[發明專利]電子裝置和半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 201511009747.4
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN105633056B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 吉原郁夫;梅林拓;高橋洋;吉田博信
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L27/146;H01L21/48
• 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

本發明涉及電子裝置和半導體器件的制造方法。其中，一種電子裝置包括：第一半導體芯片和第二半導體芯片，第一半導體芯片和第二半導體芯片各自包括半導體基板和布線層，其中第一半導體芯片的第一絕緣層和第二半導體芯片第二絕緣層的相對表面彼此結合，并且在第一絕緣層和第二絕緣層的所述相對表面處不暴露第一半導體芯片的第一布線部和第二半導體芯片的第二布線部，并且其中，第一布線部與第二布線部通過在第一半導體芯片和第二半導體芯片的外圍區域處的導電部彼此電連接。根據本發明，能夠提高裝置的制造效率、降低成本、提高裝置的可靠性并能夠對裝置進行小型化。

分案申請

本申請是申請日為2011年8月26日、發明名稱為“半導體器件、其制造方法和電子裝置”的申請號為201110248341.7的專利申請的分案申請。

相關申請的交叉參考

本申請包含與2010年9月2日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP 2010-196639的公開內容相關的主題，在這里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

本發明涉及諸如固態攝像器件等半導體器件的制造方法，以及諸如相機等包括固態攝像器件的電子裝置。

背景技術

如數碼攝像機和數碼相機之類的電子裝置包括諸如固態攝像器件等半導體器件。例如，固態攝像器件的示例包括CMOS(互補型金屬氧化物半導體，Complementary MetalOxide Semiconductor)圖像傳感器和CCD(電荷耦合器件，Charge Coupled Device)圖像傳感器。

固態攝像器件設置成使得多個像素以陣列的方式形成在半導體基板的表面上。各個像素均設置有光電轉換部。例如，該光電轉換部是光電二極管，其在光接收表面上接收通過外部光學系統入射的光，并對所接收的光進行光電轉換，由此產生信號電荷。

在固態攝像器件中，CMOS圖像傳感器設置成使得各像素不僅包括光電轉換部，還包括像素晶體管。上述像素晶體管包括多個晶體管，像素晶體管讀取光電轉換部所產生的信號電荷，并將該信號電荷作為電信號輸出到信號線。CMOS圖像傳感器具有低功耗，因此其廣泛用于安裝有相機的移動電話和PDA(個人數字助理，Personal Digital Assistant)等移動裝置。

對于上述半導體器件，提出了“3維多層芯片結構(3-dimensional multiplayerchip structure)”，在該3維多層芯片結構中，具有不同功能的多個半導體芯片堆疊在一起并彼此電連接。

在“3維多層芯片結構”中，各個電路可最佳地形成為與各半導體芯片的功能相對應，因此能夠實現高功能性裝置。例如，傳感器電路和邏輯電路最佳地形成為分別與包括傳感器電路的半導體芯片和包括邏輯電路(具有用于處理信號的電路)的半導體芯片的各個功能相對應，因此，能夠制造高功能性固態攝像器件。在此，通過在半導體芯片的基板上設置穿透電極(penetration electrode)，來電連接多個半導體芯片(例如，參見日本未審查專利申請No.2006-49361和No.2007-13089)。

但是，在“3維多層芯片結構”中，需要形成穿透基板的深通孔，并同時保證絕緣，因此難以提高制造效率。

例如，為了形成大小為1μm的小孔，需要對基板進行薄化。然而，在此情況下，在薄化之前需要單獨地進行諸如將該基板結合到支撐基板等過程。因此，由于難以提高制造效率，所以增加了成本。此外，為了在具有高的長寬比(aspect ratio)的孔中嵌入導電材料，需要使用諸如鎢等覆蓋特性極好的導電材料。因此，導電材料的選擇有時會受到限制。

此外，在通過將電路表面彼此結合而實現各半導體芯片的電連接的情況下，如果基板為厚(例如，厚度為幾百μm)，則需要深孔的形成過程、引出電極的形成過程、焊球的形成過程等。因此，增加了成本。