TWI825178B - 攝像裝置 - Google Patents

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TWI825178B
TWI825178B TW108134005A TW108134005A TWI825178B TW I825178 B TWI825178 B TW I825178B TW 108134005 A TW108134005 A TW 108134005A TW 108134005 A TW108134005 A TW 108134005A TW I825178 B TWI825178 B TW I825178B
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斎藤聡哲
齋藤卓
藤井宣年
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日商索尼半導體解決方案公司
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Abstract

本發明之攝像裝置具備:攝像元件;及半導體元件,其與上述攝像元件對向設置且電性連接於上述攝像元件;上述半導體元件包含:設置於中央部之配線區域及上述配線區域外側之周邊區域;配線層,其於上述配線區域具有配線;半導體基板,其隔著上述配線層而與上述攝像元件對向,自上述配線層側起依序具有第1面及第2面;及研磨調整部,其由研磨率較上述半導體基板之構成材料低之材料構成,並配置於上述周邊區域之至少一部分,且自上述第2面沿上述半導體基板之厚度方向設置。

Description

攝像裝置
本揭示係關於一種具有攝像元件及半導體元件之攝像裝置。
例如,提案有攝像元件及半導體元件所積層之固態攝像裝置(例如,參照專利文獻1)。該固態攝像裝置中,例如積層有每像素設置PD(Photo Diode:光電二極體)等之攝像元件、及設置有對各像素獲得之信號進行處理之電路的半導體元件。半導體元件包含例如半導體基板及配線層。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2014-099582號公報
於此種積層型攝像裝置中,有因製造時之不良致使可靠性等降低之虞。
因此,較佳為提供一種可抑制製造時產生不良之攝像裝置。
本揭示之一實施形態之攝像裝置具備:攝像元件;及半導體元件,其與攝像元件對向設置且電性連接於攝像元件;半導體元件包含:設置於中央部之配線區域及配線區域外側之周邊區域;配線層,其於配線區域具有配線;半導體基板,其隔著配線層置而與攝像元件對向,且自配線層側依序具有第1面及第2面;及研磨調整部,其藉由研磨率較半導體基板之構成材料低之材料構成,並配置於周邊區域之至少一部分,且自第2面沿半導體基板之厚度方向設置。
本揭示之一實施形態之攝像裝置中,由於研磨調整部設置於半導體元件,故於攝像裝置之製造步驟中研磨半導體基板時,抑制周邊區域遭過量研磨。
1:攝像裝置
5:電子機器
10:攝像元件
11:半導體基板
11W:半導體基板
12:配線層
12a:端子
12b:第1絕緣膜
12c:第2絕緣膜
20:記憶體晶片
20A:配線區域
20B:周邊區域
21:半導體基板
21W:半導體基板
22:配線層
22a:端子
22b:第1絕緣膜
22c:第2絕緣膜
23:研磨調整部
23-1:第1研磨調整部
23-2:第2研磨調整部
23M:研磨調整材料
30:邏輯晶片
30A:配線區域
30B:周邊區域
31:半導體基板
31W:半導體基板
32:配線層
32a:端子
32b:第1絕緣膜
32c:第2絕緣膜
33:研磨調整部
33-1:第1研磨調整部
33-2:第2研磨調整部
40:支持基板
50:嵌入層
61:彩色濾光片
62:晶載透鏡
120:記憶體晶片
130:邏輯晶片
310:光學系統(光學透鏡)
311:快門裝置
312:信號處理部
313:驅動部
10001:體內資訊取得系統
10100:膠囊型內視鏡
10101:膠囊型框體
10111:光源部
10112:攝像部
10113:圖像處理部
10114:無線通信部
10114A:天線
10115:供電部
10116:電源部
10117:控制部
10200:外部控制裝置
10200A:天線
11000:內視鏡手術系統
11100:內視鏡
11101:鏡筒
11102:相機頭
11110:手術器具
11111:氣腹管
11112:能量處理器具
11120:支持臂裝置
11131:手術者
11132:患者
11133:病床
11200:台車
11201:CCU
11202:顯示裝置
11203:光源裝置
11204:輸入裝置
11205:處理器具控制裝置
11206:氣腹裝置
11207:記錄器
11208:印表機
11400:傳送電纜
11401:透鏡單元
11402:攝像部
11403:驅動部
11404:通信部
11405:相機頭控制部
11411:通信部
11412:圖像處理部
11413:控制部
12000:車輛控制系統
12001:通信網路
12010:驅動系統控制單元
12020:車體系統控制單元
12030:車外資訊檢測單元
12031:攝像部
12040:車內資訊檢測單元
12041:駕駛者狀態檢測部
12050:綜合控制單元
12051:微電腦
12052:聲音圖像輸出部
12053:車載網路I/F
12061:擴音器
12062:顯示部
12063:儀表板
12100:車輛
12101~12105:攝像部
12111~12114:攝像範圍
DL:線
Dout:影像信號
E:角部
G1:槽
G2:槽
IM:污染物質
PR1:光阻劑
PR2:光阻劑
Sa:表面
Sb:背面
Sc:表面
Sd:背面
W1:配線
W2:配線
X:方向
Y:方向
Z:方向
圖1係顯示本揭示之一實施形態之攝像裝置之構成之剖視模式圖。
圖2(A)係顯示圖1所示之記憶體晶片之構成之剖視模式圖,(B)係顯示(A)之要部之平面構成之模式圖。
圖3(A)係顯示圖1所示之邏輯晶片之構成之剖視模式圖,(B)係顯示(A)之要部之平面構成之模式圖。
圖4係顯示圖2、圖3所示之研磨調整部之平面構成之其他例(1)之模式圖。
圖5係顯示圖2、圖3所示之研磨調整部之平面構成之其他例(2)之模式圖。
圖6係顯示圖2、圖3所示之研磨調整部之平面構成之其他例(3)之模 式圖。
圖7係顯示圖2(A)所示之記憶體晶片之剖面構成之其他例之模式圖。
圖8係顯示圖3(A)所示之邏輯晶片之剖面構成之其他例之模式圖。
圖9A係顯示圖1所示之攝像裝置之製造方法之一步驟之剖視模式圖。
圖9B係顯示繼圖9A後之步驟之剖視模式圖。
圖9C係顯示繼圖9B後之步驟之剖視模式圖。
圖9D係顯示繼圖9C後之步驟之剖視模式圖。
圖9E係顯示繼圖9D後之步驟之剖視模式圖。
圖9F係顯示繼圖9E後之步驟之剖視模式圖。
圖9G係顯示繼圖9F後之步驟之剖視模式圖。
圖9H係顯示繼圖9G後之步驟之剖視模式圖。
圖10A係顯示圖1所示之攝像裝置之製造方法之其他例之剖視模式圖。
圖10B係顯示繼圖10A後之步驟之剖視模式圖。
圖10C係顯示繼圖10B後之步驟之剖視模式圖。
圖10D係顯示繼圖10C後之步驟之剖視模式圖。
圖10E係顯示繼圖10D後之步驟之剖視模式圖。
圖11A係顯示比較例相關之攝像裝置之製造方法之一步驟之剖視模式圖。
圖11B係顯示繼圖11A後之步驟之剖視模式圖。
圖12係將圖11B所示之邏輯晶片之構成放大顯示之剖視模式圖。
圖13係顯示包含圖1等所示之攝像裝置之電子機器之一例之功能方塊圖。
圖14係顯示體內資訊取得系統之概略構成之一例之方塊圖。
圖15係顯示內視鏡手術系統之概略構成之一例之圖。
圖16係顯示相機頭及CCU之功能構成之一例之方塊圖。
圖17係顯示車輛控制系統之概略構成之一例之方塊圖。
圖18係顯示車外資訊檢測部及攝像部之設置位置之一例之說明圖。
以下,對於本揭示之實施形態,參照圖式詳細說明。另,說明之順序如下所述。
1.實施形態(於半導體元件具有研磨調整部之攝像裝置)
2.適用例(電子機器)
3.應用例
<實施形態>
(攝像裝置1之構成)
圖1係模式性顯示本揭示之一實施形態之固態攝像裝置(攝像裝置1)之剖面構成之一例者。該攝像裝置1例如為背面照射型CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補金屬氧化物半導體)影像感測器。攝像裝置1主要具有攝像元件10、記憶體晶片20及邏輯晶片30。記憶體晶片20及邏輯晶片30設置於支持基板40上。攝像元件10隔著記憶體晶片20及邏輯晶片30而與支持基板40對向。於支持基板40與攝像元件10之間,與記憶體晶片20及邏輯晶片30一起設置有嵌入層50。於攝像元件10之光入射側(記憶體晶片20及邏輯晶片30之對向面之相反 側),設置有彩色濾光片61及晶載透鏡62。此處,記憶體晶片20及邏輯晶片30與本揭示之「半導體元件」之一具體例對應。
攝像元件10與例如記憶體晶片20、邏輯晶片30之各者相比,晶片尺寸較大。具體而言,攝像元件10之平面形狀之大小與記憶體晶片20、邏輯晶片30之各者之平面形狀相比較大。該攝像元件10包含例如半導體基板11及配線層12。半導體基板11例如隔著配線層12而與記憶體晶片20及邏輯晶片30對向。於該半導體基板11,每像素設置有PD(光電轉換部)。半導體基板11藉由例如矽(Si)基板構成。配線層12設置於半導體基板11與記憶體晶片20之間,及半導體基板11與邏輯晶片30之間。該配線層12具有例如端子12a、第1絕緣膜12b及第2絕緣膜12c。自半導體基板11側依序積層有第1絕緣膜12b及第2絕緣膜12c。例如,第1絕緣膜12b之厚度大於第2絕緣膜12c之厚度。第1絕緣膜12b及第2絕緣膜12c藉由例如氧化矽(SiO)等構成。端子12a於配線層12設置有複數個,複數個端子12a藉由第1絕緣膜12b而互相分離。設置於記憶體晶片20之對向之位置之複數個端子12a藉由各配線W1,電性連接於記憶體晶片20(更具體而言為後述之端子22a)。設置於邏輯晶片30之對向之位置之複數個端子12a藉由各配線W2,電性連接於邏輯晶片30(更具體而言為後述之端子32a)。端子12a藉由例如銅(Cu)或鋁(Al)等構成。
圖2係顯示記憶體晶片20之更具體構成者。圖2(A)顯示記憶體晶片20之剖面構成,圖2(B)顯示記憶體晶片20之要部之平面構成。
與攝像元件10對向設置之記憶體晶片20具有:中央部之配線區域20A;及周邊區域20B,其以包圍配線區域20A之方式,設置於該配線區域20A之外側。例如,配線區域20A係作為記憶體晶片20有效發揮功能之區域,記憶體晶片20於該配線區域20A,具有電性連接於攝像元件10之PD之記憶體電路。配線區域20A具有例如四角形之平面形狀(圖2(B)之XY平面形狀)。
該記憶體晶片20具有例如半導體基板21及配線層22。此處,半導體基板21或後述之半導體基板31與本揭示之「半導體基板」之一具體例對應,配線層22或後述之配線層32與本揭示之「配線層」之一具體例對應。半導體基板21及配線層22遍及配線區域20A及周邊區域20B而設置。半導體基板21例如隔著配線層22而與攝像元件10對向,具有配線層22側之表面Sa、及設置於表面Sa之相反側之背面Sb。於該半導體基板21之配線區域20A,設置有複數個MOS(Metal Oxide Semiconductor:金屬氧化物半導體)電晶體(未圖示)。記憶體電路使用例如該複數個MOS電晶體而構成。半導體基板21藉由例如矽(Si)基板構成。配線層22設置於半導體基板21與攝像元件10之間,即半導體基板21之表面Sa側。該配線層22具有例如端子22a、第1絕緣膜22b及第2絕緣膜22c。自半導體基板21側依序積層有第1絕緣膜22b及第2絕緣膜22c。例如,第1絕緣膜22b之厚度大於第2絕緣膜22c之厚度。第1絕緣膜22b及第2絕緣膜22c藉由例如氧化矽(SiO)構成。端子22a於配線區域20A設置有複數個,複數個端子22a藉由第1絕緣膜22b而互相分離。複數個端子22a藉由各配線W1,電性連接於攝像元件10之端子12a。端子22a藉由例如銅(Cu)或鋁(Al)等構成。配線W1藉由 例如記憶體晶片20側之焊墊與攝像元件10側之焊墊之CuCu接合而構成。此處,端子22a或後述之端子22a與本揭示之「配線」之一具體例對應。
本實施形態中,該記憶體晶片20進而具有研磨調整部23。研磨調整部23配置於周邊區域20B,自半導體基板21之背面Sb遍及厚度方向(圖2(A)之Z方向)而設置。該研磨調整部23藉由研磨率較半導體基板21之構成材料低之材料構成。細節予以後述,藉由於記憶體晶片20設置此種研磨調整部23,而於形成記憶體晶片20時之半導體基板21之研磨步驟中,抑制半導體基板21之周邊區域20B遭過量研磨。
藉由矽(Si)基板構成半導體基板21時,研磨調整部23藉由例如氮化矽(SiN)或氧化矽(SiO)等構成。研磨調整部23例如遍及厚度方向,自半導體基板21之背面Sb設置至表面Sa。研磨調整部23例如露出於半導體基板21之背面Sb。研磨調整部23例如以包圍配線區域20A之方式設置,具有邊框狀之平面形狀。研磨調整部23較佳以包圍配線區域20A之方式設置。藉此,可抑制所有方向之半導體基板21之過量研磨。
圖3係顯示邏輯晶片30之更具體構成者。圖3(A)係顯示邏輯晶片30之剖面構成,圖3(B)係顯示邏輯晶片30之要部之平面構成。
與攝像元件10對向設置之邏輯晶片30具有:中央部之配線區域30A;及周邊區域30B,其以包圍配線區域30A之方式,設置於該配線區域30A之外側。例如,配線區域30A係作為邏輯晶片30有效發揮功能之區 域,邏輯晶片30於該配線區域30A,具有電性連接於攝像元件10之PD之邏輯電路。配線區域30A具有例如四角形之平面形狀(圖3(B)之XY平面形狀)。邏輯晶片30之平面形狀例如小於記憶體晶片20之平面形狀。
該邏輯晶片30具有例如半導體基板31及配線層32。半導體基板31及配線層32遍及配線區域30A及周邊區域30B而設置。半導體基板31例如隔著配線層32而與攝像元件10對向,且具有配線層32側之表面Sc、及設置於表面Sc之相反側之背面Sd。於該半導體基板31之配線區域30A,設置有複數個MOS電晶體(未圖示)。邏輯電路例如使用該複數個MOS電晶體而構成。半導體基板31藉由例如矽(Si)基板構成。配線層32設置於半導體基板31與攝像元件10之間,即半導體基板31之表面Sc側。該配線層32例如具有端子32a、第1絕緣膜32b及第2絕緣膜32c。自半導體基板31側依序積層有第1絕緣膜32b及第2絕緣膜32c。例如,第1絕緣膜32b之厚度大於第2絕緣膜32c之厚度。第1絕緣膜32b及第2絕緣膜32c藉由例如氧化矽(SiO)等形成。端子32a於配線區域30A設置有複數個,複數個端子32a藉由第1絕緣膜32b而互相分離。複數個端子32a藉由各配線W2,電性連接於攝像元件10之端子12a。端子32a藉由例如銅(Cu)或鋁(Al)等構成。配線W2藉由例如邏輯晶片30側之焊墊與攝像元件10側之焊墊之CuCu接合而構成。
邏輯晶片30進而具有研磨調整部33。研磨調整部33配置於周邊區域30B,自半導體基板31之背面Sd遍及厚度方向(圖3(A)之Z方向)而設置。該研磨調整部33藉由研磨率較半導體基板31之構成材料低之材料構成。與上述記憶體晶片20之研磨調整部23同樣地設置研磨調整部33,藉此於 形成邏輯晶片30時之半導體基板31之研磨步驟中,抑制半導體基板31之周邊區域30B遭過量研磨。
藉由矽(Si)基板構成半導體基板31時,研磨調整部33藉由例如氮化矽(SiN)或氧化矽(SiO)等構成。研磨調整部33例如遍及厚度方向,自半導體基板31之背面Sd設置至表面Sc。研磨調整部33例如露出於半導體基板31之背面Sd。研磨調整部33例如以包圍配線區域30A之方式設置,具有邊框狀之平面形狀。研磨調整部33較佳以包圍配線區域30A之方式設置。藉此,可抑制所有方向之半導體基板31之過量研磨。
圖4~圖6係顯示研磨調整部23、33之平面形狀之其他例。研磨調整部23、33亦可不連續設置。例如圖4所示,亦可於配線區域20A、30A周圍,互相分離而設置有複數個研磨調整部23、33。
如圖5所示,研磨調整部23、33亦可包含第1研磨調整部23-1、33-1及第2研磨調整部23-2、33-2。第1研磨調整部23-1、33-1例如設置於靠近配線區域20A、30A之位置,且包圍配線區域20A、30A。第2研磨調整部23-2、33-2例如配置於較第1研磨調整部23-1、33-1更遠離配線區域20A、30A之位置,且包圍配線區域20A、30A。
如圖6所示,亦可於周邊區域20B、30B之一部分,設置研磨調整部23、33。此時,研磨調整部23、33較佳為設置於具有四角形之平面形狀之半導體基板21、31之角部。半導體基板21、31之角部中,易產生過量 研磨。藉由於該角部設置研磨調整部23、33,可有效抑制過量研磨。
圖7係顯示記憶體晶片20之剖面構成之其他例,圖8係顯示邏輯晶片30之剖面構成之其他例。如此,研磨調整部23、33亦可遍及半導體基板21、31及配線層22、32而設置。研磨調整部23、33例如露出於半導體基板21、31之背面Sb、Sd,且露出於配線層22、32之攝像元件10之對向面。
支持基板40支持此種記憶體晶片20及邏輯晶片30(圖1)。該支持基板40係例如用以於製造階段中確保記憶體晶片20及邏輯晶片30之強度者,藉由例如矽(Si)基板構成。
設置於支持基板40上之記憶體晶片20及邏輯晶片30由嵌入層50覆蓋(圖1)。嵌入層50覆蓋記憶體晶片20及邏輯晶片30,且設置於記憶體晶片20及邏輯晶片30之各者之周圍。該嵌入層50具有平坦面,與該平坦面相接而設置有攝像元件10。嵌入層50之平坦面例如藉由CMP(Chemical Mechanical Polishing:化學機械研磨)等平坦化處理而形成。嵌入層50藉由例如氧化矽(SiO)等絕緣膜構成。亦可於支持基板40與記憶體晶片20間、或支持基板40與邏輯晶片30間設置有嵌入層50。
於嵌入層50上,依序設置有例如攝像元件10、彩色濾光片61及晶載透鏡62。設置於攝像元件10之光入射側之彩色濾光片61為例如紅色(R)濾光片、綠色(G)濾光片、藍色(B)濾光片及白色(W)濾光片之任一者,例如設置於每個像素。該等彩色濾光片61以規則性色排列(例如拜耳排列)設 置。藉由設置此種彩色濾光片61,而於攝像裝置1中,獲得對應於該色排列之彩色受光資料。
彩色濾光片61上之晶載透鏡62係按像素設置於攝像元件10之PD之對向之位置。入射該晶載透鏡62之光按像素聚光於PD。該晶載透鏡62之透鏡系統設定為對應於像素之尺寸之值。作為晶載透鏡62之透鏡材料,列舉例如有機材料或矽氧化膜(SiO)等。
(攝像裝置1之製造方法)
此種攝像裝置1例如可如下製造(圖9A~圖9H)。此處,主要對記憶體晶片20之製造步驟進行說明。
首先,如圖9A所示,於晶圓狀半導體基板21W上,形成圖案化成特定形狀之光阻劑PR1。於後續步驟中,該半導體基板21W單片化(後述之圖9F),進而受研磨並形成記憶體晶片20之半導體基板21(後述之圖9H)。半導體基板21W藉由例如矽(Si)基板構成。
接著,如圖9B所示,使用該光阻劑PR1,於半導體基板21W形成複數個槽G1。該槽G1係用以形成記憶體晶片20之研磨調整部23者,於半導體基板21W,例如形成複數個邊框狀(參照圖2(B))之槽G1。
形成槽G1後,如圖9C所示,於半導體基板21W上,成膜研磨調整材料23M。研磨調整材料23M例如藉由氮化矽(SiN)構成。研磨調整材料 23M自半導體基板21W之表面嵌入槽G1內。
接著,如圖9D所示,使用例如濕蝕刻法,將設置於半導體基板21W表面之研磨調整材料23M除去。藉此,形成埋設於半導體基板21W之研磨調整部23。接著,於半導體基板21W內之由研磨調整部23包圍之各區域內,形成記憶體電路。
接著,如圖9E、圖9F所示,於半導體基板21W上形成配線層22後(圖9E),以線DL切出配線層22及半導體基板21W(圖9F)。該切出使用例如切割進行。藉此,將晶圓狀態之半導體基板21W及配線層22單片化。此處,由於記憶體電路周圍(周邊區域20B)設置有研磨調整部23,故以線DL切出時,即使污染物質附著於線DL附近之半導體基板21W,亦可抑制污染物質對邏輯電路(配線區域20A)之滲入。
接著,如圖9G所示,將該單片化之半導體基板21W及配線層22與晶圓狀態之半導體基板11W及配線層12接合。半導體基板11W及配線層22係用以形成攝像元件10者。此時,配線層22之端子22a與配線層12之端子12a例如藉由CuCu接合(配線W1)而連接。又,為形成邏輯晶片30,而與上述同樣地將晶圓狀態之半導體基板31W及配線層32預先切出並單片化。該半導體基板31W及配線層32亦與晶圓狀態之半導體基板11W及配線層12接合。配線層32之端子32a與配線層12之端子12a藉由例如CuCu接合(配線W2)而連接。
其後,如圖9H所示,使用例如CMP法,使半導體基板21W、31W薄化。藉此,形成記憶體晶片20之半導體基板21及邏輯晶片30之半導體基板31。即,於晶圓狀之半導體基板11上,形成記憶體晶片20及邏輯晶片30。此處,本實施形態中,由於研磨調整部23、33設置於半導體基板21W、31W,故抑制半導體基板21W、31W之局部過量研磨。
接著,以覆蓋記憶體晶片20及邏輯晶片30之方式,形成嵌入層50。繼而,隔著記憶體晶片20及邏輯晶片30,使支持基板40貼合於半導體基板11W。接著,使用例如CMP法,使半導體基板11W薄化。其後,於半導體基板11W上,形成彩色濾光片61及晶載透鏡62。最後,將晶圓狀之半導體基板11W及配線層12切出。例如,可如此完成圖1所示之攝像裝置1。
圖10A~圖10E係依序顯示記憶體晶片20(或邏輯晶片30)之製造步驟之其他例者。例如,可藉由使用該方法,形成圖7、圖8所示之記憶體晶片20、邏輯晶片30。
首先,如圖10A所示,於晶圓狀之半導體基板21W上形成配線層22。接著,如圖10B所示,於配線層22上,形成圖案化成特定形狀之光阻劑PR2。接著,如圖10C所示,使用該光阻劑PR2,於配線層22及半導體基板21W形成複數個槽G2。該槽G2係用以形成記憶體晶片20之研磨調整部23者,貫通配線層22,且遍及半導體基板21W之厚度方向之一部分。複數個槽G2之各者具有例如邊框狀(參照圖2(B))之平面形狀。
形成槽G2後,如圖10D所示,於配線層22上,成膜研磨調整材料23M。研磨調整材料23M自配線層22之表面嵌入槽G2內。
接著,如圖10E所示,使用例如濕蝕刻法,將設置於配線層22表面之研磨調整材料23M除去。藉此,形成埋設於配線層22及半導體基板21W之研磨調整部23。其後,可與上述說明同樣地完成攝像裝置1。
(攝像裝置1之動作)
此種攝像裝置1中,例如以下述方式取得信號電荷(例如電子)。若光通過晶載透鏡62及彩色濾光片61等入射至攝像元件10,則該光受各像素之PD檢測(吸收),使紅、綠或藍色光被光電轉換。由PD產生之電子-電洞對中之信號電荷(例如電子)轉換成攝像信號,於記憶體晶片20之記憶體電路及邏輯晶片30之邏輯電路進行處理。
(攝像裝置1之作用、效果)
本實施形態中,於記憶體晶片20設置研磨調整部23,於邏輯晶片30設置研磨調整部33。藉此,於攝像裝置1之製造步驟中,研磨半導體基板21W、31W時(參照圖9H),抑制周邊區域20B、30B遭過量研磨。以下,對於該作用效果,使用比較例進行說明。
圖11A、圖11B係依步驟順序顯示比較例之攝像裝置之製造方法者。該方法亦首先與上述攝像裝置1之製造方法同樣地將晶圓狀之半導體基板21W、31W及配線層22、32單片化後,將該等與晶圓狀之半導體基板 11W接合(圖11A)。接著,使用例如CMP法,使半導體基板21W、31W薄化(圖11B)。藉此,形成記憶體晶片120及邏輯晶片130。
該比較例之攝像裝置之製造方法中,未於半導體基板21W、31W設置研磨調整部(例如,圖2、圖3之研磨調整部23、33)。因此,使用CMP法使半導體基板21W、31W薄化時,例如半導體基板21W、31W之角部(後述之圖12之角部E)與其他部分相比容易研磨。這是因為研磨焊墊之應力較其他部分更大地施加於半導體基板21W、31W之角部。
圖12係將圖11B所示之邏輯晶片130放大顯示者。如此,比較例之攝像裝置之製造方法中,半導體基板31W(或半導體基板21W)之角部E遭過量研磨,角部E中難以形成半導體基板31W之平坦面。若因該半導體基板31W之角部E降低嵌入層(參照圖1之嵌入層50)之平坦性,則有於支持基板(圖1之支持基板40)與記憶體晶片120及邏輯晶片130間產生接合不良之虞。
又,將晶圓狀之半導體基板21W、31W及配線層22、32單片化時,附著於半導體基板21W、31W周緣之污染物質IM有經由半導體基板21W、31W滲入記憶體電路、邏輯電路之虞。因該污染物質之滲入,而降低攝像裝置之特性。
相對於此,本實施形態中,記憶體晶片20、邏輯晶片30於周邊區域20B、30B具有研磨調整部23、33。該研磨調整部23、33之研磨率與半導 體基板21W、31W之研磨率相比變低。因此,更易研磨之周邊區域20B、30B亦以與其他部分相同程度之速度被研磨,自配線區域20A、30A遍及周邊區域20B、30B(尤其角部),形成平坦面。因此,與上述比較例之攝像裝置相比,嵌入層50之平坦性提高,可抑制記憶體晶片20及邏輯晶片30與支持基板40間之接合不良之產生。
例如,將晶圓狀之半導體基板21W、31W及配線層22、32單片化時(圖9F),有污染物質附著於半導體基板21W、31W之周邊(線DL附近)之虞。但,攝像裝置1中,藉由研磨調整部23、33,抑制該污染物質滲入記憶體電路、邏輯電路(配線區域20A、30A)內。尤其,藉由氮化矽(SiN)形成研磨調整部23、33時,可有效抑制污染物質之滲入。如此,可於攝像裝置1中,抑制因該污染物質所致之特性降低。
如上所述,本實施形態中,因於記憶體晶片20、邏輯晶片30設置研磨調整部23、33,故於攝像裝置1之製造步驟中,可抑制半導體基板21W、31W之局部的過量研磨。藉此,可抑制製造時之不良之產生。
<適用例>
上述攝像裝置1可適用於例如相機等各種類型之電子機器。圖13中,作為其一例,顯示電子機器5(相機)之概略構成。該電子機器5為例如可拍攝靜態圖像或動態圖像之相機,具有攝像裝置1、光學系統(光學透鏡)310、快門裝置311、驅動攝像裝置1及快門裝置311之驅動部313、及信號處理部312。
光學系統310係將來自被攝體之像光(入射光)導向攝像裝置1者。該光學系統310亦可由複數個光學透鏡構成。快門裝置311係控制對於攝像裝置1之光照射期間及遮光期間者。驅動部313係控制攝像裝置1之傳送動作及快門裝置311之快門動作者。信號處理部312係對自攝像裝置1輸出之信號進行各種信號處理者。信號處理後之影像信號Dout記憶於記憶體等記憶媒體、或輸出至監視器等。
<對體內資訊取得系統之應用例>
再者,本揭示之技術(本技術)可應用於各種製品。例如,本揭示之技術亦可適用於內視鏡手術系統。
圖14係顯示可適用本揭示之技術(本技術)之使用膠囊型內視鏡之患者之體內資訊取得系統之概略構成之一例之方塊圖。
體內資訊取得系統10001由膠囊型內視鏡10100、及外部控制裝置10200構成。
膠囊型內視鏡10100於檢查時,由患者吞入。膠囊型內視鏡10100具有攝像功能及無線通信功能,直至患者自然排出為止之期間內,藉由蠕動運動等移動於胃或腸等臟器內部,且以特定間隔依序拍攝該臟器內部之圖像(以下,亦稱為體內圖像),將關於該體內圖像之資訊依序無線發送至體外之外部控制裝置10200。
外部控制裝置10200統一控制體內資訊取得系統10001之動作。又,外部控制裝置10200接收自膠囊型內視鏡10100發送之體內圖像相關之資訊,基於接收到之體內圖像相關之資訊,產生用以於顯示裝置(未圖示)顯示該體內圖像之圖像資料。
體內資訊取得系統10001可如此於膠囊型內視鏡10100被吞入起,至排出之期間內,隨時獲得拍攝患者體內之情況之體內圖像。
對於膠囊型內視鏡10100與外部控制裝置10200之構成及功能,更詳細地說明。
膠囊型內視鏡10100具有膠囊型框體10101,於該框體10101內,收納有光源部10111、攝像部10112、圖像處理部10113、無線通信部10114、供電部10115、電源部10116、及控制部10117。
光源部10111由例如LED(light emitting diode:光電二極體)等光源構成,對攝像部10112之攝像視野照射光。
攝像部10112由攝像元件、及設置於該攝像元件之前段之包含複數個透鏡之光學系統構成。照射觀察對象即人體組織之光之反射光(以下,稱為觀察光)藉由該光學系統聚光,並入射該攝像元件。攝像部10112中,攝像元件中,入射該處之觀察光被光電轉換,產生對應於該觀察光之圖像信 號。對圖像處理部10113提供藉由攝像部10112產生之圖像信號。
圖像處理部10113藉由CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)或GPU(Graphics Processing Unit:圖形處理單元)等處理器構成,對藉由攝像部10112產生之圖像信號進行各種信號處理。圖像處理部10113將實施信號處理之圖像信號作為RAW資料,提供至無線通信部10114。
無線通信部10114對藉由圖像處理部10113實施信號處理之圖像信號進行調變處理等特定處理,將該圖像信號經由天線10114A,發送至外部控制裝置10200。又,無線通信部10114自外部控制裝置10200,經由天線10114A,接收膠囊型內視鏡10100之驅動控制相關之控制信號。無線通信部10114對控制部10117提供自外部控制裝置10200接收到之控制信號。
供電部10115由受電用天線線圈、自產生於該天線線圈之電流再生電力之電力再生電路、及升壓電路等構成。供電部10115中,使用所謂之非接觸充電之原理而產生電力。
電源部10116藉由二次電池構成,對藉由供電部10115產生之電力進行蓄電。圖14中,為避免圖式繁雜,而省略顯示來自電源部10116之電力供給端之箭頭等之圖式,但蓄電於電源部10116之電力可供給至光源部10111、攝像部10112、圖像處理部10113、無線通信部10114、及控制部10117,並用於該等之驅動。
控制部10117藉由CPU等處理器構成,遵循由外部控制裝置10200發送之控制信號,適當控制光源部10111、攝像部10112、圖像處理部10113、無線通信部10114、及供電部10115之驅動。
外部控制裝置10200以CPU、GPU等處理器、或混載有處理器及記憶體等記憶元件之微電腦或控制基板等構成。外部控制裝置10200藉由經由天線10200A對膠囊型內視鏡10100之控制部10117發送控制信號,而控制膠囊型內視鏡10100之動作。膠囊型內視鏡10100中,例如可藉由來自外部控制裝置10200之控制信號,變更光源部10111之光對於觀察對象之照射條件。又,可藉由來自外部控制裝置10200之控制信號,變更攝像條件(例如,攝像部10112之訊框率、曝光值等)。又,亦可藉由來自外部控制裝置10200之控制信號,變更圖像處理部10113之處理內容、或無線通信部10114發送圖像信號之條件(例如發送間隔、發送圖像數等)。
又,外部控制裝置10200對自膠囊型內視鏡10100發送之圖像信號實施各種圖像處理,產生用以將拍攝到之體內圖像顯示於顯示裝置之圖像資料。作為該圖像處理,可進行例如顯影處理(解馬賽克處理)、高畫質化處理(頻帶加強處理、超解析處理、NR(Noise reduction:減噪)處理及/或手震修正處理等)、及/或放大處理(電子變焦處理)等各種信號處理。外部控制裝置10200控制顯示裝置之驅動,顯示基於產生之圖像資料拍攝之體內圖像。或者,外部控制裝置10200亦可將產生之圖像資料記錄於記錄裝置(未圖示)或印刷輸出至印刷裝置(未圖示)。
以上,已針對可適用本揭示之技術之體內資訊取得系統之一例進行說明。本揭示相關之技術可適用於以上說明之構成中例如攝像部10112。藉此,提高檢測精度。
<對內視鏡手術系統之應用例>
本揭示之技術(本技術)可應用於各種製品。例如,本揭示相關之技術亦可適用於內視鏡手術系統。
圖15係顯示可適用本揭示之技術(本技術)之內視鏡手術系統之概略構成之一例之圖。
圖15中,圖示有手術者(醫生)11131使用內視鏡手術系統11000,對病床11133上之患者11132進行手術之情況。如圖示所示,內視鏡手術系統11000由內視鏡11100、氣腹管11111或能量處理器具11112等其他手術器具11110、支持內視鏡11100之支持臂裝置11120、及搭載有用以內視鏡下手術之各種裝置之台車11200而構成。
內視鏡11100由將自前端起特定長度之區域插入患者11132之體腔內之鏡筒11101、及連接於鏡筒11101之基端之相機頭11102構成。圖示之例中,圖示有作為具有硬性鏡筒11101之所謂之硬性鏡而構成之內視鏡11100,但內視鏡11100亦可作為具有軟性鏡筒之所謂之軟性鏡構成。
於鏡筒11101之前端,設置有已嵌入物鏡之開口部。於內視鏡11100 連接有光源裝置11203,由該光源裝置11203產生之光藉由延設於鏡筒11101內部之光導而被導光至該鏡筒之前端,且經由物鏡朝患者11132之體腔內之觀察對象照射。另,內視鏡11100可為直視鏡,亦可為斜視鏡或側視鏡。
於相機頭11102之內部設置有光學系統及攝像元件,來自觀察對象之反射光(觀察光)藉由該光學系統而聚光於該攝像元件。藉由該攝像元件將觀察光進行光電轉換,產生對應於觀察光之電性信號,即對應於觀察像之圖像信號。該圖像信號作為RAW資料被發送至相機控制器單元(CCU:Camera Control Unit)11201。
CCU11201由CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)或GPU(Graphics Processing Unit:圖形處理單元)等構成,統一控制內視鏡11100及顯示裝置11202之動作。再者,CCU11201自相機頭11102接收圖像信號,對該圖像信號實施例如顯影處理(解馬賽克處理)等之用以顯示基於該圖像信號之圖像之各種圖像處理。
顯示裝置11202藉由來自CCU11201之控制,顯示基於由該CCU11201實施圖像處理後之圖像信號的圖像。
光源裝置11203例如由LED(Light Emitting Diode:發光二極體)等光源構成,將拍攝手術部等時之照射光供給至內視鏡11100。
輸入裝置11204為針對內視鏡手術系統11000之輸入介面。使用者可經由輸入裝置11204,對內視鏡手術系統11000進行各種資訊之輸入或指示輸入。例如,使用者輸入變更內視鏡11100之攝像條件(照射光之種類、倍率及焦點距離等)之主旨的指示等。
處理器具控制裝置11205控制用以進行組織之燒灼、切開或血管之密封等之能量處理器具11112之驅動。氣腹裝置11206基於確保內視鏡11100之視野及手術者之作業空間之目的,為使患者11132之體腔鼓起,而經由氣腹管11111對該體腔內送入氣體。記錄器11207為可記錄手術相關之各種資訊之裝置。印表機11208係可以文書、圖像或圖表等各種形式印刷手術相關之各種資訊之裝置。
另,對內視鏡11100供給拍攝手術部時之照射光之光源裝置11203例如可由藉由LED、雷射光源或該等之組合而構成之白色光源構成。藉由RGB雷射光源之組合構成白色光源之情形時,由於可高精度地控制各色(各波長)之輸出強度及輸出時序,故可於光源裝置11203中進行攝像圖像之白平衡之調整。又,該情形時,分時對觀察對象照射來自RGB雷射光源各者之雷射光,且與該照射時序同步控制相機頭11102之攝像元件之驅動,藉此亦可分時拍攝與RGB各者對應之圖像。根據該方法,即使不於該攝像元件設置彩色濾光片,亦可獲得彩色圖像。
又,光源裝置11203亦可以每特定時間變更輸出之光之強度之方式控制其驅動。藉由與該光強度之變更時序同步控制相機頭11102之攝像元件 之驅動並分時取得圖像且合成其圖像,可產生未有所謂之欠曝及過曝之高動態範圍之圖像。
又,光源裝置11203亦可構成為可供給對應於特殊光觀察之特定波長頻帶之光。特殊光觀察中,例如利用人體組織中光之吸收之波長依存性,與通常觀察時之照射光(即白色光)相比,照射頻帶更窄之光,藉此進行以高對比度拍攝黏膜表層之血管等特定組織之所謂之窄頻帶光觀察(Narrow Band Imaging)。或,特殊光觀察中,亦可進行藉由因照射激發光產生之螢光而獲得圖像之螢光觀察。螢光觀察中,可對人體組織照射激發光,觀察來自該人體組織之螢光(自螢光觀察)、或將靛青綠(ICG)等試劑局部注入人體組織,且對該人體組織照射對應於該試劑之螢光波長之激發光而獲得螢光像等。光源裝置11203可構成為能夠供給對應於此種特殊光觀察之窄頻帶光及/或激發光。
圖16係顯示圖15所示之相機頭11102及CCU11201之功能構成之一例之方塊圖。
相機頭11102具有透鏡單元11401、攝像部11402、驅動部11403、通信部11404、及相機頭控制部11405。CCU11201具有通信部11411、圖像處理部11412、及控制部11413。相機頭11102與CCU11201可藉由傳送電纜11400而互相可通信地連接。
透鏡單元11401係設置於與鏡筒11101之連接部之光學系統。自鏡筒 11101之前端取得之觀察光被導光至相機頭11102,且入射該透鏡單元11401。透鏡單元11401組合包含變焦透鏡及聚焦透鏡之複數個透鏡而構成。
構成攝像部11402之攝像元件可為1個(所謂之單板式),亦可為複數個(所謂之多板式)。攝像部11402以多板式構成之情形時,例如亦可藉由各攝像元件產生與RGB之各者對應之圖像信號,且藉由合成該等而獲得彩色圖像。或,攝像部11402亦可構成為具有用以分別取得對應於3D(dimensional:維)顯示之右眼用及左眼用之圖像信號之1對攝像元件。藉由進行3D顯示,手術者11131可更正確地把握手術部之生物組織之深度。另,攝像部11402以多板式構成之情形時,亦可對應各攝像元件,設置複數系統之透鏡單元11401。
又,攝像部11402未必設置於相機頭11102。例如,攝像部11402亦可於鏡筒11101之內部設置於物鏡之正後。
驅動部11403藉由致動器構成,且藉由來自相機頭控制部11405之控制,而使透鏡單元11401之變焦透鏡及聚焦透鏡沿光軸移動特定距離。藉此,可適當調整利用攝像部11402之攝像圖像之倍率及焦點。
通信部11404藉由用以與CCU11201之間收發各種資訊之通信裝置而構成。通信部11404將自攝像部11402獲得之圖像信號作為RAM資料,經由傳送電纜11400發送至CCU11201。
又,通信部11404自CCU11201接收用以控制相機頭11102之驅動之控制信號,並供給至相機頭控制部11405。該控制信號中包含例如指定攝像圖像之訊框率之主旨之資訊、指定攝像時之曝光值之主旨之資訊、及/或指定攝像圖像之倍率及焦點之主旨之資訊等之攝像條件相關之資訊。
另,上述訊框率或曝光值、倍率、焦點等之攝像條件可由使用者適當指定,亦可基於取得之圖像信號由CCU11201之控制部11413自動設定。後者之情形時,所謂之AE(Auto Exposure:自動曝光)功能、AF(Auto Focus:自動聚焦)功能及AWB(Auto White Balance:自動白平衡)功能搭載於內視鏡11100。
相機頭控制部11405基於經由通信部11404接收之來自CCU11201之控制信號,控制相機頭11102之驅動。
通信部11411藉由用以與相機頭11102之間收發各種資訊之通信裝置而構成。通信部11411自相機頭11102接收經由傳送電纜11400發送之圖像信號。
又,通信部11411對相機頭11102發送用以控制相機頭11102之驅動之控制信號。圖像信號或控制信號可藉由電性通信或光通信等發送。
圖像處理部11412對自相機頭11102發送之RAM資料即圖像信號實施 各種圖像處理。
控制部11413進行依據內視鏡11100之手術部等之攝像、及由手術部等之攝像而獲得之攝像圖像之顯示相關之各種控制。例如,控制部11413產生用以控制相機頭11102之驅動之控制信號。
又,控制部11413基於由圖像處理部11412實施圖像處理之圖像信號,於顯示裝置11202顯示反映有手術部等之攝像圖像。此時,控制部11413亦可使用各種圖像辨識技術辨識攝像圖像內之各種物體。例如,控制部11413藉由檢測攝像圖像所含之物體之邊緣形狀或顏色等,而可辨識鉗子等手術器具、特定之生物部位、出血、使用能量處理器具11112時之霧氣等。控制部11413將攝像圖像顯示於顯示裝置11202時,亦可使用該辨識結果,使各種手術支援資訊與該手術部之圖像重疊顯示。藉由重疊顯示手術支援資訊,並對手術者11131提示,可減輕手術者11131之負擔、或使手術者11131確實進行手術。
連接相機頭11102及CCU11201之傳送電纜11400係對應於電性信號通信之電性信號電纜、對應於光通信之光纖、或該等之複合電纜。
此處,圖示之例中,使用傳送電纜11400以有線進行通信,亦可以無線進行相機頭11102與CCU11201之間的通信。
以上,對於可適用本揭示之技術之內視鏡手術系統之一例進行說 明。本揭示之技術可適用於以上說明之構成中之攝像部11402。藉由對攝像部11402適用本揭示之技術,而提高檢測精度。
另,此處,作為一例對內視鏡手術系統進行說明,但本揭示之技術亦可適用於此外之例如顯微鏡手術系統等。
<對移動體之應用例>
本揭示之技術可應用於各種製品。例如,本揭示之技術亦可作為搭載於汽車、電動汽車、混合動力汽車、機車、自行車、私人移動工具、飛機、無人機、船舶、機器人、建設機械、農業機械(拖拉機)等任一種類之移動體之裝置而實現。
圖17係顯示可適用本揭示之技術之移動體控制系統之一例即車輛控制系統之概略性構成例之方塊圖。
車輛控制系統12000具備經由通信網路12001連接之複數個電子控制單元。於圖17所示之例中,車輛控制系統12000具備驅動系統控制單元12010、車體系統控制單元12020、車外資訊檢測單元12030、車內資訊檢測單元12040、及綜合控制單元12050。又,作為綜合控制單元12050之功能構成,圖示有微電腦12051、聲音圖像輸出部12052、及車載網路I/F(interface:介面)12053。
驅動系統控制單元12010遵循各種程式,控制與車輛之驅動系統關聯 之裝置之動作。例如,驅動系統控制單元12010作為內燃機關或驅動用馬達等之用以產生車輛之驅動力之驅動力產生裝置、用以將驅動力傳遞至車輪之驅動力傳遞機構、調節車輛舵角之轉向機構、及產生車輛之制動力之制動裝置等之控制裝置而發揮功能。
車體系統控制單元12020遵循各種程式,控制車體所裝備之各種裝置之動作。例如,車體系統控制單元12020作為免密鑰啟動系統、智慧型密鑰系統、電窗裝置、或頭燈、尾燈、剎車燈、方向燈或霧燈等各種燈之控制裝置而發揮功能。該情形時,對於車體系統控制單元12020,可輸入由代替密鑰之行動裝置發送之電波或各種開關之信號。車體系統控制單元12020受理該等電波或信號之輸入,控制車輛之門鎖裝置、電窗裝置、燈等。
車外資訊檢測單元12030檢測搭載有車輛控制系統12000之車輛外部之資訊。例如,於車外資訊檢測單元12030連接攝像部12031。車外資訊檢測單元12030使攝像部12031拍攝車外之圖像,且接收拍攝之圖像。車外資訊檢測單元12030亦可基於接收之圖像,進行人、車、障礙物、標識或路面上之文字等之物體檢測處理或距離檢測處理。
攝像部12031為接收光,並輸出與該光之受光量相應之電性信號之光感測器。攝像部12031亦可將電性信號作為圖像輸出,又可作為測距之資訊輸出。又,攝像部12031接收之光亦可為可見光,又可為紅外線等非可見光。
車內資訊檢測單元12040檢測車內之資訊。於車內資訊檢測單元12040,例如連接檢測駕駛者狀態之駕駛者狀態檢測部12041。駕駛者狀態檢測部12041包含例如拍攝駕駛者之相機,車內資訊檢測單元12040亦可基於自駕駛者狀態檢測部12041輸入之檢測資訊,算出駕駛者之疲勞程度或注意力集中程度,又可判斷駕駛者是否打盹。
微電腦12051可基於車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040所取得之車內外之資訊,運算驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置之控制目標值,對驅動系統控制單元12010輸出控制指令。例如,微電腦12051可進行以實現包含車輛之迴避碰撞或緩和衝擊、基於車間距離之追隨行駛、維持車速行駛、車輛之碰撞警告、或車輛偏離車道警告等之ADAS(Advanced Driver Assistance System:先進駕駛輔助系統)之功能為目的之協調控制。
又,微電腦12051可藉由基於車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040所取得之車輛周圍之資訊控制驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置等,而進行以不依據駕駛者操作地自律行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
又,微電腦12051可基於車外資訊檢測單元12030所取得之車外之資訊,對車體系統控制單元12020輸出控制指令。例如,微電腦12051可根據車外資訊檢測單元12030所檢測之前方車輛或對向車輛之位置而控制頭 燈,進行以將遠光燈切換成近光燈等謀求防眩為目的之協調控制。
聲音圖像輸出部12052朝可對車輛之搭乘者或車外以視覺或聽覺之方式通知資訊之輸出裝置,發送聲音及圖像中之至少任一者之輸出信號。於圖17之例中,作為輸出裝置,例示擴音器12061、顯示部12062及儀表板12063。顯示部12062例如亦可包含車載顯示器及平視顯示器之至少一者。
圖18係顯示攝像部12031之設置位置之例之圖。
於圖18中,具有攝像部12101、12102、12103、12104、12105作為攝像部12031。
攝像部12101、12102、12103、12104、12105例如設置於車輛12100之前鼻、側鏡、後保險槓、後門及車廂內之擋風玻璃之上部等位置。前鼻所具備之攝像部12101及車廂內之擋風玻璃之上部所具備之攝像部12105主要取得車輛12100前方之圖像。側鏡所具備之攝像部12102、12103主要取得車輛12100側方之圖像。後保險槓或後門所具備之攝像部12104主要取得車輛12100之後方之圖像。車廂內之擋風玻璃之上部所具備之攝像部12105主要用於前方車輛或步行者、障礙物、交通信號燈、交通標識或車道線等之檢測。
另,圖18顯示有攝像部12101至12104之攝像範圍之一例。攝像範圍 12111顯示設置於前鼻之攝像部12101之攝像範圍,攝像範圍12112、12113分別顯示設置於側鏡之攝像部12102、12103之攝像範圍,攝像範圍12114顯示設置於後保險槓或後門之攝像部12104之攝像範圍。例如,藉由使攝像部12101至12104所拍攝之圖像資料重疊,而獲得自上方觀察車輛12100之俯瞰圖像。
攝像部12101至12104之至少一者亦可具有取得距離資訊之功能。例如,攝像部12101至12104之至少一者亦可為包含複數個攝像元件之立體照相機,又可為具有相位差檢測用之像素之攝像元件。
例如,微電腦12051基於自攝像部12101至12104獲得之距離資訊,求得直至攝像範圍12111至12114內之各立體物之距離、與該距離之時間變化(相對於車輛12100之相對速度),藉此可將尤其於車輛12100之行進路上某個最近之立體物且沿與車輛12100大致相同之方向以特定速度(例如為0km/h以上)行駛之立體物,擷取作為前方車輛。再者,微電腦12051可設定前方車輛之近前側應預先確保之車間距離,進行自動剎車控制(亦包含停止追隨控制)或自動加速控制(亦包含追隨起動控制)等。如此可進行以不依據於駕駛者之操作而以自律行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
例如,微電腦12051可基於自攝像部12101至12104獲得之距離資訊,將立體物相關之立體物資料分類成二輪車、普通車輛、大型車輛、步行者、電線桿等其他立體物而加以擷取,用於自動迴避障礙物。例如,微電腦12051可將車輛12100周邊之障礙物辨識為車輛12100之駕駛者可視認 之障礙物與難以視認之障礙物。且,微電腦12051判斷表示與各障礙物碰撞之危險度之碰撞危險性,當遇到碰撞危險性為設定值以上且有可能碰撞之狀況時,經由擴音器12061或顯示部12062對駕駛者輸出警報、或經由驅動系統控制單元12010進行強制減速或迴避轉向,藉此可進行用以迴避碰撞之駕駛支援。
攝像部12101至12104之至少一者亦可為檢測紅外線之紅外線相機。例如,微電腦12051可藉由判定步行者是否存在於攝像部12101至12104之攝像圖像中而辨識步行者。該步行者之辨識例如藉由擷取作為紅外線相機之攝像部12101至12104之攝像圖像中之特徵點的步驟、及對顯示物體輪廓之一連串特徵點進行圖案匹配處理並判別是否為步行者的步驟而進行。若微電腦12051判定攝像部12101至12104之攝像圖像中存在步行者,且辨識步行者,則聲音圖像輸出部12052以將用以加強之方形輪廓線與該辨識之步行者重疊顯示之方式控制顯示部12062。另,聲音圖像輸出部12052亦可以將表示步行者之圖標等顯示於期望之位置之方式控制顯示部12062。
以上,對可適用本揭示技術之車輛控制系統之一例進行說明。本揭示之技術可適用於以上說明之構成中之攝像部12031。藉由將本揭示相關之技術適用於攝像部12031,可獲得更易觀察之攝影圖像,故可減輕駕駛者之疲勞。
以上,雖已例舉實施形態進行說明,但本揭示內容並非限定於上述 實施形態,可進行多種變化。例如,上述實施形態中說明之攝像裝置之構成為一例,亦可進而具備其他層。又,各層之材料或厚度亦為一例,並非限定於上述者。
又,上述實施形態中,已對攝像裝置1具有攝像元件10、記憶體晶片20及邏輯晶片30之例進行說明,但攝像裝置1只要具有至少2個半導體晶片即可。又,攝像裝置1亦可具有4個以上半導體晶片。
又,上述實施形態中,已對將CuCu接合用於記憶體晶片20與攝像元件10之連接、及邏輯晶片30與攝像元件10之連接之情形進行說明,但該等亦可以其他方法連接。例如,可使用再配線層將該等連接,或可藉由貫通電極等其他方法電性連接。
又,上述實施形態中,已對於記憶體晶片20及邏輯晶片30之兩者設置研磨調整部(研磨調整部23、33)之情形進行說明,亦可於記憶體晶片20及邏輯晶片30之任一者設置研磨調整部。
又,上述實施形態中,已對將記憶體晶片20及邏輯晶片30連接於攝像元件10之情形進行說明,但連接於攝像元件10之晶片亦可具有其他構成。
上述實施形態等中說明之效果為一例,亦可為其他效果,又可進而包含其他效果。
另,本揭示亦可為如下構成。根據具有以下構成之攝像裝置,由於研磨調整部設置於半導體元件,故於攝像裝置之製造步驟中,可抑制半導體基板之局部的過量研磨。藉此,可抑制製造時之不良之產生。
(1)
一種攝像裝置,其具備:攝像元件;及半導體元件,其與上述攝像元件對向設置且電性連接於上述攝像元件;且上述半導體元件包含:設置於中央部之配線區域及上述配線區域外側之周邊區域;配線層,其於上述配線區域具有配線;半導體基板,其隔著上述配線層而與上述攝像元件對向,且自上述配線層側依序具有第1面及第2面;及研磨調整部,其由研磨率較上述半導體基板之構成材料低之材料構成,且配置於上述周邊區域之至少一部分,且自上述第2面沿上述半導體基板之厚度方向設置。
(2)
如上述(1)之攝像裝置,其中上述半導體基板之平面形狀具有角部;且至少於上述角部配置上述研磨調整部。
(3)
如上述(1)或(2)之攝像裝置,其中上述研磨調整部以包圍上述配線區域之方式配置。
(4)
如上述(1)或(2)之攝像裝置,其中於上述配線區域周圍,分離配置有複數個上述研磨調整部。
(5)
如上述(1)至(4)中任一項之攝像裝置,其中上述研磨調整部包含:第1研磨調整部;及第2研磨調整部,其配置於較上述第1研磨調整部更遠離上述配線區域之位置。
(6)
如上述(1)至(5)中任一項之攝像裝置,其中上述研磨調整部設置於上述半導體基板及上述配線層。
(7)
如上述(1)至(6)中任一項之攝像裝置,其中進而具有:支持基板,其隔著上述半導體元件而與上述攝像元件對向。
(8)
如上述(7)之半導體裝置,其中進而具有:嵌入層,其於上述支持基板與上述攝像元件間,包圍上述半導體元件。
(9)
如上述(1)至(8)中任一項之攝像裝置,其中具有複數個上述半導體元件。
(10)
如上述(1)至(9)中任一項之攝像裝置,其中上述研磨調整部包含氮化矽或氧化矽。
本申請案係基於2018年10月29日向日本專利廳申請之日本專利申請案號第2018-202769號而主張優先權者,藉由參照而將該申請案之全部內容引用至本申請案中。
若為本領域技術人員,則可根據設計上之要件或其他原因,而想到各種修正、組合、次組合及變更,但應了解,該等為包含於附加之申請專利範圍或其均等物之範圍內者。
20:記憶體晶片
20A:配線區域
20B:周邊區域
21:半導體基板
22:配線層
22a:端子
22b:第1絕緣膜
22c:第2絕緣膜
23:研磨調整部
Sa:表面
Sb:背面
W1:配線
X:方向
Y:方向
Z:方向

Claims (10)

  1. 一種攝像裝置,其具備:攝像元件;及半導體元件,其與上述攝像元件對向設置且電性連接於上述攝像元件;且上述半導體元件包含:設置於中央部之配線區域及上述配線區域外側之周邊區域;配線層,其於上述配線區域具有配線;半導體基板,其隔著上述配線層而與上述攝像元件對向,且自上述配線層側起依序具有第1面及第2面;及研磨調整部,其由研磨率較上述半導體基板之構成材料低之材料構成,且配置於上述周邊區域之至少一部分,且自上述第2面沿上述半導體基板之厚度方向設置。
  2. 如請求項1之攝像裝置,其中上述半導體基板之平面形狀具有角部;且至少於上述角部配置上述研磨調整部。
  3. 如請求項1之攝像裝置,其中上述研磨調整部以包圍上述配線區域之方式配置。
  4. 如請求項1之攝像裝置,其中於上述配線區域周圍,分離配置有複數個上述研磨調整部。
  5. 如請求項1之攝像裝置,其中上述研磨調整部包含:第1研磨調整部;及第2研磨調整部,其配置於較上述第1研磨調整部更遠離上述配線區域之位置。
  6. 如請求項1之攝像裝置,其中上述研磨調整部設置於上述半導體基板及上述配線層。
  7. 如請求項1之攝像裝置,其中進而具有:支持基板,其隔著上述半導體元件而與上述攝像元件對向。
  8. 如請求項7之攝像裝置,其中進而具有:嵌入層,其於上述支持基板與上述攝像元件間,包圍上述半導體元件。
  9. 如請求項1之攝像裝置,其中具有複數個上述半導體元件。
  10. 如請求項1之攝像裝置,其中上述研磨調整部包含氮化矽或氧化矽。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100167445A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Lee Yong Geun Method for manufacturing back side illumination image sensor
TW201314878A (zh) * 2011-08-25 2013-04-01 Covalent Silicon Corp 固體攝像元件用半導體基板及使用它之固體攝像元件之製造方法
TW201445713A (zh) * 2013-03-29 2014-12-01 Sony Corp 攝像元件及攝像裝置
TW201705459A (zh) * 2015-07-31 2017-02-01 台灣積體電路製造股份有限公司 影像感測結構及其形成方法
TW201838096A (zh) * 2017-02-07 2018-10-16 日商索尼半導體解決方案公司 半導體裝置及半導體裝置之製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5691248A (en) * 1995-07-26 1997-11-25 International Business Machines Corporation Methods for precise definition of integrated circuit chip edges
JP4337371B2 (ja) * 2003-03-13 2009-09-30 ソニー株式会社 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法
TWI445166B (zh) * 2008-11-07 2014-07-11 Sony Corp 固態成像裝置,製造固態成像裝置之方法、及電子設備
JP5407282B2 (ja) * 2008-11-07 2014-02-05 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
JPWO2010086952A1 (ja) * 2009-01-30 2012-07-26 パナソニック株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP2013214616A (ja) 2012-04-02 2013-10-17 Sony Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び電子機器
JP2014099582A (ja) 2012-10-18 2014-05-29 Sony Corp 固体撮像装置
US9640456B2 (en) 2013-03-15 2017-05-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Support structure for integrated circuitry
JP2016058655A (ja) 2014-09-11 2016-04-21 株式会社ジェイデバイス 半導体装置の製造方法
US10741597B2 (en) * 2015-02-26 2020-08-11 Kyocera Corporation Image sensor, imaging apparatus, and method of manufacturing image sensor
JP6569549B2 (ja) * 2015-05-01 2019-09-04 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、電子機器、及び電気光学装置の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100167445A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Lee Yong Geun Method for manufacturing back side illumination image sensor
TW201314878A (zh) * 2011-08-25 2013-04-01 Covalent Silicon Corp 固體攝像元件用半導體基板及使用它之固體攝像元件之製造方法
TW201445713A (zh) * 2013-03-29 2014-12-01 Sony Corp 攝像元件及攝像裝置
TW201705459A (zh) * 2015-07-31 2017-02-01 台灣積體電路製造股份有限公司 影像感測結構及其形成方法
TW201838096A (zh) * 2017-02-07 2018-10-16 日商索尼半導體解決方案公司 半導體裝置及半導體裝置之製造方法

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Publication number Publication date
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