半導(dǎo)體晶片、受光傳感器制造方法及受光傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片、受光傳感器制造方法及受光傳感器等。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，在半導(dǎo)體晶片上形成某種膜的方法已經(jīng)眾所周知。例如在專利文獻(xiàn)I中，公開有在硅基板上形成高質(zhì)量的單晶碳化硅膜的方法。
[0003]另外，在專利文獻(xiàn)2中，公開有選擇性地透過紅外線的波長區(qū)域的多層膜濾波器。另外，在專利文獻(xiàn)2中，假設(shè)在玻殼(iiy久八~卞)表面形成等，在透光性基板上形成多層膜濾波器的情況，而并未特別提到在半導(dǎo)體基板(半導(dǎo)體晶片)上形成。
[0004]當(dāng)半導(dǎo)體晶片上形成膜時(shí)，該膜具有內(nèi)應(yīng)力，表現(xiàn)出使晶片(基板)變形為凸或凹的應(yīng)力。因此，根據(jù)情況不同晶片的翹曲變大。專利文獻(xiàn)I中，在基板的與形成有單晶碳化硅膜的一側(cè)相反的一側(cè)的面形成緩和應(yīng)力的應(yīng)力緩和膜。因此，存在必須另外設(shè)置與原來想形成的膜(單晶碳化硅膜)不同的膜的問題。
[0005]另外，當(dāng)使用如專利文獻(xiàn)2所示的多層膜時(shí)，由該膜施加的應(yīng)力比由少數(shù)層形成的薄膜所施加的應(yīng)力強(qiáng)，晶片的翹曲也變得更大。基于這一點(diǎn)，專利文獻(xiàn)2未考慮在半導(dǎo)體晶片上形成多層膜，當(dāng)然也沒有考慮半導(dǎo)體晶片的翹曲。
[0006]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2013-149733號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2000-352612號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)方式，通過將半導(dǎo)體基板的半徑和厚度這樣的參數(shù)設(shè)定為可變，能夠提供抑制了翹曲的半導(dǎo)體晶片、受光傳感器制造方法及受光傳感器等。
[0011]本發(fā)明的一個(gè)方式涉及半導(dǎo)體晶片，具有:半導(dǎo)體基板；電介質(zhì)多層膜，形成在上述半導(dǎo)體基板上，成為受光傳感器的光學(xué)濾波器；以及光檢測(cè)區(qū)域，形成于上述半導(dǎo)體基板，將上述半導(dǎo)體基板的泊松比設(shè)為VS，將上述半導(dǎo)體基板的楊氏模量設(shè)為ES，將上述半導(dǎo)體基板的半徑設(shè)為r，將上述半導(dǎo)體基板的厚度設(shè)為b，將上述電介質(zhì)多層膜的應(yīng)力設(shè)為σ，將上述電介質(zhì)多層膜的厚度設(shè)為d時(shí)，1.0X 10_3彡{3Xr 2XdX (1-VS) X σ }/(ESXb2)的關(guān)系成立。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)方式中，在半導(dǎo)體基板上形成有電介質(zhì)多層膜的半導(dǎo)體晶片中，基于上述表達(dá)式對(duì)半導(dǎo)體基板的半徑和厚度這樣的參數(shù)的關(guān)系進(jìn)行設(shè)定。由此，即使形成使基板翹曲的應(yīng)力強(qiáng)的電介質(zhì)多層膜時(shí)，也可以不設(shè)置緩和應(yīng)力的專用部件等，而將晶片的翹曲量抑制為較小等。
[0013]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，上述電介質(zhì)多層膜可以為具有第一折射率的第一折射率層和具有比上述第一折射率低的第二折射率的第二折射率層層疊而成的膜。
[0014]由此，通過層疊兩個(gè)不同折射率的層從而形成電介質(zhì)多層膜。
[0015]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中可以，上述第一折射率層為氧化鈦的層，上述第二折射率層為氧化硅的層。
[0016]由此，可以由氧化鈦的層和氧化硅的層形成電介質(zhì)多層膜等。
[0017]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，上述電介質(zhì)多層膜可以是成為帶通濾波器的膜。
[0018]由此，可以作為帶通濾波器使用電介質(zhì)多層膜等。
[0019]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，上述電介質(zhì)多層膜可以是光學(xué)濾波器，該光學(xué)濾波器具有第一組折射率層和第二組折射率層，該光學(xué)濾波器中通過上述第一組折射率層使第一頻帶衰減，通過上述第二組折射率層使第二頻帶衰減，上述第一頻帶與上述第二頻帶之間的第三頻帶成為通帶。
[0020]由此，通過第一、第二組折射率層分別使第一、第二頻帶的光衰減，從而可以實(shí)現(xiàn)將第三頻帶作為通帶的帶通濾波器等。
[0021]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，在上述半導(dǎo)體基板的半徑r、上述半導(dǎo)體基板的厚度b、上述電介質(zhì)多層膜的應(yīng)力σ、上述電介質(zhì)多層膜的厚度d之間，1.0Χ1(Γ3彡 0.138X KT10Xr2XdX σ /b2的關(guān)系成立。
[0022]由此，當(dāng)使用指定的半導(dǎo)體基板(狹義而言為硅基板)時(shí)，可以適當(dāng)決定將翹曲量抑制為較小的參數(shù)等。
[0023]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，可以將上述半導(dǎo)體基板的半徑r、上述半導(dǎo)體基板的厚度b、上述電介質(zhì)多層膜的應(yīng)力σ、上述電介質(zhì)多層膜的厚度d中的至少一個(gè)設(shè)定為可變，以滿足 1.0Χ1(Γ3彡{3Xr 2XdX (1-VS) X σ }/(ESXb2)。
[0024]由此，當(dāng)給出上述表達(dá)式時(shí)，可以將r、b、σ、d中的至少一個(gè)作為可變的參數(shù)，以便設(shè)定適當(dāng)?shù)年P(guān)系等。
[0025]另外，本發(fā)明的其他方式涉及受光傳感器制造方法，包括:在半導(dǎo)體基板形成光檢測(cè)區(qū)域的工序；在上述半導(dǎo)體基板形成成為受光傳感器的光學(xué)濾波器的電介質(zhì)多層膜的膜形成工序；以及，切割形成有電介質(zhì)多層膜的上述半導(dǎo)體基板，從而切割出上述受光傳感器的切割工序，將上述半導(dǎo)體基板的泊松比設(shè)為VS，將上述半導(dǎo)體基板的楊氏模量設(shè)為ES，將上述半導(dǎo)體基板的半徑設(shè)為r，將上述半導(dǎo)體基板的厚度設(shè)為b，將上述電介質(zhì)多層膜的應(yīng)力設(shè)為σ，將上述電介質(zhì)多層膜的厚度設(shè)為d時(shí)，1.0Χ 10_3彡{3Xr2XdX (1-VS) X σ }/(ESXb2)的關(guān)系成立。
[0026]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，可以還包括除去工序，在上述膜形成工序后、上述切割工序之前，除去位于上述受光傳感器的劃線區(qū)域的上述電介質(zhì)多層膜。
[0027]由此，對(duì)不需要電介質(zhì)多層膜的區(qū)域，可以除去形成的電介質(zhì)多層膜等。
[0028]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，上述除去工序可以為剝離工序。
[0029]由此，即使電介質(zhì)多層膜較硬等情況下，也可以適當(dāng)?shù)爻ル娊橘|(zhì)多層膜等。
[0030]另外，本發(fā)明的其他方式涉及受光傳感器，由半導(dǎo)體晶片切割而成，所述半導(dǎo)體晶片具有:半導(dǎo)體基板；形成在上述半導(dǎo)體基板上，成為受光傳感器的光學(xué)濾波器的電介質(zhì)多層膜；以及形成于上述半導(dǎo)體基板的光檢測(cè)區(qū)域，所述半導(dǎo)體晶片中，將上述半導(dǎo)體基板的泊松比設(shè)為VS，將上述半導(dǎo)體基板的楊氏模量設(shè)為ES，上述半導(dǎo)體基板的半徑設(shè)為r，上述半導(dǎo)體基板的厚度設(shè)為b，上述電介質(zhì)多層膜的應(yīng)力設(shè)為σ，上述電介質(zhì)多層膜的厚度設(shè)為 d 時(shí)，1.0Χ1(Γ3彡{3Xr2XdX (1-VS) X σ }/(ESXb2)的關(guān)系成立。
【附圖說明】
[0031]圖1的(A)、圖1的⑶是當(dāng)形成電介質(zhì)多層膜時(shí)，晶片的翹曲量變大的說明圖。
[0032]圖2的(A)、圖2的⑶是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體晶片的例子。
[0033]圖3是本實(shí)施方式涉及的受光傳感器的立體圖。
[0034]圖4是本實(shí)施方式涉及的受光傳感器及電介質(zhì)多層膜的剖視圖。
[0035]圖5是在受光傳感器設(shè)置角度限制濾波器時(shí)的剖視圖。
[0036]圖6的(A)、圖6的⑶是角度限制濾波器的形成工序的說明圖。
[0037]圖7是角度限制濾波器的形成工序的說明圖。
[0038]圖8是本實(shí)施方式涉及的方法的原理的說明圖。
[0039]圖9是表示半導(dǎo)體基板的厚度與半導(dǎo)體晶片的翹曲量的實(shí)測(cè)值的關(guān)系的圖表。
[0040]圖10的(A)、圖10的(B)是半導(dǎo)體晶片及一個(gè)受光傳感器周邊的俯視圖。
[0041]圖11的(A)、圖11的⑶是形成光檢測(cè)區(qū)域的工序的說明圖。
[0042]圖12的(A)、圖12的⑶是抗蝕劑涂布工序的說明圖。
[0043]圖13的㈧、圖13的⑶是膜形成工序的說明圖。
[0044]圖14的(A)、圖14的⑶是除去(剝離)工序的說明圖。
[0045]圖15的(A)、圖15的⑶是保護(hù)膠帶粘貼工序的說明圖。
[0046]圖16的(A)、圖16的⑶是背面研磨工序的說明圖。
[0047]圖17的㈧?圖17的(F)是切割的準(zhǔn)備工序的說明圖。
[0048]圖18的㈧、圖18的⑶是切割工序的說明圖。
[0049]符號(hào)說明
[0050]100、101半導(dǎo)體基板 110、111電介質(zhì)多層膜
[0051]120,121 光檢測(cè)區(qū)域 130、131 PAD 電極
[0052]140受光傳感器151角度限制濾波器
【具體實(shí)施方式】
[0053]下面，對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，以下說明的本實(shí)施方式并非不當(dāng)?shù)叵薅?quán)利要求書中所記載的本發(fā)明的內(nèi)容。在本實(shí)施方式中說明的所有構(gòu)成作為本發(fā)明的解決手段不一定是必須的。
[0054]1.本實(shí)施方式的方法
[0055]首先，對(duì)本實(shí)施方式的方法進(jìn)行說明。如上所述，當(dāng)在半導(dǎo)體晶片的基板上形成膜時(shí)，基板受到該膜施加的應(yīng)力而變形為凸或凹。例如，在專利文獻(xiàn)I