半导体装置的制作方法

1.本公开涉及半导体装置。


背景技术：

2.由于半导体加工技术可以应用于玻璃基板，并且玻璃基板具有高表面平坦性，因此玻璃基板有望作为用于半导体装置(诸如光学组件和射频组件)的基板。为了将玻璃基板作为半导体基板实际使用，需要维持玻璃基板的平坦性，并且抑制玻璃基板的端部的裂纹。因此，玻璃基板的保护是很重要的。
3.引用列表
4.专利文献
5.专利文献1：日本专利第6331127号。
6.专利文献2：日本专利第5789889号。


技术实现要素：

7.本发明要解决的问题
8.存在用于在切割和处理玻璃基板时用树脂材料覆盖玻璃基板的侧壁的技术(专利文献1)。然而，树脂材料不具有足够高的刚性来保护玻璃基板，这使得难以在保持玻璃基板的平坦性的同时执行高精度的处理。此外，由于仅通过树脂材料与玻璃基板之间的粘附来保持玻璃基板，因此存在玻璃基板由于外力而翘曲或者树脂材料和玻璃基板彼此分离的可能性。
9.在这种情况下，例如，在互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器实现在玻璃基板上的情况下，cmos图像传感器和光学透镜的光轴可能由于玻璃基板的翘曲而不对准。此外，玻璃基板的端部可能破裂，这可能降低半导体装置的可靠性。
10.因此，本公开提供了一种半导体装置，该半导体装置使得能够保持玻璃基板的平坦性并且使得能够充分地保护玻璃基板的端部。
11.问题的解决方案
12.根据本公开的一方面的半导体装置包括：玻璃基板，包括第一表面、设置在第一表面的相对侧的第二表面以及设置在第一表面与第二表面之间的第一侧表面；布线，设置在第一表面和第二表面上；金属膜，覆盖第一侧表面；以及框架，设置在比金属膜更靠外侧，并且在第一侧表面处接合至金属膜。
13.金属膜可以包括与用于布线的材料相同的材料。
14.金属膜可以从玻璃基板到框架设置在设置有第一表面的一侧和设置有第二表面的一侧以覆盖玻璃基板和框架两者。
15.框架可以包括设置在设置有第一表面的一侧的第三表面、设置在设置有第二表面的一侧的第四表面、以及设置在第三表面与第四表面之间并且与第一侧表面相对的第二侧表面，并且金属膜可以在玻璃基板与框架之间的边界部分处从第一表面至第三表面设置，
并且从第二表面至第四表面设置。
16.第一表面与第三表面之间的高度差以及第二表面与第四表面之间的高度差可以分别小于金属膜的厚度。
17.框架可以具有从第三表面穿透至第四表面的孔。
18.孔的内壁可以由金属材料覆盖，并且金属材料可以电连接至布线或金属膜。
19.螺钉可以设置在孔中，并且螺钉可以将框架和壳体彼此附接。
20.金属膜可以用作用于无线通信的天线。布线可以用作用于无线通信的天线，并且金属膜可以用作接地。
21.金属膜可以设置在框架的外侧表面上并且可以用作用于无线通信的天线。
22.设置在框架的外侧表面上的金属膜可以用作具有一个或多个缝隙的槽天线。
23.半导体芯片可以安装在玻璃基板的第一表面上。
24.玻璃基板可以包括从第一表面穿透至第二表面的开口部分，并且在开口部分中可以设置有金属板和设置在金属板上的半导体芯片。
25.金属板可以是散热板，并且半导体芯片可以是图像传感器芯片。
26.框架可以包括设置在设置有第一表面的一侧的第三表面和设置在设置有第二表面的一侧的第四表面，并且框架可以包括从第三表面穿透至第四表面的孔，设置在孔中的螺钉可以将框架和壳体彼此附接，并且壳体可以设置有光学透镜，并且光学透镜可以将光聚光到图像传感器芯片上。
附图说明
27.图1是示出根据第一实施例的半导体装置的配置示例的示意性平面图。
28.图2是示出根据第一实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。
29.图3是示出根据第二实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。
30.图4是示出根据第三实施例的半导体装置的配置示例的示意性平面图。
31.图5是示出根据第三实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。
32.图6是示出根据第四实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。
33.图7是示出根据第五实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。
34.图8是示出根据第六实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。
35.图9是示出根据第七实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。
36.图10是示出用作天线的布线的平面布局的示图。
37.图11a是示出用作天线的布线的平面布局的示图。
38.图11b是沿着图11中的线b-b截取的上部的截面图。
39.图12a是示出用作天线的布线的平面布局的示图。
40.图12b是沿着图12a中的线b-b截取的上部的截面图。
41.图13是示出根据第八实施例的半导体装置的配置示例的示意性平面图。
42.图14是示出根据第九实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。
43.图15a是示出金属膜的缝隙的示例的侧视图。
44.图15b是示出金属膜的缝隙的示例的侧视图。
45.图16是示出根据第十实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。
46.图17a是示出根据第十一实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。
47.图17b是从框架的外侧表面观察的根据第十一实施例的半导体装置的侧视图。
48.图18是示出根据第三实施例的半导体装置的制造方法的示例的截面图。
49.图19是示出继图18之后的制造方法的示例的截面图。
50.图20是示出继图19之后的制造方法的示例的截面图。
51.图21是示出继图20之后的制造方法的示例的截面图。
52.图22是示出继图21之后的制造方法的示例的截面图。
53.图23是示出根据第四实施例的半导体装置的修改示例的示意性截面图。
54.图24是示出根据第四实施例的半导体装置的修改示例的示意性截面图。
55.图25是示出根据第四实施例的半导体装置的修改示例的示意性截面图。
56.图26是示出根据第四实施例的半导体装置的修改示例的示意性截面图。
57.图27是示出根据第四实施例的半导体装置的修改示例的示意性截面图。
58.图28是示出根据第四实施例的半导体装置的修改示例的示意性截面图。
59.图29是示出根据第四实施例的半导体装置的修改示例的示意性截面图。
60.图30是示出根据第四实施例的半导体装置的修改示例的示意性截面图。
61.图31是示出根据本技术的任何实施例用作cmos图像传感器的示例的示图。
具体实施方式
62.在下文中，将参考附图详细描述已应用本技术的具体实施例。附图是示意性或概念性的，并且相应组件的比率等不必与实际相同。在说明书和附图中，与参考先前描述的附图描述的组件相似的组件用相同的参考标号标记，并且根据需要省略其详细描述。
63.(第一实施例)
64.图1是示出根据第一实施例的半导体装置(在下文中，也称为封装或模块)的配置示例的示意性平面图。图2是示出根据第一实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。注意，图1示出了玻璃基板10、框架20、金属膜30和半导体芯片40的位置关系，并且未详细示出诸如贯通电极的组件。
65.如图1所示，半导体芯片40安装在玻璃基板10的中央部。金属膜30和框架20设置在玻璃基板10的周围，以便连续地覆盖玻璃基板10的整个侧表面。半导体芯片40没有特别限制，但可以例如是cmos图像传感器芯片。注意，金属膜30和框架20可以被设置以覆盖玻璃基板10的侧表面的一部分。
66.如图2所示，玻璃基板10包括第一表面10a、设置在第一表面的相对侧的第二表面10b以及设置在第一表面10a与第二表面10b之间的侧表面(第一侧表面)10c。在第一表面10a上设置有层压布线部分81。层压布线部分81包括设置在第一表面10a上的多层布线83。布线83被层间绝缘膜85覆盖。层压布线部分82包括设置在第二表面10b上的多层布线84。布线84被层间绝缘膜86覆盖。对于布线83和84，例如，使用诸如铜的低电阻金属材料。
67.布线83的一部分电连接至第一表面10a上的电极焊盘71。布线84的一部分电连接至第二表面10b上的电极焊盘72。电极焊盘71和72连接至电子组件110等，或连接至其他未图示的基板和组件。
68.另外，布线83的另一部分电连接至接合焊盘51，并且经由接合焊盘51和接合布线
50电连接至半导体芯片40。
69.在玻璃基板10的侧表面10c上，设置金属膜30。如图1所示，金属膜30设置在玻璃基板10的整个外边缘上。如图2所示，金属膜30还被设置以覆盖从第一表面10a到第二表面10b的整个侧表面10c。例如，对于金属膜30，使用诸如铜的低电阻金属材料。金属膜30可以例如包括与用于布线83和84的金属材料相同的金属材料。注意，金属膜30不必设置在玻璃基板10的外边缘的一部分处，并且不必覆盖侧表面10c的一部分。
70.此外，金属膜30从玻璃基板10到框架20设置在第一表面10a和第二表面10b中的每一个上，以覆盖玻璃基板10和框架20两者。例如，第一表面10a上的金属膜30是金属膜(金属膜部分)30a，并且第二表面10b上的金属膜30是金属膜(金属膜部分)30b。在这种情况下，金属膜30a在玻璃基板10与框架20之间的边界部分处从玻璃基板10的第一表面10a至框架20的第三表面20a设置。第三表面20a是位于设置有第一表面10a的一侧的框架20的表面。金属膜30b在玻璃基板10与框架20之间的边界部分处从玻璃基板10的第二表面10b至框架20的第四表面20b设置。第四表面20b是位于设置有第二表面10b的一侧的框架20的表面。
71.为了使金属膜30a覆盖从玻璃基板10的第一表面10a到框架20的第三表面20a的边界部分，第一表面10a与第三表面20a之间的高度差优选地小于金属膜30a的厚度。更优选地，第一表面10a和第三表面20a基本上位于同一平面上。由此，可以从玻璃基板10的第一表面10a到框架20的第三表面20a连续地设置金属膜30a。
72.为了使金属膜30b覆盖从玻璃基板10的第二表面10b到框架20的第四表面20b的边界部分，第二表面10b与第四表面20b之间的高度差优选地小于金属膜30b的厚度。更优选地，第二表面10b和第四表面20b基本上位于同一平面上。由此，可以从玻璃基板10的第二表面10b到框架20的第四表面20b连续地设置金属膜30b。
73.以这种方式，金属膜30设置在玻璃基板10的侧表面10c与框架20之间，并且覆盖玻璃基板10与框架20之间的边界部分。因此，金属膜30保护玻璃基板10的端部和侧表面10c。与树脂材料不同，金属膜30可以具有足够的刚性来保护玻璃基板10。因此，金属膜30可以充分地保护玻璃基板10的端部。可替代地，金属膜30可以用作布线83和84的一部分。
74.框架20设置在比金属膜30更靠外侧，并且经由绝缘膜90在玻璃基板10的侧表面10c处接合至金属膜30。框架20包括第三表面20a、第四表面20b、以及设置在第三表面20a与第四表面20b之间的侧表面(第二侧表面)20c。侧表面20c是框架20的内侧表面，并且是与侧表面10c相对的表面。框架20在其侧表面20c处接合至金属膜30。如图1所示，框架20被设置以包围玻璃基板10的整个外边缘，并且与金属膜30一起保护玻璃基板10的侧表面10c。金属膜30也设置在框架20的第三表面20a和第四表面20b上。对于框架20，例如，使用诸如玻璃环氧树脂的绝缘树脂材料。对于绝缘膜90，例如使用诸如环氧树脂的绝缘树脂材料。
75.玻璃基板10设置有贯通电极(贯通玻璃通孔(tgv))60。贯通电极60包括覆盖贯穿玻璃基板10的通孔的内壁的金属膜61和填充金属膜61的内部的绝缘膜62。对于金属膜61，例如使用诸如铜的低电阻金属材料。金属膜61可以包括与用于布线83和84的材料相同的材料。对于绝缘膜62，例如使用诸如环氧树脂的绝缘材料。金属膜61被设置为使布线83的一部分与布线84的一部分经由通孔电连接。
76.半导体芯片40和电子组件110安装在玻璃基板10上。半导体芯片40的焊盘41经由接合布线50连接至接合焊盘51。电子组件110连接至电极焊盘71。半导体芯片40通过粘合剂
100接合在层间绝缘膜85上。
77.根据本实施例，金属膜30设置在玻璃基板10的侧表面10c与框架20之间，并且覆盖玻璃基板10与框架20之间的边界部分。因此，金属膜30可以保护玻璃基板10的端部和侧表面10c。此外，框架20沿着玻璃基板10的外缘接合至金属膜30。因此，玻璃侧表面可以由具有较高刚性的构件保护。
78.在本实施例中，如图2所示，金属膜30b可以包括多个布线层。例如，在玻璃基板10的第二表面10b以及框架20的第四表面20b上残留有多个布线层，以用作与层压布线部分82相同的布线层。因此，可以将金属膜30b形成为与层压布线部分82相同的布线层。类似地，金属膜30a可以包括与层压布线部分81相同的多个布线层。以这种方式，因为金属膜30a和30b中的每一个包括多个布线层，所以金属膜30a和30b可以更可靠地保护玻璃基板10的端部。
79.另外，因为金属膜30a和30b由与层压布线部分81和82相同的层形成，因此无需进行额外的制造工序，并且可以容易地制造半导体装置。
80.(第二实施例)
81.图3是示出根据第二实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。在第二实施例中，半导体芯片40倒装地连接到半导体装置的基板。半导体芯片40包括金属凸块43，并且经由金属凸块43连接到层压布线部分81。即，在第二实施例中，半导体芯片40倒装连接在玻璃基板10的上侧。第二实施例的其他组件可以类似于第一实施例的对应组件。因此，第二实施例可以发挥与第一实施例同样的效果。
82.(第三实施例)
83.图4是示出根据第三实施例的半导体装置的配置示例的示意性平面图。图5是示出根据第三实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。图5示出了沿着图4中的线5-5截取的截面。
84.在第三实施例中，玻璃基板10在其中心包括从第一表面10a穿透至第二表面10b的开口部分11。开口部分11被形成为具有足够大小以容纳半导体芯片40和金属板120。因此，如图4所示，当从玻璃基板10的第一表面10a的上侧观察时，开口部分11形成为与半导体芯片40或金属板120大致相似的形状，并且比半导体芯片40或金属板120的尺寸稍大。在图4中，半导体芯片40和金属板120两者都是四边形，并且因此开口部分11也形成为四边形形状。
85.如图5所示，半导体芯片40装配在开口部分11的上部。金属板120装配在开口部分11的下部。以这种方式，在开口部分11中设置金属板120以及设置在金属板120上的半导体芯片40。金属板120与半导体芯片40的后表面接触，吸收在半导体芯片40中生成的热量，并且从玻璃基板10的设置有第二表面10b的一侧散热。即，金属板120用作半导体芯片40的散热板。对于金属板120，例如，使用诸如铜的具有高热导率的材料。半导体芯片40通过粘合剂100接合在金属板120上。
86.在开口部分11的内壁上设置有金属膜65。绝缘膜66设置在金属膜65与半导体芯片40之间以及金属膜65与金属板120之间。绝缘膜66将半导体芯片40和金属板120接合到金属膜65。对于金属膜65，例如，使用诸如铜的具有高热导率的材料。金属膜65例如是镀铜的。金属膜65覆盖开口部分11的侧表面的至少一部分，并且具有从侧表面传递半导体芯片40的热量并散热的功能。
87.如图4和图5所示，当从第一表面10a的上方观察时，金属板120的外形尺寸大于半导体芯片40的外形尺寸，并且半导体芯片40的整个底面与金属板120接触。因此，金属板120可以有效地释放半导体芯片40的热量。
88.此外，例如，在半导体芯片40是数字信号处理器(dsp)等的情况下，金属板120可以保护半导体芯片40免受周围噪声。这有助于半导体芯片40的封装的设计。
89.此外，框架20的杨氏模量或热膨胀系数可以不同于玻璃基板10的杨氏模量或热膨胀系数。由此，在装配金属板120的情况下，可以调节整个封装的应力。
90.保护树脂42覆盖接合布线50和接合焊盘41和51以保护接合布线50和接合焊盘41和51。对于保护树脂42，例如，使用诸如环氧树脂的绝缘树脂材料。
91.盖玻璃130设置在半导体芯片40上方。盖玻璃130将来自玻璃基板10的第一表面10a上方的光透射至半导体芯片(例如，cmos图像传感器芯片)40。此外，设置盖玻璃130以保护半导体芯片40的传感器表面。盖玻璃130在半导体芯片40上方的部分被肋140支撑。
92.在第三实施例中，如图4所示，三个孔150至152设置在框架20的两个拐角和一侧的中间部分处。如图5所示，孔150至152从框架20的第三表面20a穿透至第四表面20b。注意，在图5中，仅示出了孔150。孔150至152穿透框架20和层间绝缘膜85和86，并且被设置为通过螺钉将框架20附接到另一构件。
93.孔150至152设置在框架20中，并且不设置在玻璃基板10中。另外，在框体20与玻璃基板10之间设置有金属膜30和绝缘膜90。因此，当框架20通过螺钉附接至另一构件(例如，图6所示的壳体200)时施加至框架20的应力不太可能传递至玻璃基板10。因此，可以维持玻璃基板10的平坦性。
94.注意，在第三实施例中，在开口部分11中设置有用作散热板的金属板120。然而，代替金属板120，可以设置具有散热功能的有源组件(未示出)。有源组件可以例如是微流体装置等。在有源组件中，可以主动地设置散热温度，并且可以倾斜内部温度分布。由此，可以调节玻璃基板10中的应力，并且提高玻璃基板10的平坦性。
95.(第四实施例)
96.图6是示出根据第四实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。第四实施例例如是根据第三实施例的半导体装置用作cmos传感器模块的实施例。在第四实施例中，壳体200通过螺钉220附接到根据第三实施例的封装。壳体200包括光学透镜210。例如，对于壳体200，使用绝缘树脂材料。壳体200形成为与框架20和玻璃基板10的外形大致相同的形状，并且例如形成为四边形形状。螺钉220分别插入图4中的孔150至152中，并且框架20通过螺钉220附接并固定至壳体200。由此，确定半导体芯片40与光学透镜210之间的相对位置关系。光学透镜210被设置为与半导体芯片40的光接收面相对应，并且将入射光聚光到半导体芯片40上。半导体芯片40生成与入射光相对应的电信号(执行光电转换)，并且将该电信号发送至另一组件。
97.螺钉220可以通过金属板250和散热层260插入孔150至152中，并且将金属板250和壳体200彼此附接，以便将框架20夹在金属板250与壳体200之间。对于金属板250，例如，使用诸如铜和石墨的具有高热导率的材料。对于散热层260，例如，使用润滑脂、环氧粘合剂等。
98.金属膜30可以用作天线。例如，如图6所示，天线240可以设置在主板230上，并且可
以在金属膜30与天线240之间无线发送/接收信号。在这种情况下，在金属膜30的执行无线通信的部分中不设置金属板250。另外，金属膜30经由布线83、84电连接至半导体芯片40，并且可以从半导体芯片40接收电信号。
99.(第五实施例)
100.图7是示出根据第五实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。在第五实施例中，根据第三实施例的封装的孔150至152中的每一个在其内壁上具有金属材料，并且用作贯通电极。在玻璃基板10的设置有第二表面10b的一侧，设置布线基板300。布线基板300包括多个布线层310和设置在布线层310之间的层间绝缘膜320。布线基板300被设置为与玻璃基板10的整个第二表面10b以及框架20的整个第四表面20b相对。即，布线基板300接合在封装的整个后表面。
101.孔150至152被设置为穿透框架20和布线基板300两者。另外，孔150至152的内壁被用作金属材料的金属膜155覆盖，并且金属膜155电连接至金属膜30的一部分和布线层310的一部分。对于金属膜155，孔150至152中的每一个可以用作贯通电极，并且金属膜30可以用作布线或天线。例如，对于金属膜155，使用诸如铜的低电阻金属材料。在孔150至152中的每一个的金属膜155内，可以设置绝缘膜(未示出)，或者可以插入螺钉220。
102.(第六实施例)
103.图8是示出根据第六实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。在第六实施例中，在玻璃基板10的开口部分11中内置有多个半导体芯片40、45和金属板120。开口部分11的内壁沿与第一表面10a或第二表面10b大致垂直的方向延伸。金属膜65和绝缘膜66设置在开口部分11的内壁上。
104.在开口部分11中，半导体芯片40通过粘合剂100a接合到金属板120的一个表面120a。半导体芯片45通过粘合剂100b接合到金属板120的另一表面120b。例如，半导体芯片40可以是cmos图像传感器芯片，并且例如，半导体芯片45可以是处理来自半导体芯片40的信号的cmos电路。以这种方式，根据本实施例的封装可以用作多芯片模块。
105.由于玻璃具有高加工精度，所以可以减小绝缘膜66的厚度，以将玻璃基板10的开口部分11的半导体芯片40、45靠近金属膜65。由此，提高从半导体芯片40、45的侧表面到金属膜65的传热效果，并且可以有效地散热。此外，根据本实施例的封装可以用作多芯片模块，并且可以是薄且紧凑的。
106.(第七实施例)
107.图9是示出根据第七实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。注意，在图9和随后的附图中，仅适当地示出半导体装置的端部。在以下附图中，仅适当地示出端部。在第七实施例中，布线83用作天线，并且金属膜30用作接地。布线83通过层间绝缘膜85与金属膜30绝缘。金属膜30布置在用作天线的布线83的正下方并接地。因此，可以提高布线83的天线增益。第七实施例的其他组件可以与第一实施例至第六实施例中的任一个的组件相同。注意，金属膜30a设置在玻璃基板10的第一表面10a上，但不设置在框架20的第三表面20a上。
108.图10、图11a和图12a是示出用作天线的布线83的平面布局的示图。图11b是沿着图11a中的线b-b截取的上部的截面图。图12b是沿着图12a中的线b-b截取的上部的截面图。
109.如图10所示，布线83可以是包括两个线性导体的偶极天线。构成偶极天线的辐射
元件的布线83a设置在框架20的第三表面20a上。金属膜30接地并且用作反射元件。
110.可替代地，如图11a和图11b所示，布线83可以是八木宇田(yagi-uda)天线。用作辐射元件的布线83a设置在框架20的第三表面20a上。金属膜30接地并且用作反射元件。
111.如图12a和图12b所示，金属膜30可以用作八木宇田天线。
112.(第八实施例)
113.图13是示出根据第八实施例的半导体装置的配置示例的示意性平面图。在第八实施例中，金属膜30和辐射元件160构成天线。辐射元件160是设置在框架20的第三表面20a上的导体，并且从未示出的布线83供电。覆盖有金属膜30的玻璃基板10的侧表面10c具有以辐射元件160为中心的弯曲表面。覆盖侧表面10c的金属膜30用作反射元件。通过侧表面10c的弯曲表面，可以调节天线的方向性和增益。注意，在图13中，省略了金属膜30与框架20之间的绝缘膜90的图示。
114.(第九实施例)
115.图14是示出根据第九实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。在第九实施例中，在框架20的外侧表面20d也设置有金属膜30。将外侧表面20d上的金属膜30称为金属膜30c。外侧表面20d上的金属膜30c设置有缝隙slt，并且金属膜30c用作槽天线。
116.图15a和图15b是示出金属膜30c的缝隙slt的示例的侧视图。金属膜30c的缝隙slt可以是一个细长缝隙，如图15a所示。可替代地，如图15b所示，金属膜30c的缝隙slt可以是基本上平行布置的多个细长缝隙。
117.这样的缝隙slt可以通过在整个外侧表面20d上镀金属膜30c并且然后使用激光照射或蚀刻技术对缝隙slt的部分处的金属膜30c进行图案化来形成。可替代地，可以使用模制互连装置(mid)等通过激光来激活外侧表面20d的除了缝隙slt之外的表面区域，以在表面区域中形成金属膜30c。
118.以这种方式，用作天线的金属膜30c可以设置在框架20的外侧表面20d上。这有助于与半导体装置附近的电子装置(未示出)的无线通信。
119.(第十实施例)
120.图16是示出根据第十实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。在第十实施例中，在框架20的外侧表面20d及框架20内设置有金属膜170、171。金属膜170和171电连接到布线83和84或金属膜30，并且用作天线。可替代地，金属膜170和171可以用作图11a或图12a所示的八木宇田天线的波导元件83c或30c。此外，金属膜170可以设置有缝隙slt并且用作槽天线。
121.(第十一实施例)
122.图17a是示出根据第十一实施例的半导体装置的配置示例的示意性截面图。在第十一实施例中，金属膜180内置在框架20中并且从框架20的外侧表面20d暴露。金属膜180可以在与外侧表面20d相同的平面上。金属膜180连接到金属膜30。金属膜180可以包括与用于金属膜30相同的材料。
123.图17b是从框架20的外侧表面20d观察的根据第十一实施例的半导体装置的侧视图。如图17b所示，金属膜180构成偶极天线的辐射元件。金属膜180的平面布局可以与图10a所示的布线83a的平面布局相同。
124.上述天线可以包括馈电天线或寄生天线。此外，上述天线可以用于第一实施例至
第六实施例中的任一个中。由此，在上述第一实施例至第六实施例中，也可以获得上述天线的效果。
125.(第三实施例的制造方法)
126.接下来，将描述根据第三实施例的半导体装置的制造方法。
127.图18至图22是示出根据第三实施例的半导体装置的制造方法的示例的截面图。首先，如图18所示，框架20、玻璃基板10和金属板120安装在支撑基板400上。根据需要，玻璃基板10设置有开口部分11，并且通过电镀处理等设置有金属膜30、61和65。随后，在金属板120的设置半导体芯片40的位置处临时布置虚设构件410。
128.随后，如图19所示，绝缘膜62、66和90设置在玻璃基板10的金属膜61的内侧上、在玻璃基板10与金属板120之间的间隙中、在玻璃基板10与框架20之间的间隙中等。绝缘膜62、66和90例如是环氧树脂等，并且将玻璃基板10、金属板120和框架20彼此结合。
129.随后，通过电镀处理等在玻璃基板10和框架20上形成金属膜30a和30b。随后，如图20所示，使用光刻技术和蚀刻技术对金属膜30、61和65进行图案化。可替代地，金属膜30a和30b的电镀处理可以是使用掩模等的部分电镀处理。注意，在对金属膜30、61和65进行图案化之前或之后，从玻璃基板10去除支撑基板400。
130.随后，如图21所示，层压布线部分81和82形成在玻璃基板10的第一表面10a和第二表面10b上。布线83和84也可以被设置为通过层间绝缘膜85和86绝缘的多层布线。
131.接着，如图22所示，形成孔150，去除虚设构件410，并且将半导体芯片40接合在金属板120上。由此，虚设构件410被半导体芯片40替代。盖玻璃130通过肋140预先附接至半导体芯片40。此后，接合布线50连接在半导体芯片40的接合焊盘41与层压布线部分81的接合焊盘51之间。此外，保护树脂42形成为覆盖接合布线50。因此，获得图5所示的结构。
132.此后，执行组装过程，并且可以因此形成如图6所示的cmos图像传感器模块。
133.(cmos图像传感器模块的修改示例)
134.图23至图30是示出根据第四实施例的半导体装置的修改示例的示意性截面图。图23至图30中的每一个可以是cmos图像传感器模块。由虚线框指示的半导体装置1可以是根据上述实施例中的任一个的半导体装置。
135.(第一修改示例)
136.在图23所示的模块中，主板231在与金属板120和半导体芯片40相对应的区域中具有开口部分270。金属板121设置在主板231的后表面上和开口部分270内部。金属板121在其粘合层122处通过开口部分270接合至半导体装置1。对于金属板121，以及对于金属板120，例如，使用诸如铜的具有高热导率的材料。对于粘合层122，例如，使用散热油脂、环氧树脂等。
137.主板231通过连接盘栅格阵列123连接到半导体装置1的电极焊盘72。尽管未示出，但是主板231可以使用半导体装置1的天线执行无线通信。
138.螺钉220穿透金属板121、主板231和半导体装置1的框架20并到达壳体200。因此，金属板121、主板231、半导体装置1以及壳体200被相对固定为集成cmos图像传感器模块。
139.这种cmos图像传感器模块可以例如结合在相机中。在这种情况下，金属板121物理连接至相机的壳体(未示出)，并且可以提高散热性能。
140.(第二修改示例)
141.在图24所示的模块中，螺钉220穿透金属板121和主板231，并到达壳体200，而不穿透半导体装置1。因此，相对固定金属板121、主板231和壳体200。半导体装置1不通过螺钉220固定，而是通过粘合层122或连接盘栅格阵列123固定到金属板121和主板231。因此，金属板121、主板231、半导体装置1以及壳体200被相对固定为集成cmos图像传感器模块。第二修改示例的其他组件可以类似于第一修改示例的对应组件。因此，第二修改示例可以发挥与第一修改示例相似的效果。
142.(第三修改示例)
143.在图25所示的模块中，螺钉220穿透半导体装置1并到达壳体200，而不穿透金属板121和主板231。因此，半导体装置1和壳体200被相对固定。金属板121和主板231没有通过螺钉220固定，而是通过粘合层122或连接盘栅格阵列123固定到半导体装置1。因此，金属板121、主板231、半导体装置1以及壳体200被相对固定为集成cmos图像传感器模块。第三修改示例的其他组件可以与第一修改示例的对应组件相似。因此，第三修改示例可以发挥与第一修改示例相似的效果。
144.(第四修改示例)
145.在图26所示的模块中，金属板121在粘合层122处粘合至半导体装置1并且利用螺钉220直接附接。因此，相对固定金属板121、半导体装置1和壳体200。
146.此外，主板231设置在金属板121下方，并且包括引脚插座232。半导体装置1包括电连接至层压布线部分82的引脚栅格阵列124。通过将半导体装置1的引脚栅格阵列124插入主板231的引脚插座232中，半导体装置1电连接至主板231并且固定至主板231。
147.因此，金属板121、主板231、半导体装置1以及壳体200被相对固定为集成cmos图像传感器模块。第四修改示例的其他组件可以与第一修改示例的对应组件相似。因此，第四修改示例可以发挥与第一修改示例相似的效果。
148.(第五修改示例)
149.在图27所示的模块中，金属板121在粘合层122处粘合至半导体装置1并且利用螺钉220直接附接。因此，相对固定金属板121、半导体装置1和壳体200。
150.此外，主板231设置在金属板121下方，并且包括柔性连接器234。半导体装置1包括与层压布线部分82一体形成的柔性结构125。例如，对于柔性连接器234和柔性结构125，使用诸如铜的低电阻金属材料。因此，柔性连接器234和柔性结构体125可以用作主板231与半导体装置1之间的布线。
151.此外，半导体装置1通过柔性连接器234和柔性结构125柔性地连接至主板231。因此，金属板121、主板231、半导体装置1以及壳体200构成集成cmos图像传感器模块，但是半导体装置1可以相对于主板231移动到一定程度。第五修改示例的其他组件可以与第一修改示例的对应组件相似。因此，第五修改示例可以发挥与第一修改示例相似的效果。
152.(第六修改示例)
153.图28所示的半导体装置1包括设置在金属板121与布线84之间的金属层88。金属层88连接至布线84。金属层88固定在预定电位(例如，接地电位)。对于金属层88，例如，使用诸如镍和铜的具有高热导率的导电材料。金属层88可以改善金属板120与金属板121之间的导热性。金属层88经由布线84电连接至金属板120，并且可以将金属板120固定在预定电位(例如，接地电位)。另外，金属层88提高了层压布线部分82的机械强度并且具有保护半导体装
置1免受外部噪声的电磁屏蔽效果。
154.金属层88可以应用于第一修改示例至第五修改示例中的任一个。因此，第六修改示例可以发挥与第一修改示例至第五修改示例中的任一个相似的效果。
155.(第七修改示例)
156.图29是示出将多个半导体芯片40、44安装在同一金属板120的多芯片模块的配置示例的示意性截面图。在第六修改示例中，金属板120用作多个半导体芯片40、44的公共散热板。因此，多个半导体芯片40、44设置在同一开口部分11中。半导体芯片40、44没有特别限制，但是半导体芯片40例如是飞行时间发光和接收装置(即，光电二极管传感器)。半导体芯片44可以例如是垂直腔表面发射激光器(vcsel)。虚设构件410可以留在半导体芯片40与半导体芯片44之间。第六修改示例的其他组件可以与图5所示的第三实施例的对应组件相似。
157.(第八修改示例)
158.图30是示出将半导体芯片40和半导体芯片44分别安装在单独的金属板120、126的多芯片模块的配置示例的示意性截面图。在第七修改示例中，金属板120用作半导体芯片40的散热板，并且金属板126用作半导体芯片44的散热板。因此，多个半导体芯片40和44分别设置在单独的开口部分11和12中。第六修改示例的其他组件可以与图5所示的第三实施例的对应组件相似。
159.《15.应用本技术的图像捕获装置的使用示例》
160.图31是示出了根据本技术的任何实施例用作cmos图像传感器的示例的示图。
161.例如，在如下感测诸如可见光、红外光、紫外光和x射线的光的各种情况下，可以使用根据上述实施例中的任一个的图像捕获装置。即，如图31所示，例如，上述实施例中的任一个可以用于捕获被设置用于观看的图像的观看领域、交通领域、家用电器领域、医疗保健领域、安全领域、美容领域、运动领域、农业领域等中使用的装置。
162.具体地，例如，在观看领域中，上述实施例中的任一个可以用于捕获被设置用于观看的图像的装置，诸如数码相机、智能电话以及具有相机功能的移动电话。
163.例如，在交通领域中，为了诸如自动停止的安全驾驶、驾驶员状况的识别等，上述实施例中的任一个可以用于被设置用于交通的装置，诸如捕获汽车的前方、后方、周围、内部等的图像的车载传感器、监测行驶车辆和道路的监测相机；以及测量车辆之间的距离等的距离测量传感器。
164.例如，在家用电器领域中，上述实施例中的任一个可以用于设置在家用电器中的装置，诸如电视接收器、冰箱和空调，以便捕获用户的手势的图像并且根据手势操作家用电器。
165.例如，在医疗保健领域中，上述实施例中的任一个可以用于被设置用于医疗保健的装置，诸如内窥镜和通过接收红外光执行血管造影的装置。
166.例如，在安全领域中，上述实施例中的任一个可以用于被设置用于安全的装置，诸如用于犯罪预防的监控相机和用于人员认证的相机。
167.例如，在美容领域中，上述实施例中的任一个可以用于被设置用于美容的装置，诸如用于捕获皮肤的图像的皮肤测量仪器和用于捕获头皮的图像的显微镜。
168.例如，在运动领域中，上述实施例中的任一个可以用于被设置用于运动的装置，诸如用于运动应用的动作相机和可穿戴相机等。
169.例如，在农业领域中，上述实施例中的任一个可以用于被设置用于农业的装置，诸如用于监测田地和农作物状况的相机。
170.本技术可以应用于各种其他产品。
171.本技术的实施例不限于上述实施例，并且在不脱离本技术的范围的情况下可以进行各种变化。
172.此外，在本说明书中描述的效果仅是说明性的并且不应受到限制，并且可以存在其他效果。
173.此外，本技术可以采用以下配置。
174.(1)
175.一种半导体装置，包括：
176.玻璃基板，包括第一表面、设置在第一表面的相对侧的第二表面以及设置在第一表面与第二表面之间的第一侧表面；
177.布线，设置在第一表面和第二表面上；
178.金属膜，覆盖第一侧表面；以及
179.框架，设置在比金属膜更靠外侧，并且在第一侧表面处接合至金属膜。
180.(2)
181.根据(1)的半导体装置，
182.其中，金属膜包括与用于布线的材料相同的材料。
183.(3)
184.根据(1)或(2)的半导体装置，
185.其中，金属膜从玻璃基板到框架设置在设置有第一表面的一侧和设置有第二表面的一侧以覆盖玻璃基板和框架两者。
186.(4)
187.根据(1)至(3)中任一项的半导体装置，
188.其中，框架包括设置在设置有第一表面的一侧的第三表面、设置在设置有第二表面的一侧的第四表面、以及设置在第三表面与第四表面之间并且与第一侧表面相对的第二侧表面，并且
189.金属膜在玻璃基板与框架之间的边界部分处从第一表面至第三表面设置，并且从第二表面至第四表面设置。
190.(5)
191.根据(4)的半导体装置，
192.其中，第一表面与第三表面之间的高度差以及第二表面与第四表面之间的高度差分别小于金属膜的厚度。
193.(6)
194.根据(4)或(5)的半导体装置，
195.其中，框架具有从第三表面穿透至第四表面的孔。
196.(7)
197.根据(6)的半导体装置，
198.其中，孔的内壁由金属材料覆盖，并且金属材料电连接至布线或金属膜。
199.(8)
200.根据(6)的半导体装置，
201.其中，螺钉设置在孔中，并且该螺钉将框架和壳体彼此附接。
202.(9)
203.根据(1)至(8)中任一项的半导体装置，
204.其中，金属膜用作用于无线通信的天线。
205.(10)
206.根据(1)至(8)中任一项的半导体装置，
207.其中，布线用作用于无线通信的天线，并且
208.金属膜用作接地。
209.(11)
210.根据(1)至(10)中任一项的半导体装置，
211.其中，金属膜设置在框架的外侧表面上并且用作用于无线通信的天线。
212.(12)
213.根据(1)1的半导体装置，
214.其中，设置在框架的外侧表面上的金属膜用作具有一个或多个缝隙的槽天线。
215.(13)
216.根据(1)至(12)中任一项的半导体装置，
217.其中，半导体芯片安装在玻璃基板的第一表面上。
218.(14)
219.根据(1)至(13)中任一项的半导体装置，
220.其中，玻璃基板包括从第一表面穿透至第二表面的开口部分，并且
221.在该开口部分中设置有金属板和设置在金属板上的半导体芯片。
222.(15)
223.根据(14)的半导体装置，
224.其中，金属板是散热板，并且
225.半导体芯片是图像传感器芯片。
226.(16)
227.根据(15)的半导体装置，
228.其中，框架包括设置在设置有第一表面的一侧的第三表面和设置在设置有第二表面的一侧的第四表面，并且框架包括从第三表面穿透至第四表面的孔，
229.设置在孔中的螺钉将框架和壳体彼此附接，并且
230.壳体设置有光学透镜，并且该光学透镜将光聚光到图像传感器芯片上。
231.注意，本公开不限于上述实施例，并且在不脱离本公开的范围的情况下可以进行各种变化。此外，在本说明书中描述的效果仅是说明性的，并且不应受到限制，并且可以存在其他效果。
232.参考标记列表
233.10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
玻璃基板
234.11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开口部分
235.20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
框架
236.30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
金属膜
237.40
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
半导体芯片
238.50
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
接合布线
239.81，82
ꢀꢀꢀ
层压布线部分
240.90
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
绝缘膜。