固態(tài)圖像拾取裝置和圖像拾取系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】固態(tài)圖像拾取裝置和圖像拾取系統(tǒng)
[0001]本申請是申請?zhí)枮?00980163052.8、申請日為2009年12月26日、發(fā)明名稱為“固態(tài)圖像拾取裝置和圖像拾取系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及背面照射型固態(tài)圖像拾取裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來的較高速度的固態(tài)圖像拾取裝置已導(dǎo)致提出在晶體管處設(shè)置半導(dǎo)體化合物層的結(jié)構(gòu)。
[0004]PTL I討論了如下這樣的固態(tài)圖像拾取裝置，其中不在光電轉(zhuǎn)換部的光檢測器上設(shè)置高恪點(diǎn)金屬半導(dǎo)體化合物層，并且在周邊電路部(peripheral circuit port1n)處設(shè)置高熔點(diǎn)金屬半導(dǎo)體化合物層。
[0005]PTL 2討論了背面照射型的固態(tài)圖像拾取裝置，在該背面照射型的固態(tài)圖像拾取裝置中，為了增加光電轉(zhuǎn)換元件的靈敏度，包含具有該光電轉(zhuǎn)換元件和信號讀出電路的像素部的基板和包含用于通過驅(qū)動像素部的電路來處理讀出信號的周邊電路的基板相互粘接。
[0006]引文列表
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]PTL 1:日本專利公開 N0.2001-111022
[0009]PTL 2:日本專利公開 N0.2009-170448

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術(shù)問題
[0011]在PTL I中的在周邊電路部設(shè)置高熔點(diǎn)金屬半導(dǎo)體化合物層的結(jié)構(gòu)中，由于高熔點(diǎn)金屬被設(shè)置在同一基板上，因此，高熔點(diǎn)金屬可擴(kuò)散到光電轉(zhuǎn)換元件。即使光電轉(zhuǎn)換元件的表面被絕緣膜保護(hù)，由于例如存在在絕緣膜上形成高熔點(diǎn)金屬的步驟，因此，高熔點(diǎn)金屬也可變得在絕緣膜中擴(kuò)散。另外，例如，由于作為高熔點(diǎn)金屬污染光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)果產(chǎn)生的泄漏電流，因此可在圖像中出現(xiàn)白色缺陷。并且，為了形成在PTL I中討論的結(jié)構(gòu)，必須確定在同一基板上在哪里形成高熔點(diǎn)金屬半導(dǎo)體化合物層，由此使處理復(fù)雜化。
[0012]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是，通過使用簡單的結(jié)構(gòu)，提供在抑制導(dǎo)致例如產(chǎn)生白色缺陷的光電轉(zhuǎn)換元件的特性的降低的同時(shí)在周邊電路部設(shè)置高熔點(diǎn)金屬化合物層的固態(tài)圖像拾取裝置。
[0013]問題的解決方案
[0014]本發(fā)明提供一種固態(tài)圖像拾取裝置，其中，設(shè)置光電轉(zhuǎn)換元件和用于傳送來自光電轉(zhuǎn)換元件的電荷的柵電極的第一基板和設(shè)置用于讀出基于在光電轉(zhuǎn)換元件處產(chǎn)生的電荷的信號的周邊電路部的第二基板相互層疊，其中，第二基板具有高熔點(diǎn)金屬化合物層，并且，第一基板不具有高熔點(diǎn)金屬化合物層。
[0015]本發(fā)明的有益的效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠通過使用簡單的結(jié)構(gòu)提供在抑制光電轉(zhuǎn)換元件的特性的降低的同時(shí)在周邊電路部設(shè)置高熔點(diǎn)金屬化合物層的固態(tài)圖像拾取裝置。
【附圖說明】
[0017]圖1是用于描述第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的斷面圖。
[0018]圖2是用于描述第二實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的斷面圖。
[0019]圖3是用于描述第三實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的斷面圖。
[0020]圖4表示根據(jù)第三實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的制造方法。
[0021]圖5表示根據(jù)第三實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的制造方法。
[0022]圖6是用于描述第五實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的斷面圖。
[0023]圖7表示根據(jù)第四實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的制造方法。
[0024]圖8表示根據(jù)第四實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的制造方法。
[0025]圖9表示根據(jù)第四實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的制造方法。
[0026]圖10是用于描述第五實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的斷面圖。
[0027]圖11是用于描述第六實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的斷面圖。
[0028]圖12是根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像拾取裝置的示例性電路。
[0029]圖13是示出根據(jù)第七實(shí)施例的圖像拾取系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]通過相互層疊第一基板和第二基板形成根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像拾取裝置，其中第一基板具有光電轉(zhuǎn)換元件和用于傳送的柵電極并且第二基板具有周邊電路部。不在第一基板設(shè)置高熔點(diǎn)金屬化合物層，而在第二基板設(shè)置高熔點(diǎn)金屬化合物層。通過這種結(jié)構(gòu)，變得更容易確定在哪里形成化合物層，并且變得能夠使周邊電路部處的晶體管以更高的速度操作，并且以高速執(zhí)行信號讀出操作，同時(shí)抑制光電轉(zhuǎn)換元件的特性降低。
[0031 ] 以下，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
[0032]第一實(shí)施例
[0033]將參照圖1和圖12描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
[0034]首先，參照圖12描述根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的示例性電路。圖12所示的固態(tài)圖像拾取裝置300包括布置多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素部301和具有用于執(zhí)行用于從像素部301讀取信號的驅(qū)動操作的控制電路并具有處理讀出信號的信號處理電路的周邊電路部302。
[0035]在像素部301中，設(shè)置多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件303、傳送晶體管304、放大晶體管306和復(fù)位晶體管307。包含至少一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件303的結(jié)構(gòu)被定義為像素。實(shí)施例中的一個(gè)像素包含光電轉(zhuǎn)換元件303、傳送晶體管304、放大晶體管306和復(fù)位晶體管307。傳送晶體管304的源極與光電轉(zhuǎn)換元件303連接，并且，傳送晶體管304的漏極區(qū)域與放大晶體管306的柵電極連接。與放大晶體管306的柵電極對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)被定義為節(jié)點(diǎn)305。復(fù)位晶體管與節(jié)點(diǎn)305連接，并且，節(jié)點(diǎn)305的電勢被設(shè)為任何電勢(例如，復(fù)位電勢)。這里，放大晶體管306是源極跟隨器電路的一部分，并且，與節(jié)點(diǎn)305的電勢對應(yīng)的信號被輸出到信號線RL0
[0036]周邊電路部302包含用于向像素部301的晶體管的柵電極供給控制信號的垂直掃描電路VSR。周邊電路部302包含保持從像素部301輸出的信號并包含用于放大、加算、AD轉(zhuǎn)換等的信號處理電路的讀出電路RC。另外，周邊電路部302包含控制依次輸出來自讀出電路RC的信號的定時(shí)的控制電路的水平掃描電路HSR。
[0037]這里，通過相互層疊兩個(gè)芯片形成根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置300。兩個(gè)芯片是包含像素部301的光電轉(zhuǎn)換元件303和傳送晶體管304的第一芯片308，和包含像素部301的放大晶體管306和復(fù)位晶體管307和周邊電路部302的第二芯片309。在這種結(jié)構(gòu)中，控制信號通過連接部310從第二芯片309的周邊電路部302被供給到第一芯片308的傳送晶體管304的柵電極。在第一芯片308的光電轉(zhuǎn)換元件303處產(chǎn)生的信號通過與傳送晶體管304的漏極區(qū)域連接的連接部311被讀出到節(jié)點(diǎn)305。通過以這種方式在另一芯片上設(shè)置復(fù)位晶體管307和放大晶體管306，能夠增加光電轉(zhuǎn)換元件303的面積，并增加靈敏度。如果光電轉(zhuǎn)換元件303的面積相同，那么可以提供許多的光電轉(zhuǎn)換元件303，由此使得能夠增加像素的數(shù)量。
[0038]下面將參照圖1描述根據(jù)實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置。圖1是與圖12所示的固態(tài)圖像拾取裝置300對應(yīng)的固態(tài)圖像拾取裝置100的斷面圖。圖1是與圖12所示的光電轉(zhuǎn)換元件303、傳送晶體管304和放大晶體管306對應(yīng)的斷面圖。不描述其它的部分。圖1表示用于兩個(gè)像素的結(jié)構(gòu)。
[0039]圖1表示第一芯片101、第二芯片102以及第一芯片和第二芯片的接合表面103。第一芯片101與圖12所示的第一芯片308對應(yīng)，并且，第二芯片102與圖12所示的第二芯片309對應(yīng)。
[0040]第一芯片101具有第一基板104。第一基板104的形成晶體管的表面是主面105，第一基板的與其相反的面是背面106。構(gòu)成圖12所示的光電轉(zhuǎn)換元件303和傳送晶體管304的部分被設(shè)置在第一基板104。例如具有主要成分是鋁的布線(鋁線)的包含第一布線層122和第二布線層123的多層布線結(jié)構(gòu)107被設(shè)置在第一芯片101的第一基板104的主面105側(cè)的上部上。這里，多層布線結(jié)構(gòu)107的多個(gè)層間絕緣膜被描述為一體絕緣膜。
[0041]第二芯片102具有第二基板108。第二基板108的形成晶體管的表面是主面109，并且，該第二基板的與其相反的面是背面110。例如具有鋁線的