将参考图6和图7A至7C被更详细地描述。
参考图6和图7A至7C，根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器可以包括光电转换层10、互连层20和光传输层30。在剖面图中，光电转换层10可以设置在互连层20与光传输层30之间。例如，半导体基板100可以具有彼此相反的第一表面(或前表面)100a和第二表面(或后表面)100b。在一些实施方式中，互连层20可以设置在半导体基板100的第一表面100a上，光传输层30可以设置在半导体基板100的第二表面100b上。
光电转换层10可以包括半导体基板100和提供在半导体基板100中的第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b。从外部(即，从有源像素传感器阵列1的外部)入射的光可以在第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b中转换成电信号。
互连层20可以包括电连接到第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b的逻辑晶体管(见图3的TX1、TX2、RX、DX和SX)，以及电连接到逻辑晶体管的互连线212、213和214。在第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b中转换的电信号可以在互连层20中被信号处理。互连线212、213和214可以设置于堆叠在半导体基板100的第一表面100a上的层间绝缘层222、223和224中。根据本发明构思的一些实施方式，互连线212、213和214可以被布置而不管第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b的布置。换言之，互连线212、213和214可以跨越第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b。
光传输层30可以包括滤色器303G、303R和303B以及微透镜307G、307R和307B。光传输层30可以集中和过滤入射光，并且可以将被集中和被过滤的光提供到光电转换层10。
更详细地，半导体基板100可以是其中具有第一导电类型(例如P型)的外延层可形成在具有第一导电类型的体硅基板上的基板。在一些实施方式中，由于制造图像传感器的工艺，体硅基板可以被去除以仅留下半导体基板100中的P型外延层。在一些实施方式中，半导体基板100可以是包括具有第一导电类型的阱的体半导体基板。或者，在一些实施方式中，半导体基板100可以包括诸如N型外延层、体硅基板和绝缘体上硅(SOI)基板的其它各种基板中的一种。
根据本发明构思的一些实施方式，半导体基板100可以包括由第一隔离结构101限定的多个单位像素区域PG1、PG2、PR和PB。第一隔离结构101可以是限定单位像素区域PG1、PG2、PR和PB的器件隔离层。
多个单位像素区域PG1、PG2、PR和PB可以沿第一方向D1和交叉第一方向D1的第二方向D2以矩阵形式布置。在一些实施方式中，多个单位像素区域可以包括第一像素区域至第三像素区域PG1、PG2、PR和PB。具有彼此不同的波长带的光可以入射到第一像素区域至第三像素区域PG1、PG2、PR和PB上。例如，第一波长带的光可以入射到第一像素区域PG1和PG2上，并且比第一波长带长的第二波长带的光可以入射到第二像素区域PR上。比第一波长带短的第三波长带的光可以入射到第三像素区域PB上。例如，绿色光可以入射到第一像素区域PG1和PG2上，红色光可以入射到第二像素区域PR上，并且蓝色光可以入射到第三像素区域PB上。
第一像素区域PG1和PG2可以沿第一方向D1和第二方向D2布置，并且可以彼此间隔开。第二像素区域PR中的每个可以设置于在第二方向D2上彼此相邻的第一像素区域PG1之间以及在第一方向D1上彼此相邻的第一像素区域PG2之间。第三像素区域PB中的每个可以设置于在第二方向D2上彼此相邻的第一像素区域PG2之间以及在第一方向D1上彼此相邻的第一像素区域PG1之间。此外，第三像素区域PB和第二像素区域PR可以在对角线方向(例如，第三方向D3)上布置。
隔离结构101可以阻止/防止由入射到第一像素区域至第三像素区域PG1、PG2、PR和PB中的每个上的光产生的光电荷通过随机漂移扩散到相邻像素区域PG1、PG2、PR、和PB。换言之，第一隔离结构101可以减少/防止第一像素区域至第三像素区域PG1、PG2、PR和PB之间的串扰现象。
当从平面图观察时，第一隔离结构101可以围绕第一像素区域至第三像素区域PG1、PG2、PR和PB中的每个。更详细地，第一隔离结构101可以包括第一部分P1和第二部分P2。第一部分P1可以在第二方向D2上延伸并且可以在第一方向D1上彼此间隔开。第二部分P2可以在第一方向D1上延伸并且可以在第二方向D2上彼此间隔开。第一像素区域至第三像素区域PG1、PG2、PR和PB中的每个可以由一对第一部分P1和一对第二部分P2限定。
第一隔离结构101可以由其折射率比半导体基板100(例如硅)的折射率更低的绝缘材料形成。第一隔离结构101可以包括一个绝缘层或多个绝缘层。例如，第一隔离结构101可以由硅氧化物层、硅氮化物层、未掺杂的多晶硅层、空气或其任意组合形成。在一些实施方式中，半导体基板100的第一表面100a和/或第二表面100b可以被图案化以形成深沟槽，然后，隔离结构101可以通过用绝缘材料填充深沟槽来形成。
当从剖面图观察时，第一隔离结构101可以从半导体基板100的第二表面100b朝向半导体基板100的第一表面100a延伸。然而，第一隔离结构101可以与半导体基板100的第一表面100a垂直地间隔开。换言之，第一隔离结构101可以具有可小于半导体基板100的垂直厚度的第一深度d1。在一些实施方式中，与图7A至7C不同，第一隔离结构101可以穿透半导体基板100。换言之，第一隔离结构101的第一深度d1可以基本上等于半导体基板100的垂直厚度。在一些实施方式中，第一隔离结构101可以从半导体基板100的第一表面100a朝向半导体基板100的第二表面100b垂直延伸。因此，第一隔离结构101可以可选择地与半导体基板100的第二表面100b垂直间隔开。
第一隔离结构101的顶表面可以具有第一宽度W1。同时，第一隔离结构101的宽度可以从半导体基板100的第二表面100b朝向第一表面100a逐渐变小(即可以是逐渐变窄的)。或者，与图7A至7C不同，第一隔离结构101的宽度可以从半导体基板100的第一表面100a朝向第二表面100b逐渐变小(即可以是逐渐变窄的)。
第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b可以设置在第一像素区域至第三像素区域PG1、PG2、PR和PB中的每个的半导体基板100中。换言之，一对光电转换区域110a和110b可以设置在像素区域PG1、PG2、PR和PB的每个中。第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b中的每个可以是掺杂有具有与半导体基板100的第一导电类型相反的第二导电类型(例如N型)的掺杂剂的掺杂剂区域。在一些实施方式中，第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b可以邻近半导体基板100的第一表面100a，并且可以与半导体基板100的第二表面100b垂直间隔开。更详细地，第二导电类型的掺杂剂可以被离子注入到半导体基板100的第一表面100a以形成第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b。第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b中的每个的邻近第一表面100a的区域的掺杂剂浓度可以不同于第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b中的每个的邻近第二表面100b的另一区域的掺杂剂浓度。因此，第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b中的每个在半导体基板100的第一表面100a与第二表面100b之间可以具有电位梯度。
半导体基板100以及第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b可以构成一对光电二极管。换言之，光电二极管可以由具有第一导电类型的半导体基板100和具有第二导电类型的第一光电转换区域110a或第二光电转换区域110b的P-N结形成。形成光电二极管的第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b中的每个可以与入射光的强度成比例地产生或积累光电荷。此外，光电二极管的每个还可以包括在第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b中的每个的表面处用P型掺杂剂浅掺杂的P型掺杂剂区域。
在像素区域PG1、PG2、PR和PB的每个中，在从第一光电转换区域110a输出的电信号与从第二光电转换区域110b输出的电信号之间可以出现相位差。根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器可以比较从该对第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b输出的电信号的相位，以校正成像装置的焦点。
在第一和第三像素区域PG1、PG2和PB的每个中，第二隔离结构103可以设置在第一光电转换区域110a与第二光电转换区域110b之间。当从平面图观察时，第二隔离结构103可以包括在第二方向D2上延伸的第一部分103a和在第一方向D1上延伸的第二部分103b。在平面图中第二隔离结构103的第一部分103a可以交叉第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b，并且第二隔离结构103的第二部分103b可以设置在第一光电转换区域110a与第二光电转换区域110b之间。
当从剖面图观察时，第二隔离结构103可以从半导体基板100的第二表面100b朝向半导体基板100的第一表面100a延伸。换言之，第二隔离结构103可以具有可小于半导体基板100的垂直厚度的第二深度d2。此外，根据本发明构思的一些实施方式，第二深度d2可以基本上等于上述第一隔离结构101的第一深度d1。
此外，第二隔离结构103的顶表面可以具有第二宽度W2。同时，第二隔离结构103的宽度可以从半导体基板100的第二表面100b朝向第一表面100a逐渐变小(即可以是逐渐变窄的)。根据本发明构思的一些实施方式，第二宽度W2可以基本上等于上述第一隔离结构101的第一宽度W1。
在第一和第三像素区域PG1、PG2和PB的每个中，第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b可以通过第二隔离结构103的第二部分103b彼此隔离或分离。换言之，第一光电转换区域110a可以被第一和第三像素区域PG1、PG2和PB的每个中的第二隔离结构103的第二部分103b和第一隔离结构101的一部分围绕，并且第二光电转换区域110b可以被第一和第三像素区域PG1、PG2和PB的每个中的第二隔离结构103的第二部分103b和第一隔离结构101的另一部分围绕。在一些实施方式中，第一和第三像素区域PG1、PG2和PB中的每个的第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b可以与第一隔离结构101的侧壁和第二隔离结构103的第二部分103b的侧壁接触。
此外，在第一和第三像素区域PG1、PG2和PB的每个中，第一光电转换区域110a的一部分可以设置在第二隔离结构103的第一部分103a与半导体基板100的第一表面100a之间。类似地，第二光电转换区域110b的一部分可以设置在第二隔离结构103的第一部分103a与半导体基板100的第一表面100a之间。
在一些实施方式中，半导体基板100的第二表面100b可以被图案化以在半导体基板100中形成深沟槽，并且第二隔离结构103可以通过用绝缘材料填充深沟槽而形成。如上所述，第二隔离结构103的宽度可以从半导体基板100的第二表面100b朝向第一表面100a逐渐变小。此外，第二隔离结构103可以与半导体基板100的第一表面100a垂直间隔开。在一些实施方式中，第二隔离结构103可以通过图案化半导体基板100的第一表面100a而形成。因此，第二隔离结构103可以可选择地与半导体基板100的第二表面100b垂直间隔开。
在一些实施方式中，第二隔离结构103可以与第一隔离结构101同时形成，因此第二隔离结构103可以包括与第一隔离结构101相同的绝缘材料。此外，第二隔离结构103和第一隔离结构101可以在半导体基板100中构成一体。第二隔离结构103可以由其折射率低于半导体基板100的折射率的绝缘材料形成。例如，第二隔离结构103可以由硅氧化物层、硅氮化物层、未掺杂的多晶硅层、空气或其任何组合形成。第二隔离结构103可以减少/防止第一和第三像素区域PG1、PG2和PB的每个中的第一光电转换区域110a与第二光电转换区域110b之间的串扰。因此，电信号之间的相位差在第一和第三像素区域PG1、PG2和PB的每个中能被精确地检测。换言之，在第一和第三像素区域PG1、PG2和PB的每个中自动聚焦特性可以被改善。
入射到第一和第三像素区域PG1、PG2和PB中的每个上的光可以被第二隔离结构103不规则地反射，因此被不规则反射的光可以入射到在第一方向D1上与其相邻的像素区域和在第二方向D2上与其相邻的像素区域上。然而，由于第二隔离结构103包括彼此交叉的第一部分103a和第二部分103b，所以入射到第一方向D1的像素区域上的光的量可以基本上等于入射到第二方向D2的像素区域上的光的量。因此，减少可根据第一像素区域PG1和PG2的位置发生的噪声差异是可能的。
在第二像素区域PR的每个中，隔离掺杂剂区域105可以设置在第一光电转换区域110a与第二光电转换区域110b之间。入射到包括隔离掺杂剂区域105的第二像素区域PR上的光的波长带可以比入射到第一和第三像素区域PG1、PG2和PB上的光的波长带更长。因此，隔离掺杂剂区域105可以具有与第二隔离结构103不同的形状。如果上述第二隔离结构103替代地应用于第二像素区域PR，则入射到第二像素区域PR上的长波长光可以容易地由第二隔离结构103不规则地反射。这种被不规则反射的光可能引起第二像素区域PR与邻近于第二像素区域PR的第一像素区域PG1和PG2之间的串扰现象。
更详细地，当从平面图观察时，隔离掺杂剂区域105可以具有在第一方向D1上延伸的线性形状。隔离掺杂剂区域105可以与第一隔离结构101接触。此外，当从剖面图观察时，隔离掺杂剂区域105可以从半导体基板100的第二表面100b朝向半导体基板100的第一表面100a垂直延伸。第一光电转换区域110a可以被第二像素区域PR的每个中的隔离掺杂剂区域105和第一隔离结构101的一部分围绕，并且第二光电转换区域110b可以被第二像素区域PR的每个中的隔离掺杂剂区域105和第一隔离结构101的另一部分围绕。
在一些实施方式中，隔离掺杂剂区域105可以是形成在半导体基板100中并具有第一导电类型的掺杂剂区域。详细地，隔离掺杂剂区域105可以通过将第一导电类型的掺杂剂离子注入到第二像素区PR的半导体基板100中而形成。例如，隔离掺杂剂区域105可以通过将第一导电类型的掺杂剂离子注入到半导体基板100的第二表面100b而形成。隔离掺杂剂区域105可以与半导体基板100的第一表面100a垂直间隔开。换言之，隔离掺杂剂区域105可以具有可小于半导体基板100的垂直厚度的第三深度d3。同时，第三深度d3可以基本上等于或不同于第一隔离结构101的第一深度d1和第二隔离结构103的第二深度d2。
由于隔离掺杂剂区域105是第一导电类型的掺杂剂区域，所以第一光电转换区域110a与第二光电转换区域110b之间的势垒可以阻止/防止在第一光电转换区域110a中产生的光电荷流入第二光电转换区域110b中和/或可以阻止/防止在第二光电转换区域110b中产生的光电荷流入第一光电转换区域110a中。此外，由于隔离掺杂剂区域105由与第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b相同的半导体材料形成，所以入射到第二像素区域PR上的光可以不被在第一方向D1上延伸的隔离掺杂剂区域105折射和反射。换言之，入射到在第二方向D2上与第二像素区域PR相邻的像素区域上的被不规则反射的光可以被减小，以减小它们之间的串扰现象。结果，减小可根据与第二像素区域PR相邻的第一像素区域PG1和PG2的位置发生的噪声差异是可能的。
在第一至第三像素区域PG1、PG2、PR和PB的每个中，浮置扩散层120可以设置在第一光电转换区域110a与第二光电转换区域110b之间。浮置扩散层120可以通过将第二导电类型的掺杂剂离子注入到半导体基板100的第一表面100a而形成。
第一传输栅电极201a可以设置在第一光电转换区域110a与浮置扩散层120之间的半导体基板100的第一表面100a上，并且第二传输栅电极201b可以设置在第二光电转换区域110b与浮置扩散层120之间的半导体基板100的第一表面100a上。第一层间绝缘层221可以覆盖第一传输栅电极201a和第二传输栅电极201b。第二至第四层间绝缘层222、223和224可以设置在第一层间绝缘层221上。
第一至第三滤色器303G、303R和303B以及第一至第三微透镜307G、307R和307B可以设置在半导体基板100的第二表面100b上。第一至第三滤色器303G、303R和303B可以分别设置在第一至第三像素区域PG1、PG2、PR和PB上，并且第一至第三微透镜307G、307R和307B可以分别设置在第一至第三滤色器303G、303R和303B上。此外，第一平坦化层301可以设置在半导体基板100的第二表面100b与滤色器303G、303R和303B之间，并且第二平坦化层305可以设置在滤色器303G、303R和303B与微透镜307G、307R和307B之间。
第一至第三滤色器303G、303R和303B可以分别包括参考图4A描述的绿色滤色器、红色滤色器和蓝色滤色器。或者，第一至第三滤色器303G、303R和303B可以具有其它颜色，诸如青色、品红色和黄色。在一些实施方式中，具有绿色的第一滤色器303G可以设置在第一像素区域PG1和PG2上，具有红色的第二滤色器303R可以设置在第二像素区域PR上，并且具有蓝色的第三滤色器303B可以设置在第三像素区域PB上。
第一至第三微透镜307G、307R和307B可以具有凸形以集中入射到第一至第三像素区域PG1、PG2、PR和PB上的光。当从平面图观察时，第一至第三微透镜307G、307R和307B中的每个可以交叠一对第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b。换言之，第一至第三微透镜307G、307R和307B中的每个的中心可以与像素区域PG1、PG2、PR和PB中的每个的中心基本上对准。
接着，图5A的第二区域R2将参考图8、9A、9B和10被详细描述。在第二区域R2中，为了说明的容易和方便，与第一区域R1相同的特征的描述可以被省略或被简要提及。换言之，第二区域R2与第一区域R1之间的主要差异将被描述。
参考图8、9A、9B和10，第二隔离结构103在第一和第三像素区域PG1、PG2和PB的每个中可以在第三方向D3上偏移。换言之，与上述第一区域R1的第二隔离结构(见图9B的V103)相比，第二区域R2的第二隔离结构103可以在第三方向D3上偏移。
当在这里使用时，词语“偏移”和“被偏移”可以指两个元件之间的偏移。例如，两个元件可以不在垂直方向上对准(即，中心可以不在相同垂直轴上)，因为延伸穿过所述元件中的一个的中心的垂直轴可以不与延伸穿过所述元件中的另一元件的中心的垂直轴对准。因此，当在这里使用时，术语“中心”可以指中央/中心垂直轴。
第三方向D3可以是半导体基板100的中心与第二区域R2间隔开的方向。在一些实施方式中，当从平面图观察时，第二隔离结构103的中心C103可以从第一像素区PG2的中心CPG2在第三方向D3上偏移第一距离L1。在一些实施方式中，当从平面图观察时，第三像素区域PB的第二隔离结构103的中心C103可以从第三像素区域PB的中心CPB在第三方向D3上偏移第二距离L2。在一些实施方式中，第一距离L1可以基本上等于第二距离L2。相反，在第二像素区域PR的每个中，隔离掺杂剂区域105可以设置在第二像素区域PR的中心处。
第一至第三微透镜307G、307R和307B中的每个可以在第三方向D3上偏移。在一些实施方式中，当从平面图观察时，第一微透镜307G的中心C307G可以从第一像素区域PG2的中心CPG2在第三方向D3上偏移第三距离L3。因此，第一微透镜307G的一部分可以垂直交叠第三像素区域PB的与第一像素区域PG2相邻的一部分。在一些实施方式中，当从平面图观察时，第三微透镜307B的中心C307B可以从第三像素区域PB的中心CPB在第三方向D3上偏移第四距离L4。在一些实施方式中，第三距离L3可以基本上等于第四距离L4。此外，在一些实施方式中，第二微透镜307R的中心可以在第三方向D3上从第二像素区域PR的中心偏移第五距离，并且第五距离可以基本上等于第三距离L3和第四距离L4。
再参考图5B和9B，入射到第二区域R2上的第二光LI2可以具有小于90度的第二入射角θ2。因此，透射穿过第二区域R2的第一至第三微透镜307G、307R和307B中的每个的第二光LI2可以不照射到第二区域R2的像素区域PG1，PG2，PR或PB的中心。然而，由于在根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器中，第二区域R2的第一至第三微透镜307G、307R和307B中的每个在第三方向D3上偏移，所以第二光LI2可以被照射到靠近像素区域PG1、PG2、PR和PB的每个的中心。此外，由于第一和第三像素区域PG1、PG2和PB中的每个的第二隔离结构103也在第三方向D3上偏移，所以第二光LI2可以被照射到第二隔离结构103的中心。因此，第二光LI2可以通过第二隔离结构103在所有侧面上均匀散射。结果，减少可根据第一像素区域PG1和PG2的位置发生的噪声差异是可能的。
图11和12是图8的区域“M”的放大平面图以示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器。参考图11和12，为了说明的容易和方便，与图8、9A、9B和10相同的技术特征的描述可以被省略或被简要提及。换言之，图11和12与图8、9A、9B和10之间的主要差异在下文中将被描述。
参考图11，对应于第一微透镜307G的偏移距离的第三距离L3可以与对应于第三微透镜307B的偏移距离的第四距离L4不同。例如，第三距离L3可以大于第四距离L4。此外，在一些实施方式中，对应于第二微透镜307R的偏移距离的第五距离可以不同于第三距离L3和第四距离L4。换言之，第五距离、第三距离L3和第四距离L4可以彼此不同。
其波长带彼此不同的光可以入射到第一至第三像素区域PG1、PG2、PR和PB上。因此，分别入射到第一至第三像素区域上的光的折射角可以彼此不同。考虑到第一至第三像素区域的折射角，第一至第三微透镜307G、307R和307B的偏移距离可以彼此不同。
参考图12，第一像素区域PG2的隔离结构103被偏移的第一距离L1可以与第三像素区域PB的第二隔离结构103被偏移的第二距离L2不同。例如，第一距离L1可以大于第二距离L2。
其波长带彼此不同的光可以入射到第一至第三像素区域PG1、PG2、PR和PB上。因此，分别入射到第一至第三像素区域上的光的折射角可以彼此不同。考虑到第一和第三像素区域PG1、PG2和PB的折射角，第一和第三像素区域PG1、PG2和PB的偏移距离可以彼此不同。
图13至18是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的剖面图。图13是沿图8的线II-II'截取的剖面图，图14是沿图6的线I-I'截取的剖面图，图15至18是沿图6的线II-II'截取的剖面图。关于图13-18，为了说明的容易和方便，与图6、7A至7C、8、9A、9B和10相同的技术特征的描述可以被省略或被简要提及。换言之，图13-18与图6、7A至7C、8、9A、9B和10之间的主要差异将在下文中被描述。
根据图8和13，第一至第三滤色器303G、303R和303B可以在第三方向D3上偏移。例如，与上述第一区域R1的第二滤色器(见图13的V303R)相比，根据一些实施方式的第二区域R2的第二滤色器303R可以在第三方向D3上偏移。
如以上参考图5B和9B所述，入射在第二区域R2上的第二光LI2可以不照射到像素区域PG1、PG2、PR和PB中的每个的中心。因此，第一至第三滤色器303G、303R和303B可以在第三方向D3上偏移以靠近第一至第三滤色器303G、303R和303B中的每个的中心照射第二光LI2。
根据图6和14，第一隔离结构101的顶表面的第一宽度W1可以大于第二隔离结构103的顶表面的第二宽度W2。此外，第一隔离结构101的第一深度d1可以大于第二隔离结构103的第二深度d2。第一隔离结构101和第二隔离结构103的这些特征可以被应用于第二区域R2。
根据图6和15，在第二像素区域PR的每个中，隔离掺杂剂区域105可以包括掺杂有第一导电类型的掺杂剂的多个掺杂剂区域。该隔离掺杂剂区域105可以通过使用第一导电类型的掺杂剂重复执行多个离子注入工艺而形成。掺杂剂的离子注入深度可以在重复离子注入工艺的同时被调节。在一些实施方式中，隔离掺杂剂区域105可以具有根据离半导体基板100的第二表面100b的距离而变化的掺杂剂浓度。隔离掺杂剂区域105的这些特征可以被应用于第二区域R2。
根据图6和16，第一隔离结构101可以包括隔离层IL1和覆盖隔离层IL1的表面的掺杂剂层ID。掺杂剂层ID可以具有第一导电类型。掺杂剂层ID可以围绕隔离层IL1的至少一部分。掺杂剂层ID可以包括第一导电类型(例如P型)的掺杂剂。掺杂剂层ID可以与第一导电类型的半导体基板100直接接触。掺杂剂层ID中的第一导电类型掺杂剂的浓度可以高于半导体基板100中的第一导电类型掺杂剂的浓度。因此，掺杂剂层ID可以在第一光电转换区域110a和第二光电转换区域110b周围形成势垒。结果，当绝缘层形成在通过图案化半导体基板100形成的深沟槽中时，掺杂剂层ID可以减小可由通过深沟槽的表面缺陷产生的电子-空穴对(EHP)而出现的暗电流。
类似于第一隔离结构101，第二隔离结构103也可以包括隔离层IL1和掺杂剂层ID。此外，包括隔离层IL1和掺杂剂层ID的第一隔离结构101和第二隔离结构103的特征可以被应用于第二区域R2。
根据图6和17，第一隔离结构101可以包括具有彼此不同的折射率的第一隔离层IL2和第二隔离层IL3。第一隔离层IL2可以与半导体基板100接触，并且第二隔离层IL3可以设置在第一隔离层IL2中。倾斜入射到第一隔离结构101上的光可以通过第一隔离层IL2与第二隔离层IL3的折射率之间的差异而在第一隔离层IL2与第二隔离层IL3之间的界面处被折射。例如，第一隔离层IL2可以包括硅氧化物层、硅氮化物层或硅氮氧化物层，并且第二隔离层IL3可以包括硅氧化物层、硅氮化物层、硅氮氧化物层、多晶硅层或金属层。
类似于第一隔离结构101，第二隔离结构103也可以包括第一隔离层IL2和第二隔离层IL3。此外，包括第一隔离层IL2和第二隔离层IL3的第一隔离结构101和第二隔离结构103的特征可以被应用于第二区域R2。
根据图6和18，第一隔离结构101可以穿透半导体基板100。第一隔离结构101可以通过图案化半导体基板100的第一表面100a而形成。因此，第一隔离结构101的宽度从半导体基板100的第一表面100a朝向第二表面100b可以逐渐变小(即可以是逐渐变窄的)。第一隔离结构101的底表面可以具有第三宽度W3。在一些实施方式中，第三宽度W3可以大于第二隔离结构103的顶表面的第二宽度W2。此外，第一隔离结构101的深度可以大于第二隔离结构103的深度。参考图6和18描述的第一隔离结构101的这些特征可以应用于第二区域R2。
图19和20是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的平面图。图19是图5A的第一区域R1的放大平面图，图20是图5A的第二区域R2的放大平面图。图21是沿图20的线I-I'截取的剖面图。参考图19-21，为了说明的容易和方便，与图6、7A至7C、8、9A、9B和10相同的技术特征的描述可以被省略或被简要提及。换言之，图19-21与图6、7A至7C、8、9A、9B和10之间的主要差异将在下文中被描述。
参考图19至21，第三隔离结构107可以设置在第三像素区域PB的每个中的第一光电转换区域110a与第二光电转换区域110b之间。当从平面图观察时，第三隔离结构107可以具有在第一方向D1上延伸的线性形状。第三隔离结构107可以连接到第一隔离结构101以在半导体基板100中构成一体。换言之，第三隔离结构107可以具有与其第一部分103a被省略的图6、7A至7C、8、9A、9B和10的第二隔离结构103相同的形状。此外，在第二区域R2中，第三隔离结构107的中心可以从第三像素区域PB的中心偏移。
图22和23是示出根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器的平面图。图22是图5A的第一区域R1的放大平面图，图23是图5A的第二区域R2的放大平面图。图24是沿图23的线I-I'截取的剖面图。关于图22-24，为了说明的容易和方便，与图19至21相同的技术特征的描述可以被省略或被简要提及。换言之，图22-24与图19至21之间的主要差异将在下文中被主要描述。
参考图22至24，类似于第三像素区域PB，第三隔离结构107也可以设置在第一像素区域PG1和PG2的每个中。换言之，在第一方向D1上延伸的第三隔离结构107可以设置在第一和第三像素区域PG1、PG2和PB的每个中。在第二区域R2中，第三隔离结构107的中心可以从第一和第三像素区域PG1、PG2和PB的每个的中心偏移。
在根据本发明构思的一些实施方式的图像传感器中，微透镜和隔离结构可以在像素区域中偏移。因此，减少彼此相邻的像素区域之间的串扰现象是可能的。结果，可以减少彼此相邻的像素区域之间的噪声差异。
以上公开的主题被认为是说明性的而不是限制性的，并且所附权利要求旨在涵盖落入真实精神和范围内的所有这样的修改、改进和其它实施方式。因此，在法律允许的最大范围内，范围由所附权利要求及其等同物的最宽许可解释来确定，并且不应被前述详细描述约束或限制。
本申请要求享有2016年8月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0101461号的优先权，其公开通过引用其全文在此合并。

Claims (25)

1.一种图像传感器，包括：
半导体基板，包括第一像素区域和第二像素区域；
第一隔离结构，在所述半导体基板中以限定所述第一像素区域和所述第二像素区域；
第一光电转换元件和第二光电转换元件，在所述第一像素区域和所述第二像素区域的每个中；
第二隔离结构，在所述第一像素区域中的所述第一光电转换元件与所述第二光电转换元件之间；以及
隔离掺杂剂区域，在所述第二像素区域中的所述第一光电转换元件与所述第二光电转换元件之间，
其中当从平面图观察时，所述第二隔离结构的中心相对于所述第一像素区域的中心偏移，
其中所述第一像素区域是多个第一像素区域中的一个，并且所述第二像素区域是多个第二像素区域中的一个，以及
其中所述第一像素区域和所述第二像素区域沿第一方向交替布置。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第二隔离结构包括：在所述第一方向上延伸的第一部分；以及在交叉所述第一方向的第二方向上延伸的第二部分，以及
其中所述第一部分和所述第二部分在所述第二隔离结构的中心处彼此交叉。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一隔离结构和所述第二隔离结构彼此连接以构成一体。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，
其中所述第一隔离结构的顶表面的宽度比所述第二隔离结构的顶表面的宽度更宽，以及
其中所述第一隔离结构的深度比所述第二隔离结构的深度更深。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，
其中所述第一隔离结构的宽度从所述半导体基板的第一表面朝向所述半导体基板的第二表面逐渐变窄，以及
其中所述第二隔离结构的宽度从所述半导体基板的所述第一表面朝向所述半导体基板的所述第二表面逐渐变窄。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，
其中所述半导体基板还包括由所述第一隔离结构限定的第三像素区域，
其中所述图像传感器还包括在所述第三像素区域中的第一光电转换元件与第二光电转换元件之间的第三隔离结构，
其中当从平面图观察时，所述第三隔离结构的中心从所述第三像素区域的中心偏移，以及
其中所述第三像素区域在交叉所述第一方向的第二方向上与所述第一像素区域间隔开。
7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述第二隔离结构的偏移距离与所述第三隔离结构的偏移距离不同。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：
分别在所述第一像素区域和所述第二像素区域上的第一微透镜和第二微透镜，
其中当从平面图观察时，所述第一微透镜的中心从所述第一像素区域的所述中心偏移，以及
其中当从平面图观察时，所述第二微透镜的中心从所述第二像素区域的中心偏移。
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述第一微透镜的至少一部分垂直地交叠所述第二像素区域。
10.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述第一微透镜的偏移距离与所述第二微透镜的偏移距离不同。
11.根据权利要求1所述的图像传感器，
其中所述半导体基板的中心在第二方向上与所述第一像素区域的所述中心间隔开，以及
其中所述第二隔离结构在所述第二方向上偏移。
12.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括分别在所述第一像素区域和所述第二像素区域上的第一滤色器和第二滤色器，
其中当从平面图观察时，所述第一滤色器的中心从所述第一像素区域的所述中心偏移，以及
其中当从平面图观察时，所述第二滤色器的中心从所述第二像素区域的中心偏移。
13.一种图像传感器，包括：
包括像素区域的半导体基板；
在所述像素区域上的微透镜；
第一隔离结构，在所述半导体基板中以限定所述像素区域；
在所述像素区域中的第一光电转换元件和第二光电转换元件；以及
第二隔离结构，在所述像素区域中的所述第一光电转换元件与所述第二光电转换元件之间，
其中当从平面图观察时，所述微透镜的中心从所述像素区域的中心偏移，以及
其中当从平面图观察时，所述第二隔离结构的中心从所述像素区域的所述中心偏移。
14.根据权利要求13所述的图像传感器，其中所述微透镜的偏移距离比所述第二隔离结构的偏移距离更长。
15.根据权利要求13所述的图像传感器，其中所述第二隔离结构包括：在第一方向上延伸的第一部分；以及在交叉所述第一方向的第二方向上延伸的第二部分，以及
其中所述第一部分和所述第二部分在所述第二隔离结构的所述中心处彼此交叉。
16.根据权利要求13所述的图像传感器，
其中所述半导体基板的中心在第一方向上与所述像素区域的所述中心间隔开，以及
其中所述微透镜和所述第二隔离结构在所述第一方向上偏移。
17.根据权利要求13所述的图像传感器，
其中所述第一隔离结构和所述第二隔离结构中的每个包括第一隔离层和第二隔离层，以及
其中所述第一隔离层的折射率不同于所述第二隔离层的折射率。
18.一种图像传感器，包括：
半导体基板，包括在第一区域中的第一像素区域以及在第二区域中的第二像素区域；
第一隔离结构，在所述半导体基板中以限定所述第一像素区域和所述第二像素区域；
第一光电转换元件和第二光电转换元件，在所述第一像素区域和所述第二像素区域的每个中；
第二隔离结构，在所述第一像素区域中的所述第一光电转换元件与所述第二光电转换元件之间；以及
第三隔离结构，在所述第二像素区域中的所述第一光电转换元件与所述第二光电转换元件之间，
其中所述第一区域在所述半导体基板的中心处，
其中所述第一区域在第一方向上与所述第二区域间隔开，
其中当从平面图观察时，所述第二隔离结构的中心与所述第一像素区域的中心基本上对准，以及
其中当从平面图观察时，所述第三隔离结构的中心在所述第一方向上从所述第二像素区域的中心偏移。
19.根据权利要求18所述的图像传感器，还包括：
在所述第二像素区域上的微透镜，
其中当从平面图观察时，所述微透镜的中心在所述第一方向上从所述第二像素区域的所述中心偏移。
20.根据权利要求19所述的图像传感器，其中所述微透镜的偏移距离比所述第三隔离结构的偏移距离更长。
21.一种图像传感器，包括：
包括多个像素区域的半导体基板；
第一光电转换区域和第二光电转换区域，在所述多个像素区域中的一个像素区域中；
隔离区域，在所述多个像素区域中的所述一个像素区域中的所述第一光电转换区域与所述第二光电转换区域之间的所述半导体基板中延伸；以及
交叠所述隔离区域的中心的透镜，
其中所述隔离区域的所述中心和所述透镜的中心从所述多个像素区域中的所述一个像素区域的中心偏移。
22.根据权利要求21所述的图像传感器，其中所述隔离区域和所述透镜的相应中心彼此偏移。
23.根据权利要求22所述的图像传感器，其中所述隔离区域的所述中心比所述透镜的所述中心更靠近所述多个像素区域中的所述一个像素区域的所述中心。
24.根据权利要求21所述的图像传感器，其中所述透镜交叠所述多个像素区域中的另一像素区域的光电转换区域的一部分。
25.根据权利要求21所述的图像传感器，其中所述隔离区域的所述中心位于所述隔离区域的分别在不同的第一方向和第二方向上延伸的第一部分和第二部分的交叉处。
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