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公開番号2025077004
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-16
出願番号2024179523
出願日2024-10-15
発明の名称イメージセンサー
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人弁理士法人ITOH
主分類H10F 39/12 20250101AFI20250509BHJP()
要約【課題】サイズが最小化されるイメージセンサーを提供する。
【解決手段】イメージセンサーは、第1層及び前記第1層と接合される第2層を含み、第1層は第1前面及び第1背面を含む第1基板、第1基板内に形成されるフローティング拡散領域、第1パッド、及びフローティング拡散領域と第1パッドとの間に提供される第1導電ラインを含み、第2層は第2前面及び第2背面を含む第2基板、第2基板上に形成されるピクセルトランジスタ、第2パッド、及びピクセルトランジスタの中でいずれか1つと第2パッドとの間に提供される第2導電ラインを含み、第2導電ラインは第2基板を貫通してピクセルトランジスタの下部に電気的に連結される。
【選択図】図5

特許請求の範囲【請求項１】
第１層及び前記第１層と接合される第２層を含むイメージセンサーにおいて、
前記第１層は、第１前面及び第１背面を含む第１基板、前記第１基板内に形成されるフローティング拡散領域、第１パッド、及び前記フローティング拡散領域と前記第１パッドとの間に提供される第１導電ラインを含み、
前記第２層は、第２前面及び第２背面を含む第２基板、前記第２基板上に形成されるピクセルトランジスタ、第２パッド、及び前記ピクセルトランジスタの中でいずれか１つと前記第２パッドとの間に提供される第２導電ラインを含み、
前記第２導電ラインは、前記第２基板を貫通して前記ピクセルトランジスタの下部に電気的に連結される、イメージセンサー。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記第２導電ラインは、
前記第１層と前記第２層の積層方向に平行な方向に沿って延びる垂直導電ラインと、
前記垂直導電ラインに垂直な方向に沿って延び水平導電ラインと、を含み、
前記ピクセルトランジスタの中で前記いずれか１つに直ちに隣接する前記垂直導電ラインが、前記第２基板を貫通する、請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項３】
前記第２導電ラインは、前記ピクセルトランジスタの中で前記いずれか１つのゲート電極に電気的に連結される、請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項４】
前記第２導電ラインは、前記ピクセルトランジスタの中で前記いずれか１つのドレイン領域に電気的に連結される、請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項５】
前記第２導電ラインは、前記第１層と前記第２層の積層方向に平行な方向に沿って延びる垂直導電ライン、及び前記垂直導電ラインに垂直な方向に沿って延びる水平導電ラインを含み、
前記垂直導電ラインは、
前記第２基板を貫通して前記ピクセルトランジスタの中で前記いずれか１つのゲート電極に電気的に連結される第１垂直導電ラインと、
前記第２基板を貫通して前記ピクセルトランジスタの中で他の１つのドレイン領域に電気的に連結される第２垂直導電ラインと、を含み、
前記第１垂直導電ラインと前記第２垂直導電ラインは、１つの水平導電ラインによって互いに電気的に連結される、請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項６】
複数の画素が配列されたピクセルアレイを含むイメージセンサーにおいて、
前記複数の画素は、互いに隣接して配置された第１画素及び第２画素を含み、
前記第１画素及び前記第２画素の各々は、
第１層及び前記第１層と接合される第２層を含み、
前記第１層は、第１前面及び第１背面を含む第１基板、前記第１基板内に形成されるフローティング拡散領域、第１パッド、及び前記フローティング拡散領域と前記第１パッドとの間に提供される第１導電ラインを含み、
前記第２層は、第２前面及び第２背面を含む第２基板、前記第２基板上に形成されるピクセルトランジスタ、第２パッド、及び前記ピクセルトランジスタの中でいずれか１つと前記第２パッドとの間に提供される第２導電ラインを含み、
前記第２導電ラインは、前記第２基板を貫通して前記ピクセルトランジスタの下部に電気的に連結される、イメージセンサー。
【請求項７】
前記第１画素の前記フローティング拡散領域及び前記第２画素の前記フローティング拡散領域は、同一な前記第１パッドに電気的に連結される、請求項６に記載のイメージセンサー。
【請求項８】
前記第１画素の前記フローティング拡散領域及び前記第２画素の前記フローティング拡散領域は、互いに異なる前記第１パッドに電気的に連結される、請求項６に記載のイメージセンサー。
【請求項９】
前記第１導電ラインは、
前記第１層と前記第２層の積層方向に平行な方向に沿って延びる垂直導電ラインと、
前記垂直導電ラインに垂直な方向に沿って延びる水平導電ラインと、を含み、
前記垂直導電ラインは、
前記第１画素の前記フローティング拡散領域に電気的に連結される第１垂直導電ラインと、
前記第２画素の前記フローティング拡散領域に電気的に連結される第２垂直導電ラインと、を含み、
前記第１垂直導電ライン及び前記第２垂直導電ラインは、同一な水平導電ラインに電気的に連結される、請求項６に記載のイメージセンサー。
【請求項１０】
ピクセルアレイ領域及びパッド領域を含むイメージセンサーにおいて、
前記ピクセルアレイ領域及び前記パッド領域の各々は、第１層及び前記第１層と接合される第２層を含み、
前記ピクセルアレイ領域で、前記第１層は、第１前面及び第１背面を含む第１基板、前記第１基板内に形成されるフローティング拡散領域、第１パッド、及び前記フローティング拡散領域と前記第１パッドとの間に提供される第１導電ラインを含み、
前記第２層は、第２前面及び第２背面を含む第２基板、前記第２基板上に形成されるピクセルトランジスタ、第２パッド、及び前記ピクセルトランジスタの中でいずれか１つと前記第２パッドとの間に提供される第２導電ラインを含み、前記第２導電ラインは、前記第２基板を貫通して前記ピクセルトランジスタの下部に電気的に連結され、
前記パッド領域で、前記第１層は、前記第１基板を貫通するメインビア及び前記メインビア上に提供される信号パッドを含む、イメージセンサー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はイメージセンサーに関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
イメージセンサーは光学イメージ信号を電気信号に変換させる装置として、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサーとＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサー等がある。イメージセンサーは複数の画素を含む。各々の画素は入射される光を受光して電気信号に転換する受光領域及び受光領域で生成された電荷を利用して画素信号を出力する画素回路を含む。
【０００３】
最近、イメージセンサーの集積度が増加されることによって各々の画素のサイズが小さくなっている。これを具現するための画素内の構成要素の配置及び形状に応じてイメージ伝送遅延等が生じてイメージセンサーの品質が低下される問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許１１，６００，６５１Ｂ２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする課題はサイズが最小化されるイメージセンサーを提供することにある。
【０００６】
但し、解決しようとする課題はこれに限定されない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一側面において、第１層及び前記第１層と接合される第２層を含み、前記第１層は、第１前面及び第１背面を含む第１基板、前記第１基板内に形成されるフローティング拡散領域、第１パッド、及び前記フローティング拡散領域と前記第１パッドとの間に提供される第１導電ラインを含み、前記第２層は、第２前面及び第２背面を含む第２基板、前記第２基板上に形成されるピクセルトランジスタ、第２パッド、及び前記ピクセルトランジスタの中でいずれか１つと前記第２パッドとの間に提供される第２導電ラインを含み、前記第２導電ラインは前記第２基板を貫通して前記ピクセルトランジスタの下部に電気的に連結されるイメージセンサーが提供されることができる。
【０００８】
一側面において、複数の画素が配列されたピクセルアレイを含み、前記複数の画素は、互いに隣接して配置された第１画素及び第２画素を含み、前記第１画素及び第２画素の各々は、第１層及び前記第１層と接合される第２層を含み、前記第１層は、第１前面及び第１背面を含む第１基板、前記第１基板内に形成されるフローティング拡散領域、第１パッド、及び前記フローティング拡散領域と前記第１パッドとの間に提供される第１導電ラインを含み、前記第２層は、第２前面及び第２背面を含む第２基板、前記第２基板上に形成されるピクセルトランジスタ、第２パッド、及び前記ピクセルトランジスタの中でいずれか１つと前記第２パッドとの間に提供される第２導電ラインを含み、前記第２導電ラインは前記第２基板を貫通して前記ピクセルトランジスタの下部に電気的に連結されるイメージセンサーが提供されることができる。
【０００９】
一側面において、ピクセルアレイ領域及びパッド領域を含み、前記ピクセルアレイ領域及び前記パッド領域の各々は第１層及び前記第１層と接合される第２層を含み、前記ピクセルアレイ領域で、前記第１層は、第１前面及び第１背面を含む第１基板、前記第１基板内に形成されるフローティング拡散領域、第１パッド、及び、前記フローティング拡散領域と前記第１パッドとの間に提供される第１導電ラインを含み、前記第２層は、第２前面及び第２背面を含む第２基板、前記第２基板上に形成されるピクセルトランジスタ、第２パッド、及び前記ピクセルトランジスタの中でいずれか１つと前記第２パッドとの間に提供される第２導電ラインを含み、前記第２導電ラインは前記第２基板を貫通して前記ピクセルトランジスタの下部に電気的に連結され、前記パッド領域で、前記第１層は、前記第１基板を貫通するメインビア及び前記メインビア上に提供される信号パッドを含むイメージセンサーが提供されることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明はサイズが最小化されるイメージセンサーを提供することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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