[發明專利]固體攝像器件、固體攝像器件制造方法以及電子裝置

有效

• 申請號: 201110065569.2
• 申請日: 2011-03-17
• 公開（公告）號: CN102201417A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 清田幸弘;馬渕圭司
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/335
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 陳桂香;武玉琴

相關申請的交叉參考

本申請包含與2010年3月24日向日本專利局提交的日本優先權專利申請JP?2010-068879的公開內容相關的主題，在此將該優先權專利申請的全部內容以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及固體攝像器件、用于制造該固體攝像器件的方法、以及用作設有該固體攝像器件的照相機等的電子裝置。

背景技術

作為固體攝像器件(圖像傳感器)，已知的有互補型金屬氧化物半導體(Complementary?Metal?Oxide?Semiconductor，CMOS)固體攝像器件。由于能夠在低電壓和低電力消耗下對CMOS固體攝像器件進行驅動，因而CMOS固體攝像器件已經被用在數碼照相機、數碼攝像機、各種移動終端裝置(例如裝配有照相機的手機)等裝置中。

CMOS固體攝像器件中的每個像素包括作為受光的光電轉換部的光電二極管和用于輸出信號的多個像素晶體管。一般地，輸出信號被累積在硅基板中的雜質擴散層(該雜質擴散層被稱作浮動擴散部(FD))中，然后被放大晶體管放大，之后被輸出。

近來，作為用于使圖像傳感器的動態范圍加寬的技術，公開了這樣一種技術：該技術中，除了設有浮動擴散部(FD)以外，在基板上還形成有電容元件，并且在這些電容元件中也累積電荷。該項技術公開于《Japanese?Journal?of?Applied?Physics》，vol.47，No.7，pp.5390-5395，(2008)(《日本應用物理雜志》，第47卷，第7期，第5390-5395頁，2008年)以及《Technical?Digest?of?VLSI?Circuit?Technology》，pp.180-181，(2009)(《VLSI電路工藝的技術匯編》，第180-181頁，2009年)中，這里，每個像素都包括有光電二極管、用于輸出信號的多個像素晶體管和用于累積電荷的電容元件。

圖18圖示了上述《VLSI電路工藝的技術匯編》第180-181頁(2009年)中所公開的設有電容元件的像素的布局。在該CMOS固體攝像器件中，在一個像素111內形成有光電二極管PD和多個像素晶體管(即，傳輸晶體管Tr1、復位晶體管Tr2、放大晶體管Tr3、列選擇晶體管Tr4和電容選擇晶體管Tr5)。T表示傳輸柵極電極，FD表示浮動擴散部，S表示電容選擇柵極電極，R表示復位柵極電極，SF表示放大柵極電極，X表示列選擇柵極電極。另外，在像素111中形成有用于累積電荷的電容元件112。電容元件112的一端連接至復位晶體管Tr2與電容選擇晶體管Tr5二者的共用源極/漏極區域113，而電容元件112的另一端接地或者與電源VDD連接。垂直信號線(未圖示)與列選擇晶體管Tr4一側的源極/漏極區域114連接。

另外，另一方面，例如在日本專利第4123415號、日本專利申請公開公報特開第2003-31785號和第2006-245499號中公開了這樣一種背面照射型CMOS固體攝像器件：其中，為了實現CMOS固體攝像器件的高靈敏度而將布線形成在半導體基板正面側上，并利用從半導體基板背面側入射的光來進行圖像攝取。在背面照射型CMOS固體攝像器件的情形下，如日本專利第4123415號的圖4所示，不管入射到光電二極管上的光是怎么樣的，可以將半導體基板正面的布線層置于光電二極管的正上方。

另外，近來，日本專利申請公開公報特開第2002-44527號和第2006-49361號等中公開了這樣一種模塊：該模塊中，將CMOS固體攝像器件芯片和邏輯LSI芯片三維地層疊著。在該技術中，通過使用凸塊連接(bump?connection)，將固體攝像器件芯片層疊到安裝有A/D轉換器或存儲器的芯片上，從而實現小型化。

圖19圖示了其中層疊有第一半導體芯片116和第二半導體芯片117的CMOS固體攝像器件115，第一半導體芯片116包括按照二維陣列形狀排列有多個像素的攝像區域，并且第二半導體芯片117上形成有邏輯電路。在第二半導體芯片117中，形成有存儲器118和模擬/數字轉換器(以下稱作A/D轉換器)等。另外，在第二半導體芯片117中，形成有區域119以及其他電路，第一半導體芯片116將會被層疊在該區域119中。

另外，日本專利申請公開公報特開第2008-147333號等還公開了一種CMOS固體攝像器件：在該器件中，從光電轉換部中透過的光被反射從而再次入射到光電轉換部上。