半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

一种搭载有感光元件的背面射入型半导体装置及其制造方法，不增加制造成本而谋求其性能的提高。在形成有感光元件（１１）及其焊盘电极（１３）的半导体基板（１０）的表面上粘接支承体（１５）。然后，蚀刻支承体（１５），形成贯通支承体（１５）而露出焊盘电极（１３）的通孔（１６）。之后，形成与焊盘电极（１３）连接，通过通孔（１６）并在支承体（１５）表面延伸的配线（１７）。最后，通过切割将半导体基板（１０）分离成多个半导体芯片（１０Ａ）。该半导体装置使支承体（１５）和电路基板（３０）相对而进行安装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别地，涉及搭载有感光元件 的背面射入型。
技术介绍
以往，在搭栽有感光元件的半导体装置中，公知有对从半导体芯片的 与感光元件的形成面相反一侧的主面射入的光进行检测的半导体装置。这 种半导体装置被称为背面射入型或背面照射型半导体装置。接下来，参照附图说明背面射入型半导体装置的现有例的结构。图IO是说明现有例的半导体装置的剖面图。如图10所示，在半导体芯片210的表面形成有作为感光元件的CCD (Charge Coupled Device:电荷耦合器件)221以及其焊盘电极213。在半 导体芯片210的背面形成有开口部210H。开口部210H的底部为与CCD211 的形成区域大致相同的尺寸，构成将半导体芯片210薄膜化而成的薄膜部 210T。另外，焊盘电极213经由导电性的突起(/《乂7°)216与形成于支承 体215上的外部连接用电极217电连接。焊盘电极213与支承体215之间 的空间由树脂214填埋。半导体芯片210被装入到封装219中。在封装219上，在与半导体芯 片210的开口部210H相对的一侧设置有由玻璃等构成的窗部件220。在此，外部连接用电极217经由接合线218与封装219连接。在该半 导体装置中，从窗部件220射入的光通过半导体芯片210的薄膜部210T而 被CCD211检测出。根据这样的半导体装置，由于在光的射入面側(即半导体芯片210的 背面侧)不存在与CCD211电连接的信号读取用的电极或电源配线，故与 检测从CCD211的形成面即半导体芯片210的背面射入的光的情况相比， 能够提高感光效率。另外，经由膜厚较厚的半导体芯片的情况下，对于难 以检测的紫外线、软X线(軟X線)、电子线等能量线，能够极高灵敏度地;险测出。作为与本申请相关联的技术文献，列举以下专利文献。 专利文献1:特开平10 - 223873号7>才艮在上述现有例的半导体装置的制造工序中，需要将与CCD211的形成 区域对应的半导体基板的区域磨削至例如10-2(Him左右的厚度而进行薄 膜化。但是，由于均勻地进行该磨削是极为困难的，故由该磨削而薄膜化 的薄膜部210T背面的面内均匀性下降。因此，射入薄膜部210T的光偏斜， 在CCD感光即摄像时，产生摄像不均。即，半导体装置的性能降低。另夕卜， 由于这样的半导体基板的局部薄膜化的成本高，故加大了半导体装置的制 造成本。另外，在半导体装置完成后，半导体芯片210的薄膜部210T的机械强 度弱。另外，将半导体芯片210与支承体215电连接的突起216的连接强 度也弱。因此，元件或电极间的电连接容易变得不足够，结果，半导体装 置的性能降低。
技术实现思路
本专利技术在搭载有感光元件的背面射入型的 中，谋求不增大制造成本且提高该性能。本专利技术的半导体装置是鉴于上述问题而研发的，其是与电路基板连接 的半导体装置，具有如下的特征。即，本专利技术的半导体装置具有形成于 半导体芯片的表面并接受从该半导体芯片的背面射入的光的感光元件；与 感光元件连接并形成于半导体芯片表面的焊盘电极；形成于半导体芯片的 表面上的支承体；贯通支承体并露出焊盘电极表面的通孔；与焊盘电极连 接，穿过通孔并在所述支承体表面延伸的配线，其中，电路基板与在支承 体表面延伸的配线相对并电连接。另外，本专利技术的半导体装置的制造方法包括如下工序在形成有感光 元件及其焊盘电极的半导体基板的表面粘接支承体；对半导体基板进行背 面磨削，直至达到感光元件能够感知到从半导体基板的背面射入的光的厚 度；对半导体基板的整个背面进行湿式蚀刻；蚀刻支承体，形成贯通支承 体而露出焊盘电极的通孔；形成与焊盘电极连接、穿过通孔并在支承体表 面延伸的配线；通过切割将半导体基板分离成多个半导体芯片。根据本专利技术，在搭栽有感光元件的背面射入型半导体装置及其制造方 法中，可不增大制造成本且提高该性能。即，与现有例相比，容易提高光射入面即半导体芯片背面的面内均一 性，能够进行尽可能准确的感光或摄像。另外，由于半导体芯片的整个面 由支承体支承，故与现有例相比，能够提高半导体装置的机械强度。附图说明图1是说明本专利技术实施方式的半导体装置的制造方法的剖面图； 图2是说明本专利技术实施方式的半导体装置的制造方法的剖面图； 图3是说明本专利技术实施方式的半导体装置的制造方法的剖面图； 图4是说明本专利技术实施方式的半导体装置的制造方法的剖面图； 图5是说明本专利技术实施方式的半导体装置的制造方法的剖面图； 图6是说明本专利技术实施方式的半导体装置的制造方法的剖面图； 图7是说明本专利技术实施方式的半导体装置的制造方法的剖面图； 图8是说明本专利技术实施方式的半导体装置的制造方法的剖面图； 图9是说明本专利技术实施方式的的剖面图； 图IO是说明以往的半导体装置的剖面图。 符号说明10:半导体基板；10A:半导体芯片；11: CCD; 12:绝缘膜；13:焊 盘电极；14:树脂层；15:支承体；15H:开口部；16:通孔；17:配线； 19:遮光膜；20:滤色器；30:电路基板；31:外部电极；101:抗蚀剂层； 210:半导体基板；210H:开口部；210T:薄膜部；211: CCD; 213:焊盘 电极；214:树脂；215:支承体；216:突起；217:外部连接用电极；218: 接合线；219:封装；220:窗部件。具体实施例方式接下来，参照附图说明本专利技术实施方式的半导体装置。本实施方式半 导体装置的制造方法例如如下进行。另外，图1至图8是说明本实施方式 半导体装置的制造方法的剖面图。另外，图9是说明本实施方式的半导体 装置及其制造方法的剖面图。另外，图1至图9表示由后述的切割工序分离的、预定的相邻芯片边界(即未图示的划线附近)的半导体基板的剖面。首先，如图l所示，在由硅衬底构成的半导体基板10的表面，作为感 光元件，例如形成有CCD (Charge Coupled Device )等感光元件。该CCDll 不特别限定，但最好是所谓的帧传输型CCD。另外，在半导体基板10的表 面经由绝缘膜12形成有与上述CCD11连接的焊盘电极13。该焊盘电极13 例如由铝(Al)、铝合金或铜(Cu)等金属构成。另外，在含焊盘电极13 上的绝缘膜12之上，覆盖焊盘电极13而形成有例如由氧化硅膜(Si02)或 氮化硅膜(Si3N4)构成的未图示的钝化层。并且，在这样的半导体基板10的表面上，经由例如由环氧树脂构成的 树脂层14而粘接基板状或带状的支承体15。该支承体15只要具有支承半 导体基板10的同时保护半导体基板10的功能，则没有特别限定，例如为 玻璃基板为好。在支承体15为玻璃基板的情况下，该支承体15例如形成 约100~400nm的厚度。其次，参照图2,在粘接有该支承体15的状态下，对半导体基板10 的背面进行磨削(即所谓的背研磨)。在此，该背面研磨一直进行到半导体 基板10的厚度达到CCD11可感知到从半导体基板10背面射入的光(含可 见光以外的红外线、紫外线、X线、电子线等能量线)这样的规定厚度。 另外，也有根据最终产品的用途、规格以及准备的半导体基板最初的厚度 而不进行该研磨工序的情况。之后，对进行了所述背面研磨的半导体基板10的整个背面进行湿式蚀 刻。该湿式蚀刻例如作为腐蚀剂使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其与电路基板连接，其特征在于，具有：形成于半导体芯片的表面并接受从该半导体芯片的背面射入的光的感光元件；与所述感光元件连接并形成于所述半导体芯片的表面的焊盘电极；形成于所述半导体芯片的表面上的支承体；贯通所述支承体并露出所述焊盘电极表面的通孔；与所述焊盘电极连接，穿过所述通孔并在所述支承体表面延伸的配线，所述电路基板与在所述支承体表面延伸的配线相对并电连接。

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其与电路基板连接，其特征在于，具有形成于半导体芯片的表面并接受从该半导体芯片的背面射入的光的感光元件；与所述感光元件连接并形成于所述半导体芯片的表面的焊盘电极；形成于所述半导体芯片的表面上的支承体；贯通所述支承体并露出所述焊盘电极表面的通孔；与所述焊盘电极连接，穿过所述通孔并在所述支承体表面延伸的配线，所述电路基板与在所述支承体表面延伸的配线相对并电连接。2. 如权利要求l所述的半导体装置，其特征在于，所述感光元件是由 CCD构成的摄像元件。3. 如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述配线由导 电膏构成。4. 如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，在所述半导体 芯片的背面的 一部分上，覆盖所述感光元件的感光区域以外而形成有遮光膜。5. 如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，在所述半导体 芯片的背面上形成有透射特定波长带的光的滤色器。6. —种半导体装置的制造方法，其具有形成于半导体基板的表面且接 受从该半导体基板的背面射入的光的感光元件，其特征在于，具有如下工体；蚀刻所述支承体，形成贯通该支承体而露出所述焊盘电极的通孔；形 成与所述焊盘电极连接、穿过所述通孔并在所述支承体表面延伸的配线； 通过切割将所述半导体基板分离成多个半导体芯片。7. 如权利要求6所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，在将所 述支承体粘接于所述半导体基板的表面上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：野间崇，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]