[发明专利]半导体装置及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置及电子设备。

背景技术

在近年来的电子设备中，为了实现电子设备的小型、薄型、轻量化、以及高密度安装，较多地采用利用作为晶片状态下的组装加工处理的晶片等级CSP(芯片尺寸封装)技术的半导体装置。

例如，在光学设备中具有代表性的固体摄像装置被作为数字静像照相机或便携电话用照相机、数字摄像机等的数字影像设备的受光传感器使用。为了实现近年来的映像设备的小型、薄型、轻量化、及高密度安装，在该固体摄像装置中，不采用通过管芯焊接和引线接合来确保装置内外的电连接的陶瓷型或塑料型的封装，而采用通过在对单片化前的晶片的组装加工中形成贯通电极和再布线来确保装置内外的电连接的晶片等级CSP技术(例如，参照专利文献1及专利文献2)。

图1是具有以往的晶片等级CSP构造的固体摄像装置的截面图。

如图1所示，以往的固体摄像装置100A具备固体摄像元件100，该固体摄像元件100包括：摄像区域102，形成在半导体基板101上，在半导体基板101的作为受光侧表面的主面上设有多个微透镜103；周边电路区域104A，形成在上述主面的、摄像区域102的外周区域；以及多个电极部104B，与周边电路区域104A连接。

此外，在半导体基板101的主面侧，经由由树脂构成的粘接部件105，形成有例如由光学玻璃等构成的透明基板106。进而，在半导体基板101的内部，设有将半导体基板101沿厚度方向贯通的贯通电极107。

在半导体基板101的与主面相对的背面，形成有经由贯通电极107而与周边电路区域104A的多个电极部104B连接的金属布线108，并且形成有绝缘树脂层109，该绝缘树脂层109具有覆盖金属布线108的一部分并使另一部分露出的开口110。在开口110，形成有例如由钎焊材料构成的外部电极111。

另外，固体摄像元件100通过未图示的绝缘层被与贯通电极107及金属布线108电绝缘。

如以上说明，在以往的固体摄像装置100A中，多个电极部104B经由贯通电极107与金属布线108电连接，还经由金属布线108与外部电极111电连接，能够取出受光信号。

上述以往的固体摄像装置100A例如通过如下的工序制造。

(工序1)首先，利用公知的方法将多个具有上述构造的固体摄像元件100形成在晶片上。在形成有多个固体摄像元件100的晶片上，经由由树脂层构成的粘接部件105，粘贴例如由光学玻璃等构成的与晶片相同形状的透明基板106。

(工序2)接着，使用干式蚀刻或湿式蚀刻等，从背面侧将半导体基板101贯通而形成使周边电路区域104A的多个电极部104B露出的贯通孔。然后，通过在该贯通孔中埋入导电材料，形成与进行受光信号的取出的多个电极部104B连接的贯通电极107。

(工序3)接着，通过电解镀层法，在固体摄像元件100的背面上，形成与贯通电极107电连接的金属布线108。

(工序4)接着，在固体摄像元件100的背面上形成绝缘树脂层109，以使其覆盖金属布线108。一般而言，作为绝缘树脂层109而使用感光性树脂，通过旋转涂层或干膜粘贴而形成绝缘树脂层109。

(工序5)接着，使用光刻技术(曝光及显影)将绝缘树脂层109有选择地除去，从而形成使金属布线108的一部分露出的开口110。

(工序6)接着，在开口110，通过使用助熔剂的钎焊球搭载法或钎焊膏印刷法，形成与金属布线108电连接的例如由钎焊材料构成的外部电极111。

(工序7)最后，使用例如划片机等的切削工具将固体摄像元件100、粘接部件105、透明基板106、及绝缘树脂层109一齐切断，将晶片单片化为多个图1所示的固体摄像装置100A。

上述固体摄像装置通过晶片等级CSP技术能够对电子设备的小型、薄型、轻量化、及高密度安装作出贡献，但另一方面，通过在形成贯通电极107后的工序中施加的热应力、在固体摄像装置的实际的使用环境中施加的热等的环境负荷压力，从贯通电极107对电极部104B发生应力集中，存在容易发生电极部104B的断线、因剥离造成的连接不良及可靠性下降、以及贯通电极的脱落(松脱)的问题。

具体而言，因为贯通电极107与电极部104B的热膨胀率的差异，因此对应于温度变化，有时在电极部104B与贯通电极107的连接面的端部(圆周部)上集中特别大的应力(热应力)，发生电极部104B的断裂、剥离。

所以，提出了采用对于这样的集中应力的对策的另外的固体摄像装置(例如，参照专利文献3)。