[實用新型]具有由摻雜半導體材料制成的互連的堆疊圖像傳感器

有效

• 申請號: 201720459659.2
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN206907769U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: F·羅伊
• 申請（專利權）人: 意法半導體（克洛爾2）公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華,呂世磊

1.一種圖像傳感器，其特征在于，包括：

第一半導體襯底，所述第一半導體襯底包括光電二極管以及轉移晶體管的源極區；

第一互連級，所述第一互連級在所述第一半導體襯底上，所述第一互連級包括：在所述第一半導體襯底上的互連電介質層以及在所述互連電介質層上方的多個互連線路層；以及

第二半導體襯底，所述第二半導體襯底支撐多個讀出晶體管，所述第二半導體襯底安裝在所述第一半導體襯底和所述第一互連級上方；

其中，所述第一互連級進一步包括與所述第一半導體襯底中的所述源極區物理接觸且電接觸的第一摻雜半導體材料電連接，所述第一摻雜半導體材料電連接穿過所述互連電介質層和所述多個互連線路層以便電連接至所述多個讀出晶體管中的至少一個晶體管。

2.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述源極區摻雜有第一類型摻雜劑，并且其中，所述第一摻雜半導體材料電連接由同樣摻雜有所述第一類型摻雜劑的半導體材料制成。

3.如權利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述半導體材料為外延半導體材料。

4.如權利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述半導體材料為多晶硅半導體材料。

5.如權利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述半導體材料為非晶態半導體材料。

6.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一互連級進一步包括所述轉移晶體管的柵極結構，并且其中，所述第一互連級進一步包括與所述柵極結構的柵極電極物理接觸且電接觸的第二摻雜半導體材料電連接，所述第二摻雜半導體材料電連接穿過所述互連電介質層以及所述多個互連線路層中的至少一個互連線路層。

7.如權利要求6所述的圖像傳感器，其特征在于，所述柵極電極由摻雜有第一類型摻雜劑的多晶硅材料制成，并且其中，所述第二摻雜半導體材料電連接由同樣摻雜有所述第一類型摻雜劑的半導體材料制成。

8.如權利要求7所述的圖像傳感器，其特征在于，所述半導體材料為外延半導體材料。

9.如權利要求7所述的圖像傳感器，其特征在于，所述半導體材料為多晶硅半導體材料。

10.如權利要求7所述的圖像傳感器，其特征在于，所述半導體材料為非晶態半導體材料。

11.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一摻雜半導體材料電連接進一步穿過所述第二半導體襯底。

12.如權利要求11所述的圖像傳感器，其特征在于，進一步包括：

在所述第二半導體襯底上的第二互連級；并且

其中，所述第二互連級包括在所述第一摻雜半導體材料電連接與所述多個讀出晶體管中的所述至少一個晶體管之間的電連接。

13.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，

所述光電二極管包括摻雜區；并且

所述第一互連級進一步包括與所述光電二極管的所述摻雜區物理接觸且電接觸的第三摻雜半導體材料電連接，所述第三摻雜半導體材料電連接穿過所述互連電介質層以及所述多個互連線路層中的至少一個互連線路層。

14.如權利要求13所述的圖像傳感器，其特征在于，所述光電二極管的所述摻雜區摻雜有第一類型摻雜劑，并且其中，所述第三摻雜半導體材料電連接由同樣摻雜有所述第一類型摻雜劑的半導體材料制成。

15.如權利要求14所述的圖像傳感器，其特征在于，所述半導體材料為外延半導體材料。

16.如權利要求14所述的圖像傳感器，其特征在于，所述半導體材料為多晶硅半導體材料。

17.如權利要求14所述的圖像傳感器，其特征在于，所述半導體材料為非晶態半導體材料。

18.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一半導體襯底進一步包括所述轉移晶體管的絕緣豎直環形柵極電極，并且其中，所述第一互連級進一步包括與所述絕緣豎直環形柵極電極物理接觸且電接觸的第四摻雜半導體材料電連接，所述第四摻雜半導體材料電連接穿過所述互連電介質層以及所述多個互連線路層中的至少一個互連線路層。