[发明专利]芯片、其制备方法、及包括其的图像传感器

权利要求书

1.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括：

第一芯片，设置有光电二极管及与所述光电二极管相连接的第一互连金属结构；

第二芯片，设置有晶体管及与所述晶体管相连接的第二互连金属结构；

所述第一芯片和所述第二芯片通过所述第一互连金属结构和所述第二互连金属结构连接。

2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述第一芯片包括具有对称设置的第一表面和第二表面的第一衬底，所述光电二极管的感光面形成在所述第一表面上，所述第一互连金属结构与所述光电二极管相连，并延伸至所述第一芯片的第二表面。

3.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述第二芯片包括相连设置的第二衬底和第一介质层，所述晶体管设置在所述第二衬底中，所述第二互连金属结构设置在所述第一介质层中。

4.根据权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括设置于所述第一芯片与所述第二芯片之间的连接层，所述连接层包括与所述第一互连金属结构连接的第一金属垫，以及分别与所述第一金属垫和第二互连金属结构连接的第二金属垫。

5.根据权利要求3所述的芯片，其特征在于，

所述第一芯片包括：

所述第一衬底；

多个所述光电二极管，设置在所述第一衬底中；

多个第一隔离沟槽，设置在所述第一衬底中，且每个所述第一隔离沟槽对应地设置于相邻两个所述光电二极管之间；

所述第二芯片包括：

所述第二衬底；

多个单元区，设置于所述第二衬底中，每个所述单元区设置有1～5个所述晶体管；

多个第二隔离沟槽，设置于所述第二衬底中，且每个所述第二隔离沟槽对应地设置于相邻两个所述单元区之间；

互连层，设置于所述第二衬底上，所述互连层包括第一介质层和设置于所述第一介质层中与所述单元区对应设置的互连金属组，各互连金属组包括至少一个所述第二互连金属结构；

所述第一芯片中的光电二极管与所述第二芯片中的单元区组成像素单元阵列。

6.一种芯片的制作方法，其特征在于，该制作方法包括：

制作具有光电二极管和第一互连金属结构的第一芯片，以及具有晶体管和第二互连金属结构的第二芯片，所述第一芯片中所述第一互连金属结构与所述光电二极管相连，所述第二芯片中第二互连金属结构与所述晶体管相连接；

将所述第一芯片和所述第二芯片通过第一互连金属结构和所述第二互连金属结构进行键合连接。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，制作所述第一芯片的步骤包括：

提供第一衬底，所述第一衬底包括相对设置的第一表面和第二表面；

由所述第一衬底的第一表面向下掺杂，形成感光表面裸露的所述光电二极管；

在所述第一衬底中形成与所述光电二极管连接且延伸至所述第一衬底第二表面的所述第一互连金属结构。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，在所述第一衬底中形成所述第一互连金属结构的步骤包括：

在形成有所述光电二极管的所述第一衬底的第一表面上设置可牺牲基板；

将所述第一衬底的第二表面朝上设置，并在欲形成所述第一互连金属结构的位置，沿所述第二表面向所述第一衬底内部进行刻蚀，形成与所述光电二极管相通的沟槽；以及

在所述沟槽中填充金属材料形成所述第一互连金属结构。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述第一衬底与所述可牺牲基板通过粘合工艺连接。

10.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，形成所述第一互连金属结构的步骤中，在刻蚀形成所述沟槽的步骤之前，还包括对所述第一衬底具有第二表面的一侧进行减薄处理的步骤。

11.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，还包括去除所述可牺牲基板的步骤，去除所述可牺牲基板的步骤在将所述第一芯片和所述第二芯片连接的步骤之后进行。

12.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，形成所述第二芯片的步骤包括：

提供第二衬底；

在所述第二衬底中形成所述晶体管；

在形成有所述晶体管的所述第二衬底上形成互连层，所述互连层包括第一介质层和形成在所述第一介质层中且与所述晶体管相连的所述第二互连金属结构。