[发明专利]图像传感器及其形成方法、工作方法

权利要求书

1.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底包括第一区和第二区，所述第一区包括多个第一隔离区和多个第一像素区，所述第一隔离区位于相邻第一像素区之间，所述第二区包括多个第二像素区和多个第二隔离区，所述第二隔离区位于相邻第二像素区之间；

在所述衬底第一隔离区表面形成第一栅格层；

在衬底第一像素区表面形成第一滤光层，所述第一滤光层位于第一栅格层之间；

在衬底第二隔离区表面形成第二栅格层，所述第二栅格层顶部表面高于第一栅格层；

在衬底第二像素区表面形成第二滤光层，所述第二滤光层位于第二栅格层之间，所述第二滤光层的厚度大于第一滤光层的厚度；

其中，所述第一栅格层的形成方法包括：在所述衬底第一区和第二区表面形成初始第一栅格材料层；在所述初始第一栅格材料层表面形成第一图形化层，所述第一图形化层暴露出第一像素区的初始第一栅格材料层，所述第一图形化层覆盖第二区和第一隔离区的初始第一栅格材料层；以所述第一图形化层为掩膜，刻蚀去除第一像素区的初始第一栅格材料层，在衬底第一隔离区形成第一栅格层，相邻第一栅格层之间具有第一凹槽。

2.根据权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，形成初始第一栅格材料层之前，还包括：在所述衬底第一区和第二区表面形成保护层；所述初始第一栅格材料层位于所述保护层表面；以所述第一图形化层为掩膜刻蚀所述初始第一栅格材料层，直至暴露出第一隔离区的保护层表面，在第一隔离区保护层表面形成第一栅格层，相邻第一栅格层之间具有第一凹槽，所述第一凹槽暴露出第一像素区的保护层表面。

3.根据权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第二栅格层的形成方法包括：形成第一滤光层后，在所述第二区的初始第一栅格材料层、第一滤光层和第一栅格层表面形成初始增厚层；在所述初始增厚层表面形成第二图形化层，所述第二图形化层暴露出第二像素区的初始增厚层，所述第二图形化层覆盖第一区和第二隔离区的初始增厚层；以所述第二图形化层为掩膜，刻蚀去除第二像素区的初始增厚层和初始第一栅格材料层，在衬底第二隔离区形成第二栅格层，相邻第二栅格层之间具有第二凹槽。

4.根据权利要求1或2所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一滤光层的形成方法包括：在所述第一凹槽内、第一栅格层表面和第二区的初始第一栅格材料层表面形成初始第一滤光层；回刻蚀所述初始第一滤光层，直至暴露出第一栅格层表面，形成所述第一滤光层。

5.根据权利要求3所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第二滤光层的形成方法包括：刻蚀去除第二像素区的初始增厚层和初始第一栅格材料层后，在所述第二凹槽内、第一区初始增厚层表面和第二栅格层表面形成初始第二滤光层；回刻蚀所述初始第二滤光层，直至暴露出第二栅格层表面，形成所述第二滤光层。

6.根据权利要求3所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述初始增厚层的材料包括氧化硅或氮化硅。

7.根据权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一栅格层的材料为金属材料，所述金属材料包括：铜、钨、镍、铬、钛、钽和铝中的一种或多种组合。

8.根据权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一滤光层的高度小于或等于第一栅格层的高度。

9.根据权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第二滤光层的高度小于或等于第二栅格层的高度。

10.根据权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第二滤光层与第一滤光层的高度差为350nm～450nm。

11.根据权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，形成第二滤光层后，还包括：在所述第一滤光层表面形成第一透镜层；在所述第二滤光层表面形成第二透镜层。