[实用新型]像素电路以及半导体器件

说明书

本公开涉及像素电路以及半导体器件。一种像素电路，其特征在于，包括：包括导电元件的互连结构；绝缘层，在互连结构的表面上并且与表面接触，导电元件与表面共面；开口，穿过绝缘层到达导电元件；侧壁，延伸远离导电元件；电极，在导电元件上并且与导电元件接触、在侧壁上以及在绝缘层的表面上；以及膜，在电极上、在开口中以及在绝缘层的表面上，膜被配置为当在像素电路的工作波长处的射线到达像素电路时，将光子转换成电子‑空穴对。利用本公开的实施例，膜分层或破裂的风险为零或几乎为零。

技术领域

本公开总体上涉及光传感器，例如图像传感器，并且更具体地涉及光传感器的像素电路。

背景技术

已知光传感器包括由CMOS(互补金属氧化物半导体)技术制成的集成电路，置于集成电路上的互连结构以及置于该互连结构上的感光膜。感光膜是布置在集成电路(ABove集成电路)上方的堆叠的部分，即ABIC类型的堆叠。该膜被配置为以传感器的工作波长实现入射光子到电子-空穴对的转换。在这种传感器中，传感器的每个像素电路通常包括感光膜的一部分。

实用新型内容

本公开的目的是提供像素电路和半导体器件，以至少部分地解决现有技术中的上述问题。

本公开的一方面提供了一种像素电路，包括：包括导电元件的互连结构；绝缘层，在互连结构的表面上并且与表面接触，导电元件与表面共面；开口，穿过绝缘层到达导电元件；侧壁，延伸远离导电元件；电极，在导电元件上并且与导电元件接触、在侧壁上以及在绝缘层的表面上；以及膜，在电极上、在开口中以及在绝缘层的表面上，膜被配置为当在像素电路的工作波长处的射线到达像素电路时，将光子转换成电子-空穴对。

根据一个或多个实施例，其中，互连结构包括半导体衬底，电极完全覆盖在开口的底部中的导电元件，以及膜包括胶体量子点。

本公开的另一方面提供了一种半导体器件，包括：衬底；互连结构，在衬底上，互连结构包括：第一绝缘层，具有第一表面；导电元件，具有第二表面，第二表面与第一绝缘层的第一表面共面；第二绝缘层，在互连结构上，第二绝缘层具有第三表面；开口，穿过第二绝缘层到达导电元件；第二绝缘层的侧壁与导电元件对齐，并且延伸远离导电元件；第一电极，在第二绝缘层的第三表面上、在侧壁上以及在开口中的导电元件上；以及感光膜，在第一电极上、在开口中以及在第二绝缘层的第三表面上。

根据一个或多个实施例，其中，导电元件在第一方向上具有第一尺寸，开口在第一方向上具有第二尺寸，第二尺寸小于第一尺寸，以及第一电极在第一方向上包括第三尺寸，第三尺寸大于第一尺寸。

根据一个或多个实施例，其中，第一电极在与第一方向横切的第二方向上包括第四尺寸，开口在第二方向上包括第五尺寸，第五尺寸比第四尺寸大至少十倍，以及膜包括第六尺寸，第六尺寸比第五尺寸大至少两倍。

根据一个或多个实施例，半导体器件进一步包括在膜上的第二电极，第一电极包括第一端和第二端，第一端与第二绝缘层的第三表面交叠，并且第二端与第二绝缘层的第三表面交叠，第一端以及第二端比导电层的端部距侧壁更远。

根据一个或多个实施例，其中，衬底包括半导体层，并且多个CMOS组件被形成在半导体层中并且与半导体层相邻，以及互连结构被电耦合至CMOS组件。

利用本公开的实施例，膜分层或破裂的风险为零或几乎为零。

附图说明

在以下针对特定实施例的描述中，通过示例而非限制的方式，参考附图更详细地描述了上面提到的特征和优势以及其他的特征和优势，其中：

图1以局部示意性截面示出光传感器的像素电路的一个示例；

图2通过示意性截面图图示用于制造图像传感器的像素电路的方法的实施例的一个步骤；

图3通过示意性截面图图示用于制造像素电路的方法的另一步骤；