半导体晶片、受光传感器制造方法及受光传感器技术

本发明专利技术涉及半导体晶片、受光传感器制造方法及受光传感器。该半导体晶片具有：半导体基板；电介质多层膜，形成在半导体基板上，成为受光传感器的光学滤波器；以及光检测区域，形成于半导体基板，将半导体基板的泊松比设为VS，杨氏模量设为ES，半径设为r，厚度设为b，并将电介质多层膜的应力设为σ，厚度设为d时，1.0×10-3≥{3×r2×d×(1-VS)×σ}/(ES×b2)的关系成立。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体晶片、受光传感器制造方法及受光传感器等。
技术介绍
现有技术中，在半导体晶片上形成某种膜的方法已经众所周知。例如在专利文献I中，公开有在硅基板上形成高质量的单晶碳化硅膜的方法。另外，在专利文献2中，公开有选择性地透过红外线的波长区域的多层膜滤波器。另外，在专利文献2中，假设在玻壳(iiy久八~卞)表面形成等，在透光性基板上形成多层膜滤波器的情况，而并未特别提到在半导体基板(半导体晶片)上形成。当半导体晶片上形成膜时，该膜具有内应力，表现出使晶片(基板)变形为凸或凹的应力。因此，根据情况不同晶片的翘曲变大。专利文献I中，在基板的与形成有单晶碳化硅膜的一侧相反的一侧的面形成缓和应力的应力缓和膜。因此，存在必须另外设置与原来想形成的膜(单晶碳化硅膜)不同的膜的问题。另外，当使用如专利文献2所示的多层膜时，由该膜施加的应力比由少数层形成的薄膜所施加的应力强，晶片的翘曲也变得更大。基于这一点，专利文献2未考虑在半导体晶片上形成多层膜，当然也没有考虑半导体晶片的翘曲。在先技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2013-149733号公报专利文献2:日本专利特开2000-352612号公报
技术实现思路
根据本专利技术的几个方式，通过将半导体基板的半径和厚度这样的参数设定为可变，能够提供抑制了翘曲的半导体晶片、受光传感器制造方法及受光传感器等。本专利技术的一个方式涉及半导体晶片，具有:半导体基板；电介质多层膜，形成在上述半导体基板上，成为受光传感器的光学滤波器；以及光检测区域，形成于上述半导体基板，将上述半导体基板的泊松比设为VS，将上述半导体基板的杨氏模量设为ES，将上述半导体基板的半径设为r，将上述半导体基板的厚度设为b，将上述电介质多层膜的应力设为σ，将上述电介质多层膜的厚度设为d时，1.0X 10_3彡{3Xr 2XdX (1-VS) X σ }/(ESXb2)的关系成立。在本专利技术的一个方式中，在半导体基板上形成有电介质多层膜的半导体晶片中，基于上述表达式对半导体基板的半径和厚度这样的参数的关系进行设定。由此，即使形成使基板翘曲的应力强的电介质多层膜时，也可以不设置缓和应力的专用部件等，而将晶片的翘曲量抑制为较小等。另外，在本专利技术的一个方式中，上述电介质多层膜可以为具有第一折射率的第一折射率层和具有比上述第一折射率低的第二折射率的第二折射率层层叠而成的膜。由此，通过层叠两个不同折射率的层从而形成电介质多层膜。另外，在本专利技术的一个方式中可以，上述第一折射率层为氧化钛的层，上述第二折射率层为氧化硅的层。由此，可以由氧化钛的层和氧化硅的层形成电介质多层膜等。另外，在本专利技术的一个方式中，上述电介质多层膜可以是成为带通滤波器的膜。由此，可以作为带通滤波器使用电介质多层膜等。另外，在本专利技术的一个方式中，上述电介质多层膜可以是光学滤波器，该光学滤波器具有第一组折射率层和第二组折射率层，该光学滤波器中通过上述第一组折射率层使第一频带衰减，通过上述第二组折射率层使第二频带衰减，上述第一频带与上述第二频带之间的第三频带成为通带。由此，通过第一、第二组折射率层分别使第一、第二频带的光衰减，从而可以实现将第三频带作为通带的带通滤波器等。另外，在本专利技术的一个方式中，在上述半导体基板的半径r、上述半导体基板的厚度b、上述电介质多层膜的应力σ、上述电介质多层膜的厚度d之间，1.0Χ1(Γ3彡 0.138X KT10Xr2XdX σ /b2的关系成立。由此，当使用指定的半导体基板(狭义而言为硅基板)时，可以适当决定将翘曲量抑制为较小的参数等。另外，在本专利技术的一个方式中，可以将上述半导体基板的半径r、上述半导体基板的厚度b、上述电介质多层膜的应力σ、上述电介质多层膜的厚度d中的至少一个设定为可变，以满足 1.0Χ1(Γ3彡{3Xr 2XdX (1-VS) X σ }/(ESXb2)。由此，当给出上述表达式时，可以将r、b、σ、d中的至少一个作为可变的参数，以便设定适当的关系等。另外，本专利技术的其他方式涉及受光传感器制造方法，包括:在半导体基板形成光检测区域的工序；在上述半导体基板形成成为受光传感器的光学滤波器的电介质多层膜的膜形成工序；以及，切割形成有电介质多层膜的上述半导体基板，从而切割出上述受光传感器的切割工序，将上述半导体基板的泊松比设为VS，将上述半导体基板的杨氏模量设为ES，将上述半导体基板的半径设为r，将上述半导体基板的厚度设为b，将上述电介质多层膜的应力设为σ，将上述电介质多层膜的厚度设为d时，1.0Χ 10_3彡{3Xr2XdX (1-VS) X σ }/(ESXb2)的关系成立。另外，在本专利技术的一个方式中，可以还包括除去工序，在上述膜形成工序后、上述切割工序之前，除去位于上述受光传感器的划线区域的上述电介质多层膜。由此，对不需要电介质多层膜的区域，可以除去形成的电介质多层膜等。另外，在本专利技术的一个方式中，上述除去工序可以为剥离工序。由此，即使电介质多层膜较硬等情况下，也可以适当地除去电介质多层膜等。另外，本专利技术的其他方式涉及受光传感器，由半导体晶片切割而成，所述半导体晶片具有:半导体基板；形成在上述半导体基板上，成为受光传感器的光学滤波器的电介质多层膜；以及形成于上述半导体基板的光检测区域，所述半导体晶片中，将上述半导体基板的泊松比设为VS，将上述半导体基板的杨氏模量设为ES，上述半导体基板的半径设为r，上述半导体基板的厚度设为b，上述电介质多层膜的应力设为σ，上述电介质多层膜的厚度设为 d 时，1.0Χ1(Γ3彡{3Xr2XdX (1-VS) X σ }/(ESXb2)的关系成立。【附图说明】图1的(A)、图1的⑶是当形成电介质多层膜时，晶片的翘曲量变大的说明图。图2的(A)、图2的⑶是本实施方式涉及的半导体晶片的例子。图3是本实施方式涉及的受光传感器的立体图。图4是本实施方式涉及的受光传感器及电介质多层膜的剖视图。图5是在受光传感器设置角度限制滤波器时的剖视图。图6的(A)、图6的⑶是角度限制滤波器的形成工序的说明图。图7是角度限制滤波器的形成工序的说明图。图8是本实施方式涉及的方法的原理的说明图。图9是表示半导体基板的厚度与半导体晶片的翘曲量的实测值的关系的图表。图10的(A)、图10的(B)是半导体晶片及一个受光传感器周边的俯视图。图11的(A)、图11的⑶是形成光检测区域的工序的说明图。图12的(A)、图12的⑶是抗蚀剂涂布工序的说明图。图13的㈧、图13的⑶是膜形成工序的说明图。图14的(A)、图14的⑶是除去(剥离)工序的说明图。图15的(A)、图15的⑶是保护胶带粘贴工序的说明图。图16的(A)、图16的⑶是背面研磨工序的说明图。图17的㈧?图17的(F)是切割的准备工序的说明图。图18的㈧、图18的⑶是切割工序的说明图。符号说明100、101半导体基板 110、111电介质多层膜120,121 光检测区域 130、131 PAD 电极140受光传感器151角度限制滤波器【具体实施方式】下面，对本实施方式进行说明。另外，以下说明的本实施方式并非不当地限定权利要求书中所记载的本专利技术的内容。在本实施方式中说明的所有构成作为本专利技术的解决手段不一定是必须的。1.本实施方式的方法首先，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体晶片，其特征在于，具有：半导体基板；电介质多层膜，形成在所述半导体基板上，成为受光传感器的光学滤波器；以及光检测区域，形成于半导体基板，将所述半导体基板的泊松比设为VS，将所述半导体基板的杨氏模量设为ES，将所述半导体基板的半径设为r，将所述半导体基板的厚度设为b，将所述电介质多层膜的应力设为σ，将所述电介质多层膜的厚度设为d时，下式(1)的关系成立：1.0×10‑3≥{3×r2×d×(1‑VS)×σ}/(ES×b2)     (1)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：植松彰，松尾笃，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP