[发明专利]固体摄像器件和电子装置

说明书

本发明公开了固体摄像器件和电子装置。所述固体摄像器件包括：像素区域，形成于第一基板的光入射侧，且在像素区域中布置有多个包括光电转换单元的像素；电路单元，形成于第二基板中，并位于第一基板中的多个像素之中的至少一个像素的下方；第一多层布线层，包括具有第一布线的第一布线层和具有第二布线的第二布线层；和第二多层布线层，形成在第二基板的一侧，其中，第二多层布线层包括具有第三布线的第三布线层和具有第四布线的第四布线层，且其中，第一基板与第二基板是堆叠的；其中，第一布线位于第二布线的上方，第一多层布线层被配置在像素区域与电路单元之间，且在第一方向上延伸的第一布线与在第一方向上延伸的第二布线重叠。

本申请是申请日为2011年9月7日、发明名称为“固体摄像器件和电子装置”的申请号为201110263394.6专利申请的分案申请。

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

近年来，电子相机已经变得日益普遍应用，并且对作为电子相机的核心部件的固体摄像器件(图像传感器)的需求也进一步增长。在性能方面，正在进行技术开发以便实现在图像质量和功能性方面的改善。同时，摄像机和便携式照相机以及手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)和笔记本电脑等已经普及。随着这些产品变得日益普及，以下几项努力变得尤为重要：期望固体摄像器件及固体摄像器件的部件变得更小、更轻且更薄以便易于运输，并且期望降低成本以便推广这些产品的应用。

在相关技术中，例如MOS型固体摄像器件等固体摄像器件包括：在硅基板上的第一主面(受光面)侧形成的光电转换单元、放大电路和多层布线层；以及芯片，在该芯片上形成有片上微透镜(on-chip micro-lens)或滤色器(color filter)。固体摄像器件是这样构造而成的：借助于例如粘合剂等分隔物将覆盖用玻璃(cover glass)粘贴到上述芯片的第一主面上，并在上述芯片的第二主面侧形成端子。

装配有用于对输出图像进行处理的信号处理电路的芯片与固体摄像器件连接。随着固体摄像器件的功能的增多，由信号处理电路进行的处理已经变得多样化。

为了使这样的多个功能和多个芯片不断小型化，采取了很多措施。例如，通过使用硅封装(Silicon in Package，SIP)技术将多个芯片置于一个封装件中来实现小型化。在此情况下，尽管优点是能够通过结合现有芯片来实现小型化，但也存在这样的不利效果：由于用于连接这些芯片的传输距离变长且高速连接变得困难，因而难以实现高速工作。

另一方面，在日本专利申请公开公报特开第2002-43556号中示出了这样的固体摄像器件：在该固体摄像器件中，在形成于半导体基板的同一平面内的源极跟随电路(该源极跟随电路要成为输出电路)与光电转换单元之间布置有用于遮蔽出射光(该出射光是由于在输出电路中发生的碰撞电离而引起的)的遮光部件。

对于上述固体摄像器件，已经开始尝试通过将多个芯片中的每一者粘贴并接合起来以实现信号的高速传输。然而，在此情况下，由于光电转换单元和周边电路单元被形成得非常靠近，这样就引起了固体摄像器件所特有的问题。由于光电转换单元将细微的载流子(例如，电子)作为信号进行处理，因此来自附近电路的热或电磁场的影响容易作为噪声而混入。另外，从晶体管出射的细微的热载流子发光(这在晶体管的通常电路工作中很少会引起问题)也会对固体摄像器件的特性产生巨大影响。

热载流子发光是通过电子(当在源极与漏极间被加速的载流子在漏极端通过碰撞而被电离时，产生了这些电子)与正空穴间的生成及复合而出射的发光，或者是通过电子或正空穴的状态跃迁而出射的发光。这样的发光虽然只有细微的量但是会规则地出射，即使对于晶体管，这种特性也不会造成任何问题。由于上述发光在所有方向上散射，所以当进一步远离晶体管的时候该发光的影响是很小的。然而，在光电转换单元与由晶体管构成的电路被布置得非常近的情况下，上述发光还没有怎么扩散，相当多数量的光子就被注入到光电转换单元中。