半导体装置、固体摄像装置以及摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及连接多张基板而形成的半导体装置、固体摄像装置以及摄像装置。本申请根据2013年6月7日在日本提出的特愿2013-121045号主张优先权，这里引用其内容。
【背景技术】
[0002]近年来，摄像机和电子静止照相机等广泛普及。在这些照相机中使用(XD(ChargeCoupled Device:电荷耦合器件)型或放大型的固体摄像装置。在放大型的固体摄像装置中，被入射光的像素的光电转换部所生成/蓄积的信号电荷被引导到设置于像素的放大部。由放大部放大后的信号从像素输出。在放大型的固体摄像装置中，以二维矩阵状配置有多个这种像素。对于放大型的固体摄像装置，存在例如使用了 CMOS (Complementary MetalOxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)晶体管的CMOS型固体摄像装置等。
[0003]以往，一般的CMOS型固体摄像装置采用逐行依次读出由排列成二维矩阵状的各像素的光电转换部所生成的信号电荷的方式。在该方式中，由于各像素的光电转换部中的曝光定时由信号电荷的读出的开始和结束所决定，因此，曝光定时根据每行而不同。因此，当使用这种CMOS型固体摄像装置对移动较快的被摄体进行拍摄时，在拍摄到的图像内被摄体会失真。
[0004]为了消除该被摄体的失真，提出了用于实现信号电荷的蓄积的同时性的同时摄像功能(全局快门功能)。并且，具有全局快门功能的CMOS型固体摄像装置的用途正在变多。在具有全局快门功能的CMOS型固体摄像装置中，通常为了将光电转换部所生成的信号电荷蓄积至被读出，需要具备具有遮光性的蓄积电容部。在这种以往的CMOS型固体摄像装置中，在同时曝光了所有像素后，各光电转换部所生成的信号电荷在所有像素中同时地传送至各蓄积电容部而被暂时蓄积。所蓄积的信号电荷在规定的读出定时被依次转换成像素信号而读出。
[0005]在以往的具有全局快门功能的CMOS型固体摄像装置中，由于需要在同一基板的同一平面上制造光电转换部和蓄积电容部，因此基板面积增大。而且，在直到读出蓄积于蓄积电容部的信号电荷为止的待机期间中，因光引起的噪声、因蓄积电容部所产生的漏电流(暗电流)引起的噪声会导致信号的品质劣化。
[0006]在专利文献1中，公开了用于解决该问题的固体摄像装置。该固体摄像装置具有:M0S图像传感器基板，其按照每个单位单元在布线层侧形成有微型焊盘；以及信号处理基板，其在与M0S图像传感器基板的微型焊盘对应的位置的布线层侧形成有微型焊盘。所述M0S图像传感器基板与所述信号处理基板通过微凸块连接。并且，在专利文献2中，公开了防止基板面积增大的方法。在该方法中，使用了将形成有光电转换部的第一基板和形成有多个M0S晶体管的第二基板粘合的固体摄像装置。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2006-49361号公报
[0010]专利文献2:日本特开2010-219339号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的课题
[0012]在通过微凸块(以下，记作凸块)等连接构成固体摄像装置等半导体装置的两张基板(例如，上述的M0S图像传感器基板和信号处理基板)的工序的过程中，存在为了防止连接时的偏移而进行基板的对位(对准)的工序(对准工序)。在各基板上设置有被称作对准标记的标记。例如，存在使用了基底电极的对准标记，该基底电极用于形成连接各基板的凸块。
[0013]图9示出具有两张基板的半导体装置的主要部分的结构。图9的上侧示出俯视观察设置于半导体装置的对准标记的状态。图9的下侧示出半导体装置的截面。以下，对图9所示的结构进行说明。
[0014]图9所示的半导体装置103具有半导体基板101、半导体基板102、连接部110以及对准标记120。半导体基板101的主面(相比侧面表面积相对较大的表面)与半导体基板102的主面彼此相对。半导体基板101与半导体基板102通过连接部110而彼此连接。在半导体装置103是固体摄像装置的情况下，半导体基板101与形成有例如光电转换部的第一基板对应。半导体基板102与形成有例如多个M0S晶体管的第二基板对应。在图9中仅对半导体基板101和半导体基板102的表面附近的一部分进行图示，省略其余部分的图不ο
[0015]连接部110具有基底电极111、基底电极112以及凸块113。基底电极111形成于半导体基板101的表面。基底电极112形成于半导体基板102的表面。凸块113将基底电极111与基底电极112连接。基底电极111与形成于半导体基板101内的通孔131连接。通孔131在半导体基板101的表面上露出。通孔131露出的部分与基底电极111连接。通孔131与形成于半导体基板101内的未图示的布线层连接。基底电极112与形成于半导体基板102内的通孔132连接。通孔132在半导体基板102的表面上露出。通孔132露出的部分与基底电极112连接。通孔132与形成于半导体基板102内的未图示的布线层连接。通过上述的构造，将半导体基板101与半导体基板102电连接。因此，能够在半导体基板101与半导体基板102之间经由连接部110传送信号。
[0016]对准标记120具有形成于半导体基板101的表面的基底电极121和形成于半导体基板102的表面的基底电极122。在俯视观察半导体基板101和半导体基板102的情况下，基底电极121为环状(中空圆状)，基底电极122为圆形形状。在俯视观察半导体基板101和半导体基板102的情况下，基底电极121形成为包围基底电极122的周围。
[0017]基底电极121由与构成基底电极111的材料相同的材料构成。基底电极121在形成基底电极111的工序中与基底电极111同时形成。基底电极122由与构成基底电极112的材料相同的材料构成。基底电极122在形成基底电极112的工序中与基底电极112同时形成。基底电极122与形成在半导体基板102内的通孔133连接。通孔133在半导体基板102的表面上露出。通孔133露出的部分与基底电极122连接。通孔133与形成在半导体基板102内的未图示的布线层连接。
[0018]在对准工序中，从与半导体基板101连接的半导体基板102的主面的背侧照射IR光(红外光)。在该状态下，通过IR显微镜(红外线显微镜)或者IR照相机(红外线照相机)从与半导体基板102连接的半导体基板101的主面的背侧观察对准标记120。在对准工序中，调整半导体基板101与半导体基板102的水平方向的相对位置，使得基底电极121与基底电极122的间隙的大小在对准标记120内整体相等(换言之，基底电极121与基底电极122之间的距离在对准标记120内整体上相等)。在图9中，基底电极121的内周与基底电极122的外周之间的距离在任何位置都相等，为距离L。通过以基底电极121的内周与基底电极122的外周的距离在基底电极121和基底电极122整体的范围内均匀的方式进行对准，从而对准的精度变得更高。
[0019]基底电极121和基底电极122是构成对准标记120的两个标记。基底电极121形成于半导体基板101，基底电极122形成于半导体基板102。在对准工序中，需要能够识别基底电极121和基底电极122这双方。因此，在与半导体基板101和半导体基板102的表面垂直的方向上设定焦点位置，使得焦点对焦在例如基底电极121与基底电极122的中间的位置(图9的虚线D2的位置)。但是，在将焦点位置设定在该位置的情况下，焦点对焦在与配置有基底电极121和基底电极122的位置不同的位置。因此，基底电极121和基底电极122看起来模糊。其结果为，对准的精度容易降低。
[0020]本发明的目的在于，提供能够提高对准的精度的半导体装置、固体摄像装置以及摄像装置。
[0021]用于解决课题的手段
[0022]根据本发明的第一方式，半导体装置具有:第一基板；第二基板；连接部，其将所述第一基板和所述第二基板电连接；以及对准标记，其用于所述第一基板与所述第二基板的对准。所述连接部具有:第一电极，其配置于所述第一基板；第二电极，其配置于所述第二基板；以及连接凸块，其将所述第一电极与所述第二电极连接。所述对准标记具有:第一标记，其配置于所述第一基板；以及第二标记，其在所述第二基板上配置在与所述第一标记的位置对应的位置。所述第一标记的高度和所述第二标记的高度之和与所述第一电极的高度、所述第二电极的高度以及所述连接凸块的高度之和大致相等。
[0023]根据本发明的第二方式，在上述第一方式的半导体装置中，所述第二电极的高度和所述连接凸块的高度之和可以与所述第二标记的高度大致相等。
[0024]根据本发明的第三方式，在上述第二方式的半导体装置中，所述第一标记可以是配置于所述第一基板的电极。所述第二标记可以是配置于所述第二基板的凸块。
[0025]根据本发明的第四方式，在上述第三方式的半导体装置中，在俯视观察所述第一基板和所述第二基板的情况下，所述第一标记可以包围所述第二标记的周围。
[0026]根据本发明的第五方式，在上述第三方式的半导体装置中，所述凸块可以与所述第二基板和形成于所述第二基板的表面的基底电极的表面连接。所述基底电极的宽度可以在所述凸块的宽度以下。
[0027]根据本发明的第六方式，固体摄像装置具有上述第一方式至上述第五方式中的任意一个方式的半导体装置。所述第一基板具有光电转换元件，该光电转换元件构成为输出与所入射的光量对应的信号。所述第二基