[发明专利]封装和电子装置

说明书

本发明涉及一种封装和电子装置。所述封装包括：支撑基板；配线层，在所述支撑基板上；半导体基板，在所述配线层上；有效感光区域，包括在所述半导体基板中的光学元件并且包括透镜；有效感光区域外围区域；端部，位于所述封装的外缘和所述有效感光区域外围区域之间；以及具有与所述透镜的每单位面积强度相同的强度的结构，当俯视观察所述半导体基板时，所述结构设置在形成有所述光学元件的所述有效感光区域的外侧的一部分处。本发明能够实施控制以使得不发生透镜变形。

本申请是申请日为2014年3月7日、发明名称为“半导体器件和电子装置”的申请号为201480010495.4的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体器件和电子装置。更加特别地，本发明涉及不会发生透镜变形的半导体器件和电子装置。

背景技术

在半导体技术的最近的发展中，作为增加集成度的新摩尔(More-Moore)技术的替代方案，用来在垂直方向上堆叠元件从而构造三维结构的三维多层技术作为超越摩尔(Beyond-Moore)技术已经吸引了人们的注意。难以设计互连配线层的二维布局，这导致大的功耗。已经提出了三维互连配线布局能够降低功耗或提高处理速度，在所述三维互连配线布局中，具有各种功能的电路模块被划分成多层，且芯片被连接在一起。也已经提出：在封装中运用三维多层技术的晶圆级封装的使用能够降低成本和尺寸。

特别地，使用了相机模块的电子装置(诸如移动电话等)要求进一步小型化。固态图像传感器被设置在陶瓷封装中并且将玻璃板附接至表面以使固态图像传感器得到封装的传统结构已经无法满足这样的要求。

因此，作为在玻璃与固态图像传感器之间存在空腔的常规封装结构的代替方案，当前正在研发玻璃板被直接附接至微透镜这样的结构。已经提出，在以低背化和小型化为目标的这样的无腔封装结构中，微透镜由SiN(氮化硅)形成，SiN是具有高折射率(高折射)的无机材料，以此使微透镜与填充微透镜的表面部的空腔的树脂之间的折射率具有差异(参见专利文献1)。

当微透镜由透明的且具有高折射率的SiN形成时，SiN具有造成高的膜应力的倾向。因此，会出现这样的问题：由于微透镜与底层树脂之间膜应力的显著差异，产生了诸如斑点(blemish)或变形等缺陷表面。为了解决该问题，已经提出：插入至少一个应力减小层(参见专利文献2)。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2003-338613号公报

专利文献2：JP 2012-023251号公报

发明内容

技术问题

当微透镜由高折射率(高折射)的无机材料(例如，SiN等)形成在树脂上时，如果微透镜层的形状具有非均匀区域，那么应力平衡因SiN而失去，这就会具有造成高的膜应力的倾向，从而导致很可能出现褶皱或变形。

当诸如褶皱或变形等缺陷表面出现时，晶圆表面或芯片的均匀性等劣化，导致集光特性劣化。因此，需要能够保持应力平衡且因此免于褶皱或变形的构造。

考虑到上述这些情况做出本发明，本发明提供了能够保持应力平衡且因此免于褶皱或变形并且具有良好的集光特性的图像传感器。

问题的解决方案

根据本发明的方面，提出第一半导体器件，其包括：多层基板，所述基板包含光学元件；透光板，所述透光板设置在所述基板上并且覆盖所述光学元件；和透镜，所述透镜由无机材料制成并且设置在所述基板与所述透光板之间。当俯视观察所述基板时，在形成有所述光学元件的有效感光区域的外侧的一部分设置有具有与所述透镜的每单位面积强度相同的强度的结构。

还能够包括设置在所述透镜下方的第一有机材料层和设置在所述透镜上方的第二有机材料层。