图像传感器制造技术

公开了一种图像传感器和一种设备，该图像传感器包括：第一基板，其包括单元像素区域并具有彼此相对的第一表面和第二表面；第二基板，其位于第一基板的第一表面下方；第三基板，其位于第二基板下方；下电介质层，其位于第二基板和第三基板之间；下布线线路，其位于下电介质层中；中间电介质层，其位于第一基板和第二基板之间；第一接合焊盘，其位于中间电介质层中；连接接触件，其穿透第二基板并将下布线线路电连接至第一接合焊盘；以及接触件图案，其位于中间电介质层中并位于第一接合焊盘下方。第一接合焊盘通过接触件图案与连接接触件竖直地间隔开。竖直地间隔开。竖直地间隔开。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求于2022年3月4日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2022
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0028168和于2022年4月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2022
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0053099的优先权，这些申请的公开内容以引用其全部的方式并入本文。


[0003]本公开涉及一种图像传感器，更具体地，涉及一种互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。

技术介绍

[0004]图像传感器将光学图像转换为电信号。图像传感器可被分类为电荷耦合器件(CCD)型和互补金属氧化物半导体(CMOS)型。CMOS型图像传感器缩写为CIS(CMOS图像传感器)。CIS包括二维布置的多个单元像素区域。单元像素区域中的每一个包括光电二极管。光电二极管用于将入射光转换为电信号。

技术实现思路

[0005]本公开的一个或多个方面提供了一种具有改善的电特性的图像传感器。
[0006]根据本公开的一方面，提供了一种图像传感器，包括：第一基板，其包括单元像素区域，第一基板具有第一表面和在第一表面的相对侧上的第二表面；第二基板，其设置在第一基板的第一表面下方；
[0007]第三基板，其设置在第二基板下方；下电介质层，其设置在第二基板和第三基板之间；下布线线路，其设置在下电介质层中；中间电介质层，其设置在第一基板和第二基板之间；第一接合焊盘，其设置在中间电介质层中；连接接触件，其被构造为穿透第二基板并将下布线线路电连接至第一接合焊盘；以及接触件图案，其设置在中间电介质层中并设置在第一接合焊盘下方，其中，第一接合焊盘通过接触件图案与连接接触件间隔开。
[0008]根据本公开的另一方面，提供了一种图像传感器，包括：第一基板，其包括单元像素区域；第二基板，其设置在第一基板下方；第三基板，其设置在第二基板下方；第一布线层和第二布线层，其设置在第一基板和第二基板之间，第一布线层比第二布线层更靠近第一基板；第三布线层，其设置在第二基板和第三基板之间；以及连接接触，被构造为穿透第二基板并将第二布线层电连接至第三布线层，其中，第二布线层包括：第一接合焊盘，其与第一布线层相邻设置；以及接触件图案，其设置在第一接合焊盘和连接接触件之间，其中，接触件图案包括从接触件图案的顶表面在朝向第二基板的方向上凹陷的凹陷区域，其中，第一接合焊盘包括：在第一方向上延伸的线部分；以及从线部分沿朝向第二基板的方向突出到接触件图案的凹陷区域中的突出部分。
[0009]根据本公开的另一方面，提供了一种图像传感器，包括：第一基板，其具有第一表面和在第一表面的相对侧上的第二表面；像素隔离图案，其设置在第一基板中，像素隔离图
案限定单元像素区域，并且像素隔离图案包括第一隔离图案和位于第一隔离图案与第一基板之间的第二隔离图案；光电转换区域，其设置在每个单元像素区域中；浮置扩散区域，其设置在每个单元像素区域中并与第一基板的第一表面相邻；转移栅极，其设置在第一基板的第一表面上；第一布线层，被构造为覆盖转移栅极，第一布线层包括上电介质层、设置在上电介质层中的上布线线路、以及设置在上电介质层中的第一接合焊盘；第二基板，其设置在第一布线层下方；栅电极，其设置在第二基板上；源极区域和漏极区域，源极区域设置在第二基板中的栅电极的第一侧上，漏极区域设置在第二基板中的栅电极的第二侧上；第二布线层，其设置在第二基板和第一布线层之间，第二布线层包括中间电介质层和中间电介质层中的第二接合焊盘，第二接合焊盘与第一接合焊盘接触；第三基板，其设置在第二基板下方；逻辑晶体管，其设置在第三基板上；第三布线层，其设置在第二基板和第三基板之间，第三布线层包括下电介质层和下电介质层中的下布线线路；连接接触件，其被构造为穿透第二基板并将下布线线路电连接至第二接合焊盘；接触件图案，其设置在中间电介质层中，并位于第二接合焊盘和连接接触件之间；滤色器，其设置在第一基板的第二表面上；以及微透镜部件，其设置在滤色器上，其中，第二接合焊盘通过接触件图案与连接接触件间隔开。
[0010]根据本公开的另一方面，提供了一种设备，包括：第一基板、第二基板和第三基板，第二基板设置在第一基板和第三基板之间；第一电介质层，其设置在第二基板和第三基板之间；布线线路，其设置在第一电介质层中；第二电介质层，其设置在第一基板和第二基板之间；接合焊盘，其设置在第二电介质层中；连接接触件，其设置在第二基板中，并被构造为将布线线路电连接至接合焊盘；以及接触件图案，其设置在接合焊盘和连接接触件之间的第二电介质层中。
附图说明
[0011]图1示出显示根据本公开的示例实施例的图像传感器的电路图。
[0012]图2示出显示根据本公开的示例实施例的图像传感器的平面图。
[0013]图3示出沿图2的线A
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A'截取的截面图。
[0014]图4示出显示图2中描绘的区段M的放大平面图。
[0015]图5示出沿图4的线A
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A'截取的截面图。
[0016]图6示出显示图5中描绘的区段N的放大截面图。
[0017]图7示出图5中描绘的区段N的放大截面图，显示了根据比较示例的图像传感器。
[0018]图8A至图8G示出显示根据本公开的示例实施例的制造图像传感器的方法的截面图。
[0019]图9A至图9C示出沿图4的线B
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B'截取的截面图，显示了根据本公开的示例实施例的图像传感器。
[0020]图10示出显示根据本公开的示例实施例的图像传感器的截面图。
[0021]图11示出沿图4的线A
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A'截取的截面图，显示了根据本公开的示例实施例的图像传感器。
[0022]图12是图11中描绘的区段N的放大截面图。
[0023]图13A和图13B示出显示根据本公开的示例实施例的制造图像传感器的方法的截面图。
具体实施方式
[0024]图1示出显示根据本公开的示例实施例的图像传感器的电路图。
[0025]参照图1，图像传感器1可包括单元像素区域，每个单元像素区域包括光电二极管PD1和PD2、转移晶体管TX、源极跟随器晶体管SX、复位晶体管RX、双转换晶体管DCX和选择晶体管AX。转移晶体管TX、源极跟随器晶体管SX、复位晶体管RX、双转换晶体管DCX和选择晶体管AX可分别包括转移栅极TG、源极跟随器栅极SF、复位栅极RG、双转换栅极DCG和选择栅极SEL。根据示例实施例，光电二极管PD1和PD2中的每一个包括相应的转移晶体管TX。例如，光电二极管PD1可连接至具有转移栅极TG1的转移晶体管TX1，并且光电二极管PD2可连接至具有转移栅极TG2的转移晶体管TX2。
[0026]光电二极管PD1和PD2可各自包括n型杂质区域和p型杂质区域。浮置扩散区域FD可用作转移晶体管TX的漏极。浮置扩散区域FD可用作双转换晶体管DCX本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，包括：第一基板，其包括单元像素区域，所述第一基板具有第一表面和在所述第一表面的相对侧上的第二表面；第二基板，其设置在所述第一基板的所述第一表面下方；第三基板，其设置在所述第二基板下方；下电介质层，其设置在所述第二基板和所述第三基板之间；下布线线路，其设置在所述下电介质层中；中间电介质层，其设置在所述第一基板和所述第二基板之间；第一接合焊盘，其设置在所述中间电介质层中；连接接触件，其被构造为穿透所述第二基板并将所述下布线线路电连接至所述第一接合焊盘；以及接触件图案，其设置在所述中间电介质层中并且设置在所述第一接合焊盘下方，其中，所述第一接合焊盘通过所述接触件图案与所述连接接触件间隔开。2.如权利要求1所述的图像传感器，还包括：上电介质层，其设置在所述中间电介质层和所述第一基板的所述第一表面之间；以及第二接合焊盘，其设在所述上电介质层的下部中，其中，所述第一接合焊盘和所述第二接合焊盘彼此接触。3.如权利要求1所述的图像传感器，还包括设置在所述第三基板中的逻辑晶体管，其中，所述下电介质层覆盖所述逻辑晶体管。4.如权利要求1所述的图像传感器，还包括：源极跟随器晶体管，其设置在所述第二基板中；以及浮置扩散区域，其与所述第一基板的所述第一表面相邻设置，其中，所述源极跟随器晶体管通过所述第一接合焊盘电连接至所述浮置扩散区域。5.如权利要求1所述的图像传感器，还包括设置在所述第一基板中的像素隔离图案，所述像素隔离图案限定所述单元像素区域，其中，所述像素隔离图案的宽度在从所述第一表面朝向所述第二表面的方向上减小。6.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述接触件图案包括第一材料，并且所述第一接合焊盘包括与所述第一材料不同的第二材料。7.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述连接接触件的顶表面处于比所述接触件图案的底表面的第二水平高的第一水平。8.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述接触件图案包括从所述接触件图案的顶表面在朝向所述第二基板的方向上凹陷的凹陷区域。9.如权利要求8所述的图像传感器，其中，所述第一接合焊盘包括：在第一方向上延伸的线部分；以及从所述线部分朝向所述接触件图案的所述凹陷区域突出的突出部分，其中，所述突出部分的宽度在朝向所述第二基板的方向上减小。10.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述接触件图案包括多个接触件图案，并且所述连接接触件与所述多个接触件图案中的一个或多个接触。
11.一种图像传感器，包括：第一基板，其包括单元像素区域；第二基板，其设置在所述第一基板下方；第三基板，其设置在所述第二基板下方；第一布线层和第二布线层，其设置在所述第一基板和所述第二基板之间，所述第一布线层比所述第二布线层更靠近所述第一基板；第三布线层，其设置在所述第二基板和所述第三基板之间；以及连接接触件，其被配置为穿透所述第二基板并将所述第二布线层电连接至所述第三布线层，其中，所述第二布线层包括：第一接合焊盘，其与所述第一布线层相邻设置；以及接触件图案，其设置在所述第一接合焊盘与所述连接接触件之间，其中，所述接触件图案包括从所述接触件图案的顶表面在朝向所述第二基板的方向上凹陷的凹陷区域，其中，所述第一接合焊盘包括：在第一方向上延伸的线部分；以及在朝向所述第二基板的方向上从所述线部分突出到所述接触件图案的所述凹陷区域中的突出部分。12.如权利要求11所述的图像传感器，其中，所述第一接合焊盘的所述突出部分的宽度在朝向所述第二基板的方向上减小。13.如权利要求11所述的图像传感器，其中，所述接触件图案的所述顶表面与所述第一接合焊盘的所述线部分的底表面接触。14.如权利要求11所述的图像传感器，其中，所述第一布线层包括与所述第一接合焊盘接触的第二接合焊盘。15.如权利要求14所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金日中，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：