半导体装置以及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

半导体装置（１０）包括：半导体衬底（１１）；内部电极（１２Ａ）以及内部电极（１２Ｂ），被设置在半导体衬底（１１）的表面；第一贯穿电极（１７Ａ），在厚度方向贯穿半导体衬底（１１）而与内部电极（１２Ａ）电连接；以及第二贯穿电极（１７Ｂ），与内部电极（１２Ｂ）电连接，内部电极（１２Ｂ）的厚度比内部电极（１２Ａ）的厚度薄。第二贯穿电极（１７Ｂ）可以贯穿内部电极（１２Ｂ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体装置以及其制造方法。
技术介绍
近些年，对于电子设备，为了实现电子设备的小型、薄型、轻量化、以及高密度安装 化，采用了作为晶圆(wafer)状态下的组装加工过程的晶圆级CSP(芯片尺寸封装)技术的 半导体装置广泛地被利用。例如，光学设备中具有代表性的固体摄像装置被利用为数字静态照相机、手机用 相机、或数字摄像机等数字影像设备的受光传感器。近些年，为了实现影像设备的小型、薄 型、轻量化、以及高密度安装化，对于该固体摄像装置，越来越不采用由小片接合和线接合 来确保装置内外的电连接的陶瓷型或塑料型的封装，而采用对个片化前的晶圆的组装加工 中形成贯穿电极和再布线，从而确保装置内外的电连接的晶圆级CSP技术(例如，参照专利 文献1以及专利文献2)。图1是以往的具有晶圆级CSP构造的固体摄像置的截面图。如图1示出，以往的固体摄像装置100A包括被形成在半导体衬底101的固体摄像 元件100，所述固体摄像元件100包括摄像区域102、周围电路区域104A、以及多个电极部 104B，在所述摄像区域102的半导体衬底101的作为受光侧的表面的主面设置有多个微型 透镜103，所述周围电路区域104A被形成在所述主面的摄像区域102的外周区域，所述电极 部104B与周围电路区域104A连接。并且，在半导体衬底101的主面侧，经由由树脂而成的粘贴部件105，形成有由例 如光学玻璃等而成的透明衬底106。进而，在半导体衬底101的内部设置有贯穿电极107， 该贯穿电极107在厚度方向贯穿半导体衬底101。在与半导体衬底101的主面相对的背面，经由贯穿电极107，形成有与周围电路区 域104A的多个电极部104B连接的金属布线108，并且，形成有绝缘树脂层109，该绝缘树脂 层109覆盖金属布线108的一部分且具有使其它的一部分露出的开口 110。在开口 110，形 成有由例如焊接材料而成的外部电极111。而且，固体摄像元件100，由图中没有示出的绝缘层，与贯穿电极107以及金属布 线108电绝缘。如上所述，在以往的固体摄像装置100A中，多个电极部104B，经由贯穿电极107 而与金属布线108电连接，还经由金属布线108而与外部电极111电连接，能够提取受光信号。例如，所述以往的固体摄像装置100A由如下的工序制造。(工序1)首先，以公知的方法在晶圆形成具有所述的构造的多个固体摄像元件 100。在形成有多个固体摄像元件100的晶圆，经由由树脂层而成的粘贴部件105，粘贴由例 如光学玻璃等而成的与晶圆的形状相同的透明衬底106。(工序2~)其次，利用干蚀或湿蚀等，形成从背面侧贯穿半导体衬底101而使周围电路区域104A的多个电极部104B露出的贯穿孔。然后，在该贯穿孔埋入导电材料，从而形成 与进行受光信号的提取的多个电极部104B连接的贯穿电极107。(工序3)其次，由电解电镀法，在固体摄像元件100的背面上，形成与贯穿电极 107电连接的金属布线108。(工序4)其次，在固体摄像元件100的背面上，形成绝缘树脂层109，以覆盖金属 布线108。一般而言，利用光敏性树脂以作为绝缘树脂层109，以旋转涂布(spin coating) 或干膜贴合来形成绝缘树脂层109。(工序5)接着，利用光刻技术(曝光以及显影)，选择地除去绝缘树脂层109，从而 形成使金属布线108的一部分露出的开口 110。(工序6)接着，在开口110，由利用了焊剂的焊球搭载法或焊膏印刷法，形成与金 属布线108电连接的由例如焊接材料而成的外部电极111。(工序7)最后，例如利用切割锯等的切割工具，一并切断固体摄像元件100、粘贴 部件105、透明衬底106、以及绝缘树脂层109，从而将晶圆，个片化为图1示出的多个固体摄 像装置100A。(先行技术文献)(专利文献)专利文献1 (日本)特开2004_207461号公报专利文献2 (日本)特开2007-123909号公报在所述以往的固体摄像装置中，以蚀刻等来形成从背面侧贯穿半导体衬底而使多 个内部电极露出的贯穿孔后，在该贯穿孔埋入导电材料，从而形成贯穿电极。也就是说，贯 穿电极，不贯穿内部电极，而与内部电极的背面侧电连接。因此，对于确认并检查贯穿电极与内部电极是否确实电连接(连接不良的有无) 的有效的方法，只有电气性的检查。一般而言，为了在过程的中途对未完成的晶圆进行电气 性的检查，而需要临时将晶圆从生产线中卸下来进行探针检查那样劳力和时间，因此不容 易。这导致在过程的早的阶段难以发现贯穿电极与内部电极的连接不良。确认并管理贯穿孔以及贯穿电极的形成状态以及外观是否适当是更困难的。具体 而言，通过电气性的检查不能确认并管理以下的事项，即，贯穿孔是否被形成为确实达到内 部电极的背面、贯穿孔的大小(直径)在内部电极的背面是否满足所希望的值、是否形成有 与内部电极电连接的适当的形状的贯穿电极。根据所述内容，存在的问题是，在贯穿电极与内部电极的连接不良发生时，以及在 贯穿孔或贯穿电极的形成不良发生时，不能早期发现这些不良，从而导致容易使质量降低、 生产损失增大。
技术实现思路
鉴于这些情况，本专利技术的目的在于提供一种技术，在采用了晶圆级CSP技术的半 导体装置中，能够容易确贯穿孔以及贯穿电极的形成状态以及外观，能够提高贯穿孔以及 贯穿电极的质量，能够早期发现连接不良。为了实现所述的目的，本专利技术的实施方案之一涉及的半导体装置，包括衬底；第 一内部电极以及第二内部电极，被设置在所述衬底的第一主面；第一贯穿电极，在厚度方向贯穿所述衬底而达到所述第一内部电极，并且与所述第一内部电极电连接；以及第二贯穿 电极，在厚度方向贯穿所述衬底以及所述第二内部电极；以及布线，被设置在所述衬底的与 所述第一主面相反侧的第二主面，并且与所述第一贯穿电极电连接。在此，优选的是，所述第二内部电极的厚度比所述第一内部电极的厚度薄，也可以 是，多个金属膜层叠而构成所述第一内部电极，由单层的金属膜构成所述第二内部电极。并且，优选的是，所述第二内部电极，不电连接于所述衬底。并且，优选的是，在所 述衬底的所述第一主面形成有功能电路部的情况下，所述第二内部电极，不电连接于所述 功能电路部。并且，所述半导体装置还可以包括保护膜，该保护膜覆盖所述第二内部电极。 所述半导体装置还可以包括第三贯穿电极，该第三贯穿电极在厚度方向贯穿所述 衬底而达到所述衬底的所述第一主面的没有设置内部电极的区域。在此，优选的是，所述第三贯穿电极，不电连接于所述衬底。并且，优选的是，在所 述衬底的所述第一主面形成有功能电路部的情况下，所述第三内部电极，不电连接于所述 功能电路部。并且，所述半导体装置还可以包括保护膜，该保护膜覆盖所述衬底的所述第一主 面的、所述第三贯穿电极达到的部分。所述半导体装置还可以包括绝缘层，覆盖所述第二主面的所述布线的一部分以外 的部分。并且，所述半导体装置还可以包括外部电极，该外部电极被设置在所述布线的不由 所述绝缘层覆盖的部分，并且与所述布线电连接。并且，也可以是，本专利技术的其他的实施方案涉及的半导体装置，包括衬底；内部 电极，被设置在所述衬底的第一主面；第一贯穿电极，在厚度方向贯穿所述衬底而达到所述 内部电极，并且与所述内部电极电连接；本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体装置，包括：衬底；第一内部电极以及第二内部电极，被设置在所述衬底的第一主面；第一贯穿电极，在厚度方向贯穿所述衬底，并且与所述第一内部电极电连接；以及第二贯穿电极，与所述第二内部电极电连接，所述第二内部电极的厚度比所述第一内部电极的厚度薄。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中野高宏，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP