CN108682679B - 半导体装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及半导体装置及其制造方法。一种半导体装置，包括：衬底；在衬底上的滤色元件；以及在相邻滤色元件之间的隔离结构；其中，隔离结构包括邻近滤色元件的第一隔离体以及位于第一隔离体之间的第二隔离体，第一隔离体和第二隔离体中的相邻隔离体之间具有间隙。
Description
技术领域
本公开涉及半导体领域，具体来说，涉及半导体装置及其制造方法。
背景技术
图像传感器可用于对辐射(例如，光辐射，包括但不限于可见光、红外线、紫外线等)进行感测，从而生成对应的电信号(成像)。图像传感器当前被广泛地应用在数码相机、安保设施或其他成像设备中。
对于图像传感器而言，成像质量是重要的性能指标。当感测单元之间的辐射串扰较大时，会影响成像质量。典型的辐射隔离方法包括在半导体衬底的表面形成金属格栅(Metal Grid)。然而，形成金属格栅的工艺一般较为复杂，导致生产成本较高，且容易形成金属污染。例如，形成金属栅格的过程可能造成感测单元的金属污染。
因此存在对于新的技术的需求。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种新颖的半导体装置及其制造方法，特别地，涉及改善图像传感器的成像质量。
根据本公开的一个方面，提供了一种半导体装置，包括：衬底；在衬底上的滤色元件；以及在相邻滤色元件之间的隔离结构；其中，隔离结构包括邻近滤色元件的第一隔离体以及位于第一隔离体之间的第二隔离体，第一隔离体和第二隔离体中的相邻隔离体之间具有间隙。
根据本公开的另一个方面，提供了一种制造半导体装置的方法，包括：提供衬底；在衬底上形成隔离结构，其中隔离结构包括第一隔离体和第二隔离体；在衬底上形成滤色元件，其中相邻滤色元件被隔离结构分隔开，并且第一隔离体邻近滤色元件，第二隔离体位于第一隔离体之间，第一隔离体和第二隔离体中的相邻隔离体之间具有间隙。
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更为清楚。
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示出了根据本公开一个或多个示例性实施例的半导体装置的示意性截面图。
图2是示出根据本公开一个或多个示例性实施例的半导体装置的工作原理的半导体装置的示意性局部截面图。
图3示出了根据本公开一个或多个示例性实施例的半导体装置的制造方法的流程图。
图4示出了根据本公开一个或多个示例性实施例的半导体装置的制造方法的部分步骤的子步骤的流程图。
图5A至图5K示出了与图3所示的方法的部分步骤对应的半导体装置的示意性截面图。
图6示出了根据本公开一个或多个示例性实施例的半导体装置的制造方法的部分步骤的子步骤的流程图。
图7A至图7C示出了与图6所示的方法的部分子步骤对应的半导体装置的示意性截面图。
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。在一些情况中，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，本公开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
本申请的发明人认识到，传统的图像传感器在成像质量方面面临较大挑战。
随着超大规模集成电路的迅速发展，芯片的特征尺寸越来越小，相应地，图像传感器中的感测单元尺寸也不断缩小，从而增加了感测单元之间的辐射串扰的可能性。辐射串扰会降低量子效率，恶化信噪比。在传统的图像传感器中，在衬底的表面形成金属格栅来减少辐射串扰。然而，形成金属格栅的工艺一般较为复杂，导致生产成本较高，且容易形成金属污染。
因此，在简化工艺并避免可能的金属污染的前提下，增强感测单元之间的辐射隔离性能对于提高图像传感器的成像质量有重要意义。
本申请的发明人提出了一种能够减少感测单元之间的辐射串扰的半导体装置及其制造方法。在该半导体装置(例如，图像传感器)中，滤色元件的隔离结构被设计成包括与滤色元件相邻的第一隔离体以及位于第一隔离体之间的第二隔离体。这些隔离体被间隔设置以在相邻的隔离体之间形成间隙。其中，隔离体的折射率低于滤色元件的折射率，而间隙中的气体的折射率一般低于隔离体的折射率。例如，空气的折射率接近1。利用折射率不同的介质的界面处发生的反射以及从光密介质到光疏介质的界面处发生的全反射，该隔离结构可以实现有效的辐射隔离。此外，在隔离结构中包含第一隔离体以及第二隔离体的布置方式可以增加界面的数量，并保证不论相邻滤色元件的间隔大小如何，相邻的隔离体之间的间隙的尺寸都处于合适的范围内，从而提高隔离性能、降低隔离结构的工艺难度并保证其稳定性。有利地，使用本公开的技术能够在简化工艺的前提下减少感测单元之间的辐射串扰。
下面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。也就是说，本文中的结构及方法是以示例性的方式示出，来说明本公开中的结构和方法的不同实施例。然而，本领域技术人员将会理解，它们仅仅说明可以用来实施的本公开的示例性方式，而不是穷尽的方式。此外，附图不必按比例绘制，一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。
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示出了根据本公开一个或多个示例性实施例的半导体装置的示意性截面图。
如图1所示，半导体装置100包括衬底102。
此外，半导体装置100还包括在衬底102上的滤色元件114。
而且，如图1所示，半导体装置100还包括在相邻滤色元件114之间的隔离结构116。
在各个实施例中，隔离结构116包括邻近滤色元件114的第一隔离体122以及位于第一隔离体122之间的第二隔离体124。如图所示，第一隔离体122和第二隔离体124中的相邻隔离体之间具有间隙126。
对于衬底102而言，在一些实施例中，衬底102的材料的示例可以包括但不限于一元半导体材料(诸如，硅或锗等)、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。在另一些实施方式中，衬底也可以为绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上锗硅等各种复合衬底。本领域的技术人员应当理解，对于衬底102没有特别的限制，而是可以根据实际应用进行选择。
在一些实施例中，滤色元件114可以包括用于过滤出特定频带的光的染料基的聚合物。或者，在一些实施例中，滤色元件114可以包括树脂或具有彩色颜料的其他有机基质材料。
在一些实施例中，在相邻滤色元件114之间设置隔离结构116。
为了便于说明，仅在附图中例示了一个第二隔离体124。但本领域的技术人员应当理解，第二隔离体124的数量不限于此，而是可以根据实际需要进行设置。例如，可以根据相邻滤色元件之间的间隔大小进行设置。
在一些实施例中，第一隔离体122以及第二隔离体124的折射率低于滤色元件114的折射率。
典型地，在一些实施例中，形成第一隔离体122与第二隔离体124的低折射率材料的示例可以包括但不限于下列中的一种或多种：二氧化硅或氮化硅。特别地，在一些实施例中，第一隔离体122与第二隔离体124可以由相同或不同的材料形成。
如图1所示，第一隔离体122和第二隔离体124中的相邻隔离体形成有间隙126。本领域的技术人员应该理解，尽管图1中仅例示了两个间隙126，但这仅仅是示例，间隙126的数量不限于此。例如，当第一隔离体122之间设置有多个第二隔离体124时，可以形成更多的间隙126。不仅可以在相邻的第一隔离体122和第二隔离体124之间形成间隙126，而且可以在相邻的第二隔离体124之间形成间隙126。
在一些实施例中，半导体装置100还包括隔离密闭层128。
在一些实施例中，隔离密闭层128可以至少形成在间隙126上。尽管图1中例示的隔离密闭层128还形成在滤色元件114之上，但本领域的技术人员应该理解，隔离密闭层128可以仅形成在间隙126上。
在一些实施例中，隔离密闭层128可以用于封闭间隙126。有利地，将间隙126封闭起来可以避免其它制造步骤对间隙126的不利影响。例如，在一些实施例中，后续的沉积步骤(例如，形成透镜)可能会对未封闭的间隙126进行部分填充。
在一些实施例中，间隔126中一般为诸如空气的气体。其中，空气的折射率接近1。
可替换地，在半导体装置100包括隔离密闭层128的情况下，间隙126中可以注入包括空气在内的各种气体。优选地，注入的气体的折射率低于第一隔离体和第二隔离体的折射率。
典型地，在一些实施例中，隔离密闭层由硅烷(例如，SiH4)形成。
隔离结构116可以利用在折射率不同的介质的界面处发生的反射以及从光密介质到光疏介质的界面处发生的全反射来实现有效的辐射隔离。以下将结合图2来具体解释半导体装置100利用隔离结构116来实现辐射隔离的工作机制。
图2是示出根据本公开一个或多个示例性实施例的半导体装置的工作原理的半导体装置的示意性局部截面图。特别地，图2是示出图1中的半导体装置100在虚线框A中的部分的示意性截面图。
如图2所示，不期望的辐射(例如，滤色元件114之间的串扰)在入射到隔离结构116时将经历多次反射。此外，在从光密介质进入光疏介质的界面处，可能发生全反射。例如，在一些实施例中，第一隔离体122的折射率被设置成低于滤色元件114的折射率。因此，在界面I1处可能发生全反射。而且，间隙126中的气体(例如，空气)的折射率一般低于第一隔离体122的折射率。因此，在界面I2处也可能发生全反射。
对于包括间隙126的隔离结构116而言，在滤色元件114、第一隔离体122、间隙126(气体)的折射率n1、n2、n3满足n1>n2>n3时，照射到隔离结构116上的入射光的全反射临界角θc2相比于无间隙的隔离结构的全反射临界角θc1变小。即，更多的入射光可以被隔离结构116全反射。因此，利用隔离体形成间隙的隔离结构具有更强的隔离效果。
有利地，隔离结构116中包括至少一个第二隔离体124的布置方式可以进一步改善隔离结构116的性能。
一方面，在隔离结构116中设置第二隔离体124可以进一步改善隔离效果。本领域的技术人员可以理解，引入第二隔离体124可以成比例地增加隔离结构116中的界面的数量，从而增加辐射被反射的概率。特别地，每增加一个第二隔离体124，就可以在隔离结构116中增加两个反射界面，从而使得入射到隔离结构116上的辐射被反射的可能性相应地增加。
另一方面，在隔离结构116中设置第二隔离体124可以进一步降低隔离结构116的工艺要求，并增加其稳定性。本领域的技术人员可以理解，引入第二隔离体124可以有效地控制间隙126的尺寸。在一些实施例中，半导体装置100使用隔离密闭层128来封闭间隙126。然而，当间隙126的尺寸较大(例如，约110nm)时，隔离密闭层128可能难以形成。在另一些实施例中，当半导体装置100没有采用隔离密闭层128时，较大的间隙126会更容易受到其它步骤的不利影响而变得不稳定。例如，后续的沉积步骤将至少部分地填充未封闭的间隙126。有利地，在第一隔离体122之间引入第二隔离体124可以避免以上问题。在相邻滤色元件114之间的间隔不变的情况下，在第一隔离体122之间引入第二隔离体124能够大幅降低间隙126的尺寸，从而降低形成隔离密闭层128的工艺难度，并增加间隙126的稳定性。
可选地，半导体装置100还可以包括滤色保护层118，其中滤色保护层118形成在滤色元件114上。
有利地，在一些实施例中，滤色保护层118可以在后续工艺中保护滤色元件114。
在一些实施例中，形成滤色保护层118的材料具有以下性质中的一个或多个：透明度高、易于形成、易于去除以及化学性质相对稳定等。
典型地，在一些实施例中，形成滤色保护层118的材料的示例可以包括但不限于下列中的一种或多种：二氧化硅或氮化硅。
可选地，在一些实施例中，衬底102中/上还可以已经形成有其它构件或层。
例如，在一些实施例中，如图1所示，衬底102中可以包括用于感测辐射的辐射转换单元104。在一些实施例中，辐射转换单元104可以是由n型和/或p型掺杂物在衬底102中形成的掺杂区域。
此外，在一些实施例中，还可以在相邻的辐射转换单元104之间设置感测隔离结构106。
尽管未例示，但衬底102上/中还可以已经形成有其它构件或层，例如，接触孔、下层金属连线和通孔等在早期处理步骤中形成的其它构件和/或层间电介质层等。
可选地，在一些实施例中，半导体装置100还可以包括微透镜120。
在一些实施例中，如图1所示，微透镜120可以对应地形成在滤色元件114之上。微透镜120可以用于将入射的辐射聚集在各个辐射转换单元104中。
如图3所示，根据本公开一个或多个示例性实施例的半导体装置的制造方法主要包括以下步骤：
在步骤302，提供衬底；
在步骤304，在衬底上形成隔离结构，其中隔离结构包括第一隔离体和第二隔离体；以及
在步骤306，在衬底上形成滤色元件，其中相邻滤色元件被隔离结构分隔开，并且第一隔离体邻近滤色元件，第二隔离体位于第一隔离体之间，第一隔离体和第二隔离体中的相邻隔离体之间具有间隙。
此外，图4示出了根据本公开一个或多个示例性实施例的半导体装置的制造方法的部分步骤的子步骤的流程图。图5A至图5K示出了与图3所示的方法的部分步骤对应的半导体装置的示意性截面图，其中图5B至图5D示出的半导体装置的示意性截面图与图4所示的方法的部分子步骤对应。图6示出了根据本公开另一个或多个示例性实施例的半导体装置的制造方法的部分步骤的子步骤的流程图。图7A至图7C示出了与图6所示的方法的部分子步骤对应的半导体装置的示意性截面图。
下面将结合图4、图5A至5K、图6以及图7A至图7C进行说明。上面结合图1以及图2所描述的内容也可以适用于对应的特征。
在步骤302中，提供衬底102，如图5A所示。
在一些实施例中，衬底102中包括辐射转换单元104。例如，辐射转换单元104可以通过诸如扩散和/或离子注入掺杂剂的方式形成。然而，本领域技术人员容易理解，本发明不限于此。
可选地，在一些实施例中，相邻的辐射转换单元104之间可以设置感测隔离结构106。
在步骤304中，在衬底102上形成隔离结构116。
在一个或多个示例性实施例中，如图4所示，在衬底102上形成隔离结构116的步骤400可以包括以下若干个子步骤：
在子步骤402，在衬底102上形成隔离层；
在子步骤404，处理隔离层，形成第一隔离体122和第二隔离体124；以及
在子步骤406，利用中间材料在衬底102上形成中间层，该中间层填充第一隔离体122和第二隔离体124中的相邻隔离体之间的间隙126。
具体地，在子步骤402，如图5B所示，在衬底102上形成隔离层136。
在一些实施例中，形成隔离层136的材料的折射率低于滤色元件114的折射率。
典型的，形成隔离层136的材料的示例可以包括但不限于：氧化硅、氮化硅或其组合。
在一些实施方式中，可以通过以下处理中的一种或多种形成隔离层136：化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)等。
在子步骤404，如图5C所示，处理隔离层136以形成第一隔离体122和第二隔离体124。
在一些实施方式中，可以通过对隔离层136进行图案化处理来形成第一隔离体122和第二隔离体124。可以采用本领域已知的任何合适的蚀刻方法来完成图案化处理，包括但不限于利用图案化的掩模(例如，光致抗蚀剂或者硬掩模)。在这里可使用任何已知的适合的蚀刻工艺，诸如湿法蚀刻、干法蚀刻(如等离子体蚀刻等)。
在子步骤406，在衬底102上形成中间层132。中间层填充第一隔离体122和第二隔离体124中的相邻隔离体之间的间隙126。如图5D所示，填充了间隙126的中间层132的图案与隔离结构116的图案互补。
在一些实施方式中，中间层132可以通过沉积(包括但不限于CVD、PECVD、ALD等方法)中间材料并对沉积得到的层进行化学机械抛光(CMP)处理来得到。
典型的，形成中间层132的中间材料的示例可以包括但不限于：无定形碳。
有利地，无定形碳容易通过蚀刻(例如，灰化处理)去除，并且蚀刻后的形貌较好。
如图5D所示，多个隔离体之间形成的间隙126填充有中间材料。
在一些实施例中，间隙126中填充的中间材料有利于在后续的工艺步骤中保护第一隔离体122和第二隔离体124以及间隙126的结构不受破坏。
或者，在另一个或多个示例性实施例中，如图6所示，在衬底102上形成隔离结构116的步骤600可以包括以下若干个子步骤：
在子步骤602，利用中间材料在衬底102上形成模制中间层；
在子步骤604，处理模制中间层以得到中间层，中间层具有与隔离结构116互补的图案；以及
在子步骤606，通过中间层形成第一隔离体122和第二隔离体124。
具体地，在子步骤602，如图7A所示，在衬底102上形成模制中间层142。
形成模制中间层142的中间材料的示例可以包括但不限于：无定形碳。
在一些实施方式中，可以通过以下处理中的一种或多种形成模制中间层142：CVD、PECVD、ALD等。
在子步骤604，如图7B所示，处理模制中间层142以得到中间层132。值得注意的是，中间层132包括与隔离结构116中的隔离体的位置与形状对应的开口138。即，中间层132具有与隔离结构116互补的图案。
在一些实施方式中，可以通过对模制中间层142进行图案化处理来形成中间层132。可以采用本领域已知的任何合适的蚀刻方法(如灰化、等离子体蚀刻等)来完成图案化处理，包括但不限于利用图案化的掩模(例如，光致抗蚀剂或者硬掩模)。
在子步骤606，如图7C所示，填充中间层132的开口138，形成第一隔离体122和第二隔离体124。
在一些实施方式中，隔离体可以通过沉积(包括但不限于CVD、PECVD、ALD等方法)并对沉积得到的层进行化学机械抛光处理来得到。
典型的，形成隔离体的材料的示例可以包括但不限于：氧化硅、氮化硅或其组合。
以上结合图4(图5B-图5D)以及图6(图7A-图7C)说明了根据不同实施例在衬底102上形成隔离结构116的步骤。但以上说明仅仅是示例。本领域的技术人员应当理解，在衬底102上形成隔离结构116的方法不限于此。例如，在一些实施例中，可以不使用中间材料而直接形成隔离结构116。
返回参照图3，在步骤306中，在衬底上形成滤色元件114。
在一些实施例中，当在步骤中304中使用了中间材料时，在衬底102上形成滤色元件114可以首先去除衬底102上被隔离结构116分隔开的区域的中间材料，如图5E所示。
例如，在一些实施例中，可以利用图案化的掩模(例如，光致抗蚀剂或者硬掩模)进行蚀刻来完成该去除步骤。但本领域技术人员应该理解，这里可使用任何已知的适合的蚀刻工艺，诸如湿法蚀刻、干法蚀刻(如灰化，等离子体蚀刻等)。
之后，如图5F所示，在一些实施例中，在被隔离结构116分隔开的区域中形成滤色元件114。本领域技术人员应当理解，滤色元件114可以通过任何合适的方式形成。
可选地，如图5G所示，在滤色元件114上形成滤色保护层118。
在一些实施例中，形成滤色保护层118的材料具有以下性质中的一个或多个：透明度高、易于形成、易于去除以及化学性质相对稳定等。
例如，在一些实施例中，形成滤色保护层118的材料选自以下材料中的一种或多种：二氧化硅或氮化硅。
可选地，如图5H所示，对滤色保护层118进行化学机械抛光处理。在一些实施例中，抛光处理使得第一隔离体122和第二隔离体124露出。
可选地，在一些实施例中，去除间隙126内的不期望的填充材料。例如，当在步骤中304中使用了中间材料时，在形成滤色元件114后去除间隙126中的中间材料，如图5I所示。
在一些实施方式中，可以采用本领域已知的任何合适的蚀刻方法(诸如灰化等)来去除间隙126内的材料，包括但不限于利用图案化的掩模(例如，光致抗蚀剂或者硬掩模)。
可选地，如图5J所示，至少在间隙126上形成隔离密闭层128。
例如，在一些实施例中，隔离密闭层128由硅烷形成。
隔离密闭层128用于将间隙126封闭。本领域技术人员应该理解，虽然图5J中例示的隔离密闭层128还形成在滤色保护层118上，但是隔离密闭层128可以仅形成在间隙126上。
在一些实施例中，可选地，如图5K所示，在滤色元件114之上对应地形成微透镜120。本领域的技术人员应当理解，微透镜120可以由任何合适的材料、通过任何合适的工艺形成。此外，微透镜120可以根据形成材料的折射率等参数来确定形状和大小。
值得注意的是，在以上制作半导体装置的各个步骤或子步骤之间的边界仅仅是说明性的。在实际操作中，各个步骤或子步骤之间可以任意组合，甚至合成单个步骤。此外，各个步骤的执行顺序不受描述顺序的限制，并且部分步骤可以省略。
根据本公开的一个方面，提供了一种半导体装置，包括：衬底；在衬底上的滤色元件；以及在相邻滤色元件之间的隔离结构；其中，隔离结构包括邻近滤色元件的第一隔离体以及位于第一隔离体之间的第二隔离体，第一隔离体和第二隔离体中的相邻隔离体之间具有间隙。
根据一个实施例，第一隔离体以及第二隔离体的折射率低于滤色元件的折射率。
根据一个实施例，形成第一隔离体和第二隔离体的材料选自以下材料中的一种或多种：二氧化硅或氮化硅。
根据一个实施例，半导体装置还包括隔离密闭层，其中隔离密闭层至少形成在间隙上，用于封闭间隙。
根据一个实施例，形成隔离密闭层的材料为硅烷。
根据一个实施例，半导体装置还包括滤色保护层，其中滤色保护层形成在滤色元件上。
根据一个实施例，形成滤色保护层的材料选自以下材料中的一种或多种：二氧化硅或氮化硅。
根据本公开的一个方面，提供了一种制造半导体装置的方法，包括：提供衬底；在衬底上形成隔离结构，其中隔离结构包括第一隔离体和第二隔离体；在衬底上形成滤色元件，其中相邻滤色元件被隔离结构分隔开，并且第一隔离体邻近滤色元件，第二隔离体位于第一隔离体之间，第一隔离体和第二隔离体中的相邻隔离体之间具有间隙。
根据一个实施例，在衬底上形成隔离结构包括以下步骤：在衬底上形成隔离层；处理隔离层，形成第一隔离体和第二隔离体；以及利用中间材料在衬底上形成中间层，中间层填充间隙。
根据一个实施例，在衬底上形成隔离结构包括以下步骤：利用中间材料在衬底上形成模制中间层；处理模制中间层得到中间层，中间层具有与隔离结构互补的图案；以及通过中间层形成第一隔离体和第二隔离体。
根据一个实施例，方法还包括：在形成滤色元件后，去除间隙中的中间材料。
根据一个实施例，方法还包括：在滤色元件上形成滤色保护层。
根据一个实施例，方法还包括：至少在间隙上形成隔离密闭层。
根据一个实施例，中间材料为无定形碳。
根据一个实施例，第一隔离体以及第二隔离体的折射率低于滤色元件的折射率。
根据一个实施例，形成第一隔离体和第二隔离体的材料选自以下材料中的一种或多种：二氧化硅或氮化硅。
根据一个实施例，形成所述滤色保护层的材料选自以下材料中的一种或多种：二氧化硅或氮化硅。
根据一个实施例，形成所述隔离密闭层的材料为硅烷。
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、噪声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，前面的描述可能提及了被“连接”或“耦接”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，“耦接”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，“耦接”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，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，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。
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 (18)
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：
衬底；
在所述衬底上的滤色元件；以及
在相邻滤色元件之间的隔离结构；
其中，所述隔离结构包括紧邻滤色元件的第一隔离体以及位于第一隔离体之间的第二隔离体，第一隔离体和第二隔离体中的相邻隔离体之间具有间隙，并且第一隔离体和第二隔离体由相同的材料制成。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：
第一隔离体以及第二隔离体的折射率低于所述滤色元件的折射率。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于：
形成第一隔离体和第二隔离体的材料选自以下材料中的一种或多种：二氧化硅或氮化硅。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：
所述半导体装置还包括隔离密闭层，其中所述隔离密闭层至少形成在所述间隙上，用于封闭所述间隙。
5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于：
形成所述隔离密闭层的材料为硅烷。
6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：
所述半导体装置还包括滤色保护层，其中所述滤色保护层形成在所述滤色元件上。
7.根据权利要求6所述的半导体装置，其特征在于：
形成所述滤色保护层的材料选自以下材料中的一种或多种：二氧化硅或氮化硅。
8.一种制造半导体装置的方法，其特征在于，包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成隔离结构，其中所述隔离结构包括第一隔离体和第二隔离体，其中第一隔离体和第二隔离体由相同的材料制成；
在所述衬底上形成滤色元件，其中相邻滤色元件被所述隔离结构分隔开，并且第一隔离体紧邻滤色元件，第二隔离体位于第一隔离体之间，第一隔离体和第二隔离体中的相邻隔离体之间具有间隙。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：
在所述衬底上形成所述隔离结构包括以下步骤：
在所述衬底上形成隔离层；
处理所述隔离层，形成第一隔离体和第二隔离体；以及
利用中间材料在所述衬底上形成中间层，所述中间层填充所述间隙。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：
在所述衬底上形成所述隔离结构包括以下步骤：
利用中间材料在所述衬底上形成模制中间层；
处理所述模制中间层得到中间层，所述中间层具有与所述隔离结构互补的图案；以及
通过所述中间层形成第一隔离体和第二隔离体。
11.根据权利要求9-10中任一项所述的方法，其特征在于：
所述方法还包括：在形成所述滤色元件后，去除所述间隙中的中间材料。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：
所述方法还包括：在所述滤色元件上形成滤色保护层。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：
所述方法还包括：至少在所述间隙上形成隔离密闭层。
14.根据权利要求9-10中任一项所述的方法，其特征在于：
所述中间材料为无定形碳。
15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：
第一隔离体以及第二隔离体的折射率低于所述滤色元件的折射率。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：
形成第一隔离体和第二隔离体的材料选自以下材料中的一种或多种：二氧化硅或氮化硅。
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：
形成所述滤色保护层的材料选自以下材料中的一种或多种：二氧化硅或氮化硅。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：
形成所述隔离密闭层的材料为硅烷。
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