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CN108258001A - 图像传感器及其制造方法 - Google Patents

图像传感器及其制造方法 Download PDF

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CN108258001A
CN108258001A CN201810075133.3A CN201810075133A CN108258001A CN 108258001 A CN108258001 A CN 108258001A CN 201810075133 A CN201810075133 A CN 201810075133A CN 108258001 A CN108258001 A CN 108258001A
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CN
China
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semiconductor material
substrate
image sensor
deep trench
bandgap
Prior art date
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Application number
CN201810075133.3A
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English (en)
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王连红
黄晓橹
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Huaian Imaging Device Manufacturer Corp
Original Assignee
Huaian Imaging Device Manufacturer Corp
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Publication date
Application filed by Huaian Imaging Device Manufacturer Corp filed Critical Huaian Imaging Device Manufacturer Corp
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
    • H—ELECTRICITY
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    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/807—Pixel isolation structures

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Abstract

本公开涉及图像传感器及其制造方法。其中一个实施例提供了一种图像传感器，其包括：衬底，在所述衬底中形成有光电二极管，所述光电二极管由第一半导体材料构成；以及从所述衬底的一个主表面延伸到所述衬底中的深沟槽隔离部，所述深沟槽隔离部布置在所述光电二极管周围，且至少包括绝缘材料和第二半导体材料，其中所述绝缘材料隔离各光电二极管，所述第二半导体材料的带隙不同于所述第一半导体材料的带隙。

Description

图像传感器及其制造方法
技术领域
本公开涉及半导体领域，具体来说，涉及图像传感器及其制造方法。
背景技术
在现有的图像传感器中，存在着暗电流问题，会影响图像传感器的性能。
因此存在降低暗电流的需求。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种新型的图像传感器及其制造方法。特别地，本公开的一个目的涉及降低图像传感器的暗电流。
根据本公开的第一方面，提供了一种图像传感器，其包括：衬底，在所述衬底中形成有光电二极管，所述光电二极管由第一半导体材料构成；以及从所述衬底的一个主表面延伸到所述衬底中的深沟槽隔离部，所述深沟槽隔离部布置在所述光电二极管周围，且至少包括绝缘材料和第二半导体材料，其中所述绝缘材料隔离各光电二极管，所述第二半导体材料的带隙不同于所述第一半导体材料的带隙。
根据本公开的第二方面，提供了一种用于制造图像传感器的方法，其包括：通过从衬底的一个主表面对所述衬底进行刻蚀来形成深沟槽，其中所述衬底中已形成有光电二极管，所述光电二极管由第一半导体材料构成，所述深沟槽位于所述光电二极管周围；填充所述深沟槽以形成深沟槽隔离部，所述深沟槽隔离部至少包括绝缘材料和第二半导体材料，其中所述绝缘材料隔离各光电二极管，所述第二半导体材料的带隙不同于所述第一半导体材料的带隙。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得更为清楚。
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示出了根据本公开一个示例性实施例的图像传感器的截面图。
图2示出了根据本公开一个示例性实施例的图像传感器的制造方法的流程图。
图3A-3G分别示出了在根据本公开一个示例性实施例来制造图像传感器的一个方法示例的各个步骤处的装置截面示意图。
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
下面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。也就是说，本文中的图像传感器及其制造方法是以示例性的方式示出，来说明本公开中的结构和方法的不同实施例。然而，本领域技术人员将会理解，它们仅仅说明可以用来实施的本发明的示例性方式，而不是穷尽的方式。此外，附图不必按比例绘制，一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。
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。
本申请的发明人经过研究发现，在现有的图像传感器中，部分暗电流是由于不期望波长的光(例如，红外光和紫外光)进入光电二极管而引起的。而且即使采用了滤色器，也还会有些红外光和紫外光进入光电二极管，从而引起暗电流。
对此，经过深入研究，本申请的发明人提出了一种新型的图像传感器的结构，其在深沟槽隔离(Deep Trench Isolation，DTI)结构中形成具有与光电二极管材料不同的带隙的半导体材料，用来吸收不期望感测到的光(例如，红外光和/或紫外光)，从而减少其可能引起的暗电流。因此，使用本公开的技术可以降低暗电流。
在本文中，术语“带隙”指的是半导体材料的导带与价带之间的能带间隙。本领域技术人员均理解，半导体材料的带隙与吸收的光的能量(即，波长)有关。
为了更全面、清楚地理解本发明，下面将结合附图来阐述根据本公开的新颖的技术。
图1示出了根据本公开一个示例性实施例的图像传感器的截面图。应注意，实际的图像传感器可能还存在之前/后续制造的其它部件，而为了避免模糊本公开的要点，附图没有示出且本文也不去讨论其它部件。本文主要关注DTI结构。
如图1所示，图像传感器包括衬底101，在该衬底101中形成有光电二极管PD 102。PD 102由第一半导体材料构成。在一些情况下，衬底101可以为简单的半导体晶圆，例如硅晶圆，而PD 102是通过对衬底101进行掺杂形成合适的N型区和/或P型区来形成的，此时，第一半导体材料即为衬底101的材料。但是本发明并不限制PD 102的结构，而为了避免模糊本公开的要点，图中省略了PD 102的具体结构。另外，虽然图中出于简洁的目的把衬底101画成了一个简单的块衬底，但是显然本发明不限于此。衬底101可以由适合于图像传感器的任何半导体材料(诸如Si、SiC、SiGe等)制成，例如可以是单晶硅衬底。在一些实施方式中，衬底101也可以为绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上锗硅等各种复合衬底。本领域技术人员均理解衬底101不受到任何限制，而是可以根据实际应用进行选择。衬底101之中和之下还可以形成有其它的半导体器件构件，例如，在早期/后续处理步骤中形成的其它构件等。而且本发明并不限制图像传感器的类型，例如前照式(FSI)和背照式(BSI)都能适用。
另外，如图1所示，图像传感器还包括深沟槽隔离部103，其从衬底101的一个主表面延伸到衬底中。深沟槽隔离部103布置在PD 102周围。本领域技术人员均理解，对于CMOS图像传感器而言，通常在PD 102与深沟槽隔离部103之间还会形成若干晶体管(例如4个晶体管)，其与PD 102共同构成一个像素单元，而深沟槽隔离部103在各个像素单元之间实现隔离。然而，为了简单起见，图中未示出像素单元中的晶体管，而且深沟槽隔离部103也可以视为对各个PD 102进行了隔离。
另外，为了简单起见，图中只示出了三个PD和其间的两个深沟槽隔离部，但是本领域技术人员均明白，本发明不限于此。通常，一个图像传感器可以包括巨大数量的像素单元以及其间隔离用的深沟槽隔离部。此外，本领域技术人员均能理解，本发明也并不限于图1所示的深沟槽的形状。
深沟槽隔离部103至少包括绝缘材料105和第二半导体材料104，其中绝缘材料105隔离各PD 102，第二半导体材料104的带隙不同于PD 102的第一半导体材料的带隙，用来吸收与待PD 102检测的光不同波长的光。
在一些实施方式中，第二半导体材料104的带隙小于第一半导体材料的带隙，以使得第二半导体材料104能吸收红外光。例如，第二半导体材料包括SiGe或者TiO2等等。
在另一些实施方式中，第二半导体材料104的带隙大于第一半导体材料的带隙，以使得第二半导体材料104能吸收紫外光。例如，第二半导体材料包括GaN或GaAs之类的III-V族化合物半导体等。
虽然图1中未示出，但是在一些情况下，深沟槽隔离部103不止包括绝缘材料105和第二半导体材料104，而是在第二半导体材料104和绝缘材料105之间和/或在第二半导体材料104和衬底101之间可以包括其它材料层。
例如，在一些实施方式中，深沟槽隔离部103还可以包括第三半导体材料，其中第二半导体材料和第三半导体材料中一者的带隙大于第一半导体材料的带隙以致能吸收紫外光，而另一者的带隙小于第一半导体材料的带隙以致能吸收红外光。优选地，在一些实施方式中，深沟槽隔离部103还可以包括衬垫层和高介电常数材料层，其中所述衬垫层、所述高介电常数材料层、所述第二半导体材料、所述第三半导体材料和所述绝缘材料依次层叠。即，在用于该深沟槽隔离部103的深沟槽中依次形成所述衬垫层、所述高介电常数材料层、所述第二半导体材料、所述第三半导体材料和所述绝缘材料。衬垫层可以包括氧化物，例如氧化硅，用来修复深沟槽的表面损伤(通常是刻蚀深沟槽时带来的)，而且便于后续层的形成。高介电常数材料层可以包括HfO或AlO等，用来提高光电二极管的光电流等。
在一些实施方式中，深沟槽隔离部103中的第二半导体材料或第三半导体材料还可以延伸到衬底101的主表面上，即，延伸到PD 102上。优选地，位于PD 102上的半导体材料的带隙大于第一半导体材料的带隙。如果该半导体材料的带隙小于第一半导体材料的带隙，则可能会吸收本应由PD 102感测的光(例如，可见光)，从而影响PD 102的性能。
在一些实施方式中，例如，在一些背照式图像传感器的情况下，上述衬底101的主表面为衬底101的背面，即，从衬底背面形成该深沟槽隔离部103。相比于从衬底正面形成深沟槽隔离部103的情况，这可以避免给衬底正面带来太大损伤以至于影响PD或其他晶体管的性能。通常可以在衬底正面用浅沟槽隔离(STI)部来隔离各个PD。
在本文中，衬底的“主表面”意指该衬底(例如，硅晶圆)的与厚度方向垂直的两个主要表面。衬底的“正面”指的是其上形成晶体管和金属互连层的那个主表面，而衬底的“背面”为与正面相反的那个主表面。
图2示出了根据本公开一个示例性实施例的图像传感器制造方法200的流程图。上面结合图1所描述的内容也可以适用于对应的特征，下面可能不再赘述。
具体而言，如图2所示，在步骤210处，通过从衬底的一个主表面对所述衬底进行刻蚀来形成深沟槽，其中所述衬底中已形成有光电二极管，所述光电二极管由第一半导体材料构成，所述深沟槽位于所述光电二极管周围。
在一些实施方式中，所述衬底的所述主表面为所述衬底的背面。
在步骤220处，填充所述深沟槽以形成深沟槽隔离部，所述深沟槽隔离部至少包括绝缘材料和第二半导体材料，其中所述绝缘材料隔离各光电二极管，所述第二半导体材料的带隙不同于所述第一半导体材料的带隙。
在一些实施方式中，形成深沟槽隔离部的步骤包括：保形地沉积一层所述第二半导体材料；在所述第二半导体材料上沉积所述绝缘材料以致填满所述深沟槽；以及去除位于所述衬底的所述主表面上的所述第二半导体材料和所述绝缘材料。
在一些实施方式中，形成深沟槽隔离部的步骤包括：保形地沉积一层所述第二半导体材料；在所述第二半导体材料上沉积所述绝缘材料以致填满所述深沟槽；以及去除位于所述衬底的所述主表面上的所述绝缘材料，而保留位于所述主表面上的所述第二半导体材料，其中所述第二半导体材料的带隙大于所述第一半导体材料的带隙。
在一些实施方式中，所述第二半导体材料的带隙小于所述第一半导体材料的带隙，以使得所述第二半导体材料能吸收红外光。例如，所述第二半导体材料包括SiGe或者TiO2。
在一些实施方式中，所述第二半导体材料的带隙大于所述第一半导体材料的带隙，以使得所述第二半导体材料能吸收紫外光。例如，所述第二半导体材料包括像GaN或GaAs之类的III-V族化合物半导体。
在一些实施方式中，所述深沟槽隔离部还包括第三半导体材料，其中所述第二半导体材料和所述第三半导体材料中一者的带隙大于所述第一半导体材料的带隙以致能吸收紫外光，而另一者的带隙小于所述第一半导体材料的带隙以致能吸收红外光。
在一些实施方式中，形成深沟槽隔离部的步骤还包括：在沉积所述绝缘材料之前，在所述第二半导体材料上保形地沉积一层第三半导体材料，其中所述第二半导体材料和所述第三半导体材料中一者的带隙大于所述第一半导体材料的带隙以致能吸收紫外光，而另一者的带隙小于所述第一半导体材料的带隙以致能吸收红外光。优选地，在所述第三半导体材料的带隙小于所述第一半导体材料的带隙的情况下，去除位于所述衬底的所述主表面上的所述第三半导体材料。
在一些实施方式中，形成深沟槽隔离部的步骤还包括：在沉积所述第二半导体材料之前，在所述深沟槽的整个壁上依次形成衬垫层和高介电常数材料层。
为了更完整全面地理解本发明，下面将以图3A-3G为例来详细描述根据本公开一个示例性实施例的图像传感器制造方法的一个具体示例。本示例特别适用于背照式CMOS图像传感器，其在减薄后的衬底背面形成深沟槽隔离结构。请注意，这个示例并不意图构成对本发明的限制。例如，本发明并不仅限于图3A-3G所示出的图像传感器的具体结构，而是对所有有相同需求或设计考量的图像传感器都适用。上面结合图1-2所描述的内容也可以适用于对应的特征。
图3A-3G分别示出了在该方法示例的各个步骤处的装置截面示意图。
在图3A处，通常已从衬底101的正面在衬底101中通过离子注入等处理形成了光电二极管PD 102，并且完成了衬底正面的各种处理，且对衬底背面进行了减薄。因此，PD 102由衬底101包含的第一半导体材料构成。然后，从衬底101的背面对衬底101进行刻蚀，从而在PD 102周围形成了深沟槽106。可以通过各种常规手段来刻蚀形成该深沟槽。如前所述，衬底101和PD 102的结构不受到任何限制，而是可以根据实际应用进行选择。
在图3B处，通过热氧化或者沉积处理等，在衬底101的所有暴露的表面上(包括深沟槽106的整个壁上)形成衬垫层107作为缓冲层。衬垫层107可以包括氧化硅等，用来修复前一步的刻蚀处理带来的损伤，避免衬底与后续沉积的材料的失配等。
在图3C处，通过化学气相沉积(CVD)等处理，在衬垫层107上保形地沉积高介电常数(High-K)材料层108。该高介电常数材料层108可以包括HfO或AlO等，用来提高光电二极管的光电流等。
在图3D处，在高介电常数材料层108上保形地沉积一层第二半导体材料104，该第二半导体材料104的带隙大于第一半导体材料的带隙以致能吸收紫外光。第二半导体材料104可以包括像GaN或GaAs之类的III-V族化合物半导体等。
在图3E处，在第二半导体材料104上保形地沉积一层第三半导体材料109，其中第三半导体材料109的带隙小于第一半导体材料的带隙以致能吸收红外光。例如，第三半导体材料109可以包括SiGe或者TiO2等。
然后，在图3F处，在第三半导体材料109上沉积绝缘材料105(例如氧化硅、氮化硅等)，以填满深沟槽106。
然后，在图3G处，利用例如化学机械抛光(CMP)或回刻(etch back)处理等，去除位于衬底101的背面上的绝缘材料105和第三半导体材料109，而保留了位于背面上的第二半导体材料104、高介电常数材料层108和衬垫层107。保留位于背面上的第二半导体材料104可以更多地吸收紫外光，从而进一步降低暗电流。而去除位于背面上的第三半导体材料109可以避免其对可见光的吸收，避免影响PD的性能。
可替代地，根据需要，也可以进一步去除位于背面上的第二半导体材料104、高介电常数材料层108和/或衬垫层107。
如图3G所示，最终在深沟槽106中填充形成了深沟槽隔离部103，其包括从下向上依次层叠的衬垫层107、高介电常数材料层108、第二半导体材料104、第三半导体材料109和绝缘材料105。当然，本领域技术人员均理解，对于本发明而言，衬垫层107和高介电常数材料层108不是必需的，而是可以根据需要来形成。对于第二半导体材料104和第三半导体材料109，也是可以根据需要来形成其中一者或两者，或者可以形成更多的不同带隙的其它半导体材料层。
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，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，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。
上述描述可以指示被“连接”或“耦接”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的，除非另外明确说明，“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地，除非另外明确说明，“耦接”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用，即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说，“耦接”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结，包括利用一个或多个中间元件的连接。
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。
另外，本公开的实施方式还可以包括以下示例：
1、一种图像传感器，其特征在于，包括：
衬底，在所述衬底中形成有光电二极管，所述光电二极管由第一半导体材料构成；以及
从所述衬底的一个主表面延伸到所述衬底中的深沟槽隔离部，所述深沟槽隔离部布置在所述光电二极管周围，且至少包括绝缘材料和第二半导体材料，其中所述绝缘材料隔离各光电二极管，所述第二半导体材料的带隙不同于所述第一半导体材料的带隙。
2、根据1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二半导体材料的带隙小于所述第一半导体材料的带隙，以使得所述第二半导体材料能吸收红外光。
3、根据1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二半导体材料的带隙大于所述第一半导体材料的带隙，以使得所述第二半导体材料能吸收紫外光。
4、根据1所述的图像传感器，其特征在于，所述深沟槽隔离部还包括第三半导体材料，其中所述第二半导体材料和所述第三半导体材料中一者的带隙大于所述第一半导体材料的带隙以致能吸收紫外光，而另一者的带隙小于所述第一半导体材料的带隙以致能吸收红外光。
5、根据2或4所述的图像传感器，其特征在于，所述第二半导体材料包括SiGe或者TiO2。
6、根据3或4所述的图像传感器，其特征在于，所述第二半导体材料包括III-V族化合物半导体。
7、根据3或4所述的图像传感器，其特征在于，所述第二半导体材料包括GaN或GaAs。
8、根据1所述的图像传感器，其特征在于，还包括位于所述衬底的所述主表面上的第二半导体材料或第三半导体材料，其中所述第二半导体材料和所述第三半导体材料的带隙都大于所述第一半导体材料的带隙。
9、根据4所述的图像传感器，其特征在于，所述深沟槽隔离部还包括衬垫层和高介电常数材料层，其中所述衬垫层、所述高介电常数材料层、所述第二半导体材料、所述第三半导体材料和所述绝缘材料依次层叠。
10、根据1所述的图像传感器，其特征在于，所述衬底的所述主表面为所述衬底的背面。
11、一种用于制造图像传感器的方法，其特征在于，包括：
通过从衬底的一个主表面对所述衬底进行刻蚀来形成深沟槽，其中所述衬底中已形成有光电二极管，所述光电二极管由第一半导体材料构成，所述深沟槽位于所述光电二极管周围；
填充所述深沟槽以形成深沟槽隔离部，所述深沟槽隔离部至少包括绝缘材料和第二半导体材料，其中所述绝缘材料隔离各光电二极管，所述第二半导体材料的带隙不同于所述第一半导体材料的带隙。
12、根据11所述的方法，其特征在于，形成深沟槽隔离部的步骤包括：
保形地沉积一层所述第二半导体材料；
在所述第二半导体材料上沉积所述绝缘材料以致填满所述深沟槽；以及
去除位于所述衬底的所述主表面上的所述第二半导体材料和所述绝缘材料。
13、根据11所述的方法，其特征在于，形成深沟槽隔离部的步骤包括：
保形地沉积一层所述第二半导体材料；
在所述第二半导体材料上沉积所述绝缘材料以致填满所述深沟槽；以及
去除位于所述衬底的所述主表面上的所述绝缘材料，而保留位于所述主表面上的所述第二半导体材料，其中所述第二半导体材料的带隙大于所述第一半导体材料的带隙。
14、根据11-12中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第二半导体材料的带隙小于所述第一半导体材料的带隙，以使得所述第二半导体材料能吸收红外光。
15、根据11-13中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第二半导体材料的带隙大于所述第一半导体材料的带隙，以使得所述第二半导体材料能吸收紫外光。
16、根据11所述的方法，其特征在于，所述深沟槽隔离部还包括第三半导体材料，其中所述第二半导体材料和所述第三半导体材料中一者的带隙大于所述第一半导体材料的带隙以致能吸收紫外光，而另一者的带隙小于所述第一半导体材料的带隙以致能吸收红外光。
17、根据12-13中的任一项所述的方法，其特征在于，形成深沟槽隔离部的步骤还包括：
在沉积所述绝缘材料之前，在所述第二半导体材料上保形地沉积一层第三半导体材料，其中所述第二半导体材料和所述第三半导体材料中一者的带隙大于所述第一半导体材料的带隙以致能吸收紫外光，而另一者的带隙小于所述第一半导体材料的带隙以致能吸收红外光。
18、根据17所述的方法，其特征在于，形成深沟槽隔离部的步骤还包括：
在所述第三半导体材料的带隙小于所述第一半导体材料的带隙的情况下，去除位于所述衬底的所述主表面上的所述第三半导体材料。
19、根据14所述的方法，其特征在于，所述第二半导体材料包括SiGe或者TiO2。
20、根据15所述的方法，其特征在于，所述第二半导体材料包括III-V族化合物半导体。
21、根据15所述的方法，其特征在于，所述第二半导体材料包括GaN或GaAs。
22、根据12-13中的任一项所述的方法，其特征在于，形成深沟槽隔离部的步骤还包括：
在沉积所述第二半导体材料之前，在所述深沟槽的整个壁上依次形成衬垫层和高介电常数材料层。
23、根据11所述的方法，其特征在于，所述衬底的所述主表面为所述衬底的背面。
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)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
衬底，在所述衬底中形成有光电二极管，所述光电二极管由第一半导体材料构成；以及
从所述衬底的一个主表面延伸到所述衬底中的深沟槽隔离部，所述深沟槽隔离部布置在所述光电二极管周围，且至少包括绝缘材料和第二半导体材料，其中所述绝缘材料隔离各光电二极管，所述第二半导体材料的带隙不同于所述第一半导体材料的带隙。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二半导体材料的带隙小于所述第一半导体材料的带隙，以使得所述第二半导体材料能吸收红外光。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二半导体材料的带隙大于所述第一半导体材料的带隙，以使得所述第二半导体材料能吸收紫外光。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述深沟槽隔离部还包括第三半导体材料，其中所述第二半导体材料和所述第三半导体材料中一者的带隙大于所述第一半导体材料的带隙以致能吸收紫外光，而另一者的带隙小于所述第一半导体材料的带隙以致能吸收红外光。
5.根据权利要求2或4所述的图像传感器，其特征在于，所述第二半导体材料包括SiGe或者TiO2。
6.根据权利要求3或4所述的图像传感器，其特征在于，所述第二半导体材料包括III-V族化合物半导体。
7.根据权利要求3或4所述的图像传感器，其特征在于，所述第二半导体材料包括GaN或GaAs。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括位于所述衬底的所述主表面上的第二半导体材料或第三半导体材料，其中所述第二半导体材料和所述第三半导体材料的带隙都大于所述第一半导体材料的带隙。
9.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述深沟槽隔离部还包括衬垫层和高介电常数材料层，其中所述衬垫层、所述高介电常数材料层、所述第二半导体材料、所述第三半导体材料和所述绝缘材料依次层叠。
10.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述衬底的所述主表面为所述衬底的背面。
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