TW202008570A - 影像感測器、用於形成影像感測器的方法以及積體晶片 - Google Patents

影像感測器、用於形成影像感測器的方法以及積體晶片 Download PDF

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Abstract

本揭露的各種實施例是關於一種具有高透射的窄帶濾波器及包括窄帶濾波器的影像感測器。在一些實施例中，濾波器包括：第一分佈布拉格反射器（DBR）；第二DBR；缺陷層；位於第一DBR與第二DBR之間；以及多個柱狀結構。柱狀結構延伸穿過缺陷層，且具有與缺陷層的折射率不同的折射率。第一DBR及第二DBR定義低透射帶，且缺陷層定義劃分低透射帶的高透射帶。柱狀結構視柱狀結構的折射率及結構柱狀的填充因數而定來使高透射帶朝向較低或較高波長移位。

Description

具有高透射的窄帶濾波器
許多裝置包含感測入射輻射的光偵測器。舉例而言，互補金屬氧化物半導體（complementary metal-oxide-semiconductor；CMOS）影像感測器可包括光偵測器的陣列以將光學影像轉換為表示所述光學影像的數位資料。然而，光偵測器通常極少能夠甚至不能夠區分輻射的不同波長（或顏色）。因此，濾波器可與光偵測器配對從而允許光偵測器感測特定輻射波長。
本揭露內容提供用於實施本揭露內容的不同特徵的許多不同實施例或實例。以下描述組件及配置的具體實例以簡化本揭露內容。當然，這些組件及配置僅為實例且不意欲為限制性的。舉例而言，在以下描述中，第一特徵在第二特徵上方或上的形成可包含第一特徵及第二特徵直接接觸地形成的實施例，且亦可包含額外特徵可在第一特徵與第二特徵之間形成使得第一特徵及第二特徵可不直接接觸的實施例。另外，本揭露內容可在各種實例中重複圖式元件符號及/或字母。此重複是出於簡化及清楚之目的，且自身並不規定所論述的各種實施例及/或組態之間的關係。
此外，為易於描述，可在本文中使用空間相對術語，諸如「在...下方」、「在...下」、「低於」、「在...上方」、「高於」以及類似者，以描述如圖式中所說明的一個元件或特徵與另一（一些）元件或特徵的關係。除圖式中所描繪的定向以外，空間相對術語意欲涵蓋裝置在使用或操作中的不同定向。設備可以其他方式定向（旋轉90度或處於其他定向），且本文中所使用的空間相對描述詞可同樣相應地進行解釋。
波長濾波器的類型中，有一種類型是吸收式濾波器。吸收式濾波器是由吸收一些輻射波長同時透射其他輻射波長的材料製造的濾波器。吸收式濾波器受到可用材料限制，使得可能難以控制吸收式濾波器的特性。舉例而言，可能難以實現窄透射帶。窄透射帶可例如為寬度小於約50奈米的透射帶。
波長濾波器的另一種類型是微腔濾波器。微腔包括一對金屬板以及夾在金屬板之間的薄膜。薄膜定義出微腔，在微腔內中，透射帶中的波長發生在建設性介面，且在微腔內中，透射帶外部的波長發生在破壞性介面。然而，儘管建設性介面用於透射帶內部的波長，但微腔濾波器由於金屬板的吸收而具有不佳的透射。此外，微腔濾波器的透射帶藉由改變薄膜的厚度來移位。然而，具有不同透射帶的多個波長濾波器通常一起用於影像感測器及其他裝置中。這導致許多光罩用以設置各種波長濾波器的厚度，且由於光罩昂貴而進一步導致高成本。
波長濾波器的再一類型是採用具有週期性型式的金屬奈米結構的電漿濾波器。舉例而言，電漿濾波器可包括金屬奈米光柵。金屬奈米結構藉由表面電漿效應來過濾輻射波長，且可藉由改變週期性結構的間距來進行調整。然而，電漿濾波器的頻譜高度取決於輻射的入射角，所述輻射的入射角限制電漿濾波器的應用。
本揭露的各種實施例是關於一種具有高透射率的窄帶濾波器。在一些實施例中，濾波器包括：第一分佈布拉格反射器（distributed Bragg reflector，DBR）；第二DBR；缺陷層；位於第一DBR與第二DBR之間；以及柱狀結構的週期性配置。柱狀結構延伸穿過缺陷層，且具有與缺陷層的折射率不同的折射率。第一及第二DBR形成低透射帶，且缺陷層形成劃分低透射帶的高透射帶。柱狀結構視柱狀結構的折射率及柱狀結構的填充因數（例如，總體積）而定來使高透射帶朝向較低或較高波長移位。
高透射帶的位置因為柱狀結構而能夠被高度控制。此外，單個光罩可用於形成具有分別在濾波器的不同區域處的多個不同高透射帶的濾波器。舉例而言，柱狀結構的填充因數在濾波器的第一區處可以為高，且在濾波器的第二區處可以為低，使得第一及第二區具有不同高透射帶。此外，由於使用缺陷層形成高透射帶，因此高透射帶可以為窄的。此外，由於第一及第二DBR可經形成為不具有吸收式材料（例如，金屬或一些其他吸收式材料），因此高透射率可在高透射帶處實現。
參考圖1，提供具有高透射的窄帶濾波器102的一些實施例的橫截面圖100。窄帶濾波器102可例如亦稱作光子晶體濾波器。第一多層膜104自上而下在第一折射率與第二折射率之間交替，且第二多層膜106自上而下在第一折射率與第二折射率之間交替。在一些實施例中，第一多層膜104及第二多層膜106為或定義DBR。舉例而言，第一多層膜104可為第一DBR，且第二多層膜106可為第二DBR。在一些實施例中，第一及第二多層膜104由透明材料及/或對由窄帶濾波器102透射的波長具有低吸收率的材料來形成。低吸收率可例如為小於約30%、20%或10%的吸收率。但其他材料及/或吸收率是適用的。
缺陷層108位於第一多層膜104與第二多層膜106之間。在一些實施例中，缺陷層108具有與第一多層膜104及第二多層膜106的第一及第二折射率不同的折射率。在一些實施例中，缺陷層108的厚度Td不同於具有第一折射率的第一多層膜104及第二多層膜106的各層（未示出）。在此類實施例中的一些中，缺陷層108具有第一折射率。在一些實施例中，缺陷層108的厚度Td不同於具有第二折射率的第一多層膜104及第二多層膜106中的各層（未示出）。在此類實施例中的一些中，缺陷層108具有第二折射率。在一些實施例中，缺陷層108的厚度Td在此類實施例中介於約30奈米至600奈米之間。但其他厚度適用於缺陷層108。
多個柱狀結構110自缺陷層108的上部或頂部表面延伸穿過缺陷層108至缺陷層108的下部或底部表面。為易於圖示，僅柱狀結構110中的一些被標記為110。此外，柱狀結構110呈一或多個週期性圖案，且具有與第一多層膜104及第二多層膜106的第一及第二折射率不同的折射率。舉例而言，柱狀結構110的折射率可例如高於或低於第一多層膜104及第二多層膜106的第一及第二折射率。在一些實施例中，柱狀結構110各自單獨地具有：1）折射率；2）與柱狀結構110中的一者彼此相同的寬度Wc；3）與柱狀結構110中的一者彼此相同的材料組成物；4）或前述內容的任意組合。柱狀結構110的寬度Wc可例如為約20奈米至200奈米，但其他值是適用的。在一些實施例中，柱狀結構110呈陣列形式，及/或藉由間距Pc均勻地間隔。間距Pc可例如為約40奈米至800奈米，但其他間距是適用的。
在窄帶濾波器102的使用期間，輻射112接收於濾波器前側114上，且在具有不同折射率的材料之間的介面處藉由反射的建設性及破壞性介面來選擇性地透射至濾波器背側116。濾波器前側114可例如由第二多層膜106定義，及/或濾波器背側116可例如由第一多層膜104定義。
第一多層膜104及第二多層膜106定義低透射帶（即，波長範圍），在所述低透射帶處自濾波器前側114至濾波器背側116的透射率為低。低透射率可例如為小於約40%、30%或20%的透射率。但其他透射率是適用的。缺陷層108定義高透射帶（亦即，波長範圍），在所述高透射帶處，自濾波器前側114至濾波器背側116的透射率是高的。高透射帶是窄的，且將低透射帶劃分為低透射帶的下限與上限之間的區段。窄透射帶可例如為寬度小於約20奈米、35奈米或50奈米的透射帶，及/或高透射率可例如為超過約80%、90%或95%的透射率。但其他寬度及/或透射率是適用的。在一些實施例中，隨著輻射112的平均入射角增大，低透射帶及高透射帶朝向較低波長移位。
柱狀結構110基於柱狀結構110的折射率及柱狀結構110的填充因數來使高透射帶的位置移位。填充因數可例如為由柱狀結構110佔據的總體積，且可例如藉由改變柱狀結構110的大小、柱狀結構110之間的間隔、柱狀結構110的形狀、柱狀結構110的一些其他特性或前述內容的任意組合來改變。當柱狀結構110的折射率小於第一多層膜104及第二多層膜106的第一及第二折射率時，增大填充因數使高透射帶移位至較低波長，且減小填充因數使高透射帶移位至較高波長。當柱狀結構110的折射率大於第一多層膜104及第二多層膜106的第一及第二折射率時，增大填充因數使高透射帶移位至較高波長，且減小填充因數使高透射帶移位至較低波長。
高透射帶的位置因為柱狀結構110，因此而能夠被高度控制。此外，由於使用缺陷層108定義高透射帶，因此高透射帶可為窄的。而且，由於第一多層膜104及第二多層膜106可經形成為具有透明材料及/或對由窄帶濾波器102透射的波長具有低吸收率的材料，高透射率可在高透射帶處實現。
參考圖2A，提供圖1的窄帶濾波器102的一些較詳細實施例的橫截面圖200A，其中缺陷層108具有第一多層膜104及第二多層膜106的第一折射率，且進一步具有大於第一多層膜104及第二多層膜106的各層的厚度的厚度Td。第一多層膜104包括一或多個第一層202及一或多個第二層204，且第二多層膜106包括一或多個第三層206及一或多個第四層208。
一或多個第一層202與一或多個第二層204交替地堆疊（或交錯），且一或多個第三層206與一或多個第四層208交替地堆疊（或交錯）。第一層202及第三層206各自單獨地具有：1）第一折射率；2）與第一層202及第三層206中的一者彼此相同的厚度Tf；3）與第一層202及第三206中的一者彼此相同的材料組成物；4）或前述內容的任意組合。第二層204及第四層208各自單獨地具有：1）第二折射率；2）與第二層204及第四層208中的一者彼此相同的厚度Ts；3）與第二層204及第四層208中的一者彼此相同的組成物；4）或前述內容的任意組合。第一折射率可例如為約1.0至1.5，且第二折射率可例如為約1.7至4.5，或反之亦然。但其他值是適用的。此外，第一折射率可例如大於第二折射率，或反之亦然。第一層202、第二層204、第三層206以及第四層208可例如為或包括對透射的波長來說的低吸收率材料、透明材料、介電材料或前述內容的任意組合。
缺陷層108位於第一多層膜104與第二多層膜106之間，使得缺陷層108的底部表面鄰接一或多個第二層204中的一者，且缺陷層108的頂部表面鄰接一或多個第四層208中的一者。缺陷層108具有與第一層202及第三層206的厚度Tf不同的厚度Td。舉例而言，缺陷層108的厚度Td可大於第一層202及第三層206的厚度Tf。作為另一實例，缺陷層108的厚度Td可小於第一層202及第三層206的厚度Tf。在一些實施例中，缺陷層108的厚度Td亦與第二層204及第四層208的厚度Ts不同（例如，更大或更小）。此外，缺陷層108具有與第一層202及第三層206相同的材料組成物及/或相同的折射率。
在一些實施例中，第一層202及第三層206中的每一者是或包括氧化矽（例如，SiO2 ），且第二層204及第四層208中的每一者是或包括氧化鈦（例如，TiO2 ），使得第二層204及第四層208的折射率大於第一層202及第三層206。在此類實施例中的一些實施例中，缺陷層108也是或包括氧化矽。在其他實施例中，第一層202及第三層206中的每一者為或包括氧化鈦，且第二層204及第四層208中的每一者為或包括氧化矽，使得第二層204及第四層208的折射率小於第一層202及第三層206。在此類實施例中的一些實施例中，缺陷層108亦為或包括氧化鈦。儘管先前實施例的氧化矽及氧化鈦的使用，但其他材料適用於缺陷層108以及第一層202、第二層204、第三層206及第四層208。
在一些實施例中，第一層202及第三層206中的每一者具有約25奈米至300奈米的厚度Tf，且第二層204及第四層208中的每一者具有約15奈米至200奈米的厚度Ts。當第一層202及第三層206為或包括氧化矽，且第二層204及第四層208為或包括氧化鈦時，此類實施例可例如出現。在一些實施例中，第一層202及第三層206中的每一者具有約15奈米至200奈米的厚度Tf，且第二層204及第四層208中的每一者具有約25奈米至300奈米的厚度Ts。當第一層202及第三層206為或包括氧化鈦，且第二層204及第四層208為或包括氧化矽時，此類實施例可例如出現。儘管先前實施例的厚度值，但其他厚度值適用於缺陷層108以及第一層202、第二層204、第三層206及第四層208。
參考圖2B，提供圖2A的窄帶濾波器102的一些替代實施例的橫截面圖200B，其中缺陷層108的厚度Td小於第一多層膜104及第二多層膜106的各層的厚度。
參考圖2C，提供圖2A的窄帶濾波器102的一些替代實施例的橫截面圖200C，其中缺陷層108具有與第一多層膜104及第二多層膜106的第一及第二折射率不同的折射率。舉例而言，缺陷層108的折射率可小於或大於第一多層膜104及第二多層膜106的第一及第二折射率。此外，缺陷層108具有與第一層202、第二層204、第三層206以及第四層208不同的材料組成物。
在一些實施例中，第一多層膜104及第二多層膜106的第一及第二折射率與柱狀結構110的折射率及缺陷層108折射率不同，且介於所述柱狀結構的折射率與所述缺陷層的折射率之間。在一些實施例中，缺陷層108的底部表面鄰接一或多個第二層204中的一者，且缺陷層108的頂部表面鄰接一或多個第三層206中的一者。在其他實施例中，缺陷層108的底部表面鄰接一或多個第一層202中的一者，且缺陷層108的頂部表面鄰接一或多個第四層208中的一者。在一些實施例中，缺陷層108的厚度Td與第一層202及第三層206的厚度Tf相同，及/或與第二層204及第四層208的厚度Ts相同。在其他實施例中，缺陷層108的厚度Td不同於第一層202及第三層206的厚度Tf，及/或不同於第二層204及第四層208的厚度Ts。
參考圖2D，提供圖2C的窄帶濾波器102的一些替代實施例的橫截面圖200D，其中缺陷層108具有與第一多層膜104及第二多層膜106的第一及第二折射率不同的折射率，且進一步具有大於第一多層膜104及第二多層膜106的各層各自的厚度的厚度Td。
參考圖2E，提供圖2C的窄帶濾波器102的一些替代實施例的橫截面圖200E，其中缺陷層108具有與第一多層膜104及第二多層膜106的第一及第二折射率不同的折射率，且進一步具有小於第一多層膜104及第二多層膜106的個別層各自的厚度的厚度Td。
參考圖3A至圖3E，提供圖2A至圖2E各自的窄帶濾波器102的一些替代實施例的橫截面圖300A至橫截面圖300E，其中柱狀結構110自第二多層膜106的上部或頂部表面延伸穿過第一多層膜104及第二多層膜106以及缺陷層108至第一多層膜104的下部或底部表面。
參考圖4，提供描述隨圖2A至圖2E及圖3A至圖3E的窄帶濾波器102的波長而變的透射率的曲線402的一些實施例的曲線圖400。圖2A至圖2E以及圖3A至圖3E的第一層202、第二層204、第三層206以及第四層208定義出低透射帶404。低透射帶404的銳利度可例如藉由增大第一層202及第二層204的數目而增大，及/或藉由增大第三層206及第四層208的數目而增大。低透射帶404的銳利度可例如為低透射帶404的下限及上限處的曲線402的陡度（例如，高度比長度的比率）。
低透射帶404的位置取決於第一層202、第二層204、第三層206以及第四層208的厚度Tf、厚度Ts（見圖2A至圖2E及圖3A至圖3E）以及第一層202、第二層204、第三206以及第四層208的折射率。舉例而言，低透射帶404的中心波長λ可為如下：λ = 2(n1Tf+n2Ts)/m。n1及n2分別為第一層202及第三層206的第一折射率以及第二層204及第四層208的第二折射率。Tf及Ts分別為第一層202及第三層206的厚度以及第二層204及第四層208的厚度。m為光學響應的次序，為大於零的整數。
低透射帶404的寬度Δλ取決於低透射帶404的中心波長λ（參見上文），且還取決於第一層202、第二層204、第三層206以及第四層208的折射率。舉例而言，低透射帶404的寬度Δλ可為如下：Δλ = λΔn/2。Δn為第一層202及第三層206的第一折射率與第二層204及第四層208的第二折射率之間的差。
圖2A至圖2E及圖3A至圖3E的缺陷層108定義出將低透射帶404劃分為下部區段及上部區段高透射帶406。但對於缺陷層108，高透射帶406可例如具有倒鐘形狀或一些其他適合的形狀。隨著缺陷層108的厚度Td（見圖2A至圖2E以及圖3A至圖3E）增加及/或缺陷層108的折射率增加，高透射帶406的峰值朝向較高波長移動。此外，隨著缺陷層108的厚度Td減小及/或缺陷層108的折射率減小，高透射帶406的峰值朝向較低波長移動。雖然未示出，但在一些實施例中，增大缺陷層108的厚度Td可產生多個高透射帶。此類高透射帶的中心波長λt 可例如為如下：λt α (n3Td)/(t+0.5)。n3為缺陷層108的折射率，且Td為缺陷層108的厚度。t為高透射帶的指數。舉例而言，其中存在兩個高透射帶，t=1將用於第一高透射帶，且t=2將用於第二高透射帶。
圖2A至圖2E以及圖3A至圖3E的柱狀結構110依柱狀結構110的折射率及柱狀結構110的填充因數來使高透射帶406的峰值朝向較低或較高波長移位。此外，如上所指出，柱狀結構110可例如藉由間距Pc均勻地間隔（見圖2A至圖2E以及圖3A至圖3E）。在一些實施例中，間距Pc小於高透射帶406的峰值波長，及/或小於由峰值波長除以第二層204及第四層208的折射率得到的商。藉由如此限制間距Pc，可例如避免副峰。副峰視高透射帶406的側面的波峰，且可例如是在低透射帶404中由繞射所造成的波峰。
參考圖5A，提供圖2A的窄帶濾波器102的一些實施例的橫截面圖500A，其中柱狀結構110具有自上而下減小的逐漸變窄的寬度。舉例而言，柱狀結構110可各具有頂部寬度Wct 、小於頂部寬度Wct 的底部寬度Wcb 以及小於約90度的角度θ下的側壁。在一些實施例中，頂部寬度Wct 為約0.2微米至0.3微米或約0.22微米，底部寬度Wcb 為約0.20微米至0.30微米或約0.20微米，角度θ為約80度至89度或約87度，或前述內容的任意組合。但其他值適用於頂部寬度Wct 、底部寬度Wcb 以及角度θ。
若柱狀結構110具有均勻地自上而下的頂部寬度Wct ，則柱狀結構110將具有第一填充因數，且高透射帶406（見圖4）將具有第一波長下的峰值。若柱狀結構110具有均勻地由下至上的底部寬度Wcb ，則柱狀結構110將具有小於第一填充因數的第二填充因數。此外，高透射帶406將具有由於填充因數差異而不同於第一波長的第二波長下的峰值。藉由柱狀結構110的錐形寬度，柱狀結構110具有介於第一填充因數與第二填充因數之間的第三填充因數。如此，高透射帶406可具有在第一波長與第二波長之間的第三波長下的峰值。因此，柱狀結構110的錐形寬度允許對柱狀結構110的填充因數及高透射帶406的峰值位置的額外控制。
參考圖5B，提供圖5A的窄帶濾波器102的一些替代實施例的橫截面圖500B，其中柱狀結構110的寬度自上而下增大。如此，柱狀結構110可例如各自具有大於約90度的角度θ下的側壁。在一些實施例中，角度θ為約91度至100度或一些其他適合的值。然而，若角度θ過大（例如，大於約100度或一些其他適合的值），則可能難以將柱狀結構110的材料沈積至開口中，在所述開口內形成柱狀結構110。
參考圖5C及圖5D，提供圖3A的窄帶濾波器102的一些替代實施例的橫截面圖500C、橫截面圖500D，其中柱狀結構110具有錐形寬度，如分別關於圖5A及圖5B所說明及描述。圖5C的柱狀結構110具有自上而下減小的錐形寬度，如關於圖5A所說明及描述。圖5D的柱狀結構110具有自上而下增大的錐形寬度，如關於圖5B所說明及描述。在一些實施例中，柱狀結構110中的每一者進一步具有高度Hc，所述高度為大於頂部寬度Wct 及/或底部寬度Wcb 的至少一個數量級。高度Hc可例如為約1.5微米至2.5微米或約2.0微米。但高度Hc的其他值為適用的。
雖然圖5A至圖5D使用圖2A及圖3A中的窄帶濾波器102的實施例來說明具有錐形寬度的柱狀結構110，但應理解在其他實施例中，圖1、圖2B至圖2E以及圖3B至圖3E中的任一者中的柱狀結構110可具有錐形寬度。舉例而言，圖2D的柱狀結構110可具有自上而下減小的錐形寬度，如關於圖5A所說明及描述。
參考圖6A，提供圖2A的窄帶濾波器102的一些替代實施例的橫截面圖600A，其中柱狀空腔602用於替代柱狀結構110。為易於圖示，僅柱狀空腔602中的一些被標記為602。柱狀空腔602可例如為真空的、利用空氣填充、利用一些其他適合的氣體填充、或前述內容的任意組合。此外，柱狀空腔602節省了材料成本。
參考圖6B，提供圖3A的窄帶濾波器102的一些替代實施例的橫截面圖600B，其中柱狀空腔602用於替代柱狀結構110。
雖然圖6A及圖6B使用圖2A及圖3A中的窄帶濾波器102的實施例來說明柱狀空腔602，但應理解在其他實施例中，柱狀空腔602可用於圖1、圖2B至圖2E、圖3B至圖3E以及圖5A至圖5D中的任一者。舉例而言，圖3D的柱狀結構110可由柱狀空腔602替換。
參考圖7A，提供圖1、圖2A至圖2E、圖3A至圖3E以及圖5A至圖5D中的任一者中的柱狀結構110的一些實施例的佈局圖700A。佈局圖700A可例如是沿圖1、圖2A至圖2E、圖3A至圖3E以及圖5A至圖5D中的線A-A'所截取。柱狀結構110各自具有圓形佈局，且經配置為多個列及多個行以定義成陣列。但其他佈局是適用的。此外，柱狀結構110完全填入列及行。在一些實施例中，陣列的每一列藉由間距Pc與各鄰近的列間隔開，及/或陣列的每一行藉由間距Pc與陣列的各鄰近行間隔開。
參考圖7B，提供圖7A的柱狀結構110的一些替代實施例的佈局圖700B，其中柱狀結構110的寬度Wc減小。藉由減小柱狀結構110的寬度Wc，柱狀結構110的填充因數減小。藉由減小填充因數，相比於圖7A的高透射帶，窄帶濾波器102的高透射帶發生移位。舉例而言，當柱狀結構110的折射率小於第一多層膜104及第二多層膜106（見圖1、圖2A至圖2E、圖3A至圖3E以及圖5A至圖5D）的第一及第二折射率時，相比於圖7A的高透射帶，高透射帶移位至較高波長。作為另一實例，當柱狀結構110具有大於第一多層膜104及第二多層膜106的第一及第二折射率的折射率時，相比於圖7A的高透射帶，高透射帶移位至較低波長。
參考圖7C，提供圖7A的柱狀結構110的一些替代實施例的佈局圖700C，其中柱狀結構110的寬度Wc增大。藉由增大柱狀結構110的寬度Wc，柱狀結構110的填充因數增大。藉由增大填充因數，相比於圖7A的高透射帶，窄帶濾波器102的高透射帶移位。舉例而言，當柱狀結構110的折射率小於第一多層膜104及第二多層膜106（見圖1、圖2A至圖2E、圖3A至圖3E以及圖5A至圖5D）的第一及第二折射率時，相比於圖7A的高透射帶，高透射帶移位至較低波長。作為另一實例，當柱狀結構110具有大於第一多層膜104及第二多層膜106的第一及第二折射率的折射率時，相比於圖7A的高透射帶，高透射帶移位至較高波長。
參考圖7D及圖7E，提供圖7A的柱狀結構110的一些替代實施例的佈局圖700D、佈局圖700E，其中柱狀結構110的密度分別減小及增大。在圖7D中，藉由移除柱狀結構110來減小密度，如此柱狀結構110定義多個五點形型式702。在圖7E中，藉由添加柱狀結構110來增大柱狀結構110的密度，如此柱狀結構110定義多個五點形型式702。為易於圖示，在圖7D及圖7E中僅五點形型式702中的一些被標記為702。在一些實施例中，五點形型式702呈多個列及多個行，其中各五點形型式702與鄰近列中的各五點形型式702及鄰近行中的各五點形型式702重疊。
藉由減小或增大柱狀結構110的密度，柱狀結構110的填充因數分別減小或增大。藉由減小或增大填充因數，窄帶濾波器102的高透射帶視柱狀結構110的折射率而定更高或更低地移位。詳見關於圖7B及圖7C的論述。
參考圖7F及7G，提供了圖7A的柱狀結構110的一些替代實施例的佈局圖700F、佈局圖700G，其中柱狀結構110具有不同佈局形狀。在圖7F中，柱狀結構110各自具有三角形佈局，其中三角形佈局的三個側邊長度與圖7A的寬度Wc相同。如此，三角形佈局的區域小於圖7A的圓形佈局的區域，且柱狀結構110的填充因數小於圖7A中的柱狀結構的填充因數。在圖7G中，柱狀結構110各自具有正方形佈局，其中正方形佈局的四個側邊長度與圖7A的寬度Wc相同。如此，正方形佈局的區域大於圖7A的圓形佈局的區域，且柱狀結構110的填充因數大於圖7A中的柱狀結構的填充因數。藉由減小或增大填充因數，窄帶濾波器102的高透射帶視柱狀結構110的折射率而定更高或更低地移位。詳見關於圖7B及圖7C的論述。
雖然圖7A至圖7E說明具有圓形佈局的柱狀結構110，但其他佈局為適用的。舉例而言，在其他實施例中，圖7A至圖7E中的任一者中的柱狀結構110可具有圖7F的三角形佈局、圖7G的正方形佈局、或一些其他適合的佈局。此外，雖然圖7A至圖7G聚焦於圖1、圖2A至圖2E、圖3A至圖3E以及圖5A至圖5D中的柱狀結構110的佈局，但所述佈局適用於圖6A及圖6B中的柱狀空腔602。因此，在其他實施例中，圖7A至圖7G中的柱狀結構110可由圖6A及圖6B中的柱狀空腔602替換。
參考圖8，提供包括圖3A的窄帶濾波器102的積體晶片的一些實施例的橫截面圖800，其中窄帶濾波器102具有分別具有用於柱狀結構110的不同填充因數的第一區102a及第二區102b。舉例而言，窄帶濾波器102的第一區102a的填充因數可小於窄帶濾波器102的第二區102b的填充因數。用於窄帶濾波器102的區域的填充因數可例如為所述區域中的柱狀結構110的總體積。
由於填充因數在窄帶濾波器102的第一區102a與第二區102b之間改變，因此窄帶濾波器102的高透射帶在第一區102a與第二區102b之間改變。當柱狀結構110的折射率小於第一多層膜104及第二多層膜106的折射率時，增大填充因數使高透射帶移位至較低波長，且減小填充因數使高透射帶移位至較高波長。當柱狀結構110的折射率大於第一多層膜104及第二多層膜106的折射率時，增大填充因數使高透射帶移位至較高波長，且減小填充因數使高透射帶移位至較低波長。
在一些實施例中，窄帶濾波器102的第一區102a及第二區102b各自具有大於約4平方微米的頂部表面面積。隨著頂部表面面積的減小，透射效率可例如減小。頂部表面面積低於約4平方微米，則透射效率可能過低而無法有意義的使用。此類低透射效率可例如為低於約40%、30%或20%的透射效率。但其他低透射效率為適用的。此外，在一些實施例中，窄帶濾波器102的第一區102a及第二區102b對應於像素感測器。舉例而言，第一區102a及第二區102b可對應於具有一一對應關係的像素感測器。但其他對應性為適用的。像素感測器可例如為主動像素感測器（active pixel sensors；APS）或一些其他適合的像素感測器。
多個光偵測器802位於窄帶濾波器102正下方。第一組802a的光偵測器802在窄帶濾波器102的第一區102a之下，且第二組802b的光偵測器802在窄帶濾波器102的第二區102b之下。光偵測器802可例如為或包括光電二極體或一些其他適合的光偵測器。由於窄帶濾波器102的高透射帶在窄帶濾波器102的第一區102a與第二區102b之間改變，窄帶濾波器102將第一波長範圍選擇性地傳遞至光偵測器802的第一組802a，且將第二波長範圍選擇性地傳遞至光偵測器802的第二組802b。舉例而言，窄帶濾波器102可經由窄帶濾波器102的第一區102a將紅色輻射波長傳遞至光偵測器802的第一組802a，同時經由第一區102a來阻斷藍色輻射波長。作為另一實例，窄帶濾波器102可經由窄帶濾波器102的第二區102b將藍色輻射波長傳遞至光偵測器802的第二組802b，同時經由第二區102b來阻斷紅色輻射波長。
在一些實施例中，光偵測器802不能區分不同輻射波長。舉例而言，光偵測器802可為色盲。因此，藉由分別將不同波長範圍選擇性地傳遞至具有窄帶濾波器102的光偵測器802，光偵測器802可感測特定輻射波長。
參考圖9A，提供圖8的積體晶片的一些替代實施例的橫截面圖900A，其中吸收式彩色濾光片902上覆於窄帶濾波器102。舉例而言，第一吸收式彩色濾光片902a及第二吸收式彩色濾光片902b可以以交替的模式配置於窄帶濾波器102上方。吸收式彩色濾光片902選擇性地傳遞對應輻射波長，同時吸收或以其他方式阻斷其他輻射波長。舉例而言，第一吸收式彩色濾光片902a可選擇性地傳遞第一輻射波長（例如，綠色波長及/或其他適合的其他波長），同時阻斷其他輻射波長（藍色波長及/或其他適合的波長）。作為另一實例，第二吸收式彩色濾光片902b可選擇性地傳遞第二輻射波長（例如，藍色波長及/或其他適合的其他波長），同時阻斷其他輻射波長（綠色波長及/或其他適合的波長）。
吸收式彩色濾光片902幫助抑制窄帶濾波器102的高透射帶外部的輻射波長，如此此類波長不撞擊在光偵測器802上。因此，光偵測器802較為準確地感測窄帶濾波器102的高透射帶內的輻射。
此外，相較於存在柱狀結構填充因數，吸收式彩色濾光片902以及窄帶濾波器102允許形成更大濾波器頻譜。如上文所提及，當缺陷層108的厚度Td為大時，窄帶濾波器102可實現多個高透射帶。因此，多個高透射帶可藉由給定柱狀結構填充因數的窄帶濾波器102來形成，且多個高透射帶可隨後藉由吸收式彩色濾光片902來減小以形成給定柱狀結構填充因數的多個濾波器頻譜。舉例而言，假設窄帶濾波器102具有單一柱狀結構填充因數且缺陷層108的厚度Td為大的以形成分別在紅色、藍色以及綠色輻射波長下的四個高透射帶，紅色、藍色以及綠色吸收式彩色濾光片902可與這些帶配對以形成紅色、藍色以及綠色濾波器頻譜而不必改變柱狀結構110的填充因數。在一些實施例中，四個高透射帶中的兩個在藍色輻射波長下，而其餘的高透射帶單獨地在紅色及綠色輻射波長下。
參考圖9B，提供圖9A的積體晶片的一些替代實施例的橫截面圖900B，其中吸收式彩色濾光片902位於光偵測器802與窄帶濾波器102之間。
參考圖10A，提供圖8的積體晶片的一些替代實施例的橫截面圖1000A，其中低通濾波器1002及高通濾波器1004堆疊於窄帶濾波器102上方。如所說明，高通濾波器1004上覆於低通濾波器1002。然而，在其他實施例中，低通濾波器1002可上覆於高通濾波器1004。低通濾波器1002將低於上限的輻射波長傳遞至窄帶濾波器102，同時阻斷高於上限的輻射波長。高通濾波器1004將高於下限的輻射波長傳遞至窄帶濾波器102，同時阻斷低於下限的輻射波長。低通濾波器1002及高通濾波器1004幫助抑制窄帶濾波器102的高透射帶外部的輻射波長，如此此類波長不撞擊在光偵測器802上。因此，光偵測器802較為準確地感測窄帶濾波器102的高透射帶內的輻射。
參考圖10B及圖10C，提供圖10A的積體晶片的一些替代實施例的橫截面圖1000B、橫截面圖1000C，其中分別省略高通濾波器1004及低通濾波器1002。在圖10B中，省略高通濾波器1004。在圖10C中，低通濾波器1002被省略。
雖然使用圖3A中的窄帶濾波器102的實施例來說明圖8、圖9A、圖9B以及圖10A至圖10C，但圖1、圖2A至圖2E、圖3B至圖3E、圖5A至圖5D、圖6A以及圖6B中的任一者中的窄帶濾波器102的實施例可用於其他實施例。雖然使用圖8中的積體晶片的實施例來說明圖10A至圖10C，但圖9A及圖9B中的任一者中的積體晶片的實施例可用於其他實施例。
參考圖11A，提供圖8的積體晶片的一些較詳細實施例的橫截面圖1100A，其中窄帶濾波器102額外具有分別具有用於柱狀結構110的不同填充因數的第三區102c及第四區102d。在窄帶濾波器102的第三區102c處，柱狀結構110的填充因數是零。換言之，柱狀結構110不存在於窄帶濾波器102的第三區102c中。在窄帶濾波器102的第四區102d處，柱狀結構110的填充因數大於窄帶濾波器102的第一區102a及第二區102b處的柱狀結構的填充因數。由於不同填充因數，因此窄帶濾波器102的高透射帶在第一區102a、第二區102b、第三區102c以及第四區102d中的每一者處是不同的。
在一些實施例中，第一區102a、第二區102b、第三區102c以及第四區102d定義積體晶片中的對應像素的顏色。如上文所論述，光偵測器802不能區分不同輻射波長，且因此為色盲。然而，藉由使光偵測器802與第一區102a、第二區102b、第三區102c以及第四區102d相關聯，由光偵測器802接收的輻射藉由窄帶濾波器102的相關聯區域來過濾至僅包含由相關聯區域透射的輻射。因此，光偵測器802可分別感測相關聯區域的不同顏色，且光偵測器802所屬的像素可具有單獨顏色分配。在一些實施例中，第一區102a可對應於白色像素，第二區102b可對應於紅色像素，第三區102c可對應於綠色像素，且第四區102d可對應於藍色像素。在其他實施例中，第一區102a可對應於白色像素，第二區102b可對應於藍色像素，第三區102c可對應於綠色像素，且第四區102d可對應於紅色像素。但其他對應性為適用的。
窄帶濾波器102在半導體基板1102的上部側（或背側）上，且半導體元件1104及內連線結構1106在半導體基板1102的下側（或前側）上。為易於圖示，僅半導體元件1104中的一些被標記為1104。此外，光偵測器802在半導體基板1102中，且各自在第一區102a、第二區102b、第三區102c以及第四區102d中的單獨一者之下。如上，光偵測器802可為或包括例如光電二極體或一些其他適合的光偵測器。半導體基板1102可為例如塊狀矽基板、一些其他適合的塊狀半導體基板、絕緣體上矽（silicon-on-insulator；SOI）基板、或一些其他適合的半導體基板。
半導體元件1104部分地由半導體基板1102來定義，且可為例如金屬氧化物半導體場效應元件（metal-oxide-semiconductor field-effect devices；MOSFET）、一些其他適合的金屬氧化物半導體（metal-oxide-semiconductor；MOS）元件、其他適合的絕緣閘極場效應電晶體（insulated-gate field-effect transistors；IGFET）、其他適合的半導體元件或前述內容的任意組合。在一些實施例中，半導體元件1104及光偵測器802共同地定義窄帶濾波器102的第一區102a、第二區102b、第三區102c以及第四區102d單獨的像素感測器。像素感測器可例如為主動像素感測器或一些其他適合的像素感測器。在一些實施例中，半導體元件1104包括對應閘電極1108、對應閘極介電層1110、對應側壁間隔件1112、對應源極/汲極區（未示出）以及對應選擇性導電通道（未示出）。為易於圖示，僅閘電極1108中的一些被標記為1108，僅閘極介電層1110中的一些經標記為1110，且僅側壁間隔件1112中的一些經標記為1112。
源極/汲極區及選擇性導電通道在半導體基板1102中，且閘電極1108分別在選擇性導電通道之下。閘極介電層1110將閘電極1108與半導體基板1102間隔開，且因此將所述閘電極與選擇性導電通道間隔開。側壁間隔件1112在閘電極1108的側壁上。閘電極1108可為或包括例如摻雜多晶矽、金屬、一些其他適合的導電材料或前述內容的任意組合。閘極介電層1110可為或包括例如氧化矽、一些其他適合的介電質或前述內容的任意組合。側壁間隔件1112可為或包括例如氧化矽（silicon oxide）、氮化矽（silicon nitride）、氮氧化矽（silicon oxynitride）、一些其他適合的介電質或前述內容的任意組合。
內連線結構1106包括內連線介電層1114、多個導線1116以及多個通孔1118。為易於圖示，僅導線1116中的一些被標記為1116，且僅通孔1118中的一些被標記為1118。導線1116及通孔1118交替地堆疊於內連線介電層1114中以定義與半導體元件1104的導電路徑。導電路徑可例如與半導體元件1104內連線，且自積體晶片外部提供與半導體元件1104的電耦合。內連線介電層1114可為或包括例如低κ介電質、氧化矽、一些其他的介電質或前述內容的任意組合。如本文中所使用，低κ介電質可為或包括例如介電常數κ小於約3.9、3、2或1的介電質。導線1116及通孔1118可為或包括例如銅（copper）、鋁（aluminum）、鋁銅（aluminum copper）、鎢（tungsten）、一些其他適合的導電材料或前述內容的任意組合。
在一些實施例中，隔離層1120覆蓋半導體基板1102且突出至半導體基板1102的上部（或背部）側中從而以物理方式及電性地分離光偵測器802。隔離層1120可為或包括例如氧化矽、一些其他適合的介電質、抗反射塗層（antireflective coating；ARC）或前述內容的任意組合。在一些實施例中，隔離襯裡1122對半導體基板1102的上部（或背部）側加襯裡，且分離隔離層1120與半導體基板1102。隔離襯裡1122可為或包括例如氧化矽及/或一些其他適合的介電質。在一些實施例中，金屬柵1124在隔離層1120中以充當輻射傳遞通過窄帶濾波器102至光偵測器802的引導件。藉由充當輻射引導件，金屬柵1124可例如減小光偵測器802之間的交叉干擾，且增強量子效率。金屬柵1124可為或包括例如銅、鋁銅、鋁、一些其他適合的金屬或前述內容的任意組合。
參考圖11B，提供圖11A的積體晶片的一些替代實施例的橫截面圖1100B，其中窄帶濾波器102使用圖2A的實施例。如此，柱狀結構110經定位至缺陷層108。
參考圖11C，提供圖11A的積體晶片的一些替代實施例的橫截面圖1100C，其中內連線結構1106位於半導體基板1102與窄帶濾波器102之間。圖11A可例如視為背側照明（backside illuminated，BSI）影像感測器，而圖11C可例如視為前側照明（frontside illuminated，FSI）影像感測器。在一些實施例中，隔離結構1126延伸至光偵測器802之間的半導體基板1102中。隔離結構1126可例如提供光偵測器802之間的物理及電性分離。此外，隔離結構1126可為例如淺溝渠隔離（shallow trench isolation；STI）結構、深溝渠隔離（deep trench isolation；DTI）結構或一些其他適合的隔離結構。
參考圖11D，提供圖11C的積體晶片的一些替代實施例的橫截面圖1100D，其中窄帶濾波器102使用圖2A的實施例。如此，柱狀結構110經定位至缺陷層108。
雖然使用圖2A及圖3A中的窄帶濾波器102的實施例來說明圖11A至圖11D，但圖1、圖2B至圖2E、圖3B至圖3E、圖5A至圖5D、圖6A以及圖6B中的任一者中的窄帶濾波器102的實施例可用於其他實施例。此外，雖然圖11A至圖11D經說明為在窄帶濾波器102上不具有吸收式彩色濾光片、低通濾波器以及高通濾波器，但應瞭解吸收式彩色濾光片、低通濾波器、高通濾波器或前述內容的任意組合可在窄帶濾波器102上，如關於圖9A、圖9B以及圖10A至圖10C所說明及描述。
參考圖12至圖15、圖16A至圖16D以及圖17A至圖17C，提供用於形成包括具有高透射的窄帶濾波器的BSI積體影像晶片的方法的各種實施例的一系列橫截面圖1200至橫截面圖1500、橫截面圖1600A至橫截面圖1600D、橫截面圖1700A至橫截面圖1700C。圖17A至圖17C為圖16A至圖16D的替代例。如此，在第一實施例中方法自圖12至圖15進行至圖16A至圖16D，且在第二實施例中自圖12至圖15進行至圖17A至圖17C。第一實施例可例如經執行以形成圖2A至圖2E中的窄帶濾波器的實施例。第二實施例可例如經執行以形成圖3A至圖3E中的窄帶濾波器的實施例。雖然參考方法描述圖12至圖15、圖16A至圖16D以及圖17A至圖17C，但應瞭解，圖12至圖15、圖16A至圖16D以及圖17A至圖17C中示出的結構不限於所述方法且可獨立。
如圖12的橫截面圖1200所說明，光偵測器802形成於半導體基板1102中。此外，半導體元件1104及內連線結構1106形成於半導體基板1102的前側上。光偵測器802、半導體基板1102、半導體元件1104、內連線結構1106或前述內容的任意組合可例如如關於圖11A至圖11D所描述。
亦藉由圖12的橫截面圖1200所說明，半導體基板1102的背側經圖案化以形成分離光偵測器802的隔離溝渠1202。所述圖案化可例如藉由微影/蝕刻製程、一些其他適合的圖案化製程或前述內容的任意組合來執行。微影/蝕刻製程可例如包括：在半導體基板1102上形成具有隔離溝渠1202的佈局的光阻光罩1204；在具有光阻光罩1204的半導體基板1102中於適當位置執行蝕刻；以及移除光阻光罩1204。
如藉由圖13的橫截面圖1300所說明，隔離襯裡1122經形成為覆蓋半導體基板1102且對隔離溝渠1202（見圖12）加襯裡。在方法的替代實施例中，隔離襯裡1122未經形成。隔離襯裡1122可為或包括例如氧化矽及/或一些其他適合的介電質。此外，隔離襯裡1122可例如藉由化學氣相沈積（chemical vapor deposition；CVD）、物理氣相沈積（physical vapor deposition；PVD）、熱氧化、一些其他適合的沈積製程或前述內容的任意組合來形成。
亦藉由圖13的橫截面圖1300所說明，第一隔離層1120a沈積於半導體基板1102上且填充隔離溝渠1202（見圖12）。第一隔離層1120a為介電質，且可為或包括例如ARC、有機材料、一些其他適合的材料或前述內容的任意組合。第一隔離層1120a可例如藉由CVD、PVD、濺鍍、旋轉塗佈、一些其他適合的沈積製程或前述內容的任意組合來沈積。在一些實施例中，第一隔離層1120a為自調平的，使得第一隔離層1120a的上部或頂部表面在重力作用下平化。在其他實施例中，平化經執行於第一隔離層1120a的上部或頂部表面中以使上部或頂部表面平化。平坦化可例如藉由化學機械研磨（chemical mechanical polish；CMP）或一些其他合適的平坦化製程來執行。
如藉由圖14的橫截面圖1400所說明，第一隔離層1120a經圖案化以定義在光偵測器802之間的延伸的具有柵圖案的柵溝渠1402。圖案化可例如藉由微影/蝕刻製程、一些其他適合的圖案化製程或前述內容的任意組合來執行。微影/蝕刻製程可例如包括：在第一隔離層1120a上形成具有柵溝渠1402的佈局的光阻光罩1404；在具有光阻光罩1404的第一隔離層1120a中於適當位置執行蝕刻；以及移除光阻光罩1404。
如藉由圖15的橫截面圖1500所說明，金屬柵1124形成於柵溝渠1402（見圖14）中。金屬柵1124阻斷輻射在光偵測器802之間的傳遞以減小交叉干擾且改進量子效率。金屬柵1124可為或包括例如銅、鋁、一些其他適合的金屬或前述內容的任意組合。金屬柵1124可例如藉由以下來形成：沈積金屬層從而覆蓋第一隔離層1120a且填充柵溝渠1402，且隨後在金屬層中執行平坦化直到達到第一隔離層1120a為止。沈積可例如藉由CVD、PVD、濺鍍、電鍍、無電極鍍敷或一些其他合適的沈積製程或前述內容的任意組合來執行。平坦化可例如藉由CMP及/或一些其他適合的平坦化製程來執行。
如藉由圖16A的橫截面圖1600A所說明，第二隔離層1120b沈積於金屬柵1124及第一隔離層1120a上。第二隔離層1120b為介電質，且可為或包括例如ARC、有機材料、一些其他適合的材料或前述內容的任意組合。第二隔離層1120b可例如藉由CVD、PVD、濺鍍、旋轉塗佈、一些其他適合的沈積製程或前述內容的任意組合來沈積。
亦藉由圖16A的橫截面圖1600A所說明，第一多層膜104形成於第二隔離層1120b上。第一多層膜104自上而下在第一折射率與第二折射率之間交替。在一些實施例中，第一多層膜104為或定義DBR。第一多層膜104包括一或多個第一層202及一或多個第二層204。
一或多個第一層202與一或多個第二層204交替地堆疊。一或多個第一層202各自單獨地具有：1）第一折射率；2）與第一層202中的一者彼此相同的厚度Tf；3）與一或多個第一層202中的一者彼此相同的材料組成物；4）或前述內容的任意組合。一或多個第二層204各自單獨地具有：1）第二折射率；2）與一或多個第二層204中的一者彼此相同的厚度Ts；3）與一或多個第二層204中的一者彼此相同的組成物；4）或前述內容的任意組合。第一折射率可例如為約1.0至1.5，且第二折射率可例如為約1.7至4.5，或反之亦然。但其他值是適用的。此外，第一折射率可例如大於第二折射率，或反之亦然。第一層202及第二層204可例如為或包括對透射的波長來說的低吸收率材料、透明材料、介電材料或前述內容的任意組合。在一些實施例中，一或多個第一層202為或包括二氧化矽，而一或多個第二層204為或包括氧化鈦，或反之亦然。但其他材料為適用的。
第一多層膜104可例如藉由交替地沈積第一層202及第二層204來形成。沈積可例如藉由CVD、PVD、濺鍍、氧化、一些其他適合的沈積製程或前述內容的任意組合來執行。
亦藉由圖16A的橫截面圖1600A所說明，缺陷層108沈積於第一多層膜104上。在一些實施例中，缺陷層108的折射率與第一多層膜104的第一及第二折射率不同。在一些實施例中，缺陷層108的厚度Td與一或多個第一層202的厚度Tf不同。在此類實施例中的一些中，缺陷層108具有第一折射率、鄰接一或多個第二層204中的一者、具有與一或多個第一層202相同的材料組成物、或前述內容的任意組合。在一些實施例中，缺陷層108的厚度Td與一或多個第二層204的厚度Ts不同。在此類實施例中的一些中，缺陷層108具有第二折射率、鄰接一或多個第一層202中的一者、具有與一或多個第二層204相同的材料組成物、或前述內容的任意組合。在一些實施例中，缺陷層108的厚度Td在此類實施例中介於約30奈米至600奈米之間。但其他厚度適用於缺陷層108。在一些實施例中，缺陷層108為或包含氧化矽、氧化鈦、一些其他適合的材料或前述內容任意組合。缺陷層108可例如藉由CVD、PVD、濺鍍、氧化、一些其他適合的沈積製程或前述內容的任意組合來形成。
如藉由圖16B的橫截面圖1600B所說明，缺陷層108經圖案化以形成以一或多個週期性型式配置的多個柱狀空腔602。為易於圖示，僅柱狀空腔602中的一些被標記為602。如下文所見，所形成的窄帶濾波器的高透射帶基於柱狀空腔602的填充因數而移位。在一些實施例中，柱狀空腔602的填充因數在缺陷層108的區域之間改變。舉例而言，柱狀空腔602可在上覆於光偵測器802中的一者的缺陷層108的第一區108a處具有第一填充因數，且在上覆於光偵測器802中的另一者的缺陷層108的第二區108b處具有不同的第二填充因數。柱狀結構110的在缺陷層108的各區域處的頂部佈局可例如如圖7A至圖7G中的任一者中所說明。
圖案化可例如藉由微影/蝕刻製程、鑽孔製程、一些其他適合的圖案化製程或前述內容的任意組合來執行。微影/蝕刻製程可例如包括：在缺陷層108上形成具有柱狀空腔602的佈局的光阻光罩1602；在具有光阻光罩1602的缺陷層108中於適當位置執行蝕刻；以及移除光阻光罩1602。光阻光罩1602可例如經形成為具有單一光罩幕（photomask）或光罩（photo reticle），且可用於形成具有在缺陷層108的多個不同區域之間的改變的填充因數的柱狀空腔602。
如藉由圖16C的橫截面圖1600C所說明，柱狀結構110形成於柱狀空腔602（見圖16B）中。為易於圖示，僅柱狀結構110中的一些被標記為110。在替代實施例中，柱狀結構110未經形成，且柱狀空腔602保持末被填充以結束此方法。柱狀結構110的折射率與缺陷層108以及第一層202及第二層204的折射率不同（例如，更低或更高）。在一些實施例中，柱狀結構110各自單獨地具有與柱狀結構110中的一者彼此相同的折射率，及/或各自具有與柱狀結構110中的一者彼此相同的材料組成物。柱狀結構110可以是或包括例如用於被透射的波長的低吸收率材料、透明材料、介電材料或前述內容的任意組合。柱狀結構110可例如藉由以下來形成：沈積層從而覆蓋缺陷層108且填充柱狀空腔602，且隨後在所述層中執行平坦化直到達到缺陷層108為止。沈積可例如藉由CVD、PVD、濺鍍、一些其他適合的沈積製程或前述內容的任意組合來執行。平坦化可例如藉由CMP及/或一些其他適合的平坦化製程來執行。
如藉由圖16D的橫截面圖1600D所說明，第二多層膜106形成於缺陷層108及柱狀結構110上。第二多層膜106自上而下在第一多層膜104的第一折射率與第一多層膜104的第二折射率之間交替。在一些實施例中，第二多層膜106為或定義DBR。第二多層膜106包括一或多個第三層206及一或多個第四層208。
一或多個第三層206與一或多個第四層208交替地堆疊。一或多個第三層206各自單獨地具有：1）第一折射率；2）與第一層202及/或第三層206中的一者彼此相同的厚度Tf；3）與第一層202及/或第三層206中的一者彼此相同的材料組成物；4）或前述內容的任意組合。一或多個第四層208各自單獨地具有：1）第二折射率；2）與第二層204及/或第四層208中的一者彼此相同的厚度Ts；3）與第二層204及/或第四層208中的一者彼此相同的組成物；4）或前述內容的任意組合。第三層206及第四層208可例如為或包括對透射的波長來說的低吸收率材料、透明材料、介電材料或前述內容的任意組合。在一些實施例中，一或多個第三層206為或包括二氧化矽，而一或多個第四層208為或包括氧化鈦，或反之亦然。但其他材料為適用的。
第二多層膜106可例如藉由交替地沈積第三層206及第四層208來形成。沈積可例如藉由CVD、PVD、濺鍍、氧化、一些其他適合的沈積製程或前述內容的任意組合來執行。
總體而言，第一多層膜104及第二多層膜106、缺陷層108以及柱狀結構110定義窄帶濾波器102。第一多層膜104及第二多層膜106定義在其處透射率為低的低透射帶（亦即，波長範圍）。缺陷層108定義在其處透射率為高的高透射帶（亦即，波長範圍）。高透射帶為窄的，且將低透射帶劃分為低透射帶的下限與上限之間的區段。柱狀結構110基於柱狀結構110的折射率及柱狀結構110的填充因數來使高透射帶的位置移位。填充因數可例如藉由改變柱狀結構110的大小、柱狀結構110之間的間隔、柱狀結構110的形狀、柱狀結構110的一些其他特性或前述內容的任意組合來改變。當柱狀結構110的折射率小於第一多層膜104及第二多層膜106的折射率時，增大填充因數使高透射帶移位至較低波長，且減小填充因數使高透射帶移位至較高波長。當柱狀結構110的折射率大於第一多層膜104及第二多層膜106的折射率時，增大填充因數使高透射帶移位至較高波長，且減小填充因數使高透射帶移位至較低波長。
高透射帶的位置可因為柱狀結構110被高度控制。此外，由於使用缺陷層108形成高透射帶，因此高透射帶可為窄的。而且，由於第一多層膜104及第二多層膜106可經形成為具有透明材料及/或對由窄帶濾波器102透射的波長具有低吸收率的材料，高透射率可在高透射帶處被實現。
藉由改變柱狀結構110的在窄帶濾波器102的不同區域處的填充因數，高透射帶的位置可在不同區域處被改變。舉例而言，窄帶濾波器102的第一區102a可具有低或零填充因數，且窄帶濾波器102的第二區102b可具有相對高的填充因數，因此高透射帶可在第一區102a與第二區102b之間不同。此外，如關於圖16B所論述，在不同區域處的填充因數及因此高透射帶可藉由單一光罩幕或光罩來控制，使得成本為低。舉例而言，窄帶濾波器102可經形成以使用單一光罩幕或光罩來分別在窄帶濾波器的不同區域處選擇性地傳遞紅色、綠色以及藍色的輻射波長。
方法的前述實施例自圖12至圖15進行至圖16A至圖16D。然而，在替代實施例中，圖17A至圖17C處的動作經執行以替代圖16A至圖16D處的動作，由此方法自圖12至圖15進行至圖17A至圖17C。
如藉由圖17A的橫截面圖1700A所說明，第二隔離層1120b、第一多層膜104、缺陷層108以及第二多層膜106經形成為堆疊於第一隔離層1120a及金屬柵1124上。第二隔離層1120b、第一多層膜104以及缺陷層108可例如如關於圖16A所描述來形成，且第二多層膜106可例如如關於圖16D所描述來形成。
如藉由圖17B的橫截面圖1700B所說明，第一多層膜104及第二多層膜106以及缺陷層108經圖案化以形成呈一或多個週期性型式的多個柱狀空腔602。為易於圖示，僅柱狀空腔602中的一些被標記為602。圖案化可例如如關於圖16B所描述來執行。舉例而言，圖案化可藉由微影/蝕刻製程來執行，其中單一光光罩或光罩用於形成具有在缺陷層108的多個不同區域之間改變的填充因數的柱狀空腔602。
如藉由圖17C的橫截面圖1700C所說明，柱狀結構110形成於柱狀空腔602（見圖17B）中。為易於圖示，僅柱狀結構110中的一些被標記為110。在替代實施例中，至方法結束時，柱狀結構110未經形成，且柱狀空腔602保持末填充。柱狀結構110可例如如關於圖16C所描述來形成。
參看圖18，提供圖12至圖15、圖16A至圖16D以及圖17A至圖17C的方法的一些實施例的方塊圖1800。
在1802處，光偵測器形成於半導體基板中。此外，半導體元件及內連線結構形成於半導體基板的前側上。參見例如圖12。
在1804處，半導體基板的背側經圖案化以形成分離光偵測器的溝渠。參見例如圖12。
在1806處，溝渠用第一隔離層填充。參見例如圖13。
在1808處，金屬柵被形成以被嵌入至第一隔離層中。參見例如圖14及圖15。
在1810處，第二隔離層形成於金屬柵及第一隔離層上方。參見例如圖16A或圖17A。
在1812處，第一多層膜形成於第二隔離層上，且自上而下在第一折射率與第二折射率之間交替。參見例如圖16A或圖17A。在替代實施例中，省略1804至1810處的動作，且第一多層膜實際上形成於內連線結構上。
在1814處，缺陷層形成於第一多層膜上。參見例如圖16A或圖17A。
在方法的一些第一實施例中，方法自1814進行至1816a至1816c。在1816a處，缺陷層經圖案化以形成缺陷層中的柱狀空腔。參見例如圖16B。在1816b處，柱狀結構形成於柱狀空腔中。參見例如圖16C。在1816c處，第二多層膜形成於缺陷層上，且自上而下在第一折射率與第二折射率之間交替。參見例如圖16D。
在方法的一些第二實施例中，方法自1814進行至1818a至1818c。在1818a處，第二多層膜形成於缺陷層上，且自上而下在第一折射率與第二折射率之間交替。參見例如圖17A。在1818b處，缺陷層以及第一多層膜及第二多層膜經圖案化以形成柱狀空腔。參見例如圖17B。在1818c處，柱狀結構形成於柱狀空腔中。參見例如圖17c。
雖然圖18的方塊圖1800在本文中說明且描述為一系列動作或事件，但應瞭解，不應以限制性意義來解釋這些動作或事件的所說明次序。舉例而言，除本文中所說明及/或所描述的動作或事件之外，一些動作可與其他動作或事件以不同次序及/或同時出現。此外，並非可需要所有所說明的動作來實施本文中的描述的一或多個態樣或實施例，且本文中所描繪的動作中的一或多者可在一或多個單獨動作及/或階段中進行。
參考圖19、圖20、圖21A以及圖21B，提供用於形成包括具有高透射率的窄帶濾波器的FSI積體影像晶片的方法的各種實施例的一系列橫截面圖1900、橫截面圖2000、橫截面圖2100A以及橫截面圖2100B。圖21B為圖21A的替代例。如此，在第一實施例中方法自圖19及圖20進行至圖21A，且在第二實施例中自圖19及圖20進行至圖21B。第一實施例可例如經執行以形成圖2A至圖2E中的窄帶濾波器的實施例。第二實施例可例如經執行以形成圖3A至圖3E中的窄帶濾波器的實施例。雖然參考方法描述圖19、圖20、圖21A以及圖21B，但應瞭解，圖19、圖20、圖21A以及圖21B中示出的結構不限於所述方法且可獨立。
如藉由圖19的橫截面圖1900所說明，光偵測器802形成於半導體基板1102中，且隔離結構1126經形成為延伸至半導體基板1102的前側中且分離光偵測器802。此外，半導體元件1104形成於半導體基板1102的前側上。光偵測器802、半導體基板1102、半導體元件1104、隔離結構1126或前述內容的任意組合可例如如關於圖11A至圖11D所描述。
如藉由圖20的橫截面圖2000所說明，內連線結構1106經形成為覆蓋光偵測器802、半導體基板1102、半導體元件1104以及半導體基板1102的前側上的隔離結構1126。內連線結構1106可例如如關於圖11A至圖11D所描述，及/或可例如藉由一系列單金屬鑲嵌法及/或雙金屬鑲嵌法來執行。
如藉由圖21A的橫截面圖2100A所說明，窄帶濾波器102經形成為覆蓋半導體基板1102的前側上的內連線結構1106。窄帶濾波器102包括第一多層膜104、缺陷層108、柱狀結構110以及第二多層膜106。缺陷層108在第一多層膜104上，且第二多層膜106在缺陷層108上。此外，柱狀結構110延伸穿過缺陷層108，且經限制至缺陷層108。窄帶濾波器102可例如如所描述來形成，及/或如關於圖16A至圖16D所描述來形成。
上述的方法的前述實施例自圖19及圖20進行至圖21A。然而，在替代實施例中，圖21B處的動作經執行以替代圖21A處的動作，由此方法自圖19及圖20進行至圖21B。
如藉由圖21B的橫截面圖2100B所說明，柱狀結構110經形成為延伸穿過缺陷層108以及第一多層膜104及第二多層膜106，而不只是延伸穿過缺陷層108。窄帶濾波器102可例如如所描述來形成，及/或如關於圖17A至圖16C所描述來形成。
參看圖22，提供圖19、圖20、圖21A以及圖22B的方法的一些實施例的方塊圖2200。
在2202處，光偵測器形成於半導體基板中。此外，半導體元件及內連線結構形成於半導體基板的前側上。參見例如圖19及圖20。
在2204處，第一多層膜形成於內連線結構上，且自上而下在第一折射率與第二折射率之間交替。參見例如圖21A或圖21B。
在2206處，缺陷層形成於第一多層膜上。參見例如圖21A或圖21B。
在方法的一些第一實施例中，方法自2206進行至2208a至2208c。在2208a處，缺陷層經圖案化以形成缺陷層中的柱狀空腔。參見例如圖21A。在2208b處，柱狀結構形成於柱狀空腔中。參見例如圖21A。在2208c處，第二多層膜形成於缺陷層上，且自上而下在第一折射率與第二折射率之間交替。參見例如圖21A。
在方法的一些第二實施例中，方法自2206進行至2210a至2210c。在2210a處，第二多層膜形成於缺陷層上，且自上而下在第一折射率與第二折射率之間交替。參見例如圖21B。在2210b處，缺陷層以及第一多層膜及第二多層膜經圖案化以形成柱狀空腔。參見例如圖21B。在2210c處，柱狀結構形成於柱狀空腔中。參見例如圖21B。
雖然圖22的方塊圖2200在本文中說明且描述為一系列動作或事件，但應瞭解，不應以限制性意義來解釋這些動作或事件的所說明次序。舉例而言，除本文中所說明及/或所描述的動作或事件之外，一些動作可與其他動作或事件以不同次序及/或同時出現。此外，並非可需要所有所說明的動作來實施本文中的描述的一或多個態樣或實施例，且本文中所描繪的動作中的一或多者可在一或多個單獨動作及/或階段中進行。
在一些實施例中，本揭露提供一種影像感測器，所述影像感測器包含：基板；光偵測器，位於基板中；以及濾波器，上覆於光偵測器且包含：第一DBR；第二DBR；缺陷層，位於第一DBR與第二DBR之間；以及多個柱狀結構，延伸穿過缺陷層，其中所述柱狀結構呈週期性型式且具有與缺陷層的折射率不同的折射率。在一些實施例中，柱狀結構的頂部表面與缺陷層的頂部表面齊平，且其中柱狀結構的底部表面與缺陷層的底部表面齊平。在一些實施例中，柱狀結構延伸穿過第一及第二DBR以及缺陷層。在一些實施例中，第一或第二DBR包含多個第一層及多個第二層，其中第二層與第一層交替地堆疊，且其中缺陷層具有與第一及第二層的折射率分別不同的折射率。在一些實施例中，第一及第二DBR各自包括多個第一層及多個第二層，其中第二層與第一層交替地堆疊，其中缺陷層及第一層具有相同的折射率，其中缺陷層直接接觸來自第一DBR的第二層中的一者且直接接觸來自第二DBR的第二層中的一者，且其中缺陷層具有與第一層中的單獨一者不同的厚度。在一些實施例中，柱狀結構包含具有頂部佈局的柱狀結構，所述頂部佈局為圓形或正方形形狀。在一些實施例中，柱狀結構經配置為呈多個列及多個行形式。在一些實施例中，柱狀結構經配置為呈五點形型式。在一些實施例中，影像感測器更包含上覆於第一及第二DBR的吸收式彩色濾光片。在一些實施例中，影像感測器更包含上覆於第一及第二DBR的低通濾波器或高通濾波器。
在一些實施例中，本揭露提供一種用於形成影像感測器的方法，方法包含：在基板中形成光偵測器；在基板上沈積第一多層膜，其中第一多層膜包含多個第一層及多個第二層，其中第一層與第二層交替地堆疊且具有與第二層所具有的第二折射率不同的第一折射率；在第一多層膜上沈積缺陷層；以及在缺陷層中執行蝕刻以形成多個柱狀空腔，其中柱狀空腔呈週期性型式。在一些實施例中，所述方法更包含在柱狀空腔中形成多個柱狀結構，其中柱狀結構經形成為具有與缺陷層的折射率不同的折射率。在一些實施例中，缺陷層的折射率不同於第一及第二折射率，且其中第一及第二折射率介於柱狀結構的折射率與缺陷層的折射率之間。在一些實施例中，缺陷層包含與第一層相同的材料及相同的折射率，直接接觸第二層中的單獨一者，且具有與第一層的厚度分別不同的厚度。在一些實施例中，方法更包含形成上覆於光偵測器及基板的BEOL內連線結構，其中第一多層膜沈積於BEOL內連線結構上方。在一些實施例中，方法更包含在基板的第一側上形成BEOL內連線結構，其中第一多層膜沈積於基板的第二側上，其中第一側與第二側為相對的。在一些實施例中，方法更包含在缺陷層上沈積第二多層膜，其中第二多層膜包含多個第三層及多個第四層，其中第三層與第四層交替地堆疊且具有第一折射率，且其中第四層具有第二折射率。在一些實施例中，方法更包含在第一及第二多層膜中執行蝕刻以形成多個柱狀空腔。
在一些實施例中，本揭露提供一種積體晶片，所述積體晶片包含：基板；多個光偵測器，位於基板中，其中多個光偵測器包含第一光偵測器及第二光偵測器；一對多層膜，各自包括多個第一層及多個第二層，其中第一層與第二層交替地堆疊且具有與第二層不同的折射率；缺陷層，位於多層膜之間，其中缺陷層具有與第一及第二層不同的厚度或不同的折射率；第一組柱狀結構，上覆於第一光偵測器且延伸穿過缺陷層；以及第二組柱狀結構，上覆於第二光偵測器且延伸穿過缺陷層，其中第二組柱狀結構具有與第一組柱狀結構不同的填充因數。在一些實施例中，本揭露提供第一及第二組的柱狀結構延伸穿過多層膜及缺陷層。
前文概述若干實施例的特徵以使得本領域的技術人員可更佳地理解本揭露內容的態樣。本領域的技術人員應理解，其可易於使用本揭露內容作為設計或修改用於實現本文中所引入的實施例的相同目的及/或達成相同優點的其他製程及結構的基礎。本領域的技術人員亦應認識到，這些等效構造並不脫離本揭露內容的精神及範疇，且本領域的技術人員可在不脫離本揭露內容的精神及範疇的情況下在本文中作出各種改變、替代以及更改。
100、200A、200B、200C、200D、200E、300A至300E、500A、500B、500C、500D、600A、600B、800、900A、900B、1000A、1000B、1000C、1100A、1100B、1100C、1100D、1200、1300、1400、1500、1600A至1600D、1700A至1700C、1900、2000、2100A、2100B‧‧‧橫截面圖 102‧‧‧窄帶濾波器 102a‧‧‧第一區 102b‧‧‧第二區 102c‧‧‧第三區 102d‧‧‧第四區 104‧‧‧第一多層膜 106‧‧‧第二多層膜 108‧‧‧缺陷層 110‧‧‧柱狀結構 112‧‧‧輻射 114‧‧‧濾波器前側 116‧‧‧濾波器背側 202‧‧‧第一層 204‧‧‧第二層 206‧‧‧第三層 208‧‧‧第四層 400‧‧‧曲線圖 402‧‧‧曲線 404‧‧‧低透射帶 406‧‧‧高透射帶 602‧‧‧柱狀空腔 700A、700B、700C、700D、700E、700F、700G‧‧‧佈局圖 702‧‧‧五點形型式 802‧‧‧光偵測器 802a‧‧‧第一組 802b‧‧‧第二組 902‧‧‧吸收式彩色濾光片 902a‧‧‧第一吸收式彩色濾光片 902b‧‧‧第二吸收式彩色濾光片 1002‧‧‧低通濾波器 1004‧‧‧高通濾波器 1102‧‧‧半導體基板 1104‧‧‧半導體元件 1106‧‧‧內連線結構 1108‧‧‧閘電極 1110‧‧‧閘極介電層 1112‧‧‧側壁間隔件 1114‧‧‧內連線介電層 1116‧‧‧導線 1118‧‧‧通孔 1120‧‧‧隔離層 1120a‧‧‧第一隔離層 1120b‧‧‧第二隔離層 1122‧‧‧隔離襯裡 1124‧‧‧金屬柵 1126‧‧‧隔離結構 1202‧‧‧隔離溝渠 1204、1404、1602‧‧‧光阻光罩 1402‧‧‧柵溝渠 1800、2200‧‧‧方塊圖 1802、1804、1806、1808、1810、1812、1814、1816a~1816c、1818a~1818c、2202、2204、2206、2208a~2208c、2210a~2210c‧‧‧步驟 A-A'‧‧‧線 Hc‧‧‧高度 Pc‧‧‧間距 Td、Tf、Ts‧‧‧厚度 Wc‧‧‧寬度 Wcb‧‧‧底部寬度 Wct‧‧‧頂部寬度 θ‧‧‧角度
當結合附圖閱讀時，自以下詳細描述最佳地理解本揭露內容的態樣。應注意，根據業界中的標準慣例，各種特徵未按比例繪製。實際上，可出於論述清楚起見，任意地增加或減小各種特徵的尺寸。 圖1說明具有定位至缺陷層的柱狀結構的週期性配置的窄帶濾波器的一些實施例的橫截面圖。 圖2A至圖2E說明具有缺陷層的不同配置的圖1的窄帶濾波器的各種較詳細實施例的橫截面圖。 圖3A至3E說明圖2A至圖2E各自的窄帶濾波器的一些替代實施例的橫截面圖，其中柱狀結構延伸穿過第一及第二多層膜以及缺陷層。 圖4說明描述隨用於圖2A至圖2E以及圖3A至圖3E中的任一者中的窄帶濾波器的波長而變的透射率的曲線的一些實施例的曲線圖。 圖5A至圖5D說明圖2A及圖3A的窄帶濾波器的一些替代實施例的橫截面圖，其中柱狀結構具有逐漸變窄的寬度。 圖6A及圖6B說明圖2A及3A的窄帶濾波器的一些替代實施例的橫截面圖，其中柱狀空腔用於替代柱狀結構。 圖7A至圖7G說明圖1、圖2A至圖2E、圖3A至圖3E以及圖5A至圖5D中的任一者中的柱狀結構的各種實施例的頂部佈局。 圖8說明包括圖3A的窄帶濾波器的積體晶片的橫截面圖，其中窄帶濾波器102具有分別具有用於柱狀結構的不同填充因數的第一區及第二區。 圖9A及圖9B說明圖8的積體晶片的各種實施例的橫截面圖，其中積體晶片包括吸收式彩色濾光片。 圖10A至圖10C說明圖8的積體晶片的各種實施例的橫截面圖，其中積體晶片包括低通濾波器或高通濾波器。 圖11A至圖11D說明圖8的積體晶片的各種實施例的橫截面圖，其中窄帶濾波器具有分別具有用於柱狀結構的不同填充因數的額外區域。 圖12至圖15、圖16A至圖16D以及圖17A至圖17C說明用於形成包括具有高透射的窄帶濾波器的背側照明（backside illuminated；BSI）積體影像晶片的方法的各種實施例的一系列橫截面圖。 圖18說明圖12至圖15、圖16A至圖16D以及圖17A至圖17C的方法的一些實施例的方塊圖。 圖19、圖20、圖21A以及圖21B說明用於形成包括具有高透射的窄帶濾波器的前側照明（frontside illuminated；FSI）積體影像晶片的方法的各種實施例的一系列橫截面圖。 圖22說明圖19、圖20、圖21A以及圖21B的方法的一些實施例的方塊圖。
100‧‧‧橫截面圖
102‧‧‧窄帶濾波器
104‧‧‧第一多層膜
106‧‧‧第二多層膜
108‧‧‧缺陷層
110‧‧‧柱狀結構
112‧‧‧輻射
114‧‧‧濾波器前側
116‧‧‧濾波器背側
A-A'‧‧‧線
Pc‧‧‧間距
Wc‧‧‧寬度
Td‧‧‧厚度

Claims (20)

  1. 一種影像感測器，包括： 基板； 光偵測器，位於所述基板中；以及 濾波器，上覆於所述光偵測器，且包括： 第一分佈布拉格反射器； 第二分佈布拉格反射器； 缺陷層，位於所述第一分佈布拉格反射器與所述第二分佈布拉格反射器之間；以及 多個柱狀結構，延伸穿過所述缺陷層，其中所述多個柱狀結構呈週期性型式且具有與所述缺陷層的折射率不同的折射率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中所述多個柱狀結構的頂部表面與所述缺陷層的頂部表面齊平，且其中所述多個柱狀結構的底部表面與所述缺陷層的底部表面齊平。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中所述多個柱狀結構延伸穿過所述第一及第二分佈布拉格反射器以及所述缺陷層。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中所述第一分佈布拉格反射器或所述第二分佈布拉格反射器包括多個第一層及多個第二層，其中所述多個第二層與所述多個第一層交替地堆疊，且其中所述缺陷層具有與所述多個第一層及所述多個第二層的折射率分別不同的折射率。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中所述第一及第二分佈布拉格反射器各自包括多個第一層及多個第二層，其中所述多個第二層與所述多個第一層交替地堆疊，其中所述缺陷層及所述多個第一層具有相同的折射率，其中所述缺陷層直接接觸來自所述第一分佈布拉格反射器的所述多個第二層中的一者且直接接觸來自所述第二分佈布拉格反射器的所述多個第二層中的一者，且其中所述缺陷層具有與所述多個第一層中的單獨一者不同的厚度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中所述多個柱狀結構包括具有頂部佈局的柱狀結構，所述頂部佈局是圓形或正方形形狀。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中所述多個柱狀結構經配置為呈多個列及多個行形式。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中所述多個柱狀結構經配置為呈五點形型式。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，更包括： 吸收式彩色濾光片，上覆於所述第一及第二分佈布拉格反射器。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，更包括： 低通濾波器或高通濾波器，上覆於所述第一及第二分佈布拉格反射器。
  11. 一種用於形成影像感測器的方法，所述方法包括： 在基板中形成光偵測器； 在所述基板上沈積第一多層膜，其中所述第一多層膜包括多個第一層及多個第二層，其中所述第一層與所述多個第二層交替地堆疊，且具有與所述多個第二層所具有的第二折射率不同的第一折射率； 在所述第一多層膜上沈積缺陷層；以及 在所述缺陷層中執行蝕刻以形成多個柱狀空腔，其中所述多個柱狀空腔呈週期性型式。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的形成方法，更包括： 在所述柱狀空腔中形成多個柱狀結構，其中所述多個柱狀結構經形成為具有與所述缺陷層的折射率不同的折射率。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的形成方法，其中所述缺陷層的所述折射率不同於所述第一及第二折射率，且其中所述第一及第二折射率介於所述多個柱狀結構的所述折射率與所述缺陷層的所述折射率之間。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的形成方法，其中所述缺陷層包括與所述第一層相同的材料及相同的折射率， 直接接觸所述多個第二層中的單獨一者，且 具有與所述第一層的厚度分別不同的厚度。
  15. 如申請專利範圍第11項所述的形成方法，更包括： 形成上覆於所述光偵測器及所述基板的後段製程內連線結構，其中所述第一多層膜沈積於所述後段製程內連線結構上方。
  16. 如申請專利範圍第11項所述的形成方法，更包括： 在所述基板的第一側上形成後段製程內連線結構，其中所述第一多層膜沈積於所述基板的第二側上，其中所述第一側與所述第二側是相對的。
  17. 如申請專利範圍第11項所述的形成方法，更包括： 在所述缺陷層上沈積第二多層膜，其中所述第二多層膜包括多個第三層及多個第四層，其中所述第三層與所述第四層交替地堆疊且具有所述第一折射率，且其中所述第四層具有所述第二折射率。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的形成方法，更包括： 在所述第一及第二多層膜中執行蝕刻以形成所述多個柱狀空腔。
  19. 一種積體晶片，包括： 基板； 多個光偵測器，位於所述基板中，其中所述多個光偵測器包括第一光偵測器及第二光偵測器； 一對多層膜，各自包括多個第一層及多個第二層，其中所述多個第一層與所述多個第二層交替地堆疊且具有與所述多個第二層不同的折射率； 缺陷層，位於所述多層膜之間，其中所述缺陷層具有與所述多個第一層及所述多個第二層不同的厚度或不同的折射率； 第一組柱狀結構，上覆於所述第一光偵測器且延伸穿過所述缺陷層；以及 第二組柱狀結構，上覆於所述第二光偵測器且延伸穿過所述缺陷層，其中所述第二組柱狀結構具有與所述第一組柱狀結構不同的填充因數。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的積體晶片，其中所述第一組柱狀結構及所述第二組柱狀結構延伸穿過所述多層膜及所述缺陷層。
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