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公開番号2025015650
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2024198920,2023103937
出願日2024-11-14,2016-12-28
発明の名称撮像装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H10F 39/18 20250101AFI20250123BHJP()
要約【課題】3次元的に集積化した撮像装置を提供する。
【解決手段】シリコンを活性層または活性領域とするトランジスタを含む第1の構造物と
、酸化物半導体を活性層とするトランジスタを含む第2の構造物と、をそれぞれ作製した
のち、第1の構造物および第2の構造物を貼り合わせることによって、それぞれが有する
金属層を接合して3次元的に集積化した撮像装置を構成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の層と、第２の層と、第３の層と、を有する撮像装置であって、前記第２の層は、前記第１の層と、前記第３の層との間に設けられ、前記第１の層は、光電変換素子を有し、前記第２の層は、酸化物半導体を活性層とする第１のトランジスタ、第１の絶縁層、および第１の金属層を有し、前記第３の層は、シリコンを活性層または活性領域とする第２のトランジスタ、第２の絶縁層、および第２の金属層を有し、前記第１の金属層および前記第２の金属層は、主成分が同一の金属元素であり、前記第１の金属層は、前記第１の絶縁層に埋設された領域を有し、前記第２の金属層は、前記第２の絶縁層に埋設された領域を有し、前記第１の金属層は、前記第２の金属層と接合された領域を有し、前記第１の絶縁層は、前記第２の絶縁層と接合された領域を有し、前記第１のトランジスタおよび前記第２のトランジスタは、互いにゲート電極の上面が向かい合うように配置され、前記光電変換素子は、前記第１のトランジスタと電気的に接続され、前記第１のトランジスタは、前記第１の金属層と電気的に接続され、前記第２のトランジスタは、前記第２の金属層と電気的に接続されている、撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の
一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明
の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・
オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明
の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装
置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、それらの動作方法、または、それらの製造方法、を
一例として挙げることができる。
【０００３】
なお、本明細書等において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置
全般を指す。トランジスタ、半導体回路は半導体装置の一態様である。また、記憶装置、
表示装置、撮像装置、電子機器は、半導体装置を有する場合がある。
【背景技術】
【０００４】
トランジスタに適用可能な半導体材料として酸化物半導体が注目されている。例えば、酸
化物半導体として酸化亜鉛、またはＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ系酸化物半導体を用いてトランジス
タを作製する技術が開示されている（特許文献１および特許文献２参照）。
【０００５】
また、酸化物半導体を有するトランジスタを画素回路の一部に用いる構成の撮像装置が特
許文献３に開示されている。
【０００６】
また、シリコンを有するトランジスタ、酸化物半導体を有するトランジスタ、および結晶
性シリコン層を有するフォトダイオードを積層する構成の撮像装置が特許文献４に開示さ
れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００７－１２３８６１号公報
特開２００７－９６０５５号公報
特開２０１１－１１９７１１号公報
特開２０１３－２４３３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
半導体集積回路では、高密度化、高容量化が進む一方で小型化の要求があり、２次元的な
集積化から３次元的な集積化への移行が進んでいる。
【０００９】
３次元的な集積化では作製工程が複雑になることがあるが、各層の材料および設計ルール
などの自由度が高まることから、２次元的な集積化では作製が困難な高機能の半導体集積
回路を作製することができる。
【００１０】
したがって、本発明の一態様では、３次元的な集積化した撮像装置を提供することを目的
の一つとする。画素を分割駆動することができる撮像装置を提供することを目的の一つと
する。小型化が可能な撮像装置を提供することを目的の一つとする。または、ノイズの少
ない画像を撮像することができる撮像装置を提供することを目的の一つとする。または、
高速動作に適した撮像装置を提供することを目的の一つとする。または、解像度の高い撮
像装置を提供することを目的の一つとする。または、低照度下で撮像することができる撮
像装置を提供することを目的の一つとする。または、広い温度範囲において使用可能な撮
像装置を提供することを目的の一つとする。または、高開口率の撮像装置を提供すること
を目的の一つとする。または、信頼性の高い撮像装置を提供することを目的の一つとする
。または、新規な撮像装置などを提供することを目的の一つとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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