[发明专利]一种防止划片短路的CMOS图像传感器结构和形成方法

摘要

本发明公开了一种防止划片短路的CMOS图像传感器结构和形成方法，通过在感光芯片和逻辑芯片的内部电路区域外侧设置复合隔离结构，包括在感光芯片的n型衬底里形成的P阱注入区、第一P+注入区、第三金属互连层结构，在逻辑芯片里形成的第四金属互连层、第二P+注入区，以及将第三金属互连层和第四金属互连层进行上下电连接的硅穿孔结构，实现了逻辑芯片p型衬底和感光芯片n型衬底中P阱注入区之间的电学连接，并隔绝了处于n型衬底中用于感光的像素单元阵列区域和外围的悬浮n型衬底区，当划片形成的硅残渣烧结物在堆叠芯片的侧壁上形成残留时，其仅连接了悬浮n型衬底区和p型衬底，不会造成电源到地的短路或静态电流的增大。

主权项

1.一种防止划片短路的CMOS图像传感器结构，其特征在于，包括：上下堆叠在一起的感光芯片和逻辑芯片；所述感光芯片自上而下包括：n型衬底、第一介质层，所述逻辑芯片自下而上包括：p型衬底、第二介质层；所述感光芯片设有第一内部电路区域，其包括：设于n型衬底正面上用于感光的像素单元阵列和设于第一介质层中的第一金属互连层；所述逻辑芯片设有第二内部电路区域，其包括：设于p型衬底正面上的信号控制、读出及处理电路和设于第二介质层中的第二金属互连层；所述第一内部电路区域、第二内部电路区域上下对应，所述感光芯片和逻辑芯片通过第一介质层、第二介质层相粘合，并通过第一金属互连层、第二金属互连层形成电连接；围绕第一内部电路区域、第二内部电路区域四周设有贯通感光芯片并延伸至逻辑芯片中的复合隔离结构，所述复合隔离结构包括：贯通形成于n型衬底中的P阱注入区及形成于P阱注入区内部的第一P+注入区，与第一P+注入区相连并形成于第一介质层中的第三金属互连层，形成于第二介质层中的第四金属互连层，与第四金属互连层相连并形成于p型衬底中的第二P+注入区，以及位于P阱注入区外侧的硅穿孔结构；所述硅穿孔结构贯通n型衬底、第一介质层并延伸至第二介质层中，将第三金属互连层和第四金属互连层进行上下电连接。