索尼图像传感器三层堆叠威廉希尔官方网站 揭秘详解

索尼的此项专利，可以充分地利用焊盘孔下层的区域，与传统的三层堆叠结构的固体摄像元件相比，能够增大基板的利用效率。此外，在第二半导体基板或第三半导体基板内，置有构成测量端子的金属元件，并且第一半导体基板是在执行预定测量之后才被堆叠的，因此可以极大地降低测量时间。

提到摄像，想必大家都会想到全球相机销量最高的品牌之一——索尼，当然索尼相机的不断发展肯定少不了其图像传感器威廉希尔官方网站 的革新。

近年来，固体摄像装置（比如CMOS图像传感器等）已经广泛用于数码相机、数码摄影机等。虽然三层堆叠结构是当前较为前沿的图像传感器的结构，但它也存在一些问题。比如在使深的焊盘开口的过程中会出现抗蚀剂增厚，以及在干式蚀刻之后会使抗蚀剂固化等弊端。而且，在第二层或其以下层中的焊盘开口区域中，不能设置布线或电路元件，否则会产生许多死区。另外，针对现有结构，执行测量作业时，也会导致缺陷率增大以及测量时间增加等问题。

为此，索尼申请了一项名为“固体摄像装置、固体摄像装置制造方法和电子设备”的发明专利（申请号：201580019325 .7），申请人为索尼公司。

图1 三层堆叠结构的固体摄像元件中的连接构造图

图1是此发明提出的三层堆叠结构的固体摄像元件连接构造图，从图中可以看到，固体摄像元件500由第一层基板501、第二层基板502和第三层基板503彼此堆叠而得到的三层堆叠结构构成。其中，在三层结构之间依次设有传感器电路、逻辑电路以及存储器电路。

在第一层基板501中，布线层512和平坦化膜513分别堆叠在硅基板511的表面侧和背面侧上。而且焊盘孔515从背面侧穿过第一层基板501并在布线层512中的形成铝焊盘514。

接下来是第二层基板502，布线层522堆叠在硅基板521的背面侧上，同时布线层523堆叠在硅基板521的表面侧上。在第二层基板502中，布线层522和523分别形成具有背面侧的铝焊盘524以及表面侧的铝焊盘525。由于该层基板位于三层堆叠结构之间，所以其接触部526可以用来连接第一层基板501和第三层基板503。除此之外，第二层基板502中还有背面侧的铝焊盘524、表面侧的铝焊盘525、以及接触部527，这些接触部可以连接用于构成第二层基板502中的逻辑电路的晶体管。

最后就是第三层基板503，其构造使得布线层532堆叠在硅基板531的表面侧上，布线层533堆叠在布线层532上。除此之外，布线层533形成了铝焊盘534，布线层532中还包含连接第三层基板503中的存储器电路的连接导体535。

从整体来看，第一、二层基板和第二、三层基板间分别通过接合表面291以及292贴合，从而构成固体摄像元件500。

索尼的此项专利，可以充分地利用焊盘孔下层的区域，在与传统的三层堆叠结构的固体摄像元件相比时，能够增大基板的利用效率。此外，在第二半导体基板或第三半导体基板内，置有构成测量端子的金属元件，并且第一半导体基板是在执行预定测量之后才被堆叠的，因此可以极大地降低测量时间。

在智能手机能够使用的CMOS体积上，索尼三层堆叠结构已经将画质提升到了结构、体积限制下能够达到的极致，那么后续索尼在图像传感器上还会有哪些大动作呢？让我们拭目以待。