CN1622334A - 固态成像装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种固态成像装置及其制造方法。固态成像装置的半导体基片与盖玻片相连，之后进行背研使厚度变小。半导体基片的第一面设有多个具有图像传感器和连接到各个图像传感器上的接触端子的单元。在接触端子的位置上，在半导体基片的底面形成多个通孔，接触端子在半导体基片的第二面上显露出来。在安装基片的互连电路图形上形成有柱状突出。当半导体基片安装到安装基片上时，柱状突出进入通孔与接触端子接触。这样，互连电路图形与图像传感器电连接。

Description

固态成像装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种带有晶圆级芯片尺寸封装的固态成像装置，更具体地说，涉及一种其内含有延伸到光电转换表面的相对表面的线的固态成像装置，及一种固态成像装置的制造方法。
背景技术
使用固态成像装置(如CCDs、CMOS型及类似物)的数码摄像机和摄像机已经得到广泛使用。而且，电子设备(个人电脑，手机、笔记本及类似物)包括具有照相功能的固态成像装置和存储器。由于固态成像装置对数码摄像机或具有照相功能的电子设备的外部尺寸具有较大影响，因此需要固态成像装置较小。
为了使固态成像装置更小，使用一种封装方法叫做晶片型尺寸封装(以下称为CSP)的固态成像装置发明出来了(例如日本实用新型，公布号为08-005566)。CSP方法中，首先，在半导体晶片处理过程中，在晶片上以矩阵形式排列形成多个图像传感器。之后，进行晶片切割，将晶片切成各个具有图像传感器的裸芯片。此裸芯片安装在安装基板上，之后，通过塑料进行封装，这样就获得了固态成像装置。获得的固态成像装置与裸芯片一样或者稍大于裸芯片。
而且，发明出了使用晶圆级芯片尺寸封装(以下称作WLCSP)的固态成像装置，其封装比CSP要小(例如，日本专利Laid-open公开号2001-351997)。在图像传感器封装方法装配后并在半导体晶片处理过程中形成连接端子后，通过切割晶片得到具有WLCSP封装完成的固态成像装置。
CSP类或WLCSP类固态成像装置通过粘结装配到印刷电路板上。固态成像装置上表面的一个连接端子口通过一根焊线连接到印刷电路板上。然而，这种情况下，安装尺寸事实上变大了。相应地，在上述两个公开的公布号为08-005566和2001-351997的公开文本中，通过通孔互连在下表面形成连接端子，并形成连接到装配板或者印刷电路板表面接合。
在上述两个公布文件的固态成像装置中，在裸芯片用树脂或者盖玻片封装之前形成通孔互连。相应地，灰尘和杂质很容易粘附在成像单元上，生产合格率变低。为了解决这些问题，在裸芯片封装之后可以形成通孔互连。下面将简要说明一种生产具有通孔互连的固态成像装置的方法。
例如，如图14A、14B所示的一种固态成像装置100，其具有上表面安装有图像传感器101和接触端子102的半导体基片103，和用来封装半导体基片(传感芯片)103上表面的盖玻片105，并在半导体基片103和盖玻片105之间***隔片104。半导体基片103具有在其上表面连接接触端子102并在下表面连接连接端子106的通孔互连107。在半导体基片103和通孔互连107之间和半导体基片103和连接端子106之间分别加有用来使侧壁绝缘的绝缘层117和使底部绝缘的绝缘层122。
在表15中示出了现有固态成像装置100的生产过程、每个过程详细的操作内容和每个操作的处理内容。这些处理过程在高温环境下被称作高温处理、在真空环境下被称作真空处理和使用液体情况下被称作湿处理。每个过程中的处理都被标以星号。
生产固态成像装置100的第一过程中，将晶片和玻璃基片连接。如图16A和16B所示，在半导体晶片处理过程中，在已知的硅晶片上形成多个图像传感器101和接触端子102，从而获得晶片110。晶片110被切割成多个成为半导体基片(传感器芯片)103的图像传感器101。而且，玻璃基片111是盖玻片105的基片，其与晶片110一同被切割成为盖玻片105。玻璃基片111的底端与隔片基板112相连，其以同样的方式切割成为隔片104。
为了连接晶片110和玻璃基片111，在隔片基板112上使用粘结剂。隔片基板112在晶片110上沉积之后，他们被施压形成附着力，从而固化粘结剂。这样，由于图像传感器被玻璃基片111和隔片基板112封装，在下面的程序中灰尘就不会附着在图像传感器101上。注意，本图中一组双点划线X表示在每一个图像传感器101上切割晶片110和玻璃基片111的位置。
在第二个过程中形成通孔。如图16C、16D所示，在晶片110的底部形成通孔115，从而正对接触端子102。首先，在底部不形成通孔的部分，通过光刻法形成抗蚀剂掩膜。之后，通过等离子蚀刻在晶片110上形成通孔115。通过通孔115，露出每一个接触端子102的底部。通过灰化法除去抗蚀剂掩膜。
在第三个过程中，在通孔115的侧壁上形成绝缘层117。通过化学气相沉积形成绝缘层。如图17A所示，通过通孔115露出的接触端子102上，形成绝缘层117，从而防止接触端子和通孔115中充满的导电膏之间导电。相应地，在第四过程中，除去接触端子102上的绝缘层117。在除去绝缘层117的过程中，通过光刻法在晶片110的底部形成抗蚀剂掩膜，接着，用等离子蚀刻法除去在接触端子上唯一没有被掩膜的绝缘层117，如图17B所示。通过灰化法除去抗蚀剂掩膜。
在第五过程中，通孔115充满了用来形成通孔互连117的导电膏。通过真空丝网印刷填充导电膏。通过加热晶片110硬化通孔115中的导电膏。注意，通过真空丝网印刷填充的导电膏会在晶片底部形成凹陷。为了修正凹陷，进行磨片和抛光即背研(backgrind)。在背研过程中，除去晶片110底部的绝缘层117。
在第六过程中，在晶片110底部整体上形成绝缘层122。首先，如图17C所示，在晶片110底部的整体上进行等离子蚀刻，使得通孔互联从底部突出。之后，如图17D所示，在晶片110的底部使用绝缘粘结剂，并通过加热固化，从而形成绝缘层122。由于绝缘层122还形成于通孔互连107上，再次进行背研使得通孔互连从绝缘层122上暴露出来。
在第七过程中，在绝缘层122上形成连接端子106。在此过程中，通过光刻法在晶片110底部形成抗蚀剂掩膜，将晶片110底部和侧部浸入到电镀液中，以形成化学镀层，从而形成连接端子106。在最后操作过程中，使用电镀液及相似物除去抗蚀剂掩膜。在最后过程中，在一组双点化线X的位置上切割晶片110和玻璃基片111连接处。这样就完成了如图14所示的WLCSP封装的固态成像装置100。
为了在固态成像装置中形成通孔互连，要多次进行如上所述的高温处理、真空处理、湿处理等操作，如等离子蚀刻、灰化法、形成绝缘层和背研等。这样，就增加了生产线上昂贵操作和全部生产过程和操作的数量。相应地，固态成像装置成本增加。
进一步，CSP或者WLCSP结构的固态成像装置变小，从而连接的间距变短。结果，通孔互连的纵横比变大。这种情况下，通孔互连很容易出现由于导电膏不充足形成的空洞，这些空洞改变了电阻。特别是在固态成像装置中，通孔互连电阻的改变破坏了输出波形，图像质量变差。
发明内容
本发明的目的是提供一种固态成像装置，其中互连结构可以以较低成本暴露在半导体基片的底部。
为了实现此目的和其他目的，本发明中的固态成像装置包括具有第一和第二面的半导体基片，在半导体基片第一面上叠加的半透明组件，和在其上安装有半导体基片的安装基片。半导体基片的第一面设有多个图像传感器和连接到各个图像传感器上的接触端子。每个接触端子通过从第二面的一侧穿过形成的通孔显露出来。由于半透明器件叠加到半导体基片的第一面，图像传感器和接触端子被密封。在固态成像装置中，多个突起形成在半导体基片和安装基片的至少一个中，用来连接每个通孔中的接触端子到安装基片。
本发明的另一实施例中的固态成像装置还包括具有第一和第二面的半导体基片，在半导体基片第一面上叠加的半透明组件，和在其上安装有半导体基片的安装基片。半导体基片的第一面设有多个图像传感器和连接到各个图像传感器上的接触端子。每个接触端子通过从半导体基片第二面上的通孔显露出来。由于半透明器件叠加到半导体基片的第一面，图像传感器和接触端子被密封。在固态成像装置中，多个突起位于各个通孔中用于连接每个通孔中的接触端子和连接端子。
进而，当在第二面上形成***电路图形时，可以为***电路安装电子器件。
进一步地，在图像传感器和半透明器件之间形成一个空间。半透明器件是低α射线玻片、IR截面滤波器和低通滤波器中的一种。半透明器件通过为不锈钢或硅中一种材料制成的隔片连接到半导体基片上。半导体基片的厚度为30-100μm。
在本发明的固态成像装置的制作方法中，有多个图像传感器和分别连接到图像传感器的多个接触端子构成的多个元件形成在晶片的第一面上。半透明基片连接到晶片的第一面上以密封图像传感器和接触端子。在晶片中，从第二面的一侧形成多个通孔，使得多个接触端子能在第二面上显现。连接的晶片和半透明基片在各个单元被切割，这样就获得多个半导体基片，每个基片都具有图像传感器。在安装有半导体基片的安装基片上形成突出，从而通过突出使各个通孔中的接触端与安装基片接触。
在本发明生产方法的优选实施例中，有多个图像传感器和分别连接到图像传感器的多个接触端子构成的多个元件形成在晶片的第一面上。半透明基片连接到晶片的第一面上以密封图像传感器和接触端子。在晶片中，从第二面的一侧形成多个通孔使得多个接触端子能在第二面上显现。在各个通孔中形成突出。在晶片的第二面形成多个连接端子，从而通过突出连接连接端子和接触端子。之后，连接的晶片和半透明基片被切割形成图像传感器。
进一步地，当晶片的第二面上形成有***电路图形时，可以在图形上安装***电路的电子器件。
根据固态成像装置及其生产方法，由于使用突出而不是通孔互连，就不会出现通孔互连中由于空洞而产生的图像质量的恶化。进一步地，可以省略操作的高成本，如通孔中的绝缘层，去除接触端子上的绝缘层，以及真空丝网印刷及类似操作，减少操作的数量并能够以较低成本生产出固态成像装置。
进一步地，由于形成通孔之前对晶片进行研磨，可以减小固态成像装置的厚度。而且，由于形成通孔的蚀刻可以在较短的时间内完成，产量就变得更高，成本降低，而且避免侧壁蚀刻。如果只对晶片进行研磨，其强度就会急剧变小，因此处理及类似方法将变得困难。但是，由于对连接到半导体基片的晶片进行抛光，可以保持足够处理使用的强度。
进一步地，由于DSP芯片及类似物可以面朝下安装，使用固态成像装置的器件可以较小。进一步地，由于利用半导体器件密封接触端子，密封的宽度变大。因此，密封的效果加强。
因为由于在图像传感器和半导体器件之间存在空间，固态成像装置设有在各个像素上具有光电功能的微透镜，微透镜的效果并不降低。而且，所述的半透明器件是低α射线玻片、IR截面滤波器和低通滤波器中的一种，连接空间和操作将比分别连接更小。而且，由于隔片位于半透明器件和半导体基片处，可以在图像传感器上通过形成孔隙进行密封，而不需要下述处理过程，如形成半导体器件的凹陷部分。而且，由于隔片的材料是热膨胀系数与晶片近似的硅和类似物，图像传感器的形成不会带来隔片和半导体基片之间的压力，隔片也不会在压力的作用下破坏。
进一步地，由于通孔是在密封了图像传感器之后形成的，产量没有降低。而且，密封在晶片的尺寸下是完整的，半导体基片的移动准确度和XYZ方向的位置准确度可以得到极大地改善。这种情况下，即便固态成像装置基于成像芯片的外形装有摄像机模块及类似物，也没必要调节图像采集的位置。
附图说明
通过下述详细的描述并参照附图，本领域的技术人员能够很容易地理解本发明的上述目的和优点。
图1示出了本发明的固态成像装置的透视图；
图2A和2B示出了固态成像装置的部分截面图；
图3示出了固态成像装置的分解透视图；
图4示出了固态成像装置的生产过程的表格；
图5示出晶片和玻璃基片的透视图；
图6A到6D示出生产过程中玻璃基片的部分截面图；
图7A到7D示出了晶片和玻璃基片连接的部分和背研后的晶片的部分截面图；
图8A到8C示出了切割后形成晶片中的通孔和成像芯片过程的部分截面图；
图9A到9E示出在安装基片上形成突出和在安装基片上安装成像芯片过程的截面图；
图10示出另一实施例中固态成像装置的透视图；
图11A到11B示出图10中固态成像装置的部分截面图；
图12示出了图10中固态成像装置的生产过程的表格；
图13A到13D示出了在构成图10中的固态成像装置的晶片通孔中形成突出的情况的部分截面图；
图14A和14B示出了现有技术中固态成像装置的部分截面图；
图15示出了现有技术中固态成像装置的生产过程的表格；
图16A到16D示出了现有技术中固态成像装置中其内部形成通孔的晶片的部分截面图；以及
图17A到17D示出了现有技术中固态成像装置的通孔中形成通孔互连过程的说明图。
具体实施方式
如图1-3所示，固态成像装置2具有WLCSP结构和设置成矩形结构的成像芯片4，此成像芯片4带有图像传感器3和其上安装成像芯片4的安装基片5。成像芯片4包括其上表面形成有图像传感器3的半导体基片6，连接到半导体基片6上以便围绕图像传感器3的框架形状隔片7，和作为半透明组件和半透明基片的盖玻片8。盖玻片8位于隔片7的上方，以便紧密地包围图像传感器3。
半导体基片6通过分割硅晶片得到，以具有矩形的形状，在其上表面的中心部有图像传感器3和两边缘对面设置有多个接触端子10。半导体基片的厚度t减小，例如在30μm-100μm范围内，优选为50μm，对减小固态成像装置2的厚度有效。而且当半导体基片变薄时，线的长度变短。相应地，固态成像装置的响应速度就变高。
例如，图像传感器3为以矩阵形式形成的多像素结构，用于传输像素单元中存储的电荷的电荷耦合装置(CCD)。微镜头和RGB滤色镜叠加到每个像素上。每个接触端子10由铝制成，位于半导体基片6的上表面处，以便能够与图像传感器3电连接。
盖玻片8的结构为低α射线玻片12，和与低α射线玻片12相连的IR截面滤波器13。低α射线玻片12是只产生小强度的α射线的玻片，从而防止图像传感器3的像素被α射线破坏。IR截面滤波器13截掉预定波长内的红外线，从而防止重影或者图像不清。在IR截面滤波器13叠加低通滤波器用于防止出现假色彩。由于低α射线玻片12和IR截面滤波器13集成，连接空间变得更小，连接操作变得更容易。
隔片7在中心有一个开口15成像框架的形状，并通过粘合剂16附着在半导体基片6的上表面，从而围绕图像传感器3。隔片7由无机材料制成，其热膨胀系数和半导体基片6的热膨胀系数相近，例如硅、不锈钢及类似物。隔片7的布置在图像传感器3和盖玻片8之间形成间隔。因为此间隔防止盖玻片8对图像传感器3的微镜头的干扰，所以镜头的功能不会变得更坏。而且，由于隔片不能够将所有的接触端子10密封在一起，此密封的宽度比只密封图像传感器3的宽度更大。这样密封的效果更好。
多个通孔18形成在半导体基片6的下侧面，位于与接触端子10相对的位置。通过各个通孔18，接触端子10出现在半导体基片6的下面。通孔18具有类似玉米形状，其顶部的直径大约为Φ0.1mm，底部的直径大约为Φ0.12mm。
安装基片5由弹性印刷电路板21和加强板22组成。在弹性印刷电路板21上形成作为***电路图形的互连电路图形20。在互连电路图形上，成像芯片4通过加强板22被安装并加强。将绝缘粘结剂(或者是非导电树脂膏)23应用在弹性印刷电路板21上以完成成像芯片4在安装基片5的管芯焊接，集成电路IC 24(例如DSP)或者其类似物被装配到集成有驱动成像芯片4的各种电路的弹性印刷电路板21上。
在弹性印刷电路板21的上表面的互连电路图形20上形成有多个柱状突出(以下称为突出)。这些突出由金(Au)构成，其直径为Φ0.06mm，高度为0.08mm。当成像芯片4被装配到装配基座5上，柱状突出26进入到半导体基座6的通孔10中并与接触端子10接触，来实现与成像芯片4和弹性印刷电路板21的电连接。
因此，在本发明的成像装置2中，突出26在底面的边上形成连接端子，而不是使用通孔互连，因此许多形成通孔互连必需的昂贵处理程序被除去了。而且，避免了通孔互连中空洞造成的有缺陷的连接，因此避免了固态成像装置2的图像质量变差。
下面，将参照附图4中的图表介绍固态成像装置2的生产方法，图4中描述了固态成像装置2的生产过程中的操作步骤，每操作步骤中具体的工作和每个工作中的具体处理。这些处理中，高温下的处理是高温处理，真空中的处理为真空处理，在液体的情况下是湿处理。这些完成的处理过程用星号进行检验和标识。
在第一个操作过程中，进行晶片和玻璃基片的连接。如图5所示，通过在一个已知的硅晶片上形成多个图像传感器3和接触端子10获得晶片30。晶片30是又便宜又容易获得的标准晶片。标准晶片的直径为Φ6英寸和厚度625μm。而且，玻璃基片32包括作为用于低α射线玻片12的基片的低α射线玻璃基片33，作为用于IR截面滤波器13的基片的过滤基片34和作为隔片7的基片的隔片38。
玻璃基片32的生产线不同于固态成像装置2的生产线，并被提供到固态成像装置2的生产线中。如图6A和6B所示，低α射线玻璃基片33和过滤基片34首先连接在一起。在连接的操作中，如UV粘结剂36以固定的厚度应用在低α射线玻璃基片33上，在其上叠加过滤基片34，并进行真空施压以使这两者紧密粘合。此后，通过过滤基片34照射UV层到UV粘结剂36以使之硬化。注意，图6A和6C中的双点划线X示出了将连接的晶片30和玻璃基片32切割成图像传感器3的位置。
如图6C和6D所示，隔片38与粘结剂40连接到低α射线玻璃基片33的下表面。在隔片38连接到低α射线玻璃基片33的地方，通过光刻法形成具有相同形状的作为隔片7的抗蚀剂掩膜。在没有被抗蚀剂掩膜覆盖的地方，进行等离子蚀刻使得形成许多开口。蚀刻后，通过灰化法等类似方法除去抗蚀剂掩膜。
如图7A和7B所示，玻璃基片32叠加到晶片30上，并与应用到隔片38上的粘结剂16相连。在将玻璃基片32粘合到晶片30的过程中，使用定位粘合仪器。定位压板30a和32a作为标准，定位粘合仪器使得晶片30和玻璃基片32之间在X-Y方向上的位置得到调整，由此施加压力使得晶片30和玻璃基片32充分粘合。由于晶片30上的成像单元被隔片38和玻璃基片32的垫片密封，下述操作中产生的灰尘不会粘合在图像传感器3上。
用来连接晶片30和玻璃基片32的粘结剂16是，例如用一个可视光延迟固化粘结剂或其类似物以防止在硬化过程中的弯曲。之后，为了形成厚度薄且稳定在几微米的粘合层，使用具有低粘性的粘结剂。
在第二操作过程中，如图7C和7D所示，将晶片制作得更薄。晶片粘合在保护带上，使得不会在与晶片30的上表面相连的玻璃基片32上形成划痕。之后，将晶片30放到背研装置上对晶片底面进行研磨。在被研装置中，在晶片30上加水，从而防止温度增高。研磨后，进行抛光使晶片30的表面平整。在此操作过程中，晶片30的厚度从625μm减到30-100μm，最好为50μm。
当晶片30变薄时，固态成像装置2的厚度就会变小。而且，在连接前对晶片30的单体进行研磨和抛光，其强度就会变小，因此处理及类似方法将变得困难。然而，当在连接玻璃基片32之后进行研磨和抛光，玻璃基片32加强晶片。相应地，晶片30的处理特性不会变得更差。
如图8A-8C所示，在第三操作过程中，在晶片30中形成通孔18。首先，在晶片30的底部除了形成通孔的位置通过光刻法形成抗蚀剂掩膜。通过使用显影液及其类似物的湿处理完成抗蚀剂掩膜的形成。之后，从晶片30的底侧完成等离子蚀刻，并除去没有被抗蚀剂掩膜覆盖的晶片的部分。在真空环境下完成等离子蚀刻。因此，从晶片30的底部到接触端子10形成多个通孔。在真空环境下或者高温条件下通过灰化法除去抗蚀剂掩膜。
由于晶片30的厚度在前面的工序中变小，所以可以在较短的时间内形成通孔18，从而可使用性得到增强。而且在较短时间内完成等离子蚀刻，防止产生侧壁蚀刻。
如图8C所示，在第四操作过程中，沿双点划线X将与玻璃基片32连接的晶片30切割成图像传感器3。在玻璃基片32上使用切割带后，晶片30也被装到切割仪器上。切割仪器用水冷却晶片，并由金刚石研磨沙和树脂凝结的金属树脂研磨石将晶片30和玻璃基片32分割。从而，获得了成像芯片4。
通过研磨器件降低厚度，并通过切割仪器进行高准确度的切割。相应地，图像传感器3到成像芯片4的外形的移动准确度和XYZ方向的位置准确度都极高。进而，可以使用成像芯片4的底面和侧面作为定位的标准面，甚至不需要附加的处理。这样，成像芯片4可以被安装到基于成像芯片4的外形的摄像机模块及类似物，这样可以省去长时间的调节操作(如位置调节)。
如图9A和9B所示，在第五操作过程中，在弹性印刷电路板21的互连电路图形20上形成很多个突出26。突出26是通过以下几步形成的。首先，通过引线接合器提供作为突出26的原材料的金线。在此时向金线释放高压电。这样，在此时金线融化并得到加固在金线的顶部形成金球，金球位于互连电路图形20上，并通过超声波粘合予以融化。最后，金线断裂以形成突出26。
如图9C和9E所示，在第六操作过程中，成像芯片4安装到安装基片5上。首先，应用非导电树脂膏(或者NCP)23到弹性印刷电路板21上，之后，成像芯片4位于弹性印刷电路板21上。每个突出26都被***到通孔18中以使之与接触端子10接触。最后，通过加热固化非导电树脂膏23，这样完成成像芯片4在安装基片5上的安装。由此，获得了固态成像装置2。
如上所述，根据固态成像装置的生产方法，由于没有形成通孔互连，省掉很多蚀刻的操作。而且，蚀刻操作所针对的晶片具有更小的厚度，蚀刻的时间比现有技术省掉1/6。而且，所有的真空处理、高温处理和湿处理的步骤数比现有技术少1/3。这样，在本发明的固态成像装置的生产方法中，固态成像装置2的生产过程(或者生产成本)比现有技术少1/4。
而且，在固态成像装置2中成像芯片4安装到安装基片5上。然而，如下所述，可以在芯片的底部形成为***电路提供的互连电路图形。注意，上述实施例省略了相同部分的详细描述。
如图10、11A和11B所示，固态成像装置50包括半导体基片53、框架形隔片54、盖玻片55a，55b、连接端子56、互连电路图形58。半导体基片53上形成有多个成像单元51和多个接触端子52。框架形隔片54与半导体基片53相连，从而围绕成像单元51，而盖玻片55a，55b位于框架形隔片54的上部，从而密封成像单元51。互连电路图形58的下部安装有集成有驱动图像传感器51的各种电路的集成电路57。
在相对接触端子52的位置处，在半导体基片53的下侧面上形成近似玉米形状的通孔59。通过每个通孔59，接触端子52在半导体基片53的下表面上显现。
通孔59内形成向下突出的金制的突出60。半导体基片53的底部被由绝缘粘结剂形成的绝缘层61覆盖，突出60的一端从绝缘层61突出。绝缘层61的下表面设有连接端子56和互连电路图形58，且互连电路图形58和突出60电连接。这样，与互连电路图形56相接触的集成电路57连接到成像单元51上。
下面，将参考图12的表格描述固态成像装置50的制造方法。注意，由于第一和第三操作过程和前述固态成像装置2的制造方法的操作过程相同，将省略此部分介绍。如图13A和13B所示，在第四操作过程中，晶片65的通孔59中形成突出60。如图13C和13D所示，在第五操作过程中，向晶片65的底部施加绝缘粘结剂并对其固化以形成绝缘层61。而且，通过背研装置对晶片的底面进行研磨和抛光，这样，突出60的一端可以从绝缘层61处突出。
如图11所示，在第六操作过程中，绝缘层61的底部上形成互连电路图形58和连接端子56。其通过光刻法进行抗蚀剂掩膜，将半导体基片53***液体中进行电镀，并去除掩膜等几个步骤完成。在最后第七个过程中，对连接的晶片65、玻璃基片67a和67b进行切割，这样，多数的固态成像装置50就被完整地生产出来。在固态成像装置50的底部连接有集成电路57。
根据固态成像装置50，由于没有使用通孔互连，由于通孔互连产生的问题就被以图1中固态成像装置2相似方式进行解决。而且，可以在半导体基片53的底部形成***电路，这样固态成像装置50的安装尺寸就变小了。而且，半导体基片53的厚度t减小到了30-100μm，更优选地是大约50μm，与图1中的固态成像装置2相同。因此，即使当集成电路57形成在底部，成像装置50也不会变得很厚。
进而，由于没有使用通孔互连，进行蚀刻的时间比现有技术固态成像装置少1/5。而且，所有的真空处理、高温处理和湿处理的步骤数比现有技术少一半。这样，在本发明的固态成像装置的生产方法中，固态成像装置2的生产过程(或者生产成本)比现有技术少一半。
在固态成像装置2中，安装基片5上形成突出26。然而，突出可以形成在半导体基片6的通孔18里。而且，通孔形成在半导体基片里，使得连接端子暴露出来。但是通孔可以形成在盖玻片内，使得连接端子可以暴露在固态成像装置的上表面。而且，在上述的固态成像装置里，所有的半导体基片的上表面都被盖玻片密封。但是本发明也可以适用于其中只有图像传感器的空间能够被盖玻片密封而且半导体基片上的接触端子暴露出来的固态成像装置。
进一步地，在上述任一实施例中，都使用CCD作为固态成像装置。但是，本发明可以适用于CMOS型的固态成像装置。而且，本发明的此说明书中，固态成像装置的一个例子是WLCSP型。然而，本发明可以适用于CSP型或者裸芯片安装型的固态成像装置。而且，本发明可以使用除固态成像装置之外的半导体设备。
本发明可以做出各种变化和修改，应当理解，该各种变化和修改属于本发明的范围。

Claims (20)

1.一种固态成像装置，包括：
具有第一面和第二面的半导体基片，所述第一面设有多个图像传感器和连接到各个图像传感器上的多个接触端子，所述每个接触端子通过从所述半导体基片的所述第二面一侧穿过形成的所述通孔在所述第二面上显露出来；
半透明组件，其叠加在所述半导体基片的所述第一面上，用于密封所述图像传感器和所述接触端子；
其上安装有所述半导体基片的安装基片；和
多个突起，其形成在所述半导体基片和所述安装基片中的至少一个上，用于连接所述每个通孔中的所述接触端子到所述安装基片。
2.如权利要求1所述的固态成像装置，其特征在于：
在所述图像传感器和所述半透明器件之间形成空间。
3.如权利要求1所述的固态成像装置，其特征在于：
所述半透明器件为低α射线玻片、IR截面滤波器和低通滤波器中的一种。
4.如权利要求1所述的固态成像装置，其特征在于还包括：
位于所述半透明器件和所述半导体基片之间的隔片。
5.如权利要求4所述的固态成像装置，其特征在于：
所述隔片的原材料是不锈钢和硅中的一种。
6.如权利要求1所述的固态成像装置，其特征在于：
所述半导体基片的厚度为30-100μm。
7.一种固态成像装置，包括：
具有第一面和第二面的半导体基片，所述第一面设有多个图像传感器和连接到各个图像传感器上的接触端子，所述每个接触端子通过从所述半导体基片的所述第二面一侧穿过形成的所述通孔在所述第二面上显露出来；
半透明组件，其叠加在所述半导体基片的所述第一面上，用于密封所述图像传感器和所述接触端子；
形成在所述半导体基片的所述第二面上的连接端子；和
多个突出，其形成在所述各个通孔内，以连接所述各个通孔内的所述接触端子到所述连接端子。
8.如权利要求7所述的固态成像装置，其特征在于还包括：
形成在所述第二面上的***电路图形，在所述图形上安装有用于所述***电路的电子器件。
9.如权利要求7所述的固态成像装置，其特征在于：
在所述图像传感器和所述半透明器件之间形成空间。
10.如权利要求7所述的固态成像装置，其特征在于：
所述半透明器件为低α射线玻片、IR截面滤波器和低通滤波器中的一种。
11.如权利要求7所述的固态成像装置，其特征在于还包括：
位于所述半透明器件和所述半导体基片之间的隔片。
12.如权利要求11所述的固态成像装置，其特征在于：
所述隔片的原材料是不锈钢和硅中的一种。
13.如权利要求7所述的固态成像装置，其特征在于：
所述半导体基片的厚度为30-100μm。
14.一种固态成像装置的制造方法，包括步骤：
在晶片的第一面上形成具有多个图像传感器和分别连接到所述图像传感器的多个接触端子的多个单元；
将半透明基片连接到所述晶片的所述第一面上以密封所述图像传感器和所述接触端子；
从所述第二面的一侧在所述晶片中形成多个通孔，以使所述多个接触端子可以在第二面上显露；
在每个所述单元处切割所述连接的晶片和半透明基片，从而可以获得多个半导体基片；
在安装基片上形成突出；和
在所述安装基片上安装所述半导体基片，从而通过所述突起将所述每个通孔中的所述接触端子连接到安装基片。
15.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于：
所述第二面在形成所述通孔之前接地。
16.如权利要求15所述的制造方法，其特征在于：
进行所述研磨使得所述晶片的厚度可以在30-100μm范围内。
17.一种固态成像装置的制造方法，包括步骤：
在晶片的第一面上形成具有多个图像传感器和分别连接到所述图像传感器的多个接触端子的多个单元；
将半透明基片连接到所述晶片的所述第一面上以密封所述图像传感器和所述接触端子；
从所述第二面的一侧在所述晶片中形成多个通孔，以使所述多个接触端子可以在第二面上显露；
在所述各个通孔中形成突出；
在所述晶片的所述第二面上形成多个连接端子，从而通过所述突出连接所述连接端子和所述接触端子；和
在每个所述单元处切割所述连接的晶片和半透明基片。
18.如权利要求17所述的制造方法，其特征在于还包括步骤：
所述晶片的所述第二面上形成有***电路图形；和
在所述图形上安装用于所述***电路的电子器件。
19.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于：
所述晶片的所述第二面在形成所述通孔之前接地。
20.如权利要求19所述的制造方法，其特征在于：
进行所述研磨使得所述晶片的厚度可以在30-100μm范围内。
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