TWI438894B - 具有形成於彩色濾光器中之波導之影像感測器 - Google Patents

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Description

具有形成於彩色濾光器中之波導之影像感測器
本發明之實施例係關於影像感測器，且詳言之係關於影像感測器之濾光器。
習知影像感測器可自互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術或自電荷耦合裝置(CCD)技術製造。CMOS影像感測器包括安置於基板上之像素陣列，每一像素包括一感光性元件(諸如，光電二極體)，安置於該感光性元件上之濾光器，及安置於該濾光器上之微透鏡。當相關聯之轉移電晶體接通時，感光性元件及浮動擴散區域可耦接在一起，以將電荷自感光性元件轉移至浮動擴散區域。亦可能存在安置於基板上之一或多個金屬層、多晶矽層、擴散層等。
典型影像感測器操作如下。光入射於微透鏡上。微透鏡經由濾光器將該光聚焦至感光性元件上。感光性元件將該光轉換成與入射光之強度成比例之電信號。該電信號可耦合至諸如CMOS電晶體之放大及讀出電路，以基於所捕獲之光產生影像。
習知影像感測器遭受一些限制。在使用前面照明(FSI)之影像感測器中，可在微透鏡與感光性元件之間安置金屬層、多晶矽層、擴散層等。在使用FSI技術之影像感測器之製造期間，因此必須產生用於自微透鏡行進至感光性元件之光的通道，從而試圖避免該等金屬、多晶矽、擴散等。
一個解決方案為使用背面照明(BSI)。在使用BSI之影像感測器中，金屬層、多晶矽層、擴散層等在基板之一面上，且感光性元件在基板之另一面上。因此，無需產生至感光性元件的避免該等金屬、多晶矽、擴散等之路徑。光入射於微透鏡上，且存在自微透鏡及濾光器至感光性元件之直接路徑。
BSI影像感測器亦遭受限制。舉例而言，隨著BSI影像感測器之像素大小變得較小，微透鏡可能難以將入射光聚焦至感光性元件上。結果，在像素當中可存在串擾。串擾在影像感測器中產生不合需要的雜訊。
本發明之實施例包括一種具有一像素陣列之影像感測器。至少一像素可包括安置於一基板上之一感光性元件、一安置於該感光性元件上之彩色濾光器，及安置於該彩色濾光器上之一微透鏡。一波導壁可圍繞該彩色濾光器。該波導壁可為包括諸如二氧化矽(SiO2 )之氧化物的介電材料。或者，該波導壁可為氣隙。該波導壁之折射率可小於該彩色濾光器之折射率。彩色濾光器及圍繞該彩色濾光器之波導壁形成波導結構，該結構將光限於在彩色濾光器中沿著該波導結構傳播。此限制減少通過圍繞該彩色濾光器之該波導壁至相鄰彩色濾光器的漏光。換言之，在該波導中導引該光。可對該影像感測器進行背面照明或前面照明。
當光入射於微透鏡上時，該微透鏡將該光聚焦至彩色濾光器中。由彩色濾光器及圍繞該彩色濾光器之波導壁所形成之波導結構將該光導引至感光性元件。該感光性元件將該光轉換成電信號。
本發明之實施例之一個優點為像素之間的串擾可減少，因為進入彩色濾光器之光被限制在由該彩色濾光器及圍繞該彩色濾光器之波導壁所形成的波導中，且理想地無光逸出該波導進入相鄰像素。結果為影像感測器具有對色彩之改良之捕獲。另一優點為影像感測器可對入射光更敏感，因為進入彩色濾光器之光被限制於波導中，且理想地該光完全入射於感光性元件上。本發明之其他特徵及優點將自隨附圖式及自以下實施方式而為顯而易見的。
參看以下圖式描述本發明之非限制及非詳盡實施例，其中除非另外指定，否則相似參考數字貫穿各個視圖指代相似部件。
在以下描述中，呈現眾多特定細節(諸如，特定製程、材料、裝置等等)以提供對本發明之實施例之透徹理解。然而，熟習相關技術者應認識到，可在不具有特定細節中之一或多者的情況下或藉由其他方法、組件等來實踐本發明之實施例。在其他情況下，未詳細展示或描述結構或操作以避免混淆對此描述之理解。
貫穿本說明書對「一實施例」之參考意謂：結合一實施例所描述之特定特徵、結構、製程、區塊或特性包括於本發明之至少一實施例中。因此，貫穿本說明書在各個位置中的短語「在一實施例中」的出現未必意謂該等短語皆指代同一實施例。特定特徵、結構或特性可以任何合適方式組合於一或多個實施例中。
圖1為根據本發明之一實施例之影像感測器100的橫截面圖。在所說明之實施例中，影像感測器100包括一基板101。對於一些實施例，基板101可為半導體基板。
在所說明之實施例中，展示為n型光電二極體102、104及106的三個感光性元件安置於基板101中。一般而言，影像感測器100包括在基板101中之列與行之二維陣列中排列的若干感光性元件。出於清晰之目的，僅說明感光性元件102、104及106。然而，該陣列可包括數千列及/或行以上，或更多。類似地，該陣列可具有除了行與列以外的配置。
通常，影像感測器100中之個別像素可包括多個層之堆疊，該多個層包括金屬層、平坦化層及其類似者。在所說明之實施例中，在基板101之一面上，影像感測器100包括具有安置於絕緣體108中的金屬導體M1及金屬導體M2之金屬層。絕緣體108可使該等金屬導體與基板101絕緣。絕緣體108可為諸如氧化物之任何介電材料。對於一些實施例，介電材料可為氧化矽。金屬導體可為銅、鋁、鋁-銅混合物、鎢，或適於載運電信號之其他金屬。
在基板101之另一面上，p+矽之鈍化層112安置於基板101上，且選用之抗反射材料114安置於矽之p+層112上。一般而言，矽之p+層112具有增強電荷收集至n型光電二極體102、104及106中之效應，且防止在背部表面處之暗電流產生。注意，在一些實施例中，p+層112為選用的。紅色濾光器116、綠色濾光器118及藍色濾光器120安置於抗反射材料114上。微透鏡122安置於濾光器116上，微透鏡124安置於濾光器118上，且微透鏡126安置於濾光器120上。波導壁130部分地安置於藍色濾光器120中。波導壁132部分地安置於藍色濾光器120中且部分地安置於綠色濾光器118中。波導壁134部分地安置於綠色濾光器118中且部分地安置於紅色濾光器116中。波導壁136部分地安置於紅色濾光器116中。在一些實施中，波導壁比彩色濾光器短(薄)，且安置於該等彩色濾光器中(如圖1中所說明)。在一些實施中，波導壁可實質上與彩色濾光器一樣高(厚)。
對於一些實施例，影像感測器100可具有以下特徵。濾光器120之折射率大於波導壁130及132之折射率。濾光器118之折射率大於波導壁132及134之折射率。濾光器116之折射率大於波導壁134及136之折射率。在波導壁130、132、134及136為二氧化矽(SiO2 )之實施例中，波導壁130、132、134及136之折射率可為大約自1.46至1.49。在波導壁130、132、134及136為彩色濾光器之間的氣隙之實施例中，波導壁130、132、134及136之折射率可為大約1.0。
在一些實施例中，紅色濾光器116可具有大約1.7之折射率。綠色濾光器118可具有大約1.55之折射率。藍色濾光器120可具有大約1.6之折射率。
微透鏡122、124及126可具有小於或等於大約1.75微米(μm)之直徑。
波導壁130、132、134及136可具有以下尺寸。高度(h)可大於或等於大約0.1 μm且小於或等於大約1.2 μm。或者，高度(h)可大於或等於大約0.2 μm且小於或等於大約0.8 μm。
鄰近波導壁之間的距離(w)可大於或等於大約0.2 μm且小於或等於大約1.6 μm。或者，鄰近波導壁之間的距離(w)可大於或等於大約0.3 μm且小於或等於大約1.2 μm。
在一些實施例中，像素間距(p)與鄰近波導壁之間的距離(w)之間的關係如下。距離w大於p/10且小於9p/10。或者，w大於p/6且小於5p/6。對於一些實施例，像素間距(p)可小於或等於大約1.75 μm。或者，像素間距(p)可小於或等於大約1.4 μm。
圍繞彩色濾光器之波導壁之橫截面可具有正方形、矩形、三角形、梯形、圓形、多邊形、橢圓形之形狀或其他合適形狀。該等波導壁可形成正方形/矩形彩色濾光器之柵格/晶格。
在一實施例中，影像感測器100操作如下。光入射於微透鏡126上，微透鏡126將光聚焦至藍色濾光器120中。藍色濾光器120對該入射光進行濾光且傳遞藍光。由波導壁130及132所圍繞的濾光器120所形成之波導視情況經由抗反射材料114及矽之p+層112將該藍光導引並傳遞至感光性元件106。因為藍色濾光器120之折射率大於波導壁130及132之折射率，所以波導壁130及132可使該藍光充分彎曲，因此將該藍光限制在藍色濾光器120內。在不具有波導壁130及132的情況下，藍光可逸出藍色濾光器120而進入相鄰像素。
本發明利用在波導壁與彩色濾光器之間的界面處發生的全內反射之效應。當光入射於波導壁上(其中至該壁之入射角大於臨界角(θ c ))時，該光在界面處反射。臨界角定義為：
其中n 2 指代波導壁之折射率，且n 1 指代彩色濾光器之折射率。
微透鏡124將光聚焦至綠色濾光器118中。綠色濾光器118對該入射光進行濾光且傳遞綠光。由波導壁132及134所圍繞的濾光器118所形成之波導視情況經由抗反射材料114及矽之p+層112將該綠光導引並傳遞至感光性元件104。因為綠色濾光器118之折射率大於波導壁132及134之折射率，所以波導壁132及134可使該綠光充分彎曲，因此將該綠光限制在綠色濾光器118內。在不具有波導壁132及134的情況下，綠光可逸出綠色濾光器118而進入相鄰像素。
微透鏡122將光聚焦至紅色濾光器116中。紅色濾光器116對該入射光進行濾光且傳遞紅光。由波導壁134及136所圍繞的濾光器122所形成之波導視情況經由抗反射材料114及矽之p+層112將該紅光導引並傳遞至感光性元件102。因為濾光器116之折射率大於波導壁134及136之折射率，所以波導壁134及136可使該紅光充分彎曲，因此將該紅光限制在紅色濾光器116內。在不具有波導壁134及136的情況下，紅光可逸出紅色濾光器116而進入相鄰像素。
感光性元件102、104及106分別將紅光、綠光及藍光轉換成電信號。電信號具有與所接收之光的強度成比例之量值。電信號可耦合至諸如CMOS電晶體(圖中未展示)之放大及讀出電路，(例如)以基於所捕獲之光產生影像。
可使用任何合適沈積、蝕刻或遮蔽技術，以及平坦化、加熱、回焊、化學氣相沈積(CVD)、電漿增強型化學氣相沈積(PECVD)或其他合適技術來安置微透鏡以及濾光器。類似地，可使用任何合適沈積、蝕刻或遮蔽技術，以及加熱、化學氣相沈積(CVD)、電漿增強型化學氣相沈積(PECVD)等來安置由二氧化矽製成之波導壁。
可藉由以稀釋之氟化氫蝕刻掉已安置的二氧化矽波導壁而製造由氣隙形成之波導壁。或者，可藉由以合適蝕刻劑、剝離劑(stripper)及溶劑蝕刻掉諸如光阻、聚醯亞胺及塑膠之合適有機或無機化合物來安置氣隙之波導壁。
濾光器116、118及120可以任何合適型樣排列。在濾光器116、118及120為彩色濾光器之實施例中，濾光器116、118及120可以拜耳型樣排列。濾光器116、118及120可由任何合適材料製成。一種合適材料為丙烯酸。已被著色或染色之聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚甲基丙烯酸縮水甘油酯(PGMA)適於濾光器為彩色濾光器之實施例。可被染色或著色之其他光阻型材料亦可用於濾光器為彩色濾光器之實施例。
在所說明之實施例中，濾光器116、118及120分別為紅色濾光器、綠色濾光器及藍色濾光器。對於其他實施例，濾光器可為青色、洋紅色、黃色或其他合適色彩。
對於一些實施例，當相對於個別微透鏡之光入射角並非0°(見圖2)時，所聚焦之光自對應感光性元件之中心移位。隨著相對於微透鏡之光入射角變得較大，光中之一些未恰當地聚焦至感光性元件上，此使得光損耗且使得像素回應減小。在大的入射角處，像素回應降成低於其0°角回應(其中像素垂直於入射光)的某一百分比(例如，80%)。影像感測器之中心附近的光之入射角為接近0°。然而，對於位於進一步遠離影像感測器之中心處的像素而言，光入射角增加(並非0°)。
圖2為說明根據本發明之一替代實施例之影像感測器200的橫截面圖，其中可補償改變之入射角。為了說明，在圖2中展示接近影像感測器200之左邊緣202的三個像素。入射光並不垂直於該等接近影像感測器200之左邊緣的像素。然而，入射光垂直於接近影像感測器200之中心的像素(圖中未展示)。入射光向左傾斜，如圖2中所展示。在所說明之實施例中，微透鏡、濾光器及波導壁移位遠離影像感測器200之左邊緣202。此係為了補償入射光，該入射光相對於個別微透鏡或接近左邊緣之個別像素為離軸的(入射角並非0°)。結果，影像感測器200可具有接近左邊緣之改良之回應。
與圖1中所說明之影像感測器100類似，圖2中所說明之實施例亦包括安置於基板101中之三個n型光電二極體102、104及106、在基板101之一面上之具有安置於絕緣體108中的金屬導體M1及金屬導體M2之金屬層，且矽之p+層112在基板101之另一面上。選用之抗反射材料114安置於矽之p+層112上。濾光器116、118及120安置於抗反射材料114上。波導壁130、132、134及136安置於濾光器120、118及116中。
圖2中所說明之實施例在濾光器116、118及120連同波導壁136、134、132及130一起移位遠離影像感測器200之左邊緣202方面與圖1不同。與該等濾光器及波導壁相比，微透鏡122、124及126移位進一步遠離左邊緣202。結果，若光204離軸地入射於微透鏡124上(入射角並非0°)(如圖2中所展示)，則微透鏡124仍可將該入射光恰當地聚焦至感光性元件104上。在所說明之實施例中，離軸地進入經移位之微透鏡中之光204進一步彎曲成光206。光206接著入射於感光性元件104上。
圖3為根據本發明之一實施例之影像感測器300的平面圖，其說明使波導壁偏移以補償沿著陣列之周邊之像素的「遮光」(離軸入射光)的方式。一般而言，影像感測器300包括在基板中之二維列與行之陣列中排列的若干感光性元件。出於清晰之目的，說明有限數目個感光性元件。然而，該陣列可包括數千列及/或行以上，或更多。類似地，該陣列可具有除了行與列以外的配置。
與圖2類似，圖3中所說明之實施例包括接近左邊緣202之感光性元件106、104及102。波導壁130及132與感光性元件106相關聯。波導壁132及134與感光性元件104相關聯。波導壁134及136與感光性元件102相關聯。參看圖3，除了左邊緣202之外，影像感測器300亦具有右邊緣350、頂部邊緣352、底部邊緣354及中心360。
如先前所論述，接近陣列之邊緣的像素可接收離軸光，且所聚焦之光自其各別感光性元件之中心移位。在所說明之實施例中，感光性元件106之波導壁130及132參考感光性元件106移位遠離左邊緣202，以允許可為離軸入射之光導引至感光性元件106，而具有至相鄰像素中之減少之串擾。
感光性元件104之波導壁132及134可參考感光性元件104移位遠離左邊緣202，以允許可為離軸入射之光導引至感光性元件104，而具有至相鄰像素中之減少之串擾。然而，遠離左邊緣202之波導壁134參考感光性元件104的移位可小於遠離左邊緣202之波導壁130及132參考感光性元件106的移位，因為光入射於與感光性元件104相關聯的像素上，但與光入射於與感光性元件106相關聯的像素上相比，離軸可入射成更接近於感光性元件104之中心。因此，隨著像素定位成進一步遠離影像感測器300之中心360且更接近左邊緣202，兩個鄰近波導壁之間的距離可減小。
穿過影像感測器300之中心360的波導壁338及340可能完全不移位，因為光可為軸上入射的(入射角為0°)。
在所說明之實施例中，波導壁356及358移位遠離右邊緣350，以允許可接近邊緣350離軸入射之光導引至對應感光性元件，而具有至相鄰像素中之減少之串擾。
波導壁362可移位遠離右邊緣350，以允許可離軸入射之光導引至對應感光性元件，而具有至相鄰像素中之減少之串擾。然而，遠離右邊緣350之波導壁362之移位可小於遠離右邊緣350之波導壁356及358的移位。因此，隨著像素進一步遠離影像感測器300之中心360且更接近右邊緣350，兩個鄰近波導壁之間的距離可減小。
在所說明之實施例中，波導壁364及366移位遠離底部邊緣354，以允許可接近邊緣354離軸入射之光導引至對應感光性元件，而具有至相鄰像素中之減少之串擾。類似地，隨著像素進一步遠離影像感測器300之中心360且更接近底部邊緣354，兩個鄰近波導壁之間的距離可減小。
在所說明之實施例中，波導壁346及348移位遠離頂部邊緣352，以允許可接近邊緣352離軸入射之光導引至對應感光性元件，而具有至相鄰像素中之減少之串擾。類似地，隨著像素進一步遠離影像感測器300之中心360且更接近頂部邊緣352，兩個鄰近波導壁之間的距離可減小。儘管展示為柵格像素架構，但本發明之實施例可包括其他像素架構。
圖4為根據本發明之一實施例的說明基於氧化物之波導的電腦模擬光功率密度之影像感測器400的側視圖。圖4說明使用基於氧化物之波導的影像感測器之藍色像素402、綠色像素404及紅色像素406之光功率密度。在所說明之實施例中，波導壁與針對藍色濾光器、綠色濾光器及紅色濾光器之彩色濾光器之間的折射率之差分別為約0.12、0.07及0.22。波導壁之折射率小於彩色濾光器之折射率，以便形成波導結構。波導壁之折射率愈小，其產生的臨界角愈小。臨界角愈小，可導引至波導中的光愈多。儘管圖4說明與綠色像素及藍色像素相比，紅色像素更好地聚焦，但與在不具有波導壁之習知感測器(圖中未展示)的狀況下相比，所有像素更好地聚焦光。
圖5為根據本發明之一實施例的說明基於氣隙之波導的電腦模擬光功率密度之影像感測器的側視圖。圖5說明將一或多個氣隙用作波導壁的影像感測器之藍色像素502、綠色像素504及紅色像素506之光功率密度。在圖5中所說明之實施例中，波導壁與針對藍色濾光器、綠色濾光器及紅色濾光器之彩色濾光器之間的折射率之差分別為約0.6、0.55及0.7。對於一些實施例，氣隙可為較佳選擇，因為其折射率可與1一樣小，1為折射率之最小值。
圖6為根據本發明之一實施例之影像感測器600的橫截面圖。影像感測器600類似於影像感測器100，除了影像感測器600為前面照明而影像感測器100為背面照明以外。以相似參考數字標記相似組件，但該等組件在影像感測器600內之定向及相對位置歸因於前面照明組態而為不同的(如所說明)。
圖7為根據本發明之一實施例之背面照明影像感測器700的橫截面圖。影像感測器700類似於圖1之影像感測器100，除了下文所概述之差別以外。影像感測器700之一替代實施例可類似於圖2之影像感測器200。影像感測器700之前面照明實施例可類似於圖6之影像感測器600。
影像感測器700在波導壁(730A、732A、734A、736A)與對應感光性元件(106、104、102)之間的金屬壁(730B、732B、734B、736B)耦接至波導壁(730A、732A、734A、736A)方面不同於影像感測器100。層112及114為選用的。波導壁(730A、732A、734A、736A)可包含介電材料或可為彩色濾光器之間的氣隙。
取決於入射角，光可沿著波導壁傳播。在不具有金屬壁的情況下，波導中之光可到達感光性元件之邊緣且將串擾引入至相鄰感光性元件。金屬壁變更波導之條件，以使得沿著波導壁傳播之光將由該金屬壁吸收或阻斷，由此進一步減少串擾。金屬壁不吸收在波導之中心傳播之光。然而，波導壁未由金屬壁完全替換，因為全內反射條件可接著不復存在。將金屬壁擴展正好直達微透鏡之全長可導致大量光吸收，且由此顯著減少由感光性元件所偵測之光。
為了說明，圖8為說明在波導壁為氣隙時像素中之電腦模擬光功率密度之影像感測器800的側視圖。在36°入射角處，將入射光之功率沿著到達像素之邊緣的波導壁指引。
圖9為說明在金屬壁耦接至氣隙波導壁時像素中之電腦模擬光功率密度之影像感測器900的側視圖。金屬壁位於座標之原點(交叉之中心)處。顯而易見，由金屬壁有效地停止沿著波導壁傳播之光，從而防止至相鄰感光性元件之串擾。
已將本文中之方法的操作描述為又以可最有助於理解本發明之實施例的方式執行之多個離散區塊。然而，描述本文中之方法之操作的次序不應被解釋為暗示此等操作必要地為次序相關的或以該等區塊被呈現之次序來執行該等操作。當然，該等方法為實例方法，且其他方法可用以實施本發明之實施例。
以下申請專利範圍中所使用之術語不應被解釋為將本發明之實施例限於本說明書及申請專利範圍中所揭示的特定實施例。實情為，本發明之實施例之範疇係完全由以下申請專利範圍判定，將根據申請專利範圍解譯之所建立教義來解釋以下申請專利範圍。
100．．．影像感測器
101．．．基板
102．．．n型光電二極體/感光性元件
104．．．n型光電二極體/感光性元件
106．．．n型光電二極體/感光性元件
108．．．絕緣體
112．．．p+矽之鈍化層/矽之p+層
114．．．選用之抗反射材料/層
116．．．紅色濾光器
118．．．綠色濾光器
120．．．藍色濾光器
122．．．微透鏡
124．．．微透鏡
126．．．微透鏡
130．．．波導壁
132．．．波導壁
134．．．波導壁
136．．．波導壁
200．．．影像感測器
202．．．左邊緣
204．．．光
206．．．光
300．．．影像感測器
338．．．波導壁
340．．．波導壁
346．．．波導壁
348．．．波導壁
350．．．右邊緣
352．．．頂部邊緣
354．．．底部邊緣
356．．．波導壁
358．．．波導壁
360．．．中心
362．．．波導壁
364．．．波導壁
366．．．波導壁
400．．．影像感測器
402．．．藍色像素
404．．．綠色像素
406．．．紅色像素
502．．．藍色像素
504．．．綠色像素
506．．．紅色像素
600．．．影像感測器
700．．．背面照明影像感測器
730A．．．波導壁
730B．．．金屬壁
732A．．．波導壁
732B．．．金屬壁
734A．．．波導壁
734B．．．金屬壁
736A．．．波導壁
736B．．．金屬壁
800．．．影像感測器
900．．．影像感測器
M1．．．金屬導體
h．．．高度
M2．．．金屬導體
p．．．像素間距
w．．．鄰近波導壁之間的距離
圖1為根據本發明之一實施例之影像感測器的橫截面圖。
圖2為根據本發明之一實施例之影像感測器的橫截面圖。
圖3為根據本發明之一實施例之影像感測器的平面圖。
圖4為根據本發明之一實施例的說明基於氧化物之波導的電腦模擬光功率密度之影像感測器的側視圖。
圖5為根據本發明之一實施例的說明基於氣隙之波導的電腦模擬光功率密度之影像感測器的側視圖。
圖6為根據本發明之一實施例之影像感測器的橫截面圖。
圖7為根據本發明之一實施例之影像感測器的橫截面圖。
圖8為根據本發明之一實施例的說明基於氣隙之波導的電腦模擬光功率密度之影像感測器的側視圖。
圖9為根據本發明之一實施例的說明基於氣隙之波導(其中金屬壁耦接至波導壁)的電腦模擬光功率密度之影像感測器的側視圖。
100．．．影像感測器
101．．．基板
102．．．n型光電二極體/感光性元件
104．．．n型光電二極體/感光性元件
106．．．n型光電二極體/感光性元件
108．．．絕緣體
112．．．p+矽之鈍化層/矽之p+層
114．．．選用之抗反射材料/層
116．．．紅色濾光器
118．．．綠色濾光器
120．．．藍色濾光器
122．．．微透鏡
124．．．微透鏡
126．．．微透鏡
130．．．波導壁
132．．．波導壁
134．．．波導壁
136．．．波導壁
M1．．．金屬導體
M2．．．金屬導體
h．．．高度
p．．．像素間距
w．．．鄰近波導壁之間的距離

Claims (30)

  1. 一種影像感測器，其包含：一像素陣列，安置於一半導體基板中，該像素陣列進一步包含：複數個感光性元件，安置於該半導體基板中；複數個彩色濾光器，安置於該半導體基板上；及複數個波導壁，安置於該複數個彩色濾光器中，其中該複數個波導壁正圍繞該複數個彩色濾光器，從而形成複數個波導，其中兩個鄰近波導壁之間的距離隨著進一步遠離該影像感測器之一中心且愈來愈接近該影像感測器之一邊緣而減小。
  2. 如請求項1之影像感測器，其中該波導壁包含一介電材料。
  3. 如請求項2之影像感測器，其中該介電材料包含氧化物。
  4. 如請求項3之影像感測器，其中該介電材料包含二氧化矽。
  5. 如請求項1之影像感測器，其中該波導壁為一氣隙。
  6. 如請求項1之影像感測器，其中圍繞一給定彩色濾光器之該等波導壁包含選自正方形、矩形、三角形、圓形、梯形、多邊形及橢圓形中之一者的一形狀。
  7. 如請求項1之影像感測器，其中該等波導壁包含大於或等於大約0.1微米且小於或等於大約1.2微米之一高度。
  8. 如請求項1之影像感測器，其中該等波導壁包含大於或等於大約0.2微米且小於或等於大約0.8微米之一高度。
  9. 如請求項1之影像感測器，其中該等波導壁比該等彩色濾光器短。
  10. 如請求項1之影像感測器，其中該等波導壁實質上與該等彩色濾光器一樣高。
  11. 如請求項1之影像感測器，其中兩個鄰近波導壁之間的一距離大於或等於大約0.2微米且小於或等於大約1.6微米。
  12. 如請求項1之影像感測器，其中兩個鄰近波導壁之間的一距離大於或等於大約0.3微米且小於或等於大約1.2微米。
  13. 如請求項1之影像感測器，其進一步包含安置於該複數個彩色濾光器上之複數個微透鏡。
  14. 如請求項1之影像感測器，其進一步包含安置於該等感光性元件與該等波導壁之間的一鈍化層。
  15. 如請求項1之影像感測器，其進一步包含安置於該等感光性元件與該等波導壁之間的一抗反射層。
  16. 如請求項1之影像感測器，其中該複數個彩色濾光器中之一個別彩色濾光器及該複數個波導壁中之一個別波導壁相對於一對應個別感光性元件而移位，而接近該像素陣列之一邊緣。
  17. 如請求項1之影像感測器，其中該複數個彩色濾光器中之一個別彩色濾光器及該複數個波導壁中之一個別波導 壁安置於一各別感光性元件上，而接近該像素陣列之一中心。
  18. 如請求項1之影像感測器，其中該像素陣列在該半導體基板之一第一面上，且金屬層安置在該半導體基板之一第二面上。
  19. 如請求項1之影像感測器，其中該像素陣列及該等金屬層安置於該半導體基板之同一面上。
  20. 如請求項1之影像感測器，其中該波導壁與該感光性元件之間的一金屬壁耦接至該波導壁。
  21. 一種操作一影像感測器之方法，其包含：在安置於一半導體基板中之一像素陣列處接收光，該像素陣列具有安置於該半導體基板中之複數個感光性元件，安置於該半導體基板上之複數個彩色濾光器，及安置於該複數個彩色濾光器中之複數個波導壁，其中該複數個波導壁正圍繞該複數個彩色濾光器，從而形感複數個波導；對光進行濾光且將光導引於該複數個彩色濾光器中；及將光自該複數個波導傳遞至該複數個感光性元件，其中兩個鄰近波導壁之間的距離隨著進一步遠離該影像感測器之一中心且愈來愈接近該影像感測器之一邊緣而減小。
  22. 如請求項21之方法，其中該等波導壁為氣隙。
  23. 如請求項21之方法，其中該等波導壁為介電材料。
  24. 如請求項21之方法，其中該等波導壁為二氧化矽材料。
  25. 如請求項21之方法，其中該複數個波導壁與該複數個感光性元件之間的複數個金屬壁耦接至該複數個波導壁。
  26. 如請求項25之方法，其進一步包含吸收沿著該複數個波導壁傳播之光。
  27. 一種影像感測器，其包含：一像素陣列，安置於一半導體基板中，該像素陣列進一步包含：複數個感光性元件，安置於該半導體基板中；複數個彩色濾光器，安置於該半導體基板上；複數個波導壁，安置於該複數個彩色濾光器中，其中該複數個波導壁正圍繞該複數個彩色濾光器，從而形成複數個波導；及複數個金屬壁，在該複數個波導壁與該複數個感光性元件之間耦接至該複數個波導壁，其中兩個鄰近波導壁之間的距離隨著進一步遠離該影像感測器之一中心且愈來愈接近該影像感測器之一邊緣而減小。
  28. 如請求項27之影像感測器，其中該等波導壁包含一介電材料。
  29. 如請求項27之影像感測器，其中該等波導壁為氣隙。
  30. 如請求項27之影像感測器，其中該複數個彩色濾光器中之一個別彩色濾光器及該複數個波導壁中之一個別波導壁相對於一個別感光性元件而移位，而接近該像素陣列之一邊緣。
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