特許ウォッチ

公開番号2024132859
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-01
出願番号2023212823
出願日2023-12-18
発明の名称光電変換装置、光電変換システム、および移動体
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01L 27/146 20060101AFI20240920BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】積層型の光電変換装置において、貼り合わせ時の不良を改善する。
【解決手段】第一基板と、第二基板と、をそれぞれの基板に設けられた接合電極が重なり合うように接合した積層型の光電変換装置において、第一基板に設けられた第一シリコン窒化膜と、第二基板に設けられた前記第二シリコン窒化膜とで圧縮応力が異なる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第一基板と、第二基板と、を備え、
前記第一基板と前記第二基板との間に第一配線構造、第一シリコン窒化膜、第一絶縁層、および第一接合電極が設けられ、
前記第一接合電極の底部と、前記第一配線構造が有する配線層のうち前記第一接合電極の底部と最も近接した配線層と、が第一接合ビアにより電気的に接続され、
前記第一接合電極と前記第二基板との間に第二配線構造、第二シリコン窒化膜、第二絶縁層、および第二接合電極が設けられ、
前記第二接合電極の底部と、前記第二配線構造が有する配線層のうち前記第二接合電極の底部と最も近接した配線層と、が第二接合ビアにより電気的に接続され、
前記第一接合電極と、前記第二接合電極とが接合され、前記接合された面において、前記第一絶縁層と前記第二絶縁層とが接合され、
前記第一配線構造と前記接合された面との間に前記第一シリコン窒化膜が設けられ、前記第二配線構造と前記接合された面との間に前記第二シリコン窒化膜が設けられ、前記第一シリコン窒化膜と前記第二シリコン窒化膜とで圧縮応力が異なること
を特徴とする光電変換装置。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記第一配線構造と前記第一シリコン窒化膜との間に第一シリコン酸化膜が設けられ、
前記第一シリコン窒化膜と前記接合された面との間に前記第一絶縁層として第二シリコン酸化膜が設けられ、
前記第二シリコン窒化膜と前記第二配線構造との間に第三シリコン酸化膜が設けられ、
前記接合された面と前記第二シリコン窒化膜との間に前記第二絶縁層として第四シリコン酸化膜が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記第二接合電極の少なくとも一部は、前記第三シリコン酸化膜の内部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記第二接合電極の少なくとも一部は、前記第二シリコン窒化膜の内部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項５】
前記第二基板の前記第一基板を有する側の面から前記第二シリコン窒化膜の前記第二基板を有する側の面までの距離より、前記第二基板の前記第一基板を有する側の面から前記第二接合電極の底部までの距離が長いことを特徴とする請求項４に記載の光電変換装置。
【請求項６】
前記第二接合電極の底面から前記第二シリコン窒化膜の前記第二基板を有する側の面までの距離は、５０ｎｍ以上かつ６００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の光電変換装置。
【請求項７】
前記第二接合電極の底面から前記第二シリコン窒化膜の前記第二基板を有する側の面までの距離は、９０ｎｍ以上かつ６００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記第二接合電極の底部から前記接合された面までの間に前記第二シリコン窒化膜が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記第二シリコン窒化膜は、前記第一シリコン窒化膜よりも膜厚が厚いことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
前記第二シリコン窒化膜は、前記第一シリコン窒化膜よりも高い圧縮応力を有することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光電変換装置、光電変換システム、および移動体に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
積層型光電変換装置は、受光素子が形成されたフォトダイオード基板と、信号処理回路が形成された回路基板と、を別々に作成し、それらを貼り合わせることで製造される。積層型光電変換装置においては、特許文献１のように、各基板の接合界面にＣｕ接続端子を形成し、各接続端子が重なり合うように貼り合わせを行うことで基板間を電気的に接続するＣｕ－Ｃｕ接続型が知られている。
【０００３】
光電変換装置の高機能化に伴い、基板上に形成される配線の層数が増大する傾向にあるが、その影響で、基板に生じる反りが大きくなる。基板の反りが大きい場合、貼り合わせ時にボイドやアライメントずれ等の不良が発生し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－３３７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
積層型光電変換装置において、貼り合わせ時の不良を抑制するためには、Ｃｕ－Ｃｕ接続によって接合される複数の基板の少なくとも一方の反りが小さいことが好ましいが、特許文献１では反りを低減する構成の検討が為されていない。本開示では、Ｃｕ－Ｃｕ接続型の光電変換装置における、各基板の少なくとも一方の反りを低減することが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一つの側面は、第一基板と、第二基板と、を備え、前記第一基板と前記第二基板との間に第一配線層、第一シリコン窒化膜、第一絶縁層、および第一接合電極が設けられ、前記第一接合電極の底部と前記第一配線層とが第一接合ビアにより電気的に接続され、前記第一接合電極と前記第二基板との間に第二配線層、第二シリコン窒化膜、第二絶縁層、および第二接合電極が設けられ、前記第二接合電極の底部と前記第二配線層とが第二接合ビアにより電気的に接続され、前記第一接合電極と、前記第二接合電極とが接合され、前記接合された面において、前記第一絶縁層と前記第二絶縁層とが接合され、前記第一配線層と前記接合された面との間に前記第一シリコン窒化膜が設けられ、前記第二配線層と前記接合された面との間に前記第二シリコン窒化膜が設けられ、前記第一シリコン窒化膜と前記第二シリコン窒化膜とで圧縮応力が異なることを特徴とする光電変換装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、Ｃｕ－Ｃｕ接続型によって接合された複数の基板の少なくとも一方の反りを低減した光電変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る光電変換装置を説明する模式図である。
第１実施形態に係る光電変換装置を説明する模式図である。
第１実施形態に係る光電変換装置を説明する模式図である。
第１実施形態に係る光電変換装置の製造方法を説明する模式図である。
第１実施形態に係る光電変換装置の製造方法を説明する模式図である。
第１実施形態に係る光電変換装置の製造方法を説明する表である。
第１実施形態に係る光電変換装置の製造方法を説明する模式図である。
第２実施形態に係る光電変換装置を説明する模式図である。
第３実施形態に係る機器の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本開示を実施するための形態を説明する。なお、以下の説明および図面において、複数の図面に渡って共通の構成の場合には、共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明して、共通の符号を有する構成に関しては、適宜説明を省略する。
【００１０】
なお、以下に述べる各実施形態では、光電変換装置の一例として、撮像装置を中心に説明する。ただし、各実施形態は、撮像装置に限られるものではなく、光電変換装置の他の例にも適用可能である。例えば、測距装置（焦点検出やＴＯＦ（ＴｉｍｅＯｆＦｌｉｇｈｔ）を用いた距離測定等の装置）、測光装置（入射光量の測定等の装置）などがある。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許