摄像装置制造方法及图纸

根据本发明专利技术实施例的第一摄像装置包括第一基板、第二基板和贯通配线。所述第一基板包括：设置在第一半导体基板中的用于构成传感器像素的光电转换部和第一晶体管。所述第二基板层叠在所述第一基板上，且包括：设置在具有与所述第一基板相对着的一个表面的第二半导体基板中的用于构成所述传感器像素的第二晶体管及在层叠方向上贯穿所述第二半导体基板的开口。所述第二基板具有用于调整所述第二晶体管的阈值电压的调整部，所述调整部形成在所述开口的位于所述第二晶体管的栅极附近的侧面上和/或所述第二半导体基板的所述一个表面的与所述第一晶体管相对着的区域上。所述贯通配线设置在所述开口内，用于将所述第一基板和所述第二基板电气连接。述第二基板电气连接。述第二基板电气连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像装置


[0001]本专利技术涉及一种具有三维构造的摄像装置。

技术介绍

[0002]过去，具有二维构造的摄像装置的每个像素的面积微细化已经由于微细化工艺的引入和安装密度的提高而有所实现。近年来，为了实现摄像装置的更微细化及像素的高密度化，已经开发出了具有三维构造的摄像装置。在具有三维构造的摄像装置中，例如，层叠有包括多个传感器像素的半导体基板和包括信号处理电路的半导体基板。上述信号处理电路对利用各个传感器像素获得的信号进行处理。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利申请特开第2010
‑
245506号

技术实现思路

[0006]顺便提及地，对于具有三维构造的摄像装置，期望拥有更高的图像质量。
[0007]人们期望可以提供一种能够提高图像质量的摄像装置。
[0008]根据本专利技术一个实施例的第一摄像装置包括第一基板、第二基板和贯通配线。所述第一基板包括设置在第一半导体基板中的光电转换部和第一晶体管，所述光电转换部和所述第一晶体管用于构成传感器像素。所述第二基板层叠在所述第一基板上。所述第二基板包括设置在具有与所述第一基板相对着的一个表面的第二半导体基板中的第二晶体管和开口。所述第二晶体管用于构成所述传感器像素。所述开口在层叠方向上贯穿所述第二半导体基板。所述第二基板具有用于调整所述第二晶体管的阈值电压的调整部，所述调整部形成在所述开口的位于所述第二晶体管的栅极附近的侧面上和/或所述第二半导体基板的所述一个表面的与所述第一晶体管相对着的区域上。所述贯通配线设置在所述开口内。所述贯通配线将所述第一基板和所述第二基板电气连接。
[0009]根据本专利技术一个实施例的第二摄像装置包括第一基板、第二基板、贯通配线和第二晶体管。所述第一基板包括设置在第一半导体基板中的光电转换部和第一晶体管，所述光电转换部和所述第一晶体管用于构成传感器像素。所述第二基板层叠在所述第一基板上。所述第二基板具有设置在第二半导体基板中的开口，所述开口在层叠方向上贯穿所述第二半导体基板，并且在所述开口内填充有绝缘膜。所述贯通配线贯通所述绝缘膜。所述贯通配线将所述第一基板和所述第二基板电气连接。所述第二晶体管在所述第二半导体基板中用于构成所述传感器像素。所述第二晶体管包括栅极，所述栅极的至少与所述贯通配线相邻的端部埋入在所述绝缘膜中。
[0010]根据本专利技术一个实施例的第三摄像装置包括第一基板、第二基板、和贯通配线。所述第一基板包括设置在第一半导体基板中的光电转换部和第一晶体管，所述光电转换部和所述第一晶体管用于构成传感器像素。所述第二基板层叠在所述第一基板上。所述第二基
板包括设置在第二半导体基板中的第二晶体管和开口，所述第二晶体管用于构成所述传感器像素，所述开口在层叠方向上贯穿所述第二半导体基板。所述贯通配线设置在所述开口内。所述贯通配线将所述第一基板和所述第二基板电气连接。所述贯通配线在平面图中的与第一中心线的位置不同的位置处具有第二中心线，所述第一中心线沿延伸方向均等地分割所述第二晶体管的栅极，所述第二中心线沿与所述第一中心线的方向相同的方向均等地分割所述贯通配线。
[0011]在根据本专利技术一个实施例的第一摄像装置中，在所述开口的位于所述第二晶体管的栅极附近的侧面上和/或在所述第二半导体基板的与所述第一晶体管相对着的区域上设置有用于调整所述第二晶体管的阈值电压的调整部。在根据本专利技术一个实施例的第二摄像装置中，设置于所述第二半导体基板中的所述第二晶体管的所述栅极的与用于将所述第一基板和所述第二基板电气连接的所述贯通配线相邻的端部埋入在填充于所述开口内的所述绝缘膜中，所述开口贯穿所述第二半导体基板，所述贯通配线贯通所述开口。在根据本专利技术一个实施例的第三摄像装置中，在所述第二半导体基板中贯穿地设置有所述开口，在层叠方向上贯通所述开口且用于将所述第一基板和所述第二基板电气连接的所述贯通配线设置在从沿延伸方向把设置于所述第二半导体基板中的所述第二晶体管的所述栅极均等地分割的中心线偏移的位置处。藉此，降低了贯通配线的电场针对邻近布置着的第二晶体管的影响以及第一晶体管的电场针对邻近布置着的第二晶体管的影响。
附图说明
[0012]图1是示出了根据本专利技术第一实施例的摄像装置的功能构造的示例的框图。
[0013]图2是示出了图1所示的摄像装置的概略性构造的平面示意图。
[0014]图3是示出了沿图2所示的III
‑
III
′
线截取的截面构造的示意图。
[0015]图4是图1所示的像素共用单元的等效电路图。
[0016]图5是示出了多个像素共用单元与多条垂直信号线之间的连接模式的示例的图。
[0017]图6是示出了图3所示的摄像装置的具体构造的示例的截面示意图。
[0018]图7A是示出了图6所示的第一基板的主要部分的平面构造的示例的示意图。
[0019]图7B是示出了图7A所示的第一基板的主要部分再加上焊盘部的平面构造的示意图。
[0020]图8是示出了图6所示的第二基板(半导体层)的平面构造的示例的示意图。
[0021]图9是示出了图6所示的第一配线层再加上像素电路和第一基板的主要部分的平面构造的示例的示意图。
[0022]图10是示出了图6所示的第一配线层再加上第二配线层的平面构造的示例的示意图。
[0023]图11是示出了图6所示的第二配线层再加上第三配线层的平面构造的示例的示意图。
[0024]图12是示出了图6所示的第三配线层再加上第四配线层的平面构造的示例的示意图。
[0025]图13是用于说明图1所示的摄像装置的主要部分的构造的立体图。
[0026]图14A是示出了沿图13中的I
‑
I线截取的截面构造的示意图。
[0027]图14B是示出了沿图13中的II
‑
II线截取的截面构造的示意图。
[0028]图15A是用于说明作为比较例的因为是否对贯通配线施加了偏压而导致的像素晶体管的特性变化的图。
[0029]图15B是用于说明在具有图14A所示构造的半导体装置中因为是否对贯通配线施加了偏压而导致的像素晶体管的特性变化的图。
[0030]图16A是用于说明图14A所示的调整部的制造步骤的示例的截面示意图。
[0031]图16B是示出了图16A之后的步骤的截面示意图。
[0032]图16C是示出了图16B之后的步骤的截面示意图。
[0033]图16D是示出了图16C之后的步骤的截面示意图。
[0034]图16E是示出了图16D之后的步骤的截面示意图。
[0035]图16F是示出了图16E之后的步骤的截面示意图。
[0036]图17A是用于说明图14A所示的调整部的制造步骤的另一示例的截面示意图。
[0037]图17B是用于说明图17A之后的步骤的截面示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种摄像装置，包括：第一基板，所述第一基板包括设置在第一半导体基板中的光电转换部和第一晶体管，所述光电转换部和所述第一晶体管用于构成传感器像素；第二基板，所述第二基板层叠在所述第一基板上，所述第二基板包括设置在具有与所述第一基板相对着的一个表面的第二半导体基板中的第二晶体管和开口，所述第二晶体管用于构成所述传感器像素，所述开口在层叠方向上贯穿所述第二半导体基板，所述第二基板具有用于调整所述第二晶体管的阈值电压的调整部，所述调整部形成在所述开口的位于所述第二晶体管的栅极附近的侧面上和/或所述第二半导体基板的所述一个表面的与所述第一晶体管相对着的区域上；以及贯通配线，所述贯通配线设置在所述开口内，用于将所述第一基板和所述第二基板电气连接。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述调整部形成在所述第二半导体基板的所述开口的所述侧面的整个面上。3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述调整部形成在所述第二半导体基板的所述一个表面的整个面上。4.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述调整部包括掺杂有p型杂质的杂质区域。5.根据权利要求4所述的摄像装置，其中，在所述杂质区域中掺杂有硼(B)。6.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述调整部由金属氧化物膜形成。7.根据权利要求6所述的摄像装置，其中，所述金属氧化物膜是氧化铝膜、氧化铪膜、氧化钇膜或氧化镧膜。8.一种摄像装置，包括：第一基板，所述第一基板包括设置在第一半导体基板中的光电转换部和第一晶体管，所述光电转换部和所述第一晶体管用于构成传感器像素；第二基板，所述第二基板层叠在所述第一基板上，所述第二基板具有设置在第二半导体基板中的开口，所述开口在层叠方向上贯穿所述第二半导体基板，并且在所述开口内填充有绝缘膜；贯通配线，所述贯通配线贯通所述绝缘膜，用于将所述第一基板和所述第二基板电气连接；以及第二晶体管，其在所述第二半导体基板中用于构成所述传感器像素，所述第二晶体管包括栅极，所述栅极的至少与所述贯通配线相邻的端部埋入在所述绝缘膜中。9.根据权利要求8的摄像装置，其中，所述栅极的埋入在所述绝缘膜中的所述端部延伸到所述第二半导体基板的与所述第一基板相对着的一个表面。10.一种摄像装置，包括：第一基板，所述第一基板包括设置在第一半导体基板中的光电转换部和第一晶体管，所述光电转换部和所述第一晶体管用于构成传感器像素；
第二基板，所述第二基板层叠在所述第一基板上，所述第二基板包...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂直树，森茂贵，冈本晋太郎，中川进次，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：