(57)【要約】【課題】更なる品質の向上を実現することができる固体撮像装置を提供すること。【解決手段】入射した光を光電変換する光電変換部と第１貫通ビアとが設けられた第１半導体層と、第１半導体層の光を受光する側の面における該光電変換部が設けられた領域外に設けられた第１貫通ビアよりも幅の広い接続部と、面に設けられ、第１貫通ビア及び接続部を接続する接続配線と、該面側に形成された第１パッシベーション層と、を有する第１半導体素子と、接続部により第１半導体素子に実装された第２半導体素子と、第１半導体素子を囲むように第１半導体素子の外周部に形成された第１ガードリングとを備え、第１ガードリングの少なくとも一部が、第１半導体層の外側であって第１半導体層と略同一層に形成された第２半導体層の上方に配されて、第１ガードリングが第１パッシベーション層の外側であって第１パッシベーション層と略同一層に形成された第２パッシベーション層の下方に配されている固体撮像装置を提供する。【選択図】図１
2020061476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光を光電変換する光電変換部と第１貫通ビアとが設けられた第１半導体層と、
該第１半導体層の該光を受光する側の面における該光電変換部が設けられた領域外に設けられた、該第１貫通ビアよりも幅の広い接続部と、
該面に設けられ、該第１貫通ビア及び該接続部を接続する接続配線と、
該面側に形成された第１パッシベーション層と、を有する第１半導体素子と、
該接続部により該第１半導体素子に実装された第２半導体素子と、
該第１半導体素子を囲むように該第１半導体素子の外周部に形成された第１ガードリングと、を備え、
該第１ガードリングの少なくとも一部が、該第１半導体層の外側であって該第１半導体層と略同一層に形成された第２半導体層の上方に配されて、
該第１ガードリングが、該第１パッシベーション層の外側であって該第１パッシベーション層と略同一層に形成された第２パッシベーション層の下方に配されている、固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１ガードリングが前記第２半導体層に連結されている、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記第１ガードリングが前記第２パッシベーション層に連結されている、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記第１ガードリングが金属積層体である、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記第１ガードリングが、少なくとも１つの金属層と、前記第２半導体層を貫通する第２貫通ビアと、から構成される、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記第１ガードリングが、少なくとも１つの金属層と、前記第２半導体層を貫通する第２貫通ビアと、該少なくとも１つの金属層と該第２貫通ビアとを連結するビアと、から構成される、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記第１ガードリングが、凹部を有する金属層と、該金属層に対して略垂直方向に延在する金属部材と、から構成され、
該凹部が、前記第２半導体層と連結し、
該凹部を有する金属層と、該金属部材とが連結している、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
第２ガードリングを更に備え、
該第２ガードリングが、絶縁膜から構成されて第２半導体層を貫通し、前記第１ガードリングを囲むように前記第１ガードリングの外周部に形成されている、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
第３ガードリングを更に備え、
該第３ガードリングが、前記第２半導体層の下方に配されて、前記第１半導体素子を囲むように前記第１半導体素子の外周部に形成されている、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
固体撮像装置が搭載されて、
該固体撮像装置が、
入射した光を光電変換する光電変換部と第１貫通ビアとが設けられた第１半導体層と、
該第１半導体層の該光を受光する側の面における該光電変換部が設けられた領域外に設けられた、前記第１貫通ビアよりも幅の広い接続部と、
該面に設けられ、該第１貫通ビア及び該接続部を接続する接続配線と、
該面側に形成された第１パッシベーション層と、を有する第１半導体素子と、
該接続部により前記第１半導体素子に実装された第２半導体素子と、
該第１半導体素子を囲むように該第１半導体素子の外周部に形成された第１ガードリングと、を備え、
該第１ガードリングが、該第１半導体層の外側であって該第１半導体層と略同一層に形成された第２半導体層の上方に配されて、該第２半導体層と連結し、
該第１ガードリングが、該第１パッシベーション層の外側であって該第１パッシベーション層と略同一層に形成された第２パッシベーション層の下方に配されている、
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、固体撮像装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などの固体撮像装置は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどに広く用いられている。
【０００３】
固体撮像装置は、例えば、入射した光を光電変換する画素部と、信号処理を行う周辺回路部とから構成されている。
【０００４】
例えば、第１の半導体素子と、第１の半導体素子の光入射側に第２の半導体素子がフリップチップ実測された積層型の固体撮像装置が提案されている（特許文献１を参照）。また、例えば、光電変換素子を含む画素回路、駆動回路、アナログ回路等を有した第１チップと制御回路、デジタル信号処理回路等を有した第２チップとが積層された撮像装置が提案されている（特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１７１２９７号公報
【特許文献２】特開２０１７−１１７９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２で提案された技術では、更なる品質の向上が図れないおそれがある。
【０００７】
そこで、本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、更なる品質の向上を実現することができる固体撮像装置、及びその固体撮像装置を搭載した電子機器を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上述の目的を解決するために鋭意研究を行った結果、固体撮像装置の更なる品質の向上に成功し、本技術を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本技術では、入射した光を光電変換する光電変換部と第１貫通ビアとが設けられた第１半導体層と、
該第１半導体層の該光を受光する側の面における該光電変換部が設けられた領域外に設けられた、該第１貫通ビアよりも幅の広い接続部と、
該面に設けられ、該第１貫通ビア及び該接続部を接続する接続配線と、
該面側に形成された第１パッシベーション層と、を有する第１半導体素子と、
該接続部により該第１半導体素子に実装された第２半導体素子と、
該第１半導体素子を囲むように該第１半導体素子の外周部に形成された第１ガードリングと、を備え、
該第１ガードリングの少なくとも一部が、該第１半導体層の外側であって該第１半導体層と略同一層に形成された第２半導体層の上方に配されて、
該第１ガードリングが、該第１パッシベーション層の外側であって該第１パッシベーション層と略同一層に形成された第２パッシベーション層の下方に配されている、固体撮像装置を提供する。
【００１０】
本技術に係る固体撮像装置において、前記第１ガードリングが前記第２半導体層に連結されていてよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記第１ガードリングが前記第２パッシベーション層に連結されていてよい。
【００１１】
本技術に係る固体撮像装置において、前記第１ガードリングが金属積層体でよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記第１ガードリングが、少なくとも１つの金属層と、前記第２半導体層を貫通する第２貫通ビアと、から構成されていてよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記第１ガードリングが、少なくとも１つの金属層と、前記第２半導体層を貫通する第２貫通ビアと、該少なくとも１つの金属層と該第２貫通ビアとを連結するビアと、から構成されていてよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記第１ガードリングが、凹部を有する金属層と、該金属層に対して略垂直方向に延在する金属部材と、から構成されていてよく、
該凹部が、前記第２半導体層と連結してよく、
該凹部を有する金属層と、該金属部材とが連結してよい。
【００１２】
本技術に係る固体撮像装置が第２ガードリングを更に備えてよく、
該第２ガードリングが、絶縁膜から構成されて第２半導体層を貫通してよく、前記第１ガードリングを囲むように前記第１ガードリングの外周部に形成されていてよい。
【００１３】
本技術に係る固体撮像装置が第３ガードリングを更に備えてよく、
該第３ガードリングが、前記第２半導体層の下方に配されて、前記第１半導体素子を囲むように前記第１半導体素子の外周部に形成されていてよい。
【００１４】
また、本技術では、固体撮像装置が搭載されて、
該固体撮像装置が、
入射した光を光電変換する光電変換部と第１貫通ビアとが設けられた第１半導体層と、
該第１半導体層の該光を受光する側の面における該光電変換部が設けられた領域外に設けられた、前記第１貫通ビアよりも幅の広い接続部と、
該面に設けられ、該第１貫通ビア及び該接続部を接続する接続配線と、
該面側に形成された第１パッシベーション層と、を有する第１半導体素子と、
該接続部により前記第１半導体素子に実装された第２半導体素子と、
該第１半導体素子を囲むように該第１半導体素子の外周部に形成された第１ガードリングと、を備え、
該第１ガードリングの少なくとも一部が、該第１半導体層の外側であって該第１半導体層と略同一層に形成された第２半導体層の上方に配されて、
該第１ガードリングが、該第１パッシベーション層の外側であって該第１パッシベーション層と略同一層に形成された第２パッシベーション層の下方に配されている、
電子機器を提供する。さらに、本技術では、本技術に係る固体撮像装置が搭載された電子機器を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本技術によれば、固体撮像装置の更なる信頼性の向上を実現することができる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本技術を適用した固体撮像装置の構成例を示す図である。
【図２】本技術を適用した固体撮像装置の構成例を示す図である。
【図３】本技術を適用した固体撮像装置の構成例を示す図である。
【図４】本技術を適用した固体撮像装置の構成例を示す図である。
【図５】本技術を適用した固体撮像装置の構成例を示す図である。
【図６】本技術を適用した第１〜第４の実施形態の固体撮像装置の使用例を示す図である。
【図７】本技術を適用した第５の実施形態に係る電子機器の一例の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、特に断りがない限り、図面において、「上」とは図中の上方向又は上側を意味し、「下」とは、図中の下方向又は下側を意味し、「左」とは図中の左方向又は左側を意味し、「右」とは図中の右方向又は右側を意味する。また、図面については、同一又は同等の要素又は部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
説明は以下の順序で行う。
１．本技術の概要
２．第１の実施形態（固体撮像装置の例１）
３．第２の実施形態（固体撮像装置の例２）
４．第３の実施形態（固体撮像装置の例３）
５．第４の実施形態（固体撮像装置の例４）
６．第５の実施形態（電子機器の例）
７．本技術を適用した固体撮像装置の使用例
【００１９】
＜１．本技術の概要＞
まず、本技術の概要について説明をする。
【００２０】
固体撮像装置で画素と周辺回路を別チップに分割し、チップ・オン・チップ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｃｈｉｐ）で積層する場合、表面照射型センサ受光面上の画素外領域に信号処理チップをフリップチップ実装するか、又は裏面照射型画素チップ上の画素領域外に、例えば、ロジックチップをフリップチップ実装する。しかしながら、後者の場合、信号処理素子と撮像素子を接続するために、撮像素子に貫通ビアと受光面側に配線層が必要となる。このように、従来のトランジスタ等の素子配置面とは反対側に光入射面があり集光領域と配線層を共に有する技術としては、例えば、集光領域と配線層との構造に特徴がある技術、集光領域と共に配線層は形成されていないが集光領域と共に電極が形成されていることに特徴がある技術が挙げられる。
【００２１】
しかしながら、このような技術は、光入射面側の配線層に対する、ガードリングが無いため、チップ状に切り出す際のダイシング作業でのチッピングや、湿度を遮断できないことによる、配線腐食等の信頼性劣化を引き起こしてしまうおそれがある。また、水分侵入を防止するパッシベーション層も設けられていないため、同様に配線腐食等の信頼性の劣化が起こる可能性がある。
【００２２】
したがって、本技術では、光入射面側（裏面側）のガードリングを用いる。光入射面側（裏面側）のガードリングとして、例えば、オプティカルブラック検出領域や、画素間漏れこみ防止等の遮光用に形成する金属を用いたり、信号回路面から貫通ビアを経由して、フリップチップ実装される第２半導体素子（コンパニオンチップ）とを電気的に接続するために形成する、光入射面側（例えば）の配線に用いられる金属を用いて、チッピング防止及び防湿を行うことができる。また、光入射面側にパッド（Ｐａｄ）電極を形成する場合は、本技術に係るガードリングを、配線に用いられる金属と高さ方向に連結して、第１半導体素子の外周部に形成し、本技術に係るガードリングの最上部はパッシベーション膜に接触されている構造をとることで、光入射面側の配線層について、チッピング防止及び防湿を更に効果的に行うことができる。なお、トランジスタ等の素子面（表面側）のガードリングや、シリコン基板層（半導体層）のチッピング防止として用いられる、アライメントマークやパッド（Ｐａｄ）電極の絶縁分離の機能を有するシリコン（半導体層）を貫通して絶縁膜を埋め込んだスリット状の構造物も用いることができる。なお、スリット状の構造物は、防湿としては、シリコン自体が水分の透過性が低いため不要となる場合がある。
【００２３】
本技術は上記の事情を鑑みてなされたものである。本技術に係る固体撮像装置は、入射した光を光電変換する光電変換部と第１貫通ビアとが設けられた第１半導体層と、該第１半導体層の該光を受光する側の面における該光電変換部が設けられた領域外に設けられた、前記第１貫通ビアよりも幅の広い接続部と、該面に設けられ、該第１貫通ビア及び該接続部を接続する接続配線と、該面側に形成された第１パッシベーション層と、を有する第１半導体素子と、該接続部により前記第１半導体素子に実装された第２半導体素子と、該第１半導体素子を囲むように該第１半導体素子の外周部に形成された第１ガードリングと、を備え、該第１ガードリングの少なくとも一部が、該第１半導体層の外側であって該第１半導体層と略同一層に形成された第２半導体層の上方に配されて、前記第１ガードリングが、該第１パッシベーション層の外側であって該第１パッシベーション層と略同一層に形成された第２パッシベーション層の下方に配されている、固体撮像装置である。
【００２４】
本技術によれば、固体撮像装置の更なる品質の向上を実現することができる。詳しくは、本技術によれば、固体撮像装置の更なる信頼性の向上や更なる製造歩留まりの向上を実現することができ、更に詳しくは、裏面側の配線の品質確保を行うことができ、特には、新たな工程を追加することなく、裏面側の配線の品質確保を行うことができる。
【００２５】
以下に、本技術に係る実施の形態について詳細に説明をする。
【００２６】
＜２．第１の実施形態（固体撮像装置の例１）＞
本技術に係る第１の実施形態（固体撮像装置の例１）の固体撮像装置について、説明をする。
【００２７】
本技術に係る第１の実施形態（固体撮像装置の例１）の固体撮像装置は、入射した光を光電変換する光電変換部と第１貫通ビアとが設けられた第１半導体層と、該第１半導体層の該光を受光する側の面における該光電変換部が設けられた領域外に設けられた、前記第１貫通ビアよりも幅の広い接続部と、該面に設けられ、該第１貫通ビア及び該接続部を接続する接続配線と、該面側に形成された第１パッシベーション層と、を有する第１半導体素子と、該接続部により前記第１半導体素子に実装された第２半導体素子と、該第１半導体素子を囲むように該第１半導体素子の外周部に形成された第１ガードリングと、を備え、該第１ガードリングの少なくとも一部が、該第１半導体層の外側であって該第１半導体層と略同一層に形成された第２半導体層の上方に配されて、前記第１ガードリングが、該第１パッシベーション層の外側であって該第１パッシベーション層と略同一層に形成された第２パッシベーション層の下方に配されている、固体撮像装置である。
【００２８】
さらに、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置に備えられる第１ガードリングは、金属積層体であり、少なくとも１つの金属層と、第２半導体層を貫通する第２貫通ビアと、少なくとも１つの金属層と第２貫通ビアとを連結するビアと、から構成される。そして、第１半導体素子が有する接続部は、フリップチップ接続用の電極（例えば、ランド電極）であり、少なくとも１つの金属層と電極（裏面側（光入射側）の配線の一部）とから構成されている。本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置は、第1半導体素子が有する接続部と第２半導体素子が有するマイクロバンプとが接続されることで、第２半導体素子が第１半導体素子上にフリップチップ実装された固体撮像装置である。
【００２９】
本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置によれば、固体撮像装置の更なる品質の向上を実現することができる。詳しくは、本技術によれば、固体撮像装置の更なる信頼性の向上や更なる製造歩留まりの向上を実現することができ、更に詳しくは、裏面側の配線の品質確保を行うことができ、特には、新たな工程を追加することなく、裏面側の配線の品質確保を行うことができる。
【００３０】
以下、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置について、図１〜図２を用いて更に詳細に説明をする。図１は、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図であり、図１（ａ）は、光入射側から見た固体撮像装置１０００ａ及び固体撮像装置１０００ｂの平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されるＡＢ線における、固体撮像装置１０００ａ及び固体撮像装置１０００ｂの断面図である。図２は、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図であり、固体撮像装置２０００の断面図である。
【００３１】
まず、図１（ａ）を用いて、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置を説明する。
【００３２】
固体撮像装置１０００ａは、第１半導体素子（下チップ、センサチップ）１００１ａと、２つの第２半導体素子（上チップ、コンパニオンチップ）４がマイクロバンプ（図１（ａ）では不図示）を介して接続することにより構成される。固体撮像装置１０００ａにおいて、２つの第２半導体素子４は、マイクロバンプ（図１（ａ）では不図示）を介して、第１半導体チップ１００１ａの光の照射側（受光面側）にフリップチップボンディングされる。第２半導体素子４であるコンパニオンチップは、ロジックチップでもよいし、メモリチップでもよい。
【００３３】
図１（ａ）に示されるＣ領域は、ガードリング部１を示し、固体撮像装置１０００ａの周囲部であって、第１半導体素子１００１ａの外周部に形成される。図１（ａ）に示されるＤ領域は、第１半導体素子１００１ａの周囲部２を示し、Ｃ領域（ガードリング部１）の内周部に形成される。
【００３４】
第１半導体素子１００１ａには、画素領域３等が形成される。また、第１半導体チップ１００１ａには、ワイヤボンディング用電極パッド５が形成される。ワイヤボンディング用電極パッド５は外部端子と接続される。複数のワイヤボンディング用のパッド電極５は、画素領域３と、２つの第２半導体素子４を囲むように、Ｄ領域（第１半導体素子１００１ａの周囲部２）の内周部に形成される。
【００３５】
固体撮像装置１０００ｂは、第１半導体素子（下チップ、センサチップ）１００１ｂと、２つの第２半導体素子（上チップ、コンパニオンチップ）４がマイクロバンプ（図１（ａ）では不図示）を介して接続することにより構成される。固体撮像装置１０００ｂの詳細な構成については、固体撮像装置１０００ａの構成と同様な構成を有しているので、ここでは詳細な説明は省略する。また、固体撮像装置１０００ａと固体撮像装置１０００ｂとの間、すなわち、固体撮像装置１０００ａのＣ領域（ガードリング部１）と固体撮像装置１０００ｂのＣ領域（ガードリング部１）との間には、スクライブライン領域が形成される。
【００３６】
次に、図１（ｂ）を用いて説明をする。上述したように、図１（ｂ）は、図１（ｂ）のＡ側（図１（ｂ）中の左側）は、固体撮像装置１０００ａを示し、図１（ｂ）のＢ側（図１（ｂ）中の右側）は、固体撮像装置１０００ｂを示し、図１（ｂ）中のＡ側と図１（ｂ）中のＢ側との中心部（図１（ｂ）中の中心部）は、スクライブラインを示す。
【００３７】
固体撮像装置１０００ａ及び１０００ｂのそれぞれに備えられる第１ガードリング１００は、第１パッシベーション層７−１の外側であって第１パッシベーション層７−１と略同一層に形成された第２パッシベーション層７−２の下方（図１（ｂ）中の下側）に形成されている。また、第１ガードリング１００の一部は、第１半導体層９−１の外側（固体撮像装置１０００ａでは右側、固体撮像装置１０００ｂでは左側）であって第１半導体層９−１と略同一層に形成された第２半導体層９−２の上方（図１（ｂ）中の上側）に形成されて、さらに、第１ガードリング１００の一部は、第２半導体層９−２を貫通して形成される。
【００３８】
固体撮像装置１０００ａ及び１０００ｂのそれぞれに備えられる２つの第２ガードリング１２−１〜１２−２は、絶縁膜から構成されて、第２半導体層９−２内を貫通して形成される。
【００３９】
固体撮像装置１０００ａ及び１０００ｂのそれぞれに備えられる３つの第３ガードリング３−１〜３−３は、第２半導体層９−２の下方（図１（ｂ）中の下側）に形成される。
【００４０】
図１（ａ）に示されるガードリング部１は、第１ガードリング１００、第２ガードリング１２−１〜１２−２及び第３ガードリング３−１〜３−３から構成される。すなわち、第１ガードリング１００、第２ガードリング１２−１〜１２−２及び第３ガードリング３−１〜３−３は第１半導体素子１００１ａ及び１００１ｂのそれぞれの外周部に形成される。図１（ｂ）に示されるように、スクライブラインから固体撮像装置１０００ａ及び１０００ｂのそれぞれに向かって（固体撮像装置１０００ａ及び１０００ｂのそれぞれの内側方向に向かって）、第３ガードリング３−３、第２ガードリング１２−２、第３ガードリング３−２、第２ガードリング１２−１、並びに第１ガードリング１００及び第３ガードリング３−１の順で形成されている。第１ガードリング１００と第３ガードリング３−１とは、略直列に連結されて、ガードリング部１の中で、最も内側の周囲部に形成されている。
【００４１】
固体撮像装置１０００ａは、第1半導体素子（下チップ）１００１ａが有する接続部と第２半導体素子４が有するマイクロバンプ１３とが接続されることで、第２半導体素子４が第１半導体素子１００１ａ上（図１（ｂ）中の上側）にフリップチップ実装されて構成される。同様に、固体撮像装置１０００ｂは、第1半導体素子（下チップ）１００１ｂが有する接続部と第２半導体素子４が有するマイクロバンプ１３とが接続されることで、第２半導体素子４が第１半導体素子１００１ｂ上（図１（ｂ）中の上側）にフリップチップ実装されて構成される。マイクロバンプ１３は、例えば、ＳｎＡｇ（錫−銀）などのＳｎ系はんだから形成されてよい。なお、フリップチップ実装はＣｕ−Ｃｕ接続による実装でもよいし、半田-半田接続による実装でもよいし、Ｃｕ−半田接続による実装でもよい。図１（ｂ）に示されるパッド（Ｐａｄ）電極５とフリップチップ接続用電極の上部である金属層１４との高さ関係とは逆の高さ関係の場合、すなわち、フリップチップ接続用電極（金属層１４）の高さがパッド（Ｐａｄ）電極５の高さより高くなる場合は、貫通ビア１６と裏面側の配線１６と金属層１５と金属層１４とをこの順に接続し、最上部を第１パッシベーション膜７−１としてもよい。
【００４２】
固体撮像装置１０００ａ及び１０００ｂが有する接続部は、フリップチップ接続用の電極（例えば、ランド電極）であり、裏面側（第１半導体層９−１の上側）の配線１６の一部（電極）上に金属層１５が形成されて、金属層１５上に金属層１４が形成されて構成される。そして、裏面側（第１半導体層９−１の上側）の配線１６は、第１貫通ビア１７を介して、表面側（第１半導体層９−１の下側）の配線１８と接続される。
【００４３】
図２を用いて、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置を更に詳細に説明する。
【００４４】
図２には、固体撮像装置２０００における、チップ領域Ｐと、スクライブ領域Ｑと、ガードリング領域Ｒと、スクライブセンター領域Ｓとが示されている。図２に示されるように、スクライブ領域Ｑは、ガードリング領域Ｒとスクライブセンター領域Ｓとから構成されている。
【００４５】
図２に示されるように、固体撮像装置２０００におけるチップ領域Ｐには、光入射側（受光面側、裏面側）から順に、レンズ材６と、パッシベーション層７−１と、配線層８と、半導体層９−１と、配線層１０と、パッシベーション層１１とが配されている。パッシベーション層７−１は、画素領域のインナーレンズとして共用されてもよい。
【００４６】
図２に示されるように、固体撮像装置２０００におけるガードリング領域Ｒには、第１ガードリング２００と、第２ガードリング１２−１〜１２−２と、第３ガードリング３−１〜３−３とが形成されている。
【００４７】
図２に示されるように、第１ガードリング２００は、金属層２００−３と、第２半導体層９−２を貫通する第２貫通ビア２００−１と、金属層２００−３と第２貫通ビア２００−１とを連結するビア２００−２とから構成されている。なお、第２貫通ビア２００−１の上端部には電極（配線）２００−４が設けられており、ビア２００−２との直接的な連結は電極（配線）２００−４である。そして、第１ガードリング２００は、光入射側（受光面側、裏面側）から、順に、金属層２００−３と、ビア２００−２と第２貫通ビア２００−１（電極（配線）２００−４）とが積層された金属積層体である。
【００４８】
第１ガードリング２００は、第１パッシベーション層７−１の外側であって第１パッシベーション層７−１と略同一層に形成された第２パッシベーション層７−２の下方（図２の下側）に形成されている。図２では、図示されているとおり、第１ガードリング２００（金属層２００−３）は、第２パッシベーション層７−２とは連結されているが、第１ガードリング２００は、第２パッシベーション層７−２とは連結されておらず、第１ガードリング２００と第２パッシベーション層７−２との間には、隙間の空間があってもよい。ところで、固体撮像装置２０００においては、パッシベーション層は、上述したとおりチップ領域Ｐに形成されたパッシベーション層が第１パッシベーション層７−１と称され、ガードリンング領域Ｒに形成されたパッシベーション層が第２パッシベーション層７−２と称される。
【００４９】
図２に示されるように、第１ガードリング２００の一部である金属層２００−３と、ビア２００−２と、第２貫通ビア２００−１の一部は、第１半導体層９−１の外側であって第１半導体層９−１と略同一層に形成された第２半導体層９−２の上方（図２中の上側）に形成されている。さらに、第１ガードリング２００の一部である第２貫通ビア２００−１の一部は、第２半導体層９−２を貫通して形成されている。したがって、図２では、第１ガードリング２００（第２貫通ビア２００−１）は、第２半導体層９−２とは貫通によって連結されているが、第１ガードリング２００は、第２半導体層９−２とは連結されておらず（例えば、第２貫通ビア２００−１が構成されていない状態）、第１ガードリング２００と第２半導体層９−２との間には、隙間の空間があってもよい。ところで、固体撮像装置２０００においては、半導体層は、上述したとおりチップ領域Ｐに形成された半導体層が第１半導体層９−１と称され、ガードリンング領域Ｒに形成された半導体層が第２半導体層９−２と称される。
【００５０】
第１ガードリング２００を構成する金属層２００−３及びビア２００−２は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）と銅（Ｃｕ）との合金（例えば、Ａｌ：９０ｗｔ％以上であり、Ｃｕ：１０ｗｔ％未満であり、Ｃｕ：０ｗｔ％でもよい。）から構成され、第２貫通ビア２００−１（電極（配線）２００−４）は、例えば、銅（Ｃｕ）から構成される。
【００５１】
固体撮像装置２０００が備える第２ガードリング１２−１〜１２−２は、第２ガードリング１２−１〜１２−２は、絶縁膜から構成されて第２半導体層９−２内に埋め込んでスリット状に形成されている。絶縁膜は、例えばＳｉＯ２等の無機膜である。第２ガードリング１２−１〜１２−２は、ダイシング作業でのチッピング防止効果や湿度の遮断効果の他に、表裏面アライメント用のマークの役割やシリコン（半導体層）との絶縁分離の機能を有する。
【００５２】
固体撮像装置２０００が備える第３ガードリング３−１〜３−３は、第２半導体層９−２の下方（図２中の下側）であって、パッシベーション層１１上に配される配線層１０に形成される。第３ガードリング３−１は、アルミニウム（Ａｌ）と銅（Ｃｕ）との合金（例えば、Ａｌ：９０ｗｔ％以上であり、Ｃｕ：１０ｗｔ％未満であり、Ｃｕ：０ｗｔ％でもよい。）から構成されるターミナルビア１９を介して、第３ガードリング３−２と接続され、第３ガードリング３−２は、アルミニウム（Ａｌ）と銅（Ｃｕ）との合金（例えば、Ａｌ：９０ｗｔ％以上であり、Ｃｕ：１０ｗｔ％未満であり、Ｃｕ：０ｗｔ％でもよい。）から構成されるターミナルビア１９を介して、第３ガードリング３−３と接続されている。第３ガードリング３−１は、第１ガードリング１００と連結され、第３ガードリング３−２は、第２半導体層９−２と接続され、第３ガードリング３−３は、第２半導体層９−２と接続されている。第３ガードリング３−１〜３−３は、例えば、銅（Ｃｕ）から構成されてよい。
【００５３】
図２中のチップ領域Ｐに形成される、接続部であるフリップチップ接続用の電極２０１は、裏面側（第１半導体層９−１の上側）の配線層８に形成される配線１６の一部（電極）上に金属層１５が形成されて、金属層１５上に金属層１４が形成されて構成される。そして、配線１６は、第１半導体層９−１を貫通する第１貫通ビア１７を介して、表面側（第１半導体層９−１の下側）配線層１０に形成される配線１８と接続される。金属層１５は、例えば、コバルト（Ｃｏ）から構成され、金属層１４、配線１７、第１貫通ビア１７及び配線１８は、例えば、銅（Ｃｕ）から構成される。
【００５４】
固体撮像装置２０００は、第１ガードリング２００を含めて、公知の方法（例えば、特開２０１６−１７１２９７号公報及び特開２０１７−１１７９６８号公報に記載された方法）を用いて製造することができる。
【００５５】
＜３．第２の実施形態（固体撮像装置の例２）＞
本技術に係る第２の実施形態（固体撮像装置の例２）の固体撮像装置について、説明をする。
【００５６】
本技術に係る第２の実施形態（固体撮像装置の例２）の固体撮像装置は、入射した光を光電変換する光電変換部と第１貫通ビアとが設けられた第１半導体層と、該第１半導体層の該光を受光する側の面における該光電変換部が設けられた領域外に設けられた、前記第１貫通ビアよりも幅の広い接続部と、該面に設けられ、該第１貫通ビア及び該接続部を接続する接続配線と、該面側に形成された第１パッシベーション層と、を有する第１半導体素子と、該接続部により前記第１半導体素子に実装された第２半導体素子と、該第１半導体素子を囲むように該第１半導体素子の外周部に形成された第１ガードリングと、を備え、該第１ガードリングの少なくとも一部が、該第１半導体層の外側であって該第１半導体層と略同一層に形成された第２半導体層の上方に配されて、前記第１ガードリングが、該第１パッシベーション層の外側であって該第１パッシベーション層と略同一層に形成された第２パッシベーション層の下方に配されている、固体撮像装置である。
【００５７】
さらに、本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置に備えられる第１ガードリングは、金属積層体であり、少なくとも１つの金属層と、第２半導体層を貫通する第２貫通ビアと、少なくとも１つの金属層と第２貫通ビアとを連結するビアと、から構成される。そして、第１半導体素子が有する接続部は、フリップチップ接続用の電極（例えば、ランド電極）であり、少なくとも１つの金属層と電極（裏面側（光入射側）の配線の一部）とから構成されている。本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置は、第1半導体素子が有する接続部と第２半導体素子が有するマイクロバンプとが接続されることで、第２半導体素子が第１半導体素子上にフリップチップ実装された固体撮像装置である。
【００５８】
本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置によれば、固体撮像装置の更なる品質の向上を実現することができる。詳しくは、本技術によれば、固体撮像装置の更なる信頼性の向上や更なる製造歩留まりの向上を実現することができ、更に詳しくは、裏面側の配線の品質確保を行うことができ、特には、新たな工程を追加することなく、裏面側の配線の品質確保を行うことができる。
【００５９】
以下、本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置について、図３を用いて更に詳細に説明をする。図３は、本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図であり、固体撮像装置３０００の断面図である。
【００６０】
図３には、固体撮像装置３０００における、チップ領域Ｐと、スクライブ領域Ｑと、ガードリング領域Ｒと、スクライブセンター領域Ｓとが示されている。スクライブ領域Ｑは、ガードリング領域Ｒとスクライブセンター領域Ｓとから構成されている。
【００６１】
図３に示されるように、固体撮像装置３０００におけるチップ領域Ｐには、光入射側（受光面側、裏面側）から順に、レンズ材６と、パッシベーション層７−１と、配線層８と、半導体層９−１と、配線層１０と、パッシベーション層１１とが配されている。パッシベーション層７−１は、画素領域のインナーレンズとして共用されてもよい。
【００６２】
図３に示されるように、固体撮像装置３０００におけるガードリング領域Ｒには、第１ガードリング３００と、第２ガードリング１２−１〜１２−２と、第３ガードリング３−１〜３−３とが形成されている。
【００６３】
図３に示されるように、第１ガードリング３００は、金属層３００−３と、第２半導体層９−２を貫通する第２貫通ビア３００−１と、金属層３００−３と第２貫通ビア３００−１とを連結するビア３００−２とから構成されている。なお、第２貫通ビア３００−１の上端部には電極（配線）３００−４が設けられており、ビア３００−２との直接的な連結は電極（配線）３００−４である。そして、第１ガードリング３００は、光入射側（受光面側、裏面側）から、順に、金属層３００−３と、ビア３００−２と第２貫通ビア３００−１（電極（配線）３００−４）とが積層された金属積層体である。
【００６４】
第１ガードリング３００は、第１パッシベーション層７−１の外側であって第１パッシベーション層７−１と略同一層に形成された第２パッシベーション層７−２の下方（図３の下側）に形成されている。図３では、図示されているとおり、第１ガードリング３００（金属層３００−３）は、第２パッシベーション層７−２とは連結されているが、第１ガードリング３００は、第２パッシベーション層７−２とは連結されておらず、第１ガードリング３００と第２パッシベーション層７−２との間には、隙間の空間があってもよい。ところで、固体撮像装置３０００においては、パッシベーション層は、上述したとおりチップ領域Ｐに形成されたパッシベーション層が第１パッシベーション層７−１と称され、ガードリンング領域Ｒに形成されたパッシベーション層が第２パッシベーション層７−２と称される。
【００６５】
図３に示されるように、第１ガードリング３００の一部である金属層３００−３と、ビア３００−２と、第２貫通ビア３００−１の一部は、第１半導体層９−１の外側であって第１半導体層９−１と略同一層に形成された第２半導体層９−２の上方（図３中の上側）に形成されている。さらに、第１ガードリング３００の一部である第２貫通ビア３００−１の一部は、第２半導体層９−２を貫通して形成されている。したがって、図３では、第１ガードリング３００（第２貫通ビア３００−１）は、第２半導体層９−２とは貫通によって連結されているが、第１ガードリング３００は、第２半導体層９−２とは連結されておらず（例えば、第２貫通ビア３００−１が構成されていない状態）、第１ガードリング３００と第２半導体層９−２との間には、隙間の空間があってもよい。ところで、固体撮像装置３０００においては、半導体層は、上述したとおりチップ領域Ｐに形成された半導体層が第１半導体層９−１と称され、ガードリンング領域Ｒに形成された半導体層が第２半導体層９−２と称される。
【００６６】
第１ガードリング３００を構成する金属層３００−３及びビア３００−２は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）と銅（Ｃｕ）との合金（例えば、Ａｌ：９０ｗｔ％以上であり、Ｃｕ：１０ｗｔ％未満であり、Ｃｕ：０ｗｔ％でもよい。）から構成され、第２貫通ビア３００−１（電極（配線）３００−４）は、例えば、銅（Ｃｕ）から構成される。
【００６７】
固体撮像装置３０００が備える第２ガードリング１２−１〜１２−２は、第２ガードリング１２−１〜１２−２は、絶縁膜から構成されて第２半導体層９−２内に埋め込んでスリット状に形成されている。絶縁膜は、例えばＳｉＯ２等の無機膜である。第２ガードリング１２−１〜１２−２は、ダイシング作業でのチッピング防止効果や湿度の遮断効果の他に、表裏面アライメント用のマークの役割やシリコン（半導体層）との絶縁分離の機能を有する。
【００６８】
固体撮像装置３０００が備える第３ガードリング３−１〜３−３は、第２半導体層９−２の下方（図３中の下側）であって、パッシベーション層１１上に配される配線層１０に形成される。第３ガードリング３−１は、アルミニウム（Ａｌ）と銅（Ｃｕ）との合金（例えば、Ａｌ：９０ｗｔ％以上であり、Ｃｕ：１０ｗｔ％未満であり、Ｃｕ：０ｗｔ％でもよい。）から構成されるターミナルビア１９を介して、第３ガードリング３−２と接続され、第３ガードリング３−２は、アルミニウム（Ａｌ）と銅（Ｃｕ）との合金（例えば、Ａｌ：９０ｗｔ％以上であり、Ｃｕ：１０ｗｔ％未満であり、Ｃｕ：０ｗｔ％でもよい。）から構成されるターミナルビア１９を介して、第３ガードリング３−３と接続されている。第３ガードリング３−１は、第１ガードリング１００と連結され、第３ガードリング３−２は、第２半導体層９−２と接続され、第３ガードリング３−３は、第２半導体層９−２と接続されている。第３ガードリング３−１〜３−３は、例えば、銅（Ｃｕ）から構成されてよい。
【００６９】
図３中のチップ領域Ｐに形成される、接続部であるフリップチップ接続用の電極３０１は、裏面側（第１半導体層９−１の上側）の配線層８に形成される配線１６の一部（電極）上に金属層３０１が接続部材３０１−１を介して形成されて構成される。そして、配線１６は、第１半導体層９−１を貫通する第１貫通ビア１７を介して、表面側（第１半導体層９−１の下側）配線層１０に形成される配線１８と接続される。金属層３０１及び接続部材３０１−１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）と銅（Ｃｕ）との合金（例えば、Ａｌ：９０ｗｔ％以上であり、Ｃｕ：１０ｗｔ％未満であり、Ｃｕ：０ｗｔ％でもよい。）から構成され、金属層１４、配線１７、第１貫通ビア１７及び配線１８は、例えば、銅（Ｃｕ）から構成される。
【００７０】
上記のとおり、第１ガードリング３００の構成は、フリップチップ接続用の電極４０１と第１貫通ビア１７とを含んでなる構成と同一であるので、工程を追加することなく、第１ガードリンング３００を製造することができる。固体撮像装置３０００は、第１ガードリング３００の製造方法以外は、公知の方法（例えば、特開２０１６−１７１２９７号公報及び特開２０１７−１１７９６８号公報に記載された方法）を用いて製造することができる。
【００７１】
本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容がそのまま適用することができる。
【００７２】
＜４．第３の実施形態（固体撮像装置の例３）＞
本技術に係る第３の実施形態（固体撮像装置の例３）の固体撮像装置について、説明をする。
【００７３】
本技術に係る第３の実施形態（固体撮像装置の例３）の固体撮像装置は、入射した光を光電変換する光電変換部と第１貫通ビアとが設けられた第１半導体層と、該第１半導体層の該光を受光する側の面における該光電変換部が設けられた領域外に設けられた、前記第１貫通ビアよりも幅の広い接続部と、該面に設けられ、該第１貫通ビア及び該接続部を接続する接続配線と、該面側に形成された第１パッシベーション層と、を有する第１半導体素子と、該接続部により前記第１半導体素子に実装された第２半導体素子と、該第１半導体素子を囲むように該第１半導体素子の外周部に形成された第１ガードリングと、を備え、該第１ガードリングの少なくとも一部が、該第１半導体層の外側であって該第１半導体層と略同一層に形成された第２半導体層の上方に配されて、前記第１ガードリングが、該第１パッシベーション層の外側であって該第１パッシベーション層と略同一層に形成された第２パッシベーション層の下方に配されている、固体撮像装置である。
【００７４】
さらに、本技術に係る第３の実施形態の固体撮像装置に備えられる第１ガードリングは、金属積層体であり、少なくとも１つの金属層と、第２半導体層を貫通する第２貫通ビアと、から構成される。そして、第１半導体素子が有する接続部は、フリップチップ接続用の電極（例えば、ランド電極）であり、少なくとも１つの金属層と電極（裏面側（光入射側）の配線の一部）とから構成されている。本技術に係る第３の実施形態の固体撮像装置は、第1半導体素子が有する接続部と第２半導体素子が有するマイクロバンプとが接続されることで、第２半導体素子が第１半導体素子上にフリップチップ実装された固体撮像装置である。
【００７５】
本技術に係る第３の実施形態の固体撮像装置によれば、固体撮像装置の更なる品質の向上を実現することができる。詳しくは、本技術によれば、固体撮像装置の更なる信頼性の向上や更なる製造歩留まりの向上を実現することができ、更に詳しくは、裏面側の配線の品質確保を行うことができ、特には、新たな工程を追加することなく、裏面側の配線の品質確保を行うことができる。
【００７６】
以下、本技術に係る第３の実施形態の固体撮像装置について、図４を用いて更に詳細に説明をする。図４は、本技術に係る第３の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図であり、固体撮像装置４０００の断面図である。
【００７７】
図４には、固体撮像装置４０００における、チップ領域Ｐと、スクライブ領域Ｑと、ガードリング領域Ｒと、スクライブセンター領域Ｓとが示されている。スクライブ領域Ｑは、ガードリング領域Ｒとスクライブセンター領域Ｓとから構成されている。
【００７８】
図４に示されるように、固体撮像装置４０００におけるチップ領域Ｐには、光入射側（受光面側、裏面側）から順に、レンズ材６と、パッシベーション層７−１と、配線層８と、半導体層９−１と、配線層１０と、パッシベーション層１１とが配されている。パッシベーション層７−１は、画素領域のインナーレンズとして共用されてもよい。
【００７９】
図４に示されるように、固体撮像装置４０００におけるガードリング領域Ｒには、第１ガードリング４００と、第２ガードリング１２−１〜１２−２と、第３ガードリング３−１〜３−３とが形成されている。
【００８０】
図４に示されるように、第１ガードリング４００は、金属層４００−３と、金属層４００−２と、第２半導体層９−２を貫通する第２貫通ビア４００−１と、から構成されている。なお、第２貫通ビア４００−１の上端部には電極（配線）４００−４が設けられており、金属層４００−２との直接的な連結は電極（配線）４００−４である。そして、第１ガードリング４００は、光入射側（受光面側、裏面側）から、順に、金属層４００−３と、金属層４００−２と、第２貫通ビア４００−１（電極（配線）４００−４）とが積層された金属積層体である。
【００８１】
第１ガードリング４００は、第１パッシベーション層７−１の外側であって第１パッシベーション層７−１と略同一層に形成された第２パッシベーション層７−２の下方（図４の下側）に形成されている。図４では、図示されているとおり、第１ガードリング４００（金属層４００−３）は、第２パッシベーション層７−２とは連結されているが、第１ガードリング４００は、第２パッシベーション層７−２とは連結されておらず、第１ガードリング４００と第２パッシベーション層７−２との間には、隙間の空間があってもよい。ところで、固体撮像装置４０００においては、パッシベーション層は、チップ領域Ｐに形成されたパッシベーション層が第１パッシベーション層７−１と称され、ガードリンング領域Ｒに形成されたパッシベーション層が第２パッシベーション層７−２と称される。
【００８２】
図４に示されるように、第１ガードリング４００の一部である金属層４００−３と、金属層４００−２と、第２貫通ビア４００−１の一部は、第１半導体層９−１の外側であって第１半導体層９−１と略同一層に形成された第２半導体層９−２の上方（図４中の上側）に形成されている。さらに、第１ガードリング４００の一部である第２貫通ビア４００−１の一部は、第２半導体層９−２を貫通して形成されている。したがって、図４では、第１ガードリング４００（第２貫通ビア４００−１）は、第２半導体層９−２とは貫通によって連結されているが、第１ガードリング４００は、第２半導体層９−２とは連結されておらず（例えば、第２貫通ビア４００−１が構成されていない状態）、第１ガードリング４００と第２半導体層９−２との間には、隙間の空間があってもよい。ところで、固体撮像装置４０００においては、半導体層は、チップ領域Ｐに形成された半導体層が第１半導体層９−１と称され、ガードリンング領域Ｒに形成された半導体層が第２半導体層９−２と称される。
【００８３】
第１ガードリング４００を構成する金属層４００−３は、例えば、銅（Ｃｕ）から構成され、金属層４００−２は、例えば、コバルト（Ｃｏ）から構成され、第２貫通ビア４００−１（電極（配線）３００−４）は、例えば、銅（Ｃｕ）から構成される。
【００８４】
固体撮像装置４０００が備える第２ガードリング１２−１〜１２−２は、第２ガードリング１２−１〜１２−２は、絶縁膜から構成されて第２半導体層９−２内に埋め込んでスリット状に形成されている。絶縁膜は、例えばＳｉＯ２等の無機膜である。第２ガードリング１２−１〜１２−２は、ダイシング作業でのチッピング防止効果や湿度の遮断効果の他に、表裏面アライメント用のマークの役割やシリコン（半導体層）との絶縁分離の機能を有する。
【００８５】
固体撮像装置４０００が備える第３ガードリング３−１〜３−３は、第２半導体層９−２の下方（図４中の下側）であって、パッシベーション層１１上に配される配線層１０に形成される。第３ガードリング３−１は、アルミニウム（Ａｌ）と銅（Ｃｕ）との合金（例えば、Ａｌ：９０ｗｔ％以上であり、Ｃｕ：１０ｗｔ％未満であり、Ｃｕ：０ｗｔ％でもよい。）から構成されるターミナルビア１９を介して、第３ガードリング３−２と接続され、第３ガードリング３−２は、アルミニウム（Ａｌ）と銅（Ｃｕ）との合金（例えば、Ａｌ：９０ｗｔ％以上であり、Ｃｕ：１０ｗｔ％未満であり、Ｃｕ：０ｗｔ％でもよい。）から構成されるターミナルビア１９を介して、第３ガードリング３−３と接続されている。第３ガードリング３−１は、第１ガードリング１００と連結され、第３ガードリング３−２は、第２半導体層９−２と接続され、第３ガードリング３−３は、第２半導体層９−２と接続されている。第３ガードリング３−１〜３−３は、例えば、銅（Ｃｕ）から構成されてよい。
【００８６】
図４中のチップ領域Ｐに形成される、接続部であるフリップチップ接続用の電極４０１は、裏面側（第１半導体層９−１の上側）の配線層８に形成される配線１６の一部（電極）上に金属層１５が形成されて、金属層１５上に金属層１４が形成されて構成される。そして、配線１６は、第１半導体層９−１を貫通する第１貫通ビア１７を介して、表面側（第１半導体層９−１の下側）配線層１０に形成される配線１８と接続される。金属層１５は、例えば、コバルト（Ｃｏ）から構成され、金属層１４、配線１７、第１貫通ビア１７及び配線１８は、例えば、銅（Ｃｕ）から構成される。
【００８７】
上記のとおり、第１ガードリング４００の構成は、フリップチップ接続用の電極４０１と第１貫通ビア１７とを含んでなる構成と同一であるので、工程を追加することなく、第１ガードリンング４００を製造することができる。固体撮像装置４０００は、第１ガードリング４００の製造方法以外は、公知の方法（例えば、特開２０１６−１７１２９７号公報及び特開２０１７−１１７９６８号公報に記載された方法）を用いて製造することができる。
【００８８】
本技術に係る第３の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容がそのまま適用することができる。
【００８９】
＜５．第４の実施形態（固体撮像装置の例４）＞
本技術に係る第４の実施形態（固体撮像装置の例４）の固体撮像装置について、説明をする。
【００９０】
本技術に係る第４の実施形態（固体撮像装置の例４）の固体撮像装置は、入射した光を光電変換する光電変換部と第１貫通ビアとが設けられた第１半導体層と、該第１半導体層の該光を受光する側の面における該光電変換部が設けられた領域外に設けられた、前記第１貫通ビアよりも幅の広い接続部と、該面に設けられ、該第１貫通ビア及び該接続部を接続する接続配線と、該面側に形成された第１パッシベーション層と、を有する第１半導体素子と、該接続部により前記第１半導体素子に実装された第２半導体素子と、該第１半導体素子を囲むように該第１半導体素子の外周部に形成された第１ガードリングと、を備え、該第１ガードリングの少なくとも一部が、該第１半導体層の外側であって該第１半導体層と略同一層に形成された第２半導体層の上方に配されて、前記第１ガードリングが、該第１パッシベーション層の外側であって該第１パッシベーション層と略同一層に形成された第２パッシベーション層の下方に配されている、固体撮像装置である。
【００９１】
さらに、本技術に係る第４の実施形態の固体撮像装置に備えられる第１ガードリングは、金属積層体であり、凹部を有する金属層と、金属層に対して略垂直方向に延在する金属部材と、から構成されている。凹部は、第２半導体層と連結し、凹部を有する金属層と、金属部材とは連結する。そして、第１半導体素子が有する接続部は、フリップチップ接続用の電極（例えば、ランド電極）であり、少なくとも１つの金属層と電極（裏面側（光入射側）の配線の一部）とから構成されている。本技術に係る第４の実施形態の固体撮像装置は、第1半導体素子が有する接続部と第２半導体素子が有するマイクロバンプとが接続されることで、第２半導体素子が第１半導体素子上にフリップチップ実装された固体撮像装置である。
【００９２】
本技術に係る第４の実施形態の固体撮像装置によれば、固体撮像装置の更なる品質の向上を実現することができる。詳しくは、本技術によれば、固体撮像装置の更なる信頼性の向上や更なる製造歩留まりの向上を実現することができ、更に詳しくは、裏面側の配線の品質確保を行うことができ、特には、新たな工程を追加することなく、裏面側の配線の品質確保を行うことができる。
【００９３】
以下、本技術に係る第４の実施形態の固体撮像装置について、図５を用いて更に詳細に説明をする。図５は、本技術に係る第４の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図であり、固体撮像装置５０００の断面図である。
【００９４】
図５には、固体撮像装置５０００における、チップ領域Ｐと、スクライブ領域Ｑと、ガードリング領域Ｒと、スクライブセンター領域Ｓとが示されている。スクライブ領域Ｑは、ガードリング領域Ｒとスクライブセンター領域Ｓとから構成されている。
【００９５】
図５に示されるように、固体撮像装置５０００におけるチップ領域Ｐには、光入射側（受光面側、裏面側）から順に、レンズ材６と、パッシベーション層７−１と、配線層８と、半導体層９−１と、配線層１０と、パッシベーション層１１とが配されている。パッシベーション層７−１は、画素領域のインナーレンズとして共用されてもよい。
【００９６】
図５に示されるように、固体撮像装置５０００におけるガードリング領域Ｒには、第１ガードリング５００と、第２ガードリング１２−１〜１２−２と、第３ガードリング３−１〜３−３とが形成されている。
【００９７】
図５に示されるように、第１ガードリング５００は、凹部５００−２を有する金属層５００−１と、金属層５００−１に対して略垂直方向に延在し、金属層５００−１と連結する金属部材５００−３と、から構成されている。そして、第１ガードリング４００は、光入射側（受光面側、裏面側）から、順に、金属層４００−３と、金属層４００−２と、第２貫通ビア４００−１（電極（配線）４００−４）とが積層された金属積層体である。
【００９８】
第１ガードリング４５０は、第１パッシベーション層７−１の外側であって第１パッシベーション層７−１と略同一層に形成された第２パッシベーション層７−２の下方（図４の下側）に形成されている。図５では、図示されているとおり、第１ガードリング５００（金属部材５００−３）は、第２パッシベーション層７−２とは連結されているが、第１ガードリング５００は、第２パッシベーション層７−２とは連結されておらず、第１ガードリング５００と第２パッシベーション層７−２との間には、隙間の空間があってもよい。ところで、固体撮像装置５０００においては、パッシベーション層は、上述したとおりチップ領域Ｐに形成されたパッシベーション層が第１パッシベーション層７−１と称され、ガードリンング領域Ｒに形成されたパッシベーション層が第２パッシベーション層７−２と称される。
【００９９】
図５に示されるように、第１ガードリングを構成する凹部５００−２を有する金属層５００−１と、金属部材５００−３とは、第１半導体層９−１の外側であって第１半導体層９−１と略同一層に形成された第２半導体層９−２の上方（図４中の上側）に形成されている。さらに、凹部５００−２は、第２半導体層９−２と連結している。したがって、図５では、第１ガードリング５００（金属部材５００−３）は、第２半導体層９−２とは連結されているが、第１ガードリング５００は、第２半導体層９−２とは連結されておらず（例えば、第２貫通ビア５００−１が構成されていない状態）、第１ガードリング５００と第２半導体層９−２との間には、隙間の空間があってもよい。ところで、固体撮像装置４０００においては、半導体層は、上述したとおりチップ領域Ｐに形成された半導体層が第１半導体層９−１と称され、ガードリンング領域Ｒに形成された半導体層が第２半導体層９−２と称される。
【０１００】
第１ガードリング５００は、例えば、タングステン（Ｗ）から構成される。
【０１０１】
固体撮像装置５０００が備える第２ガードリング１２−１〜１２−２は、第２ガードリング１２−１〜１２−２は、絶縁膜から構成されて第２半導体層９−２内に埋め込んでスリット状に形成されている。絶縁膜は、例えばＳｉＯ２等の無機膜である。第２ガードリング１２−１〜１２−２は、ダイシング作業でのチッピング防止効果や湿度の遮断効果の他に、表裏面アライメント用のマークの役割やシリコン（半導体層）との絶縁分離の機能を有する。
【０１０２】
固体撮像装置５０００が備える第３ガードリング３−１〜３−３は、第２半導体層９−２の下方（図５中の下側）であって、パッシベーション層１１上に配される配線層１０に形成される。第３ガードリング３−１は、アルミニウム（Ａｌ）と銅（Ｃｕ）との合金（例えば、Ａｌ：９０ｗｔ％以上であり、Ｃｕ：１０ｗｔ％未満であり、Ｃｕ：０ｗｔ％でもよい。）から構成されるターミナルビア１９を介して、第３ガードリング３−２と接続され、第３ガードリング３−２は、アルミニウム（Ａｌ）と銅（Ｃｕ）との合金（例えば、Ａｌ：９０ｗｔ％以上であり、Ｃｕ：１０ｗｔ％未満であり、Ｃｕ：０ｗｔ％でもよい。）から構成されるターミナルビア１９を介して、第３ガードリング３−３と接続されている。第３ガードリング３−１は、第１ガードリング１００と連結され、第３ガードリング３−２は、第２半導体層９−２と接続され、第３ガードリング３−３は、第２半導体層９−２と接続されている。第３ガードリング３−１〜３−３は、例えば、銅（Ｃｕ）から構成されてよい。
【０１０３】
図５中のチップ領域Ｐに形成される、接続部であるフリップチップ接続用の電極５０１は、裏面側（第１半導体層９−１の上側）の配線層８に形成される配線１６の一部（電極）上に金属層１５が形成されて、金属層１５上に金属層１４が形成されて構成される。そして、配線１６は、第１半導体層９−１を貫通する第１貫通ビア１７を介して、表面側（第１半導体層９−１の下側）配線層１０に形成される配線１８と接続される。金属層１５は、例えば、コバルト（Ｃｏ）から構成され、金属層１４、配線１７、第１貫通ビア１７及び配線１８は、例えば、銅（Ｃｕ）から構成される。
【０１０４】
金属層５００−１は、半導体層（シリコン基板）に接地されたオプティカルブラック領域の遮光向けに形成される金属と同一であり、金属部材５００−３は、画素間の漏れこみ光を遮光するために形成されてチップの外周部で連結して形成される遮光金属と同一であるので、工程を追加することなく、第１ガードリンング５００を製造することができる。固体撮像装置５０００は、第１ガードリング５００の製造方法以外は、公知の方法（例えば、特開２０１６−１７１２９７号公報及び特開２０１７−１１７９６８号公報に記載された方法）を用いて製造することができる。
【０１０５】
本技術に係る第４の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容がそのまま適用することができる。
【０１０６】
＜６．第５の実施形態（電子機器の例）＞
本技術に係る第５の実施形態の電子機器は、本技術に係る固体撮像装置が搭載された電子機器であり、本技術に係る固体撮像装置は、入射した光を光電変換する光電変換部と第１貫通ビアとが設けられた第１半導体層と、該第１半導体層の該光を受光する側の面における該光電変換部が設けられた領域外に設けられた、前記第１貫通ビアよりも幅の広い接続部と、該面に設けられ、該第１貫通ビア及び該接続部を接続する接続配線と、該面側に形成された第１パッシベーション層と、を有する第１半導体素子と、該接続部により前記第１半導体素子に実装された第２半導体素子と、該第１半導体素子を囲むように該第１半導体素子の外周部に形成された第１ガードリングと、を備え、該第１ガードリングが、該第１半導体層の外側であって該第１半導体層と略同一層に形成された第２半導体層の上方に配されて、該第２半導体層と連結し、前記第１ガードリングが、該第１パッシベーション層の外側であって該第１パッシベーション層と略同一層に形成された第２パッシベーション層の下方に配されている、固体撮像装置である。
【０１０７】
例えば、本技術に係る第５の実施形態の電子機器は、本技術に係る第１の実施形態〜第４の実施形態の固体撮像装置のうち、いずれか一つ実施形態の固体撮像装置が搭載された電子機器である。
【０１０８】
＜７．本技術を適用した固体撮像装置の使用例＞
図６は、イメージセンサとしての本技術に係る第１〜第４の実施形態の固体撮像装置の使用例を示す図である。
【０１０９】
上述した第１〜第４の実施形態の固体撮像装置は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングするさまざまなケースに使用することができる。すなわち、図６に示すように、例えば、鑑賞の用に供される画像を撮影する鑑賞の分野、交通の分野、家電の分野、医療・ヘルスケアの分野、セキュリティの分野、美容の分野、スポーツの分野、農業の分野等において用いられる装置（例えば、上述した第５の実施形態の電子機器）に、第１〜第４の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１１０】
具体的には、鑑賞の分野においては、例えば、デジタルカメラやスマートフォン、カメラ機能付きの携帯電話機等の、鑑賞の用に供される画像を撮影するための装置に、第１〜第４の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１１１】
交通の分野においては、例えば、自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置に、第１〜第４の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１１２】
家電の分野においては、例えば、ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、テレビ受像機や冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置で、第１〜第４の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１１３】
医療・ヘルスケアの分野においては、例えば、内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置に、第１〜第４の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１１４】
セキュリティの分野においては、例えば、防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置に、第１〜第４の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
【０１１５】
美容の分野においては、例えば、肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置に、第１〜第４の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１１６】
スポーツの分野において、例えば、スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラプルカメラ等の、スポーツの用に供される装置に、第１〜第４の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１１７】
農業の分野においては、例えば、畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置に、第１〜第４の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１１８】
次に、本技術に係る第１〜第４の実施形態の固体撮像装置の使用例を具体的に説明する。例えば、上述で説明をした第１〜第４の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置は、固体撮像装置１０１として、例えばデジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話など、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図７に、その一例として、電子機器１０２（カメラ）の概略構成を示す。この電子機器１０２は、例えば静止画または動画を撮影可能なビデオカメラであり、固体撮像素子１０１と、光学系（光学レンズ）３１０と、シャッタ装置３１１と、固体撮像装置１０１およびシャッタ装置３１１を駆動する駆動部３１３と、信号処理部３１２とを有する。
【０１１９】
光学系３１０は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置１０１の画素部１０１ａへ導くものである。この光学系３１０は、複数の光学レンズから構成されていてもよい。シャッタ装置３１１は、固体撮像装置１０１への光照射期間および遮光期間を制御するものである。駆動部３１３は、固体撮像装置１０１の転送動作およびシャッタ装置３１１のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部３１２は、固体撮像装置１０１から出力された信号に対し、各種の信号処理を行うものである。信号処理後の映像信号Ｄｏｕｔは、メモリなどの記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタ等に出力される。
【０１２０】
なお、本技術に係る実施形態は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０１２１】
また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【０１２２】
また、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
［１］
入射した光を光電変換する光電変換部と第１貫通ビアとが設けられた第１半導体層と、
該第１半導体層の該光を受光する側の面における該光電変換部が設けられた領域外に設けられた、該第１貫通ビアよりも幅の広い接続部と、
該面に設けられ、該第１貫通ビア及び該接続部を接続する接続配線と、
該面側に形成された第１パッシベーション層と、を有する第１半導体素子と、
該接続部により該第１半導体素子に実装された第２半導体素子と、
該第１半導体素子を囲むように該第１半導体素子の外周部に形成された第１ガードリングと、を備え、
該第１ガードリングの少なくとも一部が、該第１半導体層の外側であって該第１半導体層と略同一層に形成された第２半導体層の上方に配されて、
該第１ガードリングが、該第１パッシベーション層の外側であって該第１パッシベーション層と略同一層に形成された第２パッシベーション層の下方に配されている、固体撮像装置。
［２］
前記第１ガードリングが前記第２半導体層に連結されている、［１］に記載の固体撮像装置。
［３］
前記第１ガードリングが前記第２パッシベーション層に連結されている、［１］又は［２］に記載の固体撮像装置。
［４］
前記第１ガードリングが金属積層体である、［１］から［３］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［５］
前記第１ガードリングが、少なくとも１つの金属層と、前記第２半導体層を貫通する第２貫通ビアと、から構成される、［１］から［４］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［６］
前記第１ガードリングが、少なくとも１つの金属層と、前記第２半導体層を貫通する第２貫通ビアと、該少なくとも１つの金属層と該第２貫通ビアとを連結するビアと、から構成される、［１］から［４］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［７］
前記第１ガードリングが、凹部を有する金属層と、該金属層に対して略垂直方向に延在する金属部材と、から構成され、
該凹部が、前記第２半導体層と連結し、
該凹部を有する金属層と、該金属部材とが連結している、［１］から［４］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［８］
第２ガードリングを更に備え、
該第２ガードリングが、絶縁膜から構成されて第２半導体層を貫通し、前記第１ガードリングを囲むように前記第１ガードリングの外周部に形成されている、［１］から［７］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［９］
第３ガードリングを更に備え、
該第３ガードリングが、前記第２半導体層の下方に配されて、前記第１半導体素子を囲むように前記第１半導体素子の外周部に形成されている、［１］から［８］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［１０］
固体撮像装置が搭載されて、
該固体撮像装置が、
入射した光を光電変換する光電変換部と第１貫通ビアとが設けられた第１半導体層と、
該第１半導体層の該光を受光する側の面における該光電変換部が設けられた領域外に設けられた、前記第１貫通ビアよりも幅の広い接続部と、
該面に設けられ、該第１貫通ビア及び該接続部を接続する接続配線と、
該面側に形成された第１パッシベーション層と、を有する第１半導体素子と、
該接続部により前記第１半導体素子に実装された第２半導体素子と、
該第１半導体素子を囲むように該第１半導体素子の外周部に形成された第１ガードリングと、を備え、
該第１ガードリングの少なくとも一部が、該第１半導体層の外側であって該第１半導体層と略同一層に形成された第２半導体層の上方に配されて、
該第１ガードリングが、該第１パッシベーション層の外側であって該第１パッシベーション層と略同一層に形成された第２パッシベーション層の下方に配されている、
電子機器。
［１１］
［１］から［９］のいずれか１つに記載の固体撮像装置が搭載された、電子機器。
【符号の説明】
【０１２３】
１・・・ガードリング部、２・・・第１半導体素子の周囲部、３（３−１、３−２、３−３）・・・第３ガードリング、４・・・第２半導体素子（上チップ、コンパニオンチップ）、１２（１２−１、１２−３）・・・第２ガードリング、１００、２００、３００、４００、５００・・・第１ガードリング、１０００（１０００ａ、１０００ｂ）、２０００、３０００、４０００、５０００・・・固体撮像装置、１００１（１００１ａ、１００１ｂ）、２００１、３００１、４００１、５００１・・・第１半導体素子（下チップ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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