專利名稱：半導(dǎo)體裝置、其制造方法以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如固體攝像裝置的半導(dǎo)體裝置、其制造方法以及包括該固體攝像裝 置的諸如相機的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為固體攝像裝置，以諸如互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)等MOS型圖像傳感器為 代表的放大型固體攝像裝置已被人們使用。此外，以電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器為代 表的電荷轉(zhuǎn)移型固體攝像裝置也被使用。這些固體攝像裝置廣泛地用于數(shù)字靜物相機、數(shù) 字視頻相機等。近年來，作為安裝于諸如相機移動電話和個人數(shù)字助手(PDA)等移動設(shè)備 中的固體攝像裝置，鑒于低電源電壓、低功耗等因素，許多MOS圖像傳感器已為人們所用。MOS固體攝像裝置包括周邊電路區(qū)和像素陣列(像素區(qū))，在所述像素陣列中，多 個單位像素以二維陣列排列，每個單位像素具有用作光電轉(zhuǎn)換部的光電二極管和多個像素 晶體管。每個像素晶體管由MOS晶體管形成，且單位像素具有三個晶體管，即傳輸晶體管、 復(fù)位晶體管和放大晶體管，或具有四個晶體管，即包括選擇晶體管以及上述三個晶體管。在此以前，作為上述MOS固體攝像裝置，人們提出了各種固體攝像裝置，在每個所 述固體攝像裝置中，具有其中排列有像素的像素區(qū)的半導(dǎo)體芯片與其中形成有用于進行信 號處理的邏輯電路的半導(dǎo)體芯片彼此電連接，以形成一個裝置。例如，在日本未審查專利 申請公開公報2006-49361號中，公開了一種半導(dǎo)體模塊，其中在各個像素單元中具有微焊 盤的背側(cè)照射圖像傳感器芯片與包括信號處理電路和微焊盤的信號處理芯片隔著微凸塊 彼此連接。在日本未審查專利申請公開公報2007-13089號中，公開了一種裝置，其中包括 攝像像素部、即包括背側(cè)照射MOS固體攝像元件的傳感器芯片與包括用于進行信號處理的 周邊電路的信號處理芯片安裝于中介層(中間基板)上。在日本未審查專利申請公開公報 2008-130603號中，公開了一種構(gòu)造，其中設(shè)有圖像傳感器芯片、薄膜電路板以及用于進行 信號處理的邏輯電路芯片。此外，還公開了在該構(gòu)造中，邏輯電路芯片電連接于該薄膜電路 板，且薄膜電路板通過經(jīng)由圖像傳感器芯片的后表面的通孔而電連接于布線層。在日本專利4000507號中，公開了一種固體攝像裝置，其中安裝于透明基板上的 固體攝像元件設(shè)有貫通電極并電連接于經(jīng)過該處的柔性電路板。此外，根據(jù)日本未審查專 利申請公開公報2003-31785號，公開了一種背側(cè)照射固體攝像裝置，其中設(shè)有貫穿支撐基 板的電極。如日本未審查專利申請公開公報2006-49361號和2007-13089號以及日本專利 2008-130603號所示，提出了將諸如圖像傳感器芯片和邏輯電路等不同類型的電路組合安 裝的各種技術(shù)。相關(guān)技術(shù)的特征在于用于該目的的功能性芯片全部處于幾乎已完成的狀態(tài)，并且形成于一個芯片上，以便通過形成貫穿基板的通孔而彼此連接。如上述相關(guān)固體攝像裝置所示，提出了通過以貫穿基板的連接導(dǎo)體連接于不同類 型的芯片之間而形成半導(dǎo)體裝置的想法。然而，由于在確保絕緣的同時不得不在厚的基板 中形成連接孔，因此考慮到用于加工連接孔和將連接導(dǎo)體填充于其中所必需的制造工藝的 經(jīng)濟成本，相信上述想法難以在實際中實現(xiàn)。此外，為了形成具有大約Iym的直徑的小接觸孔，最終不得不減少上芯片的厚 度。這種情況下，在減少厚度之前，必須進行諸如將上芯片粘合于支撐基板的步驟等復(fù)雜 的步驟，因此會使成本不適宜地增加。此外，為了將連接導(dǎo)體填充到具有高縱橫比的連接孔 中，不得不使用具有良好覆蓋特性的諸如鎢(W)膜的CVD膜作為連接導(dǎo)體，且因此使用于連 接導(dǎo)體的材料受到限制。為了獲得具有較好經(jīng)濟效率并可容易地應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)的制造工藝，不得不顯 著地減少該連接孔的縱橫比以便于形成，此外，不使用特定的連接孔加工，而是優(yōu)選地選擇 在相關(guān)晶片制造工藝中所使用的加工技術(shù)。此外，在固體攝像裝置等中，期望使圖像區(qū)和進行信號處理的邏輯電路形成為呈 現(xiàn)出其充分的特性并使所述裝置的性能得到改善。不僅對固體攝像裝置有上述期望，在具有不同類型的半導(dǎo)體集成電路的半導(dǎo)體裝 置中，也期望半導(dǎo)體集成電路形成為呈現(xiàn)出其充分的特性并使半導(dǎo)體裝置的性能得到改業(yè)口 ο此外，在通過將基板粘合于其電路表面處而使芯片彼此連接的裝置中，為了進行 安裝連接，必須在粘合界面的附近形成連接焊盤和開口。然而，當基板具有諸如為大約幾百 微米的大厚度時，不得不進行諸如形成深孔、形成引出電極以及形成焊球等高成本的安裝步驟。此外，與其它層間邊界的構(gòu)造相比，由于粘合表面的構(gòu)造脆弱，因此當粘合表面的 邊界存在于連接焊盤下方時，連接中產(chǎn)生的應(yīng)力集中于脆弱部位上，因此在一些情況下，可 能從粘合表面部產(chǎn)生裂縫。此外，當通過切片分割半導(dǎo)體晶片時，在一些情況中也可能從基板之間的粘合表面產(chǎn)生裂縫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了諸如固體攝像裝置的半導(dǎo)體裝置以及用于制造該半導(dǎo)體裝置的方 法，所述半導(dǎo)體裝置通過使彼此層疊的每個半導(dǎo)體晶片表現(xiàn)出充分的特性而改善了性能， 從而改善了大規(guī)模生產(chǎn)率，并降低了制造成本。此外，本發(fā)明提供了包括上述固體攝像裝置 的諸如相機的電子設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式包括一種半導(dǎo)體裝置，其包括第一半導(dǎo)體部，在其一 側(cè)包括第一布線層；第二半導(dǎo)體部，在其一側(cè)包括第二布線層，所述第一半導(dǎo)體部和第二半 導(dǎo)體部被固定到一起，使得第一半導(dǎo)體部的第一布線層側(cè)與第二半導(dǎo)體部的第二布線層側(cè) 彼此面對；導(dǎo)電材料，其穿過第一半導(dǎo)體部而延伸到第二半導(dǎo)體部的第二布線層，且第一布 線層和第二布線層借助于所述導(dǎo)電材料而電連通；以及延伸穿過第一半導(dǎo)體部并使第二布 線層暴露的開口，該開口不同于用于導(dǎo)電材料的開口。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體基板，其包括在第一半導(dǎo)體部和第二半導(dǎo) 體部之間的粘合劑層，該粘合劑層用于將第一半導(dǎo)體部和第二半導(dǎo)體部固定到一起。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體基板，其中第二布線層包括與所述導(dǎo)電材 料接觸的鋁線。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體基板，其中第一布線層包括銅線且導(dǎo)電材 料與銅線接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體基板，其包括第一半導(dǎo)體部和第二半導(dǎo)體 部之間的應(yīng)力降低膜。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體基板，其包括在與第一半導(dǎo)體部的第一布 線層相反的一側(cè)的第一半導(dǎo)體部中的光電二極管。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體基板，其包括光電二極管上方的抑制層。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體基板，其包括抑制層上方的防反射膜。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體基板，其中第一半導(dǎo)體部和第二半導(dǎo)體部 通過等離子體結(jié)合而固定到一起。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，該方法包括以下步驟 形成第一半導(dǎo)體部，在該第一半導(dǎo)體部的一側(cè)包括第一布線層；形成第二半導(dǎo)體部，在該第 二半導(dǎo)體部的一側(cè)包括第二布線層；將第一半導(dǎo)體部固定到第二半導(dǎo)體部，使第一半導(dǎo)體 部的第一布線層側(cè)與第二半導(dǎo)體部的第二布線層側(cè)彼此面對；設(shè)置導(dǎo)電材料，該導(dǎo)電材料 穿過第一半導(dǎo)體部而延伸到第二半導(dǎo)體部的第二布線層，第一布線層和第二布線層可借助 于所述導(dǎo)電材料而電連通；以及形成穿過第一半導(dǎo)體部并使第二布線層暴露的開口，該開 口不同于用于導(dǎo)電材料的開口。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中第一半導(dǎo)體部和第 二半導(dǎo)體部通過粘合而固定到一起。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中第二布線層包括鋁 線。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中導(dǎo)電材料與鋁線接 觸。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中第一布線層包括銅 線且導(dǎo)電材料與銅線接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其包括在第一半導(dǎo)體部 和第二半導(dǎo)體部之間設(shè)置應(yīng)力降低膜的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其包括在與第一半導(dǎo)體 部的第一布線層相反的一側(cè)的第一半導(dǎo)體部中形成光電二極管的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其包括在第一半導(dǎo)體部 的離第二半導(dǎo)體部最遠的一側(cè)進行蝕刻從而在光電二極管上方保留薄層的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其包括在光電二極管上 方形成防反射膜的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中第一半導(dǎo)體部和第 二半導(dǎo)體部通過等離子體結(jié)合而固定到一起。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體裝置，其包括第一半導(dǎo)體部，其在一側(cè)上 包括第一布線層并在其相反側(cè)包括裝置層；第二半導(dǎo)體部，在其一側(cè)包括第二布線層，第一 半導(dǎo)體部和第二半導(dǎo)體部被固定到一起，使第一半導(dǎo)體部的第一布線層側(cè)與第二半導(dǎo)體部 的第二布線層側(cè)彼此面對；第一導(dǎo)電材料，其穿過第一半導(dǎo)體部的裝置層而延伸到第一半 導(dǎo)體部的第一布線層中的連接點；第二導(dǎo)電材料，其穿過第一半導(dǎo)體部而延伸到第二半導(dǎo) 體部的第二布線層中的連接點，從而使第一布線層和第二布線層電連通；以及穿過第一半 導(dǎo)體部延伸并使第二布線層暴露的開口，該開口不同于用于第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料 的開口。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體裝置，其包括第一半導(dǎo)體部與第二半導(dǎo)體 部之間的粘合劑，該粘合劑用于結(jié)合第一半導(dǎo)體部和第二半導(dǎo)體部。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體裝置，其中第二布線層包括鋁線。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體裝置，其中第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料 使第二布線層中的鋁線電連接于第一布線層中的銅線。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體裝置，其包括第一半導(dǎo)體部和第二半導(dǎo)體 部之間的應(yīng)力降低膜。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體裝置，其包括與第一半導(dǎo)體部的第一布線 層相反的一側(cè)的第一半導(dǎo)體部中的光電二極管。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體裝置，其包括光電二極管上方的抑制層。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體裝置，其包括光電二極管上方的防反射膜。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體裝置，其中第一半導(dǎo)體部和第二半導(dǎo)體部 通過等離子體結(jié)合而固定到一起。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，該方法包括以下步驟 形成第一半導(dǎo)體部，其在一側(cè)包括第一布線層，并在該第一布線層的相反側(cè)包括裝置層；形 成第二半導(dǎo)體部，在其一側(cè)包括第二布線層；將第一半導(dǎo)體部結(jié)合到第二半導(dǎo)體部，使第一 半導(dǎo)體部的第一布線層側(cè)與第二半導(dǎo)體部的第二布線層側(cè)彼此面對；設(shè)置第一導(dǎo)電材料， 其穿過第一半導(dǎo)體部的裝置層而延伸到第一半導(dǎo)體部的第一布線層中的連接點；設(shè)置第二 導(dǎo)電材料，其平行于第一導(dǎo)電材料而延伸并穿過第一半導(dǎo)體部延伸到第二半導(dǎo)體部的第二 布線層中的連接點，使得第一布線層和第二布線層電連通；以及形成穿過第一半導(dǎo)體部并 使第二布線層暴露的開口，該開口不同于用于第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料的開口。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其包括在第一半導(dǎo)體部 和第二半導(dǎo)體部之間設(shè)置粘合劑層的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中第二布線層包括鋁 線。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中第一導(dǎo)電材料和第 二導(dǎo)電材料使第二布線層中的鋁線電連接于第一布線層中的銅線。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其包括在第一半導(dǎo)體部 和第二半導(dǎo)體部之間設(shè)置應(yīng)力降低膜的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其包括在與第一半導(dǎo)體部的第一布線層相反的一側(cè)的第一半導(dǎo)體部中形成光電二極管的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其包括在第一半導(dǎo)體部 的與第一布線層相反的一側(cè)進行蝕刻從而在光電二極管上方保留薄層的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其包括在光電二極管上 方設(shè)置防反射膜的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中第一半導(dǎo)體部和第 二半導(dǎo)體部通過等離子體結(jié)合而固定到一起。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體裝置，其包括光學單元和成像單元，所述 成像單元包括(a)第一半導(dǎo)體部，其包括第一布線層和第一布線層上的裝置層；(b)第二 半導(dǎo)體部，在其一側(cè)包括第二布線層，將第一半導(dǎo)體部和第二半導(dǎo)體部固定到一起，使第一 半導(dǎo)體部的第一布線層側(cè)與第二半導(dǎo)體部的第二布線層側(cè)彼此面對；(c)第一導(dǎo)電材料， 其穿過第一半導(dǎo)體部的裝置層延伸到第一半導(dǎo)體部的第一布線層中的連接點；(d)第二導(dǎo) 電材料，其穿過第一半導(dǎo)體部延伸到第二半導(dǎo)體部的第二布線層中的連接點，從而使第一 布線層和第二布線層電連通；以及(e)穿過第一半導(dǎo)體部并使第二布線層暴露的開口，該 開口不同于用于第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料的開口。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置包括光學單元與成 像單元之間的快門單元。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置包括光學單元和成 像單元，該成像單元包括(a)第一半導(dǎo)體部，其在一側(cè)包括第一布線層并在其相反側(cè)包括 裝置層；(b)第二半導(dǎo)體部，在其一側(cè)包括第二布線層，將第一半導(dǎo)體部和第二半導(dǎo)體部固 定到一起，使第一半導(dǎo)體部的第一布線層側(cè)與第二半導(dǎo)體部的第二布線層側(cè)彼此面對；(C) 第一導(dǎo)電材料，其穿過第一半導(dǎo)體部的裝置層而延伸到第一半導(dǎo)體部的第一布線層中的連 接點；以及(d)第二導(dǎo)電材料，其穿過第一半導(dǎo)體部而延伸到第二半導(dǎo)體部的第二布線層 中的連接點，從而使第一布線層和第二布線層電連通；(e)穿過第一半導(dǎo)體部并使第二布 線層暴露的開口，該開口不同于用于第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料的開口。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式包括半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置包括光學單元和成 像單元之間的快門單元。根據(jù)本發(fā)明，通過使用最優(yōu)化處理技術(shù)，使每個具有顯出其充分的特性的電路的 半導(dǎo)體晶片可彼此層疊；因此可以以低成本獲得具有優(yōu)秀的大規(guī)模生產(chǎn)率和高性能的半導(dǎo) 體裝置。此外，當將該半導(dǎo)體裝置應(yīng)用于背側(cè)照射固體攝像裝置并將該固體攝像裝置用于 電子設(shè)備中時，可獲得高性能的電子設(shè)備。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的MOS固體攝像裝置的一個實施方式的示意性構(gòu)造圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的相關(guān)固體攝像裝置的示意圖；圖2B和圖2C各為根據(jù)本發(fā)明的固體攝像裝置的示意圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的固體攝像裝置的一部分的示意性構(gòu)造圖；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖5表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；
圖6表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖7表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖8表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖9表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖10表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖11表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖12表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖13表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖14表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖15表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖16表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖17表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖18表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖19A和圖19B是表示半導(dǎo)體晶片的示意性構(gòu)造圖和根據(jù)本發(fā)明的區(qū)域的放大 圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明的表示包括電極焊盤部和切割線的橫截面的示意性構(gòu)造圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明的表示固體攝像裝置的示意性構(gòu)造圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明的表示固體攝像裝置的示意性構(gòu)造圖；圖23表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖M表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖25表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖沈表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖27表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；圖觀表示根據(jù)本發(fā)明的制造固體攝像裝置的方法；以及圖四是根據(jù)本發(fā)明的表示根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的電子設(shè)備的示意性構(gòu)造 圖。
具體實施例方式圖1表示根據(jù)本發(fā)明的實施方式的半導(dǎo)體裝置所應(yīng)用的MOS固體攝像裝置的示意 性構(gòu)造。該MOS固體攝像裝置應(yīng)用于每個實施方式的固體攝像裝置。該實施例的固體攝像 裝置1在諸如硅基板的半導(dǎo)體基板(未圖示)上包括像素區(qū)(所謂的像素陣列)3和周邊 電路部，像素2在像素區(qū)3中以二維陣列規(guī)則地排列，每個像素2包括光電轉(zhuǎn)換部。像素2 例如具有用作光電轉(zhuǎn)換部的光電二極管和多個像素晶體管(所謂的MOS晶體管)。所述多 個像素晶體管可包括三個晶體管，諸如傳輸晶體管、復(fù)位晶體管以及放大晶體管?；蛘?，所 述多個像素晶體管可包括四個晶體管，即上述三個晶體管加上選擇晶體管。由于單位像素 的等效電路與普通像素的等效電路相同，因此省略詳細的描述。像素2可形成為一個單位 像素。此外，像素2可具有共享的像素構(gòu)造。該共享的像素構(gòu)造是這樣的構(gòu)造，其中由多個 光電二極管共享形成傳輸晶體管的浮動擴散以及傳輸晶體管以外的其它晶體管。
周邊電路部包括垂直驅(qū)動電路4、列信號處理電路5、水平驅(qū)動電路6、輸出電路7、控制電路8等。控制電路8接收輸入時鐘和指令運行模式等的數(shù)據(jù)，并輸出諸如固體攝像裝置的 內(nèi)部信息的數(shù)據(jù)。即，基于垂直同步信號、水平同步信號以及主時鐘，控制電路8產(chǎn)生用作 垂直驅(qū)動電路4、列信號處理電路5、水平驅(qū)動電路6等的運行的基準的時鐘信號和控制信 號。此外，將這些信號輸入垂直驅(qū)動電路4、列信號處理電路5、水平驅(qū)動電路6等。垂直驅(qū)動電路4包括移位寄存器等，用于選擇像素驅(qū)動線，對像素驅(qū)動線提供脈 沖以驅(qū)動像素，并按行驅(qū)動像素。即，垂直驅(qū)動電路4以垂直方向按行依次對像素區(qū)3的像 素2進行選擇性的掃描，并通過垂直信號線9提供像素信號給列信號處理電路5，所述像素 信號基于根據(jù)每個像素2的諸如光電二極管等光電轉(zhuǎn)換部中接收的光的量而產(chǎn)生的信號 電荷。每個列信號處理電路5例如為每列像素2而布置，且每個列信號處理電路5按列 為每個像素列對從像素2輸出的信號進行諸如噪聲去除等信號處理。即，列信號處理電路5 進行諸如去除像素2中固有的固定模式噪聲的相關(guān)雙采樣(CDS)、信號放大以及模數(shù)(AD) 轉(zhuǎn)換等信號處理。列信號處理電路5的輸出級隔著水平選擇開關(guān)(未圖示)連接于水平信 號線10。水平驅(qū)動電路6包括移位寄存器等，通過依次輸出水平掃描脈沖而依次選擇列信 號處理電路5，從而允許各自的列信號處理電路5輸出像素信號到水平信號線10。輸出電路7對依次從各自的列信號處理電路5通過水平信號線10而提供的信號 進行信號處理，并輸出由此處理過的信號。例如，一些情況下可僅進行緩沖，或者一些情況 下可進行黑電平調(diào)節(jié)、線變化校正以及各種數(shù)字信號處理。輸入/輸出端子12發(fā)送信號到 外部并從外部接收信號。接下來，描述根據(jù)本實施方式的MOS固體攝像裝置的構(gòu)造。圖2A是表示相關(guān)的 MOS固體攝像裝置的構(gòu)造的示意圖，且圖2B和圖2C是各表示根據(jù)本實施方式的MOS固體攝 像裝置的構(gòu)造的示意圖。如圖2A所示，相關(guān)的MOS固體攝像裝置151在一個半導(dǎo)體芯片152中包括了像素 區(qū)153、控制電路154以及進行信號處理的邏輯電路155。通常，像素區(qū)153和控制電路巧4 形成圖像傳感器156。另一方面，如圖2B所示，在本實施例的MOS固體攝像裝置21中，像素區(qū)23和控制 電路M安裝于第一半導(dǎo)體芯片部22上，而包括用于進行信號處理的信號處理電路的邏輯 電路25安裝于第二半導(dǎo)體芯片部沈上。該第一半導(dǎo)體芯片部22和第二半導(dǎo)體芯片部沈 彼此電連接，以使MOS固體攝像裝置21形成為一個半導(dǎo)體芯片。如圖2C所示，在本發(fā)明的另一實施例的MOS固體攝像裝置27中，像素區(qū)23安裝于 第一半導(dǎo)體芯片部22上，而控制電路M和包括信號處理電路的邏輯電路25安裝于第二半 導(dǎo)體芯片部沈上。該第一半導(dǎo)體芯片部22和第二半導(dǎo)體芯片部沈彼此電連接，以使MOS 固體攝像裝置27形成為一個半導(dǎo)體芯片。上述實施例的每個MOS固體攝像裝置具有使不同類型的半導(dǎo)體芯片彼此層疊的 構(gòu)造，且如后面所述，上述固體攝像裝置的制造方法和從而得到的構(gòu)造具有多種優(yōu)點。在下面的實施例中，描述根據(jù)本發(fā)明的實施方式的固體攝像裝置及其制造方法。參照圖3和圖4 圖20，作為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的半導(dǎo)體裝置，將描述背側(cè)照射的MOS固體攝像裝置及其制造方法。圖3是該實施例的固體攝像裝置的包括電極焊盤部78的示意性橫截面構(gòu)造圖 (完成圖)。在該實施例的固體攝像裝置81中，包括像素陣列(下面稱為“像素區(qū)”)23和 控制電路M的第一半導(dǎo)體芯片部22與上面安裝有邏輯電路25的第二半導(dǎo)體芯片部沈在 垂直方向上層疊，以便彼此電連接。參照圖4 圖19，描述用于制造該實施例的固體攝像裝置81的方法。在第一實施例中，如圖4所示，首先，在將要形成為每個芯片部的第一半導(dǎo)體晶片 (下面稱為“第一半導(dǎo)體基板”)31的區(qū)域上形成半完成的圖像傳感器、即形成半完成的像 素區(qū)23以及半完成的控制電路24。即，在上面形成有每個芯片部的由硅基板形成的第一半 導(dǎo)體基板31的區(qū)域上，形成用作每個像素的光電轉(zhuǎn)換部的光電二極管(PD)，并在半導(dǎo)體阱 區(qū)32中形成每個像素晶體管的源極/漏極區(qū)33。通過注入諸如ρ型雜質(zhì)的第一導(dǎo)電雜質(zhì) 而形成半導(dǎo)體阱區(qū)32，并通過注入諸如η型雜質(zhì)的第二導(dǎo)電雜質(zhì)而形成源極/漏極區(qū)33。 通過從基板表面進行離子注入，形成每個像素晶體管的光電二極管(PD)和源極/漏極區(qū) 33。光電二極管(PD)由η型半導(dǎo)體區(qū)34和位于基板表面?zhèn)鹊摩研桶雽?dǎo)體區(qū)35形成。 在形成有像素的基板表面上隔著柵極絕緣膜形成柵極電極36，以與源極/漏極區(qū)33形成像 素晶體管Trl和Tr2。在圖4中，以兩個像素晶體管Trl和Tr2代表多個像素晶體管。鄰近 于光電二極管(PD)的像素晶體管Trl對應(yīng)于傳輸晶體管，且其源極/漏極區(qū)之一對應(yīng)于浮 動擴散(FD)。單位像素30通過元件隔離區(qū)38而彼此分開。此外，在控制電路M側(cè)，形成控制電路的MOS晶體管形成于第一半導(dǎo)體基板31 上。在圖3中，以MOS晶體管Tr3和Tr4代表形成控制電路M的MOS晶體管。MOS晶體管 Tr3和Tr4每個包括η型源極/漏極區(qū)33和形成于柵極絕緣膜上的柵極電極36。接下來，在第一半導(dǎo)體基板31的表面上形成第一層層間絕緣膜39之后，在層間絕 緣膜39中形成連接孔，并形成連接于必要的晶體管的連接導(dǎo)體44。當形成了具有不同高 度的連接導(dǎo)體時，在包括晶體管的上表面的整個表面上形成諸如氧化硅膜的第一絕緣薄膜 43a,并在第一絕緣薄膜43a上層疊用作蝕刻阻擋膜的諸如氮化硅膜的第二絕緣薄膜43b。 在該第二絕緣薄膜4 上形成第一層層間絕緣膜39。為了形成第一層層間絕緣膜39，例 如在使等離子體氧化膜(P-SiO膜)形成10 150nm的厚度之后，以無摻雜的硅酸鹽玻 璃(NSG)膜或磷硅酸鹽玻璃(PSG)膜形成50 1，OOOnm的厚度。隨后，形成具有100 1，OOOnm的厚度的dTEOS膜，并使等離子體氧化膜(P-SiO膜)形成50 200nm的厚度，從 而形成第一層層間絕緣膜39。隨后，在第一層層間絕緣膜39中，直到用作蝕刻阻擋膜的第二絕緣薄膜43b，選擇 性地形成具有不同深度的連接孔。接下來，選擇性地蝕刻第一絕緣薄膜43a和第二絕緣薄 膜43b以形成連接孔，從而與上述連接孔連通，第一絕緣薄膜43a和第二絕緣薄膜4 分別 在各個部分具有均勻的厚度。隨后，將連接導(dǎo)體44填充到各個連接孔中。此外，在形成第二絕緣薄膜4 之后，形成用于隔離第一半導(dǎo)體基板31的半導(dǎo)體 阱區(qū)32中的期望的區(qū)域的絕緣隔離物層42。絕緣隔離物層42如此形成，即在形成第二絕 緣薄膜4 之后，在第一半導(dǎo)體基板31的期望的位置從第一半導(dǎo)體基板31的后表面?zhèn)刃?成開口，并隨后將絕緣材料填充到該開口中。該絕緣隔離物層42形成于圖3所示的圍繞基板間布線68的區(qū)域中。接下來，使多層、即使本實施例中的三層銅線40形成為夾著層間絕緣膜39連接于 連接導(dǎo)體44，從而形成多層布線層41。通常，每條銅線40覆蓋有阻障金屬層(未圖示)，以 避免Cu擴散。阻障金屬層可由厚度為10 150nm的SiN膜或SiC膜形成。此外，可將厚 度為100 1，OOOnm的dTEOS膜(通過等離子體CVD方法形成的氧化硅膜)用于第二層層 間絕緣膜39等。當隔著阻障金屬層交替地形成層間絕緣膜39和銅線40時，形成了多層布 線層41。在該實施例中，盡管作為示例，使用銅線40形成多層布線層41，然而也可用其它 金屬材料作為金屬布線。通過上述步驟，在第一半導(dǎo)體基板31上形成了半完成的像素區(qū)23和半完成的控 制電路M。此外，如圖5所示，在例如將要形成為每個芯片部的由硅形成的第二半導(dǎo)體基板 (半導(dǎo)體晶片)45的區(qū)域上，形成包括用于信號處理的信號處理電路的半完成的邏輯電路 25。即，在位于表面?zhèn)鹊牡诙雽?dǎo)體基板45的ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)46上，使形成邏輯電路25 的多個MOS晶體管形成為通過元件隔離區(qū)50彼此隔離。在此情況下，以MOS晶體管Tr6、 Tr7和Tr8代表多個MOS晶體管。MOS晶體管Tr6、Tr7和Tr8每個由η型源極/漏極區(qū)47 和設(shè)置于柵極絕緣膜上的柵極電極48形成。邏輯電路25可由CMOS晶體管形成。接下來，在第二半導(dǎo)體基板45的表面上形成第一層層間絕緣膜49之后，在層間絕 緣膜49中形成連接孔，并形成連接于必要的晶體管的連接導(dǎo)體54。當形成具有不同高度的 連接導(dǎo)體討時，如上所述，在包括晶體管的上表面的整個表面上層疊諸如氧化硅膜的第一 絕緣薄膜43a以及用作蝕刻阻擋膜的諸如氮化硅膜的第二絕緣薄膜43b。在該第二絕緣薄 膜4 上形成第一層層間絕緣膜49。此外，在第一層層間絕緣膜49中，直到用作蝕刻阻擋 膜的第二絕緣薄膜43b，選擇性地形成具有不同深度的連接孔。接下來，選擇性地蝕刻第一 絕緣薄膜43a和第二絕緣薄膜43b，以形成連接孔，從而與上述連接孔連通，第一絕緣薄膜 43a和第二絕緣薄膜4 分別在各自的部分具有均勻的厚度。隨后，將連接導(dǎo)體M填充到 各自的連接孔中。接下來，重復(fù)地進行形成層間絕緣膜49和形成金屬布線層的步驟，從而形成多層 布線層55。在該實施方式中，在以類似于在第一半導(dǎo)體基板31上形成多層布線層41的步 驟的方式形成三層銅線53之后，形成鋁線57作為最頂層。鋁線57如此形成，即在銅線53 的最頂層上形成層間絕緣膜49之后，對層間絕緣膜49進行蝕刻，從而使銅線53的最頂層 的上部的期望的位置暴露，從而形成連接孔。隨后，在包括連接孔的內(nèi)部的區(qū)域上，形成用 作阻障金屬層56的厚度為5 IOnm的TiN (下層)/Ti (上層)多層膜或厚度為10 IOOnm 的TaN(下層)/Ta(上層)多層膜。接下來，形成厚度為500 2，OOOnm的鋁膜以覆蓋連接 孔，并隨后將該鋁膜圖形化為期望的形狀，從而形成鋁線57。此外，在鋁線57上形成隨后的 步驟中所需要的阻障金屬層58。該阻障金屬層58可具有類似于鋁線57下方所形成的阻障 金屬層56的成分。此外，形成層間絕緣膜49以覆蓋鋁線57以及設(shè)于鋁線57上的阻障金屬層58。鋁 線57上的層間絕緣膜49可這樣形成，例如在使高密度等離子體氧化膜(HDP膜)或等離 子體氧化膜(P-SiO膜)形成500 2，OOOnm的厚度之后，進一步在上述膜上形成厚度為 100 2，OOOnm的P-SiO膜。因此，形成了包括夾著層間絕緣膜49的三層銅線53以及形成為最頂層的鋁線57的多層布線層55。此外，在多層布線層55上形成應(yīng)力校正膜59，該應(yīng)力校正膜59用于降低當?shù)谝话?導(dǎo)體基板31與第二半導(dǎo)體基板45彼此粘合時所產(chǎn)生的應(yīng)力。應(yīng)力校正膜59例如可由厚 度為100 2，OOOnm的P-SiN膜或等離子體氮氧化物膜(P-SiON膜)形成。通過上述步驟，在第二半導(dǎo)體基板45上形成半完成的邏輯電路25。接下來，如圖6所示，使第一半導(dǎo)體基板31和第二半導(dǎo)體基板45彼此固定，使得 多層布線層41面向多層布線層55。使用粘合劑進行粘合。當使用粘合劑進行粘合時，在第 一半導(dǎo)體基板31或第二半導(dǎo)體基板45的一個結(jié)合表面上形成粘合劑層60，并且兩個基板 通過該粘合劑層60而彼此重疊并固定。在該實施方式中，在將上面形成有像素區(qū)的第一半 導(dǎo)體基板31布置于上層側(cè)并將第二半導(dǎo)體基板45布置于下層側(cè)之后，在其間進行粘合。此外，在該實施方式中，通過實施例描述了夾著粘合劑層60而彼此粘合的第一半 導(dǎo)體基板31和第二半導(dǎo)體基板45 ；然而，粘合還可通過等離子體結(jié)合完成。在等離子體結(jié) 合的情況下，在第一半導(dǎo)體基板31和第二半導(dǎo)體基板45的每側(cè)的結(jié)合表面上形成等離子 體TEOS膜、等離子體SiN膜、SiON膜(阻擋膜)、SiC膜等。每個設(shè)有上述膜之一的結(jié)合表 面由等離子體處理進行處理并彼此重疊，且隨后，通過退火處理而使兩個半導(dǎo)體基板彼此 固定。粘合處理優(yōu)選地通過處于400°C以下的溫度的低溫處理進行，在低溫處理中布線等不 會受到不利的影響。此外，將第一半導(dǎo)體基板31和第二半導(dǎo)體基板45彼此層疊并粘合，從而形成包括 兩個不同類型的基板的迭層81a。接下來，如圖7所示，從第一半導(dǎo)體基板31的后表面31b側(cè)進行研磨和拋光，以減 少其厚度。使厚度減少從而使薄層設(shè)置于光電二極管(PD)上。當使用其中以高摻雜的ρ型 雜質(zhì)層形成為蝕刻阻擋層(未圖示)的半導(dǎo)體基板作為第一半導(dǎo)體基板31時，通過將基板 蝕刻到蝕刻阻擋層，可以使半導(dǎo)體基板的厚度均勻地減少。在進行厚度減少之后，在光電二 極管(PD)的后表面上形成P型半導(dǎo)體層，以抑制暗電流。盡管第一半導(dǎo)體基板31的厚度 大約為600 μ m，然而其厚度減少到大約3 5μπι。至此，在將獨立地制備的支撐基板粘合 于第一半導(dǎo)體基板31上的多層布線層41之后，進行上述厚度減少的處理。然而，在該實施 方式中，還使用上面形成有邏輯電路25的第二半導(dǎo)體基板45作為支撐基板進行第一半導(dǎo) 體基板31的厚度減少的處理。當形成背側(cè)照射固體攝像裝置時，該第一半導(dǎo)體基板31的 后表面31b用作光入射表面。接下來，如圖8所示，在第一半導(dǎo)體基板31的后表面上形成防反射膜61。可使用 厚度為5 IOOnm的TaR或HfO2膜形成防反射膜61。由TaR或HfO2形成的防反射膜61 在與第一半導(dǎo)體基板31的界面處具有釘扎效應(yīng)，且通過該防反射膜61，可抑制在第一半導(dǎo) 體基板31的后表面?zhèn)冉缑嫣幃a(chǎn)生的暗電流。當在形成防反射膜61之后進行退火處理時，使 由TaO2或HfO2B成的防反射膜61脫水。由于該退火處理使防反射膜61脫水，可避免在隨 后的步驟中形成的HDP膜等的膜剝離。隨后，在防反射膜61上，形成厚度為100 l，500nm 的HDP膜或P-SiO膜作為第一層絕緣膜62。接下來，在形成第一層絕緣膜62之后，在其期 望的區(qū)域中形成開口，以便暴露第一半導(dǎo)體基板31的后表面?zhèn)?，并在除了形成有光電二極 管(PD)的區(qū)域的上部以外的期望區(qū)域中形成覆蓋開口的遮光膜63。遮光膜63可由鎢(W) 或Al形成，可形成為W/Ti (或者Ta或TiN)的多層膜，或可形成為Al/Ti (或者Ta或TiN)的多層膜。在此情況下，下層膜形成50 500nm的厚度，且隨后上層膜形成5 IOOnm的厚度。接下來，如圖9所示，在遮光膜63上進一步使用SW2膜形成絕緣膜62，隨后，在絕 緣隔離物層42內(nèi)側(cè)的期望的區(qū)域中，從作為上基板的第一半導(dǎo)體基板31側(cè)形成第一凹槽 部64。該第一凹槽部64形成為具有未到達第一半導(dǎo)體基板31的深度。接下來，如圖10所示，在第一凹槽部64的期望的底部區(qū)域中，形成貫通第一半導(dǎo) 體基板31與第二半導(dǎo)體基板45之間的粘合表面直到非常接近于形成于第二半導(dǎo)體基板45 上方的鋁線57的深度的開口。結(jié)果，形成了第二凹槽部65。接下來，以類似于上述的方式， 在第一凹槽部64的期望的底部區(qū)域中，形成具有非常接近于形成于第一半導(dǎo)體基板31上 的多層布線層41的銅線40的最頂層(圖10中的最底側(cè)處)的深度的開口。結(jié)果，形成了 第三凹槽部66。由于在減少了第一半導(dǎo)體基板31的厚度之后形成第二凹槽部65與第三凹 槽部66，故減少了縱橫比，因此，每個凹槽部可形成為細孔。在圖IOB所示的根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式中，單個開口 65形成為貫通第一半導(dǎo) 體基板31與第二半導(dǎo)體基板45之間的粘合表面直到非常接近于第二半導(dǎo)體基板45上方 的鋁線57以及最頂上的銅線40的深度。對于該實施方式，制造步驟類似于包括兩個開口 的制造工藝，僅省略了對第二開口 64的參照。接下來，如圖11所示，在包括第一 第三凹槽部64、65以及66的側(cè)壁和底部的區(qū) 域上，形成SiO2膜的絕緣層67，并隨后進行回刻，從而允許絕緣層67僅保留于第一 第三 凹槽部的側(cè)壁上。隨后，通過蝕刻以進一步去除第二凹槽部65和第三凹槽部66的底部，從 而在第二凹槽部65中，暴露出鋁線57 (準確地說，鋁線上的阻障金屬58)，且在第三凹槽部 66中，暴露出最頂層銅線40。因此，第三凹槽部66形成為使形成于第一半導(dǎo)體基板31上 方的銅線40暴露的連接孔，且第二凹槽部65形成為貫通第一半導(dǎo)體基板31并使形成于第 二半導(dǎo)體基板45上方的鋁線57暴露的貫通基板的通孔。在該階段，未實施作為制造像素陣列的工藝的一部分的形成片上濾色器和片上透 鏡的步驟，因此，未完成該工藝。而且，通過恰當?shù)厥褂孟嚓P(guān)晶片工藝，可加工并形成在銅線 40上形成的連接孔以及在鋁線57上形成的貫通連接孔。此外，同樣在邏輯電路25中，盡管 由于電路技術(shù)而形成了最優(yōu)的最頂層金屬布線，然而并未完成用于邏輯電路25的整個工 藝。如上所述，與不同類型的已完成的基板彼此粘合的情況相比，由于不同類型的半完成的 基板彼此粘合，可減少制造成本。隨后，如圖12所示，在第一 第三凹槽部64、65以及66中形成由銅等構(gòu)成的連接 導(dǎo)體，從而形成基板間布線68。在該實施例中，由于第二凹槽部65和第三凹槽部66形成 于第一凹槽部64內(nèi)，故形成于第二凹槽部65和第三凹槽部66中的連接導(dǎo)體(基板間布線 68)彼此電連接。因此，形成于第一半導(dǎo)體基板31上的多層布線層41中的銅線40與形成 于第二半導(dǎo)體基板45上的多層布線層55中的鋁線57彼此電連接。此外，在此情況下，由 于在形成于第二半導(dǎo)體基板45上的多層布線層55中的鋁線57上形成有阻障金屬層58， 因此即使基板間布線68由銅形成，仍可避免其擴散。在貫通第一半導(dǎo)體基板31的第二凹 槽部65和第三凹槽部66的部分上形成絕緣層67。因此，基板間布線68與第一半導(dǎo)體基 板31彼此并未電連接。此外，在該實施方式中，通過該構(gòu)造，由于基板間布線68在形成于 第一半導(dǎo)體基板31中的絕緣隔離物層42的區(qū)域中形成，因此也避免了基板間布線68和第一半導(dǎo)體基板31彼此電連接。在本實施方式的形成基板間布線68的工藝中，在不同步驟中獨立地形成第一 第三凹槽部64、65以及66，并使用鑲嵌方法來填充銅；然而，所述工藝不限于此?？梢宰鞒?各種變化，只要形成有基板間布線68即可，所述基板間布線68將第一半導(dǎo)體基板31上的 多層布線層41的銅線40電連接于第二半導(dǎo)體基板45上的多層布線層55的鋁線57。在該實施方式中，通過實施例描述了通過絕緣層67和絕緣隔離物層42進行基板 間布線68與第一半導(dǎo)體基板31之間的絕緣的情況；然而，也可由絕緣層67和絕緣隔離物 層42之一進行絕緣。當未形成絕緣隔離物層42時，由于不需要用于絕緣隔離物層42的區(qū) 域，故可實現(xiàn)像素面積的減少和/或光電二極管(PD)面積的增加。接下來，如圖13所示，形成蓋膜72以覆蓋基板間布線68的上部。該蓋膜72可使 用厚度為10 150nm的SiN膜或SiCN膜形成。隨后，在光電二極管(PD)上方的絕緣膜62 中形成開口部，且在包括上述開口部的期望的區(qū)域上形成波導(dǎo)材料膜69?？蓪iN用于波 導(dǎo)材料膜69，并通過形成于開口部中的波導(dǎo)材料膜69形成波導(dǎo)路徑70。由于形成了波導(dǎo) 路徑70，從第一半導(dǎo)體基板31的后表面?zhèn)热肷涞墓獗桓咝У鼐奂诠怆姸O管(PD)上。 隨后，在包括波導(dǎo)材料膜69的整個表面上形成平坦化膜71。在該實施方式中，盡管蓋膜72和設(shè)于蓋膜72上的波導(dǎo)材料膜69在單獨的步驟中 形成，然而也可用波導(dǎo)材料膜69作為蓋膜72。此外，在該實施例中，盡管通過實施例描述了 在光電二極管(PD)的光入射表面?zhèn)刃纬刹▽?dǎo)路徑70的情況，然而，在一些情況下可以不形 成波導(dǎo)路徑70。此外，在該實施方式中，盡管通過實施例描述了在形成遮光膜63之后形成 基板間布線68的情況，然而在形成遮光膜63之前，形成貫通基板的通孔和連接孔，隨后，可 形成基板間布線68。在此情況下，由于基板間布線68覆蓋有遮光膜63，因此遮光膜63也 可用作基板間布線68的蓋膜。根據(jù)如上所述的構(gòu)造，可減少制造步驟的數(shù)目。接下來，如圖14所示，在平坦化膜71上形成紅(R)、綠(G)和藍(B)片上濾色器 73,以便與各個像素對應(yīng)。通過形成包含具有期望的顏色的顏料或染料的有機膜并圖形化 由此形成的膜的步驟，可在形成期望像素陣列的光電二極管(PD)的上部上形成片上濾色 器73。隨后，在包括片上濾色器73的上部的像素陣列區(qū)上，形成片上透鏡材料74a的膜。 作為片上透鏡材料74a，可將有機膜或SiO、SiN、SiON等無機膜形成3，000 4，500nm的厚 度。接下來，如圖15所示，在對應(yīng)于各個像素的區(qū)域中的片上透鏡材料7 上形成用 于片上透鏡的抗蝕劑膜75并使該抗蝕劑膜75具有300 1，OOOnm的厚度之后，進行蝕刻 處理。因此，將用于片上透鏡的抗蝕劑膜75的形狀轉(zhuǎn)印至片上透鏡材料74a，且如圖16所 示，在各個像素上形成片上透鏡74。隨后，以CF4基氣體(流量10 200sCCm)蝕刻形成 于第一半導(dǎo)體基板31上的諸如絕緣膜62的氧化膜，從而暴露第一半導(dǎo)體基板31。接下來，如圖17所示，在片上透鏡74上形成抗蝕劑膜76，該抗蝕劑膜76在圖3所 示的電極焊盤部78處具有開口。如圖17所示，該抗蝕劑膜76形成為使得開口的端部位于 更靠近像素側(cè)而遠離片上透鏡74的端部。接下來，使用抗蝕劑膜76作為掩模，在期望的蝕刻條件下進行蝕刻處理。因此，如 圖18所示，從作為最頂端基板的第一半導(dǎo)體基板31側(cè)開始蝕刻，且形成貫通第一半導(dǎo)體基 板31和第一半導(dǎo)體基板31與第二半導(dǎo)體基板45之間的結(jié)合表面的貫通基板的開口部77。此外，貫通基板的開口部77的形成使得形成于作為最底端基板的第二半導(dǎo)體基板45上的 多層布線層55中的鋁線57被暴露。使用SF6A)2基氣體(SF6的流量50 500叱011，且仏 的流量10 300sCCm)進行該蝕刻步驟1 60分鐘，從而可蝕刻掉第一半導(dǎo)體基板31。 隨后，通過使用CF4基氣體(流量10 150sCCm)進行蝕刻處理1 100分鐘，可蝕刻掉形 成至鋁線57的氧化膜等。使用由此暴露的鋁線57作為用于連接外部布線的電極焊盤部78。下面，將由此暴 露的鋁線57稱為電極焊盤部78。多個電極焊盤部78優(yōu)選地沿形成于每個芯片中的像素區(qū) 的每三個或四個外部側(cè)形成。此外，隨后通過切片將通過層疊如圖18所示的兩個半導(dǎo)體基板而形成的迭層81a 分割為芯片，從而完成該實施方式的固體攝像裝置81。在該實施方式中，當暴露電極焊盤部 78時，可同時形成在芯片分割中所使用的每個用作裂縫阻擋物的凹槽部。圖19A是在被分割為芯片之前的由第一半導(dǎo)體基板31和第二半導(dǎo)體基板45形成 的迭層81a的示意性構(gòu)造圖，而圖19B是圖19A的區(qū)域中所示的芯片部91的放大圖。此外， 圖20是沿圖19B的XX-XX線的示意性橫截面圖，并表示了包括形成于一個芯片部91中的 電極焊盤部78的區(qū)域以及電極焊盤部78附近的切割線(scribe line)LS。如圖19B所示，將形成于第一半導(dǎo)體基板31(第二半導(dǎo)體基板45)上的多個芯片 部91沿各由實線表示的切割線Ls分割。此外，在該實施方式中，如圖20所示，當進行形成 開口的步驟以暴露電極焊盤部78時，在相鄰芯片之間的區(qū)域中和切割線Ls的兩側(cè)，同時地 形成凹槽部89。這些凹槽部89各用作裂縫阻擋物。在該實施方式中，如圖20所示，在切割線Ls的兩側(cè)形成每個用作裂縫阻擋物的凹 槽部89之后，由切片刀90沿切割線Ls進行分割。因此，在切片操作中，可避免裂縫在諸如 第一半導(dǎo)體基板31和第二半導(dǎo)體基板45之間的粘合表面等脆弱表面處傳開。因此，可避 免分割時在芯片部91中產(chǎn)生裂縫。如圖3所示，接合線79連接于電極焊盤部78，從而由此分割的每個芯片91可通過 該接合線79連接于安裝基板的外部布線。此外，由于外部布線電連接于電極焊盤部78，通 過基板間布線68彼此連接的分別在第一半導(dǎo)體基板31和第二半導(dǎo)體基板45上的多層布 線層41和55也電連接于外部布線。在根據(jù)第一實施方式的固體攝像裝置中，盡管通過實施例描述了將接合線79連 接于電極焊盤部78的情況，然而電極焊盤部78和外部布線也可通過使用焊錫凸塊(solder bump)彼此連接。根據(jù)用戶的需要，可選擇接合線或焊錫凸塊。在第一實施方式中，使用電極焊盤部78進行處于半導(dǎo)體晶片狀態(tài)中的固體攝像 裝置的檢查。此外，還進行兩個檢查，即晶片狀態(tài)中的檢查以及通過芯片分割所獲得的最終 模塊狀態(tài)中的檢查。在根據(jù)第一實施方式的固體攝像裝置及其制造方法中，像素區(qū)23和控制電路M 形成于第一半導(dǎo)體基板31的芯片部上，而進行信號處理的邏輯電路25形成于第二半導(dǎo)體 基板45的芯片部上。由于像素陣列功能和邏輯功能形成于不同芯片部上，可分別對像素陣 列和邏輯電路使用最優(yōu)化處理技術(shù)。因此，可充分地獲得像素陣列和邏輯電路的各自的性 能，因此，可提供高性能的固體攝像裝置。當使用圖2C所示的構(gòu)造時，接收光的像素區(qū)23可僅形成于半導(dǎo)體芯片部22側(cè)，18且用于像素區(qū)23的控制電路M和邏輯電路25可分離地形成于第二半導(dǎo)體芯片部沈中。 因此，可獨立地選擇各功能性芯片所必需的最優(yōu)化處理技術(shù)，此外，也可減少產(chǎn)品模塊的面 積。由于可通過通常使用的相關(guān)晶片處理技術(shù)將像素陣列和邏輯電路結(jié)合安裝，因此 可以容易地進行制造。此外，在該實施方式中，在將其上設(shè)有半完成的狀態(tài)中的像素區(qū)23和控制電路M 的第一半導(dǎo)體基板31與其上設(shè)有半完成狀態(tài)中的邏輯電路25的第二半導(dǎo)體基板45彼此 粘合之后，減少第一半導(dǎo)體基板31的厚度。即，當?shù)谝话雽?dǎo)體基板31的厚度減少時，使用 第二半導(dǎo)體基板45作為支撐基板。因此，可減少構(gòu)件數(shù)，并可減少制造步驟數(shù)。此外，由于 在進行厚度減少之后形成貫通基板的通孔(第二凹槽部6 以及連接孔(第三凹槽部66)， 因此減少了每個孔的縱橫比，并可形成高度精確的連接孔。此外，由于將基板間布線68填 充到每個具有低縱橫比的貫通基板的通孔和連接孔中，因此，可使用諸如鎢(W)的具有優(yōu) 秀覆蓋特性的金屬材料，此外，也可使用諸如銅(Cu)的具有差的覆蓋特性的金屬材料。艮口， 連接導(dǎo)體材料不受具體限制。因此，可以以高精度進行邏輯電路與像素區(qū)以及控制電路的 電連接。因此，可制造改善了大規(guī)模生產(chǎn)率并降低了制造成本的高性能的固體攝像裝置。此外，在該實施方式中，形成了貫通基板的開口部77，以暴露貫通第一半導(dǎo)體基板 31與第二半導(dǎo)體基板45之間的結(jié)合表面的電極焊盤部78，且電極焊盤部78由作為下基板 的第二半導(dǎo)體基板45上方的布線形成。因此，電極焊盤部78形成于比第一半導(dǎo)體基板31 與第二半導(dǎo)體基板45之間的結(jié)合表面更低的層，所述結(jié)合表面被認為是脆弱表面。因此當 將接合線79壓到電極焊盤部78時，可減少施加于作為脆弱表面的結(jié)合表面的結(jié)合應(yīng)力。因 此，在布線結(jié)合中，避免了從脆弱結(jié)合表面(在該實施方式中為第一半導(dǎo)體基板31與第二 半導(dǎo)體基板45之間的結(jié)合表面)產(chǎn)生裂縫。在該實施方式中，盡管彼此層疊有兩個半導(dǎo)體晶片，然而本發(fā)明還可應(yīng)用于其中 彼此層疊有至少兩個半導(dǎo)體晶片的構(gòu)造。在此情況下，形成貫通基板的開口部，以便暴露最 低半導(dǎo)體晶片上方的布線層的布線，并使用由此暴露的布線作為電極焊盤部。因此，當電極 焊盤部和外部布線彼此連接時，可抑制基板之間的脆弱結(jié)合表面處的應(yīng)力的產(chǎn)生。此外，由于在該實施方式中，在背側(cè)照射固體攝像裝置中，由于用作光接收部的光 電二極管必須布置為接近于電路，因此不得不減少半導(dǎo)體層的厚度。此外，優(yōu)選地減少使位 于比結(jié)合表面更低側(cè)處的布線暴露的開口的深度。因此，當如本實施方式中固體攝像裝置 具有上面設(shè)有像素陣列的上半導(dǎo)體基板(在該實施方式中的第一半導(dǎo)體基板)時，優(yōu)選地 從厚度減少的第一半導(dǎo)體基板側(cè)形成開口，以使電極焊盤部暴露。圖21是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的固體攝像裝置的示意性構(gòu)造圖。如在 圖3中一樣，圖21是表示包括形成有焊盤部的部位的區(qū)域的示意性構(gòu)造圖。該實施方式的 固體攝像裝置82表示了一個構(gòu)造示例，其中，由于基板間布線80由一個連接孔形成，因此 在第一半導(dǎo)體基板31側(cè)的像素區(qū)以及控制電路與在第二半導(dǎo)體基板45側(cè)的邏輯電路彼此 電連接。在圖21中，以相同的附圖標記表示對應(yīng)于圖3所示的那些元件的元件，并省略其 描述。在該實施方式中，電連接于第一半導(dǎo)體基板31與第二半導(dǎo)體基板45之間的基板 間布線80從第一半導(dǎo)體基板31的后表面?zhèn)蓉灤┑谝话雽?dǎo)體基板31，并到達第二半導(dǎo)體基板45上方的最頂層鋁線57。此外，基板間布線80部分地到達第一半導(dǎo)體基板31上方的 銅線40。在該實施方式中，在連接孔的內(nèi)壁表面上形成絕緣膜之后，將導(dǎo)體填充到連接孔 中，從而形成連接位于邏輯電路側(cè)的布線與位于像素區(qū)以及控制電路側(cè)的布線的基板間布 線80。此外，在該實施方式中，在形成基板間布線80之后形成遮光膜63。在此情況下，在 形成基板間布線80之后，在基板間布線80的上部上形成蓋膜72，且隨后可形成遮光膜63。在該實施方式的固體攝像裝置中，邏輯電路通過一條基板間布線80而電連接于 像素區(qū)以及控制電路。因此，與第一實施方式的情況相比，簡化了構(gòu)造，并還可減少制造步 驟數(shù)。因此，可進一步減少制造成本。此外，還可獲得類似于第一實施方式中的優(yōu)點。在上述實施方式的固體攝像裝置中，盡管所述構(gòu)造形成為以電子作為信號電荷， 第一導(dǎo)電類型為P型，且第二導(dǎo)電類型為η型，然而本發(fā)明也可應(yīng)用于以空穴作為信號電荷 的固體攝像裝置。在此情況下，各半導(dǎo)體基板、半導(dǎo)體阱區(qū)或半導(dǎo)體區(qū)域的導(dǎo)電類型相反， 從而以η型作為第一導(dǎo)電類型，且以P型作為第二導(dǎo)電類型。在上述第一實施方式中，盡管通過實施例描述了 MOS固體攝像裝置，然而本發(fā)明 還可應(yīng)用于半導(dǎo)體裝置。接下來，作為本發(fā)明的第三實施方式，將描述其中使不同類型的芯 片彼此層疊的半導(dǎo)體裝置。參照圖22和圖23 圖觀，描述根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的半導(dǎo)體裝置及其制 造方法。該實施方式的半導(dǎo)體裝置140為包括第一半導(dǎo)體基板101和第二半導(dǎo)體基板102 的半導(dǎo)體裝置，所述第一半導(dǎo)體基板101上形成有第一半導(dǎo)體集成電路，且所述第二半導(dǎo) 體基板102上形成有第二半導(dǎo)體集成電路，第一半導(dǎo)體基板和第二半導(dǎo)體基板彼此層疊。 在圖22中，以相同的附圖標記表示對應(yīng)于圖3中的那些元件的元件，并省略其描述。在第三實施方式中，首先，如圖23所示，在形成于第一半導(dǎo)體基板(半導(dǎo)體晶 片)101的每個芯片部中的區(qū)域上，形成半完成的第一半導(dǎo)體集成電路、即本實施方式中的 邏輯電路。即，在形成于半導(dǎo)體阱區(qū)108的每個芯片部中的區(qū)域上，形成多個MOS晶體管 Tr9、TrlO以及Trll，所述半導(dǎo)體阱區(qū)108形成于由硅制成的第一半導(dǎo)體基板101中。每個 MOS晶體管Tr9 Trll由源極/漏極區(qū)105和形成于柵極絕緣膜上的柵極電極106形成。 MOS晶體管Tr9 Trll通過元件隔離區(qū)100彼此隔離。盡管形成有多個MOS晶體管，然而在圖23中表示了 MOS晶體管Tr9 Trll作為 其代表。邏輯電路可由CMOS晶體管形成。因此，作為MOS晶體管Tr9 Trll，可形成η溝 道MOS晶體管或ρ溝道MOS晶體管。因此，當形成η溝道MOS晶體管時，在ρ型半導(dǎo)體阱區(qū) 中形成η型源極/漏極區(qū)。當形成ρ溝道MOS晶體管時，在η型半導(dǎo)體阱區(qū)中形成ρ型源 極/漏極區(qū)。此外，作為第一半導(dǎo)體集成電路，還可使用半導(dǎo)體存儲器電路代替邏輯電路。這種 情況下，使用下面描述的第二半導(dǎo)體集成電路作為用于半導(dǎo)體存儲器電路的信號處理的邏 輯電路。此外，在形成第二絕緣薄膜4 之后，如在第一實施方式中那樣，形成用于隔離第 一半導(dǎo)體基板101的半導(dǎo)體阱區(qū)108中的期望的區(qū)域的絕緣隔離物層113。絕緣隔離物層 113形成為使得在形成第二絕緣薄膜4 之后，在第一半導(dǎo)體基板101中期望的位置，從第 一半導(dǎo)體基板101的后表面?zhèn)刃纬砷_口，并將絕緣材料填充到開口中。該絕緣隔離物層113為形成于圍繞圖22所示的基板間布線115的區(qū)域中的層。接下來，多層、即本實施方式中的三層銅線104夾著層間絕緣膜103彼此層疊，從 而在第一半導(dǎo)體基板101上形成多層布線層107。在該實施方式中，盡管通過實施例描述了 形成多層布線層107的布線由銅構(gòu)成的情況，然而金屬布線也可由其它金屬材料形成?？?以以類似于第一實施方式的方式形成多層布線層107。此外，每個MOS晶體管Tr9 Trll 通過其間的連接導(dǎo)體112連接于必要的第一層銅線104。此外，三層銅線104通過其間的連 接導(dǎo)體112彼此連接。此外，如圖M所示，在形成于第二半導(dǎo)體基板(半導(dǎo)體晶片)102的每個芯片部 中的區(qū)域上，形成半完成的第二半導(dǎo)體集成電路、即邏輯電路。即，如圖M所示的情況中， 在形成于半導(dǎo)體阱區(qū)116的每個芯片部中的區(qū)域上，形成多個MOS晶體管Trl2、Trl3以 及Tr 14，所述半導(dǎo)體阱區(qū)116形成于由硅制成的第二半導(dǎo)體基板102中。每個MOS晶體管 Trl2 Trl4由源極/漏極區(qū)117和形成于柵極絕緣膜上的柵極電極118形成。此外，MOS 晶體管Trl2 14由元件隔離區(qū)127彼此隔離。盡管形成有多個MOS晶體管，然而在圖M中表示了 MOS晶體管Trl2 Trl4作為 其代表?？捎蒀MOS晶體管形成邏輯電路。因此，作為這些MOS晶體管，可形成η溝道MOS晶 體管或P溝道MOS晶體管。因此，當形成η溝道MOS晶體管時，在ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)中形成η 型源極/漏極區(qū)。當形成P溝道MOS晶體管時，在η型半導(dǎo)體阱區(qū)中形成ρ型源極/漏極 區(qū)。接下來，使多層、即本實施例中的四層金屬布線夾著層間絕緣膜119彼此層疊，從 而在第二半導(dǎo)體基板102上形成多層布線層124。在該實施方式中，形成三層銅線120和作 為最頂層的一層鋁線121。每個MOS晶體管Trl2 Trl4通過連接導(dǎo)體1 連接于必要的 第一層銅線120。此外，三層銅線120和鋁線121通過連接導(dǎo)體1 彼此連接。此外，同樣 在該實施方式中，分別在鋁線121的底部和頂部形成阻障金屬層1 和130，且鋁線121隔 著底部阻障金屬層1 連接于下層銅線120。可以以類似于第一實施方式的方式形成該多 層布線層124。此外，在多層布線層IM上，形成應(yīng)力校正膜123，該應(yīng)力校正膜12降低了當?shù)谝?半導(dǎo)體基板101和第二半導(dǎo)體基板102彼此粘合時所產(chǎn)生的應(yīng)力。應(yīng)力校正膜123也可以 以類似于第一實施方式的方式形成。接下來，如圖25所示，第一半導(dǎo)體基板101和第二半導(dǎo)體基板102彼此粘合，使得 多層布線層107面向多層布線層124。使用粘合劑進行粘合。當使用粘合劑進行粘合時， 粘合劑層125形成于第一半導(dǎo)體基板101或第二半導(dǎo)體基板102的一個粘合表面上，且兩 個基板通過該粘合劑層125彼此重疊并固定。在該實施方式中，盡管通過實施例描述了第 一半導(dǎo)體基板101與第二半導(dǎo)體基板102隔著粘合劑層125彼此粘合的情況，然而也可將 等離子體結(jié)合用于兩個基板之間的粘合。在以等離子體結(jié)合的情況下，在第一半導(dǎo)體基板 101與第二半導(dǎo)體基板102的每個結(jié)合表面上形成等離子體TEOS膜、等離子體SiN膜、SiON 膜(阻擋膜)、SiC膜等。設(shè)有上述膜的結(jié)合表面通過等離子體處理進行處理并隨后彼此重 疊，且隨后進行退火處理，從而使兩個基板彼此固定。優(yōu)選地通過處于400°c以下的溫度的 低溫處理進行粘合處理，布線在所述低溫處理中等不會受到不利影響。因此，使第一半導(dǎo)體 基板101和第二半導(dǎo)體基板102彼此層疊并粘合，從而形成由兩個不同類型的基板形成的迭層140a。接下來，如圖沈所示，對第一半導(dǎo)體基板101從其后表面?zhèn)冗M行研磨和拋光，從而 減少第一半導(dǎo)體基板101的厚度。當?shù)谝话雽?dǎo)體基板101的厚度大約為600 μ m時，使其厚 度減少到大約5 10 μ m。接下來，如圖27所示，在減少了第一半導(dǎo)體基板101的厚度之后，通過類似于第一 實施方式的圖8 圖12所示的步驟，在隔著絕緣層114形成于絕緣隔離物層113中的貫通 基板的通孔和連接孔中形成基板間布線115。在該實施方式中，由于貫通基板的通孔和連接 孔也在減少第一半導(dǎo)體基板101的厚度之后形成，故減少了每個連接孔的縱橫比，因此每 個連接孔可形成為細孔。此外，形成于第一半導(dǎo)體基板101上的電路通過基板間布線115 而電連接于形成于第二半導(dǎo)體基板102上的電路。隨后，以類似于第一實施方式的方式，在 包括基板間布線115的整個表面上形成蓋膜72。接下來，如圖觀所示，形成在圖22所示的電極焊盤部142處具有開口的抗蝕劑膜 143。此外，通過使用抗蝕劑膜143作為掩模進行蝕刻，形成貫通第一半導(dǎo)體基板101的貫 通基板的開口部132，從而暴露鋁線121。因此，由暴露的鋁線121形成電極焊盤部142。此 外，在該實施方式中，如圖20所示，當形成貫通基板的開口部132時，還同時地在切割線的 兩側(cè)形成每個用作裂縫阻擋物的凹槽部。隨后，將由此獲得的迭層分割為芯片，從而完成圖 22所示的本實施方式的半導(dǎo)體裝置140。如圖22所示，在通過該分割獲得的每個芯片中，接合線131連接于電極焊盤部 142，從而將電極焊盤部142連接于安裝基板的外部布線。此外，由于電極焊盤部142電連 接于外部布線，通過基板間布線115彼此連接的分別在第一半導(dǎo)體基板101與第二半導(dǎo)體 基板102上的多層布線層107和124也電連接于外部布線。在根據(jù)第三實施方式的半導(dǎo)體裝置140及其制造方法中，如在上述情況中，通過 使用最優(yōu)化處理技術(shù)，可使第一半導(dǎo)體集成電路和第二半導(dǎo)體集成電路形成于不同的芯片 部上，因此可提供高性能的半導(dǎo)體集成電路。此外，在將半完成的第一半導(dǎo)體晶片和第二半 導(dǎo)體晶片彼此粘合之后形成處于完成的產(chǎn)品狀態(tài)的芯片，減少了晶片之一的厚度，且第一 半導(dǎo)體集成電路和第二半導(dǎo)體集成電路彼此電連接；因此，可減少制造成本。此外，也可獲得類似于第一實施方式的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的上述固體攝像裝置可應(yīng)用于電子設(shè)備中，所述電子設(shè)備 包括諸如數(shù)字相機或視頻相機等相機系統(tǒng)、具有攝像功能的移動電話以及具有攝像功能的 其它設(shè)備。在圖四中，表示了根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的電子設(shè)備的示意性構(gòu)造圖。圖四 表示作為根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電子設(shè)備的例子的相機200。該實施方式的相機200為 能夠拍攝靜物圖像或運動圖片的相機。該實施方式的相機200包括固體攝像裝置203、用于 將入射光引導(dǎo)至固體攝像裝置203的由光電二極管形成的光電轉(zhuǎn)換部的光學系統(tǒng)201以及 快門裝置202。此外，相機200包括用于驅(qū)動固體攝像裝置203的驅(qū)動電路205和用于處理 固體攝像裝置203的輸出信號的信號處理電路204。對于固體攝像裝置203，可使用根據(jù)第一實施方式和第二實施方式之一的固體攝 像裝置。光學系統(tǒng)(光學透鏡)201使用來自物體的圖像光(入射光)在固體攝像裝置203 的圖像表面上形成圖像。因此，信號電荷在固體攝像裝置203中存儲預(yù)定的時段。光學系22統(tǒng)201可為由多個光學透鏡形成的光學透鏡系統(tǒng)?？扉T裝置202控制固體攝像裝置203的 光照時段和遮光時段。驅(qū)動電路205提供驅(qū)動信號，以控制固體攝像裝置203的傳輸操作 和快門裝置202的快門操作。通過從驅(qū)動電路205提供的驅(qū)動信號(時序信號)，進行固體 攝像裝置203的信號傳輸。信號處理電路204進行各種類型的信號處理。由信號處理所處 理的圖像信號存儲于諸如存儲器的存儲介質(zhì)中，或在監(jiān)視器上輸出。根據(jù)第四實施方式的諸如相機200的電子設(shè)備，可由固體攝像裝置203進行性能 的改善，此外，可減少制造成本。因此，在該實施方式中，可以以低廉的價格提供高度可靠的 電子設(shè)備。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當明白，在不脫離所附權(quán)利要求書及其等同物的范圍內(nèi)，取 決于設(shè)計需要和其它因素，可出現(xiàn)各種變化、組合、子組合和替代。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其包括第一半導(dǎo)體部，該第一半導(dǎo)體部在其一側(cè)包括第一布線層；第二半導(dǎo)體部，該第二半導(dǎo)體部在其一側(cè)包括第二布線層，所述第一半導(dǎo)體部和所述 第二半導(dǎo)體部被固定到一起，使得所述第一半導(dǎo)體部的所述第一布線層側(cè)與所述第二半導(dǎo) 體部的所述第二布線層側(cè)彼此面對；導(dǎo)電材料，其穿過所述第一半導(dǎo)體部延伸到所述第二半導(dǎo)體部的所述第二布線層，且 所述第一布線層和所述第二布線層借助于所述導(dǎo)電材料而電連通；以及延伸穿過所述第一半導(dǎo)體部并使所述第二布線層暴露的開口，該開口不同于用于所述 導(dǎo)電材料的開口。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，還包括所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部之 間的粘合劑層，該粘合劑層將所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部固定到一起。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述第二布線層包括與所述導(dǎo)電材料接觸 的鋁線。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述第一布線層包括銅線且所述導(dǎo)電材料 與所述銅線接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，還包括所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部之 間的應(yīng)力降低膜。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，還包括位于所述第一半導(dǎo)體部的與所述第一布線 層相反的一側(cè)上的所述第一半導(dǎo)體部中的光電二極管。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，還包括所述光電二極管上方的抑制層。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，包括所述抑制層上方的防反射膜。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部通 過等離子體結(jié)合而固定到一起。
10.一種制造半導(dǎo)體裝置的方法，其包括以下步驟形成第一半導(dǎo)體部，該第一半導(dǎo)體部在其一側(cè)包括第一布線層；形成第二半導(dǎo)體部，該第二半導(dǎo)體部在其一側(cè)包括第二布線層；將所述第一半導(dǎo)體部固定到所述第二半導(dǎo)體部，使所述第一半導(dǎo)體部的所述第一布線 層側(cè)與所述第二半導(dǎo)體部的所述第二布線層側(cè)彼此面對；設(shè)置穿過所述第一半導(dǎo)體部延伸至所述第二半導(dǎo)體部的所述第二布線層的導(dǎo)電材料， 所述第一布線層和所述第二布線層可借助于該導(dǎo)電材料而電連通；以及形成延伸穿過所述第一半導(dǎo)體部并使得所述第二布線層暴露的開口，該開口不同于用 于所述導(dǎo)電材料的開口。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部通過粘 合而固定到一起。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第二布線層包括鋁線。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述導(dǎo)電材料與所述鋁線接觸。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述第一布線層包括銅線，且所述導(dǎo)電材料與所 述銅線接觸。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，包括在所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部之間設(shè)置應(yīng)力降低膜的步驟。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，包括在所述第一半導(dǎo)體部的與所述第一布線層相反的 一側(cè)上的所述第一半導(dǎo)體部中形成光電二極管的步驟。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，包括在所述第一半導(dǎo)體部的距所述第二半導(dǎo)體部最遠 的一側(cè)進行蝕刻從而使在所述光電二極管上方保留薄層的步驟。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括在所述光電二極管上方形成防反射膜的步驟。
19.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部通過等 離子體結(jié)合而固定到一起。
20.一種半導(dǎo)體裝置，其包括第一半導(dǎo)體部，其包括位于其一側(cè)的第一布線層以及位于其相反側(cè)的裝置層；第二半導(dǎo)體部，在其一側(cè)包括第二布線層，所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部被 固定到一起，使得所述第一半導(dǎo)體部的所述第一布線層側(cè)與所述第二半導(dǎo)體部的所述第二 布線層側(cè)彼此面對；第一導(dǎo)電材料，其穿過所述第一半導(dǎo)體部的所述裝置層而延伸到所述第一半導(dǎo)體部的 所述第一布線層中的連接點；以及第二導(dǎo)電材料，其穿過所述第一半導(dǎo)體部而延伸到所述第二半導(dǎo)體部的所述第二布線 層中的連接點，從而所述第一布線層和所述第二布線層電連通；以及延伸穿過所述第一半導(dǎo)體部并使得所述第二布線層暴露的開口，該開口不同于用于所 述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料的開口。
21.如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置，包括用于結(jié)合所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半 導(dǎo)體部的位于所述第一半導(dǎo)體部與所述第二半導(dǎo)體部之間的粘合劑。
22.如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述第二布線層包括鋁線。
23.如權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料 使得所述第二布線層中的所述鋁線電連接于所述第一布線層中的銅線。
24.如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置，包括所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部之 間的應(yīng)力降低膜。
25.如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置，包括位于所述第一半導(dǎo)體部的與所述第一布線 層相反的一側(cè)上的所述第一半導(dǎo)體部中的光電二極管。
26.如權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體裝置，還包括所述光電二極管上方的抑制層。
27.如權(quán)利要求沈所述的半導(dǎo)體裝置，還包括所述光電二極管上方的防反射膜。
28.如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部 通過等離子體結(jié)合而固定到一起。
29.一種制造半導(dǎo)體裝置的方法，其包括以下步驟形成第一半導(dǎo)體部，該第一半導(dǎo)體部包括位于其一側(cè)的第一布線層以及位于所述第一 布線層的相反側(cè)的裝置層；形成第二半導(dǎo)體部，該第二半導(dǎo)體部在其一側(cè)包括第二布線層；將所述第一半導(dǎo)體部固定到所述第二半導(dǎo)體部，使所述第一半導(dǎo)體部的所述第一布線 層側(cè)與所述第二半導(dǎo)體部的所述第二布線層側(cè)彼此面對；設(shè)置第一導(dǎo)電材料，該第一導(dǎo)電材料穿過所述第一半導(dǎo)體部的所述裝置層而延伸至所述第一半導(dǎo)體部的所述第一布線層中的連接點；設(shè)置第二導(dǎo)電材料，該第二導(dǎo)電材料平行于所述第一導(dǎo)電材料延伸，并穿過所述第一 半導(dǎo)體部而延伸到所述第二半導(dǎo)體部的所述第二布線層中的連接點，從而使所述第一布線 層和所述第二布線層電連通；以及形成延伸穿過所述第一半導(dǎo)體部并使所述第二布線層暴露的開口，該開口不同于用于 所述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料的開口。
30.如權(quán)利要求四所述的方法，包括在所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部之間設(shè) 置粘合劑層的步驟。
31.如權(quán)利要求四所述的方法，其中，所述第二布線層包括鋁線。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料使得所 述第二布線層中的所述鋁線電連接于所述第一布線層中的銅線。
33.如權(quán)利要求四所述的方法，包括在所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部之間設(shè) 置應(yīng)力降低膜的步驟。
34.如權(quán)利要求四所述的方法，包括在所述第一半導(dǎo)體部的與所述第一布線層相反的 一側(cè)的所述第一半導(dǎo)體部中形成光電二極管的步驟。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，包括蝕刻所述第一半導(dǎo)體部的與所述第一布線層相反 的一側(cè)從而在所述光電二極管上方保留薄層的步驟。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，包括在所述光電二極管上方設(shè)置防反射膜的步驟。
37.如權(quán)利要求四所述的方法，其中，所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部通過等 離子體結(jié)合而固定到一起。
38.一種電子設(shè)備，其包括光學單元；以及成像單元，該成像單元包括(a)第一半導(dǎo)體部，其包括第一布線層以及所述第一布線層上的裝置層，(b)第二半導(dǎo)體部，在其一側(cè)包括第二布線層，所述第一半導(dǎo)體部和所述第二半導(dǎo)體部 被固定到一起，使所述第一半導(dǎo)體部的所述第一布線層側(cè)與所述第二半導(dǎo)體部的所述第二 布線層側(cè)彼此面對，(c)第一導(dǎo)電材料，其穿過所述第一半導(dǎo)體部的所述裝置層而延伸至所述第一半導(dǎo)體 部的所述第一布線層中的連接點，(d)第二導(dǎo)電材料，其穿過所述第一半導(dǎo)體部而延伸至所述第二半導(dǎo)體部的所述第二 布線層中的連接點，從而所述第一布線層與所述第二布線層電連通，以及(e)延伸穿過所述第一半導(dǎo)體部并使得所述第二布線層暴露的開口，該開口不同于用 于所述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料的開口。
39.如權(quán)利要求38所述的電子設(shè)備，還包括所述光學單元與所述成像單元之間的快門 單元。
40.一種電子設(shè)備，其包括光學單元；以及成像單元，該成像單元包括(a)第一半導(dǎo)體部，其包括位于其一側(cè)的第一布線層及位于其相反側(cè)的裝置層，(b)第二半導(dǎo)體部，在其一側(cè)包括第二布線層，所述第一半導(dǎo)體部與所述第二半導(dǎo)體部 被固定到一起，使所述第一半導(dǎo)體部的所述第一布線層側(cè)與所述第二半導(dǎo)體部的所述第二 布線層側(cè)彼此面對，(C)第一導(dǎo)電材料，其穿過所述第一半導(dǎo)體部的所述裝置層而延伸至所述第一半導(dǎo)體 部的所述第一布線層中的連接點，以及(d)第二導(dǎo)電材料，其穿過所述第一半導(dǎo)體部而延伸至所述第二半導(dǎo)體部的所述第二 布線層中的連接點，從而使所述第一布線層與所述第二布線層電連通，(e)延伸穿過所述第一半導(dǎo)體部并使得所述第二布線層暴露的開口，該開口不同于用 于所述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料的開口。
41.如權(quán)利要求40所述的電子設(shè)備，其包括所述光學單元與所述成像單元之間的快門 單元。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體裝置、其制造方法以及一種電子設(shè)備，所述半導(dǎo)體裝置具有第一半導(dǎo)體部，在其一側(cè)包括第一布線層；第二半導(dǎo)體部，在其一側(cè)包括第二布線層，第一半導(dǎo)體部和第二半導(dǎo)體部被固定到一起，使得第一半導(dǎo)體部的第一布線層側(cè)與第二半導(dǎo)體部的第二布線層側(cè)彼此面對；導(dǎo)電材料，其穿過第一半導(dǎo)體部延伸到第二半導(dǎo)體部的第二布線層，且第一布線層和第二布線層通過所述導(dǎo)電材料電連通；以及穿過第一半導(dǎo)體部而延伸到第二布線層的開口，該開口不同于用于導(dǎo)電材料的開口。
文檔編號H01L27/146GK102054849SQ20101051626
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者梅林拓, 高橋洋 申請人:索尼公司