[发明专利]图像传感器及其形成方法

说明书

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；像素器件，位于所述半导体衬底内；按行排列的用于PDAF的滤色镜对，位于所述半导体衬底的表面，每行具有多个滤色镜对；其中，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度；其中，所述宽度的方向平行于行的延伸方向。本发明方案有助于补偿滤色镜的位置带来的影响，提高PDAF技术的聚焦效果。

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，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。

以背照式(Back-side Illumination，BSI)CIS为例，在现有的制造工艺中，先在半导体衬底内形成逻辑器件、像素器件以及在半导体衬底的表面形成金属互连结构，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彩色滤色镜(Color Filter)等。

以前照式(Front-side Illumination，FSI)CIS为例，在现有的制造工艺中，先在半导体衬底内形成逻辑器件、像素器件以及在半导体衬底的表面形成金属互连结构，然后在所述金属互连结构的表面形成网格状的格栅，在所述格栅之间的网格内形成彩色滤色镜等。

在现有技术中，为了提高光学图像传感器的性能，采用相位检测自动对焦(PhaseDetection 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。

然而，在现有技术中，由于在图像传感器的不同位置存在聚焦光斑(Light Spot)的差异，会影响PDAF技术的聚焦效果。

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，有助于补偿滤色镜的位置带来的影响，提高PDAF技术的聚焦效果。

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；像素器件，位于所述半导体衬底内；按行排列的用于PDAF的滤色镜对，位于所述半导体衬底的表面，每行具有多个滤色镜对；其中，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度大于位置远离所在行的行中心位置的滤色镜的宽度；其中，所述宽度的方向平行于行的延伸方向。

可选的，每个滤色镜对的两个滤色镜的宽度的比值是根据入射光线射入所述两个滤色镜的入射角的比值确定的，所述入射光线的点光源位于所述两个滤色镜所在行的行中心位置，且位于所述半导体衬底的法线上。

可选的，所述的图像传感器还包括：格栅结构，位于所述半导体衬底的表面，且多个所述格栅结构构成网格状且具有网格开口，所述滤色镜对的滤色镜分别位于不同的网格开口内；其中，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜之间的格栅结构的中心越远离所述滤色镜对的中心，且远离所述滤色镜对的中心的方向与远离所述行中心位置的方向一致。

可选的，所述滤色镜对距离所述行中心位置越远，所述滤色镜对的两个滤色镜之间的格栅结构的宽度越大。

可选的，在每个滤色镜对的两个滤色镜中，位置偏向所在行的行中心位置的滤色镜的宽度一致。