CN107210306B - 摄像装置和内窥镜 - Google Patents
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Abstract
摄像装置(1)具有：硅层(10)；布线层(20)，其包含介电常数比氧化硅低的绝缘体；玻璃盖(40)，其覆盖硅层(10)的受光面(10SA)的受光部(11)；以及硅基板(50)，其覆盖布线层(20)的背面(20SB)，在布线层(20)中形成有沿着外缘的保护环(24)，在硅层(10)的没有被玻璃盖(40)覆盖的区域内存在以由布线层(20)的导体构成的电极焊盘(29)为底面的贯通孔(10H)，在贯通孔(10H)的内表面上，布线层(20)的绝缘体没有露出。
Description
技术领域
本发明涉及具有硅层、布线层以及玻璃盖的摄像装置和具有所述摄像装置的内窥镜，其中，所述硅层形成有受光部，所述布线层配设于所述硅层，具有多个导体层和包含介电常数比氧化硅低的绝缘材料在内的多个绝缘层，所述玻璃盖以覆盖所述布线层的方式与所述布线层粘接。
背景技术
在主面上形成有由CMOS摄像元件等构成的受光部的背面照射(BSI：Back SideIllumination)型摄像装置是小径并且高灵敏度的，因此被广泛用于内窥镜等。为了取得由通过半导体技术而制作的微细图案构成的受光部与连接有信号缆线等的较大的接合电极的整合性，在摄像装置中，多个导体层与多个绝缘层层叠而成的布线层是不可缺的。当在布线层上形成贯通孔等时，绝缘层的绝缘材料露出到贯通孔的底面。
近年来，为了摄像装置的高性能化，研究了使用相对介电常数k比氧化硅低的材料即所谓的Low-k材料作为布线层的绝缘层。
但是，Low-k材料在耐湿性/耐水性(即对水分(水蒸气等)的渗透的耐性)的方面比现有的绝缘层材料差。在将Low-k材料作为绝缘层的摄像装置中，Low-k材料露出，因此可靠性可能不充分。即，当水渗透到由Low-k材料构成的绝缘层时，可能产生以下这样的问题：由于相对介电常数上升、寄生电容增加、产生信号延迟而导致出现动作不良或者导体层的导体腐蚀。
另外，在日本特开2012-28359号公报中公开了如下的半导体装置：在经由粘接剂粘接了玻璃基板的半导体基板上，通过从背面进行蚀刻而形成贯通孔，在贯通孔中配设布线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-28359号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的实施方式的目的在于提供小型并且可靠性高的摄像装置和小径并且可靠性高的内窥镜。
用于解决课题的手段
实施方式的摄像装置具有：硅层，其具有受光面和对置面，受光部接受的光入射到该受光面上；布线层，其配设于所述对置面，具有多个导体层和多个绝缘层，该多个导体层包含与所述受光部连接的导体，该多个绝缘层包含介电常数比氧化硅低的绝缘体；透明部件，其覆盖所述硅层的所述受光面的受光部；以及保护部，其覆盖所述布线层的与所述硅层相反一侧的背面，其中，在所述布线层中形成有沿着外缘的保护环，在所述硅层的没有被所述透明部件覆盖的区域内存在以由所述导体层的导体构成的电极焊盘为底面的贯通孔，在所述贯通孔的内表面上，所述绝缘层的低介电常数的绝缘体没有露出。
另一实施方式的内窥镜在插入部的前端部具有摄像装置，该摄像装置具有：硅层，其具有受光面和对置面，受光部接受的光入射到该受光面上；布线层，其配设于所述对置面，具有多个导体层和多个绝缘层，该多个导体层包含与所述受光部连接的导体，该多个绝缘层包含介电常数比氧化硅低的绝缘体；透明部件，其覆盖所述硅层的所述受光面的受光部；以及保护部，其覆盖所述布线层的与所述硅层相反一侧的背面，其中，在所述布线层中形成有沿着外缘的保护环，在所述硅层的没有被所述透明部件覆盖的区域内存在以由所述导体层的导体构成的电极焊盘为底面的贯通孔，在所述贯通孔的内表面上，所述绝缘层的低介电常数的绝缘体没有露出。
发明效果
根据本发明，能够提供小型并且可靠性高的摄像装置和小径并且可靠性高的内窥镜。
附图说明
图1是第一实施方式的摄像装置的立体图。
图2是第一实施方式的摄像装置的俯视图。
图3是第一实施方式的摄像装置的沿图2的Ⅲ-Ⅲ线的剖视图。
图4是第一实施方式的变形例1的摄像装置的局部剖视图。
图5是第一实施方式的变形例2的摄像装置的剖视图。
图6是第一实施方式的变形例3的摄像装置的剖视图。
图7是第一实施方式的变形例4的摄像装置的局部剖视图。
图8是用于对第一实施方式的变形例4的摄像装置的制造方法进行说明的局部剖视图。
图9是第一实施方式的变形例5的摄像装置的剖视图。
图10是第二实施方式的摄像装置的局部俯视图。
图11是第二实施方式的摄像装置的局部剖视图。
图12是包含第三实施方式的内窥镜在内的内窥镜系统的立体图。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
如图1～图3所示，第一实施方式的摄像装置1具有硅层10、布线层20、粘接层30、作为透明部件的玻璃盖40、作为支承基板的硅基板50以及粘接层60。粘接层30将玻璃盖40与硅层10粘接起来。粘接层60将硅基板50与布线层20粘接起来。例如，硅层10的厚度(Z方向)是3μm～8μm，布线层20、粘接层30以及粘接层60的厚度是5μm～20μm左右，玻璃盖40的厚度是150μm～5mm。
另外，附图是示意性的，需要注意各部分的厚度与宽度的关系、各个部分的厚度的比例、层叠数等与现实不同，有时在附图彼此之间也包含有彼此的尺寸的关系或比例不同的部分。并且，还存在省略了图示和说明的结构要素。例如，没有对硅层10的通过氧化处理在表面上形成的氧化硅层进行图示和说明。并且，以简化的方式对多层构造的布线层20进行图示。
在硅层10上通过半导体制作技术形成有由CMOS等构成的受光部11。在硅层10的与受光部11接受的光所入射的受光面10SA对置的对置面10SB上配设有布线层20。玻璃盖40以覆盖受光部11的方式与硅层10的受光面10SA粘接。粘接层30由耐湿性比绝缘层21B的低介电常数材料优异的环氧树脂或硅树脂等透明树脂构成。并且，透明部件只要是在受光部11接受的光的波长区域透射率高的材料，则也可以由树脂等构成。
硅基板50经由粘接层60以覆盖布线层20的与硅层相反一侧的背面20SB的方式与该布线层20粘接。硅基板50是用于对形成有受光部11的半导体晶片(作为摄像元件晶片的硅基板)进行抛光加工、薄层化而加工成硅层10的支承晶片。粘接层60可以是与粘接层30相同的树脂，但也可以是不透明的。
布线层20由多层布线构成，该多层布线是多个导体层21A与多个绝缘层21B层叠而成的。布线层20构成用于将受光部11的微细布线与电极焊盘29连接起来的布线电路。另外，在布线层20中，导体层21A的导体21AA经由填充于绝缘层21B的贯通孔中的导体21AA与上下的导体21AA连接。并且，在导体层21A的导体21AA的侧面配设有绝缘体21BA。即，导体层21A和绝缘层21B都包含导体21AA和绝缘体21BA。
而且，在摄像装置1中，绝缘层21B由介电常数比氧化硅低的材料即所谓的Low-k材料构成。
低介电常数材料是指相对介电常数k比氧化硅(k＝4.0)低的材料，优选是相对介电常数k在3.0以下的材料。由于技术的限制，低介电常数材料的相对介电常数k的下限值在1.5以上，优选在2.0以上。
在摄像装置1中，绝缘层21B的低介电常数材料是多孔(多孔状)的碳掺杂氧化硅膜(SiOC)。多孔SiOC形成为具有空隙的构造的多孔体，能够使相对介电常数k为2.7。
作为绝缘层21B的材料，除了SiOC之外，也能够使用氟掺杂氧化硅膜(SiOF/FSG)、含有氢的聚硅氧烷(HSQ)系材料、含有甲基的聚硅氧烷(MSQ)系材料、有机系(聚酰亚胺系、聚对二甲苯系、氟系)材料等。
另外，也可以是，仅一部分的绝缘层(例如接近硅层10的绝缘层21B的绝缘体21BA)是Low-k材料。
而且，如图2等所示，在布线层20中形成有沿着外缘的框缘状的保护环24。保护环24是在配设布线层20时形成的。保护环24是贯通布线层20的防湿壁，切断水向保护环24的内侧的低介电常数的绝缘体21BA的渗透。另外，在保护环24的外侧也存在绝缘体21BA的一部分，防止了水向保护环24的内部的渗透。
摄像装置1是高灵敏度的背面照射型摄像装置。摄像装置1是经由将配设有大量的受光部11和大量的布线层20的半导体晶片(摄像元件晶片)与硅基板(支承晶片)50接合并进行薄膜化加工的工序而制作的。
玻璃盖40覆盖硅层10的受光部11。厚度充分大的玻璃盖40切断水从受光面侧的渗透。但是，在受光面10SA上存在没有被玻璃盖40覆盖的区域。在硅层10的没有被玻璃盖40覆盖的区域内具有以电极焊盘29为底面的作为贯通孔的焊盘开口10H，其中，该电极焊盘29用于将布线层20的导体21AA与作为信号缆线的导线的外部布线(未图示)连接。
焊盘开口10H是通过使用了KOH或TMAH等碱性溶液的湿法蚀刻、或者使用了CF4、CHF3或C2F6等氟系气体的干法蚀刻而形成的。
而且，电极焊盘29是由布线层20的与硅层10接触的最上层的导体层21A1的导体21AA构成的。导体21AA例如由铜构成。电极焊盘29也是形成焊盘开口10H时的蚀刻终止层。
电极焊盘29的俯视尺寸大于焊盘开口10H的俯视尺寸，电极焊盘29的外周部在整周范围内与硅层10接触。
焊盘开口10H的底面由电极焊盘29构成，该电极焊盘29由耐湿性优异的铜等金属材料构成。因此，在摄像装置1中，无需担心水经由焊盘开口10H渗透到布线层20的绝缘体21BA。
在摄像装置1中，布线层20的低介电常数的绝缘体21BA借助保护环24来防止水分从侧面浸入，借助作为保护部的硅基板50来防止水分从背面浸入，借助电极焊盘29来防止水分从焊盘开口10H浸入。
因此，摄像装置1的可靠性高，水分不会浸入到低介电常数的绝缘体。
即使将摄像装置1在例如85℃、湿度85％的高温多湿环境中放置1000个小时，该摄像装置1的特性也不会劣化。
＜第一实施方式的变形例＞
接下来，对第一实施方式的变形例1～5的摄像装置1A～1E进行说明。摄像装置1A～1E与第一实施方式的摄像装置1类似，具有摄像装置1的功能，因此对相同功能的结构要素标注相同标号并省略说明。
＜变形例1＞
如图4所示，在变形例1的摄像装置1A中，电极焊盘29A由布线层20的多个导体层21A构成。
布线层20的由铜构成的导体层21A的厚度大于0.1μm但不会厚到0.8μm。因此，如果仅由最上层的导体层21A1的导体21AA构成电极焊盘29，则可能不容易进行外部布线的连接，或当连接外部布线时耐湿性劣化。
对于此，由多个导体层21A(例如，3～10层的导体层21A)构成电极焊盘29A的摄像装置1A与摄像装置1相比，容易进行外部布线的连接并且耐湿性优异。
＜变形例2＞
如图5所示，在变形例2的摄像装置1B中，硅基板50不通过其他部件而直接与布线层20接合。
为了直接接合，布线层20的背面20SB被加工成与硅基板50的表面50SA相同的较高的平整度ttv。例如，布线层20的背面20SB与硅基板50的表面50SA都具有例如平整度ttv(total thickness variation)在1μm以下、优选在0.5μm以下的较高的平整度。平整度ttv是指以接合面为基准面、沿厚度方向测定的高度在整个面上的最大值与最小值之差。并且，为了容易得到较高的平整度，布线层20的背面20SB优选像图5所示那样仅由整个面被导体覆盖的导体层21A9构成。
作为直接接合法，例如使用常温接合法，该常温接合法是指通过CMP法对布线层20的背面20SB进行平整化加工，然后在高真空中向两者的接合面照射离子束来去除表面的氧化膜和吸附物质，在该状态下将两者粘合。
另外，作为直接接合法，不限于上述的真空中的常温接合法，也可以使用扩散接合法等，该扩散接合法是指在大气中常温下进行粘合，然后进行热处理。
摄像装置1B不具备粘接层60，因此可靠性比摄像装置1更高。
＜变形例3＞
如图6所示，在变形例3的摄像装置1C中，在粘接层60与布线层20的背面20SB之间配设有由无机材料构成的保护膜65。
保护膜65由氧化硅或氮化硅等透湿性低的材料构成，膜厚是0.3μm～5μm。
在摄像装置1C中，布线层20的背面20SB被透湿性比由树脂构成的粘接层60低的保护膜65覆盖，因此可靠性比摄像装置1更高。
另外，也可以将配设有保护膜65的布线层20不通过粘接层60而直接与硅基板50接合。
＜变形例4＞
如图7所示，在变形例4的摄像装置1D中，布线层20的保护环24D的表面被由氧化硅构成的保护层25覆盖。
像已经说明那样，保护环是在制作布线层20时使用作为导体层21A的导体21AA的铜而形成的。铜是透湿性优异的金属，但耐腐蚀性不高，因此如果水渗透，则有可能发生腐蚀。
保护环24D的表面被由耐腐蚀性高的氧化硅构成的保护层25覆盖。因此，摄像装置1D的可靠性比摄像装置1高。保护层25的材料优选由耐腐蚀性高的材料(例如，氧化硅等氧化物或氮化硅等氮化物)构成。
如图8所示，保护层25是在制作布线层20D时使用溅射法或CVD法在形成为保护环用的孔的内表面上成膜的。而且，保护环24D是通过利用公知的镶嵌法使用铜(21AB)来填充孔的内部而制作的。在图8中例示了双镶嵌法，但也可以是单镶嵌法。
＜变形例5＞
如图9所示，变形例5的摄像装置1E的保护环24E由覆盖贯通布线层20的沟的金属构成。
即，当没有在布线层20中形成保护环的情况下，在对硅晶片进行薄层化之前，通过从布线层20的背面20SB侧进行蚀刻而形成框缘状的沟。沟贯通布线层20，以硅层10作为底面。而且，通过向沟的内部填充金属材料(例如，铜)来制作保护环24E。向沟的内部填充的材料只要是耐湿性比Low-k材料优异的材料，则也可以是氧化硅、氮化硅等无机材料。
摄像装置1E具有保护环24E，因此与摄像装置1同样地可靠性高。
另外，也可以使用耐湿性比Low-k材料优异的无机材料来仅覆盖沟的内壁。而且，由于使用与保护层25相同的由氧化硅等无机材料构成的膜来覆盖沟的内壁，因此可以向沟的内部填充铜等金属材料，也可以相反地，使用金属材料来覆盖内壁，然后使用氧化硅等无机材料进行填充。
另外，为了切断水从侧面的渗透，也可以代替保护环24，而是使用由绝缘材料或金属材料中的至少任意材料构成的保护层来覆盖摄像装置1的侧面。并且，也可以向沟中嵌合O形环。
＜第二实施方式＞
接下来，对第二实施方式的摄像装置1F进行说明。摄像装置1F与第一实施方式的摄像装置1类似，具有摄像装置1的功能，因此对相同功能的结构要素标注相同标号并省略说明。
如图10和图11所示，在摄像装置1F中，以电极焊盘29F为底面的作为贯通孔的焊盘开口10HF不仅贯通硅层10，而且贯通至布线层20的一部分。因此，在焊盘开口10HF的下部的壁面上，绝缘层21B露出。
但是，包围布线层内的焊盘开口10HF的焊盘用保护环24F形成于布线层20。而且，电极焊盘29F的外周部在整周范围内与焊盘用保护环24F接触。
摄像装置1F借助焊盘用保护环24F防止了水从焊盘开口10HF浸透。
另外，在摄像装置1F中也是，通过添加第一实施方式的变形例1～5的摄像装置1A～1E的结构而能够得到各个变形例的效果。
＜第三实施方式＞
接下来，对包含第三实施方式的内窥镜2在内的内窥镜系统9进行说明。
如图12所示，内窥镜系统9具有内窥镜2、处理器5A、光源装置5B以及监视器5C。内窥镜2通过将插入部3插入到被检体的体腔内而对被检体的体内图像进行拍摄并输出摄像信号。即，内窥镜2在插入部3的前端部具有摄像装置1、1A～1F中的任意摄像装置。
在内窥镜2的插入部3的基端侧配设有操作部4，该操作部4设置有对内窥镜2进行操作的各种按钮组。在操作部4上具有供向被检体的体腔内插入活体钳子、电手术刀以及检查探针等处置器具的通道的处置器具插入口4A。
插入部3由配设有摄像装置1的前端部3A、与前端部3A的基端侧连接设置的弯曲自如的弯曲部3B以及与该弯曲部3B的基端侧连接设置的挠性管部3C构成。弯曲部3B根据操作部4的操作而弯曲。
在配设在操作部4的基端部侧的通用线缆4B中贯穿插入有与前端部3A的摄像装置1连接的信号缆线75。
通用缆线4B经由连接器4C与处理器5A和光源装置5B连接。处理器5A对整个内窥镜系统9进行控制，并且对摄像装置1输出的摄像信号进行信号处理并作为图像信号输出。监视器5C对处理器5A输出的图像信号进行显示。
光源装置5B例如具有白色LED。光源装置5B射出的白色光经由贯穿插入于通用缆线4B中的光导(未图示)被引导到前端部3A的照明光学系统3D(参照图2B)而对被摄体进行照明。
内窥镜2在插入部的前端部具有可靠性高的摄像装置1、1A～1F，因此可靠性高。
本发明不限于上述的实施方式或变形例等，能够在不改变本发明的主旨的范围内进行各种变更、改变、组合等。
标号说明
1、1A～1F：摄像装置；2：内窥镜；9：内窥镜系统；10：硅层；11：受光部；20：布线层；21A：导体层；21B：绝缘层；24：保护环；25：保护层；29：电极焊盘；30：粘接层；40：玻璃盖；50：硅基板；60：粘接层；65：保护膜。
Claims (9)
1.一种摄像装置，该摄像装置具有：
硅层，其具有受光面和对置面，受光部接受的光入射到该受光面上；
布线层，其配设于所述对置面，具有多个导体层和多个绝缘层，该多个导体层包含与所述受光部连接的导体，该多个绝缘层包含介电常数比氧化硅低的绝缘体；
透明部件，其覆盖所述硅层的所述受光面的受光部；以及
保护部，其覆盖所述布线层的与所述硅层相反一侧的背面，
该摄像装置的特征在于，
在所述布线层中形成有沿着外缘的保护环，
在所述硅层的没有被所述透明部件覆盖的区域内存在以由所述导体层的导体构成的电极焊盘为底面的贯通孔，其中，该电极焊盘的外周部在整周范围内与所述硅层接触，
在所述贯通孔的内表面上，介电常数比氧化硅低的绝缘体没有露出。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
所述电极焊盘由所述布线层的多个导体层构成。
3.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，
所述保护部是硅基板。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，
所述硅基板经由粘接层与所述布线层的所述背面粘接。
5.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，
在所述粘接层与所述布线层的所述背面之间配设有由无机材料构成的保护膜。
6.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，
由金属构成的所述保护环被氧化物或氮化物覆盖。
7.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，
所述保护环由填充在贯通所述布线层的沟中的无机材料构成。
8.根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，
所述无机材料是金属。
9.一种内窥镜，其特征在于，
该内窥镜在插入部的前端部具有权利要求1至8中的任意一项所述的摄像装置。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101728408A (zh) * | 2008-10-30 | 2010-06-09 | 索尼株式会社 | 半导体器件 |
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Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3482779B2 (ja) * | 1996-08-20 | 2004-01-06 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2002353307A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-06 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| US7180149B2 (en) * | 2003-08-28 | 2007-02-20 | Fujikura Ltd. | Semiconductor package with through-hole |
| JP4432502B2 (ja) | 2004-01-20 | 2010-03-17 | ソニー株式会社 | 半導体装置 |
| JP4525129B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2010-08-18 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子とその製造方法、及び半導体集積回路装置とその製造方法 |
| JP2005347707A (ja) * | 2004-06-07 | 2005-12-15 | Sony Corp | 固体撮像素子及びその製造方法 |
| JP2006147626A (ja) * | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Renesas Technology Corp | 半導体装置 |
| JP2008258201A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Fujifilm Corp | 裏面照射型固体撮像素子 |
| JP2010103300A (ja) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2011054637A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Sony Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
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| JP6146976B2 (ja) * | 2012-09-24 | 2017-06-14 | オリンパス株式会社 | 撮像装置、該撮像装置を備える内視鏡 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101728408A (zh) * | 2008-10-30 | 2010-06-09 | 索尼株式会社 | 半导体器件 |
| JP2014230083A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | オリンパス株式会社 | 撮像装置、撮像装置の製造方法、及び内視鏡システム |
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