[发明专利]图像传感器

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

光电转换层，包括像素分隔结构，所述像素分隔结构界定多个像素区，每一像素区包括光电转换区；

集成电路层，设置在所述光电转换层上且包括用于从所述像素区的所述光电转换区读取电荷的读出电路；

电荷存储层，设置在所述集成电路层上且包括用于所述多个像素区中的每一像素区的堆叠电容器，所述堆叠电容器包括：

第一下部焊盘电极；

中间焊盘电极；

第一上部焊盘电极；

接触塞，将所述第一上部焊盘电极连接到所述第一下部焊盘电极；

第一下部电容器结构，连接在所述第一下部焊盘电极与所述中间焊盘电极之间且包括用于存储从所述像素区的所述光电转换区读取的所述电荷的多个第一下部存储电极；以及

上部电容器结构，连接在所述中间焊盘电极与所述第一上部焊盘电极之间且包括用于存储从所述像素区的所述光电转换区读取的所述电荷的多个上部存储电极，所述上部电容器结构堆叠在所述第一下部电容器结构上以当在平面图中观察时与所述第一下部电容器结构局部地交叠。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一下部电容器结构具有第一存储容量，且

所述上部电容器结构具有与所述第一存储容量不同的第二存储容量。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一下部电容器结构具有第一存储容量，且

所述上部电容器结构具有与所述第一存储容量相同的第二存储容量。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一下部存储电极及所述上部存储电极具有柱形状。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：

绝缘层，设置在所述中间焊盘电极的与所述第一上部焊盘电极面对的表面上，

其中所述上部电容器结构包括上部模制绝缘层，且所述多个上部存储电极设置在所述上部模制绝缘层中，且

所述绝缘层是对于所述上部模制绝缘层具有蚀刻选择性的蚀刻停止层。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述上部电容器结构穿透所述蚀刻停止层以连接到所述中间焊盘电极。

7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述上部存储电极的下部部分位于所述中间焊盘电极中，使得所述上部存储电极的底表面低于所述中间焊盘电极的顶表面。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述多个像素区是第一像素区，且所述堆叠电容器被提供给所述多个第一像素区中的每一第一像素区，且

其中所述像素分隔结构还界定与所述多个第一像素区在第一方向上交替排列的多个第二像素区，所述多个第二像素区中的每一第二像素区包括光电转换区，且

其中所述电荷存储层包括用于所述多个第二像素区中的每一第二像素区的电容器，所述电容器包括：

第二下部焊盘电极；

第二上部焊盘电极；以及

第二下部电容器结构，连接在所述第二下部焊盘电极与所述第二上部焊盘电极之间且包括用于存储从所述第二像素区的所述光电转换区读取的所述电荷的多个第二下部存储电极。

9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述第二像素区中的每一第二像素区的所述光电转换区的面积大于所述第一像素区中的每一第一像素区的所述光电转换区的面积。

10.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：

上部层，包括第一基底、形成在所述第一基底中的所述光电转换层以及形成在所述第一基底上的所述集成电路层及所述电荷存储层；以及

下部层，包括第二基底，所述第二基底包括形成在所述第二基底上的多个逻辑电路，

其中所述上部层结合到所述下部层。