半导体装置及电子设备制造方法及图纸

本技术涉及一种可以用于提供对热稳定的光学系统的半导体装置以及一种电子设备。提供了一种配备有传感器和用于保持传感器的保持基板的半导体装置，该半导体装置满足关系(EI×tI)+(ES×tS)>30和1.5

Semiconductor devices and electronic devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置及电子设备
本技术涉及一种半导体装置和电子设备，并且更具体地涉及一种能够提供热稳定光学系统的半导体装置和一种电子设备。
技术介绍
应用半导体微细加工技术的固态成像元件(诸如电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器)已经广泛用于数码相机、移动电话装置等。随着近年来传感器芯片的像素小型化的发展，存在使用具有小F数的透镜来增加每个像素的光量的趋势。因此，透镜焦深变得更小，并且因此，特别强调实现聚焦所需的传感器翘曲形状的热稳定性。例如，在专利文献1和专利文献2中公开了用于提高传感器翘曲的热稳定性的技术。专利文献1公开了一种用于稳定传感器翘曲形状的技术。通过该技术，对热具有高稳定性(如在高温下烧制的陶瓷)并且对湿度还具有高的形状稳定性等的材料用作保持光学传感器的基板材料。专利文献2公开了一种用于稳定传感器翘曲形状的技术。通过该技术，具有与半导体芯片(传感器芯片)的硅(Si)的线性膨胀系数(CTE)接近的线性膨胀系数的诸如无碱玻璃的材料用作保持光学传感器的基板的芯体的材料。现有技术文献专利文献专利文献1：第2005-340539号日本专利申请公开专利文献2：第2014-229674号日本专利申请公开
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，如上述专利文献1和2中公开的技术那样，仅通过选择基板材料不可能保持传感器翘曲的充分热稳定性。因此，需要具有更高热稳定性的结构。已经鉴于这些情况提出了本技术，并且本技术能够提供热稳定的光学系统。问题的解决方案根据本技术的第一方面的半导体装置是包括传感器和保持传感器的保持基板的半导体装置。在半导体装置中，满足(EI×tI)+(ES×tS)>30和1.5<CTEI<4.5，其中ES(GPa)表示传感器的杨氏模量，tS(mm)表示传感器的厚度，CTEI(ppm/K)表示保持基板的线性膨胀系数，EI(GPa)表示保持基板的杨氏模量，并且tI(mm)表示保持基板的厚度。在根据本技术的第一方面的半导体装置中，满足(EI×tI)+(ES×tS)>30和1.5<CTEI<4.5，其中ES(GPa)表示传感器的杨氏模量，tS(mm)表示传感器的厚度，CTEI(ppm/K)表示保持基板的线性膨胀系数，EI(GPa)表示保持基板的杨氏模量，并且tI(mm)表示保持基板的厚度。根据本技术的第二方面的电子设备是包括半导体装置的电子设备，该半导体装置包括传感器和保持传感器的保持基板。在半导体装置中，满足(EI×tI)+(ES×tS)>30和1.5<CTEI<4.5，其中ES(GPa)表示传感器的杨氏模量，tS(mm)表示传感器的厚度，CTEI(ppm/K)表示保持基板的线性膨胀系数，EI(GPa)表示保持基板的杨氏模量，并且tI(mm)表示保持基板的厚度。根据本技术的第二方面的电子设备包括半导体装置，在半导体装置中满足(EI×tI)+(ES×tS)>30和1.5<CTEI<4.5，其中ES(GPa)表示传感器的杨氏模量，tS(mm)表示传感器的厚度，CTEI(ppm/K)表示保持基板的线性膨胀系数，EI(GPa)表示保持基板的杨氏模量，并且tI(mm)表示保持基板的厚度。本专利技术的效果根据本技术的第一和第二方面，可以提供热稳定的光学系统。注意，本技术的效果不必限于本文描述的效果，并且可以包括本公开中描述的任何效果。附图说明图1是常规半导体装置的结构的截面视图。图2是示出传感器翘曲量与透镜的焦深之间的关系的图。图3是示出常规技术中传感器翘曲取决于温度的变化量的图表。图4是应用了本技术的半导体装置的结构的截面视图。图5是应用了本技术的半导体装置的另一种结构的截面视图。图6是示出在本技术与常规技术之间传感器翘曲取决于温度的变化量的比较的图表。图7是示出本技术与本技术之间在每个温度下的传感器翘曲量的比较的图表。图8是示出第一次模拟的条件(传感器的曲率半径：100mm或更小)的图。图9是示出第一次模拟的条件(ES×tS、EI×tI：变化的)的图。图10是示出作为第一次模拟的结果在EI×tI＝32的情况下ES×tS与传感器翘曲量之间的关系的图表。图11是示出作为第一次模拟的结果在EI×tI＝8的情况下ES×tS与传感器翘曲量之间的关系的图表。图12是示出第二次模拟的条件(CTEI：变化的)的图。图13是示出作为第二次模拟的结果在本技术(CTEI＝3.05)与常规技术(CTEI＝7.5)之间在每一温度下的传感器翘曲量的比较的图表。图14是示出第三次模拟的条件(电路体积：变化的)的图。图15是示出作为第三次模拟的结果在每个温度下电路的总体积与传感器翘曲量之间的关系的图表。图16是示出第四次模拟的条件(EC×tC＝约10、约12.5和约25)的图。图17是示出作为第四次模拟的结果在EC×tC变化的情况下在每个温度下的传感器翘曲量的比较的图表。图18是示出第五次模拟的条件(EC×tC＝约10、约12.5和约25)的图。图19是示出作为第五次模拟的结果在EC×tC变化的情况下在每个温度下的传感器翘曲量的比较的图表。图20是根据第一实施方式的半导体装置的第一结构的示例的截面视图。图21是根据第一实施方式的半导体装置的第二结构的示例的截面视图。图22是根据第一实施方式的半导体装置的第三结构的示例的截面视图。图23是根据第一实施方式的半导体装置的第四结构的示例的截面视图。图24是根据第三实施方式的半导体装置的第一结构的示例的截面视图。图25是根据第三实施方式的半导体装置的第二结构的示例的截面视图。图26是根据第三实施方式的半导体装置的第三结构的示例的截面视图。图27是根据第三实施方式的半导体装置的第四结构的示例的截面视图。图28是根据第四实施方式的半导体装置的结构的示例的俯视图。图29是根据第五实施方式的半导体装置的示例结构的截面视图。图30是根据第六实施方式的半导体装置的第一结构的示例的截面视图。图31是根据第六实施方式的半导体装置的第二结构的示例的截面视图。图32是根据第六实施方式的半导体装置的第三结构的示例的截面视图。图33是根据第六实施方式的半导体装置的第四结构的示例的截面视图。图34是根据第一实施方式的半导体装置的变形例的第一结构的示例的截面视图。图35是根据第一实施方式的半导体装置的变形例的第二结构的示例的截面视图。图36是根据第一实施方式的半导体装置的变形例的第三结构的示例的截面视图。图37是根据第一实施方式的半导体装置的变形例的第四结构的示例的截面视图。图38是根据第一实施方式的半导体装置的第三结构的变形例(第一至第三结构)的俯视图。图39是根据第一实施方式的半导体装置的第三结构的变形例(第四结构的示例)的截面视图。图40是根据第一实施方式的半导体装置的第三结构的变形例(第五结构的示例)的截面视图。图41示出了第一至第六实施方式的变形例(第一至第三结构)的截面视图。图42示出了第一至第六实施方式的变形例(第四至第六结构)的俯视图。图43是示出在弯曲传感器安装在保持基板上的情况下的制造方法的示例的图。图44是示出包括应用了本技术的半导体装置的电子设备的示例性配置的框图。图45是示出容纳在应用了本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：传感器；以及保持基板，保持所述传感器，其中，满足(EI×tI)+(ES×tS)>30以及1.5<CTEI<4.5，其中ES(GPa)表示所述传感器的杨氏模量，tS(mm)表示所述传感器的厚度，CTEI(ppm/K)表示所述保持基板的线性膨胀系数，EI(GPa)表示所述保持基板的杨氏模量，并且tI(mm)表示所述保持基板的厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.30 JP 2017-0143031.一种半导体装置，包括：传感器；以及保持基板，保持所述传感器，其中，满足(EI×tI)+(ES×tS)>30以及1.5<CTEI<4.5，其中ES(GPa)表示所述传感器的杨氏模量，tS(mm)表示所述传感器的厚度，CTEI(ppm/K)表示所述保持基板的线性膨胀系数，EI(GPa)表示所述保持基板的杨氏模量，并且tI(mm)表示所述保持基板的厚度。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述保持基板具有其中所述传感器的外围部分由基板电极从光接收表面侧保持的结构，并且形成在所述保持基板上的导电布线构件的总体积不大于所述保持基板的体积的1/10。3.根据权利要求2所述的半导体装置，还包括：背衬构件，支持所述传感器，其中，满足(EC×tC)<40，其中EC(GPa)表示所述背衬构件的杨氏模量并且tC(mm)表示所述背衬构件的厚度。4.根据权利要求3所述的半导体装置，还包括：透镜组，包括多个透镜，其中，所述传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：宝玉晋，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP