1.一種CMOS圖像傳感器的形成方法,其特征在于,包括:
提供第一襯底,在所述第一襯底上形成第一介質(zhì)層;
在所述第一介質(zhì)層上形成若干分立的第一極板;
形成覆蓋所述第一極板和第一介質(zhì)層的第二介質(zhì)層;
刻蝕所述第二介質(zhì)層,在所述第二介質(zhì)層中形成若干刻蝕槽,每個刻蝕槽暴露出相應(yīng)的第一極板的表面;
在所述刻蝕槽的側(cè)壁和底部表面形成第一電極材料層;
在所述第一電極材料層表面和第二介質(zhì)層表面形成電介質(zhì)材料層;
在刻蝕槽內(nèi)的電介質(zhì)材料層表面形成填充剩余刻蝕槽的第二電極材料層;
在所述電介質(zhì)材料層上形成若干分立的第二極板,每個第二極板與相應(yīng)的第二電極材料層電連接;
形成覆蓋所述第二極板和電介質(zhì)材料層的第三介質(zhì)層,所述第三介質(zhì)層中形成有若干第一金屬互連結(jié)構(gòu),每個第一金屬互連結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的第二極板電連接;
提供第二襯底,所述第二襯底上形成有若干分立的信號處理電路;
形成覆蓋所述第二襯底的第四介質(zhì)層,所述第四介質(zhì)層中形成有若干分立的第二金屬互連結(jié)構(gòu),每個第二金屬互連結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的信號處理電路電連接;
將第三介質(zhì)層與第四介質(zhì)層鍵合,第三介質(zhì)層中的第一金屬互連結(jié)構(gòu)和第四介質(zhì)層中的第二金屬互連結(jié)構(gòu)鍵合,第一金屬互連結(jié)構(gòu)與第二金屬互連結(jié)構(gòu)電連接;
鍵合后,去除第一襯底,在第一介質(zhì)層中形成第三金屬互連結(jié)構(gòu),所述第三金屬互連結(jié)構(gòu)與第二極板電連接;
提供第三襯底,所述第三襯底上形成有若干分立的圖像傳感單元;
在所述第三襯底上形成第五介質(zhì)層,所述第五介質(zhì)層中形成有若干分立的第四金屬互連結(jié)構(gòu),所述第四金屬互連結(jié)構(gòu)與圖像傳感單元電連接;
將第一介質(zhì)層和第五介質(zhì)層鍵合,第一介質(zhì)層中的第三金屬互連結(jié)構(gòu)與第五介質(zhì)層中的第四金屬互連結(jié)構(gòu)鍵合,第三金屬互連結(jié)構(gòu)與第四金屬互連結(jié)構(gòu)電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法,其特征在于,每個刻蝕槽包括至少一個子凹槽。
3.如權(quán)利要求2所述的CMOS圖像傳感器的形成方法,其特征在于,每個刻蝕槽中子凹槽的數(shù)量≥2個時,相鄰子凹槽是相互分立的,每個子凹槽的底部暴露出同一第二極板的表面。
4.如權(quán)利要求3所述的CMOS圖像傳感器的形成方法,其特征在于,刻蝕槽的每個子凹槽中形成一個第一子電極材料層及位于電介質(zhì)材料層上對應(yīng)的第二子電極材料層,若干第一子電極材料層構(gòu)成第一電極材料層,若干第二子電極材料層構(gòu)成第二電極材料層。
5.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法,其特征在于,所述鍵合工藝包括融合鍵合和金屬鍵合,在進行鍵合時先進行融合鍵合,再進行金屬鍵合,金屬鍵合的溫度為350~450攝氏度。
6.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法,其特征在于,所述第二電極材料層和第一電極材料層的為摻雜的多晶硅。
7.如權(quán)利要求6所述的CMOS圖像傳感器的形成方法,其特征在于,所述第一電極材料層的厚度為200~1000埃,所述第一電極材料層中雜質(zhì)離子的濃度為1E17atom/cm3~1E21atom/cm3。
8.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法,其特征在于,所述電介質(zhì)材料層的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或高K介質(zhì)材料的一種或幾種。
9.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法,其特征在于,所述電介質(zhì)材料層的厚度為10~500埃。
10.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法,其特征在于,第一金屬互連結(jié)構(gòu)、第二金屬互連結(jié)構(gòu)、第三金屬互連結(jié)構(gòu)、第四金屬互連結(jié)構(gòu) 為雙大馬士革或者單大馬士革互連結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法,其特征在于,每個第四金屬互連結(jié)構(gòu)與一個圖像傳感單元電連接。
12.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法,其特征在于,每個第四金屬互連結(jié)構(gòu)與至少兩個圖像傳感單元電連接。
13.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法,其特征在于,所述圖像傳感器為背照式圖像傳感器。
14.一種CMOS圖像傳感器,其特征在于,包括:
底層信號處理層,所述底層信號處理層包括:第二襯底,所述第二襯底上形成有若干分立的信號處理電路;位于所述第二襯底上的第四介質(zhì)層,所述第四介質(zhì)層中形成有若干分立的第二金屬互連結(jié)構(gòu),每個第二金屬互連結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的信號處理電路電連接;
位于底層信號處理層上的中間電容層,所述中間電容層包括:介質(zhì)層;位于介質(zhì)層中的若干電容,每個電容從上到下包括:第一極板、與第一極板電連接的倒“V”型或“U”型的第一電極材料層、與第一電極材料層相對的第二電極材料層、位于第一電極材料層和第二電極材料層之間的電介質(zhì)材料層;位于介質(zhì)層中與第一極板電連接的第三金屬互連結(jié)構(gòu),第三金屬互連結(jié)構(gòu)位于第一極板上方;位于介質(zhì)層與第二極板電連接的第一金屬互連結(jié)構(gòu),第一金屬互連結(jié)構(gòu)位于第二極板下方,且所述第一金屬互連結(jié)構(gòu)與第二金屬互連結(jié)構(gòu)鍵合連接;
位于中間電容層上的圖像傳感器層,所述圖像傳感器層包括第三襯底,所述第三襯底正面上形成有若干分立的圖像傳感單元;位于第三襯底正面上的第五介質(zhì)層,所述第五介質(zhì)層中形成有若干分立的第四金屬互連結(jié)構(gòu),所述第四金屬互連結(jié)構(gòu)的一端與圖像傳感單元電連接,第四金屬互連結(jié)構(gòu)的另一端與第三金屬互連結(jié)構(gòu)鍵合連接。
15.如權(quán)利要求14所述的CMOS圖像傳感器,其特征在于,每個倒“V”型或“U”型的第一電極材料層包括至少一個倒“V”型或“U”型的第一子電極材料層。
16.如權(quán)利要求15所述的CMOS圖像傳感器,其特征在于,每個倒“V”型或“U”型的第一電極材料層中倒“V”型或“U”的第一子電極材料層數(shù)量≥2個時,若干“V”型或“U”型的第一子電極材料層的型底端通過第一極板電連接,相鄰倒“V”型或“U”型的第一子電極材料層的的開口端是相互分立的,每個倒“V”型或“U”型第一子電極材料層與介質(zhì)層中一個第二子電極材料層對應(yīng),相鄰第二子電極材料層之間是相互分立的,每個第二子電極材料層位于相應(yīng)的第一子電極材料層的“V”型或“U”型口內(nèi),第一子電極材料層和第二子電極材料層之間通過電介質(zhì)材料層隔離,若干第二子電極材料層構(gòu)成第二電極材料層,若干第二子電極材料層一端通過一個第二極板電連接。
17.如權(quán)利要求14所述的CMOS圖像傳感器,其特征在于,所述第二極板和第一極板的材料為摻雜多晶硅或金屬。
18.如權(quán)利要求14所述的CMOS圖像傳感器,其特征在于,所述第二電極材料層和第一電極材料層的為摻雜的多晶硅。
19.如權(quán)利要求18所述的CMOS圖像傳感器,其特征在于,所述第一電極材料層的厚度為200~1000埃,所述第一電極材料層中雜質(zhì)離子的濃度為1E17atom/cm3~1E21atom/cm3。