固体摄像装置及其制造方法制造方法及图纸

一种固体摄像装置，其特征在于，具有： 形成固体摄像元件的半导体基板，和 以与上述固体摄像元件的受光区域相对向并具有空隙的方式、被安装在上述半导体基板表面的透光性部件， 在上述半导体基板上形成通孔， 上述固体摄像元件，通过通孔与外部连接端子形成电连接。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，尤其涉及一种在芯片上将微型透镜一体化的芯片尺寸封装(CSP)类型的固体摄像装置。其中，公开了一种在半导体芯片的受光区域上设置微型透镜的固体摄像装置。作为其中一例，公开了一种通过将在受光区域上设置的微型透镜的固体摄像装置、以在固体摄像装置的受光区域与微型透镜之间具有气密封部的方式进行一体安装，而使之小型化的固体摄影装置(特开平7-202152号公报)。根据这种结构，可使安装面积减少，另外，在气密封部的表面，可粘着滤光片、透镜及棱镜等光学部件，不会导致微型透镜的聚光能力的降低，可实现安装尺寸的小型化。但是，这种固体摄像装置的安装，在信号向外部进行引出时，必须装载在安装固体摄像装置的支撑基板上，并利用焊接等方法来实现电连接的同时进行密封。这样，因工序多，而产生安装耗时的问题。另外，若要在固体摄像元件基板上形成外部连接端子，则在光学连接、机械连接及电连接上受到制约的区域多，实现小型化是困难的。另外，另一目的就在于提供一种制造容易、且可靠性高的固体摄像装置的制造方法。因此，本专利技术的固体摄像装置，其特征在于，具有形成固体摄像元件的半导体基板，和以与上述固体摄像元件的受光区域相对向并具有空隙的方式被安装在上述半导体基板表面的透光性部件；在上述半导体基板上形成通孔，上述固体摄像元件，通过通孔与外部连接端子形成电连接。根据这种结构，由于在不给予受光的固体元件基板的背面侧，可进行信号引出或通电，故安装容易且装配容易，可实现作为整个装置的小型化。另外，由于将透光性部件，以与固体摄像元件的受光区域相对向并具有空隙的方式，与半导体基板相连接，故能够提供一种小型且聚光性好的固体摄像装置。另外，本专利技术，在上述固体摄像装置中，上述外部连接端子，被配置在上述半导体基板的与上述固体摄像元件形成面相对向的表面上。另外，具有配置在上述半导体基板的与上述固体摄像元件形成面相对向的表面侧的加强板，上述外部连接端子，被配置在上述加强板的与上述半导体基板相对向的面的相反面上。另外，本专利技术，在上述固体摄像装置中，上述透光性部件，通过隔片与上述半导体基板相连接。据此结构，可提高空隙的尺寸精度，且可得到低成本、光学特性好的固体摄像装置。另外，本专利技术，在上述固体摄像装置中，隔片由与透光性部件相同的材料构成。据此结构，对于温度变化，在隔片与透光性部件之间，不会发生基于热膨胀率的差的变形等，可实现长寿命化。另外，本专利技术，在上述固体摄像装置中，隔片由与半导体基板相同的材料构成。据此结构，对于温度变化，在隔片与半导体基板之间，不会发生基于热膨胀率的差的变形等，可实现长寿命化。另外，本专利技术，在上述固体摄像装置中，将隔片由树脂材料构成。该树脂材料，可以被充填在固体摄像元件基板与透光性基板之间，也可以由片状的树脂材料构成。由于通过在透光性部件与半导体基板之间充填树脂材料来形成隔片，故利用弹性吸收应力，对于温度变化，不会发生基于热膨胀率的差的变形等，可实现长寿命化。另外，本专利技术，在上述固体摄像装置中，将隔片由42合金或硅构成。据此结构，可使之低成本化，另外，在与半导体基板之间，对于温度变化，也不会发生基于热膨胀率的差的变形等，可实现长寿命化。另外，并不局限于42合金，也可以使用其他的金属、陶瓷、或无机材料等。进而，本专利技术，在上述固体摄像装置中，在上述通孔的内壁，通过绝缘膜充填有导电性材料。据此结构，在微型化时，即使固体摄像元件等的元件区域与通孔的间隔小的情况，也不存在短路缺陷、或给元件特性带来不良影响等。另外，本专利技术，在上述固体摄像装置中，上述绝缘膜由氧化硅膜构成。据此结构，能可靠地与元件区域进行绝缘。另外，本专利技术，在上述固体摄像装置中，上述绝缘膜的膜厚为0.5μm以上。据此结构，能可靠地与元件区域相绝缘。另外，本专利技术的方法，其特征在于，包括对在表面配置多个固体摄像元件并且以通过通孔与上述固体摄像元件构成电连接的方式、在背面侧形成具有外部连接端子的半导体基板的工序，和在上述半导体基板表面以与上述固体摄像元件的各受光区域相对向并具有空隙的方式接合透光性部件的工序，和将利用上述接合工序得到的接合体、按各固体摄像元件进行分离的工序。根据这种结构，在表面配置多个固体摄像元件，并且以通过通孔与上述固体摄像元件构成电连接的方式、在背面侧形成具有外部连接端子的半导体基板，并与透光性基板以规定间隔隔开，在晶圆阶段上进行定位，通过一并进行安装而一体化，然后再按各固体摄像元件进行分离，故能够形成一种制造容易、且可靠性高的固体摄像装置。另外，最好是，接合上述透光性部件的工序，准备与上述固体摄像元件的形成区域相对应的并具有凹部的透光性基板，并把上述透光性基板接合在上述半导体基板表面。根据这种结构，由于仅仅将凹部形成在透光性基板上、便可以容易与各受光区域相对向并具有空隙的方式构成凹部，故部件数少，也容易制造。另外，本专利技术的方法，是在上述固体摄像元件的制造方法中，还包括在进行上述接合的工序前、以包围上述受光区域的方式、通过可选择地除去而在上述半导体基板表面形成凸出部的工序，并通过上述凸出部，在上述受光区域与上述透光性部件之间形成空隙根据这种结构，仅仅夹着预先形成在半导体基板表面的凸出部(隔片)进行安装，可容易提供一种作业性好、可靠性高的固体摄像装置。另外，本专利技术的方法，在上述固体摄像装置的制造方法中，上述接合的工序，通过为了包围上述受光区域而配置的隔片，使在上述半导体基板与上述透光性部件之间形成空隙。根据这种结构，仅仅夹着隔片就可容易提供一种可靠性高的固体摄像装置。另外，本专利技术的方法，是在上述固体摄像装置的制造方法中，形成上述半导体基板的工序，包括在半导体基板表面形成固体摄像元件的工序、在上述半导体基板表面形成通孔的工序、在上述通孔内壁上形成绝缘膜的工序、和在上述通孔内充填导电性材料的工序。据此结构，可容易形成绝缘不良少的固体摄像装置。另外，本专利技术的方法，是在上述固体摄像装置的制造方法中，形成上述绝缘膜的工序，包括低温CVD工序。根据这种方法，由于可在200℃左右的低温条件下形成绝缘膜，故不会导致元件的劣化，并能够容易可靠地减少绝缘不良。另外，本专利技术的方法，是在上述固体摄像装置的制造方法中，充填上述导电性材料的工序，包括真空网版印刷工序。根据这种结构，由于通过抽真空使通孔内成为负压，来充填导电性材料，故能够不产生孔隙、容易且可靠地连接固体摄像元件与外部连接元件。附图说明图1(a)及(b)是表示本专利技术的实施例1的固体摄像装置的剖视图及主要部分的放大剖视图。图2(a)～(d)是表示本专利技术的实施例1的固体摄像装置的制造工序的示意图。图3是表示本专利技术的实施例1的固体摄像装置的制造工序的示意图。图4是表示本专利技术的实施例1的固体摄像装置的制造工序的示意图。图5是表示本专利技术的实施例2的固体摄像装置的制造工序的示意图。图6是表示本专利技术的实施例3的固体摄像装置的制造工序的示意图。图7是表示本专利技术的实施例4的固体摄像装置的制造工序的示意图。图8是表示本专利技术的实施例5的固体摄像装置的制造工序的示意图。图9是表示本专利技术的实施例6的固体摄像装置的制造工序的示意图。图中100-固体摄像元件基板，101-硅基板，102-固体摄像元件，C-空隙，200-密封用玻璃盖，201-玻璃基板，203本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：前田弘，西田和弘，根岸能久，保坂俊一，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：