CN109817654A - 图像传感器及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
一种图像传感器及其形成方法，所述图像传感器包括：半导体衬底；多种滤色镜，位于所述半导体衬底的表面，其中，每个滤色镜下方的半导体衬底内具有像素器件；隔离结构，位于所述半导体衬底内，仅有一部分像素器件被所述隔离结构围绕以实现隔离；其中，所述一部分像素器件包括以下一种或多种滤色镜下方的像素器件：用于PDAF的滤色镜对、全透滤色镜以及长波长光线滤色镜，其中，所述长波长光线滤色镜用于滤除波长小于预设波长阈值的光线且透过波长大于所述预设波长阈值的光线。本发明方案有助于减轻暗电流和白像素的问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。
背景技术
图像传感器是摄像设备的核心部件，通过将光信号转换成电信号实现图像拍摄功能。以CMOS图像传感器(CMOS Image Sensors，简称CIS)器件为例，由于其具有低功耗和高信噪比的优点，因此在各种领域内得到了广泛应用。
以后照式(Back-side Illumination，BSI)CIS为例，在现有的制造工艺中，先在半导体衬底内及表面形成逻辑器件、像素器件以及金属互连结构，然后采用承载晶圆与所述半导体衬底的正面键合，进而对半导体衬底的背部进行减薄，进而在半导体衬底的背面形成CIS的后续工艺，例如在所述像素器件的半导体衬底背面形成网格状的格栅(Grid)，在所述格栅之间的网格内形成多种滤色镜(Color Filter)等。
具体地，滤色镜可以包括红外线滤色镜(Infrared Color Filter)、红光滤色镜(Red Color Filter)、绿光滤色镜(Green Color Filter)、蓝光滤色镜(Blue ColorFilter)、全透滤色镜(Clear Color Filter)以及用于相位检测自动对焦(PhaseDetection Auto Focus，PDAF)的滤色镜对。其中，所述全透滤色镜又可以被称为白色滤色镜(White Color Filter)，用于通过所有颜色的光线。
在现有技术中，通常采用背面深槽隔离结构(Back Deep Trench Isolation，BDTI)对像素器件进行隔离，然而在形成背面深槽隔离结构的过程中，容易诱发半导体衬底损伤，导致CIS发生暗电流(Dark Current)和白像素(White Pixel)的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种图像传感器及其形成方法，有助于减轻暗电流和白像素的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器，包括：半导体衬底；多种滤色镜，位于所述半导体衬底的表面，其中，每个滤色镜下方的半导体衬底内具有像素器件；隔离结构，位于所述半导体衬底内，仅有一部分像素器件被所述隔离结构围绕以实现隔离；其中，所述一部分像素器件包括以下一种或多种滤色镜下方的像素器件：用于PDAF的滤色镜对、全透滤色镜以及长波长光线滤色镜，其中，所述长波长光线滤色镜用于滤除波长小于预设波长阈值的光线且透过波长大于所述预设波长阈值的光线。
可选的，所述长波长光线滤色镜包括：红光滤色镜以及红外线滤色镜。
可选的，每一像素器件都被离子注入隔离区域围绕以实现隔离，其中，所述隔离结构位于所述离子注入隔离区域内。
可选的，所述的图像传感器还包括：网格状的格栅结构，位于所述半导体衬底的表面；其中，所述滤色镜分别位于所述格栅结构的各个网格开口内。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底内形成隔离结构；在所述半导体衬底的表面形成多种滤色镜，其中，每个滤色镜下方的半导体衬底内具有像素器件，且仅有一部分像素器件被所述隔离结构围绕以实现隔离；其中，所述一部分像素器件包括以下一种或多种滤色镜下方的像素器件：用于PDAF的滤色镜对、全透滤色镜以及长波长光线滤色镜，其中，所述长波长光线滤色镜用于滤除波长小于预设波长阈值的光线且透过波长大于所述预设波长阈值的光线。
可选的，所述长波长光线滤色镜包括：红光滤色镜以及红外线滤色镜。
可选的，所述隔离结构包括：隔离槽和填满所述隔离槽的介质材料；或者，所述隔离结构包括：隔离槽、覆盖所述隔离槽的底部和侧壁的介质材料，覆盖所述介质材料且填满所述隔离槽的金属材料。
可选的，在所述半导体衬底内形成隔离结构之前，所述的图像传感器的形成方法还包括：在所述半导体衬底内形成离子注入隔离区域，每一像素器件都被离子注入隔离区域围绕以实现隔离，其中，所述隔离结构位于所述离子注入隔离区域内。
可选的，在所述半导体衬底内形成离子注入隔离区域包括：采用离子注入工艺，形成所述离子注入隔离区域；其中，所述离子注入工艺的注入离子选自：硼离子。
可选的，在所述半导体衬底的表面形成多种滤色镜之前，所述的图像传感器的形成方法还包括：在所述半导体衬底的表面形成网格状的格栅结构；其中，所述滤色镜分别位于所述格栅结构的各个网格开口内。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
在本发明实施例中，提供一种图像传感器，包括：半导体衬底；多种滤色镜，位于所述半导体衬底的表面，其中，每个滤色镜下方的半导体衬底内具有像素器件；隔离结构，位于所述半导体衬底内，仅有一部分像素器件被所述隔离结构围绕以实现隔离；其中，所述一部分像素器件包括以下一种或多种滤色镜下方的像素器件：用于PDAF的滤色镜对、全透滤色镜以及长波长光线滤色镜，其中，所述长波长光线滤色镜用于滤除波长小于预设波长阈值的光线且透过波长大于所述预设波长阈值的光线。采用上述方案，通过设置仅有一部分像素器件被所述隔离结构围绕以实现隔离，可以仅对更容易受到光学串扰影响的像素器件进行隔离，相比于现有技术中设置隔离结构对所有的像素器件进行隔离，有助于减轻暗电流和白像素的问题。其中，设置隔离结构对用于PDAF的滤色镜对下方的像素器件进行隔离，有助于避免PDAF的聚焦结果受到光学串扰的影响，从而提高PDAF的聚焦结果的准确性；设置隔离结构对全透滤色镜下方的像素器件进行隔离，有助于在全透滤色镜能够通过所有颜色的光线的情况下，减少光学串扰对周围其他颜色的滤色镜下方的像素器件的影响；设置隔离结构对长波长光线滤色镜进行隔离，有助于在光线波长较长，角度光(Angle Light)难于被吸收时，避免由于光线射入更深而容易传播至相邻像素器件，从而有助于减少光学串扰的影响。
进一步，在本发明实施例中，通过设置离子注入隔离区域，且每一像素器件都被离子注入隔离区域围绕以实现隔离，可以使所有的像素器件，尤其是未被隔离结构围绕以实现隔离的像素器件，通过离子注入隔离区域实现电学隔离，从而有助于减少电学串扰的影响。
附图说明
图1是现有技术中一种图像传感器的俯视图；
图2是图1沿切割线A1-A2的剖面图；
图3是本发明实施例中一种图像传感器的形成方法的流程图；
图4是本发明实施例中一种图像传感器的形成方法中部分步骤对应的器件剖面结构示意图；
图5是本发明实施例中第一种图像传感器的俯视图；
图6是图5沿切割线B1-B2的剖面图；
图7是图5沿切割线C1-C2的剖面图；
图8是本发明实施例中第二种图像传感器的俯视图；
图9是图8沿切割线B3-B4的剖面图；
图10是图8沿切割线C3-C4的剖面图；
图11是本发明实施例中第三种图像传感器的俯视图；
图12是图11沿切割线B5-B6的剖面图；
图13是图11沿切割线C5-C6的剖面图。
具体实施方式
在现有技术中，通常采用BDTI对图像传感器的像素器件进行隔离，然而在形成BDTI的过程中，容易诱发半导体衬底损伤，导致CIS发生暗电流和白像素的问题。
结合参照图1和图2，图1是现有技术中一种图像传感器的俯视图，图2是图1沿切割线A1-A2的剖面图。其中，所述图1示出的图像传感器的顶层结构为滤色镜150。
具体地，所述滤色镜150可以包括蓝光滤色镜151、绿光滤色镜152、全透滤色镜153以及红光滤色镜154。
需要指出的是，在本发明实施例的另一种具体实施方式中，所述滤色镜150还可以包括红外线滤色镜、用于PDAF的滤色镜对以及其他适当的滤色镜，在本发明实施例中，对于具体的滤色镜的类别不做限制。
在具体实施中，所述图像传感器可以包括半导体衬底100、像素器件、离子注入隔离区域120、隔离结构130、格栅结构140、滤色镜150以及透镜结构160。
其中，所述像素器件可以位于所述半导体衬底100内，所述像素器件还可以包括光电二极管102、栅极结构112以及源漏掺杂区114。
需要指出的是，所述半导体衬底100还可以包括位于所述半导体衬底100的表面的结构，例如栅极结构112、金属互连结构(图未示)，并不限于所述半导体衬底100的表面以内的部分。
如图1所示，所有的像素器件均被隔离结构130围绕以实现隔离。
所述滤色镜150可以位于所述半导体衬底100的正面，还可以位于所述半导体衬底100的背面。在图2示出的背照式CIS中，所述滤色镜150位于所述半导体衬底100的背面。
进一步地，所述图像传感器还可以包括格栅结构140，所述格栅结构140可以形成于半导体衬底的表面，用于隔离入射光，从而降低通过不同滤光器接收到的入射光的光学串扰。其中，所述格栅结构140可以为金属格栅(Metal Grid)。
所述图像传感器还可以包括透镜结构(Micro-lens)160，所述透镜结构160可以用于获取入射光。
本发明的发明人经过研究发现，在现有技术中，像素器件均被隔离结构130围绕以实现隔离，在所述隔离结构130的形成过程中，需要先对所述半导体衬底100进行刻蚀，以形成隔离沟槽，然后在所述隔离沟槽内填充隔离材料，以形成所述隔离结构130。然而对所述半导体衬底100进行刻蚀时，刻蚀工艺容易诱发半导体衬底损伤，导致CIS发生暗电流和白像素的问题。
在本发明实施例中，提供一种图像传感器，包括：半导体衬底；多种滤色镜，位于所述半导体衬底的表面，其中，每个滤色镜下方的半导体衬底内具有像素器件；隔离结构，位于所述半导体衬底内，仅有一部分像素器件被所述隔离结构围绕以实现隔离；其中，所述一部分像素器件包括以下一种或多种滤色镜下方的像素器件：用于PDAF的滤色镜对、全透滤色镜以及长波长光线滤色镜，其中，所述长波长光线滤色镜用于滤除波长小于预设波长阈值的光线且透过波长大于所述预设波长阈值的光线。采用上述方案，通过设置仅有一部分像素器件被所述隔离结构围绕以实现隔离，可以仅对更容易受到光学串扰影响的像素器件进行隔离，相比于现有技术中设置隔离结构对所有的像素器件进行隔离，有助于减轻暗电流和白像素的问题。其中，设置隔离结构对用于PDAF的滤色镜对下方的像素器件进行隔离，有助于避免PDAF的聚焦结果受到光学串扰的影响，从而提高PDAF的聚焦结果的准确性；设置隔离结构对全透滤色镜下方的像素器件进行隔离，有助于在全透滤色镜能够通过所有颜色的光线的情况下，减少光学串扰对周围其他颜色的滤色镜下方的像素器件的影响；设置隔离结构对长波长光线滤色镜进行隔离，有助于在光线波长较长，角度光难于被吸收时，避免由于光线射入更深而容易传播至相邻像素器件，从而有助于减少光学串扰的影响。
参照图3，图3是本发明实施例中一种图像传感器的形成方法的流程图。所述图像传感器的形成方法可以包括步骤S21至步骤S23：
步骤S21：提供半导体衬底；
步骤S22：在所述半导体衬底内形成隔离结构；
步骤S23：在所述半导体衬底的表面形成多种滤色镜，其中，每个滤色镜下方的半导体衬底内具有像素器件，且仅有一部分像素器件被所述隔离结构围绕以实现隔离，其中，所述一部分像素器件包括以下一种或多种滤色镜下方的像素器件：用于PDAF的滤色镜对、全透滤色镜以及长波长光线滤色镜。
其中，所述长波长光线滤色镜用于滤除波长小于预设波长阈值的光线且透过波长大于所述预设波长阈值的光线。
下面结合图4至图13对上述各个步骤进行说明。
参照图4，图4是本发明实施例中一种图像传感器的形成方法中部分步骤对应的器件剖面结构示意图。
提供半导体衬底200，所述半导体衬底200内可以具有像素器件，所述像素器件可以包括光电二极管202、栅极结构212以及源漏掺杂区214。
其中，所述半导体衬底200可以为硅衬底，或者所述半导体衬底200的材料还可以为锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或镓化铟等适当的应用于图像传感器的材料，所述半导体衬底200还可以为绝缘体表面的硅衬底或者绝缘体表面的锗衬底，或者是生长有外延层(Epitaxy layer，Epi layer)的衬底。优选地，所述半导体衬底200可以为轻掺杂的半导体衬底，且掺杂类型与漏区相反。具体地，可以通过向所述半导体衬底200进行离子注入，实现深阱掺杂(Deep Well Implant)。
所述光电二极管202能够在受到外界光强激发的情况下，产生光生载流子，例如为电子。所述光电二极管202能够通过离子注入工艺形成，而且，通过控制离子注入的能量和浓度，能够控制离子注入的深度和注入范围，从而控制光电二极管202的深度和厚度。
需要指出的是，所述半导体衬底200还可以包括位于所述半导体衬底200的表面的结构，例如栅极结构212、金属互连结构(图未示)，并不限于所述半导体衬底200的表面以内的部分。
其中，在所述半导体衬底200内形成有离子注入隔离区域220，每一像素器件都被所述离子注入隔离区域220围绕以实现隔离。
进一步地，在所述半导体衬底200内形成离子注入隔离区域220的步骤可以包括：采用离子注入工艺，形成所述离子注入隔离区域220；其中，所述离子注入工艺的注入离子可以选自P型离子，例如可以为硼(B)离子。
在本发明实施例中，通过设置离子注入隔离区域220，且每一像素器件都被离子注入隔离区域220围绕以实现隔离，可以使所有的像素器件，尤其是未被隔离结构围绕以实现隔离的像素器件，通过离子注入隔离区域220实现电学隔离，从而有助于减少电学串扰的影响。
进一步地，在所述半导体衬底200内形成隔离结构，进而在所述半导体衬底200的表面形成多种滤色镜。
更进一步地，所述隔离结构可以包括：隔离槽和填满所述隔离槽的介质材料；或者，所述隔离结构包括：隔离槽、覆盖所述隔离槽的底部和侧壁的介质材料，覆盖所述介质材料且填满所述隔离槽的金属材料。具体而言，所述隔离结构可以仅采用填满的介质层进行隔离，还可以采用介质薄膜与金属层的叠层填满隔离槽，以进行隔离。
作为一个非限制性的例子，所述隔离结构可以采用刻蚀隔离沟槽，进而在隔离沟槽内填充介质材料、金属材料的方式形成。
参照图5，图5是本发明实施例中第一种图像传感器的俯视图，所述图5示出的图像传感器的顶层结构为滤色镜250(不含格栅结构)。
其中，所述滤色镜250可以包括蓝光滤色镜251、绿光滤色镜252、全透滤色镜253以及红光滤色镜254。
如图5所示，仅有一部分像素器件被所述隔离结构230围绕以实现隔离，其中，所述一部分像素器件可以为全透滤色镜253下方的像素器件。
结合参照图6以及图7，图6是图5沿切割线B1-B2的剖面图，图7是图5沿切割线C1-C2的剖面图。
在所述半导体衬底200的表面形成网格状的格栅结构240，用于隔离入射光，其中，所述格栅结构240可以为金属格栅。
进一步地，形成滤色镜，所述滤色镜分别位于所述格栅结构240的各个网格开口内。
需要指出的是，所述格栅结构240以及滤色镜250可以位于所述半导体衬底200的正面，还可以位于所述半导体衬底200的背面。在图6及图7示出的背照式CIS中，所述滤色镜250位于所述半导体衬底200的背面。
进一步地，形成透镜结构260，所述透镜结构260可以用于获取入射光。
如图6示出的图像传感器中，仅有全透滤色镜253下方的像素器件被所述隔离结构230围绕以实现隔离，而红光滤色镜254下方的像素器件不被所述隔离结构230围绕，也即仅当红光滤色镜254与全透滤色镜253相邻时，红光滤色镜254与全透滤色镜253之间的格栅下方才具有隔离结构230。
如图7示出的图像传感器中，绿光滤色镜252以及红光滤色镜254并不被所述隔离结构230围绕以实现隔离，因此绿光滤色镜252以及红光滤色镜254之间的格栅下方不具有隔离结构230。
在本发明实施例中，通过设置仅有一部分像素器件被所述隔离结构230围绕以实现隔离，可以仅对更容易受到光学串扰影响的像素器件进行隔离，相比于现有技术中设置隔离结构对所有的像素器件进行隔离，有助于减轻暗电流和白像素的问题。其中，设置隔离结构230对全透滤色镜254下方的像素器件进行隔离，有助于在全透滤色镜254能够通过所有颜色的光线的情况下，减少光学串扰对周围其他颜色的滤色镜下方的像素器件的影响。
参照图8，图8是本发明实施例中第二种图像传感器的俯视图，所述图8示出的图像传感器的顶层结构为滤色镜250(不含格栅结构)。
其中，所述滤色镜250可以包括蓝光滤色镜251、绿光滤色镜252、全透滤色镜253以及红光滤色镜254。
如图5所示，仅有一部分像素器件被所述隔离结构330围绕以实现隔离，其中，所述一部分像素器件可以为全透滤色镜253以及红光滤色镜254下方的像素器件。
结合参照图9以及图10，图9是图8沿切割线B3-B4的剖面图，图10是图8沿切割线C3-C4的剖面图。
在图4示出的半导体器件的基础上，在所述半导体衬底200的表面形成网格状的格栅结构240，进而形成滤色镜，所述滤色镜分别位于所述格栅结构240的各个网格开口内，进而形成透镜结构260。
如图9示出的图像传感器中，仅有全透滤色镜253以及红光滤色镜254下方的像素器件被所述隔离结构330围绕以实现隔离，也即红光滤色镜254与全透滤色镜253之间的格栅下方均具有隔离结构330。
如图10示出的图像传感器中，由于仅有全透滤色镜253以及红光滤色镜254下方的像素器件被所述隔离结构330围绕以实现隔离，而绿光滤色镜252下方的像素器件不被所述隔离结构330围绕，也即仅当绿光滤色镜252与红光滤色镜254相邻时，绿光滤色镜252与红光滤色镜254之间的格栅下方才具有隔离结构330。
需要指出的是，在本发明实施例中，可以设置隔离结构330对长波长光线滤色镜下方的像素器件进行隔离。
其中，所述长波长光线滤色镜用于滤除波长小于预设波长阈值的光线且透过波长大于所述预设波长阈值的光线。
进一步地，所述长波长光线滤色镜可以包括：红光滤色镜以及红外线滤色镜。
在本发明实施例中，设置隔离结构330对长波长光线滤色镜进行隔离，有助于在光线波长较长，角度光难于被吸收时，避免由于光线射入更深而容易传播至相邻像素器件，从而有助于减少光学串扰的影响。
在本发明实施例中，通过设置仅有一部分像素器件被所述隔离结构330围绕以实现隔离，可以仅对更容易受到光学串扰影响的像素器件进行隔离，相比于现有技术中设置隔离结构对所有的像素器件进行隔离，有助于减轻暗电流和白像素的问题。其中，设置隔离结构330对全透滤色镜253下方的像素器件进行隔离，有助于在全透滤色镜253能够通过所有颜色的光线的情况下，减少光学串扰对周围其他颜色的滤色镜下方的像素器件的影响；设置隔离结构330对长波长光线滤色镜进行隔离，有助于在光线波长较长，角度光难于被吸收时，避免由于光线射入更深而容易传播至相邻像素器件，从而有助于减少光学串扰的影响。
有关第二种图像传感器的更多详细内容请参照图5至图7中第一种图像传感器的描述，此处不再赘述。
参照图11，图11是本发明实施例中第三种图像传感器的俯视图，所述图11示出的图像传感器的顶层结构为滤色镜450(不含格栅结构)。
在本发明实施例中，为了提高光学图像传感器的性能，采用相位检测自动对焦(Phase Detection Auto Focus，PDAF)技术进行聚焦，PDAF技术基于相位差的原理进行聚焦，有助于提高聚焦速度，提高对焦效果，确定透镜的正确位置，以免使图像处于离焦状态，导致光学图像传感器无法正常工作。
具体地，为了实现PDAF技术，可以在用于PDAF的滤色镜对的表面形成聚焦透镜，其中，所述滤色镜对往往采用相同颜色的两个滤色镜，例如为两个红光滤色镜、两个绿光滤色镜或两个蓝光滤色镜。
如图11所示，其中，所述滤色镜450可以包括蓝光滤色镜451、绿光滤色镜452、红光滤色镜454以及用于PDAF的滤色镜对455。
如图11所示，仅有一部分像素器件被所述隔离结构430围绕以实现隔离，其中，所述一部分像素器件可以为用于PDAF的滤色镜对455下方的像素器件。其中，所述用于PDAF的滤色镜对455采用两个绿光滤色镜。
结合参照图12以及图13，图12是图11沿切割线B5-B6的剖面图，图13是图11沿切割线C5-C6的剖面图。
在图4示出的半导体器件的基础上，在所述半导体衬底200的表面形成网格状的格栅结构240，进而形成滤色镜，所述滤色镜分别位于所述格栅结构240的各个网格开口内，进而形成透镜结构460。
如图12示出的图像传感器中，由于仅有用于PDAF的滤色镜对455下方的像素器件被所述隔离结构430围绕以实现隔离，而蓝光滤色镜451下方的像素器件不被所述隔离结构430围绕，也即仅当蓝光滤色镜451与用于PDAF的滤色镜对455相邻时，蓝光滤色镜451与用于PDAF的滤色镜对455之间的格栅下方才具有隔离结构430。
如图13示出的图像传感器中，由于仅有用于PDAF的滤色镜对455下方的像素器件被所述隔离结构430围绕以实现隔离，也即围绕用于PDAF的滤色镜对455的格栅下方才具有隔离结构430。
在本发明实施例中，通过设置仅有一部分像素器件被所述隔离结构430围绕以实现隔离，可以仅对更容易受到光学串扰影响的像素器件进行隔离，相比于现有技术中设置隔离结构对所有的像素器件进行隔离，有助于减轻暗电流和白像素的问题。其中，设置隔离结构430对用于PDAF的滤色镜对455下方的像素器件进行隔离，有助于避免PDAF的聚焦结果受到光学串扰的影响，从而提高PDAF的聚焦结果的准确性。
有关第三种图像传感器的更多详细内容请参照图5至图7中第一种图像传感器的描述，此处不再赘述。
需要指出的是，在本发明实施例中，可以仅选择用于PDAF的滤色镜对、全透滤色镜以及长波长光线滤色镜中的一部分下方的像素器件被隔离结构隔离，还可以选择PDAF的滤色镜对、全透滤色镜以及长波长光线滤色镜下方的像素器件都被隔离结构隔离。
在本发明实施例中，还提供一种图像传感器，参照图6，可以包括：半导体衬底200；多种滤色镜，位于所述半导体衬底200的表面，其中，每个滤色镜下方的半导体衬底200内具有像素器件；隔离结构230，位于所述半导体衬底内，仅有一部分像素器件被所述隔离结构230围绕以实现隔离；其中，所述一部分像素器件包括以下一种或多种滤色镜下方的像素器件：用于PDAF的滤色镜对、全透滤色镜253以及长波长光线滤色镜，其中，所述长波长光线滤色镜用于滤除波长小于预设波长阈值的光线且透过波长大于所述预设波长阈值的光线。
进一步地，所述长波长光线滤色镜可以包括：红光滤色镜以及红外线滤色镜。
进一步地，每一像素器件都被离子注入隔离区域220围绕以实现隔离，其中，所述隔离结构230位于所述离子注入隔离区域220内。
进一步地，所述的图像传感器还可以包括：网格状的格栅结构240，位于所述半导体衬底200的表面；其中，所述滤色镜分别位于所述格栅结构240的各个网格开口内。
关于该图像传感器的原理、具体实现和有益效果请参照前文及图3至图13示出的关于图像传感器的形成方法的相关描述，此处不再赘述。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
半导体衬底；
多种滤色镜，位于所述半导体衬底的表面，其中，每个滤色镜下方的半导体衬底内具有像素器件；
隔离结构，位于所述半导体衬底内，仅有一部分像素器件被所述隔离结构围绕以实现隔离；
其中，所述一部分像素器件包括以下一种或多种滤色镜下方的像素器件：用于PDAF的滤色镜对、全透滤色镜以及长波长光线滤色镜，其中，所述长波长光线滤色镜用于滤除波长小于预设波长阈值的光线且透过波长大于所述预设波长阈值的光线。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述长波长光线滤色镜包括：红光滤色镜以及红外线滤色镜。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，每一像素器件都被离子注入隔离区域围绕以实现隔离，其中，所述隔离结构位于所述离子注入隔离区域内。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括：
网格状的格栅结构，位于所述半导体衬底的表面；
其中，所述滤色镜分别位于所述格栅结构的各个网格开口内。
5.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：
提供半导体衬底；
在所述半导体衬底内形成隔离结构；
在所述半导体衬底的表面形成多种滤色镜，其中，每个滤色镜下方的半导体衬底内具有像素器件，且仅有一部分像素器件被所述隔离结构围绕以实现隔离；
其中，所述一部分像素器件包括以下一种或多种滤色镜下方的像素器件：用于PDAF的滤色镜对、全透滤色镜以及长波长光线滤色镜，其中，所述长波长光线滤色镜用于滤除波长小于预设波长阈值的光线且透过波长大于所述预设波长阈值的光线。
6.根据权利要求5所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述长波长光线滤色镜包括：红光滤色镜以及红外线滤色镜。
7.根据权利要求5所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，
所述隔离结构包括：隔离槽和填满所述隔离槽的介质材料；
或者，
所述隔离结构包括：隔离槽、覆盖所述隔离槽的底部和侧壁的介质材料，覆盖所述介质材料且填满所述隔离槽的金属材料。
8.根据权利要求5所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，在所述半导体衬底内形成隔离结构之前，还包括：
在所述半导体衬底内形成离子注入隔离区域，每一像素器件都被离子注入隔离区域围绕以实现隔离，其中，所述隔离结构位于所述离子注入隔离区域内。
9.根据权利要求8所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，在所述半导体衬底内形成离子注入隔离区域包括：
采用离子注入工艺，形成所述离子注入隔离区域；
其中，所述离子注入工艺的注入离子选自：硼离子。
10.根据权利要求5所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，在所述半导体衬底的表面形成多种滤色镜之前，还包括：
在所述半导体衬底的表面形成网格状的格栅结构；
其中，所述滤色镜分别位于所述格栅结构的各个网格开口内。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110265418A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-09-20 | 德淮半导体有限公司 | 半导体器件及其形成方法 |
| CN111384077A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-07 | 山东砚鼎电子科技有限公司 | 一种半导体传感器封装及其形成方法 |
| CN112436025A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-02 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 半导体器件及其制作方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1610126A (zh) * | 2003-10-16 | 2005-04-27 | 松下电器产业株式会社 | 固态成像装置及其制造方法 |
| US20070057147A1 (en) * | 2005-09-14 | 2007-03-15 | Magnachip Semiconductor, Ltd. | Complementary metal oxide semiconductor image sensor and method for fabricating the same |
| CN102177586A (zh) * | 2008-10-08 | 2011-09-07 | 美商豪威科技股份有限公司 | 具有低串扰及高红色灵敏度的图像传感器 |
| CN102270646A (zh) * | 2010-06-01 | 2011-12-07 | 格科微电子（上海）有限公司 | 背面照光的cmos图像传感器 |
| CN104078475A (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-01 | 索尼公司 | 固态成像装置、固态成像装置的制造方法和电子设备 |
| CN108475691A (zh) * | 2016-01-29 | 2018-08-31 | 索尼公司 | 固态成像装置和电子设备 |
-
2019
- 2019-02-14 CN CN201910115397.1A patent/CN109817654A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1610126A (zh) * | 2003-10-16 | 2005-04-27 | 松下电器产业株式会社 | 固态成像装置及其制造方法 |
| US20070057147A1 (en) * | 2005-09-14 | 2007-03-15 | Magnachip Semiconductor, Ltd. | Complementary metal oxide semiconductor image sensor and method for fabricating the same |
| CN102177586A (zh) * | 2008-10-08 | 2011-09-07 | 美商豪威科技股份有限公司 | 具有低串扰及高红色灵敏度的图像传感器 |
| CN102270646A (zh) * | 2010-06-01 | 2011-12-07 | 格科微电子（上海）有限公司 | 背面照光的cmos图像传感器 |
| CN104078475A (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-01 | 索尼公司 | 固态成像装置、固态成像装置的制造方法和电子设备 |
| CN108475691A (zh) * | 2016-01-29 | 2018-08-31 | 索尼公司 | 固态成像装置和电子设备 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110265418A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-09-20 | 德淮半导体有限公司 | 半导体器件及其形成方法 |
| CN111384077A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-07 | 山东砚鼎电子科技有限公司 | 一种半导体传感器封装及其形成方法 |
| CN112436025A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-02 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 半导体器件及其制作方法 |
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