专利名称：半导体装置以及使用其的图像传感器封装的制作方法
技术领域：
本发明构思涉及半导体装置以及使用该半导体装置的图像传感器封装。
背景技术：
随着图像传感器应用于越来越多的各种领域，图像传感器封装变得越来越大且越来越薄。在组装图像传感器封装的过程中各种类型的部件的使用可能增加图像传感器封装的厚度。此外，由各种部件的组装引起的制造工艺的复杂性会降低生产率并影响可靠性。因此，正在进行各种研究以减小图像传感器封装的厚度、简化制造工艺并确保图像传感器封装的可靠性。在图像传感器封装中，玻璃框架设置在图像传感器芯片上，光学低通滤波器(optical low pass filter，0LPF)设置在玻璃托架上。玻璃托架和OLPF彼此附接。因为OLPF围绕图像传感器封装框架，所以图像传感器封装的厚度增加。此外，因为图像传感器封装使用多余的多个托架，所以制造工艺没有简化，并且部件的成本增加。
发明内容
本发明构思的示例性实施方式提供一种半导体装置，在该半导体装置中透明构件和滤光器均可以通过形成在托架中的沟槽而附接到用于图像传感器封装的一个托架。本发明构思的示例性实施方式还提供一种使用上述半导体装置的薄的图像传感器封装，其能以简单的工艺被组装。本发明构思的额外特征和效用将在以下的描述中部分地阐述，且部分将通过该描述明显，或者可以通过对本发明构思的实践而习知。本发明构思的示例性实施方式提供一种半导体装置，该半导体装置包括:主体，具有彼此相反的第一表面和第二表面；第一沟槽，形成在主体的第一表面中；第二沟槽，形成在主体的第二表面中；第三沟槽，形成在第二沟槽的底表面中；以及孔，将第一沟槽连接到第三沟槽。本发明构思的示例性实施方式还提供一种图像传感器封装，该图像传感器封装包括:半导体装置，包括具有彼此相反的第一表面和第二表面的主体、形成在主体的第一表面中的第一沟槽、形成在主体的第二表面中的第二沟槽、形成在第二沟槽的底表面中的第三沟槽以及将第一沟槽连接到第三沟槽的孔；透明构件，位于第三沟槽中并覆盖所述孔；安装板，位于主体的第二表面下面；以及图像传感器芯片，位于安装板和透明构件之间并由第二沟槽围绕。本发明构思的示例性实施方式还提供一种半导体装置，该半导体装置包括:第一侦牝包括形成在其中的第一沟槽；第二侧，包括形成在其中的第二沟槽和形成在第二沟槽内的第三沟槽，使得第二侧包括从第二沟槽到第三沟槽的台阶部分；以及孔，连接第一沟槽和
第三沟槽。在一示例性实施方式中，半导体装置还包括:滤光器，具有附接在第一沟槽内的第一表面；以及透明构件，具有附接在第三沟槽内的第一表面，使得孔被包围在滤光器的第一表面与透明构件之间。在一示例性实施方式中，半导体装置还包括:图像传感器芯片，连接到透明构件的第二表面；以及安装板，电和物理地连接到图像传感器芯片。在一示例性实施方式中，第一沟槽的底表面与所述孔相接处的拐角或第三沟槽的底表面与所述孔相接处的拐角倾斜。在一示例性实施方式中，第二沟槽的侧壁与第二侧相接处的拐角倾斜。
通过结合附图对实施方式的以下描述，本发明总发明构思的这些和/或其它特征和效用将变得明显且更易于理解，在附图中:图1是根据本发明构思的一实施方式的半导体装置的截面图；图2是图1所示的半导体装置的平面图；图3是图1所示的半导体装置的仰视图；图4显示出图1的半导体装置的一修改示例；图5显示出在图1的半导体装置中的透明构件和滤光器(optical filter)的设置；图6是根据本发明构思的另一实施方式的半导体装置的截面图；图7是根据本发明构思一实施方式的图像传感器封装的视图；图8A和图8B是图7示出的部分P的详图；图9是根据本发明构思另一实施方式的图像传感器封装的截面图；图10是图9中示出的部分Q的详图；图11是根据本发明构思另一实施方式的图像传感器封装的截面图；图12至图14是示出根据本发明构思一实施方式的图像传感器封装的制造方法中包括的各工艺的视图；以及图15和图16是示出根据本发明构思另一实施方式的图像传感器封装的制造方法中包括的各工艺的视图。
具体实施例方式现在，将在下文参考附图更全面地描述本发明构思，在附图中示出了本发明构思的优选方案。然而，本发明构思可以以不同的形式实施且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。而是，提供这些实施方式使得本公开将透彻和完整，并且将向本领域的技术人员充分传达本发明构思的范围。相同的附图标记在整个说明书中表示相同的组件。在图中，为了清晰，夸大了层和区域的厚度。将理解，当一元件或层被称为“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，它可以直接连接到或稱接到另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当一元件被称为“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时，则没有中间元件或层存在。相同的附图标记始终指代相同的元件。在此使用时，术语“和/或”包括一个或多个相关列举项目的任意和所有组合。还将理解，当一层被称为在另一层或基板“上”时，它可以直接在所述另一层或基板上，或者也可以存在中间层。相反，当一元件被称为“直接在”另一元件“上”时，则不存在中间元件。将理解，虽然术语第一、第二等可以在此使用以描述不同的元件，但是这些元件不应受到这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一元件。因而，例如，以下讨论的第一元件、第一部件或第一部分可以被称为第二元件、第二部件或第二部分，而不脱离本发明的教导。在描述本发明构思的文本中(特别是在权利要求的文本中)使用的术语“一”和“所述”以及类似指示物将被理解为涵盖单数和复数二者，除非在此另有表示或者明显地与上下文冲突。术语“具有”、“包含”、“包括”等将被理解为开放式术语(即，指的是“包括但不限于”)，除非另外说明。除非另外地定义，否则在此使用的所有技术和科学术语具有与本发明构思所属的领域中的普通技术人员通常理解的相同含义。注意到，在此提供的任何和所有示例或示例性术语的使用仅旨在更好地说明本发明构思，而不是对本发明构思的范围的限制，除非另作说明。此外，除非另外地限定，在通常使用的字典中定义的所有术语可以不被过度地解释。以下，将参考图1至图5描述根据本发明构思一实施方式的半导体装置。图1是根据本发明构思一实施方式的半导体装置10的截面图。图2是图1所示的半导体装置10的平面图。图3是图1所示的半导体装置10的仰视图。图4显示出图1的半导体装置10的一修改示例。图5显示出在图1的半导体装置10中的透明构件200和滤光器300的设置。参考图1，半导体装置10包括主体100、第一沟槽110、第二沟槽120、第三沟槽130以及孔(aperture) 140。主体100包括彼此相反的第一表面102和第二表面104。第一沟槽110形成在主体100的第一表面102中，第二沟槽120形成在主体100的第二表面104中。第三沟槽130形成在第二沟槽120的底表面120b中。孔140连接形成在主体100中的第一沟槽110和第三沟槽130。具体地，第一沟槽110、第二沟槽120、第三沟槽130和孔140形成在主体100中。在图1中，在根据当前实施方式的半导体装置10中包括的主体100的第一和第二表面102和104以及第一至第三沟槽110至130的底表面IlOb至130b具有实质上相同的粗糙度。例如，没有人造突起和凹陷可以形成在主体100的第一和第二表面102和104以及第一至第三沟槽110至130的底表面IlOb至130b上。然而，突起和凹陷可以形成在半导体装置10的附接到例如安装板的附接部分中，从而增加半导体装置10和安装板之间的附接。这将随后参考图2和图3描述。主体100可以由例如聚合物或陶瓷制成。将基于主体100由聚合物制成的假设描述根据本发明构思的实施方式的半导体装置10。主体100可以通过例如喷射模塑形成。主体100可以由能被喷射模塑的任何材料形成，诸如丙烯酸类聚合物或胺基聚合物。第一至第三沟槽110至130以及孔140可以使用喷射模塑同时形成在主体100中。形成在主体100的第一表面102中的第一沟槽110相对于主体100的第一表面102凹入主体100中。第一沟槽110可以形成在主体100的第一表面102的中心。第一沟槽110的面可具有，但是不限于，正方形或矩形形状。第一沟槽110的底表面IlOb可以实质上平行于主体100的第一表面102。第一沟槽110的底表面IlOb通过第一沟槽110的侧壁IlOs连接到主体100的第一表面102。在图中，第一沟槽110的侧壁IlOs正交于主体100的第一表面102。然而，由第一沟槽110的每个侧壁IlOs和第一表面102形成的角度也可以提供为钝角。此外，第一沟槽110的形状可以根据插入第一沟槽110中的滤光器300 (见图5)的形状而改变。也就是说，第一沟槽110可以根据滤光器300的拐角的形状被处理，以增强半导体装置10与滤光器300之间的附接。形成在主体100的第二表面104中的第二沟槽120从主体100的第二表面104凹入主体100中。第二沟槽120可以形成在主体100的第二表面104的中心。第二沟槽120的面可具有，但是不限于，正方形或矩形形状。在图中，第二沟槽120的侧壁120s正交于主体100的第二表面104。然而，由第二沟槽120的每个侧壁与主体100的第二表面104形成的角度也可以提供为钝角。第二沟槽120的侧壁的斜率可以根据图像传感器芯片400 (见图7)的形状以及将图像传感器芯片400连接到安装板500 (见图7)的布线410 (见图7)的形状而改变。形成在第二沟槽120的底表面120b中的第三沟槽130从第二沟槽120的底表面120b朝向第一沟槽110凹入。第三沟槽130可以形成在第二沟槽120的底表面120b的中心。第三沟槽130的面可具有，但是不限于，正方形或矩形形状。第三沟槽130的底表面130b可以实质上平行于第一沟槽110的底表面110b。在图中，第三沟槽130的侧壁正交于第一沟槽110的底表面110b。然而，由第三沟槽130的每个侧壁与主体100的第一表面102形成的角度也可以提供为钝角。此外，第三沟槽130的形状可以根据插入第三沟槽130中的透明构件200 (见图5)的形状而改变。也就是说，第三沟槽130可以根据透明构件200的拐角的形状被处理，以增强半导体装置10与透明构件200之间的附接。孔140将第一沟槽110连接到第三沟槽130。也就是说，第一沟槽110的底表面IlOb通过孔140的侧壁140s连接到第三沟槽130的底表面130b。孔140可具有，但是不限于，正方形或矩形形状。参考图2，所示出的正方形形状孔140由第一沟槽110的底表面IlOb围绕。第一沟槽110的底表面IlOb由主体100的第一表面102围绕，该第一表面102具有与第一沟槽110的底表面IlOb的台阶差。排气孔150可以形成在主体100的第一表面102中。因为图像传感器封装内部的气体通过排气孔150释放到外部，所以能防止图像传感器封装由于压力而被毁坏。取决于图像传感器封装的结构，排气孔150是可选的。这将随后参考图7和图9描述。参考图3，第三沟槽130的底表面130b围绕孔140。此外，第二沟槽120的底表面120b以及主体100的第二表面104 (其具有与第三沟槽130的底表面130b的台阶差)顺序地围绕第三沟槽130的底表面130b。排气孔150可以形成在第二沟槽120的底表面120b中。形成在图像传感器封装中的排气孔150可以将主体100的第一表面102连接到主体100的第二表面104。参考图2和图3，第一沟槽110的底表面IlOb以及第三沟槽130的底表面130b画有阴影。这表示第一沟槽Iio的底表面IlOb和第三沟槽130的底表面130b可以包括突起和凹陷。换言之，主体100的第一表面102的第一粗糙度可以不同于第一沟槽110的底表面IlOb的第二粗糙度。此外，第二沟槽120的底表面120b的第三粗糙度可以不同于第三沟槽130的底表面130b的第四粗糙度。以上表面之间的粗糙度的差异可以通过在第一沟槽110的底表面IlOb以及第三沟槽130的底表面130b上形成人造突起和凹陷而减小。为了描述根据当前实施方式的半导体装置10，突起和凹陷形成在第一沟槽110的底表面IlOb以及第三沟槽130的底表面130b上的情形用作一示例。因此，第一沟槽110的底表面IlOb和第三沟槽130的底表面130b中的一个或更多个可以包括突起和凹陷。在第一沟槽110的底表面IlOb和第三沟槽130的底表面130b中包括的突起和凹陷可以是例如网孔形状、锯齿形形状或波形的规则重复。突起和凹陷可以使用物理方法或化学方法形成。在化学方法中，半导体装置的附接表面可以使用化学制品蚀刻或侵蚀。物理方法的示例可以包括喷砂和喷射模塑，在喷射模塑中突出和凹陷的形状形成在模具中以形成突起和凹陷。然而，形成突起和凹陷的方法不局限于上述方法。现在将参考图4描述图1所示的半导体装置10的一修改示例。参考图4，半导体装置10还可以包括从主体100的第二表面104突出的一个或多个突起104p。突起104p可以分别形成在主体100的第二表面104的在第二沟槽120周围的四周上。然而，本发明构思不限于此，突起104p也可以形成在主体100的第二表面104上的任意位置。突起104p可以形成为对准半导体装置10与安装板500 (见图7)。此外，突起104p可以形成为增加半导体装置10与安装板500之间的附接。当图像传感器封装的半导体装置包括突起104p时，安装板500可以包括在分别与突起104p相应的位置处的凹陷。参考图5，半导体装置10还可以包括透明构件200或滤光器300。透明构件200可以位于第三沟槽130内并覆盖孔140。透明构件200可以是例如玻璃板。透明构件200可以通过第一粘接膜210粘接到半导体装置10。透明构件200通过第一粘接膜210粘接到第三沟槽130的底表面130b以及第三沟槽130的侧壁。透明构件200的部分侧壁可以不交叠第三沟槽130的侧壁。也就是说，透明构件200可以提升得比第二沟槽120的底表面120b高。然而，这仅是用于描述根据本发明构思的示例性实施方式的半导体装置10的一示例，本发明构思不局限于该示例。滤光器300位于第一沟槽110内并关于主体100的第一表面102侧覆盖孔140。滤光器300和透明构件200彼此面对，孔140插置在其间。滤光器300可以是例如光学低通滤波器(0LPF)。滤光器300可以消除莫尔条纹以实现高质量图像传感器系统。滤光器300通过第二粘接膜220粘接到第一沟槽110的底表面IlOb和第一沟槽110的侧壁。滤光器300可以提升得比主体100的第一表面102高。然而，本发明构思不限于此。现在将参考图6描述根据本发明构思另一实施方式的半导体装置。根据当前实施方式的半导体装置基本上与以上参考图1至图5描述的半导体装置10相同，除了半导体装置的附接部分倾斜之外，因而将省略或简要描述其重复说明。图6是根据本发明构思的另一实施方式的半导体装置10的截面图。参考图6，第一沟槽110的底表面IlOb与孔140的每个侧壁140s相接处的拐角倾斜以形成第一斜面110c。主体100的第二表面104与第二沟槽120的每个侧壁120s相接处的拐角倾斜以形成第二斜面120c。第三沟槽130的底表面130b与孔140的每个侧壁140s相接处的拐角倾斜以形成第三斜面130c。为了描述根据当前实施方式的半导体装置10，在图中示出第一至第三斜面110c、120c和130c。也就是说，半导体装置10可以包括第一至第三斜面110c、120c和130c中的一个或更多个。在图中示出的第一至第三斜面110c、120c和130c是平坦表面。然而，它们也可以是具有一曲率的曲面。这样的斜面的形成可以增加半导体装置10与安装板500 (见图7)、透明构件200 (见图7)和滤光器300 (见图7)的附接，由此提高图像传感器封装的可靠性。现在将参考图7至图SB描述根据本发明构思的一实施方式的图像传感器封装。在图像传感器封装中使用的半导体装置实质上与以上所述的半导体装置10的任何一个相同，因而将省略或简要地提供其重复说明。图7是根据本发明构思的一实施方式的图像传感器封装I的视图。图8A和图SB是图7示出的部分P的详图。参考图7，图像传感器封装I包括半导体装置10、透明构件200、图像传感器芯片400和安装板500。图像传感器封装I还可以包括滤光器300。图像传感器芯片400还可以包括将图像传感器芯片400电连接到安装板500的布线410。图像传感器封装I还可以包括第一至第三粘接膜210、220和230。透明构件200位于主体100中形成的第三沟槽130中并覆盖孔140。滤光器300位于主体100中形成的第一沟槽110中，并关于主体100的第二表面104侧覆盖孔140的另一侧。透明构件200和滤光器300彼此面对，孔140位于其间。安装板500位于半导体装置10下面，具体地，在主体100的第二表面104下面。图像传感器芯片400设置在安装板500与透明构件200之间，并由半导体装置10围绕。也就是说，图像传感器芯片400由第二沟槽120围绕并且置于第二沟槽120内。参考图7，半导体装置10包括主体100、第一至第三沟槽110、120和130以及孔140。主体100包括彼此相反的第一表面102和第二表面104。第一沟槽110形成在主体100的第一表面102中，第二沟槽120形成在主体100的第二表面104中，第三沟槽130形成在第二沟槽120的底表面120b中。孔140连接形成在主体100中的第一沟槽110和第三沟槽130。以上参考图2和图3描述的突起和凹陷可以形成在第三沟槽130的附接到透明构件200的底表面130b中或者第一沟槽110的附接到滤光器300的底表面IlOb中。当第一沟槽110的底表面IlOb和第三沟槽130的底表面130b 二者包括突起和凹陷时，形成在第一沟槽110的底表面IlOb中的突起和凹陷的形状和/或粗糙度可以与形成在第三沟槽130的底表面130b中的突起和凹陷的形状和/或粗糙度相同。这里，术语‘相同’不仅包含两个表面在其形状和/或粗糙度方面完全相同的情形，而且包含两个表面之间由于工艺裕度而存在细小差异的情形。参考图7，位于第三沟槽130中的透明构件200通过第一粘接膜210连接到第三沟槽130。透明构件200通过第一粘接膜210粘接到第三沟槽130的底表面130b以及第三沟槽130的侧壁130s。第三沟槽130的底表面130b到透明构件200的面对图像传感器芯片400的表面的距离可以大于第三沟槽130的侧壁130s的高度。因此，透明构件200的侧表面的一部分可以面对第三沟槽130的侧壁130s，透明构件200的侧表面的另一部分可以面对第二沟槽120的侧壁120s。透明构件200的厚度可以考虑布线410的高度来确定。透明构件200应该足够厚以充分保护布线410。虽然图7中未示出，但是部分第一粘接膜210可以位于第二沟槽120的底表面120b上。第一粘接膜210可以以带形状位于第二沟槽120的与第三沟槽130邻接的底表面120b上。除半导体装置10之外，透明构件200还连接到图像传感器芯片400。透明构件200通过第三粘接膜230连接到图像传感器芯片400。透明构件200通过第三粘接膜230粘接到图像传感器芯片400的顶表面。第三粘接膜230位于图像传感器芯片400的光接收部分(未示出)周围。第三粘接膜230将透明构件200的边缘粘接到图像传感器芯片400的光接收部分周围的区域。由于透明构件200和图像传感器芯片400彼此粘接，所以由透明构件200、图像传感器芯片400和第三粘接膜230围绕的第一空间SI被密封。所密封的第一空间SI防止颗粒进入图像传感器芯片400的光接收部分，由此减少感测图像中的异物存在感。参考图7，图像传感器芯片400位于安装板500与透明构件200之间。图像传感器芯片400的底表面通过粘接膜(未示出)粘接到安装板500，并因而连接到安装板500，图像传感器芯片400的顶表面通过第三粘接膜230连接到透明构件200。应当注意，术语底表面和顶表面仅是相对术语，图像传感器芯片400的表面可以以相反方式被称呼。因而，顶表面和底表面的说明仅是为了便于说明和理解附图。图像传感器芯片400可以通过布线410电连接到安装板500。布线410形成在图像传感器芯片400的面对透明构件200的表面上。布线410可以使用传统的布线方法或反向布线(reverse wiring)方法形成。布线410可以不交叠透明构件200和第三粘接膜230。也就是说，布线410可以位于第三粘接膜230周围并连接到图像传感器芯片400。布线410可以位于可以由第二沟槽120、透明构件200、第三粘接膜230和图像传感器芯片400形成的第二空间S2中。换言之，第二空间S2可以围绕布线410。安装板500可以是，但是不局限于，印刷电路板(PCB)。在根据当前实施方式的图像传感器封装I中，主体100、透明构件200、图像传感器芯片400和安装板500通过粘接膜顺序地彼此连接，以形成一个固定的主体。虽然安装板500位于主体100的第二表面104下面，但是它不一定接触主体100的第二表面104。在根据本发明构思的当前实施方式的图像传感器封装I中，可以不使用将安装板500粘接到主体100的第二表面104的粘接膜。取决于图像传感器封装I的制造工艺，安装板500与主体100的第二表面104可以彼此接触。或者，取决于图像传感器封装的制造工艺的容限，空气隙tl可以形成在安装板500和主体100的第二表面104之间。在图7中，空气隙tl形成在主体100的第二表面104与安装板500之间。参考图7，第二空间S2是由第二沟槽120、透明构件200、第三粘接膜230、图像传感器芯片400和空气隙tl围绕的空间。第二空间S2可以不与图像传感器封装I的外部之间密封。也就是说，第二空间S2中的每个布线410的部分可以由空隙tl围绕。因为第二空间S2内部的空气可以经空隙tl流出图像传感器封装1，所以与图2中不同，排气孔150可以不形成在主体100的第一表面102上。排气孔150防止第二空间S2内部的压力在制造工艺期间增加因而毁坏图像传感器封装I。然而，因为第二空间S2由于主体100的第二表面104与安装板500的非粘接而未被密封，所以第二空间S2的压力可以受到控制而不使用排气孔150。参考图7，位于第一沟槽110内的滤光器300通过第二粘接膜220连接到第一沟槽110。滤光器300通过第二粘接膜220粘接到第一沟槽110的底表面IlOb和第一沟槽110的侧壁110s。滤光器300的顶表面可以,但是不局限于，比主体100的第一表面102高。虽然图7中未示出，但是部分第二粘接膜220可以位于主体100的第一表面102上。第二粘接膜220可以以带形状位于主体100的邻接第一沟槽110的第一表面102上。第一至第三粘接膜210、220和230可以是例如环氧树脂。参考图8A，仅第三粘接膜230位于透明构件200与图像传感器芯片400之间。每条布线410连接到形成在图像传感器芯片400上的连接垫400p。连接垫400p形成在图像传感器芯片400的不与第三粘接膜230交叠的每个部分上。因此，连接到连接垫400p的每条布线410不接触第三粘接膜230和形成在第三粘接膜230上的透明构件200。当在平面图中看时，布线410不交叠透明构件200和第三粘接膜230。虽然在图中第三粘接膜230具有弯曲的侧表面，但是当前实施方式不限于此。此外，部分第三粘接膜230可以突出得比透明构件200的侧表面远。然而，第三粘接膜230也可以从透明构件200的侧表面沿远离连接垫400p的方向凹入。每条布线410的最高部分的高度与第三粘接膜230的厚度之间没有相关性。参考图SB，间隔物230s还可以提供在透明构件200与图像传感器芯片400之间。间隔物230s可以通过形成在间隔物230s两侧的第三粘接膜230而粘接和连接到透明构件200和图像传感器芯片400。间隔物230s可以确保透明构件200与图像传感器芯片400之间的第一空间SI (见图7)，或可以用于提高图像传感器封装I的耐用性。间隔物230s的形状可以与透明构件200的平面形状相同。然而，当前实施方式不限于此。间隔物230s包括在其中心的通孔(未示出)，以允许入射光到达图像传感器芯片400的光接收部分而不被阻挡。也就是说，间隔物230s可以是包括内部和外部侧壁以及形成在其中心的孔的物体。现在将参考图9和图10描述根据本发明构思另一实施方式的图像传感器封装。根据当前实施方式的图像传感器封装基本上与以上参考图7描述的图像传感器封装I相同，除了透明构件200没有粘接到图像传感器芯片400而主体100的第二表面104粘接到安装板500之外，因而将省略或简要描述其重复说明。图9是根据本发明构思另一实施方式的图像传感器封装I的截面图。图10是图9中不出的部分Q的详图。参考图9，第一粘接膜210将透明构件200粘接并连接到第三沟槽130。第四粘接膜240将主体100的第二表面104粘接并连接到安装板500。与图7中不同，在图9中，透明构件200和图像传感器芯片400没有彼此连接，而是彼此面对。透明构件200和图像传感器芯片400之间的第一空间SI不是密封空间。由第二沟槽120、第四粘接膜240、图像传感器芯片400和透明构件200围绕的第二空间S2连接到第一空间SI。图像传感器封装I的通过第一空间SI和第二空间S2形成的内部与图像传感器封装I的外部之间被密封。第四粘接膜240可以是例如环氧树脂。在根据本发明构思的示例性实施方式的图像传感器封装I中，透明构件200、主体100、安装板500和图像传感器芯片400可以通过粘接膜顺序地彼此连接，以形成一个固定的主体。因为图像传感器封装I的内部与外部之间被密封，所以可以形成排气孔150(见图2)以将图像传感器封装I内部的空气释放到外部。参考图10，将图像传感器芯片400电连接到安装板500的布线410连接到连接垫400p。在图中，部分连接垫400p设置在透明构件200下面以交叠透明构件200。然而，本发明构思不限于此。也就是说，布线410可以不交叠第一空间SI (见图9)。在根据本发明构思的示例性实施方式的图像传感器封装I中，如果连接垫400p位于交叠第一空间SI(见图9)的一部分图像传感器芯片400上，则布线410可以交叠透明构件200。也就是说，部分布线410可以位于第一空间SI (见图9)内部。第一空间SI的高度t2可以考虑布线410的最高部分的高度来确定。当布线410的最高部分位于第一空间SI内部时,第一空间SI的高度t2应该足够大以防止透明构件200和布线410彼此接触。现在将参考图11描述根据本发明构思另一实施方式的图像传感器封装。根据当前实施方式的图像传感器封装基本上与以上参考图9描述的图像传感器封装I相同，除了半导体装置10的附接部分倾斜之外，因而将省略或简要描述其重复说明。图11是根据本发明构思另一实施方式的图像传感器封装I的截面图。参考图11，第一沟槽110的底表面IlOb与孔140相接处的拐角倾斜。第二沟槽120的每个侧壁120s与主体100的第二表面104相接处的拐角倾斜。第三沟槽130的底表面130b与孔140相接处的拐角倾斜。第一斜面IlOc位于第一沟槽110的底表面IlOb与孔140的每个侧壁140s之间。第二斜面120c位于第二沟槽120的每个侧壁120s与主体100的第二表面104之间。第三斜面130c位于第三沟槽110的底表面130b与孔140的每个侧壁140s之间。第一粘接膜210接触第三沟槽130的侧壁130s、第三沟槽130的底表面130b、第三斜面130c和透明构件200。第二粘接膜220接触第一沟槽110的底表面110b、第一沟槽110的侧壁110s、第一斜面IlOc和滤光器300。第四粘接膜240接触主体100的第二表面104、安装板500和第二斜面120c。因为上述结构仅是用于描述根据本发明构思一实施方式的图像传感器封装I的一示例，所以可以形成第一至第三斜面IlOc至130c中的一个或更多个。第一至第三斜面IlOc至130c分别增加第二粘接膜220、第四粘接膜240和第一粘接膜210的粘接面积，由此增加图像传感器封装I的附接部分的附接。现在将参考图7和图12至图14描述根据本发明构思一实施方式的图像传感器封装的制造方法。图12至图14是示出图7的图像传感器封装I的制造工艺的视图。参考图12和图13，具有图像传感器装置的晶片通过抛光工艺被制薄。然后，薄的晶片被切成图像传感器芯片的尺寸。检查图像传感器芯片400以确定其是否合格。当确定图像传感器芯片400是合格芯片时，透明构件200使用第三粘接膜230粘接到图像传感器芯片400上。然后，粘接透明构件200的图像传感器芯片400从该晶片分离。图12示出分离后的图像传感器芯片400，图13是沿图12的线A-A截取的截面图。透明构件200位于图像传感器芯片400的中心，第三粘接膜230位于透明构件200下面。第三粘接膜230形成为沿透明构件200的边缘的带形状。第三粘接膜230的内部可以是图像传感器芯片400的光接收部分。可以密封通过透明构件200、图像传感器芯片400和第三粘接膜230形成的第一空间SI。参考图14，耦接到透明构件200的图像传感器芯片400位于安装板500上。图像传感器芯片400可以使用粘接膜(未示出)粘接到安装板500。这里，可以执行固化工艺，使得图像传感器芯片400可以稳定地粘接到安装板500。接着，安装板500和图像传感器芯片400使用布线410彼此电连接。参考图7，图1的半导体装置10中包括的第三沟槽130和透明构件200使用第一粘接膜210彼此粘接。这里，可以执行固化工艺，使得半导体装置10可以稳定地粘接到透明构件200。滤光器300使用第二粘接膜220连接到半导体装置10，由此完成图像传感器封装。也可以在半导体装置10和透明构件200彼此粘接之前，使用第二粘接膜220使半导体装置10和滤光器300彼此粘接。现在将参考图9、图15和图16描述根据本发明构思另一实施方式的图像传感器封装的制造方法。图15和图16是示出图9的图像传感器封装I的制造工艺的视图。参考图15，图1的半导体装置10中包括的第三沟槽130和透明构件200使用第一粘接膜210彼此连接。滤光器还可以连接到包括透明构件200的半导体装置10。然而，本发明构思不限于此。在根据本发明构思的图像传感器封装的制造方法中，在滤光器连接到半导体装置10之前，半导体装置10附接到安装板500。参考图16，图像传感器芯片400位于安装板500上。图像传感器芯片400可以使用粘接膜(未示出)粘接到安装板500。这里，可以执行固化工艺，使得图像传感器芯片400可以稳定地粘接到安装板500。接着，安装板500和图像传感器芯片400使用布线410彼此电连接。第四粘接膜240形成在安装板500上的与主体100的第二表面104 (见图15)相应的位置。然而，第四粘接膜240也可以形成在主体100的第二表面104上，而不是安装板500上。在安装板500和图像传感器芯片400使用布线410彼此连接之后，图15中制造的半导体装置10粘接到安装板500。然后，滤光器300使用第二粘接膜220连接到半导体装置10，由此完成图像传感器封装。虽然已经显示并描述了本发明总发明构思的一些实施方式，但是本领域的技术人员将理解，可以在这些实施方式中进行变化而不脱离本发明总发明构思的原理和精神，其范围由权利要求书及其等同物限定。
权利要求
1.一种半导体装置，包括: 主体，具有彼此相反的第一表面和第二表面； 第一沟槽，形成在所述主体的所述第一表面中； 第二沟槽，形成在所述主体的所述第二表面中； 第三沟槽，形成在所述第二沟槽的底表面中；以及 孔，将所述第一沟槽连接到所述第三沟槽。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括: 透明构件，位于所述第三沟槽中并覆盖所述孔。
3.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括: 滤光器，位于所述第一沟槽中并覆盖所述孔。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一沟槽的底表面与所述孔相接处的拐角或所述第三沟槽的底表面与所述孔相接处的拐角倾斜。
5.一种图像传感器封装，包括: 半导体装置，包括具有彼此相反的第一表面和第二表面的主体、形成在所述主体的所述第一表面中的第一沟槽、形成在所述主体的所述第二表面中的第二沟槽、形成在所述第二沟槽的底表面中的第三沟槽以及将所述第一沟槽连接到所述第三沟槽的孔； 透明构件，位于所述第三沟槽中并覆盖所述孔； 安装板，位于所述主体的所述第二表面下面；以及 图像传感器芯片，位于所述安装板与所述透明构件之间并由所述第二沟槽围绕。
6.根据权利要求5所述的图像传感器封装，还包括: 滤光器，位于所述第一沟槽中并覆盖所述孔。
7.根据权利要求5所述的图像传感器封装，其中所述第一沟槽的底表面与所述孔相接处的拐角或所述第三沟槽的底表面与所述孔相接处的拐角倾斜。
8.根据权利要求5所述的图像传感器封装，还包括: 突起和凹陷，形成在所述第三沟槽的所述底表面中。
9.根据权利要求5所述的图像传感器封装，还包括: 第一粘接膜和第二粘接膜，该第一粘接膜将所述透明构件连接到所述第三沟槽，该第二粘接膜将所述透明构件连接到所述图像传感器芯片。
10.根据权利要求9所述的图像传感器封装，其中由所述透明构件、所述图像传感器芯片和所述第二粘接膜形成的空间被密封。
11.根据权利要求9所述的图像传感器封装，其中空气隙形成在所述主体的所述第二表面与所述安装板之间。
12.根据权利要求9所述的图像传感器封装，还包括: 间隔物，在所述透明构件与所述图像传感器芯片之间，其中所述间隔物通过所述第二粘接膜连接到所述图像传感器芯片和所述透明构件。
13.根据权利要求9所述的图像传感器封装，还包括: 布线，将所述图像传感器芯片电连接到所述安装板，其中所述布线位于所述第二粘接膜周围且连接到所述图像传感器芯片，由所述第二沟槽、所述透明构件、所述第二粘接膜和所述图像传感器芯片形成的空间围绕所述布线。
14.根据权利要求5所述的图像传感器封装，还包括: 第一粘接膜和第二粘接膜，该第一粘接膜将所述透明构件连接到所述第三沟槽，该第二粘接膜将所述主体的所述第二表面连接到所述安装板。
15.根据权利要求14所述的图像传感器封装，还包括: 布线，将所述图像传感器芯片电连接到所述安装板，其中所述布线交叠所述透明构件。
16.一种半导体装置，包括: 第一侧，包括形成在其中的第一沟槽； 第二侧，包括形成在其中的第二沟槽和形成在所述第二沟槽内的第三沟槽，使得所述第二侧包括从所述第二沟槽到所述第三沟槽的台阶部分；以及 孔，连接所述第一沟槽和所述第三沟槽。
17.根据权利要求16所述的半导体装置，还包括: 滤光器，具有附接在所述第一沟槽内的第一表面；以及 透明构件，具有附接在所述第三沟槽内的第一表面，使得所述孔被包围在所述滤光器的所述第一表面与所述透明构件之间。
18.根据权利要求17所述的半导体装置，还包括: 图像传感器芯片，连接到所述透明构件的与所述第一表面相反的第二表面；以及 安装板，电和物理地连接到所述图像传感器芯片。
19.根据权利要求18所述的半导体装置，其中所述透明构件、所述图像传感器芯片和所述安装板顺序地彼此连接，并通过粘接膜连接到所述半导体装置的主体以形成一个固定的主体。
20.根据权利要求16所述的半导体装置，其中所述第一沟槽的底表面与所述孔相接处的拐角或所述第三沟槽的底表面与所述孔相接处的拐角倾斜。
全文摘要
本发明提供一种半导体装置和一种图像传感器封装。该图像传感器封装包括半导体装置，包括具有彼此相反的第一表面和第二表面的主体、形成在主体的第一表面中的第一沟槽、形成在主体的第二表面中的第二沟槽、形成在第二沟槽的底表面中的第三沟槽以及将第一沟槽连接到第三沟槽的孔；透明构件，位于第三沟槽中并覆盖所述孔；安装板，位于主体的第二表面下面；以及图像传感器芯片，位于安装板和透明构件之间并由第二沟槽围绕。
文档编号H01L27/146GK103208500SQ20131000701
公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月8日 优先权日2012年1月12日
发明者全炫水 申请人:三星电子株式会社