[发明专利]叠层结构的图像传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种叠层图像传感器，包括：

晶片，在所述晶片中外围电路形成于半导体衬底的上部；以及

光敏元件部分，形成于所述晶片的上部，

其中，所述光敏元件部分具有光电导薄膜。

2.如权利要求1所述的叠层图像传感器，其中，所述晶片包括：

第一导电型高浓度掺杂的半导体衬底；

第一导电型低浓度外延层，形成于所述半导体衬底上；

栅氧化层，形成于所述外延层上；

一个或多个晶体管栅极，形成于所述栅氧化层上；

第二导电型电极，形成于所述外延层的上部上；

沟道，与相邻的像素隔离；

金属互连线，电连接至所述电极；以及

用于层间绝缘的绝缘层。

3.如权利要求1所述的叠层图像传感器，其中，所述光敏元件部分包括：

金属垫，形成于所述晶片的上部；

光电导薄膜，形成于所述金属垫的上部；

透明导电氧化层，形成于所述光电导薄膜的上部用于电接触；

彩色滤光片，形成于所述透明导电氧化层的上部；以及

微透镜，形成于所述彩色滤光片的上部。

4.如权利要求3所述的叠层图像传感器，其中，所述金属垫通过所述金属互连线电连接至所述晶片。

5.如权利要求3所述的叠层图像传感器，其中，所述光电导传感器是氢化非晶硅薄膜。

6.如权利要求1所述的叠层图像传感器，其中，所述光敏元件部分包括：

金属垫，形成于所述晶片的上部；

光电导薄膜，形成于所述金属垫的上部；

非导电氧化层，形成于所述光电导薄膜的上部；

金属电极层，电连接至所述光电导薄膜；

彩色滤光片，形成于所述非导电氧化层的上部；以及

微透镜，形成于所述彩色滤光片的上部。

7.一种制造叠层图像传感器的方法，包括：

形成晶片的步骤，在所述晶片中外围电路形成在半导体衬底上；以及

在所述晶片的上部上形成具有光电导薄膜的光敏元件部分的步骤。

8.如权利要求7所述的方法，其中，形成晶片的步骤包括：

在第一导电型半导体衬底上形成第一导电型低浓度外延层的步骤；

在所述外延层上形成用于与相邻像素绝缘的沟道的步骤；

在所述外延层上形成栅氧化层的步骤；

在所述外延层上形成第二导电型电极的步骤；

在所述栅氧化层上形成晶体管栅电极的步骤；

形成用于电连接至所述电极的金属互连线的步骤；以及

形成用于层间绝缘的绝缘层的步骤。

9.如权利要求7所述的方法，其中，形成光敏元件部分的步骤包括：

在所述晶片的上部上形成用于形成所述光电导薄膜的金属垫的步骤；

在所述金属垫的上部上形成所述光电导薄膜的步骤；以及

形成用于电连接至所述光电导薄膜的上部的透明导电氧化层的步骤。

10.如权利要求7所述的方法，其中，形成光敏元件部分的步骤包括：

在所述晶片的上部上形成用于形成所述光电导薄膜的金属垫的步骤；

在所述金属垫的上部上形成所述光电导薄膜的步骤；以及

在所述光电导薄膜的上部上形成非导电氧化层并形成电连接至所述光电导薄膜的金属电极层的步骤。

11.如权利要求9或10所述的方法，其中，形成光敏元件部分的步骤进一步包括：

在所述透明导电氧化层的上部上形成彩色滤光片的步骤；以及

在所述彩色滤光片上形成微透镜的步骤。

12.如权利要求9或10所述的方法，其中，形成光电导薄膜的步骤通过使用氢化非晶硅实现。