[发明专利]固态图像传感器、固态图像传感器的制造方法以及电子设备有效
申请号: | 201780011297.3 | 申请日: | 2017-03-03 |
公开(公告)号: | CN108701697B | 公开(公告)日: | 2022-12-16 |
发明(设计)人: | 山岸肇;香川丽菜;小林悠作;西村丰;早渊诚;郷司隼人;青田夏洋 | 申请(专利权)人: | 索尼公司 |
主分类号: | H01L27/14 | 分类号: | H01L27/14;H01L27/146;H04N5/369 |
代理公司: | 北京信慧永光知识产权代理有限责任公司 11290 | 代理人: | 梁兴龙;曹正建 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 固态 图像传感器 制造 方法 以及 电子设备 | ||
本公开提供了固态图像传感器及其制造方法和电子设备,其中在多个半导体芯片之间的接合面中,实现了导电膜以高的面积比进行晶片接合,并且可以抑制空隙的产生。固态图像传感器(31)至少包括:其中形成有多个第一导体(71)和像素阵列(34)的第一半导体芯片(26);和接合到第一半导体芯片(26)并且其中形成有多个第二导体(72)和逻辑电路(55)的第二半导体芯片(28)。在第一和第二半导体芯片之间的接合面(40)处,第一导体(71)和第二导体(72)彼此重叠并且彼此电气连接,并且与所述接合面(40)接触的第一导体(71)的面积和与所述接合面接触的第二导体(72)的面积彼此不同。所述多个第一导体和所述多个第二导体相对于形成于第一和第二半导体芯片中的模拟电路的信号线的方向朝着同一方向倾斜。
技术领域
本技术涉及固态图像传感器、固态图像传感器的制造方法以及电子设备。更具体地,本技术涉及包括接合在一起的多个半导体芯片的固态图像传感器的技术。
背景技术
近来日益普及的数码相机刺激了对作为数码相机关键部分的固态图像传感器的积极需求。在技术上提高了固态图像传感器的性能,以满足高图像质量和多功能的要求。
类似地,具有成像功能的便携式终端(如移动电话、PDA(个人数字助理)、笔记本PC(个人电脑)和笔记本平板电脑)越来越普及。这促使人们通过固态图像传感器及其部件的小型化、轻量化和薄型化来使这种便携式终端更容易携带。正在进行另一项努力以通过降低固态图像传感器及其部件的成本来普及这种便携式终端。
一般而言,例如,像CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等固态图像传感器包括硅基板以及形成在硅基板的受光面上的诸如光电转换部、放大器电路和多层配线层等部件。这些部件覆盖有滤色器和片上微透镜,并且受光面具有用间隔物贴合到其上的盖玻璃。在受光面的对面形成有端子。
前述固态图像传感器具有与其连接的信号处理电路,该信号处理电路对要输出的信号进行规定的处理。作为固态图像传感器具有多种功能的结果,对信号处理电路要进行的处理的需求不断增加。
已经进行了使包括连接在一起的多个半导体芯片的图像传感器小型化的各种努力。例如,它们中的一个基于SiP(系统级封装)技术,该技术设计成将多个半导体芯片密封在一个封装件内。该技术使得可以减小安装面积,由此使整个结构小型化。然而,SiP技术的缺点在于,用于将半导体芯片连接在一起的配线引起传输距离延长,这对高速操作是不利的。
另一方面,例如,在专利文献1中公开了一种固态图像传感器,其包括接合在一起的具有像素区域(像素阵列)的第一半导体基板和具有逻辑电路的第二半导体基板。这种构成允许高速信号传输。固态图像传感器通过将都处于半成品状态的第一半导体芯片和第二半导体芯片彼此粘附在一起(其中第一半导体芯片具有像素阵列,第二半导体芯片具有逻辑电路)并且在第一半导体芯片被减薄之后,接着将像素阵列连接到逻辑电路来制成。该连接由三个互连件构成,第一个是连接到第一半导体芯片的配线的导体,第二个是贯穿第一半导体芯片并连接到第二半导体芯片的配线的贯通型导体,第三个是将两个互连件彼此连接的连接配线。前述连接步骤之后是将两个半导体芯片制成一个完整的半导体芯片的步骤,其用作背面照射型固态图像传感器。
此外,在专利文献2中提出了一种改进前述固态图像传感器的构思,其包括接合在一起的第一半导体芯片和第二半导体芯片。根据该构思,在固态图像传感器中,作为新技术,两个半导体芯片未通过贯通型导体电气连接,而是通过从两个半导体芯片的表面突出的铜(Cu)电极连接。
另外,在专利文献3中公开了另一种固态图像传感器,其采用铜(Cu)电极作为遮光层。该遮光层阻挡从逻辑电路中的晶体管的热载流子发出的光,由此抑制像素阵列侧的光入射。该公开要求在接合之后完成的半导体芯片整体上具有减小的厚度。
[引用文献列表]
[专利文献]
专利文献1:JP 2012-64709A
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的