(57)【要約】【課題】画像センサー・ダイ２２とデジタル信号処理ダイ２４と間の酸化物貫通ビア４２の接続を画像センサー・パッケージ２０に備える画像処理システムを提供する。【解決手段】画像センサー・ダイとデジタル信号処理ダイは、互いに貼り付けられる。酸化物貫通ビアは、画像センサー・ダイ上のボンド・パッド４０を画像センサーおよびデジタル信号処理ダイ中の金属ルーティング・パス３６，３８で接続する。酸化物貫通ビアは、画像センサー・ダイをデジタル信号処理ダイに同時に結合する。酸化物貫通ビアは、画像センサー・ダイ中のシャロー・トレンチ・アイソレーション構造２８を通して形成される。酸化物貫通ビアは、画像センサーおよびデジタル信号処理ダイの選択的エッチングにより形成される。【選択図】図２
2015162675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１集積回路ダイと、
前記第１集積回路ダイに接合される第２集積回路ダイと、
前記第１集積回路ダイ上のボンド・パッドと、
前記第１集積回路ダイ上の前記ボンド・パッドを前記第２集積回路ダイに結合するビアと、
を含むことを特徴とする集積回路パッケージ。
【請求項２】
前記ビアは、前記ボンド・パッドに接続される第１終端、および、前記第２集積回路ダイに伸びる第２終端を有することを特徴とする請求項１記載の集積回路パッケージ。
【請求項３】
前記第１集積回路ダイは、シャロー・トレンチ・アイソレーション構造を含み、前記ビアは、前記シャロー・トレンチ・アイソレーション構造を通って形成されることを特徴とする請求項１記載の集積回路パッケージ。
【請求項４】
前記第１集積回路ダイは、画像センサー集積回路を含み、前記第２集積回路ダイは、デジタル信号処理集積回路を含むことを特徴とする請求項１記載の集積回路パッケージ。
【請求項５】
前記ビアを囲むビア・ライナーをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の集積回路パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に画像システムに関し、さらに詳しくは第１および第２集積回路のダイ中の酸化物貫通ビア（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｏｘｉｄｅ  ｖｉａｓ）を備える画像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２０１４年２月２７日に出願された米国特許出願第１４/１９１，９６５号の優先権を主張する。
【０００３】
携帯電話機、カメラ、およびコンピュータのような現代の電子装置は、しばしばデジタル画像センサーを使用する。画像システム（つまり、画像センサー）は、しばしば二次元配列の画像センサー・ピクセルを含む。各ピクセルは、典型的には入射光子（光）を受け取り、その光子を電気信号に変換するフォトダイオードのような光検出器を含む。画像システムは、画像センサーの集積回路およびフォトダイオード・アレイを備える画像センサー・ダイを含む。画像センサー・ダイは、デジタル信号処理の集積回路を備えるデジタル信号処理ダイに貼り付けられる。
【０００４】
画像センサー・ダイ上のボンド・パッドは、ビア（ｖｉａｓ）を使用して画像センサーの集積回路およびデジタル信号処理集積回路に結合される。しかしながら、集積回路中の金属ルーティング経路間のビア接続を形成するための時間、スペース、効率、およびコストの量は、限定されている。従来の画像システムでは、画像センサー・ダイをボンド・パッドへ接続するためのシリコン貫通ビアを形成すること、および、ボンド・パッドからデジタル信号処理ダイまでの接続を形成することは、それらの接続を形成するための時間、スペース、効率およびコストの量を制限する。
【０００５】
したがって、画像システム中のビア接続を形成する改善された方法を提供することは望ましいことであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施例に従って、画像センサーを有するカメラ・モジュールを含む画像システムの実例図である。
【図２】本発明の実施例に従って、酸化物貫通ビアを有する画像センサー・パッケージの側面断面図である。
【図３】本発明の実施例に従って、酸化物貫通ビアを有する画像システムの形成に関係するステップを示すフローチャートの実例である。
【図４Ａ】本発明の実施例に従って、酸化物貫通ビアを有する画像センサー・パッケージの横断面図である。
【図４Ｂ】本発明の実施例に従って、酸化物貫通ビアを有する画像センサー・パッケージの横断面図である。
【図５Ａ】本発明の実施例に従って、酸化物貫通ビアを備えるボンド・パッドの上面図である。
【図５Ｂ】本発明の実施例に従って、酸化物貫通ビアを備えるボンド・パッドの上面図である。
【図６】本発明の実施例に従って、図２−図５の実施例を使用するシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
デジタル・カメラ、コンピュータ、携帯電話機、および他の電子装置のような電子装置は、画像を捕えるために、入来イメージ光を集める画像センサーを含む。画像センサーは、ピクセルのアレイ（配列）を含む。画像センサー中のピクセルは、入来イメージ光を画像信号に変換するフォトダイオードのような感光性要素を含む。画像センサーは、多くのピクセル数（例えば、何百、何千、またはそれ以上）も有していてもよい。典型的な画像センサーは、例えば、何十万あるいは何百万ものピクセル（例えば、メガピクセル）を有する。画像センサーは、画像ピクセルを操作するための回路、および、感光性要素によって生成された電荷に対応する画像信号を読み取るための読取回路のような制御回路を含む。
【０００８】
図１は、画像を捕らえるための画像センサーを使用する電子装置の実例図である。図１の電子装置１０は、デジタル画像データを捕らえるカメラ、携帯電話機、ビデオカメラ、あるいは他の画像装置のような携帯用電子機器である。カメラ・モジュール１２は、入来光をデジタル画像データに変換するために使用される。カメラ・モジュール１２は、１またはそれ以上のレンズ１４、および１またはそれ以上の対応する画像センサー１６を含む。画像獲得動作中に、景色からの光は、レンズ１４によって画像センサー１６上に集められる。画像センサー１６は、対応するデジタル画像データを処理回路１８に供給する。画像センサー１６は、例えば、バックサイド（後部）の照明画像センサーであってもよい。もし所望されるなら、レンズ１４のアレイおよび対応する画像センサー１６のアレイを備えるカメラ・モジュール１２が提供されてもよい。画像センサー１６は、画像センサー・ピクセル１５のアレイおよびカラーフィルター要素の対応するアレイのような画像センサー・ピクセルのアレイを含む。
【０００９】
処理回路１８は、１またはそれ以上の集積回路（つまり、画像処理回路、マイクロプロセッサ、ランダム・アクセス・メモリおよび不揮発性メモリのようなストレージ装置など）を含み、カメラ・モジュール１２から分離し、および／または、カメラ・モジュール１２の一部（つまり、画像センサー１６あるいは画像センサー１６に関連する、モジュール１２内の集積回路の一部を形成する回路）を形成するコンポーネントを使用して実現される。カメラ・モジュール１２によって獲得される画像データは、処理回路１８を使用して、処理され格納される。処理された画像データは、所望なら、処理回路１８に結合された有線および／または無線通信パスを使用して、外部機器（つまり、コンピュータあるいは他の装置）に供給される。
【００１０】
図２は、画像センサー・パッケージ２０のような画像センサー・パッケージの側面断面図である。画像センサー・パッケージ２０は、画像センサーが集積された回路ダイ２２（また、画像センサー・ダイ２２と称される）、および、デジタル信号処理（ＤＳＰ）が集積された回路ダイ２４（また、ＤＳＰ２４と称される）のような画像センサー集積回路ダイを有する．画像センサー・ダイ２２は、シリコン基板２６のようなシリコン基板に画像センサー・ピクセル１５（例えば、図１を参照）のアレイのための集積回路を含む。シリコン基板２６は、シャロー・トレンチ・アイソレーション（ＳＴＩ）のようなＳＴＩ構造２８を有し、画像センサー・ダイ中の隣接したトランジスタ間の電流フローを分離する。ＳＴＩ構造２８は、酸化物材料で形成される。
【００１１】
バッファ層３０のようなバッファ層は、シリコン基板２６上に堆積される。バッファ層３０は、酸化物のようなバッファ材料の複数層で形成される。画像センサー・ダイ２２は、相互接続層３２のような相互接続層を有する。ＤＳＰダイ２４は、また相互接続層３４のような相互接続層を有する。画像センサー・ダイ２２は、相互接続層３２，３４が相互に対向するようにＤＳＰダイ２４に接合されるかあるいは貼り付けられる。相互接続層３２は、画像センサー・ダイ２２の正面サイドを形成し、かつ相互接続層３２は、ＤＳＰダイ２４の正面サイドを形成する。画像センサー・パッケージ２０は、バックサイドの照明画像システムの一部を形成し、光を画像センサー・ダイ２２のバックサイドの方向から（つまり、バッファ層３０を備える側から）受ける。図２の配置は、単に典型的な例であり、画像センサー・パッケージ２０は、またフロントサイドの照明システムの一部を形成する。画像センサー・ダイ２２およびＤＳＰダイ２４は、画像システムを形成するあらゆる任意の適切な方法で貼り付けられる。
【００１２】
相互接続層３２は、金属相互接続３６のような金属相互接続（つまり、金属ルーティング・パス）を有する。相互接続層３４は、金属相互接続３８のような金属相互接続を有する。相互接続層３２，３４は、複数の材料層で形成され、複数の金属相互接続層を含む。ボンド・パッド４０のようなボンド・パッドは、シリコン基板２６を覆うパッシベーション層の上に形成される。ボンド・パッド４０は、アルミニウムで形成されてもよい。シリコン基板２６の表面上にボンド・パッド４０のような１を越えるボンド・パッドがある。ボンド・パッド４０は、４つのサイドを備える長方形か正方形の表面を有してもよい。ボンド・パッド４０は、従来のシリコン貫通形状で使用されるボンド・パッドより小さいエリアを有する。例えば、ボンド・パッド４０は、７０−１１０マイクロメータの範囲の長さ、および７０−１１０マイクロメータの範囲の幅、あるいはボンド・パッドにふさわしい他の寸法を有する。
【００１３】
酸化物貫通ビア４２のようなビアは、画像センサー・ダイ２２およびＤＳＰダイ２４中に形成され、ボンド・パッド４０をダイ中の集積回路（つまり、画像センサー集積回路およびＤＳＰ集積回路）に電気的に接続する。酸化物貫通ビア４２は、銅および他の適切なあらゆる導電材料のような導電材料で形成される。酸化物貫通ビア４２は、ビア・ライナー４４によって囲まれ、ＳＴＩ構造２８を通過する。ビア・ライナー４４は、タンタルあるいは他の適切なあらゆる導電材料で形成される。ビア・ライナー４４は、パッシベーション層４５のようなパッシベーション層に囲まれる。パッシベーション層４５は、酸化物材料で形成される。酸化物貫通ビア４２は、一方端をボンド・パッド４０に接続し、他方端を画像センサー・ダイ２２を通りＤＳＰダイ２４へ延伸する。酸化物貫通ビア４２は、ボンド・パッド４０を金属相互接続３６，３８へ接続し、金属相互接続３６，３８を互いに接続する。
【００１４】
このように、ボンド・パッド接続およびダイ間相互接続（つまり、金属相互接続３６，３８のような、第１および第２ダイ中の金属相互接続間の接続）は、個別のプロセスや分離した構造ではなく単一の構造およびプロセス（つまり、酸化物貫通ビア）を使用して、ボンド・パッド接続やダイ間接続のために形成される。ボンド・パッド４０と第１および第２ダイ中の回路との間の酸化物貫通ビア４２を使用する電気的な接続は、ボンド・パッド４０のためのボンド・パッド領域およびプロセス中に使用されるマスク層の数を従来のシリコン貫通ビアの方法よりむしろ削減する結果となるが、それは画像センサー・パッケージを製造するためのスペースとコストを改善する。ボンド・パッド接続およびダイ間相互接続を形成するための単一のエッチング・プロセスは、プロセスの集積化（つまり、開発サイクルの時間削減）を改善し、構成を微細化し（つまり、画像センサー中のフォトダイオードに達する光量の改善）、および、プロセスのコストを削減するので望ましい。
【００１５】
図３は、図２に示される画像センサー・パッケージのような酸化物貫通ビアを有する画像システムを形成する際に必要とされるステップを図示するフローチャートである。
【００１６】
ステップ４６で、画像センサー・ダイ２２のような第１ダイおよびＤＳＰダイ２４のような第２ダイが互いに貼り付けられ、画像センサー・ダイ２２は、所望の厚さに研削あるいは研磨される。画像センサー・ダイ２２は、ＤＳＰダイ２４に接合されるかあるいは貼り付けられて、相互接続層３２および相互接続層３４のようなそれらのフロントサイドは相互に向かい合う。画像センサー・ダイ２２は、シリコン基板２６のようなシリコン基板を含み、シリコン基板２６中のフォトダイオード・アレイのための画像センサー集積回路を備える。シリコン基板２６のようなシリコン基板は、所望の厚さに研削され薄くされ、バックサイドに照明される画像センサーのために２−３ミクロンの範囲となる。
【００１７】
ステップ４８で、バッファ層３０のようなバッファ層は、画像センサー・ダイ２２のような第１ダイに堆積される。そのバッファ層は、酸化物材料で形成され、複数の材料層で形成される。例えば、酸化物材料で形成された反射防止コーティング層は、第１ダイに堆積され、また酸化物材料で形成された追加のバッファ層が第１ダイおよび反射防止コーティング層上に堆積される。
【００１８】
ステップ５０で、画像センサー・ダイ２２のシリコン基板２６のような、第１ダイのシリコン基板中にホールを形成するための選択的なエッチングが行なわれる。そのホールは、ＳＴＩ構造２８のような、シリコン基板中のＳＴＩ構造に達する。そのＳＴＩ構造は、シリコン基板中の隣接するトランジスタ間に位置し、互いのトランジスタからの電流フローを止め、分離する。
【００１９】
ステップ５２で、パッシベーション層がシリコン基板２６のようなシリコン基板中のホール壁をカバーするように、パッシベーション層４５のようなパッシベーション層がホールに堆積される。そのパッシベーション層は、酸化物材料で形成される。
【００２０】
ステップ５４で、ＳＴＩ構造２８のようなＳＴＩ構造および相互接続層３６，３８のような相互接続層を通るホールを伸ばすために選択的なエッチングが行なわれる。そのホールは、金属相互接続３６，３８のような相互接続層中の金属ルーティング・パスの層を通って伸びる。そのホールは、第１ダイを通って第２ダイへ伸びるようにエッチングされてもよい。そのエッチングは、単一のエッチング・プロセスあるいは複数のエッチング・プロセスで行われる。単一のエッチング・プロセスは、プロセスの集積化（つまり、開発サイクルの時間削減）を改善し、構成を微細化し（つまり、画像センサー中のフォトダイオードに達する光量の改善）、プロセスのコストを削減するので望ましい。
【００２１】
ステップ５６で、ビア・ライナー４４のようなビア・ライナーがホール中に堆積される。そのビア・ライナーは、ビア・ライナーがホールの内部の表面を整列するように堆積される。ライナー４４は、タンタルあるいは他の適切な材料で形成される。
【００２２】
ステップ５８で、酸化物貫通ビア４２のような酸化物貫通ビアを形成するために、銅のような導電材料がホールに堆積される。そのホールの残りは、導電材料によって充填される。酸化物貫通ビア４２は、金属相互接続３６，３８に電気的に結合される。
【００２３】
ステップ６０で、ボンド・パッド４０のようなボンド・パッドが画像センサー・ダイ２２のよう第１ダイ上で形成され、ボンド・パッドが酸化物貫通ビアに接触する。ボンド・パッド４０、第１ダイ中の金属相互接続（つまり、金属相互接続３６）、および、第２ダイ中の金属相互接続（つまり、金属相互接続３８）に接続されるので、ボンド・パッド４０は、酸化物貫通ビア４２で第１ダイおよび第２ダイの双方に電気的に結合される。このように、ボンド・パッド接続およびダイ間接続（つまり、金属相互接続３６，３８間に形成）は、ボンド・パッド接続およびダイ間接続のための個別のプロセスや構造よりむしろ単一の構造やプロセス（つまり、酸化物貫通ビア）を使用して形成される。ボンド・パッド４０と、酸化物貫通ビア４２を用いる第１および第２ダイ中の金属ルーティング・パスとの間の電気的な接続は、従来のシリコン貫通ビア法よりボンド・パッド４０のためのより小さなボンド・パッド領域、および、より少ないバッファ層が用いられるという結果となり、それは画像センサー・パッケージを製造するスペースとコストを改善する。
【００２４】
図４Ａ，４Ｂは、画像センサー・パッケージ中に形成することができる酸化物貫通ビアの様々な構成の横断面図を示す。図４Ａでは、画像センサー・パッケージ２０−Ａのような画像センサー・パッケージは、画像センサー・ダイ２２−ＡおよびＤＳＰダイ２４−Ａのような第１および第２ダイを有する。ＤＳＰダイ２４−Ａは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含んでいてもよい。画像センサー・ダイ２２−Ａは、金属相互接続３６−Ａ，３７−Ａを有し、またＤＳＰダイ２４−Ａは、金属相互接続３８−Ａを有する。金属相互接続３７−Ａは、画像センサー・ダイ２２−Ａ中のフォトダイオードのアレイ（つまり、図１の画像センサー・ピクセル１５）用の１またはそれ以上の画像センサー集積回路に結合される。画像センサー・パッケージ２０−Ａはビア４３−Ａを含み、第１ダイ中の金属相互接続３７−Ａを第２ダイ中の金属相互接続３８−Ａに接続するダイ間接続を提供する。画像センサー・パッケージ２０−Ａは、また酸化物貫通ビア４２−Ａのような酸化物貫通ビア、および、画像センサー・ダイの上部表面上に載置されたボンド・パッド４０−Ａのようなボンド・パッドを含む。酸化物貫通ビア４２−Ａは、ボンド・パッド４０−Ａが金属相互接続３６−Ａ，３８−Ａに同時かつ電気的に結合されるように形成される（つまり、酸化物貫通ビア４２−Ａは、酸化物貫通ビア４２−Ａと金属相互接続３６−Ａ，３８−Ａとの間のボンド・パッド接続だけではなく第１および第２ダイ間のダイ間接続の双方である）。しかしながら、金属相互接続３６−Ａおよび金属相互接続３７−Ａは、電気的に結合されていないので、ボンド・パッド４０−Ａは、金属相互接続３７−Ａおよび画像センサー・ダイ２２−Ａ中の画像センサー集積回路に電気的に結合されない。
【００２５】
図４Ｂでは、画像センサー・パッケージ２０−Ｂは、画像センサー・ダイ２２−ＢおよびＤＳＰダイ２４−Ｂのような第１および第２ダイを有する。ＤＳＰダイ２４−Ｂは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含んでいてもよい。画像センサー・ダイ２２−Ｂは、金属相互接続３６−Ｂを有し、またＤＳＰダイ２４−Ｂは、金属相互接続３８−Ｂを有する。金属相互接続３６−Ｂは、画像センサー・ダイ２２−Ｂ中のフォトダイオードのアレイ（つまり、図１の画像センサー・ピクセル１５）用の１またはそれ以上の画像センサー集積回路に結合される。画像センサー・パッケージ２０−Ｂは、また酸化物貫通ビア４２−Ｂのような酸化物貫通ビア、および、画像センサー・ダイの上部表面上に載置されたボンド・パッド４０−Ｂのようなボンド・パッドを含む。酸化物貫通ビア４２−Ｂは、ボンド・パッド４０−Ｂが金属相互接続３６−Ｂ，３８−Ｂに同時かつ電気的に結合されるように形成される（つまり、酸化物貫通ビア４２−Ｂは、酸化物貫通ビア４２−Ｂと金属相互接続３６−Ｂ，３８−Ｂとの間のボンド・パッド接続だけではなく第１および第２ダイ間のダイ間接続の双方である）。ボンド・パッド４０−Ｂは、画像センサー・ダイ２２−Ｂ中のピクセル回路だけではなく（金属相互接続３６−Ｂを通して）、ＤＳＰダイ２４−Ｂ中の金属相互接続３８−Ｂの双方に電気的に結合される。
【００２６】
図４Ａ，４Ｂの中の酸化物貫通ビアの構成は単に典型例であり、ボンド・パッドと画像センサー・パッケージ中の異なる回路層との間に適切なあらゆる接続を形成するために、あらゆる適切な組み合わせで形成されるあらゆる適切な数の酸化物貫通ビアが形成される。
【００２７】
図５Ａ，５Ｂは、ボンド・パッドの切取上面図から作成された酸化物貫通ビアの様々な構成を示す。図５Ａに示されるように、ボンド・パッド８０−Ａは、アルミニウムのような導電材料で形成される。ボンド・パッド８０−Ａは、上部および底部表面を有する。ボンド・パッド８０−Ａの底部表面は、図２，４の酸化物貫通ビア４２のような多くの酸化物貫通ビアに接続および連絡する。酸化物貫通ビア４２は円形状であり、上部表面の側に沿ってボンド・パッド８０−Ａに連絡する複数の酸化物貫通ビアがある。図５Ａの中の配置は、単に典型例であり、あらゆる適切な数および形状の酸化物貫通ビア４２がボンド・パッド８０−Ａに連絡するためにあらゆる適切な配置で形成される。酸化物貫通ビア４２は、互いに隣接した位置にある。ビア４２間の間隔は、およそ４．４マイクロメートルまたは他の適切な距離である。ボンド・パッド８０−Ａは、従来のシリコン貫通ビア構成で使用されるボンド・パッドより小さい領域を有する。例えば、ボンド・パッド８０−Ａは、７０−１１０マイクロメートルの範囲の長さ、および、７０−１１０マイクロメートルの範囲の幅、あるいは他の適切な寸法のボンド・パッドを有する。
【００２８】
図５Ｂに示されるように、ボンド・パッド８０−Ｂは、アルミニウムのような導電材料で形成される。ボンド・パッド８０−Ｂは、上部および底部表面を有する。ボンド・パッド８０−Ｂの底部表面は、図２，４の酸化物貫通ビア４２のような多くの酸化物貫通ビアに接続および連絡する。酸化物貫通ビア４２は、シリコン基板中に長方形のスロット形状の開口部で形成され、長方形ブロックの導電材料で形成される。スロット形状の酸化物貫通ビア４２は、ビアの長方形の側（図５Ｂに示される）の１つでボンド・パッド８０−Ｂに接続される。図５Ｂに示される配置は単に典型例であり、そのビアは、あらゆる適切な位置のボンド・パッドと連絡する。スロット形状のビア４２は、５２マイクロメータ×３８マイクロメータか、あるいは他の適切な寸法範囲である。ボンド・パッド８０−Ｂは、従来のシリコン貫通ビア構成で使用されるボンド・パッドより小さい領域を有する。例えば、ボンド・パッド８０−Ｂは、７０−１１０マイクロメートルの範囲の長さ、および、７０−１１０マイクロメートルの範囲の幅、あるいは他の適切な寸法のボンド・パッドを有する。
【００２９】
図６は、画像装置２００を含むデジタル・カメラのような典型的なプロセッサ・システム３００を単純化した形式で示す。画像装置２００はピクセル・アレイ２０１を含む。画像装置２００は、図２に示されるように酸化物貫通ビア４２を備える画像センサー・パッケージ２０のような画像センサー・パッケージを含む。プロセッサ・システム３００は、画像装置２００を含む、デジタル回路を有するシステムの典型例である。そのようなシステムは、コンピュータ・システム、スチルあるいはビデオ・カメラ・システム、スキャナ、マシン・ビジョン、車載ナビゲーション、テレビ電話、監視システム、自動焦点システム、恒星追跡システム、モーション検出システム、画像安定化システム、および、画像装置を使用する他のシステムを含むが、これらに制限されるものではない。
【００３０】
プロセッサ・システム３００は、デジタル・スチルあるいはビデオ・カメラ・システムであってもよいが、シャッター・ボタン３９７が押されたとき、ピクセル・アレイ２０１のようなピクセル・アレイ上に画像の焦点を合わせるためのレンズ３９６のようなレンズを含む。プロセッサ・システム３００は、中央処理装置（ＣＰＵ）３９５のような中央処理装置を含む。ＣＰＵ ３９５は、カメラ機能および１またはそれ以上の画像フロー機能を制御し、かつバス３９３のようなバスを介して１またはそれ以上の入出力（Ｉ／Ｏ）装置３９１と通信するマイクロプロセッサであってもよい。画像装置２００は、またバス３９３を介してＣＰＵ ３９５と通信する。システム３００は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３９２および取り外し可能なメモリ３９４を含む。取り外し可能なメモリ３９４は、バス３９３を介してＣＰＵ ３９５と通信するフラッシュ・メモリを含む。画像装置２００は、メモリ・ストレージの搭載に拘らず、単一の集積回路上で、あるいは異なるチップ上で、ＣＰＵ３９５に結合される。バス３９３は、単一のバスとして描かれているが、１またはそれ以上のバスかブリッジ、あるいはシステム・コンポーネントを相互に接続させるために使用される他の通信路であってもよい。
【００３１】
酸化物貫通ビアを使用する画像システムにおいて、様々なダイに接続されたボンド・パッドを有する画像システムを例示して、様々な実施例が記述された。中央処理装置、メモリ、および、入出力回路を備えるシステムは、画像装置を含む。画像装置、あるいは集積回路パッケージは、第１集積回路ダイ、第１集積回路ダイに貼り付けられるかあるいは接合される第２集積回路ダイ、第１集積回路ダイ上のボンド・パッド、および、第１集積回路上のボンド・パッドを第２集積回路ダイに結合するビアを含む。そのビアは、ボンド・パッドに接続される第１終端、および、第２集積回路ダイへ伸びる第２終端を有する。第１および第２集積回路ダイは、第１および第２金属相互接続（金属ルーティング・パスとも称される）を有する。そのビアは、第１金属相互接続を第２金属相互接続に結合する。第１集積回路ダイは、シャロー・トレンチ・アイソレーション構造を含んでもよい。ビアは、シャロー・トレンチ・アイソレーション構造を通って形成される。第１集積回路ダイは画像センサー集積回路を含み、また、第２集積回路ダイはデジタル信号処理集積回路を含む。ビア・ライナーは、ビアを包囲する。ビアは、複数のビアの１つであり、第１集積回路ダイを通って形成され、かつボンド・パッドに連絡する。ビアは、円形または長方形のスロットである。第１集積回路は、第１集積回路中の金属ルーティング・パスを通ってビアに結合される画像センサー・ピクセルを含む。
【００３２】
ビアは、選択的エッチングを行なって第１および第２ダイへ伸びるホールを形成し、そのホールに導電材料を堆積してそのホール中にビアを形成し、ビアに連絡するボンド・パッドを第１ダイ上に形成することによって作製される。ビアは、第１ダイと第２ダイとの間の第１接続、および、ボンド・パッドと第１ダイとの間の第２接続を同時に提供してもよい。バッファ層は、選択的エッチングを行なう前に、第１ダイ上に堆積される。第１ダイは、シリコン基板を含む。ホールを形成するための選択的エッチングは、シリコン基板を通るホールを形成するための選択的エッチングを行なうことを含む。パッシベーション層は、シリコン基板中のホールを形成するための選択的エッチングを行なった後に、シリコン基板中のホールに堆積される。その後、シリコン基板中のホールは、第１ダイ中のシャロー・トレンチ・アイソレーション構造を通って形成され、選択的エッチングによって第２ダイへ伸ばされる。
【００３３】
実施例に従って、第１集積回路ダイ、第１集積回路ダイに接合される第２集積回路ダイ、第１集積回路ダイ上のボンド・パッド、および、第１集積回路上のボンド・パッドを第２集積回路ダイに結合するビアを含む集積回路パッケージが提供される。
【００３４】
他の実施例に従って、ビアは、ボンド・パッドに接続される第１終端、および、第２集積回路ダイへ伸びる第２終端を有する。
【００３５】
他の実施例に従って、第１集積回路ダイは、第１金属相互接続を有し、第２集積回路ダイは、第２金属相互接続を有し、および、ビアは、第１金属相互接続を第２金属相互接続へ結合する。
【００３６】
他の実施例に従って、第１集積回路ダイは、シャロー・トレンチ・アイソレーション構造を含み、ビアは、シャロー・トレンチ・アイソレーション構造を通って形成される。
【００３７】
他の実施例に従って、第１集積回路ダイは、画像センサー集積回路を含み、また、第２集積回路ダイは、デジタル信号処理集積回路を含む。
【００３８】
他の実施例に従って、集積回路パッケージは、ビアを包囲するビア・ライナーを含む。
【００３９】
他の実施例に従って、ビアは、第１集積回路ダイを通して形成される複数のビアの所定のビアを含み、ボンド・パッドに連絡し、複数のビアの各ビアは、円形状である。
【００４０】
他の実施例に従って、ビアは、長方形のスロットを含む。
【００４１】
他の実施例に従って、第１集積回路は、金属ルーティング・パス、および、金属ルーティング・パスを通ってビアに結合される画像センサー・ピクセルを含む。
【００４２】
他の実施例に従って、画像センサー・パッケージは、第１ダイおよび第２ダイを含み、画像センサー・パッケージを形成する方法は、第１ダイを第２ダイに貼り付け付ける段階、第１および第２ダイに伸びるホールを形成するために導電材料をホールに堆積する段階、および、ビアに連絡するためにボンド・パッドを第１ダイ上に形成する段階を含む。
【００４３】
他の実施例に従って、上記方法は、第１ダイを第２ダイに貼り付けた後に、第１ダイを研削する段階、および、選択的エッチングを行なう前に、バッファ層を第１ダイ上に堆積する段階を含む。
【００４４】
他の実施例に従って、第１ダイは、シリコン基板を含み、ホールを形成するために選択的エッチングを行なう段階は、シリコン基板を通るホールを形成するために選択的エッチングを行なう段階を含む。
【００４５】
他の実施例に従って、上記方法は、シリコン基板にホールを形成するために選択的エッチングを行なった後に、パッシベーション層をシリコン基板中のホールに堆積する段階を含む。
【００４６】
他の実施例に従って、ホールを形成するために選択的エッチングを行なう段階は、ホールをシリコン基板から第２ダイへ伸ばすために選択的エッチングを行なう段階を含み、ビアは、第１ダイと第２ダイとの間の第１接続、および、ボンド・パッドと第１ダイとの間の第２接続を同時に提供する。
【００４７】
他の実施例に従って、第１ダイは、シャロー・トレンチ・アイソレーション構造を含み、ホールを形成するために選択的エッチングを行なう段階は、シャロー・トレンチ・アイソレーション構造を通ってホールを形成する段階をさらに含む。
【００４８】
他の実施例に従って、中央処理装置、メモリ、入出力回路、および、画像装置を含むシステムが提供され、画像装置は、第１ダイ、第１ダイに貼り付けられる第２ダイ、第１ダイ上のボンド・パッド、および、ボンド・パッドに連絡し、かつ第１ダイを通って第２ダイに伸びる酸化物貫通ビアを含む。
【００４９】
他の実施例に従って、第１ダイは、第１金属ルーティング・パスを含み、第２ダイは、第２金属ルーティング・パスを含み、酸化物貫通ビアは、ボンド・パッドを第１および第２金属ルーティング・パスに電気的に結合する。
【００５０】
他の実施例に従って、酸化物貫通ビアは、第１および第２金属ルーティング・パスを接続する。
【００５１】
他の実施例に従って、第１ダイは、シャロー・トレンチ・アイソレーション構造を含み、酸化物貫通ビアは、シャロー・トレンチ・アイソレーション構造を通って伸びる。
【００５２】
他の実施例に従って、第１ダイは、画像センサー集積回路を含み、第２ダイは、デジタル信号処理集積回路を含む。
【００５３】
前述は、本発明の原理の単なる例示であり、他の実施例でも実現することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０  電子装置
１２  カメラ・モジュール
１４  レンズ
１６  画像センサー
１８  処理回路
２０  画像センサー・パッケージ
２２  画像センサー集積回路ダイ
２４  デジタル信号処理（ＤＳＰ）集積回路ダイ
２８  シャロー・トレンチ・アイソレーション（ＳＴＩ）構造
３２，３４  相互接続層
３６，３８  金属相互接続
４０  ボンド・パッド
４２  酸化物貫通ビア
４４  ビア・ライナー
４５  パッシベーション層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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