CN109273471B - 图像传感器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种图像传感器及其制造方法。根据本公开的一个示例性实施例的图像传感器包括：第一像素单元，其中所述第一像素单元包括：由第一半导体材料构成的第一光电二极管；和至少部分由第二半导体材料构成的第二光电二极管，与第一光电二极管在水平方向上并排布置；其中第二半导体材料对入射光的光电转换效率比第一半导体材料高；其中所述第一像素单元被配置为通过合并第一和第二光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第一相位检测对焦信号。

Description

图像传感器及其制造方法
技术领域
本公开涉及图像传感器领域。
背景技术
相位检测自动对焦(PDAF)是一种目前流行的自动对焦方法。在PDAF技术中，根据光线经过用于PDAF的像素(简称为PDAF像素)后获得的相位差信息，判断出当前镜头位置的离焦程度，从而得到镜头应该移动的方向和距离。PDAF像素对光的灵敏度是决定图像传感器的自动对焦效果的至为重要的参数。
因此，存在对于提高PDAF像素的灵敏度的新的技术的需求。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种新型的图像传感器结构及相应的制造方法。
根据本公开的第一方面，提供了一种图像传感器，其包括：第一像素单元，其中所述第一像素单元包括：由第一半导体材料构成的第一光电二极管；和至少部分由第二半导体材料构成的第二光电二极管，与第一光电二极管在水平方向上并排布置；其中第二半导体材料对入射光的光电转换效率比第一半导体材料高；其中所述第一像素单元被配置为通过合并第一和第二光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第一相位检测对焦信号。
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，其包括：形成第一像素单元，其中形成第一像素单元包括：在由第一半导体材料构成的衬底中形成第一光电二极管；和在所述衬底中形成至少部分由第二半导体材料构成的第二光电二极管，其中第二光电二极管与第一光电二极管在水平方向上并排布置；其中第二半导体材料对入射光的光电转换效率比第一半导体材料高；其中所述第一像素单元被形成为能够通过合并第一和第二光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第一相位检测对焦信号。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明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示出了根据本公开示例性实施例的图像传感器的截面图。
图2示出了根据本公开示例性实施例的图像传感器制造方法的流程图。
图3A示出了根据本公开的一个示例性实施例的图像传感器的左像素的截面图。
图3B示出了图3A所示的左像素的平面图。
图4A示出了根据本公开的一个示例性实施例的图像传感器的右像素的截面图。
图4B示出了图4A所示的右像素的平面图。
图5A-5H分别示出了在根据本公开一个示例性实施例来制造图像传感器的一个方法示例的各个步骤处的装置截面示意图。
图6示出了根据本公开的另一示例性实施例的图像传感器的截面图。
图7示出了根据本公开的又一示例性实施例的图像传感器的截面图。
图8示出了根据本公开的再一示例性实施例的图像传感器的截面图。
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
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，本文中的半导体装置及其制造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发明的示例性方式，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。
在本文中，衬底的“主表面”意指该衬底(例如，硅晶圆)的与厚度方向垂直的两个主要表面。衬底的“正面”指的是其上形成晶体管和金属互连层的那个主表面，而衬底的“背面”为与正面相反的那个主表面。“平面图”是指图像传感器的俯视图。“水平方向”是指在图像传感器的截面图中与衬底的主表面平行的方向。
经过深入研究，本申请的发明人提出了一种新型的图像传感器结构，其在PDAF像素中形成有在水平方向上并排布置的第一光电二极管和第二光电二极管，其中第二光电二极管的光电转换效率高于第一光电二极管的转换效率，从而提高PDAF像素整体的光电转换效率，进而有效地增强PDAF像素的灵敏度。
下面结合图1以背照式CMOS图像传感器为例来详细描述根据本发明的图像传感器的结构。本领域技术人员均能理解，本发明并不限于图中所示结构，而是能够根据其工作原理改编适用于其它图像传感器结构。本发明也可以应用于前照式图像传感器。
图1示出了根据本公开示例性实施例的图像传感器的截面图。应注意，实际的图像传感器可能还存在之前/后续制造的其它部件，而为了避免模糊本公开的要点，附图没有示出且本文也不去讨论其它部件。
如图1所示，图像传感器的一个PDAF像素单元包括形成在衬底101中的第一光电二极管(PD)102。在一些情况下，衬底101可以为简单的半导体晶圆，例如硅晶圆，而第一PD102是通过对P型衬底101进行掺杂形成N型区来形成的，即，掺杂形成的N型区为第一PD 102的N区，与N区接触的P型衬底部分作为第一PD 102的P区。图中附图标记102指出的阴影区就是该第一PD的N区，在本领域中通常用PD的N区来代表整个PD，在本文中也是如此。但是本发明并不限制图中所示的第一PD 102的结构。例如，在一些实施方式中，第一PD 102可以为钉扎PD(pinned PD)，即，第一PD 102还可以包括在N区上形成的P型钉扎层。另外，虽然图中出于简洁的目的把衬底101画成了一个简单的块衬底，但是显然本发明不限于此。衬底101可以由适合于图像传感器的任何半导体材料(诸如Si、SiC等)制成，例如可以是单晶硅衬底。在一些实施方式中，衬底101也可以为绝缘体上硅(SOI)等各种复合衬底。衬底101的掺杂类型等掺杂情况也不受限制。本领域技术人员均理解衬底101不受到任何限制，而是可以根据实际应用进行选择。衬底101之中和之下还可以形成有其它的半导体器件构件，例如，在早期/后续处理步骤中形成的其它构件等。而且本发明并不限制图像传感器的类型，例如前照式(FSI)和背照式(BSI)都能适用。
如图1所示，图像传感器的PDAF像素单元还包括由第二半导体材料构成的第二光电二极管(PD)103。第二PD 103与第一PD 102在水平方向上并排布置。如前所述，水平方向是在截面图中与衬底的上下主表面平行的方向。第二半导体材料的光电转换效率高于衬底101的材料的光电转换效率。在一些实施方式中，例如在第一半导体材料为硅的情况下，第二半导体材料例如可以包含锗，包括但不限于单晶锗、多晶锗、非晶锗或锗硅合金。在一些示例中，可以通过调节锗硅合金的组分，调节第二半导体材料对光的吸收峰波长。本领域技术人员均理解第二半导体材料不受到任何限制，而是可以根据实际应用进行选择。在一些实施方式中，如图1所示，第二PD 103是通过在衬底101中挖槽并填入第二半导体材料以形成第二半导体材料区域，然后对该第二半导体材料区域进行N型掺杂来形成的，即，掺杂形成的N型区为第二PD 103的N区，与N区接触的P型衬底101的部分作为第二PD 103的P区。在另一些实施方式中，也可以对填入的第二半导体材料区域的两个部分分别进行N型和P型掺杂，以分别形成N区和P区。
在一些实施方式中，该PDAF像素还可以包括针对第一PD 102与第二PD 103的读取电路(图中未示出)，来合并第一PD 102与第二PD 103对入射光进行光电转换的结果，从而产生相位检测对焦信号。在一种读取电路中，可以让两个PD共用一个浮置扩散区，来共同收集两个PD光电转换得到的电荷，然后再一起进行信号读出。在另一种读取电路中，也可以为两个PD分别设置浮置扩散区，分别收集各个PD光电转换得到的电荷，然后分别转换为信号并将两个信号相加读出。本领域技术人员均能理解，本发明并不限制读取电路的实现方式，而是可以采用本领域已知的任何形式来读取两个PD的信号。
由于第二半导体材料的光电转换效率高于第一半导体材料的光电转换效率，因此与像素只包括由第一半导体材料形成的PD的传统技术相比，可以提高PDAF像素整体的光电转换效率，进而提高PDAF像素的对焦灵敏度。这样即使在低光强环境下，PDAF像素也能可靠有效地工作。
此外，在第一半导体材料例如为硅且第二半导体材料包含例如锗的情况下，由于锗具有比硅更窄的带隙，能够吸收波长较长的近红外光，当在低光强环境下时，可以通过感测近红外光来执行相位对焦，因此本发明的图像传感器即使低光强环境下也能执行可靠的相位对焦。此外，锗的折射率大于硅，能使光线更折射向像素中心，从而可以减少相邻像素间的信号串扰。
另外，如图1所示，图像传感器还包括从衬底背面形成的位于像素侧边缘周围的深沟槽隔离部104，用于在各个像素单元之间实现隔离。本领域技术人员将理解，在像素单元中还存在晶体管等其他元件。为了避免模糊本发明的主题，这里省略了这些元件的描述。
图2示出了根据本公开示例性实施例的图像传感器的制造方法200的流程图。该图像传感器包括第一像素单元，该制造方法200包括形成第一像素单元，其包括下述的步骤201和202。
如图2所示，在步骤201处，在由第一半导体材料构成的衬底中形成第一光电二极管。在步骤202处，在所述衬底中形成至少部分由第二半导体材料构成的第二光电二极管，第二光电二极管与第一光电二极管在水平方向上并排布置。第二半导体材料对入射光的光电转换效率比第一半导体材料高。在一些实施方式中，第一光电二极管可以是硅光电二极管，第二光电二极管可以是锗光电二极管。第一像素单元能够通过合并第一和第二光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第一相位检测对焦信号。
如前所述，本领域技术人员将理解，在步骤201和202之前和之后，还会存在其他步骤，用于制造图像传感器的其他元件，这里省略了对这样的步骤的描述，以免模糊本发明的主旨。
另外，本领域技术人员将理解，图2中示出的步骤201和202的顺序仅仅是示例，而非用于限制本发明。步骤201和202的执行顺序并不受限制，而是可以根据实际情况决定。例如，可以先形成第二光电二极管再形成第一光电二极管。此外，步骤201和202也可以穿插执行，例如先执行形成第二光电二极管的一部分步骤再形成第一光电二极管，然后执行形成第二光电二极管的剩余步骤。另外，步骤201和202中的部分操作也可以同时执行。
下面将结合图3A、3B、4A、4B更详细和完整地说明根据本公开的一个示例性实施例的图像传感器的结构和工作原理。
在根据该实施例的PDAF技术中，在图像传感器的总像素中设置一部分像素专门用于进行PDAF。这些PDAF像素分为成对的“左”和“右”两种像素。左像素和右像素可以相邻，也可以不相邻。典型地，左像素和右像素分别具有覆盖它们的右半部分和左半部分的遮光层，通过计算成对的像素所获得的相位信息来进行对焦。然而，本领域技术人员均能理解，遮光层的设置并不限于遮住像素的一半，而是可以遮住像素的任意部分，只要左像素和右像素的遮光层的位置不同且能有效地体现相位信息差异即可。也就是说，本领域已知的或未来可行的针对该PDAF技术的遮光层设计均适用。
图3A示出了根据本公开的一个示例性实施例的左像素的截面图，图3B是图3A所示的左像素的平面图。图4A示出了根据本公开的一个示例性实施例的右像素的截面图，图4B是图4A所示的右像素的平面图。请注意，为了清楚展示，图3B和4B的平面图中没有示出微透镜。
如图3A和3B所示，在衬底101中形成有在水平方向上并排布置的第一PD 302和第二PD 303。在本文中，“并排布置”意味着二者没有交叠，并不意味着二者要完全对齐。如前所述，在一些实施方式中，第一PD可以是硅PD，第二PD可以是锗PD。在本实施例中，第二PD303邻近像素的左侧边缘，并且在水平方向上的宽度W小于像素的一半宽度。第二PD 303从衬底的正面延伸到所述衬底中，其深度D大于衬底厚度的1/4。典型地，深度D的范围为500-2000nm。本领域技术人员应当理解，该深度值范围不限于此，而是可以根据实际应用进行选择。
如图3A所示，在衬底101上方形成有遮住像素的右半部分的遮光层305。遮光层305可以遮蔽第一PD 302的一部分或不遮蔽，但不遮蔽第二PD 303。在遮光层305上方形成有滤色器层307，在滤色器层307上方形成有微透镜306。光从微透镜306上方进入像素。
如图4A和4B所示，在衬底101中形成有在水平方向上并排布置的第三PD 402和第四PD 403。如前所述，在一些实施方式中，第三PD可以是硅PD，第四PD可以是锗PD。在本实施例中，第四PD 403邻近像素的右侧边缘，并且如参考图4A所示的，第四PD 403在水平方向上的宽度小于像素的一半宽度。第四PD 403从衬底的正面延伸到所述衬底中且其深度大于衬底厚度的1/4。
如图4A所示，在衬底101上方形成有遮住像素的左半部分的遮光层405。遮光层405可以遮蔽第三PD 402的一部分或不遮蔽，但不遮蔽第四PD 403。在遮光层405上方形成有滤色器层407，在滤色器层407上方形成有微透镜406。光从微透镜406上方进入像素。
图3A和4A还示出了各像素包括深沟槽隔离部104，在图3B和4B中为了简便省略了深沟槽隔离部104。本领域技术人员应当理解，在像素四周形成有深沟槽隔离部以对各像素单元进行隔离。
图3A所示的左像素通过合并第一PD 302和第二PD 303的光电转换结果来产生第一相位检测对焦信号。图4A所示的右像素通过合并第三PD 402和第四PD 403的光电转换结果来产生第二相位检测对焦信号。图像传感器通过使用所述第一和第二相位检测对焦信号来确定相位信息，由此确定对焦状态，从而判断出镜头应该移动的方向和距离。
下面将以图5A-5H为例来详细描述根据本公开一个示例性实施的图像传感器的制造方法的一个具体示例。本示例特别适用于背照式CMOS图像传感器，其在减薄后的衬底背面形成深沟槽隔离结构。请注意，这个示例并不意图构成对本发明的限制。
图5A-5H分别示出了在该方法示例的各个步骤处的装置截面示意图。将具体地针对图3A所示的左像素的结构来描述该制造方法。
在图5A处，可以从衬底101的正面对衬底进行刻蚀形成凹槽508，凹槽的深度范围优选地为500-2000nm。可以通过各种常规手段来刻蚀形成该凹槽。
在图5B处，可以通过例如化学气相沉积(CVD)、分子束外延生长(MBE)或溅射等方法，在凹槽508内沉积锗材料303。
在图5C处，可以通过化学机械抛光(CMP)对衬底101进行平坦化处理，以去除凹槽外的锗材料。
在图5D处，可以从衬底正面通过对衬底101的一部分进行N型掺杂(例如离子注入N型掺杂剂)，在衬底101中形成第一PD 302，其中衬底101为P型衬底。另外，可以从衬底正面通过对凹槽部分进行N型掺杂(例如离子注入N型掺杂剂)，形成第二PD 303。这两个N型掺杂处理可以同时进行或分别进行。
在图5E处，可以在衬底101正面形成其它器件/构件509，且对衬底背面进行减薄。
在图5F处，可以将衬底101进行上下翻转，从而衬底背面朝上。从衬底背面制作深沟槽隔离部104。可以通过各种常规手段来刻蚀形成该深沟槽隔离部104。
在图5G处，可以通过例如CVD等方法，在衬底101的背面之上沉积遮光层305。
在图5H处，在遮光层305之上制作滤色器307，并且在滤色器307之上制作微透镜306。可以通过各种常规手段来制作滤色器307和微透镜306。
本领域技术人员将理解，除了如图示出的工艺和结构之外，本公开还包括形成图像传感器必需的其它任何工艺和结构。
本领域技术人员可以利用与上面图5A-5H所示出的方法同样的方法，通过仅仅做出一些适应性的修改，例如在图5G的制作遮光层的步骤中改变遮光层的位置，来制造图4A所示的右像素。
通过上述图5A-5H所示出的方法示例，采用本发明的新型结构结合相应的新型工艺，能够提高PDAF像素的灵敏度。
图6是根据本公开的另一示例性实施例的图像传感器的截面图。在根据该实施例的PDAF技术中，图像传感器中的一部分像素被设置成专门用于进行PDAF的像素。这些PDAF像素被设置为两两相邻的成对的像素，其中相邻的两个像素共用一个微透镜。通过共用微透镜的这两个相邻像素所获得的相位信息来进行对焦。图6所示的像素不具有遮光层。
具体来说，如图6所示，相邻的第一像素单元61和第二像素单元62共用一个微透镜606。除了没有遮光层外，第一像素单元61和第二像素单元62的结构类似于图3A所示的像素的结构。即第一像素单元61包括第一PD 602-1、第二PD 603-1、滤色器607-1。第二像素单元62包括第三PD 602-2、第四PD 603-2、滤色器607-2。本领域技术人员应当理解，第一PD602-1、第二PD 603-1、第三PD 602-2和第四PD 603-2的位置布置不限于图6所示，而是可以是任何位置布置。例如，第一PD 602-1和第二PD 603-1在水平方向上的位置可以互换，第三PD 602-2和第四PD 603-2在水平方向上的位置也可以互换。
第一像素单元61通过合并第一PD 602-1和第二PD 603-1的光电转换结果来产生第一相位检测对焦信号。第二像素单元62通过合并第三PD 602-2和第四PD 603-2的光电转换结果来产生第二相位检测对焦信号。图像传感器通过使用所述第一和第二相位检测对焦信号来确定相位信息，由此确定对焦状态，从而判断出镜头应该移动的方向和距离。
本领域技术人员可以利用与上面图5A-5H所示出的方法同样的方法，通过仅仅做出一些适应性的修改，例如省去图5G所示的制作遮光层的步骤以及在图5H的步骤中在两个相邻像素之上制作一个微透镜罩住这两个像素，来制造图6所示的图像传感器。
通过图6所示的结构，图像传感器的PDAF像素的光转换效率得到了显著的提高，从而提高了PDAF像素的对焦灵敏度。
图7示出了根据本公开的又一示例性实施例的图像传感器的截面图。在根据图7所示的实施例的图像传感器中，将一个像素划分为两个半部，在各个半部中分别形成两个光电二极管，通过计算这两个半部的相位信息来进行对焦。图7所示的像素不具有遮光层。
具体来说，如图7所示，像素单元通过隔离部708划分为左右两个半部。左半部分包括第一PD 702-1和第二PD 703-1。右半部分包括第三PD 702-2和第四PD 703-2。在一些实施方式中，第二PD 703-1和第四PD 703-2在水平方向上的宽度小于像素单元的宽度的1/4，且从衬底的正面延伸到衬底中的深度大于衬底的厚度的1/4。本领域技术人员应当理解，第一PD 702-1、第二PD 703-1、第三PD 702-2和第四PD 703-2的位置布置不限于图7所示，而是可以是任何位置布置。例如，第一PD 702-1和第二PD 703-1在水平方向上的位置可以互换，第三PD 702-2和第四PD 703-2在水平方向上的位置也可以互换。此外，该像素单元还包括滤色器707和微透镜706。
图像传感器合并第一PD 702-1和第二PD 703-1的光电转换结果来产生第一相位检测对焦信号，并合并第三PD 702-2和第四PD 703-2的光电转换结果来产生第二相位检测对焦信号。图像传感器然后通过使用所述第一和第二相位检测对焦信号来确定相位信息，由此确定对焦状态，从而判断出镜头应该移动的方向和距离。
本领域技术人员可以利用与上面图5A-5H所示出的方法同样的方法，通过仅仅做出一些适应性的修改，例如省去图5G所示的制作遮光层的步骤、在像素的左右半部之间制作隔离部、以及在图5A-5D所示的步骤中在一个像素之内制作两个硅PD和两个锗PD，来制造图7所示的图像传感器。
通过图7所示的结构，图像传感器的全部像素既充当成像像素又充当PDAF像素，因而可以获得良好的对焦体验。
图8示出了根据本公开的再一示例性实施例的图像传感器的截面图。
如图8所示，图像传感器可以包括第一PD 102和第二PD 803。第二PD 803的截面可以为梯形，所述梯形的短边和长边沿水平方向，且长边位于衬底101的正面，短边更靠近衬底101的背面，梯形的斜边与所述长边之间的夹角大于等于40度且小于90度。
相比于矩形截面，梯形截面的光电二极管可以增大受光面积，从而进一步提高PDAF像素整体的光电转换效率。
前文结合图1至7所示的图像传感器均可以可选择地采用图8的实施例所示的结构，即第二PD的截面均可以为矩形或图8所示的梯形。
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。
上述描述可以指示被“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。
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：
第一像素单元，其中所述第一像素单元包括：
由第一半导体材料构成的第一光电二极管；和
至少部分由第二半导体材料构成的第二光电二极管，与第一光电二极管在水平方向上并排布置；
其中第二半导体材料对入射光的光电转换效率比第一半导体材料高；
其中所述第一像素单元被配置为通过合并第一和第二光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第一相位检测对焦信号。
2、如1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一像素单元还包括：
第一微透镜，位于所述第一像素单元的光入射一侧的最外部；和
第一遮光层，在到所述第一像素单元的入射光的光路上位于第一和第二光电二极管之前，所述第一遮光层在平面图中不与第一和第二光电二极管重叠，或者与所述第一光电二极管的一部分重叠。
3、如2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像素单元，所述第二像素单元包括：
由所述第一半导体材料构成的第三光电二极管；
至少部分由所述第二半导体材料构成的第四光电二极管，与第三光电二极管在水平方向上并排布置；
第二微透镜，位于所述第二像素单元的光入射一侧的最外部；和
第二遮光层，在到所述第二像素单元的入射光的光路上位于第三和第四光电二极管之前，所述第二遮光层在平面图中不与第三和第四光电二极管重叠，或者与所述第三光电二极管的一部分重叠；
其中所述第一遮光层在第一像素单元中的位置与第二遮光层在第二像素单元中的位置不同，以及
其中所述第二像素单元被配置为通过合并第三和第四光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第二相位检测对焦信号，所述第二相位检测对焦信号与第一相位检测对焦信号一起用来确定对焦状态。
4、如1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：
第二像素单元，与所述第一像素单元相邻布置；和
由第一和第二像素单元共用的微透镜，位于第一和第二像素单元的光入射一侧的最外部，
其中所述第二像素单元包括：
由所述第一半导体材料构成的第三光电二极管；
至少部分由所述第二半导体材料构成的第四光电二极管，
与第三光电二极管在水平方向上并排布置；
其中所述第二像素单元被配置为通过合并第三和第四光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第二相位检测对焦信号，所述第二相位检测对焦信号与第一相位检测对焦信号一起用来确定对焦状态。
5、如1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一像素单元还包括：
微透镜，位于所述第一像素单元的光入射一侧的最外部；
由所述第一半导体材料构成的第三光电二极管；和
至少部分由所述第二半导体材料构成的第四光电二极管，与第三光电二极管在水平方向上并排布置；
其中第三和第四光电二极管与第一和第二光电二极管电隔离，并共用所述微透镜，以及
其中所述第一像素单元被配置为通过合并第三和第四光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第二相位检测对焦信号，所述第二相位检测对焦信号与第一相位检测对焦信号一起用来确定对焦状态。
6、如3所述的图像传感器，其特征在于，第一遮光层在平面图中占据第一像素单元的位于第一侧的半部分，第二遮光层在平面图中占据第二像素单元的位于与第一侧相对的第二侧的半部分。
7、如5所述的图像传感器，其特征在于，第一和第二光电二极管在平面图中位于第一像素单元的位于第一侧的半部分中，且第三和第四光电二极管在平面图中位于第一像素单元的与第一侧相对的第二侧的半部分中。
8、如4或5所述的图像传感器，其特征在于，第一光电二极管和第三光电二极管在水平方向上相邻布置。
9、如1至4中的任一项所述的图像传感器，其特征在于，
所述第一和第二光电二极管在由第一半导体材料构成的衬底中形成，
所述第二光电二极管邻近第一像素单元的侧边缘并且在水平方向上的宽度小于所述第一像素单元的宽度的1/2，以及
所述第二光电二极管从衬底的第一主表面延伸到所述衬底中的深度大于所述衬底的厚度的1/4。
10、如3或4所述的图像传感器，其特征在于，
所述第三和第四光电二极管在由第一半导体材料构成的衬底中形成，
所述第四光电二极管邻近第二像素单元的侧边缘并且在水平方向上的宽度小于所述第二像素单元的宽度的1/2，以及
所述第四光电二极管从衬底的第一主表面延伸到所述衬底中的深度大于所述衬底的厚度的1/4。
11、如5所述的图像传感器，其特征在于，
所述第一、第二、第三和第四光电二极管在由第一半导体材料构成的衬底中形成，
所述第二光电二极管在水平方向上的宽度小于所述第一像素单元的宽度的1/4，
所述第四光电二极管在水平方向上的宽度小于所述第一像素单元的宽度的1/4，以及
所述第二光电二极管和第四光电二极管从衬底的第一主表面延伸到所述衬底中的深度大于所述衬底的厚度的1/4。
12、如3至5中的任一项所述的图像传感器，其特征在于，
所述第一、第二、第三和第四光电二极管在由第一半导体材料构成的衬底中形成，
所述第二光电二极管在与衬底的主表面垂直且包含所述水平方向的平面中的截面为矩形或梯形，
所述第四光电二极管在与衬底的主表面垂直且包含所述水平方向的平面中的截面为矩形或梯形，以及
所述梯形的短边和长边沿所述水平方向，且短边与长边相比更靠近所述第一像素单元或第二像素单元的光入射一侧，梯形的斜边与所述长边之间的夹角大于等于40度且小于90度。
13、如1至5中的任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述第二半导体材料包括单晶锗、多晶锗、非晶锗或锗硅合金。
14、如1至5中的任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述第一半导体材料包括Si。
15、如9所述的图像传感器，其特征在于，所述深度为500nm至2000nm。
16、一种用于制造图像传感器的方法，其特征在于，包括：
形成第一像素单元，其中形成第一像素单元包括：
在由第一半导体材料构成的衬底中形成第一光电二极管；
和
在所述衬底中形成至少部分由第二半导体材料构成的第二光电二极管，其中第二光电二极管与第一光电二极管在水平方向上并排布置；
其中第二半导体材料对入射光的光电转换效率比第一半导体材料高；
其中所述第一像素单元被形成为能够通过合并第一和第二光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第一相位检测对焦信号。
17、如16所述的方法，其特征在于，形成第一像素单元还包括：
在所述衬底上方形成第一遮光层，所述第一遮光层在到所述第一像素单元的入射光的光路上位于第一和第二光电二极管之前；和
在所述第一像素单元的光入射一侧的最外部形成第一微透镜；
其中所述第一遮光层在平面图中不与第一和第二光电二极管重叠，或者与所述第一光电二极管的一部分重叠。
18、如17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括形成第二像素单元，其中形成第二像素单元包括：
在所述衬底中形成第三光电二极管；
在所述衬底中形成至少部分由所述第二半导体材料构成的第四光电二极管，所述第四光电二极管与第三光电二极管在水平方向上并排布置；
在所述衬底上方形成第二遮光层，所述第二遮光层在到所述第二像素单元的入射光的光路上位于第三和第四光电二极管之前，所述第二遮光层在平面图中不与第三和第四光电二极管重叠，或者与所述第三光电二极管的一部分重叠；和
在所述第二像素单元的光入射一侧的最外部形成第二微透镜；
其中所述第一遮光层在第一像素单元中的位置与第二遮光层在第二像素单元中的位置不同，以及
其中所述第二像素单元被形成为能够通过合并第三和第四光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第二相位检测对焦信号，所述第二相位检测对焦信号与第一相位检测对焦信号一起用来确定对焦状态。
19、如16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
形成第二像素单元，所述第二像素单元与所述第一像素单元相邻布置；和
在所述第一像素单元和第二像素单元上方形成由第一和第二像素单元共用的微透镜，所述微透镜位于第一和第二像素单元的光入射一侧的最外部，
其中形成第二像素单元包括：
在衬底中形成第三光电二极管；
在衬底中形成至少部分由所述第二半导体材料构成的第四光电二极管，第四光电二极管与第三光电二极管在水平方向上并排布置；
其中所述第二像素单元被形成为能够通过合并第三和第四光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第二相位检测对焦信号，所述第二相位检测对焦信号与第一相位检测对焦信号一起用来确定对焦状态。
20、如16所述的方法，其特征在于，形成第一像素单元还包括：
在衬底中形成第三光电二极管；
在衬底中形成至少部分由所述第二半导体材料构成的第四光电二极管，第四光电二极管与第三光电二极管在水平方向上并排布置；和
在所述第一像素单元的光入射一侧的最外部形成微透镜；
其中第三和第四光电二极管与第一和第二光电二极管电隔离，并共用所述微透镜，以及
其中所述第一像素单元被形成为能够通过合并第三和第四光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第二相位检测对焦信号，所述第二相位检测对焦信号与第一相位检测对焦信号一起用来确定对焦状态。
21、如18所述的方法，其特征在于，第一遮光层在平面图中占据第一像素单元的位于第一侧的半部分，第二遮光层在平面图中占据第二像素单元的位于与第一侧相对的第二侧的半部分。
22、如20所述的方法，其特征在于，第一和第二光电二极管在平面图中位于第一像素单元的位于第一侧的半部分中，且第三和第四光电二极管在平面图中位于第一像素单元的与第一侧相对的第二侧的半部分中。
23、如19或20所述的方法，其特征在于，第一光电二极管和第三光电二极管在水平方向上相邻布置。
24、如16至19中的任一项所述的方法，其特征在于，
所述第二光电二极管邻近第一像素单元的侧边缘并且在水平方向上的宽度小于所述第一像素单元的宽度的1/2，以及
所述第二光电二极管从衬底的第一主表面延伸到所述衬底中的深度大于所述衬底的厚度的1/4。
25、如18或19所述的方法，其特征在于，
所述第四光电二极管邻近第二像素单元的侧边缘并且在水平方向上的宽度小于所述第二像素单元的宽度的1/2，以及
所述第四光电二极管从衬底的第一主表面延伸到所述衬底中的深度大于所述衬底的厚度的1/4。
26、如22所述的方法，其特征在于，
所述第二光电二极管在水平方向上的宽度小于所述第一像素单元的宽度的1/4，
所述第四光电二极管在水平方向上的宽度小于所述第一像素单元的宽度的1/4，以及
所述第二光电二极管和第四光电二极管从衬底的第一主表面延伸到所述衬底中的深度大于所述衬底的厚度的1/4。
27、如18至20中的任一项所述的方法，其特征在于，
所述第二光电二极管在与衬底的主表面垂直且包含所述水平方向的平面中的截面为矩形或梯形，
所述第四光电二极管在与衬底的主表面垂直且包含所述水平方向的平面中的截面为矩形或梯形，以及
所述梯形的短边和长边沿所述水平方向，且短边与长边相比更靠近所述第一像素单元或第二像素单元的光入射一侧，梯形的斜边与所述长边之间的夹角大于等于40度且小于90度。
28、如16至20中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第二半导体材料包括单晶锗、多晶锗、非晶锗或锗硅合金。
29、如16至20中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一半导体材料包括Si。
30、如24所述的方法，其特征在于，所述深度为500nm至2000nm。
31、如16所述的方法，其特征在于，形成第二光电二极管包括：
从衬底的正面对衬底进行刻蚀以形成凹槽；
在凹槽内沉积第二半导体材料；
通过化学机械平坦化去除凹槽外的第二半导体材料；以及
对所述凹槽内的第二半导体材料的至少一部分进行N型掺杂来形成第二光电二极管，其中所述衬底为P型衬底。
32、如16所述的方法，其特征在于，形成第一光电二极管包括：
对所述衬底的一部分进行N型掺杂来形成第一光电二极管，其中所述衬底为P型衬底。
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 (30)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
第一像素单元，其中所述第一像素单元包括：
由第一半导体材料构成的第一光电二极管；和
至少部分由第二半导体材料构成的第二光电二极管，与第一光电二极管在水平方向上并排布置；
其中第二半导体材料对入射光的光电转换效率比第一半导体材料高；
其中所述第一像素单元被配置为通过合并第一光电二极管和第二光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第一相位检测对焦信号；以及
其中第一光电二极管和第二光电二极管在由第一半导体材料构成的衬底中形成，所述第二光电二极管邻近第一像素单元的侧边缘并且在水平方向上的宽度小于所述第一像素单元的宽度的1/2，以及所述第二光电二极管从衬底的第一主表面延伸到所述衬底中的深度大于所述衬底的厚度的1/4。
2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一像素单元还包括：
第一微透镜，位于所述第一像素单元的光入射一侧的最外部；和
第一遮光层，在到所述第一像素单元的入射光的光路上位于第一光电二极管和第二光电二极管之前，所述第一遮光层在平面图中不与第一光电二极管和第二光电二极管重叠，或者与所述第一光电二极管的一部分重叠。
3.如权利要求2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像素单元，所述第二像素单元包括：
由所述第一半导体材料构成的第三光电二极管；
至少部分由所述第二半导体材料构成的第四光电二极管，与第三光电二极管在水平方向上并排布置；
第二微透镜，位于所述第二像素单元的光入射一侧的最外部；和
第二遮光层，在到所述第二像素单元的入射光的光路上位于第三光电二极管和第四光电二极管之前，所述第二遮光层在平面图中不与第三光电二极管和第四光电二极管重叠，或者与所述第三光电二极管的一部分重叠；
其中所述第一遮光层在第一像素单元中的位置与第二遮光层在第二像素单元中的位置不同，以及
其中所述第二像素单元被配置为通过合并第三光电二极管和第四光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第二相位检测对焦信号，所述第二相位检测对焦信号与第一相位检测对焦信号一起用来确定对焦状态。
4.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：
第二像素单元，与所述第一像素单元相邻布置；和
由第一像素单元和第二像素单元共用的微透镜，位于第一像素单元和第二像素单元的光入射一侧的最外部，
其中所述第二像素单元包括：
由所述第一半导体材料构成的第三光电二极管；
至少部分由所述第二半导体材料构成的第四光电二极管，与第三光电二极管在水平方向上并排布置；
其中所述第二像素单元被配置为通过合并第三光电二极管和第四光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第二相位检测对焦信号，所述第二相位检测对焦信号与第一相位检测对焦信号一起用来确定对焦状态。
5.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一像素单元还包括：
微透镜，位于所述第一像素单元的光入射一侧的最外部；
由所述第一半导体材料构成的第三光电二极管；和
至少部分由所述第二半导体材料构成的第四光电二极管，与第三光电二极管在水平方向上并排布置；
其中第三光电二极管和第四光电二极管与第一光电二极管和第二光电二极管电隔离，并共用所述微透镜，以及
其中所述第一像素单元被配置为通过合并第三光电二极管和第四光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第二相位检测对焦信号，所述第二相位检测对焦信号与第一相位检测对焦信号一起用来确定对焦状态。
6.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，第一遮光层在平面图中占据第一像素单元的位于第一侧的半部分，第二遮光层在平面图中占据第二像素单元的位于与第一侧相对的第二侧的半部分。
7.如权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，第一光电二极管和第二光电二极管在平面图中位于第一像素单元的位于第一侧的半部分中，并且第三光电二极管和第四光电二极管在平面图中位于第一像素单元的与第一侧相对的第二侧的半部分中。
8.如权利要求4或5所述的图像传感器，其特征在于，第一光电二极管和第三光电二极管在水平方向上相邻布置。
9.如权利要求3或4所述的图像传感器，其特征在于，
第三光电二极管和第四光电二极管在由第一半导体材料构成的衬底中形成，
所述第四光电二极管邻近第二像素单元的侧边缘并且在水平方向上的宽度小于所述第二像素单元的宽度的1/2，以及
所述第四光电二极管从衬底的第一主表面延伸到所述衬底中的深度大于所述衬底的厚度的1/4。
10.如权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，
第三光电二极管和第四光电二极管在由第一半导体材料构成的衬底中形成，
所述第二光电二极管在水平方向上的宽度小于所述第一像素单元的宽度的1/4，
所述第四光电二极管在水平方向上的宽度小于所述第一像素单元的宽度的1/4，以及
所述第四光电二极管从衬底的第一主表面延伸到所述衬底中的深度大于所述衬底的厚度的1/4。
11.如权利要求3至5中的任一项所述的图像传感器，其特征在于，
第三光电二极管和第四光电二极管在由第一半导体材料构成的衬底中形成，
所述第二光电二极管在与衬底的主表面垂直且包含所述水平方向的平面中的截面为矩形或梯形，
所述第四光电二极管在与衬底的主表面垂直且包含所述水平方向的平面中的截面为矩形或梯形，以及
所述梯形的短边和长边沿所述水平方向，且短边与长边相比更靠近所述第一像素单元或第二像素单元的光入射一侧，梯形的斜边与所述长边之间的夹角大于等于40度且小于90度。
12.如权利要求1至5中的任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述第二半导体材料包括单晶锗、多晶锗、非晶锗或锗硅合金。
13.如权利要求1至5中的任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述第一半导体材料包括Si。
14.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述深度为500nm至2000nm。
15.一种用于制造图像传感器的方法，其特征在于，包括：
形成第一像素单元，其中形成第一像素单元包括：
在由第一半导体材料构成的衬底中形成第一光电二极管；和
在所述衬底中形成至少部分由第二半导体材料构成的第二光电二极管，其中第二光电二极管与第一光电二极管在水平方向上并排布置；
其中第二半导体材料对入射光的光电转换效率比第一半导体材料高；
其中所述第一像素单元被形成为能够通过合并第一光电二极管和第二光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第一相位检测对焦信号；
其中所述第二光电二极管邻近第一像素单元的侧边缘并且在水平方向上的宽度小于所述第一像素单元的宽度的1/2，以及所述第二光电二极管从衬底的第一主表面延伸到所述衬底中的深度大于所述衬底的厚度的1/4。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，形成第一像素单元还包括：
在所述衬底上方形成第一遮光层，所述第一遮光层在到所述第一像素单元的入射光的光路上位于第一光电二极管和第二光电二极管之前；和
在所述第一像素单元的光入射一侧的最外部形成第一微透镜；
其中所述第一遮光层在平面图中不与第一光电二极管和第二光电二极管重叠，或者与所述第一光电二极管的一部分重叠。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括形成第二像素单元，其中形成第二像素单元包括：
在所述衬底中形成第三光电二极管；
在所述衬底中形成至少部分由所述第二半导体材料构成的第四光电二极管，所述第四光电二极管与第三光电二极管在水平方向上并排布置；
在所述衬底上方形成第二遮光层，所述第二遮光层在到所述第二像素单元的入射光的光路上位于第三光电二极管和第四光电二极管之前，所述第二遮光层在平面图中不与第三光电二极管和第四光电二极管重叠，或者与所述第三光电二极管的一部分重叠；和
在所述第二像素单元的光入射一侧的最外部形成第二微透镜；
其中所述第一遮光层在第一像素单元中的位置与第二遮光层在第二像素单元中的位置不同，以及
其中所述第二像素单元被形成为能够通过合并第三光电二极管和第四光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第二相位检测对焦信号，所述第二相位检测对焦信号与第一相位检测对焦信号一起用来确定对焦状态。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
形成第二像素单元，所述第二像素单元与所述第一像素单元相邻布置；和
在所述第一像素单元和第二像素单元上方形成由第一像素单元和第二像素单元共用的微透镜，所述微透镜位于第一像素单元和第二像素单元的光入射一侧的最外部，
其中形成第二像素单元包括：
在衬底中形成第三光电二极管；
在衬底中形成至少部分由所述第二半导体材料构成的第四光电二极管，第四光电二极管与第三光电二极管在水平方向上并排布置；
其中所述第二像素单元被形成为能够通过合并第三光电二极管和第四光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第二相位检测对焦信号，所述第二相位检测对焦信号与第一相位检测对焦信号一起用来确定对焦状态。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，形成第一像素单元还包括：
在衬底中形成第三光电二极管；
在衬底中形成至少部分由所述第二半导体材料构成的第四光电二极管，第四光电二极管与第三光电二极管在水平方向上并排布置；和
在所述第一像素单元的光入射一侧的最外部形成微透镜；
其中第三光电二极管和第四光电二极管与第一光电二极管和第二光电二极管电隔离，并共用所述微透镜，以及
其中所述第一像素单元被形成为能够通过合并第三光电二极管和第四光电二极管对入射光进行光电转换的结果来产生第二相位检测对焦信号，所述第二相位检测对焦信号与第一相位检测对焦信号一起用来确定对焦状态。
20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，第一遮光层在平面图中占据第一像素单元的位于第一侧的半部分，第二遮光层在平面图中占据第二像素单元的位于与第一侧相对的第二侧的半部分。
21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，第一光电二极管和第二光电二极管在平面图中位于第一像素单元的位于第一侧的半部分中，且第三光电二极管和第四光电二极管在平面图中位于第一像素单元的与第一侧相对的第二侧的半部分中。
22.如权利要求18或19所述的方法，其特征在于，第一光电二极管和第三光电二极管在水平方向上相邻布置。
23.如权利要求17或18所述的方法，其特征在于，
所述第四光电二极管邻近第二像素单元的侧边缘并且在水平方向上的宽度小于所述第二像素单元的宽度的1/2，以及
所述第四光电二极管从衬底的第一主表面延伸到所述衬底中的深度大于所述衬底的厚度的1/4。
24.如权利要求21所述的方法，其特征在于，
所述第二光电二极管在水平方向上的宽度小于所述第一像素单元的宽度的1/4，
所述第四光电二极管在水平方向上的宽度小于所述第一像素单元的宽度的1/4，以及
所述第四光电二极管从衬底的第一主表面延伸到所述衬底中的深度大于所述衬底的厚度的1/4。
25.如权利要求17至19中的任一项所述的方法，其特征在于，
所述第二光电二极管在与衬底的主表面垂直且包含所述水平方向的平面中的截面为矩形或梯形，
所述第四光电二极管在与衬底的主表面垂直且包含所述水平方向的平面中的截面为矩形或梯形，以及
所述梯形的短边和长边沿所述水平方向，且短边与长边相比更靠近所述第一像素单元或第二像素单元的光入射一侧，梯形的斜边与所述长边之间的夹角大于等于40度且小于90度。
26.如权利要求15至19中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第二半导体材料包括单晶锗、多晶锗、非晶锗或锗硅合金。
27.如权利要求15至19中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一半导体材料包括Si。
28.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述深度为500nm至2000nm。
29.如权利要求15所述的方法，其特征在于，形成第二光电二极管包括：
从衬底的正面对衬底进行刻蚀以形成凹槽；
在凹槽内沉积第二半导体材料；
通过化学机械平坦化去除凹槽外的第二半导体材料；以及
对所述凹槽内的第二半导体材料的至少一部分进行N型掺杂来形成第二光电二极管，其中所述衬底为P型衬底。
30.如权利要求15所述的方法，其特征在于，形成第一光电二极管包括：
对所述衬底的一部分进行N型掺杂来形成第一光电二极管，其中所述衬底为P型衬底。
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