CN107768388B - 图像传感器及制造其的方法 - Google Patents

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Abstract

一种配置为提供提高的可靠性的图像传感器可以包括含多种不同元素的电荷钝化层，不同元素的每种元素为金属元素或准金属元素。不同元素可以包括周期表元素的第一族的第一元素以及周期表元素的第二不同的族的第二元素。电荷钝化层可以包括非晶晶体结构。

Description

图像传感器及制造其的方法
技术领域
本公开涉及图像传感器及制造其的方法。
背景技术
图像传感器是配置为将光学图像转换成电信号的器件。图像传感器可以被分类为电荷耦合器件(CCD)类型和互补金属氧化物半导体(CMOS)类型。CMOS型图像传感器可以被称为“CIS”(CMOS图像传感器)。CIS可以包括多个二维布置的像素(例如像素的阵列)。像素的每个可以包括光电二极管(PD)。光电二极管可以被配置为将入射光转换成电信号。
近年来，计算机和通信行业的发展使得对配置为在诸如数码相机、摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏设备、安保摄像头、医疗微型相机、机器人等的各种领域中提供增强的性能的图像传感器的增加的需求成为可能。此外，高度集成的半导体器件已经使图像传感器的高集成度成为可能。
发明内容
一些示例实施方式提供能够改善暗状态特性因而提高可靠性的图像传感器。
一些示例实施方式提供制造能够改善暗状态特性因而提高可靠性的图像传感器的方法。
根据本公开的目的不限于上述目的，并且除上述目的之外的目的对于本领域技术人员将由以下描述被清楚地理解。
根据一些示例实施方式，一种图像传感器可以包括：包括彼此相对的第一表面和第二表面的衬底，衬底还包括光电转换器件；在衬底的第一表面上的绝缘结构，绝缘结构包括金属布线；在衬底的第二表面上的电荷钝化层，电荷钝化层包括非晶晶体结构，电荷钝化层还包括多种不同元素，不同元素的每种元素为金属元素或准金属元素；以及在电荷钝化层上的微透镜。
根据一些示例实施方式，一种图像传感器可以包括：包括彼此相对的第一表面和第二表面的衬底，衬底还包括光电转换器件；在衬底的第一表面上的绝缘结构，绝缘结构包括金属布线；在衬底的第二表面上的电荷钝化层，电荷钝化层包括在衬底的第二表面上的第一层部分和在第一层部分上的第二层部分，电荷钝化层的至少一部分包括非晶晶体结构，第一层部分和第二层部分包括共同的材料，并且第一层部分的化学计量不同于第二层部分的化学计量；以及在电荷钝化层上的微透镜。
根据一些示例实施方式，一种图像传感器可以包括：衬底，包括限定在其中的感测区域、光学黑色(OB)区域、外围区域，衬底还包括光电转换器件；在衬底的第一表面上的绝缘结构，绝缘结构包括金属布线；在衬底的与第一表面相对的第二表面上的电荷钝化层，电荷钝化层跨越衬底的感测区域和OB区域延伸，电荷钝化层包括多种不同元素，不同元素的每种元素为金属元素或准金属元素，电荷钝化层的至少一部分包括非晶晶体结构；以及在电荷钝化层上的多个微透镜。
根据一些示例实施方式，一种制造图像传感器的方法可以包括：在衬底内形成光电转换器件，衬底包括彼此相对的第一表面和第二表面；在衬底的第一表面上形成绝缘结构，绝缘结构包括金属布线；在衬底的第二表面上形成第一电荷钝化层，第一电荷钝化层包括非晶晶体结构，第一电荷钝化层还包括多种不同元素，不同元素的每种元素为金属元素或准金属元素；在第一电荷钝化层上形成滤色器；以及在滤色器上形成微透镜。
根据一些示例实施方式，一种图像传感器可以包括衬底以及衬底上的电荷钝化层。电荷钝化层可以包括含多种不同元素的氧化物材料，不同元素的每种元素为金属元素或准金属元素。
附图说明
通过参照附图详细描述本公开的示例实施方式，本公开的以上及另外的目的、特征和优点对本领域普通技术人员将变得更加明显，附图中：
图1是根据一些示例实施方式的图像传感器的框图；
图2是图2的传感器阵列的等效电路图；
图3是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图4是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图5是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图6是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图7是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图8是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图9是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图10是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图11是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图12是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图13是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图14是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图15是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图16是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图17是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图18是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图；
图19、图20、图21、图22A、图22B、图22C、和图23是提供为说明根据一些示例实施方式的制造图像传感器的方法、示出制造的中间阶段的视图；
图24和图25是提供为说明根据一些示例实施方式的制造图像传感器的方法、示出制造的中间阶段的视图；
图26、图27和图28是提供为说明根据一些示例实施方式的制造图像传感器的方法、示出制造的中间阶段的视图。
具体实施方式
图1是根据一些示例实施方式的图像传感器的框图。
参照图1，根据一些示例实施方式的图像传感器包括由每个含光电转换器件的二维布置的像素组成(例如至少部分地包括每个含光电转换器件的二维布置的像素)的传感器阵列10、时序发生器20、行解码器30、行驱动器40、相关双采样器(CDS)50、模数转换器(ADC)60、锁存器70、列解码器80等。
传感器阵列10包括多个二维布置的单位像素。多个单位像素可以被配置为将光学图像转换成电输出信号。传感器阵列10接收包括行选择信号、复位信号、电荷传输信号等的多个驱动信号，使得传感器阵列10因此被驱动。此外，所转换的电输出信号可以通过垂直信号线被提供给相关双采样器50。
时序发生器20向行解码器30和列解码器80提供时序信号和控制信号。
根据行解码器30处的解码结果，行驱动器40向有源像素传感器阵列10提供多个驱动信号以驱动多个单位像素。通常，当单位像素被布置成矩阵形式时，驱动信号被提供给行的每个。
相关双采样器50通过垂直信号线接收形成在有源像素传感器阵列10处的输出信号，并保持及采样该输出信号。就是说，相关双采样器50根据输出信号对某一噪声电平和信号电平进行双采样，并输出对应于噪声电平与信号电平之差的差值电平。
模数转换器60将对应于差值电平的模拟信号转换成数字信号，并输出结果。
锁存器70锁存数字信号，并且锁存的信号根据列解码器80处的解码结果被顺序地输出到图像信号处理器。
图2是图1的传感器阵列的等效电路图。
参照图2，像素P被布置成矩阵图案以形成传感器阵列10。像素P的每个包括光电转换器件11、浮置扩散区13、电荷转移器件15、驱动器件17、复位器件18以及选择器件19。将参照第i行像素(P(i,j)、P(i,j+1)、P(i,j+2)、P(i,j+3)、……)作为一示例描述上述器件的功能。
光电转换器件11吸收入射光并积累对应于光量的电荷。对于光电转换器件11，虽然光电二极管作为一示例在图中被示出，但是可以应用光电二极管、光电晶体管、光电门(photogate)、钉扎光电二极管或其组合。
光电转换器件11的每个与将累积的电荷转移到浮置扩散区13的电荷转移器件15的每个联接。浮置扩散区(FD)13是电荷被转换成电压的地方，并且由于寄生电容，电荷被累积地储存。
在此被例示为源极跟随器放大器的驱动器件17放大浮置扩散区13中的随每个光电转换器件11的累积电荷转移的电位的变化，并将放大结果输出到输出线Vout。
复位器件18周期性地复位浮置扩散区13。复位器件18可以由一个MOS晶体管组成，该MOS晶体管被用于施加预定偏压(即复位信号)的复位线RX(i)所提供的偏压驱动。当复位器件18被复位线RX(i)所提供的偏压导通时，提供给复位器件18的漏极的预定电位，例如电源电压VDD，被传输到浮置扩散区13。
选择器件19起到选择像素P的作用用于以行单位进行读取。选择器件19可以由一个MOS晶体管组成，该MOS晶体管被行选择线SEL(i)所提供的偏压(即行选择信号)驱动。当选择器件19被行选择线SEL(i)所提供的偏压导通时，提供给选择器件19的漏极的预定电位，例如电源电压VDD，被传输到驱动器件17的漏极区。
用于向电荷转移器件15施加偏压的转移线TX(i)、用于向复位器件18施加偏压的复位线RX(i)、以及用于向选择器件19施加偏压的行选择线SEL(i)可以基本上彼此平行地延伸和布置。
图3是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。
参照图3，根据一些示例实施方式的图像传感器可以包括第一区域I和第二区域II。图像传感器包括形成在第一区域I和第二区域II中的绝缘结构110和第一电荷钝化层120。此外，图像传感器可以包括形成在第一区域I中的滤色器层150和多个微透镜160。
第一区域I可以是感测区域，第二区域II可以是光学黑色区域或OB区域。第一区域I和第二区域II可以是其中形成图1的传感器阵列10的区域。第二区域II是光的进入在其中被阻挡以向第一区域I提供黑信号的参考的区域。第二区域II形成为与第一区域I相同的结构，但被构造为屏蔽入射光。因此，第一区域I中的传感器阵列的暗电流参照第二区域II中的暗电流被校正。
衬底100可以包括彼此相对的第一表面100a和第二表面100b。衬底100的第一表面100a可以是衬底100的正面，衬底100的第二表面100b可以是衬底100的背面。
衬底100可以包括P型或N型体衬底，可以包括在P型体衬底上生长的P型或N型外延层，或者可以包括在N型体衬底上生长的P型或N-型外延层。此外，除半导体衬底之外的诸如有机塑料衬底等的衬底也可以被包括在衬底100中。
光电转换器件例如光电二极管PD形成在第一区域I和第二区域II中的衬底100内。光电转换器件PD可以形成在衬底100的第一表面100a附近，但示例实施方式不仅仅限于任何特定示例。
多个第一栅极115可以设置在衬底100的第一表面100a上。例如，第一栅极115可以包括电荷转移器件的栅极、复位器件的栅极、驱动器件的栅极等等。虽然图3示出了第一栅极115形成在衬底100的第一表面100a上，但示例实施方式不仅仅限于任何特定示例。因此，在一些示例实施方式中，第一栅极115中的一个或更多个可以形成为凹入到或埋入衬底100中，使得所述一个或更多个第一栅极115从第一表面100a或第二表面100b延伸到衬底100中。
绝缘结构110可以设置在衬底100的第一表面100a上。就是说，绝缘结构110可以形成在衬底100的正面上。绝缘结构110可以包括层间绝缘膜112和第一金属布线114。
层间绝缘膜112可以包括硅氧化物、硅氮化物、硅氧氮化物、低k电介质材料和以上材料的组合中的至少一种。
第一金属布线114可以包括铝(Al)、铜(Cu)、钨(W)、钴(Co)、钌(Ru)等，但不限于此。
第一金属布线114可以形成在第一区域I和第二区域II中，并且可以包括多个顺序堆叠的布线。虽然图3示出了第一金属布线114的三个顺序堆叠的层，但这是仅为了说明的方便而被提供，并且示例实施方式不仅仅限于任何特定示例。
预金属电介质膜层105可以设置在衬底100与绝缘结构110之间。预金属电介质膜层105可以覆于设置在衬底100上的第一栅极115上(例如覆盖设置在衬底100上的第一栅极115)。
预金属电介质膜层105可以包括硅氧化物、硅氮化物、硅氧氮化物、低k电介质材料和以上材料的组合中的至少一种。
第一电荷钝化层120可以设置在衬底100的第二表面100b上。就是说，第一电荷钝化层120可以形成在衬底100的背面上。第一电荷钝化层120可以沿着衬底100的第二表面100b设置(例如，沿着衬底100的第二表面100b延伸、跨越衬底100的第二表面100b延伸、跨越衬底100的第二表面100b设置等)。
第一电荷钝化层120跨越第一区域I和第二区域II设置。具体地，第一电荷钝化层120可以完全地形成在第一区域I和第二区域II中。第一电荷钝化层120跨越第一区域I和第二区域II形成，以便使形成在第一区域I和第二区域II中的传感器阵列的噪声参考相等。
在根据一些示例实施方式的图像传感器中，第一电荷钝化层120可以形成为与衬底100即与衬底100的第二表面100b接触。
在一些示例实施方式中，第一电荷钝化层120包括高k绝缘材料。第一电荷钝化层120可以包括非晶晶体结构。在一些示例实施方式中，第一电荷钝化层120中包括的高k绝缘材料的至少一部分可以具有非晶晶体结构。
例如，第一电荷钝化层120可以完全地具有非晶晶体结构。在另一示例中，第一电荷钝化层120可以具有在非晶晶体结构基体中包括晶粒的非晶晶体结构。在另一示例中，第一电荷钝化层120可以具有在晶体结构基体中包括非晶晶体结构的晶体结构。
第一电荷钝化层120可以包括两种或更多种不同的金属或准金属元素。换言之，第一电荷钝化层120可以包括多种不同元素，不同元素的每种元素为金属元素或准金属元素。第一电荷钝化层120中包括的高k绝缘材料可以是包括两种或更多种不同的金属或准金属元素的氧化物。第一电荷钝化层120可以包括含至少一种金属元素的氧化物。第一电荷钝化层120可以包括含至少一种金属元素的高k绝缘材料。
假设第一电荷钝化层120包括具有化学式AxByOz的氧化物材料，其中x、y和z的每个可以是大于0且小于或等于5的数。在一些示例实施方案中，第一电荷钝化层120可以是包括多种金属性元素的氧化物材料，所述多种金属性元素中的每种金属性元素包括金属元素或准金属元素。
在一些示例实施方式中，在第一电荷钝化层120中，A和B可以是两种不同的金属元素。就是说，第一电荷钝化层120可以是包括两种或更多种不同金属元素的氧化物。
在一些示例实施方式中，在第一电荷钝化层120中，A可以是金属元素，B可以是准金属元素。就是说，第一电荷钝化层120可以是包括至少一种准金属元素和至少一种金属元素的氧化物材料。
第一电荷钝化层120可以包括从周期表的第一族(例如周期表元素的族)选择的一种或更多种金属或准金属元素，并且第一电荷钝化层120还可以包括从周期表的第二族选择的一种或更多种金属或准金属元素，其中第二族不同于第一族。
第一电荷钝化层120中包括的高k绝缘材料可以包括从第一族选择的金属或准金属元素以及从周期表的第二族选择的金属或准金属元素，其中第二族不同于第一族。
在上述化学式AxByOz中，元素A可以是从周期表的第一族(例如周期表元素的族)选择的金属或准金属元素，元素B可以是从周期表的不同于第一族的第二族选择的金属或准金属元素。在一些示例实施方式中，周期表包括18个族。例如，族IVB和族IVA代表彼此不同的族。
在一些示例实施方式中，第一电荷钝化层120可以包括含铪(Hf)、锆(Zr)、钛(Ti)、铝(Al)、硅(Si)、钽(Ta)、钇(Y)和镧系元素中的至少两种的氧化物，但示例实施方式不限于此。
在一些示例实施方式中，第一电荷钝化层120的厚度可以大于或等于
Figure BDA0001380324020000081
且小于或等于
Figure BDA0001380324020000082
在一些示例实施方式中，例如，第一电荷钝化层120可以具有大于或等于1.6且小于或等于4的折射率(n)，使得第一电荷钝化层120被构造为减少和/或防止进入衬底100的第二表面100b的入射光在第一电荷钝化层120上反射。
在一些示例实施方式中，例如，第一电荷钝化层120可以具有小于或等于0.01的消光系数(k)，使得第一电荷钝化层120的透射率等于或大于95％。
滤色器层150可以设置在第一区域I中的第一电荷钝化层120上。滤色器层150可以形成在衬底100的第二表面100b上，并且设置在第一电荷钝化层120与下面将描述的微透镜160之间。
就是说，第一电荷钝化层120形成在滤色器层150与衬底100的第二表面100b之间。滤色器层150可以包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器。
微透镜160形成在第一区域I中的第一电荷钝化层120上。具体地，微透镜160可以形成在顺序地堆叠在衬底100的第二表面100b上的第一电荷钝化层120和滤色器层150上。微透镜160可以由无机材料或诸如光敏树脂的有机材料组成(例如，至少部分地包括无机材料或诸如光敏树脂的有机材料)。
平坦化膜140可以设置在第一电荷钝化层120与滤色器层150之间。平坦化膜140可以包括基于硅氧化物膜的材料、基于硅氮化物膜的材料、树脂或其组合中的至少一种。
虽然平坦化膜140被示为单层膜，但这仅是为了说明的方便而被提供，并且本公开不限于此。
虽然未在图3中示出，但是可以存在形成于第二区域II中的第一电荷钝化层120上的若干额外的膜，包括光阻挡膜，其被构造为阻挡入射光通过第二表面100b进入衬底100的第二区域II。
第一电荷钝化层120可以包括非晶晶体结构，使得第一电荷钝化层120被构造为改善在暗状态下的图像传感器的特性。
当第一电荷钝化层120结晶时，第一电荷钝化层120的晶界密度可以取决于图像传感器的处理温度的分布等而变化。因为晶界具有高的缺陷密度，所以当高能光进入被结晶的第一电荷钝化层120时产生热电子。如上所述产生的热电子的存在会导致图像传感器中的诸如暗电流、白点、暗阴影等的问题。
在一些示例实施方式中，如果第一电荷钝化层120形成为包括非晶晶体结构和/或当第一电荷钝化层120形成为包括非晶晶体结构时，被结晶的第一电荷钝化层120的晶界效应被减小。
就是说，通过将第一电荷钝化层120形成为包括非晶晶体结构，可以至少部分地减轻图像传感器的诸如暗电流、白点、暗阴影等的问题。结果，可以提高图像传感器的可靠性。
通过形成包括属于第一族的第一金属元素或准金属元素的第一氧化物以及属于第二族的第二金属元素或准金属元素的第二氧化物的第一电荷钝化层120，可以提高第一电荷钝化层120的结晶温度。
第一金属或准金属元素的第一氧化物和第二金属或准金属元素的第二氧化物可以具有彼此不同的晶体结构。如果具有彼此不同的晶体结构的第一氧化物和第二氧化物的化合物包括非晶晶体结构和/或当具有彼此不同的晶体结构的第一氧化物和第二氧化物的化合物包括非晶晶体结构时，第一氧化物可以减少和/或防止非晶第二氧化物的结晶，和/或第二氧化物可以减少和/或防止非晶体第一氧化物的结晶。结果，可以提高第一电荷钝化层120的结晶温度。
如果第一电荷钝化层120的结晶温度提高和/或当第一电荷钝化层120的结晶温度提高时，在第一电荷钝化层120的沉积之后的后续工艺中，第一电荷钝化层120不容易结晶。结果，第一电荷钝化层120可以被构造为基于包括构造为至少部分地缓解彼此的结晶的材料的第一电荷钝化层而抵抗结晶。
因为对于第一电荷钝化层120的沉积之后的后续处理温度的限制减小，所以可以降低图像传感器的制造成本。此外，可以提高图像传感器抗光或强光的可靠性。
图4是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。图5是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。图6是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。为了说明的方便，下面将主要说明以上参照图3未说明的差异。
参照图4，根据一些示例实施方式的图像传感器还可以包括设置在衬底100与第一电荷钝化层120之间的插入绝缘膜121。
插入绝缘膜121可以与衬底100和第一电荷钝化层120接触。例如，插入绝缘膜121可以是硅氧化物膜。
参照图5，在根据一些示例实施方式的图像传感器中，第一电荷钝化层120可以包括第一下钝化层120a和第一上钝化层120b。
第一上钝化层120b可以形成在第一下钝化层120a上。第一上钝化层120b可以设置在第一下钝化层120a与滤色器层150之间。换言之，第一电荷钝化层120可以包括顺序地堆叠在衬底100上的第一下钝化层120a和第一上钝化层120b。
在一些示例实施方式中，第一下钝化层120a包括第一材料元素，第一上钝化层120b包括不同于第一材料元素的第二材料元素。第一上钝化层120b和第一下钝化层120a的每个可以包括高k绝缘材料。第一上钝化层120b中包括的高k绝缘材料和第一下钝化层120a中包括的高k绝缘材料可以每个是包括两种或更多种不同金属或准金属元素的氧化物。
第一上钝化层120b和第一下钝化层120a可以包括相同的材料。然而，第一上钝化层120b中包括的高k绝缘材料的化学计量可以不同于第一下钝化层120a中包括的高k绝缘材料的化学计量。
例如，第一下钝化层120a和第一上钝化层120b可以包括每个包括元素A、元素B和氧(O)的化合物。然而，第一下钝化层120a可以用诸如AxByOz的化学式表示，第一上钝化层120b可以用诸如AuBvOw的化学式表示，其中u、v、w、x、y和z可以是大于0的数字。
当在此陈述“化学计量不同”时，这意味着u和x可以彼此不同，v和y可以不同，或者w和z可以不同。更具体地，当在此陈述“化学计量不同”时，这意味着第一上钝化层120b中包括的高k绝缘材料元素之间的结合比不同于第一下钝化层120a中包括的高k绝缘材料元素之间的结合比。在一些示例实施方式中，这可以意味着第一上钝化层120b中包括的高k绝缘材料的组分不同于第一下钝化层120a中包括的高k绝缘材料的组分。
如果用于第一下钝化层120a的沉积方法不同于用于第一上钝化层120b的沉积方法和/或当用于第一下钝化层120a的沉积方法不同于用于第一上钝化层120b的沉积方法时，第一下钝化层120a和第一上钝化层120b可以包括相同的材料，但是第一下钝化层120a和第一上钝化层120b可以具有彼此不同的化学计量。
取决于所使用的沉积方法，第一上钝化层120b中包括的高k绝缘材料元素之间的结合比可以不同于第一下钝化层120a中包括的高k绝缘材料元素之间的结合比。
参照图6，根据一些示例实施方式的图像传感器还可以包括第二电荷钝化层125。
第二电荷钝化层125可以设置在第一电荷钝化层120上。第二电荷钝化层125可以设置在第一电荷钝化层120与滤色器层150之间。
第二电荷钝化层125可以跨越第一区域I和第二区域II设置(例如，沿着第一区域I和第二区域II延伸、跨越第一区域I和第二区域II延伸、沿着第一区域I和第二区域II设置等)。第二电荷钝化层125可以完全地形成在第一区域I和第二区域II中。
第二电荷钝化层125可以包括高k绝缘材料。第二电荷钝化层125可以包括非晶晶体结构。
第二电荷钝化层125中包括的高k绝缘材料的至少一部分可以具有非晶晶体结构。
在根据一些示例实施方式的图像传感器中，第二电荷钝化层125可以包括不同于第一电荷钝化层120的材料。
表述“不同的材料”当在此使用时表示构成第二电荷钝化层125中包括的高k绝缘材料的元素不同于构成第一电荷钝化层120中包括的高k绝缘材料的元素。
第二电荷钝化层125可以包括两种或更多种不同的金属或准金属元素。第二电荷钝化层125中包括的高k绝缘材料可以是包括两种或更多种不同金属或准金属元素的氧化物材料。
第二电荷钝化层125可以包括含至少一种金属元素的氧化物材料。第二电荷钝化层125可以包括含至少一种金属元素的高k绝缘材料。
第二电荷钝化层125可以包括从周期表的第三族选择的一种或更多种金属或准金属元素，以及从周期表的第四族选择的一种或更多种金属或准金属元素，其中第四族不同于第三族。
第二电荷钝化层125中包括的高k绝缘材料可以包括从周期表的第三族选择的金属或准金属元素，以及从周期表的不同于第三族的第四族选择的金属或准金属元素。
第二电荷钝化层125可以是包括铪(Hf)、锆(Zr)、钛(Ti)、铝(Al)、硅(Si)、钽(Ta)、钇(Y)和镧系元素中的至少两种的氧化物，但示例实施方式不限于此。
例如，第二电荷钝化层125的厚度可以大于或等于
Figure BDA0001380324020000121
且小于或等于
Figure BDA0001380324020000122
例如，第二电荷钝化层125可以具有大于或等于1.6且小于或等于4的折射率(n)，使得第二电荷钝化层125被构造为减少和/或防止进入衬底100的第二表面100b的入射光在第二电荷钝化层125上反射。
例如，第一电荷钝化层120和第二电荷钝化层125可以具有小于或等于0.01的消光系数(k)，使得第一电荷钝化层120和第二电荷钝化层125的透射率等于或大于95％。
图7是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。为了说明的方便，下面将主要说明以上参照图6未说明的差异。
参照图7，根据一些示例实施方式的图像传感器还可以包括插入钝化层126。
插入钝化层126可以设置在第一电荷钝化层120与第二电荷钝化层125之间。
例如，插入钝化层126可以包括第一电荷钝化层120中包括的金属或准金属元素的至少一部分、以及第二电荷钝化层125中包括的金属或准金属元素的至少一部分。
第一电荷钝化层120中包括的金属或准金属元素可以是元素A和元素B，第二电荷钝化层125中包括的金属或准金属元素可以是元素C和元素D。在这种情况下，插入钝化层126可以包括元素A、B、C和D，或元素A、B和C，或元素A、B和D，或元素A、C和D，或元素B、C和D。
图8是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。为了说明的方便，下面将主要说明以上参照图3未说明的差异。
参照图8，根据一些示例实施方式的图像传感器还可以包括第一沟槽电荷钝化层130。
第一沟槽100bt可以形成在衬底100内。第一沟槽100bt可以邻近衬底100的第二表面100b形成，使得第一沟槽100bt从第二表面100b朝第一表面100a延伸。更具体地，第一沟槽100bt可以在衬底100的厚度方向上从衬底100的第二表面100b延伸(例如延伸到衬底100的内部)。
第一沟槽100bt朝衬底100的第一表面100a延伸，但不到达衬底100的第一表面100a(例如第一沟槽100bt通过衬底100的至少一部分与第一表面100a隔离)。就是说，第一沟槽100bt的底表面可以定位在衬底100的第一表面100a与衬底100的第二表面100b之间，使得第一沟槽100bt的底表面通过衬底100的至少一部分与第二表面100b隔离。
如图8中所示，第一沟槽电荷钝化层130可以设置在第一沟槽100bt的底表面和至少一个侧壁上。第一沟槽电荷钝化层130包括沿着第一沟槽100bt的至少一个侧壁延伸的部分以及沿着第一沟槽100bt的底表面延伸的部分。
第一沟槽电荷钝化层130可以与第一电荷钝化层120接触。如图8中所示，在一些示例实施方式中，第一沟槽电荷钝化层130的沿着第一沟槽100bt的侧壁延伸的部分可以与第一电荷钝化层120的沿着衬底100的第二表面100b延伸的部分直接接触。
第一沟槽电荷钝化层130不仅设置在第一区域I中，而且设置在第二区域II中。
第一沟槽电荷钝化层130可以包括高k绝缘材料。第一沟槽电荷钝化层130可以包括非晶晶体结构。
在根据一些示例实施方式的图像传感器中，第一沟槽电荷钝化层130可以包括与第一电荷钝化层120相同的材料(例如共同的材料)。
第一沟槽电荷钝化层130和第一电荷钝化层120可以形成在相同的水平处。术语“相同的水平”当在此使用时指的是通过相同的制造工艺形成。例如，第一沟槽电荷钝化层130和第一电荷钝化层120可以被同时形成。
虽然图8示出了第一沟槽电荷钝化层130沿着第一沟槽100bt的侧壁和底表面共形地形成，但这仅是为了说明的方便而被提供，并且示例实施方式不仅仅限于任何特定示例。
平坦化膜140可以填充其中形成第一沟槽电荷钝化层130的第一沟槽100bt的其余部分。
图9是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。为了说明的方便，下面将主要说明以上参照图8未说明的差异。
参照图9，根据一些示例实施方式的图像传感器还可以包括至少部分地由第一沟槽100bt中包括的一种或更多种材料限定的沟槽气隙130g。
沟槽气隙130g可以形成在第一沟槽100bt内。沟槽气隙130g可以由平坦化膜140限定。沟槽气隙130g可以由平坦化膜140围绕。
当平坦化膜140的间隙填充能力较低时，平坦化膜140可以仅填充第一沟槽100bt的一部分。结果，沟槽气隙130g可以形成在第一沟槽100bt内，使得沟槽气隙130g至少部分地由平坦化膜140限定。
图10是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。为了说明的方便，下面将主要说明与以上参照图5至8说明的示例实施方式的差异。
参照图10，在根据一些示例实施方式的图像传感器中，第一电荷钝化层120可以包括第一下钝化层120a(例如第一电荷钝化层120的第一层部分)和第一上钝化层120b(例如第一电荷钝化层120的第二层部分)，并且第一沟槽电荷钝化层130可以包括第一下沟槽钝化层130a和第一上沟槽钝化层130b。
第一下钝化层120a和第一上钝化层120b可以沿着衬底100的第二表面100b顺序地形成。第一下沟槽钝化层130a和第一上沟槽钝化层130b可以顺序地形成在第一沟槽100bt的侧壁和底表面上。
例如，第一下钝化层120a和第一下沟槽钝化层130a可以形成在相同的水平处(例如，作为共同工艺的一部分形成、同时形成、其一些组合等)。此外，第一上钝化层120b和第一上沟槽钝化层130b可以形成在相同的水平处(例如，作为共同工艺的一部分形成、同时形成、其一些组合等)。
因此，第一下钝化层120a、第一上钝化层120b、第一下沟槽钝化层130a和第一上沟槽钝化层130b可以包括相同的材料(例如共同的材料)。
第一下钝化层120a和第一下沟槽钝化层130a可以通过使用相同的(例如共同的)沉积方法而形成。彼此接触的第一下钝化层120a和第一下沟槽钝化层130a可以沿着衬底100的第二表面100b以及沿着第一沟槽100bt的侧壁和底表面延伸。
第一上钝化层120b和第一上沟槽钝化层130b可以通过使用相同的沉积方法而形成。彼此接触的第一上钝化层120b和第一上沟槽钝化层130b可以沿着第一下钝化层120a和第一下沟槽钝化层130a的轮廓延伸。
用于形成第一上钝化层120b的沉积方法可以不同于用于形成第一下钝化层120a的沉积方法。
如果用于形成第一上钝化层120b的沉积方法不同于用于形成第一下钝化层120a的沉积方法和/或当用于形成第一上钝化层120b的沉积方法不同于用于形成第一下钝化层120a的沉积方法时，第一下钝化层120a和第一下沟槽钝化层130a中包括的高k绝缘材料的化学计量可以不同于第一上钝化层120b和第一上沟槽钝化层130b中包括的高k绝缘材料的化学计量。
如图10中所示，如果用于形成第一上钝化层120b的沉积方法的台阶覆盖较差和/或当用于形成第一上钝化层120b的沉积方法的台阶覆盖较差时，第一沟槽电荷钝化层130和/或第一电荷钝化层120可以在第一沟槽100bt的最上部附近包括悬垂结构130p。
当用于形成第一上钝化层120b的沉积方法和/或用于形成第一下钝化层120a的沉积方法具有良好的台阶覆盖时，可以不出现图10中所示的悬垂结构130p。
在一些示例实施方式中，即使当用于形成第一上钝化层120b的沉积方法不同于用于形成第一下钝化层120a的沉积方法时，第一下钝化层120a和第一下沟槽钝化层130a中包括的高k绝缘材料的化学计量也可以与第一上钝化层120b和第一上沟槽钝化层130b中包括的高k绝缘材料的化学计量基本上相同(例如在制造公差和/或材料公差内相同)。
在一些示例实施方式中，第一下钝化层120a和第一上钝化层120b可以通过相同的沉积方法形成。如果第一下钝化层120a和第一上钝化层120b通过相同的沉积方法形成和/或当第一下钝化层120a和第一上钝化层120b通过相同的沉积方法形成时，第一下钝化层120a和第一下沟槽钝化层130a中包括的高k绝缘材料的化学计量与第一上钝化层120b和第一上沟槽钝化层130b中包括的高k绝缘材料的化学计量相同。
在这样的示例实施方式中，当用于形成第一下钝化层120a和第一上钝化层120b的沉积方法的台阶覆盖较差时，第一沟槽电荷钝化层130和/或第一电荷钝化层120可以在第一沟槽100bt的最上部附近具有悬垂结构130p。
图11是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。图12是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。为了说明的方便，下面将主要说明以上参照图10未说明的差异。
参照图11，根据一些示例实施方式的图像传感器还可以包括至少部分地由第一沟槽100bt、包括在其中的一种或更多种材料、其一些组合等限定的沟槽气隙130g。
沟槽气隙130g可以形成在第一沟槽100bt内。沟槽气隙130g可以由平坦化膜140和第一沟槽电荷钝化层130限定。沟槽气隙130g可以由平坦化膜140和第一沟槽电荷钝化层130围绕。
第一沟槽100bt的最上部的宽度可以由于形成在第一沟槽100bt的最上部附近的悬垂结构130p而减小。结果，平坦化膜140可以仅填充第一沟槽100bt的其中形成悬垂结构130p的上部。因此，沟槽气隙130g可以形成在第一沟槽100bt内。
参照图12，在根据一些示例实施方式的图像传感器中，第一沟槽电荷钝化层130可以包括至少部分地由第一沟槽100bt、包括在其中的一种或更多种材料、其一些组合等限定的沟槽气隙130g。
沟槽气隙130g可以由第一沟槽电荷钝化层130限定。沟槽气隙130g可以由第一沟槽电荷钝化层130围绕。
在第一上钝化层120b和第一上沟槽钝化层130b被沉积的同时，形成在第一沟槽100bt的上部上的第一上钝化层120b和/或第一上沟槽钝化层130b可以彼此连接。结果，沟槽气隙130g可以形成在第一沟槽电荷钝化层130内。
图13是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。为了说明的方便，下面将主要说明以上参照图3未说明的差异。
参照图13，根据一些示例实施方式的图像传感器还可以包括第二沟槽电荷钝化层135。
第二沟槽100at可以形成在衬底100内。第二沟槽100at可以邻近衬底100的第一表面100a形成，使得第二沟槽100at从第一表面100a延伸到衬底100中。第二沟槽100at可以形成在预金属电介质膜层105和衬底100内。第二沟槽100at的侧壁的一部分可以在衬底100的厚度方向上从衬底100的第一表面100a延伸。
第二沟槽100at朝衬底100的第二表面100b延伸，但不到达衬底100的第二表面100b(例如通过衬底100的至少一部分与第二表面100b隔离而不直接接触)。就是说，第二沟槽100at的底表面可以定位在衬底100的第一表面100a与衬底100的第二表面100b之间。
第二沟槽电荷钝化层135可以设置在第二沟槽100at的底表面和至少一个侧壁上。第二沟槽电荷钝化层135包括沿着第二沟槽100at的侧壁延伸的部分和沿着第二沟槽100at的底表面延伸的部分。
第二沟槽电荷钝化层135不仅设置在第一区域I中，而且设置在第二区域II中。
在根据一些示例实施方式的图像传感器中，第二沟槽电荷钝化层135不与第一电荷钝化层120接触(例如与第一电荷钝化层120隔离)。
例如，第二沟槽电荷钝化层135可以包括高k绝缘材料。此外，第二沟槽电荷钝化层135可以包括非晶晶体结构。
更具体地，第二沟槽电荷钝化层135中包括的高k绝缘材料的至少一部分可以具有非晶晶体结构。
第二沟槽电荷钝化层135可以包括两种或更多种不同的金属或准金属元素。第二沟槽电荷钝化层135中包括的高k绝缘材料可以是包括两种或更多种不同的金属或准金属元素的氧化物。
第二沟槽电荷钝化层135可以包括含至少一种金属元素的氧化物材料。第二沟槽电荷钝化层135可以包括含至少一种金属元素的高k绝缘材料。
第二沟槽电荷钝化层135可以包括从周期表的第五族选择的一种或更多种金属或准金属元素、以及从周期表的第六族选择的一种或更多种金属或准金属元素，其中第六族不同于第五族。
第二沟槽电荷钝化层135中包括的高k绝缘材料可以包括从第五族选择的金属或准金属元素、以及从周期表的不同于第五族的第六族选择的金属或准金属元素。
例如，第二沟槽电荷钝化层135可以是包括铪(Hf)、锆(Zr)、钛(Ti)、铝(Al)、硅(Si)、钽(Ta)、钇(Y)和镧系元素中的至少两种的氧化物，但示例实施方式不限于此。
第二沟槽电荷钝化层135可以包括与第一电荷钝化层120相同的材料，或者可以包括不同的材料。
填充膜117可以填充其中形成第二沟槽电荷钝化层135的第二沟槽100at。填充膜117可以包括具有良好的间隙填充能力的材料。
图14是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。图15是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。为了说明的方便，下面将主要说明以上参照图13未说明的差异。
参照图14，在根据一些示例实施方式的图像传感器中，第二沟槽100at可以从衬底100的第一表面100a延伸到第二表面100b。
就是说，第二沟槽100at的侧壁的至少一部分可以从衬底100的第一表面100a延伸到衬底100的第二表面100b。
第二沟槽电荷钝化层135可以与第一电荷钝化层120接触。
参照图15，根据一些示例实施方式的图像传感器还可以包括形成在衬底100内的第一沟槽100bt以及第一沟槽电荷钝化层130。
第一沟槽100bt朝衬底100的第一表面100a延伸，但不到达衬底100的第一表面100a(例如与第一表面100a隔离)。
第一沟槽电荷钝化层130可以设置在第一沟槽100bt的侧壁和底表面上。
在根据一些示例实施方式的图像传感器中，沿着第一沟槽100bt的侧壁和底表面延伸的第一沟槽电荷钝化层130可以与沿着第二沟槽100at的侧壁和底表面延伸的第二沟槽电荷钝化层135接触。
如图15中所示，示出了第一沟槽100bt的底表面的宽度可以等于第二沟槽100at的底表面的宽度，并且第一沟槽100bt的侧壁和第二沟槽100at的侧壁可以彼此连接，但这些仅是为了说明的方便的目的而被提供，并且示例实施方式不限于任何特定示例。
就是说，第一沟槽100bt的底表面可以与第二沟槽100at的底表面的一部分交叠。此外，第一沟槽100bt的底表面的宽度可以不同于第二沟槽100at的底表面的宽度。此外，第一沟槽100bt的侧壁可以不与第二沟槽100at的侧壁对准。
第二沟槽电荷钝化层135可以包括与第一沟槽电荷钝化层130相同的材料，或者可以包括不同的材料。
图16是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。为了说明的方便，下面将主要说明以上参照图15未说明的差异。
参照图16，在根据示例实施方式的图像传感器中，衬底100的一部分可以被插置于形成在第一沟槽100bt的底表面上的第一沟槽电荷钝化层130与形成在第二沟槽100at的底表面上的第二沟槽电荷钝化层135之间。
就是说，第一沟槽电荷钝化层130可以通过衬底100的至少一部分与第二沟槽电荷钝化层135间隔开(例如隔离)。
如图9、11和12中所示，本领域技术人员将能够理解，沟槽气隙可以形成在第二沟槽100at内。
图17是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。为了说明的方便，下面将主要说明以上参照图3未说明的差异。
参照图17，根据一些示例实施方式的图像传感器可以包括第一区域I、第二区域II和第三区域III。
第一电荷钝化层120可以跨越第一区域I和第二区域II的全部延伸。然而，第一电荷钝化层120可以不跨越第三区域III延伸。
第一区域I可以是感测区域，第二区域II可以是光学黑色区域或OB区域，第三区域III可以是外围区域。第三区域III可以是第一区域I和第二区域II的外围区域，在第三区域III中形成图1的传感器阵列10。
第一栅极115可以设置在对应于第一区域I和第二区域II的衬底100的第一表面100a上，第二栅极118可以设置在对应于第三区域III的衬底100的第一表面100a上。与第一栅极115不同，第二栅极118可以将图像传感器配置为执行一个或更多个操作、接收和/或发送信号、其一些组合等。
绝缘结构110被形成，使得绝缘结构110不仅在对应于第一区域I和第二区域II的衬底100的第一表面100a的一部分上延伸，而且在对应于第三区域III的衬底100的第一表面100a的一部分上延伸。绝缘结构110不仅包括形成在第一区域I和第二区域II中的第一金属布线114，而且包括形成在第三区域III中的第二金属布线119。第二金属布线119可以包括形成在与第一金属布线114中包括的多个布线相同的水平处的多个布线。
如图17中所示，平坦化膜140可以形成在第三区域III的衬底100的第二表面100b上，但示例实施方式不仅仅限于特定示例。
图18是提供为说明根据一些示例实施方式的图像传感器的视图。为了说明的方便，下面将主要说明以上参照图17未说明的差异。
参照图18，在根据一些示例实施方式的图像传感器中，第一电荷钝化层120可以延伸到第三区域III。
第一电荷钝化层120可以形成在第三区域III的衬底100的第二表面100b的至少一部分上。
图19至23是提供为说明根据一些示例实施方式的制造图像传感器的方法、示出制造的中间阶段的视图。供参考，将主要参照图3的第一区域I描述制造图像传感器的方法。
参照图19，光电转换器件PD可以在包括彼此相对的第一表面100a和第二表面100b的衬底100内形成。
第一栅极115可以在衬底100的第一表面100a上形成。预金属电介质膜层105可以在覆于第一栅极115上的同时在衬底100的第一表面100a上形成。
参照图20，包括层间绝缘膜112和第一金属布线114的绝缘结构110可以在预金属电介质膜层105上形成。
参照图21，衬底100的一部分100p可以被去除以减小衬底100的厚度。
衬底100被倒置使得衬底100的第二表面100b面朝上。平坦化蚀刻被执行使得衬底100的一部分被去除。
参照图22A至22C，第一电荷钝化层120可以在衬底100的第二表面100b上形成。
例如，第一电荷钝化层120可以用原子层沉积(ALD)、物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD))中的至少一种形成。
在图22A中，第一电荷钝化层120可以用一种单一沉积方法形成。更具体地，例如，第一电荷钝化层120可以用原子层沉积(ALD)、物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD))中的至少一种形成。
在一些示例实施方式中，第一电荷钝化层120可以用ALD形成。在一些示例实施方式中，第一电荷钝化层120可以是具有化学式AxByOz的氧化物。
在一些示例实施方式中，如果ALD被用于形成第一电荷钝化层120和/或当ALD被用于形成第一电荷钝化层120时，元素A和氧O被顺序地形成，使得具有化学式AO的层沉积在衬底100的第二表面100b上。然后元素B和氧O被顺序地形成，使得具有化学式BO的层可以在具有化学式AO的层上形成。
作为重复上述工艺的结果，第一电荷钝化层120可以被形成。注意，考虑到第一电荷钝化层120中包括的元素A和元素B的比例，沉积具有化学式AO的层和具有化学式BO的层的数量可以被调整。
在一些示例实施方式中，第一电荷钝化层120可以用PVD形成。
根据PVD，第一电荷钝化层120可以在氧气气氛腔室中使用包括元素A的沉积靶和包括元素B的沉积靶被沉积在衬底100的第二表面100b上。在一些示例实施方式中，第一电荷钝化层120可以使用包括元素A的氧化物的沉积靶和包括元素B的氧化物的沉积靶被沉积在衬底100的第二表面100b上。
在一些示例实施方式中，第一电荷钝化层120可以用CVD形成。
根据CVD，第一电荷钝化层120可以使用包括元素A的前体、包括元素B的前体和包括氧的前体被沉积在衬底100的第二表面100b上。
考虑到第一电荷钝化层120中包括的元素A和元素B之间的比例，包括元素A的前体、包括元素B的前体和包括氧的前体之间的比例可以被调节。
第一电荷钝化层120的沉积速率可以取决于用来形成第一电荷钝化层120的沉积方法而变化。在一些示例实施方式中，因为阶梯覆盖取决于所使用的沉积方法而变化，所以第一电荷钝化层120所形成的形状也可以变化。
在图22B中，第一电荷钝化层120可以包括第一下钝化层120a和第一上钝化层120b。第一下钝化层120a可以用第一沉积方法形成，第一上钝化层120b可以用不同于第一沉积方法的第二沉积方法形成。
第一下钝化层120a可以用作籽晶层以形成第一上钝化层120b。第一下钝化层120a可以密集地在衬底100的第二表面100b上形成，使得第一下钝化层120a用作籽晶层。
在一些示例实施方式中，第一下钝化层120a可以用具有相对更低的沉积速率的沉积方法形成。在一些示例实施方式中，用于形成第一下钝化层120a的第一沉积方法可以是ALD。
在一些示例实施方式中，如果第一电荷钝化层120完全用ALD形成和/或当第一电荷钝化层120完全用ALD形成时，第一电荷钝化层120的沉积时间可以被延长。当沉积速率减慢时，产量会减少。
在一些示例实施方式中，在作为籽晶层的第一下钝化层120a被形成之后，第一上钝化层120b可以使用具有比第一沉积方法更快的沉积速率的第二沉积方法在第一下钝化层120a上形成。例如，第一上钝化层120b可以用PVD形成，但示例实施方式不限于此。
第一下钝化层120a和第一上钝化层120b可以包括相同的材料，但是第一下钝化层120a和第一上钝化层120b可以在其沉积方法上不同。
在一些示例实施方式中，第一下钝化层120a的化学计量可以不同于第一上钝化层120b的化学计量。
在图22C中，第二电荷钝化层125可以在第一电荷钝化层120上额外地形成。第一电荷钝化层120可以包括不同于第二电荷钝化层125的材料。
在一些示例实施方式中，第二电荷钝化层125可以用原子层沉积(ALD)、物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD))中的至少一种形成。
参照图23，平坦化膜140可以在第一电荷钝化层120上形成。滤色器层150可以在平坦化膜140上形成。
参照图3，微透镜160可以在滤色器层150上形成。
图24和25是提供为说明根据一些示例实施方式的制造图像传感器的方法、示出制造的中间阶段的视图。供参考，图24可以涉及图21之后执行的处理。
参照图24，邻近衬底的第二表面100b(例如从第二表面100b延伸到衬底100中)的第一沟槽100bt在衬底100内形成。
参照图25，第一电荷钝化层120沿着衬底100的第二表面100b形成，第一沟槽电荷钝化层130沿着第一沟槽100bt的侧壁和底表面形成。第一电荷钝化层120和第一沟槽电荷钝化层130可以被同时形成。
图26至28是提供为说明根据一些示例实施方式的制造图像传感器的方法、示出制造的中间阶段的视图。供参考，图26可以涉及图19之后执行的工艺。
参照图26，邻近衬底100的第一表面100a(例如从第一表面100a延伸到衬底100中)的第二沟槽100at被形成。第二沟槽100at在预金属电介质膜层105和衬底100内形成。
参照图27所示，预电荷钝化层135p可以沿着预金属电介质膜层105的上表面以及第二沟槽100at的侧壁和底表面形成。
预填充膜117p可以在预电荷钝化层135p上形成，预填充膜117p填充第二沟槽100at并覆于形成在预金属电介质膜层105的上表面上的预电荷钝化层135p上。
参照图28，形成在预金属电介质膜层105的上表面上的预电荷钝化层135p和预填充膜117p可以被去除。
结果，第二沟槽电荷钝化层135沿着第二沟槽100at的侧壁和底表面延伸，并且用于填充第二沟槽100at的填充膜117可以被形成。
作为详细描述的总结，本领域技术人员将理解，可以对一些示例实施方式作出许多变化和修改而不在实质上背离本发明构思的原理。因此，本发明构思的公开的示例实施方式仅在一般和描述性的意义上被使用，并且不是为了限制的目的。
本申请要求2016年8月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0103426号的优先权，其内容通过引用全文合并于此。

Claims (11)

1.一种图像传感器，包括：
包括彼此相对的第一表面和第二表面的衬底，所述衬底还包括光电转换器件；
在所述衬底的所述第一表面上的绝缘结构，所述绝缘结构包括金属布线；
在所述衬底的所述第二表面上的电荷钝化层，所述电荷钝化层包括非晶晶体结构，所述电荷钝化层还包括多种不同元素，所述不同元素的每种元素为金属元素或准金属元素；以及
在所述电荷钝化层上的微透镜，
其中，
所述电荷钝化层包括下钝化层和上钝化层，以及
所述下钝化层包括第一材料元素，所述上钝化层包括不同于所述第一材料元素的第二材料元素，
所述图像传感器还包括：
在所述下钝化层与所述上钝化层之间的插入钝化层，
其中所述插入钝化层包括所述第一材料元素的至少一部分和所述第二材料元素的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述下钝化层和所述上钝化层的每个包括多种不同元素，不同元素的每种元素为金属元素或准金属元素。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中
所述下钝化层包括，
从周期表元素的第一族选择的元素，以及
从周期表元素的第二族选择的元素，所述第二族不同于所述第一族，以及
所述上钝化层包括，
从周期表元素的第三族选择的元素，以及
从周期表元素的第四族选择的元素，所述第四族不同于所述第三族。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述下钝化层和所述上钝化层的每个钝化层包括非晶晶体结构。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：
至少部分地延伸穿过所述衬底的沟槽；以及
沿着所述沟槽的侧壁延伸的沟槽电荷钝化层。
6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，
所述沟槽邻近所述衬底的所述第二表面，以及
所述电荷钝化层和所述沟槽电荷钝化层彼此接触。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述下钝化层和所述上钝化层中的每个包括含至少一种金属元素的高k绝缘材料。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，
所述上钝化层具有大于或等于1.6且小于或等于4的折射率(n)，以及
所述上钝化层和所述下钝化层具有小于或等于0.01的消光系数(k)。
9.一种图像传感器，包括：
衬底；以及
在所述衬底上的电荷钝化层，所述电荷钝化层包括含多种不同元素的氧化物材料，所述不同元素的每种元素为金属元素或准金属元素，
其中，
所述电荷钝化层包括下钝化层和上钝化层，以及
所述下钝化层包括第一材料元素，所述上钝化层包括不同于所述第一材料元素的第二材料元素，
所述图像传感器还包括：
在所述下钝化层与所述上钝化层之间的插入钝化层，
其中所述插入钝化层包括所述第一材料元素的至少一部分和所述第二材料元素的至少一部分。
10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，
所述电荷钝化层包括非晶晶体结构。
11.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，
所述下钝化层包括，
第一元素，包括从周期表元素的第一族选择的金属元素或准金属元素，以及
第二元素，包括从周期表元素的第二族选择的金属元素或准金属元素，所述第二族不同于所述第一族，
所述上钝化层包括，
第三元素，包括从周期表元素的第三族选择的金属元素或准金属元素，以及
第四元素，包括从周期表元素的第四族选择的金属元素或准金属元素，所述第四族不同于所述第三族。
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