[发明专利]图像传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

基板，其上具有多个半导体器件；

互连层，设置在所述基板上；以及

多个彼此隔离的光电二极管，嵌入所述互连层中，其中所述彼此隔离的光电二极管位于所述半导体器件上方且通过所述互连层电连接到所述半导体器件。

2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述半导体器件包括金属氧化物半导体晶体管、双极结型晶体管以及存储器。

3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述互连层包括：

多个层间绝缘膜；

多个层间导电膜，其中所述层间绝缘膜和所述层间导电膜交替地堆叠在所述基板上，使得所述彼此隔离的光电二极管设置在所述层间导电膜的最上层上并电连接到所述层间导电膜的最上层；

顶部绝缘层，设置在所述层间导电膜的最上层上，其中所述彼此隔离的光电二极管由所述顶部绝缘层覆盖；以及

顶部导电层，嵌入所述顶部绝缘层中且电连接到所述彼此隔离的光电二极管。

4.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述层间导电膜的最上层包括反射膜。

5.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述层间导电膜包括排列成多层的多个连接图案。

6.如权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，上层中任何两个相邻导电图案之间的间隙位于紧接于所述上层的下层中的所述连接图案中的一者上方，且所述下层中的所述连接图案与所述上层中的所述导电图案重叠。

7.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述顶部绝缘层具有：多个沟槽，其用于暴露每个彼此隔离的光电二极管的顶部非晶硅层的周边；以及多个双镶嵌接触开口，其用于暴露所述层间导电膜，且所述顶部导电层包括：

共用电极，设置在所述沟槽中，且电连接到每个所述彼此隔离的光电二极管的所述顶部非晶硅层的周边；以及

多个接合垫，设置在所述双镶嵌接触开口中且电连接到所述层间导电膜。

8.如权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述共用电极为具有多个正方形开口的网状电极，使得各个彼此隔离的光电二极管分别位于其中一个正方形开口下方。

9.如权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，各个彼此隔离的光电二极管中包括：

底部非晶硅层，设置在所述层间导电膜的最上层上并电连接到所述层间导电膜的最上层；

本征非晶硅层，设置在所述底部非晶硅层上；以及

顶部非晶硅层，设置在所述本征非晶硅层上且电连接到所述共用电极。

10.如权利要求9所述的图像传感器，其特征在于，所述共用电极电连接到所述光电二极管的所述顶部非晶硅层的周边，且所述层间导电膜的最上层电连接到所述光电二极管的所述底部非晶硅层的底表面。

11.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括一设置在所述互连层上的保护层。

12.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括位于所述彼此隔离的光电二极管上方的彩色滤光片阵列。

13.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括位于所述彼此隔离的光电二极管上方的微透镜阵列。

14.一种用于制造图像传感器的方法，包括：

提供具有多个半导体器件的基板；

在所述基板上交替地形成多个层间绝缘膜和多个层间导电膜，其中所述层间导电膜电连接到所述半导体器件；

在所述层间导电膜的最上层上形成多个彼此隔离的光电二极管，其中所述彼此隔离的光电二极管的所述底部非晶硅层电连接到所述层间导电膜的最上层；

在所述层间导电膜的最上层上形成顶部绝缘层，其中所述彼此隔离的光电二极管由所述顶部绝缘层覆盖；以及

在所述顶部绝缘层中形成顶部导电层，其中所述顶部导电层电连接到所述彼此隔离的光电二极管的所述顶部非晶硅层。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，形成所述彼此隔离的光电二极管的步骤包括：

在所述层间导电膜的最上层上形成底部非晶硅层；

在所述底部非晶硅层上形成本征非晶硅层；以及

在所述本征非晶硅层上形成顶部非晶硅层。