CN112786628A - 图像传感器 - Google Patents

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郑泰燮
金永灿
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Abstract

一种图像传感器，包括：衬底，其具有彼此相对的第一表面和第二表面；光电转换区域，其设置在衬底中；以及偏振器，其设置在衬底的第一表面。偏振器包括：下结构，其包括至少一个沟槽，所述至少一个沟槽从衬底的第一表面朝向光电转换区域凹陷；以及多个上图案，其设置在下结构上，并且在与第一表面平行的第一方向上彼此间隔开。

Description

图像传感器
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于2019年11月4日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0139415的优先权，所述申请的公开以引用方式全部并入本文中。
技术领域
本公开的实施例涉及一种图像传感器，并且更具体地，涉及一种互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。
背景技术
图像传感器是将光学图像转换为电信号的半导体装置。随着最近计算机和电子装置技术的开发，高性能图像传感器在诸如数码相机、摄录像机、个人通信系统(PCS)、游戏机、安全相机和医疗微型相机的各种领域中的需求日益增长。最近，已经开发了用于实现三维(3D)图像以及彩色图像的图像传感器。
发明内容
本公开的实施例可以提供一种能够改善入射光的灵敏度并且能够感测偏振的图像传感器。
根据本公开的一方面，提供了一种图像传感器，可以包括：衬底，其具有彼此相对的第一表面和第二表面；光电转换区域，其设置在衬底中；以及偏振器，其设置在衬底的第一表面。偏振器可以包括：下结构，其包括从衬底的第一表面朝向光电转换区域凹陷的至少一个沟槽；以及多个上图案，其设置在下结构上，并且在与第一表面平行的第一方向上彼此间隔开。
根据本公开的另一方面，提供了一种图像传感器，可以包括：衬底，其具有彼此相对的第一表面和第二表面；器件隔离图案，其设置在衬底中；光电转换区域，其设置在衬底中，并且设置在器件隔离图案之间；以及偏振器，设置在衬底的第一表面。偏振器可以包括：下结构，其包括从衬底突出的多个下图案和设置在下图案之间的下绝缘图案；以及上图案，其设置在下结构上。下结构可以设置在光电转换区域与上图案之间以及器件隔离图案之间。
根据本公开的另一方面，提供了一种图像传感器，包括：像素阵列，其包括在第一方向和与第一方向相交的第二方向D2上二维地布置的多个单位像素，其中，多个单位像素中的每一个包括：衬底；光电转换区域，其设置在衬底中；以及偏振器，其设置在衬底的表面，其中，偏振器包括：下结构，其包括从衬底的表面朝向光电转换区域凹陷的至少一个沟槽；以及多个上图案，其设置在下结构上，并且在与所述表面平行的第一方向上彼此间隔开，其中，多个单位像素之中的第一单位像素的偏振器与多个单位像素之中的第二单位像素的偏振器具有不同的偏振轴。
附图说明
鉴于附图和随附的详细描述，本公开将变得更加显而易见。
图1是根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的电路图。
图2是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图。
图3至图7是根据本公开的一些实施例的示出图像传感器的像素的与图2的线I-I’对应的截面图。
图8是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图。
图9是沿图8的线I-I’截取的截面图。
图10是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图。
图11是沿图10的线I-I’截取的截面图。
图12是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图。
图13和图14分别是沿图12的线I-I’和线II-II’截取的截面图。
图15是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图。
图16是沿图15的线I-I’截取的截面图。
图17是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图。
图18是沿图17的线II-II’截取的截面图。
图19A和图19B是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的一些部分的平面图。
图20是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图。
图21是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图。
图22是沿图21的线II-II’截取的截面图。
图23是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图。
图24是沿图23的线II-II’截取的截面图。
图25和图26是根据本公开的一些实施例的示出图像传感器的像素的与图2的线I-I’对应的截面图。
图27至图30是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素阵列的平面图。
图31是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的示意性框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本公开的实施例。
图1是根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的电路图。
参照图1，图像传感器的单位像素PX可以包括光电转换元件PD、传输晶体管Tx、源跟随晶体管Sx、复位晶体管Rx和选择晶体管Ax。传输晶体管Tx可以包括传输栅极TG，源跟随晶体管Sx可以包括源跟随栅极SG，复位晶体管Rx可以包括复位栅极RG，选择晶体管Ax可以包括选择栅极AG。
光电转换元件PD可以是包括P型掺杂区域和N型掺杂区域的光电二极管。浮置扩散区域FD可以用作传输晶体管Tx的漏极。浮置扩散区域FD还可以用作复位晶体管Rx的源极。浮置扩散区域FD可以电连接到源跟随晶体管Sx的源跟随栅极SG。源跟随晶体管Sx可以连接到选择晶体管Ax。
下文中将参照图1描述根据本公开的一些实施例的图像传感器的操作。从外部入射的光可以在光电转换元件PD中生成电子-空穴对。空穴可以移动到光电转换元件PD的P型掺杂区域中并积累在光电转换元件PD的P型掺杂区域中，电子可以移动到光电转换元件PD的N型掺杂区域中并积累在光电转换元件PD的N型掺杂区域中。在电子被阻挡移动到浮置扩散区域FD中的状态下，电源电压VDD可以施加到复位晶体管Rx的漏极和源跟随晶体管Sx的漏极，复位晶体管Rx可以被导通以将保留在浮置扩散区域FD中的电荷放电。之后，传输晶体管Tx可以被导通以将电荷(例如，电子或空穴)转移到浮置扩散区域FD中。转移的电荷可以积累在浮置扩散区域FD中。源跟随晶体管Sx的栅极偏置可以与积累在浮置扩散区域FD中的电荷量成比例地改变，从而导致源跟随晶体管Sx的源极电势的改变。此时，选择晶体管Ax可以被导通，因此可以通过列线感测到由电荷生成的信号(即，Vout)。
包括单个光电转换元件PD以及四个晶体管Tx、Rx、Ax和Sx的单位像素PX被示出为图1中的示例。然而，本公开的实施例不限于此。在特定实施例中，像素PX可以被设置为多个，并且复位晶体管Rx、源跟随晶体管Sx和/或选择晶体管Ax可以被相邻的像素PX共享。因此，可以改善图像传感器的集成密度。
图2是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图，图3是沿图2的线I-I’截取的截面图。
参照图2和图3，器件隔离图案120可以设置在衬底100中以限定像素区域PXR。衬底100可以是半导体衬底(例如，硅衬底、锗衬底、硅锗衬底、II-VI族化合物半导体衬底或III-V族化合物半导体衬底)或者绝缘体上硅(SOI)衬底。衬底100可以具有彼此相对的第一表面100a和第二表面100b。器件隔离图案120中的每一个可以穿透衬底100的至少一部分。例如，器件隔离图案120中的每一个可以从衬底100的第一表面100a延伸到衬底100中，并且可以与衬底100的第二表面100b间隔开。器件隔离图案120中的每一个可以设置在彼此相邻的像素区域PXR之间，并且可以防止相邻的像素区域PXR之间的串扰。当从平面图中观察时，器件隔离图案120可以被设置为围绕像素区域PXR。器件隔离图案120可以包括绝缘材料(诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅)。
光电转换区域PD可以设置在像素区域PXR中。光电转换区域PD可以设置在衬底100中的器件隔离图案120之间。衬底100可以具有第一导电类型，光电转换区域PD可以是掺杂有具有不同于第一导电类型的第二导电类型的掺杂剂的区域。例如，第一导电类型和第二导电类型可以分别是P型和N型。在此情况下，第二导电类型掺杂剂可以包括N型掺杂剂(诸如磷、砷、铋和/或锑)。可以通过将具有第一导电类型的衬底100和具有第二导电类型的光电转换区域PD接合来形成光电二极管。浮置扩散区域FD可以设置在像素区域PXR中。浮置扩散区域FD可以与衬底100的第二表面100b相邻设置，并且可以是掺杂有具有第二导电类型的掺杂剂的区域。
传输栅极TG可以设置在像素区域PXR上，并且可以设置在衬底100的第二表面100b上。传输栅极TG可以与浮置扩散区域FD相邻设置。互连结构110可以设置在衬底100的第二表面100b上。互连结构110可以包括顺序地堆叠在衬底100的第二表面100b上的第一层间绝缘层110a、第二层间绝缘层110b和第三层间绝缘层110c。第一层间绝缘层110a可以与衬底100的第二表面100b接触，并且可以覆盖传输栅极TG。互连结构110还可以包括穿透第一层间绝缘层110a的过孔112以及设置在第二层间绝缘层110b和第三层间绝缘层110c中的互连线114。过孔112可以连接到浮置扩散区域FD，并且可以连接到互连线114中的对应的一条。
偏振器180可以设置在像素区域PXR上，并且可以与衬底100的第一表面100a相邻设置。偏振器180可以包括下结构150和设置在下结构150上的多个上图案160。下结构150可以包括多个沟槽130T，其从衬底100的第一表面100a凹陷到衬底100中。下结构150可以包括由多个沟槽130T限定的多个下图案130。下图案130可以是衬底100的设置在沟槽130T之间的突出部分。下图案130的最顶端表面可以与衬底100的第一表面100a对应。沟槽130T和下图案130可以设置在器件隔离图案120之间以及光电转换区域PD上。
在一些实施例中，沟槽130T可以在与衬底100的第一表面100a平行的第一方向D1上彼此间隔开。沟槽130T中的每一个可以具有在第二方向上延伸的线形状，所述第二方向与第一表面100a平行并且与第一方向D1相交。下图案130中的每一个在平面图中可以在沟槽130T之间具有在第二方向D2上延伸的线形状。
下结构150还可以包括分别设置在沟槽130T中的多个下绝缘图案140。在一些实施例中，下绝缘图案140可以在第一方向D1上彼此间隔开，并且可以在第二方向D2上延伸。下绝缘图案140中的每一个可以具有在第二方向D2上延伸的线形状。下绝缘图案140和下图案130可以在第一方向D1上交替地布置。下绝缘图案140可以包括诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅的绝缘材料。
下结构150还可以包括设置在下绝缘图案140与下图案130之间的钝化层142。钝化层142可以在下绝缘图案140中的每一个与衬底100之间延伸，并且可以延伸到下图案130的顶表面上。钝化层142可以覆盖衬底100的第一表面100a。在一些实施例中，钝化层142还可以在器件隔离图案120中的每一个与衬底100之间延伸。钝化层142可以共形地覆盖沟槽130T中的每一个的内表面，并且可以设置在沟槽130T中的每一个的内表面与下绝缘图案140中的每一个之间。例如，钝化层142可以包括绝缘层(例如，氧化硅层、氮化硅层和/或氮氧化硅层)和/或金属氧化物层(例如，氧化铝层、氧化铪层和/或氧化钽层)。
上图案160可以设置在下结构150上，下结构150可以设置在光电转换区域PD与上图案160之间。上图案160和下结构150可以与光电转换区域PD竖直地重叠。上图案160中的每一个可以与下图案130和下绝缘图案140中的至少一个竖直地重叠。
在一些实施例中，上图案160可以在第一方向D1上彼此间隔开，并且可以在第二方向D2上延伸。上图案160中的每一个可以具有在第二方向D2上延伸的线形状。上图案160可以分别在下图案130上对齐。上图案160中的每一个可以包括下结构150上的第一上图案162以及下结构150与第一上图案162之间的第二上图案164。第一上图案162和第二上图案164可以包括具有不同的折射率的材料。第一上图案162可以包括金属(例如，铝、钨或铜)和高k电介质材料(例如，SiN、TiO2或AlO)中的至少一种，第二上图案164可以包括低k电介质材料(例如，SiO、SiN、SiON、SiC、SICN或SiCO)。第二上图案164可以与设置在下图案130中的相应的一个上的钝化层142直接接触。
上图案160、下图案130和沟槽130T中的每一个可以具有在第一方向D1上的宽度。上图案160中的每一个的第一宽度W1可以等于或小于下图案130中的每一个的第二宽度W2(即，W1≤W2)，并且可以等于或小于沟槽130T中的每一个的第三宽度W3(即，W1≤W3)。在一些实施例中，第一宽度W1可以小于第二宽度W2和第三宽度W3中的每一个。
上图案160可以在第一方向D1上彼此间隔开第一距离d1。上图案160的节距PT1可以是上图案160中的每一个的第一宽度W1与上图案160之间的第一距离d1之和(即，PT1＝W1+d1)，下图案130的节距PT2可以是下图案130中的每一个的第二宽度W2与沟槽130T中的每一个的第三宽度W3之和(即，PT2＝W2+W3)。上图案160的节距PT1可以等于或小于下图案130的节距PT2(即，PT1≤PT2)。
第一上图案162、第二上图案164和下图案130中的每一个可以具有在与衬底100的第一表面100a垂直的方向上的厚度。下图案130中的每一个的厚度T3可以大于第一上图案162的第一厚度T1，并且可以大于第二上图案164的第二厚度T2。
入射到衬底100的第一表面100a上的光L可以被偏振器180偏振，并且经偏振的光L可以入射到像素区域PXR上。经偏振的光L的偏振方向可以与偏振器180的上图案160的延伸方向(例如，第二方向D2)垂直。可以改变上图案160的宽度W1、下图案130的宽度W2和沟槽130T的宽度W3以及第一上图案162的厚度T1、第二上图案164的厚度T2和下图案130的厚度T3，以调整经偏振的光L的偏振状态和波长。
平坦化层190可以设置在衬底100的第一表面100a上以覆盖偏振器180。平坦化层190可以在上图案160之间延伸以覆盖下结构150。对于一些示例，平坦化层190可以包括Al2O3、CeF3、HfO2、ITO、MgO、Ta2O5、TiO2、ZrO2、Si、Ge、ZnSe、ZnS和/或PbF2。对于其它的示例，平坦化层190可以包括具有高折射率的有机材料，诸如硅氧烷树脂、苯并环丁烯(BCB)、聚酰亚胺基树脂、丙烯酸树脂、聚对二甲苯C、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。对于另外的其它示例，平坦化层190可以包括钛酸锶(SrTiO3)、聚碳酸酯、玻璃、溴、蓝宝石、立方氧化锆、铌酸钾(KNbO3)、碳化硅(SiC)、磷化镓(III)(GaP)和/或砷化镓(III)(GaAs)。
微透镜200可以设置在平坦化层190上。微透镜200可以与光电转换区域PD竖直地重叠。微透镜200可以改变光L的光路以将光L提供到像素区域PXR.
下文中将描述根据本公开的一些实施例的形成图像传感器的像素PX的方法。
再次参照图2和图3，可以在衬底100中形成光电转换区域PD。可以在衬底100中形成浮置扩散区域FD，并且浮置扩散区域FD可以被形成为与衬底100的第二表面100b相邻。可以在衬底100的第二表面100b上形成传输栅极TG，并且传输栅极TG可以被形成为与浮置扩散区域FD相邻。可以在衬底100的第二表面100b上形成互连结构110。
可以在衬底100中形成器件隔离沟槽120T和沟槽130T。器件隔离沟槽120T和沟槽130T的形成可以包括使衬底100的第一表面100a凹陷。器件隔离沟槽120T可以比沟槽130T更深。由于形成了沟槽130T，因此衬底100可以包括沟槽130T之间的下图案130。
在一些实施例中，钝化层142可以被形成为填充器件隔离沟槽120T和沟槽130T中的每一个的一部分。钝化层142可以共形地覆盖器件隔离沟槽120T和沟槽130T的内表面，并且可以覆盖衬底100的第一表面100a。
可以分别在器件隔离沟槽120T和沟槽130T中形成器件隔离图案120和下绝缘图案140。例如，器件隔离图案120和下绝缘图案140的形成可以包括在衬底100的第一表面100a上形成将器件隔离沟槽120T和沟槽130T的其余部分填充的绝缘层，以及将该绝缘层平坦化。可以通过平坦化工艺在器件隔离沟槽120T和沟槽130T中局部地形成器件隔离图案120和下绝缘图案140。沟槽130T、下图案130、钝化层142和下绝缘图案140可以构成下结构150。
可以在下结构150上形成上图案160。例如，上图案160的形成可以包括在下结构150上形成上层，以及将该上层图案化。在一些实施例中，上层可以包括下结构150上的第一上层以及下结构150与第一上层之间的第二上层。第一上层可以包括金属(例如，钨或铜)和高k电介质材料(例如，SiN、TiO2或AlO)中的至少一种，第二上层可以包括低k电介质材料(例如，SiO、SiN、SiON、SiC、SiCN或SiCO)。下结构150和上图案160可以构成偏振器180。
可以在偏振器180上形成平坦化层190，并且平坦化层190可以填充上图案160之间的空间。之后，可以在平坦化层190上形成微透镜200。
根据本公开的实施例，偏振器180可以包括：下结构150，其包括沟槽130T和下图案130；以及上图案160，其位于下结构150上。衬底100的第一表面100a可以通过沟槽130T和下图案130而具有不均匀结构。在此情况下，入射到衬底100的第一表面100a上的光L可以被不均匀结构散射，因此，可以增大光L的光路。结果，可以提高像素区域PXR中的光吸收率。具体地，当光L是红外光(例如，近红外光)时，可以提高像素区域PXR中的光吸收率，并且因此，可以提高图像传感器的光灵敏度。
另外，可以通过使衬底100的第一表面100a凹陷来形成沟槽130T和下图案130。因此，可以容易地执行用于形成偏振器180的工艺。另外，可以通过不同地改变上图案160的宽度W1、下图案130的宽度W2和沟槽130T的宽度W3以及上图案160的厚度T1、T2和下图案130的厚度T3来调整光L的偏振状态和波长。
结果，能够容易地制造能够提高入射光L的灵敏度并且能够感测光L的偏振的图像传感器。
图4是根据本公开的一些实施例的示出图像传感器的像素的与图2的线I-I’对应的截面图。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例的像素PX与参照图2和图3提及的像素PX之间的不同。
参照图2和图4，抗反射图案170可以设置在偏振器180上。抗反射图案170可以分别设置在偏振器180的上图案160上。抗反射图案170可以在第一方向D1上彼此间隔开，并且可以在第二方向D2上延伸。抗反射图案170中的每一个可以具有在第二方向D2上延伸的线形状。例如，抗反射图案170可以包括SiN、SiON、SiC、SiCN或SiCO。
图5是根据本公开的一些实施例的示出图像传感器的像素的与图2的线I-I’对应的截面图。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例的像素PX与参照图2和图3提及的像素PX之间的不同。
参照图2和图5，滤光器195可以设置在平坦化层190与微透镜200之间。滤光器195可以与光电转换区域PD竖直地重叠。滤光器195可以被配置为过滤入射到衬底100的第一表面100a上的光L之中的特定波长的光。例如，滤光器195可以是用于透射特定颜色的可见光的滤色器或者用于透射红外光的红外滤光器。
图6是根据本公开的一些实施例的示出图像传感器的像素的与图2的线I-I’对应的截面图。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例的像素PX与参照图2和图3提及的像素PX之间的不同。
参照图2和图6，偏振器180可以包括：下结构150，其包括沟槽130T和下图案130；以及上图案160，其设置在下结构150上。下结构150还可以包括：下绝缘图案140，其分别设置在沟槽130T中；以及钝化层142，其设置在下绝缘图案140与下图案130之间。根据实施例，上图案160中的每一个可以是单层图案，其包括金属(例如，钨或铜)和高k电介质材料(例如，SiN、TiO2或AlO)中的至少一种。换言之，上图案160中的每一个可以与参照图2和图3描述的第一上图案162实质上相同，并且可以省略参照图2和图3描述的第二上图案164。上图案160中的每一个可以与设置在下图案130中的相应的一个上的钝化层142直接接触。根据实施例，上图案160中的每一个可以由单层图案形成，因此，可以容易地执行用于形成上图案160的工艺。结果，偏振器180可以容易地形成在衬底100上。
图7是根据本公开的一些实施例的示出图像传感器的像素的与图2的线I-I’对应的截面图。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例的像素PX与参照图2和图3提及的像素PX之间的不同。
参照图2和图7，偏振器180可以包括：下结构150，其包括沟槽130T和下图案130；以及上图案160，其设置在下结构150上。下结构150还可以包括分别设置在沟槽130T中的下绝缘图案140。根据实施例，下绝缘图案140可以与下图案130的侧壁直接接触。换言之，可以省略参照图2和图3描述的钝化层142。上图案160中的每一个可以包括下结构150上的第一上图案162以及下结构150与第一上图案162之间的第二上图案164。第二上图案164可以与下图案130中的相应的一个直接接触。
图8是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图，图9是沿图8的线I-I’截取的截面图。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例的像素PX与参照图2和图3提及的像素PX之间的不同。
参照图8和图9，偏振器180可以包括：下结构150，其包括沟槽130T和下图案130；以及上图案160，其设置在下结构150上。下结构150还可以包括：分别设置在沟槽130T中的下绝缘图案140；以及设置在下绝缘图案140与下图案130之间的钝化层142。钝化层142可以在下绝缘图案140中的每一个与衬底100之间延伸，并且可以延伸到下图案130的顶表面上。
根据实施例，上图案160可以在第一方向D1上彼此间隔开，并且可以在第二方向D2上延伸。上图案160中的每一个可以具有在第二方向D2上延伸的线形状。上图案160中的每一个可以与下图案130中的相应的一个以及下绝缘图案140中的相应的一个竖直地重叠。上图案160中的每一个可以设置在沟槽130T中的相应的一个和相应的下图案130的边界上，并且可以与相应的下图案130的一部分和相应的下绝缘图案140的一部分竖直地重叠。
上图案160中的每一个可以包括下结构150上的第一上图案162以及下结构150与第一上图案162之间的第二上图案164。第二上图案164可以与设置在下图案130中的相应的一个上的钝化层142直接接触，并且可以与下绝缘图案140中的相应的一个直接接触。
图10是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图，图11是沿图10的线I-I’截取的截面图。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例的像素PX与参照图2和图3提及的像素PX之间的不同。
参照图10和图11，偏振器180可以包括：下结构150，其包括沟槽130T和下图案130；以及上图案160，其设置在下结构150上。下结构150还可以包括：分别设置在沟槽130T中的下绝缘图案140；以及设置在下绝缘图案140与下图案130之间的钝化层142。钝化层142可以在下绝缘图案140中的每一个与衬底100之间延伸，并且可以延伸到下图案130的顶表面上。
根据实施例，上图案160可以在第一方向D1上彼此间隔开，并且可以在第二方向D2上延伸。上图案160中的每一个可以具有在第二方向D2上延伸的线形状。上图案160可以分别在下绝缘图案140上对齐。上图案160中的每一个可以包括：下结构150上的第一上图案162；以及下结构150与第一上图案162之间的第二上图案164。第二上图案164可以与下绝缘图案140中的相应的一个直接接触。
图12是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图，图13和图14分别是沿图12的线I-I’和线II-II’截取的截面图。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例的像素PX与参照图2和图3提及的像素PX之间的不同。
参照图12、图13和图14，偏振器180可以包括：下结构150，其包括沟槽130T和下图案130；以及上图案160，其设置在下结构150上。下结构150还可以包括：分别设置在沟槽130T中的下绝缘图案140；以及设置在下绝缘图案140与下图案130之间的钝化层142。钝化层142可以在下绝缘图案140中的每一个与衬底100之间延伸，并且可以延伸到下图案130的顶表面上。
根据实施例，沟槽130T可以在第一方向D1上延伸，并且可以在第二方向D2上彼此间隔开。沟槽130T中的每一个可以具有在第一方向D1上延伸的线形状。下图案130中的每一个可以在沟槽130T之间具有在第一方向D1上延伸的线形状。下绝缘图案140可以在第一方向D1上延伸，并且可以在第二方向D2上彼此间隔开。下绝缘图案140中的每一个可以具有在第一方向D1上延伸的线形状。下绝缘图案140和下图案130可以在第二方向D2上交替地布置。
上图案160可以设置在下结构150上，并且可以与沟槽130T、下图案130和下绝缘图案140相交。上图案160可以在第一方向D1上彼此间隔开，并且可以在第二方向D2上延伸。上图案160中的每一个可以具有在第二方向D2上延伸的线形状。上图案160中的每一个可以与沟槽130T、下图案130和下绝缘图案140相交。上图案160中的每一个可以包括下结构150上的第一上图案162以及下结构150与第一上图案162之间的第二上图案164。第二上图案164可以与下图案130上的钝化层142和下绝缘图案140直接接触。
图15是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图，图16是沿图15的线I-I’截取的截面图。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例的像素PX与参照图2和图3提及的像素PX之间的不同。
参照图15和图16，偏振器180可以包括：下结构150，其包括沟槽130T和下图案130；以及上图案160，其设置在下结构150上。下结构150还可以包括：分别设置在沟槽130T中的下绝缘图案140；以及设置在下绝缘图案140与下图案130之间的钝化层142。钝化层142可以在下绝缘图案140中的每一个与衬底100之间延伸，并且可以延伸到下图案130的顶表面上。
根据实施例，上图案160可以在第一方向D1上彼此间隔开，并且可以在第二方向D2上延伸。上图案160中的每一个可以具有在第二方向D2上延伸的线形状。上图案160可以分别在下图案130和下绝缘图案140上对齐。上图案160中的每一个可以与下图案130中的相应的一个和下绝缘图案140竖直地重叠。上图案160中的每一个可以包括下结构150上的第一上图案162以及下结构150与第一上图案162之间的第二上图案164。第二上图案164可以与设置在下图案130中的相应的一个上的钝化层142直接接触，或者可以与下绝缘图案140中的相应的一个直接接触。
上图案160、下图案130和沟槽130T中的每一个可以具有在第一方向D1上的宽度。上图案160中的每一个的第一宽度W1可以小于下图案130中的每一个的第二宽度W2，并且可以小于沟槽130T中的每一个的第三宽度W3。上图案160可以在第一方向D1上彼此间隔开第一距离d1。上图案160的节距PT1可以是上图案160中的每一个的第一宽度W1和上图案160之间的第一距离d1之和(即，PT1＝W1+d1)，下图案130的节距PT2可以是下图案130中的每一个的第二宽度W2和沟槽130T中的每一个的第三宽度W3之和(即，PT2＝W2+W3)。上图案160的节距PT1可以小于下图案130的节距PT2(即，PT1<PT2)。
图17是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图，图18是沿图17的线II-II’截取的截面图。图18中示出的沿图17的线I-I’截取的截面图与图13基本上相同。
参照图17、图18和图13，在实施例中，上图案160的节距PT1可以小于下图案130的节距PT2(即，PT1<PT2)。除了这些特征之外，根据实施例的图像传感器的像素PX的其它特征和组件可以与参照图12、图13和图14描述的图像传感器的像素PX的对应特征和对应组件实质上相同。
图19A和图19B是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的一部分的平面图。
参照图19A和图19B，偏振器180可以包括：下结构150，其包括从衬底100的第一表面100a凹陷到衬底100中的多个沟槽130T；以及多个上图案160，其设置在下结构150上。出于容易并且便于解释和说明的目的，图19A和图19B中省略了上图案160。在一些实施例中，参照图19A，沟槽130T可以包括第一沟槽130T1和与第一沟槽130T1相交的第二沟槽130T2。第一沟槽130T1可以在第一方向D1上彼此间隔开，并且可以在第二方向D2上延伸。第二沟槽130T2可以在第二方向D2上彼此间隔开，并且可以在第一方向D1上延伸。第一沟槽130T1可以连接到第二沟槽130T2。沟槽130T可以通过第一沟槽130T1和第二沟槽130T2而具有格栅结构。在特定实施例中，参照图19B，沟槽130T可以在第一方向D1和第二方向D2上彼此间隔开，因此，沟槽130T可以具有点阵列结构。
图20是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图。沿图20的线I-I’和线II-II’截取的截面图分别与图16和图13实质上相同。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例的像素PX与参照图2和图3提及的像素PX之间的不同。
参照图20、图13和图16，偏振器180可以包括：下结构150，其包括沟槽130T和下图案130；以及上图案160，其设置在下结构150上。下结构150还可以包括：分别设置在沟槽130T中的下绝缘图案140；以及设置在下绝缘图案140与下图案130之间的钝化层142。钝化层142可以在下绝缘图案140中的每一个与衬底100之间延伸，并且可以延伸到下图案130的顶表面上。在实施例中，沟槽130T可以包括参照图19A描述的第一沟槽130T1和第二沟槽130T2。沟槽130T可以通过第一沟槽130T1和第二沟槽130T2而具有格栅结构。
上图案160可以在第一方向D1上彼此间隔开，并且可以在第二方向D2上延伸。上图案160中的每一个可以具有在第二方向D2上延伸的线形状。在一些实施例中，上图案160的节距PT1可以小于设置在第一沟槽130T1中的下图案130的节距PT2。
图21是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图，图22是沿图21的线II-II’截取的截面图。沿图21的线I-I’截取的截面图与图11实质上相同。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例的像素PX与参照图2和图3提及的像素PX之间的不同。
参照图21、图22和图11，偏振器180可以包括：下结构150，其包括沟槽130T和下图案130；以及上图案160，其设置在下结构150上。下结构150还可以包括：分别设置在沟槽130T中的下绝缘图案140；以及设置在下绝缘图案140与下图案130之间的钝化层142。钝化层142可以在下绝缘图案140中的每一个与衬底100之间延伸，并且可以延伸到下图案130的顶表面上。在实施例中，沟槽130T可以具有参照图19B描述的点阵列结构。在此情况下，下绝缘图案140可以在第一方向D1和第二方向D2上二维地布置。
上图案160可以在第一方向D1上彼此间隔开，并且可以在第二方向D2上延伸。上图案160中的每一个可以具有在第二方向D2上延伸的线形状。在一些实施例中，上图案160可以分别在在第一方向D1上彼此间隔开的下绝缘图案140上对齐。上图案160中的每一个可以覆盖在第二方向D2上彼此间隔开的下绝缘图案140。
图23是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素的平面图，图24是沿图23的线II-II’截取的截面图。沿图23的线I-I’截取的截面图与图11实质上相同。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例的像素PX与参照图2和图3提及的像素PX之间的不同。
参照图23、图24和图11，偏振器180可以包括：下结构150，其包括沟槽130T和下图案130；以及上图案160，其设置在下结构150上。下结构150还可以包括：分别设置在沟槽130T中的下绝缘图案140；以及设置在下绝缘图案140与下图案130之间的钝化层142。钝化层142可以在下绝缘图案140中的每一个与衬底100之间延伸，并且可以延伸到下图案130的顶表面上。在实施例中，沟槽130T可以具有参照图19B描述的点阵列结构。在此情况下，下绝缘图案140可以在第一方向D1和第二方向D2上二维地布置。
在一些实施例中，上图案160可以在第一方向D1和第二方向D2上二维地布置。上图案160可以分别在下绝缘图案140上对齐。上图案160中的每一个可以具有在第二方向D2上延伸的条形状。例如，上图案160中的每一个可以具有在第一方向D1上的宽度W1和在第二方向D2上的宽度W4，在第二方向D2上的宽度W4可以大于在第一方向D1上宽度W1。
图25是根据本公开的一些实施例的示出图像传感器的像素的与图2的线I-I’对应的截面图。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例的像素PX与参照图2和图3提及的像素PX之间的不同。
参照图2和图25，器件隔离图案120中的每一个可以穿透衬底100。例如，器件隔离图案120中的每一个可以从衬底100的第二表面100b延伸到衬底100中，并且衬底100的第一表面100a可以使器件隔离图案120中的每一个的一个表面暴露。
偏振器180可以包括：下结构150，其包括从衬底100的第一表面100a凹陷到衬底100中的沟槽130T；以及上图案160，其设置在下结构150上。下结构150还可以包括：由沟槽130T限定的下图案130；分别设置在沟槽130T中的下绝缘图案140；以及设置在下绝缘图案140与下图案130之间的钝化层142。钝化层142可以在下绝缘图案140中的每一个与衬底100之间延伸，并且可以延伸到下图案130的顶表面上。在实施例中，钝化层142可以覆盖衬底100的第一表面100a，并且可以延伸到器件隔离图案120中的每一个的暴露的表面上。
图26是根据本公开的一些实施例的示出图像传感器的像素的与图2的线I-I’对应的截面图。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例的像素PX与参照图2和图3提及的像素PX之间的不同。
参照图2和图26，浮置扩散区域FD可以设置在像素区域PXR中。浮置扩散区域FD可以与衬底100的第一表面100a相邻设置。传输栅极TG可以设置在衬底100的第一表面100a上。传输栅极TG可以设置在像素区域PXR上，并且可以与浮置扩散区域FD相邻设置。
偏振器180可以设置在像素区域PXR上，并且可以与衬底100的第一表面100a相邻设置。偏振器180可以包括：下结构150，其包括从衬底100的第一表面100a凹陷到衬底100中的沟槽130T；以及上图案160，其设置在下结构150上。下结构150还可以包括：由沟槽130T限定的下图案130；分别设置在沟槽130T中的下绝缘图案140；以及设置在下绝缘图案140与下图案130之间的钝化层142。钝化层142可以在下绝缘图案140中的每一个与衬底100之间延伸，并且可以延伸到下图案130的顶表面上。钝化层142还可以在器件隔离图案120中的每一个与衬底100之间延伸。在实施例中，钝化层142可以使衬底100的第一表面100a的其上形成有传输栅极TG和浮置扩散区域FD的一部分暴露。
互连结构110可以设置在衬底100的第一表面100a上。互连结构110可以包括顺序地堆叠在衬底100的第一表面100a上的第一层间绝缘层110a、第二层间绝缘层110b和第三层间绝缘层110c。第一层间绝缘层110a可以设置在衬底100的第一表面100a上，并且可以覆盖偏振器180和传输栅极TG。第一层间绝缘层110a可以在偏振器180的上图案160之间延伸，以覆盖下结构150。互连结构110还可以包括：穿过第一层间绝缘层110a的过孔112；以及设置在第二层间绝缘层110b和第三层间绝缘层110c中的互连线114。过孔112可以连接到浮置扩散区域FD，并且可以连接到互连线114中的相应的一条。
微透镜200可以设置在互连结构110上。互连结构110可以设置在衬底100的第一表面100a与微透镜200之间。
图27是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素阵列的平面图。
参照图27，像素阵列PXA可以包括在第一方向D1和与第一方向D1相交的第二方向D2上二维地布置的多个单位像素PX1、PX2、PX3和PX4。例如，多个单位像素PX1、PX2、PX3和PX4可以包括第一像素PX1、第二像素PX2、第三像素PX3和第四像素PX4，并且第一像素PX1、第二像素PX2、第三像素PX3和第四像素PX4可以在顺时针方向上顺序地布置。
第一像素PX1、第二像素PX2、第三像素PX3和第四像素PX4可以分别包括第一偏振器180a、第二偏振器180b、第三偏振器180c和第四偏振器180d。第一偏振器180a、第二偏振器180b、第三偏振器180c和第四偏振器180d可以具有彼此不同的偏振轴。
例如，第一偏振器180a、第二偏振器180b、第三偏振器180c和第四偏振器180d中的每一个可以包括上图案160。第一偏振器180a的上图案160可以在第一方向D1上彼此间隔开，并且可以在第二方向D2上延伸。第一偏振器180a的偏振轴可以与第一偏振器180a的上图案160的延伸方向(例如，第二方向D2)垂直。例如，第一偏振器180a的偏振轴可以与第一方向D1平行。第二偏振器180b的上图案160可以在与第一方向D1和第二方向D2相交的第三方向D3上彼此间隔开，并且可以在与第一方向D1、第二方向D2和第三方向D3相交的第四方向D4上延伸。第二偏振器180b的偏振轴可以与第二偏振器180b的上图案160的延伸方向(例如，第四方向D4)垂直。例如，第二偏振器180b的偏振轴可以与第三方向D3平行。第三偏振器180c的上图案160可以在第二方向D2上彼此间隔开，并且可以在第一方向D1上延伸。第三偏振器180c的偏振轴可以与第三偏振器180c的上图案160的延伸方向(例如，第一方向D1)垂直。例如，第三偏振器180c的偏振轴可以与第二方向D2平行。第四偏振器180d的上图案160可以在第四方向D4上彼此间隔开，并且可以在第三方向D3上延伸。第四偏振器180d的偏振轴可以与第四偏振器180d的上图案160的延伸方向(例如，第三方向D3)垂直。例如，第四偏振器180d的偏振轴可以与第四方向D4平行。
除了上图案160的布置之外，第一偏振器180a、第二偏振器180b、第三偏振器180c和第四偏振器180d中的每一个的其它特征和组件可以与参照图2至图26描述的偏振器180中的一个的相应特征和相应组件实质上相同。入射到第一像素PX1、第二像素PX2、第三像素PX3和第四像素PX4中的每一个上的光可以被第一偏振器180a、第二偏振器180b、第三偏振器180c和第四偏振器180d中的每一个偏振。第一偏振器180a、第二偏振器180b、第三偏振器180c和第四偏振器180d中的每一个可以仅选择性地透射与偏振轴平行的分量的光。由于第一偏振器180a、第二偏振器180b、第三偏振器180c和第四偏振器180d被配置为具有不同的偏振轴，因此入射到第一像素PX1、第二像素PX2、第三像素PX3和第四像素PX4上的光的偏振方向可以彼此不同。在此情况下，可以根据从第一像素PX1、第二像素PX2、第三像素PX3和第四像素PX4检测到的信号之间的关系感测入射到像素阵列PXA上的光的偏振状态。
微透镜200可以分别设置在第一像素PX1、第二像素PX2、第三像素PX3和第四像素PX4上。除了第一像素PX1、第二像素PX2、第三像素PX3和第四像素PX4分别包括第一偏振器180a、第二偏振器180b、第三偏振器180c和第四偏振器180d之外，第一像素PX1、第二像素PX2、第三像素PX3和第四像素PX4中的每一个的其它特征和组件可以与参照图2至图26描述的像素PX中的一个的相应特征和相应组件实质上相同。
图28是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素阵列的平面图。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例与图27的实施例之间的不同。
参照图28，第一像素PX1、第二像素PX2、第三像素PX3和第四像素PX4可以分别包括第一偏振器180a、第二偏振器180b、第三偏振器180c和第四偏振器180d。第一偏振器180a、第二偏振器180b、第三偏振器180c和第四偏振器180d中的一些可以具有不同的偏振轴，第一偏振器180a、第二偏振器180b、第三偏振器180c和第四偏振器180d中的其它偏振器可以具有相同的偏振轴。
例如，第一偏振器180a、第二偏振器180b、第三偏振器180c和第四偏振器180d中的每一个可以包括上图案160。第一偏振器180a的上图案160可以在第一方向D1上彼此间隔开，并且可以在第二方向D2上延伸。第一偏振器180a的偏振轴可以与第一偏振器180a的上图案160的延伸方向(例如，第二方向D2)垂直。例如，第一偏振器180a的偏振轴可以与第一方向D1平行。第二偏振器180b的上图案160可以在第二方向D2上彼此间隔开，并且可以在第一方向D1上延伸。第二偏振器180b的偏振轴可以与第二偏振器180b的上图案160的延伸方向(例如，第一方向D1)垂直。例如，第二偏振器180b的偏振轴可以与第二方向D2平行。在一些实施例中，第三偏振器180c可以与第一偏振器180a实质上相同，第四偏振器180d可以与第二偏振器180b实质上相同。第一偏振器180a和第三偏振器180c的偏振轴可以与第一方向D1平行，第二偏振器180b和第四偏振器180d的偏振轴可以与第二方向D2平行。
图29是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素阵列的平面图。在下文中，出于容易并且便于解释的目的，将主要描述该实施例与图27的实施例之间的差异。
参照图29，第一像素PX1、第二像素PX2、第三像素PX3和第四像素PX4中的一些像素可以包括偏振器180a和180c,并且第一像素PX1、第二像素PX2、第三像素PX3和第四像素PX4中的其它像素可以不包括偏振器。例如，第一像素PX1和第三像素PX3可以分别包括第一偏振器180a和第三偏振器180c，第二像素PX2和第四像素PX4可以不包括偏振器。第一偏振器180a和第三偏振器180c可以具有不同的偏振轴。
例如，第一偏振器180a和第三偏振器180c中的每一个可以包括上图案160。第一偏振器180a的上图案160可以在第一方向D1上彼此间隔开，并且可以在第二方向D2上延伸。第一偏振器180a的偏振轴可以与第一偏振器180a的上图案160的延伸方向(例如，第二方向D2)垂直。例如，第一偏振器180a的偏振轴可以与第一方向D1平行。第三偏振器180c的上图案160可以在第四方向D4上彼此间隔开，并且可以在第三方向D3上延伸。第三偏振器180c的偏振轴可以与第三偏振器180c的上图案160的延伸方向(例如，第三方向D3)垂直。例如，第三偏振器180c的偏振轴可以与第四方向D4平行。
图30是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的像素阵列的平面图。
参照图30，在实施例中，第一偏振器180a和第三偏振器180c的上图案160的形状可以与第二偏振器180b和第四偏振器180d的上图案160的形状实质上相同。除了这些特征之外，根据该实施例的像素阵列PXA的其它特征和其它组件可以与参照图27描述的图像传感器的像素阵列PXA的相应特征和相应组件实质上相同。
图31是示出根据本公开的一些实施例的图像传感器的示意性框图。
参照图31，图像传感器可以包括有源像素传感器(APS)阵列10、行解码器20、行驱动器30、列解码器40、控制器50、关联双采样器(CDS)60、模数转换器(ADC)70和输入/输出(I/O)缓冲器80。
有源像素传感器阵列10可以包括二维地布置的多个单位像素，并且可以将光信号转换为电信号。有源像素传感器阵列10可以包括根据本公开的实施例的像素PX，并且可以包括例如参照图27至图30描述的像素阵列PXA中的至少一个。有源像素传感器阵列10可以由从行驱动器30提供的多个驱动信号(例如，像素选择信号、复位信号和电荷转移信号)驱动。在有源像素传感器阵列10中转换的电信号可以被提供到关联双采样器60。
行驱动器30可以响应于在行解码器20中解码的信号将用于驱动多个单位像素的多个驱动信号提供给有源像素传感器阵列10。当单位像素以矩阵形式布置时，可以以行为单位提供驱动信号。控制器50可以控制图像传感器的操作，并且可以将控制信号提供给行解码器20和列解码器40。
关联双采样器60可以接收从有源像素传感器阵列10生成的电信号，并且可以保持接收到的电信号，并对接收到的信号进行采样。关联双采样器60可以对特定噪声电平和电信号的信号电平进行双采样，并且可以输出与噪声电平与信号电平之间的差对应的差电平。
模数转换器70可以将与从关联双采样器60输出的差电平对应的模拟信号转换为数字信号，并且可以输出该数字信号。I/O缓冲器80可以响应于列解码器40中解码的信号顺序地输出数字信号。
根据本公开的实施例，能够容易地制造能够提高入射光的灵敏度并且能够感测光的偏振的图像传感器。
根据示例性实施例，在图31中由图中的框表示的组件、元件、模块或单元(在该段中统称为“组件”)中的至少一个可以被实施为执行上述相应功能的各种数量的硬件、软件和/或固件结构。例如，这些组件中的至少一个可以使用可以通过一个或多个微处理器或其它控制设备的控制来执行相应功能的直接电路结构(诸如存储器、处理器、逻辑电路、查找表等)。另外，这些组件中的至少一个可以由模块、程序或包含用于执行特定逻辑功能的一个或多个可执行指令并且由一个或多个微处理器或者其它控制设备执行的一部分代码来具体地实施。另外，这些组件中的至少一个可以包括或者可以由诸如执行相应功能的中央处理单元(CPU)、微处理器等的处理器来实施。这些组件中的两个或更多个可以被组合成执行组合后的两个或更多个组件的所有操作或功能的一个单一的组件。另外，这些组件中的至少一个的至少部分功能可以通过这些组件中的其它组件来执行。另外，尽管以上框图中未示出总线，但是可以通过总线来执行这些组件之间的通信。可以以在一个或多个处理器上执行的算法来实现以上的示例性实施例的功能方面。另外，由框图表示的组件或者处理步骤可以采用许多相关技术以用于电子配置、信号处理和/或控制、数据处理等。
尽管已经参照示例实施例描述了本公开，但是对本领域技术人员而言将显而易见，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种改变和修改。因此，应理解，以上实施例不是限制性的，而是说明性的。因此，本公开的范围将由所附权利要求及其等同物的最宽泛的可允许的解释来确定，并且不应被以上描述所制约或限制。

Claims (20)

1.一种图像传感器，包括：
衬底，其具有彼此相对的第一表面和第二表面；
光电转换区域，其设置在所述衬底中；以及
偏振器，其设置在所述衬底的所述第一表面，
其中，所述偏振器包括：
下结构，其包括至少一个沟槽，所述至少一个沟槽从所述衬底的所述第一表面朝向所述光电转换区域凹陷；以及
多个上图案，其设置在所述下结构上，并且在与所述第一表面平行的第一方向上彼此间隔开。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：
器件隔离图案，其设置在所述衬底中，
其中，所述光电转换区域和所述至少一个沟槽设置在所述器件隔离图案之间。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述下结构还包括至少一个下图案，其包括所述至少一个沟槽，并且
其中，所述至少一个下图案是在所述衬底的所述第一表面的突出部分。
4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述下结构还包括下绝缘图案，其设置在所述至少一个沟槽中。
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述上图案中的每一个包括：
第一上图案，其设置在所述下结构上；以及
第二上图案，其位于所述下结构与所述第一上图案之间，
其中，所述第一上图案包括金属和高k电介质材料中的至少一种，并且所述第二上图案包括低k电介质材料。
6.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述下结构还包括钝化层，其设置在所述至少一个沟槽的内表面与所述下绝缘图案之间，并且
其中，所述钝化层延伸到所述至少一个下图案的顶表面上。
7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中，所述上图案中的每一个包括：
第一上图案，其设置在所述下结构上；以及
第二上图案，其设置在所述下结构与所述第一上图之间案，
其中，所述第一上图案包括金属和高k电介质材料中的至少一种，并且所述第二上图案包括低k电介质材料，并且
其中，所述第二上图案与所述下结构的所述钝化层和所述下绝缘图案中的至少一个直接接触。
8.根据权利要求6所述的图像传感器，其中，所述上图案中的每一个是包括金属和高k电介质材料中的至少一种的单层图案，并且
其中，所述上图案中的每一个与所述下结构的所述钝化层和所述下绝缘图案中的至少一个直接接触。
9.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：
器件隔离图案，其设置在所述衬底中，
其中，所述下结构包括：
多个沟槽，其从所述衬底的所述第一表面朝向所述光电转换区域凹陷；以及
多个下图案，其设置在所述多个沟槽之间，
其中，所述光电转换区域、所述多个沟槽和所述多个下图案设置在所述器件隔离图案之间。
10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述下结构还包括多个下绝缘图案，其分别设置在所述多个沟槽中。
11.根据权利要求10所述的图像传感器，其中，所述多个上图案中的每一个与所述多个下图案和所述多个下绝缘图案中的至少一个竖直地重叠。
12.根据权利要求10所述的图像传感器，其中，所述多个上图案分别在所述多个下图案上对齐。
13.根据权利要求10所述的图像传感器，其中，所述多个上图案分别在所述多个下绝缘图案上对齐。
14.根据权利要求10所述的图像传感器，其中，所述多个上图案中的每一个与所述多个下图案中的相应的一个和所述多个下绝缘图案中的相应的一个竖直地重叠。
15.根据权利要求9所述的图像传感器，
其中，所述多个上图案中的每一个在所述第一方向上的第一宽度小于所述多个下图案中的每一个在所述第一方向上的第二宽度和所述多个沟槽中的每一个在所述第一方向上的第三宽度。
16.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述多个上图案中的每一个包括：
第一上图案，其位于所述下结构上；以及
第二上图案，其位于所述下结构与所述第一上图案之间，
其中，所述多个下图案中的每一个在第二方向上的第一厚度大于所述第一上图案在所述第二方向上的第二厚度和所述第二上图案在所述第二方向上的第三厚度，所述第二方向与所述第一表面垂直。
17.一种图像传感器，包括：
衬底，其具有彼此相对的第一表面和第二表面；
器件隔离图案，其设置在所述衬底中；
光电转换区域，其设置在所述衬底中，并且设置在所述器件隔离图案之间；以及
偏振器，其设置在所述衬底的所述第一表面，
其中，所述偏振器包括：
下结构，其包括：多个下图案，其从所述衬底突出；以及下绝缘图案，其设置在所述下图案之间；以及
上图案，其设置在所述下结构上，
其中，所述下结构设置在所述光电转换区域与所述上图案之间以及所述器件隔离图案之间。
18.根据权利要求所17述的图像传感器，其中，所述上图案在与所述衬底的所述第一表面平行的第一方向上彼此间隔开，并且在与所述衬底的所述第一表面平行并且与所述第一方向相交的第二方向上延伸，并且
其中，所述下图案和所述下绝缘图案在所述第一方向上交替地布置，并且在所述第二方向上延伸。
19.根据权利要求18所述的图像传感器，其中，所述上图案中的每一个与所述下图案和所述下绝缘图案中的至少一个竖直地重叠。
20.根据权利要求18所述的图像传感器，其中，所述下结构还包括钝化层，其设置在所述下图案与所述下绝缘图案之间，
其中，所述钝化层延伸到所述下图的顶表面案上，并且
其中，所述上图案中的每一个与所述钝化层和所述下绝缘图案中的至少一个直接接触。
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