[發明專利]半導體裝置、其制造方法以及電子設備

有效

• 申請號: 201410190371.0
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN104009054A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 高橋洋;梅林拓
• 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: 李晗;陳桂香

本申請是申請日為2010年10月22日、發明名稱為“半導體裝置、其制造方法以及電子設備”的申請號為201010516265.9專利申請的分案申請。

相關文件的交叉引用

本申請要求2009年10月29日向日本專利局提交的日本優先權專利申請JP2009-249327的優先權，將其全部內容通過引用并入此處。

技術領域

本發明涉及諸如固體攝像裝置的半導體裝置、其制造方法以及包括該固體攝像裝置的諸如相機的電子設備。

背景技術

作為固體攝像裝置，以諸如互補金屬氧化物半導體(CMOS)等MOS型圖像傳感器為代表的放大型固體攝像裝置已被人們使用。此外，以電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器為代表的電荷轉移型固體攝像裝置也被使用。這些固體攝像裝置廣泛地用于數字靜物相機、數字視頻相機等。近年來，作為安裝于諸如相機移動電話和個人數字助手(PDA)等移動設備中的固體攝像裝置，鑒于低電源電壓、低功耗等因素，許多MOS圖像傳感器已為人們所用。

MOS固體攝像裝置包括周邊電路區和像素陣列(像素區)，在所述像素陣列中，多個單位像素以二維陣列排列，每個單位像素具有用作光電轉換部的光電二極管和多個像素晶體管。每個像素晶體管由MOS晶體管形成，且單位像素具有三個晶體管，即傳輸晶體管、復位晶體管和放大晶體管，或具有四個晶體管，即包括選擇晶體管以及上述三個晶體管。

在此以前，作為上述MOS固體攝像裝置，人們提出了各種固體攝像裝置，在每個所述固體攝像裝置中，具有其中排列有像素的像素區的半導體芯片與其中形成有用于進行信號處理的邏輯電路的半導體芯片彼此電連接，以形成一個裝置。例如，在日本未審查專利申請公開公報2006-49361號中，公開了一種半導體模塊，其中在各個像素單元中具有微焊盤的背側照射圖像傳感器芯片與包括信號處理電路和微焊盤的信號處理芯片隔著微凸塊彼此連接。在日本未審查專利申請公開公報2007-13089號中，公開了一種裝置，其中包括攝像像素部、即包括背側照射MOS固體攝像元件的傳感器芯片與包括用于進行信號處理的周邊電路的信號處理芯片安裝于中介層(中間基板)上。在日本未審查專利申請公開公報2008-130603號中，公開了一種構造，其中設有圖像傳感器芯片、薄膜電路板以及用于進行信號處理的邏輯電路芯片。此外，還公開了在該構造中，邏輯電路芯片電連接于該薄膜電路板，且薄膜電路板通過經由圖像傳感器芯片的后表面的通孔而電連接于布線層。

在日本專利4000507號中，公開了一種固體攝像裝置，其中安裝于透明基板上的固體攝像元件設有貫通電極并電連接于經過該處的柔性電路板。此外，根據日本未審查專利申請公開公報2003-31785號，公開了一種背側照射固體攝像裝置，其中設有貫穿支撐基板的電極。

如日本未審查專利申請公開公報2006-49361號和2007-13089號以及日本專利2008-130603號所示，提出了將諸如圖像傳感器芯片和邏輯電路等不同類型的電路組合安裝的各種技術。相關技術的特征在于用于該目的的功能性芯片全部處于幾乎已完成的狀態，并且形成于一個芯片上，以便通過形成貫穿基板的通孔而彼此連接。

如上述相關固體攝像裝置所示，提出了通過以貫穿基板的連接導體連接于不同類型的芯片之間而形成半導體裝置的想法。然而，由于在確保絕緣的同時不得不在厚的基板中形成連接孔，因此考慮到用于加工連接孔和將連接導體填充于其中所必需的制造工藝的經濟成本，相信上述想法難以在實際中實現。

此外，為了形成具有大約1μm的直徑的小接觸孔，最終不得不減少上芯片的厚度。這種情況下，在減少厚度之前，必須進行諸如將上芯片粘合于支撐基板的步驟等復雜的步驟，因此會使成本不適宜地增加。此外，為了將連接導體填充到具有高縱橫比的連接孔中，不得不使用具有良好覆蓋特性的諸如鎢(W)膜的CVD膜作為連接導體，且因此使用于連接導體的材料受到限制。

為了獲得具有較好經濟效率并可容易地應用于大規模生產的制造工藝，不得不顯著地減少該連接孔的縱橫比以便于形成，此外，不使用特定的連接孔加工，而是優選地選擇在相關晶片制造工藝中所使用的加工技術。

此外，在固體攝像裝置等中，期望使圖像區和進行信號處理的邏輯電路形成為呈現出其充分的特性并使所述裝置的性能得到改善。

不僅對固體攝像裝置有上述期望，在具有不同類型的半導體集成電路的半導體裝置中，也期望半導體集成電路形成為呈現出其充分的特性并使半導體裝置的性能得到改善。