固体摄像装置和固体摄像装置的制造方法制造方法及图纸

一种固体摄像装置包括第一半导体层、第二半导体层和外部端子。第一半导体层具有像素区域和设置在像素区域周围的外围区域，在像素区域中布置有多个像素。第二半导体层堆叠在第一半导体层上，并且在第二半导体层上设置有与像素连接的像素电路。外部端子设置在开口内部，开口从第一半导体层的外围区域引导至第二半导体层。第一隔离器和第二隔离器设置在固体摄像装置的外围区域中。第一隔离器在外围区域设置在第一半导体层上，并且围绕开口的外围的至少一部分。第二隔离器设置在第二半导体层的与外围区域相对应的区域中，并且围绕开口的外围的至少一部分。的至少一部分。的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体摄像装置和固体摄像装置的制造方法


[0001]本公开涉及固体摄像装置和固体摄像装置的制造方法。

技术介绍

[0002]专利文献1公开了一种作为半导体装置的固体摄像装置。固体摄像装置形成为具有其中第一部分和第二部分彼此接合的复合芯片结构。第一部分由诸如晶体管等半导体元件形成。第二部分由以二维阵列形式设置的多个摄像元件形成。在设置在第二部分上的多个摄像元件中的各者的周围，形成穿透半导体层的开口。在开口中，设置外部耦合电极。在半导体层中的开口周围，通过深沟槽隔离进一步形成绝缘结构体。即使连接至外部耦合电极的配线与开口的内壁接触，绝缘体结构也确保相对于形成在半导体层中的元件的绝缘状态。因此，可以防止泄漏现象。此外，通过绝缘结构体增强了半导体层的机械强度，这使得可以减少由配线的接合引起的裂纹。此外，可以抑制由切片引起的芯片端部处的碎裂。
[0003]引文文献列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本未审查专利申请公开第2020
‑
181953号

技术实现思路

[0006]在上述固体摄像装置的制造方法中，单独添加形成沟槽的步骤、在沟槽中形成绝缘膜的步骤和其他步骤，以在外部耦合电极周围形成绝缘结构体。因此，需要采取措施来解决包括固体摄像装置的制造步骤的数量增加和绝缘结构体的复杂结构在内的问题。
[0007]本公开提供了一种使得能够容易地实现设置在外部端子周围的绝缘结构体结构的固体摄像装置，以及使得能够减少绝缘结构体的制造步骤的数量的固体摄像装置的制造方法。
[0008]根据本公开的第一实施方案的固体摄像装置包括：第一半导体层，所述第一半导体层具有像素区域和外围区域，在所述像素区域中布置有多个像素，并且所述外围区域设置在所述像素区域周围；第二半导体层，其在与所述像素的光入射侧相对的一侧堆叠在所述第一半导体层上，所述第二半导体层设置有与所述多个像素连接的像素电路；外部端子，所述外部端子设置在开口中，所述开口从所述第一半导体层的外围区域与所述第二半导体层连通；第一隔离器，其设置在所述第一半导体层中的所述外围区域内，所述第一隔离器围绕所述开口的外围的至少一部分；以及第二隔离器，所述第二隔离器设置在所述第二半导体层的与所述外围区域相对应的区域中，所述第二隔离器围绕所述开口的所述外围的至少一部分。
[0009]根据本公开的第二实施方案，一种固体摄像装置的制造方法，包括：在第一半导体层的像素区域中形成像素隔离器，并且形成第一隔离器，所述像素隔离器将多个像素彼此隔离，并且所述第一隔离器围绕开口的外围的至少一部分，所述开口与设置在所述像素区域周围的外围区域内的外部端子连通；在所述第一半导体层的与所述像素的光入射侧相对
的一侧形成第二半导体层，所述第二半导体层设置有与所述像素连接的像素电路；以及在所述像素电路中形成电路隔离器，并且在所述外围区域内在所述第二半导体层中形成第二隔离器，所述电路隔离器在厚度方向上穿透所述第二半导体层，并且所述第二隔离器围绕所述开口的外围的至少一部分。
附图说明
[0010]图1是根据本公开的第一实施方案的固体摄像装置的示意性平面图。
[0011]图2是示出了图1所示的固体摄像装置的像素和像素电路的构成的电路图。
[0012]图3是图1所示的固体摄像装置的像素区域的纵向截面构成图。
[0013]图4是图1所示的固体摄像装置的外围区域的纵向截面构成图(沿图1所示的线A
‑
A截取的截面图)。
[0014]图5是图1所示的固体摄像装置的外围区域的纵向截面构成图(沿图1所示的线B
‑
B截取的截面图)。
[0015]图6是设置在图1所示的固体摄像装置的外围区域内的外部端子和隔离器(绝缘结构体)的放大平面图。
[0016]图7是用于说明根据第一实施方案的固体摄像装置的制造方法的第一步骤的截面图。
[0017]图8是与图7相对应的第二步骤的截面图。
[0018]图9是与图7相对应的第三步骤的截面图。
[0019]图10是与图7相对应的第四步骤的截面图。
[0020]图11是与图7相对应的第五步骤的截面图。
[0021]图12是与图7相对应的第六步骤的截面图。
[0022]图13是与图7相对应的第七步骤的截面图。
[0023]图14是与图7相对应的第八步骤的截面图。
[0024]图15是与图7相对应的第九步骤的截面图。
[0025]图16是与图7相对应的第十步骤的截面图。
[0026]图17是与图7相对应的第十一步骤的截面图。
[0027]图18是与图7相对应的第十二步骤的截面图。
[0028]图19是与图7相对应的第十三步骤的截面图。
[0029]图20是与图7相对应的第十四步骤的截面图。
[0030]图21是与图7相对应的第十五步骤的截面图。
[0031]图22是与图7相对应的第十六步骤的截面图。
[0032]图23是根据第一实施方案的变形例的外部端子和隔离器的放大平面图，其对应于图6。
[0033]图24是根据本公开第二实施方案的固体摄像装置的外围区域的纵向截面构成图，其对应于图4。
[0034]图25是在图24所示的固体摄像装置的外围区域内设置的外部端子和隔离器的放大平面图，其对应于图4。
[0035]图26是根据本公开第三实施方案的固体摄像装置的外围区域的纵向截面构成图，
其对应于图4。
[0036]图27是在图26所示的固体摄像装置的外围区域内设置的外部端子和隔离器的放大平面图，其对应于图4。
[0037]图28是根据本公开第四实施方案的固体摄像装置的外围区域的纵向截面构成图，其对应于图4。
[0038]图29是在图28所示的固体摄像装置的外围区域内设置的外部端子和隔离器的放大平面图，其对应于图4。
[0039]图30是根据本公开第五实施方案的固体摄像装置的外围区域的纵向截面构成图，其对应于图4。
[0040]图31是在图30所示的固体摄像装置的外围区域内设置的外部端子和隔离器的放大平面图，其对应于图4。
[0041]图32是根据本公开第六实施方案的固体摄像装置的外围区域的纵向截面构成图，其对应于图4。
[0042]图33是根据本公开第七实施方案的固体摄像装置的外围区域的纵向截面构成图，其对应于图4。
[0043]图34是示出了车辆控制系统的示意性构成示例的框图。
[0044]图35是辅助说明车外信息检测部和摄像部的安装位置的示例的图。
[0045]图36是示出了内窥镜手术系统的示意性构成示例的图。
[0046]图37是示出了摄像头和相机控制单元(CCU)的功能构成示例的框图。
具体实施方式
[0047]现在这里将参照附图详细说明本公开的实施方案。需要注意的是，按照以下顺序进行说明。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固体摄像装置，包括：第一半导体层，所述第一半导体层具有像素区域和外围区域，在所述像素区域中布置有多个像素，并且所述外围区域设置在所述像素区域周围；第二半导体层，其在与所述像素的光入射侧相对的一侧堆叠在所述第一半导体层上，所述第二半导体层设置有与所述像素连接的像素电路；外部端子，所述外部端子设置在开口中，所述开口从所述第一半导体层的所述外围区域与所述第二半导体层连通；第一隔离器，其在所述外围区域内设置在所述第一半导体层中，所述第一隔离器围绕所述开口的外围的至少一部分；以及第二隔离器，其在与所述外围区域相对应的区域中设置在所述第二半导体层，所述第二隔离器围绕所述开口的外围的至少一部分。2.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述第一隔离器围绕所述开口的整个外围。3.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述第二隔离器围绕所述开口的整个外围。4.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述第一隔离器以所述开口为中心设置在设置有所述第二隔离器的位置的外侧的位置处。5.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述第一隔离器以所述开口为中心设置在与设置有所述第二隔离器的位置相同的位置处。6.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述第一隔离器以所述开口为中心设置在设置所述有第二隔离器的位置的内侧的位置处。7.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述第一隔离器包括：第一沟槽，所述第一沟槽从所述第一半导体层的所述光入射侧沿厚度方向形成；和绝缘体，所述绝缘体形成在所述第一沟槽中。8.根据权利要求7所述的固体摄像装置，其中，所述绝缘体形成为包括多层。9.根据权利要求8所述的固体摄像装置，其中，所述第一隔离器包括：第一沟槽，所述第一沟槽从所述第一半导体层的所述光入射侧沿厚度方向形成；绝缘体，所述绝缘体形成在所述第一沟槽中；以及埋置在所述绝缘体中的金属或多晶硅。10.根据权利要求7所述的固体摄像装置，其中，所述第一沟槽穿透所述第一半导体层。11.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：冨田知大，财津光一郎，津川英信，山元纯平，
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：