[發(fā)明專利]圖像傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010144855.7
• 申請(qǐng)日: 2020-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN112054032A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白寅圭;金鉉哲;崔津榕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146;H04N5/369;H04N5/378
• 代理公司: 北京匯知杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11587
• 代理人: 李潔;董江虹

1.一種圖像傳感器，包括：

光電轉(zhuǎn)換層，包括像素分隔結(jié)構(gòu)，所述像素分隔結(jié)構(gòu)界定多個(gè)像素區(qū)，每一像素區(qū)包括光電轉(zhuǎn)換區(qū)；

集成電路層，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換層上且包括用于從所述像素區(qū)的所述光電轉(zhuǎn)換區(qū)讀取電荷的讀出電路；

電荷存儲(chǔ)層，設(shè)置在所述集成電路層上且包括用于所述多個(gè)像素區(qū)中的每一像素區(qū)的堆疊電容器，所述堆疊電容器包括：

第一下部焊盤電極；

中間焊盤電極；

第一上部焊盤電極；

接觸塞，將所述第一上部焊盤電極連接到所述第一下部焊盤電極；

第一下部電容器結(jié)構(gòu)，連接在所述第一下部焊盤電極與所述中間焊盤電極之間且包括用于存儲(chǔ)從所述像素區(qū)的所述光電轉(zhuǎn)換區(qū)讀取的所述電荷的多個(gè)第一下部存儲(chǔ)電極；以及

上部電容器結(jié)構(gòu)，連接在所述中間焊盤電極與所述第一上部焊盤電極之間且包括用于存儲(chǔ)從所述像素區(qū)的所述光電轉(zhuǎn)換區(qū)讀取的所述電荷的多個(gè)上部存儲(chǔ)電極，所述上部電容器結(jié)構(gòu)堆疊在所述第一下部電容器結(jié)構(gòu)上以當(dāng)在平面圖中觀察時(shí)與所述第一下部電容器結(jié)構(gòu)局部地交疊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中所述第一下部電容器結(jié)構(gòu)具有第一存儲(chǔ)容量，且

所述上部電容器結(jié)構(gòu)具有與所述第一存儲(chǔ)容量不同的第二存儲(chǔ)容量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中所述第一下部電容器結(jié)構(gòu)具有第一存儲(chǔ)容量，且

所述上部電容器結(jié)構(gòu)具有與所述第一存儲(chǔ)容量相同的第二存儲(chǔ)容量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中所述第一下部存儲(chǔ)電極及所述上部存儲(chǔ)電極具有柱形狀。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，還包括：

絕緣層，設(shè)置在所述中間焊盤電極的與所述第一上部焊盤電極面對(duì)的表面上，

其中所述上部電容器結(jié)構(gòu)包括上部模制絕緣層，且所述多個(gè)上部存儲(chǔ)電極設(shè)置在所述上部模制絕緣層中，且

所述絕緣層是對(duì)于所述上部模制絕緣層具有蝕刻選擇性的蝕刻停止層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像傳感器，其中所述上部電容器結(jié)構(gòu)穿透所述蝕刻停止層以連接到所述中間焊盤電極。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像傳感器，其中所述上部存儲(chǔ)電極的下部部分位于所述中間焊盤電極中，使得所述上部存儲(chǔ)電極的底表面低于所述中間焊盤電極的頂表面。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中所述多個(gè)像素區(qū)是第一像素區(qū)，且所述堆疊電容器被提供給所述多個(gè)第一像素區(qū)中的每一第一像素區(qū)，且

其中所述像素分隔結(jié)構(gòu)還界定與所述多個(gè)第一像素區(qū)在第一方向上交替排列的多個(gè)第二像素區(qū)，所述多個(gè)第二像素區(qū)中的每一第二像素區(qū)包括光電轉(zhuǎn)換區(qū)，且

其中所述電荷存儲(chǔ)層包括用于所述多個(gè)第二像素區(qū)中的每一第二像素區(qū)的電容器，所述電容器包括：

第二下部焊盤電極；

第二上部焊盤電極；以及

第二下部電容器結(jié)構(gòu)，連接在所述第二下部焊盤電極與所述第二上部焊盤電極之間且包括用于存儲(chǔ)從所述第二像素區(qū)的所述光電轉(zhuǎn)換區(qū)讀取的所述電荷的多個(gè)第二下部存儲(chǔ)電極。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像傳感器，其中所述第二像素區(qū)中的每一第二像素區(qū)的所述光電轉(zhuǎn)換區(qū)的面積大于所述第一像素區(qū)中的每一第一像素區(qū)的所述光電轉(zhuǎn)換區(qū)的面積。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，還包括：

上部層，包括第一基底、形成在所述第一基底中的所述光電轉(zhuǎn)換層以及形成在所述第一基底上的所述集成電路層及所述電荷存儲(chǔ)層；以及

下部層，包括第二基底，所述第二基底包括形成在所述第二基底上的多個(gè)邏輯電路，

其中所述上部層結(jié)合到所述下部層。