图像传感器结构及其制备方法与流程

本发明属于半导体技术领域，特别是涉及一种图像传感器结构及其制备方法。

背景技术：

图像传感器，是一种将光学图像转换成电子信号的设备，cmos图像传感器(comsimagesensor，cis)因其性能好、功耗低、集成度高等优点，在诸多领域得到广泛应用，例如，它被广泛地应用在数码相机和其他电子光学设备中。

然而，随着技术发展，传感器尺寸逐步减小，量子效率降低，同时串扰噪声增加，现有技术中，通过金属网格对光的吸收降低传感器串扰，但该结构尺寸不能太小，因此，如何有效降低传感器串扰成为一大技术难题。

因此，如何提供一种图像传感器结构及制备方法，以解决现有技术中上述问题实属必要。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种图像传感器结构及其制备方法，用于解决现有技术中难以有效改善传感器串扰等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种图像传感器结构的制备方法，包括如下步骤：

提供基底结构；

于所述基底结构上形成绝缘层；

于所述绝缘层中形成若干个间隔排布的隔离槽结构；

于形成有所述隔离槽结构的所述绝缘层上形成封口层，所述封口层至少封闭所述隔离槽结构的开口以使得于所述隔离槽结构中形成空气腔；以及

至少于相邻所述空气腔之间的所述绝缘层中形成滤光结构。

作为本发明的一种可选方案，所述基底结构自下而上依次包括支撑衬底、金属互连层以及感光层或者所述基底结构自下而上依次包括衬底、感光层以及金属互连层。

作为本发明的一种可选方案，所述感光层包括若干个感光区域以及将相邻所述感光区域隔离的隔离区域，其中，形成的所述隔离槽结构与所述隔离区域上下对应设置。

作为本发明的一种可选方案，形成所述绝缘层之前还包括步骤：于所述基底结构上形成高介电常数介质层；形成所述滤光结构之后还包括步骤：于各所述滤光结构上制备透镜结构，其中，所述滤光结构向上延伸至所述封口层中并与所述封口层的上表面相平齐，所述透镜结构与各所述滤光结构上下对应设置并延伸覆盖其对应的所述滤光结构周围的所述封口层。

作为本发明的一种可选方案，形成所述绝缘层之前还包括步骤：于所述基底结构上形成抗反射阻挡层，且形成的所述隔离槽结构贯穿所述绝缘层并显露出所述抗反射阻挡层。

作为本发明的一种可选方案，所述绝缘层的形成工艺包括原子层沉积工艺，所述绝缘层包括氧化硅层，所述绝缘层的厚度介于2950埃-3350埃之间；所述隔离槽结构的形成工艺包括干法刻蚀工艺，所述隔离槽结构的深度介于2950埃-3350埃之间，所述隔离槽结构的宽度介于190nm-230nm之间。

作为本发明的一种可选方案，形成所述封口层的工艺包括沉积工艺；所述沉积工艺包括常压化学气相沉积工艺；所述封口层包括正硅酸乙酯层，所述封口层的厚度介于2800埃-3200埃之间。

作为本发明的一种可选方案，形成所述封口层之前还包括步骤：至少于所述隔离槽结构的底部及侧壁形成覆盖层。

作为本发明的一种可选方案，所述覆盖层的厚度介于所述隔离槽结构的宽度的1/10-1/3之间；形成所述覆盖层后的剩余隔离槽结构宽度介于80nm-120nm之间；所述覆盖层的形成工艺包括化学气相沉积工艺，所述覆盖层包括氮化硅层，所述覆盖层的厚度介于300埃-700埃之间。

本发明还提供一种图像传感器结构，包括：

基底结构；

绝缘层，位于所述基底结构上，所述绝缘层中形成有若干个间隔排布的隔离槽结构；

封口层，对应位于所述隔离槽结构上，所述封口层至少封闭所述隔离槽结构的开口以使得所述隔离槽结构中形成空气腔；以及

滤光结构，至少位于相邻的所述空气腔之间的所述绝缘层中。

作为本发明的一种可选方案，所述基底结构自下而上依次包括支撑衬底、金属互连层以及感光层或者所述基底结构自下而上依次包括衬底、感光层以及金属互连层。

作为本发明的一种可选方案，所述感光层包括若干个感光区域以及将相邻所述感光区域隔离的隔离区域，其中，所述隔离槽结构与所述隔离区域上下对应设置。

作为本发明的一种可选方案，所述图像传感器结构还包括高介电常数介质层，所述高介电常数介质层位于所述基底结构与所述绝缘层之间；所述图像传感器结构还包括透镜结构，其中，所述滤光结构向上延伸至所述封口层中并与所述封口层的上表面相平齐，所述透镜结构与各所述滤光结构上下对应设置并延伸覆盖其对应的所述滤光结构周围的所述封口层。

作为本发明的一种可选方案，所述图像传感器结构还包括抗反射阻挡层，所述抗反射阻挡层位于所述基底结构与所述绝缘层之间，且所述隔离槽结构贯穿所述绝缘层并显露所述抗反射阻挡层。

作为本发明的一种可选方案，所述绝缘层包括氧化硅层，所述绝缘层的厚度介于2950埃-3350埃之间；所述隔离槽结构的深度介于2950埃-3350埃之间，所述隔离槽结构的宽度介于190nm-230nm之间；所述封口层包括正硅酸乙酯层，所述封口层的厚度介于2800埃-3200埃之间。

作为本发明的一种可选方案，所述图像传感器还包括覆盖层，所述覆盖层至少位于所述隔离槽结构的底部及侧壁。

作为本发明的一种可选方案，所述覆盖层的厚度介于所述隔离槽结构的宽度的1/10-1/3之间；形成所述覆盖层后的剩余隔离槽结构宽度介于80nm-120nm之间；所述覆盖层包括氮化硅层，所述覆盖层的厚度介于300埃-700埃之间。

如上所述，本发明的图像传感器结构及其制备方法，在滤光结构之间形成空气腔结构，可以使入射光由光密介质进入光疏介质，从而在界面处形成全反射，进而有效的改善相互滤光结构之间接收的光的干扰，从而可以有效降低传感器的串扰，提高量子效率。

附图说明

图1显示为本发明提供的图像传感器结构的制备工艺流程图。

图2显示为本发明的图像传感器结构制备中提供基底结构的示意图。

图3显示为本发明的图像传感器结构制备中形成抗反射阻挡层的结构示意图。

图4显示为本发明的图像传感器结构制备中形成绝缘层的结构示意图。

图5显示为本发明的图像传感器结构制备中形成隔离槽结构的结构示意图。

图6显示为本发明的图像传感器结构制备中形成隔离槽结构的俯视示意图。

图7显示为本发明的图像传感器结构制备中形成覆盖层的结构示意图。

图8显示为本发明的图像传感器结构制备中形成封口层的结构示意图。

图9显示为本发明的图像传感器结构制备中形成封口层过程的一阶段示意图。

图10显示为本发明的图像传感器结构制备中形成封口层过程的另一阶段示意图。

图11显示为本发明的图像传感器结构制备中形成封口层过程的又一阶段示意图。

图12显示为本发明的图像传感器结构制备中形成滤光结构的结构示意图。

图13显示为本发明的图像传感器结构改善串扰效果的示意图。

图14显示为本发明的图像传感器结构制备中形成透镜结构的结构示意图。

图15显示为本发明的图像传感器结构制备中提供的一基底结构示例的示意图。

元件标号说明

100基底结构

101绝缘层

102抗反射阻挡层

103隔离槽结构

104覆盖层

105封口层

105a初始沉积层

105b封口沉积层

106空气腔

107滤光结构

108透镜结构

109支撑衬底

110结合层

111金属互连层

111a金属互连结构

111b介质层

112隔离区域

112a深沟槽隔离结构

112b浅沟槽隔离结构

113感光区域

114感光层

115高介电常数介质层

s1～s5步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图15。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

如图1-15所示，本发明提供一种图像传感器结构的制备方法，包括如下步骤：

提供基底结构；

于所述基底结构上形成绝缘层；

于所述绝缘层中形成若干个间隔排布的隔离槽结构；

于形成有所述隔离槽结构的所述绝缘层上形成封口层，所述封口层至少封闭所述隔离槽结构的开口以使得于所述隔离槽结构中形成空气腔；以及

至少于相邻所述空气腔之间的所述绝缘层中形成滤光结构。

下面将结合附图详细说明本发明的图像传感器结构的制备方法。

首先，如图1中的s1及图2、图15所示，提供一基底结构100。

作为示例，所述基底结构100自下而上依次包括支撑衬底109、金属互连层111以及感光层114或者所述基底结构自下而上依次包括衬底、感光层以及金属互连层。

具体的，所述基底结构100可以是图像传感器中任意基底结构，可以在所述基底结构上制备滤光片等结构，以完成图像传感器的制备。在一示例中，参考图15所示，提供一所述基底结构100的示例，所述基底结构100自下而上依次包括：支撑衬底109、金属互连层111、感光层114，从而可以形成一背照式图像传感器，其中，所述支撑衬底109可以是一支撑晶圆，包括但不限于硅衬底，如，可以为裸硅片，当然，在其他示例中，所述支撑衬底109还可以由陶瓷支撑衬底、氮化镓支撑衬底或玻璃支撑衬底等等任意一种可以起到支撑作用的衬底所代替。当然，还可以基于所述基底结构100形成一前照式图像传感器，即，所述基底结构100自下而上依次包括衬底、感光层以及金属互连层(图中未示出)，其中，所述衬底包括但不限于硅衬底。另外，上述所述基底结构的制备可以采用本领域熟知的技术。

作为示例，所述感光层114包括若干个感光区域113以及将相邻所述感光区域113隔离的隔离区域112。

具体的，在一示例中，所述基底结构100的所述感光层114的结构如图15所示，包括感光区域113，其中，所述感光区域113内可以形成有光电二极管(photodiode)，用于将接收的外部光信号转化为激发电信号及图像输出信号，另外，各所述感光区域113可以通过隔离区域112隔离，在一示例中，每一所述隔离区域112由两部分构成，即深沟槽隔离结构(dti，deeptrenchisolation)112a和浅沟槽隔离结构(sti，shallowtrenchisolation)112b，一示例中，二者上下对应设置，以将所述感光区域113隔离，在一示例中，所述深沟槽隔离结构112a中可以但不限于填充氧化硅，所述浅沟槽隔离结构112b中可以但不限于填充氧化硅。

另外，在一示例中，所述金属互连层111包括金属互连结构(beolmetal)111a及位于所述金属互连结构之间的介质层(beolimd)111b，所述金属互连结构111a位于所述介质层111b内，所述介质层111b用于将各所述金属互连结构111a绝缘隔离，另外，所述金属互连层111与所述感光层114电连接，如在背照式图像传感器中，所述光电二极管用于将接收的外部光信号转化为激发电信号及图像输出信号，并经由所述金属互连层111输出。

具体的，在一示例中，所述支撑衬底109与上层的所述感光层114或者所述支撑衬底109与上层的所述金属互连层111之间还形成有结合层(bondinginterface)110，在一示例中，所述结合层110可以是一键合层，将所述支撑衬底109与上方的器件结构层键合在一起，其可以采用任意键合工艺，所述结合层110的材料包括但不限于氧化物。

在一示例中，参见图15中的结构所示，提供一种所述基底结构100示例的制备工艺，但其制备工艺不仅局限于此，以制备形成背照式图像传感器为例，首先，提供一器件晶圆，于所述晶圆中制备浅沟槽隔离结构(sti)112b，并对所述器件晶圆进行需要的离子注入(pd)，以形成所述感光层114及其他器件层，然后，在所述器件晶圆上制备所述金属互连层111，所述金属互连层111中制备好金属互连结构111a和介质层111b，接着，通过所述结合层110将所述支撑衬底109键合于所述金属互连层111上，并将制备好的结构进行翻转，翻转后对所述器件晶圆进行减薄(thinning)，即对所述感光层114远离所述金属互连层111的一侧进行减薄，可以采用机械研磨工艺进行减薄，当然，也可以采用湿法刻蚀工艺，或者先采用机械研磨工艺对所述器件晶圆进行初次减薄，然后再采用湿法刻蚀工艺对所述器件晶圆进行再次减薄的方式，减薄后进行bdti(backsidedeeptrenchisolation，背面深沟槽隔离)制程，以形成所述深沟槽隔离结构112a。

另外，在一可选示例中，还可以在上述工艺后，在所述感光层114上制备一高介电常数介质层115，从而可以束缚隔离区域的电子，降低暗电流，可以采用化学气相工艺，其材料可以是hfo，所述高介电常数介质层115的厚度介于60埃-70埃之间。

接着，如图1中的s2及图3-4所示，于所述基底结构100上形成绝缘层101；

具体的，在所述基底结构100上形成以绝缘层(dielectric)101，后续在所述绝缘层101上形成隔离槽结构等结构，以进行后续器件的制备。在一示例中，所述绝缘层101可以是氧化硅层，但不局限于此，其形成工艺可以是化学气相沉积等工艺，优选地，选择原子层沉积工艺(ald)以有效匹配后续工艺，改善制备得到器件的表面差异性，有利于表面均一性，另外，所述绝缘层101的厚度d1介于2950埃-3350埃之间，如可以是3000埃、31000埃等。

继续，如图1中的s3及图5-6所示，于所述绝缘层101中形成若干个间隔排布的隔离槽结构103；

作为示例，形成所述绝缘层101之前还包括步骤：于所述基底结构100上形成抗反射阻挡层102，且形成的所述隔离槽结构103贯穿所述绝缘层101并显露出所述抗反射阻挡层102。

具体的，该步骤中，在所述绝缘层101中形成隔离槽结构103，从而可以在所述隔离槽结构103中形成后续的空气腔，其中，所述隔离槽结构103的形成工艺可以采用干法刻蚀的工艺，但并不局限于此，另外，在一示例中，所述隔离槽结构103的深度d2介于2950埃-3350埃之间，如可以是3000埃、31000埃等，优选地，所述隔离槽结构103深度与所述绝缘层101的厚度一致，所述隔离槽结构103的宽度w1介于190nm-230nm之间，优选介于200nm-220nm之间，在本示例中，所述隔离槽结构103的宽度选择为210nm。

另外，在一可选示例中，形成所述绝缘层101之前还包括于所述基底结构100上形成抗反射阻挡层102的步骤，如图3所示，在一示例中，形成的所述隔离槽结构103贯穿所述绝缘层101并显露出所述抗反射阻挡层102，其中，所述抗反射阻挡层102的材料包括但不限于氮化硅，所述抗反射阻挡层102可以作为抗反射层(arc)的作用，还可以作为形成所述隔离槽结构103的刻蚀阻挡层，从而在刻蚀过程中保证所述隔离槽结构103的侧壁等具有良好的刻蚀均匀性，其厚度可依据实际需求设定。另外，当所述基底结构100中还形成有高介电常数介质层115时，所述抗反射阻挡层102形成于所述高介电常数介质层115上。

作为示例，当所述感光层114包括若干个感光区域113以及将相邻所述感光区域113隔离的隔离区域112时，形成的所述隔离槽结构103与所述隔离区域112上下对应设置。

具体的，在一示例中，所述隔离槽结构103的位置与所述感光层114中的所述隔离区域112上下对应设置，从而可以使得后续形成的滤光结构与所述感光层的感光区域113上下对应设置，使得经过过滤结构的光可以有效的进入感光区域，提高器件效率。

如图7所示，作为一示例，在形成所述隔离槽结构103之后，在后续形成所述封口层之前还包括步骤：至少于所述隔离槽结构103的底部及侧壁形成覆盖层104。

作为示例，所述覆盖层104的厚度介于所述隔离槽结构103的宽度的1/10-1/3之间。

作为示例，形成所述覆盖层104后的剩余隔离槽结构宽度介于80nm-120nm之间

作为示例，所述覆盖层104的形成工艺包括化学气相沉积工艺，所述覆盖层包括氮化硅层，所述覆盖层104的厚度介于300埃-700埃之间。

具体的，形成所述覆盖层104，可以在形成所述隔离槽结构103之后对所述隔离槽结构103的尺寸进行修饰，如进一步缩小所述隔离槽结构的尺寸，从而使得后续形成所述空气腔时更容易封口，另外，所述覆盖层104的形成，还可以防止在后续形成滤光结构的刻蚀(colorfiltertrenchetch)过程中破坏已经形成的所述空气腔，形成侧向保护。另外，所述覆盖层104的材料包括但不限于氮化硅，所述覆盖层104的材料优选与形成所述抗反射阻挡层102时的材料一致，其形成工艺可以采用化学气相沉积的工艺，可以依据实际工艺进行选择。另外，在一示例中，所述覆盖层104是一连续的材料层，位于所述隔离槽结构103的底部及侧壁，并延伸覆盖所述隔离槽结构103周围的所述绝缘层101，如图7所示。

另外，在一示例中，控制所述覆盖层104的厚度d3介于所述隔离槽结构103的宽度的1/10-1/3之间，从而可以保证在剩余的隔离槽结构的空间中有效的形成所述空气腔，在一示例中，所述覆盖层104的厚度介于300埃-700埃之间，可以选择为400埃、500埃等，形成所述覆盖层104后，剩余隔离槽结构宽度w2，即所述隔离槽结构103的宽度减去两个所述覆盖层104的厚度之后的尺寸，介于80nm-120nm之间，可以选择为100nm、110nm等。

接着，如图1中的s4及图8-11所示，于形成有所述隔离槽结构103的所述绝缘层101上形成封口层105，所述封口层105至少封闭所述隔离槽结构103的开口以使得于所述隔离槽结构103中形成空气腔106。

作为示例，形成所述封口层105的工艺包括沉积工艺，所述沉积工艺包括常压化学气相沉积。

作为示例，所述封口层105包括正硅酸乙酯层，所述封口层105的厚度介于2800埃-3200埃之间。

具体的，在一示例中，在形成好所述隔离槽结构103或者进一步形成好所述覆盖层104后，形成所述封口层105，可以采用沉积的工艺进行，如可以是常压化学气相沉积工艺(apcvd)，在形成所述封口层105的过程中在所述隔离槽结构103形成的槽空间中形成所述空气腔106，其中，所述空气腔106的形成过程可参见图9-11所示，其为图8中虚线框中的结构的形成过程示意图，图9中，在开始沉积时，形成初始沉积层105a，此时，所述隔离槽结构103的开口处沉积速度较快，形成突出，如图9中虚线框所示，此时，所述隔离槽结构103的底部及侧壁也可能有很薄的一层封口层材料沉积，但沉积速度小于开口处，随着沉积的继续，该处结构逐渐增大，直至相互接触形成封口，如图10所示，形成封口沉积层105b，此时在所述隔离槽结构的空间中形成了所述空气腔106，继续，如图11所示，继续沉积所述封口层材料，直至需要的厚度，以最终形成所述封口层105。另外，所述封口层105的厚度是指所述隔离槽结构103周围的所述绝缘层101上，所述封口层105上表面与所述封口层105下表面间的距离。在一示例中，采用高沉积速率(highdepositionrate)形成overhang结构(悬挂结构)，即所述封口层105，沉积速率可以依据实际需要形成的所述空气腔的尺寸进行设计，该结构继续生长进而将顶部开口封住，沉积速度提高有利于提前封口，使得内部沉积氧化层较薄或几乎没有，在一示例中，通过控制沉积速率实现需要的所述空气腔的形成。在一示例中，所述封口层105仅形成于所述隔离槽结构103的顶部开口及周围的所述绝缘层表面，以形成所述空气腔106，在另一示例中，所述封口层105除形成在上述位置外，还部分沉积在所述隔离槽结构中，或者直接形成在隔离槽结构的底部及侧壁，或形成在覆盖层表面，形成所述空气腔106。采用本发明所述空气腔的形成方法，可以解决直接进行刻蚀形成空气腔带来的局限，解决高深宽比的空气腔难以通过刻蚀形成的问题，可以在刻蚀形成所述隔离槽结构之后通过填充封口层的方式使得所述空气腔的形貌更有利于改善信号串扰，并可以进一步将所述空气腔做小，在一示例中，形成的所述空气腔的宽度可以是小于45nm。

最后，如图1中的s5及图12所示，至少于相邻所述空气腔106之间的所述绝缘层101中形成滤光结构107。

具体的，该步骤中，制备滤光结构107，可以是彩色滤光片，所述滤光结构107可以将入射光转换成相应的彩色光，在一示例中，通过刻蚀工艺先于所述绝缘层101中形成滤光结构沟槽再进行填充以滤光结构，可以是任意的rgb滤光片材料形成，在一示例中，相邻的所述隔离槽结构103与所述滤光结构沟槽之间具有间距，二者之间至少还有绝缘层隔开，还可以是通过所述覆盖层及部分所述绝缘层隔开。在另一示例中，所述滤光结构107向上延伸至所述封口层105中，进一步，与所述封口层105的上表面相平齐，如图12所示。在本发明的结构中，如图13所示，由于形成的所述滤光结构107之间存在制备的所述空气腔106，使得入射光自光密介质射入光疏介质，形成光的全反射，相邻的滤光结构之间不影响，从而可降低图像传感器串扰，提高量子效率。

另外，如图14所示，作为示例，形成所述滤光结构107之后还包括步骤：于各所述滤光结构上制备透镜结构108，在一示例中，所述滤光结构107向上延伸至所述封口层105中并与所述封口层105的上表面相平齐，所述透镜结构108与各所述滤光结构107上下对应设置并延伸覆盖对应的所述滤光结构107周围的所述封口层105。

具体的，制备所述透镜结构108，可以对入射光进行聚焦，形成所述透镜结构108的方法及所述透镜结构108的选择为本领域技术人员所知晓，此处不再累述，在一示例中，所述图像传感器可以包括若干个呈阵列排布的所述透镜结构，可具体依据实际需求设置。

另外，如图12-15所示，并参考图1-11，本发明还提供一种图像传感器结构，其中，所述图像传感器结构优选采用本发明提供的制备方法制备，所述图像传感器结构包括：

基底结构100；

绝缘层101，位于所述基底结构100上，所述绝缘层101中形成有若干个间隔排布的隔离槽结构103；

封口层105，对应位于所述隔离槽结构103上，所述封口层105至少封闭所述隔离槽结构103的开口以使得所述隔离槽结构103中形成空气腔106；以及

滤光结构107，至少位于相邻的所述空气腔106之间的所述绝缘层101中。

作为示例，所述基底结构100自下而上依次包括支撑衬底109、金属互连层111以及感光层114。

作为示例，所述基底结构100自下而上依次包括衬底、感光层以及金属互连层。

具体的，所述基底结构100可以是图像传感器中任意基底结构，可以在所述基底结构上制备滤光片等结构，以完成图像传感器的制备。在一示例中，参考图15所示，提供一所述基底结构100的示例，所述基底结构100自下而上依次包括：支撑衬底109、金属互连层111、感光层114，从而可以形成一背照式图像传感器，其中，所述支撑衬底109可以是一支撑晶圆，包括但不限于硅衬底，如，可以为裸硅片，当然，在其他示例中，所述支撑衬底109还可以由陶瓷支撑衬底、氮化镓支撑衬底或玻璃支撑衬底等等任意一种可以起到支撑作用的衬底所代替。当然，还可以基于所述基底结构100形成一前照式图像传感器，即，所述基底结构100自下而上依次包括衬底、感光层以及金属互连层111，所述衬底包括但不限于硅衬底。

作为示例，所述感光层114包括若干个感光区域113以及将相邻所述感光区域113隔离的隔离区域112，其中，所述隔离槽结构103与所述隔离区域112上下对应设置。

具体的，在一示例中，所述基底结构100的所述感光层114的结构如图15所示，包括感光区域113，其中，所述感光区域113内可以形成有光电二极管(photodiode)，用于将接收的外部光信号转化为激发电信号及图像输出信号，另外，各所述感光区域113可以通过隔离区域112隔离，在一示例中，每一所述隔离区域112由两部分构成，即深沟槽隔离结构(dti，deeptrenchisolation)112a和浅沟槽隔离结构(sti，shallowtrenchisolation)112b，一示例中，二者上下对应设置，以将所述感光区域113隔离，在一示例中，所述深沟槽隔离结构112a中可以但不限于填充氧化硅，所述浅沟槽隔离结构112b中可以但不限于填充氧化硅。

在一示例中，当所述感光层114包括若干个感光区域113以及将相邻所述感光区域113隔离的隔离区域112时，形成的所述隔离槽结构103与所述隔离区域112上下对应设置，从而可以使得后续形成的滤光结构与所述感光层的感光区域113上下对应设置，使得经过过滤结构的光可以有效的进入感光区域，提高器件效率。

另外，在一示例中，所述金属互连层111包括金属互连结构(beolmetal)111a及位于所述金属互连结构之间的介质层(beolimd)111b，所述金属互连结构111a位于所述介质层111b内，所述介质层111b用于将各所述金属互连结构111a绝缘隔离，另外，所述金属互连层111与所述感光层114电连接，如在背照式图像传感器中，所述光电二极管用于将接收的外部光信号转化为激发电信号及图像输出信号，并经由所述金属互连层111输出。

具体的，在一示例中，所述支撑衬底109与上层的所述感光层114或者所述支撑衬底109与上层的所述金属互连层111之间还形成有结合层(bondinginterface)110，在一示例中，所述结合层110可以是一键合层，将所述支撑衬底109与上方的器件结构层键合在一起，其可以采用任意键合工艺，所述结合层110的材料包括但不限于氧化物。

作为示例，所述图像传感器结构还包括高介电常数介质层115，所述高介电常数介质层115位于所述基底结构100与所述绝缘层101之间。另外，在一可选示例中，所述感光层114上还形成有一高介电常数介质层115，从而可以束缚隔离区域的电子，降低暗电流，其材料可以是hfo，所述高介电常数介质层115的厚度介于60埃-70埃之间。

另外，所述绝缘层101，后续在所述绝缘层101上形成隔离槽结构等结构，以进行后续器件的制备。在一示例中，所述绝缘层101可以是氧化硅层，但不局限于此，另外，所述绝缘层101的厚度d1介于2950埃-3350埃之间，如可以是3000埃、31000埃等。

具体的，所述隔离槽结构103用于形成后续的空气腔106，所述隔离槽结构103的深度d2介于2950埃-3350埃之间，如可以是3000埃、31000埃等，优选地，所述隔离槽结构103深度与所述绝缘层101的厚度一致，所述隔离槽结构103的宽度w1介于190nm-230nm之间，优选介于200nm-220nm之间，在本示例中，所述隔离槽结构103的宽度选择为210nm。

作为示例，所述图像传感器结构还包括抗反射阻挡层102，所述抗反射阻挡层102位于所述基底结构100与所述绝缘层101之间，且所述隔离槽结构103贯穿所述绝缘层101并显露所述抗反射阻挡层102。

另外，在一可选示例中，所述绝缘层101与所述基底结构100之间还形成有抗反射阻挡层102，在一示例中，形成的所述隔离槽结构103贯穿所述绝缘层101并显露出所述抗反射阻挡层102，其中，所述抗反射阻挡层102的材料包括但不限于氮化硅，所述抗反射阻挡层102可以作为抗反射层(arc)的作用，还可以作为形成所述隔离槽结构103的刻蚀阻挡层，从而在刻蚀过程中保证所述隔离槽结构103的侧壁等具有良好的刻蚀均匀性，其厚度可依据实际需求设定。另外，当所述基底结构100中还形成有高介电常数介质层115时，所述抗反射阻挡层102形成于所述高介电常数介质层115上。

作为示例，所述图像传感器还包括覆盖层104，所述覆盖层104至少位于所述隔离槽结构103的底部及侧壁。

作为示例，所述覆盖层104的厚度介于所述隔离槽结构的宽度的1/10-1/3之间。

作为示例，形成所述覆盖层后的剩余隔离槽结构宽度介于80nm-120nm之间。

作为示例，所述覆盖层104包括氮化硅层，所述覆盖层的厚度介于300埃-700埃之间。

具体的，形成所述覆盖层104，可以在形成所述隔离槽结构103之后对所述隔离槽结构103的尺寸进行修饰，如进一步缩小所述隔离槽结构的尺寸，从而使得后续形成所述空气腔时更容易封口，另外，所述覆盖层104的形成，还可以防止在后续形成滤光结构的刻蚀(colorfiltertrenchetch)过程中破坏已经形成的所述空气腔，形成侧向保护。另外，所述覆盖层104的材料包括但不限于氮化硅，所述覆盖层104的材料优选与形成所述抗反射阻挡层102时的材料一致，其形成工艺可以采用化学气相沉积的工艺，可以依据实际工艺进行选择。另外，在一示例中，所述覆盖层104是一连续的材料层，位于所述隔离槽结构103的底部及侧壁，并延伸覆盖所述隔离槽结构103周围的所述绝缘层101，如图7所示。

另外，在一示例中，控制所述覆盖层104的厚度d3介于所述隔离槽结构103的宽度的1/10-1/3之间，从而可以保证在剩余的隔离槽结构的空间中有效的形成所述空气腔，在一示例中，所述覆盖层104的厚度介于300埃-700埃之间，可以选择为400埃、500埃等，形成所述覆盖层104后，剩余隔离槽结构宽度w2，即所述隔离槽结构103的宽度减去两个所述覆盖层104的厚度之后的尺寸，介于80nm-120nm之间，可以选择为100nm、110nm等。

具体的，还包括一封口层105，所述封口层105至少封闭所述隔离槽结构103的开口以使得于所述隔离槽结构103中形成空气腔106。

作为示例，所述封口层105包括正硅酸乙酯层，所述封口层105的厚度介于2800埃-3200埃之间。

具体的，在形成好所述隔离槽结构103或者进一步形成好所述覆盖层104后，形成所述封口层105，在形成所述封口层105的过程中在所述隔离槽结构103形成的槽空间中形成所述空气腔106，所述封口层105将顶部开口封住，内部沉积氧化层较薄或几乎没有。在一示例中，所述封口层105仅形成于所述隔离槽结构103的顶部开口及周围的所述绝缘层表面，以形成所述空气腔106，在另一示例中，所述封口层105除形成在上述位置外，还部分沉积在所述隔离槽结构中，或者直接形成在隔离槽结构的底部及侧壁，或形成在覆盖层表面，形成所述空气腔106。本发明所述空气腔，可以在刻蚀形成所述隔离槽结构之后形成的所述封口层中形成，使得所述空气腔的形貌更有利于改善信号串扰，并可以进一步将所述空气腔做得较小，在一示例中，形成的所述空气腔的宽度可以是小于45nm。

具体的，滤光结构107可以是彩色滤光片，所述滤光结构107可以将入射光转换成相应的彩色光，可以是任意的rgb滤光片材料形成，在一示例中，相邻的所述隔离槽结构103与所述滤光结构沟槽之间具有间距，二者之间至少还有绝缘层隔开，还可以是通过所述覆盖层及部分所述绝缘层隔开。在另一示例中，所述滤光结构107向上延伸至所述封口层105中，进一步，与所述封口层105的上表面相平齐，如图12所示。在本发明的结构中，如图13所示，由于形成的所述滤光结构107之间存在制备的所述空气腔106，使得入射光自光密介质射入光疏介质，形成光的全反射，相邻的滤光结构之间不影响，从而可降低图像传感器串扰，提高量子效率。

作为示例；所述图像传感器结构还包括透镜结构108，其中，所述滤光结构107向上延伸至所述封口层105中并与所述封口层105的上表面相平齐，所述透镜结构108与各所述滤光结构107上下对应设置并延伸覆盖其对应的所述滤光结构107周围的所述封口层105。

具体的，制备所述透镜结构108，可以对入射光进行聚焦，在一示例中，所述图像传感器可以包括若干个呈阵列排布的所述透镜结构，可具体依据实际需求设置。

综上所述，本发明提供一种图像传感器结构及其制备方法，制备包括如下步骤：提供基底结构；于所述基底结构上形成绝缘层；于所述绝缘层中形成若干个间隔排布的隔离槽结构；于形成有所述隔离槽结构的所述绝缘层上形成封口层，所述封口层至少封闭所述隔离槽结构的开口以使得于所述隔离槽结构中形成空气腔；以及至少于相邻所述空气腔之间的所述绝缘层中形成滤光结构。通过上述方案，本发明的图像传感器结构及其制备方法，在滤光结构之间形成空气腔结构，可以使入射光由光密介质进入光疏介质，从而在界面处形成全反射，进而有效的改善相互滤光结构之间接收的光的干扰，从而可以有效降低传感器的串扰，提高量子效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。