[發明專利]固態成像元件、固態成像元件的制造方法和電子裝置

有效

• 申請號: 201210015542.7
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102623465B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 佐藤尚之
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 曲瑩

技術領域

本公開涉及一種通過使傳感器基板和電路基板的電極彼此接合的方式彼此層疊傳感器基板和電路基板從而形成的固態成像元件，該固態成像元件的制造方法，以及使用該固態成像元件的電子裝置。

背景技術

在包括于例如便攜式電話、數碼相機、或錄像放像機等電子裝置中的固態成像元件中，作為用于實現元件的進一步小型化和像素的高密度化的結構之一，提出了一種使光電轉換部和外圍電路部彼此層疊的三維結構。

在制造這種三維結構的固態成像元件時，例如，形成有具有光電轉換部的互補金屬氧化物半導體圖像傳感器(CIS)的傳感器基板和形成有外圍電路部的電路基板被彼此層疊。通過將引出到各基板的一側的表面的電極(結合片)配置成使得所述電極(結合片)彼此相對，然后在此狀態下進行熱處理，來進行這些基板的層疊。為了促進結合片通過熱處理的彼此接合，提前使包圍結合片的絕緣膜凹陷(以上描述參見例如日本專利特開2006-191081)。

另外，提出了這樣一種構成，其中傳感器基板和電路基板彼此層疊以消除兩個基板的內應力，從而防止如上所述地層疊的電路基板和傳感器基板中發生歪曲或翹曲(以上描述見例如日本專利特開2007-234725)。

然而，在具有上述構成的三維結構的固態成像元件中，當在傳感器基板上的電極和電路基板上的電極彼此相對的狀態下進行熱處理時，在傳感器基板的電極與電路基板的電極之間的接合面處易于出現空隙，從而減小電極之間的接合面積。電極之間的接合面積的這種減小是導致傳感器基板的電極與電路基板的電極之間的接觸阻力增大以及基板之間因接合面的機械強度的降低而發生的剝離的一個因素。

發明內容

因此，期望提供一種三維結構的固態成像元件，其能夠實現在通過以傳感器基板和電路基板兩者的電極彼此接合的方式將傳感器基板和電路基板彼此層疊從而形成的構造中確保電極之間的接合面積，并且改善可靠性。還期望提供這種固態成像元件的制造方法，以及通過使用這種固態成像元件使可靠性得到改善的電子裝置。

根據本技術的一實施例的固態成像元件，包括：配置且形成有光電轉換部的傳感器基板；和形成有用于驅動所述光電轉換部的電路的電路基板，所述電路基板層疊到所述傳感器基板。該固態成像元件還包括：傳感器側電極，被引出到所述傳感器基板的位于電路基板側的表面；和電路側電極，被引出到所述電路基板的位于傳感器基板側的表面。在該固態成像元件中，所述傳感器側電極和所述電路側電極在凸型電極被裝配到凹型電極中的狀態下彼此接合。

在這種構成的固態成像元件中，比起平面電極彼此接合的情況，具有凸型電極被裝配到凹型電極中的這種構成的傳感器側電極和電路側電極之間的接合面具有較大的接合面積。因此，即使在傳感器側電極和電路側電極之間的接合面處出現空隙時，也能夠確保充分的接合面積。

此外，一種根據本技術的一實施例的固態成像元件的制造方法進行以下步驟。首先，在配置且形成有光電轉換部的傳感器基板的一個主表面側上形成傳感器側電極。另外，在形成有用于驅動所述光電轉換部的電路的電路基板的一個主表面側上形成電路側電極。其次，在所述傳感器側電極和所述電路側電極彼此相對的狀態下，將所述傳感器基板和所述電路基板配置成彼此相對并彼此層疊，并且進行熱處理，從而使所述傳感器側電極和所述電路側電極彼此接合。在進行這些步驟的方法中，在形成所述傳感器側電極和所述電路側電極中一者的凸型電極被裝配到形成兩個電極中另一者的凹型電極中的狀態下，使所述傳感器基板和所述電路基板彼此層疊。

在以上制造方法中，通過將凸型電極裝配到凹型電極中，在自我對齊的基礎上使傳感器基板和電路基板層疊，能夠獲得具有上述構成的固態成像元件。

本技術的另外一個實施例是一種具有具有以上構成的固態成像元件的電子裝置。

如上所述，根據本技術，能夠在傳感器基板與電路基板以傳感器基板和電路基板兩者的電極彼此接合的方式彼此層疊的構成中，確保傳感器側電極與電路側電極之間的充分的接合面積。因此，抑制了接觸阻力的增大，并且確保了電極之間的接合強度，使得三維結構的固態成像元件以及使用該固態成像元件的電子裝置的可靠性能夠得到改善。

附圖說明

圖1是本技術所應用的固態成像元件的示意性結構圖；

圖2是第一實施例的固態成像元件的構成的主要部分截面圖；

圖3A、圖3B和圖3C是第一實施例中所使用的傳感器基板的制造方法的截面工藝視圖；

圖4A、圖4B、圖4C和圖4D是第一實施例中所形成的凸型電極的形成的主要部分截面工藝視圖；