[发明专利]通过像素级结合中的结合通孔形成的反馈电容器

权利要求书

1.一种图像传感器，其包括：

光电二极管，其安置在具有前侧及与所述前侧相对的背侧的第一半导体材料中，其中所述光电二极管经定位以通过所述第一半导体材料的所述背侧吸收图像光；

第一浮动扩散部，其安置为靠近所述光电二极管，并经耦合以响应于施加到安置在所述光电二极管与所述第一浮动扩散部之间的转移栅极的转移信号而从所述光电二极管接收图像电荷；

第二半导体材料，其包含第二浮动扩散部，所述第二半导体材料安置为靠近所述第一半导体材料的所述前侧；及

电介质材料，其安置在所述第一半导体材料与所述第二半导体材料之间，所述电介质材料包含：

第一结合通孔，其从所述第一浮动扩散部延伸到所述第二浮动扩散部；

第二结合通孔，其横向靠近所述第一结合通孔地安置；及

第三结合通孔，其横向靠近所述第一结合通孔地安置，其中所述第一结合通孔安置在所述第二结合通孔与所述第三结合通孔之间，使得所述第二结合通孔及所述第三结合通孔至少部分环绕所述第一结合通孔，其中所述第二结合通孔及所述第三结合通孔是通过所述第一结合通孔、所述第二结合通孔及所述第三结合通孔形成的电容器中的电容板。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一结合通孔电容耦合到所述第二结合通孔及所述第三结合通孔。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第二半导体材料包含第一位线触点及第二位线触点，且其中所述第二浮动扩散部横向安置在所述第一位线触点与所述第二位线触点之间，且其中所述第二结合通孔及所述第三结合通孔分别电耦合到所述第一位线触点及所述第二位线触点。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中所述第一半导体材料及所述第二半导体材料在所述电介质材料中的结合界面处晶片结合在一起。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中所述第二结合通孔及所述第三结合通孔经安置以不接触所述第一半导体材料。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述第一结合通孔包含多个金属层，且其中最靠近所述结合界面安置的第一金属层的横截面面积大于靠近所述第一半导体材料或所述第二半导体材料中的至少一个安置的第二金属层的横截面面积。

7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述多个金属层通过第一多个子通孔电耦合在一起以在所述第一浮动扩散部与所述第二浮动扩散部之间产生连续的电连接。

8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述第一浮动扩散部或所述第二浮动扩散部中的至少一个耦合到复位晶体管的第一端子，且所述复位晶体管的第二端子耦合到所述第一位线触点或所述第二位线触点，且其中响应于施加到所述复位晶体管的栅极端子的复位信号，所述复位晶体管从所述第一浮动扩散部或所述第二浮动扩散部中的至少一个去除电荷。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一浮动扩散部及所述第二浮动扩散部相对于垂直于所述第一半导体材料及所述第二半导体材料的表面竖直对准。