CN116093123A - 图像传感器 - Google Patents

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沈喜成
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Abstract

提供一种图像传感器。该图像传感器包括：衬底，其包括多个单位像素，每个单位像素包括光电转换元件；第一沟槽，其以格子形状形成在所述衬底中以隔离多个单位像素；多个第一电容器结构，其在第一沟槽中沿着第一沟槽的侧壁延伸，并且各自包括第一电极、第二电极以及第一电极与所述第二电极之间的第一电介质层；以及第一电容器隔离图案，其位于第一沟槽的格子点处，以隔离多个第一电容器结构。

Description

图像传感器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年11月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0151360的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开涉及图像传感器。
背景技术
图像传感器是将光信息转换成电信号的半导体元件中的一种。
图像传感器可以包括电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。
可以以封装件的形式构造图像传感器。在这种情况下，封装件可以被构造为保护图像传感器并且同时允许光进入图像传感器的光接收表面或感测区域的结构。
发明内容
本公开的目的是提供在产品中具有改进的可靠性的图像传感器。
根据本公开的一些示例实施例，一种图像传感器包括：衬底，其包括多个单位像素，所述单位像素中的每一个包括光电转换元件；
第一沟槽，其以格子形状形成在衬底中以隔离多个单位像素；多个第一电容器结构，多个第一电容器结构在第一沟槽中沿着第一沟槽的侧壁延伸，并且各自包括第一电极、第二电极以及第一电极与第二电极之间的第一电介质层；以及第一电容器隔离图案，其位于第一沟槽的格子点处，以隔离多个第一电容器结构。
根据本公开的一些示例实施例，一种图像传感器包括：衬底，其包括第一单位像素和在第一方向上与第一单位像素相邻的第二单位像素；第一沟槽，其在衬底内部在第二方向上延伸以将第一单位像素与第二单位像素隔离，第一沟槽包括在第一方向上彼此相对的第一侧壁和第二侧壁；以及第一电容器结构，其包括沿第一沟槽的第一侧壁延伸的第一电极、沿第一沟槽的第二侧壁延伸的第二电极、以及第一电极和第二电极之间的第一电介质层。
根据本公开的一些示例实施例，一种图像传感器包括：衬底，其包括多个单位像素，所述多个单位像素中的每一个包括光电转换元件，衬底包括彼此相对的第一表面和第二表面；第一沟槽，其在衬底内部围绕多个单位像素中的每一个的周边，并隔离多个单位像素；第一沟槽的一个侧壁上的第一绝缘层；第一沟槽的另一侧壁上的第二绝缘层；多个第一电容器结构，其填充第一绝缘层和第二绝缘层之间的第一沟槽，沿第一沟槽的延伸方向延伸，并各自包括第一电极、第二电极和第一电极与第二电极之间的第一电介质层；第一电容器隔离图案，其位于第一沟槽的交叉点处，以隔离多个第一电容器结构；布线结构，其位于衬底的第二表面上，并且包括连接到第一电极的第一接触件和连接到第二电极的第二接触件；以及滤色器和微透镜，它们顺序地堆叠在衬底的第一表面上。
本公开的目的不限于上述那些，并且本领域技术人员将从本公开的以下描述清楚地理解本公开的未在本文提及的另外的目的。
附图说明
通过参考附图详细描述本公开的示例性实施例，本公开的上述和其他方面和特征将变得更加明显，在附图中：
图1是示出根据本公开的一些示例实施例的图像感测装置的框图；
图2是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的框图；
图3是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的单位像素的示例性电路图；
图4是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图；
图5是沿图4的线A-A截取的截面图；
图6是沿图4的线B-B截取的截面图；
图7是根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图；
图8是沿图7的线B-B截取的截面图；
图9和图10是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图；
图11是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图；
图12是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图；
图13和图14是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图；
图15是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的单位像素的示例性电路图；
图16是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图；
图17是沿图16的线A-A截取的截面图；
图18是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的单位像素的示例性电路图；
图19和图20是根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图；以及
图21是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的框图。
具体实施方式
图1是示出根据本公开的一些示例实施例的图像感测装置的框图。
参照图1，根据一些示例实施例的图像感测装置1可以包括图像传感器10和图像信号处理器20。
图像传感器10可以通过使用光对感测目标的图像进行感测来生成图像信号IS。在一些示例实施例中，生成的图像信号IS可以是例如数字信号，但是根据本公开的技术精神的示例实施例不限于此。
图像信号IS可以被提供给图像信号处理器20，然后被图像信号处理器20处理。图像信号处理器20可以接收从图像传感器10的缓冲器17输出的图像信号IS，并处理所接收的图像信号IS以使图像信号容易显示。
在一些示例实施例中，图像信号处理器20可以对从图像传感器10输出的图像信号IS执行数字合并(binning)。此时，从图像传感器10输出的图像信号IS可以是来自有源像素传感器阵列15(APS阵列)的没有模拟合并的原始图像信号，或者可以是已经对其执行了模拟合并的图像信号IS。
在一些示例实施例中，图像传感器10和图像信号处理器20可以被设置为如图所示彼此分离。例如，图像传感器10可以嵌入在第一芯片中，并且图像信号处理器20可以嵌入在第二芯片中，由此图像传感器10和图像信号处理器20可以通过预定(或者，可替换地，期望)的接口彼此执行通信。然而，示例实施例不限于此，并且图像传感器10和图像信号处理器20可以由一个封装件(例如，多芯片封装件(MCP))来实现。
图像传感器10可以包括有源像素传感器阵列15、控制寄存器块11、定时发生器12、行驱动器14、读出电路16、斜坡信号发生器13和缓冲器17。
控制寄存器块11可以控制图像传感器10的整体操作。特别地，控制寄存器块11可以直接将操作信号发送到定时发生器12、斜坡信号发生器13和缓冲器17。
定时发生器12可以生成成为图像传感器10的各种元件的操作定时的参考的参考信号。由定时发生器12生成的操作定时参考信号可以被传送到斜坡信号发生器13、行驱动器14、读出电路16等。
斜坡信号发生器13可以生成和发送读出电路16中使用的斜坡信号。例如，读出电路16可以包括相关双采样器(CDS)、比较器等。斜坡信号发生器13可以生成并发送在相关双采样器(CDS)、比较器等中使用的斜坡信号。
行驱动器14可选择性地启用有源像素传感器阵列15的行。
有源像素传感器阵列15可以感测外部图像。有源像素传感器阵列15可以包括多个像素。
读出电路16可以对从有源像素传感器阵列15提供的像素信号进行采样，将采样的像素信号与斜坡信号进行比较，然后基于比较结果将模拟图像信号(数据)转换为数据图像信号(数据)。
缓冲器17可以包括例如锁存器。缓冲器17可以临时存储将被提供给外部的图像信号IS，并且可以将图像信号IS发送到外部存储器或外部装置。
图2是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的框图。
参照图2，本实施例的图像传感器10可以包括堆叠的第一芯片30和第二芯片40。例如，第二芯片40可以在第三方向DR3上堆叠在第一芯片30上。
第一芯片30可以包括传感器阵列区SAR、连接区CR和焊盘区PR。
传感器阵列区SAR可以包括与图1的有源像素传感器阵列15对应的区域。例如，可以在传感器阵列区SAR中设置以二维(例如，以矩阵形式)布置的多个像素。传感器阵列区SAR可以包括光接收区APS和光阻挡区OB。有源像素可以被布置在光接收区APS中，以通过接收光来生成有源信号。光学黑像素可以布置在光阻挡区OB中，以通过屏蔽光来生成光学黑信号。例如，尽管光阻挡区OB可以沿着光接收区APS的周边形成，但是这仅是示例性的。
在一些示例实施例中，光电转换元件可以不形成在光阻挡区OB的一部分的内部。此外，在一些示例实施例中，虚设像素可以形成在与光阻挡区OB相邻的光接收区APS中。
连接区CR可以形成在传感器阵列区SAR附近。尽管连接区CR可以形成在传感器阵列区SAR的一侧，但是这仅是示例性的。布线可以形成在连接区CR中，并且被构造为发送和接收传感器阵列区SAR的电信号。
焊盘区PR可以形成在传感器阵列区SAR附近。根据一些示例实施例，焊盘区PR可以形成为与图像传感器的边缘相邻，但是这仅是示例性的。根据一些示例实施例，焊盘区PR可以连接到外部装置，并且可以被构造为在图像传感器和外部装置之间发送和接收电信号。
尽管连接区CR被示出为介于传感器阵列区SAR和焊盘区PR之间，但是这仅是示例性的。传感器阵列区SAR、连接区CR和焊盘区PR的布置可以根据需要而改变。
第二芯片40可以设置在第一芯片30下方，并且可以包括逻辑电路区LC。第二芯片40可电连接至第一芯片30。例如，第二芯片40的逻辑电路区LC可通过第一芯片30的焊盘区PR电连接至传感器阵列区SAR。
逻辑电路区LC可以包括用于驱动传感器阵列区SAR的多个元件。逻辑电路区LC可以包括例如图1的控制寄存器块11、定时发生器12、斜坡信号发生器13、行驱动器14和读出电路16。
图3是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的单位像素的示例性电路图。
参照图3，根据一些示例实施例的图像传感器的每个单位像素可以包括光电转换元件PD、传输晶体管TX、复位晶体管RX、第一源极跟随器晶体管SF1、预充电晶体管PC、第一采样晶体管SMP1、第二采样晶体管SMP2、第二源极跟随器晶体管SF2、选择晶体管SEL、第一电容器C1和第二电容器C2。
光电转换元件PD可以生成并累积与从外部入射的光的量成比例的电荷(光电荷)。光电转换元件PD可以包括但不限于例如光电二极管、光电晶体管、光电门、钉扎光电二极管(PPD)和它们的组合中的至少一种。
传输晶体管TX可以连接在光电转换元件PD和浮置扩散区FD之间。传输晶体管TX可以由输入到栅电极(传输栅电极)的发送信号控制。当传输晶体管TX导通时，累积在光电转换元件PD中的电荷可以被发送到浮置扩散区FD。
浮置扩散区FD可以接收由光电转换元件PD生成的电荷并累积地存储电荷。第一源极跟随器晶体管SF1的栅电极的电位可依据累积在浮置扩散区FD中的电荷量而变化。
复位晶体管RX可周期性地复位累积在浮置扩散区FD中的电荷。复位晶体管RX可以由输入到栅电极(复位栅电极)的复位信号控制。复位晶体管RX的源极可连接到浮置扩散区FD。当复位晶体管RX由复位信号导通时，提供到复位晶体管RX的漏极的预定(或者，可替换地，期望)的电位(例如，第二电源电压Vpix2)可传送到浮置扩散区FD。因此，当复位晶体管RX导通时，可对累积在浮置扩散区FD中的光电荷进行放电，使得可复位浮置扩散区FD。
第一源极跟随器晶体管SF1的栅电极(第一源极/跟随器栅电极)可连接到浮置扩散区FD。第一源极跟随器晶体管SF1可为源极跟随器缓冲放大器，其用于放大浮置扩散区FD的电位变化以生成源极/漏极电流。第一源极跟随器晶体管SF1的漏极可连接到电源电压(例如，第一电源电压Vpix1)，且第一源极跟随器晶体管SF1的源极可连接到节点nd。
在一些示例实施例中，第一采样晶体管SMP1可以连接在第一源极跟随器晶体管SF1的源极(或节点nd)和第一电容器C1之间。第一电容器C1可以连接到第一采样晶体管SMP1。例如，第一电容器C1的第一电极可连接到第一采样晶体管SMP1，并且预定(或者，可替换地，期望)的电位(例如，第二电源电压Vpix2)可施加到第一电容器C1的第二电极。第一采样晶体管SMP1可由输入到栅电极(第一采样栅电极)的第一采样信号控制。当第一采样晶体管SMP1导通时，第一电容器C1可以采样节点nd的电信号。
在一些示例实施例中，第二采样晶体管SMP2可以连接在第一源极跟随器晶体管SF1的源极(或节点nd)和第二电容器C2之间。第二电容器C2可以连接到第二采样晶体管SMP2。例如，第二电容器C2的第一电极可连接到第二采样晶体管SMP2，并且预定(或者，可替换地，期望)的电位(例如，第二电源电压Vpix2)可施加到第二电容器C2的第二电极。第二采样晶体管SMP2可以由输入到栅电极(第二采样栅电极)的第二采样信号控制。当第二采样晶体管SMP2导通时，第二电容器C2可以采样节点nd的电信号。
第二源极跟随器晶体管SF2的栅电极(第二源极/跟随器栅电极)可以连接到节点nd。第二源极跟随器晶体管SF2可以是源极跟随器缓冲放大器，其用于放大节点nd的电位变化以生成源极/漏极电流。第二源极跟随器晶体管SF2的漏极可连接到电源电压(例如，第二电源电压Vpix2)，且第二源极跟随器晶体管SF2的源极可连接到选择晶体管SEL的漏极。
选择晶体管SEL可以以行为单位选择要读取的单位像素。选择晶体管SEL可由输入到栅电极(选择栅极)的选择信号控制。当选择晶体管SEL导通时，像素信号可以被输出到输出线VOUT。
根据一些示例实施例的图像传感器的单位像素的操作可以包括复位光电转换元件PD和浮置扩散区FD的复位步骤、在光电转换元件PD中累积光电荷的光累积步骤、以及将累积的光电荷作为像素信号输出的采样步骤。采样步骤可以包括噪声信号采样步骤和图像信号采样步骤。
在复位步骤中，可以导通复位晶体管RX和传输晶体管TX。因此，可以将电源电压(例如，第二电源电压Vpix2)提供给浮置扩散区FD，并且可以对光电转换元件PD和浮置扩散区FD的电荷进行放电和复位。
在复位步骤之后，可以关断传输晶体管TX。在光累积步骤中，光电荷可以在光电转换元件PD中生成和累积，直到关断的传输晶体管TX再次导通(例如，在光电转换时间期间)。
在光累积步骤之后，可将浮置扩散区FD复位到电源电压(例如，第二电源电压Vpix2)以提供噪声信号。在这种情况下，噪声信号可包括噪声分量。包括噪声分量的噪声信号可由第一源极跟随器晶体管SF1放大。
在根据一些示例实施例的噪声信号采样步骤中，第一采样晶体管SMP1可导通，并且第一电容器C1可对包括噪声分量的第一采样信号进行采样。
在噪声信号采样步骤之前，可对第一电容器C1预充电以移除先前采样的电压，使得第一源极跟随器晶体管SF1可对新电压进行采样。此预充电操作可由预充电晶体管PC执行。在噪声信号采样步骤中，可以关断第二采样晶体管SMP2。
在噪声信号采样步骤之后，传输晶体管TX可以再次导通。图像信号可由第一源极跟随器晶体管SF1放大。
在根据一些示例实施例的图像信号采样步骤中，第二采样晶体管SMP2可导通，第二电容器C2可对图像信号采样。
在图像信号采样步骤之前，可通过移除先前采样的电压来对第二电容器C2预充电，使得第一源极跟随器晶体管SF1可对新电压采样。此预充电操作可由预充电晶体管PC执行。在图像信号采样步骤中，可关断第一采样晶体管SMP1。
根据一些示例实施例的图像传感器的每个单位像素可执行相关双采样(CDS)操作。例如，单位像素中的每一个可以对噪声信号和图像信号进行双重采样，以将与噪声信号和图像信号之间的差对应的差电平输出到输出线VOUT。因此，可以将去除了噪声分量的像素信号输出到输出线VOUT。
图4是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图。图5是沿图4的线A-A截取的截面图。图6是沿图4的线B-B截取的截面图。
参照图4至图6，根据一些示例实施例的图像传感器可包括衬底110、光电转换元件120、布线结构IS1、第一平坦化层140、网格图案150、第一钝化层155、第二平坦化层160、滤色器170、微透镜180、第二钝化层185、电容器结构200和第一电容器隔离图案230。
衬底110可以是半导体衬底。例如，衬底110可以是体硅或绝缘体上硅(SOI)。衬底110可以是硅衬底，或者可以包括其它材料，例如硅锗、锑化铟、铅碲化合物、砷化铟、磷化铟、砷化镓和/或锑化镓。可替换地，衬底110可由基底衬底上的外延层形成。
衬底110可包括彼此相对的第一表面110a和第二表面110b。在以下描述的一些示例实施例中，第一表面110a可以称为衬底110的背面，第二表面110b可以称为衬底110的正面。在一些示例实施例中，衬底110的第一表面110a可以是光入射在其上的光接收表面。也就是说，根据一些示例实施例的图像传感器可以是背面照明(BSI)图像传感器。
在一些示例实施例中，布线133可电连接到单位像素PX1至PX4。例如，布线133可以连接到晶体管Tr。
多个单位像素PX1至PX4可形成在衬底110中。单位像素PX1到PX4中的每一个可在平面上具有多边形形状。在根据一些示例实施例的图像传感器中，多个单位像素PX1至PX4可在包括第一方向DR1和第二方向DR2的平面上以二维(例如，以矩阵形式)布置，如图4中所示，且可具有矩形形状。
单位像素PX1至PX4中的每一个可以包括光电转换元件120。光电转换元件120可以形成在衬底110中。光电转换元件120可以生成与从外部入射的光的量成比例的电荷。
可以通过在衬底110中掺杂杂质来形成光电转换元件120。例如，可以通过将n型杂质离子注入到p型衬底110中来形成光电转换元件120。在一些示例实施例中，光电转换元件120可以在垂直于衬底110的上表面的竖直方向(例如，与衬底110的第一表面110a和第二表面110b交叉的方向)上具有电位斜坡。例如，光电转换元件120可以是多个杂质区的堆叠形式。光电转换元件120可以是图3的光电转换元件PD。
单位像素PX1至PX4中的每一个可包括晶体管Tr。在一些示例实施例中，晶体管Tr可以形成在衬底110的第二表面110b上。晶体管Tr可以连接到光电转换元件120以构成用于处理电信号的各种晶体管。例如，晶体管Tr可构成诸如图3的传输晶体管TX、复位晶体管RX、源极跟随器晶体管SF1及SF2或选择晶体管SEL的晶体管。
在一些示例实施例中，晶体管Tr可以包括竖直的传输晶体管。例如，构成传输晶体管TX的晶体管Tr的一部分可以延伸到衬底110中。传输晶体管TX可以减小单位像素的面积，从而实现图像传感器的高度集成。
第一沟槽210t可以形成在衬底110中。第一沟槽210t可以在衬底110中在第一方向DR1和第二方向DR2上延伸。第一沟槽210t可形成为在平面图中围绕单位像素PX1至PX4中的每一个。在平面图中，第一沟槽210t可以以格子形状形成在衬底110中，以分离多个单位像素PX1至PX4。
第一沟槽210t可以从衬底110的第二表面110b延伸到第一表面110a。第一沟槽210t可以是例如通过图案化衬底110形成的深沟槽。
第一沟槽210t可包括在衬底110中彼此相对的第一侧壁210S1和第二侧壁210S2。第一侧壁210S1和第二侧壁210S2可以在第一沟槽210t延伸的方向上彼此相对。
第一绝缘层201可沿第一沟槽210t的第一侧壁210S1延伸。第二绝缘层202可以沿着第一沟槽210t的第二侧壁210S2延伸。第一绝缘层201和第二绝缘层202可以包括但不限于例如氮化硅、氮氧化硅和氧化硅中的至少一种。
电容器结构200可以形成在第一沟槽210t中。电容器结构200可以填充第一绝缘层201和第二绝缘层202之间的第一沟槽210t。
电容器结构200可以沿着第一沟槽210t的延伸方向延伸。电容器结构200可以包括形成在第一沟槽210t的第一侧壁210S1上的第一电极211、形成在第一沟槽210t的第二侧壁210S2上的第二电极212、以及第一电极211和第二电极212之间的第一电介质层221。第一电极211可沿第一侧壁210S1延伸，第二电极212可沿第二侧壁210S2延伸。第一电极211可以设置在第一绝缘层201和第一电介质层221之间，第二电极212可以设置在第一电介质层221和第二绝缘层202之间。
第一电极211和第二电极212中的每一个可包括但不限于诸如钴、钛、镍、钨和钼的高熔点金属层和/或诸如氮化钛层(TiN)、氮化钛硅层(TiSiN)、氮化钛铝层(TiAlN)、氮化钽层(TaN)、氮化钽硅层(TaSiN)、氮化钽铝层(TaAlN)和氮化钨层(WN)的金属氮化物层、和它们的组合中的至少一种。
第一电介质层221可以包括但不限于诸如HfO2、ZrO2、Al2O3、La2O3、Ta2O3和TiO2的金属氧化物、诸如SrTiO3(STO)、(Ba,Sr)TiO3(BST)、BaTiO3、PZT和PLZT的具有钙钛矿结构的电介质材料和它们的组合中的至少一种。第一电介质层221可以是单层或多层。
第一电容器隔离图案230可以形成在衬底110中。在平面图中，第一电容器隔离图案230可以设置在第一沟槽210t的交叉点处。在根据一些示例实施例的图像传感器中，第一电容器隔离图案230可被设置为与第一沟槽210t的格子点对应。因此，电容器结构200可设置在单位像素PX1至PX4中的每一个的一侧。电容器结构200可以被第一电容器隔离图案230分成第一电容器结构311和第二电容器结构321。
单位像素PX1至PX4中的每一个可包括第一电容器结构311和第二电容器结构321。第一电容器结构311可在第一方向DR1上设置在单位像素PX1至PX4中的每一个的右侧，第二电容器结构321可在第二方向DR2上设置在单位像素PX1至PX4中的每一个的下表面。第一电容器结构311可以在第二方向D2上延伸，第二电容器结构321可以在第一方向D1上延伸。
也就是说，第一电容器隔离图案230可将第一单位像素PX1的第一电容器结构311与第三单位像素PX3的第一电容器结构311隔离，且可将第一单位像素PX1的第二电容器结构321与第二单位像素PX2的第二电容器结构321隔离。第一电容器隔离图案230可以填充第一沟槽210t中的在第一单位像素PX1的第一电容器结构311、第三单位像素PX3的第一电容器结构311、第一单位像素PX1的第二电容器结构321和第二单位像素PX2的第二电容器结构321之间的空间。
例如，第一电容器结构311可以对应于图3的第一电容器C1，第二电容器结构321可以对应于图3的第二电容器C2。又如，第一电容器结构311可以对应于图3的第二电容器C2，第二电容器结构321可以对应于图3的第一电容器C1。
在根据一些示例实施例的图像传感器中，第一电容器隔离图案230可填充第一电容器结构311和第二电容器结构321之间的第一沟槽210t。也就是说，可以通过填充第一沟槽210t的格子点来形成第一电容器隔离图案230。第一电容器隔离图案230可以包括例如与衬底110的材料不同的材料。第一电容器隔离图案230可以包括绝缘材料。
布线结构IS1可以形成在衬底110上。在一些示例实施例中，布线结构IS1可以形成在衬底110的第二表面110b上。
布线结构IS1可以由一个或多个布线组成。例如，布线结构IS1可以包括互连绝缘层130、第一焊盘131_1、第二焊盘131_2、第一接触件132_1、第二接触件132_2、第三接触件132_3和互连绝缘层130中的布线133。在图5中，构成布线结构IS1的布线层的数量及其布置仅是示例性的，并且在布线层之间形成电连接布线层的连接过孔。
第一焊盘131_1和第二焊盘131_2可以形成在衬底110的第二表面110b上。第一焊盘131_1和第二焊盘131_2可以电连接到电容器结构200。
第一接触件132_1可电连接到第一焊盘131_1。第二接触件132_2可电连接到第二焊盘131_2。第一电极211可以通过第一接触件132_1和第一焊盘131_1接收电压，第二电极212可以通过第二接触件132_2和第二焊盘131_2接收电压。
在根据一些示例实施例的图像传感器中，在光电转换元件PD中累积光电荷的有效累积时间期间，第一电极211和第二电极212可被提供负电压。因此，第一电极211和第二电极212可以减小有效累积时间期间的暗电流。另外，第一电极211和第二电极212可以允许入射到单位像素上的光全反射以防止其入射到另一相邻单位像素，从而可以减少串扰。
除了有效累积时间之外，第一电极211和第二电极212中的任何一个可以被提供有第二电源电压(图2的Vpix2)。
也就是说，可选择性地提供施加至第一电极211和第二电极212的电压，因此，电容器结构200可用作电容器，并且还可用作用于防止或减少串扰的全反射板。
布线133可以通过第三接触件132_3电连接到晶体管Tr。例如，第三接触件132_3可以通过穿过互连绝缘层130将布线133与晶体管Tr的栅电极或源极/漏极区连接。
第一平坦化层140可以形成在衬底110的第一表面110a上。第一平坦化层140可以覆盖衬底110的第一表面110a。
第一平坦化层140可以包括绝缘材料。例如，第一平坦化层140可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化铪和它们的组合中的至少一种。
此外，在一些示例实施例中，第一平坦化层140可以由多层形成。例如，第一平坦化层140可以包括但不限于顺序地堆叠在衬底110的第一表面110a上的氧化铝层、氧化铪层、氧化硅层、氮化硅层和氧化铪层。
第一平坦化层140用作抗反射层，以防止或减少入射在衬底110上的光的反射，从而提高光电转换元件120的光接收率。另外，第一平坦化层140可以用作用于在均匀的高度处形成将在稍后描述的滤色器170和微透镜180的平坦化层。
滤色器170可以形成在第一平坦化层140上。滤色器170可布置为对应于相应的单位像素PX1至PX4。例如，多个滤色器170可以二维(例如，以矩阵形式)布置在包括第一方向X和第二方向Y的平面上。
滤色器170可具有依据单位像素PX1到PX4的各种滤色器。例如，滤色器170可以以包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器的拜耳图案布置，但是这仅是示例性的。滤色器170可以包括黄色滤色器、品红色滤色器和青色滤色器，并且还可以包括白色滤色器。
在一些示例实施例中，网格图案150可以形成在滤色器170之间。网格图案150可以形成在第一平坦化层140上。网格图案150可以在平面图中以格子形状形成，并且可以介于滤色器170之间。在一些示例实施例中，网格图案150可以被设置为在垂直于衬底110的上表面的竖直方向上与电容器结构200重叠。
在一些示例实施例中，网格图案150可以包括导电图案151和低折射率图案153。例如，导电图案151和低折射率图案153可以顺序地堆叠在第一平坦化层140上。
导电图案151可以包括导电材料。例如，导电图案151可以包括钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)、钨(W)、铝(Al)、铜(Cu)和它们的组合中的至少一种，但不限于此。导电图案151可防止或减少由ESD等生成的电荷累积在衬底110的表面(例如，第一表面110a)上，从而有效地避免ESD撞伤缺陷。
低折射率图案153可以包括折射率低于硅(Si)的折射率的低折射率材料。例如，低折射率图案153可以包括氧化硅、氧化铝、氧化钽和它们的组合中的至少一种，但不限于此。低折射率图案153可以通过折射或反射倾斜入射的光来提高聚光效率，从而提高图像传感器的质量。
在一些示例实施例中，第一钝化层155可以形成在第一平坦化层140和网格图案150上。例如，第一钝化层155可以延伸为沿着第一平坦化层140的上表面、以及网格图案150的侧面和上表面的轮廓共形。
第一钝化层155可以包括例如氧化铝，但不限于此。第一钝化层155可以防止或减少第一平坦化层140和网格图案150被损坏。
第二平坦化层160可以形成在滤色器170上。第二平坦化层160可以覆盖滤色器170。第二平坦化层160可以包括绝缘材料。例如，第二平坦化层160可以包括氧化硅，但不限于此。
微透镜180可以形成在第二平坦化层160上。微透镜180可布置为对应于相应的单位像素PX1至PX4。例如，多个微透镜180可以二维(例如，以矩阵形式)布置在包括第一方向DR1和第二方向DR2的平面上。
微透镜180可以具有凸形形状，并且可以具有预定(或者，可替换地，期望)的曲率半径。因此，微透镜180可以会聚入射到光电转换元件120上的光。微透镜180可以包括但不限于透光树脂。
在一些示例实施例中，第二钝化层185可以形成在微透镜180上。第二钝化层185可以沿着微透镜180的表面延伸。例如，第二钝化层185可以包括无机氧化物层。例如，第二钝化层185可以包括氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铪和它们的组合中的至少一种。在一些示例实施例中，第二钝化层185可以包括低温氧化物(LTO)。
第二钝化层185可以保护微透镜180不受外部影响。例如，第二钝化层185可以包括无机氧化物层，以保护包括有机材料的微透镜180。另外，第二钝化层185可以通过提高微透镜180的聚光效率来提高图像传感器的质量。例如，第二钝化层185可以填充微透镜180之间的空间，从而减少到达微透镜180之间的空间的入射光的反射、折射和散射。
随着图像传感器变得高度集成，单位像素的尺寸变得更小，并且设置在单位像素中的电容器的电容也减小。
然而，在根据一些示例实施例的图像传感器中，电容器结构200可设置在作为衬底110中的深沟槽的第一沟槽210t中。因此，电容器结构200的面积可比电容器形成在衬底110的第二表面110b上的情况增加得更多，由此电容器结构200的电容可增加。
图7是根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图。图8是沿图7的线B-B截取的截面图。为了便于说明，将简要说明或省略与参照图1至图6所述的那些重复的部分。作为参照，沿图7的线A-A截取的截面图可对应于图5。
参照图7和图8，在根据一些示例实施例的图像传感器中，第一电容器隔离图案230可包括与衬底110的材料相同的材料。第一沟槽210t可以形成在第一电容器隔离图案230之间。第一电容器隔离图案230的侧面可以被第一沟槽210t暴露。也就是说，通过以平面图中的格子形状蚀刻除了第一电容器隔离图案230之外的衬底110，可以形成第一沟槽210t。
图9和图10是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图。为了便于描述，将简要描述或省略与参照图1至图6描述的那些重复的部分。
参照图9，在根据一些示例实施例的图像传感器中，电容器结构200可以包括三个或更多个电极。因此，可以增加电容器结构200的电容。
例如，电容器结构200可以包括三个电极211、212和213。电容器结构200可以包括第一电极211、第一电介质层221、第二电极212、第二电介质层222和第三电极213。第一电极211、第一电介质层221、第二电极212、第二电介质层222和第三电极213可以沿着第一沟槽210t的延伸方向延伸。第一电极211可以设置在第一绝缘层201和第一电介质层221之间，第二电极212可以设置在第一电介质层221和第二电介质层222之间，第三电极213可以设置在第二电介质层222和第二绝缘层202之间。
参照图10，在根据一些示例实施例的图像传感器中，电容器结构200可以包括四个电极211、212、213和214。电容器结构200可以包括第一电极211、第一电介质层221、第二电极212、第二电介质层222、第三电极213、第三电介质层223和第四电极214。第一电极211可以设置在第一绝缘层201和第一电介质层221之间，第二电极212可以设置在第一电介质层221和第二电介质层222之间，第三电极213可以设置在第二电介质层222和第三电介质层223之间，第四电极214可以设置在第三电介质层223和第二绝缘层202之间。
图11是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图。为了便于描述，将简要描述或省略与参照图1至图6描述的那些重复的部分。
参照图11，根据一些示例实施例的图像传感器还可包括第二电容器隔离图案240。第二电容器隔离图案240可以形成在衬底中。第二电容器隔离图案240可以设置在彼此相邻的第一电容器隔离图案230之间。
例如，第二电容器隔离图案240可以设置在沿第一方向DR1彼此相邻的第一电容器隔离图案230之间以及沿第二方向DR2彼此相邻的第一电容器隔离图案230之间。因此，电容器结构200可以包括第一电容器结构311、第二电容器结构321、第三电容器结构312和第四电容器结构322。第一电容器结构311和第三电容器结构312以及第二电容器结构321和第四电容器结构322可以由第二电容器隔离图案240隔离。
单位像素PX1至PX4中的每一个可包括比图4中所描述的电容器结构更多的电容器结构。单位像素PX1至PX4中的每一个可包括第一电容器结构311、第二电容器结构321、第三电容器结构312和第四电容器结构322。第一电容器结构311和第三电容器结构312可沿第一方向DR1设置在单位像素PX1至PX4中的每一个的右侧，第二电容器结构321和第四电容器结构322可沿第二方向DR2设置在单位像素PX1至PX4中的每一个的下表面上。
例如，将第一电容器结构311与第三电容器结构312隔离的第二电容器隔离图案240和与第二电容器隔离图案240的一侧相邻的第一电容器隔离图案230之间的距离W11可以与第二电容器隔离图案240和与第二电容器隔离图案240的另一侧相邻的第一电容器隔离图案230之间的距离W12基本相同。因此，第一电容器结构311的电容可以与第三电容器结构312的电容基本上相同。
将第二电容器结构321与第四电容器结构322隔离的第二电容器隔离图案240和与第二电容器隔离图案240的一侧相邻的第一电容器隔离图案230之间的距离W21可以与第二电容器隔离图案240和与第二电容器隔离图案240的另一侧相邻的第一电容器隔离图案230之间的距离W22基本相同。因此，第二电容器结构321的电容可以与第四电容器结构322的电容基本上相同。
图12是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图。为了便于描述，将简要描述或省略与参照图11描述的那些重复的部分。
参照图12，在根据一些示例实施例的图像传感器中，将第一电容器结构311与第三电容器结构312隔离的第二电容器隔离图案240和与第二电容器隔离图案240的一侧相邻的第一电容器隔离图案230之间的距离W11可以与第二电容器隔离图案240和与第二电容器隔离图案240的另一侧相邻的第一电容器隔离图案230之间的距离W12不同。距离W11大于距离W12。因此，第一电容器结构311的电容可以大于第三电容器结构312的电容。
将第二电容器结构321与第四电容器结构322隔离的第二电容器隔离图案240和与第二电容器隔离图案240的一侧相邻的第一电容器隔离图案230之间的距离W21可以与第二电容器隔离图案240和与第二电容器隔离图案240的另一侧相邻的第一电容器隔离图案230之间的距离W22不同。距离W21小于距离W22。因此，第二电容器结构321的电容可以小于第四电容器结构322的电容。
图13和图14是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图。为了便于描述，将简要描述或省略与参照图1至图6描述的那些重复的部分。
参照图13，在根据一些示例实施例的图像传感器中，单位像素PX可在平面上具有六边形形状。第一沟槽210t可以形成为在平面图中围绕单位像素PX的周边。第一电容器结构至第三电容器结构310、320和330可以形成在第一沟槽210t中。第一电容器结构至第三电容器结构310、320和330可以通过第一电容器隔离图案230彼此隔离。单位像素PX1到PX4中的每一个可包括第一电容器结构至第三电容器结构310、320和330。
参照图14，在根据一些示例实施例的图像传感器中，单位像素PX可在平面上具有八边形形状。第一沟槽210t可以形成为在平面图中围绕单位像素PX的周边。第一电容器结构至第六电容器结构310、320、330、340、350和360可以形成在第一沟槽210t中。第一电容器结构至第六电容器结构310、320、330、340、350和360可以通过第一电容器隔离图案230彼此隔离。单位像素PX1到PX4中的每一个可包括第一电容器结构至第六电容器结构310、320、330、340、350及360。
图13和图14示出了六边形和八边形的单位像素PX，然而本公开不限于此，且可使用其它形状，且在一些实例实施例中，可使用不同形状的组合(例如，三角形和矩形的网格)。
图15是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的单位像素的示例性电路图。为了便于描述，将简要描述或省略与参照图3描述的那些重复的部分。
参照图15，根据一些示例实施例的图像传感器可以包括第一光电转换元件PD1和第二光电转换元件PD2以及第一传输晶体管TX1和第二传输晶体管TX2。
第一传输晶体管TX1可连接在第一光电转换元件PD1和浮置扩散区FD之间。第二传输晶体管TX2可连接在第二光电转换元件PD2和浮置扩散区FD之间。第一传输晶体管TX1和第二传输晶体管TX2可由发送信号独立控制。在一些示例实施例中，第一传输晶体管TX1和第二传输晶体管TX2可共享浮置扩散区FD。
第一光电转换元件PD1和第二光电转换元件PD2可以设置在它们各自的彼此不同的单位像素PX中，或者可以设置在一个单位像素PX中。同样，第一传输晶体管TX1和第二传输晶体管TX2可以设置在它们各自的彼此不同的单位像素PX中，或者可以设置在一个单位像素PX中。
图16是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图。图17是沿图16的线A-A截取的截面图。为了便于描述，将简要描述或省略与参照图1至图6描述的那些重复的部分。
参照图16和图17，根据一些示例实施例的图像传感器的每个单位像素可包括两个子像素。第一单位像素可以包括第一子像素PX1L和PX1R，第二单位像素可以包括第二子像素PX2L和PX2R，第三单位像素可以包括第三子像素PX3L和PX3R，第四单位像素可以包括第四子像素PX4L和PX4R。子像素PX1L、PX1R、PX2L、PX2R、PX3L、PX3R、PX4L和PX4R中的每一个可包括光电转换元件120。
第二沟槽220t可以形成在衬底110中。第二沟槽220t可以在衬底110中沿第二方向DR2延伸。第二沟槽220t可在平面图中隔离各个子像素PX1L、PX1R、PX2L、PX2R、PX3L、PX3R、PX4L和PX4R。
第二沟槽220t可以从衬底110的第二表面110b延伸到第一表面110a。第二沟槽220t可包括衬底110中彼此相对的第三侧壁220S3与第四侧壁220S4。第三侧壁220S3和第四侧壁220S4可以在第二沟槽220t延伸的方向上彼此相对。
第一绝缘层201可沿第二沟槽220t的第三侧壁220S3延伸。第二绝缘层202可以沿着第二沟槽220t的第四侧壁220S4延伸。
电容器结构200可以形成在第二沟槽220t中。电容器结构200可填充第一绝缘层201和第二绝缘层202之间的第二沟槽220t。
电容器结构200可以沿第二沟槽220t的延伸方向延伸。电容器结构200可以包括形成在第二沟槽220t的第三侧壁220S3上的第一电极211、形成在第二沟槽220t的第四侧壁220S4上的第二电极212、以及第一电极211和第二电极212之间的第一电介质层221。第一电极211可沿第三侧壁220S3延伸，第二电极212可沿第四侧壁220S4延伸。第一电极211可以设置在第一绝缘层201和第一电介质层221之间，第二电极212可以设置在第一电介质层221和第二绝缘层202之间。
第三电容器隔离图案250可以形成在衬底110中。第三电容器隔离图案250可以设置在第一沟槽210t和第二沟槽220t彼此交叉的点处。
电容器结构200可以被第三电容器隔离图案250隔离。因此，每个像素可以包括沿第一方向DR1设置在子像素PX1L、PX2L、PX3L和PX4L中的每一个的右侧的第一电容器结构313、沿第二方向DR2设置在子像素PX1R、PX2R、PX3R和PX4R中的每一个的下表面上的第二电容器结构323、沿第一方向DR1设置在子像素PX1R、PX2R、PX3R和PX4R中的每一个的右侧的第三电容器结构314、以及沿第二方向DR2设置在子像素PX1R、PX2R、PX3R和PX4R中的每一个的下表面上的第四电容器结构324。可以通过第一接触件132_1和第二接触件132_2中的每一个向第一电容器结构至第四电容器结构313、314、323和324中的每一个的第一电极211和第二电极212提供电压。
图18是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的单位像素的示例性电路图。为了便于描述，将简要描述或省略与参照图3描述的那些重复的部分。
参照图18，根据一些示例实施例的图像传感器可以包括第一光电转换元件PD1至第四光电转换元件PD4以及第一传输晶体管TX1至第四传输晶体管TX4。
第三传输晶体管TX3可连接在第三光电转换元件PD3和浮置扩散区FD之间。第四传输晶体管TX4可连接在第四光电转换元件PD4和浮置扩散区FD之间。第一传输晶体管至第四传输晶体管TX1至TX4可以由发送信号独立地控制。在一些示例实施例中，第一传输晶体管TX1至第四传输晶体管TX4可共享浮置扩散区FD。
第一光电转换元件PD1至第四光电转换元件PD4可以设置在它们各自的彼此不同的单位像素PX中，或者可以设置在一个单位像素PX中。同样，第一传输晶体管TX1至第四传输晶体管TX4可以设置在它们各自的彼此不同的单位像素XP中，或者可以设置在一个单位像素XP中。
图19和图20是根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的布局图。为了便于描述，将简要描述或省略与参照图1至图6描述的那些重复的部分。
参照图19，在根据一些示例实施例的图像传感器中，第一单位像素PX1和第二单位像素PX2感测不同颜色(图5的170)的光(例如，不同波段的光)。
在一些示例实施例中，彼此相邻的第一单位像素PX1至第四单位像素PX4可以拜耳图案的形式布置。例如，第一单位像素PX1可感测红色波段的光R，第二单位像素PX2和第三单位像素PX3可感测绿色波段的光G，且第四单位像素PX4可感测蓝色波段的光B。
参照图20，根据一些示例实施例的图像传感器可包括多个像素组PG1至PG4。相应像素组PG1至PG4可包括彼此邻近的多个单位像素PX。此外，像素组PG1至PG4可在包括第一方向DR1和第二方向DR2的平面上以二维(例如，以矩阵形式)布置。
像素组PG1至PG4可包括彼此相邻的第一像素组PG1至第四像素组PG4。第一像素组PG1与第二像素组PG2可沿着第一方向DR1示例性地布置。第一像素组PG1与第三像素组PG3可沿着第二方向DR2布置。第四像素组PG4可沿着第二方向DR2与第二像素组PG2一起布置，且可沿着第一方向DR1与第三像素组PG3一起布置。也就是说，第一像素组PG1和第四像素组PG4可沿对角线方向布置。
在一些示例实施例中，彼此邻近的第一像素组PG1至第四像素组PG4可以拜耳图案的形式布置。例如，第一像素组PG1可感测红色波段的光R，第二像素组PG2和第三像素组PG3可感测绿色波段的光G，且第四像素组PG4可感测蓝色波段的光B。
图21是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器的框图。为了便于描述，将基于与参照图2进行的描述的不同之处进行下面的描述。
参照图21，图像传感器10'还可包括第三芯片50。第三芯片50设置在第一芯片30与第二芯片40之间。第三芯片50可包括存储器装置。例如，第三芯片50可以包括易失性存储器装置，例如DRAM、SRAM等。第三芯片50可以从第一芯片30和第二芯片40接收信号以通过存储器装置处理信号。
当术语“约”或“基本上”在本说明书中与数值结合使用时，其意图是相关联的数值包括所述数值周围的制造或操作公差(例如，±10％)。此外，当词语“大致”和“基本上”与几何形状结合使用时，其意图是几何形状的精度不是必需的，但是形状的自由度在本公开的范围内。此外，无论数值或形状是否被“约”或“基本上”修饰，都将理解，这些值和形状应被解释为包括在所述数值或形状周围的制造或操作公差(例如，±10％)。
图像传感器10(其部分或其它电路系统，例如，定时发生器12、斜坡信号发生器13、读出电路16、缓冲器17、图像信号处理器20、第二芯片40、第三芯片50)可以包括：硬件，该硬件包括逻辑电路；硬件/软件组合，例如执行软件的处理器；或其组合。例如，处理电路系统更具体地可以包括但不限于中央处理单元(CPU)、算术逻辑单元(ALU)、数字信号处理器、微型计算机、现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SoC)、可编程逻辑单元、微处理器、专用集成电路(ASIC)等。
尽管已经参照附图描述了本公开的一些示例性实施例，但是对于本领域技术人员来说，显然，本公开可以以各种形式制造而不限于上述实施例，并且可以在不脱离本公开的技术精神和实质特征的情况下以其它特定形式实施。因此，上述实施例在所有方面都应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (20)

1.一种图像传感器，包括：
包括多个单位像素的衬底，所述多个单位像素中的每一个包括光电转换元件，所述衬底限定用于隔离所述多个单位像素的格子形状的第一沟槽；
多个第一电容器结构，所述多个第一电容器结构在所述第一沟槽中沿着所述第一沟槽的侧壁延伸，并且各自包括第一电极、第二电极以及所述第一电极与所述第二电极之间的第一电介质层；以及
多个第一电容器隔离图案，所述多个第一电容器隔离图案位于所述第一沟槽的相应格子点处，以隔离所述多个第一电容器结构。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：
第二电容器隔离图案，其位于所述多个第一电容器隔离图案中彼此相邻的第一电容器隔离图案之间，以隔离所述多个第一电容器结构。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第二电容器隔离图案和与所述第二电容器隔离图案的一侧相邻的所述第一电容器隔离图案之间的距离与所述第二电容器隔离图案和与所述第二电容器隔离图案的另一侧相邻的所述第一电容器隔离图案之间的距离相同。
4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第二电容器隔离图案和与所述第二电容器隔离图案的一侧相邻的所述第一电容器隔离图案之间的距离不同于所述第二电容器隔离图案和与所述第二电容器隔离图案的另一侧相邻的所述第一电容器隔离图案之间的距离。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一电容器隔离图案包括与所述衬底的材料相同的材料。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个第一电容器隔离图案中的每一个包括与所述衬底的材料不同的材料。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：
第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层在所述第一沟槽中沿着所述第一沟槽的侧壁延伸，
其中，所述第一电极位于所述第一绝缘层与所述第一电介质层之间，并且所述第二电极位于所述第一电介质层与所述第二绝缘层之间。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个第一电容器结构中的每一个包括沿着所述第一沟槽的侧壁延伸的第二电介质层和第三电极，所述第二电介质层在所述第二电极与所述第三电极之间。
9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，
所述多个单位像素中的任何一个包括第一子像素和第二子像素，
所述衬底限定用于将所述第一子像素与所述第二子像素隔离的第二沟槽，并且
所述第一子像素和所述第二子像素中的每一个包括光电转换元件，并且还包括：
第二电容器结构，其在所述第二沟槽中沿着所述第二沟槽的侧壁延伸，并且包括第三电极、第四电极以及所述第三电极和所述第四电极之间的第二电介质层；以及
第二电容器隔离图案，其位于所述第二沟槽和所述第一沟槽彼此交叉的点处，以将所述多个第一电容器结构与所述第二电容器结构隔离。
10.一种图像传感器，包括：
衬底，其包括第一单位像素和在第一方向上与所述第一单位像素相邻的第二单位像素，所述衬底限定在所述衬底内部沿第二方向延伸以将所述第一单位像素与所述第二单位像素隔离的第一沟槽，所述第一沟槽包括在所述第一方向上彼此相对的第一侧壁和第二侧壁；以及
第一电容器结构，其包括沿着所述第一沟槽的第一侧壁延伸的第一电极、沿着所述第一沟槽的第二侧壁延伸的第二电极、以及所述第一电极和所述第二电极之间的第一电介质层。
11.根据权利要求10所述的图像传感器，其中，
所述第一单位像素包括具有第一光电转换元件的第一子像素和具有第二光电转换元件的第二子像素，并且
所述衬底限定在所述第二方向上延伸以将所述第一子像素与所述第二子像素隔离的第二沟槽，所述第二沟槽包括在所述第一方向上彼此相对的第三侧壁和第四侧壁，
所述第一单位像素还包括：
第二电容器结构，其包括沿着所述第二沟槽的第三侧壁延伸的第五电极、沿着所述第二沟槽的第四侧壁延伸的第六电极以及所述第五电极与所述第六电极之间的第三电介质层。
12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中，
所述衬底包括在所述第二方向上彼此相对的第一表面和第二表面，并且
所述第二沟槽从所述第一表面延伸到所述第二表面。
13.根据权利要求10所述的图像传感器，还包括：
位于所述衬底上的与所述第一单位像素相对应的第一滤色器；以及
位于所述衬底上的与所述第二单位像素相对应的第二滤色器，所述第二滤色器与所述第一滤色器隔离，
其中，所述第一滤色器构造为感测与所述第二滤色器的颜色相同的颜色。
14.根据权利要求10所述的图像传感器，还包括：
位于所述衬底上的与所述第一单位像素相对应的第一滤色器；以及
位于所述衬底上的与所述第二单位像素相对应的第二滤色器，所述第二滤色器与所述第一滤色器隔离，
其中，所述第一滤色器构造为感测与所述第二滤色器的颜色不同的颜色。
15.根据权利要求10所述的图像传感器，其中，所述第一电容器结构包括：
第三电极，其在所述第一沟槽中沿着所述第一沟槽的第二侧壁延伸；以及
第二电介质层，其位于所述第二电极与所述第三电极之间。
16.根据权利要求10所述的图像传感器，其中，
所述衬底包括在所述第二方向上彼此相对的第一表面和第二表面，并且
所述第一沟槽与所述第一电容器结构从所述第一表面延伸至所述第二表面。
17.根据权利要求16所述的图像传感器，还包括所述衬底的第二表面上的布线结构，
其中，所述布线结构包括：
第一焊盘，其在所述衬底的第二表面上连接至所述第一电极；
第二焊盘，其在所述衬底的第二表面上连接至所述第二电极；
第一接触件，其位于所述第一焊盘上；以及
第二接触件，其位于所述第二焊盘上。
18.根据权利要求10所述的图像传感器，还包括：
第一绝缘层，其沿着所述第一沟槽的第一侧壁延伸；以及
第二绝缘层，其沿着所述第一沟槽的第二侧壁延伸，
其中，
所述第一电极位于所述第一绝缘层与所述第一电介质层之间，并且
所述第二电极位于所述第一电介质层与所述第二绝缘层之间。
19.一种图像传感器，包括：
衬底，其包括多个单位像素，所述多个单位像素中的每一个包括光电转换元件，所述衬底包括彼此相对的第一表面和第二表面，所述衬底限定第一沟槽，所述第一沟槽在所述衬底内部围绕所述多个单位像素中的每一个的周边并且隔离所述多个单位像素；
所述第一沟槽的一个侧壁上的第一绝缘层；
所述第一沟槽的另一侧壁上的第二绝缘层；
多个第一电容器结构，所述多个第一电容器结构填充所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间的所述第一沟槽，沿所述第一沟槽的延伸方向延伸，并且各自包括第一电极、第二电极和所述第一电极与所述第二电极之间的第一电介质层；
多个第一电容器隔离图案，所述多个第一电容器隔离图案位于所述第一沟槽的相应交叉点处，以隔离所述多个第一电容器结构；
布线结构，其位于所述衬底的第二表面上，并且包括连接到所述第一电极的第一接触件和连接到所述第二电极的第二接触件；以及
顺序地堆叠在所述衬底的第一表面上的滤色器和微透镜。
20.根据权利要求19所述的图像传感器，其中，所述多个单位像素中的每一个具有多边形形状。
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