CN108198828A - 图像传感器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及图像传感器及其制造方法。提供有一种用于制造图像传感器的方法，其特征在于，所述方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括像素区和逻辑区，其中，所述像素区中形成有多个像素单元，所述逻辑区和所述像素区之间存在高度差；以及在所述像素区的邻接所述逻辑区的位置处形成沟槽。
Description
技术领域
本公开总体而言涉及半导体领域，具体而言，涉及图像传感器及其制造方法。
背景技术
在图像传感器中，可以包括用于感测辐射的辐射传感器、设置在辐射传感器上方的滤色器以及设置在滤色器上方的微透镜。其中，微透镜作为一种光学器件，需要安装在平整的表面上才能正常地发挥作用。而在图像传感器中，不同的区域之间可能因为存在高度差而不平整，在这些不平整区域上通常不适于安装微透镜，这会造成面积和成本的浪费。
因此，存在对于新的技术的需求。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种新颖的图像传感器及其制造方法，特别地，涉及避免由于不同区域之间存在的高度差而引起的面积浪费。
根据本公开的第一方面，提供了一种用于制造图像传感器的方法，所述方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括像素区和逻辑区，其中，所述像素区中形成有多个像素单元，所述逻辑区和所述像素区之间存在高度差；以及在所述像素区的邻接所述逻辑区的位置处形成沟槽。
根据本公开的第二方面，提供了一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括：半导体衬底，所述半导体衬底包括像素区和逻辑区，其中，所述像素区中形成有多个像素单元，所述逻辑区和所述像素区之间存在高度差；以及沟槽，形成在所述像素区的邻接所述逻辑区的位置处。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1例示了一种现有的图像传感器100的截面视图。
图2例示了图1中作为现有技术的图像传感器100的制造过程中的用于形成滤色器的步骤处的装置截面视图。
图3例示了根据本公开的示例性实施例的图像传感器的制造方法200的流程图。
图4A-4J例示了根据本公开的示例性实施例的图3中所示的图像传感器的制造方法200的一个具体示例300的各个步骤处的装置截面视图。
注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，所公开的发明并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。
具体实施方式
图像传感器可以包括像素区和逻辑区，其中像素区具有用于感测辐射的像素单元，而逻辑区则具有用于执行其它处理的结构。像素区中的像素单元上方可以依次设置有滤色器和微透镜。
像素区中像素单元的结构可以相同，但像素单元上形成的滤色器可以不同，从而使得像素单元可以分别用于感测不同频段的辐射。以阵列形式布置的多个像素单元可以包括多个分组，例如，每个分组可以包括两个用于感测绿色光的像素单元、一个用于感测红色光的像素单元、以及一个用于感测蓝色光的像素单元，这种分组结构又称为拜尔排列。
像素区中的微透镜是一种光学元件，包括基于光的折射理论的折射微透镜和基于光的衍射理论的衍射微透镜等。一般而言，由于涉及对辐射的处理，图像传感器中的微透镜需要安装在平整的表面上才能发挥良好的功用。在一些实施例中，微透镜可以直接安装在滤色器上方，以使得所感测的辐射能够透过微透镜进入滤色器，在这种情况下，需要滤色器的上表面平整以便微透镜能够安装得平整。
在图像传感器中，逻辑区和像素区执行的功能不同，内部结构不同，因此高度也可能不同。不同的高度会造成不同区域之间的高度差，或者说台阶差(step height)。在填充用于形成滤色器的材料的时候，在像素区的邻接逻辑区的位置处所填充的滤色器材料层会由于高度差的存在而产生一定坡度。若在具有坡度的区域处形成滤色器，滤色器的上表面也会相应地具有坡度，从而不适于安装微透镜。因此，在逻辑区和像素区之间存在高度差的情况下，在像素区的邻接逻辑区的位置处并不适于设置像素单元，这使得像素区的邻接逻辑区的部分成为无效区域，由此可能带来图像传感器的面积和成本的浪费。
在多数情况下，在逻辑区上形成的用于电连接的焊垫是造成上述高度差最主要的原因，因此，下文将结合焊垫的情况下加以具体说明。然而，本领域技术人员应当理解，造成逻辑区与像素区之间的高度差的原因可能是多种多样的，并不仅限于焊垫。
图1例示了一种现有的图像传感器100的截面视图。如图1所示，图像传感器100包括衬底102，衬底102具有像素区110和逻辑区120。其中，逻辑区120上方形成有一个或多个焊垫112，像素区110中形成有多个像素单元。虚线框130表示的是像素区120中的形成有多个像素单元的有效区域，在该有效区域中，多个像素单元的结构和布置方式并不特别受限，而是可以包括任意适合的结构以及布置方式。此外，在像素区120上方形成有绝缘层142。在绝缘层142上，形成有多个滤色器152、154和156以及用于隔离滤色器的格栅150。
继续参考图1，设置有像素单元的有效区域130与焊垫112相距一定距离，即，像素区120的邻接焊垫的隔离区域140。在隔离区域140中没有设置像素单元和相应的滤色器。这是由于，逻辑区110与像素区120之间存在高度差144(在本实施例中主要是由于焊垫112造成的)，这会导致在像素区的邻接逻辑区的区域中所形成的滤色器表面不平整(例如，具有坡度)，从而不适于安装微透镜。由于不适于安装微透镜，该区域中也不适于设置像素单元，即，该区域属于无效区域。无效区域越大，图像传感器的面积利用率越低，从而成本也就越高。
图2例示了图1中作为现有技术的图像传感器100的制造过程中用于形成滤色器的步骤处的截面视图。如图2中所示，当在绝缘层142上形成格栅150之后，在整个衬底102上施加滤色器材料层160。由于逻辑区110与像素区120之间的高度差144(例如主要由焊垫112造成)的存在，滤色器材料层160在隔离区域140中产生了一定坡度，而滤色器并不适于形成在上述具有坡度的区域中，因而造成了不适于形成像素单元的无效区域。
对此，本申请的发明人希望通过改进图像传感器的结构以及用于制造图像传感器的方法，来减小像素区中的无效区域，避免可能带来的面积和成本浪费。
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
图3例示了根据本公开的示例性实施例的图像传感器的制造方法200的流程图。
具体而言，如图3所示，图像传感器的制造方法200包括：提供半导体衬底，该半导体衬底包括像素区和逻辑区。其中，像素区中形成有多个像素单元，并且逻辑区和像素区之间存在高度差(步骤210)。
在一些实施方式中，半导体衬底中可以形成有其它的半导体装置构件。半导体衬底可以包括一元半导体材料(诸如，硅或锗等)或化合物半导体材料(诸如碳化硅、硅锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟)或其组合。对于半导体衬底没有特别的限制，只要其适于在其中形成图像传感器结构即可。在一些实施方式中，像素区中的像素单元中包括但不限于光电二极管和/或其它能够进行光电转换的结构。
图像传感器的制造方法200还包括，在半导体衬底的所述像素区的邻接所述逻辑区的位置处形成沟槽(步骤220)。
在一些实施例中，沟槽可以通过光刻和刻蚀处理来形成。例如，首先，通过光刻处理在半导体衬底上形成仅暴露沟槽区域的光刻胶掩模层。具体来说可以包括，在半导体衬底上施加光刻胶，透过掩模板对光刻胶进行曝光，再对光刻胶进行显影处理，从而形成光刻胶掩模层。然后，透过光刻胶掩模层对半导体衬底进行刻蚀，从而形成沟槽。
本领域的技术人员均明白，上述形成沟槽的处理步骤仅仅是例示性的而非限制性的，沟槽的形成可以根据实际应用选择任意适合的方式。
本领域的技术人员均明白，上述步骤并不限制本发明的方案，而是可以根据实际应用进行任意的修改或变型。
图像传感器的制造方法200能够实现新颖的图像传感器结构。该方法在半导体衬底中的像素区的邻接所述一个或多个焊垫的位置处形成沟槽，使得当后续的加工步骤在半导体衬底上形成滤色器材料层时，沟槽可以容纳在像素区的邻接焊垫的区域处的滤色器材料层的部分材料，从而使得靠近像素区一侧的滤色器材料层更快地趋于平缓。因此，沟槽的设置使得滤色器材料层的不平缓区域减小，而适于形成滤色器的平缓区域增大，最终使得像素区中能够设置像素单元的有效区域增大，提高了图像传感器的面积利用率并降低了成本。
图4A-4J例示了根据本公开的示例性实施例的图3中所示的图像传感器的制造方法200的一个具体示例300的各个步骤处的装置截面视图。请注意，这个示例并不意图构成对本发明的限制。上面结合图3所描述的内容也可以适用于对应的特征。
如图4A中所示，提供有半导体衬底302，其包括像素区310和逻辑区320。像素区310用于感测辐射，而逻辑区320则通常用于执行辐射感测以外的其它操作。在一个实施例中，在逻辑区310上方，形成有一个或多个焊垫312。在随后描述的实施例中，焊垫312是造成逻辑区320和像素区310之间高度差的主要原因，因而，逻辑区310和像素区320之间的高度差主要取决于焊垫312。然而，本领域技术人员应当理解，造成逻辑区320和像素区310之间高度差的主要原因并不仅限于焊垫，而此处仅仅是为了清楚说明本公开的技术方案所举出的一种特定实施例。在像素区310中，形成有多个像素单元。虚线框330所表示的是像素区320中形成有多个像素单元的有效区域，在该有效区域中，多个像素单元的结构及其布置方式并不特别受限，而是可以包括任意适合的像素单元结构及其布置方式。
在一些实施例中，像素单元可以包括但不限于光电二极管和/或其它能够进行光电转换的结构。像素区的有效区域330中可以包括以任意适合的方式布置的任意数量的像素单元。例如，像素区的有效区域330中可以包括以矩阵形式布置的像素单元阵列，并且相邻的像素单元之间设置有隔离结构，以实现多个像素单元之间的电隔离。隔离结构包括但不限于浅沟槽隔离(STI)。
接着，如图4B所示，在半导体衬底302中的像素区320的邻接逻辑区310(焊垫312)的位置处形成沟槽340。
在一些实施例中，沟槽340可以通过光刻和刻蚀处理来形成。但本领域的技术人员均明白，包括光刻和刻蚀处理的沟槽形成步骤仅仅是例示性的而非限制性的，沟槽340可以根据需要以任意适合的工艺步骤来形成。
在一些实施例中，当后续的加工步骤在半导体衬底302上形成滤色器材料层时，像素区320与逻辑区310之间的高度差会影响滤色器材料层的形态，使得在像素区320的邻接逻辑区310(焊垫312)的位置处的滤色器材料层不平整。而沟槽340可以容纳在像素区320的邻接逻辑区310(焊垫312)的区域处的滤色器材料层的部分材料，使得滤色器材料层的不平整区域减小而适于形成滤色器的平整区域增大，最终使得像素区320中适于设置像素单元的有效区域330增大，提高了图像传感器的面积利用率并降低了成本。
在一些实施例中，沟槽340的体积可以至少部分地取决于逻辑区310与像素区320之间的高度差(焊垫312的高度)。如前所述，形成沟槽340的作用之一在于，当后续的加工步骤在半导体衬底302上形成滤色器材料层时，沟槽340能够容纳在像素区320的邻接逻辑区310(焊垫312)的区域处的滤色器材料层的部分材料，从而使得靠近像素区320一侧的滤色器材料层的不平整区域减小而平整区域增大，最终使得像素区中的有效区域330增大。换言之，设置沟槽340的作用之一是抵消逻辑区310与像素区320之间的高度差对滤色器材料层的形态的影响。因而，沟槽340的体积可以至少部分地取决于逻辑区310与像素区320之间的高度差。如前所述，在本实施例中，逻辑区310与像素区320之间的该高度差是由逻辑区310的焊垫312造成的，因此，在一些实施例中，沟槽340的体积可以至少部分地取决于焊垫312的高度。
在一些实施例中，沟槽340的深度和宽度中的至少一个可以至少部分地与逻辑区310与像素区320之间的高度差(焊垫312的高度)成正比。其中，深度指的是沟槽340的在垂直于半导体衬底302的表面的方向(图4B中的方向x)上的尺寸，而宽度指的是沟槽340的在从像素区到逻辑区或者从逻辑区到像素区的方向上(图4B中的方向y)的尺寸。如前所述，沟槽340的作用之一是减小逻辑区310与邻接焊垫312的像素区320之间的高度差所带来的影响，从而使得后续形成在半导体衬底302上的材料层在靠近像素区320一侧更快地趋于平缓，最终增大像素区中的有效区域330的面积。因此，逻辑区310与像素区320之间的高度差越大，沟槽340的深度和宽度之中的至少一个就可以设置的越大，以有效地抵消逻辑区310与像素区320之间的高度差对材料层的形态造成的影响，最终使得材料层的靠近像素区320的一侧的不平整区域减小而平整区域增大。基于此，沟槽340的深度和宽度中的至少一个可以至少部分地与逻辑区310和像素区320之间的高度差成正比，从而可以至少部分地与焊垫312的高度成正比。优选地，沟槽340的深度可以是焊垫312的高度的1/5或者1/10。
此外，在图4B中，沟槽340的深度小于形成有多个像素单元的有效区域330的深度，但这仅仅是例示性的而并非限制性的。本领域的技术人员将理解，沟槽340的深度可以大于、小于或等于形成有多个像素单元的有效区域330的深度。
接着，如图4C所示，在沟槽340的底壁和侧壁上以及像素区320上形成绝缘层342。
在一些实施例中，沟槽340的底壁和侧壁上的绝缘层以及像素区320上的绝缘层可以在同一步骤中形成，也可以在不同的步骤中形成。此外，沟槽340的底壁和侧壁上的绝缘层与像素区320上的绝缘层的组成和结构可以相同也可以不同。
在一些实施例中，绝缘层342可以是单层或多层结构，以及可以包括用于防止金属污染物穿过的阻挡层。在一个实施例中，绝缘层342可以是氮化硅层(Si3N4)和氮化硅层上的氧化硅层(例如SiO2)的叠层。
在一些实施例中，绝缘层342可以通过沉积和抛光处理来形成。首先，可以在沟槽340和像素区320上沉积绝缘材料，包括但不限于氧化硅和氮化硅。接着，还可以通过化学机械抛光(CMP)对所淀积的绝缘材料进行抛光，直到形成平滑的绝缘层。本领域的技术人员均明白，上述形成绝缘层342的处理步骤仅仅是可选的而并非限制性的。绝缘层342可以以任何适合的处理步骤来形成。
接着，可以在像素区320上方形成多个滤色器。形成多个滤色器的步骤如图4D-4J所示。
如图4D所示，在像素区320上方的绝缘层342上形成用于隔离各个滤色器的格栅350。
在一些实施例中，滤色器的作用包括使得仅特定频段的辐射能够透过滤色器到达像素区320的有效区域330中的像素单元，因此各个滤色器可以对应地设置在像素区320中的各个像素单元上方。格栅350的作用包括防止各个滤色器之间发生辐射串扰，因此在优选的情况下，相邻的滤色器之间都可以设置有格栅，并且滤色器可以与格栅相接触。例如，如果像素区320中的有效区域330中的多个像素单元以矩阵形式布置，则格栅350以多条横线与多条竖线垂直交叉的“井”字格的形式布置。在一些实施例中，像素区320中的有效区域330中的各个像素单元之间可以设置有隔离结构(例如起电隔离作用的浅沟槽隔离)，此时，像素区上的格栅350可以与有效区域330中的隔离结构对应地设置。优选地，格栅350可以设置在有效区域330中的像素单元之间的隔离结构上方。
在一些实施例中，形成格栅350的步骤包括但不限于沉积、光刻和刻蚀。优选地，格栅350可以包括金属钨(W)。
如图4E所示，在半导体衬底302上和沟槽340中形成用于透过第一频段的辐射的滤色器材料层360。
对比参照图2和图4E，在像素区(120,320)的邻接焊垫(112,312)的位置处，图4E中的滤色器材料层360的坡度明显比图2中的滤色器材料层160的坡度更为陡峭，即坡度更大，因而图4E中的滤色器材料层360在朝向像素区的方向上更快地趋于平缓，使得适于用来形成滤色器的有效区域更大。假定图2中的图像传感器与图4E中的图像传感器结构基本相同，区别仅在于图4E中还形成有沟槽340，则图4E中的图像传感器的有效区域330远大于图2中的图像传感器的有效区域130，因而图4E中的图像传感器能够包括更多数量的像素单元，面积利用更高，能够提高图像感测效果或者降低成本。
在一些实施例中，滤色器材料层360可以通过以下任何涂覆技术中的任何来形成，包括但不限于悬涂、刷涂、喷涂、静电喷涂、3D印刷及其技术的任意组合。本领域的技术人员均明白，上述形成滤色器材料层360的工艺步骤仅仅是可选的而并非限制性的，本发明的滤色器材料层360可以以任何适合的工艺步骤来形成。
在一些实施例中，滤色器的厚度和/或其材料的粘滞性可以影响在像素区320的邻接逻辑区310(焊垫312)的位置处所形成的滤色器材料层362的形态，例如影响在此处的滤色器材料层362的坡度。在这种情况下，沟槽340的体积可以至少部分地取决于逻辑区310与像素区320之间的高度差(焊垫312的高度)和/或滤色器的厚度。并且沟槽340的体积还可以至少部分地取决于滤色器的材料的粘滞性。在一些实施例中，沟槽340的深度和宽度中的至少一个可以至少部分地取决于逻辑区310与像素区320之间的高度差(焊垫312的高度)和/或滤色器的厚度。并且沟槽340的深度和宽度中至少一个还可以至少部分地取决于滤色器的材料的粘滞性。
接着，如图4F所示，去除滤色器材料层360的部分，以在像素区320上方形成多个能够透过第一频段的辐射的滤色器352。这里，术语“辐射”包括但不限于光辐射，例如，可见光、红外线、紫外线等。
在一些实施例中，去除所述滤色器材料层360的部分可以通过刻蚀工艺来完成，包括但不限于干法刻蚀和湿法刻蚀。但本领域的技术人员均明白，上述，去除所述滤色器材料层360的部分的处理步骤仅仅是可选的而并非限制性的，上述去除步骤可以以任何适合的工艺来形成。
接着，如图4G所示，在半导体衬底302上和沟槽340中形成用于透过第二频段的滤色器材料层362。滤色器材料层362可以与滤色器材料层360类似地形成，此处不再重复描述。
接着，如图4H所示，去除滤色器材料层362的部分，以在像素区320上方形成多个能够透过第二频段的辐射的滤色器354。该步骤可以与图4F所示的步骤类似地进行，此处不再重复描述。
接着，如图4I所示，在像素区320上方形成多个能够透过第三频段的辐射的滤色器356。滤色器356可以与滤色器352或滤色器354类似地形成，此处不再重复描述。
在一些实施例中，滤色器352所能透过的第一频段的辐射、滤色器354所能透过的第二频段的辐射以及滤色器356所能透过的第三频段的辐射可以是某种颜色的光，包括但不限于红色光、绿色光、蓝色光等等。
注意，上述图像传感器的制造方法300分别形成了能够透过三个不同频段的辐射的三种滤色器。但根据本发明的图像传感器的制造方法不限于此，而是可以根据需要，通过增减步骤来形成任意多种滤色器。
最后，如图4J所示，在多个滤色器352、354和356上方可以对应地设置多个微透镜370。如结合图2以及图4E所描述的，采用了本公开技术的图像传感器能够获得更大面积的平整的有效区域。当能够形成微透镜的有效区域变大时，能够在相同面积的半导体衬底上包括更多数量的像素单元。
本领域的技术人员均明白，上述步骤并不限制本发明的方案，而是可以根据实际应用进行任意的修改或变型。
根据本公开的示例性实施例，还提供一种图像传感器，其可以如图4J所示。该图像传感器包括半导体衬底302，该半导体衬底302包括像素区310和逻辑区320，其中，像素区320中的有效区域330中形成有多个像素单元，并且逻辑区310和像素区320之间存在高度差。该图像传感器还包括沟槽340，形成在像素区320的邻接逻辑区310的位置处。
在一些实施例中，逻辑区310上方形成有一个或多个焊垫312。在随后描述的实施例中，焊垫312是造成逻辑区320和像素区310之间高度差的主要原因，因而，逻辑区310和像素区320之间的高度差主要取决于焊垫312。然而，本领域技术人员应当理解，造成逻辑区320和像素区310之间高度差的主要原因并不仅限于焊垫，而此处仅仅是为了清楚说明本公开的技术方案所举出的一种特定实施例。
在一些实施例中，沟槽340的体积可以至少部分地取决于逻辑区310和像素区320之间的高度差。
在一些实施例中，沟槽340的深度和宽度中的至少一个可以至少部分地与逻辑区310和像素区320之间的高度差成正比。
在一些实施例中，上述图像传感器还可以包括形成在在半导体衬底302的像素区320上方的多个滤色器352、354和356。
在一些实施例中，沟槽340的体积可以至少部分地取决于逻辑区310和像素区320之间的高度差和/或滤色器352、354和356的厚度。
在一些实施例中，沟槽340的体积还可以至少部分地取决于用于形成滤色器的材料的粘滞性。
在一些实施例中，图像传感器还包括格栅350，其形成在像素区320上并且用于隔离各个滤色器。其中，多个滤色器与像素区320中的多个像素单元对应地设置并且与格栅350相接触。
在一些实施例中，上述图像传感器还包括形成在沟槽340的底壁和侧壁上以及像素区320上的绝缘层342。在一个实施例中，绝缘层342可以为单层或多层结构。在一个实施例中，绝缘层342可以包括氮化硅层和设置在所述氮化硅层上的氧化硅层。
在一些实施例中，上述图像传感器还可以包括对应地设置在多个滤色器上方的多个微透镜370。
本领域的技术人员均明白，上述描述并不限制本发明的方案，而是可以根据实际应用进行任意的变型或更改。
根据本公开的一个方面，提供了一种用于制造图像传感器的方法，其特征在于，所述方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括像素区和逻辑区，其中，所述像素区中形成有多个像素单元，所述逻辑区和所述像素区之间存在高度差；以及在所述像素区的邻接所述逻辑区的位置处形成沟槽。
在一个实施例中，所述方法还包括在所述沟槽的底壁和侧壁上以及所述像素区上形成绝缘层，其中，在所述沟槽的底壁和侧壁上形成绝缘层与在所述像素区上形成绝缘层在不同的工艺步骤中完成。
在一个实施例中，所述沟槽的体积至少部分地取决于所述高度差。
在一个实施例中，所述沟槽的深度和宽度中的至少一个至少部分地与所述高度差成正比。
在一个实施例中，所述沟槽的体积至少部分地取决于所述高度差和所述像素区上形成的滤色器的厚度。
在一个实施例中，所述沟槽的体积还至少部分地取决于用于形成所述滤色器的材料的粘滞性。
在一个实施例中，所述高度差主要取决于形成在所述逻辑区上的焊垫。
在一个实施例中，所述方法还包括：在形成所述沟槽之后，在所述像素区上方形成多个滤色器。
在一个实施例中，形成所述多个滤色器包括：在所述像素区上形成用于隔离各个滤色器的格栅；在所述半导体衬底上和所述沟槽中形成滤色器材料层；以及去除所述滤色器材料层的部分，以在所述像素区上方形成所述多个滤色器，其中，所述多个滤色器与所述像素区中的所述多个像素单元对应地设置并且与所述格栅相接触。
在一个实施例中，所述沟槽用于抵消所述逻辑区与所述像素区的高度差对所述滤色器材料层的形态的影响。
在一个实施例中，所述方法还包括：在所述多个滤色器上方对应地设置多个微透镜。
根据本公开的另一个方面，提供了一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括：半导体衬底，所述半导体衬底包括像素区和逻辑区，其中，所述像素区中形成有多个像素单元，所述逻辑区和所述像素区之间存在高度差；以及沟槽，形成在所述像素区的邻接所述逻辑区的位置处。
在一个实施例中，所述沟槽的体积至少部分地取决于所述高度差。
在一个实施例中，所述沟槽的深度和宽度中的至少一个至少部分地与所述高度差成正比。
在一个实施例中，所述沟槽的体积至少部分地取决于所述高度差和所述像素区上形成的滤色器的厚度。
在一个实施例中，所述沟槽的体积还至少部分地取决于用于形成所述滤色器的材料的粘滞性。
在一个实施例中，所述高度差主要取决于形成在所述逻辑区上的焊垫。
在一个实施例中，所述图像传感器还包括：多个滤色器，形成在所述像素区上方。
在一个实施例中，所述图像传感器还包括：格栅，形成在所述像素区上并且用于隔离各个滤色器；其中，所述多个滤色器与所述像素区中的所述多个像素单元对应地设置并且与所述格栅相接触。
在一个实施例中，所述图像传感器还包括形成在所述沟槽的底壁和侧壁上以及所述像素区上的绝缘层。
在一个实施例中，所述图像传感器还包括：多个微透镜，对应地设置在所述多个滤色器上方。
在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等，如果存在的话，用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本公开的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其他取向上操作。
如在此所使用的，词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。
如在此所使用的，词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪音以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。
另外，仅仅为了参考的目的，还可以在下面描述中使用某种术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。
还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。
在本公开中，术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式，因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。
本领域技术人员应当意识到，在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其他各种实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合，而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种用于制造图像传感器的方法，其特征在于，所述方法包括：
提供半导体衬底，所述半导体衬底包括像素区和逻辑区，其中，所述像素区中形成有多个像素单元，所述逻辑区和所述像素区之间存在高度差；以及
在所述像素区的邻接所述逻辑区的位置处形成沟槽。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述沟槽的底壁和侧壁上以及所述像素区上形成绝缘层，其中，在所述沟槽的底壁和侧壁上形成绝缘层与在所述像素区上形成绝缘层在不同的工艺步骤中完成。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沟槽的体积至少部分地取决于所述高度差。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述沟槽的深度和宽度中的至少一个至少部分地与所述高度差成正比。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述沟槽的体积至少部分地取决于所述高度差和所述像素区上形成的滤色器的厚度。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述沟槽的体积还至少部分地取决于用于形成所述滤色器的材料的粘滞性。
7.根据权利要求3-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述高度差主要取决于形成在所述逻辑区上的焊垫。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在形成所述沟槽之后，在所述像素区上方形成多个滤色器。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述多个滤色器包括：
在所述像素区上形成用于隔离各个滤色器的格栅；
在所述半导体衬底上和所述沟槽中形成滤色器材料层；以及
去除所述滤色器材料层的部分，以在所述像素区上方形成所述多个滤色器，
其中，所述多个滤色器与所述像素区中的所述多个像素单元对应地设置并且与所述格栅相接触。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述沟槽用于抵消所述逻辑区与所述像素区的高度差对所述滤色器材料层的形态的影响。
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