[发明专利]图像传感器及其形成方法

权利要求书

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底内形成有逻辑器件；

金属互连层，位于所述半导体衬底的表面，所述金属互连层内具有金属互连结构；

多个光电转换块，位于所述金属互连层的表面，每个光电转换块包括堆叠的至少三层光电转换结构，每层光电转换结构均包括光电转换层以及连接结构，其中，不同的光电转换层经由所述连接结构和金属互连结构电连接至不同的逻辑器件。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述至少三层光电转换结构包括：

红光光电转换结构，位于所述金属互连层的表面；

绿光光电转换结构，堆叠于所述红光光电转换结构；

蓝光光电转换结构，堆叠于所述绿光光电转换结构。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，

所述蓝光光电转换结构中的连接结构贯穿所述绿光光电转换结构和红光光电转换结构；

所述绿光光电转换结构中的连接结构贯穿所述红光光电转换结构。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述光电转换层包括：耗尽层以及堆叠于所述耗尽层的激发层，所述耗尽层和激发层的掺杂类型相反，所述激发层与所述连接结构的掺杂类型相同。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述耗尽层和激发层的材料相同。

6.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述激发层与所述连接结构的材料相同。

7.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，

所述激发层、耗尽层以及所述连接结构的材料选自：无定形硅、多晶硅、氮化镓、锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓以及镓化铟。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述连接结构包括：

连接沟槽；

隔离薄膜，覆盖所述连接沟槽的内壁；

填充材料，填充于所述连接沟槽内，所述隔离薄膜位于所述填充材料与所述连接沟槽的内壁之间。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述金属互连层包括底层互连层以及顶层互连层，所述金属互连结构位于所述底层互连层内，所述顶层互连层包括：

导电结构，所述导电结构的一端连接所述连接结构的底部，另一端连接所述金属互连结构的顶部；

其中，不同的连接结构经由所述导电结构和金属互连结构电连接至不同的逻辑器件。

10.根据权利要求9所述的图像传感器，其特征在于，所述导电结构选自：

钛以及钨以及金属硅化物的叠层、钨以及金属硅化物的叠层。

11.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，相邻的光电转换结构之间具有绝缘层。

12.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括：

隔离栅格，位于所述金属互连层的表面，各个光电转换块之间由所述隔离栅格隔离。

13.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底内形成有逻辑器件；

在所述半导体衬底的表面，形成金属互连层，所述金属互连层内具有金属互连结构；

在所述金属互连层的表面，形成多个光电转换块，每个光电转换块包括堆叠的至少三层光电转换结构，每层光电转换结构均包括光电转换层以及连接结构，其中，不同的光电转换层经由所述连接结构和金属互连结构电连接至不同的逻辑器件。