固态成像器件和电子装置的制作方法

文档序号:19187208发布日期:2019-11-20 01:37阅读:191来源:国知局
固态成像器件和电子装置的制作方法

本发明涉及固态成像器件和电子装置。



背景技术:

已经研发了具有以下结构的固态成像器件:其中,设置有像素单元的像素芯片、安装有逻辑电路的逻辑芯片等被堆叠。逻辑电路执行与固态成像器件的操作相关的各种信号处理。例如,专利文献1公开了三层堆叠型固态成像器件,其中,像素芯片,逻辑芯片和安装有存储电路的存储芯片被堆叠。存储电路保存由像素芯片的像素单元获取的像素信号。

注意,当说明固态成像器件的结构时,其上形成有像素芯片、逻辑芯片或存储芯片的半导体基板和形成在半导体基板上的多层配线层被组合,包含这样的组合的部件被称为“基板”。此外,从堆叠结构的上侧(观察光入射的一侧)至下侧依次将“基板”称为“第一基板”,“第二基板”,“第三基板”···以将各基板彼此区分。注意,堆叠型固态成像器件通过以下方式制造:将晶片状态下的各个基板进行堆叠,然后将堆叠的基板切分成多个堆叠型固态成像器件(即,堆叠型固态成像器件芯片)。为了方便起见,本说明书假设:“基板”可以意指切分前的晶片状态,或切分后的芯片状态。

引用列表

专利文献

专利文献1:日本待审查专利申请特开第2014-99582号



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题

在专利文献1所述的堆叠型固态成像器件中,已经构思出数种方法来将上下基板中包括的各信号线彼此电连接且将上下基板中包括的各电源线彼此电连接。该方法的示例包括:通过焊盘在芯片外部将信号线彼此连接且将电源线彼此连接的方法;和使用硅通孔(through-siliconvia,tsv)在芯片内部将信号线彼此连接且将电源线彼此连接的方法,等等。到目前为止,还没有详细探究过将基板中包括的信号线彼此电连接以及将基板中包括的电源线彼此电连接的方法的变型。对这些变型的详细研究有可能洞察到适当的结构以获得表现出更高性能的固态成像器件。

因此,本发明提出了能够进一步提升性能的新颖且改进的固态成像器件和电子装置。

技术问题的解决方案

根据本发明,提出一种固态成像器件,其包括第一基板、第二基板和第三基板。第一基板包括第一半导体基板及其上堆叠的第一多层配线层。第一半导体基板上形成有其上布置有像素的像素单元。第二基板包括第二半导体基板及其上堆叠的第二多层配线层。第三基板包括第三半导体基板及其上堆叠的第三多层配线层。第二半导体基板和第三半导体基板上形成有具有预定功能的电路。第一基板、第二基板和第三基板按此顺序堆叠。第一基板和第二基板以第一多层配线层和第二多层配线层彼此相对的方式接合在一起。用于将第一基板、第二基板和第三基板中的两个彼此电连接的第一连接结构包括过孔。所述过孔具有导电材料埋入一个贯通孔和另一个贯通孔中的结构或者具有由导电材料制成的膜形成在所述贯通孔的内壁上的结构。所述一个贯通孔被设置为使所述第一多层配线层、第二多层配线层和所述第三多层配线层中的一者中包含的第一配线露出。所述另一个贯通孔被设置为使所述第一多层配线层、第二多层配线层和所述第三多层配线层中的除了包含所述第一配线的多层配线层之外的一个多层配线层中包含的第二配线露出。

根据本发明,提出一种电子装置,所述电子装置包括对观察对象进行电子摄像的固态成像器件。所述固态成像器件包括第一基板、第二基板和第三基板。第一基板包括第一半导体基板及其上堆叠的第一多层配线层。第一半导体基板上形成有其上布置有像素的像素单元。第二基板包括第二半导体基板及其上堆叠的第二多层配线层。第三基板包括第三半导体基板及其上堆叠的第三多层配线层。第二半导体基板和第三半导体基板上形成有具有预定功能的电路。第一基板、第二基板和第三基板按此顺序堆叠。第一基板和第二基板以第一多层配线层和第二多层配线层彼此相对的方式接合在一起。用于将第一基板、第二基板和第三基板中的两个彼此电连接的第一连接结构包括过孔。所述过孔具有导电材料埋入一个贯通孔和另一个贯通孔中的结构或者具有由导电材料制成的膜形成在所述贯通孔的内壁上的结构。所述一个贯通孔被设置为使所述第一多层配线层、第二多层配线层和所述第三多层配线层中的一者中包含的第一配线露出。所述另一个贯通孔被设置为使所述第一多层配线层、第二多层配线层和所述第三多层配线层中的除了包含所述第一配线的多层配线层之外的一个多层配线层中包含的第二配线露出。

根据本发明,在通过堆叠三个基板而构造的固态成像装置中,第一基板和第二基板面对面地彼此接合(其细节将在后面描述),并且提供过孔(即,后面描述的在两层之间或在三层之间的双接触型过孔),所述过孔具有导电材料埋入一个贯通孔和另一个贯通孔中的结构或者具有由导电材料制成的膜形成在所述贯通孔的内壁上的结构。所述一个贯通孔被设置为使所述第一基板的所述第一多层配线层、所述第二基板的第二多层配线层和所述第三基板的所述第三多层配线层之中的一者中包含的第一配线露出。所述另一个贯通孔被设置为使所述第一多层配线层、第二多层配线层和所述第三多层配线层中的除了包含所述第一配线的多层配线层之外的一个多层配线层中包含的第二配线露出。根据这种设置,提供了各种连接结构,作为用于将第二基板和第三基板中设置的各个信号线彼此电连接并将第二基板和第三基板中设置的各个电源线彼此电连接的第二连接结构,和/或作为用于将第一基板和第三基板中设置的各个信号线彼此电连接并将第一基板和第三基板中设置的各个电源线彼此电连接的第三连接结构。这使得能够实现连接结构的各种变化。因此,能够实现优异的固态成像装置,其允许进一步改善性能。

本发明的有益效果

如上所述,根据本发明,能够进一步改善固态成像器件的性能。注意,上述的效果未必是限制性的。在上述效果之外或代替上述的效果,可以实现本说明书所述的任一效果或从本说明书可以领会的其它效果。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图2a是固态成像器件中的连接结构在水平面内的设置的示例的说明图。

图2b是固态成像器件中的连接结构在水平面内的设置的示例的说明图。

图2c是固态成像器件中的连接结构在水平面内的另一设置的示例的说明图。

图2d是固态成像器件中的连接结构在水平面内的另一设置的示例的说明图。

图2e是固态成像器件中的连接结构在水平面内的又一设置的示例的说明图。

图2f是固态成像器件中的连接结构的在水平面内的又一设置的示例的说明图。

图3a是第一基板和第二基板以面对面方式彼此接合的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图3b是第一基板和第二基板以面对背方式彼此接合的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图4a是图3a所示的固态成像器件中的pwell和电源配线之间的寄生电容的说明图。

图4b是图3b所示的固态成像器件中的pwell和电源配线之间的寄生电容的说明图。

图5a是图3a所示的固态成像器件中的电源配线和gnd配线的示意性设置图。

图5b是图3b所示的固态成像器件中的电源配线和gnd配线的示意性设置图。

图5c图示了用于对图5a所示的固态成像器件中的阻抗进行减小的构造示例。

图6a是根据本实施例的第一构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图6b是根据本实施例的第一构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图6c是根据本实施例的第一构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图6d是根据本实施例的第一构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图6e是根据本实施例的第一构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图7a是根据本实施例的第二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图7b是根据本实施例的第二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图7c是根据本实施例的第二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图7d是根据本实施例的第二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图7e是根据本实施例的第二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图7f是根据本实施例的第二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图7g是根据本实施例的第二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图7h是根据本实施例的第二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图7i是根据本实施例的第二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图7j是根据本实施例的第二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图7k是根据本实施例的第二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图8a是根据本实施例的第三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图8b是根据本实施例的第三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图8c是根据本实施例的第三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图8d是根据本实施例的第三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图8e是根据本实施例的第三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图8f是根据本实施例的第三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图8g是根据本实施例的第三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图9a是根据本实施例的第四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图9b是根据本实施例的第四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图9c是根据本实施例的第四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图9d是根据本实施例的第四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图9e是根据本实施例的第四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图9f是根据本实施例的第四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图9g是根据本实施例的第四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图9h是根据本实施例的第四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图9i是根据本实施例的第四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图9j是根据本实施例的第四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图9k是根据本实施例的第四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图10a是根据本实施例的第五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图10b是根据本实施例的第五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图10c是根据本实施例的第五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图10d是根据本实施例的第五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图10e是根据本实施例的第五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图10f是根据本实施例的第五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图10g是根据本实施例的第五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图11a是根据本实施例的第六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图11b是根据本实施例的第六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图11c是根据本实施例的第六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图11d是根据本实施例的第六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图11e是根据本实施例的第六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图11f是根据本实施例的第六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图12a是根据本实施例的第七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图12b是根据本实施例的第七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图12c是根据本实施例的第七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图12d是根据本实施例的第七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图12e是根据本实施例的第七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图12f是根据本实施例的第七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图12g是根据本实施例的第七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图12h是根据本实施例的第七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图12i是根据本实施例的第七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图12j是根据本实施例的第七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图12k是根据本实施例的第七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图12l是根据本实施例的第七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图13a是根据本实施例的第八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图13b是根据本实施例的第八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图13c是根据本实施例的第八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图13d是根据本实施例的第八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图13e是根据本实施例的第八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图13f是根据本实施例的第八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图13g是根据本实施例的第八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图13h是根据本实施例的第八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图14a是根据本实施例的第九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图14b是根据本实施例的第九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图14c是根据本实施例的第九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图14d是根据本实施例的第九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图14e是根据本实施例的第九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图14f是根据本实施例的第九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图14g是根据本实施例的第九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图14h是根据本实施例的第九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图14i是根据本实施例的第九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图14j是根据本实施例的第九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图14k是根据本实施例的第九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图15a是根据本实施例的第十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图15b是根据本实施例的第十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图15c是根据本实施例的第十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图15d是根据本实施例的第十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图15e是根据本实施例的第十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图15f是根据本实施例的第十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图15g是根据本实施例的第十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图16a是根据本实施例的第十一构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图16b是根据本实施例的第十一构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图16c是根据本实施例的第十一构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图16d是根据本实施例的第十一构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图16e是根据本实施例的第十一构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图16f是根据本实施例的第十一构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图16g是根据本实施例的第十一构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图17a是根据本实施例的第十二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图17b是根据本实施例的第十二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图17c是根据本实施例的第十二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图17d是根据本实施例的第十二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图17e是根据本实施例的第十二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图17f是根据本实施例的第十二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图17g是根据本实施例的第十二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图17h是根据本实施例的第十二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图17i是根据本实施例的第十二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图17j是根据本实施例的第十二构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图18a是根据本实施例的第十三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图18b是根据本实施例的第十三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图18c是根据本实施例的第十三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图18d是根据本实施例的第十三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图18e是根据本实施例的第十三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图18f是根据本实施例的第十三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图18g是根据本实施例的第十三构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图19a是根据本实施例的第十四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图19b是根据本实施例的第十四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图19c是根据本实施例的第十四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图19d是根据本实施例的第十四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图19e是根据本实施例的第十四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图19f是根据本实施例的第十四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图19g是根据本实施例的第十四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图19h是根据本实施例的第十四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图19i是根据本实施例的第十四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图19j是根据本实施例的第十四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图19k是根据本实施例的第十四构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图20a是根据本实施例的第十五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图20b是根据本实施例的第十五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图20c是根据本实施例的第十五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图20d是根据本实施例的第十五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图20e是根据本实施例的第十五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图20f是根据本实施例的第十五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图20g是根据本实施例的第十五构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图21a是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图21b是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图21c是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图21d是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图21e是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图21f是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图21g是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图21h是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图21i是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图21j是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图21k是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图21l是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图21m是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图22a是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图22b是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图22c是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图22d是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图22e是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图22f是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图22g是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图22h是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图22i是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图22j是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图22k是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图22l是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图22m是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图23a是根据本实施例的第十八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图23b是根据本实施例的第十八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图23c是根据本实施例的第十八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图23d是根据本实施例的第十八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图23e是根据本实施例的第十八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图23f是根据本实施例的第十八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图23g是根据本实施例的第十八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图23h是根据本实施例的第十八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图23i是根据本实施例的第十八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图23j是根据本实施例的第十八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图23k是根据本实施例的第十八构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图24a是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图24b是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图24c是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图24d是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图24e是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图24f是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图24g是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图24h是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图24i是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图24j是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图24k是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图24l是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图24m是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图25a是根据本实施例的第二十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图25b是根据本实施例的第二十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图25c是根据本实施例的第二十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图25d是根据本实施例的第二十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图25e是根据本实施例的第二十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图25f是根据本实施例的第二十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图25g是根据本实施例的第二十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图25h是根据本实施例的第二十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图25i是根据本实施例的第二十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图25j是根据本实施例的第二十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图25k是根据本实施例的第二十构造示例的固态成像器件的示意性构造的垂直剖视图。

图26a图示了作为能应用根据本实施例的固态成像器件的电子装置的示例的智能手机的外观。

图26b图示了作为能应用根据本实施例的固态成像器件的电子装置的另一示例的数码相机的外观。

图26c图示了作为能应用根据本实施例的固态成像器件的电子装置的另一示例的数码相机的外观。

图27a是能应用根据本发明的技术的固态成像器件的构造示例的横截面图。

图27b是图示了能应用根据本发明的技术的固态成像器件的示意性构造示例的说明图。

图27c是图示了能应用根据本发明的技术的摄像机的示意性构造示例的说明图。

图27d是示意了内窥镜手术系统的示意性构造示例的视图。

图27e是示意了相机头部和相机控制单元(ccu)的功能构造示例的框图。

图27f是示意了车辆控制系统的示意性构造示例的框图。

图27g是车外信息检测部和摄像部的安装位置示例的辅助说明图。

具体实施方式

下面参照附图详细给出本发明的优选实施例的说明。注意,在本说明书和附图中,通过分配相同的附图标记来省略对于大致具有相同功能构造的部件的重复说明。

在下面描述的图中,为了解释在某些情况下可夸大某些组件的尺寸以用于表示。附图中示出的组件的相对尺寸不一定是实际组件之间的大小关系的精确表示。

注意,以下面的顺序给出说明。

1.固态成像器件的总体构造

2.关于连接结构的设置

3.关于第二基板的方向

3-1.基于pwell面积的考虑

3-2.基于电力消耗和gnd配线设置的考虑

4.固态成像器件的构造的变型

4-1.第一构造示例

4-2.第二构造示例

4-3.第三构造示例

4-4.第四构造示例

4-5.第五构造示例

4-6.第六构造示例

4-7.第七构造示例

4-8.第八构造示例

4-9.第九构造示例

4-10.第十构造示例

4-11.第十一构造示例

4-12.第十二构造示例

4-13.第十三构造示例

4-14.第十四构造示例

4-15.第十五构造示例

4-16.第十六构造示例

4-17.第十七构造示例

4-18.第十八构造示例

4-19.第十九构造示例

4-20.第二十构造示例

4-21.总结

5.应用例

6.补充

(1.固态成像器件的总体构造)

图1是根据本发明的实施例的固态成像器件的示意性构造的垂直横截面图。如图1所示,根据本实施例的固态成像器件1是三层式堆叠型固态成像器件,其包括堆叠的第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c。在该图中,虚线a-a表示第一基板110a和第二基板110b的接合面,且虚线b-b表示第二基板110b和第三基板110c的接合面。第一基板110a是设置有像素单元的像素基板。第二基板110b和第三基板110c设置有用于进行与固态成像器件1的操作相关的各种信号处理的电路。第二基板110b和第三基板110c例如是设置有逻辑电路的逻辑基板或设置有存储电路的存储基板。固态成像器件1是背面照射型cmos(complementarymetal-oxide-semiconductor,互补金属氧化物半导体)图像传感器,其在像素单元中光电转换从第一基板110a的背面侧入射的光,这将在下面说明。注意,为了说明图1,下面将第二基板110b是逻辑基板且第三基板110c是存储基板的情况作为示例进行说明。

在堆叠型固态成像器件1中能够更适当地将电路构造为适于各基板的功能。因此,更容易使固态成像器件1表现出更高的性能。可以在所示的构造例中适当地将第一基板110a中的像素单元和第二基板110b、第三基板110c中的逻辑电路或存储电路构造为适于各基板的功能。这可以实现表现出高性能的固态成像器件1。

在下面,也将第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c堆叠的方向称为z轴方向。此外,将z轴方向中的放置第一基板110a的方向定义为z轴的正方向。此外,也将与z轴方向垂直的面(水平面)上彼此正交的两个方向分别称为x轴方向和y轴方向。此外,在下文中,在各基板中,在稍后说明的半导体基板101、121和131的与基板主面方向相对的两个面中,也将设置有诸如晶体管等功能部件这侧的面或设置有稍后说明的使功能部件操作的多层配线层105、125和135这一侧的面称为正面(正侧表面),且也将与该面相对的另一面称为背面(背侧表面)。在每个基板中,将设置有正面的一侧称为正面侧(正侧),且也将设置有背面的一侧称为背面侧(背侧)。

第一基板110a主要包括由例如硅(si)形成的半导体基板101和形成在半导体基板101上的多层配线层105。其中像素二维地排列的像素单元和对像素信号进行处理的像素信号处理电路主要形成在半导体基板101上。各像素主要包括光电二极管(pd)和驱动电路,pd接收来自观察目标的光(观察光)且进行光电转换,驱动电路包括将与pd获取的观察光对应的电信号(像素信号)读出的晶体管等。在像素信号处理电路中,对像素信号进行各种类型的信号处理,诸如模拟数字转换(ad转换)等。注意,在本实施例中,像素单元不限于其中像素二维地排列的像素单元;像素可以三维地排列。此外,在本实施例中,可以使用包括除半导体之外的材料的基板来代替半导体基板101。例如,可以使用蓝宝石基板代替半导体基板101。在这种情况下,可以采用如下模式:其中,执行光电转换的膜(例如,有机光电转换膜)沉积在蓝宝石基板上以形成像素。

绝缘膜103堆叠在半导体基板101的其上形成有像素单元和像素信号处理电路的正面上。在绝缘膜103内,形成有包括用于传输各种信号的信号线配线的多层配线层105,所述信号诸如是像素信号和用于对驱动电路的晶体管进行驱动的驱动信号等。多层配线层105还包括电源配线,地配线(gnd配线)等。注意,在下文中,为了简单起见,在一些情况下,信号线配线可以简称为信号线。另外,在一些情况下,电源配线和gnd配线统称为电源线。多层配线层105的最下侧配线可以通过诸如钨(w)等导电材料埋入其中的接触部107而被电连接至像素单元或像素信号处理电路。实际上,可以通过重复形成具有预定厚度的层间绝缘膜和形成配线层来形成多个配线层。然而,在图1中,为了简单起见,将这些多层形式的层间绝缘膜统称为绝缘膜103,且将多个配线层统称为多层配线层105。

注意,起到与外部交换各种信号的外部输入/输出单元(i/o单元)作用的焊盘151可以形成在多层配线层105中。焊盘151可以沿着芯片的外周边设置。

第二基板110b例如是逻辑基板。第二基板110b主要包括由例如si形成的半导体基板121和形成在半导体基板121上的多层配线层125。逻辑电路形成在半导体基板121上。在逻辑电路中,执行与固态成像器件1的操作相关的各种类型的信号处理。例如,在逻辑电路中,可以控制对用于对第一基板110a的像素单元进行驱动的驱动信号的控制(即,像素单元的驱动控制)和与外部的信号交换。注意,在本实施例中,可以使用包括除半导体之外的材料的基板来代替半导体基板121。例如,可以使用蓝宝石基板代替半导体基板121。在这种情况下,可以使用如下模式:其中,半导体膜(例如,si膜)沉积在蓝宝石基板上并且在半导体膜中形成逻辑电路。

绝缘膜123堆叠在半导体基板121的其上形成有逻辑电路的正面侧。用于传输与逻辑电路的操作相关的各种信号的多层配线层125形成在绝缘膜123内。多层配线层125还包括电源配线、gnd配线等。多层配线层125的最下侧配线例如可以通过诸如其中埋入有w等导电材料的接触部127而被电连接至逻辑电路。注意,类似于第一基板110a的绝缘膜103和多层配线层105,第二基板110b的绝缘膜123也可以是多层形式的层间绝缘膜的统称,且多层配线层125可以是多层形式的配线层的统称。

第三基板110c例如是存储基板。第三基板110c主要包括由例如si形成的半导体基板131和形成在半导体基板131上的多层配线层135。存储电路形成在半导体基板131上。存储电路临时保存由第一基板110a的像素单元获取且经过像素信号处理电路ad转换的像素信号。将像素信号临时保存在存储电路中使全局快门成为可能,并且允许像素信号以更高的速度从固态成像器件1读出到外部。因此,即使在高速拍摄时,也能够拍摄畸变得到抑制的较高质量的图像。注意,在本实施例中,可以使用包括除半导体之外的材料的基板来代替半导体基板131。例如,可以使用蓝宝石基板代替半导体基板131。在这种情况下,可以使用如下模式:其中,用于形成存储元件的膜(例如,相变材料膜)沉积在蓝宝石基板上,并且使用该膜形成存储电路。

绝缘膜133堆叠在半导体基板131的其上形成有存储电路的正面上。用于传输与存储电路的操作相关的各种信号的多层配线层135形成在绝缘膜133内。多层配线层135还包括电源配线、gnd配线等。多层配线层135的最下侧配线例如可以通过其中埋入有诸如w等导电材料的接触部137而被电连接至存储电路。注意,类似于第一基板110a的绝缘膜103和多层配线层105,第三基板110c的绝缘膜133也可以是多层形式的层间绝缘膜的统称,且多层配线层135可以是多层形式的配线层的统称。

在多层配线层135中,可以形成有起到与外部交换各种信号的i/o单元作用的焊盘151。焊盘151可以沿着芯片的外周边设置。

第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c分别在晶片状态下制造。此后,将这些基板接合在一起,且进行用于将设置在基板中的各个信号线彼此电连接以及将设置在各个基板中的各个电源线彼此电连接的处理。

具体地,首先,将处于晶片状态的第一基板110a和处于晶片状态的第二基板110b以第一基板110a的半导体基板101的正面(其上设置有多层配线层105的表面)和第二基板110b的半导体基板121的正面(其上设置有多层配线层125的表面)彼此相对的方式接合。在下文中,这两个基板彼此接合并且半导体基板的表面彼此相对的状态也称为f-to-f(面对面)。

随后,将处于晶片状态的第三基板110c以第二基板110b的半导体基板121的背面(与其上设置有多层配线层125的一侧相反的一侧的表面)和第三基板110c的半导体基板131的正面(其上设置有多层配线层135的一侧的表面)彼此相对的方式进一步接合到处于晶片状态的第一基板110a和第二基板110b的多层结构。此时,在该接合步骤之前使半导体基板121变薄,并且在半导体基板121的背面侧形成具有预定厚度的绝缘膜129。在下文中,其中两个基板接合并且半导体基板的相应的正面和背面彼此相对的状态的也称为f-to-b(面对背)。

随后,使第一基板110a的半导体基板101变薄,并且在半导体基板101的背面上形成绝缘膜109。形成tsv157,以将第一基板110a中的信号线与第二基板110b中的信号线彼此电连接,并且将第一基板110a中的电源线与第二基板110b中的电源线彼此电连接。注意,在本说明书中,为了简单起见,一个基板中的配线和另一个基板中的配线彼此电连接可以简化为术语“一个基板和另一个基板彼此电连接”。此时,当表述“基板彼此电连接”时,实际电连接的配线可以是信号线或电源线。在本说明书中,tsv表示从第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的任一者的一个表面设置的用于穿透半导体基板101、121或131中的至少一者的过孔(via)。在本实施例中,如上所述,可以使用包括除半导体之外的材料的基板来代替半导体基板101、121和131;然而,在本说明书中,为了方便起见,设置为穿透包括除半导体之外的这种材料的基板的过孔也被称为tsv。

tsv157从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a中的信号线和设置在第二基板110b中的信号线彼此电连接以及将设置在第一基板110a中的电源线和设置在第二基板110b中的电源线彼此电连接。具体地,tsv157通过以下方式形成:形成露出第一基板110a的多层配线层105中的预定配线的第一贯通孔和从第一基板110a的背面侧露出第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的不同于第一贯通孔的第二贯通孔,并且在第一贯通孔和第二贯通孔中嵌入导电材料。tsv157允许第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与第二基板110b的多层配线层125中的预定配线之间的电连接。注意,以这种方式通过两个不同的贯通孔(穿过至少一个半导体基板的开口)电连接多个基板的配线的tsv也称为双接触(twincontact)。

在图1中所示的构造示例中,tsv157通过在贯通孔中嵌入后面说明的多层配线层105、125和135中所包含的第一金属(例如,铜(cu))而形成。然而,tsv157中所包含的导电材料可以不必与第一金属相同,并且可以使用任何材料作为导电材料。

在形成tsv157之后,在第一基板110a的半导体基板101的背面侧上形成滤色器层111(cf层111)和微透镜阵列113(ml阵列113),并且在半导体基板的背面侧与它们之间插入有绝缘膜109。

cf层111通过二维地排列多个cf而构造。ml阵列113通过二维地排列多个ml而构造。cf层111和ml阵列113形成在像素单元的正上方,且对于一个像素的pd,布置一个cf和一个ml。

cf层111中的每个cf例如具有红色、绿色和蓝色中的任一颜色。通过cf的观察光进入像素的pd,获取像素信号,从而为观察目标获取滤色器的颜色成分的像素信号(即,颜色方面的成像变得可能)。实际上,与一个cf对应的一个像素起到子像素的作用,且一个像素可以包括多个子像素。例如,在固态成像器件1中,一个像素可以包括四色子像素:设置有红色cf的像素(即,红色像素),设置有绿色cf的像素(即,绿色像素),设置有蓝色cf的像素(即,蓝色像素)和不设置cf的像素(即,白色像素)。然而,在本说明书中,为了便于说明,也将对应于一个子像素的构造简称为像素,而不将子像素和像素彼此区分。注意,cf的布置方法不受特别限制,例如可以是各种布置,诸如德尔塔(delta)布置、条带布置、对角布置或矩形布置等。

ml阵列113形成为允许各ml放置在各cf的正上方。设置ml阵列113允许ml收集的观察光通过cf进入像素的pd,这可以提高观察光的光收集效率且因此实现提高固态成像器件1的灵敏度的效果。

在形成cf层111和ml阵列113之后,分别形成焊盘开口153a和153b,以使与设置在第一基板110a的多层配线层105和第三基板110c的多层配线层135中的焊盘151露出。焊盘开口153a形成为从第一基板110a的背面侧延伸至设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151的金属表面。焊盘开口153b形成为从第一基板110a的背面侧穿过第一基板110a和第二基板110b且达到设置在第三基板110c的多层配线层135中的焊盘151的金属表面。焊盘151与其它外部电路例如以配线接合方式通过焊盘开口153a和153b彼此电连接。即,第一基板110a中包括的相应信号线和第三基板110c中包括的相应信号线可以通过其它外部电路彼此电连接,并且第一基板110a中包括的相应电源线和第三基板110c中包括的相应电源线可以通过其它外部电路彼此电连接。

在本说明书中,在如图1所示在图中存在多个焊盘开口153的情况下,为了方便起见,通过向参考标号的相应的端部分配不同的字母来彼此区分焊盘开口153,如在焊盘开口153a,153b,......中那样。

此后,针对每个单独的固态成像装置1对以晶片状态堆叠和处理的堆叠晶片结构进行切分,从而完成固态成像装置1。

上面已经说明了固态成像装置1的示意性构造。如上所述,在固态成像装置1中,设置在第一基板110a和第二基板110b中的相应信号线通过tsv157彼此电连接,并且设置在第一基板110a和第二基板110b中的相应电源线通过tsv157彼此电连接。由焊盘开口153a和153b露出的焊盘151借助于电连接装置(例如布置在固态成像装置1外部的配线)相互连接,从而设置在第二基板110b和第三基板110c中的相应信号线可以彼此电连接,并且设置在第二基板110b和第三基板110c中的相应电源线可以彼此电连接。也就是说,设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的相应信号线可以通过tsv157、焊盘151和焊盘开口153a和153b电连接在一起,并且设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的相应电源线可以通过tsv157、焊盘151和焊盘开口153a和153b电连接在一起。注意,在本说明书中,也可以将设置在基板中的相应信号线以及相应电源线彼此电连接的结构(例如在图1中所示的tsv157、焊盘151和焊盘开口153a和153b)统称为连接结构(couplingstructure)。尽管未在图1中所示的结构中使用,后面说明的电极接合结构159(存在于基板之间的结合表面上并且在分别形成在结合表面上的电极彼此直接接触的状态下接合的结构)也包括在所述连接结构中。

注意,第一基板110a的多层配线层105、第二基板110b的多层配线层125和第三基板110c的多层配线层135可以通过堆叠包括具有相对低电阻的第一金属的多个第一金属配线层141而构造。第一金属例如是铜(cu)。使用cu配线可以更高速度地交换信号。然而,考虑到配线与配线的接合粘附性等,焊盘151可以由不同于第一金属的第二金属形成。因此,在所示的构造示例中,分别设置有焊盘151的第一基板110a的多层配线层105和第三基板110c的多层配线层135分别在与焊盘151相同的层中包括由第二金属形成的第二金属配线层143。第二金属例如是铝(al)。除了焊盘151以外,al配线例如可以用作通常形成为宽配线的电源配线或gnd配线。

此外,第一金属和第二金属不限于上面例示的cu和al。作为第一金属和第二金属,可以使用各种类型的金属。可替代地,多层配线层105、125和135中的各个配线层可以由金属以外的导电材料形成。配线层由导电材料形成就足够了,其材料不受限制。代替使用两种类型的导电材料,分别包括焊盘151的多层配线层105、125和135的所有配线层可以由同一导电材料形成。

在本实施例中,稍后说明的电极接合结构159中包括的tsv157、电极和过孔也可以由第一金属(例如,cu)形成。例如,在第一金属是cu的情况下,这些结构可以通过单大马士革(damascene)方法或双大马士革(dualdamascene)方法来形成。然而,本实施例不限于该示例,且这些结构的部分或全部可以由第二金属、不同于第一金属和第二金属中任一者的其它金属、或其它非金属导电材料形成。例如,在tsv157和电极接合结构159中包括的过孔可以通过在开口中嵌入具有良好嵌入性的金属材料(例如w)来形成。在过孔直径相对小的情况下,考虑到嵌入性,可以优选地应用使用w的结构。tsv157可以不必通过在贯通孔中嵌入导电材料来形成,而是可以包括形成在贯通孔的内壁(侧壁和底部)上的导电材料的膜。

尽管图1及后续的附图在这里省略了图示,但是在固态成像器件1中,存在使第一金属和第二金属在如下部分电绝缘的绝缘材料:在所述部分处,诸如第一金属和第二金属等导电材料与半导体基板101、121和131接触。绝缘材料例如可以是已知的各种材料中的任何材料,诸如氧化硅(sio2)或氮化硅(sin)等。绝缘材料可以插入在导电材料与半导体基板101、121和131各者之间,或可以在半导体基板101、121和131各者的内部并且远离导电材料和半导体基板101、121和131彼此接触的部分。例如,对于tsv157,绝缘材料可以存在于设置在半导体基板101、121和131中的贯通孔的内壁与埋入在贯通孔中的导电材料之间(即,绝缘材料的膜可以形成在贯通孔的内壁上)。可替代地,对于tsv157,绝缘材料可以存在于半导体基板101、121和131内的在水平面方向上与设置在半导体基板101、121和131中的贯通孔远离预定距离的部分。尽管在图1和随后的附图中省略了图示,但是在第一金属是cu的情况下,存在阻挡金属,以防止cu在cu与半导体基板101、121和131或绝缘膜103、109、123、129和133接触的部分中扩散。作为阻挡金属,可以使用各种已知材料,例如氮化钛(tin)或氮化钽(tan)。

此外,各基板的半导体基板101、121和131上形成的各部件(设置在第一基板110a中的像素单元和像素信号处理电路,设置在第二基板110b中的逻辑电路和设置在第三基板110c中的存储电路),多层配线层105、125和135和绝缘膜103、109、123、129和133的具体构造及其形成方法可以类似于各种已知的构造和方法。因此这里不再详细说明具体构造和形成方法。

例如,绝缘膜103、109、123、129和133由具有绝缘性的材料形成就足够了。它们的材料不受限制。绝缘膜103、109、123、129和133例如可以由sio2或sin等形成。此外,绝缘膜103、109、123、129和133分别不一定由一种类型的绝缘材料形成,而是可以由多种类型的堆叠的绝缘材料形成。此外,例如,对于绝缘膜103、123和133中以较高速度传输信号所需的配线的形成区域,可以使用具有绝缘性的低k材料。使用低k材料允许配线之间的寄生电容减小,这可以进一步有助于较高速度的信号传输。

作为各基板的半导体基板101、121和131中形成的各部件,多层配线层105、125和135和绝缘膜103、109、123、129和133的另一种具体构造及其另一种形成方法,例如可以适当地应用例如专利文献1所述的那些构造和方法,该专利文献1是本申请的申请人提交的在先申请。

此外,在上述的构造示例中,第一基板110a安装有对像素信号进行诸如ad转换等信号处理的像素信号处理电路,但是本实施例不限于该示例。像素信号处理电路的功能的部分或全部可以设置到第二基板110b。这种情况可以实现进行所谓的逐像素模拟数字转换(像素adc)的固态成像器件1。在像素adc中,设置到各像素的pd获取的像素信号以像素为单位传输到第二基板110b的像素信号处理电路,且在列方向和行方向上都排列有多个像素的像素阵列中,例如以像素为单位进行ad转换。与在像素阵列的每列包括一个ad转换电路且进行通常的逐列模拟数字转换(列adc)的固态成像器件1相比,这允许像素信号以更高的速度经历ad转换和读出。在列adc中,列中包括的多个像素顺序地经历ad转换。注意,在固态成像器件1被构造为能够执行像素adc的情况下,各像素设置有将设置在第一基板110a中的各信号线和设置第二基板110b中的各信号线彼此电连接的连接结构。

此外,在上述的构造示例中,说明了第二基板110b是逻辑基板,且第三基板110c是存储基板的情况。然而,本实施例不限于该示例。第二基板110b和第三基板110c是具有像素基板的功能以外的功能的基板就足够了,并且所述功能可以可选地确定。例如,固态成像器件1不一定包括任何存储电路。在这种情况下,例如,第二基板110b和第三基板110c都可以起到逻辑基板的作用。可替代地,逻辑电路和存储电路可以分布在第二基板110b和第三基板110c中,且这些基板可以协作实现逻辑基板和存储基板的功能。可替代地,第二基板110b可以是存储基板,且第三基板110c可以是逻辑基板。

此外,在上述的构造示例中,si基板用作各基板中的半导体基板101、121和131,但是本实施例不限于该示例。作为半导体基板101、121和131,例如,可以使用其它类型的半导体基板,诸如砷化镓(gaas)基板或碳化硅(sic)基板。可替代地,如上所述,代替半导体基板101、121和131,例如,可以使用均由除半导体之外的材料形成的基板,诸如蓝宝石基板等。

(2.关于连接结构的设置)

如参照图1所述,在固态成像器件1中,基板中包括的各信号线可以通过连接结构彼此电连接,和/或基板中包括的各电源线可以通过连接结构越过多个基板彼此电连接。通过考虑各基板(芯片)的构造,性能等,可以适当地确定连接结构的在水平面内的设置以提高整个固态成像器件1的性能。将说明固态成像器件1中的连接结构的在水平面内的设置的数种变型。

图2a和图2b均是固态成像器件1中的连接结构的在水平面内的设置的示例的说明图。例如,图2a和图2b均图示了在对像素信号进行诸如ad转换等处理的像素信号处理电路安装在第一基板110a上的情况下的固态成像器件1中的连接结构的设置。

图2a示意性地图示了固态成像器件1中包括的第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c。第一基板110a的下表面(与第二基板110b相对的表面)与第二基板110b的上表面(与第一基板110a相对的表面)之间通过连接结构的电连接以模拟的方式由虚线表示,且第二基板110b的下表面(与第三基板110c相对的表面)与第三基板110c的上表面(与第二基板110b相对的表面)之间通过连接结构的电连接以模拟的方式由实线表示。

在第一基板110a的上表面,图示了像素单元206和连接结构201的位置。连接结构201起到外部输入/输出单元(i/o单元)的作用,该i/o单元用于与外部进行诸如电源信号和gnd信号等各种信号的交换。具体地,连接结构201可以是设置于第一基板110a的上表面的焊盘151。可替代地,如图1所示,在焊盘151设置在第一基板110a的多层配线层105,第二基板110b的多层配线层125或第三基板110c的多层配线层135中的情况下,连接结构201可以是设置为使焊盘151露出的焊盘开口153。可替代地,连接结构201可以是稍后描述的引线开口155。如图2a所示,第一基板110a在芯片的中间设置有像素单元206,且i/o单元中包括的连接结构201设置在像素单元206的周围(即,沿着芯片的外周边)。此外,尽管未图示,但是像素信号处理电路也可以设置在像素单元206的周围。

图2b示意性地图示了第一基板110a的下表面的连接结构202的位置、第二基板110b的上表面的连接结构203的位置、第二基板110b的下表面的连接结构204的位置和第三基板110c的上表面的连接结构205的位置。连接结构202至205可以分别是设置在基板之间的tsv157或稍后说明的电极接合结构159。可替代地,如图1所示,在焊盘151设置在第二基板110b的多层配线层125或第三基板110c的多层配线层135中的情况下,连接结构202至205之中的设置为使焊盘151露出的焊盘开口153可以位于连接结构201的正下方。可替代地,连接结构202至205可以是稍后描述的引线开口155。注意,图2b与对图2a所示的电连接进行表示的直线的形式一致地图示了连接结构202至205。即,第一基板110a的下表面的连接结构202和第二基板110b的上表面的连接结构203由虚线表示,且第二基板110b的下表面的连接结构204和第三基板110c的上表面的连接结构205由实线表示。

如上所述,在所示的构造示例中,像素信号处理电路安装在第一基板110a的像素单元206的周围。因此,像素单元206获取的像素信号在第一基板110a上经历像素信号处理电路进行的诸如ad转换等处理,然后传输到设置在第二基板110b上的电路。此外,如上所述,i/o单元中包括的连接结构201也设置在第一基板110a的像素单元206的周围。因此,如图2b所示,为了将像素信号处理电路和i/o单元电连接至设置在第二基板110b上的电路,第一基板110a的下表面的连接结构202与像素信号处理电路和i/o单元存在的区域关联地沿着芯片的外周边设置。此外,第二基板110b的上表面的连接结构203也相应地沿着芯片的外周边设置。

同时,安装在第二基板110b和第三基板110c上的逻辑电路或存储电路可以形成在芯片的整个表面。第二基板110b的下表面的连接结构204和第三基板110c上表面的连接结构205因此与安装有逻辑电路或存储电路的位置关联地设置为遍布芯片的整个表面,如图2b所示。

图2c和图2d均是固态成像器件1中的连接结构的在水平面内的配置的另一示例的说明图。图2c和图2d均图示了在例如固态成像器件1被构造为能够执行像素adc的情况下的连接结构的配置。在这种情况下,像素信号处理电路不是安装在第一基板110a上,而是安装在第二基板110b上。

类似于图2a,图2c示意性地图示了固态成像器件1中包括的第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c。第一基板110a的下表面(与第二基板110b相对的表面)与第二基板110b的上表面(与第一基板110a相对的表面)之间通过连接结构的电连接以模拟的方式由虚线或点线表示,且第二基板110b的下表面(与第三基板110c相对的表面)与第三基板110c的上表面(与第二基板110b相对的表面)之间通过连接结构的电连接以模拟的方式由实线表示。在表示第一基板110a的下表面和第二基板110b的上表面之间电连接的线中,虚线表示例如也存在于图2a中的与i/o单元相关的电连接,而点线表示不存在于图2a中的与像素adc相关的电连接。

类似于图2b,图2d示意性地图示了第一基板110a的下表面的连接结构202的位置、第二基板110b的上表面的连接结构203的位置、第二基板110b的下表面的连接结构204的位置和第三基板110c的上表面的连接结构205的位置。注意,图2d与对图2c所示的电连接进行表示的直线的形式一致地图示了连接结构202至205。即,在第一基板110a的下表面的连接结构202或第二基板110b的上表面的连接结构203中,例如与也存在于图2a中的与i/o单元相对应的电连接对应的由虚线表示,且与像素adc相关的电连接可以对应的由点线表示。与之相比,第二基板110b的下表面的连接结构204和第三基板110c的上表面的连接结构205由实线表示。

如上所述,在所示的构造示例中,像素信号处理电路安装在第二基板110b上,且像素信号处理电路被构造为能够进行像素adc。即,由像素单元206的各像素获取的像素信号以像素为单位传输到安装在正下方的第二基板110b上的像素信号处理电路,且像素信号处理电路进行诸如ad转换等处理。如图2c和图2d所示,在构造示例中,因此,第一基板110a的下表面的连接结构202以与i/o单元存在的区域相关联的方式沿着芯片的外周边设置(由图中的虚线表示的连接结构202)以便将信号从i/o单元传输到设置在第二基板110b上的电路,且遍布像素单元206存在的整个区域设置(由图中的点线表示的连接结构202)以便将像素信号从像素单元206的各像素传输到设置在第二基板110b上的电路。

第二基板110b和第三基板110c的各信号线彼此电连接,且第二基板110b和第三基板110c的各电源线彼此电连接,类似于图2a和图2b所示的构造例。因此,如图2c和图2d所示,第二基板110b的下表面的连接结构204和第三基板110c的上表面的连接结构205遍布芯片的整个表面配置。

图2e和图2f均是固态成像器件1中的连接结构的在水平面内的配置的又一示例的说明图。图2e和图2f均图示了在例如存储电路安装在第二基板110b上的情况下的连接结构的配置。

类似于图2a,图2e示意性地图示了固态成像器件1中包括的第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c。第一基板110a的下表面(与第二基板110b相对的表面)与第二基板110b的上表面(与第一基板110a相对的表面)之间通过连接结构的电连接以模拟的方式由虚线或点线表示,且第二基板110b的下表面(与第三基板110c相对的表面)与第三基板110c的上表面(与第二基板110b相对的表面)之间通过连接结构的电连接以模拟的方式由实线或点线表示。在表示第一基板110a的下表面和第二基板110b的上表面之间电连接的线中,虚线表示例如也存在于图2a中的与i/o单元相关的电连接,而点线表示不存在于图2a中的与存储电路相关的电连接。此外,在表示第二基板110b的下表面和第三基板110c的上表面之间电连接的线中,实线表示例如也存在于图2a中的与存储电路的操作不直接相关的信号相关的电连接,而点线表示不存在于图2a中的与存储电路相关的电连接。

类似于图2b,图2f示意性地图示了第一基板110a的下表面的连接结构202的位置,第二基板110b的上表面的连接结构203的位置,第二基板110b的下表面的连接结构204的位置和第三基板110c的上表面的连接结构205的位置。注意,图2f与对图2e所示的电连接进行表示的直线的形式一致地图示了连接结构202至205。即,在第一基板110a的下表面的连接结构202或第二基板110b的上表面的连接结构203中,例如与也存在于图2a中的与i/o单元相关的电连接对应的那些连接结构由虚线表示,且与存储电路相关的电连接对应的那些连接结构由点线表示。此外,在第二基板110b的下表面的连接结构204和第三基板110c的上表面的连接结构205中,例如与存在于图2a中的与存储电路的操作不直接相关的信号有关的电连接对应的那些连接结构由实线表示,而可以对应于与存储电路相关的电连接的那些连接结构由点线表示。

如上所述,在所示的构造例中,存储电路安装在第二基板110b上。在这种情况下,像素信号处理电路安装在第一基板110a上,且在第一基板110a上由像素单元206获取且经历像素信号处理电路进行的ad转换的像素信号可以传输到第二基板110b的存储电路且保存在存储电路中。为了将保存于例如第二基板110b的存储电路中的像素信号读出到外部,随后在第二基板110b的存储电路和第三基板110c的逻辑电路之间传输信号。

因此,在构造示例中,作为第一基板110a的下表面的连接结构202,连接结构202与安装有i/o单元和像素信号处理电路的区域关联地沿着芯片的外周边设置(由图中的虚线表示的连接结构202),以便将信号从i/o单元和像素信号处理电路传输到第二基板110b中设置的配线,且连接结构202设置为用于将经过了ad转换的像素信号传输到第二基板110b的存储电路(由图中的点线表示的连接结构202)。此时,为了使延迟时间相等,期望从第一基板110a的电路到第二基板110b的存储电路的像素信号的传输路径的配线长度与在第二基板110b的存储电路和第三基板110c的逻辑电路之间的信号的传输路径的配线长度尽可能都相等。因此,例如,如图2f所示,用于在第一基板110a的电路与第二基板110b的存储电路之间和在第二基板110b的存储电路与第三基板110c的电路之间交换信号的连接结构202至205可以设置为集中在水平面的中间的附近。然而,只要可以使配线长度大致均匀,连接结构202至205不一定如所示的示例一样设置在水平面的中间的附近。

上面已经说明了固态成像器件1中的连接结构的在水平面内的配置的数个示例。注意,本实施例不限于上述的示例。可以适当地确定固态成像器件1的各基板上安装的部件,且还可以根据所述部件来适当地确定固态成像器件1中的连接结构的在水平面内的配置。作为各基板上安装的部件以及相应的连接结构的在水平面内的配置,可以应用各种已知的部件和配置。此外,在图2a至图2f所示的示例中,i/o单元中包括的连接结构201沿着芯片的外周边的三条边配置,但是本实施例不限于这些示例。各种已知的配置也可以应用为i/o单元的配置。例如,i/o单元中包括的连接结构201可以沿着芯片的外周边的一条边、两条边或四条边配置。

(3.关于第二基板的方向)

在图1所示的构造示例中,在固态成像器件1中,第一基板110a和第二基板110b以面对面(即,第二基板110b的正面侧与第一基板110a相对)方式接合在一起。同时,固态成像器件1可以包括以面对背(即,第二基板110b的正面侧可以与第三基板110c相对)方式接合在一起的第一基板110a和第二基板110b。

可以通过考虑例如各基板(各芯片)的构造,性能等来适当地确定第二基板110b的方向以提高整个固态成像器件1的性能。这里,将用于确定第二基板110b的方向的两个概念作为示例进行说明。

(3-1.基于pwell面积的考虑)

类似于图1所示的构造示例,图3a是第一基板110a和第二基板110b以面对面方式接合在一起的固态成像器件1的示意性构造的垂直剖视图。不同于图1所示的构造示例,图3b是第一基板110a和第二基板110b以面对背方式接合在一起的固态成像器件1a的示意性构造的垂直剖视图。除了第二基板110b的方向是相反的之外,固态成像器件1a的构造类似于图1所示的固态成像器件1的构造。

如图3a和3b所示,包括在多层配线层105、105和135中的各配线的功能(信号线,gnd配线或电源配线)通过向这些配线分配叠加的不同阴影线来表示(即,各配线的阴影线是表示由图3a和图3b所示的图例所示的配线的功能叠加在图1所示的各配线的阴影线上的那些阴影线(对于后面描述的图4a和4b也是如此))。如图所示,在固态成像器件1和1a中,用于将信号配线、gnd配线和电源配线引出到外部的端子(对应于上述的焊盘151)沿着芯片的外周边设置。这些相应的端子在水平面内配对且设置在将像素单元206夹在中间的位置处。因此,在固态成像器件1和1a内,信号线、gnd配线和电源配线延伸为将这些端子彼此接合,且在水平面内展开。

在图3a和图3b中,“p”附于设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的pwell(p阱),且“n”附于设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的nwell(n阱)。例如,在所示的构造中,像素单元的各像素中包括的pd是n型扩散区域形成在pwell中的pd,以便读出由光电转换产生的电子。此外,各像素中包括的为了读出pd中产生的电子的驱动电路的晶体管是n型mos晶体管。因此,像素单元的well(阱)是pwell。与之相比,设置在第二基板110b和第三基板110c中的逻辑电路和存储电路包括cmos电路,且因此,pmos和nmos混合。这使存在的pwell的面积和存在的nwell的面积例如大致相同。因此,在所示的构造示例中,第一基板110a比第二基板110b和第三基板110c具有更大的pwell面积。

这里,在固态成像器件1和1a中,gnd电势可以施加于pwell。pwell和电源配线彼此相对且两者之间插入有绝缘体的任何构造致使寄生电容形成在两者之间。

参照图4a和图4b说明形成在pwell和电源配线之间的寄生电容。图4a是图3a所示的固态成像器件1中的位于pwell和电源配线之间的寄生电容的说明图。图4a以模拟的方式通过双点划线图示了pwell与电源配线之间的寄生电容。如图4a所示,在固态成像器件1中,第一基板110a和第二基板110b以面对面方式接合在一起。因此,第一基板110a的像素单元的pwell和第二基板110b的多层配线层125中的电源配线彼此相对且两者之间插入有绝缘体,该绝缘体被包括在绝缘膜103和123中,如图所示。这使得在该区域中寄生电容被形成在两者之间。

同时,图4b是图3b所示的固态成像器件1a中的位于pwell和电源配线之间的寄生电容的说明图。图4b以模拟的方式通过双点划线图示了pwell与电源配线之间的寄生电容。如图4b所示,在固态成像器件1a中,第二基板110b和第三基板110c以面对面方式接合在一起。因此,第三基板110c的逻辑电路或存储电路的pwell与第二基板110b的多层配线层125中的电源线彼此相对且两者之间插入有绝缘体,该绝缘体被包括在绝缘膜123和133中,如图所示。这使得在该区域中寄生电容被形成在两者之间。

据知,上述的寄生电容随着pwell面积增加而增加。在图4a和图4b所示的构造示例中,这在图4a所示的第一基板110a和第二基板110b以面对面方式接合在一起的构造中比在图4b所示的第一基板110a和第二基板110b以面对背方式接合在一起的构造中造成更大的寄生电容。

当与第二基板110b中的电源配线相关的寄生电容大时,第二基板110b中的电源和gnd之间的电流路径的阻抗减小。因此,可以使第二基板110b中的电源系统进一步稳定化。具体地,例如,即使在电力消耗根据第二基板110b上的电路的操作的波动而波动的情况下,由电力消耗的波动造成的电源电平的波动也可以得到抑制。即使在与第二基板110b相关的电路以高速操作的情况下,也因此可以使操作进一步稳定化,且提高整个固态成像器件1的性能。

这样,当关注pwell面积时,在图3a至图4b所示的构造例中,第一基板110a和第二基板110b以f-f方式接合在一起的固态成像器件1比第一基板110a和第二基板110b以f-b方式接合在一起的固态成像器件1a形成更大的相对于第二基板110b的电源配线的寄生电容,这可以在高速操作时实现更高的稳定性。即,可以说,固态成像器件1具有更优选的构造。

然而,各基板的一些设计可以使第三基板110c具有比第一基板110a的pwell面积大的pwell面积。在这种情况下,认为较大的寄生电容形成在第二基板110b的电源配线和第三基板110c的pwell之间的这样的固态成像器件1a的构造使得可以在高速操作时获得比固态成像器件1高的稳定性。

总之,当基于pwell面积来考虑第二基板110b的方向时,在第一基板110a的pwell面积大于第三基板110c的pwell面积的情况下,优选的是,固态成像器件1以第二基板110b的正面侧与第一基板110a相对的方式来构造。即,优选的是,固态成像器件1以第一基板110a和第二基板110b以面对面方式接合在一起的方式来构造。相反,在第三基板110c的pwell面积大于第一基板110a的pwell面积的情况下,优选的是,固态成像器件1a以第二基板110b的正面侧与第三基板110c相对的方式来构造。即,优选的是,固态成像器件1a以第一基板110a和第二基板110b以面对背方式接合在一起的方式来构造。

在本实施例中,可以从基于pwell面积的观点来确定第二基板110b的方向。例如,图1以及稍后描述的图6a至图25k所示的根据本实施例的固态成像器件1至21k均被构造为使第一基板110a的pwell面积大于第三基板110c的pwell面积,且使第一基板110a和第二基板110b以面对面方式相应地接合在一起。因此,固态成像器件1至21k即使在高速操作时也可以获得高的操作稳定性。

注意,第一基板110a的pwell面积大于第三基板110c的pwell面积的情况的示例包括这样的情况:仅包括pwell中的用于读出由光电转换产生的电子的pd和用于从pd读出电子的nmos晶体管的像素单元安装在第一基板110a上,而各种电路(诸如像素信号处理电路,逻辑电路和存储电路)安装在第二基板110b和第三基板110c上。同时,第三基板110c的pwell面积大于第一基板110a的pwell面积的情况的示例包括这样的情况:像素单元和各种电路一起安装在第一基板110a上,且第一基板110a的由各种电路占据的面积是相对大的。

(3-2.基于电力消耗和gnd配线设置的考虑)

上面主要讲述用于图3a所示的固态成像器件1和图3b所示的固态成像器件1a的pwell面积,但是现在关注各基板中的电力消耗和gnd配线设置。

图5a是图3a所示的固态成像器件1中的电源配线和gnd配线的设置的示意图。图5b是图3b所示的固态成像器件1a中的电源配线和gnd配线的设置的示意图。图5a和图5b简化地图示了固态成像器件1和1a的结构,且通过由双点划线图示电源配线和由单点划线图示gnd配线来表示电源配线和gnd配线的示意性设置。此外,图中箭头的尺寸以模拟的方式表示流经电源配线和gnd配线的电流量。

如图5a和图5b所示,可以考虑,电源配线主要包括垂直电源配线303和水平电源配线304,垂直电源配线303从设置在第一基板110a的上表面(即,固态成像器件1和1a的上表面)上的电源端子(vcc)在z轴方向上延伸,且水平电源配线304在第一基板110a的多层配线层105、第二基板110b的多层配线层125和第三基板110c的多层配线层135中在水平方向上延伸。下面也将垂直电源配线303和水平电源配线304统称为电源配线303和304。注意,水平电源配线304实际上也可以存在于第一基板110a的多层配线层105和第二基板110b的多层配线层125中,但是为了简单起见,在图5a和图5b中未图示。图5a和图5b均仅图示了第三基板110c的多层配线层135中的水平电源配线304。

此外,可以考虑,gnd配线主要包括垂直gnd配线305和水平gnd配线306,垂直gnd配线305从设置在第一基板110a的上表面上的gnd端子在z轴方向上延伸,而水平gnd配线306在第一基板110a的多层配线层105、第二基板110b的多层配线层125和第三基板110c的多层配线层135中在水平方向上延伸。下面也将垂直gnd配线305和水平gnd配线306统称为gnd配线305和306。注意,也将第一基板110a的水平gnd配线306称为水平gnd配线306a,也将第二基板110b的水平gnd配线306称为水平gnd配线306b,且也将第三基板110c的水平gnd配线306称为水平gnd配线306c,以区分它们。

这里,作为示例,考虑了第三基板110c的电力消耗大于第一基板110a的电力消耗的情况。例如,假设第三基板110c是逻辑基板。逻辑电路划分为多个电路块,且操作的电路块可以根据处理内容而变化。即,在固态成像器件1和1a中的一系列操作期间,主要操作的逻辑电路的位置可以变化。因此,电源电流流经的逻辑电路的位置偏置(例如,电源电流由于与电路的操作关联的晶体管栅极电容和配线电容的充电和放电而产生),且因此,该位置可以变化。

如图5a和图5b所示,现在关注第三基板110c的逻辑电路中的电路块301和302。当这两个电路块301和302操作时,经过电源端子,电源配线303和304、电路块301和302、gnd配线305和306和gnd端子的电流路径形成。

这里,假设电路块301的电力消耗在特定时间大于电路块302的电力消耗。在这种情况下,如图5a和图5b所示,此时从电源配线303和304向电路块301供给的电路比向电路块302供给的电流大。由于这一电力消耗的差,电路块301附近的垂直gnd配线305(也称为垂直gnd配线305a以区分垂直gnd配线305)中与电路块302附近的垂直gnd配线305(也称为垂直gnd配线305b以区分垂直gnd配线305)中相比,更大的电流量通过电路块301和302流向垂直gnd配线305。

第一基板110a和第二基板110b具有水平gnd配线306a和306b,且因此,垂直gnd配线305a和305b之间的电流量的不平衡在前往第一基板110a的上表面的gnd端子的路上通过第一基板110a和第二基板110b的水平gnd配线306a和306b来校正。即,电流流向第一基板110a和第二基板110b的水平gnd配线306a和306b以校正垂直gnd配线305a和305b之间的电流量的不平衡。因此,如图5a和图5b各者中的实线箭头所示,经过水平电源配线304、电路块301和302、水平gnd配线306c、垂直gnd配线305a和水平gnd配线306a和306b的环形电流路径形成在固态成像器件1和1a各者中。

此时,如图5a所示,在第一基板110a和第二基板110b以面对面方式接合在一起的固态成像器件1中,第一基板110a和第二基板110b的水平gnd配线306a和306b都与第三基板110c的水平电源配线304相对远地设置。因此,在上述的环形电流路径中,环的开口宽度增大。这增大了环形电流路径的电感。即,阻抗变高。电源电流的稳定性可以因此降低,且整个固态成像器件1的性能可能降低。

同时,如图5b所示,在第一基板110a和第二基板110b以面对背方式接合在一起的固态成像器件1a中,第一基板110a的水平gnd配线306a与第三基板110c的水平电源配线304相对远地设置,但是第二基板110b的水平gnd配线306b与第三基板110c的水平电源配线304相对近地设置。因此,在上述的环形电流路径中,减小环的开口宽度。这减小环形电流路径的电感。即,阻抗变低。因此可以进一步稳定电源电流,且进一步提高整个固态成像器件1的性能。

这样,当关注电力消耗和gnd配线设置时,在第三基板110c的电力消耗大于第一基板110a的电力消耗的情况下,认为:相比于第一基板110a和第二基板110b以面对面方式接合在一起的固态成像器件1,第一基板110a和第二基板110b以面对背方式接合在一起的固态成像器件1a能实现将要执行的更稳定的操作。固态成像器件1a使第二基板110b的水平gnd配线306b布置得更接近第三基板110c的水平电源配线304。即,可以说,固态成像器件1a具有更优选的构造。

然而,各基板的一些设计可能使第一基板110a比第三基板110c消耗更多的电力。在这种情况下,认为可根据使第一基板110a的水平电源配线和第二基板110b的水平gnd配线306b之间距离减小的固态成像器件1而不是固态成像器件1a的构造来预期更稳定的操作。

总之,当基于电力消耗和gnd配线设置来考虑第二基板110b的方向,在第一基板110a的电力消耗大于第三基板110c的电力消耗的情况下,优选的是,固态成像器件1以第二基板110b的正面侧与第一基板110a相对的方式来构造。即,优选的是,固态成像器件1以第一基板110a和第二基板110b以面对面方式接合在一起的方式来构造。相反,在第三基板110c的电力消耗大于第一基板110a的电力消耗的情况下,优选的是,固态成像器件1a以第二基板110b的正面侧与第三基板110c相对的方式来构造。即,优选的是,固态成像器件1以第一基板110a和第二基板110b以面对背方式接合在一起的方式来构造。

在本实施例中,可以从基于电力消耗和gnd配线设置的观点来确定第二基板110b的方向。例如,图1以及下述的图6a至图25k所示的根据本实施例的固态成像器件1至21k均被构造为使第一基板110a的电力消耗大于第三基板110c的电力消耗,且使第一基板110a和第二基板110b以面对面方式相应地接合在一起。因此,固态成像器件1至21k可以实现更稳定的操作。

注意,第三基板110c的电力消耗大于第一基板110a的电力消耗的情况的示例包括这样的情况:仅像素单元安装在第一基板110a上,且许多电路(例如,诸如像素信号处理电路,逻辑电路和存储电路等)安装在第二基板110b和第三基板110c上。这种构造的具体示例包括这样的构造:仅像素单元安装在第一基板110a上,像素信号处理电路和存储电路安装在第二基板110b上,且逻辑电路安装在第三基板110c上。此时,像素信号处理电路中的数字电路(诸如例如产生用于ad转换的参考电压的数字电路等)可以安装在第三基板110c上。可替代地,在较多频繁地被访问的存储电路(例如,每帧多次地将像素信号写入其中或将像素信号从中读出的存储电路)安装在第三基板110c上的情况下,也考虑第三基板110c消耗较多的电力。

同时,第一基板110a的电力消耗大于第三基板110c的电力消耗的情况的示例包括这样的情况:像素单元和各种电路一起安装在第一基板110a上,且第一基板110a的由各种电路占据的面积是相对大的。可替代地,在较少频繁地被访问的存储电路(例如,每帧仅一次地将像素信号写入其中或将像素信号从中读出的存储电路)安装在第三基板110c上的情况下,也考虑第三基板110c消耗较少的电力而第一基板110a相对消耗较多的电力。

注意,当将第一基板110a的电力消耗和第三基板110c的电力消耗彼此比较时,可以比较电力消耗本身,或可比较可以对电力消耗的大小进行表示的其它指标。其它指标的示例包括安装在各基板的电路上的门(gate)的数量(例如,100个门和1000000个门),各基板的电路的工作频率(例如,100mhz和1ghz),等等。

这里,作为用于对图5a所示的第一基板110a和第二基板110b以面对面方式接合在一起的固态成像器件1中的环形电流路径的阻抗进行减小的方法,如图5c所示,用于通过使用在z轴方向上延伸的多个配线(即,垂直gnd配线)将第一基板110a的水平gnd配线306a和第二基板110b的水平gnd配线306b彼此连接的方法是可行的。图5c图示了用于对图5a所示的固态成像器件1中的阻抗进行减小的构造示例。注意,图5c所示的固态成像器件1b对应于图5a所示的固态成像器件1,在固态成像器件1b中:第一基板110a的水平gnd配线306a和第二基板110b的水平gnd配线306b通过使用多个垂直gnd配线彼此连接,且其他部件类似于固态成像器件1的部件。

采用图5c所示的构造增强水平gnd配线306a和306b,且使环形电流路径的阻抗减小。因此,可以认为进一步提高了固态成像器件1b的整体性能。注意,作为示例,图5c图示了在第三基板110c的电力消耗大于第一基板110a的电力消耗且第一基板110a和第二基板110b以面对面方式接合在一起的情况下,可以使环形电流路径的阻抗减小的构造。同时,在第一基板110a的电力消耗大于第三基板110c的电力消耗且第一基板110a和第二基板110b以面对背方式接合在一起的情况下,第二基板110b的水平gnd配线306b和第三基板110c的水平gnd配线306c通过使用多个垂直gnd配线彼此连接就足以减小环形电流路径的阻抗。

然而,为了实现图5c所示的构造,第一基板110a的多层配线层105和第二基板110b的多层配线层125需要设置有用于将它们的gnd配线彼此连接的连接结构。这将对多层配线层105和125中的gnd配线的设置和其它配线的设置施加了需要考虑被设置的连接结构这样的约束。具体地,在图5c所示的构造中,在第一基板110a和第二基板110b中,垂直gnd配线和用于将基板之间的垂直gnd配线彼此连接的连接结构在水平面内不仅分布在芯片的外周部,而且更多地分布在芯片的中间部。因此,需要考虑这样的分布来设置各配线。即,多层配线层105和125中的各配线的设计灵活度降低。

与之相比,如上所述,在本实施例中,通过调整第二基板110b的取向来减小环形电流路径的阻抗。与图5c所示的构造不同,将垂直gnd配线设置为在水平面内将更多的垂直gnd配线分布在芯片的外周部。这可以减小电流路径的阻抗,而不降低多层配线层105和125中的配线的设计灵活度。即,可以稳定固态成像器件1和1a的操作。

注意,例如,能够如下地确定水平面内设置在芯片的外周部和芯片的中间部中的垂直gnd配线的密度。例如,在水平面内通过将芯片均等划分为3×3区域而获得的九个区域中的一个中间区域中存在的垂直gnd配线的数量大于八个周边区域中存在的垂直gnd配线的数量的情况下,能够确定:芯片的中间部中的垂直gnd配线的数量大(即,能够确定:可能可以应用图5c所示的固态成像器件1b的构造)。与之相比,在一个中间区域中存在的垂直gnd配线的数量小于八个周边区域中存在的垂直gnd配线的数量的情况下,能够确定:芯片的外周部中的垂直gnd配线的数量大(即,能够确定:可能可以应用图5a和图5b所示的固态成像器件1和1a的构造)。

这里,作为示例,已经说明了在水平面内将芯片均等划分为九个区域的情况,但是通过划分芯片而获得的区域的数量不限于该示例。通过划分芯片而获得的区域的数量可以适当地变为4×4区域的16个区域,5×5区域的25个区域,或诸如此类。例如,在将芯片划分为4×4区域这16个区域的情况下,从4个中间区域中和12个周边区域中的垂直gnd配线的数量确定密度就足够了。可替代地,在将芯片划分为5×5区域这25个区域的情况下,从1个中间区域和24个周边区域中或9个中间区域和16个周边区域中的垂直gnd配线的数量确定密度就足够了。

(4.固态成像器件的构造的变型)

图1所示的固态成像器件1的构造是根据本实施例的固态成像器件的示例。根据本实施例的固态成像器件可以包括与图1所示的连接结构不同的连接结构。下面说明根据本实施例的固态成像器件的另一构造示例,其中包括不同的连接结构。注意,下述的各固态成像器件的部件对应于图1所示的固态成像器件1的部件,但是在下述的各固态成像器件的部件中对图1所示的固态成像器件1的部件的一部分进行了改变。因此,不再详细说明已经参照图1说明的部件。此外,对下述的各固态成像器件的示意性构造进行图示的相应附图省略了附于图1中的一部分附图标记,以避免附图复杂化。此外,图1以及随后的各个附图指明:具有同一类型阴影线的组件由同一种材料形成。

在根据本实施例的固态成像装置的任何构造中,至少如图1所示的固态成像装置1中那样提供双接触型tsv157。这里,双接触是指具有这样的结构的过孔,其中导电材料埋入露出预定配线的第一贯通孔和露出与预定配线不同的另一配线的不同于第一贯通孔的第二贯通孔中,或者其中在第一和第二贯通孔的内壁上形成包括导电材料的膜。

同时,在固态成像装置中,设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的所有相应信号线以及所有相应电源线都需要电连接在一起。因此,除了tsv157之外,固态成像装置还可以包括用于在设置有不是通过tsv157彼此电连接的相应信号线和相应电源线的基板之间将信号线彼此电连接以及将电源线彼此电连接的另一连接结构。

在本实施例中,根据这些连接结构的具体构造,将固态成像装置分为20类。

第一构造示例(图6a至6e)是这样的构造示例,其中将两层之间的双接触型tsv157设置为用于将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的连接结构,但是其中除tsv157之外,不存在双接触型tsv157或稍后描述的共用接触型tsv157和稍后描述的电极接合结构159。如这里所使用的,两层之间的tsv表示设置为将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c之中的两个相邻基板中的各个信号线以及各个电源线彼此电连接的tsv。

如上所述,除了将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接和设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的tsv157之外,不提供其它tsv157和电极接合结构159,因此,在根据第一构造示例的固态成像装置中,设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线之间以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线之间的电连接和/或设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线之间以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线之间的电连接通过i/o单元实现。也就是说,在根据第一构造示例的固态成像装置中,与将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的tsv157一起,可以将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接的焊盘151,和/或可以将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接的焊盘151设置作为其它连接结构。注意,图1中所示的固态成像装置1也包括在第一构造示例中。

第二构造示例(图7a至图7k)是这样的构造示例,其中与将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的两层之间的双接触型tsv157一起,至少两层之间的双接触型tsv157进一步作为用于将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接的连接结构提供。

第三构造示例(图8a至8g)是这样的构造示例,其中与将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的两层之间的双接触型tsv157一起,稍后描述的三层之间的至少双接触型tsv157作为连接结构提供。如这里所使用的,三层之间的tsv意味着tsv157延伸穿过第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c的全部。从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成的三层之间的双接触型tsv157可以通过其结构将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接,或者将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。另外,从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成的三层之间的双接触型tsv157可以通过其结构将设置在第一基板中110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接,或者将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。

第四构造示例(图9a至9k)是这样的构造示例,其中与用于将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的两层之间的双接触型tsv157一起,稍后描述的两层之间的至少共用接触型tsv157作为用于将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接的连接结构提供。这里,共用接触是指具有这样的结构的过孔:其中,导电材料埋入设置成在露出一个基板中的预定配线的一部分的同时露出另一基板中的预定配线的一个贯通孔中;或者其中,在贯通孔的内壁上形成包括导电材料的膜。

例如,在从第一基板110a的背面侧形成用于将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在在第一基板110a和第二基板110b中设置的相应电源线彼此电相连的共用接触型tsv157的情况下,具有比相同电位的两条配线之间的空间更大直径的贯通孔首先通过干法蚀刻,从第一基板110a的背面侧从相同电位的两条配线的正上方,相对于以预定间隔布置在第一基板110a的多层配线层105中的相同电位的两条配线,并且相对于在第二基板110b的多层配线层125内部的位于第一基板110a内的多层配线层105中的相同电位的两条配线之间的空间正下方的配线而形成。此时,具有大直径的贯通孔形成为不露出相同电位的两条配线。接下来,通过光刻和干法蚀刻,将具有比相同电位的两条配线之间的空间更小的直径的贯通孔形成为露出位于相同电位的两条配线之间的空间的正下方的第二基板110b的多层配线层125中的配线。接下来,通过回蚀刻生长具有大直径的贯通孔,从而露出第一基板110a的多层配线层105中的相同电位的两条配线的一部分。作为上述过程的结果,贯通孔具有如下形状:露出第一基板110a的多层配线层105中的相同电位的两条配线的一部分并露出第二基板110b的多层配线层125中的位于上述两条配线之间的空间的正下方的配线。共用接触型tsv157可以通过将导电材料嵌入贯通孔中或者通过在贯通孔的内壁上形成导电材料的膜来形成。根据该方法,在形成具有大直径的贯通孔和具有小直径的贯通孔时,不对相同电位的两条配线进行干蚀刻,从而可以抑制其中相同电位的两条配线的拐角被刮削并发生污染的情况。因此,可以实现具有更高可靠性的固态成像装置1。

注意,在上述示例中,已经描述了从第一基板110a的背面侧形成用于将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及各个电源线彼此电连接的共用接触型tsv157的情况。然而,对于从第二基板110b的正面侧或从第三基板110c的背面侧形成用于将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及各个电源线彼此电连接的共用接触型tsv157的情况也是如此。另外,对于从第一基板110a的背面侧或从第三基板110c的背面侧形成稍后描述的三层之间的共用接触型tsv157的情况也是如此。此外,在上述示例中,贯通孔设置成穿过以预定间隔并排布置的两条配线之间的空间,但是,例如,可以形成具有开口的环形配线,并且贯通孔可以设置成穿过配线的开口。

可替代地,共用接触型tsv157可以通过与上述方法不同的方法形成。例如,以与上述相同的方式,在从第一基板110a的背面侧形成用于将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及各个电源线彼此电连接的共用接触型tsv157的情况下,当通过干蚀刻从相同电位的两条配线的正上方形成具有比第一基板110a的多层配线层105中的相同电位的两条配线之间的空间更大的直径的贯通孔时,可以在露出相同电位的两条配线的一部分的同时继续干蚀刻,而不是在中间停止干蚀刻从而不露出相同电位的两条配线。在这种情况下,由于包括在两条配线中的导电材料(例如,cu)和包括在绝缘膜103中的绝缘材料(例如,sio2)的蚀刻的选择比率,相同电位的两条配线的蚀刻几乎难以进行,而绝缘膜103的蚀刻可以在相同电位的两条配线之间的空间中进行。因此,贯通孔具有露出第一基板110a的多层配线层105中的两条配线的一部分并露出第二基板110b的多层配线层125中的位于两条配线之间的空间正下方的的配线的形状。共用接触型tsv157可以通过将导电材料嵌入以这种方式形成的贯通孔中或者通过在贯通孔的内壁上形成导电材料的膜而形成。

共用接触型tsv157不是必须设置成穿过相同电位的两条配线之间的空间或环形配线的开口。例如,在形成贯通孔时,位于上层中的配线(在上面的示例中,第一基板110a的多层配线层105中的配线)可以是单个配线。具体地,例如,以与上述相同的方式,在从第一基板110a的背面侧形成用于将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的共用接触型tsv157的情况下,贯通孔可以形成为露出第一基板110a的多层配线层105中的单个配线的一部分并露出第二基板110b的多层配线层125中的配线。共用接触型tsv157可以通过将导电材料嵌入贯通孔中或者通过在贯通孔的内壁上形成导电材料的膜而形成。然而,与其中上层中的上述配线的数量是两个的情况或者其中上层中的上述配线具有带有开口的环形的情况相比,在该实施例中,上层中的单个配线使得贯通孔形成为由于例如未对准等而不会露出上层中的配线,因此导致可能发生接触故障。因此,优选的是,单个配线的模式应用于这样的情况:以可保证tsv157和单个配线之间的接触特性的方式为贯通孔和单个配线之间的重叠提供足够的余量。

第五构造示例(图10a至10g)是这样的构造示例,其中与用于将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的两层之间的双接触型tsv157一起,作为连接结构至少提供稍后描述的三层之间的共用接触型tsv157。三层之间的共用接触型tsv157可以通过其结构将设置在第一基板110a、第二基板110b或第三基板110c中的至少两者中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a、第二基板110b或第三基板110c中的至少两者中的各个电源线彼此电连接。

注意,在对稍后说明的第二至第五构造示例,以及第七至第十构造示例,第十二至第十五构造示例以及第十七至第二十构造示例中的描述中,具有在图中可能存在多个双接触型或共用接触型tsv157的情况。在这种情况下,为了方便起见,tsv157通过将不同的字母分配到相应参考标号的末端而彼此区分,如tsv157a,tsv157b,......等。

第六构造示例(图11a至11f)是这样的构造示例,其中与用于将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的两层之间的双接触型tsv157一起,作为用于将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接的连接结构,在第二基板110b和第三基板110c之间至少设置稍后描述的电极接合结构159。如本文所用,电极接合结构159意指这样的结构:其中,形成在两个基板的相应的结合表面上的电极在它们彼此直接接触的状态下彼此接合。

第七构造示例(图12a至12l)是这样的构造示例,其中与用于将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的两层之间的双接触型tsv157一起,作为连接结构至少设置稍后描述的第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159并且进一步设置用于将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的两层之间的双接触型tsv157。

第八构造示例(图13a至13h)是这样的构造示例,其中与用于将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的两层之间的双接触型tsv157一起,作为连接结构至少设置稍后描述的第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159和稍后描述的三层之间的双接触型tsv157。

第九构造示例(图14a至14k)是这样的构造示例,其中与用于将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的两层之间的双接触型tsv157一起,作为连接结构至少设置稍后描述的第二基板110b与第三基板110c之间的电极接合结构159和用于将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接的稍后描述的两层之间的共用接触型tsv157。

第十构造示例(图15a至15g)是这样的构造示例,其中与用于将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的两层之间的双接触型tsv157一起,作为连接结构至少设置稍后描述的第二基板110b与第三基板110c之间的电极接合结构159和稍后描述的三层之间的共用接触型tsv157。

第十一构造示例(图16a至16g)是这样的构造示例,其中作为连接结构提供三层之间的双接触型tsv157,但是除tsv157之外既没有双接触型或共用触点型tsv157也没有稍后描述的电极接合结构159。在根据第十一种构造的固态成像装置中,各个信号线以及各个电源线通过设置有不通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板中的i/o单元彼此电连接。即,在根据第十一构造的固态成像装置中,对于包括不通过tsv157彼此电连接的信号线以及电源线的每个基板,与tsv157一起,设置有焊盘151作为另一连接结构。

第十二构造示例(图17a至17j)是这样的构造示例:其中与三层之间的双接触型tsv157一起,作为用于将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接的连接结构,至少设置两层之间的双接触型tsv157。

第十三构造示例(图18a至18g)是这样的构造示例,其中与三层之间的双接触型tsv157一起,作为连接结构至少设置有三层之间的双接触型tsv157。

第十四构造示例(图19a至19k)是这样的构造示例:其中与三层之间的双接触型tsv157一起,作为用于将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接的连接结构,至少设置稍后描述的两层之间的共用接触型tsv157。

第十五构造示例(图20a至20g)是这样的构造示例,其中与三个之间的双接触型tsv157一起,作为连接结构至少设置有后面描述的三层之间的共用接触型tsv157。

第十六构造示例(图21a至21m)是这样的构造示例,其中,与三层之间的双接触型tsv157一起,作为用于将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接的连接结构,至少在第二基板110b和第三基板110c之间设置有稍后描述的电极接合结构159。

第十七构造示例(图22a至22m)是这样的构造示例,其中与三层之间的双接触型tsv157一起,作为连接结构至少设置有提供稍后描述的第二基板110b与第三基板110c之间的电极接合结构159以及用于将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接的两层之间的双接触型tsv157。

第十八构造示例(图23a至23k)是这样的构造示例,其中与三层之间的双接触型tsv157一起,作为连接结构至少设置有稍后描述的第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159以及三层之间的双接触型tsv157。

第十九构造示例(图24a至24m)是这样的构造示例,其中与三层之间的双接触型tsv157一起,作为连接结构至少设置有稍后描述的第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159以及用于将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线电连接的两层之间的共用接触型tsv157。

第二十构造示例(图25a至25k)是这样的构造示例,其中与三层之间的双接触型tsv157一起,作为连接结构至少设置有稍后描述的第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159以及稍后描述的三层之间的共用接触型tsv157。

在下文中,按顺序描述第一至第二十构造示例。注意,以下各图示出了至少包括在根据本实施例的固态成像装置中的连接结构的示例。在以下各图中示出的构造并不意味着根据本实施例的固态成像装置仅包括所示的连接结构,而是固态成像装置可酌情具有除所示连接结构之外的连接结构。在各图的以下描述中,第一金属配线层是例如cu配线层,第二金属配线层是例如al配线层。

(4-1.第一构造示例)

图6a至6e分别是根据本实施例的第一构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图6a至6e中所示的每个构造。

图6a中所示的固态成像装置2a包括:作为连接结构的两层之间的双接触型tsv157,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151,露出焊盘151的焊盘开口153a,设置在第三基板110c的多层配线层135中的焊盘151,以及露出焊盘151的焊盘开口153b。tsv157从第二基板110b的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置成将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图6a中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第二金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线和设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线可以通过焊盘151和焊盘开口153a和153b彼此电连接。

图6b中示出的固态成像装置2b包括:作为连接结构的两层之间的双接触型tsv157,用于引出第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155a,用于引出第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155b,以及设置在第一基板110a的背面侧的表面上并且通过包括在引线开口155a和155b中的导电材料电连接到预定配线的焊盘151。tsv157从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图6b中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。

这里,引线开口155a和155b是用于将基板110a、110b和110c中的预定配线(在所示示例中,第二基板110b和第三基板110c中的预定配线)引出到外面的开口。每个引线开口155a和155b具有这样的结构,其中导电材料(例如,w)形成在开口的内壁上,以便形成为露出待引导的配线。如图所示,包括导电材料的膜从引线开口155a和155b的内部延伸到第一基板110a的背面侧上的表面。焊盘151形成在包括导电材料的延伸膜上,并且通过包括导电材料的膜电连接至由引线开口155a和155b引出的基板中的配线。在图6b中所示的构造中,引线开口155a构造为引出第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线,并且引线开口155b构造为引出第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线。注意,形成在每个引线开口155a和155b中的开口的内壁上的导电材料不限于w;可以使用各种已知的导电材料作为导电材料。

在本说明书中,如图6b所示,其中设置在第一基板110a的背面侧上的焊盘151电连接至由引线开口155a和155b引出的配线的结构也称为引出焊盘结构。在本说明书中,例如,如图6a所示,对应于引出焊盘结构的为形成在基板中的焊盘151提供焊盘开口153a和153b的结构也称为埋入焊盘结构(图1中所示的结构也是埋入焊盘结构)。引出焊盘结构可以说是这样一种结构:其中,埋入焊盘结构中的形成在基板中的焊盘151被引出到基板的外部(在第一基板110a的背面侧的表面上)。

另外,在图6b所示的构造中,由两个引线开口155a和155b引出的配线经由包括导电材料的膜电连接至相同的焊盘151。也就是说,一个焊盘151由两个引线开口155a和155b共用。然而,本实施例不限于这样的示例。如图6b中所示,在存在多个引线开口155a和155b的情况下,可以为每个引线开口155a和155b提供焊盘151。在这种情况下,包括引线开口155a中包含的导电材料的膜和包括引线开口155b中包含的导电材料的膜延伸到第一基板110a的背面侧上的表面并且彼此隔离(即,两者都不导电),并且焊盘151可以设置在每个膜上。

在本说明书中,在如图6b所示的图中存在多个引线开口155的情况下,为了方便起见,引线开口155通过向相应的附图标记的末端分配不同的字母来彼此区分,如引线开口155a,引线开口155b,...等等。

图6c中所示的固态成像装置2c对应于图6中所示的固态成像装置2b,其中改变了引出焊盘结构的构造。具体而言,在图6c所示的结构中,引出焊盘结构具有这样的结构:其中,引线开口155a和155b中包含的由导电材料制成的膜和形成在膜上的焊盘151都在设置焊盘151的部分处埋入绝缘膜109中。

注意,在本说明书中,如图6c所示的第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151埋入绝缘膜109中的引出焊盘结构也称为埋入型引出焊盘结构。相应地,如图6b所示的第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151设置成不埋入绝缘膜109中的引出焊盘结构也称为非埋入型引出焊盘结构。

在图6c中所示的构造中,类似于图6b中所示的构造,一个焊盘151由两个引线开口155a和155b共用。然而,本实施例不限于这样的示例。类似于图6b中所示的非埋入型引出焊盘结构,同样在埋入型引出焊盘结构中,可以提供多个焊盘151以对应于相应的两个引线开口155a和155b。

图6d中示出的固态成像装置2d包括:作为连接结构的两层之间的双接触型tsv157,用于第三基板110c的引出焊盘结构(即,用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151的引线开口155c)。tsv157从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图6d中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线110b通过tsv157彼此电连接。

这里,与图6a至6c中所示的构造不同,图6d中所示的tsv157通过在贯通孔的内壁上形成导电材料的膜而不是通过将第一金属嵌入贯通孔内而构造。在所示的示例中,导电材料由与引线开口155中包括的导电材料相同的材料(例如,w)形成。如上所述,在本实施例中,可以使用如图6a至6c所示的具有导电材料埋入贯通孔中的构造的tsv157,或者可以使用如图6d所示的具有在贯通孔的内壁上形成包括导电材料的膜的构造的tsv157。注意,在tsv157中,在贯通孔的内壁上形成的导电材料的膜不限于w;可以使用各种已知的导电材料作为导电材料。包括在tsv157中的导电材料可以是与包括在引线开口155中的导电材料不同的材料。

注意,在本说明书中,如图6a至6c所示,具有导电材料埋入贯通孔中的构造的tsv157也称为埋入型tsv157。此外,如图6d所示,具有在贯通孔的内壁上形成包括导电材料的膜的构造的tsv157也称为非埋入型tsv157。

这里,在图6d中所示的构造中,在tsv157中的贯通孔的内壁上形成的由导电材料制成的膜和在引线开口155c中的开口的内壁上形成的由导电材料制成的膜一体地形成,包含该由导电材料制成的膜延伸到第一基板110a的背面侧的表面上。焊盘151形成在延伸到第一基板110a的背面侧上的表面的由导电材料制成的膜上。也就是说,在图6d中所示的构造中,tsv157和焊盘151彼此电连接;此外,通过tsv157彼此电连接的第一基板110a的多层配线层105中的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的预定配线也电连接到焊盘151。

如所描述的,在图6d中所示的构造中,双接触型tsv157和非埋入型tsv157分别具有作为用于将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接的tsv的功能,并且各自具有与两个贯通孔对应的两个引线开口155a和155b的功能(即,用于将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线引出到第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151的引线开口155a,以及用于将第二基板110b的多层配线层125中的预定配线引出到第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151的引线开口155b。

在下文中,如在图6d中所示的tsv157中那样,结合了作为tsv157的功能和作为引线开口155a和155b的功能的结构也被描述为tsv两用引线开口。图6d中所示的构造可以被说成是具有作为连接结构的tsv两用引线开口155a和155b(即tsv157)和引线开口155c的结构。注意,在下面的图中,为了避免使图复杂化,tsv两用引线开口省略了对表示tsv的符号“157”的描述,并且仅给tsv两用引线开口分配表示引线开口的符号“155”。

图6e中示出的固态成像装置2e对应于图6d中所示的固态成像装置2d,其中提供了埋入型引出焊盘结构来代替非埋入型引出焊盘结构。

通过两层之间的双接触型tsv157连接的配线的类型不限于图6a至6e中所示的各个构造。tsv157可以连接到第一金属配线层的预定配线或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括第一金属配线层和第二金属配线层两者以便共存。

在图6a中所示的构造中,在所示的示例中,焊盘151设置在第一基板110a和第三基板110c中的各者中,但是本实施例不限于这样的示例。在第一构造示例中,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线通过tsv157彼此电连接,并且设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线通过tsv157彼此电连接。因此,分别设置有不通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的第二基板110b和第三基板110c或第一基板110a和第三基板110c分别设置有用于将各个信号线彼此电连接并将各个电源线彼此电连接的焊盘151。也就是说,在图6a中所示的构造中,焊盘151可以设置在第二基板110b和第三基板110c中的各者上,而不是焊盘151的图示构造示例。同样,在图6b和图6c中所示的每个构造中,在所示的示例中,焊盘151可以设置在第二基板110b和第三基板110c中的各者上,但是焊盘151可以改为设置在第一基板110a和第三基板110c中。

在图6d和6e中所示的每个构造中,在所示的示例中,一个焊盘151由tsv两用引线开口155a和155b以及引线开口155c共用,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造中的各者中,可以为tsv两用引线开口155a和155b(即,用于tsv157)和引线开口155c中的每个提供一个焊盘151。在这种情况下,tsv两用引线开口155a和155b中包含的由导电材料制成的膜和引线开口155c中包含的由导电材料制成的膜可以延伸到第一基板110a的背面侧上的表面并且彼此隔离(即,两者是不导通的)。

(4-2.第二构造示例)

图7a至7k分别是根据本实施例的第二构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图7a至7k中所示的构造。

图7a中所示的固态成像装置3a包括:作为连接结构的两层之间的双接触型tsv157a和157b,以及用于第一基板110a的埋入型焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157b从第二基板110b的正面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图7a中所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图7a中所示的构造中,tsv157a的一个过孔与第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线接触,另一个过孔与tsv157b的上端接触。也就是说,tsv157a形成为将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与tsv157b彼此电连接。此外,通过tsv157a将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与由tsv157b电连接的第二基板110b的多层配线层125中的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的预定配线电连接在一起。

图7b中示出的固态成像装置3b对应于图7a中所示的固态成像装置3a,其中,改变了通过tsv157b电连接的配线的类型(材料)。具体而言,在图7b所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图7c中示出的固态成像装置3c对应于图7a中所示的固态成像装置3a,其中,改变了tsv157a结构。具体而言,在图7a所示的构造中,tsv157a设置成使第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与tsv157b彼此电连接。然而,在图7c中所示的构造中,tsv157a设置成将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与第二基板110b的多层配线层125中的预定配线彼此电连接。在图7c中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。

图7d中示出的固态成像装置3d对应于图7c中所示的固态成像装置3c,其中,改变了由tsv157a和157b电连接的配线的类型。具体而言,在图7d所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图7e中示出的固态成像装置3e对应于图7d中所示的固态成像装置3d,其中改变了tsv157b结构。具体而言,在图7e所示的构造中,tsvb从第三基板110c的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图7e中所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图7f中示出的固态成像装置3f对应于图7b中所示的固态成像装置3b,其中,改变了埋入焊盘结构。具体而言,在图7f所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入型焊盘结构。

图7g中示出的固态成像装置3g对应于图7f中所示的固态成像装置3f,其中,改变了引出焊盘结构。具体而言,在图7g所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155和通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图7h中示出的固态成像装置3h对应于图7b中所示的固态成像装置3b,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入型焊盘结构。

图7i中示出的固态成像装置3i对应于图7d中所示的固态成像装置3d,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入型焊盘结构。

图7j中示出的固态成像装置3j对应于图7h中所示的固态成像装置3h,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

图7k中示出的固态成像装置3k对应于图7i中所示的固态成像装置3i,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

注意,两层之间的双接触型tsv157的配线连接的类型不限于7a至7k中所示的每种构造。tsv157可以连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的各者可以分别仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以共存。

在图7a至7g中所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在第二构造示例中,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线通过一个tsv157a彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过另一tsv157b彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图7a至7g中所示的每个构造中,焊盘151可以设置在基板110a、110b和110c中的任何一个上,以得到所需信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图7f中所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图7g所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

(4-3.第三构造示例)

图8a至8g分别是根据本实施例的第三构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图8a至8g中所示的每个构造。

图8a中示出的固态成像装置4a包括:作为连接结构的两层之间的双接触型和埋入型tsv157a,三层之间的双接触型和埋入型tsv157b,以及用于第一基板110a的埋入型焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图8a中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线110b通过tsv157a彼此电连接。此外,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图8a中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图8b中示出的固态成像装置4b对应于8a中所示的固态成像装置4a,其中,改变了由tsv157a电连接的配线的类型。具体而言,在图8b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线110b通过tsv157a彼此电连接。

图8c中示出的固态成像装置4c包括:作为连接结构的两层之间的双接触型和埋入型tsv157a,三层之间的双接触型和埋入型tsv157b,用于第二基板110b的埋入型焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153a),以及用于第三基板110c的埋入型焊盘结构基板(即,设置在第三基板110c的多层配线层135中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153b)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图8c中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线110b通过tsv157a彼此电连接。tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图8c中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线110b通过tsv157b彼此电连接。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线可以通过两个埋入焊盘结构彼此电连接。

图8d中示出的固态成像装置4d对应于图8b中所示的固态成像装置4b,其中,改变了埋入型焊盘结构,并且改变了由tsv157b电连接的配线的类型。具体而言,在图8d所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入型焊盘结构。此外,在图8d所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图8e中示出的固态成像装置4e对应于图8d中所示的固态成像装置4d,其中,改变了引出焊盘结构的结构。具体而言,在图8e所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155和通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图8f中示出的固态成像装置4f对应于图8e中所示的固态成像装置4e,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入型引出焊盘结构。

图8g中示出的固态成像装置4g对应于图8f中所示的固态成像装置4f,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

注意,由两层和三层之间的双接触型tsv157连接的配线的类型不限于图8a至8g中所示的各个构造。这些tsv157可以分别连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以共存。

在图8c中所示的构造中,在所示的示例中,焊盘151设置在第二基板110b和第三基板110c中的各者上。然而,本实施例不限于这样的示例。在该构造中,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线通过tsv157a和157b彼此电连接。因此,设置在分别设置有不通过tsv157a或tsv157b彼此电连接的信号线以及电源线的第二基板110b和第三基板110c或第一基板110a和第三基板110c可以分别设置有用于将各个信号线彼此电连接并将各个电源线彼此电连接的焊盘151。也就是说,在图8c中所示的各个构造中,焊盘151可以设置在第一基板110a和第三基板110c中,而不是图示的焊盘151的构造示例。

此外,在图8a、图8b、图8d和图8e中所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在这些构造中的各者中,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线通过一个tsv157a彼此电连接。设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过另一tsv157b彼此电连接。因此,可以不设置作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图8a、图8b、图8d和图8e中所示的每个构造中,焊盘151可以设置在基板110a、110b和110c中的任何一个上,以得到所需信号。

在设置引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图8d中所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图8e所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

在图8a至8g中所示的每个构造中,三层之间的双接触型和埋入型tsv157从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,但是本实施例不限于这种例。tsv157可以从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成。

此外,三层之间的双接触型tsv157足以将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的两个中的各个信号线以及各个电源线根据形成tsv157的方向彼此电连接。设置有将通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

(4-4.第四构造示例)

图9a至9k分别是根据本实施例的第四构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图9a至9k中所示的每个构造。

图9a中示出的固态成像装置5a包括:作为连接结构的两层之间的双接触型和埋入型tsv157a,两层之间的共用接触型和埋入型tsv157b,以及用于第一基板110a的埋入型焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157b从第二基板110b的正面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图9a中所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图9a中所示的构造中,tsv157a的一个过孔与第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线接触,另一个过孔与tsv157b的上端接触。也就是说,tsv157a形成为将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与tsv157b彼此电连接。此外,通过tsv157a将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与由tsv157b电连接的第二基板110b的多层配线层125中的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的预定配线电连接在一起。

图9b中示出的固态成像装置5b对应于图9a中所示的固态成像装置5a,其中,改变了由tsv157b电连接的配线的类型。具体而言,在图9b所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图9c中示出的固态成像装置5c对应于图9a中所示的固态成像装置5a,其中,改变tsv157a结构。具体而言,在图9a所示的构造中,tsv157a设置成使第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与tsv157b彼此电连接。然而,在图9c所示的构造中,tsv157a设置成将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的预定配线彼此电连接。在图9c中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。

图9d中示出的固态成像装置5d对应于图9c中所示的固态成像装置5c,其中,改变了由tsv157a和157b电连接的配线的类型。具体而言,在图9d所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线110b通过tsv157a彼此电连接。此外,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图9e中示出的固态成像装置5e对应于图9d中所示的固态成像装置5d,其中,改变了tsv157b的结构。具体而言,在图9e所示的构造中,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图9e中所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图9f中示出的固态成像装置5f对应于图9b中所示的固态成像装置5b,其中,埋入焊盘结构改变。具体而言,在图9f所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入型焊盘结构。

图9g中示出的固态成像装置5g对应于图9f中所示的固态成像装置5f,其中,改变了引出焊盘结构的结构。具体而言,在图9g所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155和通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图9h中示出的固态成像装置5h对应于图9b中所示的固态成像装置5b,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入型焊盘结构。

图9i中示出的固态成像装置5i对应于图9d中所示的固态成像装置5d,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入型焊盘结构。

图9j中示出的固态成像装置5j对应于图9h中所示的固态成像装置5h,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

图9k中示出的固态成像装置5k对应于图9i中所示的固态成像装置5i,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

通过两层之间的双接触型tsv157和两层之间的共用接触型tsv157的配线连接的类型不限于图9a至9k中所示的每种构造。这些tsv157可以分别连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以共存。

在图9a至9g中所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在第四构造示例中,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线通过一个tsv157a彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过另一tsv157b彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图9a至9g中所示的每个构造中,焊盘151可以设置在基板110a、110b和110c中的任何一个上以得到所需信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图9f中所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图9g所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

(4-5.第五构造示例)

图10a至10g分别是根据本实施例的第五构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图10a至10g中所示的每个构造。

图10a中所示的固态成像装置6a包括:作为连接结构的两层之间的双接触型和埋入型tsv157a,三层之间的共用接触型和埋入型tsv157b,以及用于第一基板110a的埋入型焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图10a中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图10a中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图10b中示出的固态成像装置6b对应于图10a中所示的固态成像装置6a,其中,改变了由tsv157a电连接的配线的类型。具体而言,在图10b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。

图10c中示出的固态成像装置6c包括:作为连接结构的两层之间的双接触型和埋入型tsv157a,三层之间的共用接触型和埋入型tsv157b,以及用于第二基板110b的埋入型焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图10c中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线电连接在一起并将包括在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线电连接在一起。在图10c中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线,以及第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线由tsv157b电连接在一起。

图10d中示出的固态成像装置6d对应于图10b中所示的固态成像装置6b,其中,改变了埋入型焊盘结构,并且改变了由tsv157b电连接的配线的类型。具体而言,在图10d所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入型焊盘结构。另外,在图10d所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图10e中示出的固态成像装置6e对应于图10d中所示的固态成像装置6d,其中,改变了引出焊盘结构的构造。具体而言,在图10e所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155与通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图10f中示出的固态成像装置6f对应于图10e中所示的固态成像装置6e,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入型引出焊盘结构。

图10g中示出的固态成像装置6g对应于图10f中所示的固态成像装置6f,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

通过两层之间的双接触型tsv157和三层之间的共用接触型tsv157连接的配线的类型不限于10a至10g中所示的每种构造。这些tsv157可以分别连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以共存。

在图10a至10e中所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在这些构造中的各者中,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线通过一个tsv157a彼此电连接。设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线至少通过另一tsv157b彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图10a至10e中所示的每个构造中,焊盘151可以设置在基板110a、110b和110c中的任何一个上以得到所需信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图10d中所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图10e所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

在图10a至10g中所示的每个构造中,三层之间的共用接触型和埋入型的tsv157从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,但是本实施例不限于这种示例。tsv157可以从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成。

另外,三层之间的共用接触型tsv157将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的至少两个中的各个信号线以及各个电源线彼此电连接就足够了。设置有通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

(4-6.第六构造示例)

图11a至11f分别是根据本实施例的第六构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直横截面图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图11a至11f中所示的每个构造。

图11a中示出的固态成像装置7a包括:作为连接结构的两层之间的双触点型和埋入型tsv157,设置在第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159,以及用于第一基板110a的埋入型焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图11a中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。

这里,具体地,电极接触结构159可以通过以下形成:在第二基板110b和第三基板110c以设置在第二基板110b的结合表面上的电极和设置在第三基板110c的结合表面上的电极彼此接触的方式而彼此接合的状态下进行热处理,并且将电极接合在一起。电极接合结构159包括形成在第二基板110b的结合表面上的电极、用于将电极电连接到多层配线层125中的预定配线的过孔、形成在第三基板110c的结合表面上的电极、以及用于将电极电连接到多层配线层135中的预定配线的过孔。注意,此时,第二基板110b和第三基板110c彼此面对背地接合,因此设置在第二基板110b侧的过孔形成为穿透半导体基板121的过孔(即tsv)。

图11b中示出的固态成像装置7b对应于图11a中所示的固态成像装置7a,其中,改变了由tsv157电连接的配线的类型。具体而言,在图11b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。

图11c中示出的固态成像装置7c对应于图11b中所示的固态成像装置7b,其中改变了埋入型焊盘结构。具体而言,在图11c所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入型焊盘结构。

图11d中示出的固态成像装置7d对应于图11c中所示的固态成像装置7c,其中,改变了引出焊盘结构的构造。具体而言,在图11d所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155与通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图11e中示出的固态成像装置7e对应于图11d中所示的固态成像装置7d,其中,通过将埋入型tsv157变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157和埋入型引出焊盘结构。

图11f中所示的固态成像装置7f对应于图11e中所示的固态成像装置7e,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构改变为埋入型引出焊盘结构。

注意,在图11a至11f中所示的每个构造中,由两层之间的双接触型tsv157连接的配线的类型不受限制。tsv157可以连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以共存。

在图11a至11d中所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在第六构造示例中,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线通过tsv157彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图11a至11d中所示的每个构造中,焊盘151可以设置在基板110a、110b和110c中的任何一个上以得到所需信号。

此外,在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图11c中所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图11d所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

(4-7.第七构造示例)

图12a至12l分别是根据本实施例的第七构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有12a至12l中所示的每个构造。

图12a中示出的固态成像装置8a包括:作为连接结构的两层之间的双接触型和埋入型tsv157a,157b和157c,设置在第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159,以及用于第一基板110a的埋入型焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。tsv157b和157c分别从第二基板110b的正面侧朝向第三基板110c形成,并且分别设置成将设置在第二基板110b和第三基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。

对于tsv157b和157c,两个tsv中的一个的tsv157b被设置为将第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的电极彼此电连接。多层配线层135中的电极形成为从绝缘膜133露出金属表面。即,所述电极以与电极接合结构159中包括的电极相同的方式形成。在本说明书中,为了方便起见,也将如下电极(例如上述电极)称为单侧电极:所述电极被形成为以与电极接触结构159中包括的电极相同的方式从各个多层配线层105、125和135中的绝缘膜103,123和133中的各者露出金属表面,但是所述电极不包括在电极接触结构159中。相应地,为了方便起见,也将如下电极称为双侧电极:所述电极形成在多层配线层105、125和135中以从绝缘膜103、123和133露出金属表面并且被包括在电极接合结构159中。也就是说,在图12a中所示的构造中,tsv157b设置成使第二基板110b的多层配线层125中的预定配线与第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极电连接。

此外,两个tsv中的另一个,tsv157c被设置为将第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第二金属配线层的预定配线彼此电连接。

此外,tsv157a设置成使得一个过孔与第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线接触,而另一个过孔与tsv157b的上端接触。也就是说,tsv157a形成为将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与tsv157b彼此电连接。此外,通过tsv157a将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与由tsv157b电连接的第二基板110b的多层配线层125中的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极电连接在一起。

图12b中所示的固态成像装置8b对应于图12a中所示的固态成像装置8a,其中,改变了tsv157b结构。具体而言,在图12b所示的构造中,tsv157b设置成将第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和电极接触结构159中包括的双侧电极彼此电连接。也就是说,在图12b中所示的构造中,tsv157b还用作包括在电极接合结构159中的过孔。

图12c中所示的固态成像装置8c对应于图12a中所示的固态成像装置8a,其中,改变了由tsv157b和157c电连接的配线的类型。具体而言,在图12c所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157b彼此电连接。另外,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157c彼此电连接。

图12d中示出的固态成像装置8d对应于图12a中所示的固态成像装置8a,其中改变tsv157a结构。具体而言,在图12a所示的构造中,tsv157a设置成将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与tsv157b彼此电连接。然而,在图12d中所示的构造中,tsv157a设置成将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与第二基板110b的多层配线层125中的预定配线彼此电连接。在图12d中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。

图12e中示出的固态成像装置8e对应于图12d中所示的固态成像装置8d,其中,改变了由tsv157a、157b和157c电连接的配线的类型。具体而言,在图12e所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157b彼此电连接。另外,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线基板通过tsv157c彼此电连接。

图12f示出的固态成像装置8f对应于图12e中所示的固态成像装置8e,其中,改变了tsv157b和157c的构造。具体而言,在图12f所示的构造中,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图12f中所示的构造中,设置在第二基板110b的背面侧上的绝缘膜129中的单侧电极和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。另外,tsv157c从第三基板110c的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图12f中所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157c彼此电连接。

图12g中示出的固态成像装置8g对应于图12c中所示的固态成像装置8c,其中改变了埋入型焊盘结构。具体而言,在图12g所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入型焊盘结构。

图12h中示出的固态成像装置8h对应于图12g中所示的固态成像装置8g,其中,改变了引出焊盘结构的结构。具体而言,在图12h所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即,用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155和通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图12i中所示的固态成像装置8i对应于图12c中所示的固态成像装置8c,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入型焊盘结构。

图12j中示出的固态成像装置8j对应于图12e中所示的固态成像装置8e,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入型焊盘结构。

图12k中示出的固态成像装置8k对应于图12i中所示的固态成像装置8i,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

图12l中所示的固态成像装置81对应于图12j中所示的固态成像装置8j,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

注意,在图12a至12l中所示的每个构造中,由两层之间的双接触型tsv157连接的配线的类型不受限制。tsv157可以连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每一个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以共存。

此外,在图12a至12h中所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在第七构造示例中,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线在一侧通过tsv157a彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线在另一侧通过电极接合结构159以及tsv157b和157c彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图12a至12h中所示的每个构造中,焊盘151可以设置在基板110a、110b和110c中的任何一个上,以得到所需信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图12g中所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图12h所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

在图12a和12c至12l中所示的每个构造中,在所示的示例中,tsv157b与单侧电极接触,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造中的各者中,以与图12b中所示的构造相同的方式,tsv157b可以构造为与双侧电极接触。在tsv157b构造为与双侧电极接触的情况下,tsv157b用作包括在电极接合结构159中的过孔。

(4-8.第八构造示例)

图13a至13h分别是根据本实施例的第八构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图13a至13h中所示的每个构造。

图13a中示出的固态成像装置9a包括:作为连接结构的两层之间的双接触型和埋入型tsv157a,三层之间的双接触型和埋入型tsv157b,设置在第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159,以及用于第一基板110a的埋入型焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图13a中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图13a中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。

图13b中示出的固态成像装置9b对应于图13a中所示的固态成像装置9a,其中,改变了由tsv157a电连接的配线的类型。具体而言,在图13b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。

图13c中示出的固态成像装置9c对应于图13a中所示的固态成像装置9a,其中改变了tsv157b结构。具体而言,在图13c所示的构造中,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图13c中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图13d中示出的固态成像装置9d对应于图13c中所示的固态成像装置9c,其中改变了tsv157b结构。具体而言,在图13d所示的构造中,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图13d中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和设置在第二基板110b的背面侧上的绝缘膜129中的单侧电极通过tsv157b彼此电连接。

图13e中示出的固态成像装置9e对应于图13b中所示的固态成像装置9b,其中,改变了埋入型焊盘结构,并且改变了由tsv157b电连接的配线的类型。具体而言,在图13e所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入型焊盘结构。另外,在图13e所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图13f中示出的固态成像装置9f对应于图13e中所示的固态成像装置9e,其中,改变了引出焊盘结构的结构。具体而言,在图13f所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即,用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155和通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图13g中示出的固态成像装置9g对应于图13f中所示的固态成像装置9f,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入型引出焊盘结构。

图13h中示出的固态成像装置9h对应于图13g中所示的固态成像装置9g,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

注意,在图13a至13h中所示的每个构造中,由两层和三层之间的双接触型tsv157连接的配线的类型不受限制。这些tsv157可以分别连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每一个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以共存。

在图13a至13f中所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在这些构造中的各者中,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线通过tsv157a彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。因此,可以不设置作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在13a至13f中所示的每个构造中,焊盘151可以设置在基板110a、110b和110c中的任何一个上,以得到所需信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图13e中所示的构造中,可以设置埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图13f所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

在图13a至13h中所示的每个构造中,三层之间的双接触型和埋入型tsv157从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,但是本实施例不限于这种例。tsv157可以从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成。

此外,三层之间的双接触型tsv157根据形成tsv157的方向将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的两个中的各个电源线以及各个信号线彼此电连接就足够了。设置有通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

在图13d中所示的构造中,在所示的示例中,tsv157b与单侧电极接触,但是本实施例不限于这样的示例。在这样的构造中,tsv157b可以构造为与双侧电极接触。在tsv157b构造为与双侧电极接触的情况下,tsv157b用作包括在电极接合结构159中的过孔。

(4-9.第九构造示例)

图14a至14k分别是根据本实施例的第九构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图14a至14k中所示的每个构造。

图14a中示出的固态成像装置10a包括:作为连接结构的两层之间的双接触型和埋入型tsv157a,两层之间的共用接触型和埋入型tsv157b、tsv157c,设置在第二基板110b与第三基板110c之间的电极接合结构,以及用于第一基板110a的埋入型焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。tsv157b和157c各自从第二基板110b的正面侧朝向第三基板110c形成,并且各自设置成将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。

对于tsv157b和tsv157c,作为两个tsv中的一个的tsv157b被设置为将第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线与第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极彼此电连接。另外,作为两个tsv中的另一个的tsv157c被设置为将第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第二金属配线层的预定配线彼此电连接。

tsv157a设置成使得一个过孔与第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线接触,并且另一个过孔与tsv157b的上端接触。也就是说,tsv157a形成为将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与tsv157b电连接。此外,第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与由tsv157b电连接的第二基板110b的多层配线层125中的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157a电连接在一起。

图14b中示出的固态成像装置10b对应于图14a中所示的固态成像装置10a,其中,改变了由tsv157b和157c电连接的配线的类型。具体而言,在图14b所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157b彼此电连接。另外,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线基板通过tsv157c彼此电连接。

图14c中示出的固态成像装置10c对应于图14a中所示的固态成像装置10a,其中改变tsv157a结构。具体而言,在图14a所示的构造中,tsv157a设置成将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线与tsv157b彼此电连接。然而,在图14c中所示的构造中tsv157a设置成将第一基板110a的多层配线层105中的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的预定配线电连接。在图14c中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线110b通过tsv157a彼此电连接。

图14d中示出的固态成像装置10d对应于图14c中所示的固态成像装置10c,其中,改变了由tsv157a、157b和157c电连接的配线的类型。具体而言,在图14d所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157b彼此电连接。另外,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157c彼此电连接。

图14e中示出的固态成像装置10e对应于图14d中所示的固态成像装置10d,其中,改变了tsv157b和157c的构造。具体而言,在图14e所示的构造中,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图14e中所示的构造中,设置在第二基板110b的背面侧上的绝缘膜129中的单侧电极和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。另外,在图14e所示的构造中,tsv157c从第三基板110c的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图14e中所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157c彼此电连接。

图14f中示出的固态成像装置10f对应于图14b中所示的固态成像装置10b,其中,改变了埋入焊盘结构。具体而言,在图14f所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入型焊盘结构。

图14g中示出的固态成像装置10g对应于图14f中所示的固态成像装置10f,其中,改变了引出焊盘结构的结构。具体而言,在图14g所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即,用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155和通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图14h中示出的固态成像装置10h对应于图14b中所示的固态成像装置10b,其中通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入焊盘结构。

图14i中所示的固态成像装置10i对应于图14d中所示的固态成像装置10d,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入型焊盘结构。

图14j中示出的固态成像装置10j对应于图14h中所示的固态成像装置10h,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

图14k中示出的固态成像装置10k对应于图14i中所示的固态成像装置10i,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

注意,在图14a至14k中所示的每个构造中,由两层之间的双接触型tsv157和两层之间的共用接触型tsv157连接的配线的类型不受限制。这些tsv157可以各自连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每一个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以便共存。

在图14a至14g中所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于所示的示例。在第九构造示例中,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线通过tsv157a彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157b和157c彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图14a至14g中所示的每个构造中,焊盘151可以设置在基板110a、110b和110c中的任何一个上,以得到所需信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图14f中所示的构造中,可以设置埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图14g所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

在图14a至14k中所示的每个构造中,在所示的示例中,tsv157b与单侧电极接触,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造中的各者中,tsv157b可以构造为与双侧电极接触。在tsv157b构造为与双侧电极接触的情况下,tsv157b用作包括在电极接合结构159中的过孔。

(4-10.第十构造示例)

图15a至15g分别是根据本实施例的第十构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图15a至15g中所示的每个构造。

图15a中示出的固态成像装置11a包括:作为连接结构的两层之间的双接触型和埋入型tsv157a,三层之间的共用接触型和埋入型tsv157b,设置在第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159,以及用于第一基板110a的埋入型焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图15a中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图10a中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。

图15b中示出的固态成像装置11b对应于图15a中所示的固态成像装置11a,其中,改变了由tsv157a电连接的配线的类型。具体而言,在图15b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。

图15c中示出的固态成像装置11c包括:作为连接结构的两层之间的双接触型和埋入型tsv157a,三层之间的共用接触型和埋入型tsv157b,设置在第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159,以及用于第二基板110b的埋入型焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线彼此电连接。在图15c中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线电连接在一起并将包括在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线电连接在一起。在图15c中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线,以及第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线由tsv157b电连接在一起。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。

图15d中示出的固态成像装置11d对应于图15b中所示的固态成像装置11b,其中,改变了埋入型焊盘结构,并且改变了由tsv157b电连接的配线的类型。具体而言,在图15d所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入型焊盘结构。另外,在图15d所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图15e中示出的固态成像装置11e对应于图15d中所示的固态成像装置11d,其中,改变了引出焊盘结构的结构。具体而言,在图15e所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即,用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155以及通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图15f中所示的固态成像装置11f对应于图15e中所示的固态成像装置11e,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入型引出焊盘结构。

图15g中示出的固态成像装置11g对应于图15f中所示的固态成像装置11f,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

注意,在图15a至15g中所示的每个构造中,由两层之间的双接触型tsv157和三层之间的共用接触型tsv157连接的配线的类型不受限制。这些tsv157可以各自连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每一个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以便共存。

在图15a至15e中所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在这些构造中的各者中,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线通过一个tsv157a彼此电连接。设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过另一个tsv157b彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。因此,可以不设置作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图15a至15e中所示的每个构造中,焊盘151可以设置在基板110a、110b和110c中的任何一个上,以得到所需信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图15d中所示的构造中,可以设置埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图15e所示的构造中,可以设置非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

在图15a至15g中所示的每个构造中,三层之间的共用接触型和埋入型tsv157从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,但是本实施例不限于这种示例。tsv157可以从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成。

此外,三层之间的共用接触型tsv157将包括在第一基板110a、第二基板110b或第三基板110c中的至少两个中的各个信号线以及各个电源线彼此电连接就足够了。设置有通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

(4-11.第十一构造示例)

图16a至图16g分别是根据本实施例的第十一构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有16a至16g所示的每个构造。

图16a中所示的固态成像装置12a包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157,用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153a),以及用于第二基板110b的埋入焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153b)。tsv157从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图16a所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。另外,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线可以通过两个埋入焊盘结构彼此电连接。

图16b中所示的固态成像装置12b对应于图16a中所示的固态成像装置12a,其中,改变了tsv157结构。具体地,在图16b所示的构造中,tsv157从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此连接。在图16b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。

图16c中所示的固态成像装置12c对应于图16a中所示的固态成像装置12a,其中,改变了tsv157结构。具体地,在图16c所示的构造中,tsv157从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图16c所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中第一金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。

图16d中所示的固态成像装置12d对应于图16a中所示的固态成像装置12a,其中,改变了埋入焊盘结构。具体地,在图16d所示的构造中,设置有用于第一基板110a的非埋入型焊盘结构(即,用于第一基板110a的多层配线层105中的预定配线的引线开口155a和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151)以及用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155b和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入焊盘结构。注意,在图16d所示的构造中,引线开口155a和155b共用一个焊盘151。

图16e中所示的固态成像装置12e对应于图16d中所示的固态成像装置12d,其中,改变了引出焊盘结构的结构。具体地,在图16e所示的构造中,设置有用于第二基板110b的埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155a和通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151)以及用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即,用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155b和通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第一基板110a的非埋入型引出焊盘结构和用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。注意,在图16e所示的构造中,引线开口155a和155b共用一个焊盘151。

图16f中所示的固态成像装置12f对应于图16e中所示的固态成像装置12e,其中,通过将埋入型tsv157变为非埋入型tsv并通过设置tsv两用引线开口155a和155b以及用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155c来设置使用tsv两用引线开口155a和155b以及引线开口155c的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b,引线开口155c以及设置在第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157以及用于第二基板110b和第三基板110c的引出焊盘结构。注意,在图16f所示的构造中,tsv两用引线开口155a和155b以及引线开口155c共用一个焊盘151。

图16g中所示的固态成像装置12g对应于图16f中所示的固态成像装置12f,其中,提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。注意,在图16g所示的构造中,tsv两用引线开口155a和155b以及引线开口155c共用一个焊盘151。

注意,在图16a至图16g中所示的每个构造中,通过三层之间的双接触型tsv157连接的配线的类型不受限制。tsv157可以连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以共存。

在图16a至图16d中所示的每个构造中,在示出的示例中,在第一基板110a和第二基板110b的每个上设置有焊盘151,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157彼此电连接。因此,分别设置有不通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的第一基板110a和第二基板110b或第二基板110b和第三基板110c可以分别设置有用于将各个信号线以及各个电源线彼此电连接的焊盘151。也就是说,在图16a至图16d所示的每个构造中,可以在第二基板110b和第三基板110c的每个上设置焊盘151,而不是图示的焊盘151的构造示例。类似地,在图16e中所示的构造中,在图示的示例中,在第二基板110b和第三基板110c的每个上设置焊盘151,但也可以改为在第一基板110a和第二基板110b的每个上设置焊盘151。

在图16d和图16e所示的每个构造中,在示出的示例中,引线开口155a和155b共用一个焊盘151,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,可以为两个引线开口155a和155b的每个设置一个焊盘151。在这种情况下,包括两个引线开口155a和155b中包含的导电材料的膜可以在第一基板110a的背面侧的表面上延伸并且彼此隔离(即,因此两者不导通)。

在图16f和图16g所示的每个构造中,在所示的示例中,tsv两用引线开口155a和155b以及引线开口155c共用一个焊盘151,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,可以为tsv两用引线开口155a和155b中的每个(即,为tsv157)和引线开口155c提供一个焊盘151。在这种情况下,包括tsv两用引线开口155a和155b中包含的导电材料的膜和包括引线开口155c中包含的导电材料的膜可以在第一基板110a的背面侧的表面上延伸并且彼此隔离(即,两者非导通)。

此外,在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图16d所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图16e所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

另外,三层之间的双触点型tsv157将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的两个中的各个信号线以及各个电源线根据形成tsv157的方向彼此电连接就足够了。设置有通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

(4-12.第十二构造示例)

图17a至图17j分别是根据本实施例的第十二构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图17a至图17j所示的每个构造。

图17a中所示的固态成像装置13a包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a,两层之间的双接触型和埋入型tsv157b,以及用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图17a中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第二基板110b的正面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图17a中所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中第二金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图17b所示的固态成像装置13b对应于图17a所示的固态成像装置13a,其中,改变了由tsv157a和157b电连接的配线的类型。具体地,在图17b中所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,在图17b中所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图17c所示的固态成像装置13c包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a,两层之间的双接触型和埋入型tsv157b,用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153a),以及用于第二基板110b的埋入焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153b)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图17c中所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第二基板110b的正面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图17c中所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。另外,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线通过两个埋入焊盘结构彼此电连接。

图17d中所示的固态成像装置13d对应于图17b中所示的固态成像装置13b,其中,改变了tsv157b的结构。具体地,在图17d中所示的构造中,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图17d中所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图17e中所示的固态成像装置13e对应于图17b中所示的固态成像装置13b,其中,改变了埋入焊盘结构。具体地,在图17e中所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入焊盘结构。

图17f中所示的固态成像装置13f对应于图17e所示的固态成像装置13e,其中,改变了引出焊盘结构的构造。具体地,在图17f所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即,用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155和通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图17g所示的固态成像装置13g对应于图17b中所示的固态成像装置13b,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入焊盘结构。

图17h中所示的固态成像装置13h对应于图17d中所示的固态成像装置13d,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出线结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入焊盘结构。

图17i中所示的固态成像装置13i对应于图17g所示的固态成像装置13g,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

图17j中所示的固态成像装置13j对应于图17h所示的固态成像装置13h,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

注意,在图17a至图17j所示的每个构造中,通过两层和三层之间的双接触型tsv157连接的配线的类型不受限制。这些tsv157可以分别连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以便共存。

在图17c中所示的构造中,在图示的示例中,在第一基板110a和第二基板110b中的每个上分别设有焊盘151,但本实施例不限于这种示例。在该构造中,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157a和157b彼此电连接。因此,分别设置有不通过tsv157a或tsv157b彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的第一基板110a和第二基板110b或第一基板110a和第三基板110c可以分别设置有用于将各个信号线以及各个电源线彼此电连接的焊盘151。也就是说,在图17c中所示的每个构造中,可以在第一基板110a和第三基板110c中的每个上设置焊盘151,而不是图示的焊盘151的构造示例。

此外,在图17a、图17b以及图17d至图17f中所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在这些构造的各者中,设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过一个tsv157a彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过另一tsv157b彼此电连接。因此,可以不设置焊盘151作为连接结构。因此,例如,在图17a、图17b以及图17d至图17f中所示的每个构造中,可以在基板110a、110b和110c中的任何一个上设置焊盘151,以得到期望的信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图17e所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图17f所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

另外,三层之间的双触点型tsv157将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的两个中的各个信号线以及各个电源线根据形成tsv157的方向彼此电连接就足够了。通过tsv157彼此电连接的基板可以可选地改变。

(4-13.第十三构造示例)

图18a至图18g分别是根据本实施例的第十三构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图18a至18g所示的每个构造。

图18a中所示的固态成像装置14a包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a和tsv157b,用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153a)以及用于第二基板110b的埋入焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153b)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图18a所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图18a所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。另外,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线可以通过两个埋入焊盘结构彼此电连接。

图18b中所示的固态成像装置14b对应于图18a中所示的固态成像装置14a,其中,改变了由tsv157a电连接的配线的类型。具体地,在图18b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。

图18c中所示的固态成像装置14c对应于图18b所示的固态成像装置14b,其中,改变了埋入焊盘结构,并且改变了由tsv157b电连接的配线的类型。具体地,在图18c所示的构造中,设置有用于第一基板110a的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第一基板110a的多层配线层105中的预定配线的引线开口155a和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151)以及用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155b和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入焊盘结构。在图18c所示的构造中,引线开口155a和155b共用一个焊盘151。另外,在图18c所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图18d中所示的固态成像装置14d对应于图18c中所示的固态成像装置14c,其中,改变了引出焊盘结构的构造。具体地,在图18d中所示的构造中,设置有用于第二基板110b的埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155a以及通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151)以及用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155b以及通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第一基板110a和第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。另外,在图18d所示的构造中,引线开口155a和155b共用一个焊盘151。

图18e所示的固态成像装置14e对应于图18d中所示的固态成像装置14d,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv并通过提供tsv两用引线孔155a和155b以及用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155c来设置使用tsv两用引线开口155a和155b以及引线开口155c的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b、引线开口155c以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和用于第二基板110b和第三基板110c的引出焊盘结构。注意,在图18e所示的构造中,tsv两用引线开口155a和155b以及引线开口155c共用一个焊盘151。

图18f中所示的固态成像装置14f对应于图18e中所示的固态成像装置14e,其中,设置有埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。在图18f所示的构造中,tsv两用引线开口155a和155b以及引线开口155c共用一个焊盘151。

图18g中所示的固态成像装置14g包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a和157b,以及用于第二基板110b的埋入焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图18g所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图18g所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

注意,在图18a至18g所示的构造中,由三层之间的双接触型tsv157连接的配线的类型不受限制。tsv157可以连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以共存。

在图18a至图18c所示的每个构造中,在示出的示例中,在第一基板110a和第二基板110b的每个上都设置有焊盘151,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157彼此电连接。因此,分别设置有不通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的第一基板110a和第二基板110b或第二基板110b和第三基板110c分别可以设置有用于将各个信号线以及各个电源线彼此电连接的焊盘151。也就是说,在图18a至图18c所示的每个构造中,可以在第二基板110b和第三基板110c中的每个上设置焊盘151,而不是图示的焊盘151的构造示例。类似地,在图18d中所示的示例中,在第二基板110b和第三基板110c的每个上设置焊盘151,但是也可以改为在第一基板110a和第二基板110b的每个上设置焊盘151。

在图18g所示的构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例(第二基板110b)。在该构造中,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过一个tsv157a彼此电连接。设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过另一tsv157b彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图18g所示的构造中,可以在基板110a、110b和110c中的任何一个上设置焊盘151,以得到期望的信号。

另外,在图18c和图18d所示的每个构造中,在示出的示例中,引线开口155a和155b共用一个焊盘151,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,可以为两个引线开口155a和155b中的每个设置一个焊盘151。在这种情况下,包括两个引线开口155a和155b中包含的导电材料的膜可以在第一基板110a的背面侧的表面上延伸并且彼此隔离(即,因此两者不导通)。

在图18e和图18f所示的每个构造中,在所示的示例中,tsv两用引线开口155a和155b以及引线开口155c共用一个焊盘151,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,可以为tsv两用引线开口155a和155b中的每个(即,为tsv157)和引线开口155c设置一个焊盘151。在这种情况下,包括tsv两用引线开口155a和155b中包含的导电材料的膜和包括引线开口155c中包含的导电材料的膜可以在第一基板110a的背面侧的表面上延伸并且彼此隔离(即,两者非导通)。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图18c所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图18d所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

另外,三层之间的双触点型tsv157将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的两个中的各个信号线以及各个电源线根据形成tsv157的方向彼此电连接就足够了。其中各个信号线以及各个电源线通过tsv157彼此电连接的基板可以可选地改变。

(4-14.第十四构造示例)

图19a至图19k分别是根据本实施例的第十四构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直截面图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图19a至图19k所示的每个构造。

图19a中所示的固态成像装置15a包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a,两层之间的共用接触型和埋入型tsv157b,以及用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图19a所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第二基板110b的正面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图19a所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中第二金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图19b中所示的固态成像装置15b对应于图19a所示的固态成像装置15a,其中,改变了由tsv157a和tsv157b电连接的配线的类型。具体地,在图19b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图19c中示出的固态成像装置15c包括作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a,以及两层之间的共用接触型和埋入型tsv157b,用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153a),以及用于第二基板110b的埋入焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153b)。

tsv157b从第二基板110b的正表面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图19c所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图19c中所示的构造中,tsv157a的一个过孔与tsv157b的上端接触,另一过孔与第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线接触。也就是说,tsv157a形成为将tsv157b和第三基板110c的多层配线层135中的预定配线彼此电连接。此外,第三基板110c的多层配线层135中的预定配线与由tsv157b电连接的第二基板110b的多层配线层125中的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的预定配线通过tsv157a电连接在一起。

另外,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线可以通过两个埋入焊盘结构彼此电连接。

图19d中所示的固态成像装置15d对应于图19c中所示的固态成像装置15c,其中,改变了tsv157a的结构。具体地,在图19c所示的构造中,tsv157a被设置为将tsv157b和第三基板110c的多层配线层135中的预定配线彼此电连接。然而,在图19d所示的构造中,tsv157a被设置为将第二基板110b的多层配线层125中的预定配线与第三基板110c的多层配线层135中的预定配线彼此电连接。在图19d所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。

图19e中所示的固态成像装置15e对应于图19b中所示的固态成像装置15b,其中,改变了tsv157b的结构。具体地,在图19e所示的构造中,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图19e所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图19f中所示的固态成像装置15f对应于图19b中所示的固态成像装置15b,其中,改变了埋入焊盘结构。具体地,在图19f所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入焊盘结构。

图19g中所示的固态成像装置15g对应于图19f中所示的固态成像装置15f,其中,改变了引出焊盘结构的构造。具体地,在图19g所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即,用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155和通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图19h中所示的固态成像装置15h对应于图19b中所示的固态成像装置15b,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出线结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入焊盘结构。

图19i中所示的固态成像装置15i对应于图19e中所示的固态成像装置15e,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入焊盘结构。

图19j中所示的固态成像装置15j对应于图19h中所示的固态成像装置15h,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

图19k中所示的固态成像装置15k对应于图19i中所示的固态成像装置15i,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构改变为埋入型引出焊盘结构。

在图19a至图19k所示的每个构造中,通过三层之间的双接触型tsv157和两层之间的共用接触型tsv157之间连接的配线的类型不受限制。这些tsv157可以分别连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每一个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以便共存。

在图19c和图19d中所示的每个构造中,在示出的示例中,在第一基板110a和第二基板110b的每个上设置有焊盘151,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157a和157b彼此电连接。因此,其中各个信号线以及各个电源线不通过tsv157a或tsv157b彼此电连接的第一基板110a和第二基板110b或第一基板110a和第三基板110c可以设置有用于将各个信号线以及各个电源线彼此电连接的焊盘151。也就是说,在图19c和图19d所示的每个构造中,可以在第一基板110a和第三基板110c的每个上设置焊盘151,而不是图示的焊盘151的构造示例。

在图19a、图19b以及图19e至图19g所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在这些构造的各者中,设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过一个tsv157a彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过另一tsv157b彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图19a、图19b以及图19e至图19g中所示的每个构造中,可以在基板110a、110b和110c中的任何一个上设置焊盘151,以得到期望的信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图19f所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图19g所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

另外,三层之间的双触点型tsv157将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的两个中的各个信号线以及各个电源线根据形成tsv157的方向彼此电连接就足够了。设置有通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

(4-15.第十五构造示例)

图20a至图20g分别是根据本实施例的第十五构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图20a至图20g所示的每个构造。

图20a中所示的固态成像装置16a包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a,三层之间的共用接触型和埋入型tsv157b,用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153a),以及用于第二基板110b的埋入焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153b)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图20a所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图20a所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。另外,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线可以通过两个埋入焊盘结构彼此电连接。

图20b中所示的固态成像装置16b对应于图20a中所示的固态成像装置16a,其中,改变了由tsv157a电连接的配线的类型。具体地,在图20b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。

图20c中所示的固态成像装置16c对应于图20b中所示的固态成像装置16b,其中,改变了埋入焊盘结构,并且改变了由tsv157b电连接的配线的类型。具体地,在图20c所示的构造中,设置有用于第一基板110a的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第一基板110a的多层配线层105中的预定配线的引线开口155a和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151)以及用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155b和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入焊盘结构。注意,在图20c所示的构造中,引线开口155a和155b共用一个焊盘151。在图20c所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图20d中所示的固态成像装置16d对应于图20c中所示的固态成像装置16c,其中,改变了引出焊盘结构的构造。具体地,在图20d所示的构造中,设置有用于第二基板110b的埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155a以及通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151)以及用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155b以及通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第一基板110a和第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。注意,在图20d所示的构造中,引线开口155a和155b共用一个焊盘151。

图20e中所示的固态成像装置16e对应于图20d中所示的固态成像装置16d,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv并通过设置tsv两用引线孔155a和155b以及用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155c来设置使用tsv两用引线开口155a和155b以及引线开口155c的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b,引线开口155c以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和用于第二基板110b和第三基板110c的引出焊盘结构。注意,在图20e所示的构造中,tsv两用引线开口155a和155b以及引线开口155c共用一个焊盘151。

图20f中所示的固态成像装置16f对应于图20e中所示的固态成像装置16e,其中,设置有埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。在图20f所示的构造中,tsv两用引线开口155a和155b以及引线开口155c共用一个焊盘151。

图20g中所示的固态成像装置16g包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a,三层之间的共用接触型和埋入型tsv157b,以及用于第二基板110b的埋入焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图20g所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线电连接在一起并将包括在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线电连接在一起。在图20g所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线基板和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b电连接在一起。

注意,在图20a至图20g所示的每个构造中,由三层之间的双接触式tsv157和三层之间的共用接触式tsv157连接的配线的类型不受限制。这些tsv157可以分别连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以便共存。

另外,在图20a至图20c中所示的每个构造中,在示出的示例中,在第一基板110a和第二基板110b的每个上设置有焊盘151,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157a和157b彼此电连接。因此,分别设置有不通过tsv157a或tsv157b彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的第一基板110a和第二基板110b或第二基板110b和第三基板110c分别可以设置有用于将各个信号线以及各个电源线彼此电连接的焊盘151。也就是说,在图20a至20c所示的每个构造中,可以在第二基板110b和第三基板110c的每个上设置焊盘151,而不是图示的焊盘151的构造示例。类似地,在图20d中所示的示例中,在第二基板110b和第三基板110c中的每个上设置焊盘151,但是也可以改为在第一基板110a和第二基板110b中的每个上设置焊盘151。

在图20g所示的构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例(第二基板110b)。在该构造中,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过一个tsv157a彼此电连接。设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过另一tsv157b彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图20g所示的构造中可以在基板110a、110b和110c中的任何一个上设置焊盘151,以得到期望的信号。

在图20c和图20d所示的每个构造中,在示出的示例中,引线开口155a和155b共用一个焊盘151,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,可以为两个引线开口155a和155b的每个设置一个焊盘151。在这种情况下,包括两个引线开口155a和155b中包含的导电材料的膜可以在第一基板110a的背面侧的表面上延伸并彼此隔离(即,因此两者不导通)。

在图20e和20f所示的每个构造中,在所示的示例中,tsv两用引线开口155a和155b以及引线开口155c共用一个焊盘151,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,可以为tsv两用引线开口155a和155b中的每个(即,为tsv157)并为引线开口155c设置一个焊盘151。在这种情况下,包括tsv两用引线开口155a和155b中包含的导电材料的膜和包括引线开口155c中包含的导电材料的膜可以在第一基板110a的背面侧的表面上延伸并且彼此隔离(即,两者是非导通的)。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图20c所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图20d所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

另外,三层之间的双触点型tsv157足以将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的两个中的各个信号线以及各个电源线根据形成tsv157的方向彼此电连接。设置有通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

此外,三层之间的共用接触型tsv157将包括在第一基板110a、第二基板110b或第三基板110c中的至少两个中的各个信号线以及各个电源线彼此电连接就足够了。设置有通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

(4-16.第十六构造示例)

图21a至图21m分别是根据本实施例的第十六构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图21a至图21m中所示的每个构造。

图21a中所示的固态成像装置17a包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157,设置在第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159,以及用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图21a所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。

图21b中所示的固态成像装置17b对应于图21a中所示的固态成像装置17a,其中,改变了通过tsv157电连接的构造。具体地,在图21b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157彼此电连接。

图21c中所示的固态成像装置17c对应于图21a中所示的固态成像装置17a,其中,改变了由tsv157电连接的配线的类型。具体地,在图21c所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。

图21d中所示的固态成像装置17d对应于图21c中所示的固态成像装置17c,其中,改变了通过tsv157电连接的构造。具体地,在图21d所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157彼此电连接。

图21e中所示的固态成像装置17e包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157,设置在第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159,用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153a),以及用于第二基板110b的埋入焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153b)。

tsv157从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图21e所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中第一金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各自电源线通过电极接合结构159彼此电连接。另外,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线可以通过两个埋入焊盘结构彼此电连接。

图21f中所示的固态成像装置17f对应于图21c中所示的固态成像装置17c,其中,改变了埋入焊盘结构。具体地,在图21f所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入焊盘结构。

图21g中所示的固态成像装置17g对应于图21f中所示的固态成像装置17f,其中,改变了通过tsv157电连接的构造。具体地,在图21g所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157彼此电连接。

图21h所示的固态成像装置17h对应于图21f中所示的固态成像装置17f,其中,改变了引出焊盘结构的构造。具体地,在图21h所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即,用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155和通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图21i中所示的固态成像装置17i对应于图21h中所示的固态成像装置17h,其中,改变了通过tsv157电连接的构造。具体地,在图21i所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157彼此电连接。

图21j中所示的固态成像装置17j对应于图21c中所示的固态成像装置17c,其中,通过将埋入型tsv157变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157和埋入焊盘结构。

图21k中所示的固态成像装置17k对应于图21d中所示的固态成像装置17d,其中,通过将埋入型tsv157变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157和埋入焊盘结构。

图21l中所示的固态成像装置17l对应于图21j中所示的固态成像装置17j,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

图21m中所示的固态成像装置17m对应于图21k中所示的固态成像装置17k,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

注意,在图21a至图21m中所示的每个构造中,由三层之间的双接触型tsv157连接的配线的类型不受限制。tsv157可以连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以便共存。

在图21e所示的构造中,在图示的示例中,在第一基板110a和第二基板110b的每个上设置有焊盘151,但本实施例不限于这样的示例。在该构造中,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157和电极接合结构159彼此电连接。因此,分别设置有不通过tsv157或电极接合结构159彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的第一基板110a和第二基板110b或第一基板110a和第三基板110c可以分别设置有用于将各个信号线以及各个电源线彼此电连接的焊盘151。也就是说,在图21e所示的结构中,可以在第一基板110a和第三基板110c中的每个上设置焊盘151,而不是图示的焊盘151的构造示例。

另外,在图21a至21d和21f至21i所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在这些构造的各者中,设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线通过电极接合结构159彼此电连接并且设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图21a至图21d和图21f至图21i中所示的每个构造中,可以在基板110a、110b和110c中的任何一个上设置焊盘151,以得到期望的信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图21f和图21g所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图21h和图21i所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

另外,在图21b、图21d、图21g、图21i、图21k和图21m中所示的每个构造中,tsv157和tsv两用引线开口155a和155均与单侧电极接触,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造中的各者中,tsv157和tsv两用引线开口155a和155b可均构造为与双侧电极接触。在将tsv157和tsv两用引线开口155a和155b均构造成与双侧电极接触的情况下,tsv157和tsv两用引线开口155a和155b均用作电极接合结构159中包含的过孔。

另外,三层之间的双触点型tsv157将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的两个中的各个信号线以及各个电源线根据形成tsv157的方向彼此电连接就足够了。设置有通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

(4-17.第十七构造示例)

图22a至图22m分别是根据本实施例的第十七构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图22a至图22m所示的每个构造。

图22a中所示的固态成像装置18a包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a,两层之间的双接触型和埋入型tsv157b,设置在第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159,以及用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153a)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图22a所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第二基板110b的表面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图22a所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中第二金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。

图22b中所示的固态成像装置18b对应于图22a中所示的固态成像装置18a,其中,改变了由tsv157a和157b电连接的配线的类型。具体地,在图22b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。在图22b所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图22c中所示的固态成像装置18c对应于图22a中所示的固态成像装置18a,其中,改变了由tsv157a和157b电连接的构造。具体地,在图22c所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线与第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157a彼此电连接。另外,在图22c所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157b彼此电连接。

图22d中所示的固态成像装置18d对应于图22c中所示的固态成像装置18c,其中,改变了第二基板110b的多层配线层125的构造和第三基板110c的多层配线层135的构造。具体地,在图22c所示的构造中,多层配线层125和多层配线层135中的各者被构造成允许第一金属配线层和第二金属配线层共存。然而,在图22d所示的构造中,多层配线层125和多层配线层135均仅包括第一金属配线层。此外,在图22d所示的构造中,根据第二基板110b的多层配线层125的构造的改变,由tsv157b电连接到图22c中所示的固态成像装置18c的配线的类型也改变。具体地,在图22d所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157b彼此电连接。

图22e中所示的固态成像装置18e包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a,两层之间的双接触型和埋入型tsv157b,用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153a),以及用于第二基板110b的埋入焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153b)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图22e所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第二基板110b的表面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图22e所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。另外,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线通过两个埋入焊盘结构彼此电连接。

图22f中所示的固态成像装置18f对应于图22e中所示的固态成像装置18e,其中,改变了由tsv157a和157b电连接的构造。具体地,在图22f所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157a彼此电连接。另外,在图22f所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157b彼此电连接。

图22g中所示的固态成像装置18g对应于图22b中所示的固态成像装置18b,其中,改变了tsv157b的结构。具体地,在图22g所示的构造中,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图22g所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图22h中所示的固态成像装置18h对应于图22b中所示的固态成像装置18b,其中,改变了埋入焊盘结构。具体地,在图22h所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入焊盘结构。

图22i中所示的固态成像装置18i对应于图22h中所示的固态成像装置18h,其中,改变了引出焊盘结构的构造。具体地,在图22i所示的构造中,用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即,用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155以及通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图22j中所示的固态成像装置18j对应于图22b中所示的固态成像装置18b,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入焊盘结构。

图22k中所示的固态成像装置18k对应于图22g中所示的固态成像装置18g,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入焊盘结构。

图22l中所示的固态成像装置18l对应于图22j中所示的固态成像装置18j,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

图22m中所示的固态成像装置18m对应于图22k中所示的固态成像装置18k,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

注意,在图22a至图22m中所示的每个构造中,由两层和三层之间的双接触型tsv157连接的配线的类型不受限制。这些tsv157可以分别连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每一个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以便共存。

在图22e和图22f中所示的每个构造中,在图示的示例中,在第一基板110a和第二基板110b的每个上设置有焊盘151,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157a和157b以及电极接合结构159彼此电连接。因此,分别设置有不通过tsv157a或tsv157b彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的第一基板110a和第二基板110b或第二基板110b和第三基板110c分别可以设置有用于将各个信号线以及各个电源线彼此电连接的焊盘151。也就是说,在图22e和图22f所示的每个构造中,可以在第一基板110a和第三基板110c的每个上设置焊盘151,而不是图示的焊盘151的构造示例。

另外,在图22a至图22d和图22g至22i所示的每个构造中,其上设置有151的基板不限于图示的示例。在这些构造的各者中,设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157a彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157b和电极接合结构159彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图22a至22d和22g至22i中所示的每个构造中,可以在基板110a、110b和110c中的任何一个上设置焊盘151,以得到期望的信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图22h所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图22i所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

在图22c、图22d和图22f所示的每个构造中,tsv157a与单侧电极接触,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,tsv157a可以构造为与双侧电极接触。在tsv157a构造为与双侧电极接触的情况下,tsv157a用作电极接合结构159中包括的过孔。

另外,三层之间的双触点型tsv157将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的两个中的各个信号线以及各个电源线根据形成tsv157的方向彼此电连接就足够了。设置有通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

(4-18.第十八构造示例)

图23a至图23k分别是根据本实施例的第十八构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图23a至图23k中所示的每个构造。

图23a中所示的固态成像装置19a包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a和157b,设置在第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159,以及用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图23a所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为设置为将设置在第一基板110a和第三基板中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图23a所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。

图23b中所示的固态成像装置19b对应于图23a中所示的固态成像装置19a,其中,改变了由tsv157a电连接的配线的类型。具体地,在图23b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。

图23c中所示的固态成像装置19c对应于图23b中所示的固态成像装置19b,其中,改变了由tsv157a电连接的构造。具体地,在图23c所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157a彼此电连接。

图23d中所示的固态成像装置19d对应于图23b中所示的固态成像装置19b,其中,改变了埋入焊盘结构,并且改变了由tsv157b电连接的配线的类型。具体地,在图23d所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入焊盘结构。另外,在图23d所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图23e中所示的固态成像装置19e对应于图23d所示的固态成像装置19d,其中,改变了引出焊盘结构的构造。具体地,在图23e所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即,用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155和通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图23f中所示的固态成像装置19f对应于图23b所示的固态成像装置19b,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入焊盘结构。另外,图23f中所示的固态成像装置19f对应于图23b所示的固态成像装置19b,其中,进一步改变了通过tsv157b电连接的配线的类型。具体地,在图23f所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。

图23g所示的固态成像装置19g对应于图23c所示的固态成像装置19c,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入焊盘结构。另外,图23g中所示的固态成像装置19g对应于图23c所示的固态成像装置19c,其中,进一步改变了由tsv157b电连接的配线的类型。具体地,在图23g所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。

图23h中所示的固态成像装置19h对应于图23f所示的固态成像装置19f,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

图23i中所示的固态成像装置19i对应于图23g所示的固态成像装置19g,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构改变为埋入型引出焊盘结构。

图23j中所示的固态成像装置19j包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a和157b,设置在第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159,以及用于第二基板110b的埋入焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153b)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图23j所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图23j所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。

图23k所示的固态成像装置19k对应于图23j中所示的固态成像装置19j,其中,改变了由tsv157a电连接的构造。具体地,在图23k所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157a彼此电连接。

注意,在图23a至图23k所示的每个构造中,由三层之间的双接触型tsv157连接的配线的类型不受限制。tsv157可以连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以便共存。

在图23a至图23e,图23j和图23k所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在这些构造的各者中,设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157b彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图23a至图23e,图23j和图23k中所示的每个构造中,可以在基板110a、110b和110c中的任何一个上设置焊盘151,以得到期望的信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图23d所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图23e所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

在图23c、图23g、图23i和图23k所示的每个构造中,tsv157a和tsv两用引线开口155a和155b均与单侧电极接触,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,tsv157a和tsv两用引线开口155a和155b可以构造为与双侧电极接触。在tsv157a和tsv两用引线开口155a和155b均构造为与双侧电极接触的情况下,tsv157a和tsv两用引线开口155a和155b均用作电极接合结构159中包含的过孔。

另外,三层之间的双触点型tsv157将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的两个中的各个信号线以及各个电源线根据形成tsv157的方向彼此电连接就足够了。设置有通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

(4-19.第十九构造示例)

图24a至图24m分别是根据本实施例的第十九构造示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图24a至图24m所示的每个构造。

图24a中所示的固态成像装置20a包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a,两层之间的共用接触型和埋入型tsv157b,设置在第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159,以及用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图24a所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第二基板110b的表面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图24a所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中第二金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。

图24b中所示的固态成像装置20b对应于图24a所示的固态成像装置20a,其中,改变了由tsv157a和157b电连接的配线的类型。具体地,在图24b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,在图24b所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图24c所示的固态成像装置20c对应于图24a所示的固态成像装置20a,其中,改变了由tsv157a和157b电连接的构造。具体地,在图24c所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157a彼此电连接。在图24c所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157b彼此电连接。

图24d所示的固态成像装置20d对应于图24c中所示的固态成像装置20c,其中,改变了第二基板110b的多层配线层125的构造和第三基板110c的多层配线层135的构造。具体地,在图24c所示的构造中,多层配线层125和多层配线层135中的各者构造成允许第一金属配线层和第二金属配线层共存。然而,在图24d所示的构造中,多层配线层125和多层配线层135均仅包括第一金属配线层。此外,在图24d所示的构造中,根据第二基板110b的多层配线层125的构造的改变,通过tsv157b电连接到图24c中所示的固态成像装置20c的配线的类型也改变。具体地,在图24d所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157b彼此电连接。

图24e中所示的固态成像装置20e包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a,两层之间的共用接触型和埋入型tsv157b,设置在第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159,用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153a),以及用于第二基板110b的埋入焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153b)。

tsv157b从第二基板110b的正面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图24e所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157b彼此电连接。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图24e中,tsv157a的一个过孔与tsv157b的上端接触,另一过孔与第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极接触。即,tsv157a形成为将tsv157b和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极彼此电连接。此外,第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极与由tsv157b电连接的第二基板110b的多层配线层125中的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157a电连接在一起。

另外,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源通过两个埋入焊盘结构彼此电连接。

图24f中所示的固态成像装置20f包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a,两层之间的共用接触型和埋入型的tsv157b,用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153a),以及用于第二基板110b的埋入焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153b)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图24f所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第二基板110b的表面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图24f所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157b彼此电连接。另外,设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第二基板110b中的各个电源线通过两个埋入焊盘结构彼此电连接。

图24g中所示的固态成像装置20g对应于图24a中所示的固态成像装置20a,其中,改变了tsv157b的结构。具体地,在图24g所示的构造中,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图24g所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图24h中所示的固态成像装置20h对应于图24b所示的固态成像装置20b,其中,改变了埋入焊盘结构。具体地,在图24h所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入焊盘结构。

图24i中所示的固态成像装置20i对应于图24h所示的固态成像装置20h,其中,改变了引出焊盘结构的构造。具体地,在图24i所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即,用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155和通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图24j中所示的固态成像装置20j对应于图24b中所示的固态成像装置20b,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入焊盘结构。

图24k中所示的固态成像装置20k对应于图24j中所示的固态成像装置20j,其中,改变了tsv157的结构。具体地,在图24k所示的构造中,tsv157从第三基板110c的背面侧朝向第二基板110b形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图24所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。

图24l所示的固态成像装置20l对应于图24j中所示的固态成像装置20j,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

图24m中所示的固态成像装置20m对应于图24k中所示的固态成像装置20k,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构变为埋入型引出焊盘结构。

注意,在图24a至图24m所示的每个构造中,由三层之间的双接触型tsv157和两层之间的共用接触型tsv157连接的配线的类型不受限制。这些tsv157可以分别连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以便共存。

另外,在图24e和图24f所示的每个构造中,在图示的示例中,在第一基板110a和第二基板110b的每个上设置有焊盘151,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过通过tsv157a和157b以及电极接合结构159彼此电连接。因此,分别设置有不通过tsv157a或tsv157b以及电极接合结构159彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的第一基板110a和第二基板110b或第一基板110a和第三基板110c可以分别设置有用于将各个信号线以及各个电源线彼此电连接的焊盘151。也就是说,在图24e和图24f所示的每个构造中,可以在第一基板110a和第三基板110c的每个上设置焊盘151,而不是图示的焊盘151的结构示例。

在图24a至图24d和图24g至图24i所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在这些构造的各者中,设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157a彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157b和电极接合结构159彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图24a至图24d和图24g至图24i中所示的每个构造中,可以在基板110a、110b和110c中的任何一个上设置焊盘151,以得到期望的信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图24h所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图24i所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

另外,在图24c、图24d、图24e和图24f所示的每个构造中,tsv157a和157b均与单侧电极接触,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,tsv157a和157b可以均构造为与双侧电极接触。在tsv157a和157b均构造为与双侧电极接触的情况下,tsv157a和157b均用作电极接合结构159中包括的过孔。

另外,三层之间的双触点型tsv157将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的两个中的各个信号线以及各个电源线根据形成tsv157的方向彼此电连接就足够了。设置有通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

(4-20.第二十构造示例)

图25a至图25k分别是根据本实施例的第二十示例的固态成像装置的示意性构造的垂直剖视图。根据本实施例的固态成像装置可以具有图25a至图25k所示的每个构造。

图25a中所示的固态成像装置21a包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a,三层之间的共用接触型和埋入型tsv157b,设置在第二基板110b和第三基板110c之间的电极接合结构159,以及用于第一基板110a的埋入焊盘结构(即,设置在第一基板110a的多层配线层105中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153a)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图25a所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第二金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图25a所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。

图25b中所示的固态成像装置21b对应于图25a中所示的固态成像装置21a,其中,改变了由tsv157a电连接的配线的类型。具体地,在图25b所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。

图25c中所示的固态成像装置21c对应于图25b中所示的固态成像装置21b,其中,改变了由tsv157a电连接的构造。具体地,在图25c所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157a彼此电连接。

图25d中示出的固态成像装置21d对应于图25a所示的固态成像装置21b,其中,改变了埋入焊盘结构,并且改变了由tsv157b电连接的配线的类型。具体地,在图25d所示的构造中,设置有用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构(即,用于第二基板110b的多层配线层125中的预定配线的引线开口155和第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是埋入焊盘结构。另外,在图25d所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b彼此电连接。

图25e中所示的固态成像装置21e对应于图25d中所示的固态成像装置21d,其中,改变了引出焊盘结构的构造。具体地,在图25e所示的构造中,设置有用于第三基板110c的埋入型引出焊盘结构(即用于第三基板110c的多层配线层135中的预定配线的引线开口155以及通过埋入第一基板110a的背面侧的表面上的绝缘膜109中而形成的焊盘151),而不是用于第二基板110b的非埋入型引出焊盘结构。

图25f中所示的固态成像装置21f对应于图25b中所示的固态成像装置21b,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv来设置使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入焊盘结构。另外,图25f中所示的固态成像装置21f对应于图25b中所示的固态成像装置21b,其中,进一步改变了由tsv157b电连接的配线的类型。具体地,在图25f所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。

图25g中所示的固态成像装置21g对应于图25c中所示的固态成像装置21c,其中,通过将埋入型tsv157a变为非埋入型tsv设置有使用tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构(即,tsv两用引线开口155a和155b以及第一基板110a的背面侧的表面上的焊盘151),而不是tsv157a和埋入焊盘结构。另外,图25g中所示的固态成像装置21g对应于图25c中所示的固态成像装置21c,其中,进一步改变了通过tsv157电连接的配线的类型。具体地,在图25g所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157彼此电连接。

图25h中所示的固态成像装置21h对应于图25f中所示的固态成像装置21f,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构改变为埋入型引出焊盘结构。

图25i中所示的固态成像装置21i对应于图25g中所示的固态成像装置21g,其中,tsv两用引线开口155a和155b的非埋入型引出焊盘结构改变为埋入型引出焊盘结构。

图25j中所示的固态成像装置21j包括:作为连接结构的三层之间的双接触型和埋入型tsv157a,三层之间的共用接触型和埋入型tsv157b,设置在第二基板110b和第三基板110c之间设置的电极接合结构159,以及用于第二基板110b的埋入焊盘结构(即,设置在第二基板110b的多层配线层125中的焊盘151和露出焊盘151的焊盘开口153)。

tsv157a从第一基板110a的背面侧朝向第三基板110c形成,并且设置为将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线彼此电连接并将设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线彼此电连接。在图25j所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157a彼此电连接。另外,tsv157b从第三基板110c的背面侧朝向第一基板110a形成,并且设置为将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线电连接在一起并将包括在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线电连接在一起。在图25j所示的构造中,第一基板110a的多层配线层105中的第一金属配线层的预定配线,第二基板110b的多层配线层125中的第一金属配线层的预定配线,以及第三基板110c的多层配线层135中的第一金属配线层的预定配线通过tsv157b电连接在一起。另外,设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。

图25k中所示的固态成像装置21k对应于图25j中所示的固态成像装置21j,其中,改变了由tsv157a电连接的构造。具体地,在图25k所示的构造中,第二基板110b的多层配线层125中的第二金属配线层的预定配线和第三基板110c的多层配线层135中的单侧电极通过tsv157a彼此电连接。

注意,在图25a至图25k所示的每个构造中,通过三层之间的双接触式tsv157和三层之间的共用接触式tsv157连接的配线的类型不受限制。这些tsv157可以分别连接到第一金属配线层的预定配线,或者可以连接到第二金属配线层的预定配线。另外,多层配线层105、125和135中的每个可以仅包括第一金属配线层,可以仅包括第二金属配线层,或者可以包括它们两者以便共存。

另外,在图25a至图25e、图25j和图25k所示的每个构造中,其上设置有焊盘151的基板不限于图示的示例。在这些构造的各者中,设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第一基板110a和第三基板110c中的各个电源线通过tsv157b彼此电连接。设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个信号线以及设置在第二基板110b和第三基板110c中的各个电源线通过电极接合结构159彼此电连接。因此,可以不提供作为连接结构的焊盘151。因此,例如,在图25a至图25e,图25j和图25k中所示的每个构造中,可以在基板110a、110b和110c中的任何一个上提供焊盘151,以得到期望的信号。

在设置有引出焊盘结构的情况下,引出焊盘结构可以是非埋入型或埋入型。例如,在图25d所示的构造中,可以提供埋入型引出焊盘结构,而不是非埋入型引出焊盘结构。此外,例如,在图25e所示的构造中,可以提供非埋入型引出焊盘结构,而不是埋入型引出焊盘结构。

另外,在图25c、图25g、图25i和图25k所示的每个构造中,tsv157a和tsv两用引线开口155a和155b均与单侧电极接触,但是本实施例不限于这样的示例。在这些构造的各者中,tsv157a和tsv两用引线开口155a和155b可以均构造为与双侧电极接触。在tsv157a和tsv两用引线开口155a和155b均构造为与双侧电极接触的情况下,tsv157a和tsv两用引线开口155a和155b均用作电极接合结构159中包含的过孔。

另外,三层之间的双触点型tsv157将设置在第一基板110a、第二基板110b和第三基板110c中的两个中的各个信号线以及各个电源线根据形成tsv157的方向彼此电连接就足够了。设置有通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

另外,三层之间的共用接触型tsv157将设置在第一基板110a、第二基板110b或第三基板110c中的至少两个中的各个信号线以及各个电源线根据形成tsv157的方向彼此电连接就足够了。设置有通过tsv157彼此电连接的各个信号线以及各个电源线的基板可以可选地改变。

(4-21.总结)

在上文中,已经说明了根据本实施例的固态成像装置的一些构造示例。

注意,在上述构造示例中的第二至第四构造示例、第七至第十构造示例、第十二至第十四构造示例以及第十七至第二十构造示例中,可以形成tsv以使上端露出在第三基板110c的背面侧。tsv157的因此露出的上端可以用作将固态成像装置电连接到外部的电极。例如,可以在tsv157的露出的上端上设置焊料凸块等,以通过焊料凸块等将固态成像装置和外部装置彼此电连接。

此外,在上述构造示例中的各者中,当在基板110a、110b和110c的每个上设置焊盘151时,可以应用埋入焊盘结构或引出焊盘结构。另外,非埋入型引出焊盘结构或埋入型引出焊盘结构可以应用于引出焊盘结构。

(5.应用例)

(电子装置的应用)

将说明上述的根据本实施例的固态成像器件1至21k的应用例。这里说明可以应用固态成像器件1至21k的电子装置的数个示例。

图26a图示了作为可以应用根据本实施例的固态成像器件1至21k的电子装置的示例的智能手机的外观。如图26a所示,智能手机901包括:操作单元903,包括用于接收由用户做出的操作输入的按钮;显示单元905,显示各种类型的信息;和摄像单元(未图示),设置在壳体中且对要观察的物体的图像进行电子拍摄。摄像单元可以包括固态成像器件1至21k。

图26b和26c均图示了作为可以应用根据本实施例的固态成像器件1至21k的电子装置的另一示例的数码相机的外观。图26b图示了从前方(被摄体侧)观察的数码相机911的外观,图26c图示了从后方观察的数码相机911的外观。如图26b和26c所示,数码相机911包括主体(相机体)913、可互换镜头单元915、拍摄时被用户抓握的抓握单元917、显示各种类型信息的监视器919、显示由用户在拍摄时观察的直通图像(throughimage)的evf921以及设置在壳体中且对要观察的物体的图像进行电子拍摄的摄像单元(未图示)。摄像单元可以包括固态成像器件1至21k。

上面说明了可以应用根据本实施例的固态成像器件1至21k的电子装置的数个示例。注意,可以应用固态成像器件1至21k的电子装置不限于上面例示的电子装置,而是固态成像器件1至21k可应用为诸如摄像机、眼镜型可穿戴设备、hmd(headmounteddisplay,头戴式显示器)、平板pc或游戏机等任何电子装置上安装的摄像单元。

(固态成像器件的其它结构的应用)

注意,根据本发明的技术可以应用于图27a所示的固态成像器件。图27a是可以应用根据本发明的技术的固态成像器件的构造例的横截面图。

在固态成像器件中,pd(photodiode,光电二极管)20019接收从半导体基板20018的背面(图中的上面)侧进来的入射光20001。在pd20019上方,设置有平坦化膜20013,cf(colorfilter,滤色器)20012和微透镜20011。顺序地通过各单元的入射光20001被光接收面20017接收,且经过光电转换。

例如,在pd20019中,n型半导体区域20020形成为累积电荷(电子)的电荷累积区域。在pd20019中,n型半导体区域20020设置在半导体基板20018的p型半导体区域20016和20041的内部。n型半导体区域20020的半导体基板20018的正面(下面)侧设置有比背面(上面)侧更高杂质浓度的p型半导体区域20041。即,pd20019具有had(hole-accumulationdiode,空穴累积二极管)结构,且p型半导体区域20016和20041被形成用于抑制在与n型半导体区域20020的上面侧和下面侧的各界面处的暗电流的产生。

将多个像素20010彼此电隔离的像素隔离单元20030设置在半导体基板20018的内部,且pd20019设置为由该像素隔离单元20030限定的区域。在图中,在从上面侧观察固态成像器件的情况下,像素隔离单元20030例如以网格形状形成为插入在多个像素20010之间,且pd20019形成在由该像素隔离单元20030限定的区域中。

在各pd20019中,阳极接地。在固态成像器件中,由pd20019累积的信号电荷(例如,电子)通过未图示的传输tr(mosfet)等读出,且作为电信号输出至未图示的vsl(垂直信号线)。

配线层20050设置到半导体基板20018的与设置有诸如遮光膜20014、cf20012和微透镜20011等各单元的背面(上面)相反的正面(下面)。

配线层20050包括配线20051和绝缘层20052。配线20051形成在绝缘层20052中,且电连接至各元件。配线层20050是所谓的多层配线层,且通过多次交替地堆叠层间绝缘膜和配线20051而形成。层间绝缘膜被包括在绝缘层20052中。这里,作为配线20051,连接至诸如传输tr等用于从pd20019读出电荷的tr的配线以及诸如vsl等各配线以其间插入有绝缘层20052的方式堆叠。

配线层20050在与设置有pd20019的侧相反的面上设置有支撑基板20061。例如,包括硅半导体且具有数百μm厚度的基板设置为支撑基板20061。

遮光膜20014设置于半导体基板20018的背面(图中上表面)侧。

遮光膜20014被构造用于从半导体基板20018的上方朝向半导体基板20018的背面阻挡入射光20001的一部分。

遮光膜20014设置在半导体基板20018内部设置的像素隔离单元20030的上方。这里,遮光膜20014设置为以突起的形状突出,且诸如硅氧化物膜等绝缘膜20015插入在遮光膜20014与半导体基板20018的背面(上表面)之间。与之相比,为了使入射光20001进入pd20019,在半导体基板20018内部设置的pd20019的上方存在开口而未设置遮光膜20014。

即,在从图中上表面侧观察固态成像器件的情况下,遮光膜20014在平面图中具有网格形状,且形成有入射光20001通过到达光接收面20017的开口。

遮光膜20014由阻挡光的遮光材料形成。例如,钛(ti)膜和钨(w)膜顺序地堆叠以形成遮光膜20014。此外,能够通过顺序地堆叠例如氮化钛(tin)膜和钨(w)膜形成遮光膜20014。

遮光膜20014覆盖有平坦化膜20013。平坦化膜20013使用透光的绝缘材料来形成。

像素隔离单元20030包括凹槽20031、固定电荷膜20032和绝缘膜20033。

固定电荷膜20032形成在半导体基板20018的背面(上表面)侧以覆盖凹槽20031,该凹槽20031限定了多个像素20010之间的空间。

具体地,固定电荷膜20032设置为以预定的厚度覆盖在半导体基板20018的背面(上表面)侧形成的凹槽20031的内表面。然后,绝缘膜20033设置为埋入在(装载在)覆盖有固定电荷膜20032的凹槽20031的内部。

这里,固定电荷膜20032使用具有负固定电荷的高介电材料来形成,以在与半导体基板20018的界面形成正电荷(空穴)累积区域,且抑制暗电流的产生。固定电荷膜20032形成为具有负固定电荷。这使负固定电荷将电场施加于与半导体基板20018的界面,且这形成正电荷(空穴)累积区域。

可以使用例如氧化铪膜(hfo2膜)来形成固定电荷膜20032。此外,例如,可以将固定电荷膜20032形成为使固定电荷膜20032额外包括铪,锆,铝,钽,钛,镁,钇和镧系元素等的氧化物中的至少一者。

此外,根据本发明的技术可以应用于图27b所示的固态成像器件。图27b图示了可以应用根据本发明的技术的固态成像器件的示意性构造。

固态成像器件30001包括:摄像单元(所谓的像素单元)30003,其中,多个像素30002二维地规则布置;和周边电路,即配置在摄像单元30003周围的垂直驱动单元30004、水平传输单元30005和输出单元30006。各像素30002包括作为一个光电转换元件的光电二极管30021以及多个像素晶体管(mos晶体管)tr1、tr2、tr3和tr4。

光电二极管30021具有其中累积信号电荷的区域,该信号电荷是通过使用入射光进行光电转换且通过光电转换产生的。在本示例中,多个像素晶体管包括四个mos晶体管,即传输晶体管tr1、复位晶体管tr2、放大晶体管tr3和选择晶体管tr4。传输晶体管tr1是将光电二极管30021中累积的信号电荷读出到下述的浮动扩散(fd)区域30022中的晶体管。复位晶体管tr2是用于将规定值设定为fd区域30022的电势的晶体管。放大晶体管tr3是用于将读出到fd区域30022的信号电荷进行电子放大的晶体管。选择晶体管tr4是用于选择一行像素并将像素信号读出到垂直信号线30008的晶体管。

注意,尽管未图示,但是也可以在像素中包括光电二极管pd和除了选择晶体管tr4之外的三个晶体管。

在像素30002的电路构造中,传输晶体管tr1的源极连接至光电二极管30021,且传输晶体管tr1的漏极连接至复位晶体管tr2的源极。用作传输晶体管tr1和复位晶体管tr2之间电荷电压转换装置的fd区域30022(对应于传输晶体管的漏极区域和复位晶体管的源极区域)连接至放大晶体管tr3的栅极。放大晶体管tr3的源极连接至选择晶体管tr4的漏极。复位晶体管tr2的漏极和放大晶体管tr3的漏极连接至电源电压供给单元。此外,选择晶体管tr4的源极连接至垂直信号线30008。

共同施加于布置成一行的像素的复位晶体管tr2的栅极的行复位信号以相同方式共同施加于一行像素的传输晶体管tr1的栅极的行传输信号和以相同方式共同施加于一行选择晶体管tr4的栅极的行选择信号均从垂直驱动单元30004供给。

水平传输单元30005包括与各列的垂直信号线30008连接的放大器或模拟/数字转换器(adc),在本示例中,水平传输单元30005是模拟/数字转换器30009、列选择电路(开关装置)30007和水平传输线(例如,总线配线,其包括与数据位线的数量相同数量的配线)30010。输出单元30006包括放大器或模拟/数字转换器和/或信号处理电路,在本示例中,输出单元30006是信号处理电路30011(其处理来自水平传输线30010的输出)和输出缓冲器30012。

在该固态成像器件30001中,各行的像素30002的信号经过由各模拟/数字转换器30009进行的模拟/数字转换,通过顺序选择的列选择电路30007被读出到水平传输线30010中,且被水平地顺序传输。读出到水平传输线30010的图像数据通过信号处理电路30011由输出缓冲器30012输出。

作为像素3002的通常操作,首先,传输晶体管tr1的栅极和复位晶体管tr2的栅极导通以清空光电二极管30021中的所有电荷。然后,传输晶体管tr1的栅极和复位晶体管tr2的栅极截止以累积电荷。接着,复位晶体管tr2的栅极在光电二极管30021的电荷被读出前立即导通,且fd区域30022的电势被复位。此后,复位晶体管tr2的栅极截止,且传输晶体管tr1的栅极导通以将电荷从光电二极管30021传输到fd区域30022。放大晶体管tr3响应于电荷施加于栅极来对信号电荷进行电子放大。同时,在紧跟着读取前的fd复位时,仅待被读取的像素中的选择晶体管tr4导通,且经过了电荷电压转换的图像信号从该像素中的放大晶体管tr3被读出到垂直信号线30008。

上面已经说明了可以应用根据本发明的技术的固态成像器件的其它结构示例。

(相机的应用例)

例如,上述的固态成像器件可应用于电子装置,诸如:数码相机或摄像机等相机系统、具有摄像功能的移动电话、或具有摄像功能的其它装置。作为电子装置的构造例,下面将相机作为示例进行说明。图27c是图示了可以应用根据本发明的技术的摄像机的构造例的说明图。

本示例的相机10000包括:固态成像器件10001;光学系统10002,将入射光引导至固态成像器件10001的光接收传感器单元;快门装置10003,设置在固态成像器件10001和光学系统10002之间;和驱动电路10004,驱动固态成像器件10001。此外,相机10000包括对固态成像器件10001的输出信号进行处理的信号处理电路10005。

光学系统(光学镜头)10002将来自被摄体的图像光(入射光)的图像形成在固态成像器件10001的成像表面(未图示)上。这使信号电荷在固态成像器件10001中累积预定的时段。注意,光学系统10002可以包括光学透镜组,该光学透镜组包括多个光学透镜。此外,快门装置10003控制入射光在固态成像器件10001上的照光时段和遮光时段。

驱动电路10004将驱动信号供给到固态成像器件10001和快门装置10003。然后,驱动电路10004根据供给的驱动信号来控制固态成像器件10001向信号处理电路10005输出信号的操作和快门装置10003的快门操作。即,在本示例中,根据驱动电路10004供给的驱动信号(时序信号)来进行将信号从固态成像器件10001传输至信号处理电路10005的操作。

信号处理电路10005对固态成像器件10001传输来的信号进行各种类型的信号处理。经历各种类型信号处理的信号(av-signal,音频视频信号)存储在诸如存储器等存储介质(未图示)中,或输出至监视器(未图示)。

上面已经说明了可以应用根据本发明的技术的相机的示例。

(内窥镜手术系统的应用例)

例如,根据本发明的技术可以应用于内窥镜手术系统。

图27d图示了能够应用根据本发明的实施例的技术(本技术)的内窥镜手术系统的示意性构造例。

在图27d中,图示了这样的状态:外科医生(医生)11131正在使用内窥镜手术系统11000对病床11133上的患者11132进行手术。如图所示,内窥镜手术系统11000包括:内窥镜11100;诸如气腹管11111和能量装置11112等其它手术工具11110;将内窥镜11100支撑在其上的支撑臂装置11120;和其上安装有各种内窥镜手术装置的推车11200。

内窥镜11100包括镜筒11101和相机头部11102,镜筒11101的从远端起的预定长度的区域插入患者11132的体腔中,相机头部11102连接到镜筒11101的近端。在所示的示例中,图示了内窥镜11100包括作为刚性内窥镜的硬性镜筒11101。然而,内窥镜11100还可以包括作为柔性内窥镜的柔性镜筒11101。

镜筒11101在远端处具有开口,物镜安装在该开口中。光源装置11203连接到内窥镜11100,使得光源装置11203产生的光通过在镜筒11101中延伸的光导被引导至镜筒11101的远端,且该光通过物镜朝向患者11132的体腔中的观察目标照射。应注意,内窥镜11100可以是直视内窥镜,或可以是斜视内窥镜或侧视内窥镜。

相机头部11102内部设置有光学系统和摄像元件,使得来自观察目标的反射光(观察光)通过光学系统会聚在摄像元件上。摄像元件对观察光进行光电转换,以产生对应于观察光的电信号,即对应于观察图像的图像信号。该图像信号作为原始(raw)数据而被传输到相机控制单元(ccu)11201。

ccu11201包括中央处理单元(cpu)或图形处理单元(gpu)等,且集中控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外,ccu11201接收来自相机头部11102的图像信号,且对图像信号进行用于基于图像信号显示图像的各种图像处理,例如显影处理(去马赛克处理)等。

显示装置11202在ccu11201的控制下基于经过ccu11201进行的图像处理的图像信号显示图像。

光源装置11203例如包括诸如发光二极管(led)等光源,且在手术区域进行成像时将照射光供给到内窥镜11100。

输入装置11204是内窥镜手术系统11000的输入接口。用户能够通过输入装置11204将各种类型的信息或指令输入到内窥镜手术系统11000。例如,用户会输入用于改变内窥镜11100的摄像条件(照射光的种类、放大率或焦距等)的指令或其他指令。

手术工具控制装置11205控制能量装置11112的驱动,该能量装置11112用于烧灼或切割组织,或用于封合血管等。气腹装置11206通过气腹管11111将气体馈送到患者11132的体腔中以使体腔膨胀,以便确保内窥镜11100的视野且确保外科医生的工作空间。记录器11207是能够记录与手术相关的各种类型信息的装置。打印机11208是能够以各种格式(诸如文本、图像或图形等)打印与手术相关的各种类型信息的装置。

应注意,对手术区域进行成像时向内窥镜11100供给照射光的光源装置11203可以包括例如led、激光光源或它们的组合的白光源。在白光源包括红、绿、蓝(rgb)激光光源的组合的情况下,因为能够高精度地控制每种颜色(每个波长)的输出强度和输出时刻,所以光源装置11203能够进行拍摄图像的白平衡的调整。此外,在这种情况下,如果以时分方式使用来自各rgb激光光源的激光束照射观察目标且与照射时刻同步地控制相机头部11102的摄像元件的驱动,则也能够以时分方式拍摄分别对应于r、g、b颜色的图像。根据该方法,即使不为摄像元件设置滤色器,也能够获得彩色图像。

此外,可以控制光源装置11203,使得以预定的时间间隔改变要输出的光强度。通过与改变光强度的时刻同步地控制相机头部11102的摄像元件的驱动来以时分方式获取图像并且通过组合图像,能够产生不具有曝光不足造成的遮挡阴影(underexposedblockedupshadow)和过曝高亮(overexposedhighlight)的高动态范围图像。

此外,光源装置11203可以被构造为供给准备用于特定光观察的具有预定波段的光。在特定光观察中,例如,通过利用身体组织对光吸收的波长依赖性,照射与常规观察时的照射光(即,白光)相比的窄波段的光,进行以高对比度对诸如黏膜表面的血管等预定组织进行成像的窄波段观察(窄波段成像)。可替代地,在特定光观察中,可以进行荧光观察,该荧光观察用于根据由于照射激发光而产生的荧光来获得图像。在荧光观察中,可以通过将激发光照射到身体组织来进行来自身体组织的荧光的观察(自动荧光观察),或可以通过将诸如吲哚菁绿(icg)等试剂局部注入到身体组织中且将与试剂的荧光波长对应的激发光照射到身体组织来获得荧光图像。光源装置11203能够被构造为供给如上所述的适于特定光观察的窄波段光和/或激发光。

图27e是示意了图27d所示的相机头部11102和ccu11201的功能构造例的框图。

相机头部11102包括镜头单元11401、摄像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和相机头部控制单元11405。ccu11201包括通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。相机头部11102和ccu11201通过传输电缆11400连接以用于彼此通信。

镜头单元11401是设置在与镜筒11101的连接位置处的光学系统。从镜筒1110的远端收入的观察光被引导到相机头部11102且被引入到镜头单元11401中。镜头单元11401包括多个透镜的组合,这多个透镜包括变焦透镜和聚焦透镜。

摄像单元11402包括的摄像元件的数量可以是一个(单板型)或多数(多板型)。在摄像单元11402被构造为多板型的情况下,例如,摄像元件产生与r、g、b分别对应的图像信号,且可以组合这些图像信号来获得彩色图像。摄像单元11402也可以被构造为具有一对摄像元件,这一对摄像元件用于获取准备用于三维(3d)显示的右眼图像信号和左眼图像信号。如果进行3d显示,那么外科医生11131能够更准确地掌握手术区域的活体组织的深度。应注意,在摄像单元11402被构造为立体型的情况下,设置与摄像元件分别对应的多个镜头单元11401的系统。

此外,摄像单元11402可以不一定设置在相机头部11102上。例如,摄像单元11402可以紧接在镜筒11101内部的物镜之后设置。

驱动单元11403包括致动器,且在相机头部控制单元11405的控制下,使镜头单元11401的变焦透镜和聚焦透镜沿光轴移动预定距离。因此,能够适当地调整由摄像单元11402拍摄的图像的放大率和焦点。

通信单元11404包括用于向/从ccu11201发送/接收各种类型信息的通信装置。通信单元11404通过传输电缆11400将从摄像单元11402获取的图像信号作为原始数据传输到ccu11201。

此外,通信单元11404从ccu11201接收用于对相机头部11102的驱动进行控制的控制信号,且将控制信号供给到相机头部控制单元11405。例如,控制信号包括与摄像条件相关的信息,诸如指定拍摄图像的帧速率的信息、指定拍摄图像时的曝光值的信息和/或指定拍摄图像的放大率和焦点的信息。

应注意,摄像条件(诸如帧速率、曝光值、放大率或焦点等)可以由用户指定,或可以由ccu11201的控制单元11413根据获取的图像信号自动设定。在后一种情况下,ae(自动曝光)功能,af(自动对焦)功能和awb(自动白平衡)功能被结合在内窥镜11100中。

相机头部控制单元11405根据通过通信单元11404从ccu11201接收的控制信号来控制相机头部11102的驱动。

通信单元11411包括用于向/从相机头部11102发送/接收各种类型信息的通信装置。通信单元11411通过传输电缆11400接收从相机头部11102传输来的图像信号。

此外,通信单元11411将用于对相机头部11102的驱动进行控制的控制信号传输到相机头部11102。能够通过电通信或光通信等传输图像信号和控制信号。

图像处理单元11412对从相机头部11102传输来的原始数据形式的图像信号进行各种图像处理。

控制单元11413进行与通过内窥镜11100来拍摄手术区域等的图像相关的以及与通过拍摄手术区域等的图像而获得的拍摄图像的显示相关的各种类型的控制。例如,控制单元11413产生用于对相机头部11102的驱动进行控制的控制信号。

此外,控制单元11413根据经过图像处理单元11412的图像处理的图像信号来控制显示装置11202显示对手术区域等进行成像的拍摄图像。此时,控制单元11413可以使用各种图像识别技术来识别拍摄图像中的各种物体。例如,控制单元11413能够通过检测拍摄图像中包括的物体的边缘的形状和颜色等来识别手术工具(诸如镊子)、特定活体区域、出血和使用能量装置11112时产生的雾等。当控制单元11413控制显示装置11202显示拍摄获图像时,控制单元11413可以使用识别结果来使各种类型的手术辅助信息以与手术区域的图像叠加的方式而被显示。在手术辅助信息以叠加方式而被显示并呈现给外科医生11131的情况下,能够减轻外科医生11131的负担,且外科医生11131能够确信地进行手术。

将相机头部11102和ccu11201彼此连接的传输电缆11400是准备用于电信号通信的电信号电缆、准备用于光通信的光纤、或准备用于电通信和光通信这两者的复合电缆。

这里,虽然在所示的示例中通过使用传输电缆11400的有线通信来进行通信,但是可以通过无线通信来进行相机头部11102和ccu11201之间的通信。

上面已经说明了可以应用根据本发明的技术的内窥镜手术系统的示例。根据本发明的技术例如可以应用于上述部件中的相机头部11102的摄像单元11402。根据本发明的技术应用于摄像单元11402可以获得手术区域的更清晰图像。这使得外科医生能够确信地检查手术区域。

注意,这里已经说明了内窥镜手术系统作为示例,但是根据本发明的技术例如可以额外地应用于显微手术系统等。

(移动体的应用例)

例如,根据本发明的技术可以实现为安装在任何类型的移动体上的装置,该移动体诸如是汽车、电车、混动车、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、船舶或机器人等。

图27f是示意了作为能够应用根据本发明的实施例的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构造例的框图。

车辆控制系统12000包括经由通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图27f所示的示例中,车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车体系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和综合控制单元12050。此外,作为综合控制单元12050的功能构造,图示了微计算机12051、声音/图像输出部12052和车载网络接口(i/f)12053。

驱动系统控制单元12010根据各种程序来控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如,驱动系统控制单元12010起到用于控制如下设备的控制装置的作用:用于产生车辆驱动力的驱动力产生装置(诸如内燃机或驱动电机等)、用于将驱动力传输至车轮的驱动力传输机构、用于对车辆的转向角度进行调整的转向机构和用于产生车辆的制动力的制动装置等。

车体系统控制单元12020根据各种程序来控制设置于车体的各种装置的操作。例如,车体系统控制单元12020起到控制无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动窗装置或诸如车头灯、车尾灯、刹车灯、转向信号灯或雾灯等各种灯的控制装置的作用。在这种情况下,从取代钥匙的移动装置传输的电波或来自各种开关的信号能够输入至车体系统控制单元12020。车体系统控制单元12020接收输入的电波或信号,且控制车辆的锁门装置、电动窗装置或灯等。

车外信息检测单元12030检测与包括车辆控制系统12000的车辆的外部有关的信息。例如,车外信息检测单元12030与摄像部12031连接。车外信息检测单元12030使摄像部12031对车辆的外部的图像进行成像,并且接收成像的图像。根据接收的图像,车外信息检测单元12030可以进行检测诸如人、车辆、障碍物、指示牌或道路上的标记等物体的处理,或检测与该物体之间距离的处理。

摄像部12031是光传感器,其接收光且输出与接收的光量对应的电信号。摄像部12031能够将电信号输出为图像,或能够将电信号输出为与测量的距离相关的信息。此外,摄像部12031接收的光可以是可见光,或可以是诸如红外线等不可见光。

车内信息检测单元12040检测与车辆的内部有关的信息。例如,车内信息检测单元12040与检测驾驶员状态的驾驶员状态检测部12041连接。例如,驾驶员状态检测部12041包括对驾驶员摄像的相机。根据从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息,车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或驾驶员的精力集中度,或可以判断驾驶员是否正在打瞌睡。

微计算机12051能够根据通过车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的与车辆的内部或外部有关的信息计算用于驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值,且能够将控制指令输出到驱动系统控制单元12010。例如,微计算机12051能够进行为了实现先进驾驶辅助系统(adas)功能的协作控制,所述功能包括避免车辆碰撞或减缓车辆冲击、基于跟车距离的跟车驾驶、车辆定速巡航、车辆碰撞警告或车道偏离警告等。

此外,微计算机12051能够通过基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的与车辆的外部或内部有关的信息来控制驱动力产生装置、转向机构或制动装置等,进行以实现无人驾驶(这使得车辆不需要依赖驾驶员的操作而自主行驶)等为目的的协作控制。

此外,微计算机12051能够根据通过车外信息检测单元12030获得的与车辆的外部有关的信息将控制指令输出到车体系统控制单元12020。例如,微计算机12051能够进行如下目的的协作控制:例如根据通过车外信息检测单元12030检测到的前行车辆或对向车辆的位置控制车头灯以将远光灯变成近光灯来防止炫目。

声音/图像输出部12052将声音和图像中的至少一者的输出信号传输到输出装置,该输出装置能够在视觉或听觉上将信息通知到车辆的乘客或车辆的外部。在图27f的示例中,将音频扬声器12061、显示部12062和仪表盘12063图示为输出装置。例如,显示部12062可以包括车载显示器和抬头显示器中的至少一者。

图27g图示了摄像部12031的安装位置的示例。

在图27g中,摄像部12031包括摄像部12101、12102、12103、12104和12105。

例如,摄像部12101、12102、12103、12104和12105配置在车辆12100的前鼻、侧视镜、后保险杠和后门的位置以及车厢内挡风玻璃上部的位置。设置到前鼻的摄像部12101和设置到车厢内挡风玻璃上部的摄像部12105主要获得车辆12100前面的图像。设置到侧视镜的摄像部12102和12103主要获得车辆12100侧面的图像。设置到后保险杠或后门的摄像部12104主要获得车辆12100后面的图像。设置到车厢内挡风玻璃上部的摄像部12105主要用于检测前行车辆、行人、障碍物、信号灯、交通标识或车道等。

顺便地,图1022示意了摄像部12101至12104的摄像范围的示例。摄像范围12111表示设置到前鼻的摄像部12101的摄像范围。摄像范围12112和12113分别表示设置到侧视镜的摄像部12102和12103的摄像范围。摄像范围12114表示设置到后保险杠或后门的摄像部12104的摄像范围。例如,通过将摄像部12101至12104成像的图像数据叠加来获得从上方观察的车辆12100的鸟瞰图像。

摄像部12101至12104中的至少一者可以具有获得距离信息的功能。例如,摄像部12101至12104中的至少一者可以是由多个摄像元件构成的立体相机,或可以是具有用于相位差检测的像素的摄像元件。

例如,微计算机12051能够根据从摄像部12101至12104获得的距离信息来确定与摄像范围12111至12114内的各三维物体之间的距离以及该距离的时域变化(相对于车辆12100的相对速度),且因此,将特别是存在于车辆12100的行驶路径上且以预定的速度(例如,等于或大于0千米/小时)在与车辆12100大致相同的方向上行驶的最接近的三维物体提取为前行车辆。此外,微计算机12051能够预先设定要维持的与前行车辆之间的跟车距离,且进行自动制动控制(包括跟车停止控制)或自动加速控制(包括跟车起步控制)等。因此,可以进行以实现无人驾驶(这使得车辆不需要依赖驾驶员的操作而自主行驶)等为目的的协作控制。

例如,微计算机12051能够根据从摄像部12101至12104获得的距离信息将关于三维物体的三维物体数据分类成两轮车、标准尺寸车辆、大型车辆、行人、电线杆和其它三维物体的三维物体数据,提取被分类的三维物体数据,且使用提取的三维物体数据用于自动避开障碍物。例如,微计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员能够视觉识别的障碍物和车辆12100的驾驶员难以视觉识别的障碍物。然后,微计算机12051确定表示与各障碍物碰撞的风险的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值且因此存在可能碰撞的情形下,微计算机12051经由音频扬声器12061或显示部12062向驾驶员输出警告,并经由驱动系统控制单元12010进行强制减速或避免碰撞的转向。因此,微计算机12051能够辅助驾驶以避免碰撞。

摄像部12101至12104中的至少一者可以是检测红外线的红外相机。例如,微计算机12051能够通过判断摄像部12101至12104的拍摄图像中是否存在行人来识别行人。例如,通过如下步骤进行上述行人识别:提取作为红外相机的摄像部12101至12104的拍摄图像中的特征点;通过对表示物体轮廓的一系列特征点进行模式匹配处理来判断该物体是否是行人。当微计算机12051确定摄像部12101至12104的拍摄图像中存在行人且因此识别出行人时,声音/图像输出部12052控制显示部12062从而使用于强调的方形轮廓线显示为叠加在识别出的行人上。声音/图像输出部12052也可以控制显示部12062,从而使表示行人的图标等显示在期望位置。

上面已经说明了可以应用根据本发明的技术的车辆控制系统的示例。根据本发明的技术可以应用于上述部件中的摄像部12031等。根据本发明的技术应用于摄像部12031使得能够获得更容易看见的拍摄图像。这能够减少驾驶员的疲劳。此外,能够获得更容易识别的拍摄图像,这能够提高驾驶辅助的准确性。

(6.补充)

上面已经参照附图说明了本发明的优选实施例,然而本发明不限于上面的示例。显然,本领域普通技术人员可以发现随附权利要求所述技术理念范围内的各种替代方案或变型,且应理解,这些替代方案和变型自然属于本发明的技术范围。

例如,上述的根据本实施例的固态成像器件的各个构造(例如,图1和图6a至图25e中所示的固态成像器件1至21k的各个构造)可以在可能的程度上彼此结合。因此通过组合各个构造而形成的固态成像器件也可包括在根据本实施例的固态成像器件中。

上述的根据本实施例的各固态成像器件的构造仅是根据本发明的技术的示例。作为另一实施例,本发明可以提供具有不包括在上述实施例中的各种连接结构的固态成像器件。

此外,此处所述的效果仅仅是图示性或说明性的,而不是限制性的。即,除了上述效果以外或代替上述效果,根据本发明的技术可以实现本领域技术人员从本说明书的说明中显然得知的其它效果。

注意,本发明的技术范围也包括下面的构造。

(1)

一种固态成像器件,其包括:

第一基板,所述第一基板包括第一半导体基板和堆叠在所述第一半导体基板上的第一多层配线层,所述第一半导体基板上形成有像素单元,所述像素单元上布置有像素;

第二基板,所述第二基板包括第二半导体基板和堆叠在所述第二半导体基板上的第二多层配线层,所述第二半导体基板上形成有具有预定功能的电路;和

第三基板,所述第三基板包括第三半导体基板和堆叠在所述第三半导体基板上的第三多层配线层,所述第三半导体基板上形成有具有预定功能的电路,

所述第一基板、所述第二基板和所述第三基板依次堆叠,

所述第一基板和所述第二基板以所述第一多层配线层与所述第二多层配线层彼此相对的方式接合在一起,

所述固态成像器件包括用于将所述第一基板、所述第二基板和所述第三基板中的两者相互电连接的第一连接结构,所述第一连接结构包括过孔,

所述过孔具有导电材料埋入一个贯通孔和另一个贯通孔中的结构或者具有由导电材料制成的膜形成在所述贯通孔的内壁上的结构,所述一个贯通孔被设置为使所述第一多层配线层、第二多层配线层和所述第三多层配线层中的一者中包含的第一配线露出,所述另一个贯通孔被设置为使所述第一多层配线层、第二多层配线层和所述第三多层配线层中的除了包含所述第一配线的多层配线层之外的一个多层配线层中包含的第二配线露出。

(2)

根据(1)所述的固态成像器件,还包括用于将所述第二基板的电路与所述第三基板彼此电连接的第二连接结构,其中,所述第二连接结构包括:通过从所述第一基板的背面侧至少穿过所述第一基板以使所述第二多层配线层中的预定配线露出而设置的开口,和通过从所述第一基板的背面侧至少穿过所述第一基板和所述第二基板以使所述第三多层配线层中的预定配线露出而设置的开口。

(3)

根据(2)所述的固态成像器件,其中,通过所述开口露出的所述第二多层配线层中的所述预定配线和通过所述开口露出的所述第三多层配线层中的所述预定配线包括起到i/o单元作用的焊盘。

(4)

根据(2)所述的固态成像器件,其中

起到i/o单元作用的焊盘存在于所述第一基板的背面侧的表面上,

由导电材料制成的膜形成在所述开口的内壁上,且

通过所述开口露出的所述第二多层配线层中的所述预定配线和通过所述开口露出的所述第三多层配线层中的所述预定配线通过所述导电材料电连接至所述焊盘。

(5)

根据(4)所述的固态成像器件,其中,所述第二多层配线层中的所述预定配线和所述第三多层配线层中的所述预定配线通过所述导电材料电连接至同一所述焊盘。

(6)

根据(4)所述的固态成像器件,其中,所述第二多层配线层中的所述预定配线和所述第三多层配线层中的所述预定配线通过所述导电材料电连接至彼此不同的所述焊盘。

(7)

根据(1)至(6)中任一项所述的固态成像器件,还包括用于将所述第二基板与所述第三基板彼此电连接的第二连接结构,其中

所述第二基板和所述第三基板以所述第二半导体基板和所述第三多层配线层彼此相对的方式接合在一起,且

所述第二连接结构包括通过从所述第二基板的正面侧至少穿过所述第二基板而设置的过孔,所述过孔将所述第二多层配线层中的预定配线与所述第三多层配线层中的预定配线彼此电连接,或者包括通过从所述第三基板的背面侧至少穿过所述第三基板而设置的过孔,所述过孔将所述第二多层配线层中的预定配线与所述第三多层配线层中的预定配线彼此电连接。

(8)

根据(7)所述的固态成像器件,其中,所述第二连接结构的所述过孔具有如下结构:其中,导电材料埋入在使所述第二多层配线层中的所述预定配线露出的第一贯通孔和使所述第三多层配线层中的所述预定配线露出且与所述第一贯通孔不同的第二贯通孔中;或者,所述第二连接结构的所述过孔具有如下结构:其中,由导电材料制成的膜形成在所述第一贯通孔和所述第二贯通孔的内壁上。

(9)

根据(7)所述的固态成像器件,其中,所述第二连接结构的所述过孔具有如下结构:其中,导电材料埋入在设置为露出所述第二多层配线层中的所述预定配线的一部分且露出所述第三多层配线层中的所述预定配线的一个贯通孔中,或者埋入在设置为露出所述第三多层配线层中的所述预定配线的一部分且露出所述第二多层配线层中的所述预定配线的一个贯通孔中;或者,所述第二连接结构的所述过孔具有如下结构:其中,由导电材料制成的膜形成在所述贯通孔的内壁上。

(10)

根据(1)至(6)中任一项所述的固态成像器件,还包括用于将所述第一基板与所述第三基板彼此电连接的第三连接结构,其中

所述第二基板和所述第三基板以所述第二半导体基板和所述第三多层配线层彼此相对的方式接合在一起,且

所述第三连接结构包括通过从所述第一基板的背面侧至少穿过所述第一基板和所述第二基板而设置的过孔,所述过孔将所述第一多层配线层中的预定配线与所述第三多层配线层中的预定配线彼此电连接,或者所述第三连接结构包括通过从所述第三基板的背面侧至少穿过所述第三基板和所述第二基板而设置的过孔,所述过孔将所述第一多层配线层中的预定配线与所述第三多层配线层中的预定配线彼此电连接。

(11)

根据(10)所述的固态成像器件,其中,所述第三连接结构的所述过孔具有如下结构:其中,导电材料埋入在使所述第一多层配线层中的所述预定配线露出的第一贯通孔和使所述第三多层配线层中的所述预定配线露出且与所述第一贯通孔不同的第二贯通孔中;或者,所述第三连接结构的所述过孔具有如下结构:其中,由导电材料制成的膜形成在所述第一贯通孔和所述第二贯通孔的内壁上。

(12)

根据(10)所述的固态成像器件,其中,所述第三连接结构的所述过孔具有如下结构:其中,导电材料埋入在设置为露出所述第一多层配线层中的所述预定配线的一部分且露出所述第三多层配线层中的所述预定配线的一个贯通孔中,或者埋入在露出所述第三多层配线层中的所述预定配线的一部分且露出所述第一多层配线层中的所述预定配线的一个贯通孔中;或者,所述第三连接结构的所述过孔具有如下结构:其中,由导电材料制成的膜形成在所述贯通孔的内壁上。

(13)

根据(1)至(12)中任一项所述的固态成像器件,还包括用于将所述第二基板与所述第三基板彼此电连接的第二连接结构,其中,所述第二连接结构存在于所述第二基板与所述第三基板的接合面上,且所述第二连接结构包括电极接合结构,在所述电极接合结构中,形成在各所述接合面上的电极以彼此直接接触的方式彼此结合。

(14)

根据(1)至(13)中任一项所述的固态成像器件,其中,所述第二基板和所述第三基板包括逻辑电路和存储电路中的至少一者,所述逻辑电路执行与所述固态成像器件的操作相关的各种类型的信号处理,所述存储电路临时保存由所述第一基板的各所述像素获取的像素信号。

(15)

一种电子装置,其包括对观察对象进行电子摄像的固态成像器件,

所述固态成像器件包括:

第一基板,所述第一基板包括第一半导体基板和堆叠在所述第一半导体基板上的第一多层配线层,所述第一半导体基板上形成有像素单元,所述像素单元上布置有像素;

第二基板,所述第二基板包括第二半导体基板和堆叠在所述第二半导体基板上的第二多层配线层,所述第二半导体基板上形成有具有预定功能的电路;和

第三基板,所述第三基板包括第三半导体基板和堆叠在所述第三半导体基板上的第三多层配线层,所述第三半导体基板上形成有具有预定功能的电路,

所述第一基板、所述第二基板和所述第三基板依次堆叠,

所述第一基板和所述第二基板以所述第一多层配线层与所述第二多层配线层彼此相对的方式接合在一起,

所述固态成像器件包括用于将所述第一基板、所述第二基板和所述第三基板中的两者相互电连接的第一连接结构,所述第一连接结构包括过孔,

所述过孔具有导电材料埋入一个贯通孔和另一个贯通孔中的结构或者具有由导电材料制成的膜形成在所述贯通孔的内壁上的结构,所述一个贯通孔被设置为使所述第一多层配线层、第二多层配线层和所述第三多层配线层中的一者中包含的第一配线露出,所述另一个贯通孔被设置为使所述第一多层配线层、第二多层配线层和所述第三多层配线层之中的除了包含所述第一配线的多层配线层之外的一个多层配线层中包含的第二配线露出。

附图标记的列表

1,1a至1c,2a至2e,3a至3k,4a至4g,5a至5k,6a至6g,7a至7f,8a至8l,9a至9h,10a至10k,11a至11g,12a至12g,13a至13j,14a至14f,15a至15k,16a至16g,17a至17m,18a至18m,19a至19k,20a至20m,21a至21k固态成像器件

101,121,131半导体基板

103、109、123、129,133绝缘膜

105,125,135多层配线层

110a第一基板

110b第二基板

110c第三基板

111cf层

113ml阵列

151焊盘

153,153a,153b,153c焊盘开口

155,155a,155b,155c引线开口

157,157a,157btsv

159电极接合结构

901智能手机(电子装置)

911数码相机(电子装置)

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