固体摄像器件和电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
固体摄像器件和电子装置本申请是申请日为2011年9月7日、专利技术名称为“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。
本专利技术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。
技术介绍
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(PersonalDigitalAssistant，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-chipmicro-lens)或滤色器(colorfilter)。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(coverglass)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(SiliconinPackage，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。由于不充分的扩散，因晶体管布置密度或激活率的差异所导致的热载流子发光的发光分布就作为二维信息而被投射在图像上。因此，用于将热载流子发光向光电转换单元中的注入量限制为处于检测极限以下的遮光就变得很重要。另外，在周边电路内设置有用于保护电路元件免受浪涌电压(surgevoltage)影响的保护电路。对于构成该保护电路的保护用二极管来说，当在工作中施加逆向偏置电压时和当处于击穿状态下时会出现发光现象。如果这样的发光进入光电转换单元，则类似于上面的说明，就会对固体摄像器件的特性产生巨大的影响。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是期望提供一种固体摄像器件，在该固体摄像器件中，在基板内以在上方和下方彼此很靠近的方式设有像素区域和周边电路，该固体摄像器件通过抑制从正在工作的例如晶体管或二极管等有源元件出射的光透射到光电转换单元中来改善图像质量。本专利技术的另一目的是期望提供例如相机等包括上述固体摄像器件的电子装置。本专利技术一个实施方案的固体摄像器件包括：像素区域，所述像素区域形成在基板的光入射侧，并且在所述像素区域上布置有多个包括光电转换单元的像素；以及周边电路单元，所述周边电路单元形成在所述像素区域的在所述基板深度方向上的下部处并且含有有源元件。此外，本专利技术实施方案的所述固体摄像器件还包括遮光部件，所述遮光部件形成在所述像素区域与所述周边电路单元之间并且遮蔽当所述有源元件工作时从所述有源元件出射的光使其无法入射到所述光电转换单元上。在本专利技术实施方案的固体摄像器件中，所述像素区域与所述周边电路单元是彼此上下呈三维地布置在基板内的。由于在呈三维布置的所述像素区域与所述周边电路单元之间设置有遮光部件，所以即使像素区域与周边电路被布置得很靠近，当所述周边电路单元的有源元件工作时从所述有源元件出射的光也会被所述遮光部件遮蔽，并且抑制了光透射到所述光电转换单元中。本专利技术另一实施方案的电子装置包括：固体摄像器件；将入射光引导至所述固体摄像器件的光电转换单元上的光学系统；和对所述固体摄像器件的输出信号进行处理的信号处理电路。所述固体摄像器件包括：像素区域，所述像素区域形成在基板的光入射侧，并且在所述像素区域上布置有多个包括光电转换单元的像素；以及周边电路单元，所述周边电路单元形成在所述像素区域的在所述基板深度方向上的下部处并且含有有源元件。此外，本专利技术实施方案的电子装置中的所述固体摄像器件还包括遮光部件，所述遮光部件形成在所述像素区域与所述周边电路单元之间并且遮蔽当所述有源元件工作时从所述有源元件出射的光使其无法入射到所述光电转换单元上。由于本专利技术实施方案的电子装置包括上述本专利技术实施方案的固体摄像器件，所以在该固体摄像器件中，当所述周边电路单元的所述有源元件工作时从所述有源元件出射的光被所述遮光部件遮蔽，并且抑制了光透射到所述光电转换单元中。根据本专利技术实施方案的固体摄像器件，由于当周边电路单元的有源元件工作时从所述有源元件出射的光被遮光部件遮蔽，并且抑制了光透射到光电转换单元中，因此能够提高固体摄像器件的图像质量。根据本专利技术实施方案的电子装置，尽管当固体摄像器件的周边电路单元的有源元件工作时会出射光，但由于遮光部件抑制了光透射到光电转换单元中，所以提高了固体摄像器件的图像质量。以这样的方式，能够提供可以获得高图像质量的电子装置。附图说明图1是图示了适用于本专利技术实施方案的MOS型固体摄像器件的示例的概略结构示例图。图2A是相关技术的固体摄像器件的示意图，图2B和图2C是本专利技术实施方案的固体摄像器件的示意图。图3是图示了本专利技术实施方案的固体摄像器件的第一实施例的概略结构图。图4A是图示了本专利技术第一实施例的遮光部件的示例的概略截面图；图4B是图示了本专利技术第一实施例的遮光部件的示例的概略平面图。图5A是图示了本专利技术第一实施例的遮光部件的另一示例的概略平面图；图5B是沿着图5A中的线VB-VB观察到的截面图。图6是图示了第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体摄像器件，其包括：像素区域，所述像素区域形成于第一基板的光入射侧，且在所述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，所述电路单元形成于第二基板中，并位于所述第一基板中的所述多个像素之中的至少一个像素的下方；第一多层布线层，所述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，所述第二多层布线层形成在所述第二基板的一侧，其中，所述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，所述第一基板与所述第二基板是堆叠的；其中，所述第一布线位于所述第二布线的上方，所述第一多层布线层被配置在所述像素区域与所述电路单元之间，且在第一方向上延伸的所述第一布线与在所述第一方向上延伸的所述第二布线重叠。

【技术特征摘要】
2010.09.15 JP 2010-2068901.一种固体摄像器件，其包括：像素区域，所述像素区域形成于第一基板的光入射侧，且在所述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，所述电路单元形成于第二基板中，并位于所述第一基板中的所述多个像素之中的至少一个像素的下方；第一多层布线层，所述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，所述第二多层布线层形成在所述第二基板的一侧，其中，所述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，所述第一基板与所述第二基板是堆叠的；其中，所述第一布线位于所述第二布线的上方，所述第一多层布线层被配置在所述像素区域与所述电路单元之间，且在第一方向上延伸的所述第一布线与在所述第一方向上延伸的所述第二布线重叠。2.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述第一布线和所述第二布线均连接至至少一个像素或伪布线。3.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述第一布线和所述第二布线均由对光进行反射的反射部件或对光进行吸收的吸收部件形成。4.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述第一布线和所述第二布线均包括钨(W)、铜(Cu)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)和/或碳(C)中的至少一者。5.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述第一布线和所述第二布线均对光进行反射和散射。6.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述第一布线与所述第二布线重叠的第一距离大于第二距离，其中，所述第二距离是所述第一布线与所述第二布线之间的距离。7.根据权利要求17所述的固体摄像器件，其中，所述电路单元包括多个第二晶体管。8.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述固体摄像器件是背侧照射型固体摄像器件。9.一种电子装置，其包括：固体摄像器件，所述固体摄像器件包括：像素区域，所述像素区域形成于第一基板的光入射侧，且在所述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，所述电路单元形成于第二基板中，并位于所述第一基板中的所述多个像素之中的至少一个像素的下方，第一多层布线层，所述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，所述第二多层布线层形成在所述第二基板的一侧，其中，所述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...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林正治，工藤义治，佐野拓也，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP