本实用新型涉及图像传感器和成像系统，并且具体地涉及包括具有凸表面的介电元件的图像传感器以及对应的成像系统。
背景技术：
电子设备(诸如移动电话、相机和计算机)通常使用图像传感器来捕获图像。典型的CMOS(互补金属氧化物半导体)成像器电路包括像素的焦平面阵列，并且每个像素包括用于在衬底的一部分中聚积光生电荷的光传感器，诸如光电门或光电二极管。
许多常规高性能图像传感器由一种或多种规范描述，诸如高分辨率、高动态范围、高速度、高量子效率、低噪声、低暗电流、无图像滞后、电荷存储容量、输出电压摆幅等。虽然规范中的一些是相互关联的，但一些是因图像传感器的物理特性和设计而产生的折衷。例如，当像素尺寸减小时，到达光传感器的光的量减少，这可引起低量子效率。另外，具有彼此非常接近的像素和/或电路的图像传感器可表现出因噪声、电荷迁移到相邻光传感器和/或串扰而引起的光学伪影，这会对图像质量产生不利影响。
技术实现要素：
本实用新型所解决的技术问题是在一些像素中发生的低量子效率、信号噪声、电荷迁移和/或串扰。
图像传感器可包括具有凸表面的滤色器以及对应的下层介电元件。滤色器的凸表面平行于介电元件的凸表面，其中滤色器的凸面形状基本上等同于介电元件的凸面形状。
根据一个方面，图像传感器包括：具有多个像素的衬底；设置在衬底的表面上的介电元件阵列，其中：每个介电元件包括向上远离衬底的表面延伸的凸表面；并且每个介电元件对应于一个像素并与一个像素竖直地对准；滤色器阵列，其中：每个滤色器设置在一个介电元件的凸表面上；并且每个滤色器包括定位在介电元件的凸表面上方的凸表面；并且其中衬底、介电元件阵列和滤色器阵列形成竖直堆叠。
在各种实施方案中，图像传感器的特征还在于包括设置在衬底的表面上且在相邻介电元件之间的网格系统。
在一个实施方案中，网格系统设置在滤色器与衬底之间；并且至少一个滤色器的一部分邻接网格系统。
在替代实施方案中，网格系统设置在介电元件与衬底之间；并且相邻介电元件与网格系统重叠并彼此邻接。
在又一个实施方案中，网格系统包括布置在相邻滤色器之间的复合网格结构；并且复合网格结构的第一端从衬底的表面延伸到相邻滤色器的凸表面。
在各种实施方案中，每个滤色器的凸表面在形状上基本上等同于下层介电元件的凸表面；并且滤色器的凸表面与下层介电元件的凸表面之间的距离是基本上均匀的。
根据另一个方面，成像系统包括：衬底，该衬底包括：被布置成行和列的像素阵列；以及布置在相邻像素之间的多个隔离沟槽；设置在衬底的表面上的介电元件阵列；其中：每个介电元件与该阵列的一个像素竖直地对准；并且每个介电元件包括凸表面，该凸表面从第一边缘延伸到第二边缘并向上远离衬底的表面延伸；网格系统，其中该网格系统设置在相邻介电元件之间且在像素阵列的行和列之间；滤色器阵列，每个滤色器设置在一个介电元件的凸表面上；其中：每个滤色器包括凸表面，该凸表面从第一边缘延伸到第二边缘并定位在介电元件的凸表面上方；并且滤色器的凸表面在形状上基本上等同于介电元件的凸表面；并且其中：衬底、介电元件和滤色器形成竖直堆叠；衬底、介电元件和滤色器中的每一者具有预定折射率；并且竖直堆叠的折射率的值从滤色器向衬底增加。
在一个实施方案中，网格系统设置在滤色器与衬底之间；并且至少一个滤色器的一部分邻接网格系统。
在替代实施方案中，网格系统设置在介电元件与衬底之间；并且相邻介电元件与网格系统重叠并彼此邻接。
在一个实施方案中，网格系统包括布置在相邻滤色器之间的复合网格结构，并且其中复合网格结构的第一端从衬底的表面延伸到相邻滤色器的凸表面。
本实用新型所实现的技术效果是提供具有较高的量子效率、降低的信号噪声、减少的电荷迁移和/或减少的串扰的图像传感器。
附图说明
当结合以下示例性附图考虑时，可参照具体实施方式更全面地了解本技术。在以下附图中，通篇以类似附图标记指代各附图当中的类似元件和步骤。
图1代表性地示出了根据本技术的示例性实施方案的成像系统；
图2是根据本技术的示例性实施方案的图像传感器的框图；
图3是根据本技术的示例性实施方案的图像传感器的剖视图；
图4是根据本技术的示例性实施方案的图像传感器的剖视图；
图5是根据本技术的示例性实施方案的图像传感器的剖视图；
图6是根据本技术的示例性实施方案的图像传感器的剖视图；
图7A、图7B、图7C、图7D、图7E、图7F是根据本技术的示例性实施方案的用于形成图像传感器的方法；并且
图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、图8F、图8G、图8H、图8I、图8J是根据本技术的示例性实施方案的用于形成图像传感器的方法。
具体实施方式
本技术可在功能块部件和各种加工步骤方面进行描述。这样的功能块可通过被配置成执行指定功能并且实现各种结果的任何数量的部件来实现。例如，本技术可采用可执行多种功能的各种采样电路、模数转换器、半导体器件，诸如晶体管、电容器、图像处理单元等。此外，本技术可结合任何数量的系统(诸如汽车、航空航天、成像、监视和消费电子器件)实施，并且所述的这些系统仅为该技术的示例性应用。另外，本技术可采用任何数量的常规技术，以用于捕获图像数据、采样图像数据、处理图像数据等。
根据本技术的各个方面的用于图像传感器的方法和装置可结合任何合适的电子系统(诸如成像系统、“智能设备”、可穿戴设备、消费电子器件等)一起操作。此外，用于图像传感器的方法和装置可与任何合适的成像系统一起使用，诸如相机系统、视频系统、机器视觉、车辆导航、监视系统、运动检测系统等。
参见图1和图2，示例性成像系统可包括电子设备，诸如数字相机100。在一个实施方案中，成像系统可包括通过总线110与各种设备通信的中央处理单元(CPU)105。连接到总线110的一些设备可提供进出系统的通信，例如输入/输出(I/O)设备115。连接到总线110的其他设备提供存储器，例如随机存取存储器(RAM)120、硬盘驱动器以及一个或多个外围存储器设备125，诸如USB驱动器、存储卡和SD卡。虽然总线110被示为单条总线，但可使用任何数量的总线来提供通信路径以使设备互连。成像系统还可包括聚焦图像的设备，诸如透镜130。例如，透镜130可包括固定焦距透镜和/或可调焦距透镜。
成像系统还可包括用于捕获图像数据的图像传感器135。例如，光可通过透镜130进入成像系统并击中图像传感器135。图像传感器135可结合任何合适的技术来实施，诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)和电荷耦合器件中的有源像素传感器。
图像传感器135可包括像素阵列200以检测光并通过以下方式传送构成图像的信息：将波的可变衰减(在它们穿过物体或经物体反射时)转换成电信号。像素阵列200可包括被布置成行和列的多个像素205，并且像素阵列200可包含任何数量的行和列，例如数百或数千行和列。每个像素205可包括光传感器，诸如光电门、光电二极管等，以检测光并将所检测的光转换成电荷。
图像传感器135还可包括各种电路以将电荷转变为像素信号，放大该信号，并对该信号执行各种处理。例如，图像传感器135可包括行电路210、列电路215以及定时和控制单元220，以选择性地激活连续像素行并将像素信号传输到采样保持电路225。在采样之后，图像传感器135可将像素信号传输到放大器230，其中放大器230先放大信号，再通过模数转换器235将信号转换为数字信号。然后，数字像素数据可被传输并且存储在图像信号处理器240中，以进行进一步处理。
在各种实施方案中，图像信号处理器240可执行各种处理信号功能，诸如去马赛克、自动聚焦、曝光、降噪和白平衡，以产生最终输出图像。图像信号处理器240可包括用于执行计算、传输和接收图像像素数据的任何数量的半导体器件，诸如晶体管、电容器等，以及用于存储图像像素数据的存储单元，诸如随机存取存储器、非易失性存储器或任何其他适用于具体应用的存储器设备。在各种实施方案中，图像信号处理器240可用可编程逻辑设备(诸如现场可编程门阵列(FPGA))或具有可重配置数字电路的任何其他设备实现。在其他实施方案中，图像信号处理器240可以使用不可编程设备的硬件实现。在替代实施方案中，图像信号处理器240可使用任何合适的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术或制造工艺部分或完全地形成于含硅的集成电路内，使用处理器和存储器系统部分或完全地形成于ASIC(专用集成电路)中，或使用另一合适的实施方式部分或完全地形成。
图像传感器135可将输出图像传输到用于存储和/或查看图像数据的输出设备，诸如显示屏或存储器部件。例如，输出图像可传输到I/O设备115。输出设备可从图像信号处理器120接收数字图像数据，诸如视频数据、图像数据、帧数据和/或增益信息。在各种实施方案中，输出设备可包括外部设备，诸如计算机显示器、存储卡或一些其他外部单元。
参见图3至图6，在各种实施方案中，图像传感器135可包括衬底305，以在其中形成图像传感器135的各种部件并且提供用于在其上形成光学部件的稳定表面。衬底305可包括一种或多种材料、一个或多个层和/或一个或多个结构，并且可包括硅部分365。例如，在各种实施方案中，可在衬底305之中和/或之上形成电路(诸如行电路210和列电路215)、像素205、滤色器系统和像素内网格320。
在各种实施方案中，衬底305还可包括多个隔离沟槽310以防止相邻像素205之间的电荷泄漏。隔离沟槽310可被布置成分开相邻像素205的光传感器。在各种实施方案中，隔离沟槽310可从衬底305的主表面延伸到衬底305的内部。在替代实施方案中，隔离沟槽310可一直延伸穿过衬底305，从一个主表面开始并在相对的主表面结束。隔离沟槽310可包括用于减弱串扰、模糊(blooming)和光学串扰的任何合适的材料。隔离沟槽310可使用前侧深沟槽隔离工艺、后侧深沟槽隔离工艺或任何其他合适的方法形成。可根据具体应用选择形成方法。
在各种实施方案中，衬底305还可包括第一介电层315以防止电荷积聚并减少暗电流。第一介电层315可包含高k材料，诸如氧化铪(HfO2)、五氧化二钽(Ta2O5)、二氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)或任何其他合适的高k材料。在各种实施方案中，第一介电层315可布置在衬底305的主表面处。在包括隔离沟槽310的实施方案中，第一介电层315还可沿着每个隔离沟槽310的周边布置。
在各种实施方案中，图像传感器135还可包括第二介电层335以有利于图像传感器135的组装和/或有利于图像传感器135与外围设备或系统之间的连接。例如，第二介电层335可有利于在图像传感器135管芯边缘处的引线接合焊盘的集成、与外围中的金属挡光装置的集成、和/或用于将图像传感器135与处理器管芯堆叠在一起的穿硅通孔的集成。在各种实施方案中，第二介电层335可沿着衬底305的主表面布置。第二介电层335可包含诸如氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(SiON)、碳化硅(SiC)、碳氧化硅(SiOC)等材料。第二介电层335可被形成为具有预定折射率。例如，材料的类型和/或材料的厚度可被选择为具有大约1.7至2的折射率。
在各种实施方案中，第二介电层335可被布置为介电元件325阵列，其中每个介电元件325对应于像素阵列200的一个像素205并与像素阵列200的一个像素205竖直地对准。每个介电元件325可包括凸表面360，该凸表面向上远离衬底305延伸，从而形成具有基本上圆形的基部或基本上方形的基部的圆顶状形状。因此，每个介电元件325具有拱形表面轮廓，该拱形表面轮廓相对于第一横截面从第一边缘390延伸到第二边缘395，并且相对于第二横截面从第三边缘(未示出)延伸到第四边缘(未示出)，其中第二横截面垂直于第一横截面，使得介电元件325的中心部分可具有第一厚度T，并且第一边缘和第二边缘可具有第二厚度t，其中第一厚度T大于第二厚度t。
在各种实施方案中，相邻介电元件325可彼此邻接，例如如图3和图5所示。在替代实施方案中，相邻介电元件325可通过像素内网格系统分开，例如如图4和图6所示。
滤色器系统(诸如滤色器阵列(CFA)330)根据波长来过滤入射光。CFA 330可包括位于像素阵列200上的滤色器300的图案以捕获颜色信息。在示例性实施方案中，每个像素205覆盖有CFA 330的单独滤色器300。例如，可提供具有红色、蓝色和绿色滤光器的图案的拜耳滤色器阵列，其中每个像素205覆盖有红色、蓝色或绿色滤光器之一。在其他实施方案中，CFA 330可使用其他滤色器(诸如CYYM滤光器(一个青色、两个黄色和一个品红色)、CYGM滤光器(一个青色、一个黄色、一个绿色和一个品红色)、CRGB滤光器(一个青色、一个红色、一个绿色和一个蓝色)以及任何其他合适的颜色图案)来形成。在各种实施方案中，CFA 330可包括“透光”或透明的滤光器元件。CFA 330可形成2×2颜色图案、4×4颜色图案、2×4颜色图案或任何其他合适的图案尺寸。在各种实施方案中，CFA 330可重复覆盖整个像素阵列200。
在各种实施方案中，CFA 330可设置在介电元件325的凸表面360上并适形于该凸表面的形状。因此，当光进入图像传感器135时，光在到达光传感器之前必须穿过至少滤色器300和介电元件325。
每个单独的滤色器300还可被布置成将光引导至光传感器。例如，每个滤色器300还可作为微透镜操作，从而消除了在CFA 330上形成单独的常规微透镜阵列的需要。消除单独的常规微透镜具有若干优点，包括降低制造图像传感器135的成本以及增加到达光传感器的光的量，这是由于在光到达光传感器之前光中的一些被其所穿过的每层材料吸收。因此，与具有常规微透镜阵列的图像传感器相比，具有降低的总厚度和/或更少层的图像传感器可检测到更多的光。
每个单独的滤色器300可具有第一表面370，该第一表面大致适形于、复制或以其他方式匹配下层介电元件325的凸面形状。每个滤色器300还可包括第二凸表面355，该第二凸表面形成具有基本上圆形的基部或基本上方形的基部的圆顶状形状。因此，每个滤色器300具有拱形表面轮廓，该拱形表面轮廓相对于第一横截面从第一边缘375延伸到第二边缘380，并且相对于第二横截面从第三边缘(未示出)延伸到第四边缘(未示出)。第二凸表面355可与滤色器300的第一表面370相对(例如，定位在该第一表面上方)。第二凸表面355可基本上等同于下层介电元件325的凸面形状。滤色器300的第二凸表面355与下层介电元件325的拱形之间的对称确保了从滤色器300的第二凸表面355到介电元件325的凸表面的均匀光学深度(厚度)。因此，滤色器300将均匀地过滤入射光，从而提高图像颜色质量。
在各种实施方案中，像素内网格系统将光反射到每个像素205的光传感器中，从而提高图像传感器135的量子效率。像素内网格系统还防止用一种滤色器(例如绿色滤光器)过滤的高入射角光被具有不同滤色器(例如红色滤光器)的相邻光传感器吸收。以这种方式吸收的光可产生称为串扰的现象，这表现为有色耀斑伪影，具体地为紫色耀斑伪影，并且对图像质量产生不利影响。像素内网格系统可包括在衬底305的主表面之上和/或上方且在像素阵列200的行和列之间形成的一系列相交结构。在各种实施方案中，像素内网格系统可包含金属材料，诸如钛、铝、铜、钨或其他合适的金属。在其他实施方案中，像素内网格系统可包含金属材料(诸如钛、铝、铜、钨或其他合适的金属)和介电材料(诸如二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(SiON))的组合。
在各种实施方案中，并参见图3和图4，像素内网格系统可包括金属网格结构320，该金属网格结构布置在衬底305的附近并在像素阵列200的相邻行和相邻列之间。在本实用新型实施方案中，一个滤色器的侧壁340邻接相邻滤色器的侧壁340。
在一个实施方案中，并参见图3，金属网格结构320可通过介电元件325与至少一个滤色器300分开。在本实用新型实施方案中，介电元件325可与金属网格结构320的一部分重叠。
在替代实施方案中，并参见图4，金属网格结构320可邻接至少一个滤色器300的一部分。在本实用新型实施方案中，介电元件325可通过金属网格结构320分开。
在各种实施方案中，并参见图5和图6，像素内网格系统可包括复合网格结构500，该复合网格结构被布置成将相邻滤色器300的侧壁340分开。复合网格结构500可包括金属部分505和介电部分510。复合网格结构500可包括靠近衬底305的第一端345、在至少一个滤色器300的表面355处或附近的第二端350。
在一个实施方案中，并参见图5，复合网格结构500的第一端345可包括至少一个锥形边缘515。例如，第一端345可包括两个锥形边缘，其中这些边缘朝中心点渐缩。在一个实施方案中，第一端345可邻接衬底305，但是在替代实施方案中，第一端345可不邻接衬底305。在本实用新型实施方案中，相邻介电元件300彼此邻接，从而形成复合网格结构500的锥形第一端345。
在替代实施方案中，并参见图6，复合网格结构500可具有从第一端345到第二端350的基本上均匀的宽度。在本实用新型实施方案中，相邻介电元件300可通过复合网格结构500分开。
在又一个替代实施方案中，复合壁50的第一端345可变窄而不终止于一个点。复合网格结构500的第一端345的形状将取决于介电元件325的间距和位置。因此，第一端345可具有范围从锥形点到没有锥形的点的形状。
可利用各种加工方法和步骤来形成图像传感器135。可使用常规制造工艺和方法执行各种加工和制造步骤。加工技术和/或方法可根据各种因素来选择，诸如成本、应用和制造工厂限制。
参见图7A-图7F，用于形成图像传感器的方法可包括通过以下方式制备衬底305：制备相邻像素205之间的一系列沟槽，用第一介电层315作沟槽的内衬，并且用材料填充每个沟槽以形成一系列隔离沟槽310。然后可在隔离沟槽310的第一端上形成像素内网格系统，例如像素内网格320。之后可沉积第二介电层335以覆盖像素内网格系统以及暴露的衬底305(图7A)。
可在第二介电层335的表面上形成多个第一光刻胶结构700(图7B)。第一光刻胶结构700被形成为具有凸表面。可利用常规光刻方法和工艺形成第一光刻胶结构700。然后可执行干法蚀刻以将第一光刻胶结构700的形状转印到第二介电层335，从而形成介电元件325(图7C)。例如，干法蚀刻工艺可利用四氟化碳(CF4)、八氟环丁烷(C4F8)、六氟化硫(SF6)、任何其他合适的气体或它们的组合。在本实用新型实施方案中，介电元件325不与像素内网格320重叠。然而，在其他实施方案中，介电元件325可与像素内网格320重叠，诸如图3所示的介电元件325。第一光刻胶结构700的尺寸和位置可基本上决定介电元件325的尺寸和位置。
然后在介电元件325上沉积CFA 330(图7D)。在本实用新型实施方案中，CFA 330接触像素内网格320的一部分，这是由于相邻介电元件325通过像素内网格320分开。然而，在其他实施方案中，滤色器300可不接触像素内网格320，例如图3所示的CFA 330。
在CFA 330上形成多个第二光刻胶结构705(图7E)。可按与第一光刻胶结构700类似的方式形成第二光刻胶结构705，其中第二光刻胶结构705具有与第一光刻胶结构700基本上相同的凸面形状和拱形轮廓。然后可再次执行干法蚀刻以将第二光刻胶结构705的形状转印到CFA 330，从而形成也作为微透镜操作的滤色器300(图7F)。例如，干法蚀刻工艺可利用四氟化碳(CF4)、八氟环丁烷(C4F8)、六氟化硫(SF6)、任何其他合适的气体或它们的组合。
参见图8A-图8J，用于形成图像传感器的替代方法可包括通过以下方式制备衬底305：制备相邻像素205之间的一系列沟槽，用第一介电层315作沟槽的内衬，并且用材料填充沟槽以形成一系列隔离沟槽310。之后可沉积第二介电层335以覆盖像素内网格系统以及暴露的衬底305(图8A)。
可在第二介电层335的表面上形成多个第一光刻胶结构805(图8B)。第一光刻胶结构805被形成为具有凸表面。可利用常规光刻方法和工艺形成第一光刻胶结构805。然后可执行干法蚀刻以将第一光刻胶结构805的形状转印到第二介电层335，从而形成介电元件325(图8C)。例如，干法蚀刻工艺可利用四氟化碳(CF4)、八氟环丁烷(C4F8)、六氟化硫(SF6)、任何其他合适的气体或它们的组合。在本实用新型实施方案中，相邻介电元件325彼此邻接。然而，在其他实施方案中，相邻介电元件325可通过间隙分开，诸如图6所示的介电元件325。第一光刻胶结构700的尺寸和位置可基本上决定介电元件325的尺寸和位置。
然后金属层810可沉积在介电元件325的表面上并适形于该表面(图8D)。之后第三介电层815可沉积在金属层810的表面上并适形于该表面(图8E)。
随后第二光刻胶结构820在金属层815上图案化(图8F)。然后可采用干法蚀刻来移除第三介电层815和金属层810的部分以形成复合网格结构500(图8G)。例如，干法蚀刻工艺可利用四氟化碳(CF4)、六氟化硫(SF6)、氧气(O2)、任何其他合适的气体或它们的组合。
然后在介电元件325上且在复合壁500周围沉积CFA 330(图8H)。多个第三光刻胶结构825在CFA 330上图案化(图8I)。可按与第一光刻胶结构805类似的方式形成第三光刻胶结构825，其中第三光刻胶结构825具有与第一光刻胶结构805相同的尺寸和形状。然后可再次执行干法蚀刻以将第三光刻胶结构825的形状转印到CFA 330，从而形成也作为微透镜操作的滤色器300(图8J)。例如，干法蚀刻工艺可利用四氟化碳(CF4)、八氟环丁烷(C4F8)、六氟化硫(SF6)、任何其他合适的气体或它们的组合。可根据干法蚀刻的时长和/或干法蚀刻工艺中所用的气体来确定滤色器300的总厚度。例如，干法蚀刻工艺时间越长，滤色器300越薄。因此，在各种实施方案中，滤色器300的表面355可与复合网格结构500的第二端350的表面基本上适形。在替代实施方案中，滤色器300的表面355可不与复合网格结构500的第二端350的表面适形，在这种情况下，滤色器300的表面355可靠近复合网格结构的第二端350的表面，其中复合网格结构500的第二端350保持低于滤色器300的表面355。
根据各种实施方案，当光进入图像传感器时，光可遇到具有具体折射率的材料。在示例性实施方案中，图像传感器135中的材料的折射率从空气向衬底305的硅部分365增加。例如，在具有400nm-800nm波长的可见光范围内，滤色器300可具有在1.6-1.8范围内的折射率，氮化硅可具有在1.9-2.2范围内的折射率，并且硅部分365可具有在3.7-5.5范围内的折射率。
在上述描述中，已结合具体示例性实施方案描述了所述技术。所示和所述特定具体实施方式用于展示所述技术及其最佳模式，而不旨在以任何方式另外限制本技术的范围。实际上，为简洁起见，方法和系统的常规制造、连接、制备和其它功能方面可能未详细描述。此外，多张图中示出的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或步骤。在实际系统中可能存在多个替代的或另外的功能关系或物理连接。
根据一个方面，图像传感器，包括：具有多个像素的衬底；设置在衬底的表面上的介电元件阵列，其中：每个介电元件包括向上远离衬底的表面延伸的凸表面；并且每个介电元件对应于一个像素并与一个像素竖直地对准；滤色器阵列，其中：每个滤色器设置在一个介电元件的凸表面上；并且每个滤色器包括定位在介电元件的凸表面上方的凸表面；并且其中衬底、介电元件阵列和滤色器阵列形成竖直堆叠。
根据各种实施方案，衬底还包括设置在相邻像素之间的多个隔离沟槽。
根据各种实施方案，图像传感器还包括设置在衬底的表面上且在相邻介电元件之间的网格系统。
根据一个实施方案，网格系统设置在滤色器与衬底之间；并且至少一个滤色器的一部分邻接网格系统。
根据替代实施方案，网格系统设置在介电元件与衬底之间；并且相邻介电元件与网格系统重叠并彼此邻接。
根据另一个实施方案，网格系统包括布置在相邻滤色器之间的复合网格结构；并且复合网格结构的第一端从衬底的表面延伸到相邻滤色器的凸表面。
根据各种实施方案，复合网格结构的第一端包括锥形边缘。
根据各种实施方案，每个滤色器的凸表面在形状上基本上等同于下层介电元件的凸表面；并且滤色器的凸表面与下层介电元件的凸表面之间的距离是基本上均匀的。
根据利用衬底形成图像传感器的方法，该方法包括：在衬底的表面上形成介电元件阵列，其中每个介电元件包括向上远离衬底的表面延伸的凸表面；在介电元件的凸表面上形成滤色器阵列，其中：每个滤色器包括凸表面，该凸表面在形状上基本上等同于介电元件的凸表面；并且每个滤色器与一个介电元件竖直地对准。
根据各种实施方案，该方法还包括在衬底中形成多个像素以及相邻像素之间的多个隔离沟槽。
根据各种实施方案，该方法还包括在衬底的表面上且在相邻介电元件之间形成金属网格。
根据各种实施方案，该方法还包括在相邻滤色器之间形成复合网格结构，其中复合网格结构包括金属层和介电层。
根据一个实施方案，形成复合网格结构还包括在介电元件的凸表面上形成金属层。
根据一个实施方案，形成多个介电元件包括：在衬底的表面上形成介电层；蚀刻介电层以形成每个介电元件的凸表面。
根据一个实施方案，形成多个滤色器包括：在介电元件的凸表面上形成滤色器层；以及蚀刻滤色器层以形成每个滤色器的凸表面。
根据一个方面，成像系统，包括：衬底，该衬底包括：被布置成行和列的像素阵列；以及布置在相邻像素之间的多个隔离沟槽；设置在衬底的表面上的介电元件阵列；其中：每个介电元件与该阵列的一个像素竖直地对准；并且每个介电元件包括凸表面，该凸表面从第一边缘延伸到第二边缘并向上远离衬底的表面延伸；网格系统，其中该网格系统设置在相邻介电元件之间且在像素阵列的行和列之间；滤色器阵列，每个滤色器设置在一个介电元件的凸表面上；其中：每个滤色器包括凸表面，该凸表面从第一边缘延伸到第二边缘并定位在介电元件的凸表面上方；并且滤色器的凸表面在形状上基本上等同于介电元件的凸表面；并且其中：衬底、介电元件和滤色器形成竖直堆叠；衬底、介电元件和滤色器中的每一者具有预定折射率；并且竖直堆叠的折射率的值从滤色器向衬底增加。
根据一个实施方案，网格系统设置在滤色器与衬底之间；并且至少一个滤色器的一部分邻接网格系统。
根据替代实施方案，网格系统设置在介电元件与衬底之间；并且相邻介电元件与网格系统重叠并彼此邻接。
根据另一个实施方案，网格系统包括布置在相邻滤色器之间的复合网格结构，并且其中复合网格结构的第一端从衬底的表面延伸到相邻滤色器的凸表面。
根据一个实施方案，复合网格结构的第一端包括锥形边缘。
已结合具体示例性实施方案描述了所述技术。然而，可在不脱离本技术的范围的情况下作出各种修改和变化。以示例性而非限制性方式考虑说明和附图，并且所有此类修改旨在包括在本技术的范围内。因此，应通过所述的一般实施方案及其在法律意义上的等同形式，而不是仅通过上述具体示例确定所述技术的范围。例如，除非另外明确说明，否则可以任何顺序执行任何方法或工艺实施方案中列举的步骤，并且不限于具体示例中提供的明确顺序。另外，任何装置实施方案中列举的组件和/或元件可以多种排列组装或者以其他方式进行操作配置，以产生与本技术基本上相同的结果，因此不限于具体例子中阐述的具体配置。
上文已经针对具体实施方案描述了有益效果、其他优点和问题解决方案。然而，任何有益效果、优点、问题解决方案或者可使任何具体有益效果、优点或解决方案出现或变得更明显的任何要素都不应被解释为关键、所需或必要特征或组成部分。
术语“包含”、“包括”或其任何变型形式旨在提及非排他性的包括，使得包括一系列要素的过程、方法、制品、组合物或装置不仅仅包括这些列举的要素，而且还可包括未明确列出的或此类过程、方法、制品、组合物或装置固有的其他要素。除了未具体引用的那些，本技术的实施所用的上述结构、布置、应用、比例、元件、材料或组件的其他组合和/或修改可在不脱离其一般原理的情况下变化或以其他方式特别适于具体环境、制造规范、设计参数或其他操作要求。
上文已结合示例性实施方案描述了本技术。然而，可在不脱离本技术的范围的情况下对示例性实施方案作出变化和修改。这些和其他变化或修改旨在包括在本技术的范围内，如随附权利要求所述。