[发明专利]具有层压层的半导体装置和设备

权利要求书

1.一种半导体装置，包括：

半导体基板，其中设有包括第一半导体元件的多个半导体元件；

第一半导体层，被重叠在半导体基板上并且其中设有多个光电转换元件；

第二半导体层，被布置在半导体基板与第一半导体层之间，并且其中设有包括第二半导体元件的多个半导体元件；

第一配线结构，被布置在第一半导体层与第二半导体层之间；

第二配线结构，被布置在第二半导体层与半导体基板之间；以及

第三配线结构，被布置在第二配线结构与半导体基板之间，其中：

第一半导体层包括在第一配线结构一侧的第一主表面；

第一配线结构包括第一配线；

第二半导体层包括在第二配线结构一侧的第二主表面；

第二配线结构包括第二配线；

第二配线电连接到第二半导体元件；

第三配线结构包括第三配线；

第三配线电连接到第一半导体元件；

还包括穿过第一半导体层并到达第一配线的贯通电极；以及

穿过第二半导体层并到达第三配线的贯通电极，

到达第三配线的贯通电极连接至第二配线和第三配线，并且

到达第一配线的贯通电极在第一主表面上的宽度比到达第三配线的贯通电极在第二主表面上的宽度窄。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其中：

第三配线电连接到第一配线；并且

第三配线结构包括电连接到第二配线的第四配线。

3.如权利要求1所述的半导体装置，其中，到达第一配线的贯通电极连接由第一配线结构和第一半导体层构成的像素电路单元和由第三配线结构和半导体基板构成的列电路单元。

4.如权利要求1所述的半导体装置，其中，到达第一配线的贯通电极被重叠在到达第三配线的贯通电极上。

5.如权利要求1所述的半导体装置，其中，第二半导体层和第二配线结构构成DRAM单元阵列。

6.如权利要求1所述的半导体装置，其中，第二半导体层的厚度比第一半导体层的厚度厚，并且第二半导体层的厚度比半导体基板的厚度薄。

7.如权利要求1所述的半导体装置，其中，半导体基板的厚度大于从半导体基板到第一半导体层的与第一主表面相对的表面的距离的两倍并小于该距离的20倍。

8.如权利要求1所述的半导体装置，其中：

第三配线电连接到第二配线；并且

第三配线结构包括电连接到第一配线的第四配线。

9.如权利要求8所述的半导体装置，其中，到达第一配线的贯通电极在第一主表面上的宽度比到达第四配线的贯通电极在第二主表面上的宽度窄。

10.如权利要求8所述的半导体装置，其中，到达第一配线的贯通电极在第一主表面上的宽度比到达第四配线的贯通电极在第二主表面上的宽度宽。

11.如权利要求8所述的半导体装置，其中，第三配线结构包括连接到被包括在第一配线结构中的焊盘的第五配线，还包括穿过第二半导体层并到达第五配线的贯通电极，并且到达第五配线的贯通电极在第二主表面上的宽度比到达第一配线的贯通电极在第一主表面上的宽度宽。

12.如权利要求8所述的半导体装置，其中：

第一半导体层包括其中排列有所述多个光电转换元件的像素区域；并且

到达第四配线的贯通电极被布置在像素区域与半导体基板之间。

13.如权利要求8所述的半导体装置，其中，第三配线结构包括连接到被包括在第一配线结构中的焊盘的第五配线，还包括穿过第二半导体层并到达第五配线的贯通电极，并且到达第五配线的贯通电极在第二主表面上的宽度比到达第四配线的贯通电极在第二主表面上的宽度宽。