[發明專利]半導體裝置及其制造方法、固態攝像裝置及電子設備

有效

• 申請號: 201310010898.6
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103219344B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 脅山悟;尾崎裕司
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 焦玉恒

技術領域

本公開涉及例如包括層疊多種類型的半導體芯片的半導體裝置、制造該半導體裝置的方法、固態攝像裝置及電子設備。

背景技術

近來，已經提出諸如電荷耦合器件（CCD）或互補金屬氧化物半導體（CMOS）圖像傳感器的固態攝像裝置，固態攝像裝置例如包括層疊的不同類型的半導體芯片，如日本專利特開第2010-245506號公報（JP2010-245506A）所述。在JP2010-245506A的固態攝像裝置中，兩種類型的半導體芯片接合在一起，且然后提供在芯片上的連接焊盤通過貫通電極彼此電連接。具體而言，為芯片的每個焊盤提供貫通電極，并且通過所謂的鑲嵌工藝形成嵌入式互連，用于這樣的貫通電極之間的連接。

發明內容

在芯片用如上所述的貫通電極彼此連接的情況下，因為每個芯片具有包括例如硅的半導體基板，所以作為導電材料的貫通電極形成為貫穿半導體基板。結果，難以確保該貫通電極和該半導體基板之間的絕緣。另外，貫通電極的高度（長度）自身增加，導致配線電容的增加。因此，所希望的是實現在諸如半導體芯片或晶片的器件基板之間具有優良電連接的半導體裝置。

所希望的是提供在不同的器件基板之間允許確保優良電連接的半導體裝置、制造半導體裝置的方法、固態攝像裝置及電子設備。

根據本公開實施例的半導體裝置包括：第一器件基板，包括第一半導體基板和第一配線層，該第一配線層提供在該第一半導體基板的一個表面側上；第二器件基板，包括第二半導體基板和第二配線層，該第二器件基板接合到該第一器件基板，并且該第二配線層提供在該第二半導體基板的一個表面側上；貫通電極，貫穿該第一器件基板和該第二器件基板的部分或全部，并且將該第一配線層和該第二配線層彼此電連接；以及絕緣層，設置成與該貫通電極相對，并且貫穿該第一半導體基板和該第二半導體基板之一。

根據本公開實施例的半導體裝置的制造方法包括：將第一器件基板接合到第二器件基板，該第一器件基板包括第一半導體基板和第一配線層，該第一配線層提供在該第一半導體基板的一個表面側上，該第二器件基板包括第二半導體基板和第二配線層，并且該第二配線層提供在該第二半導體基板的一個表面側上；形成貫通電極，該貫通電極貫穿該第一器件基板和該第二器件基板的部分或全部，并且將該第一配線層和該第二配線層彼此電連接；以及形成絕緣層，該絕緣層形成為與該貫通電極相對并且貫穿該第一半導體基板和該第二半導體基板之一。

在根據本公開上述各實施例的半導體裝置及其制造方法中，第一器件基板和第二器件基板彼此接合，其中第一配線層和第二配線層通過貫通電極彼此電連接，并且該絕緣層提供為貫穿第一半導體基板和第二半導體基板之一。這容易確保該半導體基板和該貫通電極之間的絕緣。另外，減少該第一和第二配線層之間的配線距離，導致配線電容的減少。

根據本公開實施例的固態攝像裝置提供有半導體裝置。該半導體裝置包括：第一器件基板，包括第一半導體基板和第一配線層，該第一配線層提供在該第一半導體基板的一個表面側上；第二器件基板，包括第二半導體基板和第二配線層，該第二器件基板接合到該第一器件基板，并且該第二配線層提供在該第二半導體基板的一個表面側上；貫通電極，貫穿該第一器件基板和該第二器件基板的部分或全部，并且將該第一配線層和該第二配線層彼此電連接；以及絕緣層，設置成與該貫通電極相對，并且貫穿該第一半導體基板和該第二半導體基板之一。

根據本公開實施例的電子設備提供有固態攝像裝置。該固態攝像裝置提供具有半導體裝置。該半導體裝置包括：第一器件基板，包括第一半導體基板和第一配線層，該第一配線層提供在該第一半導體基板的一個表面側上；第二器件基板，包括第二半導體基板和第二配線層，該第二器件基板接合到該第一器件基板，并且該第二配線層提供在該第二半導體基板的一個表面側上；貫通電極，貫穿該第一器件基板和該第二器件基板的部分或全部，并且將該第一配線層和該第二配線層彼此電連接；以及絕緣層，設置成與該貫通電極相對，并且貫穿該第一半導體基板和該第二半導體基板之一。

根據上述本公開各實施例的半導體裝置及其制造方法，第一和第二半導體基板彼此接合，其中該第一和第二配線層通過貫通電極彼此電連接，并且該絕緣層提供為貫穿該第一和第二半導體基板之一。結果，在確保該半導體基板和該貫通電極之間絕緣的同時，減小了該第一和第二配線層之間的配線電容。因此，確保了不同器件基板之間優良的電連接。