WO2019069669A1 - 半導体装置、半導体装置の製造方法、及び、電子機器 - Google Patents

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semiconductor substrate
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知広 杉山
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods

Definitions

  • the technology according to the present disclosure (hereinafter, also referred to as the present technology) relates to a semiconductor device, a method of manufacturing the semiconductor device, and an electronic device, and more particularly to a semiconductor device provided with a through electrode, a method of manufacturing the semiconductor device, and the electronic device .
  • Patent Document 1 a measure is taken against the occurrence of a crack in the insulating film around the through electrode due to the stress due to the swelling and contraction of the insulating film protecting the conductor in the through electrode and the wiring connected to the through electrode. Is not considered.
  • the present technology has been made in view of such a situation, and is to improve the quality and reliability of a semiconductor device or an electronic device provided with a through electrode.
  • a semiconductor device includes a first semiconductor substrate including a through electrode, a first insulating film stacked on a first surface of the first semiconductor substrate, and the first insulating film. And a second insulating film laminated on the insulating film, the inner wall and the bottom surface of the through electrode are covered with a conductor, and the first insulating film and the second insulating film are formed on the conductor And a groove extending from the first surface of the first semiconductor substrate to the first insulating film on the bottom surface.
  • a first insulating film is formed on a predetermined surface of a semiconductor substrate, and on a conductor covering the inner wall and the bottom surface of the through electrode of the semiconductor substrate.
  • a second step of forming a second insulating film on the first insulating film, and a second step of forming a second insulating film on the first insulating film, and in the through electrode, the bottom surface of the through electrode from the predetermined surface of the semiconductor substrate And a third step of forming a trench reaching the first insulating film.
  • An electronic device includes a semiconductor device and a signal processing unit that processes a signal output from the semiconductor device, and the semiconductor device includes a first semiconductor substrate including a through electrode.
  • a first insulating film stacked on the first surface of the first semiconductor substrate, and a second insulating film stacked on the first insulating film, and the through electrode is The inner wall and the bottom surface are covered with a conductor, and the first insulating film and the second insulating film are stacked on the conductor, and the first surface of the first semiconductor substrate is covered with the conductor.
  • a groove is provided to reach the first insulating film on the bottom surface.
  • the stress due to the swelling and shrinking action of the insulating film formed of the first insulating film and the second insulating film is relaxed.
  • a first insulating film is formed on a predetermined surface of a semiconductor substrate, and on a conductor covering the inner wall and the bottom surface of the through electrode of the semiconductor substrate;
  • a second insulating film is formed on the first insulating film, and a groove extending from a predetermined surface of the semiconductor substrate to the first insulating film on the bottom surface of the through electrode is formed in the through electrode .
  • the present technology it is possible to improve the quality and reliability of the semiconductor device or the electronic device provided with the through electrode.
  • FIG. 1 is a schematic external view of a solid-state imaging device according to a first embodiment. It is a figure explaining the substrate composition of a solid-state imaging device. It is a figure which shows the circuit structural example of a laminated substrate. It is a figure which shows the equivalent circuit of a pixel. It is a figure which shows the detailed structure of a lamination
  • FIG. 1 It is a figure for demonstrating the manufacturing method of a semiconductor device. It is a figure which shows the detailed structure of the laminated substrate of the solid-state imaging device of 2nd Embodiment. It is a figure showing the example of application of this art. It is a block diagram which shows the structural example of an electronic device. It is a figure which shows an example of a schematic structure of an endoscopic surgery system. It is a block diagram which shows an example of a function structure of a camera head and CCU. It is a block diagram showing an example of rough composition of a vehicle control system. It is explanatory drawing which shows an example of the installation position of a vehicle exterior information detection part and an imaging part.
  • FIG. 1 shows an outline schematic view of a backside illumination type solid-state imaging device 1 as a semiconductor device according to a first embodiment of the present technology.
  • the solid-state imaging device 1 shown in FIG. 1 is a semiconductor package in which a laminated substrate 13 in which a lower substrate 11 and an upper substrate 12 are laminated is packaged.
  • solder balls 14 which are back electrodes for electrically connecting to an external substrate (not shown), are formed.
  • An R (red), G (green) or B (blue) color filter 15 and an on-chip lens 16 are formed on the upper surface of the upper substrate 12.
  • the upper substrate 12 is connected to a glass protection substrate 18 for protecting the on-chip lens 16 in a cavityless structure via a glass seal resin 17.
  • the upper substrate 12 is formed with a pixel region 21 in which pixel units performing photoelectric conversion are two-dimensionally arrayed, and a control circuit 22 performing control of the pixel unit.
  • the lower substrate 11 is provided with a logic circuit 23 such as a signal processing circuit that processes a pixel signal output from the pixel unit.
  • only the pixel region 21 may be formed on the upper substrate 12, and the control circuit 22 and the logic circuit 23 may be formed on the lower substrate 11.
  • the logic circuit 23 or both the control circuit 22 and the logic circuit 23 on the lower substrate 11 different from the upper substrate 12 of the pixel region 21 and laminating them, one semiconductor substrate can be obtained.
  • the size of the solid-state imaging device 1 can be reduced as compared with the case where the pixel area 21, the control circuit 22, and the logic circuit 23 are arranged in the planar direction.
  • the upper substrate 12 in which at least the pixel region 21 is formed is referred to as a pixel sensor substrate 12, and the lower substrate 11 in which at least the logic circuit 23 is formed is referred to as a logic substrate 11.
  • FIG. 3 shows an example of the circuit configuration of the laminated substrate 13.
  • the laminated substrate 13 includes a pixel array unit 33 in which pixels 32 are arranged in a two-dimensional array, a vertical drive circuit 34, a column signal processing circuit 35, a horizontal drive circuit 36, an output circuit 37, a control circuit 38, and an input / output terminal 39. And so on.
  • the pixel 32 includes a photodiode as a photoelectric conversion element and a plurality of pixel transistors. An example of the circuit configuration of the pixel 32 will be described later with reference to FIG.
  • the pixel 32 may have a shared pixel structure.
  • the shared pixel structure includes a plurality of photodiodes, a plurality of transfer transistors, one floating diffusion (floating diffusion region) to be shared, and one other pixel transistor to be shared. That is, in the shared pixel, the photodiodes and the transfer transistors that constitute a plurality of unit pixels share one other pixel transistor.
  • the control circuit 38 receives an input clock and data instructing an operation mode and the like, and outputs data such as internal information of the laminated substrate 13. That is, the control circuit 38 generates a clock signal and a control signal as a reference of operations of the vertical drive circuit 34, the column signal processing circuit 35, the horizontal drive circuit 36 and the like based on the vertical synchronization signal, the horizontal synchronization signal and the master clock. Do. Then, the control circuit 38 outputs the generated clock signal and control signal to the vertical drive circuit 34, the column signal processing circuit 35, the horizontal drive circuit 36, and the like.
  • the vertical drive circuit 34 is formed of, for example, a shift register, selects a predetermined pixel drive wiring 40, supplies a pulse for driving the pixel 32 to the selected pixel drive wiring 40, and drives the pixels 32 in units of rows. Do. That is, the vertical drive circuit 34 selectively scans the pixels 32 of the pixel array unit 33 sequentially in the vertical direction on a row basis, and a pixel signal based on the signal charge generated according to the light reception amount in the photoelectric conversion unit of each pixel 32 Are supplied to the column signal processing circuit 35 through the vertical signal line 41.
  • the column signal processing circuit 35 is disposed for each column of the pixels 32, and performs signal processing such as noise removal for each pixel column for signals output from the pixels 32 for one row.
  • the column signal processing circuit 5 performs signal processing such as CDS (Correlated Double Sampling) and AD conversion to remove fixed pattern noise unique to the pixel.
  • the horizontal drive circuit 36 is formed of, for example, a shift register, and sequentially outputs horizontal scan pulses to select each of the column signal processing circuits 35 in order, and outputs pixel signals from each of the column signal processing circuits 35 to horizontal signal lines. Make it output to 42.
  • the output circuit 37 performs signal processing on the signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuits 35 through the horizontal signal line 42 and outputs the processed signals.
  • the output circuit 37 may only perform buffering, for example, or may perform black level adjustment, column variation correction, various digital signal processing, and the like.
  • the input / output terminal 39 exchanges signals with the outside.
  • the laminated substrate 13 configured as described above is a CMOS image sensor called a column AD system in which column signal processing circuits 35 that perform CDS processing and AD conversion processing are arranged for each pixel column.
  • FIG. 4 shows an equivalent circuit of the pixel 32.
  • a pixel 32 shown in FIG. 4 shows a configuration for realizing an electronic global shutter function.
  • the pixel 32 includes a photodiode 51 as a photoelectric conversion element, a first transfer transistor 52, a memory unit (MEM) 53, a second transfer transistor 54, an FD (floating diffusion region) 55, a reset transistor 56, an amplification transistor 57, and a selection transistor. 58 and an exhaust transistor 59.
  • the photodiode 51 is a photoelectric conversion unit that generates and accumulates a charge (signal charge) according to the amount of light received.
  • the anode terminal of the photodiode 51 is grounded, and the cathode terminal is connected to the memory unit 53 via the first transfer transistor 52.
  • the cathode terminal of the photodiode 51 is also connected to a discharge transistor 59 for discharging unnecessary charges.
  • the memory unit 53 is a charge holding unit that temporarily holds a charge until the charge is transferred to the FD 55.
  • the second transfer transistor 54 When the second transfer transistor 54 is turned on by the transfer signal TRG, the second transfer transistor 54 reads the charge held in the memory unit 53 and transfers it to the FD 55.
  • the FD 55 is a charge holding unit for holding the charge read from the memory unit 53 as a signal.
  • the reset transistor 56 is turned on by the reset signal RST, the charge stored in the FD 55 is discharged to the constant voltage source VDD, thereby resetting the potential of the FD 55.
  • the amplification transistor 57 outputs a pixel signal according to the potential of the FD 55. That is, the amplification transistor 57 forms a source follower circuit with the load MOS 60 as a constant current source, and a pixel signal indicating a level corresponding to the charge stored in the FD 55 is a column signal from the amplification transistor 57 via the selection transistor 58 It is output to the processing circuit 35 (FIG. 3).
  • the load MOS 60 is disposed, for example, in the column signal processing circuit 35.
  • the selection transistor 58 is turned on when the pixel 32 is selected by the selection signal SEL, and outputs the pixel signal of the pixel 32 to the column signal processing circuit 35 via the vertical signal line 41.
  • the discharge transistor 59 discharges the unnecessary charge stored in the photodiode 51 to the constant voltage source VDD when turned on by the discharge signal OFG.
  • the transfer signals TRX and TRG, the reset signal RST, the discharge signal OFG, and the selection signal SEL are supplied from the vertical drive circuit 34 via the pixel drive wiring 40.
  • the high level discharge signal OFG is supplied to the discharge transistor 59 to turn on the discharge transistor 59, and the charge stored in the photodiode 51 is discharged to the constant voltage source VDD.
  • the photodiode 51 is reset.
  • the first transfer transistor 52 When a predetermined exposure time set in advance elapses, the first transfer transistor 52 is turned on by the transfer signal TRX in all the pixels of the pixel array unit 33, and the charge stored in the photodiode 51 is transferred to the memory unit 53. Be done.
  • the charges held in the memory unit 53 of each pixel 32 are sequentially read out to the column signal processing circuit 35 row by row.
  • the second transfer transistor 54 of the pixel 32 in the read row is turned on by the transfer signal TRG, and the charge held in the memory unit 53 is transferred to the FD 55.
  • the selection transistor 58 is turned on by the selection signal SEL, a signal indicating a level corresponding to the charge stored in the FD 55 is output from the amplification transistor 57 to the column signal processing circuit 35 via the selection transistor 58. Ru.
  • the exposure time is set to be the same for all the pixels of the pixel array unit 33, and the charge is temporarily stored in the memory unit 53 after the exposure is completed.
  • the operation (imaging) of the global shutter method is possible in which charges are sequentially read from the memory unit 53 in units of rows.
  • the circuit configuration of the pixel 32 is not limited to the configuration shown in FIG. 4.
  • a circuit configuration that does not have the memory unit 53 and performs an operation according to a so-called rolling shutter method may be employed.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of the solid-state imaging device 1 in an enlarged manner.
  • a multilayer wiring layer 82 is formed on the upper side (the pixel sensor substrate 12 side) of a semiconductor substrate 81 (hereinafter referred to as a silicon substrate 81) made of, for example, silicon (Si).
  • the control circuit 22 and the logic circuit 23 of FIG. 2 are configured by the multilayer wiring layer 82.
  • the multilayer wiring layer 82 includes a plurality of wiring layers 83 including the uppermost wiring layer 83 a closest to the pixel sensor substrate 12, the middle wiring layer 83 b, and the lowermost wiring layer 83 c closest to the silicon substrate 81. And an interlayer insulating film 84 formed between the respective wiring layers 83.
  • the plurality of wiring layers 83 are formed of, for example, copper (Cu), aluminum (Al), tungsten (W) or the like, and the interlayer insulating film 84 is formed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film or the like. .
  • Each of the plurality of wiring layers 83 and the interlayer insulating film 84 may be formed of the same material in all the layers, or two or more materials may be used depending on the layers.
  • a silicon through hole 85 penetrating the silicon substrate 81 is formed at a predetermined position of the silicon substrate 81. Then, the connection conductor 87 is embedded in the silicon through hole 85 via the insulating film 86 to form a silicon through electrode (TSV: Through Silicon Via) 88. More specifically, in the silicon through electrode 88, the insulating film 86 and the connection conductor 87 are formed along the inner wall of the silicon through hole 85. Further, in the silicon through electrode 88, the connection conductor 87 is formed on the surface of the wiring layer 83 c of the multilayer wiring layer 82 on the silicon substrate 81 side. That is, the inner wall and the bottom of the silicon through electrode 88 are covered with the connection conductor 87.
  • TSV Through Silicon Via
  • connection conductor 87 of the silicon through electrode 88 is connected to the rewiring 90 formed on the lower surface (surface opposite to the surface on the side of the multilayer wiring layer 82) of the silicon substrate 81, and the rewiring 90 is , And solder balls 14 are connected.
  • the insulating film 86 can be formed of, for example, a SiO 2 film or a SiN film.
  • the connection conductor 87 and the rewiring 90 can be formed of, for example, copper (Cu), tungsten (W), titanium (Ti), tantalum (Ta), titanium tungsten alloy (TiW), polysilicon or the like.
  • the lower surface of the silicon substrate 81 and the inside of the silicon through electrode 88 cover the insulating film 86, the connection conductor 87, and the rewiring 90 except for the region where the solder ball 14 is formed. It is covered by the insulating film which consists of 91).
  • the solder mask 91 has a two-layer structure of a solder mask 91A and a solder mask 91B. More specifically, the solder mask 91 has a two-layer structure of a solder mask 91A and a solder mask 91B on the lower surface of the silicon substrate 81 and the inner wall of the silicon through electrode 88. On the other hand, in the solder mask 91, as described later, the solder mask 91B is not stacked on the bottom surface of the silicon through electrode 88, and has a single-layer structure of the solder mask 91A.
  • solder mask 91A and the solder mask 91B are stacked on the connection conductor 87 on the inner wall, and the solder mask 91A is stacked on the connection conductor 87 on the bottom surface (bottom of the groove 88A). , Solder mask 91B is not stacked.
  • the grooves 88A relieve the stress due to the swelling and shrinking action of the solder mask 91 during development as described later, and the generation of cracks in the solder mask 91 around the silicon through electrode 88 is suppressed.
  • the rewiring 90 is exposed due to a crack, the rewiring 90 is corroded by the influence of moisture or the like, and the quality and reliability of the solid-state imaging device 1 are prevented from being degraded.
  • the solder mask 91A and the solder mask 91B are set to have substantially the same thickness. Further, for example, the thickness of the solder mask 91A on the bottom surface of the silicon through electrode 88 is set to be equal to or more than the total thickness of the solder mask 91A and the solder mask 91B on the surface of the rewiring 90.
  • the solder mask 91A and the solder mask 91B are formed of, for example, a positive photosensitive insulating material or the like. Specifically, the solder mask 91A and the solder mask 91B can be formed of, for example, a SiO 2 film, a SiN film, or a SiON film. It is also possible to form the solder mask 91A and the solder mask 91B with different materials.
  • a multilayer wiring layer 102 is formed on the lower side (logic substrate 11 side) of the semiconductor substrate 101 (hereinafter, referred to as silicon substrate 101) made of silicon (Si).
  • the multilayer wiring layer 102 constitutes a pixel circuit of the pixel area 21 of FIG.
  • the multilayer wiring layer 102 includes a plurality of wiring layers 103 including the uppermost wiring layer 103 a closest to the silicon substrate 101, the middle wiring layer 103 b, the lowermost wiring layer 103 c closest to the logic substrate 11, and the like. It is composed of the interlayer insulating film 104 formed between the wiring layers 103.
  • the materials used as the plurality of wiring layers 103 and the interlayer insulating film 104 may be the same as the materials of the wiring layer 83 and the interlayer insulating film 84 described above. Further, the plurality of wiring layers 103 and the interlayer insulating film 104 may be formed by using one or two or more materials, similarly to the wiring layer 83 and the interlayer insulating film 84 described above.
  • the multilayer wiring layer 102 of the pixel sensor substrate 12 is formed of the wiring layers 103 of three layers, and the multilayer wiring layer 82 of the logic substrate 11 is formed of the wiring layers 83 of three layers.
  • the total number of wiring layers is not limited to this, and any number of layers can be formed.
  • a photodiode 51 formed by a PN junction is formed for each pixel 32.
  • a plurality of pixel transistors such as a first transfer transistor 52 and a second transfer transistor 54, a memory unit (MEM) 53, etc. are also formed on the multilayer wiring layer 102 and the silicon substrate 101. ing.
  • the silicon through electrode 109 connected to the wiring layer 103 a of the pixel sensor substrate 12 and the wiring layer 83 a of the logic substrate 11 are provided at predetermined positions of the silicon substrate 101 where the color filter 15 and the on-chip lens 16 are not formed.
  • the chip through electrode 105 connected is formed.
  • the chip through electrode 105 and the silicon through electrode 109 are connected by the connection wiring 106 formed on the upper surface of the silicon substrate 101.
  • an insulating film 107 is formed between each of the silicon through electrode 109 and the chip through electrode 105 and the silicon substrate 101.
  • the color filter 15 and the on-chip lens 16 are formed via the insulating film (planarization film) 108.
  • the multilayer substrate 13 of the solid-state imaging device 1 shown in FIG. 1 has a multilayer structure in which the multilayer wiring layer 82 side of the logic substrate 11 and the multilayer wiring layer 102 side of the pixel sensor substrate 12 are bonded. ing.
  • the bonding surface of the multilayer wiring layer 82 of the logic substrate 11 and the multilayer wiring layer 102 of the pixel sensor substrate 12 is indicated by a broken line.
  • the wiring layer 103 of the pixel sensor substrate 12 and the wiring layer 83 of the logic substrate 11 are connected by the two through electrodes of the silicon through electrode 109 and the chip through electrode 105
  • the wiring layer 83 of the substrate 11 and the solder ball (back electrode) 14 are connected by the silicon through electrode 88 and the rewiring 90.
  • the height direction can also be lowered.
  • FIG. 6 schematically shows an arrangement example of the solder balls 14, the silicon through electrode 88, and the rewiring 90 on the lower surface of the silicon substrate 81 of the solid-state imaging device 1.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the region where the silicon through electrode 88 of the silicon substrate 81 of FIG. 6 is disposed. 6 and 7, the insulating film 86 of the silicon through electrode 88 is not shown.
  • the solder balls 14 are arranged in a grid of 6 vertical rows ⁇ 4 horizontal rows. Further, at the upper end in the drawing of the silicon substrate 81, the plurality of silicon through electrodes 88 are arranged in two rows. The silicon through electrodes 88 are connected to different solder balls 14 through rewirings 90, respectively. Furthermore, the lower surface of the silicon substrate 81 is covered with the solder mask 91 except for the region where the solder balls 14 are formed and the region where the grooves 88A of each silicon through electrode 88 are formed.
  • a pre-wet process is performed. Specifically, the solid-state imaging device 1 or a wafer on which a plurality of solid-state imaging devices 1 are formed is set on the spin chuck 201 of the coater device so that the lower surface of the silicon substrate 81 faces the nozzle 202. At this time, the rewiring 90 is formed on the lower surface of the silicon substrate 81 of the solid-state imaging device 1, and the insulating film 86 (not shown) and the connection conductor 87 are formed in the groove 88 B of the silicon through electrode 88.
  • the thinner 211 is dropped from the nozzle 202, whereby the thinner 211 is applied to the entire lower surface of the silicon substrate 81 as shown in the lower left of FIG. At this time, the thinner 211 is filled in the groove 88 B of the silicon through electrode 88. As a result, the viscosity of the resin 212 constituting the solder mask 91A is reduced, and the resin 212 is easily embedded in the groove 88B.
  • a positive photosensitive insulating material is used for example.
  • step P2 a coating process is performed. Specifically, the resin 212 is applied to the entire lower surface of the silicon substrate 81 by dropping the resin 212 from the nozzle 202 while rotating the solid-state imaging device 1 by the spin chuck 201. At this time, the temperature of the resin 212 is controlled to be a predetermined value (for example, 23 ° C.).
  • the main purpose of this step P2 is to coat the connection conductor 87 on the bottom of the groove 88B of the silicon through electrode 88 with the resin 212, and the thickness of the resin 212 in the other portion may be thin.
  • the thickness of the resin 212 is adjusted so that the groove 88 B is not blocked by the resin 212.
  • the number of rotations of the spin chuck 201 is adjusted such that the thickness of the resin 212 on the lower surface of the silicon substrate 81 becomes a predetermined value (for example, about 10 ⁇ m).
  • the thickness of the resin 212 at the bottom of the groove 88B of the silicon substrate 81 is about 20 to 40 ⁇ m.
  • PAB Post Applied Bake
  • a predetermined temperature for example, 110 ° C.
  • a predetermined time for example, 180 seconds. This PAB treatment removes the thinner 211 remaining in the resin 212.
  • the solid-state imaging device 1 is put on a plate set to a predetermined temperature (for example, 23 ° C.) and cooled for a predetermined time (for example, 60 seconds).
  • a predetermined temperature for example, 23 ° C.
  • a predetermined time for example, 60 seconds
  • the exposure of a predetermined pattern is performed on the resin 212 using an exposure apparatus.
  • an exposure apparatus For example, in order to remove the resin 212 in the area where the solder ball 14 is to be formed, the area is exposed.
  • the exposure time is set to 500 milliseconds, and the focus is set to +6.25 ⁇ m. At this time, the inside of the groove 88B of the silicon through electrode 88 is not exposed.
  • PEB Post Exposure Bake processing is performed at a predetermined temperature (for example, 110 ° C.) for a predetermined time (for example, 180 seconds). This PEB treatment promotes the crosslinking of the resin 212.
  • the solid-state imaging device 1 is put on a plate set to a predetermined temperature (for example, 23 ° C.) and cooled for a predetermined time (for example, 60 seconds).
  • a predetermined temperature for example, 23 ° C.
  • a predetermined time for example, 60 seconds
  • development processing is performed.
  • a developer in which tetramethylammonium hydroxide (TMAH) is diluted to 2.38% is used.
  • the developing time is set to, for example, 60 seconds x 2 times.
  • an oven process (cure process) is performed. This oven treatment is performed, for example, at 120 ° C. for 2 hours and at 200 ° C. for 1 hour. As a result, the resin 212 cures to form a solder mask 91A that is insoluble in a thinner solvent or the like.
  • step P6 the same pre-wet treatment as in step P1 is performed.
  • the thinner 213 is applied to the entire surface of the solder mask 91A of the silicon substrate 81.
  • a thinner 213 is filled in the groove 88 B of the silicon through electrode 88.
  • the coating process and the film forming process similar to the processes P2 and P3 are performed.
  • the resin 214 formed of the same member as the resin 212 is applied to the entire surface of the solder mask 91A of the silicon substrate 81, and is filled in the groove 88B of the silicon through electrode 88.
  • the same pattern generation processing as the process P4 is performed.
  • a pattern different from the process P4 is generated. That is, not only the resin 214 in the region for forming the solder balls 14 is removed, but also the resin 214 in the center of the silicon through electrode 88 is removed in a groove shape (clipped).
  • the groove 88A is formed in the silicon through electrode 88.
  • the groove 88A is surrounded by the resin 214 and extends from the lower surface of the silicon substrate 81 of the silicon through electrode 88 to the solder mask 91A on the bottom surface of the silicon through electrode 88.
  • the inner diameter of the opening of the connection conductor 87 in the lower surface of the silicon substrate 81 (the inner diameter of the groove 88B in FIG. 8) is 60 ⁇ m
  • the inner diameter of the groove 88A is set to 10 to 30 ⁇ m.
  • the difference in the film thickness of the resin 214 between the lower surface of the silicon substrate 81 and the inside of the silicon through electrode 88 makes the resin 214 on the lower surface of the silicon substrate 81 completely in PEB processing before development. Even when cured, the resin 214 in the silicon through electrode 88 may not be completely cured. Then, the stress drawn into the silicon through electrode 88 remains in the resin 214, and the resin 214 may be cracked around the silicon through electrode 88 at the time of development.
  • the same oven process (cure process) as the process P5 is performed.
  • the resin 214 cures to form a solder mask 91B which is insoluble in a thinner solvent or the like.
  • the second layer solder mask 91B is formed mainly for the purpose of compensating the first layer solder mask 91A on the inner wall of the silicon through electrode 88 and the lower surface of the silicon substrate 81. As a result, on the inner wall of the silicon through electrode 88 and the lower surface of the silicon substrate 81, the thickness of the entire solder mask 91 is increased, and the region is covered sufficiently.
  • the thicknesses of the solder mask 91A and the solder mask 91B are substantially the same.
  • the solder mask 91 is formed in the solid-state imaging device 1.
  • FIG. 11 illustrates a configuration example of a solid-state imaging device 301 as a semiconductor device according to a second embodiment of the present technology.
  • 11 is a cross-sectional view showing a part of the solid-state imaging device 301 in an enlarged manner as in FIG. 5, and the portions corresponding to the solid-state imaging device 1 of FIG. Is omitted as appropriate.
  • the solid-state imaging device 301 is different from the solid-state imaging device 1 in the configuration of the solder mask 91. That is, in the solid-state imaging device 301, the solder mask 91 has a three-layer structure by adding the solder mask 91C. Specifically, the solder mask 91C is stacked on the solder mask 91B. The solder mask 91 ⁇ / b> C closes the groove 88 ⁇ / b> A of the silicon through electrode 88 of the solid-state imaging device 1.
  • the solder mask 91C is formed, for example, by the same process as the solder mask 91A and the solder mask 91B. At this time, since the solder mask 91A and the solder mask 91B are already cured, no crack occurs in the solder mask 91A and the solder mask 91B when developing the solder mask 91C.
  • solder mask 91C only needs to at least close the opening of the groove 88A of the silicon through electrode 88, and a void may exist in the groove 88A.
  • the present technology can be applied to various cases of sensing light such as visible light, infrared light, ultraviolet light, and X-rays.
  • a device that captures images for viewing such as a digital camera or a portable device with a camera function-For safe driving such as automatic stop, recognition of driver's condition, etc.
  • a device provided for traffic such as an on-vehicle sensor for capturing images of the rear, surroundings, inside of a car, a monitoring camera for monitoring a traveling vehicle or a road, a distance measuring sensor for measuring distance between vehicles, etc.
  • Devices used for home appliances such as TVs, refrigerators, air conditioners, etc. to perform imaging and device operation according to the gesture ⁇ Endoscopes, devices for performing blood vessel imaging by receiving infrared light, etc.
  • Equipment provided for medical and healthcare use-Equipment provided for security such as surveillance cameras for crime prevention, cameras for personal identification, etc.
  • -Skin measuring equipment for photographing skin, photographing for scalp For beauty such as microscope to do Equipment provided for sports-Equipment used for sports, such as action cameras and wearable cameras for sports applications-Equipment used for agriculture, such as cameras for monitoring the condition of fields and crops
  • image capturing such as imaging devices such as digital still cameras and video cameras, portable terminal devices having imaging functions, copiers using solid-state imaging devices in image reading units, etc.
  • the present invention is applicable to general electronic devices that use a solid-state imaging device in a unit (photoelectric conversion unit).
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of an imaging device as an electronic device according to the present technology.
  • the imaging device 400 of FIG. 13 includes a solid-state imaging device 401 in which the configuration of the solid-state imaging device 1 of FIG. 1 or the solid-state imaging device 301 of FIG. 11 is adopted, and a DSP (Digital Signal Processor) circuit 402 which is a camera signal processing circuit. Prepare.
  • the imaging apparatus 401 also includes a frame memory 403, a display unit 404, a recording unit 405, an operation unit 406, and a power supply unit 407.
  • the DSP circuit 402, the frame memory 403, the display unit 404, the recording unit 405, the operation unit 406, and the power supply unit 407 are mutually connected via a bus line 408.
  • the solid-state imaging device 401 takes in incident light (image light) from a subject, converts the amount of incident light formed on the imaging surface into an electrical signal in pixel units, and outputs the electrical signal as a pixel signal.
  • incident light image light
  • the solid-state imaging device 1 of FIG. 1 or the solid-state imaging device 301 of FIG. 11 can be used.
  • the display unit 404 includes, for example, a panel type display device such as a liquid crystal panel or an organic EL (Electro Luminescence) panel, and displays a moving image or a still image captured by the solid-state imaging device 401.
  • the recording unit 405 records a moving image or a still image captured by the solid-state imaging device 401 in a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • the operation unit 406 issues operation commands for various functions of the imaging apparatus 400 under the operation of the user.
  • the power supply unit 407 appropriately supplies various power supplies serving as operation power supplies of the DSP circuit 402, the frame memory 403, the display unit 404, the recording unit 405, and the operation unit 406 to these supply targets.
  • the solid-state imaging device 1 of FIG. 1 or the solid-state imaging device 301 of FIG. 11 as the solid-state imaging device 401, the area of the photodiode is enlarged to realize high sensitivity while realizing miniaturization. can do. Accordingly, also in the imaging device 400 such as a video camera, a digital still camera, and a camera module for mobile devices such as a cellular phone, it is possible to achieve both miniaturization of the semiconductor package and high image quality of the captured image.
  • the quality and reliability of the solid-state imaging device 401 are improved, and as a result, the quality and reliability of the imaging device 400 including the solid-state imaging device 401 are improved. Do.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technology (the present technology) according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 14 illustrates a surgeon (doctor) 11131 performing surgery on a patient 11132 on a patient bed 11133 using the endoscopic surgery system 11000.
  • the endoscopic operation system 11000 includes an endoscope 11100, such as pneumoperitoneum tube 11111 and the energy treatment instrument 11112, and other surgical instrument 11110, a support arm device 11120 which supports the endoscope 11100 , the cart 11200 which various devices for endoscopic surgery is mounted, and a.
  • the endoscope 11100 includes a lens barrel 11101 whose region of a predetermined length from the tip is inserted into a body cavity of a patient 11132, and a camera head 11102 connected to a proximal end of the lens barrel 11101.
  • the endoscope 11100 configured as a so-called rigid endoscope having a barrel 11101 of the rigid endoscope 11100, be configured as a so-called flexible scope with a barrel of flexible Good.
  • the endoscope 11100 may be a straight endoscope, or may be a oblique endoscope or a side endoscope.
  • An optical system and an imaging device are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the observation target is condensed on the imaging device by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the imaging element to generate an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image.
  • the image signal as the RAW data camera control unit: sent to (CCU Camera Control Unit) 11201.
  • CCU11201 is constituted by a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit) or the like, and performs overall control of the operation of the endoscope 11100 and a display device 11202. Furthermore, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102 and performs various image processing for displaying an image based on the image signal, such as development processing (demosaicing processing), on the image signal.
  • image processing for displaying an image based on the image signal, such as development processing (demosaicing processing), on the image signal.
  • Display device 11202 under the control of the CCU11201, displays an image based on the image signal subjected to image processing by the CCU11201.
  • the light source device 11203 includes, for example, a light source such as a light emitting diode (LED), and supplies the endoscope 11100 with irradiation light at the time of imaging a surgical site or the like.
  • a light source such as a light emitting diode (LED)
  • LED light emitting diode
  • the input device 11204 is an input interface to the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and input instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user type of illumination light, magnification and focal length
  • endoscopes 11100 by the imaging condition inputting the setting of the instruction or the like to change.
  • Surgical instrument control unit 11205 is, tissue ablation, to control the driving of the energy treatment instrument 11112 for such sealing of the incision or blood vessel.
  • the insufflation apparatus 11206 is a gas within the body cavity via the insufflation tube 11111 in order to expand the body cavity of the patient 11132 for the purpose of securing a visual field by the endoscope 11100 and securing a working space of the operator.
  • Send The recorder 11207 is a device capable of recording various types of information regarding surgery.
  • the printer 11208 is an apparatus capable of printing various types of information regarding surgery in various types such as text, images, and graphs.
  • the light source device 11203 that supplies the irradiation light when imaging the surgical site to the endoscope 11100 can be configured of, for example, an LED, a laser light source, or a white light source configured by a combination of these. If a white light source by a combination of RGB laser light source is constructed, since it is possible to control the output intensity and output timing of each color (each wavelength) with high accuracy, the adjustment of the white balance of the captured image in the light source apparatus 11203 It can be carried out.
  • a color image can be obtained without providing a color filter in the imaging device.
  • the drive of the light source device 11203 may be controlled so as to change the intensity of the light to be output every predetermined time. Acquiring an image at the time of controlling the driving of the image pickup device of the camera head 11102 divided in synchronization with the timing of the change of the intensity of the light, by synthesizing the image, a high dynamic no so-called underexposure and overexposure An image of the range can be generated.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light of a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • the special light observation for example, by utilizing the wavelength dependency of the absorption of light in body tissue, the irradiation light in normal observation (i.e., white light) by irradiation with light of a narrow band as compared to the mucosal surface
  • the so-called narrow band imaging is performed to image a predetermined tissue such as a blood vessel with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiation with excitation light.
  • body tissue is irradiated with excitation light and fluorescence from the body tissue is observed (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into body tissue and the body tissue is Excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent can be irradiated to obtain a fluorescence image or the like.
  • Light source device 11203 such may be configured to provide a narrow-band light and / or the excitation light corresponding to the special light observation.
  • FIG. 15 is a block diagram showing an example of functional configurations of the camera head 11102 and the CCU 11201 shown in FIG.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an imaging unit 11402, a drive unit 11403, a communication unit 11404, and a camera head control unit 11405.
  • the CCU 11201 includes a communication unit 11411, an image processing unit 11412, and a control unit 11413. Camera head 11102 and CCU11201 are communicatively connected to each other by a transmission cable 11400.
  • Lens unit 11401 is an optical system provided in the connecting portion of the barrel 11101. Observation light taken from the tip of the barrel 11101 is guided to the camera head 11102, incident on the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging unit 11402 includes an imaging element.
  • the imaging device constituting the imaging unit 11402 may be one (a so-called single-plate type) or a plurality (a so-called multi-plate type).
  • an image signal corresponding to each of RGB may be generated by each imaging element, and a color image may be obtained by combining them.
  • the imaging unit 11402 is, 3D (Dimensional) may be configured to have a pair of image pickup elements for obtaining respective image signals for the right eye and the left eye corresponding to the display. By 3D display is performed, the operator 11131 is enabled to grasp the depth of the living tissue in the operative site more accurately.
  • the imaging unit 11402 is to be composed by multi-plate, corresponding to the imaging elements, the lens unit 11401 may be provided a plurality of systems.
  • the imaging unit 11402 may not necessarily provided in the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the driving unit 11403 is configured by an actuator, and moves the zoom lens and the focusing lens of the lens unit 11401 by a predetermined distance along the optical axis under the control of the camera head control unit 11405. Thereby, the magnification and the focus of the captured image by the imaging unit 11402 can be appropriately adjusted.
  • the communication unit 11404 is configured of a communication device for transmitting and receiving various types of information to and from the CCU 11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the imaging unit 11402 to CCU11201 via a transmission cable 11400 as RAW data.
  • the communication unit 11404 also receives a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies the control signal to the camera head control unit 11405.
  • the the control signal for example, information that specifies the frame rate of the captured image, information that specifies the exposure value at the time of imaging, and / or magnification and information, etc. indicating that specifies the focal point of the captured image, captured Contains information about the condition.
  • the imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, and focus described above may be appropriately designated by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal. Good. In the latter case, the so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function are incorporated in the endoscope 11100.
  • AE Auto Exposure
  • AF Auto Focus
  • AWB Automatic White Balance
  • the camera head control unit 11405 controls the drive of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is configured by a communication device for transmitting and receiving various types of information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 is, from the camera head 11102 receives image signals transmitted via a transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling driving of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • the image signal and the control signal can be transmitted by telecommunication or optical communication.
  • An image processing unit 11412 performs various types of image processing on an image signal that is RAW data transmitted from the camera head 11102.
  • Control unit 11413 the imaging of the operated portion due endoscope 11100, and various types of control related to the display of the captured image obtained by the imaging of the surgical section are performed.
  • the control unit 11413 generates a control signal for controlling the driving of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display a captured image in which a surgical site or the like is captured, based on the image signal subjected to the image processing by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413, by detecting the edge of the shape and color of an object or the like included in the captured image, the surgical instrument such as forceps, a specific body part, bleeding, during use of the energy treatment instrument 11112 mist etc. It can be recognized.
  • the control unit 11413 may superimpose various surgical support information on the image of the surgery section using the recognition result. The operation support information is superimposed and presented to the operator 11131, whereby the burden on the operator 11131 can be reduced and the operator 11131 can reliably proceed with the operation.
  • a transmission cable 11400 connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electric signal cable corresponding to communication of an electric signal, an optical fiber corresponding to optical communication, or a composite cable of these.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to, for example, the imaging unit 11402 of the camera head 11102 among the configurations described above.
  • the solid-state imaging device 1 of FIG. 1 or the solid-state imaging device 301 of FIG. 11 can be applied to the imaging unit 10402.
  • the quality and reliability of the imaging unit 10402 are improved, and as a result, the quality and reliability of the entire endoscopic surgery system 11000 including the imaging unit 10402 is improved. .
  • the technology according to the present disclosure is an apparatus mounted on any type of mobile object such as a car, an electric car, a hybrid electric car, a motorcycle, a bicycle, personal mobility, an airplane, a drone, a ship, a robot It may be realized.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system that is an example of a mobile control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • Vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an external information detection unit 12030, an in-vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio image output unit 12052, and an in-vehicle network I / F (interface) 12053 are illustrated as a functional configuration of the integrated control unit 12050.
  • the driveline control unit 12010 controls the operation of devices related to the driveline of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 includes a drive force generation device for generating a drive force of a vehicle such as an internal combustion engine or a drive motor, a drive force transmission mechanism for transmitting the drive force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. adjusting steering mechanism, and functions as a control device of the braking device or the like to generate a braking force of the vehicle.
  • Body system control unit 12020 controls the operation of the camera settings device to the vehicle body in accordance with various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device of various lamps such as a headlamp, a back lamp, a brake lamp, a blinker or a fog lamp.
  • the body system control unit 12020 the signal of the radio wave or various switches is transmitted from wireless controller to replace the key can be entered.
  • Body system control unit 12020 receives an input of these radio or signal, the door lock device for a vehicle, the power window device, controls the lamp.
  • Outside vehicle information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with vehicle control system 12000.
  • an imaging unit 12031 is connected to the external information detection unit 12030.
  • the out-of-vehicle information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture an image outside the vehicle, and receives the captured image.
  • the external information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing of a person, a vehicle, an obstacle, a sign, characters on a road surface, or the like based on the received image.
  • Imaging unit 12031 receives light, an optical sensor for outputting an electric signal corresponding to the received light amount of the light.
  • the imaging unit 12031 can output an electric signal as an image or can output it as distance measurement information.
  • the light image pickup unit 12031 is received may be a visible light, it may be invisible light such as infrared rays.
  • Vehicle information detection unit 12040 detects the vehicle information.
  • a driver state detection unit 12041 that detects a state of a driver is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera for imaging the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 determines the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated or it may be determined whether the driver does not go to sleep.
  • the microcomputer 12051 calculates a control target value of the driving force generation device, the steering mechanism or the braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the outside information detecting unit 12030 or the in-vehicle information detecting unit 12040, and a drive system control unit A control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 is collision avoidance or cushioning of the vehicle, follow-up running based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintained running, functions realized in the vehicle collision warning, or ADAS including lane departure warning of the vehicle (Advanced Driver Assistance System) It is possible to perform coordinated control aiming at
  • the microcomputer 12051 the driving force generating device on the basis of the information around the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030 or vehicle information detection unit 12040, by controlling the steering mechanism or braking device, the driver automatic operation such that autonomously traveling without depending on the operation can be carried out cooperative control for the purpose of.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the external information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps in response to the preceding vehicle or the position where the oncoming vehicle is detected outside the vehicle information detection unit 12030, the cooperative control for the purpose of achieving the anti-glare such as switching the high beam to the low beam It can be carried out.
  • Audio and image output unit 12052 transmits, to the passenger or outside of the vehicle, at least one of the output signal of the voice and image to be output device to inform a visually or aurally information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are illustrated as output devices.
  • Display unit 12062 may include at least one of the on-board display and head-up display.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 includes imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as the imaging unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, at positions such as the front nose of the vehicle 12100, a side mirror, a rear bumper, a back door, and an upper portion of a windshield of a vehicle interior.
  • the imaging unit 12101 provided in the front nose and the imaging unit 12105 provided in the upper part of the windshield in the vehicle cabin mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 included in the side mirror mainly acquire an image of the side of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided in the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 12100. Images in the front acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used to detect a preceding vehicle or a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or the like.
  • FIG. 17 shows an example of the imaging range of the imaging units 12101 to 12104.
  • Imaging range 12111 indicates an imaging range of the imaging unit 12101 provided in the front nose
  • imaging range 12112,12113 are each an imaging range of the imaging unit 12102,12103 provided on the side mirror
  • an imaging range 12114 is The imaging range of the imaging part 12104 provided in the rear bumper or the back door is shown.
  • a bird's eye view of the vehicle 12100 viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging unit 12101 through 12104 may have a function of obtaining distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera including a plurality of imaging devices, or an imaging device having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 based on the distance information obtained from to no imaging unit 12101 12104, and the distance to the three-dimensional object in to no imaging range 12111 in 12114, the temporal change of the distance (relative speed with respect to the vehicle 12100) In particular, it is possible to extract a three-dimensional object traveling at a predetermined speed (for example, 0 km / h or more) in substantially the same direction as the vehicle 12100 as a leading vehicle, in particular by finding the it can. Further, the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in advance before the preceding vehicle, and can perform automatic brake control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. Automatic operation or the like for autonomously traveling without depending on the way of the driver operation can perform cooperative control for the purpose.
  • automatic brake control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • the microcomputer 12051 converts three-dimensional object data relating to three-dimensional objects into two-dimensional vehicles such as two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, classification and extracted, can be used for automatic avoidance of obstacles.
  • the microcomputer 12051 identifies obstacles around the vehicle 12100 into obstacles visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles difficult to see.
  • the microcomputer 12051 determines a collision risk which indicates the risk of collision with the obstacle, when a situation that might collide with the collision risk set value or more, through an audio speaker 12061, a display portion 12062 By outputting a warning to the driver or performing forcible deceleration or avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be performed.
  • At least one of the imaging unit 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether a pedestrian is present in the images captured by the imaging units 12101 to 12104.
  • Such pedestrian recognition is, for example, a procedure for extracting feature points in images captured by the imaging units 12101 to 12104 as an infrared camera, and pattern matching processing on a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether it is a pedestrian or not
  • the procedure is to determine Microcomputer 12051 is, determines that the pedestrian in the captured image of the imaging unit 12101 to 12104 is present, recognizing the pedestrian, the sound image output unit 12052 is rectangular outline for enhancement to the recognized pedestrian to superimpose, controls the display unit 12062.
  • the audio image output unit 12052 is, an icon or the like indicating a pedestrian may control the display unit 12062 to display the desired position.
  • the example of the vehicle control system to which the technology according to the present disclosure can be applied has been described above.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to, for example, the imaging unit 12031 among the configurations described above.
  • the solid-state imaging device 1 of FIG. 1 or the solid-state imaging device 301 of FIG. 11 can be applied to the imaging unit 12031.
  • the quality and reliability of the imaging unit 12031 are improved, and as a result, the quality and reliability of the entire vehicle control system 12000 including the imaging unit 12031 is improved.
  • solder mask 91 of the second layer it is not necessary to completely remove the solder mask 91 of the second layer, but a part may be left.
  • the present technology can be applied to a semiconductor device provided with a through electrode penetrating a semiconductor substrate such as silicon, as well as a solid-state imaging device, and an electronic device provided with the semiconductor device.
  • the present disclosure can also be configured as follows. (1) A first semiconductor substrate provided with a through electrode; A first insulating film stacked on a first surface of the first semiconductor substrate; And a second insulating film stacked on the first insulating film, An inner wall and a bottom surface of the through electrode are covered with a conductor, the first insulating film and the second insulating film are stacked on the conductor, and the first of the first semiconductor substrate is formed.
  • a semiconductor device comprising a groove extending from the surface of the semiconductor device to the first insulating film on the bottom surface.
  • the through electrode has the first insulating film and the second insulating film stacked on the conductor on the inner wall, and the first insulating film on the conductor on the bottom surface
  • the thickness of the first insulating film on the bottom surface of the through electrode is equal to or greater than the total thickness of the first insulating film and the second insulating film on the surface of the first wiring.
  • the semiconductor device as described in 2.).
  • the semiconductor device further comprises a wiring layer stacked on a second surface opposite to the first surface of the first semiconductor substrate, The semiconductor device according to any one of (1) to (8), wherein the conductor on the bottom surface of the through electrode is connected to a second wiring of the wiring layer.
  • a semiconductor device A signal processing unit that processes a signal output from the semiconductor device;
  • the semiconductor device is A first semiconductor substrate provided with a through electrode; A first insulating film stacked on a first surface of the first semiconductor substrate; And a second insulating film stacked on the first insulating film, An inner wall and a bottom surface of the through electrode are covered with a conductor, the first insulating film and the second insulating film are stacked on the conductor, and the first of the first semiconductor substrate is formed.
  • An electronic device comprising a groove extending from the surface of the insulating layer to the first insulating film on the bottom surface;
  • SYMBOLS 1 solid-state imaging device 11 lower side board (logic board), 12 upper side board (pixel sensor board), 13 laminated board, 14 solder ball, 21 pixel area, 22 control circuit, 23 logic circuit, 32 pixel, 51 photodiode, 81 silicon substrate, 83 wiring layer, 85 silicon through hole, 86 insulating film, 87 connection conductor, 88 silicon through electrode, 88A groove, 90 rewiring, 91, 91A to 91C solder mask, 101 silicon substrate, 301 solid-state imaging device, 400 Imager, 401 solid-state imager, 402 DSP circuit

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Abstract

本開示は、貫通電極を備える半導体装置又は電子機器の品質及び信頼性を向上させることができるようにする半導体装置、半導体装置の製造方法、及び、電子機器に関する。 半導体装置は、貫通電極を備える第１の半導体基板と、前記第１の半導体基板の第１の面に積層されている第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜の上に積層されている第２の絶縁膜とを備え、前記貫通電極は、内壁及び底面が導体で覆われ、前記導体の上に前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜が積層されており、かつ、前記第１の半導体基板の前記第１の面から前記底面の前記第１の絶縁膜にまで達する溝を備える。本技術は、例えば、パッケージ化された固体撮像装置等に適用できる。

Description

半導体装置、半導体装置の製造方法、及び、電子機器
　本開示に係る技術（以下、本技術とも称する）は、半導体装置、半導体装置の製造方法、及び、電子機器に関し、特に、貫通電極を備える半導体装置、半導体装置の製造方法、及び、電子機器に関する。
　従来、貫通電極内の導体を溝状に除去した応力緩和部により、貫通電極近傍の曲げ応力、引張応力、圧縮応力、せん断応力等の応力を緩和することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２００７／０３２２１３号
　しかしながら、特許文献１では、貫通電極内の導体及び貫通電極に接続されている配線を保護する絶縁膜の膨潤及び収縮作用による応力により、貫通電極の周辺において絶縁膜にクラックが発生することに対する対策は検討されていない。
　本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、貫通電極を備える半導体装置又は電子機器の品質及び信頼性を向上させるようにするものである。
　本技術の第１の側面の半導体装置は、貫通電極を備える第１の半導体基板と、前記第１の半導体基板の第１の面に積層されている第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜の上に積層されている第２の絶縁膜とを備え、前記貫通電極は、内壁及び底面が導体で覆われ、前記導体の上に前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜が積層されており、かつ、前記第１の半導体基板の前記第１の面から前記底面の前記第１の絶縁膜にまで達する溝を備える。
　本技術の第２の側面の半導体装置の製造方法は、半導体基板の所定の面の上、並びに、前記半導体基板の貫通電極の内壁及び底面を覆う導体の上に第１の絶縁膜を成膜する第１工程と、前記第１の絶縁膜の上に第２の絶縁膜を成膜する第２工程と、前記貫通電極内に、前記半導体基板の所定の面から前記貫通電極の底面の前記第１の絶縁膜にまで達する溝を形成する第３工程とを含む。
　本技術の第３の側面の電子機器は、半導体装置と、前記半導体装置から出力される信号の処理を行う信号処理部とを備え、前記半導体装置は、貫通電極を備える第１の半導体基板と、前記第１の半導体基板の第１の面に積層されている第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜の上に積層されている第２の絶縁膜とを備え、前記貫通電極は、内壁及び底面が導体で覆われ、前記導体の上に前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜が積層されており、かつ、前記第１の半導体基板の前記第１の面から前記底面の前記第１の絶縁膜にまで達する溝を備える。
　本技術の第１の側面又は第３の側面においては、第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜からなる絶縁膜の膨潤及び収縮作用による応力が緩和される。
　本技術の第２の側面においては、半導体基板の所定の面の上、並びに、前記半導体基板の貫通電極の内壁及び底面を覆う導体の上に第１の絶縁膜が成膜され、前記第１の絶縁膜の上に第２の絶縁膜が成膜され、前記貫通電極内に、前記半導体基板の所定の面から前記貫通電極の底面の前記第１の絶縁膜にまで達する溝が形成される。
　本技術の第１乃至第３の側面によれば、貫通電極を備える半導体装置又は電子機器の品質及び信頼性を向上させることができる。
　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。
第１の実施の形態の固体撮像装置の外観概略図である。 固体撮像装置の基板構成を説明する図である。 積層基板の回路構成例を示す図である。 画素の等価回路を示す図である。 積層基板の詳細構造を示す図である。 はんだボール、シリコン貫通電極、及び、再配線の配置例を模式的に示す図である。 シリコン貫通電極の構成を模式的に示す拡大図である。 半導体装置の製造方法を説明するための図である。 半導体装置の製造方法を説明するための図である。 半導体装置の製造方法を説明するための図である。 第２の実施の形態の固体撮像装置の積層基板の詳細構造を示す図である。 本技術の応用例を示す図である。 電子機器の構成例を示すブロック図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
　以下、本開示を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（ソルダマスクを２層構造にした例）
２．第２の実施の形態（ソルダマスクを３層構造にした例）
３．応用例
４．変形例
　＜＜１．第１の実施の形態＞＞
　まず、図１乃至図１０を参照して、本技術の第１の実施の形態について説明する。
　＜外観概略図＞
　図１は、本技術の第１の実施の形態に係る半導体装置としての裏面照射型の固体撮像装置１の外観概略図を示している。
　図１に示される固体撮像装置１は、下側基板１１と上側基板１２とが積層された積層基板１３がパッケージ化された半導体パッケージである。
　下側基板１１には、不図示の外部基板と電気的に接続するための裏面電極であるはんだボール１４が、複数、形成されている。
　上側基板１２の上面には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、またはＢ(青)のカラーフィルタ１５とオンチップレンズ１６が形成されている。また、上側基板１２は、オンチップレンズ１６を保護するためのガラス保護基板１８と、ガラスシール樹脂１７を介してキャビティレス構造で接続されている。
　例えば、上側基板１２には、図２のＡに示されるように、光電変換を行う画素部が２次元配列された画素領域２１と、画素部の制御を行う制御回路２２が形成されており、下側基板１１には、画素部から出力された画素信号を処理する信号処理回路などのロジック回路２３が形成されている。
　あるいはまた、図２のＢに示されるように、上側基板１２には、画素領域２１のみが形成され、下側基板１１に、制御回路２２とロジック回路２３が形成される構成でもよい。
　以上のように、ロジック回路２３または制御回路２２及びロジック回路２３の両方を、画素領域２１の上側基板１２とは別の下側基板１１に形成して積層させることで、１枚の半導体基板に、画素領域２１、制御回路２２、およびロジック回路２３を平面方向に配置した場合と比較して、固体撮像装置１のサイズを小型化することができる。
　以下では、少なくとも画素領域２１が形成される上側基板１２を、画素センサ基板１２と称し、少なくともロジック回路２３が形成される下側基板１１を、ロジック基板１１と称して説明を行う。
　＜積層基板の構成例＞
　図３は、積層基板１３の回路構成例を示している。
　積層基板１３は、画素３２が２次元アレイ状に配列された画素アレイ部３３と、垂直駆動回路３４、カラム信号処理回路３５、水平駆動回路３６、出力回路３７、制御回路３８、入出力端子３９などを含む。
　画素３２は、光電変換素子としてのフォトダイオードと、複数の画素トランジスタを備える。画素３２の回路構成例については、図４を参照して後述する。
　また、画素３２は、共有画素構造とすることもできる。この共有画素構造は、複数のフォトダイオードと、複数の転送トランジスタと、共有される１つのフローティングディフージョン（浮遊拡散領域）と、共有される１つずつの他の画素トランジスタとから構成される。すなわち、共有画素では、複数の単位画素を構成するフォトダイオード及び転送トランジスタが、他の１つずつの画素トランジスタを共有して構成される。
　制御回路３８は、入力クロックと、動作モードなどを指令するデータを受け取り、また積層基板１３の内部情報などのデータを出力する。すなわち、制御回路３８は、垂直同期信号、水平同期信号及びマスタクロックに基づいて、垂直駆動回路３４、カラム信号処理回路３５及び水平駆動回路３６などの動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、制御回路３８は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路３４、カラム信号処理回路３５及び水平駆動回路３６等に出力する。
　垂直駆動回路３４は、例えばシフトレジスタによって構成され、所定の画素駆動配線４０を選択し、選択された画素駆動配線４０に画素３２を駆動するためのパルスを供給し、行単位で画素３２を駆動する。すなわち、垂直駆動回路３４は、画素アレイ部３３の各画素３２を行単位で順次垂直方向に選択走査し、各画素３２の光電変換部において受光量に応じて生成された信号電荷に基づく画素信号を、垂直信号線４１を通してカラム信号処理回路３５に供給する。
　カラム信号処理回路３５は、画素３２の列ごとに配置されており、１行分の画素３２から出力される信号を画素列ごとにノイズ除去などの信号処理を行う。例えば、カラム信号処理回路５は、画素固有の固定パターンノイズを除去するためのＣＤＳ（Correlated Double Sampling：相関２重サンプリング）およびＡＤ変換等の信号処理を行う。
　水平駆動回路３６は、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路３５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路３５の各々から画素信号を水平信号線４２に出力させる。
　出力回路３７は、カラム信号処理回路３５の各々から水平信号線４２を通して順次に供給される信号に対し、信号処理を行って出力する。出力回路３７は、例えば、バファリングだけする場合もあるし、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理などが行われる場合もある。入出力端子３９は、外部と信号のやりとりをする。
　以上のように構成される積層基板１３は、ＣＤＳ処理とＡＤ変換処理を行うカラム信号処理回路３５が画素列ごとに配置されたカラムＡＤ方式と呼ばれるＣＭＯＳイメージセンサである。
　＜画素の回路構成例＞
　図４は、画素３２の等価回路を示している。
　図４に示される画素３２は、電子式のグローバルシャッタ機能を実現する構成を示している。
　画素３２は、光電変換素子としてのフォトダイオード５１、第１転送トランジスタ５２、メモリ部（ＭＥＭ）５３、第２転送トランジスタ５４、ＦＤ(フローティング拡散領域)５５、リセットトランジスタ５６、増幅トランジスタ５７、選択トランジスタ５８、及び、排出トランジスタ５９を有する。
　フォトダイオード５１は、受光量に応じた電荷（信号電荷）を生成し、蓄積する光電変換部である。フォトダイオード５１のアノード端子が接地されているとともに、カソード端子が第１転送トランジスタ５２を介してメモリ部５３に接続されている。また、フォトダイオード５１のカソード端子は、不要な電荷を排出するための排出トランジスタ５９とも接続されている。
　第１転送トランジスタ５２は、転送信号ＴＲＸによりオンされたとき、フォトダイオード５１で生成された電荷を読み出し、メモリ部５３に転送する。メモリ部５３は、ＦＤ５５に電荷を転送するまでの間、一時的に電荷を保持する電荷保持部である。
　第２転送トランジスタ５４は、転送信号ＴＲＧによりオンされたとき、メモリ部５３に保持されている電荷を読み出し、ＦＤ５５に転送する。
　ＦＤ５５は、メモリ部５３から読み出された電荷を信号として読み出すために保持する電荷保持部である。リセットトランジスタ５６は、リセット信号ＲＳＴによりオンされたとき、ＦＤ５５に蓄積されている電荷が定電圧源ＶＤＤに排出されることで、ＦＤ５５の電位をリセットする。
　増幅トランジスタ５７は、ＦＤ５５の電位に応じた画素信号を出力する。すなわち、増幅トランジスタ５７は定電流源としての負荷ＭＯＳ６０とソースフォロワ回路を構成し、ＦＤ５５に蓄積されている電荷に応じたレベルを示す画素信号が、増幅トランジスタ５７から選択トランジスタ５８を介してカラム信号処理回路３５（図３）に出力される。負荷ＭＯＳ６０は、例えば、カラム信号処理回路３５内に配置されている。
　選択トランジスタ５８は、選択信号ＳＥＬにより画素３２が選択されたときオンされ、画素３２の画素信号を、垂直信号線４１を介してカラム信号処理回路３５に出力する。
　排出トランジスタ５９は、排出信号ＯＦＧによりオンされたとき、フォトダイオード５１に蓄積されている不要電荷を定電圧源ＶＤＤに排出する。
　転送信号ＴＲＸ及びＴＲＧ、リセット信号ＲＳＴ、排出信号ＯＦＧ、並びに選択信号ＳＥＬは、画素駆動配線４０を介して垂直駆動回路３４から供給される。
　画素３２の動作について簡単に説明する。
　まず、露光開始前に、Ｈｉｇｈレベルの排出信号ＯＦＧが排出トランジスタ５９に供給されることにより排出トランジスタ５９がオンされ、フォトダイオード５１に蓄積されている電荷が定電圧源ＶＤＤに排出され、全画素のフォトダイオード５１がリセットされる。
　フォトダイオード５１のリセット後、排出トランジスタ５９が、Ｌｏｗレベルの排出信号ＯＦＧによりオフされると、画素アレイ部３３の全画素で露光が開始される。
　予め定められた所定の露光時間が経過すると、画素アレイ部３３の全画素において、転送信号ＴＲＸにより第１転送トランジスタ５２がオンされ、フォトダイオード５１に蓄積されていた電荷が、メモリ部５３に転送される。
　第１転送トランジスタ５２がオフされた後、各画素３２のメモリ部５３に保持されている電荷が、行単位に、順次、カラム信号処理回路３５に読み出される。読み出し動作は、読出し行の画素３２の第２転送トランジスタ５４が転送信号ＴＲＧによりオンされ、メモリ部５３に保持されている電荷が、ＦＤ５５に転送される。そして、選択トランジスタ５８が選択信号ＳＥＬによりオンされることで、ＦＤ５５に蓄積されている電荷に応じたレベルを示す信号が、増幅トランジスタ５７から選択トランジスタ５８を介してカラム信号処理回路３５に出力される。
　以上のように、図４の画素回路を有する画素３２は、露光時間を画素アレイ部３３の全画素で同一に設定し、露光終了後はメモリ部５３に電荷を一時的に保持しておいて、メモリ部５３から行単位に順次電荷を読み出すグローバルシャッタ方式の動作（撮像）が可能である。
　なお、画素３２の回路構成としては、図４に示した構成に限定されるものではなく、例えば、メモリ部５３を持たず、いわゆるローリングシャッタ方式による動作を行う回路構成を採用することもできる。
　＜積層基板の詳細構造例＞
　次に、図５を参照して、積層基板１３の詳細構造について説明する。図５は、固体撮像装置１の一部分を拡大して示した断面図である。
　ロジック基板１１においては、例えばシリコン（Ｓｉ）で構成された半導体基板８１（以下、シリコン基板８１という）の上側（画素センサ基板１２側）に、多層配線層８２が形成されている。この多層配線層８２により、図２の制御回路２２やロジック回路２３が構成されている。
　多層配線層８２は、画素センサ基板１２に最も近い最上層の配線層８３ａ、中間の配線層８３ｂ、及び、シリコン基板８１に最も近い最下層の配線層８３ｃなどからなる複数の配線層８３と、各配線層８３の間に形成された層間絶縁膜８４とで構成される。
　複数の配線層８３は、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）などを用いて形成され、層間絶縁膜８４は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜などで形成される。複数の配線層８３及び層間絶縁膜８４のそれぞれは、全ての階層が同一の材料で形成されていてもよし、階層によって２つ以上の材料を使い分けてもよい。
　シリコン基板８１の所定の位置には、シリコン基板８１を貫通するシリコン貫通孔８５が形成されている。そして、シリコン貫通孔８５に、絶縁膜８６を介して接続導体８７が埋め込まれることにより、シリコン貫通電極（ＴＳＶ：Through Silicon Via）８８が形成されている。より具体的には、シリコン貫通電極８８においては、シリコン貫通孔８５の内壁に沿って絶縁膜８６と接続導体８７が成膜されている。また、シリコン貫通電極８８においては、多層配線層８２の配線層８３ｃのシリコン基板８１側の面に接続導体８７が成膜されている。すなわち、シリコン貫通電極８８の内壁及び底面が、接続導体８７により覆われている。また、シリコン貫通電極８８の接続導体８７は、シリコン基板８１の下面（多層配線層８２側の面と反対側の面）側に形成されている再配線９０と接続されており、再配線９０は、はんだボール１４と接続されている。
　なお、絶縁膜８６は、例えば、ＳｉＯ２膜やＳｉＮ膜などで形成することができる。接続導体８７及び再配線９０は、例えば、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、チタンタングステン合金（ＴｉＷ）、ポリシリコンなどで形成することができる。
　シリコン基板８１の下面、及び、シリコン貫通電極８８内は、はんだボール１４が形成されている領域を除いて、絶縁膜８６、接続導体８７、及び、再配線９０を覆うように、ソルダマスク（ソルダレジスト）９１からなる絶縁膜により覆われている。ソルダマスク９１は、ソルダマスク９１Ａ及びソルダマスク９１Ｂの２層構造になっている。より具体的には、ソルダマスク９１は、シリコン基板８１の下面、及び、シリコン貫通電極８８の内壁において、ソルダマスク９１Ａ及びソルダマスク９１Ｂの２層構造になっている。一方、ソルダマスク９１は、後述するように、シリコン貫通電極８８の底面において、ソルダマスク９１Ｂが積層されておらず、ソルダマスク９１Ａの１層構造になっている。
　また、シリコン貫通電極８８には、シリコン基板８１の下面側が開口され、当該開口からシリコン貫通電極８８の底面のソルダマスク９１Ａにまで達する溝８８Ａが形成されている。従って、シリコン貫通電極８８は、内壁において、接続導体８７の上にソルダマスク９１Ａ及びソルダマスク９１Ｂが積層されており、底面（溝８８Ａの底）において、接続導体８７の上にソルダマスク９１Ａが積層されており、ソルダマスク９１Ｂが積層されていない。
　この溝８８Ａにより、後述するように、現像時のソルダマスク９１の膨潤及び収縮作用による応力が緩和され、シリコン貫通電極８８の周辺においてソルダマスク９１にクラックが発生することが抑制される。その結果、例えば、クラックにより再配線９０が露出することにより、水分等の影響で再配線９０が腐食し、固体撮像装置１の品質及び信頼性が低下することが防止される。
　なお、例えば、再配線９０の表面において、ソルダマスク９１Ａとソルダマスク９１Ｂとは略同じ厚さに設定される。また、例えば、シリコン貫通電極８８の底面のソルダマスク９１Ａの厚さは、再配線９０の表面におけるソルダマスク９１Ａとソルダマスク９１Ｂを合わせた厚さ以上に設定される。
　また、ソルダマスク９１Ａとソルダマスク９１Ｂは、例えば、ポジ型の感光性絶縁材料等で形成される。具体的には、ソルダマスク９１Ａとソルダマスク９１Ｂは、例えば、ＳｉＯ２膜、ＳｉＮ膜、又は、ＳｉＯＮ膜などで形成することができる。なお、ソルダマスク９１Ａとソルダマスク９１Ｂを異なる材料で形成することも可能である。
　一方、画素センサ基板１２には、シリコン（Ｓｉ）で構成された半導体基板１０１（以下、シリコン基板１０１という）の下側（ロジック基板１１側）に、多層配線層１０２が形成されている。この多層配線層１０２により、図２の画素領域２１の画素回路が構成されている。
　多層配線層１０２は、シリコン基板１０１に最も近い最上層の配線層１０３ａ、中間の配線層１０３ｂ、及び、ロジック基板１１に最も近い最下層の配線層１０３ｃなどからなる複数の配線層１０３と、各配線層１０３の間に形成された層間絶縁膜１０４とで構成される。
　複数の配線層１０３及び層間絶縁膜１０４として使用される材料は、上述した配線層８３及び層間絶縁膜８４の材料と同種のものを採用することができる。また、複数の配線層１０３や層間絶縁膜１０４が、１または２つ以上の材料を使い分けて形成されてもよい点も、上述した配線層８３及び層間絶縁膜８４と同様である。
　なお、図５の例では、画素センサ基板１２の多層配線層１０２は３層の配線層１０３で構成され、ロジック基板１１の多層配線層８２は３層の配線層８３で構成されているが、配線層の総数はこれに限られず、任意の層数で形成することができる。
　シリコン基板１０１内には、ＰＮ接合により形成されたフォトダイオード５１が、画素３２ごとに形成されている。
　また、図示は省略されているが、多層配線層１０２とシリコン基板１０１には、第１転送トランジスタ５２、第２転送トランジスタ５４などの複数の画素トランジスタや、メモリ部（ＭＥＭ）５３なども形成されている。
　カラーフィルタ１５とオンチップレンズ１６が形成されていないシリコン基板１０１の所定の位置には、画素センサ基板１２の配線層１０３ａと接続されているシリコン貫通電極１０９と、ロジック基板１１の配線層８３ａと接続されているチップ貫通電極１０５が、形成されている。
　チップ貫通電極１０５とシリコン貫通電極１０９は、シリコン基板１０１上面に形成された接続用配線１０６で接続されている。また、シリコン貫通電極１０９及びチップ貫通電極１０５のそれぞれとシリコン基板１０１との間には、絶縁膜１０７が形成されている。さらに、シリコン基板１０１の上面には、絶縁膜（平坦化膜）１０８を介して、カラーフィルタ１５やオンチップレンズ１６が形成されている。
　以上のように、図１に示される固体撮像装置１の積層基板１３は、ロジック基板１１の多層配線層８２側と、画素センサ基板１２の多層配線層１０２側とを貼り合わせた積層構造となっている。なお、図５では、ロジック基板１１の多層配線層８２と、画素センサ基板１２の多層配線層１０２との貼り合わせ面が、破線で示されている。
　また、固体撮像装置１の積層基板１３では、画素センサ基板１２の配線層１０３とロジック基板１１の配線層８３が、シリコン貫通電極１０９とチップ貫通電極１０５の２本の貫通電極により接続され、ロジック基板１１の配線層８３とはんだボール（裏面電極）１４が、シリコン貫通電極８８と再配線９０により接続されている。これにより、固体撮像装置１の平面積を、極限まで小さくすることができる。
　さらに、積層基板１３とガラス保護基板１８との間を、キャビティレス構造にして、ガラスシール樹脂１７により貼り合わせることにより、高さ方向についても低くすることができる。
　したがって、図１に示される固体撮像装置１によれば、より小型化した半導体装置（半導体パッケージ）を実現することができる。
　図６は、固体撮像装置１のシリコン基板８１の下面におけるはんだボール１４、シリコン貫通電極８８、及び、再配線９０の配置例を模式的に示している。図７は、図６のシリコン基板８１のシリコン貫通電極８８が配置されている領域の近傍を拡大した図である。なお、図６及び図７では、シリコン貫通電極８８の絶縁膜８６の図示は省略している。
　この例では、シリコン基板８１の下面において、はんだボール１４が、縦６行×横４列の格子状に配置されている。また、シリコン基板８１の図内の上端において、複数のシリコン貫通電極８８が２行に分けて配置されている。各シリコン貫通電極８８は、再配線９０を介して、それぞれ異なるはんだボール１４に接続されている。さらに、シリコン基板８１の下面は、はんだボール１４が形成されている領域、及び、各シリコン貫通電極８８の溝８８Ａが形成されている領域を除いて、ソルダマスク９１により覆われている。
　＜固体撮像装置の製造方法＞
　次に、図８乃至図１０を参照して、固体撮像装置１の製造方法のうち、特にソルダマスク９１の成膜方法について説明する。なお、図８の下側、図９、及び、図１０において、固体撮像装置１のうち、シリコン基板８１のシリコン貫通電極８８の周辺のみが図示されている。また、図８乃至図１０において、絶縁膜８６の図示が省略されている。
　工程Ｐ１において、プリウエット処理が行われる。具体的には、シリコン基板８１の下面がノズル２０２の方向を向くように固体撮像装置１、又は、複数の固体撮像装置１が形成されているウエハがコータ装置のスピンチャック２０１にセットされる。このとき、固体撮像装置１のシリコン基板８１の下面には再配線９０が形成され、シリコン貫通電極８８の溝８８Ｂ内に絶縁膜８６（不図示）及び接続導体８７が成膜されている。
　そして、スピンチャック２０１により固体撮像装置１を回転させながら、ノズル２０２からシンナー２１１を滴下することにより、図８の左下に示されるように、シリコン基板８１の下面全体にシンナー２１１が塗布される。このとき、シンナー２１１が、シリコン貫通電極８８の溝８８Ｂ内に充填される。これにより、ソルダマスク９１Ａを構成する樹脂２１２の粘性が低下し、樹脂２１２が溝８８Ｂ内に埋め込まれやすくなる。なお、樹脂２１２には、例えば、ポジ型の感光性絶縁材料が用いられる。
　工程Ｐ２において、コーティング処理が行われる。具体的には、スピンチャック２０１により固体撮像装置１を回転させながら、ノズル２０２から樹脂２１２を滴下することにより、シリコン基板８１の下面全体に樹脂２１２が塗布される。このとき、樹脂２１２の温度が所定の値（例えば、２３℃）になるように管理される。
　この工程Ｐ２は、シリコン貫通電極８８の溝８８Ｂの底面の接続導体８７を樹脂２１２により被覆することが主な目的であり、それ以外の部分の樹脂２１２の厚さは薄くてもよい。ただし、溝８８Ｂが樹脂２１２で塞がれてしまわないように、樹脂２１２の厚さが調整される。例えば、シリコン基板８１の下面における樹脂２１２の厚さが所定の値（例えば、約１０μｍ）になるように、スピンチャック２０１の回転数が調整される。これにより、例えば、シリコン基板８１の溝８８Ｂの底面における樹脂２１２の厚さは、約２０乃至４０μｍとなる。
　工程Ｐ３において、成膜処理が行われる。
　具体的には、まずＰＡＢ（Post Applied Bake）処理が、所定の温度（例えば、１１０℃）で所定の時間（例えば、１８０秒）行われる。このＰＡＢ処理により、樹脂２１２内に残存しているシンナー２１１が除去される。
　次に、固体撮像装置１が、所定の温度（例えば、２３℃）に設定されたプレートに入れられ、所定の時間（例えば、６０秒間）冷却される。
　工程Ｐ４において、パターン生成処理が行われる。
　具体的には、まず、露光装置を用いて、樹脂２１２に所定のパターンの露光が行われる。例えば、はんだボール１４を形成する領域の樹脂２１２を除去するために、当該領域が露光される。例えば、露光時間は５００ミリ秒、フォーカスは＋６．２５μｍに設定される。このとき、シリコン貫通電極８８の溝８８Ｂ内は、露光されない。
　次に、ＰＥＢ（Post Exposure Bake）処理が、所定の温度（例えば、１１０℃）で所定の時間（例えば、１８０秒）行われる。このＰＥＢ処理により、樹脂２１２の架橋が促進される。
　次に、固体撮像装置１が、所定の温度（例えば、２３℃）に設定されたプレートに入れられ、所定の時間（例えば、６０秒間）冷却される。
　次に、現像処理が行われる。現像には、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）を２．３８％に希釈した現像液が用いられる。また、現像時間は、例えば、６０秒×２回に設定される。この処理により、例えば、シリコン基板８１の下面のはんだボール１４を形成する領域の樹脂２１２が除去される。
　工程Ｐ５において、オーブン処理（キュア処理）が行われる。このオーブン処理は、例えば、１２０℃で２時間、２００℃で１時間行われる。これにより、樹脂２１２が硬化し、シンナー溶媒等に対して不溶性を示すソルダマスク９１Ａが形成される。
　工程Ｐ６において、工程Ｐ１と同様のプリウエット処理が行われる。これにより、シリコン基板８１のソルダマスク９１Ａの表面全体にシンナー２１３が塗布される。また、シリコン貫通電極８８の溝８８Ｂ内にシンナー２１３が充填される。
　工程Ｐ７において、工程Ｐ２及び工程Ｐ３と同様のコーティング処理及び成膜処理が行われる。これにより、樹脂２１２と同様の部材からなる樹脂２１４が、シリコン基板８１のソルダマスク９１Ａの表面全体に塗布されるとともに、シリコン貫通電極８８の溝８８Ｂに充填される。
　工程Ｐ８において、工程Ｐ４と同様のパターン生成処理が行われる。ただし、工程Ｐ８では、工程Ｐ４とは異なるパターンが生成される。すなわち、はんだボール１４を形成する領域の樹脂２１４が除去されるだけでなく、シリコン貫通電極８８の中央の樹脂２１４が溝状に除去される（クリッピングされる）。これにより、シリコン貫通電極８８内に溝８８Ａが形成される。この溝８８Ａは、周囲が樹脂２１４により囲まれ、シリコン貫通電極８８のシリコン基板８１の下面から、シリコン貫通電極８８の底面のソルダマスク９１Ａにまで達している。また、例えば、シリコン基板８１の下面における接続導体８７の開口の内径（図８の溝８８Ｂの内径）を６０μｍとした場合、溝８８Ａの内径は１０～３０μｍに設定される。
　もし溝８８Ａが形成されなければ、シリコン基板８１の下面とシリコン貫通電極８８内との間の樹脂２１４の膜厚差により、現像前のＰＥＢ処理において、シリコン基板８１の下面の樹脂２１４が完全に硬化しても、シリコン貫通電極８８内の樹脂２１４が完全に硬化しないおそれがある。そして、シリコン貫通電極８８内に引き込む応力が樹脂２１４に残り、現像時に、シリコン貫通電極８８の周辺において、樹脂２１４にクラックが発生するおそれがある。
　一方、現像時にシリコン貫通電極８８内の樹脂２１４の一部が除去され、溝８８Ａが形成されることにより、現像時に発生する樹脂２１４の膨潤及び収縮作用による応力が緩和される。その結果、シリコン貫通電極８８の周辺において、樹脂２１４にクラックが発生することが防止される。その結果、固体撮像装置１の品質及び信頼性が向上する。
　工程Ｐ９において、工程Ｐ５と同様のオーブン処理（キュア処理）が行われる。これにより、樹脂２１４が硬化し、シンナー溶媒等に対して不溶性を示すソルダマスク９１Ｂが形成される。
　この２層目のソルダマスク９１Ｂは、シリコン貫通電極８８の内壁、及び、シリコン基板８１の下面において、１層目のソルダマスク９１Ａを補うことを主な目的として成膜される。これにより、シリコン貫通電極８８の内壁、及び、シリコン基板８１の下面において、ソルダマスク９１全体の厚みが増し、当該領域が十分に被覆されるようになる。
　なお、シリコン基板８１の下面の再配線９０の表面において、ソルダマスク９１Ａとソルダマスク９１Ｂの厚みが略同じになることが望ましい。
　以上のようにして、固体撮像装置１にソルダマスク９１が形成される。
　＜＜２．第２の実施の形態＞＞
　次に、図１１を参照して、本技術の第２の実施の形態について説明する。
　図１１は、本技術の第２の実施の形態に係る半導体装置としての固体撮像装置３０１の構成例を示している。図１１は、図５と同様に固体撮像装置３０１の一部分を拡大して示した断面図であり、図５の固体撮像装置１と対応する部分には、同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
　固体撮像装置３０１は、固体撮像装置１と比較して、ソルダマスク９１の構成が異なる。すなわち、固体撮像装置３０１では、ソルダマスク９１Ｃが追加されることにより、ソルダマスク９１が３層構造になっている。具体的には、ソルダマスク９１Ｃは、ソルダマスク９１Ｂの上に積層されている。また、ソルダマスク９１Ｃは、固体撮像装置１のシリコン貫通電極８８の溝８８Ａを塞いでいる。
　なお、ソルダマスク９１Ｃは、例えば、ソルダマスク９１Ａ及びソルダマスク９１Ｂと同様の工程により成膜される。このとき、すでにソルダマスク９１Ａ及びソルダマスク９１Ｂが硬化しているため、ソルダマスク９１Ｃの現像時に、ソルダマスク９１Ａ及びソルダマスク９１Ｂにクラックは発生しない。
　また、ソルダマスク９１Ｃは、シリコン貫通電極８８の溝８８Ａの開口を少なくとも塞いでいればよく、溝８８Ａ内にボイドが存在していてもよい。
　＜＜３．応用例＞＞
　次に、本技術の応用例について説明する。
　例えば、本技術は、図１２に示されるように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングする様々なケースに応用することができる。
　・デジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
　・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
　・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、TV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
　・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
　・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
　・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、美容の用に供され装置
　・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
　・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
　＜電子機器への適用例＞
　例えば、本技術は、固体撮像装置以外にも、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、撮像機能を有する携帯端末装置や、画像読取部に固体撮像装置を用いる複写機など、画像取込部（光電変換部）に固体撮像装置を用いる電子機器全般に対して適用可能である。
　図１３は、本技術に係る電子機器としての、撮像装置の構成例を示すブロック図である。
　図１３の撮像装置４００は、図１の固体撮像装置１又は図１１の固体撮像装置３０１の構成が採用される固体撮像装置４０１、およびカメラ信号処理回路であるＤＳＰ（Digital Signal Processor）回路４０２を備える。また、撮像装置４０１は、フレームメモリ４０３、表示部４０４、記録部４０５、操作部４０６、及び、電源部４０７も備える。ＤＳＰ回路４０２、フレームメモリ４０３、表示部４０４、記録部４０５、操作部４０６及び電源部４０７は、バスライン４０８を介して相互に接続されている。
　固体撮像装置４０１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。この固体撮像装置４０１として、図１の固体撮像装置１又は図１１の固体撮像装置３０１を用いることができる。
　表示部４０４は、例えば、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等のパネル型表示装置からなり、固体撮像装置４０１で撮像された動画または静止画を表示する。記録部４０５は、固体撮像装置４０１で撮像された動画または静止画を、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録する。
　操作部４０６は、ユーザによる操作の下に、撮像装置４００が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源部４０７は、ＤＳＰ回路４０２、フレームメモリ４０３、表示部４０４、記録部４０５および操作部４０６の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給する。
　上述したように、固体撮像装置４０１として、図１の固体撮像装置１又は図１１の固体撮像装置３０１を用いることで、フォトダイオードの面積を拡大して高感度を実現しつつ、小型化を実現することができる。従って、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ、さらには携帯電話機等のモバイル機器向けカメラモジュールなどの撮像装置４００においても、半導体パッケージの小型化と、撮像画像の高画質化の両立を図ることができる。
　また、固体撮像装置４０１のソルダマスクのクラックの発生が抑制されるため、固体撮像装置４０１の品質及び信頼性が向上し、その結果、固体撮像装置４０１を備える撮像装置４００の品質及び信頼性が向上する。
　＜内視鏡手術システムへの応用例＞
　また、例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図１４は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図１４では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図１５は、図１４に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２に適用され得る。具体的には、例えば、図１の固体撮像装置１又は図１１の固体撮像装置３０１は、撮像部１０４０２に適用することができる。撮像部１０４０２に本開示に係る技術を適用することにより、撮像部１０４０２の品質及び信頼性が向上し、その結果、撮像部１０４０２を備える内視鏡手術システム１１０００全体の品質及び信頼性が向上する。
　なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
　＜移動体への応用例＞
　また、例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図１６は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１６に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１６の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図１７は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図１７では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図１７には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、例えば、図１の固体撮像装置１又は図１１の固体撮像装置３０１は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、撮像部１２０３１の品質及び信頼性が向上し、その結果、撮像部１２０３１を備える車両制御システム１２０００全体の品質及び信頼性が向上する。
　＜＜４．変形例＞＞
　以下、上述した本技術の実施の形態の変形例について説明する。
　例えば、シリコン貫通電極８８の底面において、必ずしも２層目のソルダマスク９１を全て除去する必要はなく、一部を残しておいてもよい。
　また、上述した例では、本技術を裏面照射型の固体撮像装置に適用する例を示したが、本技術は、表面照射型の固体撮像装置にも適用することができる。
　さらに、本技術は、固体撮像装置以外にも、シリコン等の半導体基板を貫通する貫通電極を備える半導体装置、及び、当該半導体装置を備える電子機器に適用することができる。
　なお、本開示の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示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。
　例えば、上述した複数の実施の形態の全てまたは一部を組み合わせた形態を採用することができる。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、本明細書に記載されたもの以外の効果があってもよい。
　また、本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　貫通電極を備える第１の半導体基板と、
　前記第１の半導体基板の第１の面に積層されている第１の絶縁膜と、
　前記第１の絶縁膜の上に積層されている第２の絶縁膜と
　を備え、
　前記貫通電極は、内壁及び底面が導体で覆われ、前記導体の上に前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜が積層されており、かつ、前記第１の半導体基板の前記第１の面から前記底面の前記第１の絶縁膜にまで達する溝を備える
　半導体装置。
（２）
　前記貫通電極は、前記内壁において、前記導体の上に前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜が積層されており、かつ、前記底面において、前記導体の上に前記第１の絶縁膜が積層され、少なくとも前記溝の底において前記第２の絶縁膜が積層されていない
　前記（１）に記載の半導体装置。
（３）
　前記第１の半導体基板の前記第１の面に、前記導体に接続されている第１の配線が設けられている
　前記（１）又は（２）に記載の半導体装置。
（４）
　前記貫通電極の前記底面における前記第１の絶縁膜の厚さが、前記第１の配線の表面における前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜を合わせた厚さ以上である
　前記（３）に記載の半導体装置。
（５）
　前記第１の配線の表面において、前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜の厚さが略同じである
　前記（３）又は（４）に記載の半導体装置。
（６）
　前記第１の配線の前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜で覆われていない部分に設けられているはんだボールを
　さらに備える前記（３）乃至（５）のいずれかに記載の半導体装置。
（７）
　前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜が同じ部材からなる
　前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の半導体装置。
（８）
　前記第２の絶縁膜の上に積層され、前記溝の開口を塞ぐ第３の絶縁膜を
　さらに備える前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の半導体装置。
（９）
　前記第１の半導体基板の前記第１の面と反対側の第２の面に積層されている配線層を
　さらに備え、
　前記貫通電極の前記底面の前記導体は、前記配線層の第２の配線に接続されている
　前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の半導体装置。
（１０）
　光電変換を行う画素部を備え、前記配線層の前記第１の半導体基板側の面と反対側の面に積層されている第２の半導体基板を
　さらに備える前記（９）に記載の半導体装置。
（１１）
　半導体基板の所定の面の上、並びに、前記半導体基板の貫通電極の内壁及び底面を覆う導体の上に第１の絶縁膜を成膜する第１工程と、
　前記第１の絶縁膜の上に第２の絶縁膜を成膜する第２工程と、
　前記貫通電極内に、前記半導体基板の所定の面から前記貫通電極の前記底面の前記第１の絶縁膜にまで達する溝を形成する第３工程と
　を含む半導体装置の製造方法。
（１２）
　半導体装置と、
　前記半導体装置から出力される信号の処理を行う信号処理部と
　を備え、
　前記半導体装置は、
　　貫通電極を備える第１の半導体基板と、
　　前記第１の半導体基板の第１の面に積層されている第１の絶縁膜と、
　　前記第１の絶縁膜の上に積層されている第２の絶縁膜と
　を備え、
　前記貫通電極は、内壁及び底面が導体で覆われ、前記導体の上に前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜が積層されており、かつ、前記第１の半導体基板の前記第１の面から前記底面の前記第１の絶縁膜にまで達する溝を備える
　電子機器。
　１　固体撮像装置，　１１　下側基板（ロジック基板），　１２　上側基板（画素センサ基板），　１３　積層基板，　１４　はんだボール,　２１　画素領域，　２２　制御回路，　２３　ロジック回路，　３２　画素，　５１　フォトダイオード，　８１　シリコン基板，　８３　配線層，　８５　シリコン貫通孔，　８６　絶縁膜，　８７　接続導体，　８８　シリコン貫通電極，　８８Ａ　溝，　９０　再配線，　９１，９１Ａ乃至９１Ｃ　ソルダマスク，　１０１　シリコン基板，　３０１　固体撮像装置，　４００　撮像装置，　４０１　固体撮像装置，　４０２　ＤＳＰ回路

Claims (12)

  1. 　貫通電極を備える第１の半導体基板と、
    　前記第１の半導体基板の第１の面に積層されている第１の絶縁膜と、
    　前記第１の絶縁膜の上に積層されている第２の絶縁膜と
    　を備え、
    　前記貫通電極は、内壁及び底面が導体で覆われ、前記導体の上に前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜が積層されており、かつ、前記第１の半導体基板の前記第１の面から前記底面の前記第１の絶縁膜にまで達する溝を備える
    　半導体装置。
  2. 　前記貫通電極は、前記内壁において、前記導体の上に前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜が積層されており、かつ、前記底面において、前記導体の上に前記第１の絶縁膜が積層され、少なくとも前記溝の底において前記第２の絶縁膜が積層されていない
    　請求項１に記載の半導体装置。
  3. 　前記第１の半導体基板の前記第１の面に、前記導体に接続されている第１の配線が設けられている
    　請求項１に記載の半導体装置。
  4. 　前記貫通電極の前記底面における前記第１の絶縁膜の厚さが、前記第１の配線の表面における前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜を合わせた厚さ以上である
    　請求項３に記載の半導体装置。
  5. 　前記第１の配線の表面において、前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜の厚さが略同じである
    　請求項３に記載の半導体装置。
  6. 　前記第１の配線の前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜で覆われていない部分に設けられているはんだボールを
    　さらに備える請求項３に記載の半導体装置。
  7. 　前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜が同じ部材からなる
    　請求項１に記載の半導体装置。
  8. 　前記第２の絶縁膜の上に積層され、前記溝の開口を塞ぐ第３の絶縁膜を
    　さらに備える請求項１に記載の半導体装置。
  9. 　前記第１の半導体基板の前記第１の面と反対側の第２の面に積層されている配線層を
    　さらに備え、
    　前記貫通電極の前記底面の前記導体は、前記配線層の第２の配線に接続されている
    　請求項１に記載の半導体装置。
  10. 　光電変換を行う画素部を備え、前記配線層の前記第１の半導体基板側の面と反対側の面に積層されている第２の半導体基板を
    　さらに備える請求項９に記載の半導体装置。
  11. 　半導体基板の所定の面の上、並びに、前記半導体基板の貫通電極の内壁及び底面を覆う導体の上に第１の絶縁膜を成膜する第１工程と、
    　前記第１の絶縁膜の上に第２の絶縁膜を成膜する第２工程と、
    　前記貫通電極内に、前記半導体基板の所定の面から前記貫通電極の前記底面の前記第１の絶縁膜にまで達する溝を形成する第３工程と
    　を含む半導体装置の製造方法。
  12. 　半導体装置と、
    　前記半導体装置から出力される信号の処理を行う信号処理部と
    　を備え、
    　前記半導体装置は、
    　　貫通電極を備える第１の半導体基板と、
    　　前記第１の半導体基板の第１の面に積層されている第１の絶縁膜と、
    　　前記第１の絶縁膜の上に積層されている第２の絶縁膜と
    　を備え、
    　前記貫通電極は、内壁及び底面が導体で覆われ、前記導体の上に前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜が積層されており、かつ、前記第１の半導体基板の前記第１の面から前記底面の前記第１の絶縁膜にまで達する溝を備える
    　電子機器。
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