CN110120399B - 图像传感器及其制造方法以及成像装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及图像传感器及其制造方法以及成像装置。提供了一种图像传感器，包括：像素，所述像素包括辐射感测元件；以及位于相邻像素之间的隔离结构，所述隔离结构被配置成对在所述隔离结构中传播的辐射进行会聚以减小相邻像素之间的辐射串扰。
Description
技术领域
本公开涉及图像传感器及其制造方法以及成像装置。
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、X射线等)进行感测，从而生成对应的电信号(例如，图像)。它被广泛地应用在数码相机、移动通信终端、安保设施和其他成像设备中。
在图像传感器中的相邻像素之间，在一个像素中传播的辐射中的一部分辐射可能会传播到另一个像素，从而造成辐射串扰并降低成像质量。因此，需要提出一种新的技术来减小辐射串扰。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种图像传感器，包括：像素，所述像素包括辐射感测元件；以及位于相邻像素之间的隔离结构，所述隔离结构被配置成对在所述隔离结构中传播的辐射进行会聚以减小相邻像素之间的辐射串扰。
根据本公开的另一个方面，提供了一种成像装置，包括：上述图像传感器；和透镜，用于将外部辐射会聚并引导到所述图像传感器上。
根据本公开的再一方面，提供了一种用于制造图像传感器的方法，包括：提供衬底；在衬底中形成辐射感测元件；形成包括所述辐射感测元件的像素；在相邻像素之间形成隔离结构，所述隔离结构被形成为对在所述隔离结构中传播的辐射进行会聚以减小相邻像素之间的辐射串扰。
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是示出本公开的一些实施例的图像传感器的示意性剖面图。
图2是示出本公开的一些实施例的图像传感器的示意性剖面图。
图3是示出本公开的一些实施例的图像传感器的示意性剖面图。
图4是示出本公开的一些实施例的图像传感器的示意性剖面图。
图5是示出本公开的一些实施例的图像传感器的示意性剖面图。
图6是示出本公开的一些实施例的图像传感器的示意性剖面图。
图7是示出本公开的一些实施例的图像传感器的示意性剖面图。
图8是示出本公开的一些实施例的图像传感器的示意性剖面图。
图9是示出本公开的一些实施例的图像传感器的示意性剖面图。
图10是示出本公开的一些实施例的图像传感器的制造方法的流程图。
图11是示出了与图10所示的制造方法的部分步骤对应的图像传感器的示意剖面图。
图12是示出了与图10所示的制造方法的部分步骤对应的图像传感器的示意剖面图。
图13是示出了与图10所示的制造方法的部分步骤对应的图像传感器的示意剖面图。
图14是示出了与图10所示的制造方法的部分步骤对应的图像传感器的示意剖面图。
图15是示出了与图10所示的制造方法的部分步骤对应的图像传感器的示意剖面图。
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
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。
为了减少图像传感器中的相邻像素之间的辐射串扰，本公开提出在相邻像素之间设置隔离结构，该隔离结构能够对在该隔离结构中传播的辐射进行会聚，使辐射在隔离结构中被集中，从而可以减小相邻像素之间的辐射串扰。
图1是示出本公开的一些实施例的图像传感器1的示意性剖面图。如图1所示，图像传感器1包括第一像素100和第二像素200。第一像素100包括被配置成感测辐射的第一辐射感测元件(例如，光感测元件(如，光电二极管))103。第二像素200包括被配置成感测辐射的第二辐射感测元件(例如，光感测元件(如，光电二极管))203。
图像传感器1还包括位于相邻像素之间的隔离结构400，该隔离结构400能够对在该隔离结构400中传播的辐射进行会聚。在本公开中，“会聚”是指使在相邻像素之间的隔离结构中传播的辐射的传播方向发生改变，从而较为集中在隔离结构的内部，但是并不要求辐射被聚焦在某个焦点处。由于辐射在一定程度上被向隔离结构的内部集中，因此在隔离结构中传播的辐射较不容易传播到隔离结构之外的像素中，由此可以减小辐射串扰。
隔离结构的材料可以包括任何适当的透明材料，包括金属氧化物、非金属氧化物、氮化物、氟化物、硫化物、透明有机材料(例如树脂)等。例如，该透明材料可以包括氧化硅、氮化硅、AlON、MgO、MgAl2O4、CaF、MgF2、AlN、SiAlON等。
在一些实施例中，如图1所示，隔离结构400位于相邻像素100和200的辐射感测元件103和203之间。在一些实施例中，隔离结构400的上端被形成为具有向上凸起的曲面形状的表面的透镜部405。在一些实施例中，透镜部405可以与隔离结构400一体地形成，例如，可以通过对隔离结构400的上端进行刻蚀而形成。
在一些实施例中，如图1所示，像素100和200还包括位于辐射感测元件的上方的微透镜101和201。在一些实施例中，透镜部405的材料与微透镜101或201的材料相同。例如，透镜部405可以通过与形成微透镜101或201的工艺(例如，对微透镜材料进行回流或刻蚀)相同的工艺来形成。
在相邻像素之间的隔离结构400的上端的透镜部405能够对从上方入射的外部辐射进行会聚，从而可以使这些辐射较不容易传播到隔离结构400之外的像素100或200中，因而可以减小辐射串扰。图2示意性地示出了这种会聚作用。
在一些实施例中，透镜部405的宽度可以小于隔离结构400的宽度。在一些实施例中，如图1所示，透镜部405的宽度可以与隔离结构400的宽度相等。在此情况下，透镜部405占据隔离结构400的整个上端，从而可以对从该整个上端入射的所有外部辐射进行会聚。
图3是示出本公开的一些实施例的图像传感器2的示意性剖面图。如图3所示，与图1中的图像传感器2相比，像素100或200还包括位于辐射感测元件103或203的上方的辐射过滤器102或202。此外，像素100和200之间的隔离结构包括位于相邻辐射感测元件103和203之间的第一隔离结构401和位于相邻辐射过滤器102和202之间的第二隔离结构402，第二隔离结构402在第一隔离结构401的上方。
第一隔离结构401和第二隔离结构402可以由相同或不同的材料形成。这些材料可以包括如上所述的任何合适的透明材料。
在一些实施例中，第一隔离结构401和第二隔离结构402可以由不同的材料形成，并且第一隔离结构401的材料的折射率大于第二隔离结构402的材料的折射率。在此情况下，第一隔离结构401的上端被形成为具有向上凸起的曲面形状的表面的第一透镜部403，如图3所示。在这些实施例中，如图4所示，从上方入射的辐射(包括从与第二隔离结构402相邻的像素100或200传播到第一透镜部403的上方的辐射)是从光疏介质进入光密介质，因此第一透镜部403能够对这些辐射进行会聚，从而可以减小相邻像素之间的辐射串扰。
图5是示出本公开的一些实施例的图像传感器3的示意性剖面图。与图3所示的图像传感器2相比，在图5所示的实施例中，第一隔离结构401和第二隔离结构402也由不同的材料形成，但是第一隔离结构401的材料的折射率小于第二隔离结构402的材料的折射率，并且第一隔离结构401的上端被形成为具有向下凹陷的曲面形状的表面的第一透镜部403。
在这些实施例中，如图6所示，第一透镜部403是凹透镜，并且由于第一隔离结构401的材料的折射率小于第二隔离结构402的材料的折射率，因此从第一透镜部403的上方入射的辐射是从光密介质进入光疏介质。因此，第一透镜部403同样能够对从上方入射的辐射(包括从与第二隔离结构402相邻的像素100或200传播到第一透镜部403的上方的辐射)进行会聚，从而可以减小相邻像素之间的辐射串扰。
此外，在一些情况下，从第一透镜部403的上方入射的辐射中的一部分辐射可能会在第一透镜部403的上表面上反射。在此情况下，由于第一透镜部403的向下凹陷的曲面形状，被反射的辐射会在第一透镜部403的上方被会聚，从而仍然可以减小相邻像素之间的辐射串扰，如图6所示。
在一些实施例中，如图7中的图像传感器4和图8中的图像传感器5所示，第二隔离结构402的上端可以被形成为具有向上凸起的曲面形状的表面的第二透镜部404。在图7所示的图像传感器4中，第一隔离结构401的材料的折射率大于第二隔离结构402的材料的折射率，并且第一隔离结构401的上端被形成为具有向上凸起的曲面形状的表面的第一透镜部403。在图8所示的图像传感器5中，第一隔离结构401的材料的折射率小于第二隔离结构402的材料的折射率，并且第一隔离结构401的上端被形成为具有向下凹陷的曲面形状的表面的第一透镜部403。
在一些实施例中，第一透镜部403可以与第一隔离结构401一体地形成，例如，可以通过对第一隔离结构401的上端进行刻蚀而形成。在一些实施例中，第二透镜部404可以与第二隔离结构402一体地形成，例如，可以通过对第二隔离结构402的上端进行刻蚀而形成。
在图7和图8所示的图像传感器中，第一透镜部403和第二透镜部404都能够对从上方入射的辐射进行会聚，从而都可以减小相邻像素之间的辐射串扰。
在一些实施例中，如图9中的图像传感器6所示，可以不在第一隔离结构401的上端形成透镜部，而仅在第二隔离结构402的上端形成具有向上凸起的曲面形状的表面的第二透镜部404。在此情况下，第一隔离结构401和第二隔离结构402的材料可以相同或不同。在一些实施例中，第一隔离结构401的材料的折射率大于第二隔离结构402的材料的折射率。在这种情况下，当辐射从第二隔离结构402传播到第一隔离结构401时，由于辐射从光疏介质传播到光密介质而发生折射，因此辐射的传播方向会朝着法线靠拢一些，由此也起到了减小相邻像素之间的串扰的作用。
在一些实施例中，如图7-9中的任何一个所示，像素100或200还可以包括位于辐射过滤器102或202的上方的微透镜101或201。在此情况下，第二透镜部404的材料可以与微透镜101或201的材料相同。例如，第二透镜部404可以通过与形成微透镜101或201的工艺(例如，对微透镜材料进行回流或刻蚀)相同的工艺来形成。
在一些实施例中，第一透镜部403的宽度可以小于第一隔离结构401的宽度。在一些实施例中，第一透镜部403的宽度可以与第一隔离结构401的宽度相等。在此情况下，第一透镜部403占据第一隔离结构401的整个上端，从而可以对从该整个上端入射的所有外部辐射进行会聚。
在一些实施例中，第二透镜部404的宽度可以小于第二隔离结构402的宽度。在一些实施例中，第二透镜部404的宽度可以与第二隔离结构402的宽度相等。在此情况下，第二透镜部404占据第二隔离结构402的整个上端，从而可以对从该整个上端入射的所有外部辐射进行会聚。
需要指出的是，第一隔离结构401和第二隔离结构402的宽度可以相等，也可以不相等。
在上述实施例中，尽管作为示例说明了在隔离结构400或第一隔离结构401或第二隔离结构402的上端形成透镜的情况，但是也可以在隔离结构的其他位置(例如，中部、底部、侧部等)处形成诸如透镜之类的辐射传播路径改变元件。本领域技术人员能够理解，只要隔离结构能够对在其中传播的辐射产生会聚作用，使辐射在一定程度上在隔离结构中集中从而减少向隔离结构之外的像素传播的辐射，就能够减小相邻像素之间的辐射串扰。
在一些实施例中，辐射感测元件103和203可以形成在衬底300中。衬底300可以由合适的一元半导体材料(诸如，硅或锗等)或化合物半导体(诸如碳化硅、硅锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟)或其组合构成。此外，例如，衬底300可以采用SOI(绝缘体上的硅)衬底或任何其他合适的材料。
在一些实施例中，例如，辐射过滤器102和202是通过在诸如透明树脂之类的透明材料中添加染料而形成的。在一些实施例中，第一像素100和第二像素200在图像传感器上被交替地布置成像素阵列。在一些实施例中，该像素阵列是二维阵列。例如，第一像素100和第二像素200可以按诸如拜耳阵列之类的任意阵列模式被交替布置成像素阵列。
在一些实施例中，本公开还包括一种成像装置(未示出)，该成像装置包括如上所述的多种图像传感器中的任何一种图像传感器。该成像装置还可以包括透镜，该透镜用于将外部辐射会聚并引导到图像传感器上。
本公开还包括一种用于制造图像传感器的方法1000。图10是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的制造方法1000的流程图。图11-15示意性地示出了与图10所示的方法1000的部分步骤对应的图像传感器的剖面图。下面将结合图10和图11-15说明方法1000。
在步骤1001中，提供衬底，例如，图11所示的衬底300。衬底300可以由合适的一元半导体材料(诸如，硅或锗等)或化合物半导体(诸如碳化硅、硅锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟)或其组合构成。此外，例如，衬底300可以采用SOI(绝缘体上的硅)衬底或任何其他合适的材料。
在步骤1002中，如图11所示，在衬底300中形成第一辐射感测元件103和第二辐射感测元件203。
在步骤1003中，形成像素，每个像素包括辐射感测元件(例如，辐射感测元件103或203)。在步骤1004中，在相邻像素之间形成隔离结构400，该隔离结构400能够对在该隔离结构400中传播的辐射进行会聚，从而能够减小相邻像素之间的辐射串扰。
在一些实施例中，在相邻像素的辐射感测元件103和203之间形成隔离结构400。在一些实施例中，方法1000还可以包括在隔离结构400的上端形成具有向上凸起的曲面形状的表面的透镜部。在一些实施例中，该透镜部可以与隔离结构400一体地形成，例如，可以通过对隔离结构400的上端进行刻蚀而形成。
在一些实施例中，如图12所示，通过在例如衬底300中在相邻像素的辐射感测元件之间形成深槽隔离(DTI，deep trench isolation)来形成隔离结构400。在一些实施例中，如图12所示，将隔离结构400形成为比衬底300的表面高，然后，如图13所示，通过对隔离结构400的上端进行刻蚀来形成透镜部405。
可以使用任何适当的透明材料来形成隔离结构，包括金属氧化物、非金属氧化物、氮化物、氟化物、硫化物、透明有机材料(例如树脂)等。例如，该透明材料可以包括氧化硅、氮化硅、AlON、MgO、MgAl2O4、CaF、MgF2、AlN、SiAlON等。
在一些实施例中，形成像素的步骤1003还可以包括在辐射感测元件103或203的上方形成微透镜101或201，如图14所示。在一些实施例中，可以使用与微透镜的材料相同的材料通过回流或刻蚀形成透镜部405。
在一些实施例中，可以将透镜部405形成为具有与隔离结构400的宽度相等的宽度。在此情况下，透镜部405占据隔离结构400的整个上端，从而可以对从该整个上端入射的所有外部辐射进行会聚。
作为替代方案，在一些实施例中，如图15所示，形成像素的步骤1003可以包括在辐射感测元件103和203的上方形成辐射过滤器102和202。在一些实施例中，可以将所述隔离结构形成为包括位于相邻像素的辐射感测元件103和203之间的第一隔离结构401和位于相邻像素的辐射过滤器102和202之间的第二隔离结构402，第二隔离结构402在第一隔离结构401的上方。第一隔离结构401和第二隔离结构402可以由相同或不同的材料形成。这些材料可以包括如上所述的任何合适的透明材料。
在一些实施例中，通过在例如衬底300中在相邻像素的辐射感测元件103和203之间形成深槽隔离来形成第一隔离结构401。在一些实施例中，通过在相邻辐射过滤器102和202之间填充隔离材料来形成第二隔离结构402。
在一些实施例中，第一隔离结构401和第二隔离结构402可以由不同的材料形成，并且第一隔离结构401的材料的折射率大于第二隔离结构402的材料的折射率。在此情况下，可以通过对第一隔离结构401的上端进行例如刻蚀来形成具有向上凸起的曲面形状的表面的第一透镜部403，如图15所示。
在一些实施例中，第一隔离结构401的材料的折射率小于第二隔离结构402的材料的折射率。在此情况下，可以通过对第一隔离结构401的上端进行例如刻蚀来形成具有向下凹陷的曲面形状的表面的第一透镜部403。
在一些实施例中，还可以在图15所示的图像传感器2中将第二隔离结构402的上端形成为具有向上凸起的曲面形状的表面的第二透镜部404，从而在第一隔离结构401和第二隔离结构402的上端都形成透镜部。例如，可以通过对第二隔离结构402的上端进行刻蚀来形成第二透镜部404，
作为替换方案，在一些实施例中，可以在图15所示的图像传感器2中仅将第二隔离结构402的上端形成为具有向上凸起的曲面形状的表面的第二透镜部404，而不形成第一隔离结构401的上端的第一透镜部403。
在一些实施例中，形成像素的步骤1003还可以包括在辐射过滤器102和202的上方形成微透镜101和201，例如，如图5所示。在此情况下，可以使用与微透镜101或201的材料相同的材料通过回流或刻蚀形成第二透镜部404。
在一些实施例中，可以将第一透镜部403形成为具有与第一隔离结构401相等的宽度。在此情况下，第一透镜部403占据第一隔离结构401的整个上端，从而可以对从该整个上端入射的所有外部辐射进行会聚。
在一些实施例中，可以将第二透镜部404形成为具有与第二隔离结构402相等的宽度。在此情况下，第二透镜部404占据第二隔离结构402的整个上端，从而可以对从该整个上端入射的所有外部辐射进行会聚。
需要指出的是，第一隔离结构401和第二隔离结构402的宽度可以相等，也可以不相等。
本公开还构思了以下技术项目。
项目1，一种图像传感器，其特征在于包括：
像素，所述像素包括辐射感测元件；以及
位于相邻像素之间的隔离结构，所述隔离结构被配置成对在所述隔离结构中传播的辐射进行会聚以减小相邻像素之间的辐射串扰。
项目2，根据项目1所述的图像传感器，其特征在于，
所述隔离结构位于相邻像素的辐射感测元件之间，以及所述隔离结构的上端被形成为具有向上凸起的曲面形状的表面的透镜部。
项目3，根据项目2所述的图像传感器，其特征在于，
所述像素还包括位于辐射感测元件的上方的微透镜，以及
所述透镜部的材料与所述微透镜的材料相同。
项目4，根据项目2或3所述的图像传感器，其特征在于，
所述透镜部的宽度等于所述隔离结构的宽度。
项目5，根据项目1所述的图像传感器，其特征在于，
所述像素还包括位于所述辐射感测元件的上方的辐射过滤器，以及
所述隔离结构包括位于相邻像素的辐射感测元件之间的第一隔离结构和位于相邻像素的辐射过滤器之间的第二隔离结构，第二隔离结构在第一隔离结构的上方。
项目6，根据项目5所述的图像传感器，其特征在于，
第一隔离结构的材料的折射率大于第二隔离结构的材料的折射率，以及第一隔离结构的上端被形成为具有向上凸起的曲面形状的表面的第一透镜部。
项目7，根据项目5所述的图像传感器，其特征在于，
第一隔离结构的材料的折射率小于第二隔离结构的材料的折射率，以及第一隔离结构的上端被形成为具有向下凹陷的曲面形状的表面的第一透镜部。
项目8，根据项目5至7中的任何一项所述的图像传感器，其特征在于，
第二隔离结构的上端被形成为具有向上凸起的曲面形状的表面的第二透镜部。
项目9，根据项目8所述的图像传感器，其特征在于，
所述像素还包括位于辐射过滤器的上方的微透镜，以及
第二透镜部的材料与所述微透镜的材料相同。
项目10，根据项目6或7所述的图像传感器，其特征在于，
第一透镜部的宽度等于第一隔离结构的宽度。
项目11，根据项目8所述的图像传感器，其特征在于，
第二透镜部的宽度等于第二隔离结构的宽度。
项目12，一种成像装置，其特征在于包括：
根据项目1-11中的任何一项所述的图像传感器；和
透镜，用于将外部辐射会聚并引导到所述图像传感器上。
项目13，一种用于制造图像传感器的方法，其特征在于包括：
提供衬底；
在衬底中形成辐射感测元件；
形成包括所述辐射感测元件的像素；
在相邻像素之间形成隔离结构，所述隔离结构被形成为对在所述隔离结构中传播的辐射进行会聚以减小相邻像素之间的辐射串扰。
项目14，根据项目13所述的方法，其特征在于，
其中，在相邻像素的辐射感测元件之间形成所述隔离结构，以及
所述方法还包括：
在所述隔离结构的上端形成具有向上凸起的曲面形状的表面的透镜部。
项目15，根据项目14所述的方法，其特征在于形成像素的步骤还包括：
在辐射感测元件的上方形成微透镜，以及
其中，使用与所述微透镜的材料相同的材料通过回流或刻蚀形成所述透镜部。
项目16，根据项目14或15所述的方法，其特征在于，
所述透镜部的宽度等于所述隔离结构的宽度。
项目17，根据项目13所述的方法，其特征在于形成像素的步骤还包括：
在所述辐射感测元件的上方形成辐射过滤器，以及
其中，所述隔离结构包括位于相邻像素的辐射感测元件之间的第一隔离结构和位于相邻像素的辐射过滤器之间的第二隔离结构，第二隔离结构在第一隔离结构的上方。
项目18，根据项目17所述的方法，其特征在于，
第一隔离结构的材料的折射率大于第二隔离结构的材料的折射率，以及，
所述方法还包括：
通过刻蚀将第一隔离结构的上端形成为具有向上凸起的曲面形状的表面的第一透镜部。
项目19，根据项目17所述的方法，其特征在于，
第一隔离结构的材料的折射率小于第二隔离结构的材料的折射率，以及，
所述方法还包括：
通过刻蚀将第一隔离结构的上端形成为具有向下凹陷的曲面形状的表面的第一透镜部。
项目20，根据项目17-19中的任何一项所述的方法，其特征在于，
在第二隔离结构的上端形成具有向上凸起的曲面形状的表面的第二透镜部。
项目21，根据项目20所述的方法，其特征在于形成像素的步骤还包括：
在辐射过滤器的上方形成微透镜，以及
其中，使用与所述微透镜的材料相同的材料通过回流或刻蚀形成所述第二透镜部。
项目22，根据项目18或19所述的方法，其特征在于，
第一透镜部的宽度等于第一隔离结构的宽度。
项目23，根据项目20所述的方法，其特征在于，
第二透镜部的宽度等于第二隔离结构的宽度。
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 (15)
1.一种图像传感器，其特征在于包括：
像素，所述像素包括辐射感测元件；以及
位于相邻像素之间的隔离结构，所述隔离结构被配置成对在所述隔离结构中传播的辐射进行会聚以减小相邻像素之间的辐射串扰，
所述像素还包括位于所述辐射感测元件的上方的辐射过滤器，以及
所述隔离结构包括位于相邻像素的辐射感测元件之间的第一隔离结构和位于相邻像素的辐射过滤器之间的第二隔离结构，第二隔离结构在第一隔离结构的上方。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，
第一隔离结构的材料的折射率大于第二隔离结构的材料的折射率，以及第一隔离结构的上端被形成为具有向上凸起的曲面形状的表面的第一透镜部。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，
第一隔离结构的材料的折射率小于第二隔离结构的材料的折射率，以及第一隔离结构的上端被形成为具有向下凹陷的曲面形状的表面的第一透镜部。
4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的图像传感器，其特征在于，
第二隔离结构的上端被形成为具有向上凸起的曲面形状的表面的第二透镜部。
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，
所述像素还包括位于辐射过滤器的上方的微透镜，以及
第二透镜部的材料与所述微透镜的材料相同。
6.根据权利要求2或3所述的图像传感器，其特征在于，
第一透镜部的宽度等于第一隔离结构的宽度。
7.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，
第二透镜部的宽度等于第二隔离结构的宽度。
8.一种成像装置，其特征在于包括：
根据权利要求1-7中的任何一项所述的图像传感器；和
透镜，用于将外部辐射会聚并引导到所述图像传感器上。
9.一种用于制造图像传感器的方法，其特征在于包括：
提供衬底；
在衬底中形成辐射感测元件；
形成包括所述辐射感测元件的像素；
在相邻像素之间形成隔离结构，所述隔离结构被形成为对在所述隔离结构中传播的辐射进行会聚以减小相邻像素之间的辐射串扰，
其中，形成像素的步骤还包括：
在所述辐射感测元件的上方形成辐射过滤器，以及
其中，所述隔离结构包括位于相邻像素的辐射感测元件之间的第一隔离结构和位于相邻像素的辐射过滤器之间的第二隔离结构，第二隔离结构在第一隔离结构的上方。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
第一隔离结构的材料的折射率大于第二隔离结构的材料的折射率，以及，
所述方法还包括：
通过刻蚀将第一隔离结构的上端形成为具有向上凸起的曲面形状的表面的第一透镜部。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
第一隔离结构的材料的折射率小于第二隔离结构的材料的折射率，以及，
所述方法还包括：
通过刻蚀将第一隔离结构的上端形成为具有向下凹陷的曲面形状的表面的第一透镜部。
12.根据权利要求9-11中的任何一项所述的方法，其特征在于，
在第二隔离结构的上端形成具有向上凸起的曲面形状的表面的第二透镜部。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于形成像素的步骤还包括：
在辐射过滤器的上方形成微透镜，以及
其中，使用与所述微透镜的材料相同的材料通过回流或刻蚀形成所述第二透镜部。
14.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，
第一透镜部的宽度等于第一隔离结构的宽度。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
第二透镜部的宽度等于第二隔离结构的宽度。
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