CN108352388A - 半导体装置、半导体装置制造方法和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本技术是为了抑制半导体装置的光输入/输出环境的劣化，在所述半导体装置中，透光性材料经由粘合剂层叠在光学元件形成表面上。公开了一种固态摄像装置，所述固态摄像装置设置有：半导体元件，所述半导体元件由芯片尺寸封装制造；透光性材料，所述透光性材料使用粘合剂粘接，以覆盖所述半导体元件的光学元件形成表面；以及侧表面保护树脂层，所述侧表面保护树脂层覆盖暴露出所述半导体元件和所述透光性材料的层结构的整个侧表面。

Description

半导体装置、半导体装置制造方法和电子设备
技术领域
本技术涉及半导体装置、半导体装置制造方法和电子设备。
背景技术
通常，通过使如下半导体基板或晶圆单片化而形成的芯片尺寸封装(CSP：chipsize package)是众所周知的：在该半导体基板或晶圆上，配线已经重新布置并且形成有保护膜或端子。特别地，通过类似处理制造的晶圆称为晶圆级芯片尺寸封装(WCSP：waferlevel chip size package)。因为通过CPS制造的半导体装置可以实现尺寸大致等于半导体元件，所以存在着诸如尺寸减小、宽度减小和重量降低等优点。
在通过CSP制造的固态摄像装置中，在使用粘合剂粘接平坦透明板以覆盖形成有固态摄像元件的光接收元件的侧表面之后，用切割工具对该粘接结构进行切割和单片化。用来粘接透明板的粘合剂是透明的。透明板可以粘接到固态摄像元件的整个表面，或可以粘接成围绕光接收元件的外侧。
这里，在专利文献1中，指出了一个缺点，即当通过粘合剂的界面进入的湿气到达光接收元件与透明板之间的空间时，湿气会对固态摄像装置的图像产生不利的影响。
专利文献1公开了一种半导体芯片，在该半导体芯片中，在绝缘膜和阻焊剂顺序地层叠在半导体装置的后表面上时，包括诸如玻璃等透光性材料的支撑件经由粘合剂片附接到半导体基板的其上设置有传感器的表面。位于半导体芯片的后表面上的绝缘膜和阻焊剂的层叠结构延伸到位于半导体芯片的侧表面上的透光性材料的中间，以便从半导体芯片的后表面绕到半导体芯片的侧表面来防止湿气进入形成在传感器上的气隙。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2010-238729号
发明内容
本发明解决的问题
上述专利文献1的技术具有如下构造：在该构造中，出现在半导体芯片的侧表面上的粘合剂片的层被包括绝缘膜和阻焊剂的两层结构覆盖，以防止水分和湿气沿基本上垂直的方向进入半导体芯片的侧表面。然而，专利文献1中所述的覆盖半导体芯片的侧表面的绝缘膜和阻焊剂的两层结构被设置到透光性材料的中间。因此，水分和湿气可能通过绝缘膜的界面到达粘合剂片。
此外，关于专利文献1中的半导体芯片，半导体基板经由粘合剂片被放置并粘接到透光性材料(支撑件)，半导体基板和粘合剂片沿着网格线被切割，绝缘膜沿着半导体基板的底表面和切槽的内壁表面形成，通过蚀刻除去多余的绝缘膜，并且执行重新配线等的处理。其后，形成覆盖半导体基板的整个后表面和切槽的内壁表面的阻焊剂，除去多余的阻焊剂，最后，沿着切槽的中心部对包括透光性材料的整个结构进行切割和单片化。专利文献1中的半导体芯片是以这种方式制造的。因此，需要精确且复杂的制造工艺来保护侧表面。
此外，不仅作为包括光接收元件的固态摄像装置的半导体装置具有上述问题，而且包括发光元件的半导体装置也类似地具有上述问题。此外，在通过CSP制造的半导体装置包括诸如光接收元件和发光元件等光学元件的情况下，存在着这样的问题：从因切割而暴露层叠结构的侧表面进入的光会引起闪光和重影。
本技术是鉴于上述问题而做出的。本技术的目的是防止透光性材料经由粘合剂层叠在光学元件形成表面上的半导体装置中的光入射/发射环境的劣化。
解决问题的技术方案
本技术的一个方面是半导体装置，所述半导体装置包括：半导体元件，其由芯片尺寸封装制造；透光性材料，其被配置成使用粘合剂粘接，以覆盖所述半导体元件的光学元件形成表面；以及侧表面保护树脂，其被配置成覆盖暴露出所述半导体元件和所述透光性材料的层结构的整个侧表面。
根据本技术的另一个方面的一个方面是半导体装置制造方法，所述方法包括：工件形成过程：使用粘合剂将透光性材料粘合到半导体基板，以覆盖半导体元件的光学元件形成表面而形成工件，在所述半导体基板上通过芯片尺寸封装形成有多个所述半导体元件；第一切割过程：将固定到切割片的所述工件单片化成半导体装置的多个主要结构；再连接过程：将树脂填充到第一凹槽中并且使所述树脂固化，以再连接多个所述主要结构，所述第一凹槽是被固定到所述切割片的多个所述主要结构之间的间隙；以及第二切割过程：沿着所述第一凹槽的大致中央在所述树脂中形成比所述第一凹槽窄的第二凹槽，以在使所述树脂残留在多个所述主要结构的侧表面上的同时，单片化成多个所述半导体装置。
根据本发明的又一个方面的一个方面是半导体装置的制造方法，所述方法包括：工件形成过程：使用粘合剂将透光性材料粘合到半导体基板，以覆盖半导体元件的光学元件形成表面而形成工件，在所述半导体基板上通过芯片尺寸封装形成有多个所述半导体元件；V形凹槽形成过程：从所述透光性材料的侧面沿着所述半导体元件之间的边界形成V形凹槽；第一切割过程：沿着所述V形凹槽的尖端将固定到切割片的所述工件切割成所述半导体元件的多个主要结构，并且使所述工件单片化；再连接过程：将树脂填充到第一凹槽和所述V形凹槽中并且使所述树脂固化，以再连接多个所述主要结构，所述第一凹槽和所述V形凹槽是固定到所述切割片的多个所述主要结构之间的间隙；以及第二切割过程：沿着所述第一凹槽的大致中央在所述树脂中形成比所述第一凹槽窄的第二凹槽，以在使所述树脂残留在多个所述主要结构的侧表面上的同时，单片化成多个所述半导体装置。
本技术的再一个方面是电子设备，所述电子设备包括半导体装置，所述半导体装置包括：半导体元件，其由芯片尺寸封装制造；透光性材料，其被配置成使用粘合剂粘接，以覆盖所述半导体元件的光学元件形成表面；以及侧表面保护树脂，其被配置成覆盖暴露出所述半导体元件和所述透光性材料的层结构的整个侧表面。
需要注意的是，上述的半导体装置和电子设备包括各种方面，诸如在设备并入另一个设备中的状态下实施的方面和利用其他方法实施的方面等。此外，上述的半导体装置制造方法包括各种方面，诸如作为另一种制造方法的一部分实施的方面以及作为包括与制造方法中的过程对应的单元的制造装置或用于控制制造装置的控制程序而实现的方面等。
本发明的效果
根据本技术，可以防止透光性材料经由粘合剂层叠在光学元件形成表面上的半导体装置中的光入射/发射环境的劣化。
附图说明
图1是根据第一实施例的半导体装置的示意性截面构造的图。
图2是用于描述根据第一实施例的半导体装置的制造方法的图。
图3是用于描述根据第一实施例的半导体装置的制造方法的图。
图4是用于描述使用局部掩模将液态树脂填充到第一凹槽中的图。
图5是用于描述使用局部掩模将液态树脂填充到第一凹槽中的图。
图6是根据第二实施例的半导体装置的示意性截面构造的图。
图7是用于描述根据第二实施例的半导体装置的制造方法的图。
图8是根据第三实施例的半导体装置的示意性截面构造的图。
图9是用于描述根据第三实施例的半导体装置的制造方法的图。
图10是用于描述根据第三实施例的半导体装置的制造方法的图。
图11是摄像装置的示例性示意构造的框图。
具体实施方式
下面，将按照下列顺序描述本技术。
(A)第一实施例：
(B)第二实施例：
(C)第三实施例：
(A)第一实施例：
根据本实施例的半导体装置100包括半导体元件10、透光性材料20和侧表面保护树脂50，半导体元件10由芯片尺寸封装(CSP)制造，透光性材料20使用粘合剂粘接以便覆盖半导体元件10的光学元件形成表面，侧表面保护树脂50覆盖暴露了包括半导体元件10和透光性材料20的层结构的整个侧表面。需要注意的是，芯片尺寸封装(CSP)包括晶圆级芯片尺寸封装(WCSP)。
图1是根据本实施例的半导体装置100的示意性截面构造的图。
半导体元件10是在平面图中具有大致矩形形状的薄板状元件。多个光学元件形成在光学元件形成表面11(其是半导体元件10的一个表面)上，并且通向安装基板的连接端子形成在端子形成表面12(其是半导体元件10的另一个表面)上。作为形成在光学元件形成表面11上的光学元件，例如，可以使用诸如光电二极管和光电晶体管等光接收元件、以电荷耦合器件(CCD：Charge-Coupled Device)和互补金属氧化物半导体图像传感器(CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor)为代表的图像传感器(固态摄像元件)以及诸如发光二极管等发光元件。在以下说明中，作为示例，将描述作为具有形成在光学元件形成表面11上的光接收元件的固态摄像元件的半导体元件10。
半导体元件10的光学元件形成表面11具有作为需要光的区域的光接收区域R1和作为不需要光的区域的非光接收区域R2。在光接收区域R1中，安置有用于接收通过透光性材料20进入的外部光的多个光接收元件，并且在非光接收区域R2中，没有安置用于接收外部光的光接收元件。光接收区域R1形成在远离光学元件形成表面11的边缘的范围内，并且非光接收区域R2沿着光学元件形成表面11的边缘围绕光接收区域R1形成。
透光性材料20包括透明光学玻璃等，并且使用粘合剂粘接到半导体元件10的光学元件形成表面。使用这种结构，在半导体元件10与透光性材料20之间形成粘合剂被固化的粘合层30。此外，例如，透光性材料20可以通过在光学玻璃上层叠防反射膜或红外线切割膜而具有防反射功能或红外线切割功能。
粘合层30可以形成在光学元件形成表面11与透光性材料20之间的整个表面上，且可以形成在光学元件形成表面11与透光性材料20之间的非光接收区域R2的范围内。在图1中，例示了前一种情况。在粘合层30形成在整个光学元件形成表面11上的情况下，粘合层30包括透明粘合剂。
粘合层30包括具有根据半导体装置100的规格的耐热性、耐湿性、耐光性和耐化学性并且具有1.48到1.6的折射率和等于或高于90％的透射率的材料。
在半导体装置100中，半导体元件10和透光性材料20层叠并且而二者之间插入有粘合层30的部分是主要结构M。在主要结构M的侧表面上，通过沿着层叠方向切割主要结构M而形成切割平面CF。含有树脂的侧表面保护树脂50被设置成从侧面覆盖整个切割平面CF(从透光性材料20的顶表面到半导体元件10的底表面的范围)。侧表面保护树脂50被形成为具有从面向半导体元件10和透光性材料20的表面(面向切割平面CF的表面)到相对表面(半导体装置100的侧表面)的厚度d，该厚度在层叠方向上跨过整个半导体元件10和整个透光性材料20是恒定的。
优选的是，形成侧表面保护树脂50的树脂是用于吸收可见光或紫外线的吸收体。例如，侧表面保护树脂50包括黑色等的不透明树脂。此外，侧表面保护树脂50在300到1200nm的波长处的光谱透射率被设定为等于或小于5％，且更优选地，等于或小于1％。这种树脂的示例包括含有碳的环氧树脂、丙烯酸树脂和硅酮树脂等。
此外，侧表面保护树脂50包括具有比包括粘合剂的粘合层30低的透湿性和透水性的树脂。作为侧表面保护树脂50和粘合层30的树脂的组合，例如，粘合层30的树脂包括例如环氧树脂、丙烯酸树脂和硅酮树脂等，并且侧表面保护树脂50的树脂包括例如含有碳的环氧树脂、丙烯酸树脂和硅酮树脂等。
侧表面保护树脂50的没有面向主要结构M的侧表面51作为半导体装置100的侧表面暴露在外。侧表面51是通过使用切割工具切割侧表面保护树脂50而形成的。因此，与切割工具的类型对应的切割痕迹保留在整个侧表面51上。切割工具的示例包括切割刀片、激光切割机、超声波切割机、线锯和水射流等。
此外，在半导体元件10的端子形成表面12上形成作为通向安装基板的连接端子的多个金属盘(未示出)，并且焊料凸块40分别形成在金属盘上。需要注意的是，存在着没有设置焊料凸块40的情况。此外，在半导体元件10中，通过前表面与后表面之间的部分的贯通电极和配线(未示出)在围绕前表面上的光学元件形成的电极盘(未示出)与端子形成表面12上的金属盘之间电连接。在半导体元件10的光学元件形成表面11上，滤色器和微透镜顺序层叠在光接收元件上。
接下来，参照图2和图3，将描述半导体装置100的制造方法。需要注意的是，下面将描述侧表面保护树脂50的形成方法。作为通过CSP在晶圆上制造的尚未单片化的多个半导体装置100的制造工艺，可以适当地采用已知的各种方法和未来将要开发的各种方法。
在图2(a)中，图示了工件W，工件W具有通过使用粘合剂将作为透光性材料20的片状玻璃粘接在晶圆上而连续形成的多个未分割的主要结构M，在该晶圆上，形成有多个半导体元件10，并且该晶圆尚未单片化。
首先，在本实施例中，如图2(b)所示，将工件W布置为使半导体元件10的端子形成表面12面向上，并且将保护构件PS粘接到半导体元件10的端子形成表面12。保护构件PS紧密地粘附到工件W的底表面，以保护电路表面不受外来物质影响并在背磨(back grinding)和切割时保护电路表面不被破坏。例如，能够使用用于半导体晶圆制造工艺的切割带。
然后，如图2(c)所示，将工件W放置在切割片DS上，并且将透光性材料20的上表面粘接到切割片DS。如稍后所述，当切割工件W时或在切割工件W之后，切割片DS会固定单片化的主要结构M和半导体装置100，以便不改变主要结构M与半导体装置100之间的相对位置关系。
然后，如图2(d)所示，使用诸如切割刀片等第一切割工具CD1，沿着切割线以第一切割宽度w1切割工件W，以将工件W单片化成多个主要结构M。此时，第一切割工具CD1切割工件W，以使得到的多个主要结构完全分离却不切断切割片DS。结果，多个主要结构M在保持切割前的相对位置关系的同时在固定于切割片DS上的状态下被单片化。即，在切割片DS上的多个主要结构M之间，形成了具有宽度w1的第一凹槽T1。第一凹槽T1具有作为底部的切割片DS和作为侧壁的切割平面CF，切割平面CF是主要结构M的侧壁。
然后，如图3(e)所示，使用掩模MK将液态树脂LP注入第一凹槽T1中。作为这里使用的掩模MK，使用用于局部覆盖工件W的局部掩模，而非用于完全覆盖整个工件W的掩模。例如，如图4所示，各个局部掩模的开口的垂直尺寸h和水平尺寸w分别等于或小于在主要结构M隔着第一凹槽T1彼此相邻布置的状态下形成的四个主要结构M的垂直尺寸h0和水平尺寸w0。
图4和图5是用于描述使用局部掩模将液态树脂LP填充到第一凹槽T1中的图。需要注意的是，液态树脂LP是固化后的固态树脂SP例如是黑色不透明树脂的树脂。液态树脂LP在300到1200nm的波长处的光谱透射率等于或小于5％，更优选地，等于或小于1％。
图4和图5图示了使用多种类型的局部掩模MK1至MK3的情况。即，如图4(a)所示，第一局部掩模MK1具有十字状掩模开口H1，第二局部掩模MK2具有沿垂直方向延伸的垂直线性掩模开口H2，并且第三局部掩模MK3具有沿水平方向延伸的横向线性掩模开口H3。通过图2(d)所示的工艺切割图4(b)所示的工件W以形成第一凹槽T1，并且多个主要结构M以夹持形成为格子形状的第一凹槽T1的方式形成为矩阵。
如图5(a)所示，第一局部掩模MK1用来使用液态树脂LP填充第一凹槽T1的交叉部分。如图5(b)所示，第二局部掩模MK2用来使用液态树脂LP填充第一凹槽T1的交叉部分之间的沿垂直方向延伸的第一凹槽T1。如图5(c)所示，第三局部掩模MK3用来使用液态树脂LP填充第一凹槽T1的交叉部分之间的沿水平方向延伸的第一凹槽T1。
可以适当地选择和使用局部掩模MK1至MK3，并且第一凹槽T1填充有液态树脂LP。因此，形成为格子形状的全部第一凹槽T1可以填充有液态树脂LP。作为填充到第一凹槽T1中的液态树脂LP，使用诸如紫外线(UV：ultraviolet ray)固化树脂和热固性树脂等可通过后处理固化的树脂。此外，局部掩模的形状不限于局部掩模MK1至MK3的形状的组合。只要多个局部掩模的开口图案的组合能够将所有第一凹槽T1的形状表示为公约数而无遗漏，就可以采用各种形状的组合。
然后，如图3(f)所示，通过UV照射和加热等使填充到第一凹槽T1中的液态树脂LP固化。结果，分割为多个主要结构M的工件W与固态树脂SP连接并且集成为再连接工件W'。此外，在使用热固性树脂填充第一凹槽T1的情况下，使用耐热切割片DS和耐热保护构件PS。在使用UV固化树脂填充第一凹槽T1的情况下，使用耐UV切割片DS和耐UV保护构件PS。理想的是，固态树脂SP是用于吸收可见光或紫外光的吸收体。例如，固态树脂SP包括黑色等的不透明树脂。此外，固态树脂SP在300到1200nm的波长处的光谱透射率被设定为等于或小于5％，更优选地，等于或小于1％。这种树脂的示例包括含有碳的环氧树脂、丙烯酸树脂和硅酮树脂等。
然后，如图3(g)所示，使用诸如切割刀片等第二切割工具CD2，沿着切割线以第二切割宽度w2切割再连接工件W'，以使工件W'单片化成多个半导体装置100。第二切割工具CD2的第二切割宽度w2比第一切割工具CD1的第一切割宽度w1窄，并且由第二切割工具CD2形成的第二凹槽T2的宽度w2比第一凹槽T1的宽度w1窄。第二切割工具CD2沿着第一凹槽T1延伸的方向切割填充并固化在第一凹槽T1中的固态树脂SP，以便固态树脂SP保留在各个主要结构M的侧表面上而形成第二凹槽T2。需要注意的是，为了在主要结构M的整个侧表面上形成具有均匀厚度的侧表面保护树脂50，沿着第一凹槽T1的延伸方向切割凹槽的宽度方向的大致中央。更具体地，当由WCSP制造的半导体装置100被单片化时，理想的是，第一凹槽T1的宽度w1等于或大于第二凹槽T2的宽度w2的两倍。更具体地，理想的是，第二凹槽T2的宽度等于或小于50μm。
在通过使用第二切割工具CD2进行切割的时候，第二切割工具CD2切割再连接工件W’，以使得到的多个主要结构彼此完全分离却不切断切割片DS。结果，多个半导体装置100在保持切割前的相对位置关系的同时在切割片DS上被单片化。即，在切割片DS上的多个半导体装置100之间，形成了具有宽度w2的第二凹槽T2。第二凹槽T2具有作为底部的切割片DS和作为侧壁的半导体装置100的侧表面51。
以这种方式，以比第一切割宽度w1窄的第二切割宽度w2切割第一凹槽T1中的固态树脂SP，将半导体装置100单片化，并且保留在主要结构M的侧表面上的固态树脂SP。因此，制造出主要结构M的切割平面CF被具有大致均匀的厚度的侧表面保护树脂50覆盖的半导体装置100。此外，半导体装置100的侧表面保护树脂50的侧表面51具有因第二切割工具CD2切割而形成的切割痕迹。
最终，将单片化的半导体装置100与切割片DS分离。因此，制造出多个图1所示的半导体装置100。由该制造方法制造的半导体装置100具有如下结构：在该结构中，暴露出通过使用粘合层30将半导体元件10粘合到透光性材料20而形成的层结构的整个侧表面被侧表面保护树脂50覆盖，并且因第二切割工具CD2出现的切割痕迹横跨侧表面保护树脂50的整个侧表面51形成。此外，侧表面保护树脂50包括具有比包括粘合剂的粘合层30低的透湿性和透水性的黑色等的不透明树脂。
(B)第二实施例：
图6是根据本实施例的半导体装置200的示意性截面构造的图。此外，因为除了侧表面保护树脂的形状之外，半导体装置200具有与半导体装置100的构造类似的构造，所以用与半导体装置100相同的附图标记来表示除了侧表面保护树脂之外的部件，并且省略详细说明。
在半导体装置200中，包括树脂的侧表面保护树脂250被设置成从侧面覆盖在主要结构M的侧表面上露出的整个切割平面CF(从透光性材料20的上表面到半导体元件10的底表面的范围)。此外，侧表面保护树脂250具有突出部252，突出部从透光性材料20向上延伸突出量d3。
突出部252的上端面被形成为基本平坦的，并且其他部件可以放置在作为参考面的上端面上。例如，在半导体装置200是固态摄像装置的情况下，作为放置在突出部252上的构件，例示了用于将外部光收集到光接收区域R1的透镜壳体和将透镜和电机作为透镜驱动单元集成的透镜模块等。可以根据放置在突出部252上的构件的光学长度和其他必要距离来适当地选择突出部252的突出量d3。
以这种方式，突出部252设置在侧表面保护树脂250上，以便其他部件可以放置在突出部252上。这能够减小安装有半导体装置200的电子设备的整体尺寸。
半导体装置200的制造方法与图2和图3所示的半导体装置100的制造方法基本类似。然而，待使用的切割片DS的厚度、由图2(d)所示的第一切割工具CD1形成的切割部的深度和根据切割部的深度而填充的树脂的形状不同于半导体装置100的制造方法中的这些。
即，如图7所示，考虑到突出部252的突出量d3，使用比突出量d3厚的切割片DS’。然后，当使用第一切割工具CD1形成凹槽时，会形成具有与第一凹槽T1的宽度相同的宽度w1的第一凹槽T1’。第一凹槽T1’比第一凹槽T1深一个深度d3。
结果，当使用液态树脂LP填充第一凹槽T1时，通过切割切割片DS而形成的部分被液态树脂LP填充，并且使用热或紫外线照射该部分。以这种方式，形成通过使第一凹槽T1’中的液态树脂LP固化而形成的固态树脂SP。通过使用第二切割工具CD2使以这种方式形成的固态树脂SP分离，可以形成与突出部252一体形成的侧表面保护树脂250，以覆盖主要结构M的侧表面的切割平面CF。
(C)第三实施例：
图8是根据本实施例的半导体装置300的示意性截面构造的图。半导体装置300与半导体装置100的不同之处在于，侧表面保护树脂形成为在透光性材料20的表面附近朝向主要结构M以屋檐形状悬伸，并且侧表面保护树脂分别覆盖透光性材料20的边缘。此外，除了这个结构之外，半导体装置300具有与半导体装置100的构造基本类似的构造。用相同的附图标记表示与半导体装置100中的部件共同或对应的部件，并且省略详细说明。
半导体装置300的主要结构M’具有如下形状：在该形状中，将半导体装置100的主要结构M的顶表面的边缘的角部倾斜地切割而形成斜面SF。斜面SF与透光性材料20的表面之间的角部E1在非光接收区域R2的范围内沿着主要结构M'的位于透光性材料20的表面上的边缘形成。主要结构M’的斜面SF与切割平面CF之间的角部E2在透光性材料20的顶表面与半导体元件10的表面之间的透光区域R3的范围内沿着主要结构M’的位于主要结构M’的侧表面上的上边缘形成。
通过设置这种斜面SF，通过沿着层叠方向切割主要结构M’而形成的切割平面CF暴露在主要结构M’的侧表面的下部中，并且通过倾斜地切割角部而形成的斜面SF暴露在上部中。暴露的切割平面CF和斜面SF都被侧表面保护树脂350覆盖。侧表面保护树脂350被形成为具有从切割平面CF起的整体上且基本恒定的厚度d并且包括斜面SF的暴露范围，并且图8所示的半导体装置300的截面形成为大致矩形形状。
在下文中，参照图9和图10，将描述半导体装置300的制造方法。需要注意的是，下面将描述侧表面保护树脂350的形成方法。作为通过CSP在晶圆上制造的尚未单片化的多个半导体装置300的制造工艺，可以适当地采用已知的各种方法和未来将要开发的各种方法。
在图9(a)中，图示了工件W，工件W具有通过使用粘合剂将作为透光性材料20的片状玻璃粘接在晶圆上而连续形成的多个未分割的主要结构M’，在该晶圆上，形成有多个半导体元件10，并且该晶圆尚未单片化。
在制造方法中，首先，如图9(b)所示，将工件W布置为使半导体元件10的端子形成表面12面向下，并且将工件W放置在切割片DS上，然后，将端子形成表面12粘接到切割片DS。如稍后所述，当切割工件W时或在切割工件W之后，切割片DS会固定单片化的主要结构M'和半导体装置300，以便不改变主要结构M'与半导体装置100之间的相对位置关系。
然后，如图9(c)所示，使用诸如切割刀片等第三切割工具CD3，在工件W中形成彼此相邻形成的未分离的主要结构M'的斜面SF。图9所示的第三切割工具CD3包括用于与切割对象接触的切割部，该切割部具有以V形突出且尖的截面。在沿着工件W的切割线移动尖端的同时，从透光性材料20的侧面切割工件W，以便第三切割工具CD的尖端到达透光区域R3的范围内的一定深度。结果，在工件W中沿着切割线形成具有V形截面的第四凹槽T4。
然后，如图9(d)所示，使用诸如切割刀片等第一切割工具CD1，沿着切割线以第一切割宽度w1切割工件W，以使工件W单片化成多个主要结构M’。此时，第一切割工具CD1切割工件W，以使得到的多个主要结构彼此完全分离却不切断切割片DS。结果，多个主要结构M’在保持切割前的相对位置关系的同时在切割片DS上被单片化。即，在切割片DS上的多个主要结构M’之间，形成了具有宽度w1的第一凹槽T1’。第一凹槽T1’具有作为底部的切割片DS和作为侧壁的切割平面CF，切割平面是主要结构M’的侧壁。此外，第四凹槽T4沿着V形凹槽的尖端被分割为左部分和右部分，并且V形的各个斜面形成上述的斜面SF。
然后，如图10(e)所示，使用掩模MK'将液态树脂LP注入第一凹槽T1'和第四凹槽T4中。作为掩模MK'，使用具有与根据第一实施例的掩模MK基本类似的形状的局部掩模，该局部掩模局部覆盖工件W并且不完全覆盖整个工件W。然而，开口宽度以使斜面SF的开口宽度变宽的程度形成得更宽。
然后，如图10(f)所示，通过UV照射和加热等使填充到第一凹槽T1'和第四凹槽T4中的液态树脂LP固化。结果，被分割为多个主要结构M'的工件W与固态树脂SP'连接并且被一体化为再连接工件W"。需要注意的是，树脂和切割片DS的特性类似于第一实施例的树脂和切割片DS的特性。
然后，如图10(g)所示，使用诸如切割刀片等第二切割工具CD2，沿着切割线以第二切割宽度w2切割再连接工件W"，以使工件W"单片化成多个半导体装置300。第二切割工具CD2的形状类似于第一实施例的第二切割工具CD2的形状。第二切割工具CD2沿着第一凹槽T1'延伸的方向切割填充并固化在第一凹槽T1'和第四凹槽T4中的固态树脂SP'，以便固态树脂SP'保留在各个主要结构M'的侧表面上而形成第二凹槽T2'。需要注意的是，为了在主要结构M'的下部的侧表面上形成具有均匀厚度的侧表面保护树脂350，沿着第一凹槽T1'的延伸方向切割凹槽的宽度方向的大致中央。更具体地，当由WCSP制造的半导体装置300被单片化时，理想的是，第一凹槽T1'的宽度w1等于或大于第二凹槽T2'的宽度w2的两倍。更具体地，理想的是，第二凹槽T2'的宽度等于或小于50μm。
在通过使用第二切割工具CD2进行切割的时候，第二切割工具CD2切割再连接工件W"，以使得到的多个主要结构彼此完全分离却不切断切割片DS。结果，多个半导体装置300在保持切割前的相对位置关系的同时在切割片DS上被单片化。即，在切割片DS上的多个半导体装置300之间，形成了具有宽度w2的第二凹槽T2’。第二凹槽T2’具有作为底部的切割片DS和作为侧壁的半导体装置300的侧表面51。
以这种方式，在以比第一切割宽度w1窄的第二切割宽度w2切割第一凹槽T1中的固态树脂SP的同时，将工件单片化为半导体装置300，并且保留在主要结构M'的侧表面上的固态树脂SP。因此，主要结构M'的切割平面CF的下部被侧表面保护树脂350覆盖，并且主要结构M'的侧表面的上部在透光性材料20的表面附近朝向主要结构M'悬伸。以这种方式，制造出侧表面保护树脂350覆盖透光性材料20的边缘的半导体装置300。此外，半导体装置300的侧表面保护树脂350的侧表面351具有因第二切割工具CD2切割而形成的切割痕迹。
最终，将单片化的半导体装置300与切割片DS分离。因此，制造出多个图8所示的半导体装置300。由该制造方法制造的半导体装置300具有如下结构：在该结构中，暴露出通过使用粘合层30将半导体元件10粘合到透光性材料20而形成的层结构的整个侧表面被侧表面保护树脂350覆盖，并且因第二切割工具CD2形成的切割痕迹横跨侧表面保护树脂350的整个侧表面51形成。此外，侧表面保护树脂350包括具有比包括粘合剂的粘合层30低的透湿性和透水性的黑色等的不透明树脂。此外，因为侧表面保护树脂350在非光接收区域R2的范围内以屋檐形状悬伸，所以可以进一步改善光学特性。
(D)第六实施例：
图11是作为安装有根据实施例的半导体装置的电子设备的示例的示例性摄像装置600的示意性构造的框图。摄像装置600例如是数码相机、数码摄像机和具有相机的移动电话。
摄像装置600包括模块500、相机信号处理单元610、图像处理单元620、显示器630、读取器/写入器640、计算处理单元650、操作输入单元660和透镜驱动控制器670。
模块500是具有摄像功能的部件，并且模块500包括光学系统530和诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)等摄像元件540，光学系统530包括作为摄像透镜的透镜511。摄像元件540对应于上述的半导体装置。摄像元件540将由光学系统530形成的光学图像转换成电信号，并且输出与光学图像对应的摄像信号(图像信号)。
相机信号处理单元610对从摄像元件540输出的图像信号执行各种信号处理。各种信号处理包括模/数转换、噪声消除、图像质量校正以及转换为亮度和色差信号等。
图像处理单元620执行图像信号的记录和重现处理，并且例如基于预定的图像数据格式对图像信号执行压缩编码和扩展解码处理，并且进行诸如分辨率等数据规范的转换处理。
显示器630具有显示根据输入到操作输入单元660的操作的显示和诸如拍摄图像等各种数据的功能。
读取器/写入器640将数据写入诸如存储卡等外部存储介质并且从外部存储介质读取数据。例如，读取器/写入器640将通过图像处理单元620编码的图像数据写入外部存储介质，并且读取存储在外部存储介质中的图像数据并将读取的数据输出至图像处理单元620。
计算处理单元650是充当用于控制摄像装置600的各个电路块的控制器的部件，并且计算处理单元基于来自操作输入单元660的操作输入信号等控制各个电路块。基于来自计算处理单元650的控制信号，模块500的驱动驱动器控制用于驱动镜头圈等的驱动电机。
操作输入单元660包括用于执行用户的预定操作的开关和触摸面板等，例如，包括用于执行快门操作的快门释放操作元件和用于选择操作模式的选择操作元件等。操作输入单元660将根据用户输入的操作的操作输入信号输出至计算处理单元650。
此外，本技术不限于上述实施例，并且包括将这些实施例中公开的部件彼此替换或改变部件的组合的构造以及将现有技术和这些实施例中公开的部件彼此替换或改变部件的组合等的构造。此外，本技术的技术范围不限于这些实施例，并且包括权利要求中描述的事项及其等同物。
需要注意的是，本技术可以具有下列构造。
(1)一种半导体装置，其包括：
半导体元件，所述半导体元件由芯片尺寸封装制造；
透光性材料，所述透光性材料被配置成使用粘合剂粘接，以覆盖所述半导体元件的光学元件形成表面；以及
侧表面保护树脂，所述侧表面保护树脂被配置成覆盖暴露出所述半导体元件和所述透光性材料的层结构的整个侧表面。
(2)根据(1)所述的半导体装置，其中
所述侧表面保护树脂包括具有比包括所述粘合剂的粘合层低的透湿性和透水性的树脂。
(3)根据(1)或(2)所述的半导体装置，其中
所述侧表面保护树脂是不透明的。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的半导体装置，其中
所述侧表面保护树脂在与面向所述半导体元件和所述透光性材料的表面相对的整个表面上具有由切割工具形成的切割痕迹。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的半导体装置，其中
从面向所述半导体元件和所述透光性材料的表面到相对表面的所述侧表面保护树脂的厚度在层叠方向上跨过整个所述半导体元件和整个所述透光性材料是基本恒定的。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的半导体装置，其中
所述侧表面保护树脂具有沿着所述透光性材料的表面设置并以屋檐形状延伸的屋檐状部分，并且
所述屋檐状部分被形成为覆盖所述光学元件形成表面的非光接收区域或非发光区域。
(7)一种半导体装置制造方法，所述方法包括：
工件形成过程：使用粘合剂将透光性材料粘合到半导体基板，以覆盖半导体元件的光学元件形成表面而形成工件，在所述半导体基板上通过芯片尺寸封装形成有多个所述半导体元件；
第一切割过程：将固定到切割片的所述工件单片化成多个半导体装置的主要结构；
再连接过程：将树脂填充到第一凹槽中并且使所述树脂固化，以再连接多个所述主要结构，所述第一凹槽是固定到所述切割片的多个所述主要结构之间的间隙；以及
第二切割过程：在保留多个所述主要结构的侧表面上的所述树脂的同时，沿着所述第一凹槽的大致中央在所述树脂中形成比所述第一凹槽窄的第二凹槽，以单片化为多个所述半导体装置。
(8)一种半导体装置制造方法，所述方法包括：
工件形成过程：使用粘合剂将透光性材料粘合到半导体基板，以覆盖半导体元件的光学元件形成表面而形成工件，在所述半导体基板上通过芯片尺寸封装形成有多个所述半导体元件；
V形凹槽形成过程：从所述透光性材料的侧面沿着所述半导体元件之间的边界形成V形凹槽；
第一切割过程：沿着所述V形凹槽的尖端将固定到切割片的所述工件切割成多个所述半导体元件的主要结构，并且使所述工件单片化；
再连接过程：将树脂填充到第一凹槽和所述V形凹槽中并且使所述树脂固化，以再连接多个所述主要结构，所述第一凹槽和所述V形凹槽是固定到所述切割片的多个所述主要结构之间的间隙；以及
第二切割过程：在保留多个所述主要结构的侧表面上的所述树脂的同时，沿着所述第一凹槽的大致中央在所述树脂中形成比所述第一凹槽窄的第二凹槽，以单片化为多个半导体装置。
(9)一种电子设备，其包括：
半导体装置，所述半导体装置包括：
半导体元件，所述半导体元件由芯片尺寸封装制造；
透光性材料，所述透光性材料被配置成使用粘合剂粘接，以覆盖所述半导体元件的光学元件形成表面；以及
侧表面保护树脂，所述侧表面保护树脂被配置成覆盖暴露出所述半导体元件和所述透光性材料的层结构的整个侧表面。
附图标记列表
10 半导体元件
11 光学元件形成表面
12 端子形成表面
20 透光性材料
30 粘合层
40 焊料凸块
50 侧表面保护树脂
51 侧表面
100 半导体装置
200 半导体装置
250 侧表面保护树脂
252 突出部
300 半导体装置
350 侧表面保护树脂
CF 切割平面
CD1 第一切割工具
CD2 第二切割工具
CD3 第三切割工具
DS 切割片
E1 角部
E2 角部
H1 掩模开口
H2 掩模开口
H3 掩模开口
LP 液态树脂
M 主要结构
M' 主要结构
MK 掩模
MK' 掩模
MK1 第一局部掩模
MK2 第二局部掩模
MK3 第三局部掩模
MK1至MK3 局部掩模
PS 保护构件
R1 光接收区域
R2 非光接收区域
R3 透光区域
SF 斜面
SP 固态树脂
SP' 固态树脂
T1 第一凹槽
T2 第二凹槽
T3 第三凹槽
T4 第四凹槽
T1' 第一凹槽
T2' 第二凹槽
W 工件
W 再连接工件
W' 再连接工件

Claims (9)

1.一种半导体装置，其包括：
半导体元件，所述半导体元件由芯片尺寸封装制造；
透光性材料，所述透光性材料被配置成使用粘合剂粘接，以覆盖所述半导体元件的光学元件形成表面；以及
侧表面保护树脂，所述侧表面保护树脂被配置成覆盖暴露出所述半导体元件和所述透光性材料的层结构的整个侧表面。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中
所述侧表面保护树脂包括树脂，所述树脂的透湿性和透水性比包括所述粘合剂的粘合层低。
3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中
所述侧表面保护树脂是不透明的。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中
所述侧表面保护树脂在与面向所述半导体元件和所述透光性材料的表面相对的整个表面上具有由切割工具形成的切割痕迹。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中
从面向所述半导体元件和所述透光性材料的表面到相对表面的所述侧表面保护树脂的厚度在层叠方向上跨过整个所述半导体元件和整个所述透光性材料是基本恒定的。
6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中
所述侧表面保护树脂具有沿着所述透光性材料的表面设置并以屋檐形状延伸的屋檐状部分，并且
所述屋檐状部分被形成为覆盖所述光学元件形成表面的非光接收区域或非发光区域。
7.一种半导体装置制造方法，所述方法包括：
工件形成过程：使用粘合剂将透光性材料粘合到半导体基板，以覆盖半导体元件的光学元件形成表面而形成工件，在所述半导体基板上通过芯片尺寸封装形成有多个所述半导体元件；
第一切割过程：将固定到切割片的所述工件单片化成半导体装置的多个主要结构；
再连接过程：将树脂填充到第一凹槽中并且使所述树脂固化，以再连接多个所述主要结构，所述第一凹槽是被固定到所述切割片的多个所述主要结构之间的间隙；以及
第二切割过程：沿着所述第一凹槽的大致中央在所述树脂中形成比所述第一凹槽窄的第二凹槽，以在使所述树脂残留在多个所述主要结构的侧表面上的同时，单片化成多个所述半导体装置。
8.一种半导体装置制造方法，所述方法包括：
工件形成过程：使用粘合剂将透光性材料粘合到半导体基板，以覆盖半导体元件的光学元件形成表面而形成工件，在所述半导体基板上通过芯片尺寸封装形成有多个所述半导体元件；
V形凹槽形成过程：从所述透光性材料的侧面沿着所述半导体元件之间的边界形成V形凹槽；
第一切割过程：沿着所述V形凹槽的尖端将固定到切割片的所述工件切割成所述半导体元件的多个主要结构，并且使所述工件单片化；
再连接过程：将树脂填充到第一凹槽和所述V形凹槽中并且使所述树脂固化，以再连接多个所述主要结构，所述第一凹槽和所述V形凹槽是固定到所述切割片的多个所述主要结构之间的间隙；以及
第二切割过程：沿着所述第一凹槽的大致中央在所述树脂中形成比所述第一凹槽窄的第二凹槽，以在使所述树脂残留在多个所述主要结构的侧表面上的同时，单片化成多个所述半导体装置。
9.一种电子设备，其包括：
半导体装置，所述半导体装置包括：
半导体元件，所述半导体元件由芯片尺寸封装制造；
透光性材料，所述透光性材料被配置成使用粘合剂粘接，以覆盖所述半导体元件的光学元件形成表面；以及
侧表面保护树脂，所述侧表面保护树脂被配置成覆盖暴露出所述半导体元件和所述透光性材料的层结构的整个侧表面。
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