图像传感器及其制造方法

文档序号:7714179阅读:114来源:国知局

专利名称::图像传感器及其制造方法
技术领域
:本发明涉及图像传感器领域。具体地,本发明涉及一种图像传感器及其制造方法。
背景技术
:—般而言,图像传感器是用于将光图像转换成电信号的半导体器件,分为电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)。根据相关技术,通过将离子注入到基底中而在基底上形成光电二极管(PD)。然而,随着PD的尺寸逐渐减小以便在增加像素数量的情况下不增大芯片尺寸,光接收部分的尺寸被减小以致可能会降低图像质量。另外,提出了通过增大PD的电容来增大电子产生率的方法。然而,扩大PD的耗尽区域以增大电容是有限的,并且可能由于在PD的后端处理中形成的结构而降低光圈比。作为克服以上问题的另一方法,提出了通过沉积无定形硅(Si)形成PD的方法。另外,提出了这样的结构,在所述结构中通过晶片到晶片结合形式(bondingscheme)而在Si基底(主基底)上形成读出电路,并且所述PD形成于在所述读出电路上提供的另一基底(施主基底)上(在下文中,称作"PD-upCIS"或者"三维(3D)图像传感器")。当在施主基底的PD区域上顺序形成p+区、n-区和n+区之后,可以通过使施主基底和主基底结合而获得这样的结构。根据以上结构,可以提高光圈比并且可以扩大PD的耗尽区域(p-区)。因此,可以实现更高的电容,以便可以获得高电子产生率。然而,在结合施主基底和主基底的处理中可能出现缺陷。例如,可能在使施主基底的PD与金属连接的接触塞(contactplug)中出现接触缺陷,或者可能降低在Si基底的部件之间的绝缘特性,其中所述接触塞。在这些情况中,由于大约105Q到108Q的高阻抗,可能不能容易地将从施主基底的PD产生的电流转移到主基底的读出电路,因此可能会降低图像传感器的操作可靠性。
发明内容本发明的实施例提供了一种垂直型三维图像传感器及其制造方法,在所述实施例中,将施主基底结合到主基底,同时保证他们之间稳定的电连接。根据一实施例的图像传感器包括在第一基底上形成的读出电路;层间介电层,其包括电连接到读出电路的至少一个金属和接触塞;在第二基底上形成的图像传感装置,其结合到层间介电层且被提供有第一导电型导电层和第二导电型导电层;以及多个最上部的接触塞,所述接触塞在最上部的金属区处以三维矩阵结构布置并且从最上部的金属延伸到第一导电型导电层的内部。根据一实施例的形成图像传感器的方法包括在第一基底上形成读出电路;形成层间介电层,其包括电连接到读出电路的至少一个金属和接触塞;使具有包括第一导电型导电层和第二导电型导电层的图像传感装置的第二基底结合到层间介电层,使得第一导电型导电层面对层间介电层;以及形成多个最上部的接触塞,所述接触塞从层间介电层的最上部的金属延伸到第一导电型导电层的内部,其中所述最上部的接触塞在最上部的金属区处以三维矩阵结构布置。图1是示出根据第一实施例的图像传感器的结构的横截面视图;图2-12是说明根据第一实施例形成图像传感器的方法的横截面视图。图13是示出根据实施例的图像传感器的、其上具有绝缘层的接触塞的结构的平面图;图14是示出根据另一实施例的图像传感器的、其上具有绝缘层的接触塞的结构的平面图;图15是示出根据第二实施例的图像传感器的结构的横截面视图16是示出根据第三实施例的图像传感器的结构的横截面视图。具体实施例方式在下文中,将参考附图详细描述根据实施例的图像传感器及其制造方法。关于众所周知的功能或者结构的详细描述可能会使本公开内容的主题内容不清楚。因此,在下文中,将仅对与本公开内容的技术范围直接相关的必要组件进行描述。在实施例的描述中,应理解当层(或者膜)被称作在另一层或者基底"上"时,它可以是直接地在另一层或者基底之上,或者也可以存在中介层。此外,应理解当层被称作在另一层"下"时,它可以是直接地在另一层之下,或者也可以存在一个或多个中介层。另外,还将理解当层被称作在两层"之间"时,其可以是在两层之间的单个层,或者也可以存在一个或多个中介层。尽管将参考CMOS图像传感器描述实施例,但是所述实施例不限于CMOS图像传感器,而是适用于具有光电二极管的各种图像传感器。在以下的描述中将使用表1所示的掺杂符号。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>参考图l,根据第一实施例的图像传感器包括在第一基底100上形成的读出电路120、在第一基底100上形成并且电连接到读出电路120的电结区140、电连接到电结区140的互连150和在互连150上形成的图像传感装置210。图像传感装置210可以包括光电二极管,但是实施例并不限于此。例如,图像传感装置210可以包括光门或者光电二极管和光门的组合。尽管将以在晶体半导体层上形成光电二极管210来描述第一实施例,但是第一实施例不限于此。例如,可以在无定形半导体层上形成光电二极管210。将在对图像传感器的制造方法的描述中进一步解释图1所示的标号。在下文中,将参考图2到12描述根据第一实施例的图像传感器的制造方法。参考图2,准备了形成有读出电路120的第一基底(主基底)IOO。例如,在第二导电型第一基底100上形成绝缘层110以限定有源区,并且在所述有源区上形成包括晶体管的读出电路120。读出电路120可以包括转移晶体管Txl21、复位晶体管Rxl23、驱动晶体管Dxl25和选择晶体管Sxl27。然后,可以形成离子注入区域130,离子注入区域130包括晶体管的浮置扩散区131和源极/漏极区133、135和137。另外,根据第一实施例,可以形成噪声消除电路(未示出)以提高灵敏度。在第一基底100上形成读出电路120的步骤可包括在第一基底100上形成电结区140和在电结区140上形成第一导电型连接区域147的步骤,第一导电型连接区域147连接到互连150。例如,电结区140可包括PN结,但是实施例不限于此。电结区140可包括在第二导电型阱141或者第二导电型外延层上形成的第一导电型离子注入区143,以及在第一导电型离子注入区143上形成的第二导电型离子注入区145。例如,如图2所示,PN结区140可以包括?0-川-^-结,但是实施例不限于此。另外,第一基底100可以是第二导电型基底,但是实施例不限于此。根据第一实施例,所述器件被设计为使得在转移晶体管Tx的源极/漏极区之间可以存在电势差,以便可以完全转储光电电荷。在这种情况中,将从光电二极管产生的光电电荷转储到浮置扩散区,以便可以最大化输出图像的灵敏度。也就是说,根据第一实施例,如图2所示,在具有读出电路120的第一基底100上形成电结区140,以便在转移晶体管Tx的旁侧的源极/漏极区之间产生电势差,从而允许完全转储光电荷。在下文中,将详细描述根据第一实施例的光电荷转储结构。根据第一实施例,与可能是N+结的浮置扩散区FD131的节点不同,可以不将电压全部施加到用作电结区140的P/N/P结并且可以在预定电压处夹断。这个电压被称为钉扎电压,其取决于PO区域145和N-区域143的掺杂浓度。详细地说,从光电二极管210产生的电子被移动到PNP结140,然后当转移晶体管Txl21导通时,所述电子被转移到浮置扩散区FD131的节点。所述电子被转换成电压。由于PO/N-/P-结140的最大电压值可能变为钉扎电压,并且浮置扩散区FD131的节点的最大电压值可能变为Vdd减去Rx123的阈值电压Vth,因此可以将从在芯片的上部上形成的光电二极管210产生的电子全部转储到浮置扩散区FD131的节点。由于在转移晶体管Tx121的两侧之间的电势差,这可以在无电荷共享的情况下完成。也就是说,根据第一实施例,可以在用作第一基底100的硅基底上形成PO/N-/-阱结而不是^/-阱结。由于在4-TrAPS(有源像素传感器)的复位操作过程中,将正(+)电压施加到PO/N-/P-阱结的N-区143并且将地电压施加到PO区145和P-阱141,因此可能在预定电压或更多对?0/^/-阱双重结产生夹断。这可能与双极结型晶体管(BJT)的结构类似且被称为钉扎电压。因此,可能在转移晶体管Tx121的两侧的源极和漏极区之7间产生电势差,从而防止了在转移晶体管Txl21的开通/关断操作过程中的电荷共享。因此,与其中可能将光电二极管简单地连接到N+结的相关领域不同,可以避免诸如饱和度降低和灵敏度降低的问题。然后,在光电二极管210和读出电路120之间形成第一导电型连接区域147。这可以提供光电荷的相对迅速的移动路径,以便可以最小化暗电流源,并且可以最小化或者防止饱和度降低和灵敏度降低。为此,根据第一实施例,可以在?0/^-/^-结140的表面上形成用于欧姆接触的第一导电型连接区域147。例如,N+区域147可以通过穿过PO区域145而与N-区域143接触。为了防止第一导电型连接区域147变成泄漏源,可以最小化第一导电型连接区域147的宽度。为此,可以在蚀刻用于第一金属接触151a的接触孔之后执行塞植入,但是实施例不限于此。根据某些实施例,可以执行其他处理。例如,可以形成离子注入图案(未示出),所述离子注入图案暴露第一导电型连接区域147要形成于其中的区域,并且可以通过使用离子注入图案作为离子注入掩膜来形成第一导电型连接区域147。也就是说,根据第一实施例,仅有接触形成部分局部地掺杂有N+杂质,以便于在使暗信号最小化的同时形成所述欧姆接触。根据相关领域,转移晶体管源极的整个表面掺杂有N+杂质,因此由于Si表面不饱和键而可能使暗信号增加。然后,可以在第一基底100上形成互连150和层间介电层160。互连150可以包括第一金属接触151a、第一金属151、第二金属152、第三金属153和将金属彼此电连接的接触塞,但是实施例不限于此。图3是示出实施例的施主第二基底的横截面视图。如图3所示,在第二基底(施主基底)200上形成晶体半导体层210a。根据第一实施例,在晶体半导体层210a上形成光电二极管210。因此,可以提供配备有位于读出电路之上的图像传感装置的三维图像传感器,以便可以改善填充因子。另外,由于在晶体半导体层中形成图像传感装置,因此可以防止图像传感装置中的缺陷。例如,可以在第二基底200上通过外延增长而形成晶体半导体层210a。然后,在第二基底200和晶体半导体层210a之间的边界上注入氢离子,由此形成氢离子注入层207a。在另一实施例中,可以在用于形成光电二极管210的离子注入之后执行氢离子注入。图4是示出根据实施例的在第二基底上形成的光电二极管的结构的横截面视图。参考图4,可以在晶体半导体层210a上通过例子注入形成光电二极管210。例如,可以在晶体半导体层210a的较低部分靠近其与第二基底200的边界形成第二导电型导电层216(之后用作地)。例如,在没有掩膜的第二基底200的整个表面之上执行第一涂层离子注入,从而在晶体半导体层210a的较低部分处形成高浓度的第二导电型导电层216。根据本实施例,第二导电型是P型而第一导电型是N型。然后,在第二导电型导电层216上形成第一导电型导电层214(之后用作光接收部分)。例如,在没有掩膜的第二基底200的整个表面之上执行涂层离子注入,由此形成第一导电型导电层214。在此之后,根据第一实施例,可以在第一导电型导电层214上形成高浓度的第一导电型导电层212。例如,可以在没有掩膜的第二基底200的整个表面之上执行涂层离子注入,由此形成高浓度的第一导电型导电层212,这有助于欧姆接触。图5是示出根据实施例的在已将第一基底100结合到第二基底200之后的图像传感器的结构的横截面视图。如图5所示,翻转第二基底200并且将其结合到第一基底100,以便光电二极管210可以与层间介电层160接触。在将第一基底100结合到第二基底200之前,可以通过等离子体激活而增加结合表面的表面能量。为了提高结合强度,可以在结合表面上布置绝缘层或者金属层。然后,参考图6,可以通过对第二基底200进行热处理而将氢离子注入层207a变成氢气层(未示出)。然后,在氢气层的基础上,通过使用刀片部分地切除第二基底200并且保留光电二极管210,以便可以暴露光电二极管210。形成沟槽(未示出)以对应于像素而分割光电二极管210。用绝缘层填充这些沟槽以形成PTI(像素沟槽隔离)。在下文中,将参考图7到13描述将第三金属153(在本实施例中,其为最上部的金属)电连接到光电二极管210的方法。图7到13是图6所示的"A"区域的放大视图。图7是示出在形成了第一光刻胶图案之后的图像传感器的结构的横截面视图,并且图8是示出在形成了沟槽之后的图像传感器的结构的横截面视图。具体地,参考图7和8,在将第一基底100结合到第二基底200并且暴露了光电二极管之后,在第二导电型导电层216上形成第一光刻胶图案300,以暴露对应于第三金属153的几个部分的区域。然后,如图8所示,进行蚀刻处理以形成第一沟槽T1、第二沟槽T2、第三沟槽T3和第四沟槽T4。第一到第四沟槽T1到T4可以从第二导电型导电层216的顶部表面延伸到第三金属153的顶部表面。在形成所述沟槽之后,去除第一光刻胶图案300。应注意的是,尽管在本实施例中形成了具有四个沟槽的单行,但是实施例不限于四个沟槽或者单行沟槽。参考图9,在第二导电型的导电层216上沉积金属层,以便用金属层填充第一到第四沟槽Tl到T4,并且相对于金属层执行平面化处理,由此形成与第三金属153电通信的第一接触塞154a、第二接触塞154b、第三接触塞154c和第四接触塞154d。在一个实施例中,金属层可以包括钨。第一到第四接触塞154a到154d可以将从光电二极管210产生的电子转移到第一基底100的读出电路120。因此,必须将第一到第四接触塞154a到154d与第二导电型导电层216电隔离。图10是示出在形成了第二光刻胶图案310之后图像传感器的结构的横截面视图,图11是示出在使用第二光刻胶图案310进行了蚀刻处理之后图像传感器的结构的横截面视图。如图10和11所示,形成第二光刻胶图案310以暴露第一到第四接触塞154a到154d,并且进行蚀刻处理以去除第一到第四接触塞154a到154d中的每个接触塞的上部。在这个时候,在接触塞的上部形成的沟槽的深度可对应于第二导电型导电层216的深度。例如,对接触塞进行蚀刻使得其不与第二导电型导电层216接触。然后,去除第二光刻胶图案310。参考图12,在第二导电型导电层216上沉积绝缘层,使得可以用绝缘层填充在第一到第四接触塞154a到154d的上部形成的沟槽,然后将所述绝缘层平面化直至暴露第二导电型导电层216的表面。所述沟槽内的绝缘层可以被称作第一绝缘层218a、第二绝缘层218b、第三绝缘层218c和第四绝缘层218d。例如,平面化处理可以包括CMP(化学机械抛光)处理。通过以上处理,可以形成将第一导电型导电层214连接到第三金属153的第一到第四接触塞154a到154d,并且可以在第二导电型导电层216中的第一到第四接触塞154a到154d之上形成第一到第四绝缘层218a到218d。在另外的实施例中,然后可以通过后续的处理形成顶部电极(未示出)、滤色器(未示出)等以获得完整的图像传感器。在相关领域中,将第一基底100结合到第二基底200以将高浓度第一导电型导电层212电连接到第三金属153,与该相关领域相比,根据第一实施例,在将基底彼此结合之后执行附加的接触塞处理,以便可以防止在基底的结合处理中可能出现的缺陷。另外,由于可以形成多个接触塞穿过光电二极管210,因此可以最大化在接触塞(例如,接触塞154a到154d)和光电二极管210之间的接触面积。因此,即使损坏了一个接触塞也可以稳定地操作图像传感器。因此,可以改进在光电二极管210(第二基底)和读出电路120(第一基底)之间的电流转移特性,并且可以提高图像传感器的操作可靠性。尽管在第一实施例中描述了四个接触塞154a到154d,但是可以增加或者减少接触塞的数量。可以通过考虑光电二极管210的光接收面积和在光电二极管210和接触塞154a到154d之间的接触面积来确定接触塞154a到154d的数量。图13是示出根据另一实施例的图像传感器的、具有绝缘层218a、218b、218c、218d、218e、218f、218g和218h的接触塞的结构的平面图,图14是示出根据另一实施例的图像传感器的、具有绝缘层218i、218j、218k和2181的接触塞的结构的平面图。根据第一实施例的描述,接触塞和绝缘层218a到218d具有一行四列的结构。然而,实施例不限于此。例如,根据图3所示的另一实施例,可以在最上部的金属153上形成另一行接触塞,使得具有绝缘层218a到218h的接触塞具有两行四列的结构。另外,根据图14所示的另一实施例,具有绝缘层218i到2181的接触塞具有两行四列的结构。根据实施例,可以对应于光刻胶图案的结构而调整接触塞和绝缘层的数量和位置。在下文中,将描述根据第二实施例的图像传感器。图15是示出根据第二实施例的图像传感器的结构的横截面视图。根据第二实施例的图像传感器包括在第一基底100上形成的读出电路120、在第一基底IOO上形成同时连接到读出电路120的电结区140、电连接到电结区140的互连150和图像传感装置(诸如图1所述的标号210)。可以在第二实施例中采用第一实施例的技术特征。在下文中,将描述根据第二实施例的图像传感器,其中将省略关于在第一实施例10中描述的元件和结构的说明以避免冗余。与第一实施例不同,根据第二实施例,在电结区140的一侧形成第一导电型连接区域148。根据第一实施例,可以在?0/^-/-结区140中形成N+连接区域147用于欧姆接触。在这个时候,形成N+连接区域147和第一金属接触151a的处理可能变成泄漏源。也就是说,由于在操作时将反向偏置电压施加到P0/N-/P-结区140,因此在基底的表面上可能产生电场。在形成所述接触的过程期间在电场之下产生的晶体缺陷可能变成泄漏源。另外,当在P0/N-/P-结区140的表面上形成N+连接区域147时,由N+/P0结区147和145附加地产生所述电场,因此可能进一步产生泄漏源。为了处理这个可能的问题,第二实施例提出了这样的布局,其中在有源区上形成第一接触塞151a,所述有源区包括穿过P0层145形成的未掺杂的N+连接区域148,以及将第一接触塞151a通过所述N+连接区域148电连接到N-结区143。根据第二实施例,在硅基底的表面上不产生电场,因此可以减小在三维集成CIS中的暗电流。可以在第二实施例中采用根据第一实施例的、关于图7-14描述的第二基底200的光电二极管210、接触塞154a到154d和绝缘层(218a到2181)的结构和制造方法。图16是示出根据第三实施例的图像传感器的结构的横截面视图。根据第三实施例的图像传感器可以包括在第一基底IOO上形成的读出电路120、在第一基底100上形成并且电连接到读出电路120的电结区140、电连接到电结区140的互连150和在互连150上形成的图像传感装置(诸如图1所示的标号210)。在第三实施例中可以采用第一实施例的技术特征。在下文中,将描述根据第三实施例的图像传感器,其中将省略关于在第一和第二实施例中描述的元件和结构的说明以避免冗余。将详细描述根据第三实施例的在第一基底100上形成读出电路120的方法。特别地,可以在第一基底100上形成第一和第二晶体管121a和121b。例如,第一和第二晶体管121a和121b可以分别是第一和第二转移晶体管,但是实施例不限于此。可以相继或者同时形成第一和第二晶体管121a和121b。然后,在第一和第二晶体管121a和121b之间形成电结区140。例如,电结区140可以包括PN结,但是实施例不限于此。例如,实施例的PN结140可以包括在第二导电型阱141或者第二导电型外延层上形成的第一导电型离子注入层143,以及在第一导电型离子注入区143上形成的第二导电型离子注入区145。例如,PN结区140可包括如图16所示的PO/N-/P-结,但是实施例不限于此。在第二晶体管121b的一侧形成高浓度第一导电型连接区131b,以便可以将高浓度第一导电型连接区131b连接到互连150。高浓度第一导电型连接区域131b是用作第二浮置扩散区FD2131b的高浓度离子注入区域,但是实施例不限于此。在本实施例中,读出电路包括用于将从在芯片上部上的光电二极管产生的电子转移到硅基底的N+结区131b的第一部件,以及将从N+结区131b产生的电子转移到N-结区140的第二部件,以使得4个晶体管操作成为可能。如图16所示,根据第三实施例,将?0/^-/-结区140从N+结区131b分离以解决以下问题。例如,如果在PO/N-/P-结区140的P/N/P结上执行N+掺杂和接触蚀刻,由于N+结区131b和接触蚀刻损坏而可能产生暗电流。为了解决以上问题,将PO/N-/P-结区140与N+结区131b分离。即,在P/N/P结的表面上执行的N+掺杂和接触蚀刻可能变成泄漏源。因此,在N+结区131b上形成接触以防止所述泄漏源。由于在信号读出的过程中可以导通第二晶体管121b的门极,因此可以将从芯片上部上的光电二极管210产生的电子通过?0/^-/^-结区140而转移到第一浮置扩散区131a的节点,因此CDS(相关双采样)是可能的。可以在第三实施例中采用根据第一实施例的关于图7-14描述的第二基底200的光电二极管210、接触塞154a到154d和绝缘层(218a到2181)的结构和制造方法。所述实施例可以具有以下效果中的一个或者多个。第一,可以改进在施主基底的光电二极管和主基底的金属结构之间的接触结构,以便可以增强电流转移特性。第二,由于可以增强施主基底和主基底之间的电流转移特性,因此可以提高图像传感器的操作可靠性并且可以增加产品产量。第三,由于在转移晶体管Tx的源极/漏极区之间产生了电势差,因此可以完全转储光电电荷。第四,在光电二极管和读出电路之间形成电荷连接区以提供光电荷的快速移动路径,以便可以最小化暗电流,并且可以最小化或者防止饱和度降低和灵敏度降低。本说明书中提到的任一"一个实施例"、"实施例"、"示例实施例"等指的是结合所述实施例所描述的特定特征、结构或者特性包括在本发明的至少一个实施例中。本说明书中各种地方出现的这样的表述不一定是指同一实施例。此外,当结合任何实施例描述特定的特征、结构或者特性时,应当理解,本领域的技术人员能够想到结合其他实施例来实现这样的特征、结构或者特性。尽管已参考多个说明性实施例描述了实施例,但是应理解,由本领域的技术人员做出的许多的其他修改和实施例也将落在本公开内容的原理的精神和范围内。更具体地,在本公开内容、附图和所附权利要求的范围内,可以对本发明组合布置的组成部件和/或装置进行各种变化和修改。除了在组成部件和/或装置中的变化和修改之外,对本领域的技术人员来说,选择使用也是明显的。权利要求一种图像传感器,包括在第一基底上的读出电路;层间介电层,包括电连接到所述读出电路的至少一个金属和至少一个接触塞;在第二基底上形成的图像传感装置,所述图像传感装置结合到所述层间介电层且被提供有第一导电型导电层和第二导电型导电层;和以三维矩阵结构布置的多个最上部的接触塞,每个最上部的接触塞从所述至少一个金属的最上部的金属延伸到所述第一导电型导电层的内部。2.根据权利要求1所述的图像传感器,其中所述最上部的接触塞从所述最上部的金属穿过所述层间介电层和所述第一导电型导电层延伸到所述第二导电型导电层下方的高度,所述图像传感器还包括在所述第二导电型导电层中形成的在每个所述最上部的接触塞上方的绝缘层。3.根据权利要求1所述的图像传感器,其中所述图像传感装置还被提供有在所述层间介电层之上的所述第一导电型导电层之下的高浓度第一导电型导电层。4.根据权利要求1所述的图像传感器,还包括在所述第一基底上形成以将所述读出短路电连接到所述至少一个接触塞中的最低接触塞的电结区。5.根据权利要求4所述的图像传感器,还包括连接在所述电结区和所述最低接触塞之间以将所述最低接触塞电连接到所述电结区的第一导电型连接区。6.根据权利要求5所述的图像传感器,其中所述第一导电型连接区形成在所述电结区7.根据权利要求4所述的图像传感器,其中所述电结区包括在所述第一基底上的第一导电型离子注入区;禾口在所述第一导电型离子注入区上的第二导电型离子注入区。8.根据权利要求4所述的图像传感器,其中所述第一基底的读出电路包括在所述第一基底上形成的第一和第二晶体管,且其中所述电结区形成在所述第一和第二晶体管之间。9.根据权利要求8所述的图像传感器,还包括在所述第二晶体管的一侧形成的第一导电型第二连接区,其中所述第一导电型第二连接区连接于所述最低接触塞。10.—种形成图像传感器的方法,所述方法包括在第一基底上形成读出电路;形成层间介电层,所述层间介电层包括电连接到所述读出电路的至少一个金属和至少一个接触塞;使具有包括第一导电型导电层和第二导电型导电层的图像传感装置的第二基底结合到所述层间介电层,使得所述第一导电型导电层面对所述层间介电层;禾口形成多个最上部的接触塞,所述最上部的接触塞从所述至少一个金属的最上部的金属延伸到所述第一导电型导电层的内部,其中所述多个最上部的接触塞以三维矩阵结构布置。11.根据权利要求io所述的方法,其中所述读出电路的形成包括在所述基底上形成电结区,使得将所述至少一个接触塞的最低接触塞通过所述电结区电连接到所述读出电路。12.根据权利要求IO所述的方法,其中所述形成多个最上部的接触塞包括在所述图像传感装置和层间介电层中形成具有三维矩阵结构的沟槽,所述沟槽从所述第二导电型导电层延伸到所述最上部的金属;用金属层填充所述沟槽;去除所述沟槽中的金属层的上部,所述上部与所述第二导电型导电层接触;以及通过将绝缘材料填充到所述沟槽的去除所述金属层的上部的部分中而形成绝缘层,由此使所述第二导电型导电层与所述最上部的接触塞绝缘。13.根据权利要求12所述的方法,其中所述图像传感装置还包括高浓度第一导电型导电层,其中使所述第二基底结合到所述层间介电层上,使得所述高浓度第一导电型导电层在所述第一导电型导电层之下,并且其中所述沟槽的形成包括在所述第二导电型导电层上对应于所述最上部的金属的区域中形成具有开口区的第一光刻胶图案,其中所述开口区被分成矩阵结构的多个区;使用所述第一光刻胶图案作为掩膜来执行蚀刻处理以形成多个沟槽,所述沟槽从所述第二导电型导电层穿过所述高浓度第一导电型层和所述层间介电层延伸到所述最上部的金属;以及去除所述第一光刻胶图案。14.根据权利要求12所述的方法,其中所述去除所述沟槽中的金属层的上部包括在所述第二导电型导电层上形成第二光刻胶图案,所述第二光刻胶图案使所述沟槽暴露;执行蚀刻工艺以去除所述沟槽中的金属层的上部;以及去除所述第二光刻胶图案。15.根据权利要求11所述的方法,其中所述读出电路的形成包括形成连接到所述电结区和所述最低接触塞的第一导电型连接区,以将所述最低接触塞电连接到所述电结。16.根据权利要求15所述的方法,其中在所述电结区的一侧形成所述第一导电型连接区。17.根据权利要求11所述的方法,其中所述电结区的形成还包括在所述第一基底上形成第一导电型离子注入区;以及在所述第一导电型离子注入区上形成第二导电型离子注入区。18.根据权利要求11所述的方法,其中所述第一基底的读出电路包括在所述第一基底上形成的第一和第二晶体管,并且其中所述电结区形成在所述第一和第二晶体管之间。19.根据权利要求18所述的方法,还包括形成在所述第二晶体管的一侧并且连接到所述最低接触塞的第一导电型第二连接区。全文摘要本发明公开了一种图像传感器及其制造方法。所述图像传感器可以包括在第一基底上形成的读出电路;层间介电层,其包括电连接到读出电路的至少一个金属和接触塞;以及在第二基底上形成的图像传感装置,其结合到层间介电层并且被提供有第一导电型导电层和第二导电型导电层。所述图像传感器还包括在最上部的金属区处以三维矩阵结构布置的多个最上部的接触塞,每个最上部的接触塞从所述至少一个金属的最上部的金属延伸到第一导电型导电层的内部。文档编号H04N5/335GK101715073SQ200910178549公开日2010年5月26日申请日期2009年9月29日优先权日2008年9月30日发明者金钟满申请人:东部高科股份有限公司
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