CN107104116A - 固体摄像器件和电子装置 - Google Patents

固体摄像器件和电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107104116A
CN107104116A CN201611235106.5A CN201611235106A CN107104116A CN 107104116 A CN107104116 A CN 107104116A CN 201611235106 A CN201611235106 A CN 201611235106A CN 107104116 A CN107104116 A CN 107104116A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wiring
light
photographic device
solid photographic
blocking member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611235106.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107104116B (zh
Inventor
小林正治
工藤义治
佐野拓也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN107104116A publication Critical patent/CN107104116A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107104116B publication Critical patent/CN107104116B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14605—Structural or functional details relating to the position of the pixel elements, e.g. smaller pixel elements in the center of the imager compared to pixel elements at the periphery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14623—Optical shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14629—Reflectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1464—Back illuminated imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14645—Colour imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/766—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors comprising control or output lines used for a plurality of functions, e.g. for pixel output, driving, reset or power
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本发明公开了固体摄像器件和电子装置。所述固体摄像器件包括：像素区域，形成于第一基板的光入射侧，且在像素区域中布置有多个包括光电转换单元的像素；电路单元，形成于第二基板中，并位于第一基板中的多个像素之中的至少一个像素的下方；第一多层布线层，包括具有第一布线的第一布线层和具有第二布线的第二布线层；和第二多层布线层，形成在第二基板的一侧，其中，第二多层布线层包括具有第三布线的第三布线层和具有第四布线的第四布线层，且其中，第一基板与第二基板是堆叠的；其中，第一布线位于第二布线的上方，第一多层布线层被配置在像素区域与电路单元之间，且在第一方向上延伸的第一布线与在第一方向上延伸的第二布线重叠。

Description

固体摄像器件和电子装置
本申请是申请日为2011年9月7日、发明名称为“固体摄像器件和电子装置”的申请号为201110263394.6专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及固体摄像器件以及例如相机等设有该固体摄像器件的电子装置。
背景技术
近年来，电子相机已经变得日益普遍应用，并且对作为电子相机的核心部件的固体摄像器件(图像传感器)的需求也进一步增长。在性能方面，正在进行技术开发以便实现在图像质量和功能性方面的改善。同时，摄像机和便携式照相机以及手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)和笔记本电脑等已经普及。随着这些产品变得日益普及，以下几项努力变得尤为重要：期望固体摄像器件及固体摄像器件的部件变得更小、更轻且更薄以便易于运输，并且期望降低成本以便推广这些产品的应用。
在相关技术中，例如MOS型固体摄像器件等固体摄像器件包括：在硅基板上的第一主面(受光面)侧形成的光电转换单元、放大电路和多层布线层；以及芯片，在该芯片上形成有片上微透镜(on-chip micro-lens)或滤色器(color filter)。固体摄像器件是这样构造而成的：借助于例如粘合剂等分隔物将覆盖用玻璃(cover glass)粘贴到上述芯片的第一主面上，并在上述芯片的第二主面侧形成端子。
装配有用于对输出图像进行处理的信号处理电路的芯片与固体摄像器件连接。随着固体摄像器件的功能的增多，由信号处理电路进行的处理已经变得多样化。
为了使这样的多个功能和多个芯片不断小型化，采取了很多措施。例如，通过使用硅封装(Silicon in Package，SIP)技术将多个芯片置于一个封装件中来实现小型化。在此情况下，尽管优点是能够通过结合现有芯片来实现小型化，但也存在这样的不利效果：由于用于连接这些芯片的传输距离变长且高速连接变得困难，因而难以实现高速工作。
另一方面，在日本专利申请公开公报特开第2002-43556号中示出了这样的固体摄像器件：在该固体摄像器件中，在形成于半导体基板的同一平面内的源极跟随电路(该源极跟随电路要成为输出电路)与光电转换单元之间布置有用于遮蔽出射光(该出射光是由于在输出电路中发生的碰撞电离而引起的)的遮光部件。
对于上述固体摄像器件，已经开始尝试通过将多个芯片中的每一者粘贴并接合起来以实现信号的高速传输。然而，在此情况下，由于光电转换单元和周边电路单元被形成得非常靠近，这样就引起了固体摄像器件所特有的问题。由于光电转换单元将细微的载流子(例如，电子)作为信号进行处理，因此来自附近电路的热或电磁场的影响容易作为噪声而混入。另外，从晶体管出射的细微的热载流子发光(这在晶体管的通常电路工作中很少会引起问题)也会对固体摄像器件的特性产生巨大影响。
热载流子发光是通过电子(当在源极与漏极间被加速的载流子在漏极端通过碰撞而被电离时，产生了这些电子)与正空穴间的生成及复合而出射的发光，或者是通过电子或正空穴的状态跃迁而出射的发光。这样的发光虽然只有细微的量但是会规则地出射，即使对于晶体管，这种特性也不会造成任何问题。由于上述发光在所有方向上散射，所以当进一步远离晶体管的时候该发光的影响是很小的。然而，在光电转换单元与由晶体管构成的电路被布置得非常近的情况下，上述发光还没有怎么扩散，相当多数量的光子就被注入到光电转换单元中。
由于不充分的扩散，因晶体管布置密度或激活率的差异所导致的热载流子发光的发光分布就作为二维信息而被投射在图像上。因此，用于将热载流子发光向光电转换单元中的注入量限制为处于检测极限以下的遮光就变得很重要。
另外，在周边电路内设置有用于保护电路元件免受浪涌电压(surge voltage)影响的保护电路。对于构成该保护电路的保护用二极管来说，当在工作中施加逆向偏置电压时和当处于击穿状态下时会出现发光现象。如果这样的发光进入光电转换单元，则类似于上面的说明，就会对固体摄像器件的特性产生巨大的影响。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是期望提供一种固体摄像器件，在该固体摄像器件中，在基板内以在上方和下方彼此很靠近的方式设有像素区域和周边电路，该固体摄像器件通过抑制从正在工作的例如晶体管或二极管等有源元件出射的光透射到光电转换单元中来改善图像质量。
本发明的另一目的是期望提供例如相机等包括上述固体摄像器件的电子装置。
本发明一个实施方案的固体摄像器件包括：像素区域，所述像素区域形成在基板的光入射侧，并且在所述像素区域上布置有多个包括光电转换单元的像素；以及周边电路单元，所述周边电路单元形成在所述像素区域的在所述基板深度方向上的下部处并且含有有源元件。此外，本发明实施方案的所述固体摄像器件还包括遮光部件，所述遮光部件形成在所述像素区域与所述周边电路单元之间并且遮蔽当所述有源元件工作时从所述有源元件出射的光使其无法入射到所述光电转换单元上。
在本发明实施方案的固体摄像器件中，所述像素区域与所述周边电路单元是彼此上下呈三维地布置在基板内的。由于在呈三维布置的所述像素区域与所述周边电路单元之间设置有遮光部件，所以即使像素区域与周边电路被布置得很靠近，当所述周边电路单元的有源元件工作时从所述有源元件出射的光也会被所述遮光部件遮蔽，并且抑制了光透射到所述光电转换单元中。
本发明另一实施方案的电子装置包括：固体摄像器件；将入射光引导至所述固体摄像器件的光电转换单元上的光学系统；和对所述固体摄像器件的输出信号进行处理的信号处理电路。所述固体摄像器件包括：像素区域，所述像素区域形成在基板的光入射侧，并且在所述像素区域上布置有多个包括光电转换单元的像素；以及周边电路单元，所述周边电路单元形成在所述像素区域的在所述基板深度方向上的下部处并且含有有源元件。此外，本发明实施方案的电子装置中的所述固体摄像器件还包括遮光部件，所述遮光部件形成在所述像素区域与所述周边电路单元之间并且遮蔽当所述有源元件工作时从所述有源元件出射的光使其无法入射到所述光电转换单元上。
由于本发明实施方案的电子装置包括上述本发明实施方案的固体摄像器件，所以在该固体摄像器件中，当所述周边电路单元的所述有源元件工作时从所述有源元件出射的光被所述遮光部件遮蔽，并且抑制了光透射到所述光电转换单元中。
根据本发明实施方案的固体摄像器件，由于当周边电路单元的有源元件工作时从所述有源元件出射的光被遮光部件遮蔽，并且抑制了光透射到光电转换单元中，因此能够提高固体摄像器件的图像质量。
根据本发明实施方案的电子装置，尽管当固体摄像器件的周边电路单元的有源元件工作时会出射光，但由于遮光部件抑制了光透射到光电转换单元中，所以提高了固体摄像器件的图像质量。以这样的方式，能够提供可以获得高图像质量的电子装置。
附图说明
图1是图示了适用于本发明实施方案的MOS型固体摄像器件的示例的概略结构示例图。
图2A是相关技术的固体摄像器件的示意图，图2B和图2C是本发明实施方案的固体摄像器件的示意图。
图3是图示了本发明实施方案的固体摄像器件的第一实施例的概略结构图。
图4A是图示了本发明第一实施例的遮光部件的示例的概略截面图；图4B是图示了本发明第一实施例的遮光部件的示例的概略平面图。
图5A是图示了本发明第一实施例的遮光部件的另一示例的概略平面图；图5B是沿着图5A中的线VB-VB观察到的截面图。
图6是图示了第一实施例的遮光部件的再一示例的概略图。
图7是图示了第一实施例的遮光部件的又一示例的概略图。
图8是图示了本发明实施方案的固体摄像器件的第二实施例的概略结构图。
图9是图示了本发明实施方案的固体摄像器件的第三实施例的概略结构图。
图10是图示了本发明实施方案的固体摄像器件的第四实施例的主要部分的概略结构图。
图11是图示了本发明实施方案的固体摄像器件的第五实施例的主要部分的概略结构图。
图12是图示了本发明实施方案的固体摄像器件的第六实施例的主要部分的概略结构图。
图13是图示了本发明实施方案的固体摄像器件的第七实施例的主要部分的概略结构图。
图14是图示了第二实施例的变形例的主要部分的概略结构图。
图15是图示了本发明实施方案的固体摄像器件的第八实施例的概略结构图。
图16是图示了本发明实施方案的固体摄像器件的第九实施例的概略结构图。
图17是图示了本发明第十一实施例的电子装置的概略结构图。
具体实施方式
下面将参照附图说明本发明的实施例。这里，将按照下面的顺序进行说明。
1.适用于本发明实施方案的MOS型固体摄像器件的概略结构示例
2.第一实施例(固体摄像器件的结构示例)
3.第二实施例(固体摄像器件的结构示例)
4.第三实施例(固体摄像器件的结构示例)
5.第四实施例(固体摄像器件的结构示例)
6.第五实施例(固体摄像器件的结构示例)
7.第六实施例(固体摄像器件的结构示例)
8.第七实施例(固体摄像器件的结构示例)
9.第八实施例(固体摄像器件的结构示例)
10.第九实施例(固体摄像器件的结构示例)
11.第十实施例(固体摄像器件的结构示例)
12.第十一实施例(电子装置的结构示例)
1.适用于本发明实施方案的MOS型固体摄像器件的概略结构示例
图1图示了适用于本发明实施方案的MOS型固体摄像器件的概略结构。该MOS型固体摄像器件适用于各实施例的固体摄像器件。本示例的固体摄像器件1被配置成包括像素区域(所谓的像素阵列)3和周边电路单元，在像素区域3中，多个包括光电转换单元的像素2以二维阵列形式规则地布置在例如硅基板等半导体基板(图中未示出)上。像素2被形成得包括作为光电转换单元的例如光电二极管且包括多个像素晶体管(所谓的MOS晶体管)。该多个像素晶体管可由例如传输晶体管、复位晶体管和放大晶体管这三个晶体管构成。另外，可以添加选择晶体管从而构成使用四个晶体管的多个像素晶体管。由于单位像素的等效电路与通常一样，因此将省略对它的说明。像素2可以被配置为一个单位像素。此外，像素2可以具有共用像素结构。所述共用像素结构是这样一种结构：在该结构中，多个光电二极管共用构成传输晶体管的浮动扩散部以及除了传输晶体管之外的其他晶体管。
周边电路单元被构造成包括垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8。
控制电路8接收输入时钟和用于指示工作模式等的数据，并输出诸如固体摄像器件的内部信息等数据。也就是说，在控制电路8中，基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟来生成作为垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6的操作等的基准的时钟信号或控制信号。此外，将这些信号输入至垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等中。
垂直驱动电路4是由例如移位寄存器构成的，垂直驱动电路4选择像素驱动布线、向所选择的像素驱动布线提供用于驱动像素的脉冲、并且以行为单位驱动像素。也就是说，垂直驱动电路4在垂直方向上以行为单位依次选择性地扫描像素区域3的各像素2，并且通过垂直驱动线9将基于信号电荷(该信号电荷是根据各像素2的作为光电转换单元的例如光电二极管中的受光量而生成的)的像素信号提供给列信号处理电路5。
列信号处理电路5例如以像素2的列为单位而被布置着，并且对从各像素行中的相当于一列的像素2输出的信号进行诸如噪声除去等信号处理。也就是说，列信号处理电路5进行诸如用于去除像素2所特有的固定模式噪声的CDS(相关双采样)、信号放大和AD转换等信号处理。在列信号处理电路5的输出级与水平信号线10之间连接并设置有水平选择开关(图中未示出)。
水平驱动电路6是由例如移位寄存器构成的，并且通过依次输出水平扫描脉冲来按顺序选择各个列信号处理电路5，并且使得像素信号从各个列信号处理电路5输出至水平信号线10。
输出电路7对通过水平信号线10从各个列信号处理电路5依次提供的信号进行信号处理并输出该经过处理的信号。例如，在某个情况下，仅执行缓存；而在某个情况下，执行黑电平调节、列差异修正和各种类型的数字信号处理等。输入输出端子12与外部一起处理信号。
下面，将说明本发明实施方案的MOS型固体摄像器件的结构。图2A是图示了相关技术的MOS型固体摄像器件的结构的概略结构图，而图2B和图2C是图示了本发明实施方案的MOS型固体摄像器件的结构的概略结构图。
相关技术的MOS型固体摄像器件151是这样构成的：如图2A所示，在一个半导体芯片152内装配有像素区域153、控制电路154和用于信号处理的逻辑电路155。通常，图像传感器156是由像素区域153和控制电路154构成的。
另一方面，如图2B所示，本实施方案示例的MOS型固体摄像器件21在第一半导体芯片单元22上装配有像素区域23，并且在第二半导体芯片单元26上装配有控制电路24和包括信号处理电路的逻辑电路25。通过将第一半导体芯片单元22与第二半导体芯片单元26相互电连接来使得MOS型固体摄像器件21构造成为一个半导体芯片。
如图2C所示，本发明另一实施方案示例的MOS型固体摄像器件27在第一半导体芯片单元22上装配有像素区域23和控制电路24，并且在第二半导体芯片单元26上装配有包括信号处理电路的逻辑电路25。通过将第一半导体芯片单元22与第二半导体芯片单元26相互电连接来使得MOS型固体摄像器件27构造成为一个半导体芯片。
另外，尽管在图中未示出，本发明又一实施方案示例的MOS型固体摄像器件在第一半导体芯片单元22上装配有像素区域23和适于控制该像素区域的控制电路单元(其是控制电路的一部分)。此外，该MOS型固体摄像器件在第二半导体芯片单元26上装配有逻辑电路25和适于控制该逻辑电路的控制电路单元(其是控制电路的另一部分)。通过将第一半导体芯片单元22与第二半导体芯片单元26相互电连接来使得该MOS型固体摄像器件构造成为一个半导体芯片。
上述各实施方案示例的MOS型固体摄像器件具有其中将不同类型的半导体芯片层叠起来的结构，并且具有下面所述的特征。
2.第一实施例
固体摄像器件的结构示例
图3图示了本发明实施方案的固体摄像器件，具体是MOS型固体摄像器件的第一实施例。本实施例的MOS型固体摄像器件是背侧照射型固体摄像器件。尽管本实施例的MOS型固体摄像器件采用了图2C的结构，但它也能够采用图2B的结构或者采用其中将控制电路划分成装配在第一半导体芯片单元上的部分和装配在第二半导体芯片单元上的部分的结构。在第二实施例和后续的各实施例中，类似地，也可以采用上述的各种结构。
第一实施例的固体摄像器件28是由粘合在一起的第一半导体芯片单元31和第二半导体芯片单元45构成的。在第一半导体芯片单元31上形成有控制电路24和由呈二维布置的多个像素构成的像素阵列(下文中称为像素区域)23，每个像素是由作为光电转换单元的光电二极管PD和多个像素晶体管构成的。
光电二极管PD被形成得包括位于半导体阱区域32内的n型半导体区域34和位于基板正面侧的p型半导体区域35。在用来构成像素的基板正面上形成有栅极电极36且在该基板正面与栅极电极36之间设有栅极绝缘膜，并且均由一个栅极电极36及一对源极漏极区域33来形成像素晶体管Tr1和像素晶体管Tr2。在图3中，通过像素晶体管Tr1和像素晶体管Tr2这两个像素晶体管代表性地示出多个像素晶体管。与光电二极管PD相邻的像素晶体管Tr1相当于传输晶体管，该像素晶体管的源极漏极区域相当于浮动扩散部FD。各单位像素被元件分离区域38分隔开。
另一方面，控制电路24是通过多个都被形成在半导体阱区域32中的MOS晶体管构成的。在图3中，代表性地示出了MOS晶体管Tr3和MOS晶体管Tr4以作为构成控制电路24的多个MOS晶体管。MOS晶体管Tr3和MOS晶体管Tr4每一者由n型源极漏极区域33以及形成于栅极绝缘膜上的栅极电极36形成。
在基板正面侧上形成有多层布线层41，该多层布线层41是多层的被层间绝缘膜39间隔着布置而成的布线40。布线40例如是由铜线形成的。像素晶体管和控制电路的MOS晶体管通过贯穿第一绝缘膜43a和第二绝缘膜43b的连接导体44与适当的布线40相连接。第一绝缘膜43a例如由氧化硅膜形成，而第二绝缘膜43b例如由氮化硅膜形成且作为蚀刻停止层。
在半导体阱区域32的背面上形成有防反射膜61。在防反射膜61上对应于各光电二极管PD的区域中形成有由波导材料膜(例如SiN膜等)69形成的波导70。在半导体阱区域32背面上的由例如SiO膜制成的绝缘膜62内形成有对适当的区域进行遮光的遮光膜63。此外，在平坦化膜71上与各光电二极管PD相对应地形成有滤色器73和片上微透镜74。
另一方面，在第二半导体芯片单元45上形成有包括用于信号处理的信号处理电路的逻辑电路25。逻辑电路25被设置成具有多个MOS晶体管，该多个MOS晶体管形成在例如p型半导体阱区域46上且被元件分离区域50分隔开。这里，该多个MOS晶体管由MOS晶体管Tr6、MOS晶体管Tr7和MOS晶体管Tr8代表。MOS晶体管Tr6、MOS晶体管Tr7和MOS晶体管Tr8中的每一者被形成得包括一对n型源极漏极区域47和形成于栅极绝缘膜上的一个栅极电极48。
在半导体阱区域46上形成有多层布线层55，该多层布线层55包含被层间绝缘膜49间隔着设置而成的多层布线53和一层布线57，且布线57设有阻挡金属层58。MOS晶体管Tr6、MOS晶体管Tr7和MOS晶体管Tr8中的每一者通过贯穿第一绝缘膜43a和第二绝缘膜43b的连接导体54与适当的布线53相连接。
第一半导体芯片单元31与第二半导体芯片单元45例如通过粘合层60粘合起来，且使得多层布线层41与多层布线层55相互面对。在第二半导体芯片单元45侧的多层布线层55的粘合面上形成有用于减小粘合应力的应力补偿膜59。或者，也可以通过等离子接合进行上述粘合。
另外，第一半导体芯片单元31与第二半导体芯片单元45通过连接导体68电连接。也就是说，形成有贯穿第一半导体芯片单元31的半导体阱区域32后到达多层布线层41的适当布线40的连接孔。另外，形成有贯穿第一半导体芯片单元31的半导体阱区域32和多层布线层41后到达第二半导体芯片单元45的多层布线层55的适当布线57的连接孔。通过埋置与上述两个连接孔相互结合的连接导体68而使第一半导体芯片单元31和第二半导体芯片单元45电连接。在连接导体68的周围覆盖有用于与半导体阱区域32绝缘的绝缘膜67。连接至连接导体68的布线40及布线57相当于垂直信号线。连接导体68连接至电极焊盘(图中未示出)，或者可以作为电极焊盘。
连接导体68的形成是在将第一半导体芯片单元31与第二半导体芯片单元45粘合之后并且在减薄第一半导体芯片单元31的半导体阱区域32之后进行的。随后，形成覆盖膜72、平坦化膜71、滤色器73和片上微透镜74。在半导体阱区域32中在围绕着连接导体68的区域中形成有绝缘间隔层42。
本实施例的固体摄像器件28具有在基板深度方向上按照上下布置的像素区域23和周边电路单元的逻辑电路25，并且还具有设置得彼此很靠近的光电二极管PD以及逻辑电路25的MOS晶体管Tr6至Tr8。
在某个情况下，在周边电路单元的逻辑电路25中设置有保护用二极管。
此外，在本实施例中，特别地，在像素区域与周边电路单元之间布置有遮光部件，该遮光部件遮蔽当周边电路单元的有源元件工作时从该有源元件出射的光使其无法入射到像素的光电二极管PD上。该有源元件是MOS晶体管或保护用二极管等。在本示例中，遮光部件81布置在像素区域23与构成周边电路单元的逻辑电路25之间。
在本实施例中，遮光部件81形成在第一半导体芯片单元31的多层布线层41的多层布线中的适当布线40上。在附图所示的示例中，当布线40有三层时，遮光部件81可以形成在靠近第二半导体芯片单元45的第二层和第三层布线40上。在此情况下，为了没有间隙地覆盖像素区域23，例如，如图4A和图4B所示，将遮光部件81构造成使得第二层布线402与第三层布线403彼此部分重叠。由于布线40是由金属形成的，因此布线402和布线403当然也是由金属形成的。所以，使用布线40构造而成的遮光部件81就成为反射散射部件。
在图4A和图4B中，第二层布线402与第三层布线403的重叠量d2是由布线间的距离d1和开口宽度d3决定的。例如，由于热载流子光是作为点光源而被生成的，所以倾斜着进入的光也应当被遮蔽。因此，通过将重叠量d2保持为至少大于布线间的距离d1来遮蔽倾斜的光成分。
遮光部件81的另一示例可以这样构造而成：如图5A和图5B(图5A中沿线VB-VB的截面图)所示，将第三层布线403形成为格子形状，且将第二层布线402形成得塞住各个方格并且与布线403部分重叠。
遮光部件81的又一示例可以这样构造而成：如图6所示，布置沿一个方向延伸的第三层布线403以及同样沿这个方向延伸的第二层布线402使得它们部分地重叠。
遮光部件81的再一示例可以如图7所示构造而成。也就是说，遮光部件81可以这样构造而成：布置沿一个方向延伸的第三层布线403、沿与布线403正交的另一方向延伸的第二层布线402以及塞住第二层布线402与第三层布线403未重叠处的各个开口的第一层布线401。
遮光部件的实施例不限于上述示例，而是可以采用各种其他实施例。可以通过布线的组合、或者布线与不作为布线使用的伪布线(dummy wiring)的组合、或者伪布线的组合来构成利用多层布线40对光进行反射和散射的遮光部件81。
由上述布线形成的遮光部件81是利用第一半导体芯片单元31的多层布线层的布线40构成的。另外，如图3中的虚线所示，遮光部件81'可以如上所述通过布置第二半导体芯片单元45的多层布线层55的布线53构造而成，并且对光进行反射和散射。遮光部件可以由形成在第一半导体芯片单元31侧的遮光部件81、或者形成在第二半导体芯片单元45侧的遮光部件81'、或者遮光部件81与遮光部件81'的组合构造而成。
根据第一实施例的固体摄像器件28，在像素区域23的光电二极管PD与从光入射侧看时很靠近地位于光电二极管PD下方的逻辑电路25之间布置有遮光部件81。也就是说，布置有对光进行反射和散射的遮光部件81。从逻辑电路25的MOS晶体管出射的热载流子光被遮光部件81遮蔽并且不会入射到光电二极管PD上。特别地，当以使布线部分地重叠的方式形成遮光部件81时，通过遮光部件81能够防止光衍射的影响，并且能够抑制热载流子光从下方入射到光电二极管PD上。当使用遮光部件81'或者遮光部件81与遮光部件81'的组合时，也同样能够抑制热载流子光入射到光电二极管PD上。于是，避免了热载流子光被投射到像素区域上，并且能够提供图像质量因此得以改善的固体摄像器件。
还能够抑制当保护用二极管工作时出射的光使其无法入射到光电二极管PD上。
通过由布线形成的遮光部件81，得到了让在第二半导体芯片单元45处产生的电磁场衰减的功能。
在本实施例的固体摄像器件28中，像素区域23和控制电路24形成在第一半导体芯片单元31上，而处理信号的逻辑电路25形成在第二半导体芯片单元45上。这样，由于采用的是在不同的半导体芯片单元上形成像素区域功能和逻辑功能并将二者接合起来的构造，所以能够对像素区域23和逻辑电路25分别使用最适当的工艺形成技术。因此，能够提供可以充分发挥像素区域功能和逻辑电路功能的高性能固体摄像器件。
3.第二实施例
固体摄像器件的结构示例
图8示出了本发明实施方案的固体摄像器件，具体是MOS型固体摄像器件的第二实施例。本实施例的MOS型固体摄像器件是背侧照射型固体摄像器件。在第二实施例的固体摄像器件83中，与上述一样，在像素区域与周边电路单元之间布置有遮光部件，该遮光部件遮蔽当周边电路单元的有源元件工作时从该有源元件出射的光使得所述光无法入射到像素的光电二极管PD上。上述有源元件是MOS晶体管或保护用二极管等。
在本实施例中，在像素区域23与构成周边电路单元的逻辑电路25之间布置了无间隙地覆盖着像素区域23且由单个金属膜形成的遮光部件84。在本示例中，遮光部件84布置在第一半导体芯片单元31与第二半导体芯片单元45的接合面附近，即，位于第一半导体芯片单元31上的多层布线层41之上。可以使用钨(W)、铜(Cu)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)或碳(C)等作为构成遮光部件84的金属性材料。例如，在使用钨(W)或钛(Ti)的情况下，当膜厚度为约100nm时，能够获得约2位数的遮光特性。
这里，遮光部件84可以布置在任何位置处，只要遮光部件84位于像素区域23与逻辑电路25的MOS晶体管之间即可。
上述遮光部件84布置在第一半导体芯片单元31侧的接合面附近。此外，如图8中的虚线所示，也可以在第二半导体芯片单元45侧的接合面附近布置有由单个金属膜形成的遮光部件84'。此外，还可以通过遮光部件84与遮光部件84'的组合来构造出总遮光部件。由单个金属膜制成的遮光部件84和遮光部件84'成为反射散射部件。
遮光部件84和遮光部件84'可以连接至光源，或者可以接地。或者，遮光部件84和遮光部件84'可以是电浮置的。
在图8中，由于其他结构与第一实施例中所述的结构是相同的，因此与图3相对应的部分使用与图3中相同的附图标记，并且省略对它们的详细说明。
根据第二实施例的固体摄像器件83，在像素区域23与逻辑电路25之间，例如在第一半导体芯片单元31与第二半导体芯片单元45的接合面附近布置有由单个金属膜形成的遮光部件84。从逻辑电路25的MOS晶体管出射的热载流子光被遮光部件84遮蔽，并且该光不会入射到光电二极管PD上。当使用遮光部件84'或者遮光部件84与遮光部件84'的组合时，同样能够抑制热载流子光入射到光电二极管PD上。于是，避免了热载流子光被投射到像素区域上，并且能够提供图像质量因此得以改善的固体摄像器件。
还能够抑制当保护用二极管工作时出射的光使其无法入射到光电二极管PD上。
利用由单个金属膜形成的遮光部件84，得到了如下功能：作为使得从包括逻辑电路的第二半导体芯片单元45侧产生的热量散发出去的散热器的功能，以及让在第二半导体芯片单元45处产生的电磁场衰减的功能。当遮光部件84和遮光部件84'连接至电源时，该遮光部件84和84'可以作为电源稳定电容。
在本实施例的固体摄像器件83中，像素区域23和控制电路24形成在第一半导体芯片单元31上，而处理信号的逻辑电路25形成在第二半导体芯片单元45上。与上述一样，由于采用的是在不同的半导体芯片单元上形成像素区域功能和逻辑功能并将二者接合起来的构造，所以能够对像素区域23和逻辑电路25分别使用最适当的工艺形成技术。因此，能够提供可以充分发挥像素区域功能和逻辑电路功能的高性能固体摄像器件。
变形例
在第二实施例中，形成了作为单个金属膜并且由反射散射部件构成的遮光部件84。此时，尽管为了使光不易于透过而期望金属遮光部件84与连接导体68之间的间隔尽可能窄，但是如果间隔变窄，则寄生电容C(参见图14)就会变大，这不是优选的。
在变形例中，如图14所示，由单个金属膜形成的遮光部件84被形成得与连接导体68分离至使得寄生电容不会产生影响的程度。另一方面，在与连接导体68连接的布线57的上层处形成另一层伪布线57'使得该伪布线57'与布线57部分地重叠且在该上层处围绕着连接导体68，并且在伪布线57'与布线57之间形成用于密封的柱状壁部件(所谓的通路)57A。利用这样的结构，即使加宽连接导体68与遮光部件84之间的间隔，来自逻辑电路侧的光103也会被柱状壁部件57A遮蔽，并且抑制了光入射到光电二极管PD上。
4.第三实施例
固体摄像器件的结构示例
图9示出了本发明实施方案的固体摄像器件，具体是MOS型固体摄像器件的第三实施例。本实施例的MOS型固体摄像器件是背侧照射型固体摄像器件。在第三实施例的固体摄像器件86中，与上述一样，在像素区域与周边电路单元之间布置有遮光部件，该遮光部件遮蔽当周边电路单元的有源元件工作时从该有源元件出射的光使得该光无法入射到像素的光电二极管PD上。上述有源元件是MOS晶体管或保护用二极管等。
在本实施例中，在像素区域23与构成周边电路单元的逻辑电路25之间布置有由吸收光的光吸收部件形成的遮光部件87，该遮光部件87无间隙地覆盖着像素区域23。在本示例中，遮光部件87布置在第一半导体芯片单元31与第二半导体芯片单元45的接合面附近，即，位于第一半导体芯片单元31上的多层布线层41之上。遮光部件87具有吸收来自逻辑电路的MOS晶体管的热载流子光并且防止该光入射到光电二极管PD上的功能。遮光部件87具有这样的防混色功能：其防止从背面照射的光没有被像素完全吸收，而是透过像素后被第二半导体芯片单元45的布线反射并且由于该光入射到其他像素的光电二极管PD上而导致的混色。
作为构成遮光部件87的光吸收部件，可以使用由具有比锗(Ge)或化合物系(例如黄铜矿型CuInSe2)的硅等窄的带隙的半导体构成的单个膜。使用硅作为第一半导体芯片单元31和第二半导体芯片单元45中的基板。具有比硅窄的带隙的半导体膜具有近红外区域的高吸收率，并且在例如锗(Ge)的情况下，吸收率大约是硅(Si)的吸收率的10倍。也就是说，用大约十分之一的膜厚度可以吸收大约两位数的光子。因此，利用膜厚度为1μm～几个μm的Ge膜可以吸收近红外区域的光。
可以使用防反射膜作为构成遮光部件87的光吸收部件，该防反射膜均由层叠起来的多个具有不同介电常数的介电膜构成。例如可以使用氧化硅膜或氮化硅膜等作为具有不同介电常数的介电膜。
上述遮光部件87布置在第一半导体芯片单元31侧的接合面附近。此外，如图9中的虚线所示，在第二半导体芯片单元45侧的接合面附近也可以布置有由光吸收部件形成的遮光部件87'。此外，也可以通过遮光部件87和遮光部件87'的组合来配置得到总遮光部件。遮光部件87和遮光部件87'都是光吸收部件。
在图9中，由于其他结构与第一实施例中的结构是相同的，因此与图3相对应的部分使用与图3中相同的附图标记，并且省略对它们的详细说明。
根据第三实施例的固体摄像器件86，在像素区域23与逻辑电路25之间，例如在第一半导体芯片单元31与第二半导体芯片单元45的接合面附近，布置有由光吸收部件形成的遮光部件87。从逻辑电路25的MOS晶体管出射的热载流子光被遮光部件87吸收，并且不会入射到光电二极管PD上。当使用遮光部件87'或者遮光部件87与遮光部件87'的组合时，也同样能够抑制热载流子光入射到光电二极管PD上。此外，还能够抑制当已经布置在逻辑电路侧的保护用二极管工作时出射的光使其无法入射到光电二极管PD上。于是，避免了热载流子光被投射到像素区域上，并且能够提供图像质量因此得以改善的固体摄像器件。
另一方面，虽然照射于背面上的光入射到像素上，即使担心未被像素完全吸收而是穿透过去的长波长成分在第二半导体芯片单元45的布线上被反射并且再一次入射到其他像素上，但穿透过去的长波长成分也会被由光吸收部件形成的遮光部件87和遮光部件87'吸收。以此方式，能够抑制混色的发生。
在本实施例的固体摄像器件86中，像素区域23和控制电路24形成在第一半导体芯片单元31上，而处理信号的逻辑电路25形成在第二半导体芯片单元45上。与上述一样，由于采用的是在不同的半导体芯片单元上形成像素区域功能和逻辑功能并将二者接合起来的构造，所以能够对像素区域23和逻辑电路25分别使用最适当的工艺形成技术。因此，能够提供可以充分发挥像素区域功能和逻辑电路功能的高性能固体摄像器件。
5.第四实施例
固体摄像器件的结构示例
图10示出了本发明实施方案的固体摄像器件，具体是MOS型固体摄像器件的第四实施例。本实施例的MOS型固体摄像器件是背侧照射型固体摄像器件。图10仅图示了主要部分的结构，在该主要部分中仅示出了遮光部件的区域，并且由于其他结构与第一实施例的结构相同，因而省略对它们的详细说明。
在第四实施例的固体摄像器件89中，与上述一样，在像素区域与周边电路单元之间布置有遮光部件，该遮光部件遮蔽当周边电路单元的有源元件工作时从该有源元件出射的光使得所述光无法入射到像素的光电二极管PD上。上述有源元件是MOS晶体管或保护用二极管等。
在本实施例中，遮光部件91和遮光部件91'分别是通过第一实施例的由多层布线层的布线形成的遮光部件81和遮光部件81'与第二实施例的由单个金属膜形成的遮光部件84和遮光部件84'的组合构成的。本实施例的遮光部件是由遮光部件91、或者遮光部件91'、或者遮光部件91与遮光部件91'的组合构成的。
由于其他结构与第一实施例中所述的结构相同，因此相对应的部分使用相同的附图标记，并且省略对它们的详细说明。
根据第四实施例的固体摄像器件89，作为由布线形成的遮光部件81与由单个金属膜形成的遮光部件84的组合的遮光部件91被布置在像素区域23与逻辑电路25之间。这样，能够更可靠地抑制从逻辑电路25的MOS晶体管出射的热载流子光入射到光电二极管PD上。当使用遮光部件91'或者遮光部件91与遮光部件91'的组合时也能够得到同样的效果。此外，还能够抑制当已经布置在逻辑电路侧的保护用二极管工作时出射的光使其无法入射到光电二极管PD上。于是，避免了热载流子光被投射到像素区域上，并且能够提供图像质量因此得以改善的固体摄像器件。
在本实施例的固体摄像器件89中，与上述一样，像素区域23和控制电路24形成在第一半导体芯片单元31上，而处理信号的逻辑电路25形成在第二半导体芯片单元45上。与上述一样，由于采用的是在不同的半导体芯片单元上形成像素区域功能和逻辑功能并将二者接合起来的结构，所以能够对像素区域23和逻辑电路25分别使用最适当的工艺形成技术。因此，能够提供可以充分发挥像素区域功能和逻辑电路功能的高性能固体摄像器件。
6.第五实施例
固体摄像器件的结构示例
图11示出了本发明实施方案的固体摄像器件，具体是MOS型固体摄像器件的第五实施例。本实施例的MOS型固体摄像器件是背侧照射型固体摄像器件。图11仅图示了主要部分的结构，在该主要部分中仅示出了遮光部件的区域，并且由于其他结构与第一实施例的结构相同，因而省略对它们的详细说明。
在第五实施例的固体摄像器件93中，与上述一样，在像素区域与周边电路单元之间布置有遮光部件，该遮光部件遮蔽当周边电路单元的有源元件工作时从该有源元件出射的光使得所述光无法入射到像素的光电二极管PD上。上述有源元件是MOS晶体管或保护用二极管等。
在本实施例中，遮光部件94和遮光部件94'分别是通过第一实施例的由多层布线层的布线形成的遮光部件81和遮光部件81'与第三实施例的由光吸收部件形成的遮光部件87和遮光部件87'的组合构成的。本实施例的遮光部件是由遮光部件94、或者遮光部件94'、或者遮光部件94与遮光部件94'的组合构成的。
由于其他结构与第一实施例中所述的结构相同，因此相对应的部分使用相同的附图标记，并且省略对它们的详细说明。
根据第五实施例的固体摄像器件93，作为由布线形成的遮光部件81与由光吸收部件形成的遮光部件87的组合的遮光部件94被布置在像素区域23与逻辑电路25之间。这样，能够更可靠地抑制从逻辑电路25的MOS晶体管出射的热载流子光入射到光电二极管PD上。此外，由于由光吸收部件形成的遮光部件87的存在，能够抑制已经透过像素的光到达第二半导体芯片单元45的布线53，并且能够抑制由于被布线53反射的光而导致的混色。在使用遮光部件94'或者遮光部件94与遮光部件94'的组合的情况下也能够达到同样的效果。此外，还能够抑制当已经布置在逻辑电路侧的保护用二极管工作时出射的光使其无法入射到光电二极管PD上。于是，避免了热载流子光被投射到像素区域上，并且能够提供图像质量因此得以改善的固体摄像器件。
在本实施例的固体摄像器件93中，与上述一样，像素区域23和控制电路24形成在第一半导体芯片单元31上，而处理信号的逻辑电路25形成在第二半导体芯片单元45上。与上述一样，由于采用的是在不同的半导体芯片单元上形成像素区域功能和逻辑功能并将二者接合起来的结构，所以能够对像素区域23和逻辑电路25分别使用最适当的工艺形成技术。因此，能够提供可以充分发挥像素区域功能和逻辑电路功能的高性能固体摄像器件。
7.第六实施例
固体摄像器件的结构示例
图12示出了本发明实施方案的固体摄像器件，具体是MOS型固体摄像器件的第六实施例。本实施例的MOS型固体摄像器件是背侧照射型固体摄像器件。图12仅图示了主要部分的结构，在该主要部分中仅示出了遮光部件的区域，并且由于其他结构与第一实施例的结构相同，因而省略对它们的详细说明。
在第六实施例的固体摄像器件95中，与上述一样，在像素区域与周边电路单元之间布置有遮光部件，该遮光部件遮蔽当周边电路单元的有源元件工作时从该有源元件出射的光使得所述光无法入射到像素的光电二极管PD上。上述有源元件是MOS晶体管或保护用二极管等。
在本实施例中，遮光部件96和遮光部件96'分别是通过第二实施例的由单个金属膜形成的遮光部件84和遮光部件84'与第三实施例的由光吸收部件形成的遮光部件87和遮光部件87'的组合构成的。本实施例的遮光部件是由遮光部件96、或者遮光部件96'、或者遮光部件96与遮光部件96'的组合构成的。在第一半导体芯片单元31侧，由光吸收部件形成的遮光部件87比由单个金属膜形成的遮光部件84布置得更靠近光电二极管PD侧。
由于其他结构与第一实施例中所述的结构相同，因此相对应的部分使用相同的附图标记，并且省略对它们的详细说明。
根据第六实施例的固体摄像器件95，作为由单个金属膜形成的遮光部件84与由光吸收部件形成的遮光部件87的组合的遮光部件96被布置在像素区域23与逻辑电路25之间。这样，能够更可靠地抑制从逻辑电路25的MOS晶体管出射的热载流子光入射到光电二极管PD上。此外，由于由光吸收部件形成的遮光部件87的存在，抑制了已经透过像素的光使其无法到达第二半导体芯片单元45的布线53，并且能够抑制由于被布线53反射的光而导致的混色。在使用遮光部件96'或者遮光部件96与遮光部件96'的组合的情况下也能够达到同样的效果。此外，还能够抑制当已经布置在逻辑电路侧的保护用二极管工作时出射的光使其无法入射到光电二极管PD上。于是，避免了热载流子光被投射到像素区域上，并且能够提供图像质量因此得以改善的固体摄像器件。
例如，即使当热载流子的光子被反射时，由于在逻辑电路25侧不存在会影响逻辑电路的工作的光子量，所以没有必要形成光吸收部件87'，尽管如此，为了提高光吸收特性仍可以形成光吸收部件87'。
在本实施例的固体摄像器件95中，与上述一样，像素区域23和控制电路24形成在第一半导体芯片单元31上，而处理信号的逻辑电路25形成在第二半导体芯片单元45上。与上述一样，由于采用的是在不同的半导体芯片单元上形成像素区域功能和逻辑功能并将二者接合起来的结构，所以能够对像素区域23和逻辑电路25分别使用最适当的工艺形成技术。因此，能够提供可以充分发挥像素区域功能和逻辑电路功能的高性能固体摄像器件。
8.第七实施例
固体摄像器件的结构示例
图13示出了本发明实施方案的固体摄像器件，具体是MOS型固体摄像器件的第七实施例。本实施例的MOS型固体摄像器件是背侧照射型固体摄像器件。图13仅图示了主要部分的结构，在该主要部分中仅示出了遮光部件的区域，并且由于其他结构与第一实施例的结构相同，因而省略对它们的详细说明。
在第七实施例的固体摄像器件97中，与上述一样，在像素区域与周边电路单元之间布置有遮光部件，该遮光部件遮蔽当周边电路单元的有源元件工作时从该有源元件出射的光使得所述光无法入射到像素的光电二极管PD上。上述有源元件是MOS晶体管或保护用二极管等。
在上述第二实施例中，遮光部件84是由单个金属膜形成的。如果考虑到步骤的数量，则期望将单个膜作为遮光部件。然而，如果考虑到金属膜的孔洞缺陷或者考虑到第一半导体芯片单元与第二半导体芯片单元的粘合面的平坦化，可能难以将遮光部件形成为单层膜。
在本实施例中，在第一半导体芯片单元31与第二半导体芯片单元45的接合面附近布置有由两层单个金属膜形成的第一遮光部件99和第二遮光部件101，并且在本示例中，第一遮光部件99和第二遮光部件101位于第二半导体芯片单元45侧。遮光部件99和遮光部件101分别被形成为这样的图形：该两个图形在不同的位置处分别具有开口99A和开口101A。此外，在第一遮光部件99与第二遮光部件101之间，以围绕着开口99A和开口101A的周围的方式形成有用于密封的柱状壁部件(所谓的通路)102。
在本实施例中，如虚线所示，可以在第一半导体芯片单元31侧布置同样结构的遮光部件98'。在遮光部件98'中，布置有由两层单个金属膜形成的第一遮光部件99'和第二遮光部件101'。遮光部件99'和遮光部件101'分别被形为这样的图形：这两个图形在不同的位置处分别具有开口99A'和开口101A'。此外，在第一遮光部件99'与第二遮光部件101'之间，以围绕着开口99A'和开口101A'的周围的方式形成有用于密封的柱状壁部件(所谓的通路)102'。
本实施例的遮光部件可以由遮光部件98、或者遮光部件98'、或者遮光部件98与遮光部件98'的组合构成。
由于其他结构与第一实施例中所述的结构相同，因此相对应的部分使用相同的附图标记，并且省略对它们的详细说明。
根据第七实施例的固体摄像器件97，遮光部件98包括：由具有不同开口位置的两层单个金属膜形成的第一遮光部件99和第二遮光部件101；以及柱状壁部件102，该柱状壁部件102与围绕着上述开口周边的并且相互面对的第一遮光部件99及第二遮光部件101相连接。即使在遮光部件99和遮光部件101中存在孔洞缺陷，但是遮光部件98具有双层结构并且还设置有柱状壁部件102，所以能够可靠地遮挡如图13中虚线所示的来自下方的光103，并且抑制该光103入射到光电二极管PD上。在使用遮光部件98'或者遮光部件98与遮光部件98'的组合的情况下也能够达到同样的效果。此外，还能够抑制当已经布置在逻辑电路侧的保护用二极管工作时出射的光使其无法入射到光电二极管PD上。于是，避免了热载流子光被投射到像素区域上，并且能够提供图像质量因此得以改善的固体摄像器件。
在本实施例的固体摄像器件97中，与上述一样，像素区域23和控制电路24形成在第一半导体芯片单元31上，而处理信号的逻辑电路25形成在第二半导体芯片单元45上。与上述一样，由于采用的是在不同的半导体芯片单元上形成像素区域功能和逻辑功能并将二者接合起来的结构，所以能够对像素区域23和逻辑电路25分别使用最适当的工艺形成技术。因此，能够提供可以充分发挥像素区域功能和逻辑电路功能的高性能固体摄像器件。
9.第八实施例
固体摄像器件的结构示例
图15示出了本发明实施方案的固体摄像器件，具体是MOS型固体摄像器件的第八实施例。第八实施例的固体摄像器件104是通过如上所述将包括像素区域23的第一半导体芯片单元22、包括逻辑电路25的第二半导体芯片单元26、以及位于第一半导体芯片单元22与第二半导体芯片单元26之间且起到吸收光的遮光部件作用的第三半导体芯片单元105接合起来而构成的。第三半导体芯片单元105例如是由具有窄带隙的诸如Ge等半导体形成的，并被形成为薄膜形式。
在固体摄像器件104中，在将固体摄像器件104配置成背面照射型的情况下，第一半导体芯片单元22与第二半导体芯片单元26在使它们二者的多层布线层相互面对的状态下被接合为一体，并且在第一半导体芯片单元22与第二半导体芯片单元26之间夹着第三半导体芯片单元105。在固体摄像器件104中，在将固体摄像器件104配置成正面照射型的情况下，第一半导体芯片单元22的背面与第二半导体芯片单元26的多层布线层相互面对并且被接合为一体，且在第一半导体芯片单元22与第二半导体芯片单元26之间夹着第三半导体芯片单元105。
根据第八实施例的固体摄像器件104，至少包括像素区域的第一半导体芯片单元22与至少包括构成周边电路的逻辑电路的第二半导体芯片单元26相接合，且在第一半导体芯片单元22与第二半导体芯片单元26之间夹着吸收光的第三半导体芯片单元105。通过这样的结构，即使热载流子光从第二半导体芯片单元26侧出射，该热载流子光也会被第三半导体芯片单元105遮蔽并且不会入射到第一半导体芯片单元22的光电二极管PD上。于是，避免了热载流子光被投射到像素区域上，并且能够提供图像质量因此得以改善的固体摄像器件。对于当保护用二极管工作时出射的光，也能够抑制该光入射到光电二极管PD上。
10.第九实施例
固体摄像器件的结构示例
图16示出了本发明实施方案的固体摄像器件，具体是MOS型固体摄像器件的第九实施例。本实施例的MOS型固体摄像器件是背侧照射型固体摄像器件。第一实施例具有这样的结构：通过接合第一半导体芯片单元31与第二半导体芯片单元45，将像素区域和构成周边电路的逻辑电路分别布置在基板深度方向的上方和下方。而在第九实施例中，示出了具有如下结构的另一实施例：该结构中，像素区域和周边电路分别布置在基板深度方向的上方和下方，即呈三维地布置像素区域和周边电路。
第九实施例的固体摄像器件107具有形成在硅半导体基板108上的如下部件：构成周边电路的控制电路109；进行信号处理的逻辑电路110；以及像素晶体管组111。在半导体基板108上形成有多层布线层112，在多层布线层112中布置有多层布线且这些层的布线之间设有层间绝缘膜。此外，在多层布线层112上形成有硅外延层113，并且通过形成如下的像素区域114来构造出固体摄像器件107：在该像素区域114中，只有要成为多个光电转换单元的光电二极管PD呈二维地以成排的方式布置在外延层113上。像素是由外延层内的光电二极管和半导体基板108内的多个像素晶体管构成的。
另外，在本实施例中，由上述任意遮光部件构成的遮光部件115被布置在像素区域114与用于构成至少周边电路单元的逻辑电路110之间。遮光部件115被形成在多层布线层112上。
根据第九实施例的固体摄像器件107，遮光部件115被布置在具有如下结构的像素区域114与周边电路之间：该结构中，像素区域114、构成周边电路单元的逻辑电路110、以及控制电路109分别布置在基板内的上方和下方。通过这样的结构，即使热载流子光从周边电路单元出射，该热载流子光也会被遮光部件115遮蔽并且不会入射到位于上方的像素区域114的光电二极管PD上。于是，避免了热载流子光被投射到像素区域上，并且能够提供图像质量因此得以改善的固体摄像器件。对于当保护用二极管工作时出射的光，也能够抑制该光入射到光电二极管PD上。
11.第十实施例
固体摄像器件的结构示例
下面说明本发明实施方案的固体摄像器件，具体是第十实施例的MOS型固体摄像器件。本实施例的MOS型固体摄像器件是正面照射型固体摄像器件。尽管在附图中没有示出第十实施例的固体摄像器件，但它是由接合为一体的第一半导体芯片单元和第二半导体芯片单元构成的。第一半导体芯片单元具有这样的像素区域：在该像素区域中，多个由光电二极管和多个像素晶体管构成的像素以成排的方式布置在薄膜硅半导体层上，并且第一半导体芯片单元包括形成在该半导体层的正面上的多层布线层、滤色器和片上微透镜。第二半导体芯片单元具有形成在硅基板上的包括用于信号处理的逻辑电路和控制电路的周边电路单元，并且第二半导体芯片单元包括位于该半导体基板上的多层布线层。逻辑电路和控制电路是由诸如MOS晶体管等元件构成的。
第一半导体芯片单元与第二半导体芯片单元是这样接合起来的：第一半导体芯片单元的半导体层与第二半导体芯片单元的多层布线层相互面对着。第一半导体芯片单元与第二半导体芯片单元通过与上述的连接导体相同的连接导体而被电连接起来。
在本实施例中，在像素区域与周边电路单元之间可以布置有任何上述的遮光部件。该遮光部件形成在第一半导体芯片单元与第二半导体芯片单元的接合面附近的第二半导体芯片单元侧。
根据第十实施例的正面照射型固体摄像器件，遮光部件被布置在分别位于上方和下方很靠近布置着的像素区域与周边电路单元之间。通过这样的结构，即使热载流子光从周边电路单元的逻辑电路出射，该热载流子光也会被遮光部件遮蔽并且不会入射到位于上方的像素区域的光电二极管PD上。于是，避免了热载流子光被投射到像素区域上，并且能够提供图像质量因此得以改善的固体摄像器件。对于当保护用二极管工作时出射的光，也能够抑制该光入射到光电二极管PD上。
在本实施例的固体摄像器件中，与上述一样，像素区域形成在第一半导体芯片单元上，而周边电路单元形成在第二半导体芯片单元上。与上述一样，由于采用的是在不同的半导体芯片单元上形成像素区域功能和周边电路单元功能并将二者接合起来的结构，所以能够对像素区域和周边电路单元分别使用最适当的工艺形成技术。因此，能够提供可以充分发挥像素区域功能和逻辑电路功能的高性能固体摄像器件。
12.第十一实施例
电子装置的结构示例
上述的本发明各实施例的固体摄像器件例如能够应用于下列电子装置：诸如数码相机或摄像机等相机系统、具有摄像功能的手机、或者包含摄像功能的其他装置等。
图17示出了应用于相机的第十一实施例，其作为本发明实施方案的电子装置的一个示例。第十一实施例的相机是能够拍摄静止图像或移动图像的摄像机的示例。本实施例的相机121包括固体摄像器件122和光学系统123，该光学系统123将入射光引导至固体摄像器件122的受光传感器单元。此外，相机121包括快门装置124、驱动固体摄像器件122的驱动电路125和对固体摄像器件122的输出信号进行处理的信号处理电路126。
可以采用上述任何一个实施例的固体摄像器件作为固体摄像器件122。光学系统(光学透镜)123把来自被拍摄物体的成像光(入射光)作为图像形成在固体摄像器件122的摄像面上。这样，在一定的时间期间内在固体摄像器件122内累积信号电荷。光学系统123可以是由多个光学透镜构成的光学透镜系统。快门装置124控制固体摄像器件122的光照射期间和遮光期间。驱动电路125提供对固体摄像器件122的传输操作和快门装置124的快门操作进行控制的驱动信号。利用从驱动电路125提供的驱动信号(时序信号)来进行固体摄像器件122的信号传输。信号处理电路126进行各种类型的信号处理。经过信号处理后的成像信号被存储在例如存储器等存储介质中或者被输出到监控器上。
根据第十一实施例的电子装置，能够抑制当周边电路单元的例如MOS晶体管或二极管等有源元件工作时来自该有源元件的诸如热载流子光等光入射到光电二极管上。于是，能够提供具有高图像质量的电子装置。例如，能够提供图像质量因此得以改善的相机。
本申请包含与2010年9月15日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-206890所公开的内容相关的主题，因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。

Claims (24)

1.一种固体摄像器件，其包括：
像素区域，所述像素区域形成于第一基板的光入射侧，且在所述像素区域中布置有多个包括光电转换单元的像素；
电路单元，所述电路单元形成于第二基板中，并位于所述第一基板中的所述多个像素之中的至少一个像素的下方；
第一多层布线层，所述第一多层布线层包括具有第一布线的第一布线层和具有第二布线的第二布线层；和
第二多层布线层，所述第二多层布线层形成在所述第二基板的一侧，其中，所述第二多层布线层包括具有第三布线的第三布线层和具有第四布线的第四布线层，且其中，所述第一基板与所述第二基板是堆叠的；
其中，
所述第一布线位于所述第二布线的上方，
所述第一多层布线层被配置在所述像素区域与所述电路单元之间，且
在第一方向上延伸的所述第一布线与在所述第一方向上延伸的所述第二布线重叠。
2.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述第一布线和所述第二布线均连接至至少一个像素或伪布线。
3.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述第一布线和所述第二布线均由对光进行反射的反射部件或对光进行吸收的吸收部件形成。
4.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述第一布线和所述第二布线均包括钨(W)、铜(Cu)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)和/或碳(C)中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述第一布线和所述第二布线均对光进行反射和散射。
6.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述第一布线与所述第二布线重叠的第一距离大于第二距离，其中，所述第二距离是所述第一布线与所述第二布线之间的距离。
7.根据权利要求17所述的固体摄像器件，其中，所述电路单元包括多个第二晶体管。
8.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述固体摄像器件是背侧照射型固体摄像器件。
9.一种电子装置，其包括：
固体摄像器件，所述固体摄像器件包括：
像素区域，所述像素区域形成于第一基板的光入射侧，且在所述像素区域中布置有多个包括光电转换单元的像素，
电路单元，所述电路单元形成于第二基板中，并位于所述第一基板中的所述多个像素之中的至少一个像素的下方，
第一多层布线层，所述第一多层布线层包括具有第一布线的第一布线层和具有第二布线的第二布线层，和
第二多层布线层，所述第二多层布线层形成在所述第二基板的一侧，其中，所述第二多层布线层包括具有第三布线的第三布线层和具有第四布线的第四布线层，且其中，所述第一基板与所述第二基板是堆叠的；
其中，
所述第一布线位于所述第二布线的上方，
所述第一多层布线层被配置在所述像素区域与所述电路单元之间，且
在第一方向上延伸的所述第一布线与在所述第一方向上延伸的所述第二布线重叠；和
光学系统，所述光学系统将入射光引导至所述固体摄像器件的光电转换单元。
10.根据权利要求9所述的电子装置，其中，所述第一布线和所述第二布线均连接至至少一个像素或伪布线。
11.根据权利要求9所述的电子装置，其中，所述第一布线和所述第二布线均由对光进行反射的反射部件或对光进行吸收的吸收部件形成。
12.根据权利要求9所述的电子装置，其中，所述第一布线和所述第二布线均包括钨(W)、铜(Cu)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)和/或碳(C)中的至少一者。
13.根据权利要求9所述的电子装置，其中，所述第一布线和所述第二布线均对光进行反射和散射。
14.根据权利要求9所述的电子装置，其中，所述第一布线与所述第二布线重叠的第一距离大于第二距离，其中，所述第二距离是所述第一布线与所述第二布线之间的距离。
15.根据权利要求21所述的电子装置，其中，所述电路单元包括多个第二晶体管。
16.根据权利要求9所述的电子装置，其中，所述固体摄像器件是背侧照射型固体摄像器件。
17.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述像素区域包括多个第一晶体管。
18.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述第一布线的至少一部分和所述第二布线的至少一部分被配置在所述第二基板中的具有发光能力的一个或多个有源元件的上方。
19.根据权利要求8所述的固体摄像器件，其中，所述第一多层布线层和所述第二多层布线层被配置在所述多个第一晶体管与所述多个第二晶体管之间。
20.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，在第二方向上延伸的所述第三布线与在所述第二方向上的所述第四布线重叠。
21.根据权利要求9所述的固体摄像器件，其中，所述像素区域包括多个第一晶体管。
22.根据权利要求9所述的固体摄像器件，其中，所述第一布线的至少一部分和所述第二布线的至少一部分被配置在所述第二基板中的具有发光能力的一个或多个有源元件的上方。
23.根据权利要求15所述的固体摄像器件，其中，所述第一多层布线层和所述第二多层布线层被配置在所述多个第一晶体管与所述多个第二晶体管之间。
24.根据权利要求9所述的固体摄像器件，其中，在第二方向上延伸的所述第三布线与在所述第二方向上的所述第四布线重叠。
CN201611235106.5A 2010-09-15 2011-09-07 固体摄像器件和电子装置 Active CN107104116B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010206890A JP2012064709A (ja) 2010-09-15 2010-09-15 固体撮像装置及び電子機器
JP2010-206890 2010-09-15
CN201110263394.6A CN102404514B (zh) 2010-09-15 2011-09-07 固体摄像器件和电子装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110263394.6A Division CN102404514B (zh) 2010-09-15 2011-09-07 固体摄像器件和电子装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107104116A true CN107104116A (zh) 2017-08-29
CN107104116B CN107104116B (zh) 2019-09-13

Family

ID=45806359

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611235106.5A Active CN107104116B (zh) 2010-09-15 2011-09-07 固体摄像器件和电子装置
CN201810048431.3A Active CN108111786B (zh) 2010-09-15 2011-09-07 摄像器件和电子装置
CN201110263394.6A Active CN102404514B (zh) 2010-09-15 2011-09-07 固体摄像器件和电子装置

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810048431.3A Active CN108111786B (zh) 2010-09-15 2011-09-07 摄像器件和电子装置
CN201110263394.6A Active CN102404514B (zh) 2010-09-15 2011-09-07 固体摄像器件和电子装置

Country Status (5)

Country Link
US (9) US8587040B2 (zh)
JP (1) JP2012064709A (zh)
KR (3) KR101732740B1 (zh)
CN (3) CN107104116B (zh)
TW (1) TWI442553B (zh)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012064709A (ja) 2010-09-15 2012-03-29 Sony Corp 固体撮像装置及び電子機器
JP5570377B2 (ja) * 2010-09-30 2014-08-13 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP5956866B2 (ja) * 2011-09-01 2016-07-27 キヤノン株式会社 固体撮像装置
KR101774491B1 (ko) * 2011-10-14 2017-09-13 삼성전자주식회사 유기 포토다이오드를 포함하는 유기 픽셀, 이의 제조 방법, 및 상기 유기 픽셀을 포함하는 장치들
JP2013187360A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Sony Corp 固体撮像装置、及び、電子機器
US8709854B2 (en) 2012-05-10 2014-04-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Backside structure and methods for BSI image sensors
US9401380B2 (en) 2012-05-10 2016-07-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Backside structure and methods for BSI image sensors
US9356058B2 (en) 2012-05-10 2016-05-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Backside structure for BSI image sensor
JP6012262B2 (ja) 2012-05-31 2016-10-25 キヤノン株式会社 半導体装置の製造方法
JP2014022402A (ja) * 2012-07-12 2014-02-03 Toshiba Corp 固体撮像装置
US8933544B2 (en) 2012-07-12 2015-01-13 Omnivision Technologies, Inc. Integrated circuit stack with integrated electromagnetic interference shielding
JP6128787B2 (ja) * 2012-09-28 2017-05-17 キヤノン株式会社 半導体装置
JP6041607B2 (ja) 2012-09-28 2016-12-14 キヤノン株式会社 半導体装置の製造方法
JP2014099582A (ja) 2012-10-18 2014-05-29 Sony Corp 固体撮像装置
JP6376245B2 (ja) * 2012-10-18 2018-08-22 ソニー株式会社 固体撮像装置、および電子機器
US9024369B2 (en) 2012-12-18 2015-05-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Metal shield structure and methods for BSI image sensors
TWI505003B (zh) * 2013-06-07 2015-10-21 E Ink Holdings Inc 顯示面板及其製造方法
JP6303803B2 (ja) * 2013-07-03 2018-04-04 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
CN103367381B (zh) * 2013-07-15 2016-12-28 格科微电子（上海）有限公司 背照式图像传感器及其制作方法
KR101395235B1 (ko) * 2013-10-31 2014-05-16 (주)실리콘화일 배면광 포토다이오드를 이용한 이미지 센서 및 그 제조방법
WO2015068589A1 (ja) * 2013-11-06 2015-05-14 ソニー株式会社 半導体装置、固体撮像素子、および電子機器
US9349767B2 (en) * 2014-04-16 2016-05-24 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensors with through-oxide via structures
JP2016015431A (ja) * 2014-07-03 2016-01-28 ソニー株式会社 固体撮像素子、および電子装置
US9806122B2 (en) 2014-07-25 2017-10-31 Omnivision Technologies, Inc. Visible and infrared image sensor
TWI747805B (zh) * 2014-10-08 2021-12-01 日商索尼半導體解決方案公司 攝像裝置及製造方法、以及電子機器
US9659985B2 (en) * 2015-02-17 2017-05-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Integrated circuit and image sensing device having metal shielding layer and related fabricating method
TW201637190A (zh) 2015-03-25 2016-10-16 Sony Corp 固體攝像裝置及電子機器
US10986281B2 (en) * 2015-07-31 2021-04-20 Sony Corporation Pinhole camera, electronic apparatus and manufacturing method
JP6776247B2 (ja) * 2015-09-09 2020-10-28 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置および電子機器
KR102471159B1 (ko) * 2015-10-12 2022-11-25 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
FR3043495A1 (fr) * 2015-11-09 2017-05-12 St Microelectronics Crolles 2 Sas Capteur d'images a obturation globale
FR3045869B1 (fr) 2015-12-18 2020-02-07 Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas Routage ameliore pour structure integree tridimensionnelle
US10297631B2 (en) * 2016-01-29 2019-05-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Metal block and bond pad structure
JP2017139431A (ja) * 2016-02-05 2017-08-10 キヤノン株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
JP7285351B2 (ja) * 2016-11-29 2023-06-01 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 光検出素子および電子機器
JP2018133392A (ja) * 2017-02-14 2018-08-23 キヤノン株式会社 光電変換装置
JP6963873B2 (ja) 2017-05-26 2021-11-10 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法および電子機器
KR20230119268A (ko) 2017-06-29 2023-08-16 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 웨이퍼 접합 이면 조사형 이미저
JP7050432B2 (ja) * 2017-07-05 2022-04-08 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置
KR102421726B1 (ko) * 2017-09-25 2022-07-15 삼성전자주식회사 이미지 센서
KR102667054B1 (ko) * 2017-11-07 2024-05-20 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 고체 촬상 소자, 제조 방법 및 전자 기기
JP2019114642A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 キヤノン株式会社 固体撮像装置、電子機器および輸送機器
KR102651181B1 (ko) * 2017-12-26 2024-03-26 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 촬상 소자 및 촬상 장치
JP7069865B2 (ja) * 2018-03-12 2022-05-18 富士通株式会社 赤外線検出器、これを用いた赤外線撮像装置、及び赤外線検出器の製造方法
CN111430356B (zh) 2018-06-28 2021-05-25 长江存储科技有限责任公司 具有屏蔽层的三维存储器器件以及用于制造其的方法
CN109314115B (zh) 2018-06-29 2020-04-28 长江存储科技有限责任公司 具有屏蔽层的三维存储器件及其形成方法
WO2020044943A1 (ja) 2018-08-31 2020-03-05 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 半導体装置
CN111354732B (zh) * 2018-09-14 2021-04-27 长江存储科技有限责任公司 三维存储器件以及用于形成三维存储器件的方法
US10985199B2 (en) * 2018-10-31 2021-04-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Image sensor having stress releasing structure and method of forming same
US10692920B2 (en) * 2018-11-16 2020-06-23 Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. Integrated circuits with image sensors and methods for producing the same
JP2021035015A (ja) * 2019-08-29 2021-03-01 株式会社東芝 固体撮像装置
EP4073840A1 (en) 2019-12-12 2022-10-19 Brolis Sensor Technology, UAB Solid-state device
KR20230007316A (ko) * 2020-04-20 2023-01-12 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 고체 촬상 소자 및 전자 기기
KR20220080429A (ko) * 2020-12-07 2022-06-14 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
US11953372B2 (en) 2021-02-18 2024-04-09 Innolux Corporation Optical sensing device
CN116998017A (zh) * 2021-03-30 2023-11-03 索尼半导体解决方案公司 光电检测装置和电子设备
CN117790523B (zh) * 2024-02-23 2024-05-17 合肥晶合集成电路股份有限公司 一种图像传感器及其制作方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004356537A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Canon Inc 半導体装置及びその製造方法
US20070020791A1 (en) * 2004-06-17 2007-01-25 Tzu-Hsuan Hsu Image sensor with optical guard ring and fabrication method thereof
CN101488511A (zh) * 2008-01-17 2009-07-22 索尼株式会社 固体摄像装置及其制造方法
US20090184349A1 (en) * 2008-01-17 2009-07-23 Micron Technology, Inc. 3d backside illuminated image sensor with multiplexed pixel structure
CN100530667C (zh) * 2004-12-30 2009-08-19 科洛司科技有限公司 具有放大的光检测区域的图像传感器及其制造方法
US20090295979A1 (en) * 2008-05-29 2009-12-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state image pickup apparatus and camera module
CN101753866A (zh) * 2005-06-02 2010-06-23 索尼株式会社 半导体图像传感器模块及其制造方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60192361A (ja) 1984-03-13 1985-09-30 Nec Corp カラ−イメ−ジセンサ
JPS63161667A (ja) 1986-12-25 1988-07-05 Nec Corp 固体撮像素子
JP3434740B2 (ja) * 1999-06-30 2003-08-11 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 固体撮像装置
JP4031901B2 (ja) 2000-07-19 2008-01-09 株式会社東芝 固体撮像装置
US6783900B2 (en) * 2002-05-13 2004-08-31 Micron Technology, Inc. Color filter imaging array and method of formation
JP4497844B2 (ja) 2003-05-30 2010-07-07 キヤノン株式会社 固体撮像装置の製造方法
US6927432B2 (en) * 2003-08-13 2005-08-09 Motorola, Inc. Vertically integrated photosensor for CMOS imagers
JP4525144B2 (ja) * 2004-04-02 2010-08-18 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP4349232B2 (ja) * 2004-07-30 2009-10-21 ソニー株式会社 半導体モジュール及びｍｏｓ型固体撮像装置
JP2006141186A (ja) 2004-10-14 2006-06-01 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導ケーブルの接続構造
JP4867152B2 (ja) * 2004-10-20 2012-02-01 ソニー株式会社 固体撮像素子
KR101059872B1 (ko) 2005-01-03 2011-08-29 삼성전자주식회사 고유 식별자를 이용한 통신충돌방지 프로토콜
JP4940667B2 (ja) * 2005-06-02 2012-05-30 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP4802520B2 (ja) * 2005-03-07 2011-10-26 ソニー株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
CN101030536B (zh) * 2006-03-02 2010-06-23 株式会社半导体能源研究所 电路图案、薄膜晶体管及电子设备的制造方法
KR100801447B1 (ko) 2006-06-19 2008-02-11 (주)실리콘화일 배면 광 포토다이오드를 이용한 이미지센서 및 그 제조방법
KR100798276B1 (ko) * 2006-08-23 2008-01-24 동부일렉트로닉스 주식회사 이미지 센서 및 그 제조방법
JP4919738B2 (ja) * 2006-08-31 2012-04-18 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
CN100573850C (zh) * 2006-11-03 2009-12-23 力晶半导体股份有限公司 图像传感器结构及其制造方法
CN101197320B (zh) * 2006-12-05 2010-05-12 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Cmos图像传感器和cmos图像传感器的制造方法
CN100578800C (zh) * 2006-12-19 2010-01-06 力晶半导体股份有限公司 图像传感器及其制作方法
FR2910707B1 (fr) 2006-12-20 2009-06-12 E2V Semiconductors Soc Par Act Capteur d'image a haute densite d'integration
JP4505488B2 (ja) * 2007-09-05 2010-07-21 シャープ株式会社 固体撮像素子および電子情報機器
US7781798B2 (en) * 2008-01-17 2010-08-24 Sony Corporation Solid-state image pickup device and fabrication method therefor
JP5581614B2 (ja) * 2008-07-31 2014-09-03 Ｊｓｒ株式会社 着色層形成用感放射線性組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示素子
JP4799594B2 (ja) * 2008-08-19 2011-10-26 株式会社東芝 固体撮像装置およびその製造方法
CN101656299B (zh) * 2008-08-22 2012-01-18 埃比克瑞亚有限公司 接触发光元件、其制造方法以及指纹识别装置
JP5521312B2 (ja) * 2008-10-31 2014-06-11 ソニー株式会社 固体撮像装置及びその製造方法、並びに電子機器
US20100165280A1 (en) * 2008-12-25 2010-07-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
JP5526592B2 (ja) * 2009-04-24 2014-06-18 ソニー株式会社 固体撮像装置、撮像装置および固体撮像装置の駆動方法
JP5104812B2 (ja) * 2009-05-07 2012-12-19 ソニー株式会社 半導体モジュール
JP2012064709A (ja) 2010-09-15 2012-03-29 Sony Corp 固体撮像装置及び電子機器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004356537A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Canon Inc 半導体装置及びその製造方法
US20070020791A1 (en) * 2004-06-17 2007-01-25 Tzu-Hsuan Hsu Image sensor with optical guard ring and fabrication method thereof
CN100530667C (zh) * 2004-12-30 2009-08-19 科洛司科技有限公司 具有放大的光检测区域的图像传感器及其制造方法
CN101753866A (zh) * 2005-06-02 2010-06-23 索尼株式会社 半导体图像传感器模块及其制造方法
CN101488511A (zh) * 2008-01-17 2009-07-22 索尼株式会社 固体摄像装置及其制造方法
US20090184349A1 (en) * 2008-01-17 2009-07-23 Micron Technology, Inc. 3d backside illuminated image sensor with multiplexed pixel structure
US20090295979A1 (en) * 2008-05-29 2009-12-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state image pickup apparatus and camera module

Also Published As

Publication number Publication date
US11183529B2 (en) 2021-11-23
US20170287961A1 (en) 2017-10-05
US20160293651A1 (en) 2016-10-06
US11863898B2 (en) 2024-01-02
US8587040B2 (en) 2013-11-19
US20200161354A1 (en) 2020-05-21
KR20180006623A (ko) 2018-01-18
CN102404514B (zh) 2018-06-12
JP2012064709A (ja) 2012-03-29
US9647024B2 (en) 2017-05-09
KR20120028799A (ko) 2012-03-23
CN102404514A (zh) 2012-04-04
US9613997B2 (en) 2017-04-04
US20140043512A1 (en) 2014-02-13
US20170133421A1 (en) 2017-05-11
US9899440B2 (en) 2018-02-20
US20120062777A1 (en) 2012-03-15
KR20170033829A (ko) 2017-03-27
US20190096941A1 (en) 2019-03-28
TWI442553B (zh) 2014-06-21
US10163950B2 (en) 2018-12-25
CN108111786A (zh) 2018-06-01
US9197829B2 (en) 2015-11-24
CN107104116B (zh) 2019-09-13
US20160037033A1 (en) 2016-02-04
KR102115649B1 (ko) 2020-05-26
KR101819415B1 (ko) 2018-01-16
US20220141410A1 (en) 2022-05-05
KR101732740B1 (ko) 2017-05-04
US10580815B2 (en) 2020-03-03
TW201220481A (en) 2012-05-16
CN108111786B (zh) 2019-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102404514B (zh) 固体摄像器件和电子装置
CN103311258B (zh) 固态摄像设备和电子设备
CN103247642B (zh) 固态成像装置及其制造方法和电子设备
CN104081527B (zh) 半导体器件和电子设备
US8614494B2 (en) Solid-state imaging device, manufacturing method of the same and electronic apparatus
CN102201417A (zh) 固体摄像器件、固体摄像器件制造方法以及电子装置
JP6079807B2 (ja) 固体撮像装置及び電子機器
KR20230044228A (ko) 촬상 장치, 전자 기기, 및 이동체
KR20220093138A (ko) 촬상 장치, 그 동작 방법, 및 전자 기기
JP7336441B2 (ja) 撮像装置および電子機器
TW202105704A (zh) 攝像裝置及電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant