图像传感器的制作方法

图像传感器
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年6月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2021-0072068的优先权，该申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本公开的示例实施例涉及图像传感器及其制造方法。


背景技术：

4.图像传感器可以是接收光并生成电信号的基于半导体的传感器，并且可以包括具有多个单位像素的像素阵列，以及用于驱动该像素阵列并生成图像的电路。多个单位像素可以包括响应于外部光而生成电荷的光电二极管，以及将由该光电二极管生成的电荷转换成电信号的像素电路。除了用于拍摄照片或视频的相机之外，图像传感器还可以被广泛地应用于智能电话、平板个人计算机(pc)、膝上型计算机、电视、车辆等。近来，已经对设置多个器件以改善图像传感器的性能的方法进行了研究。


技术实现要素：

5.一个或更多个示例实施例提供一种图像传感器，所述图像传感器具有堆叠结构并且具有改善的接合结构，所述堆叠结构包括在其中形成像素单元的第一层、在其中形成用于实现全局快门操作的电路的第二层、以及在其中形成逻辑电路的第三层。
6.根据示例实施例的一个方面，提供了一种图像传感器，包括：第一层，所述第一层包括第一半导体衬底和设置在所述第一半导体衬底上的第一布线层，所述第一半导体衬底包括在其中设置有多个单位像素的像素单元的至少一部分；第二层，所述第二层包括其上设置有被配置为实现全局快门操作的多个晶体管的第二半导体衬底和设置在所述第二半导体衬底上的第二布线层，并且所述第二层设置在所述第一层上，使得所述第一布线层和所述第二布线层在第一方向上彼此相对；多个第一接合结构，所述多个第一接合结构基于在所述第一布线层的表面上暴露的第一接合金属与在所述第二布线层的表面上暴露的第二接合金属接触来将所述第一层接合到所述第二层；第三层，所述第三层包括其上设置有逻辑电路的第三半导体衬底和设置在所述第三半导体衬底上的第三布线层，并且所述第三层接合到所述第二层，使得所述第二半导体衬底和所述第三布线层在所述第一方向上彼此相对；以及多个第二接合结构，所述多个第二接合结构从所述第二布线层延伸，并且基于穿透所述第二半导体衬底的接合通路与暴露于所述第三布线层的表面的第三接合金属接触来将所述第二层接合到所述第三层。
7.根据示例实施例的另一方面，提供了一种图像传感器，包括：第一层，所述第一层包括第一半导体衬底和设置在所述第一半导体衬底上的第一布线层，所述第一半导体衬底包括在其中设置有多个单位像素的像素单元；第二层，所述第二层包括第二半导体衬底和设置在所述第二半导体衬底上的第二布线层，并且所述第二层接合到所述第一层，使得所
述第一布线层和所述第二布线层在第一方向上彼此相对；以及第三层，所述第三层包括第三半导体衬底和设置在所述第三半导体衬底上的第三布线层，并且所述第三层基于暴露于所述第三布线层的一个表面的第三接合金属与在所述第一方向上穿透所述第二半导体衬底的接合通路接触而接合到所述第二层，其中所述接合通路包括与包括在所述第二布线层中的第二布线接触并且在与所述第一方向垂直的第二方向上具有第一宽度的上通路区域，以及与所述第三接合金属接触并且在所述第二方向上具有大于所述第一宽度的第二宽度的下通路区域。
8.根据示例实施例的另一方面，提供了一种图像传感器，包括：第一层、第二层和第三层，所述第一层、所述第二层和所述第三层在第一方向上按所述第一层、所述第二层和所述第三层的顺序彼此接合，所述第一层、所述第二层和所述第三层中的每一者包括半导体衬底和在所述第一方向上设置在所述半导体衬底上的布线层，并且在与所述第一方向垂直的第二方向和第三方向上被划分成多个区域，其中，所述多个区域包括：第一区域，在所述第一区域中，所述第一层包括在其中设置有像素单元的第一半导体衬底，并且所述第二层包括第二半导体衬底；第二区域，在所述第二区域中，所述第一层通过第一接合结构接合到所述第二层，并且所述第二层通过第二接合结构接合到所述第三层；以及第三区域，所述第三区域包括第一穿硅通路和第二穿硅通路中的至少一者，所述第一穿硅通路从所述第一半导体衬底的暴露表面延伸并且连接到在所述第一层中包括的第一布线层所包括的第一布线，所述第二穿硅通路从所述第三层中包括的第三半导体衬底的暴露表面延伸并且连接到在所述第三层中包括的第三布线层所包括的第三布线。
9.根据示例实施例的另一方面，提供了一种制造图像传感器的方法，所述方法包括：形成包括第一层，所述第一层包括第一半导体衬底和设置在所述第一半导体衬底上的第一布线层，所述第一半导体衬底包括在其中设置有多个单位像素的像素单元的至少一部分；形成第二层，所述第二层包括其上设置有被配置为实现全局快门操作的多个晶体管的第二半导体衬底和堆叠在所述第二半导体衬底上的第二布线层；形成在所述第一布线层的表面上暴露的第一接合金属和在所述第二布线层的表面上暴露的第二接合金属；通过将所述第一接合金属接合到所述第二接合金属来形成第一接合结构；形成与包括在所述第二布线层中并且穿透所述第二半导体衬底的布线接触的接合通路；形成第三层，所述第三层包括其上设置有逻辑电路的第三半导体衬底和设置在所述第三半导体衬底上的第三布线层；形成在所述第三布线层的表面上暴露的第三接合金属；以及通过将所述接合通路接合到所述第三接合金属来形成第二接合结构。
附图说明
10.根据结合附图进行的以下详细描述，将更清楚地理解示例实施例的上述及其他方面、特征和优点，在附图中：
11.图1是示出根据示例实施例的图像传感器的框图；
12.图2是示出根据示例实施例的图像传感器的图；
13.图3和图4是示出根据示例实施例的包括在图像传感器中的电路的电路图；
14.图5和图6是示出根据示例实施例的图像传感器的效果的图；
15.图7是示出根据示例实施例的图像传感器的横截面图；
16.图8a和图8b是示出根据示例实施例的包括在图像传感器中的第一接合结构的图；
17.图9和图10是示出根据示例实施例的包括在图像传感器中的第二接合结构的图；
18.图11a、图11b和图11c是示出根据示例实施例的包括在图像传感器中的输入/输出区域的结构的横截面图；
19.图12a、图12b和图12c是示出根据示例实施例的包括在图像传感器中的输入/输出区域的结构的横截面图；
20.图13和图14是示出根据示例实施例的包括在图像传感器中的阻挡区域的结构的俯视图和横截面图；
21.图15是示出根据示例实施例的制造图像传感器的方法的流程图；
22.图16a、图16b、图16c、图16d和图16e是示出根据示例实施例的制造图像传感器的方法的图；以及
23.图17和图18是示出根据示例实施例的包括图像传感器的电子装置的图。
具体实施方式
24.在下文中，将参考附图如下描述示例实施例。
25.图1是示出根据示例实施例的图像传感器的框图。
26.参考图1，示例实施例中的图像传感器1可以包括像素阵列10和逻辑电路20。
27.像素阵列10可以包括沿着多个行和多个列以阵列形式布置的多个单位像素px。每一个单位像素px可以包括至少一个响应于光而生成电荷的光电转换器件，以及生成与由该光电转换器件生成的电荷相对应的像素信号的像素电路。
28.光电转换器件可以包括由半导体材料形成的光电二极管和/或由有机材料形成的有机光电二极管。在示例实施例中，每一个单位像素px可以包括两个或更多个光电转换器件，并且包括在单个单位像素px中的两个或更多个光电转换器件可以通过接收不同颜色的光来生成电荷。在示例实施例中，多个单位像素px中的每一个单位像素px可以包括用于通过接收光来生成电荷的光电二极管。然而，其示例实施例不限于此。
29.在示例实施例中，像素电路可以包括转移晶体管、驱动晶体管(driver transistor)、选择晶体管和复位晶体管。当每一个单位像素px包括单个光电转换器件时，每一个单位像素px可以包括用于处理由该光电转换器件生成的电荷的像素电路。例如，在示例实施例中的图像传感器1中包括的多个单位像素px中的每一个单位像素px可以包括光电二极管。因此，与每一个单位像素px相对应的像素电路可以包括转移晶体管、驱动晶体管、选择晶体管和复位晶体管。
30.然而，其示例实施例不限于此。例如，在示例实施例中的图像传感器1中包括的多个单位像素px当中，预定数目的单位像素可以共享浮置扩散区，因此，至少一些光电转换器件可以共享驱动晶体管、选择晶体管和复位晶体管中的至少一者。
31.逻辑电路20可以包括用于控制像素阵列10的电路。例如，逻辑电路20可以包括行驱动器21、读出电路22、列驱动器23和控制逻辑24。
32.行驱动器21可以以行为单位驱动像素阵列10。例如，行驱动器21可以生成用于控制像素电路的转移晶体管的转移控制信号、用于控制复位晶体管的复位控制信号、以及用于控制选择晶体管的选择控制信号，并且可以以行为单位生成给像素阵列10的信号。
33.读出电路22可以包括相关双采样器(cds)、模数转换器等。相关双采样器可以通过列线连接到单位像素px。相关双采样器可以通过从连接到由行驱动器21的行线选择信号选择的行线的单位像素px接收像素信号来执行相关双采样。可以经由列线接收像素信号。模数转换器可以将由相关双采样器检测到的像素信号转换成数字像素信号并且可以将该信号转移到列驱动器23。
34.列驱动器23可以包括用于暂时存储数字像素信号的锁存或缓冲电路和放大电路，并且可以处理从读出电路22接收到的数字像素信号。行驱动器21、读出电路22和列驱动器23可以由控制逻辑24控制。控制逻辑24可以包括用于控制行驱动器21、读出电路22和列驱动器23的操作定时的定时控制器。
35.在单位像素px当中，沿水平方向布置在相同位置中的单位像素px可以共享相同列线。例如，沿垂直方向设置在相同位置中的单位像素px可以被行驱动器21同时地选择并且可以通过列线来输出像素信号。在示例实施例中，读出电路22可以通过列线从由行驱动器21选择的单位像素px同时地获取像素信号。像素信号可以包括复位电压和像素电压，并且像素电压可以通过将由每一个单位像素px响应于光而生成的电荷反映到复位电压来获得。然而，参考图1描述的描述可以不限于此，并且图像传感器还可以包括其他部件并且可以被以各种方式驱动。
36.图2是示出根据示例实施例的图像传感器的图。
37.参考图2，示例实施例中的图像传感器100可以包括第一层110、第二层120和第三层130。第一层110可以通过第一接合结构150连接到第二层120，并且第二层120可以通过第二接合结构160连接到第三层130。
38.在图2中示出了单个第一接合结构150和单个第二接合结构160，但是其示例实施例不限于此，并且可以设置多个第一接合结构150和多个第二接合结构160。
39.第一层110可以包括第一半导体衬底111和堆叠在第一半导体衬底111上的第一布线层115，所述第一半导体衬底111包括布置有多个单位像素px的像素单元。
40.像素单元可以包括用于将入射光转换成电信号的光电二极管pd和在像素电路中包括的转移晶体管的栅极vtg。例如，转移晶体管的栅极可以具有其中至少部分区域被嵌入在第一半导体衬底111中的垂直结构。然而，实施例不限于此。
41.第一布线层115可以包括形成在与第一半导体衬底111相邻的区域中的晶体管118。例如，形成在第一布线层115中的晶体管118可以被配置为转移晶体管。第一布线层115可以包括多条第一布线112。然而，图2所示的第一布线层115的结构仅仅是示例并且实施例不限于此。
42.第二层120可以包括其上形成有预定电路的第二半导体衬底121，以及堆叠在第二半导体衬底121上的第二布线层125。例如，形成在第二半导体衬底121上的电路可以被配置为包括用于实现全局快门操作的多个晶体管128的电路。
43.形成在第二半导体衬底121上的多个晶体管128可以连同包括在第二布线层125中的多个电容器129一起实现全局快门操作。例如，多个晶体管128和多个电容器129可以操作以同时地将图像传感器100上的全部像素暴露于光并且以行为单位执行读出操作。第二布线层125可以包括多条第二布线122和123。
44.第二层120可以通过第一接合结构150连接到第一层110，并且第一布线层115和第
二布线层125可以在与第二层120的上表面垂直的第一方向(例如，z方向)上彼此相对。
45.第三层130可以包括其上形成有预定电路的第三半导体衬底131，以及堆叠在第三半导体衬底131上的第三布线层135。例如，形成在第三半导体衬底131上的预定电路可以被配置为图像传感器100的逻辑电路。形成在第三半导体衬底131上的逻辑电路可以包括多个晶体管138，并且多个晶体管138可以实现图1所示的图像传感器1的逻辑电路20。第三布线层135可以包括多条第三布线132。
46.第三层130可以通过第二接合结构160连接到第二层120，并且第二半导体衬底121和第三布线层135可以在第一方向上彼此相对。
47.参考图2所示的第一接合结构150和第二接合结构160，第一布线层115、第二布线层125和第三布线层135中的每一者可以包括在与第一方向垂直的第二方向(例如，x方向)上延伸并且暴露于第一布线层115、第二布线层125和第三布线层135中的每一个布线层的一个表面的接合金属。例如，第一接合金属116可以暴露在第一布线层115的一个表面上，第二接合金属126可以暴露在第二布线层125的一个表面上，并且第三接合金属136可以暴露在第三布线层135的一个表面上。
48.第一接合金属116、第二接合金属126和第三接合金属136中的每一个接合金属可以连接到在第一布线层115、第二布线层125和第三布线层135中设置的多条第一布线112、第二布线122和第三布线132的一部分。例如，第一接合金属116可以连接到在第一布线层115中包括的第一布线112的最下布线，第二接合金属126可以连接到在第二布线层125中包括的第二上布线122的最上布线，并且第三接合金属136可以连接到在第三布线层135中包括的第三布线132的最上布线。
49.多条第一布线112、第二布线122和第三布线132可以由铜(cu)形成，并且阻挡金属101可以形成在多条第一布线112、第二布线122和第三布线132与第一布线层115、第二布线层125和第三布线层135之间。然而，实施例不限于此。
50.在示例实施例中的图像传感器100中，可以通过与形成第一布线层115、第二布线层125和第三布线层135的工艺不同的工艺来形成第一接合金属116、第二接合金属126和第三接合金属136中的每一个接合金属。因此，可以通过与形成第一布线层115、第二布线层125和第三布线层135的工艺不同的工艺来形成围绕第一接合金属116、第二接合金属126和第三接合金属136的每一个区域180。然而，实施例不限于此。
51.在示例实施例中的图像传感器100中，多个第一接合结构150可以通过使第一接合金属116与第二接合金属126接触来将第一层110接合到第二层120。在这种情况下，第一接合金属116和第二接合金属126可以由cu形成。例如，多个第一接合结构150可以是通过cu-cu接合而形成的接合结构。
52.第二接合结构160可以通过使穿透第二半导体衬底121的接合通路127与第三接合金属136接触来将第二层120接合到第三层130。在这种情况下，接合通路127和第三接合金属136可以由cu形成。例如，多个第二接合结构160也可以是通过cu-cu接合而形成的接合结构，并且接合通路127和第三接合金属136可以被设置为在第一方向上彼此交叠(overlap)。
53.接合通路127可以通过间隔物层170与第二半导体衬底121分开。接合通路127可以穿透第二半导体衬底121并且可以连接到在第二布线层125中包括的第二下布线123。例如，第二下布线123可以是在多个电容器129之前形成的布线。
54.制造多个电容器129的工艺可以包括形成电介质膜的工艺。可以在相对高的温度下执行形成电介质膜以改善多个电容器129的泄漏特性的工艺。当在高温度下形成电介质层时，在电容器之前形成的第二下布线123可以由钨(w)形成。
55.因此，第二下布线123可以由与第一布线112、第二上布线122和第三布线132的材料不同的材料形成。然而，实施例不限于此。例如，第二下布线123可以由铜(cu)形成。与诸如例如铜(cu)的其他金属相比，钨可以具有相对高的电阻率和低反射率。因此，当第二下布线123由钨形成时，与当第二下布线123由铜形成时相比，图像传感器100的特性可能劣化。
56.图3和图4是示出根据示例实施例的在图像传感器中包括的电路的电路图。
57.图3和图4所示的电路100a和100b中的每一个电路可以包括形成在图2所示的图像传感器100中包括的第一层110和第二层120上的电路以及第一接合结构150。
58.形成在图像传感器100的第一层110和第二层120中的电路可以包括用于与光电二极管pd一起处理由光电二极管pd生成的电荷的多个半导体器件。例如，在第一层110和第二层120中，设置有用于使用光电二极管pd来将光转换成电信号的像素电路以及用于通过全局快门方法来操作像素电路的全局快门电路。
59.在示例实施例中的图像传感器100中，在电路100a和100b中的每一个电路中包括的晶体管可以形成在半导体衬底111和121上，并且在电路100a和100b中的每一个电路中包括的布线可以形成在布线层115和125中并且可以对应于第一布线112以及第二布线122和123。
60.参考图3和图4，电路100a和100b中的每一个电路可以包括光电二极管pd、转移晶体管tx、复位晶体管rx、驱动晶体管dx1和dx2以及选择晶体管sx。浮置扩散区fd可以形成在转移晶体管tx的电极与第一驱动晶体管dx1的栅电极之间，并且用于动态地调整像素电路的增益的开关器件sw可以连接在浮置扩散区fd与复位晶体管rx之间。在电路100a和100b中包括的晶体管的栅电极可以连接到驱动信号线。
61.光电二极管pd可以生成与从外部入射的光的量成比例的电荷并且可以在光电二极管pd中累积电荷。转移晶体管tx可以连接到光电二极管pd并且可以将在光电二极管pd中累积的电荷转移到浮置扩散区fd。
62.复位晶体管rx可以定期地复位在浮置扩散区fd中累积的电荷。例如，当开关器件sw导通并且复位晶体管rx导通时，可以通过与电源电压的电势差对在浮置扩散区fd中累积的电荷进行放电并且可以复位浮置扩散区fd，并且可以使浮置扩散区fd的电压与电源电压相等。
63.可以根据在连接到驱动晶体管dx1和dx2的栅电极的区域中累积的电荷的量来控制驱动晶体管dx1和dx2的操作。驱动晶体管dx1和dx2可以通过与设置在像素电路外部的电流源组合来用作源极跟随缓冲放大器。例如，第一驱动晶体管dx1可以放大由电荷在浮置扩散区fd中累积所引起的电势变化并且可以输出放大后的变化。
64.选择晶体管sx可以以行为单位选择要读取的像素。当选择晶体管sx导通时，可以向选择晶体管sx发送由第二驱动晶体管dx2输出的电信号。
65.在电路100a和100b中的每一个电路中包括的全局快门电路可以包括多个晶体管和多个电容器以用于通过全局快门方法来操作像素电路。作为示例，全局快门电路可以将电信号存储为电压域并且可以高效地执行相关双采样(cds)。
66.参考图3，在示例实施例中的图像传感器100中包括的电路100a中，第一接合结构150a可以形成在包括像素电路的第一区域112a与包括全局快门电路的第二区域122a之间的边界中。例如，第一区域112a可以是包括在第一层110中的区域，而第二区域122a可以是包括在第二层120中的区域。例如，包括在第一区域112a中的晶体管可以形成在第一半导体衬底111上，而包括在第二区域122a中的晶体管可以形成在第二半导体衬底121上。
67.在示例实施例中的图像传感器100中，转移晶体管tx、复位晶体管rx和第一驱动晶体管dx1可以形成在第一半导体衬底111上。开关器件sw也可以形成在第一半导体衬底111上。第二驱动晶体管dx2和选择晶体管sx可以与包括在全局快门电路中的多个晶体管pc、psx1、psx2、s1和s2一起形成在第二半导体衬底121上。
68.参考图4，在示例实施例中的图像传感器100中包括的电路100b中，第一接合结构150b可以形成在浮置扩散区fd中。因此，转移晶体管tx可以被包括在第一区域112b(该第一区域112b被包括在第一层110中)中，并且除了转移晶体管tx以外的像素电路和全局快门电路可以被包括在第二区域122b(该第二区域122b被包括在第二层120中)中。例如，转移晶体管tx可以形成在第一半导体衬底111上，而除了转移晶体管tx以外的晶体管可以形成在第二半导体衬底121上。
69.图5和图6是示出根据示例实施例的图像传感器的效果的图。
70.一起参考图3和图4，示例实施例中的图像传感器100可以包括每像素十一个晶体管以实现像素电路和全局快门电路。例如，十一个晶体管可以分散地设置在第一半导体衬底111和第二半导体衬底121上，从而改善缩放效率。
71.参考图5，与其中电路不分散地布置的相关示例的图像传感器相比，其中像素电路和全局快门电路分散地布置的根据示例实施例的图像传感器100可以保证更高的电容。
72.像素的电容可能与随机电报信号(rts)噪声直接相关。例如，为了将rts噪声维持为10ppm或更小，图像传感器可能需要保证每像素大约0.15pf或更大的电容。与相关示例相比，根据示例实施例的图像传感器100可以在减小像素尺寸的同时保证将rts噪声维持为10ppm或更小所必需的电容。然而，图5所示的图表仅仅是示例并且实施例不限于此，并且保证预定电容所必需的像素节距可以在示例实施例中改变。
73.参考图6，与其中电路不分散地布置的相关示例的图像传感器相比，其中像素电路和全局快门电路分散地布置的根据示例实施例的图像传感器100可以保证每晶体管更大的面积。
74.在其中设置有像素中包括的晶体管的区域可能与随机电报信号(rts)噪声直接相关。例如，为了将rts噪声维持为10ppm或更小，图像传感器可能需要保证每晶体管大约0.175μm2或更大的面积。与相关示例相比，根据示例实施例的图像传感器100可以在减小像素尺寸的同时保证将rts噪声维持为10ppm或更小所必需的晶体管面积。然而，图6所示的图表仅仅是示例并且实施例不限于此，并且保证预定晶体管面积所必需的像素节距可以根据示例实施例而改变。
75.图7是示出根据示例实施例的图像传感器的横截面图。
76.参考图7，示例实施例中的图像传感器200可以包括在第一方向(例如，z方向)上按顺序彼此接合的第一层210、第二层220和第三层230。第一层210可以包括第一半导体衬底211和堆叠在第一半导体衬底211上的第一布线层215，第二层220可以包括第二半导体衬底
221和堆叠在第二半导体衬底221上的第二布线层225，并且第三层230可以包括第三半导体衬底231和堆叠在第三半导体衬底231上的第三布线层235。
77.图像传感器200可以取决于结构及其作用而在与第一方向垂直的第二方向(例如，x方向)和第三方向(例如，y方向)上被划分成多个区域。例如，多个区域可以包括第一区域200a、第二区域200b、第三区域200c和第四区域200d。然而，图7示出多个区域在第二方向上并排布置的示例，但是实施例不限于此。多个区域中的每一个区域的结构仅仅是示例并且实施例不限于此。
78.第一区域200a可以包括像素单元并且可以将在其中形成用于驱动像素单元的电路的区域彼此连接。例如，像素单元可以形成在第一半导体衬底211上，并且可以包括用于使光入射到光电二极管pd的部件，诸如微透镜ml和滤色器cf。用于驱动像素单元的半导体器件可以形成在第二半导体衬底221上。
79.参考图3和图4，至少图像传感器200的转移晶体管tx可以形成在第一半导体衬底211上。因此，包括第一半导体衬底211的第一层210可以通过第一接合结构250接合到包括第二半导体衬底221的第二层220。
80.第一接合结构250可以对应于图2所示的图像传感器100的第一接合结构150。例如，第一接合结构250可以在第一布线层215和第二布线层225中的每一者的一个表面上被暴露，并且可以包括分别连接到第一布线层215中包括的第一布线212和第二布线层225中包括的第二上布线222的第一接合金属216和第二接合金属226。
81.第二区域200b可以不包括像素单元，并且可以将第一层210、第二层220和第三层230彼此连接。例如，第二区域200b可以对应于在图2所示的图像传感器100中未设置像素单元的示例。
82.在示例实施例中的图像传感器200中，第一接合结构250和第二接合结构260可以对应于图2所示的第一接合结构150和第二接合结构160。例如，第二接合结构260可以包括在第三布线层235的一个表面上暴露并且连接到在第三布线层235中包括的第三布线232的第三接合金属236，以及穿透第二半导体衬底221并且连接到在第二布线层225中包括的第二下布线223的接合通路227。接合通路227可以通过间隔物层270与第二半导体衬底221分开。
83.第三区域200c可以是包括用于将图像传感器200连接到外部实体的输入/输出端子的输入/输出区域。例如，第三区域200c可以包括第一接合结构250和第二接合结构260，并且可以包括用作输入/输出端子的穿硅通路290。
84.穿硅通路290可以穿透第一半导体衬底211并且可以连接到包括在第一布线层215中的第一布线212。例如，穿硅通路290可以连接到第一布线212的最上布线。然而，实施例不限于此，并且在示例实施例中穿硅通路290可以被设置为穿透第三半导体衬底231。将稍后描述与第三区域200c的内部结构相关的示例实施例。
85.第四区域200d可以被配置为被包括来防止在制造图像传感器200的工艺期间可能发生的问题的阻挡区域。例如，第四区域200d可以包括第一接合结构250和第二接合结构260，并且可以具有与第二区域200b的结构相同的结构。然而，实施例不限于此。例如，第四区域200d可以包括第一接合结构250和第二接合结构260，但是第一接合结构250和第二接合结构260的布置可以不同于第一接合结构250和第二接合结构260在第二区域200b中的布
置。将稍后更详细地描述第四区域200d。
86.图8a和图8b是示出根据示例实施例的包括在图像传感器中的第一接合结构的图。
87.参考图8a，第一接合结构250a可以包括连接到在第一布线层215中包括的第一布线212的第一接合金属216a，以及连接到在第二布线层225中包括的第二上布线222的第二接合金属226a。
88.可以通过与形成第一布线层215和第二布线层225的工艺不同的工艺来形成第一接合金属216a和第二接合金属226a。例如，第一布线层215和第二布线层225可以不同于与第一接合金属216a和第二接合金属226a相邻并围绕第一接合金属216a和第二接合金属226a设置的区域280。然而，实施例不限于此，并且可以将第一接合金属216a和第二接合金属226a中的每一个接合金属限定为在第一布线层215和第二布线层225的一个表面上被暴露。
89.第一布线212和第二上布线222可以具有被阻挡金属201围绕的形状。例如，阻挡金属201可以是使第一布线212与第一布线层215分开和使第二上布线222与第二布线层225分开的阻挡层。然而，实施例不限于此。例如，可以在示例实施例中改变第一布线212和第二上布线222以及第一布线层215和第二布线层225的配置，因此，可以不设置阻挡金属201。
90.第一接合金属216a和第二接合金属226a可以在第二方向(例如，x方向)上延伸。例如，第一接合金属216a的延伸长度可以是x1，而第二接合金属226a的延伸长度可以是x2。x1和x2可以是不同的值。图8a所示的第一接合金属216a的长度x1可以大于第二接合金属226a的长度x2，但是实施例不限于此。例如，在示例实施例中，x1的值可以小于x2的值。
91.在示例实施例中的图像传感器200中，在第二方向上具有相对短的长度的接合金属可以与在第一方向(例如，z方向)上具有相对长的长度的接合金属完全交叠。
92.图像传感器200可以包括多个第一接合结构250a。因此，在多个第一接合结构250a中包括的第一接合金属216a和第二接合金属226a可以被形成为具有不同的形状。例如，在多个第一接合结构250a中的至少一个第一接合结构中包括的第一接合金属216a和第二接合金属226a在第二方向上的延伸长度可以是相同的。
93.参考图8b，第一接合结构250b可以包括连接到在第一布线层215中包括的第一布线212的第一接合金属216b，以及连接到在第二布线层225中包括的第二上布线222的第二接合金属226b。
94.图像传感器200可以包括多个第一接合结构250b。因此，在多个第一接合结构250b中包括的第一接合金属216b和第二接合金属226b可以被配置为具有不同的形状。例如，在多个第一接合结构250b中的至少一个第一接合结构中包括的第一接合金属216b和第二接合金属226b在第二方向上的延伸长度可以是x3。在多个第一接合结构250b中的至少另一个第一接合结构中包括的第一接合金属216b和第二接合金属226b在第二方向上的延伸长度可以是x4。x3和x4可以是不同的值。
95.图8a所示的第一接合结构250a和图8b所示的第一接合结构250b仅仅是示例并且实施例不限于此。例如，包括在图像传感器200中的第一接合结构250a和250b可以包括具有cu-cu接合结构的各种类型的接合结构。
96.图9和图10是示出根据示例实施例的包括在图像传感器中的第二接合结构的图。
97.参考图9，第二接合结构260a可以包括连接到在第三布线层235中包括的第三布线
232的第三接合金属236a，以及穿透第二半导体衬底221并且连接到在第二布线层225中包括的第二下布线223的接合通路227a。例如，第二下布线223可以包括钨(w)和/或铜(cu)，并且第二下布线223可以具有与在其他布线层中包括的布线不同的配置。然而，实施例不限于此。
98.可以通过与形成第三布线层235的工艺不同的工艺来形成第三接合金属236a。例如，第三布线层235可以不同于围绕第三接合金属236a的区域280。然而，实施例不限于此，并且可以将第三接合金属236a限定为在第三布线层235的一个表面上被暴露。
99.在示例实施例中的图像传感器200中，为了减小图像传感器的尺寸和噪声，在形成第一接合结构之后，可以执行使第二半导体衬底221减薄的工艺。例如，通过减薄工艺，可以将第二半导体衬底221抛光为具有预定厚度。因此，第二半导体衬底221可以在第一方向上具有宽度z1。例如，z1可以具有大约10nm至2μm的值。
100.在示例实施例中的图像传感器200中，接合通路227a可以包括与第二下布线223接触并且在与第一方向垂直的第二方向上具有第一宽度的上通路区域227a'，以及与第三接合金属236a接触并且在第二方向上具有大于第一宽度的第二宽度的下通路区域227a”。
101.接合通路227a和第二半导体衬底221可以通过间隔物层270彼此分开。间隔物层270可以包括设置在第二半导体衬底221与接合通路227a之间的第一间隔物层271，以及设置在第二半导体衬底221与第三布线层235之间的第二间隔物层272。
102.在示例实施例中的图像传感器200中，第一间隔物层271和第二间隔物层272可以由不同的材料形成。例如，第一间隔物层可以由包含碳氮化硅(sicn)的复合膜形成，而第二间隔物层可以由包含金属氧化物的复合膜形成。例如，包括在第二间隔物层中的复合膜可以包含诸如氧化铪(hfox)、氧化钽(taox)或氧化铝(alox)的金属氧化物。然而，实施例不限于此。
103.上通路区域227a'可以在第一方向上具有第一厚度a。作为示例，第一厚度可以为大约100nm至800nm。第二间隔物层272可以在第一方向上具有第二厚度b。在示例实施例中的图像传感器中，第一厚度a可以大于第二厚度b。
104.参考图10，第二接合结构260b的配置可以对应于图9所示的第二接合结构260a的配置。例如，第二接合结构260b可以将包括第二半导体衬底221和第二布线层225的第二层接合到包括第三半导体衬底231和第三布线层235的第三层。第二下布线223、接合通路227b、第三接合金属236b和第三布线232可以按顺序彼此连接并且可以将第二层接合到第三层。接合通路227b可以包括上通路区域227b'和下通路区域227b”并且可以通过包括第一间隔物层271和第二间隔物层272的间隔物层270与第二半导体衬底221分开。
105.图像传感器200可以包括多个第二接合结构260b，并且包括在图像传感器200中的多个第二接合结构260b可以在示例实施例中以各种结构形成。
106.在示例实施例中的图像传感器200中，在多个第二接合结构260b中的至少一个第二接合结构中包括的第三接合金属236b在第二方向上的延伸长度可以不同于在多个第二接合结构260b中的其他第二接合结构中包括的第三接合金属236b在第二方向上的延伸长度。
107.因此，第三接合金属236b在第二方向上的延伸长度可以不同于下通路区域227b”在第二方向上的宽度。例如，第三接合金属236b在第二方向上的延伸长度可以是x6，并且下
通路区域227b”在第二方向上的宽度可以是x5。在图10中x5可以小于x6，但是实施例不限于此。
108.图11a至图11c是示出根据示例实施例的包括在图像传感器中的输入/输出区域的结构的横截面图。图12a至图12c是示出根据示例实施例的包括在图像传感器中的输入/输出区域的结构的横截面图。
109.图11a至图11c和图12a至图12c示出第三区域200c的示例实施例，所述第三区域200c包括在图7所示的图像传感器200中用作输入/输出端子的穿硅通路290。其他部件可以对应于包括在图像传感器200中的部件。
110.作为示例，图11a至图11c可以示出在第一层310的方向上形成输入/输出端子的图像传感器的输入/输出区域300c-1、300c-2和300c-3，并且图12a至图12c可以示出在第三层430的方向上形成输入/输出端子的图像传感器的输入/输出区域400c-1、400c-2和400c-3。
111.参考图11a至图11c，图像传感器的输入/输出区域300c-1、300c-2和300c-3可以包括从第一半导体衬底311的暴露表面延伸并且连接到在第一层310中包括的第一布线层315的第一布线312的最上布线的第一穿硅通路390。
112.参考图11a，在图像传感器的输入/输出区域300c-1中，第一接合结构350和第二接合结构360可以在第一方向(例如，z方向)上彼此不交叠。第一接合结构350和第二接合结构360可以接合并支撑这些层。因此，通过将第一接合结构350和第二接合结构360布置为彼此不交叠，可以改善稳定性，诸如减少在图像传感器的操作中可能发生的弯曲。
113.在图11a所示的图像传感器的输入/输出区域300c-1中，第一穿硅通路390可以被设置为在第一方向上与第一接合结构350不交叠，从而改善图像传感器的稳定性。然而，实施例不限于此，并且第一穿硅通路390、第一接合结构350和第二接合结构360的布置可以不限于所示示例。
114.例如，参考图11b，第一接合结构350和第二接合结构360可以设置在沿第一方向彼此交叠的位置中。参考图11c，多个第一接合结构350和多个第二接合结构360可以设置在任意位置中，而不管第一穿硅通路390如何。尽管在图11a至图11c中未示出，但是第一穿硅通路390可以被设置为在第一方向上与第一接合结构350交叠。
115.参考图12a至图12c，图像传感器的输入/输出区域400c-1、400c-2和400c-3可以包括从第三半导体衬底431的暴露表面延伸并且连接到在第三层430中包括的第三布线层435的第三布线432的最下布线的第二穿硅通路490。例如，不同于第一穿硅通路390，第二穿硅通路490可以仅穿透第三半导体衬底431并且可以通过焊球495连接到外部实体。然而，实施例不限于此。
116.类似于图11a中的示例，参考图12a，可以在第一方向上以之字形图案布置图像传感器的输入/输出区域400c-1中的第一接合结构450、第二接合结构460和焊球495以改善图像传感器的稳定性。然而，实施例不限于此，并且参考图12b和图12c，第一接合结构450和第二接合结构460可以被设置为在第一方向上彼此交叠或者可以被任意地布置。示例实施例中的图像传感器可以包括具有第一穿硅通路390和第二穿硅通路490中的至少一者的输入/输出区域。
117.图13和图14是示出根据示例实施例的在图像传感器中包括的阻挡区域的结构的俯视图和横截面图。
118.图13可以是示出从上方观察的制造示例实施例中的图像传感器的工艺的图。制造图像传感器的工艺可以包括用于在衬底上制造多个图像传感器之后使多个图像传感器分开的切割工艺。例如，可以沿着切断表面(cut-off surface)l1和l2将形成在衬底上的多个图像传感器分成单独的图像传感器。
119.参考图13，通过切割工艺彼此分开的单独的图像传感器(例如，500)可能在切断表面上具有裂纹。然而，水分可能通过切断表面穿透到集成电路中。在图像传感器中形成的裂纹c和/或穿透到图像传感器中的水分可能在图像传感器中引起缺陷。
120.示例实施例中的图像传感器可以包括与切断表面l1和l2相邻设置的阻挡区域500d。例如，图13所示的阻挡区域500d可以对应于在图7所示的图像传感器200中包括的第四区域200d。阻挡区域500d可以保护集成电路，使得水分不会穿透到包括多个晶体管的集成电路中或者不会在其中形成裂纹c。因此，与阻挡区域500d相对应的第四区域200d可以被设置为围绕第一区域200a至第三区域200c。
121.一起参考图7和图14，在示例实施例中的图像传感器中包括的阻挡区域600d可以用作止裂器cs和/或水分氧化阻挡层mob。例如，阻挡区域600d的配置可以对应于包括在图像传感器200中的第四区域200d。在阻挡区域600d中包括的第一接合结构650和第二接合结构660的布置可以与在图像传感器200中包括的第二区域200b所包括的第一接合结构250和第二接合结构260的布置相同。
122.图15是示出根据示例实施例的制造图像传感器的方法的流程图。
123.参考图15，第一层(像素晶片)、第二层(覆盖晶片)和第三层(逻辑晶片)可以通过在制造示例实施例中的图像传感器的方法中包括的多个工艺彼此接合而被制造为单个图像传感器。
124.图像传感器可以包括：第一层(像素晶片)，该第一层包括在其中布置有多个单位像素的像素单元；第二层(覆盖晶片)，该第二层包括多个晶体管和多个电容器以用于实现全局快门操作；以及第三层，该第三层包括逻辑电路(逻辑晶片)。例如，制造示例实施例中的图像传感器的方法可以从形成各自包括半导体衬底和布线层的第一层(像素晶片)、第二层(覆盖晶片)和第三层(逻辑晶片)开始。
125.可以在已形成的第一层(像素晶片)中包括的第一布线层的一个表面上形成在外部暴露的多个第一接合金属(s110)。还可以在第二层(覆盖晶片)中包括的第二布线层的一个表面上形成在外部暴露的多个第二接合金属(s120)，并且可以在第三层(逻辑晶片)中包括的第三布线层的一个表面上形成在外部暴露的多个第三接合金属(s160)。例如，可以将多个接合金属实现为cu焊盘。
126.形成在第一层(像素晶片)上的多个接合金属和形成在第二层(覆盖晶片)上的多个接合金属可以通过初级接合工艺彼此接合(s130)。例如，第一层(像素晶片)和第二层(覆盖晶片)可以通过第一接合工艺形成第一接合结构。通过第一接合工艺，包括在第一层(像素晶片)中的第一布线层可以接合到包括在第二层(覆盖晶片)中的第二布线层并且可以与包括在第二层(覆盖晶片)中的第二布线层相对。
127.在形成第一接合结构之后，可以对包括在第二层(覆盖晶片)中的第二半导体衬底执行第一减薄工艺(s140)。例如，可以通过对第二半导体衬底的其上未堆叠第二布线层的背面进行抛光来执行第一减薄工艺。可以通过第一减薄工艺对第二半导体衬底进行抛光以
具有预定厚度。例如，在示例实施例中的图像传感器中，第二半导体衬底可以具有大约10nm至2μm的厚度。然而，实施例不限于此。
128.在第一减薄工艺完成之后，可以在第二层(覆盖晶片)中形成接合通路(s150)。接合通路可以被形成为与第二布线层的第二下布线接触并且可以穿透第二半导体衬底。接合通路可以接合到形成在第三层(逻辑晶片)上的第三接合金属，从而形成第二接合结构(s170)。例如，形成第二接合结构的工艺可以是次级接合工艺。
129.在形成第二接合结构之后，可以对包括在第一层(像素晶片)中的第一半导体衬底执行第二减薄工艺(s180)。例如，可以通过对第一半导体衬底的其上未堆叠第一布线层的背面进行抛光来执行第二减薄工艺。可以通过第二减薄工艺对第一半导体衬底进行抛光以具有预定厚度。
130.在第二减薄工艺完成之后，可以执行形成背面照度(bsi)方法的图像传感器的工艺，在该背面照度(bsi)方法的图像传感器中，用于使光入射的微透镜设置在抛光后的第一半导体衬底的背面上(s190)。通过工艺s110至s190，可以制造其中第一层(像素晶片)、第二层(覆盖晶片)和第三层(逻辑晶片)彼此接合的图像传感器。
131.图16a至图16e是示出根据示例实施例的制造图像传感器的方法的图。
132.图16a至图16e可以是通过用于形成图15所示的接合通路的细分工艺s150来示出图像传感器并且按顺序示出这些工艺的横截面图。参考图16a，第二层120可以包括第二半导体衬底121和堆叠在第二半导体衬底121上的第二布线层125。第二布线层125可以包括第二下布线123。
133.参考图16b，在第一减薄工艺完成之后，可以在其中形成接合通路的位置中对第二半导体衬底121执行第一蚀刻。例如，可以执行第一蚀刻直到第二布线层125被暴露为止。
134.参考图16c，可以在第二半导体衬底121和通过第一蚀刻暴露的第二布线层125上形成间隔物层170。在间隔物层170被形成之前，可以首先在第二半导体衬底121上形成具有与间隔物层170的结构不同的结构的另一层。
135.参考图16d，可以对间隔物层170和第二布线层125的一部分执行第二蚀刻。例如，可以执行第二蚀刻直到第二下布线123被暴露为止。在执行第二蚀刻的第二方向上的宽度可以小于在执行第一蚀刻的第二方向上的宽度。
136.参考图16e，可以在已经历第二蚀刻的第二蚀刻后的间隔物层170和第二布线层125上形成通路结构127。例如，通路结构127可以连接到通过第二蚀刻暴露的第二下布线123。通路结构127可以由cu形成，并且可以沿着处理后的表面p被抛光。作为示例，抛光后的通路结构127可以是接合通路。
137.然而，制造图16a至图16e所示的图像传感器的工艺仅仅是示例实施例并且实施例不限于此。例如，为了制造示例实施例中的图像传感器，可以在工艺之间添加另一工艺，或者可以省略现有工艺的一部分。
138.图17和图18是示出根据示例实施例的包括图像传感器的电子装置的图。
139.参考图17，电子装置1000可以包括相机模块组1100、应用处理器1200、pmic 1300和外部存储器1400。
140.相机模块组1100可以包括多个相机1100a、1100b和1100c。在附图中，示出了在其中设置有三个相机1100a、1100b和1100c的示例实施例，但是实施例不限于此。在示例实施
例中，可以修改相机模块组1100以包括仅两个相机。另外，在示例实施例中，可以修改相机模块组1100以包括n(n是等于或大于4的自然数)个相机。在一个示例实施例中，在相机模块组1100中包括的多个相机1100a、1100b和1100c中的至少一个相机也可以包括参考图1至图16e描述的前述示例实施例之一中的图像传感器。
141.在下文中，将参考图18更详细地描述相机1100b的详细配置，并且下面的描述也将适用于示例实施例中的其他相机1100a和1100b。
142.参考图18，相机1100b可以包括棱镜1105、光路折叠元件1110(在下文中，“opfe”)、致动器1130、图像感测装置1140和存储单元1150。
143.棱镜1105可以包括光反射材料的反射表面1107以修改从外部入射的光l的路径。
144.在示例实施例中，棱镜1105可以将在第一方向x上入射的光l的路径改变为在与第一方向x垂直的第二方向y上被引导。棱镜1105还可以使光反射材料的反射表面1107在a方向上绕中心轴1106旋转或者可以使中心轴1106在b方向上旋转，使得在第一方向(x)上入射的光l的路径可以被改变为在第二方向y上被引导。在这种情况下，opfe 1110还可以在与第一方向(x)和第二方向(y)垂直的第三方向(z)上移动。
145.在示例实施例中，如图所示，棱镜1105在a方向上的最大旋转角度在正( )a方向上可以是15度或更小，而在负(-)a方向上可以大于15度，但是实施例不限于此。
146.在示例实施例中，棱镜1105可以在正( )或负(-)b方向上移动大约20度，或10度至20度，或15度至20度，并且至于移动角度，棱镜1105可以在正( )或负(-)b方向上移动相同角度或者可以在大约1度的范围内移动类似角度。
147.在示例实施例中，棱镜1105可以在与中心轴1106的延伸方向平行的第三方向(例如，z方向)上移动光反射材料的反射表面1106。
148.opfe 1110可以包括例如包括m(其中m是自然数)个组的光学透镜。m个透镜可以在第二方向y上移动以改变相机1100b的光学变焦比。例如，当相机1100b的基本光学变焦比是z，并且包括在opfe 1110中的m个光学透镜移动时，相机1100b的光学变焦比可以是3z、5z或者5z以上。
149.致动器1130可以将opfe 1110或光学透镜(在下文中，被称为光学透镜)移动到特定位置。例如，致动器1130可以调整光学透镜的位置，使得图像传感器1142可以设置在光学透镜的焦距处以进行准确的感测。
150.图像感测装置1140可以包括图像传感器1142、控制逻辑1144和存储器1146。图像传感器1142可以使用通过光学透镜提供的光l来感测感测目标的图像。控制逻辑1144可以控制相机1100b的整体操作。例如，控制逻辑1144可以根据通过控制信号线cslb提供的控制信号来控制相机1100b的操作。
151.存储器1146可以存储相机1100b的操作所必需的信息，诸如校准数据1147。校准数据1147可以包括相机1100b使用从外部提供的光l来生成图像数据所必需的信息。校准数据1147可以包括例如上述关于旋转度数的信息、关于焦距的信息、关于光轴的信息等。当相机1100b被实现为焦距取决于光学透镜的位置而改变的多状态相机时，校准数据1147可以包括关于光学透镜的每个位置(或每个状态)的焦距值和自动聚焦的信息。
152.存储单元1150可以存储通过图像传感器1142感测到的图像数据。存储单元1150可以设置在图像感测装置1140外部并且可以被实现为与形成图像感测装置1140的传感器芯
片堆叠在一起。在示例实施例中，存储单元1150可以被实现为电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，但是实施例不限于此。
153.一起参考图17和图18，在示例实施例中，多个相机1100a、1100b和1100c中的每一个相机可以包括致动器1130。因此，多个相机1100a、1100b和1100c中的每一个相机可以根据包括在其中的致动器1130的操作包括相同或不同的校准数据1147。
154.在示例实施例中，多个相机1100a、1100b和1100c当中的一个相机(例如，1100b)可以被实现为包括上述棱镜1105和opfe 1110的折叠透镜型相机，而其他相机(例如，1100a和1100c)可以是不包括棱镜1105和opfe 1110的垂直型相机，但是实施例不限于此。
155.在示例实施例中，多个相机1100a、1100b和1100c当中的一个相机(例如，1100b)可以被实现为例如可以使用红外线(ir)来提取深度信息的垂直型深度相机。在这种情况下，应用处理器1200可以将从深度相机提供的图像数据与从另一相机(例如，相机1100a或1100c)提供的图像数据合并并且可以生成3d深度图像。
156.在示例实施例中，多个相机1100a、1100b和1100c当中的至少两个相机(例如，1100a和1100b)可以具有不同的视场。在这种情况下，例如，多个相机1100a、1100b和1100c当中的至少两个相机(例如，1100a和1100b)的光学透镜可以彼此不同，但是实施例不限于此。
157.在示例实施例中，多个相机1100a、1100b和1100c的视场也可以彼此不同。在这种情况下，在多个相机1100a、1100b和1100c中的每一个相机中包括的光学透镜也可以彼此不同，但是实施例不限于此。
158.在示例实施例中，多个相机1100a、1100b和1100c可以被配置为彼此物理上隔离。例如，一个图像传感器1142的感测区域可以不被多个相机1100a、1100b和1100c划分和使用，而是独立图像传感器1142可以设置在多个相机1100a、1100b和1100c中的每一个相机中。
159.返回参考图17，应用处理器1200可以包括图像处理装置1210、存储器控制器1220和内部存储器1230。应用处理器1200可以被实现为与多个相机1100a、1100b和1100c分开。例如，应用处理器1200以及多个相机1100a、1100b和1100c可以被实现为作为单独的半导体芯片彼此分开。
160.图像处理装置1210可以包括多个子图像处理器1212a、1212b和1212c、图像生成器1214以及相机控制器1216。
161.图像处理装置1210可以包括与多个相机1100a、1100b和1100c的数目相对应的多个子图像处理器1212a、1212b和1212c。
162.可以通过彼此分开的图像信号线isla、islb和islc将由相机1100a、1100b和1100c中的每一个相机生成的图像数据提供给对应的子图像处理器1212a、1212b和1212c。例如，可以通过图像信号线isla将由相机1100a生成的图像数据提供给子图像处理器1212a，可以通过图像信号线islb将由相机1100b生成的图像数据提供给子图像处理器1212b，并且可以通过图像信号线islc将由相机1100c生成的图像数据提供给子图像处理器1212c。可以使用例如基于移动工业处理器接口(mipi)的相机串行接口(csi)来执行图像数据传输，但是实施例不限于此。
163.在示例实施例中，一个子图像处理器可以被布置为对应于多个相机。例如，子图像
处理器1212a和子图像处理器1212c可以不被实现为如图所示彼此分开，而可以被实现为被集成到单个子图像处理器中，并且由相机1100a和相机1100c提供的图像数据可以通过选择装置(例如，复用器)来选择并且可以被提供给所集成的子图像处理器。
164.可以将提供给子图像处理器1212a、1212b和1212c中的每一个子图像处理器的图像数据提供给图像生成器1214。图像生成器1214可以根据图像生成信息或模式信号使用由子图像处理器1212a、1212b和1212c中的每一个子图像处理器提供的图像数据来生成输出图像。
165.例如，图像生成器1214可以通过根据图像生成信息或模式信号合并由具有不同的视场的相机1100a、1100b和1100c生成的图像数据的至少一部分来生成输出图像。图像生成器1214还可以通过根据图像生成信息或模式信号选择由具有不同的视场的相机1100a、1100b和1100c生成的图像数据之一来生成输出图像。
166.在示例实施例中，图像生成信息可以包括变焦信号或变焦因子。在示例实施例中，模式信号还可以是例如基于用户选择的模式的信号。
167.当图像生成信息是变焦信号(变焦因子)，并且相机1100a、1100b和1100c具有不同的视场时，图像生成器1214可以取决于变焦信号的类型而执行不同的操作。例如，当变焦信号是第一信号时，可以将由相机1100a输出的图像数据与由相机1100c输出的图像数据合并，并且可以使用合并图像信号和由相机1100b输出的在合并中未被使用的图像数据来生成输出图像。当变焦信号是与第一信号不同的第二信号时，图像生成器1214可以不执行图像数据合并，并且可以通过选择由相机1100a、1100b和1100c输出的图像数据之一来生成输出图像。然而，实施例不限于此，并且可以在需要时改变处理图像数据的方法。
168.在示例实施例中，图像生成器1214可以从多个子图像处理器1212a、1212b和1212c中的至少一个子图像处理器接收具有不同的曝光时间的多个图像数据，并且可以对其执行高动态范围(hdr)处理，使得可以生成具有增加的动态范围的合并图像数据。
169.相机控制器1216可以向相机1100a、1100b和1100c中的每一个相机提供控制信号。可以通过彼此分开的控制信号线csla、cslb和cslc将从相机控制器1216生成的控制信号提供给对应的相机1100a、1100b和1100c。
170.可以根据包括变焦信号的图像生成信息或者模式信号来将多个相机1100a、1100b和1100c之一指定为主相机(例如，1100b)，并且可以将其他相机(例如，1100a和1100c)指定为从相机。上述信息可以被包括在控制信号中并且可以通过彼此分开的控制信号线csla、cslb和cslc被提供给对应的相机1100a、1100b和1100c。
171.作为主相机和从相机操作的相机可以根据变焦因子或操作模式信号来改变。例如，当相机1100a的视场比相机1100b的视场宽，并且变焦因子显示出低变焦比时，相机1100b可以作为主相机操作，而相机1100a可以作为从相机操作。相反地，当变焦因子显示出高变焦比时，相机1100a可以作为主相机操作，而相机1100b可以作为从相机操作。
172.在示例实施例中，从相机控制器1216提供给相机1100a、1100b和1100c中的每一个相机的控制信号可以包括同步使能信号。例如，当相机1100b是主相机并且相机1100a和1100c是从相机时，相机控制器1216可以向相机1100b发送同步使能信号。接收到同步使能信号的相机1100b可以基于所提供的同步使能信号来生成同步信号，并且可以将所生成的同步信号发送到相机1100a和1100c。相机1100b以及相机1100a和1100c可以与同步信号同
步并且可以向应用处理器1200发送图像数据。
173.在示例实施例中，从相机控制器1216提供给多个相机1100a、1100b和1100c的控制信号可以包括根据模式信号的模式信息。多个相机1100a、1100b和1100c可以基于模式信息在与感测速度相关的第一操作模式和第二操作模式下操作。
174.在第一操作模式下，多个相机1100a、1100b和1100c可以以第一速率生成图像信号(例如，可以以第一帧速率生成图像信号)，可以以高于第一速率的第二速率对图像信号进行编码(例如，可以以高于第一帧速率的第二帧速率对图像信号进行编码)，并且可以将编码后的图像信号发送到应用处理器1200。在这种情况下，第二速率可以是第一速率的30倍或更小。
175.应用处理器1200可以将所接收的图像信号、编码后的图像信号存储在其中提供的内部存储器1230或设置在应用处理器1200外部的外部存储器1400中，可以从内部存储器1230或外部存储器1400读出编码后的图像信号，并且可以显示基于解码后的图像信号而生成的图像数据。例如，图像处理装置1210的多个子图像处理器1212a、1212b和1212c当中的对应的子图像处理器可以执行解码，并且还可以对解码后的图像信号执行图像处理。
176.在第二操作模式下，多个相机1100a、1100b和1100c可以以低于第一速率的第三速率生成图像信号(例如，以低于第一帧速率的第三帧速率生成图像信号)，并且可以将图像信号发送到应用处理器1200。提供给应用处理器1200的图像信号可以是未经编码的信号。应用处理器1200可以对所接收的图像信号执行图像处理或者可以将图像信号存储在内部存储器1230或外部存储器1400中。
177.pmic 1300可以向多个相机1100a、1100b和1100c中的每一个相机供应电力，诸如电源电压。例如，pmic 1300可以在应用处理器1200的控制下通过电力信号线psla向相机1100a供应第一电力，可以通过电力信号线pslb向相机1100b供应第二电力，并且可以通过电力信号线pslc向相机1100c供应第三电力。
178.pmic 1300可以响应于来自应用处理器1200的功率控制信号pcon而生成与多个相机1100a、1100b和1100c中的每一个相机相对应的功率，并且还可以调整功率的水平。功率控制信号pcon可以包括用于多个相机1100a、1100b和1100c的每种操作模式的功率调整信号。例如，操作模式可以包括低功率模式，并且在这种情况下，功率控制信号pcon可以包括关于在低功率模式下操作的相机的信息和所确定的功率水平。提供给多个相机1100a、1100b和1100c的功率的水平可以是相同的或不同的。还可以动态地改变功率的水平。
179.根据前述示例实施例，图像传感器可以具有包括第一层、第二层和第三层的堆叠结构，并且第二层和第三层可以通过接合结构彼此接合，在该接合结构中，接触通路与由铜形成的接合金属直接接触。因此，可以减小图像传感器的噪声，可以改善接合结构，并且可以改善图像传感器的集成密度。
180.在本技术文件中，不同附图中的相似的附图标记可以指代相同的部件。例如，图11a至图11c中的附图标记316与图7中的附图标记216均可以指代第一接合金属；图12a至图12c中的附图标记410与图7中的附图标记210均可以指代第一层。为了简化描述，将省略这些相似附图标记的描述。
181.虽然已经在上面示出并描述了示例实施例，但是对本领域的技术人员而言将显而易见的是，能够在不脱离如由所附权利要求及其等同形式所限定的本公开的范围的情况下
做出修改和变化。