CN119403255A

CN119403255A - 固态摄像器件及其制造方法、摄像装置和电子设备

Info

Publication number: CN119403255A
Application number: CN202411398888.9A
Authority: CN
Inventors: 高地泰三; 山本雄一; 斋藤卓; 胁山悟; 大塚洋一; 驹井尚纪; 泷本香织; 饭岛匡; 羽根田雅希; 长田昌也
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2025-02-07
Also published as: JP7596446B2; WO2019087764A1; CN111247638A; TW202315106A; KR102785111B1; KR20230066488A; TW201924035A; KR102677875B1; KR102619140B1; KR20250042847A; US12349482B2; KR20200077522A; US20200258924A1; EP3706169A1; JP7293123B2; TWI788430B; DE112018005315T5; EP3706169A4; CN119403256A; KR20240001292A

Abstract

本发明涉及能够降低制造成本的背面照射型固态摄像器件、背面照射型固态摄像器件的制造方法、摄像装置和电子设备。已经被单片化的存储电路和逻辑电路被水平地布局，并用氧化膜嵌埋以被平坦化，并且以在固态摄像元件的下方包含在平面方向中的方式被层积。本发明能够应用于摄像装置。

Description

固态摄像器件及其制造方法、摄像装置和电子设备

本申请是申请日为2018年10月16日、发明名称为“背面照射型固态摄像器件、背面照射型固态摄像器件的制造方法、摄像装置和电子设备”的申请号为201880068715.7专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及背面照射型固态摄像器件、背面照射型固态摄像器件的制造方法、摄像装置和电子设备，并且特别地，涉及能够降低制造成本的背面照射型固态摄像器件、背面照射型固态摄像器件的制造方法、摄像装置和电子设备。

背景技术

固态摄像器件以高清、4k×2k超级高清和超慢动作功能的形式实现高图像质量，与此同时，像素数量增加，并且获得高帧频和高灰度。

由于传输速率是通过像素数量×帧频×灰度来计算的，因此，例如在4k×2k＝8M像素、240f/s的帧频和14位(bit)灰度的情况下，传输速率为8M×240f/s×14bit＝26Gbps。

在固态摄像元件的下一级进行信号处理之后，由于色彩坐标的RGB信号被输出，因此需要26G×3＝78Gbps的高速传输。

如果以较少的连接端子数量进行高速传输，则每一个连接端子的信号速率会变高，并且高速传输路径的阻抗匹配的难度会增大。此外，由于不仅时钟频率增加，而且损耗也会增加，所以功耗增加。

为了避免这种情况，增加连接端子的数量使得传输被分割以降低信号速率就足够了。然而，因为布置有固态摄像元件与下一级的信号处理电路或存储电路之间的连接所需的端子，所以连接端子数量的增加会使每个电路的封装尺寸增大。

此外，作为下一级的信号处理电路或存储电路所需的电气配线用基板，需要基于堆叠配线的配线密度更细微的基板，这进一步增大了配线路径的长度。与此同时，功耗增加。

如果每个电路的封装尺寸变大，则用于安装的基板本身的尺寸也变大，并且搭载有固态摄像元件的摄像装置构造本身最终也变大。

因此，作为小型化摄像装置的构造的技术，提出了如下技术，通过该技术，固态摄像元件和诸如信号处理电路或存储电路之类的电路通过堆叠晶圆(WoW：Wafer on Wafer)进行堆叠，WoW用于以晶圆的形式连接电路(参照专利文献1)。

通过使用WoW的堆叠技术，由于能够通过许多细微配线来连接半导体，因此每一条配线的传输速度变低并且能够抑制功耗。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开第2014-099582号

发明内容

本发明要解决的技术问题

然而，在WoW的情况下，如果待堆叠的晶圆的芯片具有相同的尺寸，则没有问题。然而，如果被构造为晶圆的芯片的尺寸彼此不同，则必须将尺寸调整为最大芯片的尺寸，每个电路的理论良品率下降并且成本增加。

此外，关于待堆叠的每个晶圆的良品率，因为各晶圆的芯片的缺陷，所以堆叠的晶圆的芯片也会被视为缺陷，并且由于整个堆叠层中的晶圆的良品率是通过每个晶圆的良品率的乘积(相乘)给出的，因此良品率下降并且成本增加。

此外，已经提出了如下技术，通过该技术，通过在尺寸彼此不同的芯片上形成小凸块而将芯片彼此连接。在这种情况下，由于被选定为良品并且具有不同尺寸的芯片通过凸块连接，因此晶圆之间的理论良品率差异和芯片良品率的影响较小。

但是，由于难以形成小的凸块且连接间距受限制，因此，无法获得比WoW更多的连接端子数量。此外，由于连接是通过安装工艺进行的，因此，如果连接端子的数量增加，则成本会由于连接导致的良品率降低而增加。此外，由于还在安装工艺中对各配线进行连接，因此连接需要很长时间，并且工艺成本增加。

本发明是鉴于如上所述的这种情况而被做出，并且具体地，本发明可以降低固态摄像器件的制造成本。

解决技术问题的技术方案

本发明的一个方面的固态摄像元件是背面照射型固态摄像器件，其包括：第一半导体元件，其包括被构造为以像素为单位产生像素信号的摄像元件；第二半导体元件，在所述第二半导体元件中，通过嵌埋构件嵌埋所述像素信号的信号处理所需的信号处理电路；以及配线，其将所述第一半导体元件和所述第二半导体元件电气连接，所述第一半导体元件和所述第二半导体元件通过氧化膜接合而堆叠。

所述第一半导体元件可以大于所述第二半导体元件。

所述第一半导体元件可以小于所述第二半导体元件。

所述背面照射型固态摄像器件可以被构造为使得所述信号处理电路包括第一信号处理电路和第二信号处理电路，并且所述第一信号处理电路和所述第二信号处理电路在水平方向上并列地布置，并且通过所述嵌埋构件嵌埋。

所述背面照射型固态摄像器件可以被构造为使得所述信号处理电路包括第一信号处理电路和第二信号处理电路，所述配线包括第一配线和第二配线，在所述第二半导体元件中，通过所述嵌埋构件嵌埋所述第一信号处理电路，所述固态摄像器件包括第三半导体元件，在所述第三半导体元件中，通过所述嵌埋构件嵌埋所述第二信号处理电路，所述第一配线将所述第一半导体元件和所述第二半导体元件彼此电气连接，所述第二配线将所述第二半导体元件和所述第三半导体元件彼此电气连接，并且所述第二半导体元件和所述第三半导体元件通过氧化膜接合而堆叠。

所述配线可以通过CuCu接合而接合。

所述配线可以经由通孔电气连接。

所述配线可以经由从所述摄像元件的摄像表面侧形成的通孔电气连接。

所述配线可以经由从所述摄像元件的摄像表面的相反侧的表面形成的通孔电气连接。

所述嵌埋构件可以包括氧化膜。

所述嵌埋构件可以包含有机材料。

所述背面照射型固态摄像器件可以被构造为使得在所述第二半导体元件中，以使所述信号处理电路之间的间隙最小化的方式布局所述信号处理电路，并且所述信号处理电路被包含所述有机材料的所述嵌埋构件嵌埋。

在所述第二半导体元件中，除了所述信号处理电路以外，也可以通过所述嵌埋构件嵌埋虚设电路，所述虚设电路由半导体元件构成并且包括伪线。

在所述第二半导体元件的与堆叠有所述第一半导体元件的表面相反的表面上，可以堆叠散热构件，所述散热构件包括热导率高于预定热导率的构件并且用于散热。

所述散热构件可以包含SiC、AlN、SIN、Cu、Al或C。

所述散热构件可以包括用于使冷却水循环的水路。

所述信号处理电路可以包括逻辑电路、存储电路、电源电路、图像信号压缩电路、时钟电路和光学通信转换电路。

所述信号处理电路可以通过所述嵌埋构件嵌埋在所述第一半导体元件中。

在所述信号处理电路在其一部分处以定位状态与所述第一半导体元件接触并且从接触部位的周边部位开始逐渐接合至所述第一半导体元件之后，所述信号处理电路可以分别通过所述嵌埋构件嵌埋。

所述其一部分可以包括所述信号处理电路的端边和端点。

所述信号处理电路可以小于所述第一半导体元件。

在所述信号处理电路在其一部分处以定位状态与所述第二半导体元件接触并且从接触部位的周边部位开始逐渐接合至所述第二半导体元件之后，所述信号处理电路可以分别通过所述嵌埋构件嵌埋。

所述其一部分可以包括所述信号处理电路的端边和端点。

本发明的一个方面的固态摄像器件的制造方法是背面照射型固态摄像器件的制造方法，所述背面照射型固态摄像器件包括：第一半导体元件，其包括被构造为以像素为单位产生像素信号的摄像元件；第二半导体元件，在所述第二半导体元件中，通过嵌埋构件嵌埋所述像素信号的信号处理所需的信号处理电路；以及配线，其将所述第一半导体元件和所述第二半导体元件电气连接，所述第一半导体元件和所述第二半导体元件通过氧化膜接合而堆叠。以使所述第一半导体元件和所述第二半导体元件之间的所述配线电气连接的方式，通过氧化膜接合堆叠第一晶圆和第二晶圆，然后进行单片化，所述第一晶圆包括通过半导体工艺形成的所述摄像元件，在所述第二晶圆中，再配置通过半导体工艺形成的所述信号处理电路之中的通过电气检查被确认为良品的所述信号处理电路，并且通过所述嵌埋构件嵌埋所述信号处理电路。

本发明的一个方面的摄像装置是包括背面照射型固态摄像器件的摄像装置，所述固态摄像器件包括：第一半导体元件，其包括被构造为以像素为单位产生像素信号的摄像元件；第二半导体元件，在所述第二半导体元件中，通过嵌埋构件嵌埋所述像素信号的信号处理所需的信号处理电路；以及配线，其将所述第一半导体元件和所述第二半导体元件电气连接，所述第一半导体元件和所述第二半导体元件通过氧化膜接合而堆叠。

本发明的一个方面的电子设备是包括背面照射型固态摄像器件的电子设备，所述固态摄像器件包括：第一半导体元件，其包括被构造为以像素为单位产生像素信号的摄像元件；第二半导体元件，在所述第二半导体元件中，通过嵌埋构件嵌埋所述像素信号的信号处理所需的信号处理电路；以及配线，其将所述第一半导体元件和所述第二半导体元件电气连接，所述第一半导体元件和所述第二半导体元件通过氧化膜接合而堆叠。

根据本发明的一个方面，所述第一半导体元件包括被构造为以像素为单位产生像素信号的摄像元件，在所述第二半导体元件中，通过嵌埋构件嵌埋所述像素信号的信号处理所需的信号处理电路，所述第一半导体元件和所述第二半导体元件通过配线电气连接，并且所述第一半导体元件和所述第二半导体元件通过氧化膜接合而堆叠。

本发明的效果

根据本发明的一个方面，尤其能够降低固态摄像器件的制造成本。

附图说明

图1是图示了良品率的图。

图2是图示了理论产量降低的图。

图3是图示了使用凸块的连接的图。

图4是图示了本发明的第一实施例的固态摄像器件的制造方法的概要的图。

图5是图示了本发明的第一实施例的固态摄像器件的构造例的图。

图6是图示了图5的固态摄像器件的制造方法的图。

图7是图示了图5的固态摄像器件的制造方法的图。

图8是图示了图5的固态摄像器件的制造方法的图。

图9是图示了图5的固态摄像器件的制造方法的图。

图10是图示了本发明的第二实施例的固态摄像器件的制造方法的概要的图。

图11是图示了本发明的第二实施例的固态摄像器件的构造例的图。

图12是图示了图10的固态摄像器件的制造方法的图。

图13是图示了图10的固态摄像器件的制造方法的图。

图14是图示了本发明的第三实施例的固态摄像器件的构造例的图。

图15是图示了图14的固态摄像器件的制造方法的图。

图16是图示了图14的固态摄像器件的制造方法的图。

图17是图示了本发明的第四实施例的固态摄像器件的构造例的图。

图18是图示了本发明的第五实施例的固态摄像器件的构造例的图。

图19是图示了图18的固态摄像器件的制造方法的图。

图20是图示了图18的固态摄像器件的制造方法的图。

图21是图示了图18的固态摄像器件的制造方法的图。

图22是图示了图18的固态摄像器件的制造方法的图。

图23是图示了作为本发明的第五实施例的变形例的固态摄像器件的构造例的图。

图24是图示了本发明的第六实施例的固态摄像器件的制造方法的概要的图。

图25是图示了本发明的第六实施例的固态摄像器件的构造例的图。

图26是图示了图25的固态摄像器件的制造方法的图。

图27是图示了图25的固态摄像器件的制造方法的图。

图28是图示了图25的固态摄像器件的制造方法的图。

图29是图示了固态摄像元件的第一连接例的图。

图30是图示了图29的固态摄像器件的制造方法的图。

图31是图示了图29的固态摄像器件的制造方法的图。

图32是图示了图29的固态摄像器件的制造方法的图。

图33是图示了固态摄像元件的第二连接例的图。

图34是图示了图33的固态摄像器件的制造方法的图。

图35是图示了图33的固态摄像器件的制造方法的图。

图36是图示了图33的固态摄像器件的制造方法的图。

图37是图示了固态摄像元件的连接例的第一变形例的图。

图38是图示了固态摄像元件的连接例的第二变形例的图。

图39是图示了固态摄像元件的连接例的第三变形例的图。

图40是图示了固态摄像元件的连接例的第四变形例的图。

图41是图示了固态摄像元件的连接例的第五变形例的图。

图42是图示了固态摄像元件的连接例的第六变形例的图。

图43是图示了固态摄像器件的散热结构的图。

图44是图示了固态摄像器件的制造方法的图。

图45是图示了固态摄像器件的散热结构的第一变形例的图。

图46是图示了固态摄像器件的散热结构的第二变形例的图。

图47是图示了固态摄像器件的散热结构的第三变形例的图。

图48是图示了固态摄像器件的散热结构的第四变形例的图。

图49是示出了作为应用本发明的摄像装置的构造的电子设备的摄像装置的构造例的框图。

图50是图示了应用本发明的技术的摄像装置的使用例的图。

图51是示出了内窥镜手术系统的示意性构造的示例的图。

图52是示出了摄像头和相机控制单元(CCU：camera control unit)的功能构造的示例的框图。

图53是示出了车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。

图54是辅助说明车外信息检测部和摄像部的安置位置的示例的图。

具体实施方式

在下文中，描述用于执行本发明的实施形态。需要注意，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能构造的部件由相同的附图标记表示，并且省略它们的重复描述。

按照以下顺序给出描述。

1.本发明的概要

2.第一实施例

3.第二实施例

4.第三实施例

5.第四实施例

6.第五实施例

7.第五实施例的变形例

8.第六实施例

9.固态摄像元件的连接例

10.固态摄像元件的连接例的变形例

11.散热结构

12.电子设备的应用例

13.摄像元件的使用例

14.内窥镜手术系统的应用例

15.移动体的应用例

<<1.本发明的概要>>

本发明降低了固态摄像器件的制造成本。

这里，在描述本发明之前，描述专利文献1中公开的WoW(堆叠晶圆)。

例如，如图1所示，WoW是如下技术，其用于接合并堆叠分别为晶圆形式的固态摄像器件、信号处理电路以及包括诸如存储电路之类的IC的电路。

图1示意性地表示了WoW，其中，形成有多个固态摄像元件11的晶圆W1、形成有多个存储电路12的晶圆W2和形成有多个逻辑电路13的晶圆W3以它们相对于彼此精确地定位的状态彼此接合并堆叠。

通过将以此方式堆叠的晶圆单片化，形成了例如如图2所示的这种固态摄像器件。

图2的固态摄像器件1被构造为使得片上透镜和片上滤色器10、固态摄像元件11、存储电路12、逻辑电路13和支撑基板14从上方起按此顺序堆叠。

这里，通过应用WoW的技术，用于将固态摄像元件11和存储电路12电气连接的配线21-1和用于将存储电路12和逻辑电路13电气连接的配线21-2能够以细微间距连接。

结果，由于能够增加配线的数量，因此能够降低信号线中的传输速度，并且能够预料到节省电力。

然而，由于待堆叠的固态摄像元件11、存储电路12和逻辑电路13所需的面积彼此不同，因此，在面积小于最大的固态摄像元件11的面积的存储电路12的图中左侧和右侧，出现既未形成电路也未形成配线的空间Z1。此外，在面积小于存储电路12的面积的逻辑电路的左侧和右侧，出现既未形成电路也未形成配线的空间Z2。

特别地，由于固态摄像元件11、存储电路12和逻辑电路13所需的面积彼此不同，并且在图2中，由于它们参照需要最大面积的固态摄像元件11被堆叠，因此出现了空间Z1和Z2。

这会降低与固态摄像器件1的制造有关的理论产量，结果，制造所需的成本增加。

此外，在图1中，分别形成在晶圆W1至W3上的固态摄像元件11、存储电路12和逻辑电路13中有缺陷的元件分别由填充的单元格表示。特别地，图1示出了在各晶圆W1至W3中出现两个缺陷元件。

如图1所示，分别形成在晶圆W1至W3上的固态摄像元件11、存储电路12和逻辑电路13中出现的缺陷元件不一定形成在相同的位置处。因此，如图1所示，在由堆叠体形成的固态摄像器件1中，具有由应用于固态摄像元件11的晶圆W1的叉号标记表示的六个缺陷。

因此，在六个有缺陷的固态摄像器件1中，尽管固态摄像元件11、存储电路12和逻辑电路13的三个零件之中的至少两个零件没有缺陷，但是仍然将它们视为六个缺陷。因此，尽管对于每个零件两个的良品率就足够了，但是对于每个零件的良品率变成了六个，其等于整合数乘以晶圆数量。

结果，固态摄像器件1的良品率降低并且制造成本增加。

此外，如图3所示，可以想到将具有彼此不同的芯片尺寸的固态摄像元件11、存储电路12和逻辑电路13单片化，选择性地仅布置良品并且形成小凸块来连接它们。

在图3的固态摄像器件1中，从上方堆叠有片上透镜和片上滤色器10以及固态摄像元件11，在它们的下方，在同一层中堆叠有存储电路12和逻辑电路13，在该层下方设置并堆叠有支撑基板14。此外，固态摄像元件11以及布置在同一层中的存储电路12和逻辑电路13通过小型凸块31彼此电气连接。

在图3的固态摄像器件1中，被选定为良品的不同尺寸的芯片通过凸块31连接，并且减小晶圆之间的理论产量差异和降低芯片良品率的影响。

然而，难以形成小型凸块31，并且如图3所示，由于连接间距d2的减小存在限制，因此，在使用WoW的情况下，无法使连接间距d2小于图2的连接间距d1。

因此，与通过WoW堆叠的图2的固态摄像器件1相比，使用凸块堆叠芯片的图3的固态摄像器件1不能具有大量的连接端子。此外，如图3的固态摄像器件1，在使用凸块的连接的情况下，如果连接端子的数量增加，则由于连接端子是通过安装工艺接合的，因此与接合有关的良品率降低并且成本增加。此外，由于在安装工艺中凸块的连接是通过单独的工作进行的，因此每个工艺都需要很长时间，并且工艺成本也会增加。

综上所述，本发明的摄像元件在理论产量、实施成本和工艺成本方面降低了制造成本。

<<2.第一实施例>>

图4是图示了通过在制造本发明的固态摄像器件时应用的WoW技术堆叠多个晶圆的结构的图。

在制造本发明的固态摄像器件时，包括晶圆101和晶圆102的两个晶圆在配线相对于彼此精确地定位的状态下被堆叠，其中，晶圆101上形成有多个固态摄像元件(互补金属氧化物半导体(CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor))图像传感器和电荷耦合器件(CCD：Charge Coupled Device)120，在晶圆102上，存储电路121和逻辑电路122被再配置。

晶圆101具有通过半导体工艺形成在其上的多个固态摄像元件120。

在晶圆102上再配置有在通过半导体工艺在晶圆103上形成存储电路121并对存储电路121进行单片化之后分别被进行电气检查且被确认为良品芯片的多个存储电路121。

在晶圆102上再配置有在通过半导体工艺在晶圆104上形成逻辑电路122并对逻辑电路122进行单片化之后分别被进行电气检查且被确认为良品芯片的多个逻辑电路122。

<包括通过图4的WoW技术堆叠的晶圆的固态摄像器件的构造例>

在通过如图4所示的这种WoW技术堆叠多个晶圆之后，对晶圆进行单片化以构造本发明的固态摄像器件111(图5)。

本发明的固态摄像器件具有例如如图5所示的这种构造。需要注意，在图5中，上段是侧视截面图，并且下段是图示了当从上方观察固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122时的在水平方向上的布置关系的图。

在图5的上段的固态摄像器件111中，在该图中从上方起堆叠有片上透镜和片上滤色器131以及固态摄像元件120，在它们的下方，在同一层中左右布置并堆叠有存储电路121和逻辑电路122，在该层下方形成有支撑基板132。换句话说，如图5的上段所示，图5的固态摄像器件111具有：半导体元件层E1，其包括具有晶圆101的固态摄像元件120；和半导体元件层E2，其形成在晶圆102上，并且包括存储电路121和逻辑电路122。

在固态摄像元件120的端子120a之中，存储电路121上的端子120a电气连接到配线134，该配线134通过CuCu连接而连接到存储电路121的端子121a。

此外，在固态摄像元件120的端子120a之中，逻辑电路122上的端子120a电气连接到配线134，该配线134通过CuCu连接而连接到逻辑电路122的端子122a。

形成有存储电路121和逻辑电路122的半导体元件层E2中的存储电路121和逻辑电路122周围的空间处于被氧化膜133填充的状态。因此，在半导体元件层E2中，存储电路121和逻辑电路122处于被嵌埋在氧化膜133中的状态。此外，在形成有固态摄像元件120的半导体元件层E1与形成有存储电路121和逻辑电路122的半导体元件层E2之间的边界上，形成有氧化膜接合层135，并且该氧化膜接合层135通过氧化膜接合将半导体元件层E1和半导体元件层E2接合在一起。此外，形成在半导体元件层E2与支撑基板132之间的氧化膜接合层135通过氧化膜接合而将存储电路121和逻辑电路122的半导体元件层E2与支撑基板132接合在一起。

此外，如图5的下段所示，从上方观察时，存储电路121和逻辑电路122被布置为使得它们被包括在包含最上层的固态摄像元件120的范围内。通过这种布置，在存储电路121和逻辑电路122的层中，会减小除存储电路121和逻辑电路122之外的自由空间，因此，可以提高理论产量。

在图4的晶圆102上，当单片化各固态摄像器件111时，存储电路121和逻辑电路122以使从上方观察时二者被布置在固态摄像元件120的范围内的方式被精致地调整并再配置。

<图5的固态摄像器件的制造方法>

现在，参照图6至图9描述图5的固态摄像器件111的制造方法。需要注意，图6至图9的侧视截面图6A至6L示出了固态摄像器件111的侧视截面图。

在第一步骤中，如图6的侧视截面图6A所示，在进行电气检查之后，在再配置基板151上再配置已经被确认为良品的存储电路121和逻辑电路122，使得它们具有如图5的下段所示的这种布局。在再配置基板151上，涂抹粘合剂152，并且通过粘合剂152将存储电路121和逻辑电路122再配置并固定在再配置基板151上。

在第二步骤中，如图6的侧视截面图6B所示，将侧视截面图6A中所示的存储电路121和逻辑电路122反转，使得其上表面变为下表面，而且在支撑基板161上形成氧化膜接合层135并且氧化膜接合层135通过氧化膜接合被接合，支撑基板161通过形成在其上的氧化膜而被平坦化。

在第三步骤中，如图6的侧视截面图6C所示，将再配置基板151与粘合剂152一起脱粘、剥离并去除。

在第四步骤中，如图7的侧视截面图6D所示，将存储电路121和逻辑电路122的位于图中的上表面部分处的硅层减薄到对器件的性能没有影响的高度A。

在第五步骤中，如图7的侧视截面图6E所示，形成起到绝缘膜的作用的氧化膜133，以嵌埋包括再配置的存储电路121和逻辑电路122的芯片。此时，氧化膜133的表面在与存储电路121和逻辑电路122对应的高度处被平坦化。

在第六步骤中，如图7的侧视截面图6F所示，在平坦化的氧化膜133上形成氧化膜接合层135，并且通过氧化膜接合将支撑基板171接合到氧化膜133。

在第七步骤中，如图8的侧视截面图6G所示，通过脱粘或蚀刻去除支撑基板171。通过从第一步骤到第七步骤的处理，晶圆102被置于完成状态，在该状态下，存储电路121和逻辑电路122被以图5的下段所示的布局再配置，被包括氧化膜133的绝缘膜填充，并且具有形成在平坦化的最上表面上的氧化膜接合层135。

在第八步骤中，如图8的侧视截面图6H所示，形成用于存储电路121的端子121a和逻辑电路122的端子122a的配线134，以电气连接到固态摄像元件120。

在第九步骤中，如图8的侧视截面图6I所示，进行定位，使得来自晶圆102的存储电路121的端子121a和逻辑电路122的端子122a的配线134以及来自晶圆101的固态摄像元件120的端子120a的配线134以彼此适当的相对关系被定位。

在第十步骤中，如图9的侧视截面图6J所示，通过WoW将晶圆101和102彼此粘贴，使得来自晶圆102的存储电路121的端子121a和逻辑电路122的端子122a的配线134以及来自晶圆101的固态摄像元件120的端子120a的配线134通过CuCu接合而连接。通过该处理，晶圆102的存储电路121和逻辑电路122被置于与晶圆101的各个固态摄像元件120电气连接的状态。

在第十一步骤中，如图9的侧视截面图6K所示，使作为固态摄像元件120的图中上层的硅层减薄。

在第十二步骤中，如图9的侧视截面图6L所示，将片上透镜和片上滤色器131设置在固态摄像元件120上，并且进行单片化以形成固态摄像器件111。

通过如上所述的这种步骤，制造了包括形成有固态摄像元件120的第一层以及形成有存储电路121和逻辑电路122的第二层的固态摄像器件111。

通过如上所述的这种构造，由于固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122之间的电路连接能够利用与WoW中相同的半导体光刻技术而通过以细微配线的配线密度形成的端子来建立，因此，能够增加连接端子的数量，并且能够降低每条配线的信号处理速度。因此，能够预料到功耗的降低。

此外，由于存储电路121和逻辑电路122仅在它们是良品芯片的情况下连接，所以会减少作为WoW的缺陷的有缺陷的晶圆，且因此，能够减少良品率损失的发生。

此外，与WoW不同，由于不论固态摄像元件120的芯片尺寸如何，都能够将连接的存储电路121和逻辑电路的尺寸形成为尽可能小，并且如图5的下段所示，存储电路121和逻辑电路能够分别被布置成独立的岛状，因此能够提高连接的存储电路121和逻辑电路122的理论产量。

在这点上，由于固态摄像元件120需要用于与光学性光反应的必备最小像素尺寸，因此固态摄像元件120的制造工艺不一定需要细微配线工艺，因此，可以降低工艺成本。此外，如果逻辑电路122的制造工艺使用最先进的细微配线工艺，则能够降低功耗。此外，可以提高存储电路121和逻辑电路122的理论产量。结果，能够降低制造固态摄像器件111所需的成本。

此外，由于固态摄像元件120被构造为使得芯片能够被再配置并接合至晶圆，即使有难以在同一晶圆中制造由与诸如电源IC和时钟电路之类的模拟电路及逻辑电路122完全不同的工艺构造而成的电路的异质工艺或即使晶圆尺寸存在差异，也可以在一个芯片中进行堆叠。

此外，尽管前面的描述针对将存储电路121和逻辑电路122用作连接至固态摄像元件120的电路的示例，但是除存储电路121和逻辑电路122之外的任意信号处理电路都可以被连接，只要其是固态摄像元件120的操作所需的信号处理电路即可，这种信号处理电路诸如是与固态摄像元件120的控制有关的电路或与捕获的像素信号的处理有关的电路。固态摄像元件120的操作所需的信号处理电路可以是例如电源电路、图像信号压缩电路、时钟电路或光学通信转换电路等。

<<3.第二实施例>>

尽管前面给出了具有堆叠有形成有固态摄像元件120的层以及再配置有存储电路121和逻辑电路122的层的两层结构的固态摄像器件111的描述，但是固态摄像器件111可以另外具有三层构造。

图10是图示了通过在制造本发明的三层结构的固态摄像器件时应用的WoW技术而构造的晶圆的堆叠结构的图。

在图10中，从上方起依次堆叠形成有固态摄像元件120的晶圆101、再配置有存储电路121的晶圆201以及再配置有逻辑电路122的晶圆202。

晶圆101类似于图4的晶圆101，并且在晶圆101上通过半导体工艺形成多个固态摄像元件120。

在晶圆201上，选择并再配置有在通过半导体工艺在晶圆103上形成存储电路121并对存储电路121进行单片化之后分别被进行电气检查且被确认为良品芯片的多个存储电路121。

在晶圆202上，选择并再配置有在通过半导体工艺在晶圆104上形成逻辑电路122并对逻辑电路122进行单片化之后分别被进行电气检查且被确认为良品芯片的多个逻辑电路122。

<包括通过图10的WoW技术堆叠的晶圆的固态摄像器件的构造例>

本发明的固态摄像器件是通过对如图10所示的通过WoW技术堆叠的这种晶圆进行单片化而形成的。本发明的固态摄像器件例如以如图11所示的这种方式被构造。需要注意，在图11中，上段是侧视截面图，并且下段是当从上方观察时的固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122的布置图。

特别地，在图11的上段的固态摄像器件111中，在该图中从上方起依次形成有片上透镜和片上滤色器131、固态摄像元件120、存储电路121、逻辑电路122和支撑基板132。特别地，如图11的上段所示，图11的固态摄像器件111具有：半导体元件层E11，其包括具有晶圆101的固态摄像元件120；半导体元件层E12，其包括形成在晶圆201上的存储电路121；以及半导体元件层E13，其包括形成在晶圆202上的逻辑电路122。

固态摄像元件120的端子120a通过配线134-1电气连接到存储电路121的端子121a-1，配线134-1通过CuCu连接而连接到端子121a-1。

同时，存储电路121的端子121a-2通过配线134-2电气连接到逻辑电路122的端子122a，配线134-2通过CuCu连接而连接到端子122a。

在固态摄像元件120、存储电路121、逻辑电路122和支撑基板132周围的空间中，形成有氧化膜133。此外，在形成有固态摄像元件120的半导体元件层E11与以使存储电路121嵌埋在氧化膜133中的方式形成有存储电路121的半导体元件层E12之间的边界上，形成有氧化膜接合层135，并且这些层通过氧化膜接合而接合在一起。此外，在存储电路121以嵌埋关系形成在氧化膜133中的半导体元件层E12与逻辑电路122以嵌埋关系形成在氧化膜133中的半导体元件层E13之间的边界上，形成有氧化膜接合层135，并且这些层通过氧化膜接合而接合在一起。在形成有逻辑电路122的半导体元件层E13与支撑基板132之间的边界上，形成有氧化膜接合层135，并且这些层通过氧化膜接合而接合在一起。

此外，如图11的下段所示，当从上方观察时，存储电路121被形成在比固态摄像元件120低的层中的大致中央位置处，并且逻辑电路122被布置在比存储电路121低的层中的大致中央位置处。

特别地，在图10的晶圆201上，当单片化各固态摄像器件111时，存储电路121以与固态摄像元件120的中央位置一致的方式被再配置，并且在晶圆202上，逻辑电路122以与固态摄像元件120的中央位置一致的方式被再配置。

<图11的固态摄像器件的制造方法>

现在，参照图12和图13描述图11的固态摄像器件111的制造方法。需要注意，图12和图13中的侧视截面图12A至12F示出了固态摄像器件111的侧视截面图。

第一步骤中，如图12的侧视截面图12A所示，在支撑基板132-1上，从上方起堆叠固态摄像元件120和存储电路121，并且固态摄像元件120与存储电路121之间的空间和存储电路121的周边处于被氧化膜133填充的状态，使得存储电路121被埋入在氧化膜133中。

需要注意，由于直到图12的侧视截面图12A为止的步骤类似于在通过图6的侧视截面图6A到图9的侧视截面图6J的步骤仅形成存储电路121的情况下的步骤，因此省略它们的描述。

在第二步骤中，如图12的侧视截面图12B所示，去除支撑基板132-1，并且在存储电路121的端子121a-2处形成配线134-2。

在第三步骤中，如图12的侧视截面图12C中的由交替的长短虚线包围的范围所示，以使存储电路121和配线134-2彼此相对的方式定位逻辑电路122，其中，在逻辑电路122上，配线134-2被形成在端子122a处，并且逻辑电路122被设置在支撑基板132-2上。

需要注意，由交替的长短虚线包围的其中存储电路121被构造在支撑基板132-2上的部分类似于在通过图6的侧视截面图6A到图8的侧视截面图6H的步骤仅形成逻辑电路122的情况下的部分，因此省略它们的描述。

在第四步骤中，如图13的侧视截面图12D所示，存储电路121的下表面部分和逻辑电路122的上表面部分通过氧化膜接合而彼此接合，并且存储电路121的端子121a-2和逻辑电路122的端子122a经由配线134-2彼此连接。因此，存储电路121、逻辑电路122和固态摄像元件120彼此电气连接。

在第五步骤中，如图13的侧视截面图12E所示，使固态摄像元件120的硅层减薄。

在第六步骤中，如图13的侧视截面图12F所示，将片上透镜和片上滤色器131设置在固态摄像元件120上并且进行单片化，从而完成固态摄像器件111。

以这种方式，制造了总共三层结构的固态摄像器件111，该三层结构包括形成有固态摄像元件120的第一层、形成有存储电路121的第二层和形成有逻辑电路122的第三层。

此外，在如上所述的这种构造中，由于固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122之间的电路连接能够利用与WoW中相同的半导体光刻技术而通过以细微配线的配线密度形成的端子来建立，因此，能够增加连接端子的数量，并且能够预料到功耗的降低。

此外，由于存储电路121和逻辑电路122仅在它们是良品芯片的情况下连接，因此能够降低作为WoW的缺陷的晶圆良品率，并且能够减少良品率损失的发生。

此外，如上述的图12的侧视截面图12A至12C所示，能够通过在该图中的下表面上形成配线(背面配线)来实现三层或更多层的构造。

<<4.第三实施例>>

<在固态摄像元件小于存储电路或逻辑电路的情况下的固态摄像器件的构造例>

尽管前面给出了固态摄像元件120大于存储电路121和逻辑电路122两者的情况的示例的描述，但是其可以另外被构造为使得固态摄像元件120小于存储电路121和逻辑电路122中的至少任意一者。

图14示出了在固态摄像元件120小于存储电路121但大于逻辑电路122的情况下的具有两层构造的固态摄像器件111的构造例。

特别地，如图14的上段所示，固态摄像元件120被形成在如下构造上，在该构造中，在支撑基板132上设置形成有存储电路121和逻辑电路122的层，并且在端子121a和122a处形成配线134。此外，如图14的下段所示，当从上方观察时，固态摄像元件120被设置于跨存储电路121和逻辑电路122的位置处。特别地，如图14的上段所示，图14的固态摄像器件111具有：半导体元件层E1，其包括具有晶圆101的固态摄像元件120；和半导体元件层E2，其包括形成在晶圆102上的存储电路121和逻辑电路122。

需要注意，在固态摄像元件120的周边形成包括氧化膜133的绝缘膜。

<图14的固态摄像器件的制造方法>

现在，参照图15和图16描述图14的固态摄像器件111的制造方法。需要注意，图15和图16的侧视截面图15A至15F示出了固态摄像器件111的侧视截面图。

在第一步骤中，如图15的侧视截面图15A所示，将存储电路121和逻辑电路122形成在支撑基板132上，将存储电路121和逻辑电路122嵌埋在包括氧化膜133的绝缘膜中，并且将氧化膜接合层135形成在最上层上。此外，将配线134形成在端子121a和122a处。

需要注意，直到形成图15的侧视截面图15A的步骤类似于在通过图6的侧视截面图6A到图9的侧视截面图6H的步骤在支撑基板132上形成存储电路121和逻辑电路122的情况下的步骤，因此省略它们的描述。

在第二步骤中，如图15的侧视截面图15B所示，将单片化的固态摄像元件120再配置在涂抹有粘合剂212的再配置基板211上，使得固态摄像元件120的摄像表面侧与再配置基板211相对。此外，如图14的下段所示，固态摄像元件120在沿着平面方向跨存储电路121和逻辑电路122的位置处再配置在再配置基板211上。

在第三步骤中，如图15的侧视截面图15C所示，使侧视截面图15B的状态下的固态摄像元件120反转，并且通过CuCu接合来连接侧视截面图15A的存储电路121和逻辑电路122的配线134，除此之外，通过氧化膜接合将相对的层接合在一起。

在第四步骤中，如图16的侧视截面图15D所示，去除再配置基板211。

在第五步骤中，如图16的侧视截面图15E所示，使固态摄像元件120的硅层减薄。

在第六步骤中，如图16的侧视截面图15F所示，将片上透镜和片上滤色器131设置在固态摄像元件120上，并且由此完成了固态摄像器件111。需要注意，在本示例中，固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122在被组装之前的阶段全部被单片化。

以这种方式，在固态摄像元件120的尺寸小于存储电路121的尺寸但大于逻辑电路122的尺寸的情况下，也制造了总共两层结构的固态摄像器件111，该两层结构包括形成有固态摄像元件120的第一层和形成有存储电路121和逻辑电路122的第二层。

此外，在如上所述的这种构造中，由于固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122之间的电路连接能够利用与WoW中相同的半导体光刻技术而通过以细微配线的配线密度形成的端子来建立，因此能够增加连接端子的数量，并且能够预料到功耗的降低。

需要注意，在固态摄像元件120小于逻辑电路122但大于存储电路121的情况下，也能够通过类似的步骤来制造固态摄像器件111。类似地，在固态摄像元件120小于逻辑电路122和存储电路121两者的情况下，也能够通过类似的步骤来制造固态摄像器件111。

<<5.第四实施例>>

<在固态摄像元件小于存储电路和逻辑电路的情况下的三层结构的固态摄像器件的构造例>

尽管前面的描述针对在固态摄像元件120小于存储电路121但大于逻辑电路122的情况下的两层结构的固态摄像器件111的构造例，但是即使在固态摄像元件120小于存储电路121但大于逻辑电路122的情况下，固态摄像器件111也可以具有三层结构。

图17示出了在固态摄像元件120小于存储电路121但大于逻辑电路122的情况下的具有三层结构的固态摄像器件111的构造例。

特别地，如图17的上部所示，以使逻辑电路122通过氧化膜接合层135被氧化膜结合的方式将逻辑电路122形成在支撑基板132上，并且在逻辑电路122上以使存储电路121通过氧化膜接合层135被氧化膜结合的方式形成存储电路121。此外，在存储电路121上以使固态摄像元件120通过氧化膜接合层135被氧化膜结合的方式形成固态摄像元件120，并且在固态摄像元件120上形成片上透镜和片上滤色器131。特别地，如图17的上段所示，图17的固态摄像器件111具有：半导体元件层E11，其包括具有晶圆101的固态摄像元件120；半导体元件层E12，其包括形成在晶圆201上的存储电路121；和半导体元件层E13，其包括形成在晶圆202上的逻辑电路122。

此外，固态摄像元件120的端子120a和存储电路121的端子121a-1通过配线134-1的CuCu接合而彼此电气连接，并且存储电路121的端子121a-2和逻辑电路122的端子122a通过配线134-2的CuCu接合而电气连接。

在这种情况下，如图17的下部所示，以使固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122的中心位置彼此对准的方式形成这三者。

需要注意，包括氧化膜133的绝缘膜被形成在固态摄像元件120的周围。

作为图17中的固态摄像器件111的制造方法，只要通过图6的侧视截面图6A到图8的侧视截面图6H的步骤形成逻辑电路122，然后，如图15的侧视截面图15B所示，将存储电路121放置在再配置基板211上，并且如图15的侧视截面图15C所示，将存储电路121连接到逻辑电路122，随后通过类似的方法形成固态摄像元件120即可。因此，省略了参照附图的描述。

<<6.第五实施例>>

<在存储电路和逻辑电路直接形成在固态摄像元件的晶圆上的情况下的固态摄像器件的构造例>

前面的描述针对如下的示例：其中，在将存储电路121和逻辑电路122单片化并且确认它们是良品芯片之后，将它们形成在晶圆102(支撑基板132)上。然而，可以在晶圆101上的固态摄像元件120上直接形成已经被单片化并且被确认为良品芯片的存储电路121和逻辑电路122。

图18是图示了在晶圆101上的固态摄像元件120上直接形成已经被单片化并且被确认为良品芯片的存储电路121和逻辑电路122的固态摄像器件的制造方法的图。

特别地，参照图18，通过半导体工艺在晶圆101上形成多个固态摄像元件120。此外，在通过半导体工艺在晶圆103上形成存储电路121并将存储电路121单片化之后进行电气检查并且通过电气检查被确认为良品芯片的多个存储电路121以及在通过半导体工艺在晶圆104上形成逻辑电路122并将逻辑电路122单片化之后进行电气检查并且通过电气检查被确认为良品芯片的多个逻辑电路122被选择并再配置在晶圆101上形成的固态摄像元件120上。换句话说，由于将已经被确认为良品芯片的存储电路121和逻辑电路122再配置在固态摄像元件120上，因此这里的存储电路121和逻辑电路122被构造为小于固态摄像元件120。.

需要注意，在已经被单片化并且被确认为良品芯片的存储电路121和逻辑电路122直接形成在晶圆101上的固态摄像元件120上的情况下具有两层构造的固态摄像器件111的构造例类似于图5的固态摄像器件。因此，省略了该示例的描述。

<图14的固态摄像器件的制造方法>

现在，参照图19和图20描述图18的固态摄像器件111的制造方法。图19和图20的侧视截面图19A至19E示出了固态摄像器件111的侧视截面图。

在第一步骤中，如图19的侧视截面图19A所示，在晶圆101上的固态摄像元件120上形成已经通过电气检查被确认为良品芯片的存储电路121和逻辑电路122，使得它们具有如图5的下段所示的这种布局，并且在端子120a和121a上形成配线134。此外，进行定位，使得来自存储电路121的端子121a和逻辑电路122的端子122a的配线134以及来自晶圆101的固态摄像元件120的端子120a的配线134以彼此适当的相对关系被定位并且通过CuCu接合而连接，除此之外，相对的层通过氧化膜接合而接合在一起以形成氧化膜接合层135。

在第二步骤中，如图19的侧视截面图19B所示，将存储电路121和逻辑电路122的位于图中的上表面部分处的硅层减薄到对器件的性能没有影响的高度，并且形成起到绝缘膜的作用的氧化膜133，使得包括再配置的存储电路121和逻辑电路122的芯片被嵌埋在氧化膜133中。

在第三步骤中，如图19的侧视截面图19C所示，将支撑基板132接合到存储电路121和逻辑电路122的上部。此时，支撑基板132与存储电路121和逻辑电路122的彼此相对的层通过氧化膜接合而接合在一起以形成氧化膜接合层135。

在第四步骤中，如图20的侧视截面图19D所示，进行倒置，使得固态摄像元件120成为上部，并且将作为固态摄像元件120的图中的上层的硅层减薄。

在第五步骤中，如图20的侧视截面图19E所示，在固态摄像元件120上设置片上透镜和片上滤色器131，并且进行单片化以完成固态摄像器件111。

需要注意，在第一步骤中，当存储电路121和逻辑电路122被再配置并接合到固态摄像元件120上时，在它们分别进行亲水处理之后，它们在例如如图21的上段所示的使单片化的存储电路121或逻辑电路122的一部分(诸如端边或端点)相对于固态摄像元件120确定地定位的这种状态下彼此接触。然后，如图21的下段所示，在存储电路121或逻辑电路122的部分中，从靠近与固态摄像元件120接触的部分的那些部分开始逐渐与固态摄像元件120接触，直到存储电路121或逻辑电路122完全接触并通过氧化膜接合而接合为止。

在存储电路121或逻辑电路122的诸如端边或端点之类的部分以高精度定位并且与固态摄像元件120接触之后，存储电路121或逻辑电路122从靠近接触部分的部分开始逐渐接触，直到二者以这种方式被再配置为止。因此，能够提高存储电路121和逻辑电路122与固态摄像元件120的对准精度。

此外，由于在存储电路121或逻辑电路122的部分与固态摄像元件120以此定位的状态彼此接触之后，存储电路121或逻辑电路逐渐完全地接合，因此可以在逐渐挤出接合面中出现的空隙(气泡)的同时将它们接合。

结果，由于能够抑制接合面中的空隙的出现，因此即使在不同的制造步骤中或在操作时将固态摄像器件111置于高温状态，也能够抑制空隙(气泡)中的空气膨胀和爆炸，并且能够提高产品精度。需要注意，同样在上文参照图6的侧视截面图6A描述的第一实施例的第一步骤中，在存储电路121或逻辑电路122的部分与固态摄像元件120以定位状态接触之后，可以将整个存储电路121或逻辑电路逐渐接合。

此外，在第二步骤中，在如图22的上段(类似于图21的下段)所示，存储电路121和逻辑电路122与固态摄像元件120接合在一起之后，如图22的下段所示，将存储电路121和逻辑电路122的位于图中的上表面部分处的硅层减薄到对器件的性能没有影响的高度。然后，将存储电路121和逻辑电路122嵌埋在包括氧化膜133的绝缘膜中，并且在平坦化的最上表面上形成氧化膜接合层135，由此，获得如图19的侧视截面图19B所示的这种构造。

通过如上所述的这种制造步骤，制造了包括形成有固态摄像元件120的第一层以及形成有存储电路121和逻辑电路122的第二层的固态摄像器件111。

结果，由于存储电路121和逻辑电路122连接到固态摄像元件120，因此省略了将存储电路121和逻辑电路122布置在支撑基板上的步骤，并且能够减少工时。此外，由于支撑基板在制造时部分地变得不必要，因此能够降低制造成本。此外，由于以相对于彼此直接定位的状态将存储电路121和逻辑电路122再配置在固态摄像元件120上，因此能够提高存储电路121和逻辑电路122相对于固态摄像元件120的对准精度。

<<7.第五实施例的变形例>>

<在存储电路和逻辑电路直接形成在固态摄像元件的晶圆上的情况下的固态摄像器件的变形例>

尽管上述的固态摄像装置被构造为使得存储电路121和逻辑电路122被嵌埋在包括氧化膜133的绝缘膜中并且氧化膜接合层135被形成在平坦化的最上表面上，以便具有如图19的侧视截面图19B所示的这种构造，但是可以涂抹或层压高耐热性树脂来代替氧化膜133。

特别地，如图23的上段所示，在存储电路121和逻辑电路122被形成于晶圆101上的固态摄像元件120上之后，可以将包括有机膜等的高耐热性树脂251涂抹或层压在存储电路121和逻辑电路122上。

如图23的下部所示，通过在高耐热性树脂251保持为涂抹状态或层压状态的状态下接合支撑基板132，可以在不将存储电路121和逻辑电路122的上表面部分处的硅层减薄的情况下粘贴支撑基板132，并且能够减少工时。

需要注意，作为用于存储电路121和逻辑电路122的绝缘膜且用作嵌埋构件的氧化膜133优选为Si基氧化膜，诸如SiO₂、SiO和SRO等。此外，对于高耐热性树脂241，PI或PBO等的聚酰亚胺基膜或聚酰胺基膜优选用作包括有机膜的高耐热性材料。

<<8.第六实施例>>

<在形成有固态摄像元件的晶圆上以多层形成存储电路和逻辑电路的情况下的固态摄像器件的构造例>

前面的描述针对如下的示例：其中，在晶圆101上形成的固态摄像元件120上，再配置一层被单片化并且被确认为良品芯片的存储电路121和逻辑电路122，以形成固态摄像器件。然而，可以将被确认为良品芯片的存储电路121和逻辑电路122再配置为多层，以形成固态摄像器件。

图24是图示了通过应用于固态摄像器件的WoW技术而构造的晶圆的堆叠结构的图，通过在本发明的晶圆101上形成的固态摄像元件120上形成两层已经被单片化并且被确认为良品芯片的存储电路121和逻辑电路122来制造该固态摄像器件。

在图24中，从图中的上方起堆叠有晶圆102和晶圆101，在晶圆102上，存储电路121和逻辑电路122被再配置，在晶圆101上，存储电路121和逻辑电路122被再配置在固态摄像元件120上。需要注意，在图24中，晶圆102和晶圆101被构造为使得再配置有存储电路121和逻辑电路122的各个表面彼此相对。特别地，在图24中，由虚线表示的晶圆102上的存储电路121和逻辑电路122表示再构成存储电路121和逻辑电路122的面与晶圆101相对

<包括通过图24中的WoW技术堆叠的晶圆的固态摄像器件的构造例>

通过如图24中所示的WoW技术堆叠的这种晶圆被单片化以形成本发明的固态摄像器件。本发明的固态摄像器件具有例如如图25的侧视截面图所示的这种构造。

特别地，图25的固态摄像器件111包括：从上方起第一层中的片上透镜和片上滤色器131、固态摄像元件120、存储电路121-11和逻辑电路122-11；从上方起第二层中的存储电路121-11和逻辑电路122-12；以及支撑基板132。

特别地，如图25中所示，图24的固态摄像器件111包括：半导体元件层E31，其包括具有晶圆101的固态摄像元件120；半导体元件层E32，其包括通过在固态摄像元件120上的再配置而直接形成的第一层的存储电路121-11和逻辑电路122-11；以及半导体元件层E33，其包括形成在晶圆102上的第二层的存储电路121-12和逻辑电路122-12。

固态摄像元件120的端子120a通过借助CuCu连接而连接的配线134-11电气连接到半导体元件层E32的存储电路121-11的端子121a-11和逻辑电路122-11的端子122a-11。此外，半导体元件层E32的存储电路121-11的端子121a-11和逻辑电路122-11的端子122a-11通过借助CuCu连接而连接的配线134-12电气连接到半导体元件层E33的存储电路121-12的端子121a-12和逻辑电路122-12的端子122a-12。

在固态摄像元件120、半导体元件层E32和E33的存储电路121-11和121-12及逻辑电路122-11和122-12、以及支撑基板132周围的空间中，形成氧化膜133。此外，在其上形成有固态摄像元件120的半导体元件层E31与其中形成有存储电路121-11和逻辑电路122-11并且存储电路121-11和逻辑电路122-11嵌埋在氧化膜133中的半导体元件层E32之间的边界上，形成氧化膜接合层135，并且通过氧化膜接合将这些层接合在一起。此外，在其中形成有存储电路121-11和逻辑电路122-11并且存储电路121-11和逻辑电路122-11嵌埋在氧化膜133中的半导体元件层E32与其中形成有存储电路121-12和逻辑电路122-12并且存储电路121-12和逻辑电路122-12嵌埋在氧化膜133中的半导体元件层E33之间的边界上，形成氧化膜接合层135，并且通过氧化膜接合将这些层接合在一起。在支撑基板132与其中形成有存储电路121-12和逻辑电路122-12并且存储电路121-12和逻辑电路122-12嵌埋在氧化膜133中的半导体元件层E33之间的边界上，形成氧化膜接合层135，并且通过氧化膜接合将这些层接合在一起。

<图25的固态摄像器件的制造方法>

现在，参照图26至图28描述图25的固态摄像器件111的制造方法。需要注意，图26至图28的侧视截面图26A至26G示出了固态摄像器件111的侧视截面图。

在第一步骤中，如图26的侧视截面图26A所示，在对晶圆101上的固态摄像元件120进行电气检查之后，将被确认为良品的存储电路121和逻辑电路122形成为如图5的下段所示的这种布局，并且将配线134-11形成到端子120a和121a。此外，进行定位，使得来自存储电路121-11的端子121a-11和逻辑电路122-11的端子122a-11的配线134-11以及来自晶圆101中的固态摄像元件120的端子120a的配线134-11以彼此适当的相对关系被定位，并且它们通过CuCu接合而彼此连接，并且相对的层通过由氧化膜接合形成的氧化膜接合层135而接合在一起。

在第二步骤中，如图26的侧视截面图26B所示，针对存储电路121-11的端子121a-11和逻辑电路122-11的端子122a-11形成例如由贯通电极(TSV)形成的配线134-12。

在第三步骤中，如图26的侧视截面图26C所示，针对配线134-12形成用于连接的PAD(焊盘)和用于连接的氧化膜接合层135。

在第四步骤中，如图27的侧视截面图26D所示，通过与上文参照图19的侧视截面图19A和图19B以及图21和图22描述的方法类似的方法，通过配线134-12以电气连接状态形成存储电路121-12的端子121a-12和逻辑电路122-12的端子122a-12。

在第五步骤中，如图27的侧视截面图26E所示，将支撑基板132接合到存储电路121-12和逻辑电路122-12的上部。此时，支撑基板132与存储电路121-12和逻辑电路122-12的相对的层通过由氧化膜接合形成的氧化膜接合层135而接合在一起。

在第六步骤中，如图27的侧视截面图26F所示，进行倒置，使得固态摄像元件120成为上部，并且将作为处于固态摄像元件120的图中的顶部处的层的硅层减薄。

在第七步骤中，如图28的侧视截面图26G所示，在固态摄像元件120上设置片上透镜和片上滤色器131，并且进行单片化以完成固态摄像器件111。

通过如上所述的这种接合，存储电路121和逻辑电路122能够堆叠为多层。

需要注意，尽管前面的描述针对存储电路121和逻辑电路122形成为两层的示例，但是可以通过使用类似的方法另外将存储电路121和逻辑电路122堆叠为三层或更多层。

<<9.固态摄像元件的连接例>>

<第一连接例>

尽管前面的描述针对如下的示例：其中，关于接合，将氧化膜结合应用于除端子之外的部分，并且将CuCu接合应用于端子以形成用以建立电气连接的配线134，但是可以使用其他连接方法。

图29示出了在由左上段的固态摄像器件111的方框Z11表示的范围内的固态摄像元件120和逻辑电路122的端子120a和122a彼此连接的情况下的连接例29A至29D。

在连接例29A中，逻辑电路122的端子122a和固态摄像元件120的端子120a在图中的水平方向上被布置在同一位置处，并且逻辑电路122的端子122a在图中的垂直方向上以向与固态摄像元件120的边界侧偏移的关系被设置。此外，形成通孔，使得通孔从固态摄像器件111的背面侧(图中的下侧)延伸穿过端子122a和120a，并且在每个通孔中形成配线134A。

在连接例29B中，逻辑电路122的端子122a和固态摄像元件120的端子120a在图中的水平方向上被布置为彼此偏移的关系，同时逻辑电路122的端子122a在图中的垂直方向上以向与固态摄像元件120的边界侧偏移的关系被设置。此外，形成通孔，使得通孔从固态摄像器件111的背面侧(图中的下侧)彼此独立地延伸穿过端子122a和120a。此外，在通孔中形成配线134B，并且在背面侧的表面上连接配线。

在连接例29C中，逻辑电路122的端子122a和固态摄像元件120的端子120a在图中的水平方向上被布置在同一位置处，同时逻辑电路122的端子122a在图中的垂直方向上以向固态摄像元件120的背面侧(图中的下侧)偏移的关系被设置。此外，形成通孔，使得通孔从固态摄像器件111的背面侧(图中的下侧)延伸穿过端子122a和120a，并且在通孔中形成配线134C。

在连接例29D中，逻辑电路122的端子122a和固态摄像元件120的端子120a在图中的水平方向上被布置为彼此偏移的关系，同时逻辑电路122的端子122a在图中的垂直方向上以向固态摄像元件120的背面侧(图中的下侧)偏移的关系被设置。此外，形成过孔，使得过孔从固态摄像器件111的背面侧(图中的下侧)彼此独立地延伸穿过端子122a和120a，而且在过孔中形成配线134D，并且在背面侧的表面上连接配线。

<使用图29的固态摄像元件的连接例的固态摄像器件的制造方法>

现在，参照图30至图32描述使用图29的连接例的固态摄像器件111的制造方法。需要注意，图30至图32的侧视截面图30A至30H示出了固态摄像器件111的侧视截面图。这里，描述连接例29A。

在第一步骤中，如图30的侧视截面图30A所示，将进行电气检查之后被确认为良品的存储电路121和逻辑电路122再配置在与晶圆102对应的再配置基板151上。再配置基板151上涂抹有粘合剂152，并且通过粘合剂152将存储电路121和逻辑电路122再配置并固定在再配置基板151上。需要注意，如上文参照图22所述，在存储电路121或逻辑电路122的诸如端面或端点之类的部分与固态摄像元件120接触之后，存储电路121或逻辑电路122的其他部分从靠近接触部分的部分开始逐渐接触、接合和再配置。

在第二步骤中，如图30的侧视截面图30B所示，进行倒置，使得侧视截面图30A中所示的存储电路121和逻辑电路122的上表面成为下部，并且在固态摄像元件120上形成氧化膜接合层135，以通过氧化膜结合将存储电路121和逻辑电路122结合到固态摄像元件120。

在第三步骤中，如图30的侧视截面图30C所示，将再配置基板151与粘合剂152一起脱粘、剥离并去除。

在第四步骤中，如图31的侧视截面图30D所示，将存储电路121和逻辑电路122的位于图中的上表面部分处的硅层减薄到对器件的性能没有影响的程度。

在第五步骤中，如图31的侧视截面图30E所示，形成起到绝缘膜的作用的氧化膜133，使得包括再配置的存储电路121和逻辑电路122的芯片嵌埋在氧化膜133中，然后使氧化膜133平坦化。此外，将存储电路121的端子121a和固态摄像元件120的端子120a布置在水平方向上的同一位置处，并且形成通孔以便延伸穿过端子120a和121a。此后，将金属嵌入在通孔中以在每个通孔中形成配线134A。

在第六步骤中，如图31的侧视截面图30F所示，将侧视截面图30E中所示的构造反转，并且在支撑基板132上形成氧化膜接合层135，然后通过氧化膜结合将该构造结合至支撑基板132。

在第七步骤中，如图32的侧视截面图30G所示，将固态摄像元件120的硅层减薄。

在第八步骤中，如图32的侧视截面图30H所示，在固态摄像元件120上设置片上透镜和片上滤色器131，并且进行单片化，由此完成了固态摄像器件111。

通过如上所述的这种步骤，在形成为从背面侧延伸的通孔中形成配线134A，以便建立固态摄像元件120与存储电路121和逻辑电路122彼此电气连接的状态，从而制造了固态摄像器件111。

需要注意，尽管连接例29B至29C中所示的配线134B至134D在通孔的位置、深度和数量方面不同，但是配线134B至134D也能够通过类似的步骤来制造。

此外，在如上所述的这种构造中，由于固态摄像元件120与存储电路121和逻辑电路122之间的电路连接能够利用与WoW中相同的半导体光刻技术而通过以细微配线的配线密度形成的端子来建立，因此能够增加连接端子的数量，并且能够预料到功耗的降低。

<第二连接例>

尽管前面的描述针对从固态摄像器件111的背面侧(与摄像表面相反的一侧)形成通孔并且形成用于电气连接端子的配线的示例，但是可以通过从正面侧(摄像表面侧)形成通孔并且将金属倒入通孔中来形成配线。

图33示出了在由左上段的固态摄像器件111的方框Z21表示的范围内的固态摄像元件120和逻辑电路122的端子120a和122a彼此连接的情况下的连接例33A至33D。

在连接例33A中，逻辑电路122的端子122a和固态摄像元件120的端子120a在图中的水平方向上被布置在同一位置处，并且逻辑电路122的端子122a在图中的垂直方向上以向与固态摄像元件120的边界侧偏移的关系被设置。此外，形成通孔，使得通孔以刺穿状态从固态摄像器件111的正面侧(图中的上侧)延伸穿过端子122a和120a，并且在通孔中形成配线134E。

在连接例33B中，逻辑电路122的端子122a和固态摄像元件120的端子120a在图中的水平方向上被布置为彼此偏移的关系，并且逻辑电路122的端子122a在图中的垂直方向上以向与固态摄像元件120的边界侧偏移的关系被设置。此外，形成通孔，使得通孔从固态摄像器件111的正面侧(图中的上侧)彼此独立地延伸穿过端子122a和120a，而且在通孔中形成配线134F，并且在正面侧的表面上连接配线。

在连接例33C中，逻辑电路122的端子122a和固态摄像元件120的端子120a在图中的水平方向上被布置在同一位置处，并且逻辑电路122的端子122a在图中的垂直方向上以向固态摄像元件120的背面侧(图中的下侧)偏移的关系被设置。此外，形成通孔，使得通孔以刺穿状态从固态摄像器件111的正面侧(图中的上侧)延伸穿过端子122a和120a，并且在通孔中形成配线134G。

在连接例33D中，逻辑电路122的端子122a和固态摄像元件120的端子120a在图中的水平方向上被布置为彼此偏移的关系，并且逻辑电路122的端子122a在图中的垂直方向上以向固态摄像元件120的背面侧(图中的下侧)偏移的关系被设置。此外，形成通孔，使得通孔从固态摄像器件111的正面侧(图中的上侧)彼此独立地延伸穿过端子122a和120a，而且在通孔中形成配线134H，并且在背面侧的表面上连接配线。

需要注意，由于需要从摄像平面形成通孔，因此所有的配线134E至134H都在水平方向上形成在固态摄像元件120的像素区域的外部。

<使用图33的固态摄像元件的连接例的固态摄像器件的制造方法>

现在，参照图34至图36描述使用图33的连接例的固态摄像器件111的制造方法。需要注意，图34至图36的侧视截面图34A至34H示出了固态摄像器件111的侧视截面图。此外，这里给出了连接例33A的描述。

在第一步骤中，如图34的侧视截面图34A所示，将进行电气检查之后被确认为良品的存储电路121和逻辑电路122再配置在与晶圆102对应的再配置基板151上。再配置基板151上涂抹有粘合剂152，并且通过粘合剂152将存储电路121和逻辑电路122再配置并固定在再配置基板151上。需要注意，如上文参照图22所述，在存储电路121或逻辑电路122的诸如端面或端点之类的部分与固态摄像元件120接触之后，存储电路121或逻辑电路122的其他部分从靠近接触部分的部分开始逐渐接触、接合和再配置。

在第二步骤中，如图34的侧视截面图34B所示，进行倒置，使得侧视截面图34A中所示的存储电路121和逻辑电路122的上表面现在成为下表面，并且在固态摄像元件120上形成氧化膜接合层135，以实现氧化膜接合。

在第三步骤中，如图34的侧视截面图34C所示，将再配置基板151与粘合剂152一起脱粘、剥离并去除。

在第四步骤中，如图35的侧视截面图34D所示，将存储电路121和逻辑电路122的位于图中的上表面部分处的硅层减薄到对器件的性能没有影响的程度。

在第五步骤中，如图35的侧视截面图34E所示，形成起到绝缘膜的作用的氧化膜133，使得包括再配置的存储电路121和逻辑电路122的芯片嵌埋在氧化膜133中，并且使氧化膜133平坦化。

在第六步骤中，如图35的侧视截面图34F所示，将侧视截面图34E中所示的构造反转，并且在支撑基板132上形成氧化膜接合层135以实现氧化膜接合。

在第七步骤中，如图36的侧视截面图34G所示，将固态摄像元件120的硅层减薄。此外，将存储电路121的端子121a和固态摄像元件120的端子120a布置在水平方向上的同一位置处，并且形成通孔以便从正面侧延伸穿过端子120a和121a，使得端子120a和121a被置于刺穿状态。然后，将金属嵌入通孔中以形成配线134E。

在第八步骤中，如图36的侧视截面图34H所示，在固态摄像元件120上设置片上透镜和片上滤色器131，并且进行单片化以完成固态摄像器件111。

通过如上所述的这种步骤，通过从正面侧(摄像表面侧)形成的通孔来形成配线134A，以便建立固态摄像元件120与存储电路121和逻辑电路122彼此电气连接的状态，从而制造了固态摄像器件111。

需要注意，尽管连接例33B至33C中所示的配线134F至134H在通孔的位置、深度和数量方面不同，但是配线134F至134H也能够通过类似的步骤来制造。

<<10.固态摄像元件的连接例的变形例>>

<固态摄像元件的连接例的第一变形例>

固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122之间的电气连接可以与图29和图33的连接例不同。

图37示出了固态摄像器件111的固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122之间的电气连接例的变形例。

在图37中，从上方起堆叠第一半导体基板321、第二半导体基板322和第三半导体基板323，并且假定固态摄像元件120形成在第一半导体基板321中，同时存储电路121形成在第二半导体基板322中并且逻辑电路122形成在第三半导体基板323中。需要注意，形成有存储电路121和逻辑电路122的基板可以互换。

此外，在第一半导体基板321、第二半导体基板322和第三半导体基板323中，分别形成用于固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122的多层配线层331、332和333。此外，在图37中，多层配线层332朝向第三半导体基板323，并且多层配线层332和333被构造为使得它们彼此粘贴在第二半导体基板322和第三半导体基板323之间的边界上。

此外，设置包含诸如铝之类的金属的用于外部连接的焊盘341和342，并且通过与焊盘342连接的焊盘341往来于通过焊盘孔350连接的外部装置输入并输出信号。

如图37所示，焊盘孔350形成在第一半导体基板321中，使得焊盘孔350从第一半导体基板321的背面侧(光接收表面侧)延伸到焊盘341。此外，焊盘342形成在第一半导体基板321的多层配线层331中。

此外，在图37的构造中，设置有用于第一半导体基板321和第二半导体基板322之间的电气连接的触点351以及用于第二半导体基板322和第三半导体基板323之间的电气连接的触点352。触点351和触点352被构造为双触点。

特别地，如图37所示，对于固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122之间的电气连接，可以使用双触点351和352。

<固态摄像元件的连接例的第二变形例>

如图38所示，第一半导体基板321的多层配线层331可以朝向第二半导体基板322侧(图中的上侧)，使得多层配线层331和332彼此粘贴在第一半导体基板321和第二半导体基板322之间的边界上。

在图38的构造中，不同于图37的情况，焊盘342被设置在第二半导体基板322的多层配线层332中。此外，在第一半导体基板321中，焊盘孔350被形成为从第一半导体基板321的背面侧(光接收表面侧)延伸到焊盘341。

此外，在图38的构造中，设置有用于第一半导体基板321和第二半导体基板322之间的电气连接的触点361以及用于第二半导体基板322和第三半导体基板323之间的电气连接的触点362。触点361和362被构造为双触点。

在图38的构造的情况下，不同于图37的情况，触点362延伸穿过第一半导体基板321和第二半导体基板322到达第三半导体基板323的多层配线层333。

特别地，如图38所示，对于固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122之间的电气连接，可以使用双触点361和362。

<固态摄像元件的连接例的第三变形例>

在图39的构造中，第一半导体基板321和第二半导体基板322彼此粘贴，使得第二半导体基板322的绝缘膜层371朝向第三半导体基板323侧(图中的下侧)。

此外，在图39的构造中，类似于图37，设置有用于第一半导体基板321接的触点和第二半导体基板322之间的电气连351以及用于第二半导体基板322和第三半导体基板323之间的电气连接的触点352。触点351和352被构造为双触点。

此外，在图39的构造中，不同于图37的情况，绝缘膜层371被形成在第一半导体基板321和第二半导体基板322之间。此外，焊盘341被布置在绝缘膜层371中，并且焊盘341连接到触点372，触点372连接到第二半导体基板322的多层配线层332。

此外，在图39的构造中，焊盘孔350被形成在第一半导体基板321中，使得焊盘孔350从第一半导体基板321的背面侧(光接收表面侧)延伸到绝缘膜层371中的焊盘341。

特别地，如图39所示，对于固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122之间的电气连接，可以使用双触点351和352。此外，焊盘341可以被构造为连接到绝缘膜层372，绝缘膜层372连接到第二半导体基板322的多层配线层332。

<固态摄像元件的连接例的第四变形例>

在图40的构造中，类似于图37的情况，焊盘孔350被形成在第一半导体基板321中，使得焊盘孔350从第一半导体基板321的背面侧(光接收表面侧)延伸到焊盘341。此外，焊盘342被形成在第一半导体基板321的多层配线层331中。

在图40的构造中，类似于图37的情况，第一半导体基板321和第二半导体基板322彼此粘贴，使得第二半导体基板322的多层配线层332朝向第三半导体基板323侧(图中的下侧)。

此外，在图40的构造中，类似于图37的情况，设置有用于第一半导体基板321和第二半导体基板322之间的电气连接的触点351。触点351被构造为双触点。

在图40的构造中，不同于图37的情况，未设置用于第二半导体基板322和第三半导体基板323之间的电气连接的触点352。另一方面，设置有用于第二半导体基板322和第三半导体基板323之间的电气连接的触点381和382。

触点381和382中的各者是通过设置穿过第二半导体基板322延伸到第三半导体基板323的多层配线层333的通孔并将导体嵌埋在该通孔中而形成的。特别地，触点381和382中的各者被构造为仅通过设置一个通孔来连接第二半导体基板322的多层配线层332和第三半导体基板323的多层配线层333。

简而言之，触点381和382分别被构造为共享触点。

此外，在具有以上参照图37至图39描述的构造的固态摄像器件111中，共享触点可以用于第一半导体基板321和第二半导体基板322之间的电气连接或用于第二半导体基板322和第三半导体基板323之间的电气连接。

特别地，如图40所示，双触点351以及触点381和382可以用于固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122之间的电气连接。

<固态摄像元件的连接例的第五变形例>

在图41的构造中，类似于图37的情况，焊盘孔350被形成在第一半导体基板321中，使得焊盘孔350从第一半导体基板321的背面侧(光接收表面侧)延伸到焊盘341。此外，焊盘342被形成在第一半导体基板321的多层配线层331中。

此外，在图41的构造中，类似于图37的情况，第一半导体基板321和第二半导体基板322彼此粘贴，使得第二半导体基板322的多层配线层332朝向第三半导体基板323侧(图中的下侧)。

此外，在图41的构造中，设置有用于第一半导体基板321和第二半导体基板322之间的电气连接的触点391。触点391被构造为双触点。

此外，在图41的构造中，第二半导体基板322的多层配线层332中的金属配线332a和第三半导体基板323的多层配线层333中的金属配线333a彼此直接接合。此外，多层配线层332中的金属配线332b和多层配线层333中的金属配线333b彼此直接接合。因此，第二半导体基板322和第三半导体基板323彼此电气连接。

简而言之，在图41的构造的情况下，对于第二半导体基板322和第三半导体基板323之间的电气连接，不使用触点而是使用直接接合。因此，能够简化制造步骤并且能够减小基板上的面积。

特别地，如图41所示，对于固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122之间的电气连接，可以使用双触点391以及金属配线332a、333a和332b、333b。

<第六实施例的固态摄像元件的连接例的变形例>

在图42的构造中，不同于图41的情况，设置有用于第一半导体基板321和第二半导体基板322之间的电气连接的触点401和402。特别地，在图42的构造的情况下，触点401的图中左侧的下侧端部连接到触点402的图中的上侧端部，以将第一半导体基板321和第二半导体基板322彼此电气连接。需要注意，触点401被构造为双触点。

在图42的构造中，例如，如图43的触点391的形成，不需要设置从光接收表面延伸到多层配线层332的孔。因此，可以更简单地进行触点的形成。

图42中的其他部分的构造类似于图41的情况，因此省略其详细描述。

特别地，如图42所示，对于固态摄像元件120、存储电路121和逻辑电路122之间的电气连接，可以使用双触点401和402以及金属配线332a、333a和332b、333b。

<<11.散热结构>>

由于高图像质量和高帧频的固态摄像元件120易产生热量，因此需要散热措施。由于固态摄像元件120进行光学感测，所以待感测的表面会摄取光，因此，如图43的侧视截面图43A所示，在固态摄像元件120的前一级布置透镜431，并且存在空气空间432。

固态摄像元件120中产生的热量响应于材料的热导率而移动。由于空气的热导率约为硅的热导率的7000倍，因此几乎所有产生的热量都不会通过空气空间432散热，而是通过与固态摄像元件120接触的材料散热。因此，例如，在如图43的侧视截面图43A所示的这种构造中，由固态摄像元件120产生的热量如箭头标记所示地向氧化膜133和逻辑电路122以及支撑基板132移动并且散热。

如图43的侧视截面图43A所示，为了填补用于平坦化的高度，逻辑电路122(或存储电路121)在其周围覆盖有氧化膜133。

由于每个基板的氧化膜接合层135的厚度非常小，因此耐热性低。然而，与氧化膜接合层135的厚度相比，逻辑电路122(或存储电路121)的高度大，并且氧化膜133的热导率低于作为逻辑电路122(或存储电路121)的材料的硅的热导率。因此，逻辑电路122(或存储电路121)连接的区域和覆盖有氧化膜133的另一区域之间的热迁移率不同。

需要注意，在图43的侧视截面图43A中，箭头标记的大小表示热迁移率的大小，并且这表明随着箭头标记变大，热迁移率变高并且散热效率变高。特别地，在图43的侧视截面图43A中，表明由于逻辑电路122(或存储电路121)的热导率高于氧化膜133的热导率，因此逻辑电路122(或存储电路121)的散热效率较高。

因此，如图43的侧视截面图43B所示，可以在氧化膜133的没有形成逻辑电路122(或存储电路121)的区域中设置包含硅的虚设电路441，该虚设电路441类似于构成逻辑电路122(或存储电路121)的构件。由于构成虚设电路441的硅的热导率高于氧化膜133的热导率，因此，如箭头标记所示，能够比通过氧化膜133散热的情况更有效地进行散热。

如图43的侧视截面图43B所示，在设置虚设电路441的情况下，当WoW技术应用于制造时，如图44所示，在通过半导体工艺形成在晶圆104上的逻辑电路122之中，因电气检查而确定为良品的那些逻辑电路122被再配置在晶圆451上。

因此，在晶圆451上，虚设电路441预先在晶圆451上的逻辑电路122(或存储电路121)的周围被再配置，使得获得如图43的侧视截面图43A所示的这种布置。然后，在通过半导体工艺形成有固态摄像元件120的晶圆101被定位并堆叠在晶圆451上之后，进行单片化以完成固态摄像器件111。

<散热结构的第一变形例>

尽管前面的描述针对代替逻辑电路122或存储电路121周围的氧化膜133而布置虚设电路441的示例，但是对于虚设电路441，可以包括伪线，该伪线包括具有较高热导率的金属。

例如，如图45所示，虚设电路441还可以包括伪线441a。

特别地，在图45的情况下，由于虚设电路441中包括包含热导率高于硅的热导率的金属的伪线441a，因此能够以较高的效率散热。

<散热结构的第二变形例>

尽管前面的描述针对代替逻辑电路122或存储电路121周围的氧化膜133而设置包括伪线441a的虚设电路441的示例，但是也可以将高热导率材料构件粘贴到支撑基板132的背侧以提高散热效率。

图46示出了高热导率材料被粘贴到支撑基板132的背侧的固态摄像器件111的构造例。

特别地，如侧视截面图46A所示，包含高热导率材料的高热导率材料构件471被粘贴到支撑基板132的背侧(图中的下侧)。高热导率材料构件471例如是SiC、AlN、SIN、Cu、Al、C等。

在高热导率材料构件471被粘贴到支撑基板132的背侧的情况下，当WoW技术用于制造时，如立体图46B所示，包括高热导率材料构件471的晶圆481被堆叠在晶圆201下方，在通过半导体工艺形成在晶圆104上的逻辑电路122之中，因电气检查而被视为是良品的那些逻辑电路122被再配置在晶圆201上。

特别地，在这种情况下，包括晶圆101、晶圆201和晶圆481的三个晶圆从图中的上方起堆叠，其中，在晶圆101上通过半导体工艺形成有固态摄像元件120，在晶圆201上再配置有为良品的逻辑电路122，并且晶圆481包括高热导率材料构件471。

此外，如图46的侧视截面图46C所示，高热导率材料构件471可以形成在逻辑电路122周围的空间中并且可以嵌埋在氧化膜133中。

<散热结构的第三变形例>

尽管前面的描述针对将高热导率材料构件471粘贴到支撑基板132的背侧以提高散热效率的示例，但是还可以通过在高热导率材料构件471中设置用于使冷却水循环的水路来进一步设置水冷型的散热机构。

图47示出了形成有水冷型的散热机构以进一步提高散热效率的固态摄像器件111的构造例。

特别地，尽管如图47的侧视截面图47A所示，图47的固态摄像器件111具有与上文参照图46描述的固态摄像器件111的构造类似的基本构造，但是在高热导率材料构件471中还设置有用于冷却水的水路491。

通过使冷却水在水路491中循环，形成了水冷型的散热机构，这使得可以将固态摄像元件120产生的热量通过冷却水散热，并且可以更有效地散热。

在设置有水冷型的散热机构的情况下，如图47的立体图47B所示，以使水路491形成为相对于待堆叠的晶圆101和201的固态摄像元件120和逻辑电路122被定位的状态将待堆叠的晶圆101和201堆叠在晶圆481上。

<散热结构的第四变形例>

尽管如图48的左上部所示前面的描述针对形成有间隙的区域被存储电路121和逻辑电路122周围的氧化膜133填充的示例，但是填充氧化膜133需要大量时间，因此工艺成本增加。

因此，如图48的右上部所示，可以用包含有机材料的有机材料构件495代替氧化膜133来填充存储电路121和逻辑电路122的周边部分中的间隙，以形成散热结构。

然而，如果存储电路121和逻辑电路122的周边部分被有机材料构件495填充，则当氧化膜接合层135被形成在最上表面上时，氧化膜接合层135的平坦度会因热量的影响而受到损坏，或者会因嵌埋材料的线性膨胀系数的差异而产生翘曲或肿胀。因此，有时不能进行支撑基板132的粘贴。

因此，如图48的下部所示，优选地，以基于存储电路121、逻辑电路122和虚设电路441的形状使间隙最小化的方式形成布局。通过以使间隙最小化的方式进行布局，有机材料构件495的使用量成为最小必须量。因此，能够使在氧化膜接合层135被形成在最上表面上时的热量的影响和由嵌埋材料的线性膨胀系数的差异引起的翘曲或肿胀的影响最小化，并且能够实现支撑基板132的粘贴。

<<12.电子设备的应用例>>

上述的摄像元件能够应用于各种电子设备，例如，诸如数码照相机或数码摄像机之类的摄像装置、具有摄像功能的便携式电话机或具有摄像功能的其他设备。

图49是示出了作为应用本技术的电子设备的摄像装置的构造例的框图。

图49中所示的摄像装置501包括光学系统502、快门装置503、固态摄像元件504、驱动电路505、信号处理电路506、监视器507和存储器508，并且摄像装置501能够拍摄静止图像和运动图像。

光学系统502包括一个或多个透镜，并将来自被摄体的光(入射光)引入到固态摄像元件504，使得图像形成在固态摄像元件504的光接收表面上。

快门装置503被布置在光学系统502和固态摄像元件504之间，并且在驱动电路505的控制下，快门装置503控制对固态摄像元件504的光照射时段和遮光时段。

固态摄像元件504包括具有上文中描述的固态摄像元件的封装。固态摄像元件504响应于通过光学系统502和快门装置503而在固态摄像元件504的光接收表面上成像的光而在一段时间内累积信号电荷。在固态摄像元件504中累积的信号电荷根据从驱动电路505供应的驱动信号(时序信号)而被传输。

驱动电路505输出用于控制固态摄像元件504的传输操作和快门装置503的快门操作的驱动信号，以分别驱动固态摄像元件504和快门装置503。

信号处理电路506对从固态摄像元件504输出的信号电荷进行各种信号处理。通过信号处理电路506进行的信号处理而获得的图像(图像数据)被供应给监视器507并且在监视器507上显示，或者被供应给存储器508并且存储(记录)到存储器508中。

此外，在以这种方式构造的摄像装置501中，通过将上文中描述的固态摄像器件111应用于光学系统502和固态摄像元件504，能够提高良品率并且能够降低制造所需的成本。

<<13.摄像元件的使用例>>

图50是示出了使用上文中描述的固态摄像器件111的使用例的图。

上述的摄像元件能够用于例如如下所述的使用可见光、红外线、紫外线或X射线等的各种情况。

·用于拍摄鉴赏用的图像的设备，诸如数码照相机和具有相机功能的便携式设备等

·用于交通的设备，诸如：为了诸如自动停车之类的安全驾驶和识别驾驶员的状态等而拍摄汽车的前方、后方、四周和内部等的汽车传感器；用于监视行驶的车辆或道路的监视相机；以及进行车辆之间的距离测量的测距传感器等

·用于诸如电视、冰箱和空调等家用电器以便对用户的手势进行摄像，从而根据该手势进行设备操作的设备

·用于医疗用途或保健用途的设备，诸如内窥镜和通过红外线的光接收来进行血管造影的设备等

·用于安全用途的设备，诸如用于安全应用的监视相机和用于人员身份验证的相机等

·用于美容的设备，诸如用于对皮肤进行摄像的皮肤测量仪和用于对头皮进行摄像的显微镜等

·用于运动用途的设备，诸如用于运动应用的运动相机和可穿戴式相机等

·用于农业用途的设备，诸如用于监视田地、农产品的状态的相机等

<<14.内窥镜手术系统的应用例>>

根据本发明的技术(本技术)能够应用于各种产品。例如，根据本发明的技术可以应用于内窥镜手术系统。

图51是示出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的图。

在图51中，图示了外科医生(医师)11131正在使用内窥镜手术系统11000对病床11133上的患者11132进行手术的状态。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之类的其他手术工具11110、支撑内窥镜11100的支撑臂装置11120、以及安装有用于内窥镜手术的各种装置的推车11200。

内窥镜11100包括：镜筒11101，其具有要插入到患者11132的体腔中的从其远端起预定长度的区域；以及摄像头11102，其连接至镜筒11101的近端。在所示的示例中，示出的内窥镜11100包括具有硬型镜筒11101的刚性内窥镜。然而，内窥镜11100可以另外包括具有柔型镜筒11101的柔性内窥镜。

镜筒11101在其远端处具有开口，在该开口中安装有物镜。光源装置11203连接至内窥镜11100，使得光源装置11203产生的光通过在镜筒11101的内部延伸的光导件被引入到镜筒11101的远端，并且该光通过物镜朝向患者11132的体腔中的观察目标照射。需要注意，内窥镜11100可以是前视内窥镜，或者可以是斜视内窥镜或侧视内窥镜。

光学系统和摄像元件被设置在摄像头11102的内部，使得来自观察目标的反射光(观察光)通过光学系统被会聚在摄像元件上。观察光被摄像元件光电转换以产生与观察光对应的电信号，即，与观察图像对应的图像信号。该图像信号作为RAW数据被传输到CCU11201。

CCU 11201包括中央处理单元(CPU)或图形处理单元(GPU)等，并且整体地控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外，CCU 11201从摄像头11102接收图像信号，并且对该图像信号进行各种图像处理以显示基于图像信号的图像，这种图像处理例如为显影处理(去马赛克处理)。

在CCU 11201的控制下，显示装置11202在其上显示基于已经被CCU 11201进行图像处理的图像信号的图像。

光源装置11203例如包括诸如发光二极管(LED)之类的光源，并且在对手术区域进行摄像时向内窥镜11100供应照射光。

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进行输入到内窥镜手术系统11000的各种信息或指令的输入。例如，用户可以输入指令等以改变内窥镜11100的摄像条件(照射光的类型、放大倍率或焦距等)。

治疗工具控制装置11205控制用于组织的烧灼或切开、血管的闭合等的能量装置11112的驱动。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的视野并确保外科医生的工作空间。记录器11207是能够记录与手术有关的各种信息的装置。打印机11208是能够以诸如文本、图像或图表之类的各种形式打印与手术有关的各种信息的装置。

需要注意，在对手术区域进行摄像时向内窥镜11100供应照射光的光源装置11203可以包括白色光源，该白色光源包括例如LED、激光光源或两者的组合。在白色光源包括红色、绿色和蓝色(RGB)激光光源的组合的情况下，由于能够针对各种颜色(各种波长)高精度地控制输出强度和输出时序，因此光源装置11203能够进行拍摄图像的白平衡调节。此外，在这种情况下，如果将来自相应的RGB激光光源的激光束以时分的方式照射在观察目标上，并且以与照射时序同步的方式控制摄像头11102的摄像元件的驱动，那么也能够以时分的方式对分别与R、G和B颜色对应的图像进行摄像。根据该方法，即使没有为摄像元件提供滤色器，也能够获得彩色图像。

此外，可以控制光源装置11203，使得针对每个预定时间来改变待输出的光的强度。通过以与光的强度变化的时序同步的方式控制摄像头11102的摄像元件的驱动以便以时分的方式获取图像，并且合成图像，能够创建高动态范围的图像，该高动态范围的图像没有曝光不足的遮挡阴影和曝光过度的高光。

此外，光源装置11203可以被构造为供应为特殊光观察准备的预定波段的光。在特殊光观察中，例如，利用人体组织中光的吸收的波长依赖性来照射与普通观察时的照射光(即白色光)相比的窄带的光，能够执行对诸如粘膜的表层部分的血管等的预定组织以高对比度摄像的窄带观察(窄带摄像)。可替代地，在特殊光观察中，可以进行从照射激发光而产生的荧光中获得图像的荧光观察。在荧光观察中，可以通过将激发光照射到身体组织上来进行来自身体组织的荧光的观察(自发荧光观察)或者可以通过将诸如吲哚菁绿(ICG)之类的试剂局部地注入到人体组织中并在该人体组织上照射与该试剂的荧光波长对应的激发光来获得荧光图像。光源装置11203能够被构造为供应适合于如上所述的特殊光观察的这种窄带光和/或激发光。

图52是示出了图51中所示的摄像头11102和CCU 11201的功能构造例的框图。

摄像头11102包括透镜单元11401、摄像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像头控制单元11405。CCU 11201包括通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。摄像头11102和CCU 11201通过传输电缆11400连接以进行彼此通信。

透镜单元11401是光学系统，其设置在与镜筒11101的连接位置处。从镜筒11101的远端获取的观察光被引导至摄像头11102，并被引入到透镜单元11401中。透镜单元11401包括多个透镜的组合，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)或多个(多板型)。在摄像单元11402被构造为多板型的摄像单元的情况下，例如，摄像元件产生与相应的R、G和B对应的图像信号，并且可以对图像信号进行合成以获得彩色图像。摄像单元11402还可以被构造为具有一对摄像元件，以分别获取为三维(3D)显示准备的左眼用图像信号和右眼用图像信号。如果进行3D显示，则外科医生11131能够更准确地理解手术区域中的生物体组织的深度。需要注意，在摄像单元11402被构造为立体型的摄像单元的情况下，对应于各个摄像元件来设置多个透镜单元11401的系统。

此外，摄像单元11402可以不必设置在摄像头上。例如，摄像单元11402可以在镜筒11101的内部设置在物镜正后方。

驱动单元11403包括致动器，并且在摄像头控制单元11405的控制下，驱动单元11403使透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜沿着光轴移动预定距离。因此，能够适当地调节摄像单元11402拍摄的图像的放大倍率和焦点。

通信单元11404包括往来于CCU 11201传输并接收各种信息的通信装置。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RAW数据传输到CCU11201。

此外，通信单元11404从CCU 11201接收用于控制摄像头11102的驱动的控制信号，并且通信单元11404将该控制信号供应给摄像头控制单元11405。控制信号包括与摄像条件有关的信息，例如指定拍摄图像的帧频的信息、指定摄像时的曝光值的信息和/或指定拍摄图像的放大倍率和焦点的信息。

需要注意，诸如帧频、曝光值、放大倍率或焦点之类的摄像条件可以由用户指定，或者可以由CCU 11201的控制单元11413基于获取的图像信号而自动设定。在后一种情况下，内窥镜11100搭载有自动曝光(AE：Auto Exposure)功能、自动聚焦(AF：Auto Focus)功能和自动白平衡(AWB：Auto White Balance)功能。

摄像头控制单元11405基于通过通信单元11404接收自CCU 11201的控制信号来控制摄像头11102的驱动。

通信单元11411包括往来于摄像头11102传输并接收各种信息的通信装置。通信单元11411通过传输电缆11400接收从摄像头11102传输过来的图像信号。

此外，通信单元11411将用于控制摄像头11102的驱动的控制信号传输到摄像头11102。图像信号和控制信号能够通过电通信或光通信等被传输。

图像处理单元11412对从摄像头11102传输过来的RAW数据形式的图像信号进行各种图像处理。

控制单元11413执行与通过内窥镜11100对手术区域等进行摄像和通过对手术区域等进行摄像而获得的拍摄图像进行显示有关的各种控制。例如，控制单元11413产生用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。

此外，控制单元11413基于已经被图像处理单元11412执行图像处理的图像信号来控制显示装置11202，以显示拍摄了手术区域等的拍摄图像。于是，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所包括的物体的边缘的形状和颜色等来识别诸如钳子之类的手术工具、特定的生物体区域、出血和使用能量装置11112时的薄雾等。当控制单元11413控制显示装置11202显示拍摄图像时，控制单元11413可以使用识别结果使各种手术支持信息以与手术区域的图像重叠的方式显示。在以重叠方式显示手术支持信息并且将手术支持信息提供给外科医生11131的情况下，能够减轻外科医生11131的负担，并且外科医生11131能够确定地进行手术。

将摄像头11102和CCU 11201彼此连接的传输电缆11400是为电信号的通信准备的电信号电缆、为光通信准备的光纤或为电通信和光通信两者准备的复合电缆。

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进行摄像头11102和CCU 11201之间的通信。

已经描述了能够应用根据本发明的技术的内窥镜手术系统的示例。根据本发明的技术能够应用于上文中描述的部件之中的内窥镜11100和摄像头11102(的摄像单元11402)等。特别地，本发明的固态摄像器件111能够应用于摄像单元11402。通过将本发明的技术应用于内窥镜11100或摄像头11102(的摄像单元11402)等，可以提高良品率并且可以降低制造所需的成本。

需要注意，尽管已经以内窥镜手术系统为例进行了描述，但是根据本发明的技术还可以应用于例如显微手术系统等。

<<15.移动体的应用例>>

根据本发明的技术(本技术)能够应用于各种产品。例如，根据本发明的技术可以被实现为搭载在任何类型的移动体中的装置，所述移动体例如是汽车、电动汽车、混合动力电动汽车、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、船舶和机器人等。

图53是示出了作为能够应用根据本发明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53所示的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和集成控制单元12050。此外，将微型计算机12051、声音/图像输出部12052和车载网络接口(I/F)12053图示为集成控制单元12050的功能构造。

驱动系统控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动系统有关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010起到以下装置的控制装置的作用：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；用于将驱动力传递至车轮的驱动力传递机构；用于调节车辆转向角的转向机构；和用于产生车辆制动力的制动装置等。

车身系统控制单元12020根据各种程序控制设置到车体上的各种装置的操作。例如，车身系统控制单元12020起到无钥匙进入系统、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，从替代钥匙的移动装置传输的无线电波或各种开关的信号能够输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些输入的无线电波或信号，并且控制车辆的门锁装置、电动窗装置或灯等。

车外信息检测单元12030检测包括车辆控制系统12000的车辆的外部信息。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对车辆外部的图像进行摄像并且接收拍摄图像。基于接收到的图像，车外信息检测单元12030可以执行对诸如人、车辆、障碍物、标识或路面上的文字等进行检测的处理，或者执行对与上述物体之间的距离进行检测的处理。

摄像部12031是光学传感器，其接收光并且输出与接收到的光的光量对应的电信号。摄像部12031能够将电信号作为图像输出，或者能够将电信号作为有关测距的信息输出。此外，摄像部12031接收到的光可以是可见光，或者可以是诸如红外线等的不可见光。

车内信息检测单元12040检测车辆的内部信息。车内信息检测单元12040例如与用于检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测部12041连接。驾驶员状态检测部12041例如包括对驾驶员进行摄像的相机。基于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专注程度，或者可以判断驾驶员是否正在打瞌睡。

微型计算机12051能够基于车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的车内外的信息来计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并且微型计算机12051将控制命令输出到驱动系统控制单元12010。例如，微型计算机12051能够进行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS：Advanced Driver Assistance System)的功能的协同控制，该功能包括车辆的碰撞规避或冲击缓和、基于车间距离的跟车驾驶、车辆速度维持驾驶、车辆碰撞警告或车辆偏离车道警告等。

此外，基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的车内外的信息，微型计算机12051能够通过控制驱动力产生装置、转向机构或制动装置等来执行旨在不依赖于驾驶员的操作而使车辆自主行驶的自动驾驶等的协同控制。

此外，微型计算机12051能够基于由车外信息检测单元12030获得的车辆的外部信息而将控制命令输出到车身系统控制单元12020。例如，根据例如由车外信息检测单元12030检测到的前行车辆或对向车辆的位置，微型计算机12051可以进行旨在通过控制车头灯使其从远光变为近光来防止眩光的协同控制。

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，该输出装置能够将信息以视觉或听觉的方式通知车辆的乘员或车辆的外部。在图53的示例中，将音频扬声器12061、显示部12062和仪表板12063图示为输出装置。显示部12062例如可以包括车载显示器和平视显示器中的至少一者。

图54是示出了摄像部12031的安装位置的示例的图。

在图54中，摄像部12031包括摄像部12101、12102、12103、12104和12105。

摄像部12101、12102、12103、12104和12105例如设置在车辆12100的前鼻、侧视镜、后保险杠和后门的位置处以及车内挡风玻璃的上部的位置处。设置到前鼻的摄像部12101和设置到车内挡风玻璃的上部的摄像部12105主要获得车辆12100前方的图像。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后方的图像。设置到车内挡风玻璃的上部的摄像部12105主要用于检测前行车辆、行人、障碍物、交通信号灯、交通标志或车道等。

顺便提及，图54示出了摄像部12101至12104的摄影范围的示例。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，可以通过将摄像部12101至12104摄像的图像数据进行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，或者可以是具有用于相位差检测的像素的摄像元件。

例如，微型计算机12051能够基于从摄像部12101至12104获得的距离信息来确定与摄像范围12111至12114内的各个三维物体之间的距离以及该距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，并由此提取如下的最近的三维物体作为前行车辆：该三维物体特别地存在于车辆12100的行驶路径上并且以预定速度(例如，等于或大于0km/h)在与车辆12100大致相同的方向上行驶。此外，微型计算机12051能够预先设定在前行车辆前方要保持的跟随距离，并且进行自动制动控制(包括跟随停止控制)或自动加速控制(包括跟随开始控制)等。因此，可以进行旨在不依赖于驾驶员的操作而使车辆自主行驶的自动驾驶等的协同控制。

例如，微型计算机12051能够基于从摄像部12101至12104获得的距离信息将三维物体的三维物体数据分类为两轮车、普通车辆、大型车辆、行人、电线杆和其他三维物体的三维物体数据，提取分类后的三维物体数据，并使用提取的三维物体数据来自动规避障碍物。例如，微型计算机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以及车辆12100的驾驶员难以视觉识别的障碍物。然后，微型计算机12051确定用于指示与各个障碍物发生碰撞危险的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值并且因此存在碰撞可能性的情况下，微型计算机12051经由音频扬声器12061或显示部12062向驾驶员输出警告，并且经由驱动系统控制单元12010进行强制减速或规避转向。微型计算机12051由此能够辅助驾驶以规避碰撞。

摄像部12101至12104中的至少一者可以是用于检测红外线的红外相机。微型计算机12051能够例如通过判断摄像部12101至12104的拍摄图像中是否存在行人来识别行人。例如，通过如下的过程进行行人的这种识别：对作为红外相机的摄像部12101至12104的拍摄图像中的特征点进行提取的过程；以及通过对表示物体轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理来判断是否是行人的过程。当微型计算机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，使得用于强调的矩形轮廓线以叠加在识别出的行人上的方式被显示。声音/图像输出部12052还可以控制显示部12062，使得表示行人的图标等在期望的位置处被显示。

已经描述了能够应用根据本发明的技术的车辆控制系统的示例。根据本发明的技术能够应用于例如上述部件之中的摄像部12031。特别地，本发明的固态摄像器件111能够应用于摄像部12031。通过将根据本发明的技术应用于摄像部12031，可以提高良品率并且可以降低制造所需的成本。

根据本发明的技术能够应用于如上所述的这种固态摄像器件。

需要注意，本发明能够具有如下所述的这种构造。

<1>一种背面照射型固态摄像器件，其包括：

第一半导体元件，所述第一半导体元件包括被构造为以像素为单位产生像素信号的摄像元件；

第二半导体元件，在所述第二半导体元件中，通过嵌埋构件嵌埋所述像素信号的信号处理所需的信号处理电路；以及

配线，所述配线将所述第一半导体元件和所述第二半导体元件电气连接，

所述第一半导体元件和所述第二半导体元件通过氧化膜接合而堆叠。

<2>根据<1>所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述第一半导体元件大于所述第二半导体元件。

<3>根据<1>所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述第一半导体元件小于所述第二半导体元件。

<4>根据<1>至<3>中任一项所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述信号处理电路包括第一信号处理电路和第二信号处理电路，并且

在所述第二半导体元件中，所述第一信号处理电路和所述第二信号处理电路在水平方向上并列地布置，并且通过所述嵌埋构件嵌埋。

<5>根据<1>至<4>中任一项所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述信号处理电路包括第一信号处理电路和第二信号处理电路，

所述配线包括第一配线和第二配线，

在所述第二半导体元件中，通过所述嵌埋构件嵌埋所述第一信号处理电路，

所述固态摄像器件包括第三半导体元件，在所述第三半导体元件中，通过所述嵌埋构件嵌埋所述第二信号处理电路，

所述第一配线将所述第一半导体元件和所述第二半导体元件彼此电气连接，

所述第二配线将所述第二半导体元件和所述第三半导体元件彼此电气连接，并且

所述第二半导体元件和所述第三半导体元件通过氧化膜接合而堆叠。

<6>根据<1>至<5>中任一项所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述配线通过CuCu接合而接合。

<7>根据<1>至<5>中任一项所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述配线经由通孔电气连接。

<8>根据<7>所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述配线经由从所述摄像元件的摄像表面侧形成的通孔电气连接。

<9>根据<7>所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述配线经由从所述摄像元件的摄像表面的相反侧的表面形成的通孔电气连接。

<10>根据<1>至<9>中任一项所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述嵌埋构件包括氧化膜。

<11>根据<1>至<9>中任一项所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述嵌埋构件包含有机材料。

<12>根据<11>所述的背面照射型固态摄像器件，其中

在所述第二半导体元件中，以使所述信号处理电路之间的间隙最小化的方式布局所述信号处理电路，并且所述信号处理电路被包含所述有机材料的所述嵌埋构件嵌埋。

<13>根据<1>至<12>中任一项所述的背面照射型固态摄像器件，其中

在所述第二半导体元件中，除了所述信号处理电路以外，通过所述嵌埋构件还嵌埋有虚设电路，所述虚设电路由半导体元件构成并且包括伪线。

<14>根据<1>至<13>中任一项所述的背面照射型固态摄像器件，其中

在所述第二半导体元件的与堆叠有所述第一半导体元件的表面相反的表面上，堆叠有散热构件，所述散热构件包括热导率高于预定热导率的构件并且用于散热。

<15>根据<14>所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述散热构件包含SiC、AlN、SIN、Cu、Al或C。

<16>根据<14>所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述散热构件包括用于使冷却水循环的水路。

<17>根据<1>至<16>中任一项所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述信号处理电路包括逻辑电路、存储电路、电源电路、图像信号压缩电路、时钟电路和光学通信转换电路。

<18>根据<1>至<17>中任一项所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述信号处理电路通过所述嵌埋构件嵌埋在所述第一半导体元件中。

<19>根据<18>所述的背面照射型固态摄像器件，其中

在所述信号处理电路在其一部分处以定位状态与所述第一半导体元件接触并且从接触部位的周边部位开始逐渐接合至所述第一半导体元件之后，所述信号处理电路分别通过所述嵌埋构件嵌埋。

<20>根据<19>所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述其一部分包括所述信号处理电路的端边和端点。

<21>根据<19>所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述信号处理电路小于所述第一半导体元件。

<22>根据<1>至<17>中任一项所述的背面照射型固态摄像器件，其中

在所述信号处理电路在其一部分处以定位状态与所述第二半导体元件接触并且从接触部位的周边部位开始逐渐接合至所述第二半导体元件之后，所述信号处理电路分别通过所述嵌埋构件嵌埋。

<23>根据<22>所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述其一部分包括所述信号处理电路的端边和端点。

<24>一种背面照射型固态摄像器件的制造方法，所述背面照射型固态摄像器件包括：

所述第一半导体元件和所述第二半导体元件通过氧化膜接合而堆叠，其中

以使所述第一半导体元件和所述第二半导体元件之间的所述配线电气连接的方式，通过氧化膜接合堆叠第一晶圆和第二晶圆，然后进行单片化，

所述第一晶圆包括通过半导体工艺形成的所述摄像元件，并且

在所述第二晶圆中，再配置通过半导体工艺形成的所述信号处理电路之中的通过电气检查被确认为良品的所述信号处理电路，并且通过所述嵌埋构件嵌埋所述信号处理电路。

<25>一种摄像装置，其包括背面照射型固态摄像器件，所述背面照射型固态摄像器件包括：

<26>一种电子设备，其包括背面照射型固态摄像器件，所述背面照射型固态摄像器件包括：

附图标记列表

101至104晶圆

111 固态摄像器件

120 固态摄像元件

120a 端子

121 存储电路

121a、121a-1、121a-2端子

122 逻辑电路

122a 端子

131 片上透镜和片上滤色器

132 支撑基板

133 氧化膜

134、134-1、134-2、134A至134H配线

135 氧化膜接合层

151 再配置基板

152 粘合剂

161、171支撑基板

321 第一半导体基板

322 第二半导体基板

323 第三半导体基板

331至333多层配线层

351、352、361、362、372、381、382、391、401、402触点

441 虚设电路

441a 伪线

471 高热导率材料构件

491 水路

495 有机材料构件

Claims

1.一种背面照射型固态摄像器件，其包括：

2.根据权利要求1所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述第一半导体元件大于所述第二半导体元件。

3.根据权利要求1所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述第一半导体元件小于所述第二半导体元件。

4.根据权利要求1所述的背面照射型固态摄像器件，其中

5.根据权利要求1所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述配线包括第一配线和第二配线，

6.根据权利要求1所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述配线通过CuCu接合而接合。

7.根据权利要求1所述的背面照射型固态摄像器件，其中

所述配线经由通孔电气连接。

8.一种背面照射型固态摄像器件的制造方法，所述背面照射型固态摄像器件为根据权利要求1-7中任一项所述的背面照射型固态摄像器件，其中

9.一种摄像装置，其包括根据权利要求1-7中任一项所述的背面照射型固态摄像器件。

10.一种电子设备，其包括根据权利要求1-7中任一项所述的背面照射型固态摄像器件。