专利名称：半导体装置、半导体模块以及半导体装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种在半导体基板上备有覆盖部的半导体装置、使用该半导体装置的半导体模块以及半导体装置的制造方法，更具体涉及一种可防止半导体基板与覆盖部之间所形成的空间内部发生结露的半导体装置、半导体模块以及半导体装置的制造方法。
背景技术：
使用了作为半导体装置的一种的CCD、CMOS图像装置等摄像元件的面传感器或线性传感器等摄像装置正在各种领域中被实用化。摄像装置由如光电二极管类的受光部、以及读出依据受光部输出的电信号的读出部等电路结构。
图1是表示现有的摄像装置的概要结构的平面图，图2是图1的XI-XI线处的构造剖视图。现有的摄像装置中，将形成于晶片状态半导体基板上的芯片100的图像传感器部101覆盖，以粘接部分不与图像传感器部101重叠的方式，粘贴上盖玻璃102，其后，作为多个芯片100、100、…而分离(例如参照日本专利特开平3-151666号公报)。这样，通过采用使用盖玻璃102覆盖图像传感器部101的构造，在粘贴上盖玻璃102以后的工序中，可防止图像传感器部101发生损伤以及尘埃的附着。
但是，在日本专利特开平3-151666号公报中所揭示的技术中，在用于将盖玻璃102粘贴上芯片100的粘接剂中，在高温高湿环境下水分从粘接部分侵入内部，而侵入的水分不能迅速充分地排出外部，故有在封闭空间内发生结露的问题。
发明内容
本发明鉴于这样的问题而开发出，目的在于，提供一种半导体装置以及半导体模块，通过采用以透湿率(也称为水蒸气透过率)为10～200g/(m2·24h)的粘接层粘接半导体基板与覆盖该半导体基板的覆盖部的结构，即使在水分侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间内部的情况下，也能迅速将水分排出到空间的外部，可防止空间的内部发生结露，耐湿性良好。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置以及半导体模块，通过采用在半导体基板上形成有具有受光部的摄像元件并与该受光部面对配置覆盖部的结构，可防止受光部表面发生结露。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置以及半导体模块，通过采用除在形成受光部的区域外的区域形成粘接层的结构，使由粘接层引起的物理应力不施加于受光部，还可防止受光部和覆盖部之间透光性的下降。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置以及半导体模块，通过采用以透湿率为10～200g/(m2·24h)的粘接层粘接2个基体的结构，如在高温高湿环境下，即使在水分侵入由2个基体以及粘接层形成的空间的情况下，也可容易使侵入的水分排出到外部，并可防止发生结露。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置以及半导体模块，通过将粘接层的吸水率设为20％或以下，从而确实提高粘接层的耐湿性。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置以及半导体模块，通过将粘接层的吸水率设为3％或以上，使用显示充分透水性的粘接层，可防止发生结露。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置以及半导体模块，当粘接层含有透水性材料时，通过将透水性材料的粒径设为10μm或以下，可确实提高粘接层的耐湿性。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置以及半导体模块，当粘接层含有透水性材料时，通过将透水性材料的粒径设为0.01μm或以上，使用显示具有充分透水性的粘接层，可防止发生结露。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置以及半导体模块，通过采用上述粘接层含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的结构，并利用光刻胶技术，可形成形状以及配置精度优良的粘接层，进而，通过加热粘接层可确实地粘接半导体基板与覆盖部而提高粘接强度。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置的制造方法，通过以粘接层粘接形成多个半导体元件的半导体基板和覆盖部，并在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，分割成具有覆盖部的各个半导体元件，从而即使在分割时使用切削水的情况下，也可防止切削水侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间，进而，即使例如有水分侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间，也可容易将侵入的水分排出到外部，并可防止结露的发生。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置的制造方法，通过粘接层作为含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的材料，采用曝光以及显影等光刻胶技术并利用包含于粘接层中的光硬化性树脂的特性使图案形成预定形状，在将半导体基板与覆盖部面对配置后，通过加热形成图案的粘接层，并利用包含于粘接层中的热硬化性树脂的特性，用粘接层粘接半导体基板与覆盖部，从而可采用光刻胶技术在半导体基板或覆盖部上形成精度高且细微的图案的粘接层。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置的制造方法，通过粘接层作为含有热硬化性树脂以及透水性材料的材料，经由具有对应于预定区域的图案的印刷版，将粘接层印刷(转印)于半导体基板或覆盖部上，在将半导体基板与覆盖部面对配置后，通过加热转印的粘接层，并利用包含于粘接层中的热硬化性树脂的特性，用粘接层粘接半导体基板与覆盖部，从而使用印刷版将粘接层转印到半导体基板或覆盖部上，能够以非常低的成本进行粘接层的形成，并提高生产性。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置的制造方法，通过粘接层作为含有热硬化性树脂以及透水性材料的材料，将粘接层喷吐半导体基板或覆盖部上以作为对应于预定区域的图案；在使半导体基板和覆盖部面对配置后，通过加热喷吐的粘接层，并利用包含于粘接层中的热硬化性树脂的特性，用粘接层粘接半导体基板与覆盖部，从而通过分配器在半导体基板或覆盖部上形成粘接层，能够以非常低的成本进行粘接层的形成；并且，一部分粘接层的图案发生缺陷时，可使用分配器修复产生了缺陷的图案。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置的制造方法，在形成具有受光部的多个摄像元件的半导体基板或与各摄像元件的受光部对应的多个透光性覆盖部上，形成含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的粘接层；其次，有选择地曝光粘接层，并利用包含于粘接层中的光硬化性树脂的特性，使除形成受光部的区域外的区域的光硬化性树脂硬化，除去光硬化性树脂未硬化的区域即形成受光部的区域的粘接层；再者，经由粘接层将半导体基板与覆盖部面对配置，并通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板与上述覆盖部；进而，通过在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，分割为具有覆盖部的形成有各个摄像元件的半导体装置，从而即使在分割时使用切削水的情况下，也可防止切削水侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间；而且，即使有水分侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间，也可容易将侵入的水分排出到外部，并可防止结露的发生。
还有，本发明目的在于，提供一种半导体装置的制造方法，在形成具有受光部的多个摄像元件的半导体基板或可覆盖多个摄像元件的受光部的透光性覆盖部上，形成含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的粘接层，有选择地曝光粘接层，并利用包含于粘接层中的光硬化性树脂的特性，使除形成受光部的区域外的区域的光硬化性树脂硬化，除去光硬化性树脂未硬化的区域即形成受光部的区域的粘接层；其次，经由粘接层将半导体基板与覆盖部面对配置，并通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板和上述覆盖部；进而，通过在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板和覆盖部，分割为具有覆盖部的形成各个摄像元件的半导体装置，从而即使在分割时使用切削水的情况下，也可防止切削水侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间；而且，即使有水分侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间，也可容易将侵入的水分排出到外部，可防止结露的发生；此外，当在半导体基板上形成粘接层时，粘接层形成于与各摄像元件对应的区域，故无需粘接层与覆盖部的对位精度。
本发明的半导体装置是一种备有半导体基板、覆盖该半导体基板的覆盖部、以及粘接上述半导体基板和上述覆盖部的粘接层的半导体装置，其特征在于上述粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)。
在本发明中，通过粘接层取用透湿率10～200g/(m2·24h)，如在高温高湿环境下，即使在水分侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间内的情况下，也能迅速将侵入的水分容易排出空间的外部。因此，能够提高由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间的耐湿性，并可防止结露的发生，而且还能防止灰尘自外面侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间，故其可靠性以及耐环境性都很出色。
本发明的半导体装置，特征在于在上述半导体基板上形成有具有受光部的摄像元件，将上述覆盖部面对上述受光部而配置。
在本发明中，通过半导体基板上形成有具有受光部的摄像元件，并面对该受光部配置有覆盖部，从而使得受光部配置于由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间，故可防止受光部的表面发生结露。
本发明的半导体装置，特征在于上述粘接层形成于除形成上述受光部的区域外的区域。
在本发明中，通过上述粘接层形成于除形成受光部的区域外的区域，使由粘接层引起的物理应力不会施加于受光部，可防止受光部与覆盖部之间的透光性的下降。
本发明的半导体装置，是一种备有在至少一个基体的一面上形成半导体元件且与上述半导体元件面对配置的2个基体和粘接各基体的粘接层，并在除形成上述半导体元件的区域外的上述一面上形成上述粘接层的半导体装置，其特征在于上述粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)。
在本发明中，通过将上述粘接层的透湿率取用为10～200g/(m2·24h)，如在高温高湿环境下，即使在水分从侵入由2个基体以及粘接层形成的空间的情况下，也容易将侵入的水分排出到空间外。因此，可防止由2个基体以及粘接层形成的空间内发生结露。而且，通过在至少一个基体的一面上形成半导体元件，在除形成半导体元件的区域外的上述一面上形成为上述粘接层，从而能够确实地保护半导体元件不受水分(湿气)的损害。
本发明的半导体装置，特征在于上述粘接层的吸水率为20％或以下。
本发明的半导体装置，特征在于上述粘接层的吸水率为3％或以上。
在本发明中，通过取用上述粘接层的吸水率为20％或以下，可确实地提高粘接层的耐湿性。另外，当粘接层的吸水率未达3％时，将难以实现显示充分透水性的粘接层，故优选的是将粘接层的吸水率取用为3％或以上、进而为5％或以上，因为更易于实现显示充分透水性的粘接层。
本发明的半导体装置，特征在于上述粘接层含有透水性材料，该透水性材料的粒径为10μm或以下。
本发明的半导体装置，特征在于上述透水性材料的粒径为0.01μm或以上。
在本发明中，通过上述粘接层含有透水性材料，将该透水性材料的粒径取用10μm或以下，确实提高粘接层的耐湿性。另外，透水性材料的粒径未达0.01μm时，将难以获得充分的透水性，故优选的是，将透水性材料的粒径取用为0.01μm或以上以更易于实现显示充分透水性的粘接层。
本发明的半导体装置，特征在于上述粘接层含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料。
本发明的半导体装置，特征在于通过采用上述粘接层作为含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的材料，故利用光刻胶技术能够形成形状以及配置精度很高的粘接层，还能同时形成多个粘接层。进而，通过加热粘接层，可确实地粘接半导体基板与覆盖部，并能提高粘接强度。
本发明的半导体模块，特征在于，备有形成导体布线的布线基板、和配置于该布线基板上的上述各发明中任一项的半导体装置。
在本发明中，因为采用将上述半导体装置配置于形成导体布线的布线基板，所以可采用便携性良好的小型半导体模块。还可特别采用将作为半导体装置的摄像装置内置的便携性良好的小型光学设备用模块。
本发明的半导体装置的制造方法，特征在于，包含用粘接层粘接形成多个半导体元件的半导体基板以及可覆盖上述半导体元件的覆盖部的粘接工序、和在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，分割成具有覆盖部的各个半导体元件的工序。
在本发明中，用粘接层粘接形成多个半导体元件的半导体基板和覆盖部，在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，分割成具有覆盖部的各个半导体元件。在分割(单片化)形成于半导体基板的多个半导体元件前，能够用覆盖部保护半导体元件表面，故可防止分割后半导体元件表面上灰尘的附着、划痕损伤等的发生。并且，因为在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，所以即使在分割时使用切削水的情况下，也可防止切削水侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间。进而，即使例如有水分侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间，也可容易将侵入的水分排出到外部，可防止结露的发生。
本发明的半导体装置的制造方法，特征在于上述粘接层由含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的材料构成，上述粘接工序包含在上述半导体基板或上述覆盖部上形成上述粘接层的工序；有选择地曝光上述粘接层，使包含于预定区域的粘接层中的光硬化性树脂硬化的工序；除去光硬化性树脂未硬化的区域的粘接层，使粘接层形成图案的工序；以及经由形成图案的粘接层将上述半导体基板与上述覆盖部面对配置，通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板以及上述覆盖部的工序。
在本发明中，通过上述粘接层作为含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的材料，采用曝光以及显影等的光刻胶技术，并利用包含于粘接层中的光硬化性树脂的特性使图案形成预定形状，在将半导体基板与覆盖部面对配置后，加热形成图案的粘接层，利用包含于粘接层中的热硬化性树脂的特性，能够用粘接层确实粘接半导体基板与覆盖部。因为采用光刻胶技术使粘接层在半导体基板或覆盖部上形成图案，所以能够形成精度高且细微的图案的粘接层。
本发明的半导体装置的制造方法，特征在于，上述粘接层由含有热硬化性树脂以及透水性材料的材料构成，上述粘接工序包含经由包含对应于预定区域的图案的印刷版，将上述粘接层印刷于上述半导体基板或上述覆盖部的工序；以及经由印刷的粘接层将上述半导体基板与上述覆盖部面对配置，通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，并粘接上述半导体基板以及上述覆盖部的工序。
在本发明中，通过上述粘接层作为含有热硬化性树脂以及透水性材料的材料，经由具有对应于预定区域的图案的印刷版将粘接层印刷(转印)于半导体基板或覆盖部，在将半导体基板与覆盖部面对配置后，通过加热转印的粘接层，利用包含于粘接层中的热硬化性树脂的特性，可用粘接层确实地粘接半导体基板与覆盖部。使用印刷版将粘接层转印到半导体基板或覆盖部，故能够以非常低的成本进行粘接层的形成，提高生产性。
本发明的半导体装置的制造方法，特征在于，上述粘接层由含有热硬化性树脂以及透水性材料的材料构成，上述粘接工序包含将上述粘接层喷吐至上述半导体基板和上述覆盖部上以作为对应于预定区域的图案的工序；以及经由喷吐的粘接层将上述半导体基板与上述覆盖部面对配置，通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板和上述覆盖部的工序。
在本发明中，通过上述粘接层作为含有热硬化性树脂以及透水性材料的材料，将粘接层喷吐至半导体基板或覆盖部上以作为对应于预定区域的图案，在使半导体基板和覆盖部面对配置后，加热喷吐的粘接层，通过利用包含于粘接层中的热硬化性树脂的特性，用粘接层确实地粘接半导体基板与覆盖部。通过分配器在半导体基板或覆盖部形成粘接层，因此，能够以非常低的成本进行粘接层的形成，并提高生产性。并且，一部分粘接层的图案发生缺陷时，可使用分配器修复产生缺陷的图案。
本发明的半导体装置的制造方法，特征在于，包含在形成具有受光部的多个摄像元件的半导体基板或与各摄像元件的受光部对应的多个透光性覆盖部上，形成含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的粘接层的工序；有选择地曝光上述粘接层，使包含于除形成上述受光部的区域外的区域的粘接层中的光硬化性树脂硬化的工序；除去光硬化性树脂未硬化的区域的粘接层，使粘接层形成图案的工序；经由形成图案的粘接层将上述半导体基板与上述覆盖部面对配置，通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板和上述覆盖部的工序；以及在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断上述半导体基板，分割为具有覆盖部的形成各个摄像元件的半导体装置的工序。
在本发明中，在形成具有受光部的多个摄像元件的半导体基板或与各摄像元件的受光部对应的多个透光性覆盖部上，形成含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的粘接层。其次，有选择地曝光粘接层，并利用包含于粘接层中的光硬化性树脂的特性，使除形成受光部的区域外的区域的光硬化性树脂硬化，除去光硬化性树脂未硬化的区域即形成受光部的区域的粘接层。再者，经由粘接层将半导体基板与覆盖部面对配置，并通过加热使包含于粘接层中的光硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板和上述覆盖部。进而，在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，分割为具有覆盖部的形成各个摄像元件的半导体装置。在分割(单片化)形成于半导体基板的多个摄像元件前，可用覆盖部保护摄像元件表面，故可防止分割后摄像元件表面上灰尘的附着、划痕损伤等的发生。并且，在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，因此，即使在分割时使用切削水的情况下，也可防止切削水侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间。而且，即使有水分侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间，也可容易将侵入的水分排出到外部，可防止结露的发生。
本发明的半导体装置的制造方法，特征在于，包含在形成具有受光部的多个摄像元件的半导体基板或可覆盖多个摄像元件的受光部的透光性覆盖部上，形成含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的粘接层的工序；有选择地曝光上述粘接层，使包含于除形成上述受光部的区域外的区域的粘接层中的光硬化性树脂硬化的工序；除去光硬化性树脂未硬化的区域中的粘接层，使粘接层形成图案的工序；经由形成图案的粘接层将上述半导体基板与上述覆盖部面对配置，通过加热使含有于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板以及上述覆盖部的工序；以及在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断上述半导体基板和上述覆盖部，分割为具有覆盖部的形成各个摄像元件的半导体装置的工序。
在本发明中，在形成具有受光部的多个摄像元件的半导体基板或可覆盖多个摄像元件的受光部的透光性覆盖部上，形成含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的粘接层。其次，有选择地曝光粘接层，并利用包含于粘接层中的光硬化性树脂的特性，使除形成受光部的区域外的区域的光硬化性树脂硬化，除去光硬化性树脂未硬化的区域即形成受光部的区域的粘接层。再者，经由粘接层将半导体基板与覆盖部面对配置，并通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板和上述覆盖部。进而，通过在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板以及覆盖部，分割为具有覆盖部的形成各个摄像元件的半导体装置。因为在分割(单片化)形成于半导体基板的多个摄像元件前，能够用覆盖部保护摄像元件的表面，所以可防止分割后摄像元件表面上灰尘的附着、划痕损伤等的发生。并且，在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，因此，即使在分割时使用切削水的情况下，也可防止切削水侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间。进而，即使有水分侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间，也可容易将侵入的水分排出到外部，可防止结露的发生。此外，当在半导体基板上形成粘接层时，在对应于各摄像元件的区域中形成粘接层，故即使粘接层与覆盖部的对位精度低下也没问题。即，只要将半导体基板和覆盖部作为整体来对位即可，无需对各个摄像元件进行覆盖部的对位。
根据本发明，因为采用以透湿率(也称为水蒸气透过率)为10～200g/(m2·24h)的粘接层粘接半导体基板与覆盖该半导体基板的覆盖部的结构，所以在如高温高湿环境下，即使在水分从侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间内的情况下，也可容易将侵入的水分排出到空间外。因此，可防止灰尘从外部侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间，并且，可提高半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间的耐湿性，防止结露的发生，从而可提高其可靠性以及耐环境性。
根据本发明，因为采用在半导体基板上形成有具有受光部的摄像元件，面对该受光部配置覆盖部的结构，并使得受光部配置于由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间内，所以可防止受光部的表面上发生结露。
根据本发明，采用除在形成受光部的区域外的区域形成粘接层的构成，使由粘接层引起的物理应力不施加于受光部，可防止受光部和覆盖部之间透光性的下降。
根据本发明，取用以透湿率为10～200g/(m2·24h)的粘接层粘接2个基体的构成，故如在高温高湿环境下，即使存在水分侵入由2个基体以及粘接层形成的空间的情况，也可容易使侵入的水分排出到空间的外部。因此，可防止由2个基体以及粘接层形成的空间内发生结露。并且，通过在至少一个基体的一面上形成半导体元件，且在除形成半导体元件的区域以外的上述一面上形成粘接层，可确保保护半导体元件不受来自水分(湿气)影响。
根据本发明，通过采用上述粘接层的吸水率为20％或以下，确实地提高粘接层的耐湿性。另外，当粘接层的吸水率未达3％时，将难以实现显示充分透水性的粘接层，故优选的是将粘接层的吸水率取用3％或以上、进而为5％或以上，最好是更易于实现显示充分透水性的粘接层。
根据本发明，粘接层含有透水性材料的情况下，通过将透水性材料的粒径取用10μm或以下，从而确实提高粘接层的耐湿性。另外，透水性材料的粒径未达0.01μm时，将难以获得充分的透水性，故优选将透水性材料的粒径取用为0.01μm或以上，最好是更易于实现显示充分透水性的粘接层。
根据本发明，因为通过采用粘接层作为含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的构成，并采用在粘接层上包含光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料，所以利用光刻胶技术，能形成形状以及配置精度很高的粘接层，还能同时形成多个粘接层。进而，通过加热粘接层，可确实地粘接半导体基板与覆盖部，能提高粘接强度。
根据本发明，通过用粘接层粘接形成多个半导体元件的半导体基板和覆盖部，在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，并分割成具有覆盖部的各个半导体元件；在分割(单片化)形成于半导体基板的多个半导体元件前，能够用覆盖部保护半导体元件表面；故可防止分割后半导体元件表面上灰尘的附着、划痕损伤等的发生。并且，因为在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，所以即使在分割时使用切削水的情况下，也可防止切削水侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间。进而，即使例如有水分侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间，也可容易将侵入的水分排出到外部，可防止结露的发生。
根据本发明，采用光刻胶技术，并利用包含于粘接层中的光硬化性树脂的特性，使图案形成预定形状；通过加热形成图案的粘接层，并利用包含于粘接层中的热硬化性树脂的特性，并以粘接层粘接半导体基板与覆盖部；从而可采用光刻胶技术在半导体基板或覆盖部上将粘接层形成图案，并形成精度高且细微的图案的粘接层。
根据本发明，经由具有对应于预定区域的图案印刷版，将粘接层印刷(转印)于半导体基板或覆盖部；通过加热转印的粘接层，并利用包含于粘接层中的热硬化性树脂的特性，并以粘接层粘接半导体基板与覆盖部；从而能够使用印刷版以非常低的成本进行粘接层的形成，可提高生产性。
根据本发明，将粘接层喷吐至半导体基板或覆盖部以作为对应于预定区域的图案，加热喷吐的粘接层；通过利用包含于粘接层中的热硬化性树脂的特性，并以粘接层粘接半导体基板与覆盖部；从而能够通过分配器以非常低的成本进行粘接层的形成，可提高生产性。并且，粘接层图案的一部分发生缺陷时，可使用分配器修复产生缺陷的图案。
根据本发明，在形成具有受光部的多个摄像元件的半导体基板或与各摄像元件的受光部对应的多个透光性覆盖部上，形成含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的粘接层；其次，有选择地曝光粘接层，并利用包含于粘接层中的光硬化性树脂的特性，使除形成受光部的区域外的区域的光硬化性树脂硬化，除去光硬化性树脂未硬化的区域即形成受光部的区域中的粘接层；再者，经由粘接层将半导体基板与覆盖部面对配置，并通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板与上述覆盖部；进而，通过在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，分割为具有覆盖部的形成各个摄像元件的半导体装置，从而在分割(单片化)形成于半导体基板的多个摄像元件前，可使用覆盖部保护摄像元件表面；可防止分割后摄像元件表面上灰尘的附着、划痕损伤等的发生。并且，因为在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，所以即使在分割时使用切削水的情况下，也可防止切削水侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间。另外，即使有水分侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间，也可容易将侵入的水分排出到外部，可防止结露的发生。
根据本发明，在形成具有受光部的多个摄像元件的半导体基板或可覆盖多个摄像元件的受光部的透光性覆盖部上，形成含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的粘接层，有选择地曝光粘接层，并利用包含于粘接层中的光硬化性树脂的特性，使除形成受光部的区域外的区域的光硬化性树脂硬化，除去光硬化性树脂未硬化的区域即形成受光部的区域中的粘接层；其次，经由粘接层将半导体基板与覆盖部面对配置，通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板和上述覆盖部；进而，通过在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板和覆盖部，且分割为具有覆盖部的形成多个摄像元件的半导体装置，由此在分割(单片化)形成于半导体基板的多个半导体元件前，可使用覆盖部保护摄像元件表面，所以可防止分割后摄像元件表面上灰尘的附着、划痕损伤等的发生。并且，因为在粘接层的透湿率为10～200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，所以即使在分割时使用切削水的情况下，也可防止切削水侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间。进而，即使有水分侵入由半导体基板、覆盖部以及粘接层形成的空间，也可容易将侵入的水分排出到外部，可防止结露的发生。另外，当在半导体基板上形成粘接层时，在对应于各摄像元件的区域中形成粘接层，故即使粘接层与覆盖部的对位精度低下也没问题。即，可以得到只要将半导体基板和覆盖部作为整体来对位即可，无需对各个摄像元件进行覆盖部的对位等的良好的效果。
本发明的上述以及进一步的目的和特征通过下述结合附图的详细说明就可以变得更充分清楚了。
图1是表示现有的摄像装置的概要结构的平面图。
图2是图1的XI-XI线处的构造剖视图。
图3A、3B是表示作为本发明实施方式1的半导体装置的摄像装置的概要结构的说明图。
图4A、4B是表示作为本发明实施方式1的半导体装置的摄像装置的制造方法的说明图。
图5A、5B是表示作为本发明实施方式1的半导体装置的摄像装置的制造方法的说明图。
图6A～6C是表示作为本发明实施方式1的半导体装置的摄像装置的制造方法的说明图。
图7是表示作为本发明实施方式1的半导体装置的摄像装置的可靠性试验结果的表格图。
图8是表示作为本发明实施方式1的半导体装置的摄像装置的可靠性试验结果的表格图。
图9A、9B是表示作为本发明实施方式2的半导体装置的摄像装置的制造方法的说明图。
图10A～10C是表示作为本发明实施方式2的半导体装置的摄像装置的制造方法的说明图。
图11是表示作为本发明实施方式3的半导体模块的概要结构的构造剖面图。
具体实施例方式
下面，依据表示其实施形式的附图对本发明进行详细说明。另外，作为半导体装置，以使用粘接层将作为本发明的覆盖部的透光性的盖部粘接于形成摄像元件的半导体基板上的摄像装置为示例进行说明，但本发明并非只限定于此。
(实施方式1)图3A、3B是表示作为本发明实施方式1的半导体装置的摄像装置的概要结构的说明图。图3A是从一面(一平面、一表面)观察摄像装置的平面图；图3B是图3A的A-A线处的构造剖视图。
作为本发明实施方式1的半导体装置的摄像装置1备有半导体基板10，其形成平面视为矩形状的摄像元件11；盖部13，其与形成于摄像元件11的一面上的受光部12面对配置；粘接层14，其形成于摄像元件11的一面上的除受光部12外的区域中，并粘接半导体基板10(摄像元件11)与盖部13。
摄像装置1通过盖部13将来自外部的光取入内部，由配置于摄像元件11的受光部12上的受光元件接收光(光检测)。盖部13，由玻璃等的透光性材料构成，通过与受光部12面对并至少覆盖受光部12，从而保护受光部12(表面)不受来自外面的湿气、灰尘(尘埃、碎屑)等的侵害。盖部13的平面大小(尺寸)形成得比半导体基板10(摄像元件11)的平面大小(尺寸)更小，因此，可实现装置的小型化。另外，作为摄像元件11，可使用例如CCD或CMOS图像装置。
通过由粘接层14粘接摄像元件11的除受光部12外的区域与盖部13，在半导体基板1(受光部12)与盖部13之间形成空间。通过这样形成的空间，使得经由盖部13获取的来自外部的光直接照射至受光部12，光照射途中不发生光照损失。并且，虽未作图示，但在受光部12的表面上配置有将光线集聚于各象素的受光元件上的微型镜头阵列，通过这样的空间设置，可防止微型镜头阵列的破损。还有，粘接层14(盖部13)与半导体基板10的外周端部(芯片端)之间配置作为用以连接摄像元件11与外部电路(未图示)的端子的接合焊盘15。另外，摄像元件11与接合焊盘15通过设置于半导体基板10上的未图示的布线层进行连接。
粘接层14将在互相面对配置的受光部12以及盖部13之间所形成的空间的外周部粘接并加以封闭。这样，形成受光部12以及盖部13之间密封的空间，因此，可防止由于受光部12(表面)受到灰尘的侵入、划痕损伤等而对其造成的不良影响。
进而，粘接层14由含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的材料构成，其透湿率为10～200g/(m2·24h)，吸水率为3～20％。还有，透水性材料的粒径为0.01～10μm。通过使用这样特性的材料来形成粘接层14，可抑制水分侵入受光部12与盖部13之间所形成的空间，即受光部12(表面)，故可防止受光部12发生结露，可实现耐湿性良好的摄像装置1。另外，有关粘接层14的透湿率、吸水率以及透水性材料的粒径等特征在下文中进行说明。
即、通过在半导体基板10和盖部13之间所形成粘接层14，并将粘接层14取用上述特性的材料，可防止由于半导体基板10上的受光部12受到水分的侵入、灰尘的侵入附着、划痕损伤等而对其产生的不良影响，并可实现制造出成品率良好、可靠性高的摄像装置1。
另外，当照相机、录像机等光学仪器上搭载有摄像装置1时，除要保护受光部12的表面不受来自灰尘的侵入、划痕损伤等的影响外，还需要遮断来自外部的红外线的照射。在这种情况下，能够在盖部13的表面上形成红外线遮断膜并兼作光学滤光片。
以下，对上述摄像装置1的制造方法进行说明。
图4A、4B、5A、5B、6A～6C是表示作为本发明实施方式1的半导体装置的摄像装置的制造方法的说明图。具体的是，图4A、4B是表示盖部形成工序的说明图；图5A、5B是表示形成于半导体晶片上的摄像元件状况的说明图；图6A～图6C是表示将在图4A、4B中所形成盖部与形成于半导体晶片的摄像元件的一面(具有受光部的表面)粘接的工序的说明图。
图4A表示由例如玻璃构成的大面积的透光性板材20。因为透光性板材20为大面积规格，所以以分割线20a为分界包含有多个盖部对应区域20b。当盖部对应区域20b用后面的工序分割时，将进行面积的适当调整以使之与盖部13具有相同的平面尺寸。
图4B表示通过将透光性板材20在分割线20a进行芯片分割(Dicing)，分割(单片化)成各个的盖部对应区域20b形成透光性盖部13的状态。这里，将透光性板材20粘贴在固定于芯片分割环(dicing link)的芯片分割胶带上，将芯片分割锯沿着芯片分割方向(沿着分割线20a)运转可将透光性板材20分割成各个盖部13、13、...。
图5A是表示在半导体晶片30上形成多个摄像元件11的状态。摄像元件11具有受光部12，根据分割线30a分别划分各摄像元件11。图5B是图5A的A-A线处的构造剖视图。
图6A表示在多个形成于半导体晶片30的摄像元件11的一面(具有受光部12的平面)中各摄像元件11的除受光部12外的周围区域上使粘接层14形成图案的状态。图6B是图6A的A-A线处的构造剖视图。在形成摄像元件11的半导体晶片30的表面上，将光硬化性树脂(例如作为丙烯类树脂的紫外线硬化性树脂)以及热硬化性树脂(例如环氧类树脂)为主成分并混有透水性材料(例如作为多孔质透水性粒子的沸石(Zeolite))的材料均匀涂布后，采用曝光工序以及显影工序等周知的光刻胶技术，使粘接层形成图案，并在各摄像元件11上分别形成粘接层14。即，在本实施方式中，对多个形成于半导体晶片30的各摄像元件11同时形成粘接层14。因为对各摄像元件11同时形成粘接层14，所以可提高生产性。
这里，在本实施方式中，因为用紫外线硬化性树脂作为光硬化性树脂，在曝光工序中，经由描绘预定图案的光掩膜照射紫外线，紫外线照射过部分的光硬化性树脂发生硬化出现粘接力，并将粘接层14粘接在半导体晶片30上。此后，使用预定的显影液进行显影，通过除去曝光工序中紫外线未照射部分(光硬化性树脂未硬化部分)的粘接层，可使粘接层14形成图案。
在本实施方式中，使粘接层14形成图案为线宽100μm、厚度50μm、平面尺寸3mm×3mm。当以如本实施方式的光硬化性树脂以及热硬化性树脂为主成分的树脂材料特别形成线宽为30～500μm、厚度为5～200μm、平面尺寸一边为0.5～10mm的细微图案的粘接层14时，可高精度、高效地形成。
并且，也可以使形成图案的粘接层14直接形成。在这种情况下，作为粘接层的材料无需包含有光硬化性树脂。例如经由具有预定图案的印刷版将含有热硬化性树脂以及透水性材料的材料印刷(转印)于半导体晶片30上，可在半导体晶片30上直接形成预定图案的粘接层14(丝网印刷等印刷法)。使用印刷版能以非常低的成本进行粘接层的形成，可提高生产性。
或者，将含有硬化性树脂和透水性材料的材料充填入分配器(dispenser)，通过一边移动分配器一边喷吐充填的材料，可在半导体晶片30上直接形成预定图案的粘接层14(分配法)。通过分配法，也可以非常低的成本进行粘接层的形成，并可提高生产性。还有，当粘接层的图案一部分发生缺陷时，使用分配器，可修复发生缺陷的图案。
粘接层14的形成方法，只要根据需要从分别适合用于粘接层的材料、透水性板材20、摄像装置1的方法等中做出适当的选择即可。在本实施方式中，已对为能采用光刻胶技术进行图案形成而将光硬化性树脂混入用于粘接层14的材料的情况作了说明。
图6C表示将事先形成的透光性的盖部13(参照图4B)与形成于半导体晶片30的各摄像元件11的粘接层14粘接的状态。在对位透光性的盖部13并载置于粘接层14上后，通过加热处理(包含红外线照射)，使包含于粘接层14中的热硬化性树脂硬化并产生粘接力，并可经由粘接层14将半导体晶片30与盖部13进行粘接。另外，对于使包含于粘接层14中的热硬化性树脂硬化后的粘接层14的透湿率等特征将在下文加以描述。
通过粘接层14将在受光部12以及盖部13之间所形成的空间的外周部封闭，从而可防止由于受光部12(表面)受到水分的侵入、灰尘的侵入附着、划痕损伤等而对其造成的不良影响。
对粘接盖部13的半导体晶片30沿着分割线30a进行适当的芯片分割(分割)，形成各个摄像装置1。另外，在芯片分割中，一般边加些切削水边进行。此时，因为粘接层14具有后述的透水性，故切削水不会侵入由半导体晶片30、盖部13以及粘接层14形成的封闭空间，并可防止由切削水引起的对包含受光部12表面的封闭空间内部的污染。即使有水分侵入封闭空间内，由于容易将侵入的水分排出到外部，故其空间内不会发生结露现象。
如上所述，可制造出本发明的摄像装置1。另外，在形成受光部12的面上，理应配置用以将摄像元件11与外部电路(未图示)连接于盖部13(粘接层14)的外侧区域的接合焊盘(未图示)的区域等。还有，因为能够在保护受光部12的状态下进行后面安装工序中的处理，所以在例如通过真空吸附等将摄像装置1移送时也无使受光部12受损伤之虞。
而且，在半导体晶片30侧形成粘接层14后，以与形成半导体基板晶片30的粘接层14的面面对的方式配置盖部13，通过加热使包含于粘接层14中的热硬化性树脂硬化，并使得半导体晶片30与盖部13粘接；但在盖部13一侧形成粘接层14后，也可以与形成盖部13、13、…的粘接层14的面面对而配置半导体晶片30，通过加热使包含于粘接层14中的热硬化性树脂硬化，并使得半导体晶片30与盖部13粘接。
其次，在本实施方式的摄像装置1中，制造使作为粘接层14的吸水率、透湿率、透光性材料的透水性粒子(这里为多孔质粒子沸石)的粒径(直径)发生变化的样品，对所评价的结果进行说明。另外，实际上，制造后述实施方式3的半导体模块(照相机模块)的样品，进行了可靠性的评价。
图7、图8是作为本发明的实施方式1的半导体装置的摄像装置的可靠性试验结果的表格图。
透湿率的测定，根据JIS-Z0208的防湿包装材料的透湿率试验法(杯装法)，使用500μm厚度的垫片制作φ6mm直径)的圆形且厚度为100μm的树脂硬化皮膜，安装于透湿杯上，在高温高湿环境下(40℃/90％RH)，每24小时测定重量变化，将重量变化为固定的值作为重量变化的真值，将以树脂硬化皮膜的面积(φ6mm圆形)去除该重量变化真值得到的值作为透湿率(g/(m2·24h))。
吸水率的测定，制作φ6mm(直径)、厚度为100μm的树脂硬化皮膜，进行评价前的质量测定，在40℃/90％RH(相对湿度百分比)的环境下吸潮(吸水)168小时后(评价后)，测定质量，算出重量百分比(wt％)作为吸水率。
将作为透水性材料的沸石含有率在10～75wt％的范围内进行调整，并获得如图7、图8所示的透湿率、吸水率的值。关于透水性材料的粒径，分别对分布于10μm或以下范围、1μm或以下范围、0.1μm或以下范围的样品进行测定。另外，虽不显示比此小的粒径的测定结果，但为获得充分的透水性，较好的是某程度大小的粒径，优选的是0.01μm或以上。其考虑到透水性材料利用多孔质材料的细孔以便能够发现其透水性。
作为主要的可靠性试验，在高温高湿环境下进行一定时间后，返回常温常湿环境，在由半导体基板10、盖部13以及粘接层14形成的封闭空间内，检查是否有尘埃发生，是否有结露发生。对于该检查，可根据由摄像元件11拍摄的图像进行评价，也可根据外部观察来评价。另外，在本实施方式中，作为高温高湿环境，将样品置入恒温恒湿槽在60℃/90％RH下保持500小时、1000小时，其后，返回常温常湿环境下再进行评价。在图7、图8中，[◎]表示经过1000小时也没有尘埃或结露发生；[○]表示在500～1000小时之间发生尘埃或结露；[×]表示经过500小时为止有尘埃或结露的发生。
在透湿率为7g/(m2·24h)的所有样品中，从开始可靠性试验起到经过500小时为止，观察到封闭空间内结露的发生。认为该结露的发生原因在于，当使透湿率小于10g/(m2·24h)时，若有水分侵入封闭空间内，则是因为侵入的水分不能迅速、充分地排出外部。另一方面，在透湿率为10g/(m2·24h)或以上的样品中，即使在从可靠性试验开始经过500小时的情况下，也存在有封闭空间内观察不到发生结露的样品。
进而，在透湿率为10g/(m2·24h)以及20g/(m2·24h)的所有样品中，从开始可靠性试验起到经过1000小时为止，观察到在封闭空间内有结露的发生。该结露的发生被认为是，当使透湿率小于20g/(m2·24h)时，若有水分侵入封闭空间内，则是因为侵入的水分的一部分，虽可排出外部，但其余的水分缓缓积蓄于其内部，所积蓄的水量超过发生结露的临界量。另一方面，在透湿率为50g/(m2·24h)或以上的样品中，即使在从可靠性试验开始经过1000小时的情况下，也存在有封闭空间内观察不到发生结露的样品。
还有，在透湿率为205g/(m2·24h)的所有样品中，从开始可靠性试验起到经过500小时为止，观察到在封闭空间内有尘埃的发生。认为该尘埃的发生原因在于，当使透湿率大于200g/(m2·24h)时，由于透水性粒子(沸石)的粒径或含有率的缘故，透水性粒子容易从粘接层14中脱离，其脱离的粒子变为尘埃。另一方面，在透湿率为200g/(m2·24h)或以下的样品中，即使在从可靠性试验开始经过500小时的情况下，也存在有封闭空间内观察不到发生尘埃的样品。
进而还有，在透湿率为200g/(m2·24h)的所有样品中，从开始可靠性试验起到经过1000小时为止，观察到在封闭空间内有尘埃的发生。认为该尘埃的发生原因在于，当使透湿率大于150g/(m2·24h)时，由于透水性粒子(沸石)的粒径或含有率的缘故，透水性粒子容易从粘接层14中脱离，其脱离的粒子变为尘埃。另一方面，在透湿率为150g/(m2·24h)或以下的样品中，即使在从可靠性试验开始经过1000小时的情况下，也存在有封闭空间内观察不到发生尘埃的样品。
因此，关于透湿率，可知经过在透湿率为10g/(m2·24h)至200g/(m2·24h)的范围内保持500小时的高温高湿环境试验可获得合格的样品，进而，在经过其在50g/(m2·24h)至150g/(m2·24h)的范围内保持1000小时的高温高湿环境试验也可获得合格的样品。
在吸水率为22％的所有样品中，从开始可靠性试验起到经过500小时为止，观察到在封闭空间内有尘埃的发生。认为该尘埃的发生原因在于，当使吸水率大于20％时，由于透水性粒子(沸石)的粒径或含有率的缘故，透水性粒子容易从粘接层14中脱离，其脱离的粒子变为尘埃。另一方面，在吸水率为20％或以下的样品中，即使在从可靠性试验开始经过500小时的情况下，也存在有封闭空间内观察不到发生尘埃以及结露的样品。
还有，在吸水率为15％及20％的所有样品中，从开始可靠性试验起到经过1000小时为止，观察到在封闭空间内有尘埃的发生。认为该尘埃的发生原因在于，当使吸水率大于10％时，由于透水性粒子(沸石)的粒径或含有率的缘故，透水性粒子容易从粘接层14中脱离，其脱离的粒子变为尘埃。另一方面，在吸水率为10％或以下的样品中，即使在从可靠性试验开始经过1000小时的情况下，也存在有封闭空间内观察不到发生尘埃以及结露的样品。
因此，关于吸水率，可知经过在吸水率为20％或以上的范围内保持500小时的高温高湿环境试验可获得合格的样品，进而，在经过在其为10％或以下的范围内保持1000小时的高温高湿环境试验也可获得合格的样品。另外，在吸水率未达3％的情况下，难以实现显示充分透水性的粘接层14，故优选的是取用吸水率为3％或以上、进而为5％或以上，因为更容易实现显示充分透水性的粘接层14。
在透水性粒子(沸石)的粒径为15μm的所有样品中，从开始可靠性试验起到经过500小时为止，观察到在封闭空间内有尘埃的发生。认为该尘埃的发生原因在于，当透水性粒子(沸石)的粒径大于10μm时，透水性粒子容易从粘接层14中脱离，其脱离的粒子变为尘埃。另一方面，在透水性粒子(沸石)的粒径为10μm的样品中，即使在从可靠性试验开始经过500小时的情况下，也存在有封闭空间内观察不到发生尘埃以及结露的样品。
在透水性粒子(沸石)的粒径为10μm的所有样品中，从开始可靠性试验起到经过1000小时为止，观察到在封闭空间内有尘埃的发生。认为该尘埃的发生原因在于，当透水性粒子(沸石)的粒径大于1μm时，透水性粒子容易从粘接层14中脱离，其脱离的粒子变为尘埃。另一方面，在透水性粒子(沸石)的粒径为1μm的样品中，即使在从可靠性试验开始经过1000小时的情况下，也存在有封闭空间内观察不到发生尘埃以及结露的样品。
因此，关于透水性粒子的粒径，可知经过在粒径为10μm或以下的范围内保持500小时的高温高湿环境试验可获得合格的样品，进而，在经过在粒径为1μm或以下的范围内保持1000小时的高温高湿环境试验也可获得合格的样品。另外，在透水性粒子的粒径未达0.01μm的情况下，难以获得充分透水性，故优选的是取用透水性粒子的粒径为0.01μm或以下。
(实施方式2)图9A、9B，图10A～10C都是表示作为本发明实施方式2的半导体装置的摄像装置的制造方法的说明图；具体的是，图9A、9B是表示在形成于半导体晶片的摄像元件的一面(具有受光部的表面)上形成粘接层的状态的说明图；图10A～10C是表示在将透光性板材粘接于图9A、9B上的半导体晶片后再分割透光性板材而形成盖部的工序的说明图。
图9A表示在多个形成于半导体晶片30的摄像元件11的一面(具有受光部12的平面)上，在除各摄像元件11的受光部12外的周围区域中使粘接层14形成图案的状态。图9B是图9A的A-A线处的构造剖视图。另外，该状态与实施方式1中的图6A、6B表示的状态一样，粘接层14的形成等工艺条件也与上述实施方式1相同。
图10A表示将透光性板材20与在各摄像元件11上形成粘接层14的图9A和9B的半导体晶片30粘接的状态。将透光性板材20适当地载置于半导体晶片30的粘接层14上，通过加热处理(也包含红外线照射)与粘接层14粘接。因为粘接层14事先形成于对应各摄像元件11的区域，所以无需对透光性板材20进行高精度的对位。总之，只要半导体晶片30与透光性板材20作为整体来对位即可，无需进行对各个摄像装置11的透光性板材20的对位。
图10B是图10A的A-A线处的构造剖视图。因为整个半导体晶片30与透光性板材20粘接，所以可确实在保护状态下对受光部12进行保管、移送。通过采用粘接层14将受光部12以及盖部13之间所形成的空间的外周部封闭的构成，从而可防止由于受光部12(表面)受到水分的侵入、灰尘的侵入附着以及划痕的损伤等而对其造成的不良影响。
图10C表示对与半导体晶片30粘接的透光性板材20沿分割线20a进行适当的芯片分割而形成盖部13的状态的构造剖面图。也就是，在将半导体30与透光性板材20粘接后，通过分割透光性板材20而形成盖部13。沿着分割线30a对粘接了盖部13的半导体晶片30进行适当的芯片分割(分割)而形成各个摄像装置1。另外，在芯片分割中，这里与实施方式1同样，一般也加切削水，但通过按照上述设定粘接层14的透光性，从而切削水不会侵入由半导体晶片13、盖部13以及粘接层14形成的封闭空间，并可防止由切削水引起的对包含受光部12表面的封闭空间内部的污染。即使有水分侵入封闭空间内，也能够将侵入的水分排出外部，故其空间内不会发生结露现象。
以上虽对在摄像元件11上使粘接层14形成图案(参照图9A、9B)，粘接半导体晶片30与透光性板材20后，芯片分割透光性板材20形成盖部13(参照图10A～10C)的方法进行了描述；但也可采用在透光性板材20上使粘接层14形成图案，在粘接半导体晶片30与透光性板材20后芯片分割透光性板材20形成盖部13的方法。另外，在这种情况下，对形成于透光性板材20的粘接层14与摄像元件11的受光部12进行适当的对位。
在实施方式1、2中，当芯片分割透光性板材20以及半导体晶片30时，受光部12采用使芯片分割时所产生的切屑不侵入的结构(通过粘接层14将受光部12的周围封闭的构造等)，并且在将摄像元件11单片化前，面对受光部12粘接形成盖部13；故在将摄像元件11单片化后的工序中，可防止受光部12的表面受到灰尘的附着、划痕的损伤，并可降低摄像元件11的安装工序、特别是单片化以后的工序中的不良率。还有，因为盖部13的平面尺寸比摄像元件11的平面尺寸小，所以可实现芯片大小程度小型化的摄像装置1。在粘接盖部13以后的工序中，无需对周围(生产环境)的清洁度进行严密的控制，也可使工序简略化，生产成本降低。
(实施方式3)图11是表示本发明的实施方式3的半导体模块的概要结构的构造剖视图。半导体模块2为例如照相机模块，在印刷基板、陶瓷基板等布线基板40上安装用以获取来自外部的光的镜头41和保持镜头41的镜头保持机构42。布线基板40上载置数字信号处理器(以下称为DSP)43。DSP43控制摄像装置1(摄像元件11)的动作，将自摄像装置1(摄像元件11)输出的信号作适当处理，其作为生成光学仪器需要的信号的控制部(图像处理装置)而发挥功能。通过接合导线43w，对在DSP43的各连接端子和布线基板40上形成的布线(未图示)进行导线接合、电连接。
在作为半导体芯片而形成的DSP43上，经由垫片43a载置作为本发明的半导体装置的摄像装置1。通过接合导线11w，对在摄像元件11的各连接端子(接合焊盘15(参照图3A、3B))和布线基板40上形成的布线(未图示)进行导线接合、电连接。形成摄像装置11的半导体基板10通过粘接层14粘接透光性盖部13，将盖部13面对镜头41配置。也就是说，摄像元件11配置于镜头操持机构42的内侧。因为盖部13的平面尺寸形成得比摄像元件11的平面尺寸小，所以可将透镜操持机构42的大小变小到极限为止，并可实现芯片尺寸小型化的光学仪器用半导体模块。
另外，虽在图11中表示经由DSP43安装摄像装置1，但也可以将摄像装置1直接安装在布线基板40上。而且，也可以将DSP43安装于布线基板40上的摄像装置1的配置面上，也可以安装于与配置摄像装置1的面相反侧的面上。
还有，虽在上述实例中，已对摄像装置以及模块进行了说明，但除此以外，本发明也可适用于EPROM等的半导体存储器等、构成玻璃等透光性盖部这样的备有受光部的半导体装置以及模块。而且，虽将透光性的盖部材质设为玻璃，但也可是除玻璃外的材料。
进而，作为盖部除玻璃以外使用半导体芯片或Si等的半导体盖部，本发明也可适用于其他种类的半导体装置及其模块。在这种情况下，也可以使用含有导电性粘接剂的粘接层以进行电连接。
权利要求
1.一种半导体装置，备有半导体基板；覆盖该半导体基板的覆盖部；和粘接上述半导体基板和上述覆盖部的粘接层，其中，上述粘接层的透湿率为10g/(m2·24h)至200g/(m2·24h)。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，在上述半导体基板上形成有具有受光部的摄像元件，将上述覆盖部与上述受光部面对配置。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，上述粘接层形成于除形成上述受光部的区域之外的区域中。
4.一种半导体装置，备有2个基体；和粘接各基体的粘接层，其中，在至少一个基体的一面上形成半导体元件，与上述半导体元件面对地配置上述基体，在除形成上述半导体元件的区域外的上述一面上形成上述粘接层，上述粘接层的透湿率为10g/(m2·24h)至200g/(m2·24h)。
5.根据权利要求1至4任一项所述的半导体装置，其中，上述粘接层的吸水率为20％或以下。
6.根据权利要求5所述的半导体装置，其中，上述粘接层的吸水率为3％或以上。
7.根据权利要求1至4任一项所述的半导体装置，其中，上述粘接层含有透水性材料，该透水性材料的粒径为10μm或以下。
8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中，上述透水性材料的粒径为0.01μm或以上。
9.根据权利要求1至4任一项所述的半导体装置，其中，上述粘接层含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料。
10.一种半导体模块，备有形成有导体布线的布线基板；和配置于该布线基板上的如权利要求1至4任一项所述的半导体装置。
11.一种半导体装置的制造方法，包含用粘接层粘接形成有多个半导体元件的半导体基板和可覆盖上述半导体元件的覆盖部的粘接工序；和在粘接层的透湿率为10g/(m2·24h)至200g/(m2·24h)的状态下切断半导体基板，分割成具有覆盖部的各个半导体元件的工序。
12.根据权利要求11所述的半导体装置的制造方法，其中，上述粘接层由含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的材料构成，上述粘接工序包含在上述半导体基板或上述覆盖部上形成上述粘接层的工序；有选择地曝光上述粘接层，使包含于预定区域的粘接层中的光硬化性树脂硬化的工序；除去光硬化性树脂未硬化的区域的粘接层，使粘接层形成图案的工序；以及经由形成图案的粘接层，将上述半导体基板与上述覆盖部面对配置，通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板和上述覆盖部的工序。
13.根据权利要求11所述的半导体装置的制造方法，其中，上述粘接层由含有热硬化性树脂和透水性材料的材料构成，上述粘接工序包含经由具有对应于预定区域的图案的印刷版，将上述粘接层印刷于上述半导体基板或上述覆盖部上的工序；以及经由印刷的粘接层将上述半导体基板与上述覆盖部面对配置，通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板和上述覆盖部的工序。
14.根据权利要求11所述的半导体装置的制造方法，其中，上述粘接层由含有热硬化性树脂和透水性材料的材料构成，上述粘接工序包含将上述粘接层喷吐至上述半导体基板或上述覆盖部上以使其成为对应于预定区域的图案的工序；以及经由喷吐的粘接层将上述半导体基板与上述覆盖部面对配置，通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板和上述覆盖部的工序。
15.一种半导体装置的制造方法，包含在形成具有受光部的多个摄像元件的半导体基板或与各摄像元件的受光部对应的多个透光性覆盖部上，形成含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的粘接层的工序；有选择地曝光上述粘接层，使包含于除形成上述受光部的区域外的区域的粘接层中的光硬化性树脂硬化的工序；除去光硬化性树脂未硬化的区域的粘接层，使粘接层形成图案的工序；经由形成图案的粘接层将上述半导体基板与上述覆盖部面对配置，通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板和上述覆盖部的工序；以及在粘接层的透湿率为10g/(m2·24h)至200g/(m2·24h)的状态下切断上述半导体基板，分割成形成具有覆盖部的各个摄像元件的半导体装置的工序。
16.一种半导体装置的制造方法，包含在形成具有受光部的多个摄像元件的半导体基板或可覆盖上述多个摄像元件的受光部的透光性覆盖部上，形成含有光硬化性树脂、热硬化性树脂以及透水性材料的粘接层的工序；有选择地曝光上述粘接层，使包含于除形成上述受光部的区域外的区域的粘接层中的光硬化性树脂硬化的工序；除去光硬化性树脂未硬化的区域的粘接层，使粘接层形成图案的工序；经由形成图案的粘接层将上述半导体基板与上述覆盖部面对配置，通过加热使包含于粘接层中的热硬化性树脂硬化，粘接上述半导体基板和上述覆盖部的工序；以及在粘接层的透湿率为10g/(m2·24h)至200g/(m2·24h)的状态下切断上述半导体基板和上述覆盖部，分割为形成具有覆盖部的各个摄像元件的半导体装置的工序。
全文摘要
本发明公开了一种作为半导体装置的摄像装置，其备有半导体基板，形成有摄像元件；透光性的盖部，其作为与形成于摄像元件的一面上的受光部相对配置的覆盖部；以及粘接层，其形成于摄像元件的一面上除受光部外的区域，粘接半导体基板和盖部。粘接层的透湿率为10g/(m
文档编号H04N5/335GK1744302SQ200510097658
公开日2006年3月8日 申请日期2005年8月31日 优先权日2004年8月31日
发明者塚本弘昌, 藤田和弥, 安留高志 申请人:夏普株式会社