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本发明涉及一种图像传感器及其形成方法，该方法包括以下步骤：提供一包含光电二极管阵列的半导体基材，相邻所述光电二极管之间具有隔离结构，接着在所述半导体基材上形成电路布线层，接着对所述半导体基材进行减薄处理；接着在半导体基材的第二表面上形成钝化层以及减反射层；接着在所述减反射层上形成滤光层，通过蚀刻工艺以形成滤光单元，且在相邻的所述滤光单元之间形成间隙；接着对所述滤光单元进行热处理使得所述滤光单元热膨胀，进而使得相邻的所述滤光单元之间的所述间隙的尺寸减小；在保持热处理的温度不变的条件下，在所述滤光单元的侧壁上形成凹槽，接着在所述凹槽和所述间隙中一体形成栅格结构；接着在所述滤光单元上形成透镜结构。