CN108364968B - 图像传感器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及图形传感器及其制造方法。本公开涉及一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括：衬底，包括形成在所述衬底中的多个辐射感测单元；第一电介质层，形成在所述衬底上，其中所述第一电介质层为单层或者多层结构；多个滤色器，形成在所述第一电介质层上并且对应地设置在所述多个辐射感测单元上方；以及第一分隔部，形成在所述多个滤色器之间以用于防止辐射串扰，其中，所述第一分隔部从基准面起向上延伸，所述基准面位于所述第一电介质层的上表面和下表面之间。
Description
技术领域
本公开涉及半导体领域，具体来说，涉及图像传感器及其制造方法。
背景技术
在图像传感器中，可以设置有多个辐射感测单元以及对应地设置在所述多个辐射感测单元的用于感测辐射的一侧上的滤色器。为了实现较好的成像效果，需要防止相邻的辐射感测单元、相邻的滤色器之间的辐射串扰以及其它可能的辐射串扰。因此，有必要对图像传感器的结构及其制造方法采取一定改进，以有效地防止图像传感器中辐射串扰的发生。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种新颖的图像传感器及其制造方法。
根据本公开的第一方面，提供了一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括：衬底，包括形成在所述衬底中的多个辐射感测单元；第一电介质层，形成在所述衬底上，其中所述第一电介质层为单层或者多层结构；多个滤色器，形成在所述第一电介质层上并且对应地设置在所述多个辐射感测单元上方；以及第一分隔部，形成在所述多个滤色器之间以用于防止辐射串扰，其中，所述第一分隔部从基准面起向上延伸，所述基准面位于所述第一电介质层的上表面和下表面之间。
根据本公开的第二方面，提供了一种用于制造图像传感器的方法，其特征在于，所述方法包括：提供衬底，所述衬底包括形成在所述衬底中的多个辐射感测单元；在所述衬底上形成第一电介质层，所述第一电介质层为单层或者多层结构；在所述衬底上方形成第一分隔部，其中，所述第一分隔部从基准面起向上延伸，所述基准面位于所述第一电介质层的上表面和下表面之间；以及在所述第一分隔部之间形成多个滤色器，所述多个滤色器形成在所述第一电介质层上并且对应地设置在所述多个辐射感测单元上方，其中，所述第一分隔部用于防止辐射串扰。
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例示了根据本公开的示例性实施例的图像传感器的示意性截面图。
图2例示了根据本公开的另一个示例性实施例的图像传感器的示意性截面图。
图3例示了根据本公开的示例性实施例的用于制造图像传感器的方法的示例流程图。
图4A至4E例示了与图3所示的方法的一个示例实施方式的部分步骤对应的图像传感器的示意性截面图。
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
图像传感器可以包括多个辐射感测单元，并且多个辐射感测单元可以例如以阵列形式布置。为了提高成像性能，多个辐射感测单元不仅要各自具备良好的辐射感测性能，还要能够实现彼此之间的有效隔离。这里，术语“辐射”包括但不限于光辐射，诸如可见光、红外线、紫外线等。
在图像传感器的辐射感测单元的用于感测辐射的一侧，还可以设置有用于对辐射进行筛选的滤色器。例如，在各个辐射感测单元上方，可以设置有用于感测不同频段的辐射的滤色器。在由多个辐射感测单元所组成的阵列中，还可以存在通过不同的滤色器布置所形成的分组。以常用的拜耳分组为例：以二乘二的矩阵形式布置的四个辐射感测单元为一个分组，其中在每个分组中的一条对角线上的两个辐射感测单元上方设置有用于透过绿色光的滤色器，而另外两个辐射感测单元上方分别设置有用于透过红色光的滤色器和用于透过蓝色光的滤色器。由于相邻的滤色器通常用于透过不同频段的辐射，因此各个滤色器之间需要有效的隔离，以防止相邻的滤色器之间发生辐射的串扰。
本申请的发明人发现，在很多情况下，虽然滤色器对应地设置在辐射感测单元上方，但由于滤色器和辐射感测单元之间可以设置有能够透过辐射的其它结构，因此现有的隔离结构并不能有效地防止滤色器和邻接该滤色器正下方的辐射感测单元的辐射感测单元之间的辐射串扰。
对此，本申请的发明人希望对图像传感器的结构及其制造方法进行改进。
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。
图1例示了根据本公开的示例性实施例的图像传感器的示意性截面图。如图1所示，图像传感器100包括：衬底110，其包括形成在衬底110中的多个辐射感测单元112；形成在衬底110上的第一电介质层120，该第一电介质层120可以为单层或者多层结构；多个滤色器130，形成在第一电介质层120上并且对应地设置在多个辐射感测单元112上方；以及第一分隔部140，其形成在多个滤色器130之间以用于防止辐射串扰。其中，第一分隔部140从基准面122起向上延伸，该基准面122位于第一电介质层120的上表面和下表面之间。
在根据本发明的实施例的半导体装置100中，第一分隔部140从位于第一电介质层120的上表面和下表面之间的基准面122起向上延伸，因此第一分隔部140的底部比滤色器130的底部更接近衬底110的上表面。因此，根据本发明的实施例的第一分隔部140不仅能够有效地防止相邻的滤色器130之间的辐射串扰，而且能够防止由于滤色器130与衬底110之间其它结构的存在而可能造成的辐射串扰。例如，第一分隔部140能够防止辐射通过第一电介质层120从某个滤色器传播到与该滤色器正下方的辐射感测单元相邻的辐射感测单元中去，从而能够有效提升图像传感器的辐射感测性能。
注意，在图1中以虚线示出的基准面122并非图像传感器100中实际存在的结构，而是用来表示图像传感器100中的某个位置的虚拟平面。如上所述，基准面122位于第一电介质层120的上表面和下表面之间，可以表示在第一电介质层120的上表面和下表面之间并且不与这两个表面重合的任意位置。在图1中绘出基准面122的目的在于清楚地表示出第一分隔部140的位置，尤其是第一分隔部140与第一电介质层120之间的位置关系。
在一些实施例中，第一电介质层120可以包括多层结构。在这种情况下，基准面122可以位于第一电介质层120的多层结构中的一层与位于该层上的另一层之间的分界面处，也可以位于第一电介质层120的多层结构中的某一层的上表面与下表面之间。当基准面122位于第一电介质层120的多层结构中的一层与位于该层上的另一层之间的分界面处时，优选地，该多层结构中的所述一层与位于该层上的所述另一层可以分别由具有蚀刻选择性的材料构成，这能够有助于简化相应结构的制造流程。在一个实施例中，上述多层结构中的所述一层可以为氮化硅层。在另一个实施例中，上述多层结构中的所述一层可以为氮化硅层，而位于该层上的所述另一层可以为氧化硅层。
在一些实施例中，衬底110中还可以形成有其它的半导体装置构件。在本文中，对于衬底没有特别的限制，只要其适于在其中形成用于感测辐射的辐射感测单元即可。在一些实施例中，衬底可以包括一元半导体材料(诸如，硅或锗等)或化合物半导体材料(诸如碳化硅、硅锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟)或其组合。在一些实施例中，辐射感测单元可以包括能够进行光电转换的元件，包括但不限于光电二极管或其它。
在一些实施例中，第一分隔部140可以一体地形成。优选地，第一分隔部140可以包括金属。在一个实施例中，第一分隔部140可以设置的尽可能的薄，只要其能够防止所要感测的辐射透过即可。
在一些实施例中，第一分隔部140可以包括不同的部分。例如，第一分隔部140的在第一电介质层120的上表面以上的部分144和在第一电介质层120的上表面以下的部分142可以在不同的步骤中形成，并且可以包括不同的材料。在一个实施例中，第一分隔部140的在第一电介质层120的上表面以上的部分144由金属材料构成，而在第一电介质层120的上表面以下的部分142由能够防止光透过的非金属材料构成。本领域技术人员均理解，尽管图1中所示的第一分隔部140包括两个部分142和144，但是第一分隔部140可以一体地形成为一个整体，图1仅例示了一种可能的情况。
在一些实施例中，图像传感器100还可以包括：形成在第一分隔部140与滤色器130之间以及第一分隔部140的顶部上的第二电介质层146。第二电介质层146能够提高第一分隔部140的高度、降低制造成本并且在第一分隔部140包括金属的情况下防止可能的金属污染。
在一些实施例中，滤色器130和衬底110之间不只形成有第一电介质层120，还可以形成有其它结构。例如，根据本发明的实施例的图像传感器100还可以包括形成在第一电介质层120和衬底110之间的层150，层150可以为多层结构，例如可以包括高K(介电常数)层和/或抗反射层。
在一些实施例中，根据本发明的实施例的图像传感器100还可以包括第二分隔部114。第二分隔部114形成在所述多个辐射感测单元112之间以用于隔离所述多个辐射感测单元112，并且第二分隔部114对应地设置在第一分隔部140下方。本领域的技术人员将理解，图1中所示的第二分隔部114的结构仅用作例示，第二分隔部114的结构不限于此，而是包括能够实现相邻的辐射感测单元112之间的辐射隔离和电隔离的各种结构。例如，在一些实施例中，第二分隔部114可以包括设置在衬底110中的靠近上表面的位置处的深沟槽隔离(DTI)和靠近下表面的位置处的浅沟槽隔离(STI)两部分。
在一些实施例中，多个滤色器130上可以对应地设置有微透镜160。
图2例示了根据本公开的另一个示例性实施例的图像传感器的示意性截面图。图2中所示的图像传感器200是图1中所示的图像传感器100的变型例，上面结合图1所描述的内容也可以适用于图2所示的图像传感器的对应的特征，因此本文仅对二者的不同之处着重进行说明。请注意，图1和图2中的示例都不意图构成对本发明的限制。
如图2所示，图像传感器200包括：衬底210，包括形成在其中的多个辐射感测单元212；形成在衬底210上的第一电介质层220，该第一电介质层220可以为单层或者多层结构；多个滤色器230，形成在第一电介质层220上并且对应地设置在多个辐射感测单元212上方；以及第一分隔部240，其形成在多个滤色器230之间以用于防止辐射串扰。其中，第一分隔部240从基准面222起向上延伸，该基准面222位于第一电介质层220的上表面和下表面之间。
注意，在图2中以虚线示出的基准面222并非图像传感器200中实际存在的结构，而是用来表示图像传感器中的某个位置的虚拟平面。如上所述，基准面222位于第一电介质层220的上表面和下表面之间，可以表示在第一电介质层220的上表面和下表面之间并且不与这两个表面重合的任意位置。在图2中绘出基准面222的目的在于清楚地表示出第一分隔部240的位置，尤其是第一分隔部240与第一电介质层220之间的位置关系。
在一些实施例中，如图2中所示，第一电介质层220为多层结构，其包括第一电介质材料层224和位于第一电介质材料层224之上的第二电介质材料层226。基准面222位于第一电介质层220中的第一电介质材料层224和第二电介质材料层226之间的界面处。在一些实施例中，第一电介质材料层224和第二电介质材料层226可以分别由具有蚀刻选择性的材料构成，这能够有助于简化相应结构的制造流程。在一个实施例中，第一电介质材料层224可以为氮化硅层。在另一个实施例中，第一电介质材料层224可以为氮化硅层，第二电介质材料层226可以为氧化硅层。
在根据本发明的实施例的半导体装置200中，第一分隔部240可以从位于第一电介质材料层224和第二电介质材料层226之间的界面处的基准面222起向上延伸，因此第一分隔部240的底部比滤色器230的底部更接近衬底210的上表面。因此，根据本发明的实施例的第一分隔部240不仅能够有效防止相邻的滤色器230之间的串扰，而且能够防止由于滤色器230与衬底210之间其它结构的存在而可能造成的辐射串扰。例如，第一分隔部240能够防止辐射通过第一电介质层220从某个滤色器传播到与该滤色器正下方的辐射感测单元相邻的辐射感测单元中去，从而能够有效提升图像传感器的辐射感测性能。
在一些实施例中，衬底210中还可以形成有其它的半导体装置构件。在本文中，对于衬底没有特别的限制，只要其适于在其中形成用于感测辐射的辐射感测单元即可。在一些实施例中，衬底可以包括一元半导体材料(诸如，硅或锗等)或化合物半导体材料(诸如碳化硅、硅锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟)或其组合。在一些实施例中，辐射感测单元可以包括能够进行光电转换的元件，包括但不限于光电二极管或其它。
在图2所示的图像传感器200中，还包括第二分隔部。第二分隔部形成在所述多个辐射感测单元212之间以用于隔离所述多个辐射感测单元212，并且第二分隔部212对应地设置在第一分隔部240下方。第二分隔部可以包括设置在衬底210中的靠近上表面的位置处的深沟槽隔离(DTI)214和靠近下表面的位置处的浅沟槽隔离(STI)216这两部分。
在一些实施例中，第一分隔部240可以一体地形成。在一个实施例中，第一分隔部240可以设置的尽可能的薄，只要其能够防止所要感测的辐射透过即可。
在一些实施例中，第一分隔部240可以包括不同的部分。例如，第一分隔部240的在第一电介质层220的上表面以上的部分和在第一电介质层220的上表面以下的部分可以在不同的步骤中形成，并且可以包括不同的材料。在一些实施例中，第一分隔部240的在第一电介质层220的上表面以上的部分由金属材料构成，而在第一电介质层220的上表面以下的部分由能够防止光透过的非金属材料构成。
在一些实施例中，图像传感器200还可以包括形成在第一分隔部240与滤色器230之间和第一分隔部240的顶部上的第二电介质层。
在一些实施例中，滤色器230和衬底210之间不只形成有第一电介质层220，而是还可以形成有其它结构。例如，根据本发明的实施例的图像传感器200还可以包括形成在第一电介质层220和衬底210之间的层250，层250可以为多层结构，例如可以包括高K层和/或抗反射层。
在一些实施例中，多个滤色器230上可以对应地设置有微透镜260。
本领域的技术人员均理解，图1和图2中的对应部件或者特征可以进行任意互换或者重新组合，所得的图像传感器的结构均属于本发明的范围。举例来说，图1中示出的衬底110中的第二分隔部114与图2中示出的衬底210中的深沟槽隔离(DTI)214和浅沟槽隔离(STI)216对应，因此，既可以将图1中所示的第二分隔部114的结构应用在图2的图像传感器200中来代替深沟槽隔离(DTI)214和浅沟槽隔离(STI)216，也可以将图2中的深沟槽隔离(DTI)214和浅沟槽隔离(STI)216的结构应用在图像传感器100中来代替第二分隔部114。再比如，图2中示出的图像传感器200中，第一电介质层220包括第一电介质材料层224和第二电介质材料层226，基准面222位于两者之间的界面处，图1中所示的图像传感器100的第一电介质层120也可以采用该结构，相应地，图2中所示的图像传感器200的第一电介质层220也可以采用图1中所示的第一电介质层120的结构。
图3例示了根据本公开的示例性实施例的用于制造图像传感器的方法300的示例流程图。图4A至4E例示了与图3所示的方法的一个示例实施方式的部分步骤对应的图像传感器的示意性截面图。注意，图4A至图4E以图1所示的图像传感器100的结构为例进行了例示，但本领域的技术人员将理解，通过用于制造图像传感器的方法300可以实现多种图像传感器结构，包括但不限于图1所示的图像传感器100和图2中所示的图像传感器200。
下面结合图3和图4A至4E进行说明。
如图3所示，在步骤310处，提供衬底，其包括形成在衬底中的多个辐射感测单元。
在一些实施例中，步骤310处的装置截面图可以如图4A所示，提供衬底110，其包括形成在衬底110中的多个辐射感测单元112。
在一些实施例中，衬底110中还可以形成有其它的半导体装置构件。在本文中，对于衬底没有特别的限制，只要其适于在其中形成用于感测辐射的辐射感测单元即可。在一些实施例中，衬底可以包括一元半导体材料(诸如，硅或锗等)或化合物半导体材料(诸如碳化硅、硅锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟)或其组合。在一些实施例中，辐射感测单元112可以包括能够进行光电转换的元件，包括但不限于光电二极管或其它。
在一些实施例中，如图4A所示，根据本发明的实施例的用于制造图像传感器的方法300还可以包括形成第二分隔部114，第二分隔部114形成在所述多个辐射感测单元112之间以用于隔离所述多个辐射感测单元112，并且第二分隔部114对应地设置在稍后将形成的第一分隔部下方，或者说，稍后将形成的第一分隔部将形成在第二分隔部114上方。本领域的技术人员将理解，图4A中所示的第二分隔部114的结构仅用作例示，第二分隔部114的结构不限于此，而是可以包括能够实现相邻的辐射感测单元112之间的辐射隔离以及电隔离的各种结构。例如，在一些实施例中，第二分隔部114可以包括设置在衬底110中的靠近上表面的位置处的深沟槽隔离(DTI)和靠近下表面的位置处的浅沟槽隔离(STI)这两部分，如图2中所示的在衬底210中的靠近上表面的位置处的深沟槽隔离(DTI)214和靠近下表面的位置处的浅沟槽隔离(STI)216。
继续参考图3，在步骤320处，在衬底上形成第一电介质层，该第一电介质层为单层或者多层结构。
在一些实施例中，步骤320处的装置截面图可以如图4B所示，在衬底110上形成第一电介质层120，该第一电介质层120为单层或者多层结构。
在一些实施例中，第一电介质层120和衬底110之间还可以形成有其它结构。例如，如图4B所示，用于制造图像传感器的方法300还可以包括在第一电介质层120和衬底110之间形成层150。层150可以为多层结构，例如可以包括高K层和/或抗反射层。
继续参考图3，在步骤330处，在衬底上方形成第一分隔部，该第一分隔部从基准面起向上延伸，并且基准面位于第一电介质层的上表面和下表面之间。
在一些实施例中，步骤330期间的装置截面图可以如图4C-4D所示，在衬底110上方形成第一分隔部140，该第一分隔部140从基准面122起向上延伸，并且基准面122位于第一电介质层120的上表面和下表面之间。
首先，如图4C所示，蚀刻第一电介质层120，以形成到基准面122的开口124，其中基准面122位于第一电介质层120的上表面和下表面之间。
注意，在截面图4C中以虚线示出的基准面122并非图像传感器中实际存在的结构，而是用来表示图像传感器中的某个位置的虚拟平面。如上所述，基准面122位于第一电介质层120的上表面和下表面之间，可以表示在第一电介质层120的上表面和下表面之间并且不与这两个表面重合的任意位置。在图4C中提供基准面122的目的在于清楚地表示出第一分隔部140的位置，尤其是第一分隔部140与第一电介质层120之间的位置关系。
在一些实施例中，蚀刻第一电介质层120以形成到基准面122的开口124的处理流程包括但不限于光刻和刻蚀处理。具体来说可以包括：在第一电介质层120上施加光刻胶，透过掩模板对光刻胶进行曝光，以及对光刻胶进行显影处理，从而形成仅暴露第一电介质层120的即将形成开口124的位置处的光刻胶掩模层。然后，透过光刻胶掩模层对第一电介质层120进行刻蚀，从而形成开口124。最后，去除第一电介质层120上的光刻胶掩模层。
在一些实施例中，第一电介质层120包括多层结构，在这种情况下，基准面122可以位于第一电介质层120的多层结构中的一层与位于该层上的另一层之间的分界面处，也可以位于第一电介质层120的多层结构中的某一层的上表面与下表面之间。
当基准面122位于呈单层结构的第一电介质层120的上表面或下表面之间时或者当基准面122位于呈多层结构的第一电介质层120中的某一层的上表面与下表面之间时，对开口124的深度的控制可以例如通过控制蚀刻时间来实现。
当基准面122位于第一电介质层120的多层结构中的一层与位于该层上的另一层之间的分界面处时，优选地，该多层结构中的所述一层与位于该层上的所述另一层可以分别由具有蚀刻选择性的材料构成。在这种情况下，对开口124的深度的控制可以例如通过第一电介质层120中的这两层的材料的蚀刻选择性来实现。例如，当第一电介质层120中的所述一层与位于其上的所述另一层的蚀刻选择比小于1时，可以利用该蚀刻选择比来控制蚀刻的停止，从而控制开口124的深度，这能够有效简化相应的制造流程。在一个实施例中，上述多层结构中的所述一层可以为氮化硅层。在另一个实施例中，上述多层结构中的所述一层可以为氮化硅层，而位于该层上的另一层可以为氧化硅层。
在一个实施例中，第一电介质层120和基准面122可以与图2中所示的第一电介质层220和基准面222相同，即，第一电介质层120包括第一电介质材料层和设置在第一电介质材料层上的第二电介质材料层，基准面122位于第一电介质材料层和第二电介质材料层之间的界面处。优选地，第一电介质材料层和第二电介质材料层可以分别由具有蚀刻选择性的材料构成，以有助于简化相应结构的制造流程。
接着，如图4D所示，在开口124中以及开口124上方，形成第一分隔部140。
在一些实施例中，第一分隔部140可以一体地形成。优选地，第一分隔部140可以包括金属。在这种情况下，形成第一分隔部140的步骤可以包括：在开口124中以及第一电介质层120上沉积金属并进行蚀刻，以形成第一分隔部140。在一个实施例中，第一分隔部140可以设置的尽可能的薄，只要其能够防止所要感测的辐射透过即可。
在一些实施例中，第一分隔部140可以包括不同的部分。例如，第一分隔部140的在第一电介质层120的上表面以上的部分144和在第一电介质层120的上表面以下的部分142可以在不同的步骤中形成，并且可以包括不同的材料。在一个实施例中，第一分隔部140的在第一电介质层120的上表面以上的部分144由金属材料构成，而在第一电介质层120的上表面以下的部分142由能够防止光透过的非金属材料构成。在这种情况下，形成第一分隔部140可以包括：在开口124中沉积能够防止光透过的非金属材料并进行抛光，以形成第一分隔部140的在第一电介质层120的上表面以下的部分142；以及，在第一电介质层120上沉积金属并进行蚀刻，以形成第一分隔部140的在第一电介质层120的上表面以上的部分144。
本领域的技术人员均理解，尽管图4D中所示的第一分隔部140包括两个部分142和144，但是第一分隔部140可以一体地形成为一个整体，图4D仅例示了一种可能的情况。
在一些实施例中，用于制造图像传感器的方法300还可以包括：在第一分隔部140的侧壁和顶部上形成第二电介质层146，如图4D所示。
继续参考图3，在步骤340处，在第一分隔部之间形成多个滤色器，所述多个滤色器形成在第一电介质层上并且对应地设置在所述多个辐射感测单元上方，其中，第一分隔部用于防止辐射的串扰。
在一些实施例中，步骤340期间的装置截面图可以如图4E所示，在第一分隔部140之间形成多个滤色器130，所述多个滤色器130形成在第一电介质层120上并且对应地设置在所述多个辐射感测单元112上方，其中，第一分隔部140用于防止辐射的串扰。
在通过根据本发明的实施例的用于制造图像传感器的方法300所制造的图像传感器中，第一分隔部140从位于第一电介质层120的上表面和下表面之间的基准面122起向上延伸，因此第一分隔部140的底部比滤色器130的底部更接近衬底110的上表面。因此，根据本发明的实施例的第一分隔部140不仅能够有效防止相邻的滤色器130之间的辐射串扰，而且能够防止由于滤色器130与衬底110之间其它结构的存在而可能造成的辐射串扰。例如，第一分隔部140能够防止辐射通过第一电介质层120从某个滤色器传播到与该滤色器正下方的辐射感测单元相邻的辐射感测单元中去，从而能够有效提升图像传感器的辐射感测性能。
在一些实施例中，用于制造图像传感器的方法300还可以包括在多个滤色器130上方对应地设置微透镜160。
注意，图4E中示出的通过用于制造图像传感器的方法300得到的图像传感器的结构仅用做例示，本领域的技术人员将理解，通过用于制造图像传感器的方法300可以实现多种图像传感器结构，包括但不限于图1和图2中所示的图像传感器。
还应理解，本公开还构思了以下。
项目1、一种图像传感器，所述图像传感器包括：衬底，包括形成在所述衬底中的多个辐射感测单元；第一电介质层，形成在所述衬底上，其中所述第一电介质层为单层或者多层结构；多个滤色器，形成在所述第一电介质层上并且对应地设置在所述多个辐射感测单元上方；以及第一分隔部，形成在所述多个滤色器之间以用于防止辐射串扰，其中，所述第一分隔部从基准面起向上延伸，所述基准面位于所述第一电介质层的上表面和下表面之间。
项目2、根据项目1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：形成在所述第一分隔部与所述滤色器之间以及所述第一分隔部的顶部上的第二电介质层。
项目3、根据项目1所述的图像传感器，所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以上的部分和所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以下的部分在不同的步骤中形成。
项目4、根据项目3所述的图像传感器，所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以上的部分由金属材料构成，并且所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以下的部分由能够防止光透过的非金属材料构成。
项目5、根据项目1所述的图像传感器，所述第一电介质层为多层结构，所述基准面位于所述多层结构中的一层与位于该层上的另一层之间的分界面处。
项目6、根据项目5所述的图像传感器，所述多层结构中的所述一层与位于该层上的所述另一层分别由具有蚀刻选择性的材料构成。
项目7、根据项目5所述的图像传感器，所述多层结构中的所述一层为氮化硅层。
项目8、根据项目1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：高K层和/或抗反射层，设置在所述第一电介质层和所述衬底之间。
项目9、根据项目1所述的图像传感器，所述第一分隔部一体地形成。
项目10、根据项目9所述的图像传感器，所述第一分隔部包括金属。
项目11、根据项目1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括第二分隔部，所述第二分隔部形成在所述多个辐射感测单元之间以用于隔离所述多个辐射感测单元，并且所述第二分隔部对应地设置在所述第一分隔部下方。
项目12、一种用于制造图像传感器的方法，所述方法包括：提供衬底，所述衬底包括形成在所述衬底中的多个辐射感测单元；在所述衬底上形成第一电介质层，所述第一电介质层为单层或者多层结构；在所述衬底上方形成第一分隔部，其中，所述第一分隔部从基准面起向上延伸，所述基准面位于所述第一电介质层的上表面和下表面之间；以及在所述第一分隔部之间形成多个滤色器，所述多个滤色器形成在所述第一电介质层上并且对应地设置在所述多个辐射感测单元上方，其中，所述第一分隔部用于防止辐射串扰。
项目13、根据项目12所述的方法，所述方法还包括：在所述第一分隔部与所述滤色器之间以及所述第一分隔部的顶部上形成第二电介质层。
项目14、根据项目12所述的方法，所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以上的部分和所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以下的部分在不同的步骤中形成。
项目15、根据项目14所述的方法，所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以上的部分由金属材料构成，并且所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以下的部分由能够防止光透过的非金属材料构成。
项目16、根据项目15所述的方法，在所述衬底上方形成第一分隔部包括：蚀刻所述第一电介质层，以形成到所述基准面的开口；在所述开口中沉积能够防止光透过的非金属材料并进行抛光，以形成所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以下的部分；以及在所述第一电介质层上沉积金属并进行蚀刻，以形成所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以上的部分。
项目17、根据项目12所述的方法，所述第一电介质层为多层结构，所述基准面位于所述多层结构中的一层与位于该层上的另一层之间的分界面处。
项目18、根据项目17所述的方法，所述多层结构中的所述一层与位于该层上的所述另一层分别由具有蚀刻选择性的材料构成。
项目19、根据项目18所述的方法，所述多层结构中的所述一层为氮化硅层。
项目20、根据项目12所述的方法，所述方法还包括：在所述第一电介质层和所述衬底之间形成高K层和/或抗反射层。
项目21、根据项目12所述的方法，所述第一分隔部一体地形成。
项目22、根据项目21所述的方法，所述第一分隔部包括金属。
项目23、根据项目22所述的方法，在所述衬底上方形成第一分隔部包括：蚀刻所述第一电介质层，以形成到所述基准面的开口；在所述开口中以及所述第一电介质层上沉积金属并进行蚀刻，以形成所述第一分隔部。
项目24、根据项目12所述的方法，所述方法还包括：形成第二分隔部，所述第二分隔部形成在所述多个辐射感测单元之间以用于隔离所述多个辐射感测单元，并且所述第二分隔部对应地设置在所述第一分隔部下方。
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。
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。
应当理解的是，所公开的本发明的实施例不限于本文所公开的特定结构、处理步骤或材料，而是如相关领域的普通技术人员将认识到的那样扩展到其等同物。还应当理解的是，本文采用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制。
此外，所描述的特征、结构或特点可以以任何合适的方式在一个或多个实施例中组合。在以上描述中，提供了众多具体细节以及示例，以提供对本发明实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到的是，本发明可以在没有具体细节中的一个或多个的情况下实践，或者可以用其它方法、部件、材料等来实践。在其它情况下，众所周知的结构、材料或操作未被示出或详细描述，以避免模糊本发明的各方面。
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 (22)
1.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括：
衬底，包括形成在所述衬底中的多个辐射感测单元；
第一电介质层，形成在所述衬底上，其中所述第一电介质层为单层或者多层结构；
多个滤色器，形成在所述第一电介质层上并且对应地设置在所述多个辐射感测单元上方；以及
第一分隔部，形成在所述多个滤色器之间以用于防止辐射串扰，
其中，所述第一分隔部从基准面起向上延伸，所述基准面位于所述第一电介质层的上表面和下表面之间，以及
其中，所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以上的部分和所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以下的部分在不同的步骤中形成。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：形成在所述第一分隔部与所述滤色器之间以及所述第一分隔部的顶部上的第二电介质层。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以上的部分由金属材料构成，并且所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以下的部分由能够防止光透过的非金属材料构成。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一电介质层为多层结构，所述基准面位于所述多层结构中的一层与位于该层上的另一层之间的分界面处。
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述多层结构中的所述一层与位于该层上的所述另一层分别由具有蚀刻选择性的材料构成。
6.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述多层结构中的所述一层为氮化硅层。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：
高K层和/或抗反射层，设置在所述第一电介质层和所述衬底之间。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分隔部一体地形成。
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其特征在于，所述第一分隔部包括金属。
10.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括第二分隔部，所述第二分隔部形成在所述多个辐射感测单元之间以用于隔离所述多个辐射感测单元，并且所述第二分隔部对应地设置在所述第一分隔部下方。
11.一种用于制造图像传感器的方法，其特征在于，所述方法包括：
提供衬底，所述衬底包括形成在所述衬底中的多个辐射感测单元；
在所述衬底上形成第一电介质层，所述第一电介质层为单层或者多层结构；
在所述衬底上方形成第一分隔部，其中，所述第一分隔部从基准面起向上延伸，所述基准面位于所述第一电介质层的上表面和下表面之间；以及
在所述第一分隔部之间形成多个滤色器，所述多个滤色器形成在所述第一电介质层上并且对应地设置在所述多个辐射感测单元上方，其中，所述第一分隔部用于防止辐射串扰，
其中，所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以上的部分和所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以下的部分在不同的步骤中形成。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述第一分隔部与所述滤色器之间以及所述第一分隔部的顶部上形成第二电介质层。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以上的部分由金属材料构成，并且所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以下的部分由能够防止光透过的非金属材料构成。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述衬底上方形成第一分隔部包括：
蚀刻所述第一电介质层，以形成到所述基准面的开口；
在所述开口中沉积能够防止光透过的非金属材料并进行抛光，以形成所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以下的部分；以及
在所述第一电介质层上沉积金属并进行蚀刻，以形成所述第一分隔部的在所述第一电介质层的上表面以上的部分。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一电介质层为多层结构，所述基准面位于所述多层结构中的一层与位于该层上的另一层之间的分界面处。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述多层结构中的所述一层与位于该层上的所述另一层分别由具有蚀刻选择性的材料构成。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述多层结构中的所述一层为氮化硅层。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一电介质层和所述衬底之间形成高K层和/或抗反射层。
19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一分隔部一体地形成。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一分隔部包括金属。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述衬底上方形成第一分隔部包括：
蚀刻所述第一电介质层，以形成到所述基准面的开口；
在所述开口中以及所述第一电介质层上沉积金属并进行蚀刻，以形成所述第一分隔部。
22.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
形成第二分隔部，所述第二分隔部形成在所述多个辐射感测单元之间以用于隔离所述多个辐射感测单元，并且所述第二分隔部对应地设置在所述第一分隔部下方。
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