[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以及单向导通结构；

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泄电互连结构和逻辑互连结构；

堆叠的至少三层光电转换层，位于所述金属互连层的表面，不同的光电转换层经由所述逻辑互连结构电连接至不同的逻辑器件；

衬垫结构，位于所述堆叠的至少三层光电转换层的表面，所述堆叠的至少三层光电转换层经由所述泄电互连结构和单向导通结构与所述衬垫结构电连接。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，

所述单向导通结构具有第一端和第二端，流经所述单向导通结构的电子的流动方向被限制为从所述第一端至第二端，所述泄电互连结构包括：衬垫互连结构以及成对的第一端互连结构和第二端互连结构，所述第一端互连结构的第一端连接至所述单向导通结构的第一端，所述第一端互连结构的第二端连接至所述光电转换层，所述第二端互连结构的第一端连接至所述单向导通结构的第二端，所述第二端互连结构的第二端连接至所述衬垫互连结构；

其中，不同的光电转换层经由不同的第一端互连结构连接至不同的单向导通结构。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述单向导通结构为PN结二极管，所述PN结二极管的第一端为N区，所述PN结二极管的第二端为P区。

4.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，还包括：

衬垫开关器件，位于所述半导体衬底内，所述衬垫开关器件包括衬垫第一端、衬垫第二端以及衬垫控制端；

其中，所述衬垫互连结构包括连接至所述衬垫第一端的衬垫第一互连结构以及连接至所述衬垫第二端的衬垫第二互连结构，其中，所述衬垫第一互连结构连接至所述第二端互连结构，所述衬垫第二互连结构电连接至所述衬垫结构；

所述衬垫控制端用于控制所述衬垫开关器件导通或关断。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述衬垫开关器件为MOS器件；

其中，所述衬垫第一端为所述MOS器件的源区，所述衬垫第二端为所述MOS器件的漏区，所述衬垫控制端为所述MOS器件的栅极。

6.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，还包括：

衬垫导电结构，所述衬垫导电结构的一端连接所述衬垫结构，另一端连接至所述衬垫第二互连结构。

7.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，还包括以下一项或多项：多个光电导电结构，每个光电导电结构的一端连接所述光电转换层，另一端连接至所述逻辑互连结构，其中，不同的光电转换层经由不同的光电导电结构连接至不同的逻辑互连结构；

多个单向导电结构，每个单向导电结构的一端连接所述光电转换层，另一端连接至所述第一端互连结构，其中，不同的光电转换层经由不同的单向导电结构连接至不同的第一端互连结构。

8.一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；

在所述半导体衬底内形成逻辑器件以及单向导通结构；

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泄电互连结构和逻辑互连结构；

在所述金属互连层的表面，形成堆叠的至少三层光电转换层，不同的光电转换层经由所述逻辑互连结构电连接至不同的逻辑器件；

在所述堆叠的至少三层光电转换层的表面，形成衬垫结构，所述堆叠的至少三层光电转换层经由所述泄电互连结构和单向导通结构与所述衬垫结构电连接。