[发明专利]固体摄像器件和电子装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含与2010年10月21日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-236420所公开的内容相关的主题，因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及固体摄像器件以及例如相机等设有该固体摄像器件的电子装置。

背景技术

作为固体摄像器件，存在着以诸如互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor；CMOS)等MOS型图像传感器为代表的放大型固体摄像器件。另外，还存在着以电荷耦合器件(Charge Coupled Device；CCD)图像传感器为代表的电荷传输型固体摄像器件。固体摄像器件被广泛用于数码照相机和数码摄像机等中。近年来，作为安装在移动装置(包括配有照相机的手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant；PDA)等等)上的固体摄像器件，MOS型图像传感器因为电源电压低因而从电力消耗的角度考虑而被广泛使用。

这种MOS型固体摄像器件具有包括用作光电转换单元的光电二极管和多个像素晶体管的单位像素，并被构造成具有像素阵列(在该像素阵列中，多个单位像素以二维阵列形状布置着)(像素区域)和周边电路区域。上述多个像素晶体管由MOS晶体管形成，并被配置成包括传输晶体管、复位晶体管、放大晶体管这三个晶体管，或者在添加了选择晶体管之后包括四个晶体管。

在相关技术的这种MOS型固体摄像器件中，已经通过各种提案提出了这样的固体摄像器件：通过将形成有像素阵列(该像素阵列中布置有多个像素)的半导体芯片与形成有逻辑电路(该逻辑电路用于进行信号处理)的半导体芯片电连接起来，将上述固体摄像器件配置成一个器件。例如，在日本专利申请公开公报特开第2006-49361号中，公开了一种半导体模块，在该半导体模块中，通过微凸块(micro-bumps)使背侧照射型图像传感器芯片(该背侧照射型图像传感器芯片具有与每个像素单元对应的微焊盘)与信号处理芯片(该信号处理芯片形成有信号处理电路且具有微焊盘)相互连接。

在国际申请公布文件第WO 2006/129762号中，公开了一种半导体图像传感器模块，在该半导体图像传感器模块中，设有图像传感器的第一半导体芯片、设有模拟数字转换器阵列的第二半导体芯片以及设有存储元件阵列的第三半导体芯片堆叠起来。第一半导体芯片和第二半导体芯片借助于作为导电性连接导体的凸块而被连接起来。第二半导体芯片和第三半导体芯片借助于穿透第二半导体芯片的贯穿接触件而被连接起来。

如日本专利申请公开公报特开第2006-49361号等中所示，已经通过各种提案提出了这样的技术：其通过混载法来安装包括图像传感器芯片、用于进行信号处理的逻辑电路等的不同类型的电路芯片。在相关技术中，在功能性芯片几乎完成的状态下形成贯通连接孔，该贯通连接孔将各芯片相互连接起来，或者通过凸块使各芯片相互连接起来。

本发明的申请人先前提出了一种固体摄像器件，在该固体摄像器件中，把设有像素阵列的半导体芯片单元和设有逻辑电路的半导体芯片单元贴合在一起，以便充分地发挥各单元的性能，从而提供高性能、大产量和低成本。该固体摄像器件被这样制成：将处于半成品状态的设有像素阵列的第一半导体芯片单元与设有逻辑电路的第二半导体芯片单元贴合在一起，使第一半导体芯片单元变得薄膜化，并且让像素阵列和逻辑电路彼此连接。这种连接是通过形成由连接导体、贯穿连接导体和连结导体构成的连接布线来实现的，上述连接导体与第一半导体芯片单元的所需布线相连接，上述贯穿连接导体穿透第一半导体芯片单元并与第二半导体芯片单元的所需布线相连接，并且上述连结导体使连接导体和贯穿连接导体二者连结起来。于是，上述器件被制成为成品状态的芯片并被配置作为背侧照射型固体摄像器件。

在该固体摄像器件中，连接导体及贯穿连接导体被形成得隔着绝缘膜而埋置在穿透第一半导体芯片单元的硅基板的通孔内。连接导体和贯穿连接导体的横截面面积相对较大。因此，当难以忽略在连接导体与硅基板之间以及贯穿连接导体与硅基板之间产生的寄生电容时，就会发现该寄生电容导致了电路的驱动速度下降，并且该寄生电容会妨碍固体摄像器件的高性能化。