固体摄像元件和电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及摄像器件。所述摄像器件包括：像素基板，其包括像素元件电路；逻辑基板，其包括读取电路，所述读取电路被配置成接收来自所述像素元件电路的输出信号电压；和导电材料，其布置在所述像素基板与所述逻辑基板之间，其中，所述导电材料被配置成从所述逻辑基板向所述像素基板传输至少一个参考电压，并且其中，所述导电材料包括Cu‑Cu接合部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体摄像元件和电子装置
本专利技术涉及固体摄像元件和电子装置，并且具体涉及被配置成具有多个层叠基板的固体摄像元件和电子装置。<相关申请的交叉引用>本专利技术要求于2015年12月21日提交的日本在先专利申请JP2015-248480的优先权权益，该日本在先专利申请的全部内容通过引用而并入本文中。
技术介绍
过去已知的固体摄像元件的构造是像素基板和逻辑基板的层叠结构，在该像素基板中，沿垂直方向和沿水平方向布置有多个像素，各像素包括诸如PD(光电二极管)等光电转换元件，在该逻辑基板上，安装有用于从像素基板读取作为像素信号的电气信号以执行AD转换等的电路(例如，参见专利文献PTL1)。层叠的像素基板和逻辑基板通过使在这两个基板上形成的由导电材料制成的微凸块进入相互接触状态而实现电气连接，或者通过以贯穿这两个基板的方式形成TCV(硅贯通电极)而实现电气连接，由此，像素信号等经由微凸块或者TCV进行通信。[引用列表][专利文献]PTL1：JP2012-244331A
技术实现思路
要解决的技术问题在微凸块被用来实现层叠基板之间的电气连接的情况下，由于微凸块的大的横截面积(例如，15μm×15μm的数量级)，微凸块占据基板的面积就增大了，以致于妨碍了像素的微型化或者固体摄像元件的尺寸小型化。另外，因为在层叠基板之间设置有用于微凸块的额外空间，所以基板之间的电容耦合就减弱了，因而降低了在层叠基板的配线被用作去耦电容(decouplingcapacitance)的情况下所获得的效果。在TCV被用来实现层叠基板之间的电气连接的情况下，因为TCV的布置由于其构造的原因而被限制于未布置有诸如PD等光电转换元件的位置上，所以寄生电阻不能被忽略。因此，被连接起来的两个基板不能视为同一节点。本专利技术是鉴于上述状况而做出的，而且本专利技术基于如下需求：在将多个基板层叠的时候，在节约面积、且不会引起寄生电阻的同时，建立基板之间的电气连接。解决问题的技术方案在一些实施方式中，本专利技术的摄像器件可以包括：具有像素元件电路的像素基板；具有用于接收来自所述像素元件电路的输出信号电压的读取电路的逻辑基板；以及布置在所述像素基板和所述逻辑基板之间的导电材料，其中，所述导电材料被配置成从所述逻辑基板向所述像素基板传输至少一个参考电压，并且其中，所述导电材料包括Cu-Cu接合部。本专利技术的有益效果根据本专利技术的第一方面和第二方面，在将多个基板层叠的时候，能够在节约面积、且不会引起寄生电阻的同时，建立基板之间的电气连接。附图说明图1是本专利技术适用的固体摄像元件的俯视图。图2是示出了固体摄像元件的第一构造示例的电路图。图3是示出了固体摄像元件的第二构造示例的电路图。图4是示出了固体摄像元件的第三构造示例的电路图。图5是示出了Cu-Cu接合部的接合示例的图。图6是示出了本专利技术适用的电子装置的使用示例的图。具体实施方式下面，将参照附图来详细说明用于实施本专利技术的最佳方式(在下文中，称为“实施例”)。<作为本专利技术实施例的固体摄像元件的构造示例>图1是示出了作为本专利技术实施例的固体摄像元件的构造示例的俯视图。该固体摄像元件被配置成具有像素基板10和逻辑基板30的层叠结构，在该层叠结构中，布置在这两个基板的最上层中的配线金属(例如，Cu)互相连接，从而形成Cu-Cu接合部20，由此将这两个基板电气连接。由Cu-Cu接合部20占据的面积(例如，2μm×2μm的数量级)小于为了微凸块而需要设置的面积(例如，15μm×15μm的数量级)。注意，布置在像素基板10的最上层中的配线金属和布置在逻辑基板30的最上层中的配线金属不限于Cu，而是例如可以使用诸如Au等导电材料。在这种情况下，使用Au-Au接合部来代替Cu-Cu接合部20。在像素基板10上布置有多个像素块11，各个像素块11由N×M像素形成。与像素基板10的各个像素块11分别对应地，在逻辑基板30上布置有一个读取电路33(图2)，该读取电路33用于读取来自该像素块11的N×M像素的像素信号等。<固体摄像元件的第一构造示例>图2是示出了固体摄像元件的第一构造示例的电路图。在该图中的像素基板10中仅示出了一个像素的电路构造，并且在逻辑基板30中示出了与像素基板10上的像素块11对应的电路构造。作为像素基板10中的一个像素的电路构造，形成有PD11、TG晶体管12、FD(浮动扩散部)13、AMP晶体管14、SEL晶体管15和RST晶体管16。PD11是光电转换元件的一个示例，并且通过光电转换来产生和累积与入射光对应的电荷。PD11的阳极连接至VSS(接地配线)22，PD11的阴极连接至TG晶体管12的源极。此处，VSS22被假设成表示如下配线：在操作状态下，从这两个基板的外部向该配线施加有电压，并且电流从该配线均匀地流出。TG晶体管12是用于把在PD11中累积的电荷向FD(浮动扩散部)13传输的晶体管。TG晶体管12的源极连接至到PD11的阴极，TG晶体管12的漏极连接至FD13且连接至AMP晶体管14的栅极。FD13将从PD11传输过来的电荷转换为电压。AMP晶体管14是这样的晶体管：其发挥了使用FD13的电压作为输入的像素基板10的源极跟随器的作用。AMP晶体管14的栅极连接至FD13，且AMP晶体管14的漏极连接至VDD(电源配线)21。另外，AMP晶体管14的源极连接至SEL晶体管15的漏极。此处，VDD21被假设成表示如下配线：在操作状态下，从这两个基板的外部向该配线施加有电压，并且电流均匀地流入该配线。SEL晶体管15是用于将电气信号(电压)的输出选择到垂直信号线(VSL)23的晶体管。SEL晶体管15的源极连接至VSL23。RST晶体管16是用于复位FD13中所累积的电荷(电压(电位))的晶体管。RST晶体管16的漏极连接至VDD21，且RST晶体管16的的源极连接至FD13。另一方面，在逻辑基板30上形成有晶体管31、VSL驱动电流电源32和读取电路33。晶体管31是逻辑基板30的源极跟随器，并且作为用于防止VSL23具有过低电位的箝位电路进行操作。在下文中，该晶体管也称为箝位电路31。读取电路33被布置成紧邻于Cu-Cu接合部20-4下方，并且连接至VSL23，且读取来自像素基板10的也作为像素信号的电气信号以执行该电气信号的AD转换，而且将AD转换的结果输出到下一阶段。像素基板10和逻辑基板30这两者之间的VDD21经由Cu-Cu接合部20-1而被连接。另外，这两个基板之间的VSS22经由Cu-Cu接合部20-2和20-3而被连接。此外，这两个基板之间的VSL23经由Cu-Cu接合部20-4而被连接。因为Cu-Cu接合部20-4被把这两个基板之间的VSS22连接起来的Cu-Cu接合部20-2和20-3围绕着，所以这两个基板之间的VSL23能够视为被VSS22屏蔽。尽管图中未示出，可以采用如下构造：Cu-Cu接合部20-4被多个把这两个基板之间的VDD21连接起来的Cu-Cu接合部20-1围绕着，使得这两个基板之间的VSL23可以被VDD21屏蔽。假设像素基板10中的VSS22的一部分和逻辑基板30中的VDD21的一部分在Cu-Cu接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.摄像器件，其包括：像素基板，其包括像素元件电路；逻辑基板，其包括读取电路，所述读取电路被配置成接收来自所述像素元件电路的输出信号电压；和导电材料，其布置在所述像素基板与所述逻辑基板之间，其中，所述导电材料被配置成从所述逻辑基板向所述像素基板传输至少一个参考电压，并且其中，所述导电材料包括Cu‑Cu接合部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.21 JP 2015-2484801.摄像器件，其包括：像素基板，其包括像素元件电路；逻辑基板，其包括读取电路，所述读取电路被配置成接收来自所述像素元件电路的输出信号电压；和导电材料，其布置在所述像素基板与所述逻辑基板之间，其中，所述导电材料被配置成从所述逻辑基板向所述像素基板传输至少一个参考电压，并且其中，所述导电材料包括Cu-Cu接合部。2.根据权利要求1所述的摄像器件，其中，所述Cu-Cu接合部包括：被配置成传输第一参考电压的第一Cu-Cu接合元件；和被配置成从所述像素基板向所述逻辑基板传输所述输出信号电压的第二Cu-Cu接合元件。3.根据权利要求2所述的摄像器件，其中，所述Cu-Cu接合部包括被配置成传输第二参考电压的第三Cu-Cu接合元件。4.根据权利要求3所述的摄像器件，其中，所述Cu-Cu接合部还包括被配置成传输所述第二参考电压的第四Cu-Cu接合元件，并且所述第二Cu-Cu接合元件布置在所述第三Cu-Cu接合元件与所述第四Cu-Cu接合元件之间。5.根据权利要求2所述的摄像器件，其中，所述第二Cu-Cu接合元件连接至模拟数字转换器，并且其中，所述模拟数字转换器的一部分与所述像素元件电路的一部分重叠。6.根据权利要求2所述的摄像器件，其中，所述读取电路布置在所述第二Cu-Cu接合元件下方。7.根据权利要求2所述的摄像器件，其中，所述Cu-Cu接合部包括第五Cu-Cu接合元件，并且其中，所述逻辑基板还包括像素驱动电路，所述像素驱动电路被配置成经由所述第五Cu-Cu接合元件向所述像素元件电路的传输晶体管的栅极提供像素驱动电压。8.根据权利要求7所述的摄像器件，其中，所述像素驱动电路被配置成提供所述像素驱动电压，以控制所述像素元件电路中的至少一个像素的曝光时序。9.根据权利要求2所述的摄像器件，其中，所述Cu-Cu接合部包括第六Cu-Cu接合元件，并且其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：佃恭范，高宫健一，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP