[發明專利]半導體器件及其制造方法、光測定裝置、光檢測裝置

有效

• 申請號: 200810090225.5
• 申請日: 2008-04-01
• 公開（公告）號: CN101295722A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 千葉正
• 申請（專利權）人: 沖電氣工業株式會社
• 主分類號: H01L27/144
• 分類號: H01L27/144;H01L23/522;H01L21/84;H01L21/768
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 黃綸偉

技術領域

本發明涉及一種半導體器件、光測定裝置、光檢測裝置及半導體器 件的制造方法，特別涉及遮擋入射到根據來自受光部的輸出信號進行處 理的信號處理部的光的半導體器件、使用半導體器件的光測定裝置、使 用半導體器件的光檢測裝置、及半導體器件的制造方法。

背景技術

近年來，由于哈龍氣體向外部大氣中的排放等環境污染，使得臭氧 層正在被破壞，此前被臭氧層吸收的對人體有害的紫外線(UV：Ultra? Violet)相比以前更多地到達了地表面。

紫外線根據波長長度被劃分為UV-A(紫外線A波：315nm-400nm)、 UV-B(紫外線B波：280nm-315nm)、UV-C(紫外線C波：100nm-280nm)。 UV-C被臭氧層吸收而不會到達地面。因此，UV-A和UV-B是日常照射 人體的紫外線。為了保護人體不受這些紫外線損害，檢測紫外線量非常 重要，1995年世界保健機構等確定了作為每天的紫外線量指標的“UV? Index”，并建議通過大眾傳播媒體與天氣預報同時發布該數值。

另外，近年來正在銷售個人可以攜帶的小型紫外線測定裝置。作為 安裝在其上的紫外線受光元件，例如有的具備紫外線測定用濾波器，僅 使紫外線區域的波長的光透射GaN、AlGaN、GaP等化合物半導體類的受 光元件。并且，受光元件接受紫外線而得到的光電流通過信號處理電路 被轉換為電壓，通過放大器、ADC(Analog-Digital?Converter：A/D轉 換器)轉換成數字信號后，通過CPU計算為紫外線量。計算結果被存儲 在存儲器中，并進行預定處理后顯示在液晶顯示部上。

但是，在使用化合物半導體類的受光元件時，必須使紫外線受光元 件和信號處理電路等形成為不同芯片，難以使其結構小型化。另一方面， 使用硅類材料的紫外線受光元件可以在同一半導體基板上制作受光元件 和信號處理電路，所以能夠形成一個芯片而實現小型化。

圖8(A)、(B)表示將使用硅類材料的受光元件和信號處理電路形 成一個芯片的半導體電路即光入射部12’的結構示例。圖8(A)是光入 射部12’的俯視圖，圖8(B)是光入射部12’的剖視圖。

如圖8(A)、(B)所示，在接受紫外線的光入射部12’上設置的受 光元件36’和信號處理電路38’的任意信號線，通過與信號輸入輸出用 焊盤40’連接的金屬線78、封裝端子41，與未圖示的其他LSI等電連接。

如圖8(B)所示，在光入射部12’的上表面設有僅使紫外線區域的 波長的光透射的紫外線測定用濾波器80。在紫外線測定用濾波器80的下 表面設有使紫外線透射的透明樹脂82，再在其下表面配置受光元件36’ 和信號處理電路38’。并且，在透明樹脂82與受光元件36’和信號處理 電路38’之間介入未圖示的保護膜及層間膜。

并且，光入射部12’形成為太陽光入射到包括受光元件36’和信號 處理電路38’在內的整個芯片表面的結構。在這種結構中，信號處理電 路38’的動作由于太陽光的影響而變得不穩定。在此，已經公知有對形 成于一個芯片上的受光元件36’和信號處理電路38’中的信號處理電路 38’設置遮光層的技術。

關于這種在信號處理電路上設置遮光層的技術，專利文獻1公開了 以下技術：在形成于硅基板上的信號處理電路和受光元件上形成透明保 護膜，在受光元件上和外部導出端子上之外的、即主要是信號處理電路 上的透明保護膜上形成鋁等金屬制的遮光層。

形成有受光元件和具有遮光層的信號處理電路的半導體電路的斷面 形狀及其制造步驟如圖9(A)～圖9(G)所示。另外，半導體基板是SOI (Silicon?On?Insulator)基板。由此，不需要在受光元件的上表面設 置紫外線測定用濾波器80。