半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

一种半导体装置，在半导体基板（２）的表面上形成有光接收元件（１）（例如ＣＣＤ、红外线传感器、ＣＭＯＳ传感器、照度传感器等光接收元件）。半导体基板（２）的背面配置多个球状的导电端子（１１）。各个导电端子（１１）经由配线层（９）而与半导体基板（２）的表面的焊盘电极（４）电气连接。在此，配线层（９）和导电端子（１１）在所述半导体基板（２）的背面上、在垂直方向上看时除与光接收元件（１）的形成区域重叠的区域以外的区域上，在与所述光接收元件（１）的形成区域重叠的区域上不配置配线层（９）、导电端子（１１）。从而能够解决输出图像上映入形成在半导体基板的背面上的配线图案这样的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体装置，特别是涉及具有光接收元件的芯片尺寸封装型的半导体装置。
技术介绍
近年，作为新的封装技术CSP(Chip Size Package芯片尺寸封装)倍受瞩目。CSP是指与半导体芯片的外形尺寸具有大致相同尺寸的外形尺寸的小型封装。以往，作为CSP的一种众所周知BGA(Ball Grid Array球栅阵列)型的半导体装置。该BGA型半导体装置在封装的一主面上排列多个由焊锡等金属部件构成球形导电端子，与搭载在封装的其他面上的半导体芯片电气连接。并且，该BGA型半导体装置装入电子设备中时，通过将各导电端子安装在印刷基板上的配线图案上，从而电气连接半导体芯片和印刷基板上搭载的外部电路。这样的BGA型电子装置与具有向侧部突出的引脚的SOP(SmallOutline Package小型封装)或QFP(Quad Flat Package四方平面封装)等其他的CSP型半导体装置相比，能够设计多个导电端子，而且具有能够实现小型化的优点，所以被广泛应用。图6(a)是表示具有光接收元件的以往的BGA型半导体装置的概略结构的剖面图。硅(Si)等构成的半导体基板100的表面上设有CCD(ChargeCoupled Device电荷耦合器件)型图像传感器、CMOS型图像传感器等光接收元件101，另外，经由第一绝缘膜103形成焊盘电极102。另外，在半导体基板100的表面上经由环氧树脂等构成的树脂层105连接着例如玻璃、石英等透光性基板104。另外，在半导体基板100的侧面和背面形成由硅氧化膜或硅氮化膜等构成的第二绝缘膜106。另外，在第二绝缘膜106上形成从半导体基板100的表面沿侧面到背面的与焊盘电极102电气连接的配线层107。另外，覆盖第二绝缘膜106和配线层107形成抗焊剂等构成的保护层108。在配线层107上的保护层108的规定区域上形成开口部，并形成通过该开口部与配线层107电气连接的球状导电端子109。上述技术记载于例如以下的专利文献中。专利文献1特表2002-512436号公报但是，在上述的以往的BGA型的半导体装置中，使用红外线的情况下，如图6(a)的箭头所示，通过透过性基板104的红外线还会通过半导体基板100，达到半导体基板100的背面形成的配线层107上。并且，该红外线由配线层107反射而朝向上方(光接收元件101侧)，光接收元件101接收到该反射光，结果导致图6(b)所示那样地，导电端子109和配线层107的图案111映入输出图像110上的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而研发的，其主要特征如下即，本专利技术的半导体装置具有半导体基板，其表面形成有光接收元件；透光性基板，其在所述光接收元件的上方与所述半导体基板粘合；配线层，其形成在半导体基板的背面；保护层，其覆盖配线层，其中，所述配线层形成在半导体基板的背面上、除与光接收元件的形成区域重叠的区域以外的区域上。另外，本专利技术的半导体装置的所述保护层中混合有红外线吸收材料。本专利技术的半导体装置的制造方法的主要特征如下，即本专利技术的半导体装置的制造方法，具有如下工序准备在表面形成有光接收元件以及焊盘电极的半导体基板；在所述半导体基板的表面上粘合透光性基板；在所述半导体基板的背面上、除与所述光接收元件的形成区域重叠的区域以外的区域上形成与所述焊盘电极电气连接的配线层；形成覆盖配线层的保护层。另外，本专利技术的半导体装置的制造方法的形成所述保护层的工序中，在所述保护层中混合红外线吸收材料。根据本专利技术，不需要进行复杂的制造工序，就能够防止形成在半导体基板的背面上的导电端子和配线层的图案映入输出图像中。附图说明图1(a)、(b)是说明本专利技术的第一实施方式的的平面图和断面图。图2(a)～(c)是说明本专利技术的第一实施方式的的剖面图。图3(a)～(c)是说明本专利技术的第一实施方式的的剖面图。图4(a)、(b)是说明本专利技术的第二实施方式的的平面图和剖面图。图5(a)、(b)是说明本专利技术的的平面图和剖面图。图6(a)、(b)是说明以往的半导体装置的剖面图和输出图像图。附图标记的说明1光接收元件；2半导体基板；3第一绝缘膜；4焊盘电极；5树脂层；6透光性基板；7开口部；8、8a第二绝缘膜；9配线层；10保护层；11导电端子；20反射层；21贯通电极；22配线层；23势垒层；50虚电极；100半导体基板；101光接收元件；102焊盘电极；103第一绝缘膜；104玻璃基板；105树脂层；106第二绝缘膜；107配线层；108保护层；109导电端子；110输出图像；111图案；150半导体装置；200半导体装置；DL划线。具体实施例方式下面参照附图说明本专利技术的第一实施方式。图1(a)是本专利技术的第一实施方式的半导体装置150从背面看的概略平面图。图1(b)是图1(a)的X-X线剖面图。另外，图1(a)中，从方便上考虑将保护层10和焊盘电极4等构成上的一部分省略而进行表示。该半导体装置150的半导体基板2的表面上形成有能检测大约700nm～2500nm波长的红外线的光接收元件1(例如CCD传感器、CMOS传感器、照度传感器等元件)。另外，半导体基板2的背面上配置多个球状的导电端子11，各个导电端子11经由配线层9而与形成在半导体基板2的表面上的焊盘电极4电气连接。本实施方式中，在半导体基板2的背面、从垂直方向(图1(a)中相对于纸面垂直的方向)看时除与光接收元件1的形成区域重叠的区域外的区域上形成配线层9和导电端子11，在与光接收元件1的形成区域重叠的区域不配置配线层9和导电端子11。另外，这样的结构下，还要考虑到从透光性基板6经由半导体基板2向该半导体基板2的背面的方向上入射的红外线、从半导体基板2的背面侧入射的红外线由抗焊剂等保护层10、半导体装置150的底部(与其他部件的接触面)等而引起乱反射，光接收元件1受到该反射光，结果会产生输出图像模糊等坏影响。因此，从进一步提高可靠性的观点出发，优选地，在覆盖半导体基板2的背面的保护层10上添加例如黑色颜料等红外线吸收剂。根据该结构，达到保护层10的红外线全部被吸收，或者即使没有被全部吸收也仅反射极少的红外线，所以乱反射的影响极小。另外，同样从防止乱反射的影响的观点出发，可以与保护层10分体地，在与光接收元件1的形成区域重叠的区域设置具有同样的红外线吸收效果的红外线吸收层。另外，在保护层10上添加的红外线吸收剂或红外线吸收剂层优选具有吸收大约700nm～2500nm波长的红外线的性质。另外，采用这样在与光接收元件1的形成区域重叠的区域不配置配线层9和导电端子11的结构，则由光接收元件1的形成区域的大小和配置等，使多个导电端子11集中在背面的规定区域，结果，半导体装置150向印刷基板等模块上安装时其平衡变差，不能最适地进行安装，因此，根据需要通过在半导体基板2的背面设置虚电极50，从而能够改善安装时的力得以均等分布。接着，说明本专利技术的第一实施方式的半导体装置150的制造方法。图2～图3分别是图1(a)的X-X线剖面图，安装制造工序顺序表示。首先，如图2(a)所示，准备在表面形成光接收元件1的硅(Si)等构成的半导体基板2。然后，在半导体基板2的表面形成例如2μm的膜厚的第一绝缘膜3(例如通过热氧化法或CVD法等形成的硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具有：半导体基板，其表面形成有光接收元件；透光性基板，其在所述光接收元件的上方与所述半导体基板粘合；配线层，其形成在所述半导体基板的背面上；保护层，其覆盖所述配线层，其中，所述配线层形成在所述半导体基板的背面上、除与所述光接收元件的形成区域重叠的区域以外的区域上。

【技术特征摘要】
JP 2005-12-15 361707/051.一种半导体装置，其特征在于，具有半导体基板，其表面形成有光接收元件；透光性基板，其在所述光接收元件的上方与所述半导体基板粘合；配线层，其形成在所述半导体基板的背面上；保护层，其覆盖所述配线层，其中，所述配线层形成在所述半导体基板的背面上、除与所述光接收元件的形成区域重叠的区域以外的区域上。2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述保护层中混合有红外线吸收材料。3.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体基板的背面上、与所述光接收元件的形成区域重叠的区域上形成反射层，该反射层使从所述透光性基板经由所述半导体基板向半导体基板背面方向入射的红外线向所述光接收元件侧反射。4.如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，所述反射层和所述配线层由同一材料形成。5.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，所述材料含有金属。6.如权利要求1～5任一项所述的半导体装置，其特征在于，形成与所述光接收元件电气连接的焊盘电极，所述配线层与所述焊盘电极电气连接，并且从所...

【专利技术属性】
技术研发人员：野间崇，冈田和央，石部真三，北川胜彦，森田佑一，大塚茂树，山田纮士，大久保登，篠木裕之，沖川满，
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]