[发明专利]固态图像传感器、其制造方法和电子设备

权利要求书

1.一种固态图像传感器，包括：

第一半导体元件，其包括具有光电转换元件的像素；

第二半导体元件，其包括逻辑电路或存储电路，并且所述第二半导体元件和所述第一半导体元件堆叠且接合；

贯通电极，其将所述第一半导体元件和所述第二半导体元件电气连接；

外部输出用的外部电极，其是利用从已经减薄的所述第二半导体元件的背面侧形成的硅贯通通路(TSV)而被形成的；和

晶片支撑系统材料，在所述第一半导体元件的光接收面上形成透镜之后将所述晶片支撑系统材料接合到所述透镜上，并且在形成所述外部电极之后将所述晶片支撑系统材料从所述光接收面分离。

2.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中

所述外部电极是平坦化的Cu电极。

3.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中

所述外部电极是Ni/Au电极。

4.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中

从所述第二半导体元件的背面侧形成的所述硅贯通通路穿透低介电常数层，并且与所述第一半导体元件的Al垫片连接。

5.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中

所述硅贯通通路是在将所述第一半导体元件和所述第二半导体元件接合在一起之后形成的。

6.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中

所述硅贯通通路是在将所述第一半导体元件和所述第二半导体元件接合在一起之前形成的。

7.根据权利要求6所述的固态图像传感器，其中

在所述第一半导体元件的所述透镜上形成有光学功能膜。

8.根据权利要求7所述的固态图像传感器，其中

所述光学功能膜是红外截止滤光片和抗反射涂层，或者是晶片级透镜。

9.根据权利要求8所述的固态图像传感器，其中

所述光学功能膜是在将所述晶片支撑系统材料从所述第一半导体元件的所述光接收面分离之后形成的。

10.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中

所述晶片支撑系统材料的厚度等于或大于300μm。

11.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中

所述晶片支撑系统材料包含玻璃基板或Si基板。

12.制造方法，其中制造装置进行以下操作：

将第一半导体元件和第二半导体元件堆叠且接合，所述第一半导体元件包括具有光电转换元件的像素，所述第二半导体元件包括逻辑电路或存储电路；

通过贯通电极将所述第一半导体元件和所述第二半导体元件电气连接；

在所述第一半导体元件的光接收面上形成透镜之后，将晶片支撑系统材料接合到所述透镜上；

利用从已经减薄的所述第二半导体元件的背面侧形成的硅贯通通路(TSV)，形成外部输出用的外部电极；以及

在形成所述外部电极之后，将所述晶片支撑系统材料从所述光接收面分离。

13.一种电子设备，包括：

固态图像传感器，其包括：

第一半导体元件，其包括具有光电转换元件的像素；

第二半导体元件，其包括逻辑电路或存储电路，并且所述第二半导体元件和所述第一半导体元件堆叠且接合；

贯通电极，其将所述第一半导体元件和所述第二半导体元件电气连接；

外部输出用的外部电极，其是利用从已经减薄的所述第二半导体元件的背面侧形成的硅贯通通路(TSV)而被形成的；和

晶片支撑系统材料，在所述第一半导体元件的光接收面上形成透镜之后将所述晶片支撑系统材料接合到所述透镜上，而且在形成所述外部电极之后将所述晶片支撑系统材料从所述光接收面分离；

信号处理电路，其被构造成处理从所述固态图像传感器输出的输出信号；以及

光学系统，其被构造成致使入射光入射到所述固态图像传感器。