CN108198833A - 图像传感器及形成图像传感器的方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种图像传感器，包括：光电二极管；以及光学隔离件，所述光学隔离件位于所述光电二极管的周围区域之上并用于将所述光电二极管与相邻的光电二极管进行光学隔离，其中，所述光学隔离件的截面为三角形。本公开的图像传感器能够提高光电二极管的量子效率。
Description
技术领域
本公开涉及半导体技术领域，具体来说，涉及一种图像传感器及形成图像传感器的方法。
背景技术
在图像传感器中，光电二极管之间可能存在光的串扰。
因此，存在对新技术的需求。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种图像传感器及形成图像传感器的方法来抑制光在图像传感器中的光电二极管之间的串扰并提高光电二极管的量子效率。
根据本公开的第一方面，提供了一种图像传感器，包括：光电二极管；以及光学隔离件，所述光学隔离件位于所述光电二极管的周围区域之上并用于将所述光电二极管与相邻的光电二极管进行光学隔离，其中，所述光学隔离件的截面为三角形。
在一些实施例中，所述光学隔离件包括：主体部；以及覆盖部，所述覆盖部覆盖所述主体部的表面，其中，所述覆盖部被构造为能够将到达所述光学隔离件的表面的光进行反射。
根据本公开的第二方面，提供了一种图像传感器，包括：光电二极管；以及光学隔离件，所述光学隔离件位于所述光电二极管的周围区域之上并用于将所述光电二极管与相邻的光电二极管进行光学隔离，其中，所述光学隔离件包括：主体部；以及覆盖部，所述覆盖部覆盖所述主体部的表面，其中，所述覆盖部被构造为能够将到达所述光学隔离件的表面的光进行反射。
根据本公开的第三方面，提供了一种形成图像传感器的方法，包括：在半导体衬底中形成光电二极管；以及在所述半导体衬底之上且在所述光电二极管的周围区域之上形成光学隔离件，所述光学隔离件用于将所述光电二极管与相邻的光电二极管进行光学隔离，其中，所述光学隔离件的截面为三角形。
在一些实施例中，形成所述光学隔离件包括：在所述半导体衬底之上形成反射材料层；以及对所述反射材料层进行图案化处理，所述图案化处理保留所述反射材料层的位于所述光电二极管的周围区域之上的部分并去除所述反射材料层的其他部分，其中，被保留的所述反射材料层的位于所述光电二极管的周围区域之上的部分形成为所述光学隔离件，所述图案化处理还将所述光学隔离件的截面形成为三角形。
在一些实施例中，形成所述光学隔离件包括：在所述半导体衬底之上形成电介质材料层；对所述电介质材料层进行图案化处理，所述图案化处理保留所述电介质材料层的位于所述光电二极管的周围区域之上的部分并去除所述电介质材料层的其他部分，其中，被保留的所述电介质材料层的位于所述光电二极管的周围区域之上的部分形成为所述光学隔离件的主体部；以及在所述主体部的表面之上形成所述光学隔离件的覆盖部，其中，所述覆盖部被构造为能够将到达所述光学隔离件的表面的光进行反射。
在一些实施例中，在所述主体部的表面之上形成所述覆盖部包括：在经过图案化处理的所述电介质材料层之上形成反射材料层；以及对所述反射材料层进行图案化处理，所述图案化处理保留所述反射材料层的覆盖所述主体部的表面的部分并去除所述反射材料层的其他部分，其中，被保留的所述反射材料层的覆盖所述主体部的表面的部分形成为所述覆盖部。
根据本公开的第四方面，提供了一种形成图像传感器的方法，包括：在半导体衬底中形成光电二极管；在所述半导体衬底之上形成电介质材料层；对所述电介质材料层进行图案化处理，所述图案化处理保留所述电介质材料层的位于所述光电二极管的周围区域之上的部分并去除所述电介质材料层的其他部分，其中，被保留的所述电介质材料层的位于所述光电二极管的周围区域之上的部分形成为光学隔离件的主体部；以及在所述主体部的表面之上形成所述光学隔离件的覆盖部，其中，所述覆盖部被构造为能够将到达所述光学隔离件的表面的光进行反射。
在一些实施例中，在所述主体部的表面之上形成所述覆盖部包括：在经过图案化处理的所述电介质材料层之上形成反射材料层；以及对所述反射材料层进行图案化处理，所述图案化处理保留所述反射材料层的覆盖所述主体部的表面的部分并去除所述反射材料层的其他部分，其中，被保留的所述反射材料层的覆盖所述主体部的表面的部分形成为所述覆盖部。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1是示意性地示出现有技术中的图像传感器的结构的示意图。
图2是示意性地示出根据本公开的一个实施例的图像传感器的结构的示意图。
图3是示意性地示出根据本公开的一个实施例的图像传感器的结构的示意图。
图4是示意性地示出根据本公开的一个实施例的图像传感器的结构的示意图。
图5是示意性地示出根据本公开的一个实施例的图像传感器的结构的示意图。
图6是示意性地示出根据本公开的一个实施例的图像传感器的结构的示意图。
图7至9是分别示出了在根据本公开一个示例性实施例来形成图像传感器的一个方法示例的各个步骤处的图像传感器的截面的示意图。
注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，所公开的发明并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
在本公开中，对“一个实施例”、“一些实施例”的提及意味着结合该实施例描述的特征、结构或特性包含在本公开的至少一个实施例、至少一些实施例中。因此，短语“在一个实施例中”、“在一些实施例中”在本公开的各处的出现未必是指同一个或同一些实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以任何合适的组合和/或子组合来组合特征、结构或特性。
参照图1，为示意性地示出现有技术中的图像传感器的结构的示意图。现有技术中的图像传感器包括形成在半导体衬底中的光电二极管11(各光电二极管11之间存在间隔区域12)、形成在半导体衬底之上的电介质材料层20、以及光学隔离件40。光学隔离件40位于光电二极管11的周围区域(包括各光电二极管11之间的间隔区域12、以及靠近晶片边缘的光电二极管11的周围区域)之上并用于在光电二极管11之间进行光学隔离。光学隔离件40之间会形成缺口50，在缺口50中可以形成有滤色器(未示出)，在滤色器之上可以形成有微透镜(未示出)。
现有技术中的图像传感器的光学隔离件40包括具有一定宽度的顶面，因此，来自上方的光(例如图中以带箭头的实线A、B示出的)会受到光学隔离件40的顶面的阻挡，无法进入光电二极管11。此外，由于在半导体衬底和光学隔离件40之间存在能够透光的电介质材料层20，因此，来自斜上方的光(例如图中以带箭头的实线C示出的)会经过半导体衬底和光学隔离件40之间的电介质材料层20而进入相邻的光电二极管11，从而造成光的串扰。
在一些实施例中，本公开的图像传感器的结构如图2所示。根据一些实施例的本公开的图像传感器包括光电二极管11和光学隔离件60。光学隔离件60位于光电二极管11的周围区域之上并用于将光电二极管11与相邻的光电二极管11进行光学隔离，并且光学隔离件60的截面为三角形。三角形具有位于下部的底边和位于上部的顶角。三角形的底边的宽度等于或小于光电二极管与相邻的光电二极管之间的间隔区域的宽度。本公开中的用语“截面”是指垂直于图像传感器的主表面的平面。
截面构造为三角形的光学隔离件60，由于不具有顶面而只具有没有宽度的顶点，因此，来自上方(包括正上方和斜上方)的光(例如图中以带箭头的实线A、B示出的)，不仅不会受到光学隔离件60的阻挡，而且还会被光学隔离件60的被构造为斜面的侧壁(即三角形的侧边)向着光电二极管11的方向反射，与现有技术相比，能够让更多的光进入光电二极管11，以提高光电二极管的量子效率。
在一些实施例中，本公开的图像传感器的结构如图3所示。根据一些实施例的本公开的图像传感器包括光电二极管11和光学隔离件70。光学隔离件70位于光电二极管11的周围区域之上并用于将光电二极管11与相邻的光电二极管11进行光学隔离。光学隔离件70包括主体部71和覆盖部72。其中，主体部71由电介质材料形成；覆盖部72覆盖主体部71的表面并且由具有反射功能的材料形成，例如金属(例如，钨或铝)。此外，覆盖部72的厚度能够使得将到达光学隔离件70的表面的光进行反射。
对于图1所示的完全由金属形成的光学隔离件40，在制造这种图像传感器的过程中，由于不能在半导体衬底上直接形成金属层(在一些例子中，半导体衬底上还形成有高介电常数层和/或抗反射层，在这些情况下，也不能在高介电常数层和/或抗反射层上直接形成金属层)，因此需要在半导体衬底上先形成电介质材料层20，再在电介质材料层20上形成光学隔离件40。因此，图1所示的光学隔离件40的结构导致电介质材料层20的存在，从而导致光电二极管11之间的串扰的增加。
而根据一些实施例的本公开的图像传感器，由于其光学隔离件70包括可以不具有反射功能的主体部71(例如，由电介质材料形成)和具有反射功能的覆盖部72(例如，由金属形成)，因此，可以在图像传感器的制造过程中省略半导体衬底和光学隔离件70之间的电介质材料层20，从而减少光电二极管11之间的串扰。如图3所示，来自斜上方的光(例如图中以带箭头的实线C示出的)无法穿过能够透光的材料而进入邻近的光电二极管11，并且会被光学隔离件70反射到本光电二极管11的感光范围内，从而抑制串扰并提高光电二极管的量子效率。
在一些实施例中，本公开的图像传感器的结构如图4所示。根据一些实施例的本公开的图像传感器包括光电二极管11和光学隔离件80。光学隔离件80位于光电二极管11的周围区域之上并用于将光电二极管11与相邻的光电二极管11进行光学隔离。光学隔离件80被构造为截面为三角形。其中，三角形具有位于下部的底边和位于上部的顶角，三角形的底边的宽度等于或小于光电二极管与相邻的光电二极管之间的间隔区域的宽度。光学隔离件80包括主体部81和覆盖部82。其中，主体部81由电介质材料形成；覆盖部82覆盖主体部81的表面并且由具有反射功能的材料形成，例如金属(例如，钨或铝)。此外，覆盖部82的厚度能够使得将到达光学隔离件80的表面的光进行反射。
光学隔离件80不仅具有三角形的截面，而且包括可以不具有反射功能的主体部71(例如，由电介质材料形成)和具有反射功能的覆盖部72(例如，由金属形成)，因此，来自上方(包括正上方和斜上方)的光(例如图中以带箭头的实线A、B示出的)，不仅不会受到光学隔离件60的阻挡，而且还会被光学隔离件60的被构造为斜面的侧壁(即三角形的侧边)向着光电二极管11的方向反射，以提高光电二极管的量子效率；同时，来自斜上方的光(例如图中以带箭头的实线C示出的)无法穿过能够透光的材料而进入邻近的光电二极管11，并且会被光学隔离件80反射到本光电二极管11的感光范围内，从而抑制串扰并提高光电二极管的量子效率。
在一些实施例中，本公开的图像传感器的结构如图5所示，图像传感器还可以包括覆盖于覆盖部82的表面上的防护层83。防护层83可以用于保护覆盖部82，特别是当覆盖部82是由金属形成时，防护层83可以保护覆盖部82以使其避免被氧化。防护层83可以由电介质材料，例如氧化硅，来形成。防护层30具有一定的厚度以保护覆盖部82，例如，厚度可以为500埃米。
在一些实施例中，本公开的图像传感器的结构如图6所示，图像传感器还可以包括位于光电二极管11的上方的间隔层90。间隔层90可以由具有透光能力的电介质材料形成，并在图像传感器中位于半导体衬底与滤色器或微透镜等结构之间。这些实施例可以应用于半导体衬底不能与形成在其上的滤色器或微透镜等结构直接接触的情况。在一些例子中，半导体衬底上还形成有高介电常数层和/或抗反射层，在这些情况下，这些实施例也可以应用于高介电常数层和/或抗反射层不能与形成在其上的滤色器或微透镜等结构直接接触的情况。
下面结合图5至7描述根据本公开的一些实施例的形成图像传感器的方法。该方法可以形成如图4所示的光电二极管。
首先，如图5所示，在半导体衬底中形成(例如通过离子注入处理)光电二极管11，并在半导体衬底之上形成电介质材料层30。
然后，如图6所示，对电介质材料层30进行图案化处理(例如通过光刻和刻蚀处理)，图案化处理保留电介质材料层30的位于光电二极管11的周围区域12之上的部分并去除电介质材料层30的其他部分，并且在图案化处理中使得被保留的电介质材料层30的位于光电二极管11的周围区域12之上的部分的截面为具有底边和顶角的三角形、并且三角形的底边的宽度小于间隔区域12的宽度。其中，被保留的电介质材料层30的位于光电二极管11的周围区域之上的部分形成为光学隔离件80的主体部81。
接下来，如图7所示，在经过图案化处理的电介质材料层(即各主体部81形成的层)之上形成(例如通过沉积处理)反射材料层(例如金属)，反射材料层能够使得到达其外表面(只远离主体部81的表面)的光被反射(优选地，完全被反射)。并对反射材料层进行图案化处理(例如通过光刻和刻蚀处理)，图案化处理保留反射材料层的覆盖主体部81的表面的部分并去除反射材料层的其他部分83，其中，被保留的反射材料层的覆盖主体部81的表面的部分形成为覆盖部82。优选地，由主体部81和覆盖部82形成的光学隔离件80的宽度小于或等于间隔区域12的宽度。
从而，在半导体衬底之上且在光电二极管11的周围区域之上形成了光学隔离件80，以进行与相邻的光电二极管的光学隔离。该光学隔离件80在抑制光电二极管之间的光的串扰的同时，还提高了光电二极管的量子效率。
通过以上结合附图5至7对形成如图4所示的图像传感器的方法的描述，本领域技术人员可以得到形成本公开的其他实施例中的图像传感器的方法。
例如，可以通过如下方法来形成图2所示的图像传感器：在半导体衬底中形成光电二极管；在半导体衬底之上形成反射材料层；以及对反射材料层进行图案化处理，图案化处理保留反射材料层的位于光电二极管的周围区域之上的部分并去除反射材料层的其他部分，其中，被保留的反射材料层的位于光电二极管的周围区域之上的部分形成为光学隔离件，图案化处理还将光学隔离件的截面形成为三角形。
例如，可以通过如下方法来形成图3所示的图像传感器：在半导体衬底中形成光电二极管；在半导体衬底之上形成电介质材料层；对电介质材料层进行图案化处理，图案化处理保留电介质材料层的位于光电二极管的周围区域之上的部分并去除电介质材料层的其他部分，其中，被保留的电介质材料层的位于光电二极管的周围区域之上的部分形成为光学隔离件的主体部，其中，主体部的宽度小于光电二极管与相邻的光电二极管之间的间隔区域的宽度；在经过图案化处理的电介质材料层之上形成反射材料层；以及对反射材料层进行图案化处理，图案化处理保留反射材料层的覆盖主体部的表面的部分并去除反射材料层的其他部分，其中，被保留的反射材料层的覆盖主体部的表面的部分形成为覆盖部，其中，由主体部和覆盖部形成的光学隔离件的宽度小于或等于光电二极管与相邻的光电二极管之间的间隔区域的宽度。
在一些情况下，在半导体衬底与滤色器或微透镜等结构之间形成具有透光能力的间隔层，该间隔层可以由电介质材料形成。根据本公开的一些实施例的形成图像传感器的方法包括：在半导体衬底中形成光电二极管；在半导体衬底之上形成电介质材料层；对电介质材料层进行图案化处理，图案化处理保留电介质材料层的位于光电二极管的周围区域之上的部分并减薄电介质材料层的其他部分，其中，被保留的电介质材料层的位于光电二极管的周围区域之上的部分形成为光学隔离件的主体部，主体部的宽度小于光电二极管与相邻的光电二极管之间的间隔区域的宽度，该主体部可以形成为截面为三角形或其他形状，其中，被减薄的电介质材料层的其他部分形成为上述间隔层；在经过图案化处理的电介质材料层之上形成反射材料层；以及对反射材料层进行图案化处理，图案化处理保留反射材料层的覆盖主体部的表面的部分并去除反射材料层的其他部分，其中，被保留的反射材料层的覆盖主体部的表面的部分形成为覆盖部，其中，由主体部和覆盖部形成的光学隔离件的宽度小于或等于光电二极管与相邻的光电二极管之间的间隔区域的宽度。
在一些情况下，可以在半导体衬底与滤色器或微透镜等结构之间形成如图6所示的间隔层90。在这些情况下，可以依照以上结合图5至图7所描述的方法，先形成如图4所示的光电二极管，然后再形成一层电介质材料层(例如氧化硅)，从而同时形成覆盖在覆盖部82的表面上的防护层83、以及位于光电二极管11的上方的间隔层90。
在一些情况下，在半导体衬底之上还形成有高介电常数层和/或抗反射层。在这些情况下，本公开中所描述的“半导体衬底”包括“高介电常数层和/或抗反射层”。例如，在半导体衬底之上还形成有高介电常数层和/或抗反射层、并且在高介电常数层和/或抗反射层不能与滤色器直接接触的情况下，在使用与上述方法类似的方法来形成根据本公开的实施例的图像传感器时，需要将其中的“在半导体衬底之上形成电介质材料层”理解为“在高介电常数层和/或抗反射层之上形成电介质材料层”。本领域技术人员可以理解，其他情况与之类似，此处不做赘述。
虽然以上方法结合图5至图7均是以图4中所示的图像传感器来描述和示出的，但本领域技术人员可以理解的是，具有其他结构的图像传感器，也可以由与以上方法类似的方法来形成。
虽然本公开的附图中仅以截面图的形式示意性地示出了像素区的图像传感器的结构，本领域技术人员基于本公开记载的内容能够得到本公开所涉及的图像传感器整体的结构和形成方法。
在说明书及权利要求中的词语“A或B”包括“A和B”以及“A或B”，而不是排他地仅包括“A”或者仅包括“B”，除非另有特别说明。
在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等，如果存在的话，用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本公开的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其他取向上操作。
如在此所使用的，词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。
如在此所使用的，词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪音以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。
上述描述可以指示被“连接”或“耦合”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的，除非另外明确说明，“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地，除非另外明确说明，“耦合”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用，即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说，“耦合”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结，包括利用一个或多个中间元件的连接。
另外，仅仅为了参考的目的，还可以在下面描述中使用某种术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。
还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。
在本公开中，术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式，因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。
本领域技术人员应当意识到，在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其他各种实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。
另外，本公开的实施方式还可以包括以下示例：
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
光电二极管；以及
光学隔离件，所述光学隔离件位于所述光电二极管的周围区域之上并用于将所述光电二极管与相邻的光电二极管进行光学隔离，
其中，所述光学隔离件的截面为三角形。
2.根据1所述的图像传感器，其特征在于，所述三角形具有位于下部的底边和位于上部的顶角。
3.根据2所述的图像传感器，其特征在于，所述底边的宽度等于或小于所述光电二极管与相邻的光电二极管之间的间隔区域的宽度。
4.根据1所述的图像传感器，其特征在于，所述光学隔离件包括：
主体部；以及
覆盖部，所述覆盖部覆盖所述主体部的表面，其中，所述覆盖部被构造为能够将到达所述光学隔离件的表面的光进行反射。
5.根据4所述的图像传感器，其特征在于，所述覆盖部由金属形成。
6.根据5所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：覆盖于所述覆盖部的表面上的防护层。
7.根据4所述的图像传感器，其特征在于，所述主体部由电介质材料形成。
8.一种图像传感器，其特征在于，包括：
光电二极管；以及
光学隔离件，所述光学隔离件位于所述光电二极管的周围区域之上并用于将所述光电二极管与相邻的光电二极管进行光学隔离，
其中，所述光学隔离件包括：
主体部；以及
覆盖部，所述覆盖部覆盖所述主体部的表面，其中，所述覆盖部被构造为能够将到达所述光学隔离件的表面的光进行反射。
9.根据8所述的图像传感器，其特征在于，所述覆盖部由金属形成。
10.根据9所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：覆盖于所述覆盖部的表面上的防护层。
11.根据8所述的图像传感器，其特征在于，所述主体部由电介质材料形成。
12.一种形成图像传感器的方法，其特征在于，包括：
在半导体衬底中形成光电二极管；以及
在所述半导体衬底之上且在所述光电二极管的周围区域之上形成光学隔离件，所述光学隔离件用于将所述光电二极管与相邻的光电二极管进行光学隔离，
其中，所述光学隔离件的截面为三角形。
13.根据12所述的方法，其特征在于，形成所述光学隔离件包括：
在所述半导体衬底之上形成反射材料层；以及
对所述反射材料层进行图案化处理，所述图案化处理保留所述反射材料层的位于所述光电二极管的周围区域之上的部分并去除所述反射材料层的其他部分，其中，被保留的所述反射材料层的位于所述光电二极管的周围区域之上的部分形成为所述光学隔离件，所述图案化处理还将所述光学隔离件的截面形成为三角形。
14.根据12所述的方法，其特征在于，形成所述光学隔离件包括：
在所述半导体衬底之上形成电介质材料层；
对所述电介质材料层进行图案化处理，所述图案化处理保留所述电介质材料层的位于所述光电二极管的周围区域之上的部分并去除所述电介质材料层的其他部分，其中，被保留的所述电介质材料层的位于所述光电二极管的周围区域之上的部分形成为所述光学隔离件的主体部；以及
在所述主体部的表面之上形成所述光学隔离件的覆盖部，其中，所述覆盖部被构造为能够将到达所述光学隔离件的表面的光进行反射。
15.根据14所述的方法，其特征在于，在所述主体部的表面之上形成所述覆盖部包括：
在经过图案化处理的所述电介质材料层之上形成反射材料层；以及
对所述反射材料层进行图案化处理，所述图案化处理保留所述反射材料层的覆盖所述主体部的表面的部分并去除所述反射材料层的其他部分，其中，被保留的所述反射材料层的覆盖所述主体部的表面的部分形成为所述覆盖部。
16.根据15所述的方法，其特征在于，所述反射材料层由金属形成。
17.根据16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述覆盖部的表面上形成覆盖所述覆盖部的表面的防护层。
18.根据14所述的方法，其特征在于，
所述主体部的宽度小于所述光电二极管与相邻的光电二极管之间的间隔区域的宽度；
由所述主体部和所述覆盖部形成的所述光学隔离件的宽度小于或等于所述光电二极管与相邻的光电二极管之间的间隔区域的宽度。
19.一种形成图像传感器的方法，其特征在于，包括：
在半导体衬底中形成光电二极管；
在所述半导体衬底之上形成电介质材料层；
对所述电介质材料层进行图案化处理，所述图案化处理保留所述电介质材料层的位于所述光电二极管的周围区域之上的部分并去除所述电介质材料层的其他部分，其中，被保留的所述电介质材料层的位于所述光电二极管的周围区域之上的部分形成为光学隔离件的主体部；以及
在所述主体部的表面之上形成所述光学隔离件的覆盖部，其中，所述覆盖部被构造为能够将到达所述光学隔离件的表面的光进行反射。
20.根据19所述的方法，其特征在于，在所述主体部的表面之上形成所述覆盖部包括：
在经过图案化处理的所述电介质材料层之上形成反射材料层；以及
对所述反射材料层进行图案化处理，所述图案化处理保留所述反射材料层的覆盖所述主体部的表面的部分并去除所述反射材料层的其他部分，其中，被保留的所述反射材料层的覆盖所述主体部的表面的部分形成为所述覆盖部。
21.根据20所述的方法，其特征在于，所述反射材料层由金属形成。
22.根据21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述覆盖部的表面上形成覆盖所述覆盖部的表面的防护层。
23.根据19所述的方法，其特征在于，
所述主体部的宽度小于所述光电二极管与相邻的光电二极管之间的间隔区域的宽度；
由所述主体部和所述覆盖部形成的所述光学隔离件的宽度小于或等于所述光电二极管与相邻的光电二极管之间的间隔区域的宽度。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合，而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
光电二极管；以及
光学隔离件，所述光学隔离件位于所述光电二极管的周围区域之上并用于将所述光电二极管与相邻的光电二极管进行光学隔离，
其中，所述光学隔离件的截面为三角形。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述三角形具有位于下部的底边和位于上部的顶角。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述底边的宽度等于或小于所述光电二极管与相邻的光电二极管之间的间隔区域的宽度。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述光学隔离件包括：
主体部；以及
覆盖部，所述覆盖部覆盖所述主体部的表面，其中，所述覆盖部被构造为能够将到达所述光学隔离件的表面的光进行反射。
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述覆盖部由金属形成。
6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：覆盖于所述覆盖部的表面上的防护层。
7.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述主体部由电介质材料形成。
8.一种图像传感器，其特征在于，包括：
光电二极管；以及
光学隔离件，所述光学隔离件位于所述光电二极管的周围区域之上并用于将所述光电二极管与相邻的光电二极管进行光学隔离，
其中，所述光学隔离件包括：
主体部；以及
覆盖部，所述覆盖部覆盖所述主体部的表面，其中，所述覆盖部被构造为能够将到达所述光学隔离件的表面的光进行反射。
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其特征在于，所述覆盖部由金属形成。
10.根据权利要求9所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：覆盖于所述覆盖部的表面上的防护层。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110335880A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-10-15 | 德淮半导体有限公司 | 图像传感器及其制造方法以及成像装置 |
| CN113363267A (zh) * | 2020-03-04 | 2021-09-07 | 爱思开海力士有限公司 | 图像传感器 |
| CN118281025A (zh) * | 2024-06-03 | 2024-07-02 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | 一种图像传感器及其制作方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101494231A (zh) * | 2008-01-25 | 2009-07-29 | 采钰科技股份有限公司 | 图像传感器及其制造方法 |
| US20120050600A1 (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-01 | Jung-Chak Ahn | Unit pixel array and image sensor having the same |
| CN103227178A (zh) * | 2012-01-31 | 2013-07-31 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 用于改进图像传感器的反射率光学栅格的方法和装置 |
| CN104051476A (zh) * | 2013-03-15 | 2014-09-17 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 具有沟槽式填料栅格的图像传感器 |
| CN105990383A (zh) * | 2015-03-20 | 2016-10-05 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 用于降低背照式图像传感器中的串扰的复合栅格结构 |
| CN106653782A (zh) * | 2015-10-28 | 2017-05-10 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | Cmos图像传感器结构及其形成方法 |
| CN107039470A (zh) * | 2015-09-30 | 2017-08-11 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 图像传感器器件 |
-
2018
- 2018-01-30 CN CN201810086141.8A patent/CN108198833A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101494231A (zh) * | 2008-01-25 | 2009-07-29 | 采钰科技股份有限公司 | 图像传感器及其制造方法 |
| US20120050600A1 (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-01 | Jung-Chak Ahn | Unit pixel array and image sensor having the same |
| CN103227178A (zh) * | 2012-01-31 | 2013-07-31 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 用于改进图像传感器的反射率光学栅格的方法和装置 |
| CN104051476A (zh) * | 2013-03-15 | 2014-09-17 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 具有沟槽式填料栅格的图像传感器 |
| CN105990383A (zh) * | 2015-03-20 | 2016-10-05 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 用于降低背照式图像传感器中的串扰的复合栅格结构 |
| CN107039470A (zh) * | 2015-09-30 | 2017-08-11 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 图像传感器器件 |
| CN106653782A (zh) * | 2015-10-28 | 2017-05-10 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | Cmos图像传感器结构及其形成方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110335880A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-10-15 | 德淮半导体有限公司 | 图像传感器及其制造方法以及成像装置 |
| CN113363267A (zh) * | 2020-03-04 | 2021-09-07 | 爱思开海力士有限公司 | 图像传感器 |
| CN118281025A (zh) * | 2024-06-03 | 2024-07-02 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | 一种图像传感器及其制作方法 |
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