[發明專利]固體攝像裝置、其制造方法以及電子設備

有效

• 申請號: 201110122248.1
• 申請日: 2011-05-11
• 公開（公告）號: CN102249178B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 太田和伸
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;H01L27/146;B81C1/00
• 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: 褚海英,武玉琴

相關申請的交叉引用

本發明包含2010年5月20日向日本專利局提交的日本專利申請JP2010-116461中公開的相關主題并要求其優先權，將其全部內容通過引用并入此處。

技術領域

本發明涉及固體攝像裝置、其制造方法和電子設備，具體地涉及一種形成為與MEMS(微機電系統)元件混合配置在同一芯片上的固體攝像裝置、其制造方法和電子設備。

背景技術

例如，諸如數字視頻電子設備、數字靜物電子設備等電子設備具有諸如CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器或CMOS(互補金屬氧化物硅晶體管)圖像傳感器等固體攝像裝置。

例如，日本專利特開2004-153503號(下面稱作專利文獻1)公開了一種將角速度傳感器部并入上述現有的固體攝像裝置中的相機模塊。具體來說，該相機模塊具有將角速度傳感器部安裝于攝像系統部的機殼/殼體上的構造。

在專利文獻1的相機模塊中，攝像系統部和角速度傳感器部彼此結合為相機模塊，然而不是設置在同一芯片上。于是，增加了安裝面積和安裝體積，并且難以減小裝置的尺寸。

例如，日本專利特開2009-139202號(下面稱作專利文獻2)公開了一種將CMOS電路和電容式MEMS元件集成在同一芯片上的半導體裝置。雖然CMOS電路和電容式MEMS元件集成在同一芯片上，但是該構造不是將固體攝像裝置和MEMS元件集成在同一芯片上的構造。

例如，日本專利特開2001-4658號公報(下面稱作專利文獻3)公開了一種構造，其中，通過晶片層疊來制造由MEMS元件形成的兩軸半導體加速度傳感器。

在專利文獻3中，例如，在制造兩軸半導體加速度傳感器的方法中，至少在半導體基板的背面和支撐基板的主表面的一個中形成凹部，隨后將半導體基板的背面側和支撐基板的主表面側彼此層疊。接下來，對半導體基板進行蝕刻以形成由半導體基板的一部分構成的支持部、重量部、梁和固定電極。

可通過諸如在半導體基板或支撐基板中形成凹部的處理、將半導體基板和支撐基板彼此層疊的處理、蝕刻半導體基板的處理等相對簡單的制造處理而提供具有高靈敏度的兩軸半導體加速度傳感器。

雖然通過晶片層疊形成了由MEMS元件構成的兩軸半導體加速度傳感器，但是該構造不是將固體攝像裝置和MEMS元件集成在同一芯片上的構造。

發明內容

此處公開了將MEMS元件設置在與固體攝像裝置相同的芯片上的一個以上發明。于是，通過將MEMS元件設置在與固體攝像裝置相同的芯片上，可使裝置小型化。

根據一個實施方式，固體攝像裝置包括基板、固體攝像器件和微機電系統(MEMS)器件。固體攝像器件和MEMS器件配置為形成于同一基板上。

根據一個實施方式，電子設備包括固體攝像裝置和用于對固體攝像裝置所產生的信號進行處理的電路。固體攝像裝置包括：(i)基板、(ii)固體攝像器件和(iii)微機電系統(MEMS)器件。固體攝像器件和MEMS器件形成于同一基板上。

根據一個實施方式，制造固體攝像裝置的方法包括：在器件基板上至少指定微機電系統(MEMS)器件區和固體攝像器件區；在MEMS器件區中形成MEMS器件；此外，在形成MEMS器件的同時，在固體攝像器件區中形成固體攝像器件。

根據一個實施方式，制造固體攝像裝置的方法包括：在器件基板上，至少指定微機電系統(MEMS)器件區和固體攝像器件區；在器件基板上形成絕緣層；在MEMS器件區中形成MEMS器件；在形成MEMS器件的同時，在固體攝像器件區中形成固體攝像器件；在絕緣層中形成間隙以使MEMS器件的部分露出；在MEMS器件區和固體攝像器件區上方固定支撐基板；此外，形成于MEMS器件區中并使MEMS器件的部分露出的間隙保留在絕緣層中。

附圖說明

圖1A是根據第一實施方式的固體攝像裝置的平面圖，并且圖1B是示意性截面圖；

圖2A是表示在根據第一實施方式的固體攝像裝置中設置的MEMS元件的細節的平面圖，并且圖2B～圖2E分別是沿圖2A中的線B-B’、C-C’、D-D’和E-E’的示意性截面圖；

圖3A～圖3N是表示制造根據第一實施方式的固體攝像裝置的方法的制造處理的示意性截面圖；

圖4是根據第二實施方式的固體攝像裝置的示意性截面圖；

圖5A是表示在根據第二實施方式的固體攝像裝置中設置的MEMS元件的細節的平面圖，并且圖5B是沿圖5A中的線F-F’的示意性截面圖；

圖6A～圖6R是表示制造根據第二實施方式的固體攝像裝置的方法的制造處理的示意性截面圖；