[發明專利]固體攝像器件和電子裝置

有效

• 申請號: 201310717034.8
• 申請日: 2010-08-10
• 公開（公告）號: CN103745983B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 松沼健司
• 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: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司11290
• 代理人: 曹正建,陳桂香

本申請是申請日為2010年8月10日、發明名稱為“固體攝像器件、其制造方法以及電子裝置”的第201010249688.9號專利申請的分案申請。

相關申請的交叉參考

本申請包含與2009年8月28日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP2009-198118的公開內容相關的主題，在此將該在先申請的全部內容以引用的方式并入本文。

技術領域

本發明涉及固體攝像器件，具體地說涉及通過堆疊多個基板而形成的固體攝像器件。本發明也涉及使用該固體攝像器件的電子裝置。

背景技術

固體攝像器件粗略地劃分成以電荷耦合器件(Charge?Coupled?Device，CCD)圖像傳感器為代表的電荷輸運固體攝像器件和以互補金屬氧化物半導體(Complementary?Metal?Oxide?Semiconductor，CMOS)圖像傳感器為代表的放大式固體攝像器件。

形成CCD固體攝像器件的每個像素包括由光電二極管形成并且產生響應于接收到的光的信號電荷的感光部，以及CCD結構中的在垂直方向上傳輸感光部所產生的信號電荷的垂直傳輸電阻器。例如，垂直傳輸電阻器部形成為對應二維布置的感光部的各列。CCD結構中的水平傳輸電阻器設置在垂直傳輸電阻器之后的級中。輸出電路設置在水平傳輸電阻器之后的級中。在如上所述構成的CCD固體攝像器件中，感光部產生的信號電荷通過垂直傳輸電阻器對應各行被讀出，以在垂直方向上傳輸，然后通過水平傳輸電阻器水平地傳輸到輸出電路。傳輸到輸出電路的信號電荷被放大以作為像素信號輸出。

形成CMOS固體攝像器件的每個像素包括由光電二極管制成的感光部、讀出感光部所產生的信號電荷的浮動擴散結和多個MOS晶體管。多個MOS晶體管包括傳輸晶體管、復位晶體管、放大晶體管和選擇晶體管(根據需要)。各MOS晶體管連接到多層上布線層中期望的布線層。在CMOS固體攝像器件中，浮動擴散結針對各像素讀出感光部所產生的并且累積在感光部中的信號電荷。之后，浮動擴散結讀出的信號電荷被放大晶體管放大，然后作為像素信號被選擇晶體管選擇性地輸出到形成在多層布線層中的垂直信號線。

近年來已經減小了固體攝像器件的尺寸。例如，未審查的日本專利申請公開公報No.6-291355公開了具有堆疊結構的固體攝像器件，在該固體攝像器件中，MOS晶體管形成在單晶硅基板中，TFT光傳感器經由絕緣膜形成在光入射側的單晶硅基板上部。在該固體攝像器件中，TFT光傳感器和MOS晶體管形成在不同層中，這減小了器件的尺寸而沒有減小光接收區域。

固體攝像器件的制造受到在布線形成后只有低溫工藝適用的工藝限制。因此，在固體攝像器件中，首先必須通過離子注入在基板中形成構成感光部和MOS晶體管的雜質區域，最后形成連接到基板或期望的MOS晶體管的布線。在上述的具有堆疊結構的固體攝像器件中，在堆疊形成有期望的雜質區域的各層后，形成連接到各層的接觸部和布線。

例如，為了在具有堆疊結構的固體攝像器件中實現用于復位累積在感光部中的信號電荷的電子快門功能，由于工藝溫度限制，必須在光接收表面上形成電子快門功能所必需的布線和接觸部。然而，按照這種方式，盡管通過采用三維結構可以減小器件的尺寸，但是在布線和接觸部形成于光接收表面上的情況下光接收區域減小。因此，為了保持光接收區域，必須等量地增加像素面積，于是不能減小器件的尺寸。

發明內容

鑒于上述問題，期望提供一種固體攝像器件，通過使用三維結構，可以減小該固體攝像器件的尺寸而不減少光接收區域，在該固體攝像器件中，可將想要的電位提供給形成有感光部的基板，盡管存在工藝限制但可以實現該固體攝像器件，同時期望提供一種該固體攝像器件的制造方法。也期望提供一種使用該固體攝像器件的電子裝置。

根據本發明的實施例，提供一種固體攝像器件，其包括：第一基板，其包括感光部和位于所述感光部下方的溢流排放區，所述感光部根據接收到的光量產生信號電荷，所述信號電荷釋放到所述溢流排放區，在所述第一基板中，第一微襯墊形成為暴露于所述第一基板的非光入射表面側并電連接到所述溢流排放區；和第二基板，其布置在所述第一基板的非光入射表面側，在所述第二基板中，第二微襯墊形成為暴露于所述第二基板的光入射表面側。所述第一基板和所述第二基板堆疊起來，使得所述第一微襯墊和所述第二微襯墊彼此電連接。

根據本發明的實施例，提供一種電子裝置，其包括：光學透鏡；上述固體攝像器件，所述光學透鏡聚集的光入射在所述固體攝像器件上；以及信號處理電路，所述信號處理電路處理從所述固體攝像器件輸出的輸出信號。