CN110098208B - 制作像素阵列的方法 - Google Patents

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Abstract

制作像素阵列的方法。多色高动态范围图像传感器至少包括：第一组合彩色像素，具有第一滤色器；及相邻的第二组合彩色像素，具有与第一滤色器不同的第二滤色器，其中每一组合彩色像素包括具有至少两个相邻的光电二极管的至少两个子像素。在每一组合彩色像素内存在介电性深沟槽隔离(d‑DTI)结构，以隔离具有相同的滤色器的两个相邻的子像素的两个相邻的光电二极管以防止发生电串扰。在具有不同的滤色器的两个相邻的组合彩色像素之间存在混合深沟槽隔离(h‑DTI)结构，以隔离具有不同的滤色器的两个相邻的子像素的两个相邻的光电二极管，以防止发生光学串扰及电串扰二者。每一组合彩色像素在所有侧上被混合深沟槽隔离(h‑DTI)结构封闭。

Description

制作像素阵列的方法
技术领域
本发明大体来说涉及半导体图像传感器，且具体来说但不仅仅涉及高动态范围图像传感器中的像素隔离结构。
背景技术
图像传感器已得到广泛应用。图像传感器广泛地用于静态式数字照相机、蜂窝式电话、安全照相机以及医疗应用、汽车应用及其他应用中。典型的图像传感器是如下运作的。图像光从外部场景入射在图像传感器上。图像传感器包括多个感光组件，每一感光组件吸收入射图像光的一部分。图像传感器中所包括的每一感光组件(例如，光电二极管)在吸收图像光之后生成图像电荷。所生成的图像电荷量与图像光的强度成比例。所生成的图像电荷可用于产生表示外部场景的图像。
由于对更高分辨率、更低电力消耗、大的动态范围等要求越来越高，因此图像传感器的装置架构已持续长足进步。这些要求也已促进了图像传感器在这些装置中的进一步小型化及集成。对于高动态范围图像传感器来说，通常使用组合像素来感测个别的电磁辐射波长以适应各种各样的照明状况。举例来说，在组合红色像素中，一个子像素可用于感测亮的红色光条件，而另一子像素可用于感测暗的红色光条件。图像传感器小型化可使得邻近感光组件之间的距离减小。由于感光组件之间的距离减小，因此感光组件之间发生光学串扰及电串扰的可能性及量值可增大。
发明内容
根据本发明的实施例，制作像素阵列的方法，至少包括下列步骤：提供半导体材料，半导体材料具有第一侧及与第一侧相对的第二侧；蚀刻出至少两个第一沟槽结构及至少一个第二沟槽结构，其中所有沟槽均具有相同的几何结构且均从半导体材料的第一侧朝半导体材料的第二侧延伸；加宽第二沟槽结构，以形成与半导体材料的第一侧邻近的浅的部分以及设置在浅的部分与半导体材料的第二侧之间的深的部分；在第二沟槽结构的深的部分及浅的部分内以及在两个第一沟槽结构内沉积介电材料；在第二沟槽结构的浅的部分的区内沉积金属，使得浅的部分内的介电材料设置在金属与半导体材料之间；在半导体材料中设置第一组合像素，第一组合像素在半导体材料的第一侧与第二侧之间，其中第一组合像素包括被配置成接收第一波长的光的至少两个相邻的第一感光组件，且其中第一沟槽结构中的一者设置在两个相邻的第一感光组件之间；在半导体材料中设置第二组合像素，第二组合像素在半导体材料的第一侧与第二侧之间，其中第二组合像素包括被配置成接收第二波长的光的至少两个相邻的第二感光组件，其中第一沟槽结构中的另一者设置在两个相邻的第二感光组件之间；以及其中第一组合像素相邻于第二组合像素，且第二沟槽结构设置在第一组合像素与第二组合像素之间。
在根据本发明的实施例的方法中，第二沟槽结构的浅的部分从半导体材料的第一侧朝半导体材料的第二侧渐缩，使得第二沟槽结构的与半导体材料的第一侧邻近的浅的部分的宽度大于第二沟槽结构的与半导体材料的第二侧邻近的深的部分的宽度。
在根据本发明的实施例的方法中，沉积在第二沟槽结构的浅的部分内的金属的至少一部分比第二沟槽结构的深的部分宽。
在根据本发明的实施例的方法中，金属从半导体材料的第一侧朝第二沟槽结构的深的部分渐缩，使得离轴入射光的光线穿过半导体材料的第一侧传播并被金属朝第一感光组件及第二感光组件中的一者反射。
在根据本发明的实施例的方法中，第一波长与第二波长不同。
在根据本发明的实施例的方法中，介电材料是负电荷介电材料中的一种或者正电荷介电材料中的一种。
附图说明
参考下图阐述本发明的非限制性且非详尽实例，其中在各个视图中相似参考编号指代相似零件，除非另有规定。
图1是示意性地说明根据本发明实施例的高动态范围(high dynamic range，“HDR”)成像系统的一个实例的框图。
图2是包括四个组合彩色像素的多色高动态范围图像传感器的平面图说明，所述四个组合彩色像素中的每一像素包括具有由介电性深沟槽隔离(dielectric deep trenchisolation，d-DTI)结构隔离的四个光电二极管的四个高动态范围子像素。
图3是根据本发明实施例的包括四个组合彩色像素的多色高动态范围图像传感器的平面图说明，所述四个组合彩色像素中的每一像素包括四个高动态范围子像素，所述四个高动态范围子像素具有由混合深沟槽隔离(hybrid deep trench isolation，h-DTI)结构及介电性深沟槽隔离结构隔离的四个光电二极管。
图4是沿着A-A’方向对根据本发明实施例的图3中所示示例性图像传感器的放大截面说明。
图5A到图5D说明根据本发明实施例的图4中所示图像传感器的示例性制作方法。
在图式的数个视图中，对应参考字母指示对应组件。所属领域的技术人员应了解，图中的组件是出于简洁及清晰目的而说明，未必按比例绘制。举例来说，图中组件中的一些组件的尺寸可相对于其他组件被放大以帮助增进对本发明的各种实施例的理解。此外，可商业化实施例中有用或必需的常见但透彻理解的组件未加以绘示，以形成本发明的这些各种实施例的较清晰视图。
[符号的说明]
100：成像系统
101：读出电路
102：功能逻辑
103：控制电路
104：像素阵列
200、300：多色高动态范围图像传感器
201：标准介电性深沟槽隔离结构/介电性深沟槽隔离结构
202：组合红色像素
202a、202b、202c、202d、302a、302b、302c、302d、304a、304b、304c、304d、401a、401b、401c、401d、501a、501b、501c、501d：光电二极管
202aa、202bb、202cc、202dd、302aa、302bb、302cc、302dd、304aa、304bb、304cc、304dd、419：转移栅极
202e、302e、304e：共享浮动扩散区
203：第一组合绿色像素
204：第二组合绿色像素
205、303：组合蓝色像素
301a、417：介电性深沟槽隔离结构
301b、420：混合深沟槽隔离结构
302：组合红色像素
304：组合绿色像素
305：组合红外线像素
400：图像传感器
402：滤色器/红色滤色器
404：滤色器/绿色滤色器
407、415、417a、508：介电材料
408、520：第二侧
409：浅沟槽隔离结构
410、504：半导体材料
411a：第一深隔离井
411b：第二深隔离井
412、506：深的部分
412a、413a：介电材料区
413、505：浅的部分
413b：金属区
414、521：第一侧
416：金属网格
418：微透镜
500：方法
502：深隔离井
503：第一沟槽
503a：第二沟槽
507：空的空间
509：金属
A-A’：方向
C1到Cx：列
P1到Pn：像素
R1到Ry：行
具体实施方式
本文中阐述具有混合深沟槽隔离结构及介电性深沟槽隔离结构二者的图像传感器的设备及方法的实例。在以下说明中，陈述众多具体细节以提供对实例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员应认识到，可在无具体细节中的一者或多者的情况下或者利用其他的方法、组件、材料等来践行本文中所述的技术。在其他实例中，未详细地示出或阐述众所周知的结构、材料或操作以免使某些方面模糊。
在本说明书通篇提及“一个实例”或“一个实施例”意指结合实例所述的特定的特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实例中。因此，在本说明书通篇各处出现的短语“在一个实例中”或“在一个实施例中”未必全部均指代同一实例。此外，特定的特征、结构或特性可以任何适合方式组合在一个或多个实例中。
在本说明书通篇，使用数个技术用语。这些用语具有在其所属技术中的一般含义，除非本文中专门加以定义或其使用的上下文另外明确地表明。应注意，组件名称与组件符号在本文件通篇可互换使用(例如，Si与硅)；然而，二者具有相同的含义。
图1是说明成像系统100的一个实例的框图。成像系统100包括像素阵列104、控制电路103、读出电路101及功能逻辑102。在一个实例中，像素阵列104是光电二极管或图像传感器像素(例如，像素P1、P2…、Pn)的二维(two-dimensional，2D)阵列。如所说明，光电二极管被排列成行(例如，行R1到行Ry)及列(例如，列C1到列Cx)以获取人、地方、物体等的图像数据，然后可使用所述图像数据来呈现人、地方、物体等的二维图像。然而，在其他实例中，应了解光电二极管并不一定被排列成行及列，而是可采用其他配置。
在一个实例中，在像素阵列104中的图像传感器光电二极管/像素已获取了其图像数据或图像电荷之后，读出电路101读出所述图像数据且然后将图像数据传送到功能逻辑102。在各种实例中，读出电路101可包括放大电路、模数转换(analog-to-digital，ADC)电路或其他电路。功能逻辑102可仅存储图像数据，或者甚至通过施加后图像效应(例如，裁剪、旋转、移除红眼、调整亮度、调整对比度等)来操控图像数据。在一个实例中，读出电路101可沿着读出列线一次读出一行图像数据(予以说明)，或者可使用各种其他技术(未说明)来读出图像数据，例如串行读出(serial readout)或全并行(full parallel readout)同时读出所有像素。
在一个实例中，控制电路103耦合到像素阵列104以控制像素阵列104中的所述多个光电二极管的操作。举例来说，控制电路103可生成快门信号来控制图像获取。在一个实例中，快门信号是同时启用像素阵列104内的所有像素以在单个获取窗期间同时撷取其各自的图像数据的全局快门信号。在另一实例中，快门信号是滚动快门信号，使得像素的每一行、每一列或每一群组在连续获取窗期间被依序启用。在另一实例中，图像获取与例如闪光等照明效果是同步进行的。
在一个实例中，数字照相机、手机、膝上型计算机、汽车等中可包括成像系统100。另外，成像系统100也可耦合到其他的硬件部分，例如处理器(通用处理器等)、存储器组件、输出(通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)端口、无线发射器、高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)端口等)、照明设备/闪光灯、电输入(键盘、触摸显示器、跟踪垫(track pad)、鼠标、麦克风等)及/或显示器。其他硬件部分可将指令传输到成像系统100，从成像系统100提取图像数据，或操控由成像系统100供应的图像数据。
图2是包括四个组合彩色像素的多色高动态范围图像传感器200的平面图说明，所述四个组合彩色像素中的每一像素包括具有四个光电二极管的四个高动态范围子像素。所述四个组合彩色像素包括组合红色像素202、第一组合绿色像素203、第二组合绿色像素204及组合蓝色像素205。每一组合彩色像素包括四个高动态范围子像素，所述四个高动态范围子像素包括共享位于彩色像素的中心处的共享浮动扩散区的4个光电二极管，其中每一光电二极管具有各自的转移栅极。举例来说，组合红色像素202具有四个光电二极管202a、202b、202c及202d。光电二极管202a具有转移栅极202aa，光电二极管202b具有转移栅极202bb，光电二极管202c具有转移栅极202cc，且光电二极管202d具有转移栅极202dd。光电二极管202a、202b、202c及202d共享位于组合红色像素202的中心处的共享浮动扩散区202e。存在标准介电性深沟槽隔离结构201以隔离相邻的光电二极管来防止发生电串扰。然而，此介电性深沟槽隔离结构201无法完全阻挡具有不同的滤色器的相邻的子像素感光组件之间的光学串扰，例如光电二极管202b与203a之间的光学串扰、光电二极管202d与203c之间的光学串扰、光电二极管204b与205a之间的光学串扰、或者光电二极管204d与205c之间的光学串扰。期望改进具有不同的滤色器的相邻的子像素之间的隔离结构，以不仅减少电串扰而且也减少光学串扰以达到更高的成像分辨率。
图3是根据本发明实施例的包括四个组合彩色像素的多色高动态范围图像传感器300的平面图说明，所述四个组合彩色像素中的每一像素包括四个高动态范围子像素，所述四个高动态范围子像素具有由混合深沟槽隔离结构及介电性深沟槽隔离结构二者隔离的四个光电二极管。在一个实例中，四个组合彩色像素包括组合红色像素302、组合蓝色像素303、组合绿色像素304及组合红外线(infrared，IR)像素305。所述四个组合彩色像素也可包括组合次级原色(品红、黄色及青色)像素、组合黑色像素及组合白色(或清晰)像素。相邻的组合彩色像素可以是相同的组合彩色像素或不同的组合彩色像素。每一组合彩色像素包括四个高动态范围子像素，所述四个高动态范围子像素包括共享位于组合彩色像素的中心处的共享浮动扩散区的4个光电二极管，且每一光电二极管具有其自己的转移栅极。高动态范围子像素中的每一者可具有相同的实体配置及电路配置。高动态范围子像素也可具有不同的实体配置及电路配置。在每一组合彩色像素内，皆存在介电性深沟槽隔离结构301a以隔离具有相同滤色器的两个相邻的子像素的两个相邻的光电二极管以防止发生电串扰。在具有不同的滤色器的两个相邻的组合彩色像素之间，存在混合深沟槽隔离结构301b以隔离具有不同的滤色器的两个相邻的子像素的两个相邻的光电二极管，以防止发生光学串扰及电串扰二者。在一个实例中，每一组合彩色像素在所有侧上被混合深沟槽隔离结构301b封闭。
在图3中所示的一个实例中，组合红色像素302具有四个光电二极管302a、302b、302c及302d。光电二极管302a具有转移栅极302aa，光电二极管302b具有转移栅极302bb，光电二极管302c具有转移栅极302cc，且光电二极管302d具有转移栅极302dd。光电二极管302a、光电二极管302b、光电二极管302c及光电二极管302d共享位于组合红色像素302的中心处的共享浮动扩散区302e。组合绿色像素304具有四个光电二极管304a、304b、304c及304d。光电二极管304a具有转移栅极304aa，光电二极管304b具有转移栅极304bb，光电二极管304c具有转移栅极304cc，且光电二极管304d具有转移栅极304dd。光电二极管304a、光电二极管304b、光电二极管304c及光电二极管304d共享位于组合绿色像素304的中心处的共享浮动扩散区304e。在组合红色像素302内，介电性深沟槽隔离结构301a隔离光电二极管302a与光电二极管302b，隔离光电二极管302c与光电二极管302d，隔离光电二极管302a与光电二极管302c，且隔离光电二极管302b与光电二极管302d。在组合绿色像素304内，介电性深沟槽隔离结构301a隔离光电二极管304a与光电二极管304b，隔离光电二极管304c与光电二极管304d，隔离光电二极管304a与光电二极管304c，且隔离光电二极管304b与光电二极管304d。组合红色像素302相邻于组合绿色像素304。在组合红色像素302与组合绿色像素304之间，存在混合深沟槽隔离结构301b以隔离光电二极管302c与相邻的光电二极管304a，且隔离光电二极管302d与相邻的光电二极管304b。组合红色像素302及组合绿色像素304二者在所有侧上被混合深沟槽隔离结构301b封闭。
图4是沿着图3中所示A-A’方向对根据本发明实施例的示例性图像传感器400的截面说明。图像传感器400包含半导体材料410，半导体材料410的第一侧414作为半导体材料410的后侧，且半导体材料410的第二侧408作为半导体材料410的前侧。在第一侧414上，存在介电材料415、多个金属网格416、多个滤色器402及404以及多个微透镜418。在第二侧408上，存在多个转移栅极419及介电材料407。在半导体材料410中存在：多个光电二极管401a、401b、401c及401d，可具有相同的或不同的实体配置；多个浅沟槽隔离(shallow trenchisolation，STI)结构409，从第二侧408朝第一侧414延伸；多个深隔离井411，设置在第一侧414与第二侧408之间；多个介电性深沟槽隔离结构417，从第一侧414朝第二侧408延伸；及多个混合深沟槽隔离结构420，从第一侧414朝第二侧408延伸。
在所说明实例中，相邻的光电二极管通过深隔离井411彼此分离。设置在具有不同的滤色器的两个相邻的光电二极管之间的第一深隔离井411a包括相对于与半导体材料410的第一侧414垂直的的入射光光学对齐的一个相应的混合深沟槽隔离结构420及一个浅沟槽隔离结构409。设置在具有相同的滤色器的两个相邻的光电二极管之间的第二深隔离井411b包括相对于与半导体材料410的第一侧414垂直的入射光光学对齐的一个相应的介电性深沟槽隔离结构417及一个浅沟槽隔离结构409。
在图4中所说明的实例中，介电性深沟槽隔离结构417中的每一者仅包含介电材料且从半导体材料410的第一侧414朝半导体材料410的第二侧408延伸。混合深沟槽隔离结构420中的每一者包括浅的部分413及深的部分412。浅的部分413从半导体材料410的第一侧414朝半导体材料410的第二侧408延伸。浅的部分413包括介电材料区413a及金属区413b，使得介电材料区413a的至少一部分设置在金属区413b与半导体材料410之间。深的部分412从浅的部分413延伸且设置在浅的部分413与半导体材料410的第二侧408之间。深的部分412可包括介电材料区412a，介电材料区412a可具有与介电材料区413a相同的或不同的介电材料。介电材料区412a及介电材料区413a可包含一种类型的介电材料。介电材料区412a及介电材料区413a还可包括由不同类型的介电材料形成的多个层，其中每一层可具有包含至少一种正电荷介电材料或一种负电荷介电材料的不同类型的介电材料。邻接半导体材料410的层在所使用的所有介电材料中可具有最高的介电常数。在一个实例中，多个层可包括SiO2层以及位于SiO2层与半导体材料410之间的高k值材料层。
在一些实例中，金属区413b可包括由以下构成的群组中的任一者：W、Al、Cu、Ag、Au、Ti、Ta、Pb及Pt。介电性深沟槽隔离结构417及混合深沟槽隔离结构420二者中的介电材料可包括氧化物/氮化物，例如氧化硅(SiO2)、氧化铪(HfO2)、氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化钽(Ta2O5)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化镧(La2O3)、氧化镨(Pr2O3)、氧化铈(CeO2)、氧化钕(Nd2O3)、氧化钷(Pm2O3)、氧化钐(Sm2O3)、氧化铕(Eu2O3)、氧化钆(Gd2O3)、氧化铽(Tb2O3)、氧化镝(Dy2O3)、氧化钬(Ho2O3)、氧化铒(Er2O3)，氧化铥(Tm2O3)、氧化镱(Yb2O3)、氧化镥(Lu2O3)、氧化钇(Y2O3)等。另外，根据本发明的教示，相关领域的技术人员应认识到，可使用上述金属/半导体以及其氧化物/氮化物/氮氧化物的任何化学计量组合。
可通过电隔离个别的光电二极管来减小相邻的光电二极管之间的电串扰的量值。每一个别混合深沟槽隔离结构420的浅的部分413中的介电材料区413a及深的部分412中的介电材料区412a可至少部分地电隔离与不同的滤色器光学对齐的相邻的光电二极管，所述滤色器邻近半导体材料410的第一侧414设置。介电材料区413a也电隔离浅的部分413中的金属区413b与个别的光电二极管。具有相同的滤色器的相邻的光电二极管可由每一个别的介电性深沟槽隔离结构417至少部分地电隔离。
每一个别混合深沟槽隔离结构420中的金属区413b可减小所述多个光电二极管401a、401b、401c及401d中具有不同的滤色器的相邻的光电二极管之间的光学串扰的量值。金属区413b可吸收、反射或折射入射光以将光学串扰最小化。在一个实例中，金属区413b的至少一部分比混合深沟槽隔离结构420的深的部分412宽。如所说明，个别混合深沟槽隔离结构420的金属区413b可从半导体材料410的第一侧414朝深的部分412渐缩。金属区413b的渐缩量可被设计成使得离轴入射光穿过半导体材料410的第一侧414传播，并被金属区413b朝所述多个光电二极管401a、401b、401c及401d中的每一者反射。
在图4中所说明的一个实例中，权衡使用混合深沟槽隔离结构420还是介电性深沟槽隔离结构417来隔离相邻的光电二极管。对于混合深沟槽隔离结构420来说，金属区413b中的金属材料(例如W)可吸收入射光以将光学串扰最小化，然而，光吸收也会使图像传感器的敏感性劣化。对于介电性深沟槽隔离结构417来说，深沟槽中的介电材料417a不能吸收、反射或折射入射光来将光学串扰最小化。为维持图像传感器的敏感性且减少光学串扰及电串扰，混合深沟槽隔离结构420仅放置在具有不同的滤色器的两个相邻的光电二极管之间，而介电性深沟槽隔离结构417仅放置在具有相同的滤色器的两个相邻的光电二极管之间。在一个实例中，具有红色滤色器402的光电二极管401b与具有绿色滤色器404的光电二极管401c被混合深沟槽隔离结构420隔离，且具有红色滤色器402的光电二极管401a与也具有红色滤色器的光电二极管401b被介电性深沟槽隔离结构417分离。在图3中所说明的另一实例中，组合多色像素202、203、204及205中的每一者在所有侧上被混合深沟槽隔离结构301b环绕，且在组合多色像素中的每一者内，仅存在介电性深沟槽隔离结构301a来分离相邻的子像素。
图5A到图5D说明用于制作图4中所示图像传感器的示例性方法500。图5A到图5D中的一些或所有出现在方法500中的次序不应被视为是限制性的。而是，受益于本发明的所属领域的技术人员应理解，方法500中的一些可以未说明的各种次序来执行或甚至被并行执行。此外，方法500可省略某些工艺步骤及图以免使某些方面模糊。或者，方法500可包括在本发明的一些实施例/实例中可能并非必需的额外工艺步骤及图。
图5A说明具有相对的第一侧521与第二侧520的半导体材料504。在一个实例中，半导体材料504是硅。将多个光电二极管501a、501b、501c及501d设置在第一侧521与第二侧520之间的半导体材料504中。在一个实例中，所述多个光电二极管是通过离子植入而形成。在半导体材料504中设置多个深隔离井502。每一个别的深隔离井502可从半导体材料504的第一侧521延伸到半导体材料504的第二侧520。在一个实例中，将个别的光电二极管501a、501b、501c及501d设置在个别的深隔离井502之间。在一个实例中，所述多个深隔离井502是通过离子植入而形成。蚀刻出多个第一沟槽503，所述多个第一沟槽503从半导体材料504的第一侧521朝半导体材料504的第二侧520延伸。在一个实例中，在个别的深隔离井502内蚀刻出每一个别的第一沟槽503，使得每一个别的第一沟槽503设置在对应深隔离井502内。
图5B说明在所述多个第一沟槽503中的一些中选择性地加宽浅的部分505以形成邻近半导体材料504的第一侧521的多个第二沟槽503a的步骤，其中具有经加宽浅的部分505的所述多个第二沟槽503a中的每一者设置在具有不同的滤色器的两个相邻的光电二极管之间，所述滤色器将在图5D中所说明的步骤之后的后续步骤中被设置(图5A到图5D中未说明)。
在一个实例中，将使光电二极管501a及光电二极管501b与红色滤色器光学对齐，且将使光电二极管501c及光电二极管501d与绿色滤色器光学对齐。第二沟槽503a设置在光电二极管501b与光电二极管501c之间。第一沟槽503设置在光电二极管501a与光电二极管501b之间。
在一个实例中，将所述多个第二沟槽503a中的深的部分506设置在浅的部分505与半导体材料504的第二侧520之间。在一个实例中，浅的部分505从半导体材料504的第一侧521朝半导体材料504的第二侧520渐缩，使得浅的部分505的邻近第一侧521的宽度大于深的部分506的邻近第二侧520的宽度。
图5C说明在所述多个第一沟槽503及第二沟槽503a内沉积介电材料508。在一个实例中，所述多个第一沟槽503被介电材料508完全填充。另一方面，所述多个第二沟槽503a中的深的部分506也被介电材料508完全填充。多个第二沟槽503a的浅的部分505被介电材料508部分地填充，介电材料508设置在第二沟槽503a的浅的部分505的侧壁上。在沉积了介电材料508之后，在浅的部分505中间形成空的空间507，如图5C中所示。
图5D说明在所述多个第二沟槽503a的浅的部分505中沉积金属509以填充图5C中所示的空的空间507。在一个实例中，图5C中的空的空间507被金属509完全填充。在金属509与半导体材料504之间存在介电材料508的至少一部分以电隔离金属509与半导体材料504。
包括摘要中所阐述的内容在内的对所说明的本发明实例的以上说明不旨在具详尽性也不旨在将本发明限制在所公开的精确形式。相关领域的技术人员应认识到，虽然本文中出于说明目的阐述了本发明的具体实例，但可在本发明的范围内做出各种修改。
可根据以上详细说明对本发明做出这些修改。以下权利要求中所使用的用语不应被视为将本发明限制在说明书中所公开的具体实例。而是，本发明的范围完全由所附权利要求确定，所附权利要求将根据所建立的权利要求解释的教义加以解释。

Claims (5)

1.一种制作像素阵列的方法，包括：
提供半导体材料，所述半导体材料具有第一侧及与所述第一侧相对的第二侧；
蚀刻出至少两个第一沟槽结构及至少一个第二沟槽结构，其中所有所述沟槽均具有相同的几何结构且均从所述半导体材料的所述第一侧朝所述半导体材料的所述第二侧延伸；
加宽所述第二沟槽结构，以形成与所述半导体材料的所述第一侧邻近的浅的部分以及设置在所述浅的部分与所述半导体材料的所述第二侧之间的深的部分；
在所述第二沟槽结构的所述深的部分及所述浅的部分内以及在所述两个第一沟槽结构内沉积介电材料；
在所述第二沟槽结构的所述浅的部分的区内沉积金属，使得所述浅的部分内的所述介电材料设置在所述金属与所述半导体材料之间；
在所述半导体材料中设置第一组合像素，所述第一组合像素在所述半导体材料的所述第一侧与所述第二侧之间，其中所述第一组合像素包括被配置成接收第一波长的光的至少两个相邻的第一感光组件，且其中所述第一沟槽结构中的一者设置在所述两个相邻的第一感光组件之间；
在所述半导体材料中设置第二组合像素，所述第二组合像素在所述半导体材料的所述第一侧与所述第二侧之间，其中所述第二组合像素包括被配置成接收第二波长的光的至少两个相邻的第二感光组件，其中所述第一沟槽结构中的另一者设置在所述两个相邻的第二感光组件之间；以及
其中所述第一组合像素相邻于所述第二组合像素，且所述第二沟槽结构设置在所述第一组合像素与所述第二组合像素之间，
其中所述第一波长与所述第二波长不同。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二沟槽结构的所述浅的部分从所述半导体材料的所述第一侧朝所述半导体材料的所述第二侧渐缩，使得所述第二沟槽结构的与所述半导体材料的所述第一侧邻近的所述浅的部分的宽度大于所述第二沟槽结构的与所述半导体材料的所述第二侧邻近的所述深的部分的宽度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中沉积在所述第二沟槽结构的所述浅的部分内的所述金属的至少一部分比所述第二沟槽结构的所述深的部分宽。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属从所述半导体材料的所述第一侧朝所述第二沟槽结构的所述深的部分渐缩，使得离轴入射光的光线穿过所述半导体材料的所述第一侧传播并被所述金属朝所述第一感光组件及所述第二感光组件中的一者反射。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述介电材料是负电荷介电材料中的一种或者正电荷介电材料中的一种。
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