專利名稱：背面照射型光電二極管陣列及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及背面照射型光電二極管陣列及其制造方法。
背景技術(shù)：
三維封裝技術(shù)在眾多的領(lǐng)域都在被研究。目前，在進行三維封裝時，形成貫穿基板上下面的孔，通過該孔把一側(cè)的電極引導(dǎo)至另一側(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在這種三維封裝的貫穿孔形成工序中，通常使用ICP等離子體蝕刻，但是，由于晶片的厚度為300μm～400μm左右，因此，形成貫穿孔需要很長的時間。此外，由于使用ICP等離子體蝕刻裝置進行蝕刻處理時，一次只能處理一枚晶片，因此無法同時處理多枚晶片，這樣在一枚晶片上形成貫穿孔需要花費很多時間。因此，如果使用這種蝕刻技術(shù)，一次蝕刻只能形成少量的產(chǎn)品，即無法在工業(yè)上大批量生產(chǎn)大面積光電二極管陣列。例如，在形成孔時，每一枚晶片都需要數(shù)小時，即使形成多個大面積光電二極管陣列，在工業(yè)生產(chǎn)上也無法實現(xiàn)。
本發(fā)明是鑒于這樣的課題而產(chǎn)生的，其目的在于提供一種可以進行量產(chǎn)的背面照射型光電二極管陣列及其制造方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明的背面照射型光電二極管陣列的制造方法的特征在于，它包括以下工序(a)在半導(dǎo)體基板的一面形成高濃度雜質(zhì)區(qū)域的工序；(b)使上述半導(dǎo)體基板的上述一面與支撐基板貼合的工序；(c)對上述半導(dǎo)體基板的另一面進行研磨、從而使上述半導(dǎo)體基板薄膜化的工序；(d)在上述半導(dǎo)體基板的上述另一面形成高濃度雜質(zhì)區(qū)域及多個光電二極管的工序；(e)形成從上述半導(dǎo)體基板的上述另一面的上述高濃度雜質(zhì)區(qū)域到達上述一面的上述高濃度雜質(zhì)區(qū)域的孔的工序；(f)通過上述孔使上述一面與上述另一面的上述高濃度雜質(zhì)區(qū)域電連接的工序；(g)上述工序(f)完成后、除去上述支撐基板的工序。光電二極管的陽極及陰極中的一個，位于半導(dǎo)體基板的一面及另一面中的任一面，而另一個則位于剩余的一面。
如果采用該制造方法，由于通過研磨工序使光電二極管薄膜化，因此，孔的形成時間縮短，而且，由于通過該孔連接形成于半導(dǎo)體基板的兩面的高濃度雜質(zhì)區(qū)域，因此，可以把光電二極管的陽極及陰極電氣地引導(dǎo)至半導(dǎo)體基板的相同一面(另一面)。雖然薄膜化使基板強度降低，甚至出現(xiàn)晶片損壞這樣的問題，但在晶片制造過程中，由于半導(dǎo)體基板的另一面設(shè)置有支撐基板，因此，可以對其進行強固。通過本發(fā)明，具備多個光電二極管的光電二極管陣列可以首次實現(xiàn)工業(yè)量產(chǎn)。還有，由于該光電二極管陣列是背面照射型，因此，它可以用于信號雜音比高、高精確度的光檢測裝置內(nèi)。
上述半導(dǎo)體基板及上述高濃度雜質(zhì)區(qū)域是第一導(dǎo)電型(例如為n型)，上述多個光電二極管用多個第二導(dǎo)電型(例如為p型)雜質(zhì)區(qū)域與半導(dǎo)體基板構(gòu)成，位于任何一個上述光電二極管的上述一面的陽極或者陰極可以被電氣地引導(dǎo)至上述另一面。
此外，如果該制造方法包括在上述半導(dǎo)體基板的一面的整個面上形成比上述高濃度雜質(zhì)區(qū)域淺的第一導(dǎo)電型的全面雜質(zhì)半導(dǎo)體層的工序，則該全面雜質(zhì)半導(dǎo)體層作為累積層而發(fā)揮作用。
此外，這種制造方法包括在上述半導(dǎo)體基板的一面上形成氧化膜工序時，可以使其作為保護膜而發(fā)揮作用。
此外，本發(fā)明的背面照射型光電二極管陣列的制造方法，其特征在于它還包括向上述孔內(nèi)填充樹脂的工序。通過向孔內(nèi)填充樹脂，可以提高半導(dǎo)體基板的強度。
本制造方法優(yōu)選還包括向上述孔內(nèi)填充的樹脂具有感光性、把作為該樹脂的感光膠涂在上述半導(dǎo)體基板的另一面的整個面的工序；僅除去上述半導(dǎo)體基板的另一面的電極形成預(yù)定區(qū)域的感光膠的工序；在除去感光膠的區(qū)域形成電極的工序。此時，不僅可以通過通常的使用感光膠的光刻工藝填充樹脂，還可以通過用該感光膠而進行電極露出作業(yè)。
從三維封裝的觀點來看，上述背面照射型光電二極管陣列的制造方法優(yōu)選還包括通過凸塊把上述半導(dǎo)體基板的上述另一面安裝在上述電路基板上、以使上述光電二極管的陽極及陰極與電路基板電連接的工序。此時，通過凸塊而與電路基板電連接的光電二極管的陽極及陰極的連接配線沿著電路基板方向即半導(dǎo)體基板厚度方向而延伸，因此，可以縮小封裝面積。即，由于在平面方向上靜區(qū)變少，因此可以在半導(dǎo)體基板橫向(二維)排列多個背面照射型光電二極管陣列，作為整體，可以提供更大面積的攝像裝置。
此外，這種大面積的背面照射型光電二極管陣列，通過與使X線、γ線轉(zhuǎn)換成可見光的閃爍器組合，可以適用于計算機斷層攝影(CT)裝置和陽電子放射斷層攝影(PET)裝置。
此外，本發(fā)明的背面照射型光電二極管陣列，可以通過上述方法來制造，在半導(dǎo)體基板的一面及另一面形成高濃度雜質(zhì)區(qū)域，分別有選擇地與在上述半導(dǎo)體基板的另一面上形成的光電二極管的陽極及陰極連接，其特征在于上述高濃度雜質(zhì)區(qū)域彼此通過沿著厚度方向貫穿上述半導(dǎo)體基板的孔而電連接，在上述孔內(nèi)填充著樹脂。
該背面照射型光電二極管陣列具有三維封裝及制造方法上的優(yōu)點，同時，孔內(nèi)的樹脂可以抑制背面照射型光電二極管的基板強度降低。
此外，上述半導(dǎo)體基板、及上述高濃度雜質(zhì)區(qū)域是第一導(dǎo)電型，形成于上述半導(dǎo)體基板的另一面的光電二極管由第二導(dǎo)電型雜質(zhì)區(qū)域和半導(dǎo)體基板構(gòu)成，在上述半導(dǎo)體基板的整個一面上具備比上述高濃度雜質(zhì)區(qū)域淺的第一導(dǎo)電型全面雜質(zhì)半導(dǎo)體層，這是優(yōu)選的。
此時，不但可以使全面雜質(zhì)半導(dǎo)體層作為累積層而發(fā)揮作用，還可以進行高性能的檢測。


圖1A是用于說明實施方式的背面照射型光電二極管陣列的制造方法的說明圖，表示背面照射型光電二極管陣列的縱剖面結(jié)構(gòu)。
圖1B是用于說明實施方式的背面照射型光電二極管陣列的制造方法的說明圖，表示背面照射型光電二極管陣列的縱剖面結(jié)構(gòu)。
圖1C是用于說明實施方式的背面照射型光電二極管陣列的制造方法的說明圖，表示背面照射型光電二極管陣列的縱剖面結(jié)構(gòu)。
圖1D是用于說明實施方式的背面照射型光電二極管陣列的制造方法的說明圖，表示背面照射型光電二極管陣列的縱剖面結(jié)構(gòu)。
圖1E是用于說明實施方式的背面照射型光電二極管陣列的制造方法的說明圖，表示背面照射型光電二極管陣列的縱剖面結(jié)構(gòu)。
圖1F是用于說明實施方式的背面照射型光電二極管陣列的制造方法的說明圖，表示背面照射型光電二極管陣列的縱剖面結(jié)構(gòu)。
圖1G是用于說明實施方式的背面照射型光電二極管陣列的制造方法的說明圖，表示背面照射型光電二極管陣列的縱剖面結(jié)構(gòu)。
圖1H是用于說明實施方式的背面照射型光電二極管陣列的制造方法的說明圖，表示背面照射型光電二極管陣列的縱剖面結(jié)構(gòu)。
圖1I是用于說明實施方式的背面照射型光電二極管陣列的制造方法的說明圖，表示背面照射型光電二極管陣列的縱剖面結(jié)構(gòu)。
圖1J是用于說明實施方式的背面照射型光電二極管陣列的制造方法的說明圖，表示背面照射型光電二極管陣列的縱剖面結(jié)構(gòu)。
圖2是在電路基板C上具備多個圖1J所示的背面照射型光電二極管陣列PDA的攝像裝置的說明圖。
具體實施例方式
下面，對實施方式的背面照射型光電二極管陣列進行說明。此外，相同的要素使用相同的符號，重復(fù)性的說明將省略。
圖1A～圖1J用于說明實施方式的背面照射型光電二極管陣列的制造方法的說明圖，表示背面照射型光電二極管陣列的縱剖面結(jié)構(gòu)。下面對其進行詳細(xì)地說明。
在該制造方法中，依次進行以下工序(1)～(10)。
工序(1)首先，準(zhǔn)備由Si制成的半導(dǎo)體基板(晶片)1。半導(dǎo)體基板1的傳導(dǎo)型是n型，比電阻是1kΩ·cm左右。半導(dǎo)體基板1的比電阻要考慮低容量、低噪音、高速響應(yīng)的均衡來設(shè)定。然后，在半導(dǎo)體基板1的背面(其中一面)形成多個以規(guī)定間隔而分隔的厚度為數(shù)μm的n型高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n(圖1A)。此處所說的“背面”是指最終制造的背面照射型光電二極管中的光入射面，是為了便于說明而規(guī)定的，注意它并不是附圖下側(cè)的面。此外，高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n是n型，通過磷的擴散而形成，高濃度的意思是指至少具有1×1017cm-3以上的載體濃度的區(qū)域。
工序(2)之后，在半導(dǎo)體基板1的相同背面的整個表面形成較薄的雜質(zhì)半導(dǎo)體Inc(圖1B)。雜質(zhì)半導(dǎo)體層Inc的傳導(dǎo)型是n型，雜質(zhì)濃度為高濃度。此外，該形成工序中所使用的雜質(zhì)是砷，由于離子注入的射程被設(shè)定為小于磷的擴散深度，因此，其深度較淺(0.1μm以下)。該層的形成方法是離子注入法，例如，注入能量為80kev，劑量為2×1015cm-2。由于該層的深度較淺，因此，作為光檢測器的性能為高靈敏度。
工序(3)然后，在半導(dǎo)體基板1的背面通過熱氧化而形成氧化膜2(圖1C)。
工序(4)使半導(dǎo)體基板1的背面與支撐基板3貼合(圖1D)。該支撐基板3的材料，如后文所述，它將在之后的工序中除去，因此無需使用特殊的材料，例如一般使用較易獲得的數(shù)10kΩ·cm左右的p型硅。在貼合工序中，通過氧化膜2把支撐基板3押在半導(dǎo)體基板1上，并施加1000℃以下的熱使其貼合。
工序(5)這樣之后，將支撐基板3從表面一側(cè)(與背面相反的一面另一面)進行研磨，直至使半導(dǎo)體基板1達到規(guī)定厚度，使之薄膜化(圖1E)。進行該鏡面研磨工序之后的半導(dǎo)體基板1的厚度，例如是數(shù)10μm～150μm，其最佳厚度為50μm～100μm左右。
工序(6)然后，在半導(dǎo)體基板1的表面一側(cè)形成以規(guī)定間隔而分隔的多個n型高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n’及多個p型雜質(zhì)區(qū)域1p，而且，在半導(dǎo)體基板1的表面一側(cè)通過熱氧化而形成氧化膜(SiO2)4(圖1F)。n型高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n’通過擴散磷而形成。此外，p型雜質(zhì)區(qū)域1p是通過在基板內(nèi)擴散或者離子注入硼而形成。這樣的p型雜質(zhì)區(qū)域1p通過構(gòu)成n型半導(dǎo)體基板1和PN結(jié)，從而構(gòu)成光電二極管。該光電二極管位于半導(dǎo)體基板1的表面一側(cè)。此外，該光電二極管也可以是雪崩光電二極管或PIN光電二極管。
工序(7)之后，形成從半導(dǎo)體基板1的表面一側(cè)到達背面一側(cè)的孔H(圖1G)。該孔H是，利用半導(dǎo)體基板1的表面一側(cè)的氧化膜4，在高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n’上形成具有開口的掩模，通過該掩模對半導(dǎo)體基板1的表面進行蝕刻處理而得到的。也可以通過光刻法使該氧化膜4圖案化，在進行蝕刻處理時，把氧化膜4作為掩模。在進行該蝕刻時，不僅可以使用各向同性的濕蝕刻，也可以使用常壓等離子體蝕刻(ADP)等各向同性的干蝕刻。作為濕蝕刻之際使用的蝕刻液，可以使用HF/HNO3等。
如果使用這種蝕刻方法，不僅可以進行生產(chǎn)性較高的蝕刻，而且孔H的形狀還可以形成研缽形狀即圓錐狀，因此，可以提高后面的電極形成中的分步覆蓋度。就孔H來說，半導(dǎo)體基板1的表面一側(cè)的高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n’的露出側(cè)面和背面一側(cè)的高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n的露出側(cè)面和半導(dǎo)體基板1的被蝕刻了的側(cè)面構(gòu)成孔H的內(nèi)面。
工序(8)進一步，從孔H的側(cè)面向半導(dǎo)體基板1內(nèi)添加n型雜質(zhì)，將表面一側(cè)的n型高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n’與背面一側(cè)的n型高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n進行電連接(圖1H)。該雜質(zhì)添加區(qū)域用符號h1表示。該雜質(zhì)添加工序，也可以保留上述掩?；蛘咭匝趸?為掩模，從半導(dǎo)體基板1的表面一側(cè)進行n型雜質(zhì)的離子注入或者擴散而進行。
工序(9)然后，為了降低串聯(lián)電阻，在孔H的內(nèi)面上形成由鋁構(gòu)成的金屬電極膜h2。它形成陰極共通電極，并一直延伸至半導(dǎo)體基板1的表面。在形成金屬電極膜h2之前，如果事先使氧化膜4圖案化以使半導(dǎo)體基板1的p型雜質(zhì)區(qū)域1p的表面露出，則可以在形成金屬電極膜h2的同時而形成p型雜質(zhì)區(qū)域1p的接觸點(Contact)。這樣之后，在半導(dǎo)體基板1的表面上涂敷感光性樹脂(聚酰亞胺等感光膠)R，填充孔H的內(nèi)面，通過光刻工序使由鋁構(gòu)成的金屬電極露出。而且，在該露出的金屬電極部依次鍍Ni、Au，于是在光電二極管陣列上形成電極OM。
最后通過研磨及干蝕刻完全除去支撐基板3，使作為光入射面的氧化膜2露出。
然后，利用切割工具，切割成規(guī)定的芯片尺寸，于是，僅在半導(dǎo)體基板其中一個表面(另一面)上具有電極的背面照射型光電二極管陣列完成(圖1I)。
工序(10)使該光電二極管陣列芯片上下反轉(zhuǎn)，即，使半導(dǎo)體基板1的表面一側(cè)位于電路基板的C側(cè)，光入射面為背面而進行配置。即，通過由Au或焊錫等制成的凸塊B將半導(dǎo)體基板1設(shè)置在電路基板C上，通過該凸塊B使上述光電二極管的電極OM與電路基板C上的配線電連接(圖1J)。光電二極管的陰極、即n型半導(dǎo)體基板1及n型高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n，通過金屬電極膜h2及雜質(zhì)添加區(qū)域h1與位于半導(dǎo)體基板1表面一側(cè)的電極OM連接。此外，光電二極管的陽極、即p型雜質(zhì)區(qū)域1p與金屬電極膜h2及電極OM連接。這些電極分別通過凸塊B與電路基板C的陰極用配線及陽極用配線連接。
如上說明，上述的背面照射型光電二極管陣列的制造方法具備以下工序(a)在半導(dǎo)體基板1的一面(背面)形成高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n的工序；(b)使半導(dǎo)體基板1的背面與支撐基板3貼合的工序；(c)對半導(dǎo)體基板1的另一面(表面)進行研磨、從而使半導(dǎo)體基板1薄膜化的工序；(d)在半導(dǎo)體基板1的表面形成高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n’及多個光電二極管的工序；(e)形成從半導(dǎo)體基板1表面的高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n’到達背面的高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n的孔H的工序；(f)通過孔H使背面與表面的高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n、1n’電連接的工序；(g)上述工序(f)完成后、除去支撐基板3的工序。光電二極管的陽極及陰極中的一個，位于半導(dǎo)體基板的一面及另一面中的任一面，而另一個則位于剩余的一個面。
如果采用該制造方法，由于通過研磨工序使光電二極管陣列、即半導(dǎo)體基板1薄膜化，形成為規(guī)定的厚度，所以，孔H的形成時間縮短，而且，由于通過該孔H連接形成于半導(dǎo)體基板1的兩面的高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n、1n’，所以，可以把光電二極管的陽極及陰極電氣地引導(dǎo)至半導(dǎo)體基板1的相同一面(表面)。雖然薄膜化使基板強度降低，但是，由于半導(dǎo)體基板1的背面設(shè)置有支撐基板，因此，在進行前處理(Process)工序的過程中，可以對其進行強固，通過該構(gòu)造，具備多個光電二極管的光電二極管陣列可以首次實現(xiàn)工業(yè)量產(chǎn)。還有，由于該光電二極管陣列是背面照射型，因此，它可以用于信號雜音比高、高精確度的檢測裝置內(nèi)。
此外，上述的背面照射型光電二極管陣列的制造方法還包括向孔H內(nèi)填充樹脂R的工序，通過向孔H內(nèi)填充樹脂，則可以提高半導(dǎo)體基板1的強度。
此外，上述制造方法還包括以下工序向該孔H內(nèi)填充的樹脂具有感光性、把作為該樹脂的感光膠涂敷在半導(dǎo)體基板1的另一面(表面)的整個表面的工序；僅除去半導(dǎo)體基板1的另一面的電極(h2、OM)形成預(yù)定區(qū)域的感光膠的工序；和，在除去感光膠的區(qū)域形成電極h2的工序。因此，可以通過通常的使用感光膠的光刻工藝填充樹脂R，同時，也可以在電極形成之前，通過感光膠進行圖案化的氧化膜，使形成了接觸點的電極露出。
此外，半導(dǎo)體基板1及高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n、1n’是第一導(dǎo)電型(上述為n型)，多個光電二極管用多個第二導(dǎo)電型(上述為p型)雜質(zhì)區(qū)域1p和半導(dǎo)體基板1構(gòu)成，位于任何一個光電二極管的一面(背面)的陽極或者陰極被電氣地引導(dǎo)至另一面(表面)。
此外，在上述的制造方法中，由于具備在半導(dǎo)體基板1的一面的整個面上形成比高濃度雜質(zhì)區(qū)域淺的第一導(dǎo)電型(上述為n型)的全面雜質(zhì)半導(dǎo)體層1nc的工序，所以，可以使全面雜質(zhì)半導(dǎo)體層1nc作為累積層而發(fā)揮作用。
此外，在上述的制造方法中，由于具備在半導(dǎo)體基板1的一面(背面)形成氧化膜2的工序，所以，可以使其作為保護膜而發(fā)揮作用。
還有，從三維封裝的觀點來看，上述的背面照射型光電二極管陣列的制造方法具備以下工序，即，通過凸塊B把半導(dǎo)體基板1的表面一側(cè)安裝在電路基板C上、以使光電二極管的陽極及陰極與電路基板C電連接的工序。此時，通過凸塊B而與電路基板C電連接的光電二極管的陽極及陰極的連接配線沿著電路基板方向即半導(dǎo)體基板1的厚度方向而延伸，因此，可以縮小封裝面積。
此外，上述的背面照射型光電二極管陣列，在半導(dǎo)體基板1的背面及表面形成高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n、1n’，它們分別有選擇地與在半導(dǎo)體基板1的表面形成PN結(jié)的光電二極管的陽極及陰極連接，在這種背面照射型光電二極管陣列中，高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n、1n’彼此通過沿著厚度方向貫穿半導(dǎo)體基板1的孔H而電連接，孔H內(nèi)被填充著樹脂R。
該背面照射型光電二極管陣列具有三維封裝及制造方法上的優(yōu)點，同時，孔內(nèi)的樹脂可以抑制背面照射型光電二極管的基板強度降低。
此外，根據(jù)上述背面照射型光電二極管陣列的構(gòu)造，半導(dǎo)體基板1及高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n、1n’是第一導(dǎo)電型(上述為n型)，在半導(dǎo)體基板1的另一面形成的光電二極管由第二導(dǎo)電型(上述為p型)雜質(zhì)區(qū)域1p和半導(dǎo)體基板1構(gòu)成，它具有在半導(dǎo)體基板1的一面的整個面形成比高濃度雜質(zhì)區(qū)域1n淺的第一導(dǎo)電型(上述為n型)的全面雜質(zhì)半導(dǎo)體層1nc，因此，不僅可以把全面雜質(zhì)半導(dǎo)體層1nc作為累積層而發(fā)揮作用，還可以進行高性能的檢測。
圖2是在電路基板C上具備多個圖1J所示的背面照射型光電二極管陣列PDA的攝像裝置的說明圖。根據(jù)上述構(gòu)造，由于可以進行三維封裝，因此，可以在多個平面方向沒有間隙地對靜區(qū)較少的背面照射型光電二極管陣列PDA進行二維排列。即，作為整體，可以提供更大面積的攝像裝置。
此外，這種大面積的背面照射型光電二極管陣列，可以適用于X射線計算機斷層攝影(CT)裝置，具體地是它可以適用于面板狀的多功能X射線CT裝置或陽電子放射斷層攝影(PET)裝置。當(dāng)應(yīng)用于這種裝置的情況下，在光入射面上設(shè)置被二維分割的閃爍器(BGO、CSO、CWO等)。
此外，在上述的研磨工序中，除了機械研磨外，還可以使用化學(xué)研磨，半導(dǎo)體基板1的露出面可以進行鏡面加工。此外，背面的全面雜質(zhì)半導(dǎo)體層1nc作為累積層而發(fā)揮作用。累積層不僅可以為接地電位，但也可以賦予正電位以便施加反偏壓。
此外，上述的背面照射型光電二極管陣列，由于可以較薄地形成成為累積層的全面雜質(zhì)半導(dǎo)體層，所以，可以提高紫外靈敏度。
此外，在除去支撐基板3之前的工序中，進行了電極OM形成或共通電極取出孔穴填埋之后，在半導(dǎo)體基板1上貼附切割膠帶，并進行切割(不是進行完全分離芯片的切割，而是放入切割刀片直至半導(dǎo)體基板1作為芯片而被分離的位置(達到氧化膜4的位置))之后，通過機械研磨及干蝕刻而除去貼合的支持基板3。此時，除了使用一般的刀片切割之外，還可以采用激光切割等其它方式。
在該制造方法中，由于切割結(jié)束之前的所有工序都是在較厚的晶片上進行，因此，它的工藝生產(chǎn)性高，并使成品率得以提高，它是一種劃時代的單面電極光電二極管生產(chǎn)方式。而且，通過凸塊B可以施加偏壓，不僅可以實現(xiàn)零偏壓光電二極管，還可以實現(xiàn)高速、低噪音傳感器(PIN光電二極管、雪崩光電二極管)。
根據(jù)本發(fā)明的背面照射型光電二極管陣列及其制造方法，可以實現(xiàn)量產(chǎn)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明可以用于背面照射型光電二極管陣列及其制造方法。
權(quán)利要求
1.一種背面照射型光電二極管陣列的制造方法，其特征在于包括以下工序(a)在半導(dǎo)體基板的一面形成高濃度雜質(zhì)區(qū)域的工序；(b)使所述半導(dǎo)體基板的所述一面與支撐基板貼合的工序；(c)對所述半導(dǎo)體基板的另一面進行研磨、從而使所述半導(dǎo)體基板薄膜化的工序；(d)在所述半導(dǎo)體基板的所述另一面形成高濃度雜質(zhì)區(qū)域及多個光電二極管的工序；(e)形成從所述半導(dǎo)體基板的所述另一面的所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域到達所述一面的所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域的孔的工序；(f)通過所述孔使所述一面和所述另一面的所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域電連接的工序；(g)所述工序(f)完成后、除去支撐基板的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面照射型光電二極管陣列的制造方法，其特征在于所述半導(dǎo)體基板、及所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域是第一導(dǎo)電型，所述多個光電二極管用多個第二導(dǎo)電型雜質(zhì)區(qū)域和半導(dǎo)體基板構(gòu)成，位于任何一個所述光電二極管的所述一面的陽極或陰極可以電氣地引導(dǎo)至所述另一面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面照射型光電二極管陣列的制造方法，其特征在于包括在所述半導(dǎo)體基板的一面的整個面上形成比所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域淺的第一導(dǎo)電型的全面雜質(zhì)半導(dǎo)體層的工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面照射型光電二極管陣列的制造方法，其特征在于包括在所述半導(dǎo)體基板的一面上形成氧化膜的工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面照射型光電二極管陣列的制造方法，其特征在于還包括在所述孔內(nèi)填充樹脂的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面照射型光電二極管陣列的制造方法，其特征在于還包括以下工序向所述孔內(nèi)填充的樹脂具有感光性、把作為該樹脂的感光膠涂敷在所述半導(dǎo)體基板的另一面的整個面上的工序；僅除去所述半導(dǎo)體基板的另一面的電極形成預(yù)定區(qū)域的感光膠的工序；在除去感光膠的區(qū)域形成電極的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面照射型光電二極管陣列的制造方法，其特征在于還包括以下工序通過凸塊把所述半導(dǎo)體基板的所述另一面安裝在所述電路基板上、以使所述光電二極管的陽極及陰極與電路基板電連接的工序。
8.一種背面照射型光電二極管陣列，在半導(dǎo)體基板的一面及另一面形成高濃度雜質(zhì)區(qū)域，分別有選擇地與在所述半導(dǎo)體基板的另一面上形成的光電二極管的陽極及陰極連接，其特征在于所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域彼此通過沿著厚度方向貫穿所述半導(dǎo)體基板的孔而電連接，在所述孔內(nèi)填充著樹脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的背面照射型光電二極管陣列，其特征在于所述半導(dǎo)體基板、及所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域是第一導(dǎo)電型，在所述半導(dǎo)體基板的另一面形成的光電二極管用第二導(dǎo)電型雜質(zhì)區(qū)域和半導(dǎo)體基板構(gòu)成，在所述半導(dǎo)體基板的一面的整個面上具備比所述高濃度雜質(zhì)區(qū)域淺的第一導(dǎo)電型全面雜質(zhì)半導(dǎo)體層。
全文摘要
將半導(dǎo)體基板1的光電二極管的陽極及陰極這兩類電極集中在基板的單面上。這可以利用貫穿半導(dǎo)體基板1的孔H將其中一方電氣地引導(dǎo)至另一面來實現(xiàn)，半導(dǎo)體基板1通過研磨被薄膜化，因此，可縮短孔H的形成時間。另外，由于貼合有用于對在制造工序中薄膜化的半導(dǎo)體基板進行加固的支撐基板3，所以在加工過程中容易進行晶片的處理，適合于量產(chǎn)化。
文檔編號H01L27/146GK1653617SQ0381050
公開日2005年8月10日 申請日期2003年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月10日
發(fā)明者藤井義磨郎, 岡本浩二, 坂本 明 申請人:浜松光子學(xué)株式會社