[发明专利]半导体装置

说明书

公开了一种半导体装置。该半导体装置包括沿第一方向布置在单元阵列区域上方的至少一条行线；以及沿与第一方向交叉的第二方向布置在单元阵列区域上方的至少一条列线。至少一条行线和至少一条列线被配置为包括位于不同水平处并且通过单元阵列区域中的接触件彼此联接的导线。

技术领域

本专利文档中公开的技术和实现涉及包括双层导线的半导体装置。

背景技术

一些半导体装置具有多个单位元件按行和列布置的阵列结构。例如，存储器装置包括其中多个存储器单元以矩阵形状布置的单元阵列结构，并且图像传感器包括其中用于捕获光的多个感光像素以矩阵形状布置的像素阵列结构。

这种阵列结构包括被配置为对存储器中的存储器单元或成像传感器中的感光像素进行寻址的多条导线。一些导线沿行方向延伸并且基于行地址被选择。一些其它导线沿列方向延伸并且基于列地址被选择。因此，沿行方向延伸的导线和沿列方向延伸的导线布置在通过至少一个绝缘层彼此分开的不同水平处。例如，沿列方向布置的导线可以形成在沿行方向布置的导线上方。

一些半导体制造商最近正在进行深入研究以通过在两个不同的晶圆中形成单元阵列和用于控制单元阵列的控制电路并通过使用接合技术将这两个晶圆彼此连接来将单元阵列和控制电路集成到单个装置中。

然而，当第一晶圆包括单元阵列以及行地址导线和列地址导线并且第二晶圆包括控制电路时，第一晶圆与第二晶圆的接合需要在第一晶圆阵列外部形成单独的接合区域，以将在第一晶圆的下层中形成的导线联接到形成于第二晶圆上的控制电路。

换句话说，虽然位于第一晶圆的上层中的导线可以直接接合到第二晶圆，但是位于第一晶圆的下层中的导线可能需要延伸到单元阵列区域外部，以在单元阵列区域外部联接到第二晶圆。

接合区域的这种延伸会导致芯片尺寸的增加。

发明内容

除了其它内容之外，本专利文档提供了包括使得半导体装置的导线连接到另一半导体装置而不增加半导体装置的尺寸的接合结构的半导体装置的设计。

所公开技术的一些实施方式涉及具有混合接合结构的半导体装置，通过该混合接合结构将不同晶圆彼此接合。

在所公开技术的实施方式中，半导体装置可以包括沿第一方向布置在单元阵列区域上方的至少一条行线，以及沿着与第一方向交叉的第二方向布置在单元阵列区域上方的至少一条列线。至少一个行线和至少一个列线可以被配置为包括位于通过至少一个绝缘层相互分开的不同水平处并通过单元阵列区域中的接触件彼此联接的导线。

在所公开技术的另一实施方式中，半导体装置可以包括设置在单元阵列区域的第一子区域中的第一行线，该第一行线沿第一方向延伸；设置在单元阵列区域的第二子区域中的第一列线，该第一列线与第一行线在相同的水平处沿与第一方向交叉的第二方向延伸；设置在第一子区域中的第一行线上方的第二列线，该第二列线沿第二方向延伸；以及设置在第二子区域中的第一列线上方的第二行线，该第二行线与第二列线在相同的水平处沿第一方向延伸。第一行线和第二行线可以通过第一接触件彼此联接。

在所公开的技术的又一实施方式中，半导体装置可以包括：包括单元阵列区域的第一接合元件；以及包括被配置为生成对单元进行寻址所需的信号的多个电路的第二接合元件。在第一接合元件中，单元阵列区域可以包括：以矩阵形状布置的多个单元、联接到单元并沿第一方向延伸的行线、以及联接到单元并且形成为沿垂直于第一方向的第二方向延伸的列线。行线和列线可以以这样的方式配置：设置在通过至少一个绝缘层相互分开的不同水平处的导线通过单元阵列区域中的接触件彼此联接。

应当理解，本公开的前述概括描述和以下详细描述都是示例性和解释性的，并且旨在提供对要求保护的本公开的进一步解释。

附图说明

当结合附图考虑时，参照以下详细描述，所公开技术的上述特征和有益方面以及其它特征和有益方面将容易变得清楚。