[发明专利]固态成像元件、固态成像元件的制造方法和电子装置

说明书

技术领域

本公开涉及一种通过使传感器基板和电路基板的电极彼此接合的方式彼此层叠传感器基板和电路基板从而形成的固态成像元件，该固态成像元件的制造方法，以及使用该固态成像元件的电子装置。

背景技术

在包括于例如便携式电话、数码相机、或录像放像机等电子装置中的固态成像元件中，作为用于实现元件的进一步小型化和像素的高密度化的结构之一，提出了一种使光电转换部和外围电路部彼此层叠的三维结构。

在制造这种三维结构的固态成像元件时，例如，形成有具有光电转换部的互补金属氧化物半导体图像传感器(CIS)的传感器基板和形成有外围电路部的电路基板被彼此层叠。通过将引出到各基板的一侧的表面的电极(结合片)配置成使得所述电极(结合片)彼此相对，然后在此状态下进行热处理，来进行这些基板的层叠。为了促进结合片通过热处理的彼此接合，提前使包围结合片的绝缘膜凹陷(以上描述参见例如日本专利特开2006-191081)。

另外，提出了这样一种构成，其中传感器基板和电路基板彼此层叠以消除两个基板的内应力，从而防止如上所述地层叠的电路基板和传感器基板中发生歪曲或翘曲(以上描述见例如日本专利特开2007-234725)。

然而，在具有上述构成的三维结构的固态成像元件中，当在传感器基板上的电极和电路基板上的电极彼此相对的状态下进行热处理时，在传感器基板的电极与电路基板的电极之间的接合面处易于出现空隙，从而减小电极之间的接合面积。电极之间的接合面积的这种减小是导致传感器基板的电极与电路基板的电极之间的接触阻力增大以及基板之间因接合面的机械强度的降低而发生的剥离的一个因素。

发明内容

因此，期望提供一种三维结构的固态成像元件，其能够实现在通过以传感器基板和电路基板两者的电极彼此接合的方式将传感器基板和电路基板彼此层叠从而形成的构造中确保电极之间的接合面积，并且改善可靠性。还期望提供这种固态成像元件的制造方法，以及通过使用这种固态成像元件使可靠性得到改善的电子装置。

根据本技术的一实施例的固态成像元件，包括：配置且形成有光电转换部的传感器基板；和形成有用于驱动所述光电转换部的电路的电路基板，所述电路基板层叠到所述传感器基板。该固态成像元件还包括：传感器侧电极，被引出到所述传感器基板的位于电路基板侧的表面；和电路侧电极，被引出到所述电路基板的位于传感器基板侧的表面。在该固态成像元件中，所述传感器侧电极和所述电路侧电极在凸型电极被装配到凹型电极中的状态下彼此接合。

在这种构成的固态成像元件中，比起平面电极彼此接合的情况，具有凸型电极被装配到凹型电极中的这种构成的传感器侧电极和电路侧电极之间的接合面具有较大的接合面积。因此，即使在传感器侧电极和电路侧电极之间的接合面处出现空隙时，也能够确保充分的接合面积。

此外，一种根据本技术的一实施例的固态成像元件的制造方法进行以下步骤。首先，在配置且形成有光电转换部的传感器基板的一个主表面侧上形成传感器侧电极。另外，在形成有用于驱动所述光电转换部的电路的电路基板的一个主表面侧上形成电路侧电极。其次，在所述传感器侧电极和所述电路侧电极彼此相对的状态下，将所述传感器基板和所述电路基板配置成彼此相对并彼此层叠，并且进行热处理，从而使所述传感器侧电极和所述电路侧电极彼此接合。在进行这些步骤的方法中，在形成所述传感器侧电极和所述电路侧电极中一者的凸型电极被装配到形成两个电极中另一者的凹型电极中的状态下，使所述传感器基板和所述电路基板彼此层叠。

在以上制造方法中，通过将凸型电极装配到凹型电极中，在自我对齐的基础上使传感器基板和电路基板层叠，能够获得具有上述构成的固态成像元件。

本技术的另外一个实施例是一种具有具有以上构成的固态成像元件的电子装置。

如上所述，根据本技术，能够在传感器基板与电路基板以传感器基板和电路基板两者的电极彼此接合的方式彼此层叠的构成中，确保传感器侧电极与电路侧电极之间的充分的接合面积。因此，抑制了接触阻力的增大，并且确保了电极之间的接合强度，使得三维结构的固态成像元件以及使用该固态成像元件的电子装置的可靠性能够得到改善。

附图说明

图1是本技术所应用的固态成像元件的示意性结构图；

图2是第一实施例的固态成像元件的构成的主要部分截面图；

图3A、图3B和图3C是第一实施例中所使用的传感器基板的制造方法的截面工艺视图；

图4A、图4B、图4C和图4D是第一实施例中所形成的凸型电极的形成的主要部分截面工艺视图；