而在第二芯片上設(shè)置晶體管的方式使得在第一芯片上的光電二極管周圍不存在晶體管結(jié)構(gòu)，進而使得光電二極管的有效感光面積以及填充因子得到增加，從而提高了圖像傳感器的量子轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說明】
[0023]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0024]圖1示出了根據(jù)本申請實施方式所提供的芯片的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2示出了根據(jù)本申請實施方式所提供的芯片制作方法的流程示意圖；
[0026]圖3示出了在本申請實施方式所提供的芯片制作方法中，提供用于制作第一芯片的第一襯底后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4示出了在圖3示出的第一襯底中形成光電二極管后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5示出了在圖4示出的第一襯底中形成與光電二極管相連接的第一互連金屬結(jié)構(gòu)，進而形成第一芯片后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6示出了形成第二芯片后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7示出了將圖5示出的第一芯片和圖6示出的第二芯片連接后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖8示出了根據(jù)本申請的實施方式所提供的圖像傳感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本申請。
[0033]需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述【具體實施方式】，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用屬于“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0034]為了便于描述，在這里可以使用空間相對術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應(yīng)解釋。
[0035]正如【背景技術(shù)】中所介紹的，在圖像傳感器中具有光接收效能低、量子轉(zhuǎn)換效率的問題。本申請的發(fā)明人針對上述問題進行研究，提出了一種新型的芯片。如圖1所示，該芯片包括:第一芯片100，設(shè)置有光電二極管120以及與光電二極管120相連接的第一互連金屬結(jié)構(gòu)140 ;第二芯片200，設(shè)置有晶體管221以及與晶體管221相連接的第二互連金屬結(jié)構(gòu)244 ;第一芯片100和第二芯片200通過第一互連金屬結(jié)構(gòu)140和第二互連金屬結(jié)構(gòu)244連接。由于上述第一芯片上的光電二極管周圍不存在晶體管結(jié)構(gòu)，使得光電二極管的有效感光面積以及填充因子得到增加，進而提高了圖像傳感器的量子轉(zhuǎn)換效率。同時，該芯片還能增加晶體管的集成度，進而使得圖像傳感器具有更低的功耗。
[0036]在本申請上述的芯片中，優(yōu)選第一芯片包括具有對稱設(shè)置的第一表面和第二表面的第一襯底110，且光電二極管120的感光面形成在第一表面上第一互連金屬結(jié)構(gòu)140與光電二極管120相連,并延伸至第一芯片的第二表面。優(yōu)選第二芯片200包括相連設(shè)置的第二襯底210和第一介質(zhì)層242，且晶體管221設(shè)置在第二襯底210中，第二互連金屬結(jié)構(gòu)244設(shè)置在第一介質(zhì)層242中。上述第一介質(zhì)層242和第二互連金屬結(jié)構(gòu)244組成互連層240。
[0037]在本申請上述的芯片中，優(yōu)選在第一互連金屬結(jié)構(gòu)140和第二互連金屬結(jié)構(gòu)244結(jié)構(gòu)之間可以通過連接層400進行連接。更優(yōu)選地，上述連接層400包括與第一互連金屬結(jié)構(gòu)140連接的第一金屬墊420，以及分別與第一金屬墊420和第二互連金屬結(jié)構(gòu)244連接的第二金屬墊440。上述連接層400的高度可以根據(jù)實際工藝需求進行設(shè)置，以獲得最佳的連接效果。優(yōu)選地，上述連接層400的高度為第一芯片100高度的1/10?1/3。
[0038]在本申請上述的芯片中，第一芯片100包括第一襯底110,設(shè)置于第一襯底110中的多個光電二極管120，設(shè)置在第一襯底110中的多個第一隔離溝槽160，且每個第一隔離溝槽160對應(yīng)地設(shè)置于相鄰兩個光電二極管之間；第二芯片200包括第二襯底210，設(shè)置于第二襯底210中的多個單元區(qū)220，且每個單元區(qū)220設(shè)置有1?5個晶體管221，設(shè)置于第二襯底210中的多個第二隔離溝槽260，且每個第二隔離溝槽260對應(yīng)地設(shè)置于相鄰兩個單元區(qū)220之間，以及設(shè)置于第二襯底210上的互連層240，該互連層240包括第一介質(zhì)層242和設(shè)置于第一介質(zhì)層242中的第二互連金屬結(jié)構(gòu)244 ;第一芯片100中的光電二極管120與第二芯片200中的單元區(qū)220連接組成像素單元。需要注意的是，上述第一芯片100中光電二極管120的感光面裸露在第一襯底110的表面上；上述第一芯片100還包括用于連接外圍電路的引腳。
[0039]上述單元區(qū)220中晶體管221的個數(shù)和種類可以根據(jù)圖像傳感器的應(yīng)用條件而設(shè)定。在本申請的一種可選實施方式中，單元區(qū)220中包括傳輸晶體管、源極跟隨晶體管、晶體管復(fù)位晶體管和選擇晶體管。此時，光電二極管120中產(chǎn)生的像素信息通過第一互連金屬結(jié)構(gòu)140、連接層400以及第二互連金屬結(jié)構(gòu)244傳輸?shù)睫D(zhuǎn)移晶體管的源區(qū)相連接，轉(zhuǎn)移晶體管的漏區(qū)與源跟隨器晶體管，同時源跟隨器晶體管依次連接復(fù)位晶體管和選擇晶體管。其中，復(fù)位晶體管用于使光電二極管的像素信息初始化，選擇晶體管決定是否允許將給定的像素信息傳輸至外部引出電路。
[0040]本申請還提供了一種芯片的制作方法。如圖2所示，該制作方法包括:制作具有光電二極管120和第一互連金屬結(jié)構(gòu)140的第一芯片100，以及具有晶體管221和第二互連金屬結(jié)構(gòu)244的第二芯片200,其中第一芯片100中第一互連金屬結(jié)構(gòu)140與光電二極管120相連，第二芯片200中第二互連金屬結(jié)構(gòu)244與晶體管221相連接；將第一芯片100和第二芯片200通過第一互連金屬結(jié)構(gòu)140和第二互連金屬結(jié)構(gòu)244進行鍵合連接。該制作方法成功實現(xiàn)了僅在第一芯片上形成光電二極管以及與光電二極管相連接的第一互連金屬結(jié)構(gòu)，而將晶體管221形成在第二芯片上。因此，光電二極管周圍不存在晶體管結(jié)構(gòu)，使得光電二極管的有效感光面積以及填充因子得到增加，進而提高了圖像傳感器的量子轉(zhuǎn)換效率。
[0041]下面將更詳細地描述根據(jù)本申請的示例性實施方式。然而，這些示例性實施方式可以由多種不同的形式來實施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供這些實施方式是為了使得本申請的公開徹底且完整，并且將這些示例性實施方式的構(gòu)思充分傳達給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在附圖中，為了清楚起見，擴大了