半导体装置、固体摄像装置以及相机模块的制作方法
【专利说明】半导体装置、固体摄像装置以及相机模块
[0001 ] 相关申请案
[0002]本申请案享有以日本专利申请案2014-221326号(申请日:2014年10月30日)为基础申请案的优先权。本申请案以参照该基础申请案的方式而包含基础申请案的全部内容。
技术领域
[0003]本发明的实施方式涉及一种半导体装置、固体摄像装置以及相机模块。
【背景技术】
[0004]作为搭载在移动电话等电子设备上的小型相机模块的一例，已知CSCM(ChipScale Camera Module，晶圆级相机模块)型的相机模块(以下，称为CSCM) XSCM是通过将包含透镜等的透镜座固定在固体摄像装置上而构成。
[0005]应用于CSCM的固体摄像装置是通过将玻璃衬底利用粘接剂固定在正面设置着接收光的受光部的薄型半导体衬底上而构成。玻璃衬底作为用以形成包含受光部的薄型半导体衬底的支撑衬底而使用。
[0006]在应用于CSCM的固体摄像装置中，在受光部周边的半导体衬底的正面上，设置着与受光部电连接的电极垫。在该电极垫正下方的半导体衬底上，设置着贯通孔。并且，在从该贯通孔的侧面至半导体衬底的背面的区域上，以隔着绝缘膜与电极垫电连接的方式形成着配线。而且，在半导体衬底的背面上的配线上，形成着作为外部电极的焊球。
[0007]在这种固体摄像装置中，将通过在受光部接收光而产生的电信号经由电极垫及配线而传递至焊球，并且经由焊球输出至固体摄像装置的外部。
【发明内容】
[0008]本发明的实施方式提供一种能良率良好地制造的半导体装置、固体摄像装置以及相机模块。
[0009]实施方式的固体摄像装置具有:半导体衬底，在其正面设置接收光的受光部，并且在一部分中具有贯通孔;第I配线，设置在所述半导体衬底的正面侧；电极垫，设置在包含所述贯通孔的正上方的所述半导体衬底的正面侧，并且与所述第I配线相接;狭缝，设置在所述电极垫中的所述贯通孔的正上方的区域与所述第I配线之间；绝缘膜，设置在所述贯通孔的侧面上；以及第2配线，以与所述电极垫相接的方式设置在该绝缘膜上。
[0010]实施方式的相机模块具有固体摄像装置、及内部包含透镜的透镜座。所述固体摄像装置具备:半导体衬底，在其正面设置接收由所述透镜聚集的光的受光部，并且在一部分中具有贯通孔;第I配线，设置在所述半导体衬底的正面侧；电极垫，设置在包含所述贯通孔的正上方的所述半导体衬底的正面侧，并且与所述第I配线相接;狭缝，设置在所述电极垫中的所述贯通孔的正上方的区域与所述第I配线之间；绝缘膜，设置在所述贯通孔的侧面上；以及第2配线，以与所述电极垫相接的方式设置在该绝缘膜上。所述透镜座设置在所述半导体衬底的正面上。
[0011]实施方式的半导体装置具有:第I配线，设置在具有贯通孔的半导体衬底的正面侦L电极垫，设置在包含所述贯通孔的正上方的所述半导体衬底的正面侧，并且与所述第I配线相接;狭缝，设置在所述电极垫中的所述贯通孔的正上方的区域与所述第I配线之间；绝缘膜，设置在所述贯通孔的侧面上；以及第2配线，以与所述电极垫相接的方式设置在所述绝缘膜上。
【附图说明】
[0012]图1A是示意性表示实施例的固体摄像装置的垂直剖视图。
[0013]图1B是示意性表示应用图1A所示的固体摄像装置的相机模块的垂直剖视图。
[0014]图2是表示图1A所示的固体摄像装置的由虚线X包围的主要部分的放大图。
[0015]图3是将第I配线图案的一部分及电极垫放大表示的俯视图。
[0016]图4?12是用以说明实施例的固体摄像装置的制造方法的图，并且是与图2对应的主要部分放大图。
[0017]图13是表示第I比较例的电极垫的与图3对应的俯视图。
[0018]图14是表示第2比较例的电极垫的与图3对应的俯视图。
[0019]图15是用以说明模拟时的应力的测定位置的图。
[0020]图16是表示在形成着第I比较例及第2比较例的电极垫的情况下，施加至各测定位置的正下方的半导体衬底上的应力的算出结果的曲线图。
[0021]图17是表示第I实施例的电极垫的与图3对应的俯视图。
[0022]图18是表示第2实施例的电极垫的与图3对应的俯视图。
[0023]图19是表示在形成着第I实施例、第2实施例、及第2比较例的电极垫的情况下，施加至各测定位置的正下方的半导体衬底上的应力的算出结果的曲线图。
[0024]图20是用以说明狭缝的更优选的形状的与图3对应的俯视图。
[0025]图21是表示第3实施例的电极垫的与图3对应的俯视图。
[0026]图22是表示第4实施例的电极垫的与图3对应的俯视图。
[0027]图23是表示在形成着第3实施例、第4实施例、及第2比较例的电极垫的情况下，施加至各测定位置的正下方的半导体衬底上的应力的算出结果的曲线图。
[0028]图24是表示实施例的变化例的电极垫的与图3对应的俯视图。
【具体实施方式】
[0029]本实施例是一种半导体装置，在半导体衬底的正面隔着第I绝缘膜而设置着第I配线图案、及与该第I配线图案连接的电极垫，并且在电极垫的正下方的半导体衬底上形成贯通孔，在贯通孔的侧面上的第2绝缘膜上，以与电极垫连接的方式设置着第2配线图案。在该半导体装置中，在电极垫上设置着狭缝。通过设置狭缝而能够抑制在贯通孔的周围的半导体衬底上产生龟裂，从而能够良率良好地制造半导体装置。
[0030]以下，参照附图对作为本实施例的半导体装置的一例的固体摄像装置及应用固体摄像装置的相机模块详细地进行说明。
[0031]图1A是示意性表示实施例的固体摄像装置的垂直剖视图。图1A所示的固体摄像装置10是被应用于CSCM(Chip Scale Camera Module)型相机模块7的固体摄像装置，该相机模块7如图1B所示在内部具有包含透镜I及红外线屏蔽滤光片3的透镜座5，该固体摄像装置不具备玻璃衬底等支撑衬底。
[0032]另外，如图1B所示，透镜座5并未如以往的相机模块那样设置在玻璃衬底等支撑衬底上，而是经由粘接剂9设置在固体摄像装置10的半导体衬底11的正面上。因此，如下所述，固体摄像装置10的传感器芯片12能够不隔着玻璃衬底等支撑衬底而直接接收由透镜I聚集的光。结果能够提供高感光度的相机模块7。
[0033]在图1A所示的固体摄像装置10中，例如在具有硅酮的薄型半导体衬底11的正面，设置着传感器芯片12。传感器芯片12为如下受光部:不隔着玻璃衬底等支撑衬底而直接接收由透镜1(图1B)聚集的光，并且输出与其受光量对应的电信号。
[0034]在半导体衬底11的背面上，搭载着作为外部电极的焊球13。焊球13通过以下说明的所期望的构造而与设置在半导体衬底11正面的传感器芯片12电连接。因此，通过接收光而从传感器芯片12产生的电信号能够经由焊球13而输出至固体摄像装置10的外部。
[0035]图2是表示图1A所示的固体摄像装置10的由虚线X包围的主要部分的放大图。以下，参照图2，对用以将传感器芯片12与焊球13电连接的所期望的构造进行说明。
[0036]在半导体衬底11的正面上，形成着例如含有S12的第I绝缘膜14。传感器芯片12设置在第I绝缘膜14的表面上。
[0037]在半导体衬底11的正面侧并且第I绝缘膜14的表面上，例如由铝设置第I配线图案15(下述图3)、及与第I配线图案15连接的电极垫16。第I配线图案15例如与传感器芯片12电连接。在第I配线图案15的表面上及电极垫16的正面上，设置着例如含有SiN的绝缘性的保护膜17。
[0038]在电极垫16的正下方的半导体衬底11上，设置着贯通孔18。贯通孔18以分别贯通电极垫16的正下方的半导体衬底11及第I绝缘膜14的方式而设置。因此，电极垫16的背面从贯通孔18露出。
[0039]在贯通孔18的侧面上及半导体衬底11的背面上，形成着例如含有S12的第2绝缘膜19。第2绝缘膜19是由CVD (Chemical Vapor Depos it