半導体パッケージおよび半導体パッケージの製造方法ならびに光学モジュール
【課題】低コストかつ簡易なプロセスで、プリント基板とのＥＭＣを良好に保持することが可能な半導体パッケージおよびその製造方法、ならびに光学モジュールを提供する。
【解決手段】カメラモジュール１は、ウェハレベルパッケージ１０にレンズユニット２０が搭載されてなり、ウェハレベルパッケージ１０は、支持基板１４の表面側に、ガラス基板１１により封止された受光素子１５および電極パッド１３を有する。支持基板１４の裏面側には半田ボール１７が形成されており、この半田ボール１７と上記電極パッド１３が、支持基板１４を貫通して設けられた貫通ビア１４ａおよび再配線層１６によって電気的に接続されている。カメラモジュール１の側面全体が、電磁遮光シールド膜３０ｂで塗装されていることにより、実装されるプリント基板との間での電磁干渉の発生が抑制される。
【解決手段】カメラモジュール１は、ウェハレベルパッケージ１０にレンズユニット２０が搭載されてなり、ウェハレベルパッケージ１０は、支持基板１４の表面側に、ガラス基板１１により封止された受光素子１５および電極パッド１３を有する。支持基板１４の裏面側には半田ボール１７が形成されており、この半田ボール１７と上記電極パッド１３が、支持基板１４を貫通して設けられた貫通ビア１４ａおよび再配線層１６によって電気的に接続されている。カメラモジュール１の側面全体が、電磁遮光シールド膜３０ｂで塗装されていることにより、実装されるプリント基板との間での電磁干渉の発生が抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にＷＣＳＰ（ウェハレベルチップサイズパッケージ）等の半導体パッケージおよびこれを用いたＷＬＣＭ（ウェハレベルカメラモジュール）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の集積化技術の向上に伴い、電子機器の小型・軽量化、低電圧動作・低消費電力化、高周波動作化が急速に進んでおり、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）、ＬＧＡ（ランドグリッドアレイ) 、ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）などのエリアアレイ型パッケージの需要が拡大している。最近では、貫通電極を利用したＷＣＳＰなどの先端技術も普及し初めている。
【０００３】
ＷＣＳＰは、封止樹脂や外部端子の形成処理工程がダイシング前のウェハの段階で行われる半導体パッケージである。このようなＷＣＳＰでは、チップをマザーボード等のプリント基板に実装する際に、チップ上のパッドとプリント基板上のパッドとを半田ボールを介して接合可能となり、ボンディングワイヤやインターポーザとの接続が不要となる。このＷＣＳＰは、例えば受光素子やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems；マイクロマシン）素子等の電子部品パッケージとして好適に用いられる。
【０００４】
ところが、このＷＣＳＰのような半導体パッケージでは、プリント基板との間でＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility：電磁両立（電磁不干渉））を確保する必要があり、これまでにも様々な対策がなされている。例えば、特許文献１のように、貫通電極を利用した半導体パッケージにおいて、その外周に、板金等からなる電磁シールドを配設する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５８８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のような手法では、例えばチップサイズに応じて板金を加工して囲いを作り、この囲いの中にチップを位置合わせして嵌め込む、あるいは、加工した板金をチップ外周に貼り合わせるといった工程が必要となる。このため、プロセス工程数やコストが増加してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、低コストかつ簡易なプロセスで、プリント基板とのＥＭＣを良好に保持することが可能な半導体パッケージおよびその製造方法、ならびに光学モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体パッケージは、支持基板と、支持基板の第１主面に形成された機能素子および第１の接合部と、機能素子および第１の接合部を挟んで支持基板に対向配置された封止基板と、支持基板の第２主面側に設けられた第２の接合部と、支持基板を貫通して設けられ、第１および第２の接合部を電気的に接続させる貫通電極とを備え、支持基板の各主面と直交する側面全体が第１の電磁シールド膜で塗装されたものである。
【０００９】
本発明の半導体パッケージの製造方法は、機能素子および第１の接合部を第１主面に有する支持基板に封止基板を貼り合わせる工程と、支持基板の第１の接合部に対応する領域に貫通電極を形成する工程と、支持基板の第２主面側に、貫通電極に電気的に接続される第２の接合部を形成する工程と第１の基板の各主面と直交する側面全体に、導電材料を塗布することにより第１の電磁シールド膜を形成する工程とを含むものである。
【００１０】
本発明の光学モジュールは、支持基板と、支持基板の第１主面に形成された受光素子および第１の接合部と、受光素子および第１の接合部を挟んで支持基板に対向配置された封止基板と、支持基板の第２主面側に設けられた第２の接合部と、支持基板を貫通して設けられ、第１および第２の接合部とを電気的に接続させる貫通電極と、封止基板上に設けられたレンズユニットとを備え、支持基板の各主面と直交する側面全体が第１の電磁シールド膜で塗装されている。
【００１１】
本発明の半導体パッケージおよび半導体パッケージの製造方法ならびに光学モジュールでは、支持基板の２つの主面にそれぞれ形成された第１および第２の接合部が貫通電極を介して電気的に接続され、支持基板の第１主面側から第２主面側へ外部接続端子が引き出される。このような半導体パッケージ（光学モジュール）における側面全体に、導電材料を塗布することにより第１の電磁シールド膜を形成する。この第１の電磁シールド膜により、例えば実装されるプリント基板等との間での電磁干渉の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の半導体パッケージおよび半導体パッケージの製造方法ならびに光学モジュールによれば、支持基板の各主面に形成された第１および第２の接合部を貫通電極を介して電気的に接続し、半導体パッケージ（光学モジュール）の側面全体に導電材料を塗布することにより第１の電磁シールド膜を形成する。このように、第１の電磁シールド膜を塗布形成することにより、板金等を加工して電磁シールドを形成する場合に比べ、工程数が少なくコストを削減できる。よって、低コストかつ簡易なプロセスで、プリント基板とのＥＭＣを良好に保持可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＷＬＣＭの概略構成を表す断面図である。
【図２】図１に示したＷＬＣＭにおけるシリコン基板の表面および裏面の概略構成を表す平面図である。
【図３】図１に示したＷＬＣＭの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図４】図３に続く工程を示す断面図である。
【図５】図４に続く工程を示す断面図である。
【図６】図５に続く工程を示す断面図である。
【図７】図６（Ｄ）に示した工程後のシリコン基板の裏面の構成を表す平面図である。
【図８】図６に続く工程を示す断面図である。
【図９】図８に続く工程を示す断面図である。
【図１０】図９に続く工程を示す断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を示す断面図である。
【図１２】図１１に示した工程により形成されるＷＣＳＰの断面図である。
【図１３】図１１に続く工程を示す断面図である。
【図１４】図１３に続く工程を説明するための模式図である。
【図１５】変形例１に係る配線層形成工程を工程順に示す平面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（側面および裏面に電磁遮光シールド膜を形成したカメラモジュールの例）
２．変形例（配線層形成工程の他の例）
【００１５】
＜実施の形態＞
［カメラモジュール１の全体構成］
図１は本発明の一実施の形態に係るカメラモジュール１（光学モジュール）の断面構成を表すものである。カメラモジュール１は、例えばイメージセンサ装置等の光学機器に使用され、ウェハレベルパッケージ１０（半導体パッケージ）上にレンズユニット２０が搭載されたものである。このカメラモジュール１は、下面側（ウェハレベルパッケージ１０の側）をマザーボード等のプリント基板へ実装し、上面側（レンズユニット２０の側）から光を入射させて受光を行うようになっている。
【００１６】
ウェハレベルパッケージ１０は、支持基板１４とガラス基板１１（封止基板）との間に、例えば受光素子１５を封止してなるＷＣＳＰ（ウェハレベルチップサイズパッケージ）である。支持基板１４とガラス基板１１とは、それらの周縁部において接着層１２を介して貼り合わせられ、これらの支持基板１４、ガラス基板１１および接着層１２によって囲まれる領域が、受光素子１５を気密封止するためのキャビティ１２ａとなっている。
【００１７】
支持基板１４は、受光素子１５等を支持する基板であり、例えばシリコン基板１４０ａ上にＳｉＯ2層１４０ｂが形成されてなる。この支持基板１４では、その表面（第１主面）および裏面（第２主面）が、以下のような構造を有している。
【００１８】
（支持基板１４の表面側の構造）
支持基板１４の表面（第１主面）には、上記キャビティ１２ａに対向して受光素子１５が設けられ、接着層１２に対向して電極パッド１３（第１の接合部）が複数配設されている。図２（Ａ）は支持基板１４の表面の平面構成の一例を表したものであるが、例えばこのように、方形状の支持基板１４の表面の中央付近に受光素子１５が設けられ、その周囲に（支持基板１４の周縁に沿って）、複数の電極パッド１３が配設されている。尚、受光素子１５と電極パッド１３との間の領域には、図示しない周辺回路が形成されている。
【００１９】
電極パッド１３は、受光素子１５やその周辺回路へ配線（図示せず）によって接続されており、受光素子１５やその周辺回路に電気信号を入力したり、あるいはそれらから出力された電気信号を取り出すための外部接続用のパッドである。この電極パッド１３は、例えばアルミニウム（Ａｌ）等より構成されている。
【００２０】
受光素子１５は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子であり、受光面には、図示しないカラーフィルタが設けられている。この受光素子１５では、電極パッド１３を通じて入力された電気信号に応じて、露光および受光信号の読み出しが行われ、読み出された受光信号が電極パッド１３を通じて外部へ出力されるようになっている。
【００２１】
（支持基板１４の裏面側（プリント基板接合側）の構造）
このような支持基板１４の裏面（第２主面）側には、複数の半田ボール１７（第２の接合部）が配設されている。また、この半田ボール１７に対応して開口を有する封止樹脂層１８および電磁遮光シールド膜３０ａ（第２の電磁シールド膜）が形成されている。図２（Ｂ）は支持基板１４の裏面の平面構成の一例を表したものであるが、例えばこのように、方形状の裏面には、所定のピッチＰで複数の半田ボール１７が規則的に配列して設けられている。この半田ボール１７の配列は、実装されるプリント基板（図示せず）側の接合パッドの位置に応じて適宜設定されている。これにより、電極パッド１３の配列が半田ボール１７のそれに変換され、マザーボード等のプリント基板へ直接実装することが可能となる。尚、ここでは、半田ボール１７が裏面中央付近には形成されていない配列となっているが、勿論中央付近にも半田ボール１７が配設されていてもよいし、裏面周縁領域にのみ配設されていてもよい。
【００２２】
半田ボール１７は、プリント基板へ実装するための外部接続端子として機能するものであり、例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ等の無鉛高融点はんだ等よりなる。この半田ボール１７は、支持基板１４の裏面側において、電磁遮光シールド３０ａよりも突出して形成されており、後述の再配線層１６を介して電極パッド１３と電気的に接続されている。
【００２３】
封止樹脂層１８は、例えばエポキシ系、ポリイミド系、シリコン系、アクリル系の樹脂等よりなり、再配線層１６を保護するためのものである。この封止樹脂層１８における開口の径は、電磁遮光シールド３０ａよりも大きくなっている。
【００２４】
電磁遮光シールド膜３０ａは、例えば導電性（例えば抵抗値が１０4Ω以下）および遮光性を有する材料、例えばカーボンブラックにより構成されている。この電磁遮光シールド３０ａにおける開口の径は、再配線層１６における後述の半田用ランド１６ｃの径よりも小さく設定されており、厚みは半田ボール１７の高さを超えない程度に適宜設定されている。尚、ここでは、電磁遮光シールド膜３０ａが導電性だけでなく遮光性を有しているが、少なくとも導電性を有していれば電磁シールドとしての機能を発揮させることができる。
【００２５】
この支持基板１４には、電極パッド１３に対応する位置に貫通ビア１４ａ（第１の貫通孔）が設けられている。貫通ビア１４ａは、支持基板１４の表面から裏面までを貫通しており、これによって電極パッド１３の一部が裏面側に露出している。この貫通ビア１４ａの内部には、再配線層１６（配線層）が、その露出した電極パッド１３の表面を覆って形成されており、かつ貫通ビア１４ａの内部から支持基板１４表面における半田ボール１７の形成領域まで延設されている（引き出されている）。この貫通ビア１４ａおよび再配線層１６が、本発明における貫通電極の一具体例に相当する。尚、支持基板１４の裏面と再配線層１６との間には、後述の絶縁膜１４１やシード層１４２（図１には図示せず）が形成されている。
【００２６】
再配線層１６は、例えば銅（Ｃｕ），アルミニウム，タングステン（Ｗ），チタン（Ｔｉ），金（Ａｕ），ニッケル（Ｎｉ），銀（Ａｇ），モリブデン（Ｍｏ），ＴｉＷ等の金属材料からなる。この再配線層１６は、詳細は後述するが、貫通ビア１４ａの内部を覆うパッド接続部１６ａと、半田ボール１７の形成領域となる半田用ランド１６ｃと、これらのパッド接続部１６ａおよび半田用ランド１６ｃを繋ぐ引き出し配線部１６ｂよりなる。
【００２７】
このような構造を有するウェハレベルパッケージ１０のガラス基板１１上には、更に接着層２１を介してレンズユニット２０が貼り合わせられている。このレンズユニット２０の上面には所定のパターンで遮光膜２０ａが形成されている。
【００２８】
レンズユニット２０は、一般的な固定焦点レンズまたは可変焦点レンズからなり、入射光線を受光素子１５へ集光させる機能を有するものである。遮光膜２０ａは、所望の方向からの光線のみをレンズユニット２０および受光素子１５へ選択的に入射させるものであり、例えばクロム等により構成されている。
【００２９】
上記のようなカメラモジュール１の側面（支持基板１４の表面および裏面に直交する側面）全体には、電磁遮光シールド膜３０ｂ（第１の電磁シールド膜）が塗装されている。電磁遮光シールド膜３０ｂは、上記電磁遮光シールド膜３０ａと同様、例えば導電性および遮光性を有する材料、例えばカーボンブラックにより構成され、厚みは例えば５μｍ〜３０μｍである。この電磁遮光シールド膜３０ｂは、後述するように上記材料を側面に直接塗布することにより形成されたものである。電磁遮光シールド膜３０ａ，３０ｂ同士は、支持基板１４の裏面側において、繋がって（電気的に接続されて）いることが望ましい。
【００３０】
［カメラモジュール１の製造方法］
上記のようなカメラモジュール１は、例えば次のようにして製造することができる。図３〜図１４は、カメラモジュール１の製造工程を説明するための図である。
【００３１】
（１．ウェハ貼り合わせ工程）
まず、表面に受光素子１５および電極パッド１３と図示しない周辺回路がチップ毎に形成された支持基板１４（ウェハ）と、ガラス基板１１とを用意する。続いて、図３（Ａ），（Ｂ）に示したように、これらの支持基板１４とガラス基板１１とを接着層１２を介して貼り合わせる。この際、接着層１２を、支持基板１４表面の受光素子１５の形成領域を除く領域（ダイシングラインＤＬに沿った領域）に形成することにより、受光素子１５をキャビティ１２ａ内に封止する。
【００３２】
続いて、図３（Ｃ）に示したように、支持基板１４の裏面（シリコン基板１４０ａ）を削り、シリコン基板１４０ａを薄くする。尚、図３（Ｂ），（Ｃ）では、簡便化のため、ウェハの一部の断面構成のみを示している。
【００３３】
次いで、上記のようにしてガラス基板１１で封止した支持基板１４において、貫通ビア形成、絶縁膜・シード層形成、再配線層形成、封止樹脂層形成および半田ボール形成のための各工程をこの順に、ウェハレベル（ダイシングにより切り出す前の段階）で行う。尚、これらの工程を説明するための断面図（図４〜１０）では、図３（Ｃ）における領域Ｓに該当する部分のみを抜粋して示している。また、支持基板１４の裏面側を図面上向き、表面側を図面下向きにして図示してある。
【００３４】
（２．貫通ビア形成工程）
まず、図４（Ａ）に示したように、支持基板１４の裏面にフォトレジスト膜１１０を形成した後、このフォトレジスト膜１１０の電極パッド１３に対向する位置に開口をパターニング形成する。続いて、図４（Ｂ）に示したように、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching：反応性イオンエッチング）により、支持基板１４のうちシリコン基板１４０ａの電極パッド１３に対向する領域のみを選択的に除去する。この後、図４（Ｃ）に示したように、フォトレジスト膜１１０を支持基板１４の裏面から剥離する。これにより、支持基板１４の裏面側に、ＳｉＯ2層１４０ｂが露出する。
【００３５】
続いて、図４（Ｄ）に示したように、この露出したＳｉＯ2層１４０ｂを、電極パッド１３の表面まで、例えばＲＩＥによりエッチングする。これにより、電極パッド１３に対向する位置に、支持基板１４をその裏面から表面まで貫通する貫通ビア１４ａが形成される（電極パッド１３が支持基板１４の裏面側に露出する）。
【００３６】
（３．絶縁膜，シード層形成工程）
次いで、図５（Ａ）に示したように、貫通ビア１４ａを形成した支持基板１４の裏面の全面にわたって、例えばＳｉＯ2等よりなる絶縁膜１４１を、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）法により形成する。この後、図５（Ｂ）に示したように、例えばフォトリソグラフィ法により、絶縁膜１４１の貫通ビア１４ａの底部を選択的に除去し、電極パッド１３の表面を露出させる。
【００３７】
続いて、図５（Ｃ）に示したように、絶縁膜１４１上および露出した電極パッド１３上を覆うように、例えば銅等よりなるシード層１４２を例えばスパッタ法により形成する。
【００３８】
（４．再配線層形成工程）
次いで、電極パッド１３上から、貫通ビア１４ａを通じて支持基板１４の裏面側の所定の領域（半田ボール１７の形成領域）まで、連続的に（引き延ばして）再配線層１６を形成する。具体的には、まず、図６（Ａ）に示したように、形成したシード層１４２上にフォトレジスト膜１１１を成膜して、パターニングを行い、再配線層１６の形成領域（パッド接続部１６ａ，引き出し配線部１６ｂ，半田用ランド１６ｃ：図６には図示せず）に対応して開口を形成する。この後、図６（Ｂ）に示したように、シード層１４２上のフォトレジスト膜１１１の開口部分に、例えば電気めっき等により上述した材料よりなる再配線層１６を形成する。
【００３９】
続いて、図６（Ｃ）に示したように、フォトレジスト膜１１１を剥離した後、図６（Ｄ）に示したように、支持基板１４の裏面側に露出したシード層１４２を例えばウェット洗浄により除去する。このようにして支持基板１４の裏面側に再配線層１６を形成する。
【００４０】
ここで、図７（Ａ）に、再配線層１６を形成した支持基板１４の裏面側の構成を模式的に示す。尚、簡便化のため、隣接する４つのチップに対応する領域についてのみを示している。また、図７（Ｂ）には、再配線層１６を拡大したものを示す。このように、再配線層形成工程では、詳細には、貫通ビア１４ａ（電極パッド１３）に対向する位置にパッド接続部１６ａ、半田ボール１７に対向する位置に半田用ランド１６ｃを形成すると共に、これらのパッド接続部１６ａおよび半田用ランド１６ｃを繋ぐ引き出し配線部１６ｂを形成する。半田用ランド１６ｃは、プリント基板側の接合パッドの配列等に応じて設定される位置に形成する。引き出し配線部１６ｂにより、電極パッド１３と異なる配列で半田ボール１７を形成可能となる。これにより、支持基板１４の表面側の電極パッドから裏面側の半田ボール１７へ外部接続用の端子が変換され、半田ボール１７を用いたプリント基板への直接的な実装が可能となる。
【００４１】
また、このような再配線層１６は、電極パッド１３および半田ボール１７の個数に応じて複数形成されるが、これら複数の再配線層１６の一部を、隣接するチップ間で繋げて形成する。例えば、各チップの角部において、再配線層１６が繋がっている部分（シールド接続部１６ｄ）を形成する。これにより、後述のダイシング工程において各チップを切り出した際に、このシールド接続部１６ｄをチップ側面に露出させることができ、後の工程において側面に形成される電磁遮光シールド膜３０ｂとの電気的な接続をとることができる。
【００４２】
（５．封止樹脂層形成工程）
次いで、図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、支持基板１４の裏面の全域にわたって封止樹脂層１８を塗布形成した後、例えばフォトリソグラフィにより、再配線層１６の半田用ランド１６ｃに対向した領域に開口１８ａを形成する。開口１８ａにおける径Ｄ２は、例えば後述の電磁遮光シールド膜３０ａにおける開口ａ１よりも小さく設定する。
【００４３】
（６．電磁遮光シールド膜３０ａ（下面）の形成工程）
続いて、図９（Ａ），（Ｂ）に示したように、封止樹脂層１８上の全面にわたって、上述した材料よりなる電磁遮光シールド膜３０ａを成膜した後、フォトリソグラフィ法により、半田用ランド１６ｃおよび封止樹脂層１８の開口１８ａに対応する領域に開口３１ａを形成する。この際、半田ボール１７が接触しないように、開口３１ａの径Ｄ３は、封止樹脂層１８における開口１８ａの径Ｄ２よりも数十μｍ程度大きく設定するとよい。但し、開口３１ａの径Ｄ３は、再配線層１６における半田用ランド１６ｃの径Ｄ１よりも小さく設定することが望ましい。開口３１ａ１の径Ｄ３が半田用ランド１６ｃの径Ｄ１よりも大きいと、半田ボール１７の周辺領域においてプリント基板側へ光漏れが生じてしまうためである。
【００４４】
（７．半田ボール形成工程）
次いで、再配線層１６の半田用ランド１６ｃのうち封止樹脂層１８の開口１８ａおよび電磁遮光シールド膜３０ａの開口３０ａ１により露出した領域に、半田ボール１７を形成する。
【００４５】
（８．ダイシング工程）
そして、ウェハレベルにて半田ボールを支持基板１４に形成した後、図１１に示したように、ダイシングにより、ダイシングラインＤＬに沿って各チップを切り出す。これにより、切り出された各チップの側面に、上記再配線層形成工程において隣接するチップ間で繋げて形成したシールド接続部１６ｄが各チップ側面に露出する。具体的には、各チップの角部分Ａにおいて、シールド接続部１６ｄが露出する。このようにして、ウェハレベルパッケージ１０を形成する（図１２）。
【００４６】
（９．レンズユニット接合工程）
この後、図１３に示したように、チップ（ウェハレベルパッケージ１０）毎に、ガラス基板１１上にレンズユニット２０を接着層２１を介して貼り合わせる。以下、便宜上、このウェハレベルパッケージ１０上にレンズユニット２０を貼り合わせたものを接合体という。
【００４７】
（１０．電磁遮光シールド膜３０ｂ（側面）の形成工程）
最後に、上記のような接合体の側面全体に、上述した材料（例えばカーボンブラック）よりなる電磁遮光シールド膜３０ｂを、例えば塗布装置を用いた吹きつけ（塗布）により形成する。この際、例えば図１４（Ａ）に示したように、互いに直交する４方向に沿って吹きつけ用のノズル１３０が設けられた塗布装置内に接合体を配置する。この後、図１４（Ｂ）に示したように、ノズル１３０から、接合体の側面（４面）全体に向けて、カーボンブラック１３０ａを吹き付ける。尚、図１４（Ａ），（Ｂ）では、左図が接合体の上面、右図が接合体の側面からそれぞれみたものを表している。これにより、接合体の側面全体がカーボンブラック１３０ａよりなる電磁遮光シールド膜３０ｂで塗装され、ここでは、側面に露出したシールド接続部１６ｄが電磁遮光シールド膜３０ｂに覆われ、これらが互いに電気的に接続される。以上により、図１に示したカメラモジュール１が完成する。
【００４８】
（プリント基板への実装）
上記のようにして作製されたカメラモジュール１を実装する際には、ウェハレベルパッケージ１０側を下にして、半田ボール１７とプリント基板上の接合パッドとを位置合わせして接合させる。そして、電磁遮光シールド膜３０ａ，３０ｂを、例えばプリント基板のグランド端子と接続させることにより、電磁遮光シールド膜３０ａ，３０ｂをグランド電位に保持することができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態では、支持基板１４の表面側に形成された電極パッド１３と裏面側に形成された半田ボール１７が貫通ビア１４ａおよび再配線層１６を介して電気的に接続され、支持基板１４の表面側から裏面側へ外部接続端子が引き出される（外部接続端子が電極パッド１３から半田ボール１７へ変換される）。このようなカメラモジュール１（ウェハレベルパッケージ１０）における側面全体に、電磁遮光シールド膜３０ｂを塗布形成する。この電磁遮光シールド膜３０ｂにより、例えば実装されるプリント基板やセット内の他部品等との間での電磁干渉の発生が抑制される。即ち、板金等を加工して電磁シールドを形成する場合に比べ、工程数を少なくすると共にコストを削減できる。よって、低コストかつ簡易なプロセスで、プリント基板とのＥＭＣを良好に保持可能となる。
【００５０】
また、電磁遮光シールド膜３０ｂが導電性だけでなく遮光性を有することにより、モジュール側面からの光線の混入を防止することができる。通常、カメラモジュール１の側面は、支持基板１４、ガラス基板１１、レンズユニット２０および接着層２１等、透明材料で構成されることが多いため、側面部分に形成される電磁遮光シールド膜３０ｂが遮光性を有することが望ましい。また、塗布形成が可能であり、導電性および遮光性を有する材料としては、カーボンブラックが好適である。
【００５１】
更に、支持基板１４の裏面側に、電磁遮光シールド膜３０ａが設けられていることにより、プリント基板との間の電磁干渉がより効果的に抑制される。具体的には、支持基板１４の裏面側では、再配線層１６として、パッド接続部１６ａと半田用ランド１６ｃとを繋ぐ引き出し配線部１６ｂが形成されるが、この引き出し配線部１６ｂと、プリント基板上の配線との間で電気的なクロストークが発生し、特に高速信号伝送の差動伝送が正しく送られないことがある。また、ウェハレベルパッケージ１０では、チップサイズ内の限られた領域内に半田ボールを配置しなければならず、再配線層１６における引き出し配線部１６ｂの配線ルートが制約される。このため、クロストーク抑制のためには、プリント基板側において配線位置を調整する必要があるが、小型化維持のための多層化（特に多ピン化）が進んだ場合にコストアップを招く虞がある。そこで、本実施の形態のように、支持基板１４の裏面側にも電磁遮光シールド３０ａが設けられていることにより、上記のようなクロストークの発生を抑制することが可能となる。
【００５２】
また、このような電磁遮光シールド膜３０ａが、導電性に加え遮光性を有していることにより、支持基板１４を透過してプリント基板側へ光線が漏れることを防止することができる。
【００５３】
＜変形例＞
図１５（Ａ）〜（Ｄ）は、再配線層１６と電磁遮光シールド膜３０ｂとの導通をとるための他の手法について工程順に表したものである。上記実施の形態では、再配線層１６と電磁遮光シールド膜３０ｂとの導通をとるために、再配線層形成工程において、シールド接続部１６ｄとして、再配線層１６のうちの一部を隣接するチップ間で繋げて形成し、ダイシングによって側面に露出させるようにした。本変形例では、再配線層１６と電磁遮光シールド膜３０ｂとの導通をとるために、貫通ビア形成工程において、各チップにおける支持基板１４の角部分にも貫通ビアを形成し、再配線層形成工程において、その貫通ビアの内部にまで一部の再配線層を連続して形成する。
【００５４】
具体的には、まず、図１５（Ａ）に示したように、支持基板１４の裏面に貫通ビア１４ｂ（第２の貫通孔）を、上記貫通ビア形成工程において貫通ビア１４ａと同時に形成する。但し、貫通ビア１４ｂは、角部において隣接する４つのチップの中央（ダイシングラインの交差点）に配置されるようにする。続いて、再配線層形成工程において、例えば各チップの角部分に図１５（Ｂ）に示したように、貫通ビア１４ｂの内部にまで一部の再配線層１６を連続して形成する（シールド接続部１６ｄ１）。この後、上記実施の形態と同様にして、封止樹脂層の形成および電磁遮光シールド膜３０ａの形成を行った後、図１５（Ｃ）に示したように、ダイシングラインＤＬに沿ってダイシングを行う。これにより、図１５（Ｄ）に示したように、各チップの四隅においてシールド接続部１６ｄ１が露出する。この後、カメラモジュール側面に電磁遮光シールド膜３０ｂを塗布形成することにより、シールド接続部１６ｄ１が電磁遮光シールド膜３０ｂに電気的に接続される。
【００５５】
本変形例のように、貫通ビア１４ｂを利用して再配線層１６と電磁遮光シールド膜３０ｂとの導通をとるようにしてもよい。
【００５６】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明について説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく、本発明の半導体パッケージ１および光学モジュールの構成やその製造方法に関する手順などは、上記実施の形態等と同様の効果を得ることが可能な限りにおいて自由に変形可能である。
【００５７】
例えば、上記実施の形態等では、本発明の第１および第２の電磁シールド膜として、導電性および遮光性を有する電磁遮光シールド膜３０ａ，３０ｂを例に挙げたが、少なくとも導電性を有していれば、本発明の効果を得ることができる。また、電磁遮光シールド膜３０ａ，３０ｂのうち、少なくともカメラモジュール１の側面側に電磁遮光シールド膜３０ａを有していればよく、カメラモジュール１の下面側（支持基板１４の裏面側）の電磁遮光シールド膜３０ａは必ずしも形成されていなくともよい。
【００５８】
また、上記実施の形態等では、カメラモジュール１の製造方法として、ウェハ状態の封止体から切り出した各チップ（ウェハレベルパッケージ１０）に、レンズユニットを貼り合わせた後、その側面全体に電磁遮光シールド膜３０ｂを形成したが、レンズユニットを設けない場合には、例えば次のように電磁遮光シールド膜を形成すればよい。即ち、各チップの切り出しを行った後、その側面全体に電磁遮光シールド膜を形成すればよい。
【００５９】
また、上記実施の形態等では、本発明の機能素子として受光素子を例に挙げて説明したが、機能素子としては、この受光素子に限定されず、ＭＥＭＳ素子等であってもよい。ＭＥＭＳ素子の半導体パッケージをプリント基板へ実装する場合にも、本発明の電磁シールド膜を用いることで、プリント基板との間の電磁干渉の発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１…カメラモジュール、１０…ウェハレベルパッケージ、１１…ガラス基板、１２，２１…接着層、１３…電極パッド、１４…支持基板、１４ａ，１４ｂ…貫通ビア、１５…受光素子、１６…再配線層、１６ａ…パッド接続部、１６ｂ…引き出し配線部、１６ｃ…半田用ランド、１６ｄ…シールド接続部、１７…半田ボール、１８…封止樹脂層、２０…レンズユニット、２０ａ…遮光膜、３０ａ，３０ｂ…電磁遮光シールド膜。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にＷＣＳＰ（ウェハレベルチップサイズパッケージ）等の半導体パッケージおよびこれを用いたＷＬＣＭ（ウェハレベルカメラモジュール）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の集積化技術の向上に伴い、電子機器の小型・軽量化、低電圧動作・低消費電力化、高周波動作化が急速に進んでおり、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）、ＬＧＡ（ランドグリッドアレイ) 、ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）などのエリアアレイ型パッケージの需要が拡大している。最近では、貫通電極を利用したＷＣＳＰなどの先端技術も普及し初めている。
【０００３】
ＷＣＳＰは、封止樹脂や外部端子の形成処理工程がダイシング前のウェハの段階で行われる半導体パッケージである。このようなＷＣＳＰでは、チップをマザーボード等のプリント基板に実装する際に、チップ上のパッドとプリント基板上のパッドとを半田ボールを介して接合可能となり、ボンディングワイヤやインターポーザとの接続が不要となる。このＷＣＳＰは、例えば受光素子やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems；マイクロマシン）素子等の電子部品パッケージとして好適に用いられる。
【０００４】
ところが、このＷＣＳＰのような半導体パッケージでは、プリント基板との間でＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility：電磁両立（電磁不干渉））を確保する必要があり、これまでにも様々な対策がなされている。例えば、特許文献１のように、貫通電極を利用した半導体パッケージにおいて、その外周に、板金等からなる電磁シールドを配設する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５８８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のような手法では、例えばチップサイズに応じて板金を加工して囲いを作り、この囲いの中にチップを位置合わせして嵌め込む、あるいは、加工した板金をチップ外周に貼り合わせるといった工程が必要となる。このため、プロセス工程数やコストが増加してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、低コストかつ簡易なプロセスで、プリント基板とのＥＭＣを良好に保持することが可能な半導体パッケージおよびその製造方法、ならびに光学モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体パッケージは、支持基板と、支持基板の第１主面に形成された機能素子および第１の接合部と、機能素子および第１の接合部を挟んで支持基板に対向配置された封止基板と、支持基板の第２主面側に設けられた第２の接合部と、支持基板を貫通して設けられ、第１および第２の接合部を電気的に接続させる貫通電極とを備え、支持基板の各主面と直交する側面全体が第１の電磁シールド膜で塗装されたものである。
【０００９】
本発明の半導体パッケージの製造方法は、機能素子および第１の接合部を第１主面に有する支持基板に封止基板を貼り合わせる工程と、支持基板の第１の接合部に対応する領域に貫通電極を形成する工程と、支持基板の第２主面側に、貫通電極に電気的に接続される第２の接合部を形成する工程と第１の基板の各主面と直交する側面全体に、導電材料を塗布することにより第１の電磁シールド膜を形成する工程とを含むものである。
【００１０】
本発明の光学モジュールは、支持基板と、支持基板の第１主面に形成された受光素子および第１の接合部と、受光素子および第１の接合部を挟んで支持基板に対向配置された封止基板と、支持基板の第２主面側に設けられた第２の接合部と、支持基板を貫通して設けられ、第１および第２の接合部とを電気的に接続させる貫通電極と、封止基板上に設けられたレンズユニットとを備え、支持基板の各主面と直交する側面全体が第１の電磁シールド膜で塗装されている。
【００１１】
本発明の半導体パッケージおよび半導体パッケージの製造方法ならびに光学モジュールでは、支持基板の２つの主面にそれぞれ形成された第１および第２の接合部が貫通電極を介して電気的に接続され、支持基板の第１主面側から第２主面側へ外部接続端子が引き出される。このような半導体パッケージ（光学モジュール）における側面全体に、導電材料を塗布することにより第１の電磁シールド膜を形成する。この第１の電磁シールド膜により、例えば実装されるプリント基板等との間での電磁干渉の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の半導体パッケージおよび半導体パッケージの製造方法ならびに光学モジュールによれば、支持基板の各主面に形成された第１および第２の接合部を貫通電極を介して電気的に接続し、半導体パッケージ（光学モジュール）の側面全体に導電材料を塗布することにより第１の電磁シールド膜を形成する。このように、第１の電磁シールド膜を塗布形成することにより、板金等を加工して電磁シールドを形成する場合に比べ、工程数が少なくコストを削減できる。よって、低コストかつ簡易なプロセスで、プリント基板とのＥＭＣを良好に保持可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＷＬＣＭの概略構成を表す断面図である。
【図２】図１に示したＷＬＣＭにおけるシリコン基板の表面および裏面の概略構成を表す平面図である。
【図３】図１に示したＷＬＣＭの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図４】図３に続く工程を示す断面図である。
【図５】図４に続く工程を示す断面図である。
【図６】図５に続く工程を示す断面図である。
【図７】図６（Ｄ）に示した工程後のシリコン基板の裏面の構成を表す平面図である。
【図８】図６に続く工程を示す断面図である。
【図９】図８に続く工程を示す断面図である。
【図１０】図９に続く工程を示す断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を示す断面図である。
【図１２】図１１に示した工程により形成されるＷＣＳＰの断面図である。
【図１３】図１１に続く工程を示す断面図である。
【図１４】図１３に続く工程を説明するための模式図である。
【図１５】変形例１に係る配線層形成工程を工程順に示す平面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（側面および裏面に電磁遮光シールド膜を形成したカメラモジュールの例）
２．変形例（配線層形成工程の他の例）
【００１５】
＜実施の形態＞
［カメラモジュール１の全体構成］
図１は本発明の一実施の形態に係るカメラモジュール１（光学モジュール）の断面構成を表すものである。カメラモジュール１は、例えばイメージセンサ装置等の光学機器に使用され、ウェハレベルパッケージ１０（半導体パッケージ）上にレンズユニット２０が搭載されたものである。このカメラモジュール１は、下面側（ウェハレベルパッケージ１０の側）をマザーボード等のプリント基板へ実装し、上面側（レンズユニット２０の側）から光を入射させて受光を行うようになっている。
【００１６】
ウェハレベルパッケージ１０は、支持基板１４とガラス基板１１（封止基板）との間に、例えば受光素子１５を封止してなるＷＣＳＰ（ウェハレベルチップサイズパッケージ）である。支持基板１４とガラス基板１１とは、それらの周縁部において接着層１２を介して貼り合わせられ、これらの支持基板１４、ガラス基板１１および接着層１２によって囲まれる領域が、受光素子１５を気密封止するためのキャビティ１２ａとなっている。
【００１７】
支持基板１４は、受光素子１５等を支持する基板であり、例えばシリコン基板１４０ａ上にＳｉＯ2層１４０ｂが形成されてなる。この支持基板１４では、その表面（第１主面）および裏面（第２主面）が、以下のような構造を有している。
【００１８】
（支持基板１４の表面側の構造）
支持基板１４の表面（第１主面）には、上記キャビティ１２ａに対向して受光素子１５が設けられ、接着層１２に対向して電極パッド１３（第１の接合部）が複数配設されている。図２（Ａ）は支持基板１４の表面の平面構成の一例を表したものであるが、例えばこのように、方形状の支持基板１４の表面の中央付近に受光素子１５が設けられ、その周囲に（支持基板１４の周縁に沿って）、複数の電極パッド１３が配設されている。尚、受光素子１５と電極パッド１３との間の領域には、図示しない周辺回路が形成されている。
【００１９】
電極パッド１３は、受光素子１５やその周辺回路へ配線（図示せず）によって接続されており、受光素子１５やその周辺回路に電気信号を入力したり、あるいはそれらから出力された電気信号を取り出すための外部接続用のパッドである。この電極パッド１３は、例えばアルミニウム（Ａｌ）等より構成されている。
【００２０】
受光素子１５は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子であり、受光面には、図示しないカラーフィルタが設けられている。この受光素子１５では、電極パッド１３を通じて入力された電気信号に応じて、露光および受光信号の読み出しが行われ、読み出された受光信号が電極パッド１３を通じて外部へ出力されるようになっている。
【００２１】
（支持基板１４の裏面側（プリント基板接合側）の構造）
このような支持基板１４の裏面（第２主面）側には、複数の半田ボール１７（第２の接合部）が配設されている。また、この半田ボール１７に対応して開口を有する封止樹脂層１８および電磁遮光シールド膜３０ａ（第２の電磁シールド膜）が形成されている。図２（Ｂ）は支持基板１４の裏面の平面構成の一例を表したものであるが、例えばこのように、方形状の裏面には、所定のピッチＰで複数の半田ボール１７が規則的に配列して設けられている。この半田ボール１７の配列は、実装されるプリント基板（図示せず）側の接合パッドの位置に応じて適宜設定されている。これにより、電極パッド１３の配列が半田ボール１７のそれに変換され、マザーボード等のプリント基板へ直接実装することが可能となる。尚、ここでは、半田ボール１７が裏面中央付近には形成されていない配列となっているが、勿論中央付近にも半田ボール１７が配設されていてもよいし、裏面周縁領域にのみ配設されていてもよい。
【００２２】
半田ボール１７は、プリント基板へ実装するための外部接続端子として機能するものであり、例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ等の無鉛高融点はんだ等よりなる。この半田ボール１７は、支持基板１４の裏面側において、電磁遮光シールド３０ａよりも突出して形成されており、後述の再配線層１６を介して電極パッド１３と電気的に接続されている。
【００２３】
封止樹脂層１８は、例えばエポキシ系、ポリイミド系、シリコン系、アクリル系の樹脂等よりなり、再配線層１６を保護するためのものである。この封止樹脂層１８における開口の径は、電磁遮光シールド３０ａよりも大きくなっている。
【００２４】
電磁遮光シールド膜３０ａは、例えば導電性（例えば抵抗値が１０4Ω以下）および遮光性を有する材料、例えばカーボンブラックにより構成されている。この電磁遮光シールド３０ａにおける開口の径は、再配線層１６における後述の半田用ランド１６ｃの径よりも小さく設定されており、厚みは半田ボール１７の高さを超えない程度に適宜設定されている。尚、ここでは、電磁遮光シールド膜３０ａが導電性だけでなく遮光性を有しているが、少なくとも導電性を有していれば電磁シールドとしての機能を発揮させることができる。
【００２５】
この支持基板１４には、電極パッド１３に対応する位置に貫通ビア１４ａ（第１の貫通孔）が設けられている。貫通ビア１４ａは、支持基板１４の表面から裏面までを貫通しており、これによって電極パッド１３の一部が裏面側に露出している。この貫通ビア１４ａの内部には、再配線層１６（配線層）が、その露出した電極パッド１３の表面を覆って形成されており、かつ貫通ビア１４ａの内部から支持基板１４表面における半田ボール１７の形成領域まで延設されている（引き出されている）。この貫通ビア１４ａおよび再配線層１６が、本発明における貫通電極の一具体例に相当する。尚、支持基板１４の裏面と再配線層１６との間には、後述の絶縁膜１４１やシード層１４２（図１には図示せず）が形成されている。
【００２６】
再配線層１６は、例えば銅（Ｃｕ），アルミニウム，タングステン（Ｗ），チタン（Ｔｉ），金（Ａｕ），ニッケル（Ｎｉ），銀（Ａｇ），モリブデン（Ｍｏ），ＴｉＷ等の金属材料からなる。この再配線層１６は、詳細は後述するが、貫通ビア１４ａの内部を覆うパッド接続部１６ａと、半田ボール１７の形成領域となる半田用ランド１６ｃと、これらのパッド接続部１６ａおよび半田用ランド１６ｃを繋ぐ引き出し配線部１６ｂよりなる。
【００２７】
このような構造を有するウェハレベルパッケージ１０のガラス基板１１上には、更に接着層２１を介してレンズユニット２０が貼り合わせられている。このレンズユニット２０の上面には所定のパターンで遮光膜２０ａが形成されている。
【００２８】
レンズユニット２０は、一般的な固定焦点レンズまたは可変焦点レンズからなり、入射光線を受光素子１５へ集光させる機能を有するものである。遮光膜２０ａは、所望の方向からの光線のみをレンズユニット２０および受光素子１５へ選択的に入射させるものであり、例えばクロム等により構成されている。
【００２９】
上記のようなカメラモジュール１の側面（支持基板１４の表面および裏面に直交する側面）全体には、電磁遮光シールド膜３０ｂ（第１の電磁シールド膜）が塗装されている。電磁遮光シールド膜３０ｂは、上記電磁遮光シールド膜３０ａと同様、例えば導電性および遮光性を有する材料、例えばカーボンブラックにより構成され、厚みは例えば５μｍ〜３０μｍである。この電磁遮光シールド膜３０ｂは、後述するように上記材料を側面に直接塗布することにより形成されたものである。電磁遮光シールド膜３０ａ，３０ｂ同士は、支持基板１４の裏面側において、繋がって（電気的に接続されて）いることが望ましい。
【００３０】
［カメラモジュール１の製造方法］
上記のようなカメラモジュール１は、例えば次のようにして製造することができる。図３〜図１４は、カメラモジュール１の製造工程を説明するための図である。
【００３１】
（１．ウェハ貼り合わせ工程）
まず、表面に受光素子１５および電極パッド１３と図示しない周辺回路がチップ毎に形成された支持基板１４（ウェハ）と、ガラス基板１１とを用意する。続いて、図３（Ａ），（Ｂ）に示したように、これらの支持基板１４とガラス基板１１とを接着層１２を介して貼り合わせる。この際、接着層１２を、支持基板１４表面の受光素子１５の形成領域を除く領域（ダイシングラインＤＬに沿った領域）に形成することにより、受光素子１５をキャビティ１２ａ内に封止する。
【００３２】
続いて、図３（Ｃ）に示したように、支持基板１４の裏面（シリコン基板１４０ａ）を削り、シリコン基板１４０ａを薄くする。尚、図３（Ｂ），（Ｃ）では、簡便化のため、ウェハの一部の断面構成のみを示している。
【００３３】
次いで、上記のようにしてガラス基板１１で封止した支持基板１４において、貫通ビア形成、絶縁膜・シード層形成、再配線層形成、封止樹脂層形成および半田ボール形成のための各工程をこの順に、ウェハレベル（ダイシングにより切り出す前の段階）で行う。尚、これらの工程を説明するための断面図（図４〜１０）では、図３（Ｃ）における領域Ｓに該当する部分のみを抜粋して示している。また、支持基板１４の裏面側を図面上向き、表面側を図面下向きにして図示してある。
【００３４】
（２．貫通ビア形成工程）
まず、図４（Ａ）に示したように、支持基板１４の裏面にフォトレジスト膜１１０を形成した後、このフォトレジスト膜１１０の電極パッド１３に対向する位置に開口をパターニング形成する。続いて、図４（Ｂ）に示したように、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching：反応性イオンエッチング）により、支持基板１４のうちシリコン基板１４０ａの電極パッド１３に対向する領域のみを選択的に除去する。この後、図４（Ｃ）に示したように、フォトレジスト膜１１０を支持基板１４の裏面から剥離する。これにより、支持基板１４の裏面側に、ＳｉＯ2層１４０ｂが露出する。
【００３５】
続いて、図４（Ｄ）に示したように、この露出したＳｉＯ2層１４０ｂを、電極パッド１３の表面まで、例えばＲＩＥによりエッチングする。これにより、電極パッド１３に対向する位置に、支持基板１４をその裏面から表面まで貫通する貫通ビア１４ａが形成される（電極パッド１３が支持基板１４の裏面側に露出する）。
【００３６】
（３．絶縁膜，シード層形成工程）
次いで、図５（Ａ）に示したように、貫通ビア１４ａを形成した支持基板１４の裏面の全面にわたって、例えばＳｉＯ2等よりなる絶縁膜１４１を、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）法により形成する。この後、図５（Ｂ）に示したように、例えばフォトリソグラフィ法により、絶縁膜１４１の貫通ビア１４ａの底部を選択的に除去し、電極パッド１３の表面を露出させる。
【００３７】
続いて、図５（Ｃ）に示したように、絶縁膜１４１上および露出した電極パッド１３上を覆うように、例えば銅等よりなるシード層１４２を例えばスパッタ法により形成する。
【００３８】
（４．再配線層形成工程）
次いで、電極パッド１３上から、貫通ビア１４ａを通じて支持基板１４の裏面側の所定の領域（半田ボール１７の形成領域）まで、連続的に（引き延ばして）再配線層１６を形成する。具体的には、まず、図６（Ａ）に示したように、形成したシード層１４２上にフォトレジスト膜１１１を成膜して、パターニングを行い、再配線層１６の形成領域（パッド接続部１６ａ，引き出し配線部１６ｂ，半田用ランド１６ｃ：図６には図示せず）に対応して開口を形成する。この後、図６（Ｂ）に示したように、シード層１４２上のフォトレジスト膜１１１の開口部分に、例えば電気めっき等により上述した材料よりなる再配線層１６を形成する。
【００３９】
続いて、図６（Ｃ）に示したように、フォトレジスト膜１１１を剥離した後、図６（Ｄ）に示したように、支持基板１４の裏面側に露出したシード層１４２を例えばウェット洗浄により除去する。このようにして支持基板１４の裏面側に再配線層１６を形成する。
【００４０】
ここで、図７（Ａ）に、再配線層１６を形成した支持基板１４の裏面側の構成を模式的に示す。尚、簡便化のため、隣接する４つのチップに対応する領域についてのみを示している。また、図７（Ｂ）には、再配線層１６を拡大したものを示す。このように、再配線層形成工程では、詳細には、貫通ビア１４ａ（電極パッド１３）に対向する位置にパッド接続部１６ａ、半田ボール１７に対向する位置に半田用ランド１６ｃを形成すると共に、これらのパッド接続部１６ａおよび半田用ランド１６ｃを繋ぐ引き出し配線部１６ｂを形成する。半田用ランド１６ｃは、プリント基板側の接合パッドの配列等に応じて設定される位置に形成する。引き出し配線部１６ｂにより、電極パッド１３と異なる配列で半田ボール１７を形成可能となる。これにより、支持基板１４の表面側の電極パッドから裏面側の半田ボール１７へ外部接続用の端子が変換され、半田ボール１７を用いたプリント基板への直接的な実装が可能となる。
【００４１】
また、このような再配線層１６は、電極パッド１３および半田ボール１７の個数に応じて複数形成されるが、これら複数の再配線層１６の一部を、隣接するチップ間で繋げて形成する。例えば、各チップの角部において、再配線層１６が繋がっている部分（シールド接続部１６ｄ）を形成する。これにより、後述のダイシング工程において各チップを切り出した際に、このシールド接続部１６ｄをチップ側面に露出させることができ、後の工程において側面に形成される電磁遮光シールド膜３０ｂとの電気的な接続をとることができる。
【００４２】
（５．封止樹脂層形成工程）
次いで、図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、支持基板１４の裏面の全域にわたって封止樹脂層１８を塗布形成した後、例えばフォトリソグラフィにより、再配線層１６の半田用ランド１６ｃに対向した領域に開口１８ａを形成する。開口１８ａにおける径Ｄ２は、例えば後述の電磁遮光シールド膜３０ａにおける開口ａ１よりも小さく設定する。
【００４３】
（６．電磁遮光シールド膜３０ａ（下面）の形成工程）
続いて、図９（Ａ），（Ｂ）に示したように、封止樹脂層１８上の全面にわたって、上述した材料よりなる電磁遮光シールド膜３０ａを成膜した後、フォトリソグラフィ法により、半田用ランド１６ｃおよび封止樹脂層１８の開口１８ａに対応する領域に開口３１ａを形成する。この際、半田ボール１７が接触しないように、開口３１ａの径Ｄ３は、封止樹脂層１８における開口１８ａの径Ｄ２よりも数十μｍ程度大きく設定するとよい。但し、開口３１ａの径Ｄ３は、再配線層１６における半田用ランド１６ｃの径Ｄ１よりも小さく設定することが望ましい。開口３１ａ１の径Ｄ３が半田用ランド１６ｃの径Ｄ１よりも大きいと、半田ボール１７の周辺領域においてプリント基板側へ光漏れが生じてしまうためである。
【００４４】
（７．半田ボール形成工程）
次いで、再配線層１６の半田用ランド１６ｃのうち封止樹脂層１８の開口１８ａおよび電磁遮光シールド膜３０ａの開口３０ａ１により露出した領域に、半田ボール１７を形成する。
【００４５】
（８．ダイシング工程）
そして、ウェハレベルにて半田ボールを支持基板１４に形成した後、図１１に示したように、ダイシングにより、ダイシングラインＤＬに沿って各チップを切り出す。これにより、切り出された各チップの側面に、上記再配線層形成工程において隣接するチップ間で繋げて形成したシールド接続部１６ｄが各チップ側面に露出する。具体的には、各チップの角部分Ａにおいて、シールド接続部１６ｄが露出する。このようにして、ウェハレベルパッケージ１０を形成する（図１２）。
【００４６】
（９．レンズユニット接合工程）
この後、図１３に示したように、チップ（ウェハレベルパッケージ１０）毎に、ガラス基板１１上にレンズユニット２０を接着層２１を介して貼り合わせる。以下、便宜上、このウェハレベルパッケージ１０上にレンズユニット２０を貼り合わせたものを接合体という。
【００４７】
（１０．電磁遮光シールド膜３０ｂ（側面）の形成工程）
最後に、上記のような接合体の側面全体に、上述した材料（例えばカーボンブラック）よりなる電磁遮光シールド膜３０ｂを、例えば塗布装置を用いた吹きつけ（塗布）により形成する。この際、例えば図１４（Ａ）に示したように、互いに直交する４方向に沿って吹きつけ用のノズル１３０が設けられた塗布装置内に接合体を配置する。この後、図１４（Ｂ）に示したように、ノズル１３０から、接合体の側面（４面）全体に向けて、カーボンブラック１３０ａを吹き付ける。尚、図１４（Ａ），（Ｂ）では、左図が接合体の上面、右図が接合体の側面からそれぞれみたものを表している。これにより、接合体の側面全体がカーボンブラック１３０ａよりなる電磁遮光シールド膜３０ｂで塗装され、ここでは、側面に露出したシールド接続部１６ｄが電磁遮光シールド膜３０ｂに覆われ、これらが互いに電気的に接続される。以上により、図１に示したカメラモジュール１が完成する。
【００４８】
（プリント基板への実装）
上記のようにして作製されたカメラモジュール１を実装する際には、ウェハレベルパッケージ１０側を下にして、半田ボール１７とプリント基板上の接合パッドとを位置合わせして接合させる。そして、電磁遮光シールド膜３０ａ，３０ｂを、例えばプリント基板のグランド端子と接続させることにより、電磁遮光シールド膜３０ａ，３０ｂをグランド電位に保持することができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態では、支持基板１４の表面側に形成された電極パッド１３と裏面側に形成された半田ボール１７が貫通ビア１４ａおよび再配線層１６を介して電気的に接続され、支持基板１４の表面側から裏面側へ外部接続端子が引き出される（外部接続端子が電極パッド１３から半田ボール１７へ変換される）。このようなカメラモジュール１（ウェハレベルパッケージ１０）における側面全体に、電磁遮光シールド膜３０ｂを塗布形成する。この電磁遮光シールド膜３０ｂにより、例えば実装されるプリント基板やセット内の他部品等との間での電磁干渉の発生が抑制される。即ち、板金等を加工して電磁シールドを形成する場合に比べ、工程数を少なくすると共にコストを削減できる。よって、低コストかつ簡易なプロセスで、プリント基板とのＥＭＣを良好に保持可能となる。
【００５０】
また、電磁遮光シールド膜３０ｂが導電性だけでなく遮光性を有することにより、モジュール側面からの光線の混入を防止することができる。通常、カメラモジュール１の側面は、支持基板１４、ガラス基板１１、レンズユニット２０および接着層２１等、透明材料で構成されることが多いため、側面部分に形成される電磁遮光シールド膜３０ｂが遮光性を有することが望ましい。また、塗布形成が可能であり、導電性および遮光性を有する材料としては、カーボンブラックが好適である。
【００５１】
更に、支持基板１４の裏面側に、電磁遮光シールド膜３０ａが設けられていることにより、プリント基板との間の電磁干渉がより効果的に抑制される。具体的には、支持基板１４の裏面側では、再配線層１６として、パッド接続部１６ａと半田用ランド１６ｃとを繋ぐ引き出し配線部１６ｂが形成されるが、この引き出し配線部１６ｂと、プリント基板上の配線との間で電気的なクロストークが発生し、特に高速信号伝送の差動伝送が正しく送られないことがある。また、ウェハレベルパッケージ１０では、チップサイズ内の限られた領域内に半田ボールを配置しなければならず、再配線層１６における引き出し配線部１６ｂの配線ルートが制約される。このため、クロストーク抑制のためには、プリント基板側において配線位置を調整する必要があるが、小型化維持のための多層化（特に多ピン化）が進んだ場合にコストアップを招く虞がある。そこで、本実施の形態のように、支持基板１４の裏面側にも電磁遮光シールド３０ａが設けられていることにより、上記のようなクロストークの発生を抑制することが可能となる。
【００５２】
また、このような電磁遮光シールド膜３０ａが、導電性に加え遮光性を有していることにより、支持基板１４を透過してプリント基板側へ光線が漏れることを防止することができる。
【００５３】
＜変形例＞
図１５（Ａ）〜（Ｄ）は、再配線層１６と電磁遮光シールド膜３０ｂとの導通をとるための他の手法について工程順に表したものである。上記実施の形態では、再配線層１６と電磁遮光シールド膜３０ｂとの導通をとるために、再配線層形成工程において、シールド接続部１６ｄとして、再配線層１６のうちの一部を隣接するチップ間で繋げて形成し、ダイシングによって側面に露出させるようにした。本変形例では、再配線層１６と電磁遮光シールド膜３０ｂとの導通をとるために、貫通ビア形成工程において、各チップにおける支持基板１４の角部分にも貫通ビアを形成し、再配線層形成工程において、その貫通ビアの内部にまで一部の再配線層を連続して形成する。
【００５４】
具体的には、まず、図１５（Ａ）に示したように、支持基板１４の裏面に貫通ビア１４ｂ（第２の貫通孔）を、上記貫通ビア形成工程において貫通ビア１４ａと同時に形成する。但し、貫通ビア１４ｂは、角部において隣接する４つのチップの中央（ダイシングラインの交差点）に配置されるようにする。続いて、再配線層形成工程において、例えば各チップの角部分に図１５（Ｂ）に示したように、貫通ビア１４ｂの内部にまで一部の再配線層１６を連続して形成する（シールド接続部１６ｄ１）。この後、上記実施の形態と同様にして、封止樹脂層の形成および電磁遮光シールド膜３０ａの形成を行った後、図１５（Ｃ）に示したように、ダイシングラインＤＬに沿ってダイシングを行う。これにより、図１５（Ｄ）に示したように、各チップの四隅においてシールド接続部１６ｄ１が露出する。この後、カメラモジュール側面に電磁遮光シールド膜３０ｂを塗布形成することにより、シールド接続部１６ｄ１が電磁遮光シールド膜３０ｂに電気的に接続される。
【００５５】
本変形例のように、貫通ビア１４ｂを利用して再配線層１６と電磁遮光シールド膜３０ｂとの導通をとるようにしてもよい。
【００５６】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明について説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく、本発明の半導体パッケージ１および光学モジュールの構成やその製造方法に関する手順などは、上記実施の形態等と同様の効果を得ることが可能な限りにおいて自由に変形可能である。
【００５７】
例えば、上記実施の形態等では、本発明の第１および第２の電磁シールド膜として、導電性および遮光性を有する電磁遮光シールド膜３０ａ，３０ｂを例に挙げたが、少なくとも導電性を有していれば、本発明の効果を得ることができる。また、電磁遮光シールド膜３０ａ，３０ｂのうち、少なくともカメラモジュール１の側面側に電磁遮光シールド膜３０ａを有していればよく、カメラモジュール１の下面側（支持基板１４の裏面側）の電磁遮光シールド膜３０ａは必ずしも形成されていなくともよい。
【００５８】
また、上記実施の形態等では、カメラモジュール１の製造方法として、ウェハ状態の封止体から切り出した各チップ（ウェハレベルパッケージ１０）に、レンズユニットを貼り合わせた後、その側面全体に電磁遮光シールド膜３０ｂを形成したが、レンズユニットを設けない場合には、例えば次のように電磁遮光シールド膜を形成すればよい。即ち、各チップの切り出しを行った後、その側面全体に電磁遮光シールド膜を形成すればよい。
【００５９】
また、上記実施の形態等では、本発明の機能素子として受光素子を例に挙げて説明したが、機能素子としては、この受光素子に限定されず、ＭＥＭＳ素子等であってもよい。ＭＥＭＳ素子の半導体パッケージをプリント基板へ実装する場合にも、本発明の電磁シールド膜を用いることで、プリント基板との間の電磁干渉の発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１…カメラモジュール、１０…ウェハレベルパッケージ、１１…ガラス基板、１２，２１…接着層、１３…電極パッド、１４…支持基板、１４ａ，１４ｂ…貫通ビア、１５…受光素子、１６…再配線層、１６ａ…パッド接続部、１６ｂ…引き出し配線部、１６ｃ…半田用ランド、１６ｄ…シールド接続部、１７…半田ボール、１８…封止樹脂層、２０…レンズユニット、２０ａ…遮光膜、３０ａ，３０ｂ…電磁遮光シールド膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板の第１主面に形成された機能素子および第１の接合部と、
前記機能素子および前記第１の接合部を挟んで前記支持基板に対向配置された封止基板と、
前記支持基板の第２主面側に設けられた第２の接合部と、
前記支持基板を貫通して設けられ、前記第１および第２の接合部を電気的に接続させる貫通電極とを備え、
前記支持基板の各主面と直交する側面全体が第１の電磁シールド膜で塗装されている
半導体パッケージ。
【請求項２】
前記第１の電磁シールド膜は遮光性を有する
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
前記第１の電磁シールド膜はカーボンブラックよりなる
請求項２に記載の半導体パッケージ。
【請求項４】
前記貫通電極は、
前記支持基板の前記第１の接合部に対向して設けられた貫通孔と、
前記貫通孔において前記第１の接合部に接続されると共に、前記貫通孔の内部から前記第２主面上の前記第２の接合部の形成領域まで延設された配線層とを有する
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
【請求項５】
前記配線層の一部が前記側面に露出し、前記第１の電磁シールド膜と接続されている
請求項４に記載の半導体パッケージ。
【請求項６】
前記支持基板の第２主面側に、前記第２の接合部に対応して開口を有する第２の電磁シールド膜が設けられている
請求項４に記載の半導体パッケージ。
【請求項７】
前記第２の電磁シールド膜は遮光性を有する
請求項６に記載の半導体パッケージ。
【請求項８】
前記機能素子は受光素子である
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項９】
機能素子および第１の接合部を第１主面に有する支持基板に封止基板を貼り合わせる工程と、
前記支持基板の前記第１の接合部に対応する領域に貫通電極を形成する工程と、
前記支持基板の第２主面側に、前記貫通電極に電気的に接続される第２の接合部を形成する工程と、
前記第１の基板の各主面と直交する側面全体に、導電材料を塗布することにより第１の電磁シールド膜を形成する工程と
を含む半導体パッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の電磁シールド膜を形成する工程において、前記導電材料として遮光性を有する材料を用いる
請求項９に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記導電材料としてカーボンブラックを用いる
請求項１０に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１２】
前記貫通電極を形成する工程では、
前記支持基板の前記第１の接合部に対向して第１の貫通孔を形成した後、
配線層を、前記第１の貫通孔において前記第１の接合部に接触させると共に、前記貫通孔の内部から前記第２主面上の前記第２の接合部の形成領域まで連続的に形成する
請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１３】
前記支持基板の第２主面側に、前記第２の接合部に対応して開口を有する第２の電磁シールド膜を形成する
請求項１２に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１４】
前記第２の電磁シールド膜として遮光性を有する材料を用いる
請求項１３に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１５】
前記支持基板は、各々が前記機能素子を含む複数のチップからなるウェハであり、
前記貫通電極を形成する工程および前記第２の接合部を形成する工程をウェハレベルで行い、
前記第２の接合部を形成した後、ダイシング工程を経て前記第１のシールド膜を形成する
請求項９に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１６】
前記貫通電極を形成する工程において、前記配線層の一部を隣接するチップ間において繋げて形成することにより、ダイシング後のチップの側面に前記配線層の一部を露出させる
請求項１５に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１７】
前記貫通電極を形成する工程において、
前記支持基板のダイシングラインに対応する領域に第２の貫通孔を形成した後、
前記配線層の一部を、前記第１の貫通孔から前記第２の貫通孔の内部まで連続的に形成する
請求項１６に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１８】
支持基板と、
前記支持基板の第１主面に形成された受光素子および第１の接合部と、
前記受光素子および前記第１の接合部を挟んで前記支持基板に対向配置された封止基板と、
前記支持基板の第２主面側に設けられた第２の接合部と、
前記支持基板を貫通して設けられ、前記第１および第２の接合部とを電気的に接続させる貫通電極と、
前記封止基板上に設けられたレンズユニットとを備え、
前記支持基板の各主面と直交する側面全体が第１の電磁シールド膜で塗装されている
光学モジュール。
【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板の第１主面に形成された機能素子および第１の接合部と、
前記機能素子および前記第１の接合部を挟んで前記支持基板に対向配置された封止基板と、
前記支持基板の第２主面側に設けられた第２の接合部と、
前記支持基板を貫通して設けられ、前記第１および第２の接合部を電気的に接続させる貫通電極とを備え、
前記支持基板の各主面と直交する側面全体が第１の電磁シールド膜で塗装されている
半導体パッケージ。
【請求項２】
前記第１の電磁シールド膜は遮光性を有する
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
前記第１の電磁シールド膜はカーボンブラックよりなる
請求項２に記載の半導体パッケージ。
【請求項４】
前記貫通電極は、
前記支持基板の前記第１の接合部に対向して設けられた貫通孔と、
前記貫通孔において前記第１の接合部に接続されると共に、前記貫通孔の内部から前記第２主面上の前記第２の接合部の形成領域まで延設された配線層とを有する
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
【請求項５】
前記配線層の一部が前記側面に露出し、前記第１の電磁シールド膜と接続されている
請求項４に記載の半導体パッケージ。
【請求項６】
前記支持基板の第２主面側に、前記第２の接合部に対応して開口を有する第２の電磁シールド膜が設けられている
請求項４に記載の半導体パッケージ。
【請求項７】
前記第２の電磁シールド膜は遮光性を有する
請求項６に記載の半導体パッケージ。
【請求項８】
前記機能素子は受光素子である
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項９】
機能素子および第１の接合部を第１主面に有する支持基板に封止基板を貼り合わせる工程と、
前記支持基板の前記第１の接合部に対応する領域に貫通電極を形成する工程と、
前記支持基板の第２主面側に、前記貫通電極に電気的に接続される第２の接合部を形成する工程と、
前記第１の基板の各主面と直交する側面全体に、導電材料を塗布することにより第１の電磁シールド膜を形成する工程と
を含む半導体パッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の電磁シールド膜を形成する工程において、前記導電材料として遮光性を有する材料を用いる
請求項９に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記導電材料としてカーボンブラックを用いる
請求項１０に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１２】
前記貫通電極を形成する工程では、
前記支持基板の前記第１の接合部に対向して第１の貫通孔を形成した後、
配線層を、前記第１の貫通孔において前記第１の接合部に接触させると共に、前記貫通孔の内部から前記第２主面上の前記第２の接合部の形成領域まで連続的に形成する
請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１３】
前記支持基板の第２主面側に、前記第２の接合部に対応して開口を有する第２の電磁シールド膜を形成する
請求項１２に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１４】
前記第２の電磁シールド膜として遮光性を有する材料を用いる
請求項１３に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１５】
前記支持基板は、各々が前記機能素子を含む複数のチップからなるウェハであり、
前記貫通電極を形成する工程および前記第２の接合部を形成する工程をウェハレベルで行い、
前記第２の接合部を形成した後、ダイシング工程を経て前記第１のシールド膜を形成する
請求項９に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１６】
前記貫通電極を形成する工程において、前記配線層の一部を隣接するチップ間において繋げて形成することにより、ダイシング後のチップの側面に前記配線層の一部を露出させる
請求項１５に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１７】
前記貫通電極を形成する工程において、
前記支持基板のダイシングラインに対応する領域に第２の貫通孔を形成した後、
前記配線層の一部を、前記第１の貫通孔から前記第２の貫通孔の内部まで連続的に形成する
請求項１６に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１８】
支持基板と、
前記支持基板の第１主面に形成された受光素子および第１の接合部と、
前記受光素子および前記第１の接合部を挟んで前記支持基板に対向配置された封止基板と、
前記支持基板の第２主面側に設けられた第２の接合部と、
前記支持基板を貫通して設けられ、前記第１および第２の接合部とを電気的に接続させる貫通電極と、
前記封止基板上に設けられたレンズユニットとを備え、
前記支持基板の各主面と直交する側面全体が第１の電磁シールド膜で塗装されている
光学モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−５９８３２（Ｐ２０１２−５９８３２Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０００６７（Ｐ２０１０−２０００６７）
【出願日】平成２２年９月７日（２０１０．９．７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月７日（２０１０．９．７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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