CN112913022A - 成像装置 - Google Patents

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CN112913022A
CN112913022A CN201980068538.7A CN201980068538A CN112913022A CN 112913022 A CN112913022 A CN 112913022A CN 201980068538 A CN201980068538 A CN 201980068538A CN 112913022 A CN112913022 A CN 112913022A
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polishing
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斋藤聪哲
斋藤卓
藤井宣年
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Sony Semiconductor Solutions Corp
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Abstract

提供了一种成像装置(1),所述成像装置包括:成像元件(10);和半导体元件(20、30),所述半导体元件与所述成像元件相对设置并电气连接到所述成像元件。所述半导体元件包括:设置在中央部的配线区域(20A、30A)和在所述配线区域的外侧的周边区域(20B、30B);配线层(22、32),所述配线层在所述配线区域中具有配线;半导体基板(21、31),所述半导体基板隔着所述配线层与所述成像元件相对,并具有从所述配线层侧依次设置的第一面(Sa、Sc)和第二面(Sb、Sd);和抛光调整部(23、33),所述抛光调整部由抛光速率比所述半导体基板的构成材料的抛光速率低的材料构成,所述抛光调整部配置在所述周边区域的至少一部分中,并且从所述第二面沿所述半导体基板的厚度方向设置在所述半导体基板中。

Description

成像装置
技术领域
本公开涉及一种包括成像元件和半导体元件的成像装置。
背景技术
例如,已经提出了其中层叠有成像元件和半导体元件的固态成像装置(例如,参见专利文献1)。在该固态成像装置中,例如,针对每个像素设置PD(光电二极管)等的成像元件和设有对在各像素处获得的信号进行处理的电路的半导体元件被层叠。例如,半导体元件包括半导体基板和配线层。
引用文献列表
专利文献
专利文献1:日本未审查专利申请公开第2014-099582号
发明内容
关于这种层叠型的成像装置,存在可能由于制造过程中的缺陷而使可靠性等降低的担忧。
因此,期望提供一种能够抑制制造过程中缺陷的产生的成像装置。
根据本公开实施方案的成像装置包括成像元件和半导体元件,所述半导体元件与所述成像元件相对设置并电气连接到所述成像元件。所述半导体元件包括:设置在中央部的配线区域和在所述配线区域的外侧的周边区域;配线层,所述配线层在所述配线区域中具有配线;半导体基板,所述半导体基板隔着所述配线层与所述成像元件相对,并且从所述配线层侧依次具有第一面和第二面;和抛光调整部,所述抛光调整部包括抛光速率比所述半导体基板的构成材料的抛光速率低的材料,所述抛光调整部配置在所述周边区域的至少一部分中,并且从所述第二面沿所述半导体基板的厚度方向设置。
在根据本公开实施方案的成像装置中,在半导体元件中设有抛光调整部,这抑制了当在成像装置的制造工序中对半导体基板进行抛光时对周边区域的过度抛光。
附图说明
图1是示出了根据本公开实施方案的成像装置的构成的示意性断面图。
图2的(A)是示出了图1所示的存储芯片的构成的示意性断面图,图2的(B)是示出了(A)的主要部分的平面构成的示意图。
图3的(A)是示出了图1所示的逻辑芯片的构成的示意性断面图,图3的(B)是示出了(A)的主要部分的平面构成的示意图。
图4是示出了图2和图3所示的抛光调整部的平面构成的另一示例(1)的示意图。
图5是示出了图2和图3所示的抛光调整部的平面构成的另一示例(2)的示意图。
图6是示出了图2和图3所示的抛光调整部的平面构成的另一示例(3)的示意图。
图7是示出了图2的(A)所示的存储芯片的断面构成的另一示例的示意图。
图8是示出了图3的(A)所示的逻辑芯片的断面构成的另一示例的示意图。
图9A是示出了图1所示的成像装置的制造方法的步骤的示意性断面图。
图9B是示出了接着图9A的步骤的示意性断面图。
图9C是示出了接着图9B的步骤的示意性断面图。
图9D是示出了接着图9C的步骤的示意性断面图。
图9E是示出了接着图9D的步骤的示意性断面图。
图9F是示出了接着图9E的步骤的示意性断面图。
图9G是示出了接着图9F的步骤的示意性断面图。
图9H是示出了接着图9G的步骤的示意性断面图。
图10A是示出了图1所示的成像装置的制造方法的另一示例的示意性断面图。
图10B是示出了接着图10A的步骤的示意性断面图。
图10C是示出了接着图10B的步骤的示意性断面图。
图10D是示出了接着图10C的步骤的示意性断面图。
图10E是示出了接着图10D的步骤的示意性断面图。
图11A是示出了根据比较例的成像装置的制造方法的步骤的示意性断面图。
图11B是示出了接着图11A的步骤的示意性断面图。
图12是以放大方式示出了图11B所示的逻辑芯片的构成的示意性断面图。
图13是示出了包括图1等所示的成像装置的电子设备的示例的功能框图。
图14是示出了体内信息获取系统的示意性构成的示例的框图。
图15是示出了内窥镜手术系统的示意性构成的示例的图。
图16是示出了摄像头和相机控制单元(CCU)的功能构成的示例的框图。
图17是示出了车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。
图18是辅助说明车外信息检测单元和成像部的安装位置的示例的图。
具体实施方式
在下文中,参照附图对本公开的实施方案进行详细地说明。需要注意的是,按照以下顺序给出说明。
1.实施方案(在半导体元件中包括抛光调整部的成像装置)
2.适用例(电子设备)
3.应用例
<实施方案>
(成像装置1的构成)
图1示意性地示出了根据本公开的示例的固态成像装置(成像装置1)的断面构成的示例。例如,该成像装置1是背面照射型CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器。成像装置1主要包括成像元件10、存储芯片20和逻辑芯片30。存储芯片20和逻辑芯片30设置在支撑基板40上。成像元件10隔着存储芯片20和逻辑芯片30与支撑基板40相对。在支撑基板40和成像元件10之间,与存储芯片20和逻辑芯片30一起设有埋入层50。滤色器61和片上透镜62设置在成像元件10的光入射侧(与面向存储芯片20和逻辑芯片30的表面相反的侧)。这里,存储芯片20和逻辑芯片30对应于本公开的“半导体元件”的具体示例。
例如,成像元件10的芯片尺寸大于存储芯片20和逻辑芯片30中的每个的芯片尺寸。具体地,成像元件10的平面形状在尺寸上大于存储芯片20和逻辑芯片30中的每个的平面形状。例如,成像元件10包括半导体基板11和配线层12。例如,半导体基板11隔着配线层12与存储芯片20和逻辑芯片30相对。在半导体基板11上,针对每个像素设置PD(光电转换部)。例如,半导体基板11由硅(Si)基板构成。配线层12设置在半导体基板11与存储芯片20之间以及半导体基板11与逻辑芯片30之间。例如,配线层12包括端子12a、第一绝缘膜12b以及第二绝缘膜12c。从半导体基板11侧依次层叠第一绝缘膜12b和第二绝缘膜12c。例如,第一绝缘膜12b的厚度大于第二绝缘膜12c的厚度。例如,第一绝缘膜12b和第二绝缘膜12c包含氧化硅(SiO)等。多个端子12a设置在配线层12中,并且多个端子12a通过第一绝缘膜12b彼此分离。设置在与存储芯片20相对的位置处的多个端子12a各自通过配线W1电气连接到存储芯片20(更具体地,后述的端子22a)。设置在与逻辑芯片30相对的位置处的多个端子12a各自通过配线W2电气连接到逻辑芯片30(更具体地,后述的端子32a)。例如,端子12a包含铜(Cu)、铝(Al)等。
图2示出了存储芯片20的更具体的构成。图2的(A)示出了存储芯片20的断面构成,图2的(B)示出了存储芯片20的主要部分的平面构成。
与成像元件10相对设置的存储芯片20包括在中央部的配线区域20A和设置在配线区域20A的外侧以包围配线区域20A的周边区域20B。例如,配线区域20A是有效地用作存储芯片20的区域,并且在该配线区域20A中,存储芯片20具有电气连接到成像元件10的PD的存储电路。配线区域20A具有例如为四边形的平面形状(图2的(B)的XY平面中的形状)。
例如,存储芯片20包括半导体基板21和配线层22。这里,半导体基板21或后述的半导体基板31对应于本公开的“半导体基板”的一个具体示例,配线层22或后述的配线层32对应于本公开的“配线层”的一个具体示例。半导体基板21和配线层22设置成跨越配线区域20A和周边区域20B。例如,半导体基板21隔着配线层22与成像元件10相对,并且具有在配线层22侧的前面Sa以及与该前面Sa对向设置的背面Sb。在半导体基板21的配线区域20A中设有多个MOS(金属氧化物半导体)晶体管(未示出)。例如,使用多个MOS晶体管来构造存储电路。例如,半导体基板21由硅(Si)基板构成。配线层22设置在半导体基板21与成像元件10之间,即,在半导体基板21的前面Sa侧。例如,配线层22包括端子22a、第一绝缘膜22b以及第二绝缘膜22c。从半导体基板21侧按第一绝缘膜22b和第二绝缘膜22c的顺序层叠第一绝缘膜22b和第二绝缘膜22c。例如,第一绝缘膜22b的厚度大于第二绝缘膜22c的厚度。例如,第一绝缘膜22b和第二绝缘膜22c包含氧化硅(SiO)等。多个端子22a设置在配线区域20A中,并且多个端子22a通过第一绝缘膜22b彼此分离。多个端子22a各自通过配线W1电气连接到成像元件10的端子12a。例如,端子22a包含铜(Cu)、铝(Al)等。例如,配线W1由存储芯片20侧的焊盘与成像元件10侧的焊盘之间的CuCu接合构成。这里,端子22a或后述的端子22a相当于本公开的“配线”的一个具体示例。
在本实施方案中,存储芯片20还包括抛光调整部23。抛光调整部23配置在周边区域20B中,并从半导体基板21的背面Sb跨越厚度方向(图2的(A)中的Z方向)而设置。抛光调整部23包括抛光速率比半导体基板21的构成材料的抛光速率低的材料。如稍后将详细描述的,在存储芯片20中设置这样的抛光调整部23抑制了在形成存储芯片20时的半导体基板21的抛光工序中半导体基板21的周边区域20B的过度抛光。
在半导体基板21由硅(Si)基板构成的情况下,例如,抛光调整部23包含氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO)等。例如,抛光调整部23从半导体基板21的背面Sb到前面Sa跨越厚度方向而设置。例如,抛光调整部23在半导体基板21的背面Sb上露出。例如,抛光调整部23设置成围绕配线区域20A,并且成形为类似框状的平面形状。抛光调整部23优选设置成围绕配线区域20A。这使得能够抑制在所有方向上的半导体基板21的过度抛光。
图3示出了逻辑芯片30的更具体的构成。图3的(A)示出了逻辑芯片30的断面构成,图3的(B)示出了逻辑芯片30的主要部分的平面构成。
与成像元件10相对设置的逻辑芯片30包括在中央部的配线区域30A和设置在配线区域30A的外侧以包围配线区域30A的周边区域30B。例如,配线区域30A是有效地用作逻辑芯片30的区域,并且在该配线区域30A中,逻辑芯片30具有电气连接到成像元件10的PD的逻辑电路。配线区域30A具有例如为四边形的平面形状(图3的(B)的XY平面中的形状)。例如,逻辑芯片30的平面形状小于存储芯片20的平面形状。
例如,逻辑芯片30包括半导体基板31和配线层32。半导体基板31和配线层32设置成跨越配线区域30A和周边区域30B。例如,半导体基板31隔着配线层32与成像元件10相对,并且具有在配线层32侧的前面Sc以及与该前面Sc对向设置的背面Sd。在半导体基板31的配线区域30A中设有多个MOS晶体管(未示出)。例如,使用多个MOS晶体管来构造逻辑电路。例如,半导体基板31由硅(Si)基板构成。配线层32设置在半导体基板31与成像元件10之间,即,在半导体基板31的前面Sc侧。例如,配线层32包括端子32a、第一绝缘膜32b和第二绝缘膜32c。从半导体基板31侧按第一绝缘膜32b和第二绝缘膜32c的顺序层叠第一绝缘膜32b和第二绝缘膜32c。例如,第一绝缘膜32b的厚度大于第二绝缘膜32c的厚度。例如,第一绝缘膜32b和第二绝缘膜32c包含氧化硅(SiO)。多个端子32a设置在配线区域30A中,并且多个端子32a通过第一绝缘膜32b彼此分离。多个端子32a各自通过配线W2电气连接到成像元件10的端子12a。例如,端子32a包含铜(Cu)、铝(Al)等。例如,配线W2由逻辑芯片30侧的焊盘与成像元件10侧的焊盘之间的CuCu接合构成。
逻辑芯片30还包括抛光调整部33。抛光调整部33配置在周边区域30B中,并且从半导体基板31的背面Sd跨越厚度方向(图3的(A)中的Z方向)而设置。抛光调整部33包括抛光速率比半导体基板31的构成材料的抛光速率低的材料。与上述存储芯片20的抛光调整部23一样,设置抛光调整部33抑制了在形成逻辑芯片30时的半导体基板31的抛光工序中半导体基板31的周边区域30B的过度抛光。
在半导体基板31由硅(Si)基板构成的情况下,例如,抛光调整部33包含氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO)等。例如,抛光调整部33从半导体基板31的背面Sd到前面Sc跨越厚度方向而设置。例如,抛光调整部33在半导体基板31的背面Sd上露出。例如,抛光调整部33设置成围绕配线区域30A,并且成形为类似框状的平面形状。抛光调整部33优选设置成围绕配线区域30A。这使得能够抑制在所有方向上的半导体基板31的过度抛光。
图4~6示出了抛光调整部23和33的平面形状的其他示例。抛光调整部23和33可以不连续地设置。例如,如图4所示,多个抛光调整部23或33可以彼此分离地设置在配线区域20A或30A的周围。
如图5所示,抛光调整部23和33可以包括第一抛光调整部23-1和33-1以及第二抛光调整部23-2和33-2。例如,第一抛光调整部23-1和33-1设置在配线区域20A和30A附近的位置处并且围绕配线区域20A和30A。例如,第二抛光调整部23-2和33-2设置在比第一抛光调整部23-1和33-1更远离配线区域20A和30A的位置处并且围绕配线区域20A和30A。
如图6所示,抛光调整部23和33可以设置在周边区域20B和30B的一部分中。在这种情况下,抛光调整部23和33优选设置在平面形状为四边形的半导体基板21和31的角部。在半导体基板21和31的角部,容易发生过度抛光。在角部处设置抛光调整部23和33使得能够有效地抑制过度抛光。
图7示出了存储芯片20的断面构成的另一示例,图8示出了逻辑芯片30的断面构成的另一示例。如图所示,抛光调整部23和33可以跨越半导体基板21和31以及配线层22和32而设置。例如,抛光调整部23和33在半导体基板21和31的背面Sb和Sd上露出,并且也在配线层22和32的面对成像元件1的表面上露出。
支撑基板40支撑这样的存储芯片20和逻辑芯片30(图1)。例如,支撑基板40是为了确保在制造阶段存储芯片20和逻辑芯片30的强度,并且例如由硅(Si)基板构成。
设置在支撑基板40上的存储芯片20和逻辑芯片30被埋入层50(图1)覆盖。埋入层50覆盖存储芯片20和逻辑芯片30,并设置在存储芯片20和逻辑芯片30中的每个的周围。埋入层50具有平坦面,并且成像元件10设置成与平坦面接触。例如,埋入层50的平坦面通过诸如CMP(化学机械抛光)等平坦化处理形成。例如,埋入层50包括氧化硅(SiO)等的绝缘膜。埋入层50可以设置在支撑基板40与存储芯片20之间或支撑基板40与逻辑芯片30之间。
例如,在埋入层50上按成像元件10、滤色器61和片上透镜62的顺序设置成像元件10、滤色器61和片上透镜62。例如,设置在成像元件10的光入射侧的滤色器61为红色(R)滤色器、绿色(G)滤色器、蓝色(B)滤色器和白色(W)滤色器中的任一种,并且针对每个像素设置。这些滤色器61以规则的颜色排列(例如,拜耳排列)设置。设置这样的滤色器61允许成像装置1获得与该颜色排列相对应的颜色的受光数据。
针对每个像素,滤色器61上的片上透镜62设置在与成像元件10的PD相对的位置。已经入射到片上透镜62的光会聚在针对每个像素的PD上。片上透镜62的透镜系统被设定为与像素的尺寸相对应的值。片上透镜62的透镜材料的示例包括有机材料、氧化硅膜(SiO)等。
(成像装置1的制造方法)
例如,这种成像装置1可以以以下方式制造(图9A~9H)。这里,主要说明存储芯片20的制造过程。
首先,如图9A所示,将图案化为预定形状的光刻胶PR1以晶片形式形成在半导体基板21W上。在随后的步骤中,将半导体基板21W分割成多块(后述的图9F),并且进一步对其进行抛光以形成存储芯片20的半导体基板21(后述的图9H)。例如,半导体基板21W由硅(Si)基板构成。
随后,如图9B所示,使用光刻胶PR1在半导体基板21W中形成多个凹槽G1。凹槽G1用于形成存储芯片20的抛光调整部23。例如,在半导体基板21W中形成成形为类似框状(参照图2的(B))的多个凹槽G1。
在形成凹槽G1之后,如图9C所示,在半导体基板21W上将抛光调整材料23M形成为膜。例如,抛光调整材料23M包含氮化硅(SiN)。将抛光调整材料23M从半导体基板21W的表面填充到凹槽G1内。
随后,如图9D所示,通过使用例如湿法蚀刻法来去除设置在半导体基板21W的表面上的抛光调整材料23M。这形成了埋设在半导体基板21W中的抛光调整部23。接下来,在半导体基板21W内的由抛光调整部23围绕的各区域内形成存储电路。
接下来,如图9E和图9F所示,在半导体基板21W上形成配线层22(图9E),之后,沿着线DL切割配线层22和半导体基板21W(图9F)。例如使用划切(dicing)来进行切割。由此,将处于晶片状态的半导体基板21W和配线层22分割成多块。这里,由于抛光调整部23设置在存储电路的周围(周边区域20B),所以即使在沿着线DL的切割过程中污染物附着在线DL附近的半导体基板21W上,也能够抑制污染物进入逻辑电路(配线区域20A)中。
随后,如图9G所示,将分割成多块的半导体基板21W和配线层22接合到处于晶片状态的半导体基板11W和配线层12。半导体基板11W和配线层12W用于形成成像元件1。此时,配线层22的端子22a和配线层12的端子12a通过例如CuCu接合(配线W1)彼此连接。此外,为了形成逻辑芯片30,以与上述类似的方式对处于晶片状态的半导体基板31W和配线层32进行切割,以分割成多块。半导体基板31W和配线层32也接合到处于晶片状态的半导体基板11W和配线层12。配线层32的端子32a和配线层12的端子12a通过例如CuCu接合(配线W2)彼此连接。
之后,如图9H所示,通过使用例如CMP法来对半导体基板21W和31W进行减薄。由此,形成存储芯片20的半导体基板21和逻辑芯片30的半导体基板31。即,存储芯片20和逻辑芯片30形成在晶片形式的半导体基板11上。这里,在本实施方案中,由于在半导体基板21W和31W中设有抛光调整部23和33,所以抑制了半导体基板21W和31W的局部过度抛光。
接下来,形成埋入部50以覆盖存储芯片20和逻辑芯片30。随后,将支撑基板40隔着存储芯片20和逻辑芯片30贴合到半导体基板11W。然后,通过使用例如CMP法来对半导体基板11W进行减薄。之后,在半导体基板11W上形成滤色器61和片上透镜62。最后,切割晶片形式的半导体基板11W和配线层12。例如,能够以这种方式完成图1所示的成像装置1。
图10A~10E依次示出了存储芯片20(或逻辑芯片30)的制造过程的另一示例。例如,通过使用该方法,能够形成图7和图8所示的存储芯片20和逻辑芯片30。
首先,如图10A所示,在晶片形式的半导体基板21W上形成配线层22。接下来,如图10B所示,在配线层22上形成图案化为预定形状的光刻胶PR2。随后,如图10C所示,使用光刻胶PR2在配线层22和半导体基板21W中形成多个凹槽G2。用于形成存储芯片20的抛光调整部23的凹槽G2贯通配线层22并且在半导体基板21W的厚度方向上部分地延伸。例如,多个凹槽G2中的每个均被成形为类似框状(参照图2的(B))的平面形状。
在形成凹槽G2之后,如图10D所示,在配线层22上将抛光调整材料23M形成为膜。抛光调整材料23M从配线层22的表面填充到凹槽G2内。
随后,如图10E所示,通过使用例如湿法蚀刻法来去除设置在配线层22的表面上的抛光调整材料23M。这形成了埋设在配线层22和半导体基板21W中的抛光调整部23。之后,能够以与上述类似的方式完成成像装置1。
(成像装置1的操作)
对于这种成像装置1,例如,按以下方式获取信号电荷(例如,电子)。一旦光通过片上透镜62、滤色器61等并进入成像装置1,该光就被各像素的PD检测到(吸收),并且对红色、绿色或蓝色光进行光电转换。在PD中生成的电子-空穴对中,信号电荷(例如,电子)被转换为成像信号,并在存储芯片20的存储电路和逻辑芯片30的逻辑电路中进行处理。
(成像装置1的作用和效果)
在本实施方案中,抛光调整部23设置在存储芯片20中,并且抛光调整部33设置在逻辑芯片30中。这抑制了在成像装置1的制造工序中在半导体基板21W和31W(参照图9H)的抛光过程中周边区域20B和30B的过度抛光。下面,使用比较例说明其作用和效果。
图11A和图11B以过程顺序示出了根据比较例的成像装置的制造方法。同样在该方法中,首先,以与上述成像装置1的制造方法类似的方式,对晶片形式的半导体基板21W和31W以及配线层22和32进行切割,以分割成多块,接着将它们接合到晶片形式的半导体基板11W(图11A)。接下来,通过使用例如CMP法来对半导体基板21W和31W进行减薄(图11B)。由此,形成存储芯片120和逻辑芯片130。
在根据比较例的成像装置的制造方法中,半导体基板21W和31W均未设置抛光调整部(例如,图2或图3中的抛光调整部23或33)。因此,例如,当通过使用CMP法来对半导体基板21W或31W进行减薄时,与其他部分相比,半导体基板21W或31W的角部(后述的图12中的角部E)更易于抛光)。其原因之一是,施加在半导体基板21W或31W的角部上的抛光焊盘的应力比施加在其他部分上的应力更大。
图12以放大方式示出了图11B所示的逻辑芯片130。如图所示,在根据比较例的成像装置的制造方法中,半导体基板31W(或半导体基板21W)的角部E被过度地抛光,因此难以在角部E处形成半导体基板31W的平坦面。如果埋入层(参照图1中的埋入层50)的平坦度由于半导体基板31W的角部E而降低,则在支撑基板(图1中的支撑基板40)与存储芯片120和逻辑芯片130中的每个之间可能发生接合不良。
此外,当将晶片形式的半导体基板21W或31W和配线层22或32分割成多块时,附着到半导体基板21W或31W的周缘的污染物1M可能经由半导体基板21W或31W进入存储电路或逻辑电路。污染物的进入使成像装置的特性劣化。
相反,在本实施方案中,存储芯片20和逻辑芯片30在周边区域20B和30B中具有抛光调整部23和33。抛光调整部23和33的抛光速率比半导体基板21W和31W的抛光速率低。因此,即使更易于抛光的周边区域20B和30B也以与其他部分相似的速率被抛光,也还是会跨越配线区域20A和30A以及周边区域20B和30B(特别是角部)地形成平坦面。与根据上述比较例的成像装置相比,这使得埋入层50的平坦度更高,因此能够抑制存储芯片20和逻辑芯片30中的每个与支撑基板40之间的接合不良的发生。
例如,当晶片形式的半导体基板21W和31W以及配线层22和32被分割成多块时(图9F),污染物可能附着到半导体基板21W和31W的周缘(在线DL附近)。然而,在成像装置1中,抛光调整部23和33抑制了污染物进入存储电路和逻辑电路(配线区域20A和30A)。特别地,使用氮化硅(SiN)形成抛光调整部23和33使得能够有效地抑制污染物的进入。因此,通过成像装置1,能够抑制由污染物引起的特性劣化。
如上所述,在本实施方案中,在存储芯片20和逻辑芯片30中设有抛光调整部23和33。这使得能够抑制在成像装置1的制造过程中半导体基板21W和31W的局部过度抛光。因此,能够抑制在制造过程中缺陷的产生。
<适用例>
例如,上述成像装置1可以适用于诸如相机等各种类型的电子设备。图13示出了作为其示例的电子设备5(相机)的示意性构成。例如,电子设备5是能够拍摄静止图像或运动图像的相机。电子设备5包括成像装置1、光学系统(光学透镜)310、快门装置311、驱动成像装置1和快门装置311的驱动部313以及信号处理部312。
光学系统310将来自被摄体的图像光(入射光)引导至成像装置1。光学系统310可以包括多个光学透镜。快门装置311控制成像装置1的光照射时段和光遮挡时段。驱动部313控制成像装置1的传输操作和快门装置311的快门操作。信号处理部312对从成像装置1输出的信号进行各种信号处理。已经进行了信号处理的图像信号Dout被存储在诸如存储器等存储介质中,或者被输出到监视器等。
<体内信息获取系统的应用例>
此外,根据本公开的技术(本技术)可以适用于各种产品。例如,根据本公开的技术可以适用于内窥镜手术系统。
图14是示出了使用根据本公开实施方案的技术(本技术)可以适用的胶囊型内窥镜的患者的体内信息获取系统的示意性构成的示例的框图。
体内信息获取系统10001包括胶囊型内窥镜10100和外部控制装置10200。
胶囊型内窥镜10100在检查时被患者吞咽。胶囊型内窥镜10100具有图像拾取功能和无线通信功能,并且在由于蠕动运动等而移动通过器官的内部直到其从患者自然排出的同时,以预定间隔连续地拾取诸如胃或肠等器官内部的图像(在下文中,也称为体内图像)。然后,胶囊型内窥镜10100通过无线传输将体内图像的信息连续地发送到体外的外部控制装置10200。
外部控制装置10200综合地控制体内信息获取系统10001的操作。此外,外部控制装置10200接收从胶囊型内窥镜10100传来的体内图像的信息,并基于接收到的体内图像的信息,生成用于在显示装置(未示出)上显示体内图像的图像数据。
以这种方式,在体内信息获取系统10001中,在胶囊型内窥镜10100被吞下后直至被排出的时间段中的任何时间,可以获取所拍摄的患者体内状况的体内图像。
下面,对胶囊型内窥镜10100和外部控制装置10200的构成和功能进行更详细地说明。
胶囊型内窥镜10100包括胶囊型的壳体10101,其中收容有光源单元10111、成像单元10112、图像处理单元10113、无线通信单元10114、供电单元10115、电源单元10116和控制单元10117。
例如,光源单元10111包括诸如发光二极管(LED)等光源,并且将光照射在成像单元10112的成像视野上。
成像单元10112包括成像元件和光学系统,该光学系统包括设置在成像元件的前级的多个透镜。照射在作为观察对象的身体组织上的光的反射光(在下文中,称为观察光)由光学系统会聚并引导到成像元件中。在成像单元10112中,成像元件对入射的观察光执行光电转换,由此生成与观察光相对应的图像信号。将由成像单元10112生成的图像信号提供给图像处理单元10113。
图像处理单元10113包括诸如中央处理单元(CPU)或图形处理单元(GPU)等处理器,并且对由成像单元10112生成的图像信号进行各种信号处理。图像处理单元10113将进行了信号处理的图像信号作为RAW数据提供给无线通信单元10114。
无线通信单元10114对已经由图像处理单元10113进行了信号处理的图像信号执行诸如调制处理等预定处理,并且经由天线10114A将所得到的图像信号传输到外部控制装置10200。此外,无线通信单元10114经由天线10114A接收来自外部控制装置10200的与胶囊型内窥镜10100的驱动控制有关的控制信号。无线通信单元10114将从外部控制装置10200接收到的控制信号提供给控制单元10117。
供电单元10115包括用于接收电力的天线线圈、用于从在天线线圈中产生的电流再生电力的电力再生电路、升压电路等。供电单元10115使用非接触充电的原理来产生电力。
电源单元10116包括二次电池并且存储由供电单元10115产生的电力。在图14中,为了避免复杂的图示,省略了指示来自电源单元10116的电力的供电目的地的箭头标记等。然而,存储在电源单元10116中的电力被供给到光源单元10111、成像单元10112、图像处理单元10113、无线通信单元10114和控制单元10117,并且可以用于驱动这些部件。
控制单元10117包括诸如CPU等处理器,并且根据从外部控制装置10200传来的控制信号,适宜地控制光源单元10111、成像单元10112、图像处理单元10113、无线通信单元10114和供电单元10115的驱动。
外部控制装置10200包括诸如CPU或GPU等处理器,或者其上混合地安装有处理器和诸如存储器等存储元件的微型计算机、控制板等。外部控制装置10200经由天线10200A将控制信号传输到胶囊型内窥镜10100的控制单元10117,以控制胶囊型内窥镜10100的操作。在胶囊型内窥镜10100中,例如,根据来自外部控制装置10200的控制信号,可以改变光源单元10111的观察对象上的光的照射条件。此外,根据来自外部控制装置10200的控制信号,可以改变成像条件(例如,成像单元10112的帧速率、曝光值等)。此外,根据来自外部控制装置10200的控制信号,可以改变图像处理单元10113的处理内容或用于从无线通信单元10114传输图像信号的条件(例如,传输间隔、传输图像数量等)。
此外,外部控制装置10200对从胶囊型内窥镜10100向其发送的图像信号进行各种图像处理,以生成用于在显示装置上显示所拍摄的体内图像的图像数据。例如,作为图像处理,可以进行各种信号处理,如显影处理(去马赛克处理)、图像质量改善处理(带宽增强处理、超分辨率处理、降噪(NR)处理和/或图像稳定处理)和/或放大处理(电子变焦处理)。外部控制装置10200控制显示装置的驱动,并基于所生成的图像数据使显示装置显示所拍摄的体内图像。可选择地,外部控制装置10200还可以控制记录装置(未示出)使其记录所生成的图像数据,或者控制打印装置(未示出)使其通过打印来输出所生成的图像数据。
上面已经给出了根据本公开的技术可以适用的体内信息获取系统的一个示例的说明。例如,根据本公开的技术可以适用于上述构成中的成像单元10112。这使得能够提高检测精度。
<内窥镜手术系统的应用例>
根据本公开的技术(本技术)可以适用于各种产品。例如,根据本公开的技术可以适用于内窥镜手术系统。
图15是示出了根据本公开实施方案的技术(本技术)可以适用的内窥镜手术系统的示意性构成的示例的图。
在图15中,示出了手术者(医生)11131正在使用内窥镜手术系统11000对病床11133上的患者11132进行手术的状态。如图所示,内窥镜手术系统11000包括内窥镜11100、诸如气腹管11111和能量处置器械11112等其他手术器械11110、其上支撑有内窥镜11100的支撑臂装置11120以及其上安装有用于内窥镜手术的各种装置的推车11200。
内窥镜11100包括其中距远端预定长度的区域被插入患者11132的体腔内的透镜筒11101和摄像头11102,该摄像头与透镜筒11101的近端连接。在所示的示例中,示出了形成为具有硬性透镜筒11101的硬镜的内窥镜11100。然而,内窥镜11100可以形成为具有软性透镜筒的软镜。
透镜筒11101在远端处具有物镜装配到其中的开口部。光源装置11203连接到内窥镜11100,使得将由光源装置11203生成的光通过在透镜筒11101内部延伸的光导引导到透镜筒11101的远端,并经由物镜将光朝向在患者11132的体腔内的观察对象照射。需要注意的是,内窥镜11100可以是直视镜,或者可以是斜视镜或侧视镜。
光学系统和成像元件设置在摄像头11102的内部,使得来自观察对向的反射光(观察光)通过光学系统会聚在成像元件上。通过成像元件对观察光执行光电转换,以生成与观察光相对应的电气信号,即,与观察图像相对应的图像信号。图像信号作为RAW数据被传输到CCU 11201。
CCU 11201包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等,并且综合地控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外,CCU 11201接收来自摄像头11102的图像信号,并且例如对图像信号进行诸如显像处理(去马赛克处理)等各种图像处理,以基于该图像信号显示图像。
在CCU 11201的控制下,显示装置11202基于由CCU 1121进行了图像处理的图像信号而在其上显示图像。
例如,光源装置11203包括诸如发光二极管(LED)等光源,并且将对手术区域进行成像时的照射光供给到内窥镜11100。
输入装置11204是用于内窥镜手术系统11000的输入接口。使用者可以通过输入装置11204执行向内窥镜手术系统11000输入各种信息或输入指令。例如,使用者输入指令等以改变内窥镜11100的成像条件(照射光的类型、放大率、焦距等)。
处置器械控制装置11205控制能量处置器械11112的驱动,用于组织的烧灼或切开、血管的密封等。气腹装置11206经由气腹管11111向患者11132的体腔内注入气体以使体腔膨胀,以确保内窥镜11100的视野并确保手术者的工作空间。记录器11207是能够记录与手术有关的各种类型的信息的装置。打印机11208是能够以诸如文本、图像或图形等各种形式打印与手术有关的各种类型的信息的装置。
需要注意的是,将对手术部位进行成像时的照射光供给到内窥镜11100的光源装置11203可以包括白色光源,该白色光源包括例如LED、激光光源或它们的组合。在白色光源包括红、绿和蓝(RGB)激光光源的组合的情况下,由于可以高精度地控制各颜色(各波长)的输出强度和输出定时,所以可以在光源装置11203中进行所拍摄的图像的白平衡的调整。此外,在这种情况下,如果将来自各个RGB激光光源的激光按时间分割地照射到观察对象上并且与照射定时同步地控制摄像头11102的成像元件的驱动,则可以按时间分割地拍摄对应于RGB颜色的图像。根据该方法,即使在成像元件中未设置滤色器,也可以获得彩色图像。
此外,可以控制光源装置11203,使得针对各预定时间改变要输出的光的强度。通过与光强度的改变的定时同步地控制摄像头11102的成像元件的驱动以按时间分割地获取图像并合成图像,可以生成没有曝光不足的遮挡阴影和曝光过度的高亮的高动态范围的图像。
此外,光源装置11203可以构造成供给与特殊光观察相对应的预定波长带的光。在特殊光观察中,例如,通过使用身体组织中的光吸收的波长依赖性来发射与普通观察时的照射光(即,白光)相比具有窄带域的光,进行以高对比度对诸如粘膜表层的血管等预定组织进行成像的窄带域观察(窄带域成像)。可选择地,在特殊光观察中,可以进行通过照射激发光产生的荧光获得图像的荧光观察。在荧光观察中,例如,能够进行通过向身体组织照射激发光来观察来自身体组织的荧光(自体荧光观察),或者可以通过将诸如吲哚菁绿(ICG)等试剂局部注射到身体组织中并照射与身体组织上的试剂的荧光波长相对应的激发光来获得荧光图像。光源装置11203可以构造成适用于上述特殊光观察的这种窄带域光和/或激发光。
图16是示出了图15所示的摄像头11102和CCU 11201的功能构成的示例的框图。
摄像头11102包括透镜单元11401、成像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像头控制单元11405。CCU 11201包括通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。摄像头11102和CCU11201通过传输电缆11400彼此连接以进行通信。
透镜单元11401是设置在与透镜筒11101的连接位置处的光学系统。从透镜筒11101的远端入射的观察光被引导至摄像头11102,并被引入到透镜单元11401中。透镜单元11401包括具有变焦透镜和聚焦透镜的多个透镜的组合。
成像单元11402所包括的成像元件的数量可以是一个(单板型)或多个(多板型)。在将成像单元11402构造成多板型的情况下,例如,通过成像元件生成与各个R、G和B相对应的图像信号,并且可以合成图像信号以获得彩色图像。成像单元11402还可以构造成具有用于获取与三维(3D)显示相对应的右眼和左眼用的图像信号的一对成像元件。如果进行3D显示,则手术者11131可以更准确地把握手术部位中的活体组织的深度。需要注意的是,在成像单元11402构造成多板型的情况下,设置与各个成像元件相对应的透镜单元11401的多个系统。
此外,成像单元11402可以不必须设置在摄像头11102上。例如,成像单元11402可以设置在透镜筒11101内部的物镜的正后方。
驱动单元11403包括致动器,并且在摄像头控制单元11405的控制下,使透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜沿着光轴移动预定距离。结果,可以适宜地调整由成像单元11402拍摄的图像的放大率和焦点。
通信单元11404包括用于向/从CCU 11201传输/接收各种类型的信息的通信装置。通信单元11404将从成像单元11402获取的图像信号作为RAW数据经由传输线缆11400传输到CCU 11201。
另外,通信单元11404从CCU 11201接收用于控制摄像头11102的驱动的控制信号,并将该控制信号供给到摄像头控制单元11405。例如,该控制信号包括与成像条件有关的信息,如指定所拍摄的图像的帧速率的信息、指定在成像时的曝光值的信息和/或指定所拍摄的图像的放大率和焦点的信息等。
需要注意的是,诸如帧速率、曝光值、放大率或焦点等成像条件可以由使用者指定或者可以由CCU 11201的控制单元11413基于获取的图像信号来自动设定。在后一种情况下,自动曝光(AE)功能、自动对焦(AF)功能和自动白平衡(AWB)功能结合在内窥镜11100中。
摄像头控制单元11405基于经由通信单元11404接收的来自CCU11201的控制信号来控制摄像头11102的驱动。
通信单元11411包括用于向/从摄像头11102传输/接收各种类型的信息的通信装置。通信单元11411经由传输电缆11400接收从摄像头11102传输来的图像信号。
此外,通信单元11411将用于控制摄像头11102的驱动的控制信号传输到摄像头11102。图像信号和控制信号可以通过电气通信、光通信等来传输。
图像处理单元11412对从摄像头11102传输来的RAW数据形式的图像信号进行各种图像处理。
控制单元11413进行与通过内窥镜11100进行的手术部位等的成像以及通过对手术部位等的成像获得的所拍摄的图像的显示有关的各种控制。例如,控制单元11413生成用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。
此外,控制单元11413基于已经由图像处理单元11412进行了图像处理的图像信号来控制显示装置11202,使其显示对手术部位等进行成像的所拍摄的图像。于是,控制单元11413可以使用各种图像识别技术来识别所拍摄的图像中的各种物体。例如,控制单元11413可以通过检测所拍摄的图像中包括的物体的边缘的形状、颜色等来识别诸如钳子等手术器械、特定活体部位、出血、当使用能量处置器械11112时的雾等等。当控制单元11413控制显示装置11202使其显示所拍摄的图像时,通过识别结果,控制单元11413可以使各种手术支持信息与手术部位的图像以重叠的方式显示。在以重叠的方式显示手术支持信息并将其呈现给手术者11131的情况下,可以减轻手术者11131的负担,并且手术者11131可以可靠地进行手术。
将摄像头11102和CCU 11201彼此连接的传输电缆11400是与电气信号的通信相对应的电气信号电缆、与光通信相对应的光纤或与电气信号的通信和光通信这两者相对应的复合线缆。
这里,尽管在所示的示例中,通过使用传输电缆11400的有线通信来进行通信,但是可以无线地进行摄像头11102与CCU 11201之间的通信。
上面已经给出了根据本公开的技术可以适用的内窥镜手术系统的一个示例的说明。例如,根据本公开的技术可以适用于上述构成中的成像单元11402。将根据本公开的技术应用于成像单元11402使得能够提高检测精度。
需要注意的是,尽管这里以内窥镜手术系统为例进行了说明,但是例如,根据本公开的技术也可以适用于显微镜手术系统等。
<移动体的应用例>
根据本公开的技术可以适用于各种产品。例如,根据本公开的技术可以实现为安装在诸如汽车、电动汽车、混合电动汽车、摩托车、自行车、个人移动装置、飞机、无人机、船舶、机器人、建筑机械或农业机械(拖拉机)等任何类型的移动体上的装置。
图17是示出了作为根据本公开实施方案的技术可以适用的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。
车辆控制系统12000包括经由通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图17所示的示例中,车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、主体系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和综合控制单元12050。另外,作为综合控制单元12050的功能构成,示出了微型计算机12051、声音图像输出部12052和车载网络接口(I/F)12053。
驱动系统控制单元12010根据各种程序来控制与车辆的驱动系统有关的装置的操作。例如,驱动系统控制单元12010用作用于如下装置的控制装置:诸如内燃机、驱动电机等产生车辆的驱动力的驱动力产生装置、用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构、用于调节车辆的转向角的转向机构、用于产生车辆的制动力的制动装置等。
主体系统控制单元12020根据各种程序来控制设置到车体的各种装置的操作。例如,主体系统控制单元12020用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动窗装置或诸如头灯、尾灯、刹车灯、转向信号灯、雾灯等各种灯的控制装置。在这种情况下,从作为钥匙的替代的便携式装置传输过来的无线电波或各种开关的信号可以输入到主体系统控制单元12020。主体系统控制单元12020接收这些输入的无线电波或信号,并且控制车辆的门锁装置、电动窗装置、灯等。
车外信息检测单元12030检测关于包括车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如,车外信息检测单元12030与成像部12031连接。车外信息检测单元12030使成像部12031对车辆外部的图像进行成像,并接收所拍摄的图像。在所接收的图像的基础上,车外信息检测单元12030可以对诸如人、车辆、障碍物、标记、路面上的符号等物体执行检测处理或距这些物体的距离的检测处理。
成像部12031是接收光并且输出与接收的光的光量相对应的电气信号的光学传感器。成像部12031可以输出电气信号作为图像,或可以输出电气信号作为关于测量距离的信息。另外,成像部12031接收的光可以是可见光,或可以是诸如红外线等不可见光。
车内信息检测单元12040检测关于车辆内部的信息。例如,车内信息检测单元12040与检测驾驶员状态的驾驶员状态检测部12041连接。例如,驾驶员状态检测部12041包括对驾驶员进行成像的相机。在从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息的基础上,车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或驾驶员的集中程度,或可以判断驾驶员是否正在打瞌睡。
微型计算机12051可以在由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆内部或外部的信息的基础上计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值,并向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如,微型计算机12051可以执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS:advanced driver assistance system)的功能的协同控制,该功能包括:车辆的碰撞避免或撞击减轻、基于跟车距离的跟车行驶、车辆速度维持行驶、车辆碰撞警告或车辆偏离车道警告等。
另外,微型计算机12051可以执行旨在用于自动驾驶的协同控制,其在由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆外部或内部的信息的基础上通过控制驱动力产生装置、转向机构、制动装置等使车辆自主行驶,而不依赖于驾驶员的操作等。
另外,微型计算机12051可以在由车外信息检测单元12030获得的关于车辆外部的信息的基础上向主体系统控制单元12020输出控制命令。例如,微型计算机12051可以根据车外信息检测单元12030检测到的前方车辆或对向车辆的位置通过控制头灯以从远光灯变为近光灯来执行旨在防止眩光的协同控制。
声音图像输出部12052将声音和图像中的至少一种的输出信号传输到输出装置,该输出装置能够在视觉上或听觉上将信息通知车辆的乘员或车辆的外部。在图17的示例中,音频扬声器12061、显示部12062和仪表板12063被示出为输出装置。例如,显示部12062可以包括车载显示器和平视显示器中的至少一者。
图18是示出了成像部12031的安装位置的示例的图。
在图18中,成像部12031包括成像部12101、12102、12103、12104和12105。
成像部12101、12102、12103、12104和12105例如设置在车辆12100的车头、侧视镜、后保险杠和后门上的位置以及车辆内部挡风玻璃的上部上的位置。设置到车头的成像部12101和设置到车辆内部挡风玻璃的上部的成像部12105主要获得车辆12100的前方的图像。设置到侧视镜的成像部12102和12103主要获得车辆12100的侧方的图像。设置到后保险杠或后门的成像部12104主要获得车辆12100的后方的图像。设置到车辆内部挡风玻璃的上部的成像部12105主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、信号、交通标志、车道等。
顺便提及地,图18示出了成像部12101~12104的成像范围的示例。成像范围12111表示设置到车头的成像部12101的成像范围。成像范围12112和12113分别表示设置到侧视镜的成像部12102和12103的成像范围。成像范围12114表示设置到后保险杠或后门的成像部12104的成像范围。例如,通过叠加由成像部12101~12104拍摄的图像数据,获得从上方观察到的车辆12100的俯瞰图像。
成像部12101~12104中的至少一者可以具有获得距离信息的功能。例如,成像部12101~12104中的至少一者可以是由多个成像元件构成的立体相机,或者可以是具有用于相位差检测的像素的成像元件。
例如,微型计算机12051可以在从成像部12101~12104获得的距离信息的基础上确定到成像范围12111~12114内的各立体物的距离和距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度),从而提取最近的立体物作为前方车辆,特别地,该立体物存在于车辆12100的行驶路径上并且以预定速度(例如,等于或大于0千米/小时)在与车辆12100基本相同的方向上行驶。此外,微型计算机12051可以预先设定在前方车辆的前方要保持的跟车距离,并且执行自动制动控制(包括跟车停止控制)、自动加速控制(包括跟车启动控制)等。因此,能够执行旨在用于自动驾驶的协同控制,其使得车辆自主行驶而不依赖于驾驶员的操作等。
例如,微型计算机12051可以在从成像部12101~12104获得的距离信息的基础上将关于立体物的立体物数据分类为两轮车辆、标准尺寸车辆、大型车辆、行人、电线杆和其他立体物的立体物数据,提取分类后的立体物数据,并使用所提取的立体物数据来自动避开障碍物。例如,微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员可以在视觉上识别的障碍物以及车辆12100的驾驶员难以在视觉上识别的障碍物。然后,微型计算机12051确定表示与每个障碍物碰撞的风险的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值并且因此存在碰撞可能性的情况下,微型计算机12051经由音频扬声器12061或显示部12062向驾驶员输出警告,并通过驱动系统控制单元12010执行强制减速或者避让转向。微型计算机12051由此可以辅助驱动以避免碰撞。
成像部12101~12104中的至少一者可以是检测红外线的红外相机。例如,微型计算机12051可以通过确定成像部12101~12104的拍摄图像中是否存在行人来识别行人。例如,通过在作为红外相机的成像部12101~12104的拍摄图像中提取特征点的程序以及通过对表示物体轮廓的一系列特征点执行图案匹配处理来确定是否是行人的程序来执行对行人的这种识别。当微型计算机12051确定成像部12101~12104的拍摄图像中存在行人并且因此识别出行人时,声音图像输出部12052控制显示部12062,使得用于强调的方形轮廓线显示为叠加在识别出的行人上。声音图像输出部12052还可以控制显示部12062,使得表示行人的图标等显示在期望的位置处。
上面已经给出了根据本公开的技术可以适用的车辆控制系统的一个示例的说明。例如,根据本公开的技术可以适用于上述构成中的成像部12031。将根据本公开的技术应用于成像部12031使得能够获取更易于观看的所拍摄的图像。因此,可以减轻驾驶员的疲劳。
已经参照实施方案给出了说明;然而,本公开的内容不限于上述实施方案,并且可以以各种方式进行变形。例如,以上实施方案中说明的成像装置的构成仅是示例性的,并且可以进一步包括任何其他层。另外,各层的材料和厚度也仅是示例性的,并且不限于上述那些。
另外,在上述实施方案中,给出了成像装置1包括成像元件10、存储芯片20以及逻辑芯片30的示例的说明;然而,只要成像装置1包括至少两个半导体芯片就足够了。此外,成像装置1可以包括四个或更多个半导体芯片。
此外,在上述实施方案中,已经给出了使用CuCu接合将存储芯片20和成像元件10彼此连接以及将逻辑芯片30和成像元件10彼此连接的情况的说明;然而,它们可以使用任何其他方法进行连接。例如,它们可以使用再配线层来连接,或者可选择地,它们可以通过诸如贯通电极等的任何其他方法来电气连接。
另外,在上述实施方案中,已经给出了在存储芯片20和逻辑芯片30这两者中设有抛光调整部(抛光调整部23和33)的情况的说明。然而,可以在存储芯片20和逻辑芯片30中的一个中设置抛光调整部。
另外,在上述实施方案中,已经给出了存储芯片20和逻辑芯片30与成像元件10连接的情况的说明;然而,要连接到成像元件10的任何芯片可以具有任何其他构成。
需要注意的是,在上述实施方案等中说明的效果仅是示例性的,并且可以是任何其他效果,或者可以进一步包括任何其他效果。
需要注意的是,本公开可以具有以下构成。根据具有以下构成的成像装置,在半导体元件中设置抛光调整部使得能够抑制在成像装置的制造工序中半导体基板的局部过度抛光。因此,能够抑制制造过程中缺陷的产生。
(1)一种成像装置,包括:
成像元件和半导体元件,所述半导体元件与所述成像元件相对设置并电气连接到所述成像元件,其中
所述半导体元件包括:
设置在中央部的配线区域和在所述配线区域的外侧的周边区域;
配线层,所述配线层在所述配线区域中具有配线;
半导体基板,所述半导体基板隔着所述配线层与所述成像元件相对,并且从所述配线层侧依次具有第一面和第二面;和
抛光调整部,所述抛光调整部包括抛光速率比所述半导体基板的构成材料的抛光速率低的材料,所述抛光调整部配置在所述周边区域的至少一部分中,并且从所述第二面沿所述半导体基板的厚度方向设置。
(2)根据(1)所述的成像装置,其中
所述半导体基板的平面形状包括角部,和
所述抛光调整部至少设置在所述角部。
(3)根据(1)或(2)所述的成像装置,其中所述抛光调整部设置成围绕所述配线区域。
(4)根据(1)或(2)所述的成像装置,其中多个所述抛光调整部彼此分离地配置在所述配线区域的周围。
(5)根据(1)~(4)中任一项所述的成像装置,其中所述抛光调整部包括
第一抛光调整部,和
第二抛光调整部,所述第二抛光调整部配置在比所述第一抛光调整部更远离所述配线区域的位置处。
(6)根据(1)~(5)中任一项所述的成像装置,其中所述抛光调整部设置在所述半导体基板和所述配线层中。
(7)根据(1)~(6)中任一项所述的成像装置,还包括隔着所述半导体元件与所述成像元件相对的支撑基板。
(8)根据(7)所述的成像装置,还包括在所述支撑基板和所述成像元件之间的包围所述半导体元件的埋入层。
(9)根据(1)~(8)中任一项所述的成像装置,包括多个所述半导体元件。
(10)根据(1)~(9)中任一项所述的成像装置,其中所述抛光调整部包含氮化硅或氧化硅。
本申请要求于2018年10月29日向日本专利局提交的日本专利申请No.2018-202769的优先权,其全部内容通过引用并入本申请。
本领域技术人员应当理解的是,取决于设计要求和其他因素,可以进行各种变形、组合、子组合和变更,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。

Claims (10)

1.一种成像装置,包括:
成像元件和半导体元件,所述半导体元件与所述成像元件相对设置并电气连接到所述成像元件,其中
所述半导体元件包括:
设置在中央部的配线区域和在所述配线区域的外侧的周边区域;
配线层,所述配线层在所述配线区域中具有配线;
半导体基板,所述半导体基板隔着所述配线层与所述成像元件相对,并且从所述配线层侧依次具有第一面和第二面;和
抛光调整部,所述抛光调整部包括抛光速率比所述半导体基板的构成材料的抛光速率低的材料,所述抛光调整部配置在所述周边区域的至少一部分中,并且从所述第二面沿所述半导体基板的厚度方向设置。
2.根据权利要求1所述的成像装置,其中
所述半导体基板的平面形状包括角部,和
所述抛光调整部至少设置在所述角部。
3.根据权利要求1所述的成像装置,其中所述抛光调整部设置成围绕所述配线区域。
4.根据权利要求1所述的成像装置,其中多个所述抛光调整部彼此分离地配置在所述配线区域的周围。
5.根据权利要求1所述的成像装置,其中所述抛光调整部包括
第一抛光调整部,和
第二抛光调整部,所述第二抛光调整部配置在比所述第一抛光调整部更远离所述配线区域的位置处。
6.根据权利要求1所述的成像装置,其中所述抛光调整部设置在所述半导体基板和所述配线层中。
7.根据权利要求1所述的成像装置,还包括隔着所述半导体元件与所述成像元件相对的支撑基板。
8.根据权利要求7所述的成像装置,还包括在所述支撑基板和所述成像元件之间的包围所述半导体元件的埋入层。
9.根据权利要求1所述的成像装置,包括多个所述半导体元件。
10.根据权利要求1所述的成像装置,其中所述抛光调整部包含氮化硅或氧化硅。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5691248A (en) * 1995-07-26 1997-11-25 International Business Machines Corporation Methods for precise definition of integrated circuit chip edges
KR20100079450A (ko) * 2008-12-31 2010-07-08 주식회사 동부하이텍 후면 수광 이미지센서의 제조방법
JP5825931B2 (ja) * 2011-08-25 2015-12-02 グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 固体撮像素子の製造方法
JP2013214616A (ja) 2012-04-02 2013-10-17 Sony Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び電子機器
JP2014099582A (ja) 2012-10-18 2014-05-29 Sony Corp 固体撮像装置
US9640456B2 (en) * 2013-03-15 2017-05-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Support structure for integrated circuitry
CN105074928B (zh) * 2013-03-29 2019-05-10 索尼公司 图像拾取元件和图像拾取装置
JP2016058655A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 株式会社ジェイデバイス 半導体装置の製造方法
US10741597B2 (en) * 2015-02-26 2020-08-11 Kyocera Corporation Image sensor, imaging apparatus, and method of manufacturing image sensor
US9978791B2 (en) * 2015-07-31 2018-05-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Image sensor and method for manufacturing the same
JP2018129374A (ja) * 2017-02-07 2018-08-16 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法

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