DE112018001842T5 - Festkörper-bildaufnahmevorrichtung und elektronisches gerät - Google Patents

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Takatoshi Kameshima
Hideto Hashiguchi
Ikue Mitsuhashi
Hiroshi Horikoshi
Reijiroh Shohji
Minoru Ishida
Tadashi Iijima
Masaki HANEDA
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Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
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Abstract

[AUFGABE] Verbesserung der Leistungsfähigkeit einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung.[LÖSUNG] Es ist eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit einem ersten Substrat, einem zweiten Substrat und einem dritten Substrat vorgesehen. Das erste Substrat umfasst ein erstes Halbleitersubstrat und eine erste mehrschichtige Verdrahtungsschicht, die darauf gestapelt ist. Auf dem ersten Halbleitersubstrat ist eine Pixeleinheit mit darauf angeordneten Pixeln ausgebildet. Das zweite Substrat umfasst ein zweites Halbleitersubstrat und eine darauf gestapelte zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht. Das dritte Substrat umfasst ein drittes Halbleitersubstrat und eine darauf gestapelte dritte mehrschichtige Verdrahtungsschicht. Auf dem zweiten Halbleitersubstrat und dem dritten Halbleitersubstrat wird eine Schaltung mit einer vorbestimmten Funktion gebildet. Das erste, zweite und dritte Substrat werden in dieser Reihenfolge gestapelt. Das erste und das zweite Substrat sind so miteinander verbunden, dass die erste und zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht einander gegenüberliegen. Eine erste Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln von zwei der ersten, zweiten und dritten Substrate miteinander umfasst ein Via. Das Via weist eine Struktur auf, in der elektrisch leitfähige Materialien in ein Durchgangsloch und ein anderes Durchgangsloch eingebettet sind, oder eine Struktur, in der Filme mit elektrisch leitfähigen Materialien an den Innenwänden der Durchgangslöcher gebildet werden. Das eine Durchgangsloch ist vorgesehen, um eine erste Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer der ersten, zweiten und dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschichten enthalten ist. Das andere Durchgangsloch ist vorgesehen, um eine zweite Verdrahtungsleitung aus der ersten, zweiten und dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freizulegen, die in einer von mehrschichtigen Verdrahtungsschichten enthalten ist, die von der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, die die erste Verdrahtungsleitung beinhaltet, verschieden ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung und ein elektronisches Gerät.
  • Hintergrund
  • Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen wurden entwickelt, die jeweils eine Struktur aufweisen, in der ein Pixelchip mit einer Pixeleinheit, ein Logikchip mit einer Logikschaltung und dergleichen gestapelt sind. Die Logikschaltung führt verschiedene Arten der Signalverarbeitung im Zusammenhang mit dem Betrieb der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung durch. So offenbart beispielsweise PTL 1 eine dreischichtig gestapelte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, bei der ein Pixelchip, ein Logikchip und ein Speicherchip mit einer Speicherschaltung gestapelt sind. Die Speicherschaltung hält ein Pixelsignal, das von einer Pixeleinheit des Pixelchips erfasst wird.
  • Zu beachten ist, dass sich diese Spezifikation bei der Beschreibung der Struktur einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit „Substraten“ auch auf Komponenten bezieht, die jeweils in Kombination ein Halbleitersubstrat mit einem Pixel chip, einem Logikchip oder einem darauf gebildeten Speicherchip und eine mehrschichtige Verdrahtungsschicht auf dem Halbleitersubstrat umfassen. Die „Substrate“ werden dann als „erstes Substrat“, „zweites Substrat“, „drittes Substrat“,.... bezeichnet um von der Oberseite (Seite, von der das Beobachtungslicht kommt) zur Unterseite der Stapelstruktur zu gelangen und die Substrate voneinander zu unterscheiden. Zu beachten ist, dass die gestapelte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung hergestellt wird, indem die jeweiligen Substrate im Waferzustand gestapelt werden und die gestapelten Substrate dann in eine Vielzahl von gestapelten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen (gestapelte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungschips) geschnitten werden. Diese Spezifikation geht aus Gründen der Einfachheit davon aus, dass die „Substrate“ den Waferzustand vor dem Zerteilen oder den Chipzustand nach dem Zerteilen bedeuten können.
  • Zitatliste
  • Patentliteratur
  • PTL 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2014-99582
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Problem, das durch die Erfindung gelöst werden soll
  • Es wurden mehrere Verfahren entwickelt, um in einer gestapelten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung wie in PTL 1 beschrieben, die jeweiligen Signalleitungen, die in den oberen und unteren Substraten enthalten sind, elektrisch miteinander zu koppeln und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in den oberen und unteren Substraten enthalten sind, elektrisch miteinander zu koppeln. Beispielhafte Verfahren umfassen ein Verfahren zum Koppeln von Signalleitungen miteinander und zum Koppeln von Stromversorgungsleitungen miteinander außerhalb von Chips über ein Pad, ein Verfahren zum Koppeln von Signalleitungen miteinander und zum Koppeln von Stromversorgungsleitungen miteinander innerhalb von Chips mit einem TSV (Through-Silicon Via, Siliziumdurchkontaktierung) und dergleichen. Es ist nicht unbedingt so, dass Variationen der Verfahren zur elektrischen Kopplung der in den Substraten enthaltenen Signalleitungen miteinander und zur elektrischen Kopplung der in den Substraten enthaltenen Stromversorgungsleitungen miteinander bisher im Detail untersucht wurden. Eine detaillierte Untersuchung solcher Variationen kann möglicherweise einen Einblick in die geeigneten Strukturen geben, um eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit höherer Leistungsfähigkeit zu erhalten.
  • Dementsprechend schlägt die vorliegende Offenbarung eine neuartige und verbesserte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung und ein elektronisches Gerät vor, die es ermöglichen, die Leistungsfähigkeit weiter zu verbessern.
  • Mittel zur Lösung des Problems
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit einem ersten Substrat, einem zweiten Substrat und einem dritten Substrat vorgesehen. Das erste Substrat umfasst ein erstes Halbleitersubstrat und eine erste mehrschichtige Verdrahtungsschicht, die darauf gestapelt ist. Auf dem ersten Halbleitersubstrat ist eine Pixeleinheit mit darauf angeordneten Pixeln ausgebildet. Das zweite Substrat umfasst ein zweites Halbleitersubstrat und eine darauf gestapelte zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht. Das dritte Substrat umfasst ein drittes Halbleitersubstrat und eine darauf gestapelte dritte mehrschichtige Verdrahtungsschicht. Auf dem zweiten Halbleitersubstrat und dem dritten Halbleitersubstrat wird eine Schaltung mit einer vorbestimmten Funktion gebildet. Das erste Substrat, das zweite Substrat und das dritte Substrat sind in dieser Reihenfolge gestapelt. Das erste Substrat und das zweite Substrat sind so miteinander verbunden, dass die erste mehrschichtige Verdrahtungsschicht und die zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht einander gegenüberliegen. Eine erste Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln von zwei des ersten Substrats, des zweiten Substrats und des dritten Substrats miteinander umfasst ein Via. Das Via weist eine Struktur auf, in der elektrisch leitfähige Materialien in ein Durchgangsloch und ein anderes Durchgangsloch eingebettet sind, oder eine Struktur, in der Filme mit elektrisch leitfähigen Materialien an den Innenwänden der Durchgangslöcher gebildet werden. Das eine Durchgangsloch ist vorgesehen, um eine erste Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht enthalten ist. Das andere Durchgangsloch ist vorgesehen, um eine zweite Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer von mehrschichtigen Verdrahtungsschichten aus der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht enthalten ist, die von der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht verschieden ist, die die erste Verdrahtungsleitung umfasst.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein elektronisches Gerät mit einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung vorgesehen, die elektronisch ein Bild eines zu beobachtenden Objekts aufnimmt. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung umfasst ein erstes Substrat, ein zweites Substrat und ein drittes Substrat. Das erste Substrat umfasst ein erstes Halbleitersubstrat und eine erste mehrschichtige Verdrahtungsschicht, die darauf gestapelt ist. Auf dem ersten Halbleitersubstrat ist eine Pixeleinheit mit darauf angeordneten Pixeln ausgebildet. Das zweite Substrat umfasst ein zweites Halbleitersubstrat und eine darauf gestapelte zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht. Das dritte Substrat umfasst ein drittes Halbleitersubstrat und eine darauf gestapelte dritte mehrschichtige Verdrahtungsschicht. Auf dem zweiten Halbleitersubstrat und dem dritten Halbleitersubstrat wird eine Schaltung mit einer vorbestimmten Funktion gebildet. Das erste Substrat, das zweite Substrat und das dritte Substrat sind in dieser Reihenfolge gestapelt. Das erste Substrat und das zweite Substrat sind so miteinander verbunden, dass die erste mehrschichtige Verdrahtungsschicht und die zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht einander gegenüberliegen. Eine erste Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln von zwei des ersten Substrats, des zweiten Substrats und des dritten Substrats miteinander umfasst ein Via. Das Via weist eine Struktur auf, in der elektrisch leitfähige Materialien in ein Durchgangsloch und ein anderes Durchgangsloch eingebettet sind, oder eine Struktur, in der Filme mit elektrisch leitfähigen Materialien an den Innenwänden der Durchgangslöcher gebildet werden. Das eine Durchgangsloch ist vorgesehen, um eine erste Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht enthalten ist. Das andere Durchgangsloch ist vorgesehen, um eine zweite Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer von mehrschichtigen Verdrahtungsschichten aus der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht enthalten ist, die von der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht verschieden ist, die die erste Verdrahtungsleitung umfasst.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, die durch das Stapeln von drei Substraten konfiguriert ist, das erste Substrat und das zweite Substrat Face-to-Face miteinander verbunden (Details werden später beschrieben), und es wird ein Via (d.h. ein später beschriebenes Doppelkontakttyp Via zwischen zwei Schichten oder zwischen drei Schichten) vorgesehen, das eine Struktur aufweist, in der elektrisch leitfähige Materialien in ein Durchgangsloch und ein anderes Durchgangsloch eingebettet sind, oder eine Struktur, in der Filme mit elektrisch leitfähigen Materialien an den Innenwänden der Durchgangslöcher gebildet werden. Das eine Durchgangsloch ist vorgesehen, um die erste Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht des ersten Substrats, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht des zweiten Substrats und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht des dritten Substrats enthalten ist. Das andere Durchgangsloch ist vorgesehen, um die zweite Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer von mehrschichtigen Verdrahtungsschichten aus der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht enthalten ist, die von der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht verschieden ist, die die erste Verdrahtungsleitung beinhaltet. Gemäß dieser Konfiguration sind verschiedene Kopplungsstrukturen vorgesehen, wie eine zweite Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat und im dritten Substrat vorgesehen sind, miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat und im dritten Substrat vorgesehen sind, miteinander, und/oder eine dritte Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat und im dritten Substrat vorgesehen sind, miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat und im dritten Substrat vorgesehen sind. Dadurch ist es möglich, eine Vielzahl von Variationen der Kopplungsstrukturen zu erreichen. Somit ist es möglich, eine überlegene Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zu erreichen, die eine weitere Leistungssteigerung ermöglicht.
  • Auswirkungen der Erfindung
  • Wie vorstehend beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung möglich, die Leistungsfähigkeit der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung weiter zu verbessern. Zu beachten ist, dass die oben beschriebenen Effekte nicht unbedingt limitierend sind. Zusätzlich zu oder anstelle der oben genannten Effekte kann jede der in der vorliegenden Spezifikation beschriebenen Effekte oder andere Effekte, die sich aus der vorliegenden Spezifikation ergeben, erreicht werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 2A ist eine erläuternde Darstellung eines Beispiels für die Anordnung von Kopplungsstrukturen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung in einer horizontalen Ebene.
    • 2B ist eine erläuternde Darstellung eines Beispiels für die Anordnung von Kopplungsstrukturen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung in der horizontalen Ebene.
    • 2C ist eine erläuternde Darstellung eines weiteren Beispiels für die Anordnung von Kopplungsstrukturen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung in der horizontalen Ebene.
    • 2D ist eine erläuternde Darstellung eines weiteren Beispiels für die Anordnung von Kopplungsstrukturen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung in der horizontalen Ebene.
    • 2E ist eine erläuternde Darstellung eines weiteren Beispiels für die Anordnung von Kopplungsstrukturen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung in der horizontalen Ebene.
    • 2F ist eine erläuternde Darstellung eines weiteren Beispiels für die Anordnung von Kopplungsstrukturen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung in der horizontalen Ebene.
    • 3A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, bei der ein erstes Substrat und ein zweites Substrat miteinander F-to-F verbunden sind.
    • [3B] 3B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, bei der das erste Substrat und das zweite Substrat miteinander F-to-B verbunden sind.
    • 4A ist eine erläuternde Darstellung einer parasitären Kapazität zwischen PWELL und einer Stromversorgungsleitung in der in 3A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung.
    • 4B ist eine erläuternde Darstellung einer parasitären Kapazität zwischen PWELL und einer Stromversorgungsleitung in der in 3 dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung.
    • 5A ist eine schematische Darstellung der Anordnung von Stromversorgungsleitungen und GND-Leitungen in der in 3A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung.
    • 5B ist eine schematische Darstellung der Anordnung von Stromversorgungsleitungen und GND-Leitungen in der in 3B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung.
    • 5C veranschaulicht ein Konfigurationsbeispiel zur Impedanzreduzierung in der in 5A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung.
    • 6A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem ersten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 6B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem ersten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 6C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem ersten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 6D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem ersten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 6E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem ersten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 7A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem zweiten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 7B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zweiten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 7C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zweiten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 7D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zweiten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 7E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zweiten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 7F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zweiten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 7G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zweiten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 7H ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zweiten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 71 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zweiten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 7J ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zweiten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 7K ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zweiten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 8A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem dritten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 8B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem dritten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 8C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem dritten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 8D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem dritten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 8E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem dritten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 8F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem dritten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 8G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem dritten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 9A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem vierten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 9B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 9C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 9D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 9E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 9F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 9G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 9H ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 91 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 9J ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 9K ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 10A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem fünften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 10B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem fünften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 10C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem fünften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 10D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem fünften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 10E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem fünften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 10F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem fünften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 10G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem fünften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 11A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem sechsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 11B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 11C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 11D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 11E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 11F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 12A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem siebten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 12B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 12C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 12D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 12E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 12F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 12G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 12H ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 121 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 12J ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 12K ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 12L ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 13A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem achten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 13B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 13C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 13D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 13E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 13F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 13G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 13H ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 14A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem neunten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 14B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 14C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 14D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 14E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 14F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 14G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 14H ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 141 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 14J ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 14K ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 15A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem zehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 15B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 15C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 15D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 15E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 15F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 15G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 16A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem elften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 16B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem elften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 16C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem elften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 16D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem elften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 16E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem elften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 16F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem elften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 16G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem elften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • FIG. 17Aist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem zwölften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 17B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwölften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 17C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwölften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 17D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwölften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 17E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwölften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 17F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwölften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 17G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwölften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 17H ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwölften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 171 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwölften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 17J ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwölften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 18A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem dreizehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 18B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem dreizehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 18C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem dreizehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 18D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem dreizehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 18E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem dreizehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 18F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem dreizehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 18G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem dreizehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 19A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem vierzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 19B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 19C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 19D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 19E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 19F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 19G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 19H ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 191 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 19J ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 19K ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vierzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 20A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem fünfzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 20B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem fünfzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 20C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem fünfzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 20D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem fünfzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 20E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem fünfzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 20F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem fünfzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 20G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem fünfzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 21A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 21B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 21C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 21D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 21E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 21F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 21G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 21H ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 211 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 21J ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 21K ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 21L ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 21M ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 22A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 22B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 22C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 22D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 22E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 22F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 22G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 22H ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 221 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 22J ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 22K ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 22L ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 22M ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 23A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem achtzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 23B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achtzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 23C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achtzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 23D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achtzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 23E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achtzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 23F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achtzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 23G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achtzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 23H ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achtzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 231 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achtzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 23J ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achtzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 23K ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem achtzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 24A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 24B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 24C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 24D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 24E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 24F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 24G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 24H ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 24I ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 24J ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 24K ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 24L ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 24M ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 25A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem zwanzigsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 25B ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwanzigsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 25C ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwanzigsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 25D ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwanzigsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 25E ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwanzigsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 25F ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwanzigsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 25G ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwanzigsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 25H ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwanzigsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 25I ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwanzigsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 25J ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwanzigsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 25K ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zwanzigsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform.
    • 26A veranschaulicht das Aussehen eines Smartphones, das ein Beispiel für ein elektronisches Gerät ist, auf die die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform anwendbar ist.
    • 26B veranschaulicht das Erscheinungsbild einer Digitalkamera, die ein weiteres Beispiel für das elektronische Gerät ist, auf die die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform anwendbar ist.
    • 26C veranschaulicht das Erscheinungsbild einer Digitalkamera, die ein weiteres Beispiel für das elektronische Gerät ist, auf die die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform anwendbar ist.
    • 27A ist eine Querschnittsansicht eines Konfigurationsbeispiels einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, auf die die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung anwendbar ist.
    • 27B ist eine erläuternde Darstellung, die ein schematisches Konfigurationsbeispiel für die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung veranschaulicht, auf das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung anwendbar ist.
    • 27C ist eine erläuternde Darstellung, die ein schematisches Konfigurationsbeispiel einer Videokamera darstellt, auf die die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung anwendbar ist.
    • 27D ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine schematische Konfiguration eines endoskopischen Operationssystems darstellt.
    • 27E ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionale Konfiguration eines Kamerakopfes und einer Kamerasteuereinheit (CCU) darstellt.
    • 27F ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für den schematischen Aufbau eines Fahrzeugsteuerungssystems darstellt.
    • 27G ist eine Darstellung zur Unterstützung bei der Erläuterung eines Beispiels der Einbaulagen einer Außenfahrzeug-Informationserfassungssektion und einer Bildaufnahmesektion.
  • Modi für die Durchführung der Erfindung
  • Die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ist nachfolgend im Detail aufgeführt. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Spezifikation und den Zeichnungen eine wiederholte Beschreibung für Komponenten mit im Wesentlichen gleicher funktionaler Konfiguration durch Zuweisung derselben Bezugskennzeichen weggelassen wird.
  • In den nachfolgend beschriebenen Darstellungen können die Größen einiger Komponenten zur Darstellung aus Gründen der Erklärung in einigen Fällen übertrieben sein. Relative Größen der in den Zeichnungen dargestellten Komponenten sind nicht unbedingt genaue Darstellungen von Größenverhältnissen zwischen tatsächlichen Komponenten.
  • Zu beachten ist, dass die Beschreibung in der folgenden Reihenfolge erfolgt.
    1. 1. Gesamtkonfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
    2. 2. Zur Anordnung der Kopplungsstruktur
    3. 3. Zur Richtung des zweiten Substrats
      • 3-1. Betrachtung auf Basis der PWELL-Fläche
      • 3-2. Betrachtung basierend auf dem Stromverbrauch und der Anordnung der GND-Verdrahtungsleitung
    4. 4. Variationen der Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
      • 4-1. Erstes Konfigurationsbeispiel
      • 4-2. Zweites Konfigurationsbeispiel
      • 4-3. Drittes Konfigurationsbeispiel
      • 4-4. Viertes Konfigurationsbeispiel
      • 4-5. Fünftes Konfigurationsbeispiel
      • 4-6. Sechstes Konfigurationsbeispiel
      • 4-7. Siebtes Konfigurationsbeispiel
      • 4-8. Achtes Konfigurationsbeispiel
      • 4-9. Neuntes Konfigurationsbeispiel
      • 4-10. Zehntes Konfigurationsbeispiel
      • 4-11. Elftes Konfigurationsbeispiel
      • 4-12. Zwölftes Konfigurationsbeispiel
      • 4-13. Dreizehntes Konfigurationsbeispiel
      • 4-14. Vierzehntes Konfigurationsbeispiel
      • 4-15. Fünfzehntes Konfigurationsbeispiel
      • 4-16. Sechszehntes Konfigurationsbeispiel
      • 4-17. Siebzehntes Konfigurationsbeispiel
      • 4-18. Achtzehntes Konfigurationsbeispiel
      • 4-19. Neunzehntes Konfigurationsbeispiel
      • 4-20. Zwanzigstes Konfigurationsbeispiel
      • 4-21. Zusammenfassung
    5. 5. Anwendungsbeispiele
    6. 6. Ergänzung
  • (Gesamtkonfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung)
  • 1 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 1 dargestellt, ist eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine dreischichtige gestapelte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit einem ersten Substrat 110A, einem zweiten Substrat 110B und einem dritten Substrat 110C, die gestapelt sind. In der Darstellung zeigt eine gestrichelte Linie A-A die Verbindungsflächen des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B an, und eine gestrichelte Linie B-B zeigt die Verbindungsflächen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C. Das erste Substrat 110A ist ein Pixel-Substrat, das mit einer Pixeleinheit versehen ist. Das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C sind mit Schaltungen zum Durchführen verschiedener Arten der Signalverarbeitung im Zusammenhang mit dem Betrieb der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 versehen. Das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C sind beispielsweise ein Logiksubstrat, das mit einer Logikschaltung versehen ist, oder ein Speichersubstrat, das mit einer Speicherschaltung versehen ist. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 ist ein hintergrundbeleuchteter CMOS-Bildsensor (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), der das von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A kommende Licht, das nachfolgend beschrieben wird, photoelektrisch in einer Pixeleinheit umwandelt. Zu beachten ist, dass im Folgenden zur Erläuterung von 1 ein Fall beschrieben wird, in dem das zweite Substrat 110B ein Logiksubstrat und das dritte Substrat 110C ein Speichersubstrat ist.
  • In der gestapelten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 ist es möglich, Schaltungen geeigneter zu konfigurieren, um sie an die Funktionen der jeweiligen Substrate anzupassen. Es ist daher einfacher, der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 eine höhere Leistungsfähigkeit zu ermöglichen. Im veranschaulichten Konfigurationsbeispiel ist es möglich, die Pixeleinheit im ersten Substrat 110A und die Logikschaltung oder die Speicherschaltung im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C entsprechend den Funktionen der jeweiligen Substrate zu konfigurieren. Dadurch ist es möglich, die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 zu erzielen, die eine hohe Leistungsfähigkeit aufweist.
  • Im Folgenden wird eine Richtung, in der das erste Substrat 110A, das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C gestapelt sind, auch als z-Achsenrichtung bezeichnet. Weiterhin ist eine Richtung, in der das erste Substrat 110A in der Richtung der z-Achse positioniert ist, als eine positive Richtung der z-Achse definiert. Weiterhin werden zwei zueinander orthogonale Richtungen auf einer Ebene (horizontale Ebene), die senkrecht zur z-Achsenrichtung steht, auch als x-Achsenrichtung bzw. y-Achsenrichtung bezeichnet. Darüber hinaus wird im Folgenden von zwei später beschriebenen Oberflächen der Halbleitersubstrate 101, 121 und 131, die einer Substrathauptfläche entgegengesetzt sind, eine Oberfläche auf der Seite, auf der eine funktionale Komponente wie ein Transistor vorgesehen ist, oder eine Oberfläche auf der Seite, auf der mehrschichtige Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135, die später für den Betrieb der funktionalen Komponente beschrieben sind, in jedem der Substrate vorgesehen sind, auch als Vorderfläche (Vorderseitenfläche) bezeichnet, und die andere dieser Oberfläche gegenüberliegende Oberfläche wird auch als Rückfläche (Rückflächenseitenfläche) bezeichnet. In jedem der Substrate wird die mit der Vorderfläche versehene Seite auch als Vorderflächenseite (Vorderseite) und die mit der Rückfläche versehene Seite auch als Rückflächenseite (Rückseite) bezeichnet.
  • Das erste Substrat 110A umfasst hauptsächlich ein Halbleitersubstrat 101, das beispielsweise Silizium (Si) umfasst, und die auf dem Halbleitersubstrat 101 gebildete mehrschichtige Verdrahtungsschicht 105. Eine Pixeleinheit, in der Pixel zweidimensional angeordnet sind, und eine Pixelsignalverarbeitungsschaltung, die ein Pixelsignal verarbeitet, werden hauptsächlich auf dem Halbleitersubstrat 101 gebildet. Jedes der Pixel umfasst hauptsächlich eine Photodiode (PD), die Licht (Beobachtungslicht) von einem Beobachtungsziel empfängt und eine photoelektrische Umwandlung durchführt, und eine Treiberschaltung mit einem Transistor oder dergleichen, die ein elektrisches Signal (Pixelsignal) ausliest, das dem von der PD erfassten Beobachtungslicht entspricht. In der Pixelsignalverarbeitungsschaltung werden verschiedene Arten der Signalverarbeitung wie z.B. die Analog-Digital-Wandlung (AD-Wandlung) am Pixelsignal durchgeführt. Zu beachten ist, dass die Pixeleinheit in der vorliegenden Ausführungsform nicht auf eine Pixeleinheit beschränkt ist, in der die Pixel zweidimensional angeordnet sind; Pixel können dreidimensional angeordnet sein. Weiterhin kann in der vorliegenden Ausführungsform ein Substrat mit einem anderen Material als einem Halbleiter anstelle des Halbleitersubstrats 101 verwendet werden. So kann beispielsweise anstelle des Halbleitersubstrats 101 ein Saphirsubstrat verwendet werden. In diesem Fall kann eine Form verwendet werden, bei der ein Film, der eine photoelektrische Umwandlung durchführt (z.B. ein organischer photoelektrischer Umwandlungsfilm), auf dem Saphirsubstrat abgeschieden wird, um ein Pixel zu bilden.
  • Ein Isolierfilm 103 wird auf eine Vorderfläche des Halbleitersubstrats 101 gestapelt, auf der die Pixeleinheit und die Pixelsignalverarbeitungsschaltung gebildet sind. Innerhalb des Isolierfilms 103 ist die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 105 ausgebildet, die Signalverdrahtungsleitungen zum Übertragen verschiedener Signale wie eines Pixelsignals und eines Steuersignals zum Ansteuern eines Transistors einer Treiberschaltung umfasst. Die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 105 umfasst weiterhin eine Stromversorgungsleitung, eine Erdungsleitung (GND-Leitung) und dergleichen. Zu beachten ist, dass im Folgenden aus Gründen der Einfachheit die Signalleitungsverdrahtung bzw. Signalverdrahtungsleitung in einigen Fällen einfach als Signalleitung bezeichnet werden kann. Darüber hinaus werden die Stromversorgungsleitung und die GND-Leitung in einigen Fällen gemeinsam als Stromversorgungsleitung bezeichnet. Eine unterste Verdrahtungsleitung der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 kann über einen Kontakt 107, in den ein elektrisch leitfähiges Material wie Wolfram (W) eingebettet ist, elektrisch mit der Pixeleinheit oder der Pixelsignalverarbeitungsschaltung gekoppelt werden. Tatsächlich können eine Vielzahl von Verdrahtungsschichten durch wiederholte Bildung eines Zwischenschicht-Isolierfilms mit einer vorbestimmten Dicke und Bildung der Verdrahtungsschicht gebildet werden. In 1 werden diese mehrschichtigen Zwischenschicht-Isolierfilme jedoch aus Gründen der Einfachheit gemeinsam als Isolierfilm 103 und die Vielzahl der Verdrahtungsschichten gemeinsam als mehrschichtige Verdrahtungsschicht 105 bezeichnet.
  • Zu beachten ist, dass in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 ein Pad 151 als externe Ein-/Ausgabeeinheit (I/O-Einheit), die verschiedene Signale mit der Außenseite austauscht, gebildet werden kann. Das Pad 151 kann entlang des Außenumfangs des Chips vorgesehen werden.
  • Das zweite Substrat 110B ist beispielsweise ein Logiksubstrat. Das zweite Substrat 110B umfasst hauptsächlich ein Halbleitersubstrat 121, das beispielsweise Si umfasst, und die auf dem Halbleitersubstrat 121 gebildete mehrschichtige Verdrahtungsschicht 125. Auf dem Halbleitersubstrat 121 ist eine Logikschaltung ausgebildet. In der Logikschaltung werden verschiedene Arten der Signalverarbeitung im Zusammenhang mit dem Betrieb der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 ausgeführt. So kann beispielsweise in der Logikschaltung die Steuerung eines Steuersignals zum Ansteuern der Pixeleinheit des ersten Substrats 110A (d.h. die Ansteuerung der Pixeleinheit) und der Austausch von Signalen mit der Außenseite gesteuert werden. Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Ausführungsform ein Substrat mit einem anderen Material als einem Halbleiter anstelle des Halbleitersubstrats 121 verwendet werden kann. So kann beispielsweise anstelle des Halbleitersubstrats 121 ein Saphirsubstrat verwendet werden. In diesem Fall kann eine Form verwendet werden, bei der eine Halbleiterschicht (z.B. eine Si-Schicht) auf dem Saphirsubstrat abgeschieden wird und eine Logikschaltung in der Halbleiterschicht gebildet wird.
  • Ein Isolierfilm 123 wird auf die Vorderseite des Halbleitersubstrats 121 gestapelt, auf dem die Logikschaltung gebildet ist. Die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 125 zur Übertragung verschiedener Signale im Zusammenhang mit dem Betrieb der Logikschaltung ist innerhalb des Isolierfilms 123 ausgebildet. Die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 125 umfasst weiterhin eine Stromversorgungsleitung, eine GND-Leitung und dergleichen. Die unterste Verdrahtungsleitung der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 kann über einen Kontakt 127 elektrisch mit der Logikschaltung gekoppelt werden, in die beispielsweise ein elektrisch leitfähiges Material wie W eingebettet ist. Zu beachten ist, dass ähnlich wie der Isolierfilm 103 und die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A der Isolierfilm 123 des zweiten Substrats 110B auch ein Sammelbegriff von Zwischenlagen-Isolierfilmen in einer Vielzahl von Schichten sein kann und die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 125 ein Sammelbegriff von Verdrahtungsschichten in einer Vielzahl von Schichten sein kann.
  • Das dritte Substrat 110C ist beispielsweise ein Speichersubstrat. Das dritte Substrat 110C umfasst hauptsächlich das Halbleitersubstrat 131, das beispielsweise Si umfasst, und die auf dem Halbleitersubstrat 131 gebildete mehrschichtige Verdrahtungsschicht 135. Auf dem Halbleitersubstrat 131 ist eine Speicherschaltung ausgebildet. Die Speicherschaltung hält vorübergehend ein Pixelsignal, das von der Pixeleinheit des ersten Substrats 110A erfasst und einer AD-Wandlung durch die Pixelsignalverarbeitungsschaltung unterzogen wird. Das vorübergehende Halten eines Pixelsignals in der Speicherschaltung ermöglicht einen globalen Verschluss und ermöglicht das Auslesen des Pixelsignals aus der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 nach außen mit höherer Geschwindigkeit. Daher ist es auch bei Hochgeschwindigkeitsaufnahmen möglich, ein Bild von höherer Qualität aufzunehmen, bei dem Verzerrungen unterdrückt werden. Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Ausführungsform ein Substrat mit einem anderen Material als einem Halbleiter anstelle des Halbleitersubstrats 131 verwendet werden kann. So kann beispielsweise anstelle des Halbleitersubstrats 131 ein Saphirsubstrat verwendet werden. In diesem Fall kann eine Form verwendet werden, bei der ein Film (z.B. ein Phasenwechselmaterialfilm) zur Bildung eines Speicherelements auf dem Saphirsubstrat abgeschieden wird und eine Speicherschaltung unter Verwendung des Films gebildet wird.
  • Eine isolierende Schicht 133 wird auf eine Vorderfläche des Halbleitersubstrats 131 gestapelt, auf der die Speicherschaltung gebildet ist. Die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 135 zur Übertragung verschiedener Signale im Zusammenhang mit dem Betrieb der Speicherschaltung ist innerhalb des Isolierfilms 133 ausgebildet. Die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 135 umfasst weiterhin eine Stromversorgungsleitung, eine GND-Leitung und dergleichen. Die unterste Verdrahtungsleitung der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 kann über einen Kontakt 137, in den beispielsweise ein elektrisch leitfähiges Material wie W eingebettet ist, elektrisch mit der Speicherschaltung gekoppelt werden. Zu beachten ist, dass ähnlich wie der Isolierfilm 103 und die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A der Isolierfilm 133 des dritten Substrats 110C auch ein Sammelbegriff von Zwischenlagen-Isolierfilmen in einer Vielzahl von Schichten sein kann und die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 135 ein Sammelbegriff von Verdrahtungsschichten in einer Vielzahl von Schichten sein kann.
  • In der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 kann das Pad 151 als I/O-Einheit fungieren, die verschiedene Signale mit der Außenseite austauscht. Die Pads 151 können am Außenumfang des Chips vorgesehen werden.
  • Das erste Substrat 110A, das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C werden jeweils in einem Waferzustand hergestellt. Danach werden diese Substrate miteinander verbunden und die Verfahren zur elektrischen Kopplung der jeweiligen Signalleitungen im Substrat untereinander bzw. miteinander und der jeweiligen in den jeweiligen Substraten vorgesehenen Stromleitungen untereinander bzw. miteinander durchgeführt.
  • Insbesondere sind zunächst das erste Substrat 110A im Waferzustand und das zweite Substrat 110B im Waferzustand so verbunden, dass die Vorderfläche des Halbleitersubstrats 101 (die Oberfläche, auf der die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 105 vorgesehen ist) des ersten Substrats 110A und die Vorderfläche des Halbleitersubstrats 121 (die Oberfläche, auf der die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 125 vorgesehen ist) des zweiten Substrats 110B einander gegenüberliegen. Im Folgenden wird ein solcher Zustand, in dem die beiden Substrate mit den einander gegenüberliegenden Oberflächen der Halbleitersubstrate miteinander verbunden sind, auch als Face to Face (F-to-F) bezeichnet.
  • Als nächstes wird das dritte Substrat 110C im Waferzustand weiter mit der mehrschichtigen Struktur des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B im Waferzustand so verbunden, dass eine Rückfläche des Halbleitersubstrats 121 des zweiten Substrats 110B (eine Fläche auf der Seite gegenüber zur Seite, auf der die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 125 vorgesehen ist) und die Vorderfläche des Halbleitersubstrats 131 des dritten Substrats 110C (eine Fläche auf der Seite, auf der die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 135 vorgesehen ist) einander gegenüberliegen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Halbleitersubstrat 121 vor dem Bondschritt gedünnt, und auf der Rückflächenseite des Halbleitersubstrats 121 wird ein Isolierfilm 129 mit einer vorbestimmten Dicke gebildet. Im Folgenden wird ein solcher Zustand, in dem die beiden Substrate mit jeweils gegenüberliegenden Vorder- und Rückflächenseiten der Halbleitersubstrate verbunden sind, auch als Face to Back (F-to-B) bezeichnet.
  • Anschließend wird das Halbleitersubstrat 101 des ersten Substrats 110A gedünnt und auf seiner Rückflächenseite ein Isolierfilm 109 gebildet. Das TSV 157 wird gebildet, um die Signalleitung im ersten Substrat 110A und die Signalleitung im zweiten Substrat 110B elektrisch miteinander zu koppeln und die Stromversorgungsleitung im ersten Substrat 110A und die Stromversorgungsleitung im zweiten Substrat 110B elektrisch miteinander zu koppeln. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Spezifikation aus Gründen der Einfachheit die Verdrahtungsleitung in einem Substrat und die hiermit elektrisch gekoppelte Verdrahtungsleitung in einem anderen Substrat einfach mit dem Begriff „ein Substrat und ein anderes Substrat sind elektrisch miteinander gekoppelt“ abgekürzt werden können. Wenn zu diesem Zeitpunkt ausgedrückt wird „Substrate sind elektrisch miteinander gekoppelt“, kann die tatsächlich elektrisch gekoppelte Verdrahtungsleitung eine Signalleitung oder eine Stromversorgungsleitung sein. In der vorliegenden Spezifikation bedeutet das TSV ein Via, das von einer Oberfläche eines beliebigen aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrats 110B und drittem Substrat 110C bereitgestellt wird, um mindestens eines der Halbleitersubstrate 101, 121 oder 131 zu durchdringen. In der vorliegenden Ausführungsform kann, wie vorstehend beschrieben, ein Substrat mit einem anderen Material als einem Halbleiter anstelle der Halbleitersubstrate 101, 121 und 131 verwendet werden; in der vorliegenden Spezifikation wird jedoch aus Gründen der Zweckmäßigkeit auch ein Via, das zum Durchdringen eines Substrats mit einem anderen Material als einem Halbleiter vorgesehen ist, auch als TSV bezeichnet.
  • Das TSV 157 ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass es die im ersten Substrat 110A vorgesehene Signalleitung und die im zweiten Substrat 110B vorgesehene Signalleitung elektrisch miteinander koppelt und die im ersten Substrat 110A vorgesehene Stromversorgungsleitung und die im zweiten Substrat 110B vorgesehene Stromversorgungsleitung elektrisch miteinander koppelt. Insbesondere wird das TSV 157 gebildet, indem ein erstes Durchgangsloch gebildet wird, das eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A freilegt, und ein zweites Durchgangsloch, das sich von dem ersten Durchgangsloch unterscheidet und das eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A freilegt, und indem ein elektrisch leitfähiges Material in das erste und zweite Durchgangsloch eingebettet wird. Das TSV 157 ermöglicht eine elektrische Kopplung zwischen der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B. Zu beachten ist, dass das TSV, das die Verdrahtungsleitungen der Vielzahl von Substraten auf diese Weise durch zwei verschiedene Durchgangslöcher (Öffnungen, die mindestens ein Halbleitersubstrat durchdringen) elektrisch koppelt, auch als Doppelkontakt bezeichnet wird.
  • In dem in 1 dargestellten Konfigurationsbeispiel wird das TSV 157 durch Einbetten eines ersten Metalls (z.B. Kupfer (Cu)) in das Durchgangsloch gebildet, das in den später beschriebenen mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 enthalten ist. Das in dem TSV 157 enthaltene elektrisch leitfähige Material muss jedoch nicht unbedingt mit dem ersten Metall identisch sein, und jedes Material kann als elektrisch leitfähiges Material verwendet werden.
  • Nachdem das TSV 157 gebildet wurde, werden eine Farbfilterschicht 111 (CF-Schicht 111) und eine Mikrolinsenanordnung 113 (ML-Anordnung 113) auf einer Rückflächenseite des Halbleitersubstrats 101 des ersten Substrats 110A gebildet, wobei der Isolierfilm 109 dazwischen angeordnet ist.
  • Die CF-Schicht 111 wird durch zweidimensionales Anordnen einer Vielzahl von CFs konfiguriert. Die ML-Anordnung 113 ist konfiguriert, indem sie eine Vielzahl von MLs zweidimensional anordnet. Die CF-Schicht 111 und die ML-Anordnung 113 sind unmittelbar über der Pixeleinheit gebildet, und ein CF und eine ML sind für die PD eines Pixels angeordnet.
  • Jeder CF der CF-Schicht 111 hat beispielsweise eine beliebige Farbe von Rot, Grün und Blau. Das durch das CF hindurchgegangene Beobachtungslicht tritt in die PD des Pixels ein, und das Pixelsignal wird erfasst, wodurch das Pixelsignal einer Farbkomponente des Farbfilters für ein Beobachtungsziel erfasst wird (d.h. eine Abbildung in Farbe wird möglich). Tatsächlich funktioniert ein Pixel, das einem CF entspricht, als Sub-Pixel, und ein Pixel kann eine Vielzahl von Sub-Pixeln beinhalten. So kann beispielsweise in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 ein Pixel vierfarbige Subpixel eines Pixels beinhalten, in dem ein rotes CF vorgesehen ist (d.h. ein roter Pixel), ein Pixel, in dem ein grünes CF vorgesehen ist (d.h. ein grüner Pixel), ein Pixel, in dem ein blaues CF vorgesehen ist (d.h. ein blauer Pixel), und ein Pixel, in dem ein CF nicht vorgesehen ist (d.h. ein weißer Pixel). In der vorliegenden Spezifikation wird jedoch aus Gründen der Erklärung eine Konfiguration, die einem Sub-Pixel entspricht, auch einfach als Pixel bezeichnet, ohne das Sub-Pixel und das Pixel voneinander zu unterscheiden. Zu beachten ist, dass das Verfahren zum Anordnen von CFs nicht besonders eingeschränkt ist und verschiedene Anordnungen sein können, wie z.B. eine Delta-Anordnung, eine Streifenanordnung, eine Diagonalanordnung oder eine Rechteckanordnung.
  • Die ML-Anordnung 113 ist so ausgebildet, dass jede ML unmittelbar über jedem CF positioniert werden kann. Unter der Voraussetzung, dass die ML-Anordnung 113 es dem von der ML gesammelten Beobachtungslicht ermöglicht, durch das CF in die PD des Pixels einzudringen, wird es möglich, die Effizienz der Lichtsammlung des Beobachtungslichts zu verbessern und somit einen Effekt der Verbesserung der Empfindlichkeit der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 zu erzielen.
  • Nachdem die CF-Schicht 111 und die ML-Anordnung 113 gebildet sind, werden jeweils die Padöffnungen 153a bzw. 153b gebildet, um die in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C vorgesehenen Pads 151 freizulegen. Die Padöffnung 153a wird so ausgebildet, dass sie sich von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A zu einer Metalloberfläche des Pads 151 erstreckt, die in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehen ist. Die Padöffnung 153b wird so ausgebildet, dass sie das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A durchdringt und die Metalloberfläche des Pads 151 erreicht, die in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C vorgesehen ist. Das Pad 151 und eine andere externe Schaltung sind über die Padöffnungen 153a und 153b elektrisch miteinander gekoppelt, z.B. durch Drahtbonden. Das heißt, entsprechende Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem dritten Substrat 110C enthalten sind, können über eine andere externe Schaltung elektrisch miteinander gekoppelt werden, und entsprechende Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem dritten Substrat 110C enthalten sind, können über eine andere externe Schaltung elektrisch miteinander gekoppelt werden.
  • In der vorliegenden Spezifikation werden in einem Fall, in dem eine Vielzahl von Padöffnungen 153 in der Darstellung wie in 1 vorhanden ist, die Padöffnungen 153 aus Gründen der Übersichtlichkeit voneinander unterschieden, indem den jeweiligen Enden der Bezugskennzeichen unterschiedliche Buchstaben zugeordnet werden, wie etwa die Padöffnungen 153a, 153b,....
  • Danach wird eine gestapelte Waferstruktur, die im Waferzustand gestapelt und verarbeitet wird, für jede einzelne Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 geschnitten und damit die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 komplettiert.
  • Der schematische Aufbau der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 wurde oben beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, werden in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, werden durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt. Die durch die Padöffnungen 153a und 153b freiliegenden Pads 151 sind über ein elektrisches Kopplungsmittel, wie beispielsweise eine außerhalb der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 vorgesehene Verdrahtungsleitung, miteinander gekoppelt, wobei die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehenen Signalleitungen elektrisch miteinander gekoppelt sein können und die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehenen jeweiligen Stromversorgungsleitungen elektrisch miteinander gekoppelt sein können. Das heißt, die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A, im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, können über das TSV 157, das Pad 151 und die Padöffnungen 153a und 153b elektrisch miteinander gekoppelt werden, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A, im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, können über das TSV 157, das Pad 151 und die Padöffnungen 153a und 153b elektrisch miteinander gekoppelt werden. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Spezifikation eine Struktur, die die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen in den Substraten vorgesehenen Stromversorgungsleitungen elektrisch koppeln kann wie TSV 157, Pad 151 und die in 1 dargestellten Padöffnungen 153a und 153b, auch gemeinsam als Kopplungsstruktur bezeichnet wird. Obwohl nicht in der in 1 dargestellten Struktur verwendet, ist auch eine Elektrodenübergangsstruktur 159 (eine Struktur, die auf einer Verbindungsfläche zwischen Substraten existiert und in einem Zustand verbunden ist, in dem die jeweils auf den Verbindungsflächen gebildeten Elektroden in direktem Kontakt miteinander stehen), wie später beschrieben, von der Kopplungsstruktur erfasst.
  • Zu beachten ist, dass die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A, die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C konfiguriert werden können durch Stapeln einer Vielzahl von ersten metallischen Verdrahtungsschichten 141 mit einem ersten Metall mit einem relativ geringen Widerstand. Das erste Metall ist z.B. Kupfer (Cu). Der Einsatz einer Cu-Leitung ermöglicht den Austausch von Signalen mit höherer Geschwindigkeit. Das Pad 151 kann jedoch ein zweites Metall beinhalten, das sich vom ersten Metall unterscheidet, unter Berücksichtigung der Haftfähigkeit usw. der Drahtverbindung mit dem Draht. Dementsprechend können in dem dargestellten Konfigurationsbeispiel die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C, die jeweils das Pad 151 aufweisen, jeweils in der gleichen Schicht wie die des Pads 151 eine zweite metallische Verdrahtungsschicht 143 aufweisen, die durch das zweite Metall gebildet wird. Das zweite Metall ist z.B. Aluminium (Al). Zusätzlich zum Pad 151 kann die Al-Leitung z.B. als Stromversorgungsleitung oder als GND-Leitung verwendet werden, die im Allgemeinen als breite Leiterbahn bzw. Verdrahtungsleitung ausgebildet ist.
  • Darüber hinaus sind das erste Metall und das zweite Metall nicht auf Cu und Al beschränkt, wie vorstehend veranschaulicht. Als erstes Metall und zweites Metall können verschiedene Arten von Metall verwendet werden. Alternativ kann jede Verdrahtungsschicht der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 ein von Metall verschiedenes elektrisch leitfähiges Material beinhalten. Es genügt, wenn diese Verdrahtungsschichten ein elektrisch leitfähiges Material beinhalten, und das Material ist nicht beschränkt. Anstatt zwei Arten von elektrisch leitfähigen Materialien zu verwenden, können alle mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 mit jeweils dem Pad 151 das gleiche elektrisch leitfähige Material beinhalten.
  • In der vorliegenden Ausführungsform beinhalten das TSV 157 sowie eine Elektrode und ein Via, die in den später beschriebenen Elektrodenübergangsstrukturen 159 enthalten sind, auch das erste Metall (z.B. Cu). In einem Fall, in dem das erste Metall Cu ist, können diese Strukturen beispielsweise durch eine Damascene-Verfahren oder eine Dual-Damascene-Verfahren gebildet werden. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht auf ein solches Beispiel beschränkt, und ein Abschnitt oder alle diese Strukturen können ein zweites Metall, ein anderes Metall, das sich von dem ersten Metall und dem zweiten Metall unterscheidet, oder ein anderes nichtmetallisches elektrisch leitfähiges Material beinhalten. So kann beispielsweise das in dem TSV 157 enthaltene Via und die Elektrodenübergangsstrukturen 159 durch Einbetten eines metallischen Materials mit einer günstigen Einbettungsfähigkeit, wie beispielsweise W, in die Öffnungen gebildet werden. In einem Fall, in dem der Via-Durchmesser relativ klein ist, kann eine solche Struktur mit W bei Berücksichtigung der Einbettungsfähigkeit bevorzugt eingesetzt werden. Das TSV 157 muss nicht unbedingt durch Einbetten eines elektrisch leitfähigen Materials in das Durchgangsloch gebildet werden, sondern kann einen Film aus einem elektrisch leitfähigen Material beinhalten, der an der Innenwand (Seitenwand und Boden) des Durchgangslochs ausgebildet ist.
  • Obwohl die Darstellung in 1 und nachfolgenden Zeichnungen weggelassen wird, gibt es in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 Isoliermaterialien, die das erste Metall und das zweite Metall an Stellen elektrisch voneinander isolieren, die so dargestellt sind, dass das elektrisch leitfähige Material wie das erste Metall und das zweite Metall mit den Halbleitersubstraten 101, 121 und 131 in Kontakt stehen. Das Isoliermaterial kann beispielsweise eines der verschiedenen bekannten Materialien wie Siliziumoxid (SiO2) oder Siliziumnitrid (SiN) sein. Das Isoliermaterial kann zwischen dem elektrisch leitfähigen Material und jedem der Halbleitersubstrate 101, 121 und 131 eingefügt werden, oder es kann sich in jedem der Halbleitersubstrate 101, 121 und 131 befinden, die von dem Abschnitt entfernt sind, in dem das elektrisch leitfähige Material und jedes der Halbleitersubstrate 101, 121 und 131 in Kontakt miteinander stehen. So kann beispielsweise für das TSV 157 ein Isoliermaterial zwischen den Innenwänden der Durchgangslöcher in den Halbleitersubstraten 101, 121 und 131 und dem in die Durchgangslöcher eingebetteten elektrisch leitfähigen Material vorhanden sein (d.h. ein Film aus einem Isoliermaterial kann auf den Innenwänden der Durchgangslöcher gebildet werden). Alternativ können für das TSV 157 Isoliermaterialien an Abschnitten innerhalb der Halbleitersubstrate 101, 121 und 131, entfernt von den Durchgangslöchern in den Halbleitersubstraten 101, 121 und 131, in vorbestimmten Abständen in horizontaler Richtung vorhanden sein. Obwohl die Darstellung in 1 und nachfolgenden Zeichnungen weggelassen wird, existiert im Falle des ersten Metalls Cu ein Barrieremetall, um zu verhindern, dass Cu in Abschnitte diffundiert, in denen Cu in Kontakt mit den Halbleitersubstraten 101, 121 und 131 oder den Isolierfilmen 103, 109, 123, 129 und 133 steht. Als Barrieremetall können verschiedene bekannte Materialien wie Titannitrid (TiN) oder Tantalnitrid (TaN) verwendet werden.
  • Die spezifischen Konfigurationen der jeweiligen Komponenten (eine Pixeleinheit und eine Pixelsignalverarbeitungsschaltung, die im ersten Substrat 110A vorgesehen sind, eine Logikschaltung, die im zweiten Substrat 110B vorgesehen ist, und eine Speicherschaltung, die im dritten Substrat 110C vorgesehen ist), die mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 und die isolierenden Schichten 103, 109, 123, 129 und 133, die in den Halbleitersubstraten 101, 121 und 131 der jeweiligen Substrate gebildet sind, und deren Herstellungsverfahren können verschiedenen bekannten Konfigurationen und Verfahren ähnlich sein. Die spezifischen Konfigurationen und die Herstellungsverfahren werden daher hier nicht im Detail beschrieben.
  • So reicht es beispielsweise aus, wenn die Isolierfilme 103, 109, 123, 129 und 133 Materialien mit isolierenden Eigenschaften enthalten. Die Materialien sind nicht beschränkt. Die Isolierfilme 103, 109, 123, 129 und 133 können beispielsweise SiO2, SiN oder dergleichen beinhalten. Darüber hinaus muss jeder der Isolierfilme 103, 109, 123, 129 und 133 nicht eine Art von Isoliermaterial beinhalten, sondern kann eine Vielzahl von Arten von gestapelten Isoliermaterialien beinhalten. Darüber hinaus kann beispielsweise für ein Gebiet zur Ausbildung einer Verdrahtungsleitung, die Signale mit höherer Geschwindigkeit in den Isolierfilmen 103, 123 und 133 übertragen soll, ein Low-k-Material mit einer Isolationseigenschaft verwendet werden. Durch die Verwendung des Low-k-Materials kann die parasitäre Kapazität zwischen den Leitungen reduziert werden, was es ermöglicht, einen weiteren Beitrag zur Signalübertragung bei höherer Geschwindigkeit zu leisten.
  • Es ist möglich, andere spezifische Konfigurationen der jeweiligen Komponenten, die in den Halbleitersubstraten 101, 121 und 131 der jeweiligen Substrate gebildet sind, als die mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 und die Isolierfilme 103, 109, 123, 129 und 133 sowie die anderen Herstellungsverfahren hierfür, zum Beispiel diejenigen Konfigurationen entsprechend anzuwenden, die beispielsweise in PTL 1 beschrieben sind, einer vom Anmelder der vorliegenden Anmeldung eingereichten früheren Anmeldung.
  • Darüber hinaus wird in dem vorstehend beschriebenen Konfigurationsbeispiel das erste Substrat 110A mit einer Pixelsignalverarbeitungsschaltung errichtet, die eine Signalverarbeitung wie z.B. AD-Wandlung an einem Pixelsignal durchführt, wobei die vorliegende Ausführungsform nicht auf das Beispiel beschränkt ist. Ein Teil oder alle Funktionen der Pixelsignalverarbeitungsschaltung können dem zweiten Substrat 110B bereitgestellt werden. In diesem Fall kann die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 erzielt werden, die eine sogenannte Pixel-für-Pixel-Analog-Digital-Wandlung (Pixel-ADC) durchführt. In der Pixel-ADC wird ein von einem PD erfasstes Pixelsignal an die Pixelsignalverarbeitungsschaltung des zweiten Substrats 110B für jedes Pixel übertragen, und die AD-Konvertierung wird für jedes Pixel durchgeführt, zum Beispiel in einer Pixelanordnung, in der eine Vielzahl von Pixeln sowohl in Spalten- als auch in Zeilenrichtung angeordnet ist. Dies ermöglicht es, Pixelsignale einer AD-Wandlung zu unterziehen und mit höherer Geschwindigkeit auszulesen als die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1, die eine AD-Wandlerschaltung für jede Spalte der Pixelanordnung umfasst und eine allgemeine spaltenweise Analog-Digital-Wandlung (Spalte ADC) durchführt. In den Spalten ADC wird eine Vielzahl von Pixeln, die in einer Spalte enthalten sind, sequentiell einer AD-Wandlung unterzogen. Zu beachten ist, dass in einem Fall, in dem die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 konfiguriert ist, um die Pixel-ADC ausführen zu können, jedes Pixel mit einer Kopplungsstruktur versehen ist, die die jeweiligen Signalleitungen im ersten Substrat 110A und zweiten Substrat 110B elektrisch miteinander koppelt.
  • Darüber hinaus wurde in dem vorstehend beschriebenen Konfigurationsbeispiel ein Fall beschrieben, in dem das zweite Substrat 110B ein Logiksubstrat und das dritte Substrat 110C ein Speichersubstrat ist. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. Es ist ausreichend, wenn das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C Substrate mit anderen Funktionen als die des Pixel-Substrats sind, und die Funktionen können optional bestimmt werden. So muss beispielsweise die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 keine Speicherschaltung beinhalten. In diesem Fall können beispielsweise sowohl das zweite Substrat 110B als auch das dritte Substrat 110C als Logiksubstrate fungieren. Alternativ können eine Logikschaltung und eine Speicherschaltung in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C verteilt sein, und diese Substrate können zusammenarbeiten, um die Funktionen eines Logiksubstrats und eines Speichersubstrats zu erreichen. Alternativ kann das zweite Substrat 110B ein Speichersubstrat sein, und das dritte Substrat 110C kann ein Logiksubstrat sein.
  • Darüber hinaus werden in dem vorstehend beschriebenen Konfigurationsbeispiel Si-Substrate als Halbleitersubstrate 101, 121 und 131 in den jeweiligen Substraten verwendet, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf das Beispiel beschränkt. Als Halbleitersubstrate 101, 121 und 131 können auch andere Arten von Halbleitersubstraten verwendet werden, wie beispielsweise Galliumarsenid (GaAs) Substrate oder Siliziumkarbid (SiC) Substrate. Alternativ können, wie oben beschrieben, anstelle der Halbleitersubstrate 101, 121 und 131 beispielsweise Substrate verwendet werden, die jeweils ein von einem Halbleiter verschiedenes Material aufweisen, wie beispielsweise Saphirsubstrate,.
  • (Zur Anordnung der Kopplungsstruktur)
  • Wie in Bezug auf 1 beschrieben, können in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 die jeweiligen in den Substraten enthaltenen Signalleitungen über die Kopplungsstrukturen elektrisch miteinander gekoppelt werden, und/oder die jeweiligen in den Substraten enthaltenen Stromversorgungsleitungen können über eine Vielzahl von Substraten über die Kopplungsstrukturen elektrisch miteinander gekoppelt werden. Die Anordnung dieser Kopplungsstrukturen in der horizontalen Ebene kann geeignet bestimmt werden, um die Leistungsfähigkeit der gesamten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 durch Berücksichtigung der Konfiguration, Leistungsfähigkeit und dergleichen jedes der Substrate (Chips) zu verbessern. Es werden mehrere Variationen der Anordnung der Kopplungsstrukturen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 in der horizontalen Ebene beschrieben.
  • Jede der 2A und 2B ist eine erläuternde Darstellung eines Beispiels für die Anordnung der Kopplungsstrukturen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 in der horizontalen Ebene. Die 2A und 2B veranschaulichen jeweils die Anordnung der Kopplungsstrukturen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 in einem Fall, in dem beispielsweise eine Pixelsignalverarbeitungsschaltung, die eine Verarbeitung wie die AD-Wandlung auf einem Pixelsignal durchführt, auf dem ersten Substrat 110A errichtet ist.
  • 2A veranschaulicht schematisch das erste Substrat 110A, das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C, die in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 enthalten sind. Die elektrische Kopplung zwischen der unteren Oberfläche (Oberfläche gegenüber dem zweiten Substrat 110B) des ersten Substrats 110A und der oberen Oberfläche (Oberfläche gegenüber dem ersten Substrat 110A) des zweiten Substrats 110B durch Kopplungsstrukturen wird durch eine unterbrochene Linie simuliert angezeigt, und die elektrische Kopplung zwischen der unteren Oberfläche (Oberfläche gegenüber dem dritten Substrat 110C) des zweiten Substrats 110B und der oberen Oberfläche (Oberfläche gegenüber dem zweiten Substrat 110B) des dritten Substrats 110C durch Kopplungsstrukturen wird durch eine durchgezogene Linie simuliert angezeigt.
  • Auf der Oberseite des ersten Substrats 110A sind die Positionen einer Pixeleinheit 206 und einer Kopplungsstruktur 201 dargestellt. Die Kopplungsstruktur 201 fungiert als I/O-Einheit zum Austausch verschiedener Signale, wie beispielsweise eines Stromversorgungssignals und eines GND-Signals mit der Außenseite. Insbesondere kann die Kopplungsstruktur 201 das Pad 151 sein, das an der Oberseite bzw. oberen Oberfläche des ersten Substrats 110A vorgesehen ist. Alternativ, wie in 1 dargestellt, kann die Kopplungsstruktur 201 in einem Fall, in dem das Pad 151 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A, der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B oder der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C bereitgestellt ist, eine Padöffnung 153 sein, die vorgesehen ist, um das Pad 151 freizulegen. Alternativ kann das Pad 151 eine später beschriebene Leitungsöffnung 155 sein. Wie in 2A dargestellt, ist das erste Substrat 110A mit der Pixeleinheit 206 in der Mitte des Chips versehen, und die in der I/O-Einheit enthaltenen Kopplungsstrukturen 201 sind um die Pixeleinheit 206 herum angeordnet (d.h. entlang des äußeren Umfangs des Chips). Darüber hinaus können, obwohl nicht veranschaulicht, Pixelsignalverarbeitungsschaltungen auch um die Pixeleinheit 206 herum angeordnet werden.
  • 2B veranschaulicht schematisch die Positionen der Kopplungsstrukturen 202 auf der Unterseite des ersten Substrats 110A, die Positionen der Kopplungsstrukturen 203 auf der Oberseite des zweiten Substrats 110B, die Positionen der Kopplungsstrukturen 204 auf der Unterseite des zweiten Substrats 110B und die Positionen der Kopplungsstrukturen 205 auf der Oberseite des dritten Substrats 110C. Diese Kopplungsstrukturen 202 bis 205 können jeweils das TSV 157 oder die zwischen den Substraten vorgesehene Elektrodenübergangsstruktur 159 sein, wie später beschrieben. Alternativ, wie in 1 gezeigt, kann in einem Fall, in dem das Pad 151 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B oder in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C bereitgestellt ist, die Padöffnung 153 diejenige sein, aus den Kopplungsstrukturen 202 bis 205, um das Pad 151 freizulegen, das unmittelbar unterhalb der Kopplungsstruktur 201 positioniert ist. Alternativ können die Kopplungsstrukturen 202 bis 205 die später beschriebene Leitungsöffnung 155 sein. Es ist zu beachten, dass 2B die Kopplungsstrukturen 202 bis 205 in Übereinstimmung mit den in 2A dargestellten Formen von geraden Linien zur Kennzeichnung der elektrischen Kopplung darstellt. Das heißt, die Kopplungsstrukturen 202 auf der Unterseite des ersten Substrats 110A und die Kopplungsstrukturen 203 auf der Oberseite des zweiten Substrats 110B werden mit unterbrochenen Linien und die Kopplungsstrukturen 204 auf der Unterseite des zweiten Substrats 110B und die Kopplungsstrukturen 205 auf der Oberseite des dritten Substrats 110C mit durchgehenden Linien gekennzeichnet.
  • Wie vorstehend beschrieben, sind in dem veranschaulichten Konfigurationsbeispiel Pixelsignalverarbeitungsschaltungen um die Pixeleinheit 206 des ersten Substrats 110A herum errichtet. Daher werden die von der Pixeleinheit 206 erfassten Pixelsignale einer Verarbeitung, wie beispielsweise einer AD-Umwandlung, durch die Pixelsignalverarbeitungsschaltungen auf dem ersten Substrat 110A unterzogen und dann an das Schaltungen auf dem zweitne Substrat 110B übertragen. Darüber hinaus sind, wie vorstehend beschrieben, die in der I/O-Einheit enthaltenen Kopplungsstrukturen 201 auch um die Pixeleinheit 206 des ersten Substrats 110A des ersten Substrats 110A angeordnet. Daher sind, wie in 2B veranschaulicht, die Kopplungsstrukturen 202 auf der Unterseite des ersten Substrats 110A entlang des äußeren Umfangs des Chips im Zusammenhang mit den Bereichen angeordnet, in denen die Pixelsignalverarbeitungsschaltungen und die I/O-Einheiten vorhanden sind, um die Pixelsignalverarbeitungsschaltungen und die I/O-Einheiten elektrisch mit den im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Schaltungen zu koppeln. Darüber hinaus sind die Kopplungsstrukturen 203 auf der Oberseite des zweiten Substrats 110B ebenfalls entsprechend entlang des Außenumfangs des Chips angeordnet.
  • Währenddessen kann eine Logikschaltung oder eine Speicherschaltung, die auf dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C errichtet ist, auf der gesamten Oberfläche des Chips gebildet werden. Die Kopplungsstrukturen 204 auf der Unterseite des zweiten Substrats 110B und die Kopplungsstrukturen 205 auf der Oberseite des dritten Substrats 110C sind somit über die gesamte Oberfläche der Chips im Zusammenhang mit der Position, an der die Logikschaltung oder die Speicherschaltung errichtet ist, angeordnet, wie in 2B dargestellt.
  • Die 2C und 2D sind jeweils eine erläuternde Darstellung eines weiteren Beispiels für die Anordnung von Kopplungsstrukturen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 in der horizontalen Ebene. Die 2C und 2D veranschaulichen jeweils die Anordnung der Kopplungsstrukturen in einem Fall, in dem beispielsweise die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 konfiguriert ist, um Pixel-ADC ausführen zu können. In diesem Fall ist eine Pixelsignalverarbeitungsschaltung nicht auf dem ersten Substrat 110A, sondern auf dem zweiten Substrat 110B errichtet.
  • Ähnlich wie bei 2A veranschaulicht 2C schematisch das erste Substrat 110A, das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C, die in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 enthalten sind. Die elektrische Kopplung zwischen der unteren Oberfläche (Oberfläche gegenüber dem zweiten Substrat 110B) des ersten Substrats 110A und der oberen Oberfläche (Oberfläche gegenüber dem ersten Substrat 110A) des zweiten Substrats 110B durch Kopplungsstrukturen wird durch eine unterbrochene Linie oder eine gestrichelte Linie in simulierter Weise angezeigt, und die elektrische Kopplung zwischen der unteren Oberfläche (Oberfläche gegenüber dem dritten Substrat 110C) des zweiten Substrats 110B und der oberen Oberfläche (Oberfläche gegenüber dem zweiten Substrat 110B) des dritten Substrats 110C durch Kopplungsstrukturen wird durch eine durchgehende Linie in einer simulierten Weise angezeigt. Unter den Linien, die eine elektrische Kopplung zwischen der Unterseite des ersten Substrats 110A und der Oberseite des zweiten Substrats 110B anzeigen, zeigt eine gestrichelte Linie eine elektrische Kopplung an, die sich beispielsweise auf eine I/O-Einheit bezieht, die ebenfalls in 2A existiert, und eine gepunktete Linie zeigt eine elektrische Kopplung in Bezug auf Pixel-ADC, die in 2A nicht existiert.
  • Ähnlich wie in 2B veranschaulicht 2D schematisch die Positionen der Kopplungsstrukturen 202 auf der Unterseite des ersten Substrats 110A, die Positionen der Kopplungsstrukturen 203 auf der Oberseite des zweiten Substrats 110B, die Positionen der Kopplungsstrukturen 204 auf der Unterseite des zweiten Substrats 110B und die Positionen der Kopplungsstrukturen 205 auf der Oberseite des dritten Substrats 110C. Es ist zu beachten, dass 2D die Kopplungsstrukturen 202 bis 205 im Zusammenhang mit den in 2C dargestellten Formen von geraden Linien zur Kennzeichnung der elektrischen Kopplung darstellt. Das heißt, unter den Kopplungsstrukturen 202 auf der Unterseite des ersten Substrats 110A oder den Kopplungsstrukturen 203 auf der Oberseite des zweiten Substrats 110B werden diejenigen, die beispielsweise einer elektrischen Kopplung in Bezug auf I/O-Einheiten entsprechen, die ebenfalls in 2A vorliegen, durch gestrichelte Linien und diejenigen, die einer elektrischen Kopplung in Bezug auf Pixel-ADC entsprechen können, durch gepunktete Linien angezeigt. Im Gegensatz dazu werden die Kopplungsstrukturen 204 auf der Unterseite des zweiten Substrats 110B und die Kopplungsstrukturen 205 auf der Oberseite des dritten Substrats 110C durch durchgezogene Linien dargestellt.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist in dem veranschaulichten Konfigurationsbeispiel eine Pixelsignalverarbeitungsschaltung auf dem zweiten Substrat 110B montiert und die Pixelsignalverarbeitungsschaltung ist konfiguriert, um Pixel-ADC durchführen zu können. Das heißt, ein von jedem Pixel der Pixeleinheit 206 erfasstes Pixelsignal wird an die auf dem zweiten Substrat 110B unmittelbar darunter montierte Pixelsignalverarbeitungsschaltung für jedes Pixel übertragen, und die Pixelsignalverarbeitungsschaltung führt eine Verarbeitung wie beispielsweise eine AD-Wandlung durch. Wie in den 2C und 2D dargestellt, sind im Konfigurationsbeispiel die Kopplungsstrukturen 202 auf der Unterseite des ersten Substrats 110A somit entlang des Außenumfangs des Chips (Kopplungsstrukturen 202 durch die gestrichelten Linien in der Darstellung gekennzeichnet) in Verbindung mit den Bereichen, in denen die I/O-Einheiten vorhanden sind, um Signale von den I/O-Einheiten an die Schaltungen auf dem zweiten Substrat 110B zu übertragen, angeordnet und über den gesamten Bereich, in dem die Pixel-Einheit 206 vorhanden ist (Kopplungsstrukturen 202 durch die gestrichelten Linien in der Darstellung gekennzeichnet), um ein Pixelsignal von jedem Pixel der Pixel-Einheit 206 an die Schaltungen auf dem zweiten Substrat 110B zu übertragen.
  • Die jeweiligen Signalleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C sind elektrisch miteinander gekoppelt, ähnlich wie in den 2A und 2B dargestellt. Wie in den 2C und 2D dargestellt, sind die Kopplungsstrukturen 204 auf der Unterseite des zweiten Substrats 110B und die Kopplungsstrukturen 205 auf der Oberseite des dritten Substrats 110C somit über die gesamte Oberfläche der Chips angeordnet.
  • Die 2E und 2F sind jeweils eine erläuternde Darstellung eines weiteren Beispiels für die Anordnung von Kopplungsstrukturen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 in der horizontalen Ebene. Die 2E und 2F veranschaulichen jeweils die Anordnung der Kopplungsstrukturen in einem Fall, in dem beispielsweise eine Speicherschaltung auf dem zweiten Substrat 110B errichtet ist.
  • Ähnlich wie bei 2A veranschaulicht 2E schematisch das erste Substrat 110A, das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C, die in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 enthalten sind. Die elektrische Kopplung zwischen der unteren Oberfläche (Oberfläche gegenüber dem zweiten Substrat 110B) des ersten Substrats 110A und der oberen Oberfläche (Oberfläche gegenüber dem ersten Substrat 110A) des zweiten Substrats 110B durch Kopplungsstrukturen wird durch eine unterbrochene Linie oder eine gepunktete Linie in simulierter Weise angezeigt, und die elektrische Kopplung zwischen der unteren Oberfläche (Oberfläche gegenüber dem dritten Substrat 110C) des zweiten Substrats 110B und der oberen Oberfläche (Oberfläche gegenüber dem zweiten Substrat 110B) des dritten Substrats 110C durch Kopplungsstrukturen wird durch eine feste Linie oder eine gepunktete Linie in einer simulierten Weise angezeigt. Unter den Linien, die eine elektrische Kopplung zwischen der Unterseite des ersten Substrats 110A und der Oberseite des zweiten Substrats 110B anzeigen, zeigt eine unterbrochene Linie eine elektrische Kopplung an, die sich beispielsweise auf eine I/O-Einheit bezieht, die ebenfalls in 2A existiert, und eine gepunktete Linie zeigt eine elektrische Kopplung in Bezug auf eine Speicherschaltung an, die in 2A nicht existiert. Darüber hinaus zeigen die durchgezogenen Linien unter den Linien, die eine elektrische Kopplung zwischen der unteren Oberfläche des zweiten Substrats 110B und der oberen Oberfläche des dritten Substrats 110C anzeigen, eine elektrische Kopplung an, die ebenfalls in 2A existiert, bezogen auf Signale, die beispielsweise nicht direkt mit dem Betrieb einer Speicherschaltung zusammenhängen, und die gepunkteten Linien eine elektrische Kopplung, die in 2A nicht existiert, bezogen auf eine Speicherschaltung.
  • Ähnlich wie in 2B veranschaulicht 2F schematisch die Positionen der Kopplungsstrukturen 202 auf der Unterseite des ersten Substrats 110A, die Positionen der Kopplungsstrukturen 203 auf der Oberseite des zweiten Substrats 110B, die Positionen der Kopplungsstrukturen 204 auf der Unterseite des zweiten Substrats 110B und die Positionen der Kopplungsstrukturen 205 auf der Oberseite des dritten Substrats 110C. Es ist zu beachten, dass 2F die Kopplungsstrukturen 202 bis 205 im Zusammenhang mit den in 2E dargestellten Formen von geraden Linien zur Kennzeichnung der elektrischen Kopplung darstellt. Das heißt, unter den Kopplungsstrukturen 202 auf der Unterseite des ersten Substrats 110A oder den Kopplungsstrukturen 203 auf der Oberseite des zweiten Substrats 110B werden diejenigen, die beispielsweise einer elektrischen Kopplung in Bezug auf I/O-Einheiten entsprechen, die ebenfalls in 2A existieren, durch unterbrochene Linien und diejenigen, die einer elektrischen Kopplung in Bezug auf eine Speicherschaltung entsprechen können, durch gepunktete Linien angezeigt. Darüber hinaus werden unter den Kopplungsstrukturen 204 auf der Unterseite des zweiten Substrats 110B und den Kopplungsstrukturen 205 auf der Oberseite des dritten Substrats 110C diejenigen, die der in 2A vorhandenen elektrischen Kopplung entsprechen, die sich auf Signale beziehen, die nicht direkt mit dem Betrieb einer Speicherschaltung zusammenhängen, beispielsweise durch durchgezogene Linien angezeigt, und diejenigen, die der elektrischen Kopplung in Bezug auf eine Speicherschaltung entsprechen können, werden durch gepunktete Linien angezeigt.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist im veranschaulichten Konfigurationsbeispiel eine Speicherschaltung auf dem zweiten Substrat 110B errichtet In diesem Fall ist eine Pixelsignalverarbeitungsschaltung auf dem ersten Substrat 110A errichtet, und ein von der Pixeleinheit 206 erfasstes und einer AD-Wandlung durch die Pixelsignalverarbeitungsschaltung auf dem ersten Substrat 110A unterzogenes Pixelsignal kann an die Speicherschaltung des zweiten Substrats 110B übertragen und in der Speicherschaltung gehalten werden. Um das in der Speicherschaltung des zweiten Substrats 110B gehaltene Pixelsignal, beispielsweise nach außen, auszulesen, wird dann ein Signal zwischen der Speicherschaltung des zweiten Substrats 110B und einer Logikschaltung des dritten Substrats 110C übertragen.
  • Daher sind im Konfigurationsbeispiel, als Kopplungsstrukturen 202 auf der Unterseite des ersten Substrats 110A, die Kopplungsstrukturen 202 entlang des äußeren Umfangs des Chips (Kopplungsstrukturen 202, die durch die unterbrochenen bzw. gestrichelten Linien in der Darstellung gekennzeichnet sind) im Zusammenhang mit den Bereichen angeordnet, in denen I/O-Einheiten und Pixelsignalverarbeitungsschaltungen errichtet sind, um Signale von den I/O-Einheiten und den Pixelsignalverarbeitungsschaltungen an das zweite Substrat 110B zu übertragen, und die Kopplungsstrukturen 202 (Kopplungsstrukturen 202, die durch die gepunkteten Linien in der Darstellung gekennzeichnet sind) sind zum Übertragen der einer AD-Wandlung unterzogenen Pixelsignale an eine Speicherschaltung des zweiten Substrats 110B angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt ist es zum Ausgleich der Verzögerungszeiten wünschenswert, dass die Leitungslängen bzw. Verdrahtungslängen der Übertragungswege der Pixelsignale von der Schaltung des ersten Substrats 110A zur Speicherschaltung des zweiten Substrats 110B und die Leitungslängen der Übertragungswege der Signale zwischen der Speicherschaltung des zweiten Substrats 110B und der Logikschaltung des dritten Substrats 110C jeweils so weit wie möglich gleich groß sind. So können beispielsweise, wie in 2F dargestellt, die Kopplungsstrukturen 202 bis 205 zum Austausch von Signalen zwischen der Schaltung des ersten Substrats 110A und der Speicherschaltung des zweiten Substrats 110B und zwischen der Speicherschaltung des zweiten Substrats 110B und der Schaltung des dritten Substrats 110C vorgesehen werden, um sich in der Nähe der Mitte der horizontalen Ebene zu konzentrieren. Solange es jedoch möglich ist, die Leitungslängen im Wesentlichen gleichmäßig zu gestalten, müssen die Kopplungsstrukturen 202 bis 205 nicht unbedingt in der Nähe der Mitte der horizontalen Ebene wie im dargestellten Beispiel vorgesehen werden.
  • Einige Beispiele für die Anordnung von Kopplungsstrukturen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 in der horizontalen Ebene wurden oben beschrieben. Zu beachten ist, dass die vorliegende Ausführungsform nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt ist. Komponenten, die auf den jeweiligen Substraten der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 errichtet sind, können geeignet bestimmt werden, und die Anordnung der Kopplungsstrukturen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 in der horizontalen Ebene kann ebenfalls entsprechend den Komponenten geeignet bestimmt werden. Als Komponenten, die auf jedem Substrat errichtet sind und die entsprechende Anordnung der Kopplungsstrukturen in der horizontalen Ebene, können verschiedene bekannte Komponenten und Anordnungen verwendet werden. Darüber hinaus sind in den in den 2A bis 2F dargestellten Beispielen die in I/O-Einheiten enthaltenen Kopplungsstrukturen 201 entlang von drei Seiten des äußeren Umfangs der Chips angeordnet, wobei sich die vorliegende Ausführungsform jedoch nicht auf die Beispiele beschränkt. Verschiedene bekannte Anordnungen können auch als Anordnung von I/O-Einheiten verwendet werden. So können beispielsweise die in den I/O-Einheiten enthaltenen Kopplungsstrukturen 201 entlang einer Seite, zwei Seiten oder vier Seiten des Außenumfangs der Chips angeordnet sein.
  • (Zur Richtung des zweiten Substrats)
  • In dem in 1 dargestellten Konfigurationsbeispiel sind in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B F-to-F miteinander verbunden (d.h. die Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B liegt gegenüber dem ersten Substrat 110A). Indes kann die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B beinhalten, die miteinander F-to-B verbunden sind (d.h. die Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B kann dem dritten Substrat 110C gegenüberliegen).
  • Die Richtung des zweiten Substrats 110B kann gegebenenfalls bestimmt werden, um die Leistungsfähigkeit der gesamten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 zu verbessern, indem beispielsweise die Konfiguration, Leistungsfähigkeit und dergleichen jedes der Substrate (jeder der Chips) berücksichtigt werden. Hier werden zwei Konzepte zum Bestimmen der Richtung des zweiten Substrats 110B als Beispiel beschrieben.
  • (Berücksichtigung basierend auf der PWELL-Fläche)
  • Ähnlich wie das in 1 dargestellte Konfigurationsbeispiel ist 3A eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1, in der das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-F verbunden sind. Im Gegensatz zu dem in 1 dargestellten Konfigurationsbeispiel ist 3B eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a, bei der das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-B verbunden sind. Die Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a ist ähnlich wie die der in 1 dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1, nur dass die Richtung des zweiten Substrats 110B umgekehrt ist.
  • In den 3A und 3B werden die Funktionen (Signalleitungen, GND-Leitungen oder Stromversorgungsleitungen) der jeweiligen in den mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 enthaltenen Verdrahtungsleitungen durch Überlagerung verschiedener Schraffuren auf diesen Verdrahtungsleitungen dargestellt (d.h. Schraffuren der jeweiligen Verdrahtungsleitungen sind diejenigen der Schraffuren, die die Funktionen der Verdrahtungsleitungen darstellen, die durch die in den 3A und 3B gezeigten Legenden gekennzeichnet sind und den Schraffuren der in 1 dargestellten jeweiligen Leitungen überlagert sind (dasselbe gilt auch für die später beschriebenen 4A und 4B)). Wie dargestellt, sind in den Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 und 1a entlang des äußeren Umfangs der Chips Anschlüsse (entsprechend den vorstehend beschriebenen Pads 151) zum Herausführen der Signalleitungen, der GND-Leitungen und der Stromversorgungsleitungen nach außen vorgesehen. Diese jeweiligen Anschlüsse sind gepaart und an Positionen vorgesehen, die die Pixeleinheit 206 in der horizontalen Ebene umschließen. Daher erstrecken sich innerhalb der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 und 1a die Signalleitungen, die GND-Leitungen und die Stromversorgungsleitungen, um diese Anschlüsse miteinander zu koppeln und sich in der horizontalen Ebene zu verteilen.
  • In den 3A und 3B, haftet „P“ an PWELLs, und „N“ haftet an NWELLs , die im ersten Substrat 110A, dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind. So sind beispielsweise in der dargestellten Konfiguration die in den jeweiligen Pixeln der Pixeleinheit enthaltenen PD solche PD, in denen in den PWELLs diffundierte Bereiche vom N-Typ gebildet werden, um die durch die photoelektrische Umwandlung erzeugten Elektronen auszulesen. Ein Transistor der Treiberschaltung, der in jedem Pixel enthalten ist, um die im PD erzeugten Elektronen auszulesen, ist ein N-Typ-MOS-Transistor. Daher sind die WELLs bzw. Wannen der Pixel-Einheit PWELLs. Im Gegensatz dazu beinhalten eine Logikschaltung und eine Speicherschaltung, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, CMOS-Schaltungen, und PMOS und NMOS sind somit gemischt. Dadurch sind beispielsweise die Fläche der vorhandenen PWELLs und die Fläche der vorhandenen NWELLs im Wesentlichen gleich. Daher weist das erste Substrat 110A im dargestellten Konfigurationsbeispiel eine größere PWELL-Fläche auf als das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C.
  • In den Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 und 1a kann einer PWELL ein elektrisches GND-Potential zugeführt werden. Jede Konfiguration, bei der eine PWELL und eine Stromversorgungsleitung mit einem dazwischen liegenden Isolator einander gegenüberliegen, führt zur Bildung einer parasitären Kapazität dazwischen.
  • Die zwischen einer PWELL und einer Stromversorgungsleitung gebildete parasitäre Kapazität wird mit Bezug auf die 4A und 4B beschrieben. 4A ist eine erläuternde Darstellung der parasitären Kapazität zwischen einer PWELL und einer Stromversorgungsleitung in der in 3A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1. 4A veranschaulicht die parasitäre Kapazität zwischen der PWELL und der Stromversorgungsleitung durch eine zweipunktige Strichpunktlinie in simulierter Weise. Wie in 4A dargestellt, sind in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-F verbunden. Die PWELLs der Pixeleinheit des ersten Substrats 110A und die Stromversorgungsleitungen in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B sind daher mit Isolatoren, die in den dazwischen liegenden Isolierfilmen 103 und 123 enthalten sind, wie dargestellt, einander gegenübergestellt. Dadurch wird in diesem Bereich eine parasitäre Kapazität dazwischen gebildet.
  • 4B ist eine erläuternde Darstellung der parasitären Kapazität zwischen einer PWELL- und einer Stromversorgungsleitung in der in 3B dargestellten Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1a. 4B veranschaulicht die parasitäre Kapazität zwischen der PWELL und der Stromversorgungsleitung durch eine zweipunktige Strichpunktlinie in simulierter Weise. Wie in 4B dargestellt, sind in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C miteinander F-to-F verbunden. Die PWELLs der Logikschaltung oder der Speicherschaltung des dritten Substrats 110C und die Stromversorgungsleitungen in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B sind daher mit Isolatoren, die in den dazwischen liegenden Isolierfilmen 123 und 133 enthalten sind, wie dargestellt, einander gegenübergestellt. Dadurch wird in diesem Bereich eine parasitäre Kapazität dazwischen gebildet.
  • Es wird davon ausgegangen, dass die vorstehend beschriebene parasitäre Kapazität mit zunehmender PWELL-Fläche zunimmt. Dies führt zu einer größeren parasitären Kapazität in der in 4A dargestellten Konfiguration, in der das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-F verbunden sind, als in der in 4B dargestellten Konfiguration, in der das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-B verbunden sind, unter den in den 4A und 4B gezeigten Konfigurationsbeispielen.
  • Wenn die parasitäre Kapazität in Bezug auf die Stromversorgungsleitungen im zweiten Substrat 110B groß ist, wird die Impedanz der Strompfade zwischen der Stromversorgung und GND im zweiten Substrat 110B verringert. Damit ist es möglich, das Stromversorgungssystem im zweiten Substrat 110B weiter zu stabilisieren. Insbesondere können beispielsweise auch in einem Fall, in dem der Stromverbrauch entsprechend den Schwankungen im Betrieb der Schaltungen auf dem zweiten Substrat 110B schwankt, Schwankungen in den Versorgungspegeln, die durch die Schwankungen im Stromverbrauch verursacht werden, unterdrückt werden. Selbst in einem Fall, in dem die Schaltungen des zweiten Substrats 110B mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden, ist es somit möglich, den Betrieb weiter zu stabilisieren und die Leistungsfähigkeit der gesamten Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 1 zu verbessern.
  • Auf diese Weise bilden, wenn auf den PWELL-Bereich geachtet wird, in den Konfigurationsbeispielen der 3A bis 4B, die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1, in der das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-F verbunden sind, eine größere parasitäre Kapazität in Bezug auf die Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B als die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a, in der das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-B verbunden sind, wodurch eine höhere Stabilität zum Zeitpunkt des Hochgeschwindigkeitsbetriebs erreicht werden kann. Das heißt, man kann sagen, dass die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 eine bevorzugtere Konfiguration hat.
  • Einige Designs der jeweiligen Substrate können jedoch bewirken, dass das dritte Substrat 110C eine größere PWELL-Fläche aufweist als das erste Substrat 110A. In diesem Fall wird berücksichtigt, dass die Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a, bei der eine größere parasitäre Kapazität zwischen den Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B und den PWELLs des dritten Substrats 110C gebildet wird, eine höhere Stabilität zum Zeitpunkt des Hochgeschwindigkeitsbetriebs ermöglicht als im Falle der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1.
  • Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass es bei der Betrachtung der Richtung des zweiten Substrats 110B auf Grundlage der PWELL-Fläche vorzuziehen ist, dass die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 so konfiguriert ist, dass die Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B dem ersten Substrat 110A gegenüberliegt, wenn die PWELL-Fläche des ersten Substrats 110A größer ist als die PWELL-Fläche des dritten Substrats 110C. Das heißt, es ist vorzuziehen, dass die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 so konfiguriert ist, dass das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-F verbunden sind. Umgekehrt ist es vorzuziehen, dass die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a so konfiguriert ist, dass die Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B dem dritten Substrat 110C gegenüberliegt, wenn die PWELL-Fläche des dritten Substrats 110C größer ist als die PWELL-Fläche des ersten Substrats 110A. Das heißt, es ist vorzuziehen, dass die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a so konfiguriert ist, dass das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-B verbunden sind.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann die Richtung des zweiten Substrats 110B aus einem solchen Blickwinkel basierend auf der PWELL-Fläche bestimmt werden. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 bis 21K gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die in den später beschriebenen 1 und 6A bis 25K gezeigt sind, sind jeweils so konfiguriert, dass beispielsweise die PWELL-Fläche des ersten Substrats 110A größer ist als die PWELL-Fläche des dritten Substrats 110C, und das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-F verbunden sind. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 bis 21K ermöglichen somit eine hohe Betriebsstabilität auch bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb.
  • Zu beachten ist, dass Beispiele für einen Fall, in dem die PWELL-Fläche des ersten Substrats 110A größer ist als die PWELL-Fläche des dritten Substrats 110C, einen Fall beinhalten, in dem nur eine Pixeleinheit, die in einer PWELL eine PD zum Auslesen eines durch photoelektrische Umwandlung erzeugten Elektrons und einen NMOS-Transistor zum Auslesen eines Elektrons aus dem PD enthält, auf dem ersten Substrat 110A errichtet ist, und verschiedene Schaltungen (wie eine Pixelsignalverarbeitungsschaltung, eine Logikschaltung und eine Speicherschaltung) auf dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C errichtet sind. Indes beinhalten Beispiele für einen Fall, in dem die PWELL-Fläche des dritten Substrats 110C größer ist als die PWELL-Fläche des ersten Substrats 110A, einen Fall, in dem eine Pixeleinheit und verschiedene Schaltungen zusammen auf dem ersten Substrat 110A errichtet sind und die Fläche des ersten Substrats 110A, die von den verschiedenen Schaltungen belegt wird, relativ groß ist.
  • (Betrachtung basierend auf dem Stromverbrauch und der Anordnung der GND-Verdrahtungsleitung)
  • Es wurde auf die PWELL-Fläche oben für die in 3A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 und die in 3B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a abgestellt. Allerdings wird nun auf den Stromverbrauch und die Anordnung der GND-Leitungen in jedem Substrat geachtet.
  • 5A ist eine schematische Darstellung der Anordnung von Stromversorgungsleitungen und GND-Leitungen in der in 3A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1. 5B ist eine schematische Darstellung der Anordnung von Stromversorgungsleitungen und GND-Leitungen in der in 3B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a. 5A und 5B veranschaulichen einfach die Strukturen der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 und 1a und stellen die schematische Anordnung von Stromversorgungsleitungen und GND-Leitungen dar, indem sie die Stromversorgungsleitungen durch zweipunktige Strichpunktlinie und die GND-Leitungen durch einpunktige Strichpunktlinie darstellen. Darüber hinaus stellt die Größe der Pfeile in den Darstellungen die Menge der Ströme dar, die simuliert durch die Stromversorgungsleitungen und die GND-Leitungen fließen.
  • Es ist möglich, wie in den 5A und 5B gezeigt, zu berücksichtigen, dass die Stromversorgungsleitungen hauptsächlich vertikale Stromversorgungsleitungen 303 beinhalten, die sich in z-Achsenrichtung von Stromversorgungsanschlüssen (VCCs) erstrecken, die an der Oberseite des ersten Substrats 110A vorgesehen sind (d.h. obere Oberflächen der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 und 1a), und horizontale Stromversorgungsleitungen 304, die sich in horizontaler Richtung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A, der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C erstrecken. Im Folgenden wird auch gemeinsam auf die vertikalen Stromversorgungsleitungen 303 und die horizontalen Stromversorgungsleitungen 304 als Stromversorgungsleitungen 303 und 304 verwiesen. Zu beachten ist, dass die horizontalen Stromversorgungsleitungen 304 auch tatsächlich in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorhanden sein können, aber in den 5A und 5B aus Gründen der Einfachheit nicht dargestellt sind. 5A und 5B veranschaulichen jeweils nur die horizontale Stromversorgungsleitung 304 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C.
  • Darüber hinaus kann berücksichtigt werden, dass die GND-Verdrahtungsleitungen hauptsächlich vertikale GND-Verdrahtungsleitungen 305 beinhalten, die sich in z-Achsenrichtung von den GND-Anschlüssen erstrecken, die an der Oberseite des ersten Substrats 110A vorgesehen sind, und horizontale GND-Verdrahtungsleitungen bzw. GND-Leitungen 306, die sich in horizontaler Richtung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A, der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C erstrecken. Im Folgenden werden auch die vertikalen GND-Leitungen 305 und die horizontalen GND-Leitungen 306 als GND-Leitungen 305 und 306 zusammengefasst. Zu beachten ist, dass zur Unterscheidbarkeit die horizontale GND-Leitung 306 des ersten Substrats 110A auch als horizontale GND-Leitung 306a bezeichnet wird, die horizontale GND-Leitung 306 des zweiten Substrats 110B auch als horizontale GND-Leitung 306b und die horizontale GND-Leitung 306 des dritten Substrats 110C auch als horizontale GND-Leitung 306c bezeichnet wird.
  • Hier wird exemplarisch ein Fall berücksichtigt, in dem die Leistungsaufnahme des dritten Substrats 110C größer ist als die Leistungsaufnahme des ersten Substrats 110A. So wird beispielsweise angenommen, dass das dritte Substrat 110C ein Logiksubstrat ist. Die Logikschaltung ist in eine Vielzahl von Schaltungsblöcken unterteilt, und die betriebenen Schaltungsblöcke können sich je nach Verarbeitungsinhalt ändern. Das heißt, während einer Reihe von Operationen in Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 und 1a können sich die Stellen der Logikschaltungen, die hauptsächlich arbeiten, ändern. Daher sind die Stellen der Logikschaltung, durch die die Versorgungsströme fließen, vorgespannt (z.B. werden die Versorgungsströme durch das Laden und Entladen der mit dem Betrieb der Schaltung verbundenen Transistor-Gate-Kapazität und der Verdrahtungskapazität erzeugt), und außerdem können sich die Stellen ändern.
  • Wie in den 5A und 5B gezeigt, werden nun zwei Schaltungsblöcke 301 und 302 in der Logikschaltung des dritten Substrats 110C in den Fokus gestellt. Wenn diese beiden Schaltungsblöcke 301 und 302 in Betrieb sind, wird der Strompfad gebildet, der durch die Stromversorgungsanschlüsse, die Stromversorgungsleitungen 303 und 304, die Schaltungsblöcke 301 und 302, die GND-Leitungen 305 und 306 und den GND-Anschluss verläuft.
  • Hier wird angenommen, dass die Leistungsaufnahme des Schaltungsblocks 301 zu einem bestimmten Zeitpunkt größer ist als die des Schaltungsblocks 302. In diesem Fall, werden wie in den 5A und 5B gezeigt, zu diesem Zeitpunkt mehr Ströme von den Stromversorgungsleitungen 303 und 304 an den Schaltungsblock 301 als an den Schaltungsblock 302 geliefert. Aufgrund dieser unterschiedlichen Leistungsaufnahme werden die Strommengen, die durch die Schaltungsblöcke 301 und 302 zur vertikalen GND-Leitung 305 (die auch als vertikale GND-Leitung 305a zur Unterscheidung der vertikalen GND-Leitungen 305 bezeichnet wird) in der Nähe des Schaltungsblocks 301 fließen, größer als in der vertikalen GND-Leitung 305 (die auch als vertikale GND-Leitung 305b zur Unterscheidung der vertikalen GND-Leitungen 305 bezeichnet wird) in der Nähe des Schaltungsblocks 302.
  • Das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B haben die horizontalen GND-Verdrahtungsleitungen 306a und 306b, und das Ungleichgewicht der Strommenge zwischen den vertikalen GND-Verdrahtungsleitungen 305a und 305b wird somit durch die horizontalen GND-Verdrahtungsleitungen 306a und 306b des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B auf dem Weg zu den GND-Anschlüssen auf der Oberseite des ersten Substrats 110A ausgeglichen. Das heißt, es fließen Ströme zu den horizontalen GND-Leitungen 306a und 306b des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B, um das Ungleichgewicht der Strommenge zwischen den vertikalen GND-Leitungen 305a und 305b zu korrigieren. Wie die Pfeile mit durchgezogener Linie in jeder der 5A und 5B veranschaulichen, wird dementsprechend in jeder der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 und 1a der schleifenförmige Strompfad gebildet, der durch die horizontale Stromversorgungsleitung 304, die Schaltungsblöcke 301 und 302, die horizontale GND-Leitung 306c, die vertikale GND-Leitung 305a und die horizontalen GND-Leitungen 306a und 306b verläuft.
  • Wie in 5A dargestellt sind zu diesem Zeitpunkt in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1, in der das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-F verbunden sind, die horizontalen GND-Verdrahtungsleitungen 306a und 306b des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B beide relativ weit von der horizontalen Stromversorgungsleitung 304 des dritten Substrats 110C entfernt angeordnet. Daher wird in dem vorstehend beschriebenen schleifenförmigen Strompfad die Öffnungsweite der Schleife vergrößert. Dadurch erhöht sich die Induktivität des schleifenförmigen Strompfades. Das heißt, die Impedanz wird hoch. Die Stabilität der Versorgungsströme kann dadurch verringert werden und die Leistungsfähigkeit der gesamten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 abnehmen.
  • Wie in 5B veranschaulicht, ist in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1, in der das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-B verbunden sind, die horizontale GND-Leitung 306a des ersten Substrats 110A relativ weit von der horizontalen Stromversorgungsleitung 304 des dritten Substrats 110C entfernt angeordnet, aber die horizontale GND-Leitung 306b des zweiten Substrats 110B ist relativ nahe an der horizontalen Stromversorgungsleitung 304 des dritten Substrats 110C angeordnet. Daher wird in dem oben beschriebenen schleifenförmigen Strompfad die Öffnungsweite der Schleife verringert. Dadurch verringert sich die Induktivität des schleifenförmigen Strompfades. Das heißt, die Impedanz wird niedrig. Dadurch ist es möglich, die Versorgungsströme weiter zu stabilisieren und die Leistungsfähigkeit der gesamten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 weiter zu verbessern.
  • Auf diese Weise wird, wenn auf den Stromverbrauch und die Anordnung von GND-Leitungen geachtet wird, der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a, in der das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-B verbunden sind, ein stabilerer durchzuführender Betrieb zugesprochen als der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1, in der das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-F verbunden sind, in einem Fall, in dem der Stromverbrauch des dritten Substrats 110C größer ist als der Stromverbrauch des ersten Substrats 110A.Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a ermöglicht es, die horizontale GND-Leitung 306b des zweiten Substrats 110B näher an der horizontalen Stromversorgungsleitung 304 des dritten Substrats 110C anzuordnen. Das heißt, man kann sagen, dass die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a eine bevorzugtere Konfiguration hat.
  • Einige Designs der jeweiligen Substrate können jedoch dazu führen, dass das erste Substrat 110A mehr Strom verbraucht als das dritte Substrat 110C. In diesem Fall wird ein stabilerer Betrieb von der Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 erwartet, die es eher ermöglicht, den Abstand zwischen der horizontalen Stromversorgungsleitung des ersten Substrats 110A und der horizontalen Erdungsleitung 306b des zweiten Substrats 110B zu verringern als die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a.
  • Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es bei Betrachtung der Richtung des zweiten Substrats 110B auf der Grundlage der Leistungsaufnahme und der Anordnung von GND-Leitungen vorzuziehen ist, dass die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 so konfiguriert ist, dass die Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B dem ersten Substrat 110A gegenüberliegt, wenn die Leistungsaufnahme des ersten Substrats 110A größer ist als die Leistungsaufnahme des dritten Substrats 110C. Das heißt, es ist vorzuziehen, dass die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 so konfiguriert ist, dass das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-F verbunden sind. Umgekehrt ist es vorzuziehen, dass die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a so konfiguriert ist, dass die Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B dem dritten Substrat 110C gegenüberliegt, wenn die Leistungsaufnahme des dritten Substrats 110C größer ist als die Leistungsaufnahme des ersten Substrats 110A. Das heißt, es ist vorzuziehen, dass die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1a so konfiguriert ist, dass das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-B verbunden sind.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann die Richtung des zweiten Substrats 110B aus einem solchen Blickwinkel basierend auf der Leistungsaufnahme und der Anordnung von GND-Leitungen bestimmt werden. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 bis 21K gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die in 1 und den später beschriebenen 6A bis 25K gezeigt sind, sind beispielsweise jeweils konfiguriert, um die Leistungsaufnahme des ersten Substrats 110A größer als die Leistungsaufnahme des dritten Substrats 110C zu gestalten, und das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B entsprechend miteinander F-to-F zu verbinden. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 bis 21K können so einen stabileren Betrieb erreichen.
  • Zu beachten ist, dass Beispiele für einen Fall, in dem die Leistungsaufnahme des dritten Substrats 110C größer ist als die Leistungsaufnahme des ersten Substrats 110A, einen Fall beinhalten, in dem nur eine Pixeleinheit auf dem ersten Substrat 110A errichtet ist und viele Schaltungen (wie beispielsweise eine Pixelsignalverarbeitungsschaltung, eine Logikschaltung und eine Speicherschaltung) auf dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C errichtet sind. Konkrete Beispiele für eine solche Konfiguration sind eine Konfiguration, bei der nur eine Pixeleinheit auf dem ersten Substrat 110A, eine Pixelsignalverarbeitungsschaltung und eine Speicherschaltung auf dem zweiten Substrat 110B und eine Logikschaltung auf dem dritten Substrat 110C errichtet sind. Zu diesem Zeitpunkt kann eine digitale Schaltung (wie beispielsweise eine digitale Schaltung, die etwa eine Referenzspannung für die AD-Wandlung erzeugt) in der Pixelsignalverarbeitungsschaltung auf dem dritten Substrat 110C errichtet werden. Alternativ kann in einem Fall, in dem eine Speicherschaltung, auf die häufiger zugegriffen wird (z.B. eine Speicherschaltung, in die oder aus der Pixelsignale geschrieben oder mehrmals pro Frame ausgelesen werden), auf dem dritten Substrat 110C errichtet wird, davon ausgegangen werden, dass das dritte Substrat 110C mehr Strom verbraucht.
  • In der Zwischenzeit beinhalten Beispiele für einen Fall, in dem die Leistungsaufnahme des ersten Substrats 110A größer ist als die Leistungsaufnahme des dritten Substrats 110C, einen Fall, in dem eine Pixeleinheit und verschiedene Schaltungen zusammen auf dem ersten Substrat 110A errichtet sind und die Fläche des ersten Substrats 110A, die von den verschiedenen Schaltungen belegt wird, relativ groß ist. Alternativ gilt in einem Fall, in dem eine Speicherschaltung, auf die seltener zugegriffen wird (z.B. eine Speicherschaltung, in die oder aus der nur einmal pro Frame Pixelsignale geschrieben oder ausgelesen werden), auf dem dritten Substrat 110C errichtet ist, das dritte Substrat 110C als weniger Strom verbrauchend und das erste Substrat 110A als vergleichsweise mehr Strom verbrauchend.
  • Zu beachten ist, dass, wenn die Leistungsaufnahme des ersten Substrats 110A und die Leistungsaufnahme des dritten Substrats 110C miteinander verglichen werden, die Leistungsaufnahme selbst oder andere Indizes, die die Größe der Leistungsaufnahme darstellen können, verglichen werden können. Beispiele für die anderen Indizes sind die Anzahl der Gates (z.B. 100 Gates und 1M Gates), die auf den Schaltungen jedes Substrats errichtet sind, die Betriebsfrequenzen (z.B. 100 MHz und 1 GHz) der Schaltungen jedes Substrats und dergleichen.
  • Hier ist als Verfahren zum Verringern der Impedanz im schleifenförmigen Strompfad in der in 5A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1, in der das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-F verbunden sind, ein wie in 5C gezeigtes Verfahren möglich zum Koppeln der horizontalen GND-Verdrahtungsleitung 306a des ersten Substrats 110A und der horizontalen GND-Verdrahtungsleitung 306b des zweiten Substrats 110B miteinander unter Verwendung einer Vielzahl von Verdrahtungsleitungen (d.h. vertikale GND-Verdrahtungsleitungen), die sich in Richtung der z-Achse erstrecken. 5C veranschaulicht ein Konfigurationsbeispiel für die Verringerung der Impedanz in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 gemäß 5A. Es ist zu beachten, dass eine in 5C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1b der in 5A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 entspricht, bei der die horizontale GND-Leitung 306a des ersten Substrats 110A und die horizontale GND-Leitung 306b des zweiten Substrats 110B unter Verwendung einer Vielzahl von vertikalen GND-Leitungen miteinander gekoppelt sind und die anderen Komponenten denen der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 ähnlich sind.
  • Die Übernahme der in 5C dargestellten Konfiguration verstärkt die horizontalen GND-Leitungen 306a und 306b und ermöglicht es, die Impedanz im schleifenförmigen Strompfad zu reduzieren. Es wird daher für möglich gehalten, die Leistungsfähigkeit der gesamten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1b weiter zu verbessern. Zu beachten ist, dass 5C als Beispiel eine Konfiguration veranschaulicht, die es ermöglichen kann, die Impedanz des schleifenförmigen Strompfades zu reduzieren, wenn die Leistungsaufnahme des dritten Substrats 110C größer ist als die Leistungsaufnahme des ersten Substrats 110A, und das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-F verbunden sind. In der Zwischenzeit reicht es aus, wenn die horizontale GND-Leitung 306b des zweiten Substrats 110B und die horizontale GND-Leitung 306c des dritten Substrats 110C unter Verwendung einer Vielzahl von vertikalen GND-Leitungen miteinander gekoppelt werden, um die Impedanz des schleifenförmigen Strompfades in einem Fall zu reduzieren, in dem die Leistungsaufnahme des ersten Substrats 110A größer ist als die Leistungsaufnahme des dritten Substrats 110C, und das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B miteinander F-to-B verbunden sind.
  • Um jedoch die in 5C dargestellte Konfiguration zu erreichen, sollten die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B mit Kopplungsstrukturen zum Koppeln der GND-Leitungen miteinander versehen sein. Dies stellt eine Einschränkung dar, die die bei der Anordnung der GND-Leitungen und der übrigen Leitungen in den mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105 und 125 vorzusehenden Kopplungsstrukturen berücksichtigt. Insbesondere sind in der in 5C dargestellten Konfiguration im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B die vertikalen GND-Verdrahtungsleitungen und die Kopplungsstrukturen zum Koppeln der vertikalen GND-Verdrahtungsleitungen zwischen den Substraten nicht nur in den äußeren Umfangsabschnitten der Chips, sondern auch mehr in den mittleren Abschnitten der Chips in der horizontalen Ebene verteilt. Unter Berücksichtigung dieser Verteilung sollten daher die jeweiligen Leitungen angeordnet werden. Das heißt, der Grad der Flexibilität bei der Gestaltung der jeweiligen Verdrahtungsleitungen in den mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105 und 125 wird reduziert.
  • Im Gegensatz dazu wird, wie vorstehend beschrieben, in der vorliegenden Ausführungsform die Impedanz des schleifenförmigen Strompfades durch Einstellen der Orientierung des zweiten Substrats 110B reduziert. Dies ermöglicht es, im Gegensatz zu der in 5C dargestellten Konfiguration, die vertikalen GND-Leitungen zu verlegen, um mehr vertikale GND-Leitungen in den äußeren Umfangsabschnitten der Chips in der horizontalen Ebene zu verteilen. Dies ermöglicht es, die Impedanz im Strompfad zu reduzieren, ohne den Grad der Flexibilität bei der Gestaltung der Leitungen in den mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105 und 125 zu reduzieren. Das heißt, es ist möglich, den Betrieb der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 und 1a zu stabilisieren.
  • Zu beachten ist, dass es möglich ist, die Dichte der vertikalen GND-Leitungen, die in den äußeren Umfangsabschnitten der Chips und in den mittleren Abschnitten der Chips in der horizontalen Ebene angeordnet sind, beispielsweise wie folgt zu bestimmen. In einem Fall, in dem beispielsweise die Anzahl der vertikalen GND-Leitungen, die in dem einen mittleren Bereich von neun Bereichen vorhanden sind, die durch gleichmäßige Aufteilung eines Chips als 3×3-Bereich in der horizontalen Ebene erhalten werden, größer ist als die Anzahl der vertikalen GND-Leitungen, die in den acht peripheren Bereichen vorhanden sind, kann bestimmt werden, dass die Anzahl der vertikalen GND-Leitungen im mittleren Bereich des Chips groß ist (d.h. es ist möglich zu bestimmen, dass die Konfiguration der in 5C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1b möglicherweise angewendet werden kann). Im Gegensatz dazu kann in einem Fall, in dem die Anzahl der vertikalen GND-Leitungen in dem einen mittleren Bereich kleiner ist als die Anzahl der vertikalen GND-Leitungen in den acht peripheren Bereichen, bestimmt werden, dass die Anzahl der vertikalen GND-Leitungen in dem äußeren peripheren Abschnitt des Chips groß ist (d.h. es ist möglich zu bestimmen, dass die Konfigurationen in den 5A und 5B möglicherweise angewendet werden können).
  • Hier wurde exemplarisch ein Fall beschrieben, in dem ein Chip in der horizontalen Ebene gleichmäßig in neun Bereiche aufgeteilt ist, aber die Anzahl der Bereiche, die durch die Aufteilung eines Chips erhalten werden, ist nicht auf das Beispiel beschränkt. Die Anzahl der durch die Aufteilung eines Chips erhaltenen Bereiche kann je nach Bedarf in 16 Bereiche eines 4×4-Bereichs, 25 Bereiche eines 5×5-Bereichs oder dergleichen geändert werden. Es genügt, wenn beispielsweise in einem Fall, in dem ein Chip als 4×4-Bereich in 16 Bereiche unterteilt ist, die Dichte aus der Anzahl der vertikalen GND-Leitungen in vier mittleren Bereichen und 12 Randbereichen bestimmt wird. Alternativ genügt es, wenn in einem Fall, in dem ein Chip als 5×5-Bereich in 25 Bereiche unterteilt ist, die Dichte aus der Anzahl der vertikalen GND-Leitungen in einem mittleren Bereich und 24 Randbereichen oder in neun mittleren Bereichen und 16 Randbereichen bestimmt wird.
  • (Variationen der Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung )
  • Die in 1 dargestellte Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 ist ein Beispiel für eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine Kopplungsstruktur beinhalten, die sich von einer in 1 dargestellten Kopplungsstruktur unterscheidet. Im Folgenden wird ein weiteres Konfigurationsbeispiel der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, in der eine andere Kopplungsstruktur enthalten ist.Zu beachten ist, dass die nachfolgend beschriebenen Komponenten der jeweiligen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen den in 1 dargestellten Komponenten der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 entsprechen, bei denen ein Teil der Komponenten verändert wird. Die bereits mit Bezug auf 1 beschriebenen Komponenten werden daher nicht im Detail beschrieben. Darüber hinaus lässt jede der Darstellungen, die eine schematische Konfiguration jeder nachfolgend beschriebenen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung veranschaulichen, einen Teil der in 1 angegebenen Bezugskennzeichen weg, um eine Komplizierung der Darstellung zu vermeiden. Darüber hinaus deuten 1 und jede der nachfolgenden Darstellungen daraufhin, dass Elemente mit der gleichen Art von Schraffierung das gleiche Material beinhalten.
  • In jeder Konfiguration der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mindestens ein Doppelkontakt TSV 157 vorgesehen, wie in der in 1 dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1. Hier bezieht sich der Doppelkontakt auf ein Via mit einer Struktur, in der elektrisch leitfähige Materialien in ein erstes Durchgangsloch eingebettet sind, das eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung freilegt, und in ein zweites Durchgangsloch, das sich von dem ersten Durchgangsloch unterscheidet und das eine andere Verdrahtungsleitung freilegt, die sich von der vorbestimmten Verdrahtungsleitung unterscheidet, oder auf eine Struktur, in der Schichten mit elektrisch leitfähigen Materialien auf einer Innenwand der ersten und zweiten Durchgangslöcher ausgebildet sind.
  • In der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung müssen unterdessen alle entsprechenden Signalleitungen sowie alle entsprechenden Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A, im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C bereitgestellt werden, elektrisch miteinander gekoppelt werden. Dementsprechend kann die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zusätzlich zum TSV 157 eine weitere Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln von Signalleitungen untereinander und von Stromversorgungsleitungen untereinander umfassen, zwischen den mit den jeweiligen Signalleitungen und den jeweiligen Stromversorgungsleitungen versehenen Substraten, die nicht jeweils durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt sind.
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen entsprechend der spezifischen Konfiguration dieser Kopplungsstrukturen in 20 Kategorien eingeteilt.
  • Das erste Konfigurationsbeispiel (6A bis 6E) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem ein Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten als Kopplungsstruktur vorgesehen ist zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen miteinander, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, bei dem jedoch, mit Ausnahme des TSV 157, das Doppelkontakttyp TSV 157 oder das später beschriebene TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp und eine später beschriebene Elektrodenübergangsstruktur 159 nicht existieren. Wie hierin verwendet, bedeutet das TSV zwischen zwei Schichten ein TSV, das so vorgesehen ist, dass es entsprechende Signalleitungen sowie entsprechende Stromversorgungsleitungen elektrisch miteinander koppelt, die in zwei benachbarten Substraten zwischen dem ersten Substrat 110A, dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind.
  • Wie vorstehend beschrieben, sind das TSV 157 und die Elektrodenübergangsstruktur 159 nicht vorgesehen, mit Ausnahme des TSV 157, das die jeweiligen Signalleitungen des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B elektrisch miteinander koppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B elektrisch miteinander koppelt und damit wird in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem ersten Konfigurationsbeispiel die elektrische Kopplung zwischen den jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, und zwischen den jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, und/oder die elektrische Kopplung zwischen den jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, und zwischen den jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, durch die I/O-Einheit erreicht. Das heißt, in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem ersten Konfigurationsbeispiel sind zusammen mit dem TSV 157, das die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen jeweiligen Signalleitungen elektrisch miteinander koppelt und die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen jeweiligen Stromversorgungsleitungen elektrisch miteinander koppelt, ein Pad 151, das die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppeln kann, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, miteinander koppeln kann, und/oder das Pad 151, das die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppeln kann, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppeln kann als weitere Kopplungsstrukturen vorgesehen. Zu beachten ist, dass die in 1 dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 auch im ersten Konfigurationsbeispiel enthalten ist.
  • Ein zweites Konfigurationsbeispiel (7A bis 7K) ist ein Konfigurationsbeispiel, bei dem mindestens das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten weiterhin als Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C miteinander vorgesehen ist, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten, die die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen jeweiligen Signalleitungen elektrisch miteinander koppeln und die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander elektrisch koppeln.
  • Ein drittes Konfigurationsbeispiel (8A bis 8G) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem mindestens ein Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei später beschriebenen Schichten als Kopplungsstruktur vorgesehen ist, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten, das die jeweiligen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Signalleitungen elektrisch miteinander koppelt und die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen jeweiligen Stromleitungen elektrisch miteinander koppelt. Wie hierin verwendet, bedeutet das TSV zwischen drei Schichten das TSV 157, das sich über alle aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C erstreckt. Das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten, das von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C gebildet wird, kann durch seine Struktur die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, miteinander und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppeln oder die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppeln. Darüber hinaus kann der Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten, die von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A gebildet sind, durch seine Struktur die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppeln, oder die jeweiligen Signalleitungen elektrisch miteinander koppeln, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen elektrisch miteinander koppeln, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind.
  • Ein viertes Konfigurationsbeispiel (9A bis 9K) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem mindestens ein TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen zwei später beschriebenen Schichten als Kopplungsstruktur vorgesehen ist zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C miteinander, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten zum elektrischen Koppeln der jeweiligen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen im ersten Substrat 110Aund im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Stromversorgungsleitungen miteinander. Hier bezieht sich der gemeinsame Kontakt auf ein Via mit einer Struktur, in der ein elektrisch leitfähiges Material in ein Durchgangsloch eingebettet ist, das vorgesehen ist, um eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in einem anderen Substrat freizulegen, während ein Abschnitt der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in einem Substrat freiliegt, oder auf eine Struktur, in der ein Film mit einem elektrisch leitfähigen Material auf einer Innenwand des Durchgangslochs ausgebildet ist.
  • So wird beispielsweise bei der Bildung des TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A zur elektrischen Kopplung der im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen jeweiligen Signalleitungen miteinander und der im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander zunächst von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A ein Durchgangsloch mit einem größeren Durchmesser als der Platz zwischen den beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential gebildet durch Trockenätzen von unmittelbar oberhalb der beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential, bezogen auf die beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential, die in einem vorbestimmten Abstand in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A angeordnet sind, und bezogen auf die Verdrahtungsleitung, die direkt unter dem Platz zwischen den beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A innerhalb der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B angeordnet ist. Zu diesem Zeitpunkt ist das Durchgangsloch mit großem Durchmesser so ausgebildet, dass die beiden Leitungen mit gleichem elektrischen Potential nicht freigelegt werden. Als nächstes wird durch Photolithographie und Trockenätzen ein Durchgangsloch mit einem Durchmesser kleiner als der Raum bzw. Platz zwischen den beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential gebildet, um die Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B freizulegen, die unmittelbar unter dem Platz zwischen den beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential liegt. Als nächstes wird ein Durchgangsloch mit großem Durchmesser durch Rückätzen gebildet, wodurch ein Teil der beiden Leitungen mit gleichem elektrischen Potential in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A freigelegt wird. Als Ergebnis des obigen Prozesses weist das Durchgangsloch eine Form auf, die einen Teil der beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A freilegt und die Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B freilegt, die sich unmittelbar unter dem Raum bzw. Platz zwischen den beiden Verdrahtungsleitungen befindet. Das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp kann durch Einbetten eines elektrisch leitfähigen Materials in das Durchgangsloch oder durch Bilden eines Films aus einem elektrisch leitfähigen Material auf der Innenwand des Durchgangslochs gebildet werden. Nach diesem Verfahren wird bei der Bildung des Durchgangslochs mit dem großen Durchmesser und des Durchgangslochs mit dem kleinen Durchmesser keine Trockenätzung auf den beiden Leitungen mit gleichem elektrischen Potential durchgeführt, wodurch eine Situation vermieden werden kann, in der die Ecken der beiden Leitungen mit dem gleichen elektrischen Potential angeschnitten werden und Verunreinigungen auftreten. Somit ist es möglich, die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 mit höherer Zuverlässigkeit zu erreichen.
  • Zu beachten ist, dass in den obigen Beispielen der Fall beschrieben wurde, bei dem das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zur elektrischen Kopplung der im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen jeweiligen Signalleitungen sowie der jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird. Das Gleiche gilt jedoch auch für den Fall, dass das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zur elektrischen Kopplung der im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrats 110C vorgesehenen jeweiligen Signalleitungen sowie der jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B oder von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C gebildet wird. Darüber hinaus gilt dasselbe auch für den Fall, dass das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei später beschriebenen Schichten von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A oder von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C gebildet wird. Weiterhin ist in dem obigen Beispiel das Durchgangsloch so vorgesehen, dass es den Raum zwischen zwei nebeneinander angeordneten Verdrahtungsleitungen mit einem vorbestimmten Abstand durchquert, aber beispielsweise kann eine ringförmige Verdrahtungsleitung mit einer Öffnung gebildet werden, und ein Durchgangsloch kann so vorgesehen werden, dass es durch die Öffnung der Verdrahtungsleitung hindurchgeht.
  • Alternativ kann das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp durch ein anderes Verfahren als das vorstehende Verfahren gebildet werden. So kann beispielsweise in einem Fall, in dem das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zur elektrischen Kopplung der im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen jeweiligen Signalleitungen sowie der jeweiligen Stromversorgungsleitungen untereinander von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird, in gleicher Weise wie vorstehend beschrieben, beim Bilden eines Durchgangslochs mit einem Durchmesser, der größer ist als der Raum zwischen den beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A unmittelbar oberhalb der beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential durch Trockenätzen, die Trockenätzung fortgesetzt werden kann, während ein Teil der beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential freigelegt wird, anstatt die Trockenätzung in der Mitte zu stoppen, um die beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential nicht freizulegen. In diesem Fall geht das Ätzen der beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential für das Durchgangsloch kaum voran, wegen einem selektiven Verhältnis des Ätzens eines elektrisch leitfähigen Materials (z.B. Cu), das in den beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential enthalten ist, und eines Isoliermaterials (z.B. SiO2), das in dem Isolierfilm 103 enthalten ist, das Ätzen des Isolierfilms 103 kann im Raum zwischen den beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential erfolgen. Dementsprechend weist das Durchgangsloch eine Form auf, die einen Teil der beiden Verdrahtungsleitungen in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A freilegt und die Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B freilegt, die sich unmittelbar unter dem Raum zwischen den beiden Verdrahtungsleitungen befindet. Das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp kann durch Einbetten eines elektrisch leitfähigen Materials in das so gebildete Durchgangsloch oder durch Bilden eines Films aus einem elektrisch leitfähigen Material auf der Innenwand des Durchgangslochs gebildet werden.
  • Das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp ist nicht unbedingt so vorgesehen, dass es den Raum zwischen den beiden Verdrahtungsleitungen mit gleichem elektrischen Potential oder die Öffnung der ringförmigen Verdrahtungsleitung durchquert. So kann beispielsweise bei der Bildung des Durchgangslochs die in der oberen Schicht befindliche Verdrahtungsleitung (im obigen Beispiel die Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A) eine einzelne Verdrahtungsleitung sein. Insbesondere, wie vorstehend beschrieben, kann im Falle der Bildung des TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A zur elektrischen Kopplung der im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Signalleitungen untereinander und der im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander, das Durchgangsloch gebildet werden, um einen Abschnitt einer einzelnen Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A freizulegen und die Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B freizulegen. Das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp kann durch Einbetten eines elektrisch leitfähigen Materials in das Durchgangsloch oder durch Bilden eines Films aus einem elektrisch leitfähigen Material auf der Innenwand des Durchgangslochs gebildet werden. In dieser Ausführungsform bewirkt die einzelne Verdrahtungsleitung in der oberen Schicht jedoch, dass ein Durchgangsloch gebildet wird, um die Verdrahtungsleitung in der oberen Schicht nicht freizulegen, z.B. durch Fehlausrichtung o.ä., im Vergleich zu einem Fall, in dem die Anzahl der oben genannten Verdrahtungsleitungen in der oberen Schicht zwei beträgt, oder zu einem Fall, in dem die oben genannte Verdrahtungsleitung in der oberen Schicht eine ringförmige Form mit einer Öffnung aufweist, was zu der Sorge führt, dass ein Kontaktfehler wahrscheinlich auftreten könnte. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass die Form der einzelnen Verdrahtungsleitung auf einen Fall angewendet wird, in dem ein ausreichender Spielraum für eine Überlappung zwischen dem Durchgangsloch und der einzelnen Verdrahtungsleitung so vorgesehen ist, dass die Kontakteigenschaften zwischen dem TSV 157 und der einzelnen Verdrahtungsleitung gewährleistet werden können.
  • Ein fünftes Konfigurationsbeispiel (10A bis 10G) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem mindestens das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei später beschriebenen Schichten als Kopplungsstruktur vorgesehen ist, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten, zum elektrischen Koppeln der jeweiligen, im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen, im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Stromversorgungsleitungen miteinander. Das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei Schichten kann mittels seiner Struktur die jeweiligen Signalleitungen, die in mindestens zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B oder drittem Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppeln und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in mindestens zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B oder drittem Substrat 110C enthalten sind, elektrisch miteinander koppeln.
  • Zu beachten ist, dass in den Beschreibungen der zweiten bis fünften Konfigurationsbeispiele sowie der siebten bis zehnten Konfigurationsbeispiele, der zwölften bis fünfzehnten Konfigurationsbeispiele und der siebzehnten bis zwanzigsten Konfigurationsbeispiele, die später beschrieben werden, ein Fall vorliegt, in dem eine Vielzahl von TSVs 157 vom Doppelkontakttyp oder vom gemeinsamen Kontakttyp in den Darstellungen existieren können. In solchen Fällen werden die TSVs 157 aus Gründen der Übersichtlichkeit dadurch voneinander unterschieden, dass den Enden der jeweiligen Bezugskennzeichen unterschiedliche Buchstabe zugeordnet werden, wie bei TSV 157a, TSV 157b, ....und so weiter.
  • Ein sechstes Konfigurationsbeispiel (11A bis 11F) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem mindestens die später beschriebene Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C als Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln der im zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehenen jeweiligen Signalleitungen untereinander und der im zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehenen jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander vorgesehen ist, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten zum elektrischen Koppeln der jeweiligen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Stromversorgungsleitungen miteinander. Wie hierin verwendet, bezeichnet die Elektrodenübergangsstruktur 159 eine Struktur, in der Elektroden, die auf jeweiligen Verbindungsflächen der beiden Substrate gebildet sind, in einem solchen Zustand miteinander verbunden sind, dass sie in direktem Kontakt miteinander stehen.
  • Ein siebtes Konfigurationsbeispiel (12A bis 12L) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem als Kopplungsstrukturen zumindest die später beschriebene Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C und ferner das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten zum elektrischen Koppeln der im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehenen jeweiligen Signalleitungen miteinander und der im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehenen jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander vorgesehen sind, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten zum elektrischen Koppeln der jeweiligen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Stromversorgungsleitungen miteinander.
  • Ein achtes Konfigurationsbeispiel (13A bis 13H) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem zumindest die später beschriebene Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C und dem später beschriebenen Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten als Kopplungsstrukturen vorgesehen sind, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten zum elektrischen Koppeln der jeweiligen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Stromversorgungsleitungen.
  • Ein neuntes Konfigurationsbeispiel (14A bis 14K) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem zumindest als Kopplungsstrukturen die später beschriebene Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C und das später beschriebene TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen zwei Schichten zum elektrischen Koppeln der jeweiligen im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehenen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehenen Stromversorgungsleitungen miteinander vorgesehen sind, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten zum elektrischen Koppeln der jeweiligen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Stromversorgungsleitungen miteinander.
  • Ein zehntes Konfigurationsbeispiel (15A bis 15G) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem zumindest die später beschriebene Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C und das später beschriebene TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei Schichten als Kopplungsstrukturen vorgesehen sind, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten zum elektrischen Koppeln der jeweiligen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehenen Stromversorgungsleitungen miteinander.
  • Ein elftes Konfigurationsbeispiel (16A bis 16G) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten als Kopplungsstruktur vorgesehen ist, aber es gibt weder das TSV 157 vom Doppelkontakttyp oder vom gemeinsamen Kontakttyp noch die später beschriebene Elektrodenübergangsstruktur 159 mit Ausnahme des TSV 157. In der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der elften Konfiguration sind die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Stromversorgungsleitungen über die I/O-Einheit in den Substraten elektrisch miteinander gekoppelt, die mit den jeweiligen Signalleitungen sowie den jeweiligen Stromversorgungsleitungen versehen sind, und die durch das TSV 157 nicht elektrisch miteinander gekoppelt sind. Das heißt, in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der elften Konfiguration ist das Pad 151 als weitere Kopplungsstruktur vorgesehen für jedes der Substrate einschließlich der jeweiligen Signalleitungen sowie der jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die vom TSV 157 nicht elektrisch miteinander gekoppelt sind.
  • Ein zwölftes Konfigurationsbeispiel (17A bis 17J) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem mindestens das Doppelkontakttyp TSV 157 vorgesehen ist zwischen zwei Schichten als Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C miteinander sowie das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten.
  • Ein dreizehntes Konfigurationsbeispiel (18A bis 18G) ist ein Konfigurationsbeispiel, bei dem mindestens das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten als Kopplungsstruktur vorgesehen ist zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten.
  • Ein vierzehntes Konfigurationsbeispiel (19A bis 19K) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem mindestens das später beschriebene TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen zwei Schichten als Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln der jeweiligen im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehenen Signalleitungen untereinander und der jeweiligen im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehenen Stromversorgungsleitungen miteinander vorgesehen ist, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten.
  • Ein fünfzehntes Konfigurationsbeispiel (20A bis 20G) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem mindestens das später beschriebene TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei Schichten als Kopplungsstruktur vorgesehen ist, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten.
  • Ein sechzehntes Konfigurationsbeispiel (21A bis 21M) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem zumindest die später beschriebene Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C als Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln der jeweiligen im zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehenen Signalleitungen untereinander und der jeweiligen im zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehenen Stromversorgungsleitungen miteinander vorgesehen ist, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten.
  • Ein siebzehntes Konfigurationsbeispiel (22A bis 22M) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem zumindest als Kopplungsstruktur die später beschriebene Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C und dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten zum elektrischen Koppeln der im zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehenen jeweiligen Signalleitungen miteinander und der im zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehenen jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander vorgesehen sind, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten.
  • Ein achtzehntes Konfigurationsbeispiel (23A bis 23K) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem mindestens die später beschriebene Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C und weiterhin das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten als Kopplungsstrukturen vorgesehen sind, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten.
  • Ein neunzehntes Konfigurationsbeispiel (24A bis 24M) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem zumindest als Kopplungsstrukturen die später beschriebene Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dritten Substrat 110C und das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen zwei Schichten zum elektrischen Koppeln der im zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehenen jeweiligen Signalleitungen miteinander und der im zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehenen jeweiligen Versorgungsleitungen miteinander vorgesehen sind, zusammen mit dem später beschriebenen Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten.
  • Ein zwanzigstes Konfigurationsbeispiel (25A bis 25K) ist ein Konfigurationsbeispiel, in dem mindestens die später beschriebene Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C und das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei später beschriebenen Schichten als Kopplungsstrukturen vorgesehen sind, zusammen mit dem Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten.
  • Im Folgenden werden die ersten bis zwanzigsten Konfigurationsbeispiele in der Reihenfolge beschrieben. Zu beachten ist, dass jede der folgenden Darstellungen ein Beispiel für eine Kopplungsstruktur darstellt, die gemäß der vorliegenden Ausführungsform zumindest in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung enthalten ist. Die in jeder der folgenden Darstellungen dargestellte Konfiguration bedeutet nicht, dass die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform nur die dargestellte Kopplungsstruktur umfasst, aber die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung kann gegebenenfalls eine andere Kopplungsstruktur als die dargestellte Kopplungsstruktur aufweisen. In der folgenden Beschreibung jeder Darstellung ist die erste metallische Verdrahtungsschicht beispielsweise eine Cu-Verdrahtungsschicht und die zweite metallische Verdrahtungsschicht ist beispielsweise eine AI-Verdrahtungsschicht.
  • (Erstes Konfigurationsbeispiel)
  • 6A bis 6E sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht, die eine schematische Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem ersten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 6A bis 6E dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 2a, die in 6A dargestellt ist, umfasst als Kopplungsstrukturen das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten, wobei das Pad 151 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehen ist, die Padöffnung 153a, die das Pad 151 freilegt, das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C vorgesehen ist, und die Padöffnung 153b, die das Pad 151 freilegt. Das TSV 157 ist von der Rückflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und ist so vorgesehen, dass es die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt. In der in 6A dargestellten Konfiguration sind eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und eine vorbestimmte Verdrahtungsschicht der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt. Die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, können durch das Pad 151 und die Padöffnungen 153a und 153b elektrisch miteinander gekoppelt werden.
  • Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 2b, dargestellt in 6B, umfasst als Kopplungsstrukturen das Doppelkontakt TSV 157 zwischen zwei Schichten, eine Leitungsöffnung 155a zum Herausführen der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B, eine Leitungsöffnung 155b zum Herausführen einer vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das auf einer Oberfläche der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A angeordnete Pad 151, und ist durch die in den Leitungsöffnungen 155a und 155b enthaltenen elektrisch leitfähigen Materialien mit den vorbestimmten Verdrahtungsleitungen elektrisch gekoppelt. Das TSV 157 ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und ist so vorgesehen, dass es die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt. In der in 6B dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsschicht der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Hier sind die Leitungsöffnungen 155a und 155b Öffnungen zum Herausführen der vorbestimmten Verdrahtungsleitungen in den Substraten 110A, 110B und 110C (im dargestellten Beispiel die vorbestimmten Verdrahtungsleitungen in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C) nach außen. Jede der Leitungsöffnungen 155a und 155b weist eine Struktur auf, in der ein elektrisch leitfähiges Material (z.B. W) an einer Innenwand einer Öffnung so ausgebildet ist, dass eine zu führende Verdrahtungsleitung freigelegt wird. Der Film mit dem elektrisch leitfähigen Material wird von der Innenseite der Leitungsöffnungen 155a und 155b bis zur Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A verlängert, wie in der Darstellung veranschaulicht. Das Pad 151 ist auf dem verlängerten Film mit dem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet und ist elektrisch mit der Verdrahtungsleitung im Substrat gekoppelt, die durch die Leitungsöffnungen 155a und 155b durch den Film mit dem elektrisch leitfähigen Material herausgeführt wird. In der in 6B dargestellten Konfiguration ist die Leitungsöffnung 155a konfiguriert, um die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten Metallverdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B herauszuführen, und die Leitungsöffnung 155b ist konfiguriert, um die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten Metallverdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C herauszuführen. Es ist zu beachten, dass das an der Innenwand der Öffnung in jeder der Leitungsöffnungen 155a und 155b gebildete elektrisch leitfähige Material nicht auf W beschränkt ist; verschiedene bekannte elektrisch leitfähige Materialien können als elektrisch leitfähiges Material verwendet werden.
  • In der vorliegenden Spezifikation wird, wie in 6B veranschaulicht, eine Struktur, in der das auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A angeordnete Pad 151 elektrisch mit den durch die Leitungsöffnungen 155a und 155b herausgeführten Verdrahtungsleitungen gekoppelt ist, auch als Pad-Herausführungsstruktur bezeichnet. In der vorliegenden Spezifikation wird eine Struktur, in der die Padöffnungen 153a und 153b für die im Substrat gebildeten Pads 151 vorgesehen sind, wie beispielsweise in 6A dargestellt, entsprechend der Pad-Herausführungsstruktur, auch als eingebettete Pad-Struktur bezeichnet (die in 1 dargestellte Struktur ist auch eine eingebettete Pad-Struktur). Die Pad-Herausführungsstruktur kann als eine Struktur bezeichnet werden, in der das im Substrat in der eingebetteten Pad-Struktur gebildete Pad 151 nach außen geführt wird (auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A).
  • Darüber hinaus sind in der in 6B dargestellten Konfiguration die über die beiden Leitungsöffnungen 155a und 155b herausgeführten Leitungen über einen Film, der ein elektrisch leitfähiges Material umfasst, mit demselben Pad 151 elektrisch gekoppelt. Das heißt, ein Pad 151 wird von den beiden Leitungsöffnungen 155a und 155b gemeinsam genutzt. Die vorliegende Ausführungsform beschränkt sich jedoch nicht auf ein solches Beispiel. Wie in 6B dargestellt, kann in einem Fall, in dem eine Vielzahl von Leitungsöffnungen 155a und 155b vorhanden sind, das Pad 151 für jede der Leitungsöffnungen 155a und 155b vorgesehen werden. In diesem Fall sind der Film, der das in der Leitungsöffnung 155a enthaltene elektrisch leitfähige Material und der Film, der das in der Leitungsöffnung 155b enthaltene elektrisch leitfähige Material enthält, so auf die Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A ausgedehnt, dass sie voneinander isoliert sind (d.h. so, dass beide nicht leitfähig sind), und das Pad 151 kann auf jeder der Schichten vorgesehen werden.
  • In der vorliegenden Spezifikation werden in einem Fall, in dem eine Vielzahl von Leitungsöffnungen 155 in der Darstellung vorliegen, wie in 6B dargestellt, aus Gründen der Übersichtlichkeit die Leitungsöffnungen 155 durch die Zuordnung verschiedener Buchstaben zu den Enden der jeweiligen Bezugszeichen voneinander unterschieden, wie bei der Leitungsöffnung 155a, der Leitungsöffnung 155b, .... und so weiter.
  • Eine in 6C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 2c entspricht der in 6B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 2b, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere in der in 6C dargestellten Struktur weist die Pad-Herausführungsstruktur eine Struktur auf, in der Schichten, die elektrisch leitfähige Materialien beinhalten, die in den Leitungsöffnungen 155a und 155b und dem auf dem Film gebildeten Pad 151 enthalten sind, beide in den Isolationsfilm 109 an einem Abschnitt eingebettet sind, an dem das Pad 151 vorgesehen ist.
  • Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Spezifikation die Pad-Herausführungsstruktur, in der das Pad 151 in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A eingebettet ist, wie in 6C dargestellt, auch als eingebettete (embedded-type) Pad-Herausführungsstruktur bezeichnet wird. Dementsprechend wird eine Pad-Herausführungsstruktur, in der das Pad 151 so vorgesehen ist, dass es nicht in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A eingebettet ist, wie in 6B dargestellt, auch als nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur bezeichnet.
  • In der in 6C dargestellten Konfiguration wird, ähnlich wie in 6B, das eine Pad 151 von den beiden Leitungsöffnungen 155a und 155b gemeinsam genutzt. Die vorliegende Ausführungsform beschränkt sich jedoch nicht auf ein solches Beispiel. Ähnlich wie die in 6B dargestellte, nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur, kann auch in der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur eine Vielzahl von Pads 151 vorgesehen werden, die den jeweiligen beiden Leitungsöffnungen 155a und 155b entsprechen.
  • Eine in 6D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 2d umfasst als Kopplungsstrukturen das Doppelkontakt TSV 157 zwischen zwei Schichten, eine Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. eine Leitungsöffnung 155c für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A). Das TSV 157 ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und ist so vorgesehen, dass es die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt. In der in 6D dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Hier, anders als in den 6A bis 6C, ist das in 6D dargestellte TSV 157 konfiguriert, indem es einen Film aus einem elektrisch leitfähigen Material auf der Innenwand des Durchgangslochs bildet, anstatt durch Einbetten des ersten Metalls in das Durchgangsloch konfiguriert zu werden. Im dargestellten Beispiel wird das elektrisch leitfähige Material aus dem gleichen Material (z.B. W) gebildet wie das elektrisch leitfähige Material in der Leitungsöffnung 155. Wie vorstehend beschrieben, weist das TSV 157 in der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration auf, bei der ein elektrisch leitfähiges Material, das in ein Durchgangsloch eingebettet ist, wie in den 6A bis 6C gezeigt, verwendet werden kann, oder das TSV 157 weist eine Konfiguration auf, bei der ein Film mit einem elektrisch leitfähigen Material an der Innenwand des Durchgangslochs gebildet wird, wie in 6D dargestellt. Zu beachten ist, dass in dem TSV 157 der Film des an der Innenwand des Durchgangslochs gebildeten elektrisch leitfähigen Materials nicht auf W beschränkt ist; als elektrisch leitfähiges Material können verschiedene bekannte elektrisch leitfähige Materialien verwendet werden. Das in dem TSV 157 enthaltene elektrisch leitfähige Material kann ein anderes Material sein als das in der Leitungsöffnung 155 enthaltene elektrisch leitfähige Material.
  • Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Spezifikation, wie in den 6A bis 6C gezeigt, das TSV 157, das eine Konfiguration aufweist, in der elektrisch leitfähige Materialien in die Durchgangslöcher eingebettet sind, auch als TSV 157 vom eingebetteten Typ bezeichnet wird. Darüber hinaus wird das TSV 157, wie in 6D veranschaulicht, das eine Konfiguration aufweist, in der ein Film mit einem elektrisch leitfähigen Material an der Innenwand des Durchgangslochs gebildet wird, auch als TSV 157 vom nicht eingebetteten Typ bezeichnet.
  • Hier sind in der in 6D dargestellten Konfiguration ein Film mit einem elektrisch leitfähigen Material, das an der Innenwand des Durchgangslochs im TSV 157 ausgebildet ist, und ein Film mit einem elektrisch leitfähigen Material, das an der Innenwand der Öffnung in der Leitungsöffnung 155c ausgebildet ist, integral ausgebildet, und der Film mit diesem elektrisch leitfähigen Material wird bis zur Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A verlängert. Das Pad 151 ist auf einem Film mit einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet, das sich bis zur Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A erstreckt. Das heißt, in der in 6D dargestellten Konfiguration sind das TSV 157 und das Pad 151 elektrisch miteinander gekoppelt; außerdem sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt sind, auch elektrisch mit dem Pad 151 gekoppelt.
  • Wie in der in 6D dargestellten Konfiguration beschrieben, haben das Doppelkontakttyp TSV 157 und das TSV 157 vom nicht eingebetteten Typ jeweils eine Funktion als TSV zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, und jeweils eine Funktion als zwei Leitungsöffnungen 155a und 155b auf, die den beiden Durchgangslöchern entsprechen (d.h.., die Leitungsöffnung 155a zum Herausführen der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A zu dem Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A und die Leitungsöffnung 155b zum Herausführen der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B zu dem Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A).
  • Nachfolgend wird, wie in dem in 6D dargestellten TSV 157, eine Struktur, die in Kombination die Funktion als TSV 157 und die Funktion als Leitungsöffnungen 155a und 155b aufweist, auch als TSV Doppelzweck-Leitungsöffnung beschrieben. Die in 6D dargestellte Konfiguration kann als eine Konfiguration mit den TSV-Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. TSV 157) und der Leitungsöffnung 155c als Kopplungsstrukturen bezeichnet werden. Zu beachten ist, dass in den folgenden Darstellungen, um eine Verkomplizierung der Darstellungen zu vermeiden, bei das TSV Doppelzweck-Leitungsöffnung die Beschreibung des Symbols „157“ für das TSV weggelassen wird und dass nur das Symbol „155“ für die Leitungsöffnung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnung zugeordnet ist.
  • Die in 6E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 2e entspricht der in 6D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 2d, bei der die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur anstelle der Struktur der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist.
  • Die Arten von Verdrahtungsleitungen, die durch das Doppelkontakt TSV 157 zwischen zwei Schichten gekoppelt sind, sind nicht auf die jeweiligen Konfigurationen beschränkt, die in den 6A bis 6E gezeigt sind. Das TSV 157 kann mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt werden. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht beinhalten oder sowohl die erste metallische Verdrahtungsschicht als auch die zweite metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, um so nebeneinander zu existieren.
  • In der in 6A dargestellten Konfiguration ist das Pad 151 jeweils in dem ersten Substrat 110A und dem dritten Substrat 110C im dargestellten Beispiel vorgesehen, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. Im ersten Konfigurationsbeispiel sind die jeweiligen Signalleitungen des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B sind durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt. Dementsprechend können das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C oder das erste Substrat 110A und das dritte Substrat 110C, die jeweils mit den durch das TSV 157 nicht elektrisch miteinander gekoppelten jeweiligen Signalleitungen sowie den jeweiligen Stromversorgungsleitungen versehen sind, jeweils mit dem Pad 151 zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander versehen sein. Das heißt, in der in 6A dargestellten Konfiguration kann das Pad 151 auf jedem aus zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C anstelle des veranschaulichten Konfigurationsbeispiels des Pad 151 vorgesehen werden. Ebenso wird in jeder der in den 6B und 6C gezeigten Konfiguration das Pad 151 im zweiten Substrat 110B und dritten Substrat 110C in den dargestellten Beispielen vorgesehen, aber das Pad 151 kann stattdessen im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sein.
  • In jeder der in den 6D und 6E gezeigten Konfigurationen wird das eine Pad 151 von den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und der Leitungsöffnung 155c im dargestellten Beispiel gemeinsam genutzt, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen kann das eine Pad 151 für jede aus TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. für das TSV 157) und die Leitungsöffnung 155c vorgesehen werden. In diesem Fall können die Filme, die die elektrisch leitfähigen Materialien beinhalten, die in den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b enthalten sind, und der Film, der das elektrisch leitfähige Material umfasst, das in der Leitungsöffnung 155c enthalten ist, so weit auf die Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A ausgedehnt werden, dass sie voneinander isoliert sind (d.h., so dass beide nicht leitfähig sind).
  • (Zweites Konfigurationsbeispiel)
  • 7A bis 7K sind jeweils vertikale Querschnittsansichten einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem zweiten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann Konfigurationen aufweisen, die in den 7A bis 7K dargestellt sind.
  • Die in 7A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3a umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a und 157b des Doppelkontakttyps und des eingebetteten Typs zwischen zwei Schichten sowie die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157b ist von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 7A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsschicht der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 7A dargestellten Konfiguration ist ein Via des TSV 157a mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das andere Via mit einem oberen Ende des TSV 157b in Kontakt. Das heißt, das TSV 157a ist so ausgebildet, dass es die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das TSV 157b elektrisch miteinander koppelt. Weiterhin sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A, die vorbestimmten Verdrahtungsleitungen in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B, die durch das TSV 157b elektrisch gekoppelt sind, und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 7B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3b entspricht der in 7A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3a, bei der die Typen (Materialien) der durch das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 7B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 7C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3c entspricht der in 7A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3a, bei der die TSV 157a-Strukturen verändert werden. Insbesondere ist in der in 7A dargestellten Konfiguration das TSV 157a so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das TSV 157b elektrisch gekoppelt ist. In der in 7C dargestellten Konfiguration ist das TSV 157a jedoch so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 7C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 7D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3d entspricht der in 7C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3c, bei der die Typen der durch das TSV 157a und 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 7D dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C sind durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 7E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3e entspricht der in 7D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3d, bei der das TSV 157b-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 7E dargestellten Konfiguration das TSVb von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des zweiten Substrats 110B gebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 7E dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 7F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3f entspricht der in 7B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3b, bei der die eingebettete Pad-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 7F dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt.
  • Eine in 7G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3g entspricht der in 7F dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3f, bei der die Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 7G dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 7H dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3h entspricht der in 7B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3b, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ.
  • Eine in 71 dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3i entspricht der in 7D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3d, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ.
  • Eine in 7J dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3j entspricht der in 7H dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3h, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Eine in 7K dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3k entspricht der in 71 dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 3i, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Zu beachten ist, dass die Typen der durch das Doppelkontakt TSV 157 zwischen zwei Schichten gekoppelten Leitungen in jeder der in den 7A bis 7K dargestellten Konfigurationen nicht beschränkt sind. Das TSV 157 kann mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt werden. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 jeweils nur die erste metallische Verdrahtungsschicht, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide beinhalten, die dann nebeneinander vorliegen.
  • In jeder der in den 7A bis 7G gezeigten Konfigurationen ist das Substrat, auf dem das Pad 151 vorgesehen ist, nicht auf das veranschaulichte Beispiel beschränkt. Im zweiten Konfigurationsbeispiel sind die jeweiligen Signalleitungen des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B sind durch ein TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind durch das andere TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 7A bis 7G gezeigten Konfigurationen das Pad 151 auf einem der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem die Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 7F dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Darüber hinaus kann beispielsweise in der in 7G dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • (Drittes Konfigurationsbeispiel)
  • 8A bis 8G sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem dritten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 8A bis 8G dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 8A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 4a umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, das TSV 157b vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 8A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Weiterhin ist das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 8A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten Metallverdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten Metallverdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 8B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 4b entspricht der in 8A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 4a, bei der die Typen der durch das TSV 157a elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 8B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 8C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 4c umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, das TSV 157b vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das Pad 151 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die Padöffnung 153a, die das Pad 151 freilegt), und die eingebettete Pad-Struktur für das dritte Substrat 110C (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C vorgesehen ist, und die Padöffnung 153b, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 8C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Das TSV 157b ist von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und ist so vorgesehen, dass es die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt. In der in 8C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus können die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, können durch die beiden eingebetteten Pad-Strukturen elektrisch miteinander gekoppelt werden.
  • Eine in 8D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 4d entspricht der in 8B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 4b, bei der die eingebettete Pad-Struktur geändert wird und die Typen der durch das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere wird in der in 8D dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt. Weiterhin werden in der in 8D dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 8E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 4e entspricht der in 8D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 4d, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 8E dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 4f, dargestellt in 8F, entspricht der in 8E dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 4e, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) bereitgestellt wird, anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur, indem das TSV 157a vom eingebetteten Typ in den TSV vom nicht eingebetteten Typ geändert wird.
  • Eine in 8G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 4g entspricht der in 8F dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 4f, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Zu beachten ist, dass die Typen der von den TSVs 157 zwischen zwei Schichten und drei Schichten vom Doppelkontakttyp gekoppelten Leitungen nicht auf die in den 8A bis 8G gezeigten Konfigurationen beschränkt sind. Diese TSVs 157 können jeweils mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt sein. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • In der in 8C dargestellten Konfiguration ist das Pad 151 jeweils auf dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C im dargestellten Beispiel vorgesehen. Die vorliegende Ausführungsform beschränkt sich jedoch nicht auf ein solches Beispiel. In dieser Konfiguration sind die jeweiligen Signalleitungen des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B sind durch die TSVs 157a und 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Dementsprechend können das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C oder das erste Substrat 110A und das dritte Substrat 110C, die jeweils mit den nicht durch das TSV 157a oder das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelten Signalleitungen sowie den Stromversorgungsleitungen ausgestattet sind, jeweils mit dem Pad 151 zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander versehen sein. Das heißt, in den jeweiligen in 8C dargestellten Konfigurationen kann das Pad 151 im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen werden, anstelle des veranschaulichten Konfigurationsbeispiels des Pad 151.
  • Darüber hinaus ist in jeder der in 8A, 8B, 8D und 8E dargestellten Konfigurationen das Substrat, auf dem das Pad 151 bereitgestellt wird, nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch eine TSV 157a. Die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch das andere TSV 157b. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in 8A, 8B, 8D und 8E dargestellten Konfigurationen das Pad 151 auf jedem der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem die Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur der nicht eingebettete Typ oder der eingebettete Typ sein. So kann beispielsweise in der in 8D dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 8E dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • In jeder der in den 8A bis 8G gezeigten Konfigurationen ist das TSV 157 vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A gebildet, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. Das TSV 157 kann von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C gebildet werden.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in zwei aus erstem Substrate 110A, zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C vorgesehen sind, gemäß der Richtung, in der das TSV 157 gebildet wird, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen versehenen Substrate sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • (Viertes Konfigurationsbeispiel)
  • 9A bis 9K sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem vierten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 9A bis 9K dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 9A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5a umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157b ist von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 9A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 9A dargestellten Konfiguration ist ein Via des TSV 157a in Kontakt mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das andere Via ist in Kontakt mit dem oberen Ende des TSV 157b. Das heißt, das TSV 157a ist so ausgebildet, dass es die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das TSV 157b elektrisch miteinander koppelt. Weiterhin sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A, die vorbestimmten Verdrahtungsleitungen in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B, die durch das TSV 157b elektrisch gekoppelt sind, und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 9B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5b entspricht der in 9A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5a, bei der die Typen der durch das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 9B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 9C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5c entspricht der in 9A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5a, bei der das TSV 157a-Struktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 9A dargestellten Konfiguration das TSV 157a so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt ist. In der in 9C dargestellten Konfiguration ist das TSV 157a jedoch so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 9C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 9D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5d entspricht der in 9C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5c, bei der die Typen der durch die TSVs 157a und 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 9D dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Weiterhin sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 9E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5e entspricht der in 9D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5d, bei der das TSV 157b-Struktur geändert wird. Insbesondere wird in der in 9E dargestellten Konfiguration das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des zweiten Substrats 110B gebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 9E dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 9F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5f entspricht der in 9B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5b, bei der die eingebettete Pad-Struktur geändert wird. Insbesondere wird in der in 9F dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt.
  • Eine in 9G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5g entspricht der in 9F dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5f, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 9G dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 9H dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5h entspricht der in 9B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5b, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ.
  • Eine in 91 dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5i entspricht der in 9D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5d, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ.
  • Eine in 9J dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5j entspricht der in 9H dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5h, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Eine in 9K dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5k entspricht der in 91 dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 5i, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Die Typen der durch das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten und das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen zwei Schichten gekoppelten Leitungen sind für jede der in den 9A bis 9K dargestellten Konfigurationen nicht beschränkt. Diese TSVs 157 können jeweils mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt sein. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • In jeder der in den 9A bis 9G gezeigten Konfigurationen ist das Substrat, auf dem das Pad 151 vorgesehen ist, nicht auf das veranschaulichte Beispiel beschränkt. Im vierten Konfigurationsbeispiel sind die jeweiligen Signalleitungen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B sind elektrisch miteinander gekoppelt durch ein TSV 157a. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch das andere TSV 157b. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 9A bis 9G gezeigten Konfigurationen das Pad 151 auf einem der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur der nicht eingebettete Typ oder der eingebettete Typ sein. So kann beispielsweise in der in 9F dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Darüber hinaus kann beispielsweise in der in 9G dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • (Fünftes Konfigurationsbeispiel)
  • 10A bis 10G sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem fünften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 10A bis 10G dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 10A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 6a umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 10A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110Aund im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 10A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten Metallverdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten Metallverdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 10B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 6b entspricht der in 10A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 6a, bei der die Typen der durch das TSV 157a elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 10B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch den TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 10C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 6c umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 10C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und so vorgesehen, dass sie die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A, dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A, dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C enthalten sind, elektrisch miteinander koppelt. In der in 10C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A, die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 10D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 6d entspricht der in 10B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 6b, bei der die eingebettete Pad-Struktur geändert wird und die Typen der durch das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere wird in der in 10D dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt. Darüber hinaus werden in der in 10D dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 10E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 6e entspricht der in 10D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 6d, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 10E dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 10F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 6f entspricht der in 10E dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 6e, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung das TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) bereitgestellt wird, anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur, indem das TSV 157a vom eingebetteten Typ in das TSV vom nicht eingebetteten Typ geändert wird.
  • Eine in 10G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 6g entspricht der in 10F dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 6f, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Die Typen der durch das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten und das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei Schichten gekoppelten Leitungen sind für jede der in den 10A bis 10G dargestellten Konfigurationen nicht beschränkt. Diese TSVs 157 können jeweils mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt sein. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • In jeder der in den 10A bis 10E gezeigten Konfigurationen ist das Substrat, auf dem das Pad 151 vorgesehen ist, nicht auf das veranschaulichte Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch eine TSV 157a. Die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind zumindest elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind zumindest elektrisch miteinander gekoppelt durch die andere TSV 157b. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 10A bis 10E gezeigten Konfigurationen das Pad 151 auf einem der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem die Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 10D dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 10E dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • In jeder der in den 10A bis 10G gezeigten Konfigurationen wird das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A gebildet, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. Das TSV 157 kann von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C gebildet werden.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die in mindestens zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B oder drittem Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen versehenen Substrate sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • (Sechstes Konfigurationsbeispiel)
  • 11A bis 11F sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem sechsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 11A bis 11F dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Die in 11A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 7a umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157 vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, die zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehene Elektrodenübergangsstruktur 159 und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157 ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 11A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind durch die Elektrodenübergangsstruktur 159 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Hier kann insbesondere die Elektrodenübergangsstruktur 159 gebildet werden, indem eine Wärmebehandlung in einem Zustand durchgeführt wird, in dem das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C so miteinander verbunden sind, dass eine auf der Verbindungsfläche des zweiten Substrats 110B vorgesehene Elektrode und eine auf der Verbindungsfläche des dritten Substrats 110C vorgesehene Elektrode miteinander in Kontakt stehen, und indem die Elektroden miteinander verbunden werden. Die Elektrodenübergangsstruktur 159 umfasst eine Elektrode, die auf der Verbindungsfläche des zweiten Substrats 110B ausgebildet ist, ein Via zum elektrischen Koppeln der Elektrode mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125, eine Elektrode, die auf der Verbindungsfläche des dritten Substrats 110C ausgebildet ist, und ein Via zum elektrischen Koppeln der Elektrode mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135. Zu beachten ist, dass hierbei das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C miteinander F-to-B verbunden sind, und somit das auf der Seite des zweiten Substrats 110B vorgesehene Via als Via ausgebildet ist, das das Halbleitersubstrat 121 durchdringt (d.h. TSV).
  • Eine in 11B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 7b entspricht der in 11A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 7a, bei der die Typen der durch das TSV 157 elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 11B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 11C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 7c entspricht der in 11B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 7b, bei der die Struktur des eingebetteten Pads verändert wird. Insbesondere wird in der in 11C dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt.
  • Eine in 11D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 7d entspricht der in 11C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 7c, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 11D dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 11E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 7e entspricht der in 11D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 7d, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) bereitgestellt wird, anstelle des TSV 157 und der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur, indem das TSV 157 vom eingebetteten Typ in das TSV vom nicht eingebetteten Typ geändert wird.
  • Eine in 11F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 7f entspricht der in 11E dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 7e, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Zu beachten ist, dass in jeder der in den 11A bis 11F gezeigten Konfigurationen die Typen der durch das Doppelkontakt TSV 157 zwischen zwei Schichten gekoppelten Leitungen nicht beschränkt sind. Das TSV 157 kann mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt werden. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • In jeder der in den 11A bis 11D gezeigten Konfigurationen ist das Substrat, auf dem das Pad 151 vorgesehen ist, nicht auf das veranschaulichte Beispiel beschränkt. Im sechsten Konfigurationsbeispiel sind die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch das TSV 157. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 11A bis 11D gezeigten Konfigurationen das Pad 151 auf einem der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • Weiterhin kann in einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 11C dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 11D dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • (Siebtes Konfigurationsbeispiel)
  • 12A bis 12L sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem siebten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 12A bis 12L dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 12A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8a umfasst als Kopplungsstrukturen die TSVs 157a, 157b und 157c vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, die Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. Die TSV 157b und 157c sind jeweils von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des dritten Substrats 110C gebildet und jeweils so vorgesehen, dass sie die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppeln und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppeln. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind durch die Elektrodenübergangsstruktur 159 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Wie bei den TSVs 157b und 157c ist das TSV 157b, als eines der beiden TSVs, so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und eine Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt sind. Die Elektrode ist in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 so ausgebildet, dass die Metalloberfläche vom Isolierfilm 133 freigelegt wird. Das heißt, die Elektrode ist in gleicher Weise ausgebildet wie die in der Elektrodenübergangsstruktur 159 enthaltene Elektrode. In der vorliegenden Spezifikation wird eine Elektrode, wie die vorstehend genannte Elektrode, die so ausgebildet ist, dass sie von jedem der Isolierfilme 103, 123 und 133 in der jeweiligen mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105, 125 und 135 eine Metalloberfläche freilegt, wie die in der Elektrodenübergangsstruktur 159 enthaltene Elektrode, und die jedoch nicht in der Elektrodenübergangsstruktur 159 enthalten ist, aus Gründen der Zweckmäßigkeit auch als einseitige Elektrode bezeichnet. Dementsprechend wird eine Elektrode, die in den mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 so ausgebildet ist, dass sie eine Metalloberfläche von den Isolierfilmen 103, 123 und 133 freilegt, und die in der Elektrodenübergangsstruktur 159 enthalten ist, aus Gründen der Zweckmäßigkeit auch als doppelseitige Elektrode bezeichnet. Das heißt, in der in 12A dargestellten Konfiguration ist das TSV 157b so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und eine einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C elektrisch gekoppelt werden.
  • Weiterhin ist das TSV 157c, das andere der beiden TSVs, so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten Metallverdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten Metallverdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt sind.
  • Weiterhin ist das TSV 157a so vorgesehen, dass ein Via mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das andere Via mit dem oberen Ende des TSV 157b in Kontakt ist. Das heißt, das TSV 157a ist so ausgebildet, dass es die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das TSV 157b elektrisch miteinander koppelt. Weiterhin sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A, die vorbestimmten Verdrahtungsleitungen in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B, die durch das TSV 157b elektrisch gekoppelt sind, und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 12B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8b entspricht der in 12A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8a, bei der das TSV 157b-Struktur verändert wird. Insbesondere ist in der in 12B dargestellten Konfiguration das TSV 157b so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die in den Elektrodenübergangsstrukturen 159 enthaltenen doppelseitigen Elektroden elektrisch miteinander gekoppelt werden. Das heißt, in der in 12B dargestellten Konfiguration fungiert das TSV 157b auch als Via, das in den Elektrodenübergangsstrukturen 159 enthalten ist.
  • Eine in 12C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8c entspricht der in 12A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8a, bei der die Typen der durch die TSVs 157b und 157c elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 12C dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157c elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 12D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8d entspricht der in 12A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8a, bei der das TSV 157a-Struktur verändert wird. Insbesondere ist in der in 12A dargestellten Konfiguration das TSV 157a so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt ist. In der in 12D dargestellten Konfiguration ist das TSV 157a jedoch so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 12D dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 12E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8e entspricht der in 12D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8d, bei der die Typen der durch das TSV 157a, 157b und 157c elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 12E dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch den TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157c elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 12F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8f entspricht der in 12E dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8e, bei der die Konfigurationen der TSVs 157b und 157c geändert werden. Insbesondere wird in der in 12F dargestellten Konfiguration das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des zweiten Substrats 110B gebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 12F dargestellten Konfiguration werden eine im Isolierfilm 129 auf der Rückflächenseite des zweiten Substrats 110B vorgesehene einseitige Elektrode und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157c von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 12F dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157c elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 12G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8g entspricht der in 12C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8c, bei der die Struktur des eingebetteten Pads verändert wird. Insbesondere wird in der in 12G dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt.
  • Eine in 12H dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8h entspricht der in 12G dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8g, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 12H dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 121 dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8i entspricht der in 12C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8c, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) bereitgestellt wird, anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur, indem das TSV 157a vom eingebetteten Typ in den TSV vom nicht eingebetteten Typ geändert wird.
  • Eine in 12J dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8j entspricht der in 12E dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8e, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur mit den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) bereitgestellt wird, anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur, indem das TSV 157a vom eingebetteten Typ in den TSV vom nicht eingebetteten Typ geändert wird.
  • Eine in 12K dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8k entspricht der in 121 dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8i, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Eine in 12L dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 81 entspricht der in 12J dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 8j, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Zu beachten ist, dass in jeder der in den 12A bis 12L gezeigten Konfigurationen die Typen der durch das Doppelkontakt TSV 157 zwischen zwei Schichten gekoppelten Leitungen nicht beschränkt sind. Das TSV 157 kann mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt werden. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • Weiterhin ist in jeder der in den 12A bis 12H gezeigten Konfigurationen das Substrat, auf dem das Pad 151 vorgesehen ist, nicht auf das veranschaulichte Beispiel beschränkt. Im siebten Konfigurationsbeispiel sind die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, sind durch das TSV 157a auf einer Seite elektrisch miteinander gekoppelt. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind durch die TSVs 157b und 157c und die Elektrodenübergangsstruktur 159 auf der anderen Seite elektrisch miteinander gekoppelt. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 12A bis 12H gezeigten Konfigurationen das Pad 151 auf einem der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem die Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebettete Typ oder vom eingebettete Typ sein. So kann beispielsweise in der in 12G dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 12H dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • In jeder der in den 12A und 12C bis 12L gezeigten Konfigurationen, kontaktiert das TSV 157b die einseitige Elektrode im dargestellten Beispiel, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen kann das TSV 157b, wie in 12B dargestellt, so konfiguriert werden, dass es mit der doppelseitigen Elektrode in Kontakt kommt. In einem Fall, in dem das TSV 157b so konfiguriert ist, dass es mit der doppelseitigen Elektrode in Kontakt kommt, fungiert das TSV 157b als Via, das in den Elektrodenübergangsstrukturen 159 enthalten ist.
  • (Achtes Konfigurationsbeispiel)
  • 13A bis 13H sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem achten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 13A bis 13H dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9a, die in 13A dargestellt ist, umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, das TSV 157b vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, die Elektrodenübergangsstruktur 159, die zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen ist, und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehen ist, und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 13A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 13A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsschicht der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159.
  • Eine in 13B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9b entspricht der in 13A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9a, bei der die Typen der durch das TSV 157a elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 13B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 13C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9c entspricht der in 13A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9a, bei der die TSV 157b-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 13C dargestellten Konfiguration das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A gebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 13C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 13D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9d entspricht der in 13C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9c, bei der die TSV 157b-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 13D dargestellten Konfiguration das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A gebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 13D dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die im Isolierfilm 129 auf der Rückflächenseite des zweiten Substrats 110B vorgesehene einseitige Elektrode durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 13E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9e entspricht der in 13B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9b, bei der die eingebettete Pad-Struktur geändert wird und die Typen der durch das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere wird in der in 13E dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt. Darüber hinaus werden in der in 13E dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 13F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9f entspricht der in 13E dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9e, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 13F dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 13G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9g entspricht der in 13F dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9f, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur mit den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) bereitgestellt wird, anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur, indem das TSV 157a vom eingebetteten Typ in das TSV vom nicht eingebetteten Typ geändert wird.
  • Eine in 13H dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9h entspricht der in 13G dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 9g, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Zu beachten ist, dass in jeder der in den 13A bis 13H gezeigten Konfigurationen die Typen der durch die Doppelkontakt TSVs 157 zwischen zwei Schichten und drei Schichten gekoppelten Leitungen nicht beschränkt sind. Diese TSVs 157 können jeweils mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt sein. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • In jeder der in den 13A bis 13F ist das Substrat, auf dem das Pad 151 vorgesehen ist, nicht auf das veranschaulichte Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, sind durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind durch die Elektrodenübergangsstruktur 159 elektrisch miteinander gekoppelt. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 13A bis 13F gezeigten Konfiguration das Pad 151 auf einem der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 13E dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 13F dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • In jeder der in den 13A bis 13H gezeigten Konfiguration, wird das TSV 157 vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A gebildet, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. Das TSV 157 kann von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C gebildet werden.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die in zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C vorgesehen sind, gemäß der Richtung, in der das TSV 157 gebildet wird, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen versehenen Substrate sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • In der in 13D dargestellten Konfiguration kontaktiert das TSV 157b die einseitige Elektrode im dargestellten Beispiel, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In einer solchen Konfiguration kann das TSV 157b so konfiguriert werden, dass es mit der doppelseitigen Elektrode in Kontakt kommt. In einem Fall, in dem das TSV 157b so konfiguriert ist, dass er mit der doppelseitigen Elektrode in Kontakt kommt, fungiert das TSV 157b als Via, das in den Elektrodenübergangsstrukturen 159 enthalten ist.
  • (Neuntes Konfigurationsbeispiel)
  • 14A bis 14K sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem neunten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 14A bis 14K dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10a, die in 14A dargestellt ist, umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, das TSV 157c, die zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehene Elektrodenübergangsstruktur 159 und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehen ist, und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. Die TSVs 157b und 157c sind jeweils von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des dritten Substrats 110C gebildet und jeweils so vorgesehen, dass sie die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppeln und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppeln. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159.
  • Bei den TSV 157b und TSV 157c ist das TSV 157b, eines der beiden TSVs, so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt sind. Darüber hinaus ist das TSV 157c, das andere der beiden TSVs, so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt sind.
  • Das TSV 157a ist so vorgesehen, dass ein Via mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das andere Via mit dem oberen Ende des TSV 157b in Kontakt ist. Das heißt, das TSV 157a ist so ausgebildet, dass es die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das TSV 157b elektrisch miteinander koppelt. Weiterhin sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A, die vorbestimmten Verdrahtungsleitungen in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B, die durch das TSV 157b elektrisch gekoppelt sind, und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 14B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10b entspricht der in 14A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10a, bei der die Typen der durch die TSVs 157b und 157c elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 14B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157c elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 14C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10c entspricht der in 14A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10a, bei der die TSV 157a-Struktur verändert wird. Insbesondere ist in der in 14A dargestellten Konfiguration das TSV 157a so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 14C dargestellten Konfiguration ist das TSV 157a jedoch so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 14C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 14D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10d entspricht der in 14C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10c, bei der die Typen der durch die TSVs 157a, 157b und 157c elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 14D dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157c elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 14E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10e entspricht der in 14D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10d, bei der die Konfigurationen der TSVs 157b und 157c geändert werden. Insbesondere wird in der in 14E dargestellten Konfiguration das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des zweiten Substrats 110B gebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 14E dargestellten Konfiguration sind die im Isolierfilm 129 auf der Rückflächenseite des zweiten Substrats 110B vorgesehene einseitige Elektrode und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus wird in der in 14E dargestellten Konfiguration das TSV 157c von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des zweiten Substrats 110B gebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 14E dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157c elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 14F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10f entspricht der in 14B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10b, bei der die eingebettete Pad-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 14F dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt.
  • Eine in 14G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10g entspricht der in 14F dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10f, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 14G dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 14H dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10h entspricht der in 14B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10b, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) bereitgestellt wird, anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur, indem das TSV 157a vom eingebetteten Typ in das TSV vom nicht eingebetteten Typ geändert wird.
  • Eine in 141 dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10i entspricht der in 14D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10d, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ.
  • Eine in 14J dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10j entspricht der in 14H dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10h, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Eine in 14K dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10k entspricht der in 141 dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10i, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Zu beachten ist, dass in jeder der in den 14A bis 14K gezeigten Konfigurationen, die Typen der durch das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten und das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen zwei Schichten gekoppelten Leitungen nicht beschränkt sind. Diese TSVs 157 können jeweils mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt sein. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass sie diese nebeneinander vorliegen.
  • In jeder der in den 14A bis 14G gezeigten Konfiguration ist das Substrat, auf dem das Pad 151 vorgesehen ist, nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. Im neunten Konfigurationsbeispiel sind die jeweiligen Signalleitungen des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des ersten Substrats 110A und des zweiten Substrats 110B sind durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt durch die TSVs 157b und 157c. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 14A bis 14G gezeigten Konfigurationen, das Pad 151 auf einem der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 14F dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur d vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 14G dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • In jeder der in den 14A bis 14K gezeigten Konfigurationen kontaktiert das TSV 157b die einseitige Elektrode im dargestellten Beispiel, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen kann das TSV 157b so konfiguriert werden, dass es mit der doppelseitigen Elektrode in Kontakt kommt. In einem Fall, in dem das TSV 157b so konfiguriert ist, dass es mit der doppelseitigen Elektrode in Kontakt kommt, fungiert das TSV 157b als Via, das in den Elektrodenübergangsstrukturen 159 enthalten ist.
  • (Zehntes Konfigurationsbeispiel)
  • 15A bis 15G sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem zehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 15A bis 15G dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 15A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 11a umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, die Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h, das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehen ist, und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 15A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 10A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten Metallverdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten Metallverdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind elektrisch miteinander gekoppelt, durch die Elektrodenübergangsstruktur 159.
  • Eine in 15B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 11b entspricht der in 15A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 11a, bei der die Typen der durch das TSV 157a elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 15B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 15C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 11c umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, die zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehene Elektrodenübergangsstruktur 159 und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des zweiten Substrats 110B ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 15C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B elektrisch miteinander gekoppelt durch das TSV 157a. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und so vorgesehen, dass sie die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A, dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A, dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C enthalten sind, zusammengefügt sind. In der in 15C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A, die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind elektrisch miteinander gekoppelt, durch die Elektrodenübergangsstruktur 159.
  • Eine in 15D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 11d entspricht der in 15B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 11b, bei der die eingebettete Pad-Struktur geändert wird und die Typen der durch das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere wird in der in 15D dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt. Darüber hinaus werden in der in 15D dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 15E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 11e entspricht der in 15D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 11d, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 15E dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 15F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 11f entspricht der in 15E dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 11e, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur mit den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) bereitgestellt wird, anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur, indem das TSV 157a vom eingebetteten Typ in das TSV vom nicht eingebetteten Typ geändert wird.
  • Eine in 15G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 11g entspricht der in 15F dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 11f, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Zu beachten ist, dass in jeder der in den 15A bis 15G gezeigten Konfigurationen die Typen der durch das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten und das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei Schichten gekoppelten Leitungen nicht beschränkt ist. Diese TSVs 157 können jeweils mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt sein. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • In jeder der in den 15A bis 15E ist das Substrat, auf dem das Pad 151 vorgesehen ist, nicht auf das veranschaulichte Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, sind durch ein TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind zumindest elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind zumindest elektrisch miteinander gekoppelt durch das andere TSV 157b. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 15A bis 15E gezeigten Konfiguration das Pad 151 auf einem der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 15D dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 15E dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • In jeder der in den 15A bis 15G gezeigten Konfiguration, wird das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A gebildet, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. Das TSV 157 kann von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C gebildet werden.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in mindestens zwei aus erstem Substrate 110A, zweitem Substrat 110B oder drittem Substrat 110C enthalten sind, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen versehenen Substrate sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • (Elftes Konfigurationsbeispiel)
  • 16A bis 16G sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem elften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 16A bis 16G dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 16A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 12a umfasst als Kopplungsstrukturen das Doppelkontakttyp TSV 157 und den eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das Pad 151 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die Padöffnung 153a, die das Pad 151 freilegt), und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B, und die Padöffnung 153b, die das Pad 151 freilegt). Das TSV 157 ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und ist so vorgesehen, dass es die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt. In der in 16A dargestellten Konfiguration werden die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus können die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, können elektrisch miteinander gekoppelt werden durch die beiden eingebetteten Pad-Strukturen.
  • Eine in 16B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 12b entspricht der in 16A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 12a, bei der die TSV 157-Struktur geändert wird. Insbesondere wird in der in 16B dargestellten Konfiguration das TSV 157 von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A gebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 16B dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 16C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 12c entspricht der in 16A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 12a, bei der die TSV 157-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 16C dargestellten Konfiguration das TSV 157 von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C gebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 16C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 16D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 12d entspricht der in 16A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 12a, bei der die eingebettete Pad-Struktur verändert wird. Insbesondere in der in 16D dargestellten Konfiguration sind die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das erste Substrat 110A (d.h. die Leitungsöffnung 155a für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) und die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155a für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung), die Leitungsöffnung 155b für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehend. Zu beachten ist, dass in der in 16D dargestellten Konfiguration ein Pad 151 von den Leitungsöffnungen 155a und 155b gemeinsam genutzt wird.
  • Eine in 16E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 12e entspricht der in 16D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 12d, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere sind in der in 16E dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155a für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151, das dadurch gebildet wird, dass es in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A eingebettet ist) und die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155b für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das durch Einbettung in die Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildete Pad 151) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das erste Substrat 110A und der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen. Zu beachten ist, dass in der in 16E dargestellten Konfiguration ein Pad 151 von den Leitungsöffnungen 155a und 155b gemeinsam genutzt wird.
  • Eine in 16F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 12f entspricht der in 16E dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 12e, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und der Leitungsöffnung 155c (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b, die Leitungsöffnung 155c und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157 und der Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C durch Ändern des TSV 157 vom eingebetteten Typ in das TSV vom nicht eingebetteten Typ und durch Bereitstellen der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b sowie der Leitungsöffnung 155c für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B. Zu beachten ist, dass in der in 16F dargestellten Konfiguration ein Pad 151 von den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und der Leitungsöffnung 155c gemeinsam genutzt wird.
  • Eine in 16G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 12g entspricht der in 16F dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 12f, bei der die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist. Zu beachten ist, dass in der in 16G dargestellten Konfiguration ein Pad 151 von den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und der Leitungsöffnung 155c gemeinsam genutzt wird.
  • Zu beachten ist, dass in jeder der in den 16A bis 16G gezeigten Konfiguration die Typen der durch den Doppelkontakt TSV 157 zwischen drei Schichten gekoppelten Leitungen nicht beschränkt sindzt. Das TSV 157 kann mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt werden. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide umfassen, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • In jeder der in den 16A bis 16D gezeigten Konfiguration, ist das Pad 151 auf jedem aus erstem Substrat 110A und zweitem Substrat 110B im dargestellten Beispiel vorgesehen, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch das TSV 157. Dementsprechend können das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B oder das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C, die jeweils mit den durch das TSV 157 nicht elektrisch miteinander gekoppelten jeweiligen Signalleitungen sowie den jeweiligen Stromversorgungsleitungen versehen sind, jeweils mit dem Pad 151 zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander versehen sein. Das heißt, in jeder der in den 16A bis 16D gezeigten Konfiguration kann das Pad 151 auf jedem aus zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C vorgesehen werden, anstelle des veranschaulichten Konfigurationsbeispiels des Pad 151. Ebenso ist in der in 16E dargestellten Konfiguration das Pad 151 auf jedem aus zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C im dargestellten Beispiel vorgesehen, wobei das Pad 151 jedoch auf jedem aus erstem Substrat 110A und zweitem Substrat 110B vorgesehen sein kann.
  • In jeder der in den 16D und 16E gezeigten Konfigurationen wird im dargestellten Beispiel ein Pad 151 von den Leitungsöffnungen 155a und 155b gemeinsam genutzt, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen kann für jede der beiden Leitungsöffnungen 155a und 155b ein Pad 151 vorgesehen werden. In diesem Fall können die Schichten, die das in den beiden Leitungsöffnungen 155a und 155b enthaltene elektrisch leitfähige Material beinhalten, auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A so verlängert werden, dass sie voneinander isoliert sind (d.h. beide sind nicht leitfähig).
  • In jeder der in den 16F und 16G gezeigten Konfigurationen wird ein Pad 151 von den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und der Leitungsöffnung 155c im dargestellten Beispiel gemeinsam genutzt, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen kann ein Pad 151 für jede aus den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. für das TSV 157) und die Leitungsöffnung 155c vorgesehen werden. In diesem Fall können die Filme bzw. Schichten, die die elektrisch leitfähigen Materialien beinhalten, die in den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b enthalten sind, und der Film, der das elektrisch leitfähige Material umfasst, das in der Leitungsöffnung 155c enthalten ist, auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A so verlängert werden, dass sie voneinander isoliert sind (d.h. beide sind nicht leitfähig).
  • Darüber hinaus kann in einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 16D dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 16E dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die in zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C vorgesehen sind, gemäß der Richtung, in der das TSV 157 gebildet wird, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen sowie den jeweiligen Versorgungsleitungen versehenen Substrate, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • (Zwölftes Konfigurationsbeispiel)
  • 17A bis 17J sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem zwölften Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 17A bis 17J dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 17A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13a umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, das TSV 157b vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 17A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 17A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsschicht der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 17B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13b entspricht der in 17A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13a, bei der die Typen der durch die TSVs 157a und 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 17B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus werden in der in 17B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 17C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13c umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, das TSV 157b vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das Pad 151 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die Padöffnung 153a, die das Pad 151 freilegt), und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehen ist, und die Padöffnung 153b, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 17C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 17C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus können die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, können elektrisch miteinander gekoppelt werden durch die beiden eingebetteten Pad-Strukturen.
  • Eine in 17D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13d entspricht der in 17B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13b, bei der die TSV 157b-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 17D dargestellten Konfiguration das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des zweiten Substrats 110B gebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 17D dargestellten Konfiguration werden die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 17E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13e entspricht der in 17B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13b, bei der die eingebettete Pad-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 17E dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt.
  • Eine in 17F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13f entspricht der in 17E dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13e, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 17F dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 17G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13g entspricht der in 17B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13b, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ.
  • Eine in 17H dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13h entspricht der in 17D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13d, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ.
  • Eine in 171 dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13i entspricht der in 17G dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13g, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Eine in 17J dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13j entspricht der in 17H dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 13h, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Zu beachten ist, dass in jeder der in den 17A bis 17J gezeigten Konfigurationen die Typen der durch das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen zwei Schichten und drei Schichten gekoppelten Leitungen nicht beschränkt sind. Diese TSVs 157 können jeweils mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt sein. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • In der in 17C dargestellten Konfiguration ist das Pad 151 jeweils auf dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B im dargestellten Beispiel vorgesehen, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In dieser Konfiguration sind die jeweiligen Signalleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C sind elektrisch miteinander gekoppelt, durch die TSVs 157a und 157b. Dementsprechend können das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B oder das erste Substrat 110A und das dritte Substrat 110C, die jeweils mit den nicht durch das TSV 157a oder das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelten Signalleitungen sowie den Stromversorgungsleitungen versehen sind, jeweils mit dem Pad 151 zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander versehen sein. Das heißt, in jeder in 17C dargestellten Konfiguration kann das Pad 151 auf jedem aus erstem Substrate 110A und drittem Substrat 110C vorgesehen werden anstelle des dargestellten Konfigurationsbeispiels des Pads 151.
  • Darüber hinaus ist in jeder der in den 17A, 17B und 17D bis 17F gezeigten Konfiguration, das Substrat, auf dem das Pad 151 vorgesehen ist, nicht auf das veranschaulichte Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind elektrisch miteinander gekoppelt, durch ein TSV 157a. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind elektrisch miteinander gekoppelt, durch das andere TSV 157b. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 17A, 17B und 17D bis 17F gezeigten Konfiguration, das Pad 151 auf einem beliebigen der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 17E dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 17F dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen elektrisch miteinander koppelt, die in zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C gemäß der Richtung, in der das TSV 157 gebildet wird, vorgesehen sind. Die Substrate, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • (Dreizehntes Konfigurationsbeispiel)
  • 18A bis 18G sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem dreizehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 18A bis 18G dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 18A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 14a umfasst als Kopplungsstrukturen die TSVs 157a und TSV 157b vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das Pad 151 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die Padöffnung 153a, die das Pad 151 freilegt), und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehen ist, und die Padöffnung 153b, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110Aund im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 18A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Das TSV 157b ist von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und ist so vorgesehen, dass es die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C enthalten sind, elektrisch miteinander koppelt. In der in 18A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsschicht der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus können die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, können elektrisch miteinander gekoppelt werden durch die beiden eingebetteten Pad-Strukturen.
  • Eine in 18B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 14b entspricht der in 18A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 14a, bei der die Typen der durch das TSV 157a elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 18B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 18C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 14c entspricht der in 18B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 14b, bei der die eingebettete Pad-Struktur geändert wird und die Typen der durch das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere sind in der in 18C dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das erste Substrat 110A (d.h. die Leitungsöffnung 155a für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) und die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155b für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) vorgesehen anstelle der eingebetteten Pad-Struktur. In der in 18C dargestellten Konfiguration wird ein Pad 151 von den Leitungsöffnungen 155a und 155b gemeinsam genutzt. Darüber hinaus werden in der in 18C dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 18D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 14d entspricht der in 18C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 14c, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere in der in 18D dargestellten Konfiguration sind die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155a für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151, das dadurch gebildet wird, dass es in den Isolationsfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A eingebettet ist) und die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155b für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird), anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B vorgesehen. Darüber hinaus wird in der in 18D dargestellten Konfiguration ein Pad 151 von den Leitungsöffnungen 155a und 155b gemeinsam genutzt.
  • Eine in 18E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 14e entspricht der in 18D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 14d, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und der Leitungsöffnung 155c (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b, die Leitungsöffnung 155c und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) vorgesehen ist, anstelle des TSV 157a und der Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C, indem das TSV 157a vom eingebetteten Typ in das TSV vom nicht eingebetteten Typ geändert wird und die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b sowie die Leitungsöffnung 155c für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehen werden. Zu beachten ist, dass in der in 18E dargestellten Konfiguration ein Pad 151 von den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und der Leitungsöffnung 155c gemeinsam genutzt wird.
  • Eine in 18F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 14f entspricht der in 18E dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 14e, bei der die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist. In der in 18F dargestellten Konfiguration wird ein Pad 151 von den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und der Leitungsöffnung 155c gemeinsam genutzt.
  • Eine in 18G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 14g umfasst als Kopplungsstrukturen die TSVs 157a und 157b vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 18G dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C enthalten sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 18G dargestellten Konfiguration werden die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Zu beachten ist, dass in den in den 18A bis 18G gezeigten Konfiguration die Typen der durch den Doppelkontakt TSV 157 zwischen drei Schichten gekoppelten Leitungen nicht beschränkt sind. Das TSV 157 kann mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt werden. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide umfassen, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • In jeder der in den 18A bis 18C gezeigten Konfiguration, ist das Pad 151 auf jedem aus ersten Substrat 110A und zweitem Substrat 110B im dargestellten Beispiel vorgesehen, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind elektrisch miteinander gekoppelt, durch das TSV 157. Dementsprechend können das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B oder das zweite Substrat 11 OB und das dritte Substrat 110C, die jeweils mit den durch das TSV 157 nicht elektrisch miteinander gekoppelten Signalleitungen sowie den Stromversorgungsleitungen versehen sind, jeweils mit dem Pad 151 zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander versehen werden. Das heißt, in jeder der in den 18A bis 18C gezeigten Konfiguration kann das Pad 151 auf jedem aus zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C vorgesehen sein, anstelle des veranschaulichten Konfigurationsbeispiels des Pad 151. Ebenso ist in der in 18D dargestellten Konfiguration das Pad 151 auf jedem aus zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C im dargestellten Beispiel vorgesehen, wobei das Pad 151 jedoch auf jedem aus erstem Substrate 110A und zweitem Substrat 110B vorgesehen sein kann.
  • In der in 18G dargestellten Konfiguration ist das Substrat, auf dem das Pad 151 vorgesehen ist, nicht auf das veranschaulichte Beispiel (zweites Substrat 110B) beschränkt. In dieser Konfiguration sind die jeweiligen Signalleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C sind elektrisch miteinander gekoppelt durch eine TSV 157a. Die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind elektrisch miteinander gekoppelt, durch das andere TSV 157b. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in der in 18G dargestellten Konfiguration das Pad 151 auf jedem beliebigen der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • Darüber hinaus wird in jeder der in den 18C und 18D gezeigten Konfiguration, ein Pad 151 von den Leitungsöffnungen 155a und 155b im dargestellten Beispiel gemeinsam genutzt, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen kann für jede der beiden Leitungsöffnungen 155a und 155b ein Pad 151 vorgesehen werden. In diesem Fall können die Schichten, die das in den beiden Leitungsöffnungen 155a und 155b enthaltene elektrisch leitfähige Material beinhalten, auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A so verlängert werden, dass sie voneinander isoliert sind (d.h. beide sind nicht leitfähig).
  • In jeder der in den 18E und 18F gezeigten Konfiguration wird ein Pad 151 von den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und der Leitungsöffnung 155c im dargestellten Beispiel gemeinsam genutzt, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen kann für jede der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. für das TSV 157) und für die Leitungsöffnung 155c ein Pad 151 vorgesehen werden. In diesem Fall können die Filme, die die elektrisch leitfähigen Materialien beinhalten, die in den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b enthalten sind, und der Film, der das elektrisch leitfähige Material umfasst, das in der Leitungsöffnung 155c enthalten ist, auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A so verlängert werden, dass sie voneinander isoliert sind (d.h. beide sind nicht leitfähig).
  • In einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 18C dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 18D dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • Darüber hinaus ist es ausreichend, dass das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten, die in zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C vorgesehenen Signalleitungen sowie die Stromversorgungsleitungen elektrisch miteinander koppelt, entsprechend der Richtung, in der das TSV 157 gebildet wird. Die Substrate, in denen sowohl die Signalleitungen als auch die Stromversorgungsleitungen durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt sind, können optional geändert werden.
  • (Vierzehntes Konfigurationsbeispiel)
  • 19A bis 19K sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem vierzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 19A bis 19K dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 19A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15a umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 19A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander koppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 19A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsschicht der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 19B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15b entspricht der in 19A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15a, bei der die Typen der durch das TSV 157a und das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 19B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C sind durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 19C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15c umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten und das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das Pad 151 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die Padöffnung 153a, die das Pad 151 freilegt), und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehen ist, und die Padöffnung 153b, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157b wird von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 19C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 19C dargestellten Konfiguration ist ein Via des TSV 157a mit dem oberen Ende des TSV 157b und das andere Via mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C in Kontakt. Das heißt, das TSV 157a ist so ausgebildet, dass es das TSV 157b und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander koppelt. Weiterhin sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C, die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B, das durch das TSV 157b elektrisch gekoppelt ist, und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Darüber hinaus können die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, können elektrisch miteinander gekoppelt werden durch die beiden eingebetteten Pad-Strukturen.
  • Eine in 19D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15d entspricht der in 19C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15c, bei der die TSV 157a-Struktur verändert wird. Insbesondere ist in der in 19C dargestellten Konfiguration das TSV 157a so vorgesehen, dass das TSV 157b und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 19D dargestellten Konfiguration ist das TSV 157a jedoch so vorgesehen, dass die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 19D dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 19E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15e entspricht der in 19B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15b, bei der die TSV 157b-Struktur geändert wird. Insbesondere wird in der in 19E dargestellten Konfiguration das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des zweiten Substrats 110B gebildet und ist so vorgesehen, dass es die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 19E dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 19F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15f entspricht der in 19B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15b, bei der die eingebettete Pad-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 19F dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt.
  • Eine in 19G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15g entspricht der in 19F dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15f, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 19G dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 19H dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15h entspricht der in 19B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15b, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ.
  • Eine in 191 dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15i entspricht der in 19E dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15e, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ.
  • Eine in 19J dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15j entspricht der in 19H dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15h, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Eine in 19K dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15k entspricht der in 191 dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 15i, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur das TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • In jeder der in den 19A bis 19K gezeigten Konfiguration sind die Typen der durch das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten und das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen zwei Schichten gekoppelten Verdrahtungsleitungen nicht beschränkt. Diese TSVs 157 können jeweils mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt sein. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • In jeder der in den 19C und 19D gezeigten Konfiguration ist das Pad 151 auf jedem aus erstem Substrat 110A und zweitem Substrat 110B im dargestellten Beispiel vorgesehen, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die TSVs 157a und 157b. Dementsprechend können das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B oder das erste Substrat 110A und das dritte Substrat 110C, in denen die Signalleitungen sowie die Stromversorgungsleitungen nicht durch das TSV 157a oder das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt sind, mit dem Pad 151 zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander versehen sein. Das heißt, in jeder der in den 19C und 19D gezeigten Konfiguration kann das Pad 151 auf jedem aus erstem Substrat 110A und drittem Substrat 110C anstelle des veranschaulichten Konfigurationsbeispiels des Pads 151 vorgesehen werden.
  • In jeder der in den 19A, 19B und 19E bis 19G gezeigten Konfiguration, ist das Substrat, auf dem das Pad 151 vorgesehen ist, nicht auf das veranschaulichte Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind durch ein TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch das andere TSV 157b. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 19A, 19B und 19E bis 19G gezeigten Konfiguration, das Pad 151 auf jedem beliebigen der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 19F dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Darüber hinaus kann beispielsweise in der in 19G dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die in zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C vorgesehen sind, entsprechend der Richtung, in der das TSV 157 gebildet wird, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen versehenen Substrate sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • (Fünfzehntes Beispiel)
  • Die 20A bis 20G sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem fünfzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 20A bis 20G dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 20A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 16a umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das Pad 151 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die Padöffnung 153a, die das Pad 151 freilegt), und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehen ist, und die Padöffnung 153b, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 20A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C enthalten sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 20A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsschicht der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus können die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, können elektrisch miteinander gekoppelt werden durch die beiden eingebetteten Pad-Strukturen.
  • Eine in 20B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 16b entspricht der in 20A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 16a, bei der die Typen der durch das TSV 157a elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 20B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 20C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 16c entspricht der in 20B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 16b, bei der die eingebettete Pad-Struktur geändert wird und die Typen der durch das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere sind in der in 20C dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das erste Substrat 110A (d.h. die Leitungsöffnung 155a für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) und die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155b für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen. Zu beachten ist, dass in der in 20C dargestellten Konfiguration ein Pad 151 von den Leitungsöffnungen 155a und 155b gemeinsam genutzt wird. In der in 20C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 20D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 16d entspricht der in 20C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 16c, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere in der in 20D dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155a für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151, das dadurch gebildet wird, dass es in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A eingebettet ist) und die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h, die Leitungsöffnung 155b für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird), anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B vorgesehend. Zu beachten ist, dass in der in 20D dargestellten Konfiguration ein Pad 151 von den Leitungsöffnungen 155a und 155b gemeinsam genutzt wird.
  • Eine in 20E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 16e entspricht der in 20D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 16d, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und der Leitungsöffnung 155c (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b, die Leitungsöffnung 155c, und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der Pad-Herausführungsstruktur für das TSV 157a und das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C vorgesehen sind, indem das TSV 157a vom eingebettete Typ in das TSV vom nicht eingebetteten Typ geändert wird und indem die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b sowie die Leitungsöffnung 155c für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehen sind. Zu beachten ist, dass in der in 20E dargestellten Konfiguration ein Pad 151 von den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und der Leitungsöffnung 155c gemeinsam genutzt wird.
  • Eine in 20F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 16f entspricht der in 20E dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 16e, bei der die Struktur des eingebetteten Ausführungspolsters anstelle der Struktur des nicht eingebetteten Ausführungspolsters vorgesehen ist. In der in 20F dargestellten Konfiguration wird ein Pad 151 von den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und der Leitungsöffnung 155c gemeinsam genutzt.
  • Eine in 20G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 16g umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 20G dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Das TSV 157b ist von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und ist so vorgesehen, dass es die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A, dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A, dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C enthalten sind, elektrisch miteinander koppelt. In der in 20G dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A, die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Zu beachten ist, dass in jeder der in den 20A bis 20G dargestellten Konfigurationen die Typen der durch das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten und das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei Schichten gekoppelten Leitungen nicht beschränkt sind. Diese TSVs 157 können jeweils mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt sein. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • Darüber hinaus ist in jeder der in den 20A bis 20C dargestellten Konfigurationen das Pad 151 auf jedem aus erstem Substrat 110A und zweitem Substrat 110B im dargestellten Beispiel vorgesehen, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die TSVs 157a und 157b. Dementsprechend können das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B oder das zweite Substrat 110B und das dritte Substrat 110C, die jeweils mit den nicht elektrisch durch den TSV 157a oder den TSV 157b miteinander gekoppelten Signalleitungen und den Stromversorgungsleitungen versehen sind, jeweils mit dem Pad 151 versehen sein zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander. Das heißt, in jeder der in den 20A bis 20C dargestellten Konfigurationen kann das Pad 151 auf jedem aus zweitem Substrate 110B und drittem Substrat 110C vorgesehen sein, anstelle des veranschaulichten Konfigurationsbeispiels des Pads 151. Ebenso ist in der in 20D dargestellten Konfiguration im dargestellten Beispiel das Pad 151 auf jedem aus zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C vorgesehen, aber das Pad 151 kann stattdessen auf jedem aus erstem Substrat 110A und zweitem Substrat 110B vorgesehen sein.
  • In der in 20G dargestellten Konfiguration ist das Substrat, auf dem das Pad 151 vorgesehen ist, nicht auf das veranschaulichte Beispiel (zweites Substrat 110B) beschränkt. In dieser Konfiguration sind die jeweiligen Signalleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C sind elektrisch miteinander gekoppelt durch ein TSV 157a. Die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind zumindest elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind zumindest elektrisch miteinander gekoppelt durch die andere TSV 157b. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in der in 20G dargestellten Konfiguration das Pad 151 auf jedem der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In jeder der in den 20C und 20D dargestellten Konfigurationen wird ein Pad 151 von den Leitungsöffnungen 155a und 155b im dargestellten Beispiel gemeinsam genutzt, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen kann für jede der beiden Leitungsöffnungen 155a und 155b ein Pad 151 vorgesehen werden. In diesem Fall können die Filme, die das in den beiden Leitungsöffnungen 155a und 155b enthaltene elektrisch leitfähige Material beinhalten, auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A so verlängert werden, dass sie voneinander isoliert sind (d.h. beide sind nicht leitfähig).
  • In jeder der in den 20E und 20F dargestellten Konfigurationen wird ein Pad 151 von den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und der Leitungsöffnung 155c im dargestellten Beispiel gemeinsam genutzt, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen kann für jede der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. für den TSV 157) und für die Leitungsöffnung 155c ein Pad 151 vorgesehen werden. In diesem Fall können die Filme, die die elektrisch leitfähigen Materialien beinhalten, die in den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b enthalten sind, und der Film, der das elektrisch leitfähige Material umfasst, das in der Leitungsöffnung 155c enthalten ist, auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A so verlängert werden, dass sie voneinander isoliert sind (d.h. beide sind nicht leitfähig).
  • In einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 20C dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 20D dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die in zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C vorgesehen sind, gemäß der Richtung, in der das TSV 157 gebildet wird, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen versehenen Substrate sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in mindestens zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B oder drittem Substrat 110C enthalten sind, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen versehenen Substrate sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • (Sechzehntes Konfigurationsbeispiel)
  • Die 21A bis 21M sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem sechzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 21A bis 21M dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 21A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17a umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157 vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, die zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehene Elektrodenübergangsstruktur 159 und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157 ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 21A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159.
  • Eine in 21B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17b entspricht der in 21A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17a, bei der die durch das TSV 157 elektrisch gekoppelte Konfiguration geändert wird. Insbesondere werden in der in 21B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 21C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17c entspricht der in 21A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17a, bei der die Typen der durch das TSV 157 elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 21C dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 21D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17d entspricht der in 21C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17c, bei der die durch das TSV 157 elektrisch gekoppelte Konfiguration geändert wird. Insbesondere werden in der in 21D dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 21E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17e umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157 vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, die Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C, die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das Pad 151 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die Padöffnung 153a, die das Pad 151 freilegt), und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehen ist, und die Padöffnung 153b, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157 ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 21E dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt durch das TSV 157. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind durch die Elektrodenübergangsstruktur 159 elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus können die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, können elektrisch miteinander gekoppelt werden durch die beiden eingebetteten Pad-Strukturen.
  • Eine in 21F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17f entspricht der in 21C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17c, bei der die eingebettete Pad-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 21F dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt.
  • Eine in 21G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17g entspricht der in 21F dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17f, bei der die durch das TSV 157 elektrisch gekoppelte Konfiguration geändert wird. Insbesondere werden in der in 21G dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 21H dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17h entspricht der in 21F dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17f, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 21H dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 211 dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17i entspricht der in 21H dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17h, bei der die durch das TSV 157 elektrisch gekoppelte Konfiguration geändert wird. Insbesondere werden in der in 211 dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 21J dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17j entspricht der in 21C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17c, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur mit den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157 und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen ist, durch Ändern des TSV 157 vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ.
  • Eine in 21K dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17k entspricht der in 21D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17d, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur mit den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157 und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen ist, durch Ändern des TSV 157 vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ.
  • Eine in 21L dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 171 entspricht der in 21J dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17j, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Eine in 21M veranschaulichte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17m entspricht der in 21K veranschaulichten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 17k, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Zu beachten ist, dass in jeder der in den 21A bis 21M dargestellten Konfigurationen die Typen der durch das Doppelkontakt TSV 157 gekoppelten Leitungen zwischen drei Schichten nicht beschränkt sind. Das TSV 157 kann mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt werden. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • In der in 21E dargestellten Konfiguration ist das Pad 151 jeweils auf dem ersten Substrat 110A und dem zweiten Substrat 110B im dargestellten Beispiel vorgesehen, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In dieser Konfiguration sind die jeweiligen Signalleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C sind durch das TSV 157 und die Elektrodenübergangsstruktur 159 elektrisch miteinander gekoppelt. Dementsprechend können das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B oder das erste Substrat 110A und das dritte Substrat 110C, die mit jeweils nicht durch das TSV 157 oder die Elektrodenübergangsstruktur 159 elektrisch miteinander gekoppelten Signalleitungen sowie Stromversorgungsleitungen versehen sind, jeweils mit dem Pad 151 zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander versehen werden. Das heißt, in der in 21E dargestellten Konfiguration kann das Pad 151 auf jedem aus erstem Substrat 110A und drittem Substrat 110C anstelle des veranschaulichten Konfigurationsbeispiels des Pad 151 vorgesehen werden.
  • Darüber hinaus ist in jeder der in den 21A bis 21D und 21 F bis 211 dargestellten Konfigurationen das Substrat, auf dem das Pad 151 aufgebracht ist, nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110Aund im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch das TSV 157. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 21A bis 21D und 21F bis 211 dargestellten Konfigurationen das Pad 151 auf einem der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 21F und 21G dargestellten Konfigurationen anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Darüber hinaus kann beispielsweise in jeder der in den 21H und 211 dargestellten Konfigurationen anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • Darüber hinaus sind in jeder der in den 21B, 21D, 21G, 211, 211, 21K und 21M dargestellten Konfigurationen das TSV 157 und die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155 jeweils im Kontakt mit der einseitigen Elektrode, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen können das TSV 157 und die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b jeweils für den Kontakt mit der doppelseitigen Elektrode konfiguriert werden. In einem Fall, in dem das TSV 157 und die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b jeweils für den Kontakt mit der doppelseitigen Elektrode konfiguriert sind, fungieren das TSV 157 und die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b jeweils als Via, das in den Elektrodenübergangsstrukturen 159 enthalten ist.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die in zwei der ersten Substrate 110A, 110B und 110C vorgesehen sind, entsprechend der Richtung, in der das TSV 157 gebildet wird, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen versehenen Substrate sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • (Siebzehntes Konfigurationsbeispiel)
  • Die 22A bis 22M sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem siebzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 22A bis 22M dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 22A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18a umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, das TSV 157b vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, die zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehene Elektrodenübergangsstruktur 159 und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehen ist, und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 22A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 22A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159.
  • Eine in 22B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18b entspricht der in 22A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18a, bei der die Typen der durch die TSVs 157a und 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 22B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. In der in 22B dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 22C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18c entspricht der in 22A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18a, bei der die durch die TSVs 157a und 157b elektrisch gekoppelte Konfiguration geändert wird. Insbesondere werden in der in 22C dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus werden in der in 22C dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 22D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18d entspricht der in 22C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18c, bei der die Konfiguration der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die Konfiguration der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C geändert werden. Insbesondere ist in der in 22C dargestellten Konfiguration jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 125 und 135 so konfiguriert, dass die erste metallische Verdrahtungsschicht und die zweite metallische Verdrahtungsschicht nebeneinander vorliegen können. In der in 22D dargestellten Konfiguration beinhalten die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 125 und die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 135 jedoch jeweils nur die erste metallische Verdrahtungsschicht. Weiterhin werden in der in 22D dargestellten Konfiguration gemäß einer Änderung in der Konfiguration der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B auch die Typen der Verdrahtungsleitung, die elektrisch mit der in 22C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18c durch das TSV 157b gekoppelt sind, geändert. Insbesondere werden in der in 22D dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 22E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18e umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, das TSV 157b vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das Pad 151 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die Padöffnung 153a, die das Pad 151 freilegt), und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehen ist, und die Padöffnung 153b, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 22E dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 22E dargestellten Konfiguration werden die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus können die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, können elektrisch miteinander gekoppelt werden durch die beiden eingebetteten Pad-Strukturen.
  • Eine in 22F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18f entspricht der in 22E dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18e, bei der die durch die TSVs 157a und 157b elektrisch gekoppelte Konfiguration geändert wird. Insbesondere werden in der in 22F dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus werden in der in 22F dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 22G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18g entspricht der in 22B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18b, bei der die TSV 157b-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 22G dargestellten Konfiguration das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des zweiten Substrats 110B gebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 22G dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 22H dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18h entspricht der in 22B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18b, bei der die eingebettete Pad-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 22H dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt.
  • Eine in 221 dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18i entspricht der in 22H dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18h, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 221 dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 22J dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18j entspricht der in 22B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18b, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ.
  • Eine in 22K dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18k entspricht der in 22G dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18g, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur mit den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ.
  • Eine in 22L dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 181 entspricht der in 22J dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18j, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Eine in 22M dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18m entspricht der in 22K dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 18k, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Zu beachten ist, dass in jeder der in den 22A bis 22M dargestellten Konfigurationen die Typen der durch die Doppelkontakt TSVs 157 zwischen zwei Schichten und drei Schichten gekoppelten Leitungen nicht beschränkt sind. Diese TSVs 157 können jeweils mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt sein. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht umfassen, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • In jeder der in den 22E und 22F dargestellten Konfigurationen ist das Pad 151 auf jedem aus erstem Substrate 110A und zweitem Substrat 110B im dargestellten Beispiel vorgesehen, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind durch die TSVs 157a und 157b und die Elektrodenübergangsstruktur 159 elektrisch miteinander gekoppelt. Dementsprechend können das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B oder das erste Substrat 110A und das dritte Substrat 110C, die jeweils mit den vom TSV 157a oder TSV 157b nicht elektrisch miteinander gekoppelten Signalleitungen sowie den Stromversorgungsleitungen und der Elektrodenübergangsstruktur 159 versehen sind, jeweils mit dem Pad 151 zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen untereinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander versehen sein. Das heißt, in jeder der in den 22E und 22F dargestellten Konfigurationen kann das Pad 151 auf jedem aus erstem Substrat 110A und drittem Substrat 110C anstelle des veranschaulichten Konfigurationsbeispiels des Pads 151 vorgesehen werden.
  • Darüber hinaus ist in jeder der in den 22A bis 22D und 22G bis 221 dargestellten Konfigurationen das Substrat, auf dem das Pad 151 aufgebracht ist, nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch das TSV 157b und die Elektrodenübergangsstruktur 159. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 22A bis 22D und 22G bis 22I dargestellten Konfigurationen das Pad 151 auf jedem beliebigen der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 22H dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 221 dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • In jeder der in den 22C, 22D und 22F dargestellten Konfigurationen kontaktiert das TSV 157a die einseitige Elektrode, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen kann das TSV 157a so konfiguriert werden, dass es mit der doppelseitigen Elektrode in Kontakt kommt. In einem Fall, in dem das TSV 157a so konfiguriert ist, dass er mit der doppelseitigen Elektrode in Kontakt kommt, fungiert das TSV 157a als Via, das in den Elektrodenübergangsstrukturen 159 enthalten ist.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die in zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C vorgesehen sind, entsprechend der Richtung, in der das TSV 157 gebildet wird, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen sowie den jeweiligen Versorgungsleitungen versehenen Substrate, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • (Achtzehntes Konfigurationsbeispiel)
  • Die 23A bis 23K sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem achtzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 23A bis 23K dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 23A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19a umfasst als Kopplungsstrukturen die TSVs 157a und 157b vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, die zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehene Elektrodenübergangsstruktur 159 und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A(d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 23A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C enthalten sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 23A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsschicht der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159.
  • Eine in 23B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19b entspricht der in 23A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19a, bei der die Typen der durch das TSV 157a elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 23B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 23C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19c entspricht der in 23B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19b, bei der die durch das TSV 157a elektrisch gekoppelte Konfiguration geändert wird. Insbesondere werden in der in 23C dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 23D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19d entspricht der in 23B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19b, bei der die eingebettete Pad-Struktur geändert wird und die Typen der durch das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere wird in der in 23D dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt. Darüber hinaus werden in der in 23D dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 23E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19e entspricht der in 23D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19d, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 23E dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 23F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19f entspricht der in 23B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19b, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ. Darüber hinaus entspricht die in 23F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19f der in 23B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19b, bei der die Typen der durch das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen weiter geändert werden. Insbesondere werden in der in 23F dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 23G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19g entspricht der in 23C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19c, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ. Darüber hinaus entspricht die in 23G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19g der in 23C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19c, bei der die Typen der durch das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen weiter geändert werden. Insbesondere werden in der in 23G dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 23H dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19h entspricht der in 23F dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19f, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur das TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Eine in 231 dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19i entspricht der in 23G dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19g, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Eine in 23J dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19j umfasst als Kopplungsstrukturen die TSVs 157a und 157b vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, die zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehene Elektrodenübergangsstruktur 159 und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 23J dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C enthalten sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 23J dargestellten Konfiguration werden die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159.
  • Eine in 23K dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19k entspricht der in 23J dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 19j, bei der die durch das TSV 157a elektrisch gekoppelte Konfiguration geändert wird. Insbesondere werden in der in 23K dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Zu beachten ist, dass in jeder der in den 23A bis 23K dargestellten Konfigurationen die Typen der durch das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten gekoppelten Leitungen nicht beschränkt sind. Das TSV 157 kann mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt werden. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • In jeder der in den 23A bis 23E, 23J und 23K dargestellten Konfigurationen ist das Substrat, auf dem das Pad 151 bereitgestellt wird, nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch das TSV 157b. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 23A bis 23E, 23J und 23K dargestellten Konfigurationen das Pad 151 auf jedem beliebigen der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 23D dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 23E dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • In jeder der in 23C, 23G, 231 und 23K dargestellten Konfigurationen sind das TSV 157a und die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b jeweils in Kontakt mit der einseitigen Elektrode, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen können das TSV 157a und die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b so konfiguriert werden, dass sie mit der doppelseitigen Elektrode in Kontakt kommen. In einem Fall, in dem das TSV 157a und die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b jeweils für den Kontakt mit der doppelseitigen Elektrode konfiguriert sind, fungieren das TSV 157a und die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b jeweils als Via, das in den Elektrodenübergangsstrukturen 159 enthalten ist.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die in zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C vorgesehen sind, entsprechend der Richtung, in der das TSV 157 gebildet wird, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen sowie den jeweiligen Versorgungsleitungen versehenen Substrate, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • (Neunzehntes Konfigurationsbeispiel)
  • Die 24A bis 24M sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem neunzehnten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede der in den 24A bis 24M dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 24A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20a umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und den eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, die Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehen ist, und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 24A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 24A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsschicht der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159.
  • Eine in 24B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20b entspricht der in 24A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20a, bei der die Typen der durch die TSVs 157a und 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 24B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus werden in der in 24B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 24C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20c entspricht der in 24A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20a, bei der die durch die TSVs 157a und 157b elektrisch gekoppelte Konfiguration geändert wird. Insbesondere werden in der in 24C dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. In der in 24C dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 24D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20d entspricht der in 24C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20c, bei der die Konfiguration der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die Konfiguration der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C geändert werden. Insbesondere ist in der in 24C dargestellten Konfiguration jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 125 und 135 so konfiguriert, dass die erste metallische Verdrahtungsschicht und die zweite metallische Verdrahtungsschicht nebeneinander vorliegen können. In der in 24D dargestellten Konfiguration beinhalten die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 125 und die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 135 jedoch jeweils nur die erste metallische Verdrahtungsschicht. Weiterhin werden in der in 24D dargestellten Konfiguration gemäß der Änderung in der Konfiguration der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B auch die Typen der elektrisch mit der in 24C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20c durch das TSV 157b gekoppelten Verdrahtungsleitungen geändert. Insbesondere werden in der in 24D dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 24E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20e umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, die Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C, die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehene Pad und der Padöffnung 153a, die das Pad 151 freilegt), die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehene Pad 151 und die Padöffnung 153b, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157b ist von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 24E dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 24E dargestellten Konfiguration ist ein Via des TSV 157a mit dem oberen Ende des TSV 157b in Kontakt und das andere Via ist mit der einseitigen Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C in Kontakt. Das heißt, das TSV 157a ist so ausgebildet, dass es das TSV 157b und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander koppelt. Weiterhin sind die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C, die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B, die durch das TSV 157b elektrisch gekoppelt ist, und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Darüber hinaus können die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, können elektrisch miteinander gekoppelt werden durch die beiden eingebetteten Pad-Strukturen.
  • Eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20f, die in 24F dargestellt ist, umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen zwei Schichten, die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das Pad 151 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die Padöffnung 153a, die das Pad 151 freilegt), und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B vorgesehen ist, und die Padöffnung 153b, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 24F dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Vorderflächenseite des zweiten Substrats 110B in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen des zweiten Substrats 110B und des dritten Substrats 110C elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 24F dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus können die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden, und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im zweiten Substrat 110B vorgesehen sind, können elektrisch miteinander gekoppelt werden durch die beiden eingebetteten Pad-Strukturen.
  • Eine in 24G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20g entspricht der in 24A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20a, bei der die TSV 157b-Struktur geändert wird. Insbesondere wird in der in 24G dargestellten Konfiguration das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des zweiten Substrats 110B gebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 24G dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 24H dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20h entspricht der in 24B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20b, bei der die eingebettete Pad-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 24H dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt.
  • Eine in 241 dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20i entspricht der in 24H dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20h, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 24I dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 24J dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20j entspricht der in 24B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20b, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur mit den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen ist, indem das TSV 157a vom eingebetteten Typ in das TSV vom nicht eingebetteten Typ geändert wird.
  • Eine in 24K dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20k entspricht der in 24J dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20j, bei der die TSV 157-Struktur verändert wird. Insbesondere wird in der in 24K dargestellten Konfiguration das TSV 157 von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des zweiten Substrats 110B gebildet und ist so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 24K dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 24L dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 201 entspricht der in 24J dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20j, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Eine in 24M dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20m entspricht der in 24K dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 20k, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Zu beachten ist, dass in jeder der in den 24A bis 24M dargestellten Konfigurationen die Typen der durch das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten und das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen zwei Schichten gekoppelten Leitungen nicht begrenzt sind. Diese TSVs 157 können jeweils mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt sein. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • Darüber hinaus ist in jeder der in den 24E und 24F dargestellten Konfigurationen das Pad 151 auf jedem aus erstem Substrat 110A und zweitem Substrat 110B im dargestellten Beispiel vorgesehen, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die TSVs 157a und 157b und die Elektrodenübergangsstruktur 159. Dementsprechend können das erste Substrat 110A und das zweite Substrat 110B oder das erste Substrat 110A und das dritte Substrat 110C, die jeweils mit den nicht durch das TSV 157a oder das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelten Signalleitungen sowie den Stromversorgungsleitungen und der Elektrodenübergangsstruktur 159 versehen sind, jeweils mit dem Pad 151 zum elektrischen Koppeln der jeweiligen Signalleitungen miteinander und der jeweiligen Stromversorgungsleitungen miteinander versehen sein. Das heißt, in jeder der in den 24E und 24F dargestellten Konfigurationen kann das Pad 151 auf jedem aus erstem Substrat 110A und drittem Substrat 110C anstelle des veranschaulichten Konfigurationsbeispiels des Pad 151 vorgesehen werden.
  • In jeder der in den 24A bis 24D und 24G bis 24I dargestellten Konfigurationen ist das Substrat, auf dem das Pad 151 aufgebracht ist, nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch das TSV 157a. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch das TSV 157b und die Elektrodenübergangsstruktur 159. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 24A bis 24D und 24G bis 24I dargestellten Konfigurationen das Pad 151 auf jedem beliebigen der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 24H dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 241 dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • Darüber hinaus kontaktieren die TSVs 157a und 157b in jeder der in den 24C, 24D, 24E und 24F dargestellten Konfigurationen jeweils die einseitige Elektrode, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen können die TSVs 157a und 157b jeweils für den Kontakt mit der doppelseitigen Elektrode konfiguriert werden. In einem Fall, in dem die TSVs 157a und 157b jeweils für den Kontakt mit der doppelseitigen Elektrode konfiguriert sind, funktionieren die TSVs 157a und 157b jeweils als Via, das in den Elektrodenübergangsstrukturen 159 enthalten ist.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die in zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C vorgesehen sind, entsprechend der Richtung, in der das TSV 157 gebildet wird, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen sowie den jeweiligen Versorgungsleitungen versehenen Substrate, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • (Zwanzigstes Konfigurationsbeispiel)
  • Die 25A bis 25K sind jeweils eine vertikale Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem zwanzigsten Konfigurationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jede beliebige der in den 25A bis 25K dargestellten Konfigurationen aufweisen.
  • Eine in 25A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21a umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, die Elektrodenübergangsstruktur 159 zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C und die eingebettete Pad-Struktur für das erste Substrat 110A (d.h. das Pad 151, das in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A vorgesehen ist, und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt sind. In der in 25A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 25A dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten Metallverdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten Metallverdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159.
  • Eine in 25B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21b entspricht der in 25A dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21a, bei der die Typen der durch das TSV 157a elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere werden in der in 25B dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 25C dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21c entspricht der in 25B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21b, bei der die durch das TSV 157a elektrisch gekoppelte Konfiguration geändert wird. Insbesondere werden in der in 25C dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 25D dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21d entspricht der in 25B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21b, bei der die eingebettete Pad-Struktur geändert wird und die Typen der durch das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen geändert werden. Insbesondere wird in der in 25D dargestellten Konfiguration die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle der eingebetteten Pad-Struktur bereitgestellt. Darüber hinaus werden in der in 25D dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 25E dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21e entspricht der in 25D dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21d, bei der die Konfiguration der Pad-Herausführungsstruktur geändert wird. Insbesondere ist in der in 25E dargestellten Konfiguration die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur für das dritte Substrat 110C (d.h. die Leitungsöffnung 155 für die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C und das Pad 151, das durch Einbettung in den Isolierfilm 109 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A gebildet wird) anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur für das zweite Substrat 110B vorgesehen.
  • Eine in 25F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21f entspricht der in 25B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21b, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur mit den TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ. Darüber hinaus entspricht die in 25F dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21f der in 25B dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21b, bei der die Typen der durch das TSV 157b elektrisch gekoppelten Leitungen weiter geändert werden. Insbesondere werden in der in 25F dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 25G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21g entspricht der in 25C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21c, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur unter Verwendung der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b (d.h. die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b und das Pad 151 auf der Oberfläche auf der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A) anstelle des TSV 157a und der eingebetteten Pad-Struktur vorgesehen sind durch Ändern des TSV 157a vom eingebetteten Typ auf das TSV vom nicht eingebetteten Typ. Darüber hinaus entspricht die in 25G dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21g der in 25C dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21c, bei der die Typen der durch das TSV 157 elektrisch gekoppelten Leitungen weiter geändert werden. Insbesondere werden in der in 25G dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Eine in 25H dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21h entspricht der in 25F dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21f, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Eine in 251 dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21i entspricht der in 25G dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21g, bei der die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur der TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b in die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur geändert wird.
  • Eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21j, die in 25J dargestellt ist, umfasst als Kopplungsstrukturen das TSV 157a vom Doppelkontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, das TSV 157b vom gemeinsamen Kontakttyp und vom eingebetteten Typ zwischen drei Schichten, die Elektrodenübergangsstruktur 159, die zwischen dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen ist, und die eingebettete Pad-Struktur für das zweite Substrat 110B (d.h. das Pad 151 in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die Padöffnung 153, die das Pad 151 freilegt).
  • Das TSV 157a ist von der Rückflächenseite des ersten Substrats 110A in Richtung des dritten Substrats 110C ausgebildet und so vorgesehen, dass die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt werden. In der in 25J dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus ist das TSV 157b von der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C in Richtung des ersten Substrats 110A ausgebildet und so vorgesehen, dass es die jeweiligen Signalleitungen, die in dem ersten Substrat 110A, dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander koppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem ersten Substrat 110A, dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C enthalten sind, elektrisch miteinander koppelt. In der in 25J dargestellten Konfiguration sind die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 105 des ersten Substrats 110A, die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157b elektrisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die jeweiligen Signalleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im zweiten Substrat 110B und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159.
  • Eine in 25K dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21k entspricht der in 25J dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 21j, bei der die durch das TSV 157a elektrisch gekoppelte Konfiguration geändert wird. Insbesondere werden in der in 25K dargestellten Konfiguration die vorbestimmte Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 125 des zweiten Substrats 110B und die einseitige Elektrode in der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 135 des dritten Substrats 110C durch das TSV 157a elektrisch miteinander gekoppelt.
  • Zu beachten ist, dass in jeder der in den 25A bis 25K dargestellten Konfigurationen die Typen der durch das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten und das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei Schichten gekoppelten Leitungen nicht begrenzt sind. Diese TSVs 157 können jeweils mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der ersten metallischen Verdrahtungsschicht oder mit der vorbestimmten Verdrahtungsleitung der zweiten metallischen Verdrahtungsschicht gekoppelt sein. Darüber hinaus kann jede der mehrschichtigen Verdrahtungsschichten 105, 125 und 135 nur die erste metallische Verdrahtungsschicht beinhalten, nur die zweite metallische Verdrahtungsschicht oder beide, so dass diese nebeneinander vorliegen.
  • Darüber hinaus ist in jeder der in den 25A bis 25E, 25J und 25K dargestellten Konfigurationen das Substrat, auf dem das Pad 151 aufgebracht ist, nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen sind die jeweiligen Signalleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die im ersten Substrat 110A und im dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch das TSV 157b. Die jeweiligen Signalleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt und die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in dem zweiten Substrat 110B und dem dritten Substrat 110C vorgesehen sind, sind elektrisch miteinander gekoppelt durch die Elektrodenübergangsstruktur 159. Dementsprechend kann das Pad 151 als Kopplungsstruktur nicht vorgesehen sein. So kann beispielsweise in jeder der in den 25A bis 25E, 25J und 25K dargestellten Konfigurationen das Pad 151 auf jedem beliebigen der Substrate 110A, 110B und 110C bereitgestellt werden, um ein gewünschtes Signal abzuleiten.
  • In einem Fall, in dem eine Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen ist, kann die Pad-Herausführungsstruktur vom nicht eingebetteten Typ oder vom eingebetteten Typ sein. So kann beispielsweise in der in 25D dargestellten Konfiguration anstelle der nicht eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden. Weiterhin kann beispielsweise in der in 25E dargestellten Konfiguration anstelle der eingebetteten Pad-Herausführungsstruktur die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur vorgesehen werden.
  • Darüber hinaus sind in jeder der in den 25C, 25G, 251 und 25K dargestellten Konfigurationen das TSV 157a und die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b jeweils in Kontakt mit der einseitigen Elektrode, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. In jeder dieser Konfigurationen können das TSV 157a und die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b jeweils für den Kontakt mit der doppelseitigen Elektrode konfiguriert werden. In einem Fall, in dem das TSV 157a und die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b jeweils für den Kontakt mit der doppelseitigen Elektrode konfiguriert sind, fungieren das TSV 157a und die TSV Doppelzweck-Leitungsöffnungen 155a und 155b jeweils als Via, das in den Elektrodenübergangsstrukturen 159 enthalten ist.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das Doppelkontakttyp TSV 157 zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Versorgungsleitungen, die in zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C vorgesehen sind, entsprechend der Richtung, in der das TSV 157 gebildet wird, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen sowie den jeweiligen Versorgungsleitungen versehenen Substrate, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • Darüber hinaus reicht es aus, wenn das TSV 157 vom gemeinsamen Kontakttyp zwischen drei Schichten die jeweiligen Signalleitungen sowie die jeweiligen Stromversorgungsleitungen, die in mindestens zwei aus erstem Substrat 110A, zweitem Substrat 110B und drittem Substrat 110C enthalten sind, elektrisch miteinander koppelt. Die mit den jeweiligen Signalleitungen sowie den jeweiligen Versorgungsleitungen versehenen Substrate, die durch das TSV 157 elektrisch miteinander gekoppelt werden sollen, können optional geändert werden.
  • (Zusammenfassung)
  • Vorausgehend wurden einige Konfigurationsbeispiele der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Zu beachten ist, dass es in den zweiten bis vierten Konfigurationsbeispielen, den siebten bis zehnten Konfigurationsbeispielen, den zwölften bis vierzehnten Konfigurationsbeispielen und den siebzehnten bis zwanzigsten Konfigurationsbeispielen unter den oben beschriebenen Konfigurationsbeispielen möglich ist, das TSV 157 zu bilden, damit das obere Ende auf der Rückflächenseite des dritten Substrats 110C freigelegt werden kann. Es ist möglich, dass die so freigelegten oberen Enden des TSV 157 als Elektrode zur elektrischen Kopplung der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach außen dienen. So kann beispielsweise am freiliegenden oberen Ende des TSV 157 eine Lötstelle oder dergleichen vorgesehen sein, um die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung und eine externe Vorrichtung durch die Lötstelle oder dergleichen elektrisch miteinander zu koppeln.
  • Weiterhin kann in jedem der oben beschriebenen Konfigurationsbeispiele, wenn das Pad 151 auf jedem der Substrate 110A, 110B und 110C vorgesehen ist, entweder die eingebettete Pad-Struktur oder die Pad-Herausführungsstruktur verwendet werden. Darüber hinaus kann entweder die nicht eingebettete Pad-Herausführungsstruktur oder die eingebettete Pad-Herausführungsstruktur auf die Pad-Herausführungsstruktur angewendet werden.
  • (Anwendungsbeispiele)
  • (Anwendung auf elektronische Geräte)
  • Anwendungsbeispiele der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 bis 21k gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform werden beschrieben. Einige Beispiele für ein elektronisches Gerät, auf das die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 bis 21k angewendet werden können, werden hier beschrieben.
  • 26A ist eine Darstellung, die das Aussehen eines Smartphones veranschaulicht, das ein Beispiel für ein elektronisches Gerät ist, auf das die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 bis 21k gemäß der vorliegenden Ausführungsform angewendet werden können. Wie in 26A dargestellt, beinhaltet ein Smartphone 901 eine Bedieneinheit 903, die eine Taste zum Empfangen einer Eingabe durch einen Benutzer umfasst, eine Anzeigeeinheit 905, die verschiedene Arten von Informationen anzeigt, und eine Bildaufnahmeeinheit (nicht dargestellt), die in einem Gehäuse vorgesehen ist und elektronisch ein Bild eines zu beobachtenden Objekts aufnimmt. Die Bildaufnahmeeinheit kann die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 1 bis 21k beinhalten.
  • Jede der 26B und 26C sind Darstellungen, die das Aussehen einer Digitalkamera veranschaulichen, die ein weiteres Beispiel für die elektronische Vorrichtung ist, auf die die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 bis 21k gemäß der vorliegenden Ausführungsform angewendet werden können. 26B veranschaulicht das Aussehen einer Digitalkamera 911 von vorne gesehen (Motivseite), und 26C veranschaulicht das Aussehen der Digitalkamera 911 von hinten gesehen. Wie in den 26B und 26C dargestellt, beinhaltet die Digitalkamera 911 einen Hauptkörper (Kameragehäuse) 913, eine Wechselobjektiveinheit 915, eine Griffeinheit 917, die von einem Benutzer zum Zeitpunkt der Aufnahme erfasst wird, einen Monitor 919, der verschiedene Arten von Informationen anzeigt, einen EVF 921, der ein durchgehendes Bild anzeigt, das von einem Benutzer zum Zeitpunkt der Aufnahme beobachtet wird, und eine Bildaufnahmeeinheit (nicht abgebildet), die in einem Gehäuse vorgesehen ist und elektronisch ein Bild eines zu beobachtenden Objekts aufnimmt. Die Bildaufnahmeeinheit kann die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 bis 21k beinhalten.
  • Mehrere Beispiele für das elektronische Gerät, auf das die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 bis 21k gemäß der vorliegenden Ausführungsform angewendet werden können, wurden vorstehend beschrieben. Zu beachten ist, dass das elektronische Gerät, auf das die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 bis 21k angewendet werden können, nicht auf die oben genannten beschränkt ist, aber die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 bis 21k sind als Bildaufnahmeeinheiten anwendbar, die in einem elektronischen Gerät wie einer Videokamera, einer tragbaren Brillenvorrichtung, einem HMD (Head Mounted Display), einem Tablet-PC oder einer Spielekonsole errichtet ist.
  • (Anwendung auf eine andere Struktur einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung)
  • Zu beachten ist, dass die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auf die in 27A dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung angewendet werden kann. 27A ist eine Querschnittsansicht eines Konfigurationsbeispiels einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, auf die die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann.
  • In der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung empfängt eine PD (Photodiode) 20019 einfallendes Licht 20001, das von der Seite der Rückfläche (obere Oberfläche in der Darstellung) eines Halbleitersubstrats 20018 kommt. Über dem PD 20019 sind ein Planarisierungsfilm 20013, ein CF (Farbfilter) 20012 und eine Mikrolinse 20011 vorgesehen. Das einfallende Licht 20001, das nacheinander durch die jeweiligen Einheiten hindurchgeht, wird von einer lichtempfangenden Oberfläche 20017 empfangen und einer photoelektrischen Umwandlung unterzogen.
  • So wird beispielsweise in der PD 20019 ein n-Halbleiterbereich 20020 als Ladungsakkumulationsbereich gebildet, der Ladungen (Elektronen) ansammelt. In der PD 20019 ist der n-Halbleiterbereich 20020 innerhalb der p-Halbleiterbereiche 20016 und 20041 des Halbleitersubstrats 20018 vorgesehen. Die vordere Oberflächenseite (untere Oberfläche) des Halbleitersubstrats 20018 des n-Halbleiterbereichs 20020 ist mit dem p-Halbleiterbereich 20041 mit einer höheren Verunreinigungskonzentration als die der hinteren Oberflächenseite (obere Oberfläche) versehen. Das heißt, die PD 20019 weist eine HAD-Struktur (Hole-Accumulation Diode) auf, und die p-Halbleiterbereiche 20016 und 20041 sind so ausgebildet, dass sie die Erzeugung von Dunkelströmen an den jeweiligen Grenzflächen mit der oberen Oberflächenseite und der unteren Oberflächenseite des n-Halbleiterbereichs 20020 unterdrücken.
  • Eine Pixeltrennungseinheit 20030, die eine Vielzahl von Pixeln 20010 elektrisch voneinander trennt, ist innerhalb des Halbleitersubstrats 20018 vorgesehen, und die PD 20019 ist in einem durch die Pixeltrennungseinheit 20030 definierten Bereich vorgesehen. In der Darstellung wird in einem Fall, in dem die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung von der Oberseite aus betrachtet wird, die Pixeltrennungseinheit 20030 in Form eines Gitters gebildet, das beispielsweise zwischen die Vielzahl von Pixeln 20010 eingefügt wird, und die PD 20019 wird in einem durch diese Pixeltrennungseinheit 20030 definierten Bereich gebildet.
  • In jeder PD 20019 ist die Anode geerdet. In der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung werden von der PD 20019 angesammelte Signalladungen (z.B. Elektronen) über einen nicht dargestellten Transfer Tr (MOS-FET) o.ä. ausgelesen und als elektrische Signale an eine nicht dargestellte VSL (vertikale Signalleitung) ausgegeben.
  • Der Vorderfläche (untere Oberfläche) des Halbleitersubstrats 20018 ist eine Verdrahtungsschicht 20050 bereitgestellt, die der Rückfläche (obere Oberfläche) gegenüberliegt, auf der entsprechende Einheiten wie ein lichtabschirmender Film 20014, der CF 20012 und die Mikrolinse 20011 bereitgestellt sind.
  • Die Verdrahtungsschicht 20050 beinhaltet eine Verdrahtungsleitung 20051 und eine Isolierschicht 20052. Die Verdrahtungsleitung 20051 ist in der Isolierschicht 20052 ausgebildet und mit jeweiligen Elementen elektrisch gekoppelt. Die Verdrahtungsschicht 20050 ist eine so genannte mehrschichtige Verdrahtungsschicht und wird durch abwechselndes Stapeln von Zwischenschicht-Isolierfilmen und den Verdrahtungsleitungen 20051 mehrfach gebildet. Die Zwischenschicht-Isolierfilme sind in der Isolierschicht 20052 enthalten. Hier werden als Verdrahtungsleitungen 20051 Verdrahtungsleitungen zu einem Tr wie dem Transfer Tr zum Auslesen von Ladungen aus der PD 20019 und entsprechende Verdrahtungsleitungen wie der VSL mit der dazwischen liegenden Isolierschicht 20052 gestapelt.
  • Die Verdrahtungsschicht 20050 ist mit einem Trägersubstrat 20061 auf der Oberfläche gegenüber der Seite, auf der die PD 20019 angeordnet ist, versehen. Als Trägersubstrat 20061 wird beispielsweise ein Substrat mit einem Siliziumhalbleiter und einer Dicke von mehreren Hundert von µm bereitgestellt.
  • Der lichtabschirmende Film 20014 ist auf der Rückfläche (obere Oberfläche in der Darstellung) des Halbleitersubstrats 20018 vorgesehen.
  • Der lichtabschirmende Film 20014 ist konfiguriert, um einen Teil des einfallenden Lichts 20001 von oberhalb des Halbleitersubstrats 20018 zur Rückseite des Halbleitersubstrats 20018 zu blockieren.
  • Der lichtabschirmende Film 20014 ist oberhalb der Pixeltrennungseinheit 20030 innerhalb des Halbleitersubstrats 20018 angeordnet. Hier ist der lichtabschirmende Film 20014 vorgesehen, um in Form eines Vorsprungs von dem Isolierfilm 20015 vorzustehen, wie beispielsweise einem Siliziumoxidfilm, der zwischen dem lichtabschirmenden Film 20014 der Rückfläche (obere Oberfläche) des Halbleitersubstrats 20018 angeordnet ist. Im Gegensatz dazu ist der lichtabschirmende Film 20014 nicht vorgesehen, um das einfallende Licht 20001 in die PD 20019 eindringen zu lassen, sondern es befindet sich eine Öffnung oberhalb der PD 20019 im Inneren des Halbleitersubstrats 20018.
  • Das heißt, in einem Fall, in dem die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung von der Oberseite im Diagramm aus betrachtet wird, weist der lichtabschirmende Film 20014 in einer Draufsicht eine Gitterform auf, und es wird eine Öffnung gebildet, durch die das einfallende Licht 20001 zur Lichtempfangsoberfläche 20017 gelangt.
  • Der lichtabschirmende Film 20014 beinhaltet ein lichtabschirmendes Material, das das Licht blockiert. So werden beispielsweise Titan-(Ti)-Schichten und Wolfram-(W)-Schichten nacheinander zu dem lichtabschirmenden Film 20014 gestapelt. Darüber hinaus ist es möglich, den lichtabschirmenden Film 20014 durch sequentielles Stapeln zu bilden, z.B.
  • Titannitrid- (TiN) und Wolframfilme (W).
  • Der lichtabschirmende Film 20014 ist mit dem Planarisierungsfilm 20013 abgedeckt. Der Planarisierungsfilm 20013 wird aus einem lichtdurchlässigen Isoliermaterial gebildet.
  • Die Pixeltrennungseinheit 20030 beinhaltet eine Aussparung 20031, einen Festladungsfilm 20032 und einen Isolierfilm 20033.
  • Der Festladungsfilm 20032 ist auf der Rückflächenseite (obere Oberfläche) des Halbleitersubstrats 20018 ausgebildet, um die Aussparung 20031 abzudecken, die den Raum zwischen der Vielzahl von Pixeln 20010 definiert.
  • Insbesondere ist der Festladungsfilm 20032 vorgesehen, um die Innenfläche der Aussparung 20031, die auf der Rückflächenseite (obere Oberfläche) des Halbleitersubstrats 20018 gebildet ist, mit einer vorbestimmten Dicke abzudecken. Der Isolierfilm 20033 wird dann in die Innenseite der mit dem Festladungsfilm 20032 bedeckten Aussparung 20031 eingebettet (eingelegt).
  • Hier wird der Festladungsfilm 20032 aus einem hochdielektrischen Material mit einer negativen festen Ladung gebildet, um einen Akkumulationsbereich mit positiver Ladung (Löcher) an der Grenzfläche mit dem Halbleitersubstrat 20018 zu bilden und die Erzeugung von Dunkelströmen zu unterdrücken. Der Festladungsfilm 20032 ist so ausgebildet, dass er eine negative Festladung aufweist. Dies bewirkt, dass die negative Festladung ein elektrisches Feld an die Grenzfläche mit dem Halbleitersubstrat 20018 anlegt und einen Akkumulationsbereich mit positiver Ladung (Löcher) bildet.
  • Es ist möglich, den Festladungsfilm 20032 zu bilden, indem man beispielsweise einen Hafniumoxidfilm (HfO2-Schicht) verwendet. Darüber hinaus ist es möglich, den Festladungsfilm 20032 so zu bilden, dass er zusätzlich mindestens eines der Oxide von Hafnium, Zirkonium, Aluminium, Tantal, Titan, Magnesium, Yttrium, Lanthanidelementen oder dergleichen enthält.
  • Darüber hinaus kann die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auch auf ein in 27B dargestellte Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung angewendet werden. 27B veranschaulicht eine schematische Konfiguration einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, auf die die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann.
  • Eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 30001 beinhaltet eine Bildaufnahmeeinheit (sogenannte Pixeleinheit) 30003, in der eine Vielzahl von Pixeln 30002 regelmäßig zweidimensional angeordnet ist, und periphere Schaltungen, d.h. eine vertikale Treibereinheit 30004, eine horizontale Transfereinheit 30005 und eine um die Bildaufnahmeeinheit 30003 angeordnete Ausgabeeinheit 30006. Die Pixel 30002 beinhalten jeweils eine Photodiode 30021, die ein photoelektrisches Umwandlungselement ist, und eine Vielzahl von Pixeltransistoren (MOS-Transistoren) Tr1, Tr2, Tr3 und Tr4.
  • Die Photodiode 30021 weist einen Bereich auf, in dem sich durch die Verwendung von einfallendem Licht photoelektrisch umgewandelte und durch die photoelektrische Umwandlung erzeugte Signalladungen ansammeln. In diesem Beispiel beinhaltet die Vielzahl der Pixeltransistoren die vier MOS-Transistoren eines Transfertransistors bzw. Übertragungstransistors Tr1, eines Reset-Transistors Tr2, eines Verstärkertransistors Tr3 und eines Auswahltransistors Tr4. Der Transfertransistor Tr1 ist ein Transistor, der die in der Photodiode 30021 angesammelten Signalladungen in einen nachfolgend beschriebenen Floating Diffusion (FD) Bereich 30022 ausliest. Der Reset-Transistor Tr2 ist ein Transistor zum Einstellen eines vorbestimmten Wertes als elektrisches Potential des FD-Bereichs 30022. Der Verstärkertransistor Tr3 ist ein Transistor zum elektrischen Verstärken der in den FD-Bereich 30022 ausgelesenen Signalladungen. Der Auswahltransistor Tr4 ist ein Transistor zum Auswählen einer Pixelreihe bzw. -zeile und Auslesen eines Pixelsignals zu der vertikalen Signalleitung 30008.
  • Zu beachten ist, dass es, obwohl nicht veranschaulicht, auch möglich ist, die drei Transistoren ohne den Auswahltransistor Tr4 und die Photodiode PD in einem Pixel zu integrieren.
  • In der Schaltungskonfiguration des Pixels 30002 ist die Source bzw. Quelle des Transfertransistors Tr1 mit der Photodiode 30021 und deren Drain bzw. Senke mit der Source des Reset-Transistors Tr2 gekoppelt. Der FD-Bereich 30022 (entsprechend dem Drain-Bereich des Transfertransistors und dem Source-Bereich des Reset-Transistors), der als Ladungs-Spannungs-Wandlermittel zwischen dem Transfertransistor Tr1 und dem Reset-Transistor Tr2 dient, ist mit dem Gate des Verstärkertransistors Tr3 gekoppelt. Die Source des Verstärkertransistors Tr3 ist mit der Drain des Auswahltransistors Tr4 gekoppelt. Die Drain des Reset-Transistors Tr2 und die Drain des Verstärkertransistors Tr3 sind mit einer Stromversorgungseinheitt gekoppelt. Zusätzlich ist die Source des Auswahltransistors Tr4 mit der vertikalen Signalleitung 30008 gekoppelt.
  • Zeilenrückstellsignale bzw. Zeilenresetsignale ORST, die gemeinsam an die Gates der Reset-Transistoren Tr2 der in einer Zeile angeordneten Pixel angelegt werden, Zeilentransfersignale ΦTRG, die gemeinsam in gleicher Weise an die Gates der Transfertransistoren Tr1 der Pixel in einer Zeile angelegt werden, und Zeilenauswahlsignale ΦSEL, die gemeinsam in gleicher Weise an die Gates der Auswahltransistoren Tr4 in einer Zeile angelegt werden, werden jeweils von der vertikalen Treibereinheit 30004 geliefert.
  • Die horizontale Transfereinheit 30005 beinhaltet einen Verstärker oder Analog-Digital-Wandler (ADC), der mit der vertikalen Signalleitung 30008 jeder Spalte gekoppelt ist, was in diesem Beispiel ein Analog-Digital-Wandler 30009, eine Spaltenauswahlschaltung (Schaltmittel) 30007 und eine horizontale Transferleitung (z.B. Busverdrahtung mit der gleichen Anzahl von Verdrahtungsleitungen wie die Anzahl von Datenbitleitungen) 30010 ist. Die Ausgabeeinheit 30006 beinhaltet einen Verstärker oder einen Analog/Digital-Wandler und/oder eine Signalverarbeitungsschaltung, was in diesem Beispiel eine Signalverarbeitungsschaltung 30011, die eine Ausgabe der horizontalen Transferleitung 30010 verarbeitet, und ein Ausgangspuffer 30012 ist.
  • In dieser Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 30001 werden die Signale der Pixel 30002 in jeder Zeile von jedem Analog/Digital-Wandler 30009 einer Analog/Digital-Wandlung unterzogen, über die sequentiell ausgewählte Spaltenauswahlschaltung 30007 in horizontale Transferleitungen 30010 ausgelesen und sequentiell horizontal übertragen. Die an die horizontale Transferleitung 30010 ausgelesenen Bilddaten werden vom Ausgangspuffer 30012 über die Signalverarbeitungsschaltung 30011 ausgegeben.
  • Als allgemeiner Betrieb des Pixels 3002 werden zunächst das Gate des Transfertransistors Tr1 und das Gate des Reset-Transistors Tr2 eingeschaltet, um alle Ladungen in der Photodiode 30021 zu leeren. Das Gate des Transfertransistors Tr1 und das Gate des Reset-Transistors Tr2 werden dann abgeschaltet, um Ladungen zu sammeln. Anschließend wird das Gate des Reset-Transistors Tr2 unmittelbar vor dem Auslesen der Ladungen der Photodiode 30021 eingeschaltet und das elektrische Potential des FD-Bereichs 30022 zurückgesetzt. Anschließend wird das Gate des Reset-Transistors Tr2 ausgeschaltet und das Gate des Transfertransistors Tr1 eingeschaltet, um die Ladungen von den Photodioden 30021 in den FD-Bereich 30022 zu übertragen. Der Verstärkertransistor Tr3 verstärkt Signalladungen elektrisch als Reaktion auf das Anlegen der Ladungen an das Gate. Dabei wird zum Zeitpunkt des FD-Reset unmittelbar vor dem Lesen nur der Auswahltransistor Tr4 in einem zu lesenden Pixel eingeschaltet und ein einer Ladung-Spannung-Umwandlung unterzogenes Bildsignal vom Verstärkertransistor Tr3 im Pixel in die vertikale Signalleitung 30008 ausgelesen.
  • Weitere strukturelle Beispiele für eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, auf die die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann, wurden vorstehend beschrieben.
  • (Beispiel für die Anwendung auf einer Kamera)
  • Die vorstehend beschriebene Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ist anwendbar auf eine elektronische Vorrichtung wie beispielsweise ein Kamerasystem wie eine Digitalkamera oder eine Videokamera, ein Mobiltelefon mit einer Bildaufnahmefunktion oder eine andere Vorrichtung mit einer Bildaufnahmefunktion. Als Konfigurationsbeispiel für das elektronisches Gerät wird im Folgenden ein Beispiel einer Kamera beschrieben. 27C ist eine erklärende Darstellung, die ein Konfigurationsbeispiel einer Videokamera darstellt, auf die die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann.
  • Eine Kamera 10000 beinhaltet in diesem Beispiel eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10001, ein optisches System 10002, das einfallendes Licht zu einer lichtempfangenden Sensoreinheit der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10001 leitet, eine Verschlussvorrichtung 10003, die zwischen der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10001 und dem optischen System 10002 vorgesehen ist, und eine Treiberschaltung 10004, die die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10001 steuert. Weiterhin beinhaltet die Kamera 10000 eine Signalverarbeitungsschaltung 10005, die ein Ausgangssignal bzw. Ausgabesignal der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10001 verarbeitet.
  • Das optische System (optische Linsen) 10002 bildet ein Bild von bildgebendem Licht (einfallendes Licht) von einem Subjekt auf einer Bildaufnahmefläche (nicht dargestellt) der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10001 ab. Dadurch werden Signalladungen in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10001 für einen vorbestimmten Zeitraum akkumuliert. Zu beachten ist, dass das optische System 10002 eine optische Linsengruppe mit einer Vielzahl von optischen Linsen beinhalten kann. Darüber hinaus steuert die Verschlussvorrichtung 10003 eine Lichteinstrahlungsdauer und eine Lichtabschirmungsdauer des einfallenden Lichts auf die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10001.
  • Die Treiberschaltung 10004 liefert Steuersignale an die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10001 und die Verschlussvorrichtung 10003. Die Treiberschaltung 10004 steuert dann den Betrieb der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10001 und Ausgabe von Signalen an die Signalverarbeitungsschaltung 10005 und den Verschlussbetrieb der Verschlussvorrichtung 10003 auf Grundlage der gelieferten Steuersignale. Das heißt, in diesem Beispiel wird der Betrieb der Signalübertragung von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10001 zur Signalverarbeitungsschaltung 10005 auf der Grundlage von Steuersignalen (Taktsignalen) durchgeführt, die von der Treiberschaltung 10004 geliefert werden.
  • Die Signalverarbeitungsschaltung 10005 führt verschiedene Arten der Signalverarbeitung für die von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 10001 übertragenen Signale durch. Die Signale (AV-SIGNAL), die den verschiedenen Arten der Signalverarbeitung unterzogen werden, werden auf einem Speichermedium (nicht dargestellt) wie beispielsweise einem Speicher gespeichert oder auf einem Monitor ausgegeben (nicht dargestellt).
  • Ein Beispiel der Kamera, auf die die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann, wurde oben beschrieben.
  • (Anwendungsbeispiel für ein endoskopisches Operationssystem)
  • So kann beispielsweise die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auf ein endoskopisches Operationssystem angewendet werden.
  • 27D ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine schematische Konfiguration eines endoskopischen Operationssystems darstellt, auf das die Technologie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung (gegenwärtige Technologie) angewendet werden kann.
  • In 27D ist ein Zustand dargestellt, in dem ein Chirurg (Arzt) 11131 ein endoskopisches Operationssystem 11000 verwendet, um eine Operation an einem Patienten 11132 auf einem Patientenbett 11133 durchzuführen. Wie dargestellt, beinhaltet das endoskopische Operationssystem 11000 ein Endoskop 11100, andere chirurgische Werkzeuge 11110 wie ein Pneumoperitoneumschlauch 11111 und eine Energievorrichtung 11112, eine Tragarmvorrichtung 11120, die das Endoskop 11100 darauf trägt, und einen Wagen 11200, auf dem verschiedene Vorrichtungen für endoskopische Operationen montiert sind.
  • Das Endoskop 11100 beinhaltet einen Objektivtubus 11101 mit einem Bereich einer vorbestimmten Länge von einem distalen Ende desselben, der in eine Körperöffnung des Patienten 11132 eingeführt werden soll, und einen Kamerakopf 11102, der mit einem proximalen Ende des Objektivtubus 11101 verbunden ist. In dem dargestellten Beispiel ist das Endoskop 11100 dargestellt, das als starres Endoskop mit dem Objektivtubus 11101 vom harten Typ beinhaltet. Das Endoskop 11100 kann jedoch auch als flexibles Endoskop mit dem Objektivtubus 11101 vom flexiblen Typ eingesetzt werden.
  • Der Objektivtubus 11101 weist an seinem distalen Ende eine Öffnung auf, in die eine Objektivlinse eingesetzt wird. Eine Lichtquellenvorrichtung 11203 ist mit dem Endoskop 11100 verbunden, so dass von der Lichtquellenvorrichtung 11203 erzeugtes Licht an ein distales Ende des Linsenzylinders 11101 durch einen sich im Inneren des Objektivtubus 11101 erstreckenden Lichtleiter eingeleitet und auf ein Beobachtungsziel in einer Körperöffnung des Patienten 11132 durch die Objektivlinse gestrahlt wird. Es ist zu beachten, dass das Endoskop 11100 ein Vorwärtssicht-Endoskop, ein Schrägsicht-Endoskop oder ein Seitenansicht-Endoskop sein kann.
  • Im Inneren des Kamerakopfes 11102 sind ein optisches System und ein Bildaufnahmeelement vorgesehen, so dass reflektiertes Licht (Beobachtungslicht) vom Beobachtungsziel durch das optische System auf dem Bildaufnahmeelement kondensiert wird. Das Beobachtungslicht wird durch das Bildaufnahmeelement photoelektrisch umgewandelt, um ein dem Beobachtungslicht entsprechendes elektrisches Signal zu erzeugen, nämlich ein einem Beobachtungsbild entsprechendes Bildsignal. Das Bildsignal wird als RAW-Daten an eine CCU 11201 übertragen.
  • Die CCU 11201 beinhaltet eine Zentraleinheit (CPU, central processing unit), eine Grafikprozessoreinheit (GPU, graphics processing unit) oder dergleichen und steuert den Betrieb des Endoskops 11100 und einer Anzeigevorrichtung 11202 integral. Weiterhin empfängt die CCU 11201 ein Bildsignal vom Kamerakopf 11102 und führt für das Bildsignal verschiedene Bildverarbeitungen zur Darstellung eines Bildes basierend auf dem Bildsignal durch, wie z.B. einen Entwicklungsprozess (Demosaikprozess).
  • Die Anzeigevorrichtung 11202 zeigt darauf ein Bild basierend auf einem Bildsignal an, für das die Bildverarbeitung durch die CCU 11201 unter der Steuerung der CCU 11201 durchgeführt wurde.
  • Die Lichtquellenvorrichtung 11203 beinhaltet eine Lichtquelle, wie beispielsweise eine Leuchtdiode (LED), und liefert dem Endoskop 11100 Bestrahlungslicht bei der Bildaufnahme eines chirurgischen Bereichs.
  • Eine Eingabevorrichtung 11204 ist eine Eingabeschnittstelle für das endoskopische Operationssystem 11000. Ein Benutzer kann die Eingabe verschiedener Arten von Informationen oder Anweisungen für das endoskopische Operationssystem 11000 über die Eingabevorrichtung 11204 durchführen. So würde der Benutzer beispielsweise eine Anweisung oder dergleichen eingeben, um eine Bildaufnahmebedingung (Art des Bestrahlungslichts, Vergrößerung, Brennweite oder dergleichen) durch das Endoskop 11100 zu ändern.
  • Eine Behandlungsgerätesteuerungsvorrichtung 11205 steuert das Ansteuern der Energievorrichtung 11112 zum Kauterieren oder Schneiden eines Gewebes, zum Abdichten eines Blutgefäßes oder dergleichen. Eine Pneumoperitoneumvorrichtung 11206 führt Gas in eine Körperöffnung des Patienten 11132 durch den Pneumoperitoneumschlauch 11111 ein, um die Körperöffnung aufzublasen, um das Sichtfeld des Endoskops 11100 zu sichern und den Arbeitsraum für den Operateur zu sichern. Ein Recorder 11207 ist ein Gerät, das in der Lage ist, verschiedene Arten von Informationen im Zusammenhang mit der Operation aufzuzeichnen. Ein Drucker 11208 ist eine Vorrichtung, die in der Lage ist, verschiedene Arten von Informationen über Operationen in verschiedenen Formen wie Text, Bild oder Grafik zu drucken.
  • Es ist zu beachten, dass die Lichtquellenvorrichtung 11203, die Bestrahlungslicht liefert, wenn ein chirurgischer Bereich dem Endoskop 11100 abgebildet werden soll, eine Weißlichtquelle beinhalten kann, die beispielsweise eine LED, eine Laserlichtquelle oder eine Kombination davon beinhaltet. Wenn eine Weißlichtquelle eine Kombination aus roten, grünen und blauen (RGB) Laserlichtquellen beinhaltet, kann die Einstellung des Weißabgleichs eines aufgenommenen Bildes durch die Lichtquellenvorrichtung 11203 vorgenommen werden, da die Ausgangsintensität und der Ausgabezeitpunkt für jede Farbe (jede Wellenlänge) mit hoher Genauigkeit gesteuert werden können. Weiterhin wird in diesem Fall, wenn Laserstrahlen aus den jeweiligen RGB-Laserlichtquellen zeitaufgeteilt auf ein Beobachtungsziel gestrahlt werden, die Ansteuerung der Bildaufnahmeelemente des Kamerakopfes 11102 synchron zu den Bestrahlungszeiten gesteuert. Dann können auch Einzelbilder, die den Farben R, G und B entsprechen, zeitgesteuert aufgenommen werden. Gemäß diesem Verfahren kann ein Farbbild erhalten werden, auch wenn für das Bildaufnahmeelement keine Farbfilter vorgesehen sind.
  • Weiterhin kann die Lichtquellenvorrichtung 11203 so gesteuert werden, dass die auszugebende Lichtintensität für jede vorbestimmte Zeit geändert wird. Durch das Steuern der Ansteuerung des Bildaufnahmeelements des Kamerakopfes 11102 synchron mit dem Zeitpunkt der Änderung der Lichtintensität zur zeitlichen Aufteilung der Bilder und der Synthese der Bilder kann ein Bild mit einem hohen Dynamikbereich ohne unterbelichtete, blockierte Schatten und überbelichtete Highlights erzeugt werden.
  • Weiterhin kann die Lichtquellenvorrichtung 11203 konfiguriert werden, um Licht mit einem vorbestimmten Wellenlängenband bereitzustellen, das für eine spezielle Lichtbeobachtung bereit ist. In der speziellen Lichtbeobachtung wird beispielsweise durch Nutzung der Wellenlängenabhängigkeit der Lichtabsorption in einem Körpergewebe das Licht eines Schmalbandes im Vergleich zum Bestrahlungslicht bei normaler Beobachtung (nämlich Weißlicht), Schmalbandbeobachtung (Schmalbandbildaufnahme) der Abbildung eines vorbestimmten Gewebes, wie beispielsweise eines Blutgefäßes eines oberflächlichen Teils der Schleimhaut oder dergleichen, in hohem Kontrast durchgeführt. Alternativ kann in der speziellen Lichtbeobachtung auch eine Fluoreszenzbeobachtung zum Erhalten eines Bildes aus Fluoreszenzlicht, das durch Bestrahlung mit Anregungslicht erzeugt wird, durchgeführt werden. Bei der Fluoreszenzbeobachtung ist es möglich, die Beobachtung von Fluoreszenzlicht aus einem Körpergewebe durch Bestrahlung des Körpergewebes mit Anregungslicht durchzuführen (Autofluoreszenzbeobachtung) oder ein Fluoreszenzbild zu erhalten, indem ein Reagenz wie Indocyaningrün (ICG) lokal in ein Körpergewebe injiziert und Anregungslicht entsprechend einer Fluoreszenzlichtwellenlänge des Reagenzes auf das Körpergewebe bestrahlt wird. Die Lichtquellenvorrichtung 11203 kann konfiguriert werden, um ein schmalbandiges Licht- und/oder Anregungslicht zu liefern, das für eine spezielle Lichtbeobachtung wie vorstehend beschrieben geeignet ist.
  • 27E ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionale Konfiguration des Kamerakopfes 11102 und der CCU 11201 in 27D darstellt.
  • Der Kamerakopf 11102 beinhaltet eine Linseneinheit 11401, eine Bildaufnahmeeinheit 11402, eine Treibereinheit 11403, eine Kommunikationseinheit 11404 und eine Kamerakopf-Steuereinheit 11405. Die CCU 11201 beinhaltet eine Kommunikationseinheit 11411, eine Bildverarbeitungseinheit 11412 und eine Steuereinheit 11413. Der Kamerakopf 11102 und die CCU 11201 sind zur Kommunikation miteinander über ein Übertragungskabel 11400 verbunden.
  • Die Linseneinheit 11401 ist ein optisches System, das an einer Verbindungsstelle zum Objektivtubus 11101 vorgesehen ist. Das von einem distalen Ende des Objektivtubus 11101 aufgenommene Beobachtungslicht wird zum Kamerakopf 11102 geführt und in die Linseneinheit 11401 eingeführt. Die Linseneinheit 11401 beinhaltet eine Kombination aus einer Vielzahl von Linsen, einschließlich eines Zoomobjektivs bzw. einer Zoomlinse und eines Fokussierobjektivs bzw. einer Fokussierlinse.
  • Die Anzahl der Bildaufnahmeelemente, die in der Bildaufnahmeeinheit 11402 enthalten sind, kann eines (Einzelplattentyp) oder eine Mehrzahl (Mehrplattentyp) sein. Wenn die Bildaufnahmeeinheit 11402 beispielsweise als Mehrplattentyp konfiguriert ist, werden von den Bildaufnahmeelementen Bildsignale entsprechend R, G und B erzeugt, und die Bildsignale können zu einem Farbbild synthetisiert werden. Die Bildaufnahmeeinheit 11402 kann auch so konfiguriert werden, dass sie ein Paar Bildaufnahmeelemente zum Erfassen der jeweiligen Bildsignale für das rechte und das linke Auge für die dreidimensionale (3D) Darstellung bereithält. Wenn eine 3D-Darstellung durchgeführt wird, dann kann die Tiefe eines lebenden Körpergewebes in einem chirurgischen Bereich vom Chirurgen 11131 genauer erfasst werden. Es ist zu beachten, dass, wenn die Bildaufnahmeeinheit 11402 stereoskopisch konfiguriert ist, eine Vielzahl von Systemen von Linseneinheiten 11401 entsprechend den einzelnen Bildaufnahmeelementen vorgesehen ist.
  • Weiterhin ist die Bildaufnahmeeinheit 11402 nicht unbedingt auf dem Kamerakopf 11102 vorgesehen. So kann beispielsweise die Bildaufnahmeeinheit 11402 unmittelbar hinter der Objektivlinse im Inneren des Objektivtubus 11101 vorgesehen sein.
  • Die Treibereinheit 11403 beinhaltet einen Aktuator und bewegt das Zoomobjektiv und das Fokussierobjektiv der Linseneinheit 11401 um einen vorbestimmten Abstand entlang einer optischen Achse unter der Steuerung der Kamerakopf-Steuereinheit 11405. Somit können die Vergrößerung und der Fokus eines von der Bildaufnahmeeinheit 11402 aufgenommenen Bildes entsprechend angepasst werden.
  • Die Kommunikationseinheit 11404 beinhaltet eine Kommunikationsvorrichtung zum Senden und Empfangen verschiedener Arten von Informationen an und von der CCU 11201. Die Kommunikationseinheit 11404 überträgt ein von der Bildaufnahmeeinheit 11402 erfasstes Bildsignal als RAW-Daten über das Übertragungskabel 11400 an die CCU 11201.
  • Zusätzlich empfängt die Kommunikationseinheit 11404 von der CCU 11201 ein Steuersignal zum Steuern der Ansteuerung des Kamerakopfes 11102 und liefert das Steuersignal an die Kamerakopf-Steuereinheit 11405. Das Steuersignal beinhaltet Informationen über die Bedingungen der Bildaufnahme, wie z.B. die Information, dass eine Bildrate eines aufgenommenen Bildes bestimmt ist, Information, dass ein Belichtungswert bei der Bildaufnahme bestimmt ist und/oder Information, dass eine Vergrößerung und ein Fokuspunkt eines aufgenommenen Bildes bestimmt sind.
  • Es ist zu beachten, dass die Bildaufnahmebedingungen wie Bildrate, Belichtungswert, Vergrößerung oder Fokuspunkt vom Anwender vorgegeben oder von der Steuereinheit 11413 der CCU 11201 auf Basis eines erfassten Bildsignals automatisch eingestellt werden können. Im letzteren Fall sind im Endoskop 11100 eine automatische Belichtungsfunktion (AE, auto exposure), eine Autofokusfunktion (AF, auto focus) und eine automatische Weißabgleichsfunktion (AWB, auto white balance) integriert.
  • Die Kamerakopf-Steuereinheit 11405 steuert die Ansteuerung des Kamerakopfes 11102 auf der Grundlage eines Steuersignals von der CCU 11201, das über die Kommunikationseinheit 11404 empfangen wird.
  • Die Kommunikationseinheit 11411 beinhaltet eine Kommunikationsvorrichtung zum Senden und Empfangen verschiedener Arten von Informationen zum und vom Kamerakopf 11102. Die Kommunikationseinheit 11411 empfängt ein vom Kamerakopf 11102 über das Übertragungskabel 11400 übertragenes Bildsignal.
  • Weiterhin sendet die Kommunikationseinheit 11411 ein Steuersignal zum Steuern der Ansteuerung des Kamerakopfes 11102 an den Kamerakopf 11102. Das Bildsignal und das Steuersignal können durch elektrische Kommunikation, optische Kommunikation oder dergleichen übertragen werden.
  • Die Bildverarbeitungseinheit 11412 führt verschiedene Bildverarbeitungen für ein Bildsignal in Form von RAW-Daten durch, die vom Kamerakopf 11102 an sie übertragen werden.
  • Die Steuereinheit 11413 führt verschiedene Arten der Steuerung durch, die sich auf die Bildaufnahme eines chirurgischen Bereichs oder dergleichen durch das Endoskop 11100 und die Anzeige eines aufgenommenen Bildes beziehen, das durch die Bildaufnahme des chirurgischen Bereichs oder dergleichen erhalten wurde. So erzeugt die Steuereinheit 11413 beispielsweise ein Steuersignal zum Steuern der Ansteuerung des Kamerakopfes 11102.
  • Weiterhin steuert die Steuereinheit 11413 auf der Grundlage eines Bildsignals, für das von der Bildverarbeitungseinheit 11412 Bildverarbeitungsprozesse durchgeführt wurden, die Anzeigevorrichtung 11202, um ein aufgenommenes Bild anzuzeigen, in dem der Operationsbereich oder dergleichen abgebildet wird. Daraufhin kann die Steuereinheit 11413 verschiedene Objekte im aufgenommenen Bild mit verschiedenen Bilderkennungstechnologien erkennen. So kann die Steuereinheit 11413 beispielsweise ein chirurgisches Werkzeug wie eine Pinzette, einen bestimmten Lebendkörperbereich, Blutungen, Nebel bei Verwendung der Energievorrichtung 11112 usw. erkennen, indem sie die Form, Farbe usw. der Kanten von Objekten erfasst, die in einem aufgenommenen Bild enthalten sind. Die Steuereinheit 11413 kann dazu führen, dass bei der Steuerung der Anzeigevorrichtung 11202 zum Anzeigen eines aufgenommenen Bildes verschiedene Arten von chirurgischen Hilfsinformationen überlappend mit einem Bild des chirurgischen Bereichs unter Verwendung eines Ergebnisses der Erkennung angezeigt werden. Wenn chirurgische Hilfsinformationen überlappend dargestellt und dem Chirurgen 11131 präsentiert werden, kann die Belastung des Chirurgen 11131 reduziert werden und der Chirurg 11131 kann die Operation mit Sicherheit durchführen.
  • Das Übertragungskabel 11400, das den Kamerakopf 11102 und die CCU 11201 miteinander koppelt, ist ein elektrisches Signalkabel, geeignet zur Übertragung eines elektrischen Signals, eine optische Faser, geeignet zur optischen Übertragung, oder ein Verbundkabel, das sowohl für die elektrische als auch für die optische Kommunikation geeignet ist.
  • Während in dem dargestellten Beispiel die Kommunikation als drahtgebundene Kommunikation über das Übertragungskabel 11400 erfolgt, kann die Kommunikation zwischen dem Kamerakopf 11102 und der CCU 11201 auch durch drahtlose Kommunikation erfolgen.
  • Ein Beispiel des endoskopischen Operationssystems, auf das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann, wurde vorstehend beschrieben. Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann beispielsweise auf die Bildaufnahmeeinheit 11402 des Kamerakopfes 11102 aus den oben beschriebenen Komponenten angewendet werden. Die Anwendung der Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auf die Bildaufnahmeeinheit 11402 ermöglicht es, ein klareres Bild eines chirurgischen Bereichs zu erhalten. Dies ermöglicht es dem Chirurgen, den Operationsbericht mit Sicherheit zu überprüfen.
  • Zu beachten ist, dass das endoskopische Operationssystem hier als Beispiel beschrieben wurde, aber die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann zusätzlich angewendet werden, z.B. auf ein mikroskopisches Operationssystem oder dergleichen.
  • (Beispiel für die Anwendung auf mobile Körper)
  • Zum Beispiel kann die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung als eine Vorrichtung implementiert werden, die an jeder Art von mobilem Körper errichtet ist, wie beispielsweise an einem Automobil, einem Elektrofahrzeug, einem Hybrid-Elektrofahrzeug, einem Motorrad, einem Fahrrad, einer persönlichen Mobilität, einem Flugzeug, einer Drohne, einem Schiff oder einem Roboter.
  • 27F ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für den schematischen Aufbau eines Fahrzeugsteuerungssystems als Beispiel für ein mobiles Körpersteuerungssystem darstellt, auf das die Technologie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann.
  • Das Fahrzeugsteuerungssystem 12000 beinhaltet eine Vielzahl von elektronischen Steuereinheiten, die über ein Kommunikationsnetzwerk 12001 miteinander verbunden sind. In dem in 27F dargestellten Beispiel beinhaltet das Fahrzeugsteuerungssystem 12000 eine Antriebssteuerungseinheit 12010, eine Karosseriesteuerungseinheit 12020, eine Außenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12030, eine Innenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12040 und eine integrierte Steuereinheit 12050. Darüber hinaus werden ein Mikrocomputer 12051, ein Ton-/Bildausgabebereich 12052 und eine fahrzeugerrichtete Netzwerkschnittstelle (I/F) 12053 als funktionale Konfiguration des integrierten Steuergeräts 12050 dargestellt.
  • Das Antriebssystemsteuergerät 12010 steuert den Betrieb von Geräten, die sich auf das Antriebssystem des Fahrzeugs beziehen, gemäß verschiedenen Arten von Programmen. So fungiert beispielsweise die Antriebssystemsteuereinheit 12010 als Steuereinrichtung für eine Antriebskrafterzeugungsvorrichtung zum Erzeugen der Antriebskraft des Fahrzeugs, wie beispielsweise ein Verbrennungsmotor, ein Antriebsmotor oder dergleichen, ein Antriebskraftübertragungsmechanismus zum Übertragen der Antriebskraft auf Räder, ein Lenkmechanismus zum Einstellen des Lenkwinkels des Fahrzeugs, eine Bremsvorrichtung zum Erzeugen der Bremskraft des Fahrzeugs und dergleichen.
  • Das Karosseriesystemsteuergerät 12020 steuert den Betrieb verschiedener Arten von Vorrichtungen, die einer Fahrzeugkarosserie gemäß verschiedener Arten von Programmen zur Verfügung gestellt werden. So fungiert beispielsweise das Karosseriesteuergerät 12020 als Steuergerät für ein schlüsselloses Zugangssystem, ein intelligentes Schlüsselsystem, eine elektrische Fensterhebervorrichtung oder verschiedene Arten von Lampen wie Scheinwerfer, Rückfahrscheinwerfer, Bremsleuchte, Blinker, Nebelscheinwerfer oder dergleichen. In diesem Fall können von einer mobilen Vorrichtung übertragene Funkwellen oder Signalen alternativ zu einer Taste von verschiedenen Arten von Schaltern in das Steuergerät 12020 des Karosserie-Systems eingegeben werden. Die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 empfängt diese eingegebenen Funkwellen oder -signale und steuert eine Türverriegelungsvorrichtung, die elektrische Fensterhebervorrichtung, die Lampen oder dergleichen des Fahrzeugs.
  • Die Außenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12030 erfasst Informationen über die Außenseite des Fahrzeugs, einschließlich des Fahrzeugsteuerungssystems 12000. So ist beispielsweise die Außenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12030 mit einer Bildaufnahmesektion 12031 verbunden. Die Außenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12030 veranlasst die Bildaufnahmesektion 12031 dazu, ein Bild der Außenseite des Fahrzeugs zu machen und empfängt das aufgenommene Bild. Auf der Grundlage des empfangenen Bildes kann die Außenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12030 eine Verarbeitung zum Erfassen eines Objekts, wie beispielsweise eines Menschen, eines Fahrzeugs, eines Hindernisses, eines Schildes, eines Buchstabens auf einer Fahrbahnoberfläche oder dergleichen, oder eine Verarbeitung zum Erfassen eines Abstands zu diesem durchführen.
  • Die Bildaufnahmesektion 12031 ist ein optischer Sensor, der Licht empfängt und ein elektrisches Signal ausgibt, das einer empfangenen Lichtmenge des Lichts entspricht. Die Bildaufnahmesektion 12031 kann das elektrische Signal als Bild ausgeben oder das elektrische Signal als Information über eine gemessene Entfernung ausgeben. Darüber hinaus kann das von der Bildaufnahmesektion 12031 empfangene Licht sichtbares Licht oder unsichtbares Licht wie Infrarotstrahlen oder dergleichen sein.
  • Die Innenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12040 erfasst Informationen über das Innere des Fahrzeugs. Die Innenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12040 ist beispielsweise mit einer Fahrerzustandserfassungssektion 12041 verbunden, die den Zustand eines Fahrers erfasst. Die Fahrerzustandserfassungssektion 12041 beinhaltet beispielsweise eine Kamera, die den Fahrer aufnimmt. Auf der Grundlage von Erkennungsinformationen, die von der Fahrerzustandserfassungssektion 12041 eingehen, kann die Innenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12040 einen Ermüdungsgrad des Fahrers oder einen Konzentrationsgrad des Fahrers berechnen oder bestimmen, ob der Fahrer schläft.
  • Der Mikrocomputer 12051 kann auf der Grundlage der Informationen über die Innen- oder Außenseite des Fahrzeugs, die von der Außenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12030 oder der Innenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12040 erhalten werden, einen Steuersollwert für die Antriebskrafterzeugungsvorrichtung, den Lenkmechanismus oder die Bremsvorrichtung berechnen und einen Steuerbefehl an die Antriebssystemsteuereinheit 12010 ausgeben. So kann beispielsweise der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung durchführen, die dazu bestimmt ist, Funktionen eines Fahrerassistenzsystems (ADAS, advanced driver assistance system) zu implementieren, die Kollisionsvermeidung oder Stoßminderung für das Fahrzeug, Nachfahren basierend auf einem Sicherheitsabstand, dem Beibehalten der Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Warnung vor einer Kollision des Fahrzeugs, einer Warnung vor einer Abweichung des Fahrzeugs von einer Fahrspur oder dergleichen beinhalten.
  • Darüber hinaus kann der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung durchführen, die für das automatische Fahren bestimmt ist, die das Fahrzeug autonome Fahrten ohne Abhängigkeit vom Betrieb des Fahrers oder dergleichen ermöglicht, indem er die Antriebskrafterzeugungsvorrichtung, den Lenkmechanismus, die Bremsvorrichtung oder dergleichen auf der Grundlage der Informationen über die Außen- oder Innenseite des Fahrzeugs steuert, die durch die Außenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12030 oder die Innenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12040 erhalten werden.
  • Darüber hinaus kann der Mikrocomputer 12051 einen Steuerbefehl an das Karosseriesteuergerät 12020 auf der Grundlage der Informationen über die Außenseite des Fahrzeugs ausgeben, die von der Außenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12030 erhalten werden. So kann beispielsweise der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung durchführen, um eine Blendung zu verhindern, indem er den Scheinwerfer so steuert, dass er von einem Fernlicht auf ein Abblendlicht umschaltet, beispielsweise in Abhängigkeit von der Position eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder eines entgegenkommenden Fahrzeugs, das von der Außenfahrzeuginformationserfassungseinheit 12030 erfasst wird.
  • Der Ton-/Bildausgabebereich 12052 überträgt ein Ausgangssignal von mindestens einem aus Ton und Bild an eine Ausgabevorrichtung, die in der Lage ist, visuell oder akustisch Informationen an einen Insassen des Fahrzeugs oder die Außenseite des Fahrzeugs zu übermitteln. Im Beispiel von 27F werden ein Audio-Lautsprecher 12061, eine Anzeigesektion 12062 und eine Instrumententafel 12063 als Ausgabevorrichtung dargestellt. Die Anzeigesektion 12062 kann beispielsweise mindestens eines von einem On-Board-Display und einem Head-up-Display beinhalten.
  • 27G ist eine Darstellung, die ein Beispiel für die Einbaulage der Bildaufnahmesektion 12031 darstellt.
  • In 27G beinhaltet die Bildaufnahmesektion 12031 die Bildaufnahmesektionen 12101, 12102, 12103, 12103, 12104 und 12105.
  • Die Bildaufnahmesektionen 12101, 12102, 12103, 12103, 12104 und 12105 sind beispielsweise an Positionen an einer vorderen Nase bzw. Frontnase, an Seitenspiegeln, an einer hinteren Stoßstange und an einer Hintertür des Fahrzeugs 12100 sowie an einer Position an einem oberen Abschnitt einer Windschutzscheibe im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet. Die Bildaufnahmesektion 12101, die an der vorderen Nase vorgesehen ist, und die Bildaufnahmesektion 12105, die an dem oberen Abschnitt der Windschutzscheibe im Inneren des Fahrzeugs vorgesehen ist, erhalten hauptsächlich ein Bild der Vorderseite des Fahrzeugs 12100. Die den Seitenspiegeln zur Verfügung gestellten Bildaufnahmesektionen 12102 und 12103 erhalten hauptsächlich ein Bild der Seiten des Fahrzeugs 12100. Die Bildaufnahmesektion 12104, die dem hinteren Stoßfänger oder der Hintertür zur Verfügung gestellt wird, erhält hauptsächlich ein Bild vom Heck des Fahrzeugs 12100. Die Bildaufnahmesektion 12105, die dem oberen Teil der Windschutzscheibe im Inneren des Fahrzeugs zugeordnet ist, wird hauptsächlich zum Erkennen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, eines Fußgängers, eines Hindernisses, eines Signals, eines Verkehrsschildes, einer Fahrspur oder dergleichen verwendet.
  • 27G zeigt übrigens ein Beispiel für die Aufnahmebereiche der Bildaufnahmesektionen 12101 bis 12104. Ein Aufnahmebereich 12111 stellt den Aufnahmebereich der Bildaufnahmesektion 12101 dar, der der vorderen Nase zur Verfügung gestellt wird. Die Aufnahmebereiche 12112 und 12113 stellen jeweils die Aufnahmebereiche der Bildaufnahmesektionen 12102 und 12103 dar, die den Seitenspiegeln zur Verfügung gestellt werden. Ein Aufnahmebereich 12114 stellt den Aufnahmebereich der Bildaufnahmesektion 12104 dar, der dem hinteren Stoßfänger oder der Hintertür zur Verfügung gestellt wird. Ein Vogelperspektivbild des Fahrzeugs 12100 von oben gesehen wird durch Überlagerung von Bilddaten erhalten, die beispielsweise von den Bildaufnahmesektionen 12101 bis 12104 aufgenommen wurden.
  • Mindestens eine der Bildaufnahmesektionen 12101 bis 12104 kann eine Funktion zum Erhalten von Entfernungsinformationen aufweisen. So kann beispielsweise mindestens eine der Bildaufnahmesektionen 12101 bis 12104 eine Stereokamera sein, die aus einer Vielzahl von Bildaufnahmeelementen besteht, oder ein Bildaufnahmeelement mit Pixeln zur Phasendifferenzerkennung.
  • So kann der Mikrocomputer 12051 beispielsweise auf Grundlage der aus den Bildaufnahmesektionen 12101 bis 12104 gewonnenen Abstandsinformationen einen Abstand zu jedem dreidimensionalen Objekt innerhalb der Aufnahmebereiche 12111 bis 12114 und eine zeitliche Änderung des Abstandes (Relativgeschwindigkeit zum Fahrzeug 12100) bestimmen, und dadurch als vorausgehendes Fahrzeug ein nächstgelegenes dreidimensionales Objekt, insbesondere das auf einem Fahrweg des Fahrzeugs 12100 vorhanden ist und das sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (z.B. gleich oder mehr als 0 km/Stunde) im Wesentlichen in die gleiche Richtung wie das Fahrzeug 12100 bewegt, extrahieren. Weiterhin kann der Mikrocomputer 12051 einen folgenden Abstand einstellen, der vor einem vorausfahrenden Fahrzeug einzuhalten ist, und eine automatische Bremssteuerung (einschließlich einer nachfolgenden Stoppsteuerung), und eine automatische Beschleunigungssteuerung (einschließlich einer nachfolgenden Startsteuerung) oder dergleichen durchführen. Auf diese Weise ist es möglich, eine kooperative Steuerung für das automatische Fahren durchzuführen, die das Fahrzeug autonom fährt, ohne von der Funktion des Fahrers oder dergleichen abhängig zu sein.
  • So kann beispielsweise der Mikrocomputer 12051 dreidimensionale Objektdaten von dreidimensionalen Objekten in dreidimensionale Objektdaten eines Zweiradfahrzeugs, eines Standardgrößenfahrzeugs, eines Großfahrzeugs, eines Fußgängers, eines Strommastes und anderer dreidimensionaler Objekte auf der Grundlage der aus den Bildaufnahmesektionen 12101 bis 12104 erhaltenen Abstandsinformationen klassifizieren, die klassifizierten dreidimensionalen Objektdaten extrahieren und die extrahierten dreidimensionalen Objektdaten zur automatischen Vermeidung eines Hindernisses verwenden. So identifiziert der Mikrocomputer 12051 beispielsweise Hindernisse um das Fahrzeug 12100 herum als Hindernisse, die der Fahrer des Fahrzeugs 12100 visuell erkennen kann und Hindernisse, die für den Fahrer des Fahrzeugs 12100 visuell schwer zu erkennen sind. Anschließend bestimmt der Mikrocomputer 12051 ein Kollisionsrisiko, das ein Kollisionsrisiko mit jedem Hindernis anzeigt. In einer Situation, in der das Kollisionsrisiko gleich oder höher als ein eingestellter Wert ist und somit eine Kollisionsmöglichkeit besteht, gibt der Mikrocomputer 12051 über den Audio-Lautsprecher 12061 oder den Anzeigeabschnitt 12062 eine Warnung an den Fahrer aus und führt eine Zwangsverzögerung oder Vermeidungslenkung über das Antriebssystemsteuergerät 12010 durch. Der Mikrocomputer 12051 kann dadurch beim Fahren helfen, um Kollisionen zu vermeiden.
  • Mindestens einer der Bildaufnahmesektionen 12101 bis 12104 kann eine Infrarotkamera sein, die Infrarotstrahlen erfasst. Der Mikrocomputer 12051 kann beispielsweise einen Fußgänger erkennen, indem er bestimmt, ob ein Fußgänger in aufgenommenen Bildern der Bildaufnahmesektionen 12101 bis 12104 vorhanden ist oder nicht. Eine solche Erkennung eines Fußgängers wird beispielsweise durchgeführt mit einem Verfahren zum Extrahieren von charakteristischen Punkten in den aufgenommenen Bildern der Bildaufnahmesektionen 12101 bis 12104 als Infrarotkameras und einem Verfahren zum Bestimmen, ob es sich um den Fußgänger handelt oder nicht, indem eine Mustervergleichsverarbeitung an einer Reihe von charakteristischen Punkten durchgeführt wird, die die Kontur des Objekts darstellen. Wenn der Mikrorechner 12051 bestimmt, dass sich in den aufgenommenen Bildern der Bildaufnahmesektionen 12101 bis 12104 ein Fußgänger befindet und somit den Fußgänger erkennt, steuert der Ton-/Bildausgabebereich 12052 die Anzeigesektion 12062 so, dass eine quadratische Konturlinie zur Hervorhebung angezeigt wird, die dem erkannten Fußgänger überlagert wird. Der Ton-/Bildausgabebereich 12052 kann auch den Anzeigebereich 12062 so steuern, dass ein Symbol oder dergleichen, das den Fußgänger repräsentiert, an einer gewünschten Position angezeigt wird.
  • Ein Beispiel für das Fahrzeugsteuerungssystem, auf das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann, wurde vorstehend beschrieben. Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auf den Bildaufnahmesektion 12031 und dergleichen aus den oben beschriebenen Komponenten angewendet werden. Die Anwendung der Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auf die Bildaufnahmesektion 12031 ermöglicht es, ein aufgenommenes Bild zu erhalten, das besser sichtbar ist. Dies ermöglicht es, die Ermüdung des Fahrers zu mindern. Darüber hinaus ist es möglich, ein besser erkennbares, aufgenommenes Bild zu erhalten, das es ermöglicht, die Genauigkeit der Fahrerassistenz zu verbessern.
  • (Ergänzung)
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wurden vorstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, während die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben genannten Beispiele beschränkt ist. Es ist offensichtlich, dass ein Fachmann verschiedene Änderungen oder Modifikationen im Rahmen der in den beigefügten Ansprüchen dargelegten technischen Idee finden kann, und es sollte verstanden werden, dass diese Änderungen und Modifikationen natürlich in den technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung fallen.
  • So können beispielsweise die jeweiligen Konfigurationen der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsform (z.B. die in 1 und 6A bis 25E dargestellten jeweiligen Konfigurationen der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen 1 bis 21k) beliebig miteinander kombiniert werden. Eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, die durch eine solche Kombination der jeweiligen Konfigurationen konfiguriert ist, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch in der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung enthalten sein.
  • Die Konfiguration jeder der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform ist lediglich ein Beispiel für die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung. Die vorliegende Offenbarung kann als weitere Ausführungsform eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit verschiedenen Kopplungsstrukturen vorsehen, die nicht in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform enthalten sind.
  • Darüber hinaus sind die hierin beschriebenen Effekte lediglich illustrativ oder exemplarisch und nicht einschränkend. Das heißt, die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann zusätzlich zu oder anstelle der oben genannten Effekte andere Effekte erzielen, die für den Fachmann aus der Beschreibung der vorliegenden Spezifikation offensichtlich sind.
  • Zu beachten ist, dass der technische Umfang der vorliegenden Offenbarung auch die folgenden Konfigurationen umfasst.
    • (1) Eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, aufweisend:
      • ein erstes Substrat, das ein erstes Halbleitersubstrat und eine erste mehrschichtige Verdrahtungsschicht umfasst, die auf dem ersten Halbleitersubstrat gestapelt ist, wobei das erste Halbleitersubstrat eine darauf gebildete Pixeleinheit aufweist und die Pixeleinheit darauf angeordnete Pixel aufweist;
      • ein zweites Substrat, das ein zweites Halbleitersubstrat und eine zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht umfasst, die auf dem zweiten Halbleitersubstrat gestapelt ist, wobei das zweite Halbleitersubstrat eine darauf gebildete Schaltung aufweist, und die Schaltung eine vorbestimmte Funktion aufweist; und
      • ein drittes Substrat, das ein drittes Halbleitersubstrat und eine dritte mehrschichtige Verdrahtungsschicht umfasst, die auf dem dritten Halbleitersubstrat gestapelt ist, wobei das dritte Halbleitersubstrat eine darauf gebildete Schaltung aufweist und die Schaltung eine vorbestimmte Funktion aufweist,
      • wobei das erste Substrat, das zweite Substrat und das dritte Substrat in dieser Reihenfolge gestapelt sind,
      • wobei das erste Substrat und das zweite Substrat so miteinander verbunden sind, dass die erste mehrschichtige Verdrahtungsschicht und die zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht einander gegenüberliegen,
      • eine erste Kopplungsstruktur, die ein Via beinhaltet, wobei die erste Kopplungsstruktur zwei des ersten Substrats, des zweiten Substrats und des dritten Substrats elektrisch miteinander koppelt,
      wobei das Via eine Struktur aufweist, in der elektrisch leitfähige Materialien in ein Durchgangsloch und ein anderes Durchgangsloch eingebettet sind, oder eine Struktur, in der Filme mit elektrisch leitfähigen Materialien an Innenwänden der Durchgangslöcher ausgebildet sind, wobei das eine Durchgangsloch vorgesehen ist, um eine erste Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht enthalten ist, wobei das andere Durchgangsloch vorgesehen ist, um eine zweite Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer von mehrschichtigen Verdrahtungsschichten aus der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht enthalten ist, die von der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht verschieden ist, die die erste Verdrahtungsleitung beinhaltet.
    • (2) Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß (1), die ferner eine zweite Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln des zweiten Substrats und des dritten Substrats miteinander aufweist, wobei die zweite Kopplungsstruktur eine Öffnung umfasst, die durch Durchdringen mindestens des ersten Substrats von einer Rückflächenseite des ersten Substrats bereitgestellt wird, um eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freizulegen, und eine Öffnung umfasst, die durch Durchdringen mindestens des ersten Substrats und des zweiten Substrats von der Rückflächenseite des ersten Substrats bereitgestellt wird, um eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freizulegen.
    • (3) Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß (2), bei der die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, die durch die Öffnung freigelegt wird, und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, die durch die Öffnung freigelegt wird, Pads umfassen, die als I/O-Einheiten fungieren.
    • (4) Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß (2), bei der
      • Pads, die als I/O-Einheiten fungieren, auf einer Oberfläche an der Rückflächenseite des ersten Substrats vorhanden sind,
      • ein Film, der ein elektrisch leitfähiges Material enthält, auf einer Innenwand der Öffnung ausgebildet ist, und
      • die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, die durch die Öffnung freigelegt wird, und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, die durch die Öffnung freigelegt wird, durch das elektrisch leitfähige Material mit den Pads elektrisch gekoppelt sind.
    • (5) Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach (4), bei der die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht durch das elektrisch leitfähige Material mit demselben Pad elektrisch gekoppelt sind.
    • (6) Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach (4), bei der die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht durch das elektrisch leitfähige Material mit den Pads elektrisch gekoppelt sind, wobei die Pads voneinander verschieden sind.
    • (7) Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß (1), die ferner die zweite Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln des zweiten Substrats und des dritten Substrats miteinander aufweist, wobei
      • das zweite Substrat und das dritte Substrat so miteinander verbunden sind, dass das zweite Halbleitersubstrat und die dritte mehrschichtige Verdrahtungsschicht einander gegenüberliegen, und
      • die zweite Kopplungsstruktur ein Via umfasst, das durch Durchdringen mindestens des zweiten Substrats von einer Vorderflächenseite des zweiten Substrats bereitgestellt wird, wobei das Via eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht elektrisch miteinander koppelt, oder ein Via umfasst, das durch Durchdringen von mindestens des dritten Substrats von einer Rückflächenseite des dritten Substrats bereitgestellt wird, wobei das Via die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht elektrisch miteinander koppelt.
    • (8) Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß (7), bei der das Via der zweiten Kopplungsstruktur eine Struktur aufweist, in der elektrisch leitfähige Materialien in ein erstes Durchgangsloch eingebettet sind, das die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt, und in ein zweites Durchgangsloch eingebettet sind, das die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt und sich von dem ersten Durchgangsloch unterscheidet, oder eine Struktur aufweist, in der Filme, die elektrisch leitfähige Materialien umfassen, an Innenwänden des ersten Durchgangslochs und des zweiten Durchgangslochs gebildet sind.
    • (9) Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß (7), bei der das Via der zweiten Kopplungsstruktur eine Struktur aufweist, in der ein elektrisch leitfähiges Material in ein Durchgangsloch eingebettet ist, das vorgesehen ist, um einen Bereich der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freizulegen und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freizulegen, oder in ein Durchgangsloch eingebettet ist, das vorgesehen ist, um einen Bereich der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freizulegen und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freizulegen, oder eine Struktur aufweist, in ein Film mit einem elektrisch leitfähigen Material an einer Innenwand des Durchgangslochs ausgebildet ist.
    • (10) Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem aus (1) bis (9), die ferner eine dritte Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln des ersten Substrats und des dritten Substrats miteinander aufweist, wobei
      • das zweite Substrat und das dritte Substrat so miteinander verbunden sind, dass das zweite Halbleitersubstrat und die dritte mehrschichtige Verdrahtungsschicht einander gegenüberliegen, und
      • die dritte Kopplungsstruktur ein Via umfasst, das durch Durchdringen mindestens des ersten Substrats und des zweiten Substrats von einer Rückflächenseite des ersten Substrats bereitgestellt wird, wobei das Via eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht elektrisch miteinander koppelt, oder ein Via umfasst, das durch Durchdringen von mindestens des dritten Substrats und des zweiten Substrats von einer Rückflächenseite des dritten Substrats bereitgestellt wird, wobei das Via die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht elektrisch miteinander koppelt.
    • (11) Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß (10), bei der das Via der dritten Kopplungsstruktur eine Struktur aufweist, in der elektrisch leitfähige Materialien in ein erstes Durchgangsloch eingebettet sind, das die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt, und in ein zweites Durchgangsloch eingebettet sind, das die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt und sich von dem ersten Durchgangsloch unterscheidet, oder eine Struktur aufweist, in der Filme, die elektrisch leitfähige Materialien umfassen, an Innenwänden des ersten Durchgangslochs und des zweiten Durchgangslochs gebildet sind.
    • (12) Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß (10), bei der das Via der dritten Kopplungsstruktur eine Struktur aufweist, in der ein elektrisch leitfähiges Material in ein Durchgangsloch eingebettet ist, das so vorgesehen ist, dass es einen Bereich der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt und einen Bereich der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt, oder in ein Durchgangsloch eingebettet ist, das so vorgesehen ist, dass es einen Bereich der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt, oder eine Struktur aufweist, in der ein Film mit einem elektrisch leitfähigen Material an einer Innenwand des Durchgangslochs gebildet ist.
    • (13) Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem aus (1) bis (12), ferner aufweisend eine zweite Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln des zweiten Substrats und des dritten Substrats miteinander, wobei die zweite Kopplungsstruktur auf Verbindungsflächen des zweiten Substrats und des dritten Substrats vorhanden ist, und eine Elektrodenübergangsstruktur umfasst, in der auf den jeweiligen Verbindungsflächen gebildete Elektroden in direktem Kontakt miteinander verbunden sind.
    • (14) Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem der Elemente (1) bis (13), bei der das zweite Substrat und das dritte Substrat mindestens eine aus einer Logikschaltung und einer Speicherschaltung umfassen, wobei die Logikschaltung verschiedene Arten der Signalverarbeitung im Zusammenhang mit einem Betrieb der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung durchführt, und die Speicherschaltung vorübergehend ein von jedem der Pixel des ersten Substrats erfasstes Pixelsignal speichert.
    • (15) Elektronisches Gerät, aufweisend eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, die elektronisch ein Bild eines zu beobachtenden Objekts aufnimmt,
      • wobei die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung aufweist
      • ein erstes Substrat, das ein erstes Halbleitersubstrat und eine erste mehrschichtige Verdrahtungsschicht umfasst, die auf dem ersten Halbleitersubstrat gestapelt ist, wobei das erste Halbleitersubstrat eine darauf gebildete Pixeleinheit aufweist und die Pixeleinheit darauf angeordnete Pixel aufweist,
      • ein zweites Substrat, das ein zweites Halbleitersubstrat und eine zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht umfasst, die auf dem zweiten Halbleitersubstrat gestapelt ist, wobei das zweite Halbleitersubstrat eine darauf gebildete Schaltung aufweist und die Schaltung eine vorbestimmte Funktion aufweist, und
      • ein drittes Substrat, das ein drittes Halbleitersubstrat und eine dritte mehrschichtige Verdrahtungsschicht umfasst, die auf dem dritten Halbleitersubstrat gestapelt ist, wobei das dritte Halbleitersubstrat eine darauf gebildete Schaltung aufweist und die Schaltung eine vorbestimmte Funktion aufweist,
      • wobei das erste Substrat, das zweite Substrat und das dritte Substrat in dieser Reihenfolge gestapelt sind,
      • wobei das erste Substrat und das zweite Substrat so miteinander verbunden sind, dass die erste mehrschichtige Verdrahtungsschicht und die zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht einander gegenüberliegen,
      • eine erste Kopplungsstruktur, die ein Via beinhaltet, wobei die erste Kopplungsstruktur zwei des ersten Substrats, des zweiten Substrats und des dritten Substrats elektrisch miteinander koppelt,
      • wobei das Via eine Struktur aufweist, in der elektrisch leitfähige Materialien in ein Durchgangsloch und ein anderes Durchgangsloch eingebettet sind, oder eine Struktur, in der Filme mit elektrisch leitfähigen Materialien an Innenwänden der Durchgangslöcher ausgebildet sind, wobei das eine Durchgangsloch vorgesehen ist, um eine erste Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht enthalten ist, wobei das andere Durchgangsloch vorgesehen ist, um eine zweite Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer von mehrschichtigen Verdrahtungsschichten aus der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht enthalten ist, die von der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht verschieden ist, die die erste Verdrahtungsleitung beinhaltet.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1a bis 1c, 2a bis 2e, 3a bis 3k, 4a bis 4g, 5a bis 5k, 6a bis 6g, 7a bis 7f, 8a bis 81, 9a bis 9h,
    Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
    10a bis 10k, 11a bis 11g, 12a bis 12g, 13a bis 13j, 14a bis 14f, 15a bis 15k, 16a bis 16g, 17a bis 17m, 18a bis 18m, 19a bis 19k, 20a bis 20m, 21a bis 21k
    Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
    101, 121, 131
    Halbleitersubstrat
    103, 109, 123, 129, 129, 133
    Isolierfilm
    105, 125, 135
    mehrschichtige Verdrahtungsschicht
    110A
    erstes Substrat
    110B
    zweites Substrat
    110C
    drittes Substrat
    111
    CF-Schicht
    113
    ML-Array
    151
    Pad
    153, 153a, 153b, 153c
    Padöffnung
    155, 155a, 155b, 155c
    Leitungsöffnung
    157, 157a, 157b
    TSV
    159
    Elektrodenübergangsstruktur
    901
    Smartphone (elektronisches Gerät)
    911
    Digitalkamera (elektronisches Gerät)

Claims (15)

  1. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, aufweisend: ein erstes Substrat, das ein erstes Halbleitersubstrat und eine erste mehrschichtige Verdrahtungsschicht umfasst, die auf dem ersten Halbleitersubstrat gestapelt ist, wobei das erste Halbleitersubstrat eine darauf gebildete Pixeleinheit aufweist und die Pixeleinheit darauf angeordnete Pixel aufweist; ein zweites Substrat, das ein zweites Halbleitersubstrat und eine zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht umfasst, die auf dem zweiten Halbleitersubstrat gestapelt ist, wobei das zweite Halbleitersubstrat eine darauf gebildete Schaltung aufweist, und die Schaltung eine vorbestimmte Funktion aufweist; und ein drittes Substrat, das ein drittes Halbleitersubstrat und eine dritte mehrschichtige Verdrahtungsschicht umfasst, die auf dem dritten Halbleitersubstrat gestapelt ist, wobei das dritte Halbleitersubstrat eine darauf gebildete Schaltung aufweist und die Schaltung eine vorbestimmte Funktion aufweist, wobei das erste Substrat, das zweite Substrat und das dritte Substrat in dieser Reihenfolge gestapelt sind, wobei das erste Substrat und das zweite Substrat so miteinander verbunden sind, dass die erste mehrschichtige Verdrahtungsschicht und die zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht einander gegenüberliegen, eine erste Kopplungsstruktur, die ein Via umfasst, wobei die erste Kopplungsstruktur zwei des ersten Substrats, des zweiten Substrats und des dritten Substrats elektrisch miteinander koppelt, wobei das Via eine Struktur aufweist, in der elektrisch leitfähige Materialien in ein Durchgangsloch und ein anderes Durchgangsloch eingebettet sind, oder eine Struktur, in der Filme mit elektrisch leitfähigen Materialien an Innenwänden der Durchgangslöcher ausgebildet sind, wobei das eine Durchgangsloch vorgesehen ist, um eine erste Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht enthalten ist, wobei das andere Durchgangsloch vorgesehen ist, um eine zweite Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer von mehrschichtigen Verdrahtungsschichten aus der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht enthalten ist, die von der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht verschieden ist, die die erste Verdrahtungsleitung beinhaltet.
  2. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine zweite Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln des zweiten Substrats und des dritten Substrats miteinander, wobei die zweite Kopplungsstruktur eine Öffnung umfasst, die durch Durchdringen mindestens des ersten Substrats von einer Rückflächenseite des ersten Substrats bereitgestellt wird, um eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freizulegen, und eine Öffnung umfasst, die durch Durchdringen mindestens des ersten Substrats und des zweiten Substrats von der Rückflächenseite des ersten Substrats bereitgestellt wird, um eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freizulegen.
  3. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, die durch die Öffnung freigelegt wird, und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, die durch die Öffnung freigelegt wird, Pads umfassen, die als I/O-Einheiten fungieren.
  4. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2, wobei Pads, die als I/O-Einheiten fungieren, auf einer Fläche der Rückflächenseite des ersten Substrats vorhanden sind, ein Film, der ein elektrisch leitfähiges Material enthält, auf einer Innenwand der Öffnung ausgebildet ist, und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, die durch die Öffnung freigelegt wird, und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, die durch die Öffnung freigelegt wird, durch das elektrisch leitfähige Material mit den Pads elektrisch gekoppelt sind.
  5. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht durch das elektrisch leitfähige Material mit demselben Pad elektrisch gekoppelt sind.
  6. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht durch das elektrisch leitfähige Material mit den Pads elektrisch gekoppelt sind, wobei die Pads voneinander verschieden sind.
  7. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine zweite Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln des zweiten Substrats und des dritten Substrats miteinander, wobei das zweite Substrat und das dritte Substrat so miteinander verbunden sind, dass das zweite Halbleitersubstrat und die dritte mehrschichtige Verdrahtungsschicht einander gegenüberliegen, und die zweite Kopplungsstruktur ein Via umfasst, das durch Durchdringen mindestens des zweiten Substrats von einer Vorderflächenseite des zweiten Substrats bereitgestellt wird, wobei das Via eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht elektrisch miteinander koppelt, oder ein Via umfasst, das durch Durchdringen von mindestens des dritten Substrats von einer Rückflächenseite des dritten Substrats bereitgestellt wird, wobei das Via die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht elektrisch miteinander koppelt.
  8. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Via der zweiten Kopplungsstruktur eine Struktur aufweist, in der elektrisch leitfähige Materialien in ein erstes Durchgangsloch eingebettet sind, das die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt, und in ein zweites Durchgangsloch eingebettet sind, das die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt und sich von dem ersten Durchgangsloch unterscheidet, oder eine Struktur aufweist, in der Filme, die elektrisch leitfähige Materialien umfassen, an Innenwänden des ersten Durchgangslochs und des zweiten Durchgangslochs ausgebildet sind.
  9. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Via der zweiten Kopplungsstruktur eine Struktur aufweist, in der ein elektrisch leitfähiges Material in ein Durchgangsloch eingebettet ist, das vorgesehen ist, um einen Bereich der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freizulegen und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freizulegen, oder in ein Durchgangsloch eingebettet ist, das vorgesehen ist, um einen Bereich der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freizulegen und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freizulegen, oder eine Struktur aufweist, in der ein Film mit einem elektrisch leitfähigen Material an einer Innenwand des Durchgangslochs ausgebildet ist.
  10. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine dritte Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln des ersten Substrats und des dritten Substrats miteinander, wobei das zweite Substrat und das dritte Substrat so miteinander verbunden sind, dass das zweite Halbleitersubstrat und die dritte mehrschichtige Verdrahtungsschicht einander gegenüberliegen, und die dritte Kopplungsstruktur ein Via umfasst, das durch Durchdringen mindestens des ersten Substrats und des zweiten Substrats von einer Rückflächenseite des ersten Substrats bereitgestellt wird, wobei das Via eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und eine vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht elektrisch miteinander koppelt, oder ein Via umfasst, das durch Durchdringen von mindestens des dritten Substrats und des zweiten Substrats von einer Rückflächenseite des dritten Substrats bereitgestellt wird, wobei das Via die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht elektrisch miteinander koppelt.
  11. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Via der dritten Kopplungsstruktur eine Struktur aufweist, in der elektrisch leitfähige Materialien in ein erstes Durchgangsloch eingebettet sind, das die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt, und in ein zweites Durchgangsloch eingebettet sind, das die vorbestimmte Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt und sich von dem ersten Durchgangsloch unterscheidet, oder eine Struktur aufweist, in der Filme, die elektrisch leitfähige Materialien umfassen, an Innenwänden des ersten Durchgangslochs und des zweiten Durchgangslochs ausgebildet sind.
  12. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Via der dritten Kopplungsstruktur eine Struktur aufweist, in der ein elektrisch leitfähiges Material in ein Durchgangsloch eingebettet ist, das so vorgesehen ist, dass es einen Bereich der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt und einen Bereich der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt, oder in ein Durchgangsloch eingebettet ist, das so vorgesehen ist, dass es einen Bereich der vorbestimmten Verdrahtungsleitung in der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht freilegt, oder eine Struktur aufweist, in der ein Film mit einem elektrisch leitfähigen Material an einer Innenwand des Durchgangslochs gebildet ist.
  13. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine zweite Kopplungsstruktur zum elektrischen Koppeln des zweiten Substrats und des dritten Substrats miteinander, wobei die zweite Kopplungsstruktur auf Verbindungsflächen des zweiten Substrats und des dritten Substrats existiert, und eine Elektrodenübergangsstruktur umfasst, in der auf den jeweiligen Verbindungsflächen gebildete Elektroden in direktem Kontakt miteinander verbunden sind.
  14. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Substrat und das dritte Substrat mindestens eine aus einer Logikschaltung und einer Speicherschaltung umfassen, wobei die Logikschaltung verschiedene Arten der Signalverarbeitung im Zusammenhang mit einem Betrieb der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ausführt, und die Speicherschaltung vorübergehend ein von jedem der Pixel des ersten Substrats erfasstes Pixelsignal speichert.
  15. Elektronisches Gerät, aufweisend eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, die elektronisch ein Bild eines zu beobachtenden Objekts aufnimmt, wobei die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung aufweist ein erstes Substrat, das ein erstes Halbleitersubstrat und eine erste mehrschichtige Verdrahtungsschicht umfasst, die auf dem ersten Halbleitersubstrat gestapelt ist, wobei das erste Halbleitersubstrat eine darauf gebildete Pixeleinheit aufweist und die Pixeleinheit darauf angeordnete Pixel aufweist, ein zweites Substrat, das ein zweites Halbleitersubstrat und eine zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht umfasst, die auf dem zweiten Halbleitersubstrat gestapelt ist, wobei das zweite Halbleitersubstrat eine darauf gebildete Schaltung aufweist und die Schaltung eine vorbestimmte Funktion aufweist, und ein drittes Substrat, das ein drittes Halbleitersubstrat und eine dritte mehrschichtige Verdrahtungsschicht umfasst, die auf dem dritten Halbleitersubstrat gestapelt ist, wobei das dritte Halbleitersubstrat eine darauf gebildete Schaltung aufweist und die Schaltung eine vorbestimmte Funktion aufweist, wobei das erste Substrat, das zweite Substrat und das dritte Substrat in dieser Reihenfolge gestapelt sind, wobei das erste Substrat und das zweite Substrat so miteinander verbunden sind, dass die erste mehrschichtige Verdrahtungsschicht und die zweite mehrschichtige Verdrahtungsschicht einander gegenüberliegen, eine erste Kopplungsstruktur, die ein Via beinhaltet, wobei die erste Kopplungsstruktur zwei des ersten Substrats, des zweiten Substrats und des dritten Substrats elektrisch miteinander koppelt, wobei das Via eine Struktur aufweist, in der elektrisch leitfähige Materialien in ein Durchgangsloch und ein anderes Durchgangsloch eingebettet sind, oder eine Struktur, in der Filme mit elektrisch leitfähigen Materialien an Innenwänden der Durchgangslöcher ausgebildet sind, wobei das eine Durchgangsloch vorgesehen ist, um eine erste Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht enthalten ist, wobei das andere Durchgangsloch vorgesehen ist, um eine zweite Verdrahtungsleitung freizulegen, die in einer von mehrschichtigen Verdrahtungsschichten aus der ersten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht, der zweiten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der dritten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht enthalten ist, die von der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht verschieden ist, die die erste Verdrahtungsleitung beinhaltet.
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