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公開番号2025109671
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024212959
出願日2024-12-06
発明の名称イメージセンサ
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 20250101AFI20250717BHJP()
要約【課題】イメージセンサを提供する。
【解決手段】本発明のイメージセンサは、第1基板、第1基板上に配置された第1前面ボンディングパッド、第1前面ボンディングパッドと連結され、垂直方向に延びる第1前面ボンディングプラグ、及び第1前面ボンディングパッドと第1水平方向に離隔される第1シールド構造体を含む最上層と、第2基板、第2基板上に配置された第2前面ボンディングパッド、第2前面ボンディングパッドと連結され、垂直方向に延びる第2前面ボンディングプラグ、及び第2前面ボンディングパッドと第1水平方向に離隔される第2シールド構造体を含む、最上層の下部に最上層とボンディングされた中間層と、中間層の下部に中間層とボンディングされた最下層と、を含み、第1シールド構造体の上面の垂直レベルは、第1前面ボンディングパッドの上面の垂直レベルよりも高い。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
第１前面及び前記第１前面の反対側の第１背面を含む第１基板、前記第１基板の前記第１前面上に配置された第１前面ボンディングパッド、前記第１前面ボンディングパッドと連結され、前記第１前面に向かって垂直方向に延びる第１前面ボンディングプラグ、及び前記第１前面ボンディングパッドと第１水平方向に離隔される第１シールド構造体を含む最上層と、
第２前面及び前記第２前面の反対側の第２背面を含む第２基板、前記第２基板の前記第２前面上に配置された第２前面ボンディングパッド、前記第２前面ボンディングパッドと連結され、前記第２前面に向かって前記垂直方向に延びる第２前面ボンディングプラグ、及び前記第２前面ボンディングパッドと前記第１水平方向に離隔される第２シールド構造体を含む、前記最上層の下部に前記最上層とボンディングされた中間層と、
前記中間層の下部に前記中間層とボンディングされた最下層と、を含み、
前記最下層は、第３基板、及び前記第３基板上に配置されたトランジスタを含み、
前記第１シールド構造体の上面の垂直レベルは、前記第１前面ボンディングパッドの上面の垂直レベルよりも高い、イメージセンサ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第２シールド構造体の下面の垂直レベルは、前記第２前面ボンディングパッドの下面の垂直レベルより低い、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項３】
前記第１シールド構造体の前記第１水平方向への幅は、前記第１前面ボンディングパッドの前記第１水平方向への幅よりも狭い、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項４】
前記最上層は、
前記第１基板と前記第１前面ボンディングプラグとの間に配置される第１配線層と第２配線層、前記第１配線層と前記第２配線層は、互いに異なる垂直レベルに配置され、前記第１配線層は、前記第１前面ボンディングプラグと連結され、
前記第１配線層と前記第２配線層とを連結する第１ビアプラグを含み、
前記第１前面ボンディングプラグの前記垂直方向への長さは、前記第１ビアプラグの前記垂直方向への長さよりも長い、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項５】
前記第１シールド構造体の前記垂直方向への長さは、前記第１前面ボンディングパッドの前記垂直方向への長さと前記第１前面ボンディングプラグの前記垂直方向への長さとの和よりも長い、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項６】
前記第１シールド構造体の上面の垂直レベルは、前記第１前面ボンディングプラグの上面の垂直レベルよりも高い、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項７】
第１前面及び前記第１前面の反対側の第１背面を含む第１基板、前記第１基板の前記第１前面上に配置された第１前面ボンディングパッド、前記第１前面ボンディングパッドと連結され、前記第１前面に向かって垂直方向に延びる第１前面ボンディングプラグ、及び前記第１前面ボンディングパッドと第１水平方向に離隔される第１部分及び前記第１前面ボンディングプラグと前記第１水平方向に離隔される第２部分を含む第１シールド構造体を含む最上層と、
第２前面及び前記第２前面の反対側の第２背面を含む第２基板、前記第２基板の前記第２前面上に配置された第２前面ボンディングパッド、前記第２前面ボンディングパッドと連結され、前記第２前面に向かって前記垂直方向に延びる第２前面ボンディングプラグ、及び前記第２前面ボンディングパッドと前記第１水平方向に離隔される第３部分及び前記第２前面ボンディングプラグと前記第１水平方向に離隔される第４部分を含む第２シールド構造体を含む、前記最上層の下部に前記最上層とボンディングされた中間層と、
前記中間層の下部に前記中間層とボンディングされた最下層と、を含み、
前記最下層は、第３基板、及び前記第３基板上に配置されたトランジスタを含み、
前記第１シールド構造体及び前記第２シールド構造体は、前記第１水平方向と交差する第２水平方向に延びる、イメージセンサ。
【請求項８】
平面視において、前記第１シールド構造体は、メッシュ(mesh)状を有する、請求項７に記載のイメージセンサ。
【請求項９】
前記第１前面ボンディングパッドと前記第１前面ボンディングプラグは、一体に形成される、請求項７に記載のイメージセンサ。
【請求項１０】
前記第１シールド構造体の前記垂直方向への長さは、前記第１前面ボンディングプラグの前記垂直方向への長さよりも長い、請求項７に記載のイメージセンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサに係り、さらに詳細には、イメージセンサの小型化により発生するカップリングを改善することができるイメージセンサに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
画像を撮影して電気信号に変換するイメージセンサは、デジタルカメラ、携帯電話用カメラ及び携帯用カムコーダのような一般消費者用の電子機器のみならず、自動車、保安装置及びロボットに装着されるカメラにも使用される。イメージセンサは、次第に小さくなっており、イメージセンサの小型化により発生するカップリングを改善することが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明が解決しようとする課題は、イメージセンサの小型化により発生するカップリングを改善することができるイメージセンサを提供することである。
【０００４】
本発明の技術的思想が解決しようとする課題は、電気的特性及び信頼性が向上したイメージセンサを提供することである。
【０００５】
本発明の技術的思想が解決しようとする課題は、集積度が向上したイメージセンサを提供することである。
【０００６】
本発明の技術的思想が解決しようとする課題は、前述した課題に制限されず、言及されていないさらに他の課題は、以下の記載から当該技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した課題を解決するために、本発明の技術的思想の一実施例によるイメージセンサは、第１前面及び前記第１前面の反対側の第１背面を含む第１基板、前記第１基板の前記第１前面上に配置された第１前面ボンディングパッド、前記第１前面ボンディングパッドと連結され、前記第１前面に向かって垂直方向に延びる第１前面ボンディングプラグ、及び前記第１前面ボンディングパッドと第１水平方向に離隔される第１シールド構造体を含む最上層；第２前面及び前記第２前面の反対側の第２背面を含む第２基板、前記第２基板の前記第２前面上に配置された第２前面ボンディングパッド、前記第２前面ボンディングパッドと連結され、前記第２前面に向かって前記垂直方向に延びる第２前面ボンディングプラグ、及び前記第２前面ボンディングパッドと前記第１水平方向に離隔される第２シールド構造体を含む、前記最上層の下部に前記最上層とボンディングされた中間層；前記中間層の下部に前記中間層とボンディングされた最下層；を含み、前記最下層は、第３基板、及び前記第３基板上に配置されたトランジスタを含み、前記第１シールド構造体の上面の垂直レベルは、前記第１前面ボンディングパッドの上面の垂直レベルよりも高い。
【０００８】
本発明の技術的思想の一実施例によるイメージセンサは、第１前面及び前記第１前面の反対側の第１背面を含む第１基板、前記第１基板の前記第１前面上に配置された第１前面ボンディングパッド、前記第１前面ボンディングパッドと連結され、前記第１前面に向かって垂直方向に延びる第１前面ボンディングプラグ、及び前記第１前面ボンディングパッドと第１水平方向に離隔される第１部分及び前記第１前面ボンディングプラグと前記第１水平方向に離隔される第２部分を含む第１シールド構造体を含む最上層；第２前面及び前記第２前面の反対側の第２背面を含む第２基板、前記第２基板の前記第２前面上に配置された第２前面ボンディングパッド、前記第２前面ボンディングパッドと連結され、前記第２前面に向かって前記垂直方向に延びる第２前面ボンディングプラグ、及び前記第２前面ボンディングパッドと前記第１水平方向に離隔される第３部分及び前記第２前面ボンディングプラグと前記第１水平方向に離隔される第４部分を含む第２シールド構造体を含む、前記最上層の下部に前記最上層とボンディングされた中間層；前記中間層の下部に前記中間層とボンディングされた最下層；を含み、前記最下層は、第３基板、及び前記第３基板上に配置されたトランジスタを含み、前記第１シールド構造体及び前記第２シールド構造体は、前記第１水平方向と交差する第２水平方向に延びうる。
【０００９】
本発明の技術的思想の一実施例によるイメージセンサは、第１前面及び前記第１前面の反対側の第１背面を含む第１基板、前記第１基板の前記第１背面上に順に積層されたカラーフィルタ及びレンズ、前記第１基板を貫通するピクセル分離層、前記第１基板の前記第１前面上に配置された第１トランジスタ、前記第１トランジスタと連結された第１コンタクトプラグ、前記第１コンタクトプラグの下に配置され、前記第１コンタクトプラグと連結された第１配線層、前記第１配線層の下に配置され、前記第１配線層と連結された第１前面ボンディングプラグ、前記第１前面ボンディングプラグの下に配置され、前記第１前面ボンディングプラグと接触する第１前面ボンディングパッド、及び前記第１前面ボンディングパッドと第１水平方向に離隔される第１シールド構造体を含む最上層；第２前面及び前記第２前面の反対側の第２背面を含む第２基板、前記第２基板の前記第２前面上に配置された第２トランジスタ、前記第２トランジスタと連結された第２コンタクトプラグ、前記第２コンタクトプラグの上に配置され、前記第２コンタクトプラグと連結された第２配線層、前記第２配線層上に配置され、前記第２配線層と連結された第２前面ボンディングプラグ、前記第２前面ボンディングプラグの上に配置され、前記第２前面ボンディングプラグと接触する第２前面ボンディングパッド、及び前記第２前面ボンディングパッドと前記第１水平方向に離隔される第２シールド構造体を含む、前記最上層の下部に前記最上層とボンディングされた中間層；前記中間層の下部に前記中間層とボンディングされた最下層；を含み、前記最下層は、第３基板、及び前記第３基板上に配置されたトランジスタを含み、前記第１シールド構造体の上面の垂直レベルは、前記第１前面ボンディングパッドの上面の垂直レベルよりも高い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の技術的思想によるイメージセンサは、第１前面ボンディングパッドと、第１前面ボンディングパッドに連結された第１前面ボンディングプラグと、第１前面ボンディングパッド及び第１前面ボンディングプラグと第１水平方向に離隔される第１シールド構造体とを含みうる。また、当該イメージセンサは、第２前面ボンディングパッドと、第２前面ボンディングパッドに連結された第２前面ボンディングプラグと、第２前面ボンディングパッド及び第２前面ボンディングプラグと第１水平方向に離隔される第２シールド構造体を含みうる。第１前面ボンディングパッドの厚さより第１シールド構造体の厚さが厚くされ、第２前面ボンディングパッドの厚さより第２シールド構造体の厚さが厚くされうる。これにより、第１水平方向に隣接した第１前面ボンディングプラグの間、及び第２前面ボンディングプラグの間に発生するカップリングが防止されうる。前記のような理由によって、イメージセンサの電気的特性及び信頼性が向上しうる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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