[發明專利]具有堆疊的成像晶圓和數字晶圓的圖像傳感器

有效

• 申請號: 201710280132.8
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107919370B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: J·M·雷諾
• 申請（專利權）人: 意法半導體（RD）有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種電子設備，包括：

第一集成電路裸片，所述第一集成電路裸片具有形成于其中的至少一個光電二極管和用于所述至少一個光電二極管的讀出電路系統；

第二集成電路裸片，所述第二集成電路裸片與所述第一集成電路裸片以堆疊安排并且具有形成于其中的與所述至少一個光電二極管相關聯的至少一個存儲電容器；以及

所述第一集成電路裸片與所述第二集成電路裸片之間的互連，所述互連用于將所述讀出電路系統耦合至所述至少一個存儲電容器；

其中所述至少一個存儲電容器的第一金屬層的至少一部分暴露于所述第二集成電路裸片的表面上；并且

其中所述至少一個光電二極管具有導電端子，所述導電端子采用與所述第一金屬層的暴露于所述第二集成電路裸片的所述表面上的所述至少一部分對準的方式，暴露于所述第一集成電路裸片的表面上。

2.如權利要求1所述的電子設備，其中，所述第一集成電路裸片具有帶有前表面和后表面的半導體襯底，以及所述前表面上用于由此限定頂表面的一系列金屬化層；其中，所述第二集成電路裸片具有帶有前表面和后表面的半導體襯底，以及所述前表面上用于由此限定頂表面的一系列金屬化物；并且其中，所述第一集成電路裸片和所述第二集成電路裸片的所述頂表面面向彼此，并且通過所述互連彼此電耦合。

3.如權利要求1所述的電子設備，其中，所述第二集成電路裸片缺少用于所述至少一個光電二極管的讀出電路系統，并且缺少形成于其中的至少一個光電二極管；并且其中，所述第一集成電路裸片缺少用于所述第一集成電路裸片的所述至少一個光電二極管的至少一個存儲電容器。

4.如權利要求1所述的電子設備，其中，所述第一集成電路裸片缺少數字電路系統；并且其中，所述第二集成電路裸片缺少除了所述至少一個存儲電容器之外的模擬電路系統。

5.如權利要求1所述的電子設備，其中，所述互連包括至少一個導電凸塊。

6.如權利要求1所述的電子設備，其中，所述至少一個存儲電容器包括金屬-絕緣體-金屬電容器。

7.如權利要求1所述的電子設備，其中，所述第二集成電路裸片還具有形成于其中的邏輯電路的晶體管。

8.如權利要求7所述的電子設備，其中，所述至少一個存儲電容器形成于所述第二集成電路裸片的電容器層中；其中，所述至少一個邏輯柵極形成于所述第二集成電路裸片的邏輯電路層中；并且其中，所述電容器層和所述邏輯電路層以堆疊安排在所述第二集成電路裸片內被豎直地分隔開。

9.如權利要求1所述的電子設備，其中，所述至少一個存儲電容器包括以堆疊安排的所述第一金屬層、在所述第一金屬層上的絕緣體層、以及在所述絕緣體層上的第二金屬層。

10.如權利要求9所述的電子設備，其中所述互連將所述第一金屬層的暴露于所述第二集成電路裸片的所述表面上的所述至少一部分，電耦合至暴露于所述第一集成電路裸片的所述表面上的所述導電端子。

11.如權利要求9所述的電子設備，其中所述第一金屬層的暴露于所述第二集成電路裸片的所述表面上的所述至少一部分是至少一個接觸焊盤，并且所述第二集成電路裸片進一步包括將所述至少一個接觸焊盤耦合至所述至少一個存儲電容器的所述第一金屬層的至少一個通孔。

12.如權利要求1所述的電子設備，其中，所述第一集成電路裸片具有形成于其上的屏蔽層，所述屏蔽層包含至少一個屏蔽結構，所述至少一個屏蔽結構被配置成用于遮蔽所述讀出電路系統的光敏部分免受照射到所述第一集成電路裸片上的光的影響。

13.如權利要求9所述的電子設備，進一步包括形成于所述第二集成電路裸片內的至少一個附加存儲電容器；其中，所述至少一個附加存儲電容器包括所述第二金屬層上的第二絕緣層以及所述第二絕緣層上的第三金屬層。