半导体器件制造技术

本申请公开一种半导体器件，包括：半导体衬底，其主表面上形成光接收元件区；第一突起部，其设置在半导体衬底的主表面上的光接收元件区的周围，基本上为矩形，且矩形的四个角为弧形；粘合材料层，其设置在半导体衬底的主表面上的第一突起部的外围；第二突起部，其设置在粘合材料层的周围；透明板，其由第一突起部及第二突起部支撑，并通过粘合材料层固定在光接收元件区的上方；支撑衬底，其固定至半导体衬底；以及贯通电极，其电连接半导体衬底与支撑衬底；贯通电极贯通第一突起部与第二突起部之间的半导体衬底的内部而形成。本申请具有能够增加半导体元件的光接收表面上的入射光量的简单结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及一种半导体器件，特别涉及一种包括设置于光接收部上的透明部件的半导体器件，其中光接收部设置在半导体元件的主表面上。
技术介绍
公知一种固态图像传感器件，其通过将固态图像传感器与透明部件(例如玻璃)、布线板、连接固态图像传感器和布线板的布线、密封树脂等封装并模块化而形成。在此，固 态图像传感器件例如是诸如电荷耦合器件(CXD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)之类的图像传感器。在这种固态图像传感器件中，透明部件设置在固态图像传感器的上方，从而使外部的光经由该透明部件入射至固态图像传感器的光接收表面上。例如，日本特开平5-13738号公报中公开了一种如图I所示的固态图像传感器件I的结构，其中固态图像传感器3安装在引线框2上，并利用接合线4连接至外部连接引线；在固态图像传感器3的上表面设置片上透镜(on-chip lens)5 ;透明玻璃板7经由空间9设置；以及固态图像传感器3和透明玻璃板7由透明树脂8一体地密封。日本特开平5-41506号公报中公开了一种如图2所不的固态图像传感器件10的结构，其中固态图像传感器11安装在引线框12上；在固态图像传感器11的上表面通过微透镜14和低折射率的树脂层15设置玻璃板17 ;并且玻璃板17、固态图像传感器11、微透镜14和树脂层15由透明树脂16 —体地密封。日本特开2004-363380号公报中公开了一种如图3所不的光学半导体器件20,该光学半导体器件20具有光学半导体元件22，其表面上形成有包括光接收元件的电路部分21 ;端子部分27，其设置在光学半导体元件22的背面上，并经由重新布线(reWiring)25电连接至电路部分21 ;涂层28，其由诸如玻璃板之类的透明材料构成，该玻璃板经由透明粘合树脂23覆盖光学半导体元件22的表面；以及密封树脂26，其覆盖涂层28和光学半导体元件22的侧面。但是，在图I所示的结构中，透明树脂8设置在透明玻璃板7的上方。因此，尽管外部的光可能不会被透明树脂8吸收，但透明树脂8表面上的微小的凹凸区域可能会导致入射光散射或反射。为了提高模制透明树脂8的表面的平坦性，必须提高模具的平滑度，即减小模具的表面粗糙度，或在模制工艺之后研磨透明树脂8的表面。这种工艺将导致制造成本提高。此外，在图2所示的结构中，由于树脂16是透明的，因此即使透明树脂16在玻璃板17的光接收表面上延伸，也不会导致玻璃板17上的入射光量减少。但是，为了使透明树脂16继续具有透光性，因此在透明树脂16中未添加诸如玻璃纤维或碳颗粒之类的填充剂。因此，透明树脂16的热膨胀系数较大，从而易于在密封处理中或在将该透明树脂16安装在电子装置上时的加热处理中变形。透明树脂16的变形可能会导致固态图像传感器件10中产生诸如弯曲之类的变形，从而可能对玻璃板17、微透镜14和固态图像传感器11施加较大的力。这将导致固态图像传感器件10的性能下降。另一方面，在图3所示的结构中，由密封树脂26覆盖的涂层28和光学半导体元件22的侧面是倾斜面。因此，半导体元件22的宽度必须较大，以使单个半导体衬底中的半导体元件(芯片)的数目较少。而且，需要专门设计以使半导体衬底中的芯片间隙扩大，从而制造成本提高。此外，还需要用于形成重新布线25的诸如光刻之类的技术，从而需要大型设备。而且，即使好芯片中包含坏芯片，也会一次全部地设置涂层28和重新布线25以及进行树脂密封。因而，成品率下降，从而难以低成本地制造光学半导体元件22。 同时，日本特开2004-363380号公报中还公开了一种结构，其中电路部分21与端子部分27通过贯通电极(piercing electrode)电连接,并且涂层28和光半导体器件22的侧面部分由密封树脂26覆盖。但是，在这种结构中，为了利用所述树脂密封所述侧面部分，必须扩大半导体衬底中的芯片间隙。此外，也要一次全部地进行从形成重新布线到树脂密封的处理，因此不能解决上述问题。
技术实现思路
因而，本专利技术的目的是提供一种新颖且实用的半导体器件及其制造方法，以解决上述一个或更多问题。本专利技术的另一更具体的目的是提供一种半导体器件，其具有能够增加半导体元件的光接收表面上的入射光量的简单结构。本专利技术的又一目的是提供一种半导体器件的制造方法，其能够以高生产率稳定地制造具有良好透光性能的小型半导体器件。本专利技术的上述目的可以通过一种半导体器件实现，该半导体器件包括半导体衬底，其主表面上形成光接收元件区；突起部，其设置在该半导体衬底的主表面上的光接收元件区的周围；粘合材料层，其设置在该半导体衬底的主表面上的突起部的外围；以及透明板，其由所述突起部支撑，并通过该粘合材料层固定在该光接收元件区的上方。本专利技术的上述目的也可以通过一种半导体器件的制造方法实现，该制造方法包括如下步骤在半导体衬底的主表面上形成光接收元件区；在该半导体衬底的主表面上的光接收元件区的周围设置突起部和粘合材料层；以及通过所述突起部将透明板支撑在该光接收元件区的上方，并通过该粘合材料层固定该透明板。本专利技术的上述目的还可以通过一种半导体器件的制造方法实现，该制造方法包括如下步骤在半导体衬底的主表面上形成多个光接收元件区；在该半导体衬底的主表面上的光接收元件区的周围设置多个突起部和多个粘合材料层；通过所述突起部将透明板支撑在该光接收元件区的上方，并通过该粘合材料层固定该透明板；以及切割该半导体衬底和该透明板，以将该半导体衬底和该透明板分为多片。根据本专利技术，能够提供一种半导体器件，其具有能够增加半导体元件的光接收表面上的入射光量的简单结构。此外，还能够提供一种半导体器件的制造方法，其可以高生产率稳定地制造具有良好透光性能的小型半导体器件。从以下结合附图的详细说明中，本专利技术的其它目的、特征和优点将变得更为清晰。附图说明图I为现有技术的固态图像传感器件的第一剖视图；图2为现有技术的固态图像传感器件的第二剖视图；图3为现有技术的固态图像传感器件的第三剖视图；图4为本专利技术第一实施例的固态图像传感器件的俯视图； 图5为图4所示的具有固态图像传感器的固态图像传感器件的剖视图；图6为图5中虚线A所包围部分的放大图；图7为具有围堰(dam)结构的第一变型例的固态图像传感器的俯视图；图8为具有围堰结构的第二变型例的固态图像传感器的俯视图；图9为具有围堰结构的第三变型例的固态图像传感器的俯视图；图10为具有围堰结构的第四变型例的固态图像传感器的俯视图；图11为具有围堰结构的第五变型例的固态图像传感器的俯视图；图12为图11所示的固态图像传感器的剖视图；图13为现有技术的固态图像传感器件与图4所示的固态图像传感器件的比较图；图14为通过晶片级一次全部处理(lump process)的固态图像传感器件的制造方法的流程图；图15为示出图14中所示方法的步骤SI中半导体衬底的状态的视图；图16为示出图14中所示方法的步骤S2中半导体衬底的状态的视图；图17为示出图14中所示方法的步骤S3中半导体衬底的状态的第一视图；图18为示出图14中所示方法的步骤S3中半导体衬底的状态的第二视图；图19为图18中虚线B所包围部分的放大图；图20为示出图14中所示方法的步骤S5中半导体衬底的状态的视图；图21为示出图14中所示方法的步骤S6中半导体衬底的状态的视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：半导体衬底，其主表面上形成光接收元件区；第一突起部，其设置在所述半导体衬底的主表面上的光接收元件区的周围，基本上为矩形，且该矩形的四个角为弧形；粘合材料层，其设置在所述半导体衬底的主表面上的所述第一突起部的外围；第二突起部，其设置在所述粘合材料层的周围；透明板，其由所述第一突起部及所述第二突起部支撑，并通过该粘合材料层固定在所述光接收元件区的上方；支撑衬底，其固定至所述半导体衬底；以及贯通电极，其电连接所述半导体衬底与所述支撑衬底；其中，所述贯通电极贯通所述第一突起部与所述第二突起部之间的所述半导体衬底的内部而形成。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉本和浩，下别府佑三，手代木和雄，新城嘉昭，
申请(专利权)人：富士通半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：