JP7011988B2 - 発熱体を含むチップ構造体及びその動作方法 - Google Patents
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Description
10 上部チップ構造体
10B、20B 第2部分
10F、20F 第1部分
10S 上部基板部
20 第1下部チップ構造体
20S 第1下部基板部
30 第2下部チップ構造体
50 下部チップ構造体
105 上部半導体基板
105b、205b、305b 第2面
105f、205f、305f 第1面
110、210,310 浅いトレンチ素子分離領域
115 光電素子
130、230 第1側絶縁層
135、235、335 第1面配線
135g 上部ゲート配線
152、252 第2側下部絶縁層
154、254 第2側上部絶縁層
160 カラーフィルター
165 マイクロレンズ
205 第1下部半導体基板
235g 下部ゲート配線
240、360 前面パッド
260 第2面配線
260c_1 第1配線コンタクト領域
260c_2 第2配線コンタクト領域
260s_1 第1表面
260s_2 第2表面
270 後面パッド(第2配線電極)
300a 第1半導体チップ
300b 周辺部品
300c 第2半導体チップ
305 第2下部半導体基板
305’ 第3半導体基板
315 埋め込みゲート
330、330’ 第1側絶縁層(前面絶縁層)
335’ 内部配線
340 情報記憶要素
380 モールディング層
410 上部絶縁性スペーサー
415 上部貫通電極
415P パッド領域
420 (下部)絶縁性スペーサー
425 下部貫通電極
425h_1 第1発熱体電極
425h_2 第2発熱体電極
425i_1 第1配線電極
430 絶縁性物質
435、535 連結体
450 発熱体
450c_1 第1発熱体コンタクト領域
450c_2 第2発熱体コンタクト領域
450s_1 第1発熱体面
450s_2 第2発熱体面
470 温度センサー
470c_1、470c_2、470c_3、470c_4 センサーコンタクト領域
470i_1 第1センサー配線ライン
470i_2 第2センサー配線ライン
470i_3 第3センサー配線ライン
470i_4 第4センサー配線ライン
510 端子
700 ダミーチップ
HA、HA1~HA9 発熱領域
Claims (24)
- 第1下部チップ構造体と、
前記第1下部チップ構造体上に配置されてピクセルアレイ領域を有する上部チップ構造体と、を備えるチップ構造体であって、
前記第1下部チップ構造体は、
互いに対向する第1面及び第2面を有する第1下部半導体基板と、
前記第1下部半導体基板の前記第1面上に配置された第1部分と、
前記第1下部半導体基板の前記第2面上に配置された第2部分と、を含み、
前記第1下部チップ構造体の前記第1部分は、ゲート配線を含み、
前記第1下部チップ構造体の前記第2部分は、第2面配線及び発熱体(heating element)を含み、
前記発熱体は、前記第2面配線と同一の平面上に配置されて前記第2面配線に比べて長い長さを有し、
前記ピクセルアレイ領域内で相対的に温度が高い高温領域に対向する領域に配置される前記発熱体の配置密度に比べて、前記ピクセルアレイ領域内で相対的に温度が低い低温領域に対向する領域に配置される前記発熱体の配置密度を増加させることを特徴とするチップ構造体。 - 前記第1下部チップ構造体は、前記第1下部半導体基板を貫通して前記第2面配線及び前記発熱体に電気的に連結される下部貫通電極を含むことを特徴とする請求項1に記載のチップ構造体。
- 前記第2面配線は、第1配線コンタクト領域を有する第1表面と、第2配線コンタクト領域を有して前記第1表面に対向する第2表面と、を含み、
前記発熱体は、第1発熱体コンタクト領域及び第2発熱体コンタクト領域を有する第1発熱体面と、前記第1発熱体面に対向する第2発熱体面と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のチップ構造体。 - 前記第1発熱体コンタクト領域に電気的に連結される第1発熱体電極と、
前記第2発熱体コンタクト領域に電気的に連結される第2発熱体電極と、
前記第1配線コンタクト領域に電気的に連結される第1配線電極と、
前記第2配線コンタクト領域に電気的に連結される第2配線電極と、を含むことを特徴とする請求項3に記載のチップ構造体。 - 前記第1発熱体電極、前記第2発熱体電極、及び前記第1配線電極は、前記第1下部半導体基板を貫通する貫通電極であることを特徴とする請求項4に記載のチップ構造体。
- 前記第1発熱体コンタクト領域と前記第2発熱体コンタクト領域との間の長さは、前記第1配線コンタクト領域と前記第2配線コンタクト領域との間の長よりも長いことを特徴とする請求項3に記載のチップ構造体。
- 前記第1表面と前記第1発熱体面とは、同一平面を成すことを特徴とする請求項3に記載のチップ構造体。
- 前記第1下部チップ構造体は、温度センサーをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のチップ構造体。
- 前記温度センサーは、前記第2面配線及び前記発熱体と同一平面上に配置されることを特徴とする請求項8に記載のチップ構造体。
- 第2下部チップ構造体をさらに含み、
前記第1下部チップ構造体は、前記上部チップ構造体と前記第2下部チップ構造体との間に配置され、
前記第2下部チップ構造体、前記第1下部チップ構造体、及び前記上部チップ構造体は電気的に連結され、
前記第2面配線は前記第2下部チップ構造体に電気的に連結され、
前記発熱体は前記第2下部チップ構造体から絶縁されることを特徴とする請求項1に記載のチップ構造体。 - 第1下部チップ構造体と、
前記第1下部チップ構造体上に配置されてピクセルアレイ領域を有する上部チップ構造体と、を備えるチップ構造体であって、
前記第1下部チップ構造体は、
互いに対向する第1面及び第2面を有する下部半導体基板と、
前記下部半導体基板の前記第1面上に配置されてゲート配線を備える第1部分と、
前記下部半導体基板の前記第2面上に配置されて第2面配線及び発熱体を備える第2部分と、を含み、
前記発熱体は、前記第2面配線と同一の平面上に配置されて、前記第2面配線に比べて長い長さを有し、
前記第1部分は、第1配線領域及び第2配線領域を含み、
前記第2配線領域は、前記第1配線領域に比べて前記ゲート配線の配置密度が高い領域であり、
前記第2部分は、前記第1配線領域に対向する第1発熱領域、及び前記第2配線領域に対向する第2発熱領域を含み、
前記第2発熱領域は、前記第1発熱領域に比べて前記発熱体の配置密度が低い領域であることを特徴とするチップ構造体。 - 前記下部半導体基板、前記第1部分、及び前記第2部分を含む下部チップ構造体と、
前記下部チップ構造体上の上部チップ構造体と、をさらに備え、
前記上部チップ構造体は、光電素子、カラーフィルター、及びマイクロレンズを含むことを特徴とする請求項11に記載のチップ構造体。 - 前記第1部分は、前記第2部分に比べて前記上部チップ構造体に近く配置されることを特徴とする請求項12に記載のチップ構造体。
- 前記上部チップ構造体を貫通して前記下部チップ構造体の前記第1部分内に延びる上部貫通電極をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載のチップ構造体。
- 前記第2面配線の第1表面の第1配線コンタクト領域に連結される第1配線電極と、
前記第2面配線の第2表面の第2配線コンタクト領域に連結される第2配線電極と、
前記発熱体の第1発熱体面の第1発熱体コンタクト領域に連結される第1発熱体電極と、
前記発熱体の前記第1発熱体面の第2発熱体コンタクト領域に連結される第2発熱体電極と、をさらに含み、
前記第2表面は、前記第1表面に対向し、
前記第1表面は、前記第1発熱体面と同一平面を成し、
前記第1配線電極、前記第1発熱体電極、及び前記第2発熱体電極は、前記下部半導体基板を貫通することを特徴とする請求項11に記載のチップ構造体。 - 配線、及び前記配線と同一の平面上に配置されて前記配線に比べて長い長さを有する発熱体を有する下部チップ構造体と、
前記下部チップ構造体上に配置されてピクセルアレイ領域を有する上部チップ構造体と、を備えるチップ構造体であって、
前記発熱体は、前記ピクセルアレイ領域の一部と重なり、
前記発熱体の配置密度及び前記配線の配置密度は、前記ピクセルアレイ領域のそれぞれ異なる領域間における温度偏差を減少させるように構成されることを特徴とするチップ構造体。 - 前記発熱体は、前記ピクセルアレイ領域の一部を加熱する熱量を有する長さに形成されることを特徴とする請求項16に記載のチップ構造体。
- 前記配線の第1配線コンタクト領域に連結される第1配線電極と、
前記配線の第2配線コンタクト領域に連結される第2配線電極と、
前記発熱体の第1発熱体コンタクト領域に連結される第1発熱体電極と、
前記発熱体の第2発熱体コンタクト領域に連結される第2発熱体電極と、をさらに含み、
前記第2配線電極は、第2表面上に配置され、
前記第1配線電極は、前記第2表面と異なる第1表面上に配置され、前記第1配線電極、前記第1発熱体電極、及び前記第2発熱体電極は、前記第1表面上に配置されることを特徴とする請求項16に記載のチップ構造体。 - 前記下部チップ構造体は、温度センサーをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載のチップ構造体。
- 温度センサー、発熱体、及びピクセルアレイ領域を含むチップ構造体を動作させる段階と、
前記温度センサーを用いて前記ピクセルアレイ領域内の温度を検知し、前記ピクセルアレイ領域内の高温領域及び低温領域を設定する段階と、
前記発熱体を用いて前記ピクセルアレイ領域内の前記低温領域を加熱する段階と、を有し、
前記ピクセルアレイ領域内で相対的に温度が高い高温領域に対向する領域に配置される前記発熱体の配置密度に比べて、前記ピクセルアレイ領域内で相対的に温度が低い低温領域に対向する領域に配置される前記発熱体の配置密度を増加させることを特徴とするチップ構造体の動作方法。 - 前記チップ構造体は、下部チップ構造体と、前記下部チップ構造体上の上部チップ構造体と、を備え、
前記下部チップ構造体は、前記温度センサー及び前記発熱体を含み、
前記上部チップ構造体は、前記ピクセルアレイ領域を含むことを特徴とする請求項20に記載のチップ構造体の動作方法。 - 前記下部チップ構造体は、
互いに対向する第1面及び第2面を有する下部半導体基板と、
前記下部半導体基板の前記第1面上に配置された第1部分と、
前記下部半導体基板の前記第2面上に配置された第2部分と、を含み、
前記第1部分は、ゲート配線を含み、
前記第2部分は、前記発熱体を含むことを特徴とする請求項21に記載のチップ構造体の動作方法。 - 前記第2部分は、前記温度センサーを含むことを特徴とする請求項22に記載のチップ構造体の動作方法。
- 前記第1部分は、前記第2部分に比べて前記上部チップ構造体に近く配置されることを特徴とする請求項22に記載のチップ構造体の動作方法。
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