[发明专利]具有沟槽式填料栅格的图像传感器

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及一种具有沟槽式填料栅格的图像传感器。

背景技术

图像传感器用于将聚焦在图像传感器上的光学图像转换为电信号。图像传感器包括光检测元件（诸如光电二极管）的阵列，其中光检测元件被配置为产生与接触到光检测元件的光的强度对应的电信号。利用电信号在监视器上显示相应的图像或者提供关于光学图像的信息。在一些实施例中，图像传感器是电荷耦合器件（CCD）、互补金属氧化物半导体（CDOS）图像传感器件或者其他类型的传感器。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种图像传感器，包括：

光电二极管阵列，形成在衬底上方；

介电栅格，形成在所述光电二极管阵列上方；以及

填充栅格，形成在所述介电栅格之间，所述填充栅格包括形成在所述光电二极管阵列的第一光电二极管上方的第一填充结构，所述第一填充结构基本上形成在所述介电栅格的顶面和所述第一光电二极管之间。

在可选实施例中，所述图像传感器，包括：反射层，形成在所述介电栅格上方但并不覆盖所述光电二极管阵列的各个光电二极管。

在可选实施例中，所述反射层包括：第一反射部分，形成在所述第一填充结构的第一表面和所述介电栅格之间；以及，第二反射部分，形成在所述第一填充结构的与所述第一表面相对的第二表面和所述介电栅格之间。

在可选实施例中，所述图像传感器包括：高k介电层，形成在所述填充栅格和所述介电栅格之间，并且形成在所述第一填充结构和所述第一光电二极管之间。

在可选实施例中，所述图像传感器，包括：缓冲层，形成在所述高k介电层上方。

在可选实施例中，所述第一填充结构延伸到所述介电栅格的顶面之上。

在可选实施例中，所述第一填充结构提供了到达所述第一光电二极管的光传播路径，所述光传播路径不包括所述介电栅格。

在可选实施例中，所述介电栅格并不位于所述第一填充结构和所述第一光电二极管之间。

根据本发明的另一方面，还提供了一种图像传感器，包括：

光电二极管阵列，形成在衬底上方；

介电栅格，形成在所述光电二极管阵列上方；以及

反射层，形成在所述介电栅格上方但并不覆盖所述光电二极管阵列的各个光电二极管，所述反射层包括第一反射部分，所述第一反射部分被配置为将光引导向第一光电二极管并且使所述光反射从而远离第二光电二极管。

在可选实施例中，所述图像传感器，包括：填充栅格，形成在所述反射层上方，所述填充栅格包括形成在所述光电二极管阵列的第一光电二极管上方的第一填充结构，所述第一填充结构基本上形成在所述介电栅格的顶面和所述第一光电二极管之间。

在可选实施例中，所述图像传感器，包括：高k介电层，形成在所述反射层和所述介电栅格之间并且形成在所述填充栅格的第一填充结构和所述光电二极管阵列的第一光电二极管之间。

在可选实施例中，所述图像传感器，包括：缓冲层，形成在所述高k介电层上方。

在可选实施例中，所述图像传感器，包括：一个或多个透镜结构，形成在所述反射层和所述填充栅格上方。

在可选实施例中，所述填充栅格包括形成在对应于所述介电栅格的底面或所述第一光电二极管的顶面中的至少一个的深度处的第一填充结构。

根据本发明的又一方面，还提供了一种用于形成图像传感器的方法，包括：

在包含在衬底内的光电二极管阵列上方形成介电层；

在所述介电层中形成一个或多个沟槽以形成介电栅格，所述一个或多个沟槽形成在所述光电二极管阵列的各个光电二极管上方；

在所述一个或多个沟槽内和所述介电栅格上方形成反射层，所述反射层包括第一反射部分，所述第一反射部分被配置为将光引导向第一光电二极管并且使所述光反射从而远离第二光电二极管；以及

去除形成在所述光电二极管阵列的各个光电二极管上方的反射层部分。

在可选实施例中，所述方法包括：在所述反射层上方形成填充栅格，所述填充栅格包括形成在所述光电二极管阵列的第一光电二极管上方的第一填充结构，所述第一填充结构基本上形成在所述介电栅格的顶面和所述第一光电二极管之间。

在可选实施例中，形成所述填充栅格包括：形成所述第一填充结构以提供到达所述第一光电二极管的光传播路径，所述光传播路径不包括所述介电栅格。