WO2022050119A1 - 半導体装置およびその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

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寿章 岩渕
淳志 藤原
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • H01L2924/186Material

Definitions

  • This technology relates to semiconductor devices and their manufacturing methods, and electronic devices, and in particular, to semiconductor devices and their manufacturing methods, which are provided with an underfill resin and a light-shielding resin and can contribute to the miniaturization of the device size, and electronic devices.
  • Flip-chip mounting technology is known in which chips and substrates or chips face each other and are electrically and physically connected using bumps. This flip-chip mounting technology is suitable for increasing the density, miniaturization, high speed, and low power consumption of semiconductor devices.
  • an underfill resin is enclosed in the gap between chips or the gap between chips for the purpose of protecting bumps (see, for example, Patent Document 1).
  • the underfill resin penetrates into the gap between the chips and the substrate or the gaps between the chips due to, for example, a capillary phenomenon. However, it may leak around the chip on which the flip chip is mounted.
  • Patent Document 1 a structure in which a groove for blocking the outflow of the resin is formed around the region where the chip is mounted.
  • the groove for blocking the outflow of resin is also called a dam.
  • the upper surface and the side surface of the chip are covered with a light-shielding resin for the purpose of preventing adverse effects due to the reflected light reflected by the chip.
  • the structure covered with is adopted.
  • This technology was made in view of this situation, and is equipped with an underfill resin and a light-shielding resin so that it can contribute to the miniaturization of the device size.
  • the semiconductor device on the first aspect of the present technology includes a substrate having a pixel region in which a plurality of pixels are arranged, and one or more chips flip-chip bonded to the substrate via a connection terminal.
  • the material of the first resin that protects the back surface and the material of the second resin that protects the side surface of the chip are different materials.
  • the method for manufacturing a semiconductor device on the second aspect of the present technology is a first method of flip-chip bonding a chip to a substrate having a pixel region in which a plurality of pixels are arranged via a connection terminal to protect the back surface of the chip.
  • the side surface of the chip is coated with a second resin, which is a material different from that of the above resin.
  • a chip is flip-chip bonded to a substrate having a pixel region in which a plurality of pixels are arranged via a connection terminal, and a material different from the first resin that protects the back surface of the chip.
  • the side surface of the chip is coated with the second resin.
  • the electronic device on the third aspect of the present technology includes a substrate having a pixel region in which a plurality of pixels are arranged, and one or more chips flip-chip bonded to the substrate via a connection terminal.
  • a semiconductor device is provided in which the material of the first resin that protects the back surface and the material of the second resin that protects the side surface of the chip are different materials.
  • a substrate having a pixel region in which a plurality of pixels are arranged and one or more chips flip-chip bonded to the substrate via a connection terminal are provided.
  • the material of the first resin that protects the back surface of the chip and the material of the second resin that protects the side surface of the chip are different materials.
  • the semiconductor device and the electronic device may be an independent device or a module incorporated in another device.
  • Embodiment of a semiconductor device 2. 3. Manufacturing method of the first embodiment. Other semiconductor devices as comparative examples 4. 2. Second Embodiment of the semiconductor device 5. Third Embodiment of the semiconductor device 6. 6. Embodiments of the 4th to 6th embodiments of the semiconductor device. 7. Embodiment of semiconductor device 8. Eighth Embodiment of the Semiconductor Device 9. 9. The ninth embodiment of the semiconductor device 10. Summary 11. Application example to electronic devices 12. Application example to endoscopic surgery system 13. Application example to mobile
  • the definition of the vertical direction in the following description is merely a definition for convenience of explanation, and does not limit the technical idea of the present disclosure. For example, if the object is rotated 90 ° and observed, the top and bottom are converted to left and right and read, and if the object is rotated 180 ° and observed, the top and bottom are reversed and read.
  • FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a semiconductor device to which the present technology is applied.
  • a of FIG. 1 is a plan view of the semiconductor device 1A as the first embodiment, and B of FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the semiconductor device 1A.
  • the semiconductor device 1A is configured such that a first semiconductor chip 11 and a second semiconductor chip 12 are flip-chip bonded via a bump 13 which is a connection terminal. More specifically, the first semiconductor chip 11 and the second semiconductor chip 12 are arranged to face each other, and the second semiconductor chip 12 is electrically and electrically connected to the first semiconductor chip 11 via the bump 13. It is physically connected. Solder, Au, Cu, etc. can be used as the material for the bump 13, but the load can be reduced by reflowing to reduce damage to the wiring layer and transistors of the lower first semiconductor chip 11. It is desirable to use solder that can be flip-chip connected.
  • solder solder that can be flip-chip connected.
  • the first semiconductor chip 11 is, for example, an image sensor chip that generates and outputs an image signal according to the amount of incident light
  • the second semiconductor chip 12 is, for example, an image signal. It is a logic chip that performs the predetermined signal processing used.
  • the first semiconductor chip 11 will be referred to as a sensor chip 11
  • the second semiconductor chip 12 will be referred to as a logic chip 12.
  • a plurality of electrode pads 21 are arranged in a row along each side of the rectangle on the outer peripheral portion of the sensor chip 11.
  • the electrode pad 21 is used for probe contacts and wire bonding in the inspection process.
  • a pixel region 22 is formed in which pixels having a photoelectric conversion unit that generates and stores light charges according to the amount of received light are two-dimensionally arranged in a matrix.
  • the logic chip 12 is flip-chip mounted (flip-chip bonded) in a plane region different from the pixel region 22.
  • the underfill resin 23 that protects the bump 13 is injected into the gap of the bump 13 between the sensor chip 11 and the logic chip 12. Then, as shown in the plan view of A in FIG. 1, a UF dam 23D, which is a groove for blocking the outflow of the underfill resin 23, is formed around the logic chip 12 of the sensor chip 11.
  • the upper surface of the logic chip 12 is covered with the light-shielding resin 24 as shown in B of FIG.
  • the light-shielding resin 24 is formed by attaching a tape (light-shielding tape) made of a resin material that transmits infrared light (IR) to the upper surface of the logic chip 12.
  • the light-shielding resin 24 can be made of, for example, a material such as an epoxy resin, an acrylic acid ester copolymer, silica (silicon oxide), or carbon black. Since the light-shielding resin 24 can adjust the thermal expansion rate at the time of heating and at room temperature by adjusting the filling rate of the filler (filler) in the tape, the thermal expansion rate of the light-shielding resin 24 is the logic chip.
  • the resin material is adjusted so that the logic chip 12 does not warp when the tape-shaped light-shielding resin 24 is attached and cured. Flip-chip bonding can be facilitated by suppressing the warpage of the chips.
  • the surface of the logic chip 12 to be joined to the sensor chip 11 via the bump 13 is the front surface side, and the upper surface covered with the light-shielding resin 24 is the back surface side of the logic chip 12.
  • the semiconductor device 1A uses a light-shielding resin 25 using a material different from the light-shielding resin 24 on the upper surface of the logic chip 12 so as to cover the side surface of the logic chip 12 on the pixel region 22 side. Is formed, and as shown in the plan view of A in FIG. 1, a resin that is a groove for blocking the outflow of the light-shielding resin 25 on the outer side of the UF dam 23D formed around the logic chip 12. A dam 25D is formed.
  • the plan view of A in FIG. 1 is a diagram in which the light-shielding resin 24 and the light-shielding resin 25 on the upper surface of the logic chip 12 are omitted in order to explain the arrangement relationship of the logic chip 12, the UF dam 23D, and the resin dam 25D. ..
  • a top view of the semiconductor device 1A according to the first embodiment without omitting these is shown in FIG. 2, but the plan view includes other embodiments described below.
  • the logic chip 12, the UF dam 23D, the resin dam 25D, and the like are described as shown in FIG. 1A for easy understanding.
  • the light-shielding resin 25 covers all of the side surfaces of one side of the rectangular shape of the logic chip 12 on the pixel region 22 side, and covers the side surfaces and the upper surface of the logic chip 12. It also covers a part of the upper surface (back surface) of the logic chip 12 so as to cover the corners of the logic chip 12.
  • the light-shielding resin 25 on the side surface is one of the light-shielding resins 24 on the upper surface so that the height of the light-shielding resin 25 formed on the side surface is higher than the height of the light-shielding resin 24 formed on the upper surface. It covers the part.
  • the corner portion between the side surface and the upper surface of the logic chip 12 on the pixel region 22 side can be reliably covered.
  • the risk of flare generation can be greatly reduced.
  • a of FIG. 3 is a cross-sectional view showing a reflection state of incident light when the light-shielding resin 25 is not formed
  • B of FIG. 3 is a cross-sectional view showing a reflection state of incident light when the light-shielding resin 25 is formed. Is.
  • the incident light toward the logic chip 12 is reflected by the side surface of the logic chip 12, and the primary reflected light having a strong light intensity is the sensor chip. It is incident on the pixel region 22 of 11.
  • the reflected light reflected by the side surface of the logic chip 12 is generated as shown in B of FIG. It is possible to suppress the incident on the pixel region 22 of the sensor chip 11.
  • the material of the light-shielding resin 25 can be made of, for example, epoxy resin, silica (silicon oxide), carbon black, or the like, similarly to the light-shielding resin 24 on the upper surface, but the light-shielding resin 24 on the upper surface of the logic chip 12 can be used. Different materials are used.
  • the light-shielding resin 25 disperses the size of the silica material to increase the unevenness of the surface to disperse the light, and the light-shielding resin 25 reduces the reflectance by adding a coloring agent such as carbon black.
  • the material of the light-shielding resin 24 on the upper surface of the logic chip 12 and the material of the light-shielding resin 25 on the side surface are common in that they are materials that reduce the reflectance, but by using different materials, flare can be suppressed, image quality can be improved, and bonding can be performed. It is possible to select a material according to the characteristics required for each of the light-shielding resin 24 and the light-shielding resin 25, such as improving the yield.
  • the light-shielding resin 25 is formed only on the side surface and the upper surface corner portion of the logic chip 12 on the pixel region 22 side, but the light-shielding resin 25 is formed on the upper surface of the logic chip 12.
  • the light-shielding resin 25 may be formed not only on the side surface on the pixel region 22 side but also on other side surfaces. good. Even in this case, by using the light-shielding resin 24 on the upper surface and the light-shielding resin 25 on the outer peripheral side separately, a certain effect such as improvement of the joining yield can be obtained.
  • the glass substrate 31 arranged on the upper side of the logic chip 12 is a protective substrate that protects the semiconductor device 1A when packaged.
  • a tape-shaped light-shielding resin 24 is attached to the upper surface (back surface) of the logic chip 12 before being bonded to the sensor chip 11 and cured by heat.
  • the light-shielding resin 24 is composed of a thermosetting resin that is a material that transmits infrared light.
  • the position of the bump 13 of the logic chip 12 is aligned with the predetermined electrode portion of the sensor chip 11, and the sensor chip 11 and the logic chip 12 are joined via the bump 13. ..
  • the sensor chip 11 and the logic chip 12 are aligned in the plane direction and in the height direction. Adjustment (gap adjustment) is performed. More specifically, the position in the plane direction is adjusted so that the alignment mark on the upper surface of the sensor chip 11 captured by the infrared camera and the alignment mark on the lower surface of the logic chip 12 have a predetermined arrangement relationship.
  • the gap is adjusted by confirming the height position when focusing on the alignment mark on the upper surface of the sensor chip 11 and the height position when focusing on the alignment mark on the lower surface of the logic chip 12. ..
  • the light-shielding resin 24 attached to the upper surface of the logic chip 12 is made of a material that transmits infrared light, and the logic chip 12, which is a semiconductor substrate such as silicon, also transmits infrared light. And the alignment in the height direction becomes possible, and the sensor chip 11 and the logic chip 12 can be joined with high accuracy.
  • the filling rate of the filler of the light-shielding resin 24 is adjusted so that the thermal expansion rate of the light-shielding resin 24 matches the thermal expansion rate of the logic chip 12.
  • the warp of the logic chip 12 at the time of heating and at room temperature can be suppressed, so that the yield of bonding between the sensor chip 11 and the logic chip 12 by the bump 13 can be improved.
  • the underfill resin 23 is injected into the gap of the bump 13 between the sensor chip 11 and the logic chip 12 and cured.
  • the underfill resin 23 is composed of a UV curable resin, a thermosetting resin, or the like.
  • the light-shielding resin 25 is applied to the side surface of the logic chip 12 on the pixel region 22 side and a part of the upper surface of the logic chip 12, and then cured.
  • the light-shielding resin 25 is also made of a UV curable resin, a thermosetting resin, or the like.
  • the light-shielding resin 25 that has flowed out to the pixel region 22 side of the sensor chip 11 is blocked by the resin dam 25D.
  • the sensor chip 11 and the logic chip 12 are joined and protected by the underfill resin 23 and the light-shielding resin 25 to complete the semiconductor device 1A.
  • FIG. 5 shows the configuration of the semiconductor device disclosed in Patent Document 1 described above.
  • a of FIG. 5 is a plan view of the semiconductor device disclosed in Patent Document 1
  • B of FIG. 5 is a partial cross-sectional view thereof.
  • FIG. 5 the parts common to the semiconductor device 1A shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description of the portions will be omitted as appropriate and will be described by focusing on the portions with different reference numerals.
  • the light-shielding resin 125 is formed so as to cover the entire upper surface and side surface of the logic chip 12 as shown in B of FIG.
  • the light-shielding resin 125 corresponds to the light-shielding resin 24 on the upper surface and the light-shielding resin 25 on the side surface in the semiconductor device 1A of FIG.
  • the thickness of the upper surface of the logic chip 12 becomes thick as shown in FIG. 5B.
  • the light-shielding resin 125 on the upper surface of the logic chip 12 is formed flat, but it may have a slightly uneven shape.
  • the planar positions of the sensor chip 11 on which the UF dam 123D that blocks the outflow of the underfill resin 23 and the resin dam 125D that blocks the outflow of the light-shielding resin 125 are formed are shown in FIG.
  • the positions of the UF dam 23D and the resin dam 25D of the semiconductor device 1A are different. Specifically, in the semiconductor device 1A of FIG. 1, the formation positions of the UF dam 23D and the resin dam 25D on the pixel region 22 side are separated, whereas in the semiconductor device 100 of FIG. 5, the UF dam 123D and the resin are separated. The distance of the dam 125D is getting closer.
  • the formation positions of the UF dam 123D and the resin dam 125D and the configuration of the semiconductor device 100 other than the light-shielding resin 125 are the same as those of the semiconductor device 1A in FIG.
  • the position of the bump 13 of the logic chip 12 is aligned with the predetermined electrode portion of the sensor chip 11, and the sensor chip 11 and the logic chip 12 are joined via the bump 13.
  • the method of alignment is the same as that of the semiconductor device 1A described with reference to FIG.
  • the underfill resin 23 is injected into the gap of the bump 13 between the sensor chip 11 and the logic chip 12 and cured.
  • the underfill resin 23 that has flowed out to the outside of the logic chip 12 is blocked by the UF dam 123D.
  • the light-shielding resin 125 is applied to the entire side surface and upper surface of the logic chip 12 and then cured.
  • the light-shielding resin 125 is also composed of a UV curable resin, a thermosetting resin, or the like.
  • the light-shielding resin 125 is applied in a line shape along the longitudinal direction of the logic chip 12 so as to cover the entire upper surface and side surface of the logic chip 12, and then cured.
  • the semiconductor device 100 is manufactured as described above.
  • the light-shielding resin 125 is applied so as to cover the entire upper surface and the side surface of the logic chip 12, so that the curing shrinkage of the light-shielding resin 125 causes the sensor chip 11 to warp as shown in FIG. growing. Therefore, the warp of the pixel region 22 becomes large, and the focal position of the lens of the camera module is deviated, which affects the image quality. That is, the focal position is deviated between the central portion and the peripheral portion of the pixel region 22, which causes image deterioration in the peripheral portion.
  • the light-shielding resin 25 is applied and cured only on a part of the side surface and the upper surface of the logic chip 12 on the pixel region 22 side, so that the warp of the sensor chip 11 is suppressed. can do. Further, since the coating area (coating volume) of the light-shielding resin 25 is smaller than that of the semiconductor device 100, the amount of resin required for coating can be suppressed, which also contributes to the reduction of manufacturing cost.
  • the semiconductor device 100 when applying the light-shielding resin 125, as described above, it is necessary to apply a plurality of lines in a line shape along the longitudinal direction of the logic chip 12, and the amount of resin required for application increases. Not only that, the working time of the coating process is also long.
  • the light-shielding resin 25 of the semiconductor device 1A since the light-shielding resin 25 of the semiconductor device 1A only needs to be applied to a part of the side surface and the upper surface of the logic chip 12 on the pixel region 22 side, one line or a plurality of lines in the longitudinal direction of the logic chip 12 may be applied. Even if it is a line, the number of lines is smaller than that of the semiconductor device 100, so that the working time of the coating process can be shortened. As a result, the manufacturing time of the semiconductor device 1A can be shortened.
  • the tape-shaped light-shielding resin 24 is attached to the upper surface of the logic chip 12 and cured, and then bonded to the sensor chip 11. Therefore, the gas generated when the light-shielding resin 25 is cured is reduced. be able to. This makes it possible to reduce contamination of the electrode pads and contamination of the on-chip lens in the pixel region 22.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the semiconductor device 100 and the semiconductor device 1A when packaged as a camera module package.
  • the amount of resin required is large and the thickness of the light-shielding resin on the upper surface of the logic chip 12 is GH1. Becomes thicker.
  • a tape-shaped light-shielding resin 24 is used on the upper surface of the logic chip 12, and the light-shielding resin 25 only needs to be applied to the side surface on the pixel region 22 side, so that the height of the light-shielding resin 25 is high. Even if the light-shielding resin 24 is stacked so as to be higher than the height of the light-shielding resin 24, the thickness GH2 of the light-shielding resin on the upper surface of the logic chip 12 can be suppressed to be smaller than the thickness GH1 of the semiconductor device 100 (GH2 ⁇ GH1). ). As a result, the semiconductor device 1A can be made shorter than the semiconductor device 100. As shown in FIG.
  • the semiconductor device 1A has a smaller package size. be able to. That is, the semiconductor device 1A can contribute to the miniaturization of the device size.
  • the overall height of the semiconductor device 1A is lowered, it becomes easier to clean the dust generated when the sensor chip 11 in the wafer state is diced in chip units. As a result, for example, contamination of the upper surface of the sensor chip 11 such as the electrode pad 21 and the pixel region 22 can be reduced, and the yield can be improved.
  • FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of a semiconductor device to which the present technology is applied.
  • a of FIG. 8 is a plan view of the semiconductor device 1B as the second embodiment, and B of FIG. 8 is a partial cross-sectional view of the semiconductor device 1B.
  • FIG. 8 the parts common to the semiconductor device 1A shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description of the portions will be omitted as appropriate and will be described by focusing on the portions with different reference numerals.
  • the semiconductor device 1B of FIG. 8 has a configuration in which the resin dam 25D of the semiconductor device 1A shown in FIG. 1 is replaced with the resin dam 41D. That is, in the semiconductor device 1B, the planar shape and arrangement of the resin dam 41D are different from those of the resin dam 25D of the first embodiment.
  • the resin dam 25D is formed in a rectangular planar shape on the outside of the rectangular planar UF dam 23D.
  • the resin dam 41D of the second embodiment has another long side facing the long side of the pixel region 22 side of the rectangular UF dam 23D (hereinafter, opposite to the pixel region). The side) is omitted, and it is arranged in a substantially U-shape (substantially U-shape) on the outside of the other three sides of the rectangular UF dam 23D.
  • the long side on the pixel area 22 side is the first side
  • the long side facing the first long side is the second side
  • the other two opposite short sides are the second.
  • the resin dam 41D is not formed on the outside of the second side of the rectangular UF dam 23D, and the first side and the third and fourth sides are not formed.
  • the resin dam 41D is formed only on the outside of the three sides of the side.
  • the light-shielding resin 25 is formed only on the side surface of the rectangular logic chip 12 on the pixel region 22 side and the upper surface corner portion of the logic chip 12 on the side surface side. There is little possibility that the light-shielding resin 25 will flow to the second side of the chip 12.
  • a space for arranging the resin dam 25D becomes unnecessary, so that the distance from the end face of the logic chip 12 on the second side to the end face of the sensor chip 11 can be set. , It can be made shorter than the first embodiment, and the device size can be further reduced.
  • FIG. 9 is a diagram showing a third embodiment of a semiconductor device to which the present technology is applied.
  • FIG. 9 is a plan view of the semiconductor device 1C as the third embodiment. Since the cross-sectional view of the semiconductor device 1C is the same as that of the second embodiment, it is omitted.
  • FIG. 9 the parts common to the above-mentioned semiconductor devices 1A and 1B are designated by the same reference numerals, and the description of the portions will be omitted as appropriate and will be described by focusing on the portions with different reference numerals.
  • the semiconductor device 1C of FIG. 9 has a configuration in which the resin dam 25D of the semiconductor device 1A shown in FIG. 1 is replaced with the resin dam 42D. That is, in the semiconductor device 1C, the planar shape and arrangement of the resin dam 42D are different from those of the resin dam 25D of the first embodiment.
  • the semiconductor device 1B of the second embodiment described above has a configuration in which the resin dam 25D outside the second side of the rectangular UF dam 23D in the semiconductor device 1A is omitted to form a substantially U-shaped resin dam 41D. rice field.
  • the third side and the fourth side which are two short sides
  • the resin dam 25D on the outside of the side is also omitted, and the resin dam 42D is formed only on the outside of the first side on the pixel region 22 side.
  • the resin dam 42D is formed in a substantially I shape only on the outside of the first side on the pixel region 22 side.
  • the space for arranging the resin dam 42D becomes unnecessary. Not only the vertical size of the chip 11 but also the horizontal size can be reduced, and the device size can be further reduced.
  • FIG. 10 is a plan view of the semiconductor device 100 as a comparative example and the sensor chips 11 of the semiconductor devices 1A to 1C in the first to third embodiments.
  • the semiconductor device 1A Comparing the chip sizes of the sensor chip 11 of the semiconductor device 100 of FIG. 10A and the semiconductor device 1A of FIG. 10B, in the semiconductor device 1A, the region to which the light-shielding resin 25 is applied is only on the pixel region 22 side of the logic chip 12. Therefore, the area (dam area) of the rectangular UF dam 23D and the resin dam 25D can be made smaller than that of the semiconductor device 100 that covers the upper surface and the entire outer periphery of the logic chip 12. As a result, the semiconductor device 1A can make the chip size of the sensor chip 11 smaller than that of the semiconductor device 100.
  • the chip size of the sensor chip 11 of the semiconductor device 100 is vertical V0 and horizontal H0 (hereinafter, appropriately described as V0 ⁇ H0), and the chip size of the sensor chip 11 of the semiconductor device 1A is V1 ⁇ H1. Then, V0> V1 and H0> H1.
  • the semiconductor device 1B Comparing the chip sizes of the sensor chip 11 of the semiconductor device 1A of FIG. 10B and the semiconductor device 1B of FIG. 10, the semiconductor device 1B has a resin dam 41D outside the second side of the rectangular UF dam 23D. Is not formed, so that the vertical chip size of the sensor chip 11 can be reduced as compared with the semiconductor device 1A. That is, assuming that the chip size of the sensor chip 11 of the semiconductor device 1B is V2 ⁇ H1, V1> V2 with respect to the chip size V1 ⁇ H1 of the sensor chip 11 of the semiconductor device 1A.
  • the semiconductor device 1C Comparing the chip sizes of the sensor chip 11 of the semiconductor device 1B of FIG. 10C and the semiconductor device 1C of FIG. 10, the semiconductor device 1C has a third side in addition to the outside of the second side of the rectangular UF dam 23D. Since the resin dam 42D is not formed on the outside of the side and the fourth side, the lateral chip size of the sensor chip 11 can be reduced as compared with the semiconductor device 1B. That is, assuming that the chip size of the sensor chip 11 of the semiconductor device 1C is V2 ⁇ H2, H1> H2 with respect to the chip size V2 ⁇ H1 of the sensor chip 11 of the semiconductor device 1B.
  • FIG. 11 is a plan view showing the coating positions of the semiconductor device 100 as a comparative example and the underfill resin 23 and the light-shielding resin 25 in the semiconductor devices 1A to 1C in the first to third embodiments, respectively.
  • the needle position 51 set when the underfill resin 23 is injected is shown by a broken line
  • the coating line 52 of the light-shielding resin 25 is shown by a alternate long and short dash line.
  • the needle position 51 When injecting the underfill resin 23, the needle position 51 is set at a predetermined position between the logic chip 12 and the UF dam 23D or 123D as shown in FIGS. 11A to 11D.
  • the underfill resin 23 discharged from the needle position 51 penetrates into the gap of each bump 13 between the sensor chip 11 and the logic chip 12 due to the capillary phenomenon.
  • the light-shielding resin 25 is applied from one end of the coating line 52 indicated by the alternate long and short dash line to the other end while moving the needle in a line along the side surface of the logic chip 12 on the pixel region 22 side.
  • the light-shielding resin 25 is applied so as to hang on a part of the logic chip 12.
  • the coating line 52 of the light-shielding resin 25 is set inside the UF dam 123D, but in each of the semiconductor devices 1A to 1C, a part of the coating line 52 is set outside the UF dam 23D. ..
  • a of FIG. 12 is a plan view of the semiconductor device 1D as the fourth embodiment
  • B of FIG. 12 is a plan view of the semiconductor device 1E as the fifth embodiment
  • C of FIG. 12 is a plan view of the semiconductor device 1E. It is a top view of the semiconductor device 1F as the sixth embodiment.
  • a to C in FIG. 13 are plan views showing the needle position 51 of the underfill resin 23 and the coating line 52 of the light-shielding resin 25 in each of the fourth to sixth embodiments of A to C in FIG. be.
  • FIG. 13A is a plan view showing the coating position of the semiconductor device 1D of FIG. 12A
  • FIG. 13B is a plan view showing the coating position of the semiconductor device 1E of FIG. 12B
  • FIG. 13B is a plan view.
  • C is a plan view showing the coating position of the semiconductor device 1F of C in FIG.
  • the fourth to sixth embodiments of A to C in FIG. 12 have a configuration in which the UF dam 23D of the first to third embodiments is changed to a UF dam 61D having another dam shape, respectively.
  • the difference between the UF dam 23D and the UF dam 61D is that, for example, as can be seen by comparing A in FIG. 1 and A in FIG. 12, the UF dam 23D is arranged in a rectangular planar shape.
  • the UF dam 61D has a shape in which a wide area between the UF dam 61D and the resin dam 25D is secured by denting a part of the first side toward the logic chip 12.
  • the semiconductor device 1D according to the fourth embodiment of A in FIG. 12 has a configuration in which the UF dam 23D of the semiconductor device 1A according to the first embodiment of A in FIG. 1 is changed to the UF dam 61D. That is, the semiconductor device 1D has a UF dam 61D having a shape in which a wide area between the UF dam 61D and the resin dam 25D is secured by denting a part of the first side, and a rectangular planar resin dam 25D. And prepare.
  • the semiconductor device 1E according to the fifth embodiment of B in FIG. 12 has a configuration in which the UF dam 23D of the semiconductor device 1B according to the second embodiment of A in FIG. 8 is changed to the UF dam 61D. That is, the semiconductor device 1E omits the UF dam 61D having a shape that secures a wide area between the UF dam 61D and the resin dam 41D by denting a part of the first side, and the outside of the second side. It is equipped with a substantially U-shaped resin dam 41D.
  • the semiconductor device 1F according to the sixth embodiment of FIG. 12C has a configuration in which the UF dam 23D of the semiconductor device 1C according to the third embodiment of FIG. 9 is changed to the UF dam 61D. That is, the semiconductor device 1F has a shape in which a wide area between the UF dam 61D and the resin dam 42D is secured by denting a part of the first side, and the second to fourth sides. It is equipped with a substantially I-shaped resin dam 42D with the outside omitted.
  • the needle position 51 of the underfill resin 23 shown in FIGS. 13A to 13 and the coating line 52 of the light-shielding resin 25 in the fourth to sixth embodiments, the outside of the logic chip 12 in the longitudinal direction.
  • the wide area of the UF dam 61D corresponds to the needle position 51 of the underfill resin 23, and the UF dam 61D and the resin dams 25D, 41D, or The wide area between the and 42D corresponds to the coating line 52 of the light-shielding resin 25.
  • the needle position 51 of the underfill resin 23 and the coating line 52 of the light-shielding resin 25 can each have a wide planar shape of the resin dam.
  • the size of the sensor chip 11 of the fourth to sixth embodiments of FIGS. 12A to C is the same as the size of the sensor chip 11 of the first to third embodiments, respectively.
  • the device size is smaller for the semiconductor device 1E according to the fifth embodiment than for the semiconductor device 1D according to the fourth embodiment, and is related to the sixth embodiment than the semiconductor device 1E according to the fifth embodiment.
  • the semiconductor device 1F is small.
  • FIG. 14 is a diagram showing a seventh embodiment of a semiconductor device to which the present technology is applied.
  • FIG. 14A is a plan view of the semiconductor device 1G as the seventh embodiment, and FIG. 14B shows the needle position 51 of the underfill resin 23 and the coating line 52 of the light-shielding resin 25 in the semiconductor device 1G. It is a plan view.
  • the semiconductor device 1G as the seventh embodiment shown in FIG. 14 has a configuration in which two logic chips 12 are flip-chip bonded on a sensor chip 11 as a base.
  • the shapes of the UF dam and the resin dam formed around the logic chip 12 the shapes of the UF dam 61D and the resin dam 25D in the semiconductor device 1D of the fourth embodiment shown in FIG. 12A are adopted. ..
  • the two logic chips 12 mounted on the sensor chip 11 are distinguished from the logic chips 12-1 and 12-2, and the UF dams formed around the logic chips 12-1 and 12-2, respectively.
  • the 61D and the resin dam 25D are similarly distinguished from the UF dams 61D-1 and 61D-2 and the resin dams 25D-1 and 25D-2.
  • the two logic chips 12-1 and 12-2 are arranged so as to face each other so as to sandwich the pixel region 22 formed in the substantially center of the sensor chip 11.
  • the UF dam 61D-1 secures a wide area between the UF dam 61D-1 and the resin dam 25D-1 by denting the first side, which is the long side on the pixel region 22 side, toward the logic chip 12-1. Has a shaped shape.
  • the UF dam 61D-2 has an area between the UF dam 61D-2 and the resin dam 25D-2 by denting the first side, which is the long side on the pixel area 22 side, toward the logic chip 12-2 side. It has a widely secured shape.
  • the resin dams 25D-1 and 25D-2 have a rectangular planar shape.
  • the needle position 51 of the underfill resin 23 and the coating line 52 of the light-shielding resin 25 are the same as when the logic chip 12 shown in FIG. 13A is one.
  • the needle position 51 of the underfill resin 23 is set in a wide area of the UF dam 61D which is outside in the longitudinal direction of the logic chip 12, and the coating line 52 of the light-shielding resin 25 is wide between the UF dam 61D and the resin dam 25D. It is set in the area.
  • FIG. 15 is a diagram showing an eighth embodiment of a semiconductor device to which the present technology is applied.
  • a of FIG. 15 is a plan view of the semiconductor device 1H as the eighth embodiment, and B of FIG. 15 shows the needle position 51 of the underfill resin 23 and the coating line 52 of the light-shielding resin 25 in the semiconductor device 1H. It is a plan view.
  • the semiconductor device 1H as the eighth embodiment shown in FIG. 15 has a configuration in which four logic chips 12 are flip-chip bonded on a sensor chip 11 as a base.
  • the shapes of the UF dam and the resin dam formed around the logic chip 12 the shapes of the UF dam 61D and the resin dam 25D in the semiconductor device 1D of the fourth embodiment shown in FIG. 12A are adopted. ..
  • the logic chips 12 when four logic chips 12 are mounted on the sensor chip 11, the logic chips 12 are arranged in units of two so as to face each other so as to sandwich the pixel area 22. Distinguishing the four logic chips 12 from the logic chips 12-1 to 12-4, the logic chips 12-1 and 12-2 arranged side by side and the logic chips 12-3 and 12- arranged side by side 4 and 4 are arranged so as to face each other so as to sandwich the pixel region 22.
  • the UF dam 61D and the resin dam 25D are arranged so as to surround the periphery of the two logic chips 12 arranged side by side. Specifically, the UF dam 61D-1 and the resin dam 25D-1 are formed around one of the logic chips 12-1 and 12-2, and around the other logic chips 12-3 and 12-4. The UF dam 61D-2 and the resin dam 25D-2 are formed.
  • the UF dam 61D-1 has a resin with the UF dam 61D-1 because the first side, which is the long side on the pixel region 22 side, is recessed on the logic chip 12 side in the vicinity of each of the logic chips 12-1 and 12-2. It has a shape that secures a wide area between the dam 25D-1 and the dam 25D-1. Similarly, in the UF dam 61D-2, the first side, which is the long side on the pixel region 22 side, is recessed toward the logic chip 12 in the vicinity of the logic chips 12-3 and 12-4, respectively, so that the UF dam 61D-2 also has a UF dam 61D-2. It has a shape that secures a wide area between the resin dam 25D-2 and the resin dam 25D-2.
  • the resin dams 25D-1 and 25D-2 have a rectangular planar shape.
  • the needle positions 51 of the underfill resin 23 are located at two locations on the outside of the two logic chips 12 arranged side by side with respect to one UF dam 61D and at one location between the two logic chips 12. It is set in a total of 3 places.
  • the coating line 52 of the light-shielding resin 25 is set in a line shape between the logic chip 12 and the resin dam 25D along the side surface of the two logic chips 12 arranged side by side on the pixel region 22 side.
  • FIG. 16 is a diagram showing a ninth embodiment of a semiconductor device to which the present technology is applied.
  • FIG. 16 is a plan view of the semiconductor device 1J as the ninth embodiment.
  • the semiconductor device 1J as the ninth embodiment shown in FIG. 16 has a configuration in which six logic chips 12 are flip-chip bonded on a sensor chip 11 as a base. Specifically, two logic chips 12 arranged side by side are arranged in the vicinity of each of the two opposing sides of the pixel region 22 formed substantially in the center of the sensor chip 11, and the other. One logic chip 12 is arranged in the vicinity of each of the two opposing sides.
  • the logic chips 12-1 and 12-2 arranged side by side and the logic chips 12-3 and 12- arranged side by side 4 and 4 are arranged so as to face each other so as to sandwich the pixel region 22.
  • UF dam 61D-1 and resin dam 25D-1 are formed around logic chips 12-1 and 12-2, and UF dam 61D-2 and resin are formed around the other logic chips 12-3 and 12-4. Dam 25D-2 is formed.
  • Logic chips 12-5 and logic chips 12-6 are arranged facing each other in the vicinity of each of the remaining two opposite sides so as to sandwich the pixel area 22.
  • the UF dam 61D-3 and the resin dam 25D-3 are formed around the logic chip 12-5, and the UF dam 61D-4 and the resin dam 25D-4 are formed around the logic chip 12-6.
  • Each of the UF dams 61D-1 to 61D-4 has a shape that secures a wide area between the UF dam 61D and the resin dam 25D by denting toward the logic chip 12 in the vicinity of the logic chip 12.
  • Each of the resin dams 25D-1 to 25D-4 has a rectangular planar shape.
  • the needle position 51 of the underfill resin 23 and the coating line 52 of the light-shielding resin 25 are the same as those of A in FIG. 13 and B in FIG. 15, so the description thereof will be omitted.
  • the UF dam 61D of the fourth embodiment shown in A of FIG. The resin dam 25D was adopted, but the configuration of the UF dam and the resin dam is not limited to this. That is, for each arrangement in which the plurality of logic chips 12 are joined to the sensor chip 11, the UF dams 23D and 61D and the resin dam 25D of the first to sixth embodiments described above are used as the UF dam and the resin dam. A configuration in which 41D and 42D are arbitrarily combined can be adopted.
  • the semiconductor device 1 semiconductor device 1A to 1J described above has the following configurations and effects.
  • the semiconductor device 1 is configured by flip-chip bonding one or more logic chips 12 on the sensor chip 11, and a resin material that seals and protects the logic chip 12, which is the upper chip, is applied to the upper surface (back surface) of the logic chip 12. ) And the surroundings (side surfaces) are characterized by using different materials.
  • the light-shielding resin 24 on the upper surface of the logic chip 12 has characteristics required for each of the light-shielding resin 24 and the light-shielding resin 25, such as improving the bonding yield by selecting a material that matches the thermal expansion rate of the logic chip 12. It is possible to select the material according to the above.
  • the light-shielding resin 25 applied around the logic chip 12 is formed not on all four sides of the rectangle but only on the side surface facing the pixel region 22 and a part of the upper surface on the side surface side. As a result, the amount of resin can be reduced to reduce the manufacturing cost, and the working time of the coating process can be shortened, so that the manufacturing time can be shortened.
  • the light-shielding resin 24 on the upper surface of the logic chip 12 is cured using a tape-shaped material and then bonded to the sensor chip 11, the gas when curing the light-shielding resin 25 can be reduced, and the electrode pad is contaminated. And the contamination of the on-chip lens in the pixel region 22 can be reduced.
  • the warp of the sensor chip 11 generated when the light-shielding resin 25 is cured can be suppressed, the defocus between the central portion and the peripheral portion of the pixel region 22 can be reduced, and the deterioration of the image quality can be suppressed. be able to.
  • the incident light incident on the side surface or the upper surface of the logic chip 12 on the pixel region 22 side is suppressed by the light-shielding resin 25, so that the occurrence of flare can be prevented.
  • the light-shielding resin 25 installation area is set for the three sides where the light-shielding resin 25 is not formed. Since it can be omitted, it can contribute to the reduction of the chip size, and the number of chips that can be manufactured for each wafer can be increased, which contributes to the cost reduction.
  • the device size (particularly the height) of the semiconductor device 1 as a whole can be reduced as described with reference to FIG. 7.
  • the package size when packaged as a camera module package can be reduced.
  • the second semiconductor chip 12 (logic chip 12) is flipped on the upper side of the first semiconductor chip 11 (sensor chip 11) which is the lower substrate which is the base.
  • the lower substrate as a base may be a substrate in a wafer state before being fragmented. That is, the technique of the present disclosure can be applied to both CoC (Chip on Chip) and CoW (Chip on Wafer).
  • the first semiconductor chip 11 which is the lower substrate is an image sensor chip that generates and outputs an image signal according to the amount of incident light has been described.
  • the received signal of the incident light has been described.
  • Other sensor chips that generate the above, for example, a chip of a distance measuring sensor using a ToF (Time of Flight) method may be used.
  • This technology is not limited to application to semiconductor devices. That is, this technology has semiconductors in the image capture unit (photoelectric conversion unit) such as image pickup devices such as digital still cameras and video cameras, portable terminal devices having an image pickup function, and copiers that use semiconductor devices in the image reading section. It can be applied to all electronic devices that use devices.
  • the semiconductor device may be in a modular form having an imaging function packaged together with the optical system.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of an image pickup device as an electronic device to which the present technology is applied.
  • the image pickup apparatus 300 of FIG. 17 includes a camera module 302 and a DSP (Digital Signal Processor) circuit 303 which is a camera signal processing circuit.
  • the image pickup apparatus 300 also includes a frame memory 304, a display unit 305, a recording unit 306, an operation unit 307, and a power supply unit 308.
  • the DSP circuit 303, the frame memory 304, the display unit 305, the recording unit 306, the operation unit 307, and the power supply unit 308 are connected to each other via the bus line 309.
  • the image sensor 301 in the camera module 302 takes in the incident light (image light) from the subject, converts the amount of the incident light imaged on the image pickup surface into an electric signal in pixel units, and converts it into an electric signal as a pixel signal in the DSP circuit 303. Output to.
  • the semiconductor device 1 described above that is, the second semiconductor chip 12 is flip-chip mounted on the first semiconductor chip 11, and the back surface of the second semiconductor chip 12 is a light-shielding resin 24 using a light-shielding tape.
  • a device is adopted in which only one side surface and a part of the upper surface on the side surface side thereof are covered with the light-shielding resin 25, not all four sides of the first semiconductor chip 11.
  • the display unit 305 is composed of a thin display such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electro Luminescence) display, and displays a moving image or a still image captured by the camera module 302.
  • the recording unit 306 records the moving image or still image captured by the camera module 302 on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • the operation unit 307 issues operation commands for various functions of the image pickup apparatus 300 under the operation of the user.
  • the power supply unit 308 appropriately supplies various power sources that serve as operating power sources for the DSP circuit 303, the frame memory 304, the display unit 305, the recording unit 306, and the operation unit 307 to these supply targets.
  • the image pickup device 300 such as a video camera, a digital still camera, and a camera module for mobile devices such as mobile phones, the size of the device can be reduced and the image quality of the captured image can be improved.
  • FIG. 18 is a diagram showing a usage example of the camera module 302 in which the semiconductor device 1 is packaged.
  • the camera module 302 in which the above-mentioned semiconductor device 1 is packaged can be used in various cases for sensing light such as visible light, infrared light, ultraviolet light, and X-ray, as described below. ..
  • Devices that take images for viewing such as digital cameras and portable devices with camera functions.
  • Devices used for traffic such as in-vehicle sensors that take pictures of the rear, surroundings, and inside of vehicles, surveillance cameras that monitor traveling vehicles and roads, and distance measurement sensors that measure distance between vehicles.
  • Devices used in home appliances such as TVs, refrigerators, and air conditioners to take pictures and operate the equipment according to the gestures ⁇ Endoscopes, devices that take blood vessels by receiving infrared light, etc.
  • Equipment used for medical and healthcare ⁇ Equipment used for security such as surveillance cameras for crime prevention and cameras for person authentication ⁇ Skin measuring instruments for taking pictures of the skin and taking pictures of the scalp Equipment used for beauty such as microscopes ⁇ Equipment used for sports such as action cameras and wearable cameras for sports applications ⁇ Camera for monitoring the condition of fields and crops, etc. , Equipment used for agriculture
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technique according to the present disclosure (the present technique) can be applied.
  • FIG. 20 illustrates how the surgeon (doctor) 11131 is performing surgery on patient 11132 on patient bed 11133 using the endoscopic surgery system 11000.
  • the endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical tools 11110 such as an abdominal tube 11111 and an energy treatment tool 11112, and a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100.
  • a cart 11200 equipped with various devices for endoscopic surgery.
  • the endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101 in which a region having a predetermined length from the tip is inserted into the body cavity of the patient 11132, and a camera head 11102 connected to the base end of the lens barrel 11101.
  • the endoscope 11100 configured as a so-called rigid mirror having a rigid barrel 11101 is illustrated, but the endoscope 11100 may be configured as a so-called flexible mirror having a flexible barrel. good.
  • An opening in which an objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and the light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 11101, and is an objective. It is irradiated toward the observation target in the body cavity of the patient 11132 through the lens.
  • the endoscope 11100 may be a direct endoscope, a perspective mirror, or a side endoscope.
  • An optical system and an image pickup element are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the observation target is focused on the image pickup element by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the image pickup device, and an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • the image signal is transmitted as RAW data to the camera control unit (CCU: Camera Control Unit) 11201.
  • the CCU11201 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and comprehensively controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102, and performs various image processing on the image signal for displaying an image based on the image signal, such as development processing (demosaic processing).
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 displays an image based on the image signal processed by the CCU 11201 under the control of the CCU 11201.
  • the light source device 11203 is composed of, for example, a light source such as an LED (Light Emitting Diode), and supplies irradiation light for photographing an operating part or the like to the endoscope 11100.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode)
  • LED Light Emitting Diode
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and input instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100.
  • the treatment tool control device 11205 controls the drive of the energy treatment tool 11112 for cauterizing, incising, sealing a blood vessel, or the like.
  • the pneumoperitoneum device 11206 uses a gas in the pneumoperitoneum tube 11111 to inflate the body cavity of the patient 11132 for the purpose of securing the field of view by the endoscope 11100 and securing the work space of the operator. Is sent.
  • the recorder 11207 is a device capable of recording various information related to surgery.
  • the printer 11208 is a device capable of printing various information related to surgery in various formats such as text, images, and graphs.
  • the light source device 11203 that supplies the irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site can be composed of, for example, an LED, a laser light source, or a white light source composed of a combination thereof.
  • a white light source is configured by a combination of RGB laser light sources, the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high accuracy. Therefore, the light source device 11203 adjusts the white balance of the captured image. It can be carried out.
  • the laser light from each of the RGB laser light sources is irradiated to the observation target in a time-division manner, and the drive of the image sensor of the camera head 11102 is controlled in synchronization with the irradiation timing to correspond to each of RGB. It is also possible to capture the image in a time-division manner. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter in the image pickup device.
  • the drive of the light source device 11203 may be controlled so as to change the intensity of the output light at predetermined time intervals.
  • the drive of the image sensor of the camera head 11102 in synchronization with the timing of the change of the light intensity to acquire an image in time division and synthesizing the image, so-called high dynamic without blackout and overexposure. Range images can be generated.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, by utilizing the wavelength dependence of light absorption in body tissue, the surface layer of the mucous membrane is irradiated with light in a narrower band than the irradiation light (that is, white light) during normal observation.
  • a so-called narrow band light observation is performed in which a predetermined tissue such as a blood vessel is photographed with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiating with excitation light.
  • the body tissue is irradiated with excitation light to observe the fluorescence from the body tissue (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue and the body tissue is injected. It is possible to obtain a fluorescence image by irradiating the excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent.
  • the light source device 11203 may be configured to be capable of supplying narrowband light and / or excitation light corresponding to such special light observation.
  • FIG. 20 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and CCU11201 shown in FIG.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an image pickup unit 11402, a drive unit 11403, a communication unit 11404, and a camera head control unit 11405.
  • CCU11201 has a communication unit 11411, an image processing unit 11412, and a control unit 11413.
  • the camera head 11102 and CCU11201 are communicably connected to each other by a transmission cable 11400.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at a connection portion with the lens barrel 11101.
  • the observation light taken in from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and incident on the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the image pickup unit 11402 is composed of an image pickup element.
  • the image pickup element constituting the image pickup unit 11402 may be one (so-called single plate type) or a plurality (so-called multi-plate type).
  • each image pickup element may generate an image signal corresponding to each of RGB, and a color image may be obtained by synthesizing them.
  • the image pickup unit 11402 may be configured to have a pair of image pickup elements for acquiring image signals for the right eye and the left eye corresponding to 3D (Dimensional) display, respectively.
  • the 3D display enables the operator 11131 to more accurately grasp the depth of the living tissue in the surgical site.
  • a plurality of lens units 11401 may be provided corresponding to each image pickup element.
  • the image pickup unit 11402 does not necessarily have to be provided on the camera head 11102.
  • the image pickup unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 11403 is composed of an actuator, and the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 are moved by a predetermined distance along the optical axis under the control of the camera head control unit 11405. As a result, the magnification and focus of the image captured by the image pickup unit 11402 can be adjusted as appropriate.
  • the communication unit 11404 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the image pickup unit 11402 as RAW data to the CCU 11201 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies the control signal to the camera head control unit 11405.
  • the control signal includes, for example, information to specify the frame rate of the captured image, information to specify the exposure value at the time of imaging, and / or information to specify the magnification and focus of the captured image. Contains information about the condition.
  • the image pickup conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, and focus may be appropriately specified by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of CCU11201 based on the acquired image signal. good.
  • the endoscope 11100 is equipped with a so-called AE (Auto Exposure) function, an AF (Auto Focus) function, and an AWB (Auto White Balance) function.
  • the camera head control unit 11405 controls the drive of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • Image signals and control signals can be transmitted by telecommunications, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various image processing on the image signal which is the RAW data transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various controls related to the imaging of the surgical site and the like by the endoscope 11100 and the display of the captured image obtained by the imaging of the surgical site and the like. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling the drive of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display an image captured by the surgical unit or the like based on the image signal processed by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image by using various image recognition techniques.
  • the control unit 11413 detects a surgical tool such as forceps, a specific biological part, bleeding, mist when using the energy treatment tool 11112, etc. by detecting the shape, color, etc. of the edge of the object included in the captured image. Can be recognized.
  • the control unit 11413 may superimpose and display various surgical support information on the image of the surgical unit by using the recognition result. By superimposing and displaying the surgical support information and presenting it to the surgeon 11131, the burden on the surgeon 11131 can be reduced and the surgeon 11131 can surely proceed with the surgery.
  • the transmission cable 11400 connecting the camera head 11102 and CCU11201 is an electric signal cable corresponding to electric signal communication, an optical fiber corresponding to optical communication, or a composite cable thereof.
  • the communication is performed by wire using the transmission cable 11400, but the communication between the camera head 11102 and the CCU11201 may be performed wirelessly.
  • the above is an example of an endoscopic surgery system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the technique according to the present disclosure can be applied to the lens unit 11401 and the image pickup unit 11402 of the camera head 11102 among the configurations described above.
  • the semiconductor device 1 or the camera module 302 described above can be applied as the lens unit 11401 and the image pickup unit 11402.
  • the technique according to the present disclosure it is possible to obtain a clearer surgical site image while reducing the size of the camera head 11102.
  • the technique according to the present disclosure may be applied to other, for example, a microscopic surgery system.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure is realized as a device mounted on a moving body of any kind such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility, an airplane, a drone, a ship, and a robot. You may.
  • FIG. 21 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile control system to which the technique according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via the communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside information detection unit 12030, an in-vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio image output unit 12052, and an in-vehicle network I / F (interface) 12053 are shown as a functional configuration of the integrated control unit 12050.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 has a driving force generator for generating the driving force of the vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism for adjusting and a braking device for generating braking force of the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as headlamps, back lamps, brake lamps, turn signals or fog lamps.
  • the body system control unit 12020 may be input with radio waves transmitted from a portable device that substitutes for the key or signals of various switches.
  • the body system control unit 12020 receives inputs of these radio waves or signals and controls a vehicle door lock device, a power window device, a lamp, and the like.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 12000.
  • the image pickup unit 12031 is connected to the vehicle outside information detection unit 12030.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 causes the image pickup unit 12031 to capture an image of the outside of the vehicle and receives the captured image.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing such as a person, a vehicle, an obstacle, a sign, or a character on the road surface based on the received image.
  • the image pickup unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electric signal according to the amount of the light received.
  • the image pickup unit 12031 can output an electric signal as an image or can output it as distance measurement information. Further, the light received by the image pickup unit 12031 may be visible light or invisible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects the in-vehicle information.
  • a driver state detection unit 12041 that detects a driver's state is connected to the vehicle interior information detection unit 12040.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 determines the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver has fallen asleep.
  • the microcomputer 12051 calculates the control target value of the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, and the drive system control unit.
  • a control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions including vehicle collision avoidance or impact mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, vehicle lane deviation warning, and the like. It is possible to perform cooperative control for the purpose of.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generating device, the steering mechanism, the braking device, and the like based on the information around the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040. It is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving that runs autonomously without depending on the operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the vehicle outside information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the outside information detection unit 12030, and performs cooperative control for the purpose of anti-glare such as switching the high beam to the low beam. It can be carried out.
  • the audio image output unit 12052 transmits an output signal of at least one of audio and image to an output device capable of visually or audibly notifying information to the passenger or the outside of the vehicle.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are exemplified as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an onboard display and a head-up display.
  • FIG. 22 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 has an imaging unit 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 as an imaging unit 12031.
  • the image pickup units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 are provided, for example, at positions such as the front nose, side mirrors, rear bumpers, back doors, and the upper part of the windshield in the vehicle interior of the vehicle 12100.
  • the image pickup unit 12101 provided on the front nose and the image pickup section 12105 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the image pickup units 12102 and 12103 provided in the side mirror mainly acquire images of the side of the vehicle 12100.
  • the image pickup unit 12104 provided in the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 12100.
  • the images in front acquired by the image pickup units 12101 and 12105 are mainly used for detecting a preceding vehicle, a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or the like.
  • FIG. 22 shows an example of the shooting range of the imaging units 12101 to 12104.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging range of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 indicates the imaging range.
  • the imaging range of the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, a bird's-eye view image of the vehicle 12100 can be obtained.
  • At least one of the image pickup units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the image pickup units 12101 to 12104 may be a stereo camera including a plurality of image pickup elements, or may be an image pickup element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 has a distance to each three-dimensional object within the image pickup range 12111 to 12114 based on the distance information obtained from the image pickup unit 12101 to 12104, and a temporal change of this distance (relative speed with respect to the vehicle 12100). By obtaining can. Further, the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in advance in front of the preceding vehicle, and can perform automatic brake control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. In this way, it is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving or the like in which the vehicle travels autonomously without depending on the operation of the driver.
  • automatic brake control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • the microcomputer 12051 converts three-dimensional object data related to a three-dimensional object into two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, electric poles, and other three-dimensional objects based on the distance information obtained from the image pickup units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles. For example, the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines the collision risk indicating the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or higher than the set value and there is a possibility of collision, the microcomputer 12051 via the audio speaker 12061 or the display unit 12062. By outputting an alarm to the driver and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be provided.
  • At least one of the image pickup units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian is present in the captured image of the imaging unit 12101 to 12104.
  • pedestrian recognition is, for example, a procedure for extracting feature points in an image captured by an image pickup unit 12101 to 12104 as an infrared camera, and pattern matching processing is performed on a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether or not the pedestrian is a pedestrian. It is done by the procedure to determine.
  • the audio image output unit 12052 determines the square contour line for emphasizing the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled so as to superimpose and display. Further, the audio image output unit 12052 may control the display unit 12062 so as to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the above is an example of a vehicle control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the technique according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 12031 among the configurations described above.
  • the semiconductor device 1 or the camera module 302 described above can be applied as the image pickup unit 12031.
  • the technique according to the present disclosure to the image pickup unit 12031, it is possible to obtain a photographed image that is easier to see and to acquire distance information while reducing the size. Further, by using the obtained photographed image and distance information, it becomes possible to reduce the fatigue of the driver and improve the safety level of the driver and the vehicle.
  • this technology is not limited to the application to a semiconductor device that detects the distribution of the incident light amount of visible light and captures it as an image, but is also a semiconductor device that captures the distribution of the incident amount of infrared rays, X-rays, particles, etc. as an image. In a broad sense, it can be applied to all semiconductor devices (physical quantity distribution detection devices) such as fingerprint detection sensors that detect the distribution of other physical quantities such as pressure and capacitance and capture images as images.
  • this technology is applicable not only to semiconductor devices but also to all semiconductor devices having other semiconductor integrated circuits.
  • the present technology can have the following configurations.
  • a semiconductor device in which the material of the first resin that protects the back surface of the chip and the material of the second resin that protects the side surface of the chip are different materials.
  • the second resin is also formed at a corner between a side surface of the chip on the pixel region side and an upper surface of the chip.
  • the height of the second resin formed on the side surface of the chip is higher than the height of the first resin that protects the back surface of the chip.
  • the semiconductor device described. The semiconductor device according to any one of (1) to (4), wherein the thermal expansion rate of the first resin is substantially the same as the thermal expansion rate of the chip.
  • the first resin is a material that transmits infrared light.
  • An underfill resin that protects the connection terminals is further provided between the substrate and the chip.
  • the substrate has a first resin dam for blocking the outflow of the underfill resin and a second resin dam for blocking the outflow of the second resin (1) to (6). ).
  • the semiconductor device according to (7), wherein the first resin dam and the second resin dam have a rectangular planar shape.
  • the first resin dam has a rectangular planar shape and has a rectangular planar shape.
  • the semiconductor according to (7), wherein the second resin dam has a substantially U-shaped planar shape in which the side facing the pixel region side is omitted from the four sides corresponding to the rectangular chip.
  • Device. (10)
  • the first resin dam has a rectangular planar shape and has a rectangular planar shape.
  • the semiconductor device according to (7) above, wherein the second resin dam has a substantially I-shaped planar shape formed only on the side of the outer periphery of the chip on the side of the pixel region among the four sides of the rectangle.
  • the substrate has a first resin dam for blocking the outflow of the underfill resin that protects the connection terminal, and a second resin dam for blocking the outflow of the second resin.
  • the first resin dam has a planar shape in which a part of a side of a rectangular shape on the outside of the chip on the pixel region side is recessed on the chip side.
  • the substrate has a first resin dam for blocking the outflow of the underfill resin that protects the connection terminal, and a second resin dam for blocking the outflow of the second resin.
  • 1 (1A to 1J) semiconductor device 11 first semiconductor chip (sensor chip), 12 second semiconductor chip (logic chip), 13 bumps, 21 electrode pads, 22 pixel areas, 23 underfill resin, 23D UF dam , 24 light-shielding resin, 25 light-shielding resin, 25D resin dam, 31 glass substrate, 41D resin dam, 42D resin dam, 51 needle position, 52 coating line, 61D UF dam, 300 image pickup device, 302 camera module

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Abstract

本技術は、アンダーフィル樹脂と遮光樹脂を備え、装置サイズの小型化に貢献できるようにする半導体装置およびその製造方法、並びに電子機器に関する。 半導体装置は、複数の画素が配置された画素領域を有する基板と、基板に接続端子を介してフリップチップ接合された1以上のチップとを備え、チップの裏面を保護する第1の樹脂と、チップの側面を保護する第2の樹脂の材料が異なる材料である。本技術は、例えば、イメージセンサチップと信号処理チップとをフリップチップ接合する半導体装置等に適用できる。

Description

半導体装置およびその製造方法、並びに電子機器
 本技術は、半導体装置およびその製造方法、並びに電子機器に関し、特に、アンダーフィル樹脂と遮光樹脂を備え、装置サイズの小型化に貢献できるようにした半導体装置およびその製造方法、並びに電子機器に関する。
 チップと基板、または、チップどうしを対向させ、バンプを用いてそれらを電気的および物理的に接続するフリップチップ実装技術が知られている。このフリップチップ実装技術は、半導体装置の高密度化、小型化、高速化および低消費電力化などに適したものである。
 フリップチップ実装技術により形成された半導体装置では、チップと基板との隙間、またはチップどうしの隙間に、バンプの保護などを目的としてアンダーフィル樹脂が封入される(例えば、特許文献1参照)。アンダーフィル樹脂は、半導体装置の製造過程において、例えば毛細管現象によりチップと基板との隙間、またはチップどうしの隙間に浸入する。しかしながら、フリップチップ実装されたチップの周囲に流出してしまうことがある。
 本出願人は、特許文献1において、チップを実装する領域の周りに、樹脂の流出を堰き止めるための溝を形成した構造を提案している。樹脂の流出を堰き止めるための溝は、ダムとも呼ばれる。
特開2018-147974号公報
 特許文献1に開示の半導体装置では、基板とチップの間に注入されるアンダーフィル樹脂の他に、チップで反射する反射光による悪影響を防止することを目的として、チップの上面と側面を遮光樹脂で覆う構造が採用されている。
 特許文献1に開示の半導体装置のような、チップの上面と側面を遮光樹脂で覆う構造では、必要な樹脂量が多くなる上に、チップ上面の遮光樹脂の厚みが厚くなり、装置サイズが大きくなってしまっていた。また、樹脂量が多いため、下側の基板の反りが大きくなり、画質への影響が発生していた。
 本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、アンダーフィル樹脂と遮光樹脂を備え、装置サイズの小型化に貢献できるようにするものである。
 本技術の第1の側面の半導体装置は、複数の画素が配置された画素領域を有する基板と、前記基板に接続端子を介してフリップチップ接合された1以上のチップとを備え、前記チップの裏面を保護する第1の樹脂と、前記チップの側面を保護する第2の樹脂の材料が異なる材料である。
 本技術の第2の側面の半導体装置の製造方法は、複数の画素が配置された画素領域を有する基板に、接続端子を介してチップをフリップチップ接合し、前記チップの裏面を保護する第1の樹脂と異なる材料である第2の樹脂を用いて、前記チップの側面を塗布する。
 本技術の第2の側面においては、複数の画素が配置された画素領域を有する基板に、接続端子を介してチップがフリップチップ接合され、前記チップの裏面を保護する第1の樹脂と異なる材料である第2の樹脂を用いて、前記チップの側面が塗布される。
 本技術の第3の側面の電子機器は、複数の画素が配置された画素領域を有する基板と、前記基板に接続端子を介してフリップチップ接合された1以上のチップとを備え、前記チップの裏面を保護する第1の樹脂と、前記チップの側面を保護する第2の樹脂の材料が異なる材料である半導体装置を備える。
 本技術の第1ないし第3の側面においては、複数の画素が配置された画素領域を有する基板と、前記基板に接続端子を介してフリップチップ接合された1以上のチップとが設けられ、前記チップの裏面を保護する第1の樹脂と、前記チップの側面を保護する第2の樹脂の材料が異なる材料とされる。
 半導体装置及び電子機器は、独立した装置であっても良いし、他の装置に組み込まれるモジュールであっても良い。
本技術を適用した半導体装置の第1実施の形態を示す図である。 図1の半導体装置の上面図である。 遮光樹脂の効果を説明する図である。 半導体装置の第1実施の形態の製造方法を説明する図である。 比較例としての他の半導体装置を示す図である。 図5の半導体装置の製造方法を説明する図である。 図1の半導体装置の効果を説明する図である。 本技術を適用した半導体装置の第2実施の形態を示す図である。 本技術を適用した半導体装置の第3実施の形態を示す図である。 第1ないし第3実施の形態の半導体装置のチップサイズを説明する図である。 第1ないし第3実施の形態の半導体装置の樹脂塗布位置を説明する図である。 本技術を適用した半導体装置の第4ないし第6実施の形態を示す図である。 第4ないし第6実施の形態の半導体装置の樹脂塗布位置を説明する図である。 本技術を適用した半導体装置の第7実施の形態を示す図である。 本技術を適用した半導体装置の第8実施の形態を示す図である。 本技術を適用した半導体装置の第9実施の形態を示す図である。 本技術を適用した電子機器としての撮像装置の構成例を示すブロック図である。 イメージセンサの使用例を説明する図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びCCUの機能構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
 以下、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態という)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.半導体装置の第1実施の形態
2.第1実施の形態の製造方法
3.比較例としての他の半導体装置
4.半導体装置の第2実施の形態
5.半導体装置の第3実施の形態
6.半導体装置の第4ないし第6実施の形態
7.半導体装置の第7実施の形態
8.半導体装置の第8実施の形態
9.半導体装置の第9実施の形態
10.まとめ
11.電子機器への適用例
12.内視鏡手術システムへの応用例
13.移動体への応用例
 以下の説明で参照する図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は実際のものとは異なる。また、図面相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
 また、以下の説明における上下等の方向の定義は、単に説明の便宜上の定義であって、本開示の技術的思想を限定するものではない。例えば、対象を90°回転して観察すれば上下は左右に変換して読まれ、180°回転して観察すれば上下は反転して読まれる。
<1.半導体装置の第1実施の形態>
 図1は、本技術を適用した半導体装置の第1実施の形態を示す図である。
 図1のAは、第1実施の形態としての半導体装置1Aの平面図であり、図1のBは、半導体装置1Aの部分断面図である。
 半導体装置1Aは、図1のBに示されるように、第1の半導体チップ11と、第2の半導体チップ12とが接続端子であるバンプ13を介してフリップチップ接合されて構成されている。より詳しくは、第1の半導体チップ11と、第2の半導体チップ12とが対向して配置され、第1の半導体チップ11に、第2の半導体チップ12が、バンプ13を介して電気的および物理的に接続されている。バンプ13の材料としては、はんだ、Au、Cuなどを採用することができるが、下側の第1の半導体チップ11の配線層やトランジスタへのダメージ低減のために、リフローすることで低荷重でフリップチップ接続できる、はんだを用いることが望ましい。図1のBの部分断面図は、第1の半導体チップ11と第2の半導体チップ12の接合部分に注目した断面図であり、第2の半導体チップ12の接合部分から遠い第1の半導体チップ11の一部の図示が省略されている。本実施の形態において、第1の半導体チップ11は、例えば、入射光の光量に応じた画像信号を生成して出力するイメージセンサチップであり、第2の半導体チップ12は、例えば、画像信号を用いた所定の信号処理を行うロジックチップである。以下では、チップの区別を容易にするため、第1の半導体チップ11をセンサチップ11と称し、第2の半導体チップ12をロジックチップ12と称して説明する。
 図1のAに示されるように、センサチップ11の外周部には、矩形の各辺に沿って複数の電極パッド21が列状に配置されている。電極パッド21は、検査工程におけるプローブの接点やワイヤーボンディングに利用される。センサチップ11の外周部の各電極パッド21よりも内側には、受光した光量に応じた光電荷を生成および蓄積する光電変換部を有する画素が行列状に2次元配置された画素領域22が形成されており、画素領域22とは別の平面領域に、ロジックチップ12がフリップチップ実装(フリップチップ接合)されている。なお、詳細は後述するが、図1のAの平面図は、半導体装置1Aを構成する各部の説明のため、一部を省略した平面図である。
 図1のBに示されるように、センサチップ11とロジックチップ12との間のバンプ13の隙間には、バンプ13を保護するアンダーフィル樹脂23が注入されている。そして、図1のAの平面図に示されるように、センサチップ11のロジックチップ12の周囲には、アンダーフィル樹脂23の流出を堰き止めるための溝であるUFダム23Dが形成されている。
 ロジックチップ12の上面は、図1のBに示されるように、遮光樹脂24で覆われている。この遮光樹脂24は、赤外光(IR)を透過する樹脂材料のテープ(遮光テープ)をロジックチップ12の上面に貼り付けることで形成されている。遮光樹脂24は、例えば、エポキシ樹脂、アクリル酸エステル共重合体、シリカ(酸化シリコン)、カーボンブラックなどの材料で構成することができる。遮光樹脂24は、テープ内のフィラー(充填剤)の充填率を調整することで、加熱時、常温時の熱膨張率を調整することができるので、遮光樹脂24の熱膨張率が、ロジックチップ12の熱膨張率と略同じに合わせて調整されている。これにより、テープ状の遮光樹脂24を貼り付けて硬化させたときにロジックチップ12が反らないように樹脂材料が調整されている。チップの反りを抑制することで、フリップチップ接合を容易にすることができる。ロジックチップ12は、バンプ13を介してセンサチップ11と接合される面がおもて面側であり、遮光樹脂24で覆われた上面が、ロジックチップ12の裏面側となる。
 さらに半導体装置1Aには、図1のBに示されるように、ロジックチップ12の画素領域22側の側面を覆うように、ロジックチップ12上面の遮光樹脂24とは異なる材料を用いた遮光樹脂25が形成されており、図1のAの平面図に示されるように、ロジックチップ12の周囲に形成されたUFダム23Dのさらに外側に、遮光樹脂25の流出を堰き止めるための溝である樹脂ダム25Dが形成されている。
 なお、図1のAの平面図は、ロジックチップ12、UFダム23D、および、樹脂ダム25Dの配置関係を説明するため、ロジックチップ12上面の遮光樹脂24および遮光樹脂25を省略した図である。これらを省略せずに、第1実施の形態に係る半導体装置1Aを上から見た図を示すと、図2のようになるが、以下で説明する他の実施の形態も含め、平面図は、ロジックチップ12、UFダム23D、および、樹脂ダム25D等の配置をわかりやすくするために、図1のAのように記載する。
 遮光樹脂25は、図1のBおよび図2からわかるように、ロジックチップ12の矩形の四辺のうち、画素領域22側の一辺の側面の全てを覆うとともに、その側面とロジックチップ12の上面との角部も覆うように、ロジックチップ12の上面(裏面)の一部にもかかっている。換言すれば、側面に形成された遮光樹脂25の高さが、上面に形成された遮光樹脂24の高さよりも高い位置となるように、側面の遮光樹脂25が、上面の遮光樹脂24の一部を覆っている。これにより、ロジックチップ12の画素領域22側の側面と上面との角部を確実に覆うことができる。ロジックチップ12の画素領域22側の側面と上面との角部を確実に覆うことにより、フレア発生のリスクを大きく低減することができる。
 図3のAは、遮光樹脂25が形成されない場合の入射光の反射状態を示す断面図であり、図3のBは、遮光樹脂25が形成された場合の入射光の反射状態を示す断面図である。
 遮光樹脂25が形成されない場合には、図3のAに示されるように、ロジックチップ12に向かう入射光が、ロジックチップ12の側面で反射され、光強度の強い1次反射光が、センサチップ11の画素領域22へ入射されてしまう。
 これに対して、ロジックチップ12の画素領域22側の側面と上面角部とを遮光樹脂25で覆うことにより、図3のBに示されるように、ロジックチップ12の側面で反射する反射光がセンサチップ11の画素領域22へ入射することを抑制することができる。遮光樹脂25の材料としては、上面の遮光樹脂24と同様に、例えば、エポキシ樹脂、シリカ(酸化シリコン)、カーボンブラックなどの材料で構成することができるが、ロジックチップ12上面の遮光樹脂24とは異なる材料が用いられる。遮光樹脂25は、例えばシリカ材料のサイズを分散させることで表面の凹凸を多くして光を分散させるようにし、かつ、カーボンブラックのような着色剤を入れることで反射率を低減させている。
 ロジックチップ12上面の遮光樹脂24の材料と、側面の遮光樹脂25の材料は、反射率を低減させる材料という点では共通するが、異なる材料とすることで、フレアの抑制、画質の向上、接合歩留まり向上など、遮光樹脂24および遮光樹脂25各々に要求される特性に応じた材料選定を行うことができる。
 なお、本実施の形態では、その他の効果も考慮して、遮光樹脂25は、ロジックチップ12の画素領域22側の側面と上面角部のみに形成することとするが、ロジックチップ12上面の遮光樹脂24と側面の遮光樹脂25とを異なる材料を用いて形成する構成のみに着目した場合には、遮光樹脂25は、画素領域22側の側面だけでなく、その他の側面にも形成されてもよい。この場合でも、上面の遮光樹脂24と外周側面の遮光樹脂25とで材料を分けて用いることにより、接合歩留まり向上など一定の効果を奏することができる。
 図3のAおよびBにおいて、ロジックチップ12の上側に配置されているガラス基板31は、パッケージ化されたとき半導体装置1Aを保護する保護基板である。
<2.第1実施の形態の製造方法>
 次に、図4を参照して、第1実施の形態に係る半導体装置1Aの製造方法について説明する。
 まず、図4のAに示されるように、センサチップ11に接合する前のロジックチップ12の上面(裏面)に、テープ状の遮光樹脂24が貼り付けられ、熱により硬化される。遮光樹脂24は、赤外光を透過する材料の熱硬化樹脂で構成される。
 次に、図4のBに示されるように、センサチップ11の所定の電極部にロジックチップ12のバンプ13の位置を合わせ、センサチップ11とロジックチップ12が、バンプ13を介して接合される。このとき、センサチップ11の上面に形成されたアライメントマークと、ロジックチップ12の下面に形成されたアライメントマークとに基づいて、センサチップ11とロジックチップ12の平面方向の位置合わせと高さ方向の調整(ギャップ調整)が行われる。より具体的には、赤外カメラで捉えられるセンサチップ11上面のアライメントマークと、ロジックチップ12下面のアライメントマークとが、所定の配置関係となるように平面方向の位置が調整される。また、センサチップ11上面のアライメントマークにフォーカスを合わせた時の高さ位置と、ロジックチップ12下面のアライメントマークにフォーカスを合わせた時の高さ位置とを確認することで、ギャップが調整される。ロジックチップ12の上面に貼り付けられた遮光樹脂24は、赤外光を透過する材料で構成され、シリコン等の半導体基板であるロジックチップ12も赤外光を透過するので、このような平面方向及び高さ方向の位置合わせが可能となり、センサチップ11とロジックチップ12とを、精度よく接合することができる。
 また、上述したように、遮光樹脂24の熱膨張率は、ロジックチップ12の熱膨張率に合わせるように、遮光樹脂24のフィラーの充填率が調整されている。これにより、加熱時、常温時のロジックチップ12の反りを抑制することができるので、バンプ13によるセンサチップ11とロジックチップ12との接合の歩留まりを向上させることができる。
 次に、図4のCに示されるように、センサチップ11とロジックチップ12との間のバンプ13の隙間に、アンダーフィル樹脂23が注入され、硬化される。アンダーフィル樹脂23は、UV硬化樹脂や熱硬化樹脂などで構成される。アンダーフィル樹脂注入時、ロジックチップ12の外側へ流れ出たアンダーフィル樹脂23は、UFダム23Dにより堰き止められる。
 次に、図4のDに示されるように、遮光樹脂25が、ロジックチップ12の画素領域22側の側面、および、ロジックチップ12の上面の一部に、塗布された後、硬化される。遮光樹脂25も、UV硬化樹脂や熱硬化樹脂などで構成される。遮光樹脂25の塗布時、センサチップ11の画素領域22側へ流れ出た遮光樹脂25は、樹脂ダム25Dにより堰き止められる。
 以上のように、センサチップ11とロジックチップ12が接合され、アンダーフィル樹脂23および遮光樹脂25で保護されることにより、半導体装置1Aが完成する。
<3.比較例としての他の半導体装置>
 次に、本開示の半導体装置の効果を説明するための比較例として、他の半導体装置の構成例について説明する。
 図5は、上述した特許文献1に開示された半導体装置の構成を示している。図5のAは、特許文献1に開示された半導体装置の平面図であり、図5のBは、その部分断面図である。
 図5において、図1に示した半導体装置1Aと共通する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる符号を付した部分に着目して説明する。
 図5の半導体装置100では、遮光樹脂125が、図5のBに示されるように、ロジックチップ12の上面および側面の全体を覆うように形成されている。遮光樹脂125は、図1の半導体装置1Aにおける上面の遮光樹脂24と側面の遮光樹脂25に対応する。遮光樹脂125は、ロジックチップ12の側面を十分に覆うような樹脂の塗布量とすると、ロジックチップ12上面の厚みが、図5のBのように厚くなる。なお、図5では、ロジックチップ12上面の遮光樹脂125が平坦に形成されているが、多少の凹凸形状を有している場合がある。
 また、図5の半導体装置100では、アンダーフィル樹脂23の流出を堰き止めるUFダム123Dと、遮光樹脂125の流出を堰き止める樹脂ダム125Dが形成されるセンサチップ11の平面位置が、図1の半導体装置1AのUFダム23Dおよび樹脂ダム25Dの位置と異なる。具体的には、図1の半導体装置1Aでは、画素領域22側のUFダム23Dと樹脂ダム25Dの形成位置が離れているのに対して、図5の半導体装置100では、UFダム123Dと樹脂ダム125Dの距離が近くなっている。
 UFダム123Dと樹脂ダム125Dとの距離が近い場合には、UFダム123Dに多くのアンダーフィル樹脂23が充填された場合に、その後に塗布される遮光樹脂125が樹脂ダム125Dを乗り越えやすくなる。図1の半導体装置1Aのように、UFダム23Dの形成位置と樹脂ダム25Dの形成位置を一定距離離すことにより、遮光樹脂25がUFダム23Dを乗り越えることを、より防止することができる。
 UFダム123Dと樹脂ダム125Dの形成位置と遮光樹脂125以外の半導体装置100の構成は、図1の半導体装置1Aと同様である。
 図6を参照して、図5の半導体装置100の製造方法について説明する。
 まず、図6のAに示されるように、センサチップ11の所定の電極部にロジックチップ12のバンプ13の位置を合わせ、センサチップ11とロジックチップ12が、バンプ13を介して接合される。位置合わせの方法は、図4で説明した半導体装置1Aと同様である。
 次に、図6のBに示されるように、センサチップ11とロジックチップ12との間のバンプ13の隙間に、アンダーフィル樹脂23が注入され、硬化される。アンダーフィル樹脂を注入する際に、ロジックチップ12の外側へ流れ出たアンダーフィル樹脂23は、UFダム123Dにより堰き止められる。
 次に、図6のCに示されるように、遮光樹脂125が、ロジックチップ12の側面および上面の全体に塗布された後、硬化される。遮光樹脂125も、UV硬化樹脂や熱硬化樹脂などで構成される。遮光樹脂125は、ロジックチップ12の長手方向に沿ったライン状に、ロジックチップ12の上面および側面の全体を覆うように複数ライン塗布された後、硬化される。
 半導体装置100は、以上のように製造される。
 半導体装置100では、ロジックチップ12の上面および側面の全体を覆うように遮光樹脂125が塗布されているので、遮光樹脂125の硬化収縮により、図6のCのように、センサチップ11の反りが大きくなる。そのため、画素領域22の反りが大きくなり、カメラモジュールのレンズの焦点位置にずれが生じ、画質に影響を及ぼす。すなわち、画素領域22の中心部と周辺部とで焦点位置がずれ、周辺部の画像劣化をもたらす。
 これに対して、図1の半導体装置1Aでは、遮光樹脂25は、ロジックチップ12の画素領域22側の側面および上面の一部のみに塗布され、硬化されるので、センサチップ11の反りを抑制することができる。また、遮光樹脂25の塗布面積(塗布体積)が、半導体装置100と比較して小さくなるので、塗布に必要な樹脂量を抑えることができ、製造コストの低減にも貢献する。
 また、半導体装置100では、遮光樹脂125を塗布する際に、上述したように、ロジックチップ12の長手方向に沿ったライン状に、複数ライン塗布する必要があり、塗布に必要な樹脂量が増えるだけでなく、塗布工程の作業時間も長くなる。
 これに対して、半導体装置1Aの遮光樹脂25は、ロジックチップ12の画素領域22側の側面および上面の一部のみに塗布すればよいので、ロジックチップ12の長手方向の一ライン、または、複数ラインであっても、半導体装置100よりも少ないライン数で済むので、塗布工程の作業時間を短縮することができる。その結果、半導体装置1Aの製造時間を短縮することができる。
 さらに、半導体装置1Aでは、ロジックチップ12の上面にテープ状の遮光樹脂24を貼り付け、硬化させてから、センサチップ11と接合するので、遮光樹脂25を硬化するときに発生するガスを少なくすることができる。これにより、電極パッドの汚染や画素領域22のオンチップレンズの汚染を低減することができる。
 図7は、カメラモジュールパッケージとしてパッケージ化された場合の半導体装置100と半導体装置1Aの部分断面図である。
 図7のAの半導体装置100のように、ロジックチップ12の上面と側面の全体を遮光樹脂125で覆う構造では、必要な樹脂量が多くなる上に、ロジックチップ12上面の遮光樹脂の厚みGH1が厚くなる。
 図7のBの半導体装置1Aでは、ロジックチップ12上面にはテープ状の遮光樹脂24を用いるとともに、遮光樹脂25は、画素領域22側の側面にだけ塗布すればよいので、遮光樹脂25の高さを、遮光樹脂24の高さよりも高い位置となるように重ねたとしても、ロジックチップ12上面の遮光樹脂の厚みGH2は、半導体装置100の厚みGH1よりも小さく抑えることができる(GH2<GH1)。その結果、半導体装置1Aは、半導体装置100と比べて低背化することができる。図7に示されるように、パッケージ化した場合に半導体装置1Aまたは半導体装置100の上側に設置されるガラス基板31までの距離GSが一定だとすると、半導体装置1Aの方が、パッケージサイズをより小さくすることができる。すなわち、半導体装置1Aは、装置サイズの小型化に貢献することができる。
 また、半導体装置1Aの全体の高さが低くなるので、ウエハ状態のセンサチップ11をチップ単位にダイシングしたときに発生するダストが洗浄しやすくなる。これにより、例えば、電極パッド21や画素領域22などのセンサチップ11の上面の汚染を低減することができ、歩留まりを向上させることができる。
<4.半導体装置の第2実施の形態>
 図8は、本技術を適用した半導体装置の第2実施の形態を示す図である。
 図8のAは、第2実施の形態としての半導体装置1Bの平面図であり、図8のBは、半導体装置1Bの部分断面図である。
 図8において、図1に示した半導体装置1Aと共通する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる符号を付した部分に着目して説明する。
 図8の半導体装置1Bは、図1に示した半導体装置1Aの樹脂ダム25Dが、樹脂ダム41Dに置き換えられた構成とされている。すなわち、半導体装置1Bでは、樹脂ダム41Dの平面形状および配置が、第1実施の形態の樹脂ダム25Dと異なる。
 具体的には、半導体装置1Aでは、図1のAに示したように、矩形の平面形状のUFダム23Dの外側に、樹脂ダム25Dが矩形の平面形状で形成されていた。一方、第2実施の形態の樹脂ダム41Dは、図8のAに示されるように、矩形のUFダム23Dの画素領域22側の長辺に対向する他の長辺側(以下、画素領域反対側と称する。)が省略され、矩形のUFダム23Dの他の3辺の外側に、略U字状(略コ字状)に配置されている。矩形のUFダム23Dの四辺のうち、画素領域22側の長辺を第1の辺、第1の長辺に対向する長辺を第2の辺、他の対向する2つの短辺を、第3の辺および第4の辺と称することとすると、矩形のUFダム23Dの第2の辺の外側には、樹脂ダム41Dが形成されておらず、第1の辺と、第3および第4の辺の3辺の外側のみに、樹脂ダム41Dが形成されている。
 遮光樹脂25は、矩形のロジックチップ12の画素領域22側の側面と、その側面側のロジックチップ12の上面角部にのみ形成されるため、遮光樹脂25のチクソ性等を考慮すれば、ロジックチップ12を挟んだ第2の辺側まで遮光樹脂25が流れる可能性は少ない。第2の辺側の樹脂ダム25Dを省略することにより、樹脂ダム25Dを配置するスペースが不要となるので、第2の辺側のロジックチップ12の端面から、センサチップ11の端面までの距離を、第1実施の形態よりも短くすることができ、装置サイズをより縮小することができる。
<5.半導体装置の第3実施の形態>
 図9は、本技術を適用した半導体装置の第3実施の形態を示す図である。
 図9は、第3実施の形態としての半導体装置1Cの平面図である。半導体装置1Cの断面図は、第2実施の形態と同様であるので省略する。
 図9において、上述した半導体装置1Aおよび1Bと共通する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる符号を付した部分に着目して説明する。
 図9の半導体装置1Cは、図1に示した半導体装置1Aの樹脂ダム25Dが、樹脂ダム42Dに置き換えられた構成とされている。すなわち、半導体装置1Cでは、樹脂ダム42Dの平面形状および配置が、第1実施の形態の樹脂ダム25Dと異なる。
 上述した第2実施の形態の半導体装置1Bは、半導体装置1Aにおける矩形のUFダム23Dの第2の辺の外側の樹脂ダム25Dを省略して略U字状の樹脂ダム41Dとした構成であった。
 これに対して、第3実施の形態の半導体装置1Cは、半導体装置1Aにおける矩形のUFダム23Dの第2の辺の外側に加えて、2つの短辺である第3の辺および第4の辺の外側の樹脂ダム25Dも省略して、画素領域22側の第1の辺の外側のみの樹脂ダム42Dとした構成である。樹脂ダム42Dは、画素領域22側の第1の辺の外側のみに、略I字状に形成されている。
 矩形のUFダム23Dの第2の辺の外側に加えて、第3の辺および第4の辺の外側も省略することにより、樹脂ダム42Dを配置するスペースが不要となるので、図9においてセンサチップ11の縦方向のサイズだけでなく、横方向のサイズも縮小することができ、装置サイズをさらに小さくすることができる。
 図10は、比較例としての半導体装置100と、第1ないし第3実施の形態における半導体装置1Aないし1Cそれぞれのセンサチップ11の平面図である。
 図10のAの半導体装置100と図10のBの半導体装置1Aのセンサチップ11のチップサイズを比較すると、半導体装置1Aは、遮光樹脂25を塗布する領域がロジックチップ12の画素領域22側のみにとなるため、ロジックチップ12の上面と外周全体を覆う半導体装置100と比較して、矩形のUFダム23Dおよび樹脂ダム25Dの領域(ダムエリア)を小さくすることができる。その結果、半導体装置1Aは、センサチップ11のチップサイズを、半導体装置100よりも小さくすることができる。すなわち、半導体装置100のセンサチップ11のチップサイズを縦V0および横H0(以下、適宜、V0×H0のように記述する。)とし、半導体装置1Aのセンサチップ11のチップサイズをV1×H1とすると、V0>V1、H0>H1となる。
 図10のBの半導体装置1Aと図10のCの半導体装置1Bのセンサチップ11のチップサイズを比較すると、半導体装置1Bは、矩形のUFダム23Dの第2の辺の外側には樹脂ダム41Dが形成されないため、半導体装置1Aと比較して、センサチップ11の縦方向のチップサイズを小さくすることができる。すなわち、半導体装置1Bのセンサチップ11のチップサイズをV2×H1とすると、半導体装置1Aのセンサチップ11のチップサイズV1×H1に対して、V1>V2となる。
 図10のCの半導体装置1Bと図10のDの半導体装置1Cのセンサチップ11のチップサイズを比較すると、半導体装置1Cは、矩形のUFダム23Dの第2の辺の外側に加えて第3の辺および第4の辺の外側にも樹脂ダム42Dが形成されないため、半導体装置1Bと比較して、センサチップ11の横方向のチップサイズを小さくすることができる。すなわち、半導体装置1Cのセンサチップ11のチップサイズをV2×H2とすると、半導体装置1Bのセンサチップ11のチップサイズV2×H1に対して、H1>H2となる。
 図11は、比較例としての半導体装置100と、第1ないし第3実施の形態における半導体装置1Aないし1Cそれぞれにおけるアンダーフィル樹脂23および遮光樹脂25の塗布位置を示す平面図である。
 図11のAないしDの各平面図には、アンダーフィル樹脂23を注入する際に設定されるニードル位置51が破線で示され、遮光樹脂25の塗布ライン52が一点鎖線で示されている。
 アンダーフィル樹脂23を注入する際、図11のAないしDに示されるように、ロジックチップ12とUFダム23Dまたは123Dとの間の所定の位置にニードル位置51が設定される。ニードル位置51から吐出されたアンダーフィル樹脂23は、毛細管現象によりセンサチップ11とロジックチップ12との間の各バンプ13の隙間に浸入する。
 遮光樹脂25は、一点鎖線で示される塗布ライン52の一方の端部から他方の端部へ、ロジックチップ12の画素領域22側の側面に沿ってニードルをライン状に移動しながら塗布される。遮光樹脂25は、ロジックチップ12の一部に掛かるように塗布される。半導体装置100において遮光樹脂25の塗布ライン52はUFダム123Dより内側に設定されているが、半導体装置1Aないし1Cそれぞれにおいては、塗布ライン52の一部がUFダム23Dの外側に設定されている。
<6.半導体装置の第4ないし第6実施の形態>
 図12および図13は、本技術を適用した半導体装置の第4ないし第6実施の形態を示す図である。
 図12以降の各実施の形態においても、上述した他の実施の形態と共通する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略する。
 図12のAは、第4実施の形態としての半導体装置1Dの平面図であり、図12のBは、第5実施の形態としての半導体装置1Eの平面図であり、図12のCは、第6実施の形態としての半導体装置1Fの平面図である。
 また、図13のAないしCは、図12のAないしCの第4ないし第6実施の形態それぞれにおける、アンダーフィル樹脂23のニードル位置51と、遮光樹脂25の塗布ライン52を示す平面図である。
 図13のAは、図12のAの半導体装置1Dの塗布位置を示す平面図であり、図13のBは、図12のBの半導体装置1Eの塗布位置を示す平面図であり、図13のCは、図12のCの半導体装置1Fの塗布位置を示す平面図である。
 図12のAないしCの第4ないし第6実施の形態は、それぞれ、第1ないし第3実施の形態のUFダム23Dを、他のダム形状を有するUFダム61Dに変更した構成を有する。
 UFダム23DとUFダム61Dとの違いは、例えば、図1のAと図12のAとを比較してわかるように、UFダム23Dが矩形の平面形状で配置されていたのに対して、UFダム61Dは、第1の辺の一部をロジックチップ12側に凹ませることにより、UFダム61Dと樹脂ダム25Dの間のエリアを広く確保した形状を有する。
 図12のAの第4実施の形態に係る半導体装置1Dは、図1のAの第1実施の形態に係る半導体装置1AのUFダム23DをUFダム61Dに変更した構成である。すなわち、半導体装置1Dは、第1の辺の一部を凹ませることによりUFダム61Dと樹脂ダム25Dの間のエリアを広く確保した形状を有するUFダム61Dと、矩形の平面形状の樹脂ダム25Dとを備える。
 図12のBの第5実施の形態に係る半導体装置1Eは、図8のAの第2実施の形態に係る半導体装置1BのUFダム23DをUFダム61Dに変更した構成である。すなわち、半導体装置1Eは、第1の辺の一部を凹ませることによりUFダム61Dと樹脂ダム41Dの間のエリアを広く確保した形状を有するUFダム61Dと、第2の辺の外側を省略した略U字状の樹脂ダム41Dとを備える。
 図12のCの第6実施の形態に係る半導体装置1Fは、図9の第3実施の形態に係る半導体装置1CのUFダム23DをUFダム61Dに変更した構成である。すなわち、半導体装置1Fは、第1の辺の一部を凹ませることによりUFダム61Dと樹脂ダム42Dの間のエリアを広く確保した形状を有するUFダム61Dと、第2ないし第4の辺の外側を省略した略I字状の樹脂ダム42Dとを備える。
 図13のAないしCに示されるアンダーフィル樹脂23のニードル位置51と、遮光樹脂25の塗布ライン52とからわかるように、第4ないし第6実施の形態において、ロジックチップ12の長手方向の外側となるUFダム61Dの広いエリアは、アンダーフィル樹脂23のニードル位置51に対応し、第1の辺がロジックチップ12側に凹むことにより形成された、UFダム61Dと樹脂ダム25D、41D、または、42Dとの間が広いエリアは、遮光樹脂25の塗布ライン52に対応する。このように、アンダーフィル樹脂23のニードル位置51と、遮光樹脂25の塗布ライン52の各々を広く確保した樹脂ダムの平面形状とすることができる。
 なお、図12のAないしCの第4ないし第6実施の形態のセンサチップ11のサイズは、それぞれ、第1ないし第3実施の形態のセンサチップ11のサイズと同様である。装置サイズは、第4実施の形態に係る半導体装置1Dよりも、第5実施の形態に係る半導体装置1Eが小さく、第5実施の形態に係る半導体装置1Eよりも、第6実施の形態に係る半導体装置1Fが小さい。
<7.半導体装置の第7実施の形態>
 図14は、本技術を適用した半導体装置の第7実施の形態を示す図である。
 図14のAは、第7実施の形態としての半導体装置1Gの平面図であり、図14のBは、半導体装置1Gにおけるアンダーフィル樹脂23のニードル位置51と遮光樹脂25の塗布ライン52を示す平面図である。
 図14に示される第7実施の形態としての半導体装置1Gは、ベースとなるセンサチップ11上に、2つのロジックチップ12をフリップチップ接合した構成を有している。ロジックチップ12の周囲に形成されるUFダムおよび樹脂ダムの形状としては、図12のAに示した第4実施の形態の半導体装置1DにおけるUFダム61Dおよび樹脂ダム25Dの形状が採用されている。
 ここで、センサチップ11上に搭載される2個のロジックチップ12を、ロジックチップ12―1および12-2と区別し、ロジックチップ12―1および12-2それぞれの周囲に形成されたUFダム61Dおよび樹脂ダム25Dを、同様に、UFダム61D-1および61D-2と、樹脂ダム25D-1および25D-2と区別する。
 図14の半導体装置1Gにおいて、2個のロジックチップ12―1および12-2は、センサチップ11の略中央に形成された画素領域22を挟む形で対向して配置されている。UFダム61D-1は、画素領域22側の長辺である第1の辺がロジックチップ12-1側に凹むことにより、UFダム61D-1と樹脂ダム25D-1の間のエリアを広く確保した形状を有する。UFダム61D-2も同様に、画素領域22側の長辺である第1の辺がロジックチップ12-2側に凹むことにより、UFダム61D-2と樹脂ダム25D-2の間のエリアを広く確保した形状を有する。樹脂ダム25D-1および25D-2は、矩形の平面形状を有する。
 アンダーフィル樹脂23のニードル位置51と、遮光樹脂25の塗布ライン52は、図13のAに示したロジックチップ12が1つのときと同様である。アンダーフィル樹脂23のニードル位置51は、ロジックチップ12の長手方向の外側となるUFダム61Dの広いエリアに設定され、遮光樹脂25の塗布ライン52は、UFダム61Dと樹脂ダム25Dの間が広いエリアに設定されている。
<8.半導体装置の第8実施の形態>
 図15は、本技術を適用した半導体装置の第8実施の形態を示す図である。
 図15のAは、第8実施の形態としての半導体装置1Hの平面図であり、図15のBは、半導体装置1Hにおけるアンダーフィル樹脂23のニードル位置51と遮光樹脂25の塗布ライン52を示す平面図である。
 図15に示される第8実施の形態としての半導体装置1Hは、ベースとなるセンサチップ11上に、4つのロジックチップ12をフリップチップ接合した構成を有している。ロジックチップ12の周囲に形成されるUFダムおよび樹脂ダムの形状としては、図12のAに示した第4実施の形態の半導体装置1DにおけるUFダム61Dおよび樹脂ダム25Dの形状が採用されている。
 ここで、4個のロジックチップ12がセンサチップ11上に搭載される場合、ロジックチップ12が2個単位で、画素領域22を挟む形で対向して配置されている。4個のロジックチップ12を、ロジックチップ12―1ないし12-4と区別すると、横並びに配置されたロジックチップ12―1および12-2と、横並びに配置されたロジックチップ12―3および12-4とが、画素領域22を挟む形で対向して配置されている。
 UFダム61Dおよび樹脂ダム25Dは、横並びに配置された2個のロジックチップ12の周囲を囲むように配置される。具体的には、一方のロジックチップ12―1および12-2の周囲に、UFダム61D-1および樹脂ダム25D-1が形成され、他方のロジックチップ12―3および12-4の周囲に、UFダム61D-2および樹脂ダム25D-2が形成されている。
 UFダム61D-1は、画素領域22側の長辺である第1の辺がロジックチップ12-1および12-2それぞれの近傍でロジックチップ12側に凹むことにより、UFダム61D-1と樹脂ダム25D-1との間のエリアを広く確保した形状を有する。UFダム61D-2も同様に、画素領域22側の長辺である第1の辺がロジックチップ12-3および12-4それぞれの近傍でロジックチップ12側に凹むことにより、UFダム61D-2と樹脂ダム25D-2との間のエリアを広く確保した形状を有する。樹脂ダム25D-1および25D-2は、矩形の平面形状を有する。
 アンダーフィル樹脂23のニードル位置51は、1つのUFダム61Dに対して、横並びに配置された2個のロジックチップ12の外側の2か所と、2個のロジックチップ12の間の1か所の計3か所に設定されている。遮光樹脂25の塗布ライン52は、横並びに配置された2個のロジックチップ12の画素領域22側の側面に沿って、ロジックチップ12と樹脂ダム25Dとの間にライン状に設定されている。
<9.半導体装置の第9実施の形態>
 図16は、本技術を適用した半導体装置の第9実施の形態を示す図である。
 図16は、第9実施の形態としての半導体装置1Jの平面図である。
 図16に示される第9実施の形態としての半導体装置1Jは、ベースとなるセンサチップ11上に、6つのロジックチップ12をフリップチップ接合した構成を有している。具体的には、センサチップ11の略中央に形成された画素領域22を中心として、一方の対向する2辺それぞれの近傍に、横並びに配置された2個のロジックチップ12が配置され、他方の対向する2辺それぞれの近傍に、1個のロジックチップ12が配置されている。
 6個のロジックチップ12を、ロジックチップ12―1ないし12-6と区別すると、横並びに配置されたロジックチップ12―1および12-2と、横並びに配置されたロジックチップ12―3および12-4とが、画素領域22を挟む形で対向して配置されている。ロジックチップ12―1および12-2の周囲に、UFダム61D-1および樹脂ダム25D-1が形成され、他方のロジックチップ12―3および12-4の周囲に、UFダム61D-2および樹脂ダム25D-2が形成されている。これらの構成は、図15の第8実施の形態の半導体装置1Hと同様である。
 残りの対向する2辺それぞれの近傍に、ロジックチップ12―5とロジックチップ12-6が、画素領域22を挟む形で対向して配置されている。ロジックチップ12―5の周囲に、UFダム61D-3および樹脂ダム25D-3が形成され、ロジックチップ12―6の周囲に、UFダム61D-4および樹脂ダム25D-4が形成されている。
 UFダム61D-1ないし61D-4は、それぞれ、ロジックチップ12の近傍でロジックチップ12側に凹むことにより、UFダム61Dと樹脂ダム25Dとの間のエリアを広く確保した形状を有する。樹脂ダム25D-1ないし25D-4は、それぞれ、矩形の平面形状を有する。
 アンダーフィル樹脂23のニードル位置51および遮光樹脂25の塗布ライン52は、図13のAや図15のBと同様であるので、その説明は省略する。
 なお、図14ないし図16で示した、センサチップ11に複数のロジックチップ12を接合する場合のUFダムと樹脂ダムの例として、図12のAに示した第4実施の形態のUFダム61Dと樹脂ダム25Dを採用したが、UFダムと樹脂ダムの構成は、これに限られない。すなわち、センサチップ11に複数のロジックチップ12を接合する各配置に対して、UFダムと樹脂ダムとして、上述した第1ないし第6の実施の形態のUFダム23Dおよび61Dと、樹脂ダム25D、41D、および42Dとを、任意に組み合わせた構成を採用することができる。
<10.まとめ>
 以上説明した半導体装置1(半導体装置1Aないし1J)は、以下の構成および効果を有する。
 半導体装置1は、センサチップ11上に1つ以上のロジックチップ12をフリップチップ接合して構成され、上チップであるロジックチップ12を封止および保護する樹脂の材料を、ロジックチップ12上面(裏面)と、周囲(側面)とで異なる材料を用いたことを特徴とする。これにより、ロジックチップ12上面の遮光樹脂24は、ロジックチップ12の熱膨張率に合わせた材料を選択することで、接合歩留まりを向上させるなど、遮光樹脂24および遮光樹脂25各々に要求される特性に応じた材料選定を行うことができる。
 ロジックチップ12の周囲に塗布される遮光樹脂25は、矩形の四辺すべてではなく、画素領域22に面した側面と、その側面側の上面の一部のみに形成される。これにより、樹脂量を削減して製造コストを低減させることができ、塗布工程の作業時間も短縮できるので製造時間を短縮することができる。
 ロジックチップ12上面の遮光樹脂24は、テープ状の材料を用いて硬化させた後、センサチップ11と接合するため、遮光樹脂25を硬化する際のガスを低減することができ、電極パッドの汚染や画素領域22のオンチップレンズの汚染を低減することができる。
 また、遮光樹脂25を硬化する際に発生するセンサチップ11の反りを抑制することができるので、画素領域22の中心部と周辺部との焦点ずれを低減することができ、画質劣化を抑制することができる。一方で、ロジックチップ12の画素領域22側の側面または上面に入射された入射光は、遮光樹脂25によって反射が抑制されるので、フレアの発生を防止することができる。
 さらに、遮光樹脂25を形成する部分を、ロジックチップ12の周囲の四辺ではなく、画素領域22に面した側面側のみとすることで、遮光樹脂25を形成しない三辺について遮光樹脂25設置面積を省略できるので、チップサイズの縮小化に貢献することができ、ウエハ単位で製作できるチップ数を増大することができるので、コストダウンに貢献する。
 ロジックチップ12の上面にテープ材料を用いた遮光樹脂24を用いることで、図7を参照して説明したように、半導体装置1全体としての装置サイズ(特に高さ)を小さくすることができ、カメラモジュールパッケージとしてパッケージ化したときのパッケージサイズを縮小することができる。
 上述した各実施の形態に係る半導体装置1は、ベースとなる下側の基板である第1の半導体チップ11(センサチップ11)の上側に、第2の半導体チップ12(ロジックチップ12)をフリップチップ実装した構成であるが、ベースとなる下側の基板は、個片化される前のウエハ状態の基板でもよい。すなわち、本開示の技術は、CoC(Chip on Chip)およびCoW(Chip on Wafer)のどちらにも適用することができる。さらに言えば、下側の基板である第1の半導体チップ11が、入射光の光量に応じた画像信号を生成して出力するイメージセンサのチップである例について説明したが、入射光の受光信号を生成するその他のセンサチップ、例えば、ToF(Time of Flight)方式を用いた測距センサのチップであってもよい。
<11.電子機器への適用例>
 本技術は、半導体装置への適用に限られるものではない。即ち、本技術は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、撮像機能を有する携帯端末装置や、画像読取部に半導体装置を用いる複写機など、画像取込部(光電変換部)に半導体装置を用いる電子機器全般に対して適用可能である。半導体装置は、光学系とまとめてパッケージングされた撮像機能を有するモジュール状の形態であってもよい。
 図17は、本技術を適用した電子機器としての、撮像装置の構成例を示すブロック図である。
 図17の撮像装置300は、カメラモジュール302、およびカメラ信号処理回路であるDSP(Digital Signal Processor)回路303を備える。また、撮像装置300は、フレームメモリ304、表示部305、記録部306、操作部307、および電源部308も備える。DSP回路303、フレームメモリ304、表示部305、記録部306、操作部307および電源部308は、バスライン309を介して相互に接続されている。
 カメラモジュール302内のイメージセンサ301は、被写体からの入射光(像光)を取り込んで撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号としてDSP回路303に出力する。このカメラモジュール302として、上述した半導体装置1、即ち、第1の半導体チップ11に第2の半導体チップ12がフリップチップ実装され、第2の半導体チップ12の裏面が遮光テープを用いた遮光樹脂24で覆われ、第1の半導体チップ11の四辺すべてではなく、一辺の側面と、その側面側の上面の一部のみが遮光樹脂25で覆われた装置が採用されている。
 表示部305は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等の薄型ディスプレイで構成され、カメラモジュール302で撮像された動画または静止画を表示する。記録部306は、カメラモジュール302で撮像された動画または静止画を、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録する。
 操作部307は、ユーザによる操作の下に、撮像装置300が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源部308は、DSP回路303、フレームメモリ304、表示部305、記録部306および操作部307の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給する。
 上述したように、カメラモジュール302として、上述した各実施の形態を適用した半導体装置1を用いることで、装置サイズを小型化しつつ、高画質な画像を生成することができる。従って、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ、さらには携帯電話機等のモバイル機器向けカメラモジュールなどの撮像装置300においても、装置の小型化および撮像画像の高画質化を図ることができる。
 図18は、半導体装置1がパッケージングされたカメラモジュール302の使用例を示す図である。
 上述の半導体装置1がパッケージングされたカメラモジュール302は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、X線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。
 ・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
 ・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
 ・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
 ・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
 ・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
 ・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
 ・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
 ・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
<12.内視鏡手術システムへの応用例>
 本開示に係る技術(本技術)は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
 図19は、本開示に係る技術(本技術)が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
 図20では、術者(医師)11131が、内視鏡手術システム11000を用いて、患者ベッド11133上の患者11132に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム11000は、内視鏡11100と、気腹チューブ11111やエネルギー処置具11112等の、その他の術具11110と、内視鏡11100を支持する支持アーム装置11120と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート11200と、から構成される。
 内視鏡11100は、先端から所定の長さの領域が患者11132の体腔内に挿入される鏡筒11101と、鏡筒11101の基端に接続されるカメラヘッド11102と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒11101を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡11100を図示しているが、内視鏡11100は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
 鏡筒11101の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡11100には光源装置11203が接続されており、当該光源装置11203によって生成された光が、鏡筒11101の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者11132の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡11100は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
 カメラヘッド11102の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光(観察光)は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、RAWデータとしてカメラコントロールユニット(CCU: Camera Control Unit)11201に送信される。
 CCU11201は、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等によって構成され、内視鏡11100及び表示装置11202の動作を統括的に制御する。さらに、CCU11201は、カメラヘッド11102から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理(デモザイク処理)等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
 表示装置11202は、CCU11201からの制御により、当該CCU11201によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
 光源装置11203は、例えばLED(Light Emitting Diode)等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡11100に供給する。
 入力装置11204は、内視鏡手術システム11000に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置11204を介して、内視鏡手術システム11000に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡11100による撮像条件(照射光の種類、倍率及び焦点距離等)を変更する旨の指示等を入力する。
 処置具制御装置11205は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具11112の駆動を制御する。気腹装置11206は、内視鏡11100による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者11132の体腔を膨らめるために、気腹チューブ11111を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ11207は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ11208は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
 なお、内視鏡11100に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置11203は、例えばLED、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。RGBレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色(各波長)の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置11203において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、RGBレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド11102の撮像素子の駆動を制御することにより、RGBそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
 また、光源装置11203は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド11102の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
 また、光源装置11203は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光(すなわち、白色光)に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察(Narrow Band Imaging)が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること(自家蛍光観察)、又はインドシアニングリーン(ICG)等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置11203は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び/又は励起光を供給可能に構成され得る。
 図20は、図19に示すカメラヘッド11102及びCCU11201の機能構成の一例を示すブロック図である。
 カメラヘッド11102は、レンズユニット11401と、撮像部11402と、駆動部11403と、通信部11404と、カメラヘッド制御部11405と、を有する。CCU11201は、通信部11411と、画像処理部11412と、制御部11413と、を有する。カメラヘッド11102とCCU11201とは、伝送ケーブル11400によって互いに通信可能に接続されている。
 レンズユニット11401は、鏡筒11101との接続部に設けられる光学系である。鏡筒11101の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド11102まで導光され、当該レンズユニット11401に入射する。レンズユニット11401は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
 撮像部11402は、撮像素子で構成される。撮像部11402を構成する撮像素子は、1つ(いわゆる単板式)であってもよいし、複数(いわゆる多板式)であってもよい。撮像部11402が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってRGBそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部11402は、3D(Dimensional)表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための1対の撮像素子を有するように構成されてもよい。3D表示が行われることにより、術者11131は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部11402が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット11401も複数系統設けられ得る。
 また、撮像部11402は、必ずしもカメラヘッド11102に設けられなくてもよい。例えば、撮像部11402は、鏡筒11101の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
 駆動部11403は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部11405からの制御により、レンズユニット11401のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部11402による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
 通信部11404は、CCU11201との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部11404は、撮像部11402から得た画像信号をRAWデータとして伝送ケーブル11400を介してCCU11201に送信する。
 また、通信部11404は、CCU11201から、カメラヘッド11102の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部11405に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに/又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
 なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてCCU11201の制御部11413によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるAE(Auto Exposure)機能、AF(Auto Focus)機能及びAWB(Auto White Balance)機能が内視鏡11100に搭載されていることになる。
 カメラヘッド制御部11405は、通信部11404を介して受信したCCU11201からの制御信号に基づいて、カメラヘッド11102の駆動を制御する。
 通信部11411は、カメラヘッド11102との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部11411は、カメラヘッド11102から、伝送ケーブル11400を介して送信される画像信号を受信する。
 また、通信部11411は、カメラヘッド11102に対して、カメラヘッド11102の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
 画像処理部11412は、カメラヘッド11102から送信されたRAWデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
 制御部11413は、内視鏡11100による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部11413は、カメラヘッド11102の駆動を制御するための制御信号を生成する。
 また、制御部11413は、画像処理部11412によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置11202に表示させる。この際、制御部11413は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部11413は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具11112の使用時のミスト等を認識することができる。制御部11413は、表示装置11202に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者11131に提示されることにより、術者11131の負担を軽減することや、術者11131が確実に手術を進めることが可能になる。
 カメラヘッド11102及びCCU11201を接続する伝送ケーブル11400は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
 ここで、図示する例では、伝送ケーブル11400を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド11102とCCU11201との間の通信は無線で行われてもよい。
 以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、カメラヘッド11102のレンズユニット11401及び撮像部11402に適用され得る。具体的には、レンズユニット11401及び撮像部11402として、上述した半導体装置1またはカメラモジュール302を適用することができる。レンズユニット11401及び撮像部11402に本開示に係る技術を適用することにより、カメラヘッド11102を小型化しつつも、より鮮明な術部画像を得ることができる。
 なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
<13.移動体への応用例>
 本開示に係る技術(本技術)は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
 図21は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
 車両制御システム12000は、通信ネットワーク12001を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図21に示した例では、車両制御システム12000は、駆動系制御ユニット12010、ボディ系制御ユニット12020、車外情報検出ユニット12030、車内情報検出ユニット12040、及び統合制御ユニット12050を備える。また、統合制御ユニット12050の機能構成として、マイクロコンピュータ12051、音声画像出力部12052、及び車載ネットワークI/F(interface)12053が図示されている。
 駆動系制御ユニット12010は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット12010は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
 ボディ系制御ユニット12020は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット12020は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット12020には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット12020は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
 車外情報検出ユニット12030は、車両制御システム12000を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット12030には、撮像部12031が接続される。車外情報検出ユニット12030は、撮像部12031に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット12030は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
 撮像部12031は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部12031は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部12031が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
 車内情報検出ユニット12040は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット12040には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部12041が接続される。運転者状態検出部12041は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット12040は、運転者状態検出部12041から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
 マイクロコンピュータ12051は、車外情報検出ユニット12030又は車内情報検出ユニット12040で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット12010に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ12051は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むADAS(Advanced Driver Assistance System)の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
 また、マイクロコンピュータ12051は、車外情報検出ユニット12030又は車内情報検出ユニット12040で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
 また、マイクロコンピュータ12051は、車外情報検出ユニット12030で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット12020に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ12051は、車外情報検出ユニット12030で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
 音声画像出力部12052は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図21の例では、出力装置として、オーディオスピーカ12061、表示部12062及びインストルメントパネル12063が例示されている。表示部12062は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
 図22は、撮像部12031の設置位置の例を示す図である。
 図22では、車両12100は、撮像部12031として、撮像部12101,12102,12103,12104,12105を有する。
 撮像部12101,12102,12103,12104,12105は、例えば、車両12100のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部12101及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部12105は、主として車両12100の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部12102,12103は、主として車両12100の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部12104は、主として車両12100の後方の画像を取得する。撮像部12101及び12105で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
 なお、図22には、撮像部12101ないし12104の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲12111は、フロントノーズに設けられた撮像部12101の撮像範囲を示し、撮像範囲12112,12113は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部12102,12103の撮像範囲を示し、撮像範囲12114は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部12104の撮像範囲を示す。例えば、撮像部12101ないし12104で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両12100を上方から見た俯瞰画像が得られる。
 撮像部12101ないし12104の少なくとも1つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部12101ないし12104の少なくとも1つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
 例えば、マイクロコンピュータ12051は、撮像部12101ないし12104から得られた距離情報を基に、撮像範囲12111ないし12114内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化(車両12100に対する相対速度)を求めることにより、特に車両12100の進行路上にある最も近い立体物で、車両12100と略同じ方向に所定の速度(例えば、0km/h以上)で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ12051は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御(追従停止制御も含む)や自動加速制御(追従発進制御も含む)等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
 例えば、マイクロコンピュータ12051は、撮像部12101ないし12104から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、2輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ12051は、車両12100の周辺の障害物を、車両12100のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ12051は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ12061や表示部12062を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット12010を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
 撮像部12101ないし12104の少なくとも1つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ12051は、撮像部12101ないし12104の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部12101ないし12104の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ12051が、撮像部12101ないし12104の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部12052は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部12062を制御する。また、音声画像出力部12052は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部12062を制御してもよい。
 以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部12031に適用され得る。具体的には、撮像部12031として、上述した半導体装置1またはカメラモジュール302を適用することができる。撮像部12031に本開示に係る技術を適用することにより、小型化しつつも、より見やすい撮影画像を得ることができたり、距離情報を取得することができる。また、得られた撮影画像や距離情報を用いて、ドライバの疲労を軽減したり、ドライバや車両の安全度を高めることが可能になる。
 また、本技術は、可視光の入射光量の分布を検知して画像として撮像する半導体装置への適用に限らず、赤外線やX線、あるいは粒子等の入射量の分布を画像として撮像する半導体装置や、広義の意味として、圧力や静電容量など、他の物理量の分布を検知して画像として撮像する指紋検出センサ等の半導体装置(物理量分布検知装置)全般に対して適用可能である。
 また、本技術は、半導体装置に限らず、他の半導体集積回路を有する半導体装置全般に対して適用可能である。
 本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
 例えば、上述した各実施の形態の一部の構造を適宜組み合わせた形態を採用することができる。
 なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、本明細書に記載されたもの以外の効果があってもよい。
 なお、本技術は、以下の構成を取ることができる。
(1)
 複数の画素が配置された画素領域を有する基板と、
 前記基板に接続端子を介してフリップチップ接合された1以上のチップと
 を備え、
 前記チップの裏面を保護する第1の樹脂と、前記チップの側面を保護する第2の樹脂の材料が異なる材料である
 半導体装置。
(2)
 前記第2の樹脂は、前記チップの前記画素領域側の側面に形成されている
 前記(1)に記載の半導体装置。
(3)
 前記第2の樹脂は、前記チップの前記画素領域側の側面と前記チップの上面との角部にも形成されている
 前記(2)に記載の半導体装置。
(4)
 前記チップの側面に形成された前記第2の樹脂の高さは、前記チップの裏面を保護する前記第1の樹脂の高さよりも高い位置である
 前記(1)ないし(3)のいずれかに記載の半導体装置。
(5)
 前記第1の樹脂の熱膨張率は、前記チップの熱膨張率と略同じである
 前記(1)ないし(4)のいずれかに記載の半導体装置。
(6)
 前記第1の樹脂は、赤外光を透過する材料である
 前記(1)ないし(5)のいずれかに記載の半導体装置。
(7)
 前記基板と前記チップとの間に、前記接続端子を保護するアンダーフィル樹脂をさらに備え、
 前記基板には、前記アンダーフィル樹脂の流出を堰き止めるための第1の樹脂ダムと、前記第2の樹脂の流出を堰き止めるための第2の樹脂ダムとを有する
 前記(1)ないし(6)のいずれかに記載の半導体装置。
(8)
 前記第1の樹脂ダムおよび前記第2の樹脂ダムは、矩形の平面形状を有する
 前記(7)に記載の半導体装置。
(9)
 前記第1の樹脂ダムは、矩形の平面形状を有し、
 前記第2の樹脂ダムは、矩形の前記チップに対応する四辺のうち、前記画素領域側の辺と対向する辺が省略された略U字状の平面形状を有する
 前記(7)に記載の半導体装置。
(10)
 前記第1の樹脂ダムは、矩形の平面形状を有し、
 前記第2の樹脂ダムは、前記チップの外周の矩形の四辺のうち、前記画素領域側の辺のみに形成された略I字状の平面形状を有する
 前記(7)に記載の半導体装置。
(11)
 前記第1の樹脂ダムは、前記チップの外周の矩形の四辺のうち、前記画素領域側の辺の一部を、前記チップ側に凹ませた平面形状を有する
 前記(7)に記載の半導体装置。
(12)
 複数の前記チップが、前記基板に前記接続端子を介してフリップチップ接合されている
 前記(1)ないし(11)のいずれかに記載の半導体装置。
(13)
 複数の画素が配置された画素領域を有する基板に、接続端子を介してチップをフリップチップ接合し、
 前記チップの裏面を保護する第1の樹脂と異なる材料である第2の樹脂を用いて、前記チップの側面を塗布する
 半導体装置の製造方法。
(14)
 前記第1の樹脂を前記チップの裏面に貼り付けた後、前記チップを前記基板にフリップチップ接合させる
 前記(13)に記載の半導体装置の製造方法。
(15)
 前記第1の樹脂は、赤外光を透過する材料である
 前記(13)または(14)に記載の半導体装置の製造方法。
(16)
 前記第1の樹脂としてテープ状の樹脂材料を貼り付けた後、硬化させる
 前記(13)ないし(15)のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
(17)
 前記第1の樹脂の熱膨張率は、前記チップの熱膨張率と略同じである
 前記(13)ないし(16)のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
(18)
 前記基板は、前記接続端子を保護するアンダーフィル樹脂の流出を堰き止めるための第1の樹脂ダムと、前記第2の樹脂の流出を堰き止めるための第2の樹脂ダムとを有し、
 前記第1の樹脂ダムは、矩形の前記チップの外側の前記画素領域側の辺の一部を、前記チップ側に凹ませた平面形状を有し、
 前記チップの長手方向の外側となる前記第1の樹脂ダムの凹みのないエリア、前記アンダーフィル樹脂のニードル位置を設定する
 前記(13)ないし(17)のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
(19)
 前記基板は、前記接続端子を保護するアンダーフィル樹脂の流出を堰き止めるための第1の樹脂ダムと、前記第2の樹脂の流出を堰き止めるための第2の樹脂ダムとを有し、
 前記チップの前記画素領域側の側面に沿ってライン状にニードルを移動しながら前記第2の樹脂を塗布する
 前記(13)ないし(17)のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
(20)
 複数の画素が配置された画素領域を有する基板と、
 前記基板に接続端子を介してフリップチップ接合された1以上のチップと
 を備え、
 前記チップの裏面を保護する第1の樹脂と、前記チップの側面を保護する第2の樹脂の材料が異なる材料である
 半導体装置
 を備える電子機器。
 1(1Aないし1J) 半導体装置, 11 第1の半導体チップ(センサチップ), 12 第2の半導体チップ(ロジックチップ), 13 バンプ, 21 電極パッド, 22 画素領域, 23 アンダーフィル樹脂, 23D UFダム, 24 遮光樹脂, 25 遮光樹脂, 25D 樹脂ダム, 31 ガラス基板, 41D 樹脂ダム, 42D 樹脂ダム, 51 ニードル位置, 52 塗布ライン, 61D UFダム, 300 撮像装置, 302 カメラモジュール

Claims (20)

  1.  複数の画素が配置された画素領域を有する基板と、
     前記基板に接続端子を介してフリップチップ接合された1以上のチップと
     を備え、
     前記チップの裏面を保護する第1の樹脂と、前記チップの側面を保護する第2の樹脂の材料が異なる材料である
     半導体装置。
  2.  前記第2の樹脂は、前記チップの前記画素領域側の側面に形成されている
     請求項1に記載の半導体装置。
  3.  前記第2の樹脂は、前記チップの前記画素領域側の側面と前記チップの上面との角部にも形成されている
     請求項2に記載の半導体装置。
  4.  前記チップの側面に形成された前記第2の樹脂の高さは、前記チップの裏面を保護する前記第1の樹脂の高さよりも高い位置である
     請求項1に記載の半導体装置。
  5.  前記第1の樹脂の熱膨張率は、前記チップの熱膨張率と略同じである
     請求項1に記載の半導体装置。
  6.  前記第1の樹脂は、赤外光を透過する材料である
     請求項1に記載の半導体装置。
  7.  前記基板と前記チップとの間に、前記接続端子を保護するアンダーフィル樹脂をさらに備え、
     前記基板には、前記アンダーフィル樹脂の流出を堰き止めるための第1の樹脂ダムと、前記第2の樹脂の流出を堰き止めるための第2の樹脂ダムとを有する
     請求項1に記載の半導体装置。
  8.  前記第1の樹脂ダムおよび前記第2の樹脂ダムは、矩形の平面形状を有する
     請求項7に記載の半導体装置。
  9.  前記第1の樹脂ダムは、矩形の平面形状を有し、
     前記第2の樹脂ダムは、矩形の前記チップに対応する四辺のうち、前記画素領域側の辺と対向する辺が省略された略U字状の平面形状を有する
     請求項7に記載の半導体装置。
  10.  前記第1の樹脂ダムは、矩形の平面形状を有し、
     前記第2の樹脂ダムは、矩形の前記チップに対応する四辺のうち、前記画素領域側の辺のみに形成された略I字状の平面形状を有する
     請求項7に記載の半導体装置。
  11.  前記第1の樹脂ダムは、矩形の前記チップに対応する四辺のうち、前記画素領域側の辺の一部を、前記チップ側に凹ませた平面形状を有する
     請求項7に記載の半導体装置。
  12.  複数の前記チップが、前記基板に前記接続端子を介してフリップチップ接合されている
     請求項1に記載の半導体装置。
  13.  複数の画素が配置された画素領域を有する基板に、接続端子を介してチップをフリップチップ接合し、
     前記チップの裏面を保護する第1の樹脂と異なる材料である第2の樹脂を用いて、前記チップの側面を塗布する
     半導体装置の製造方法。
  14.  前記第1の樹脂を前記チップの裏面に貼り付けた後、前記チップを前記基板にフリップチップ接合させる
     請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
  15.  前記第1の樹脂は、赤外光を透過する材料である
     請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
  16.  前記第1の樹脂としてテープ状の樹脂材料を貼り付けた後、硬化させる
     請求項14に記載の半導体装置の製造方法。
  17.  前記第1の樹脂の熱膨張率は、前記チップの熱膨張率と略同じである
     請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
  18.  前記基板は、前記接続端子を保護するアンダーフィル樹脂の流出を堰き止めるための第1の樹脂ダムと、前記第2の樹脂の流出を堰き止めるための第2の樹脂ダムとを有し、
     前記第1の樹脂ダムは、矩形の前記チップの外側の前記画素領域側の辺の一部を、前記チップ側に凹ませた平面形状を有し、
     前記チップの長手方向の外側となる前記第1の樹脂ダムの凹みのないエリアに、前記アンダーフィル樹脂のニードル位置を設定する
     請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
  19.  前記基板は、前記接続端子を保護するアンダーフィル樹脂の流出を堰き止めるための第1の樹脂ダムと、前記第2の樹脂の流出を堰き止めるための第2の樹脂ダムとを有し、
     前記チップの前記画素領域側の側面に沿ってライン状にニードルを移動しながら前記第2の樹脂を塗布する
     請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
  20.  複数の画素が配置された画素領域を有する基板と、
     前記基板に接続端子を介してフリップチップ接合された1以上のチップと
     を備え、
     前記チップの裏面を保護する第1の樹脂と、前記チップの側面を保護する第2の樹脂の材料が異なる材料である
     半導体装置
     を備える電子機器。
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