半导体基板、半导体装置、摄像元件及摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体基板、半导体装置、摄像元件及摄像装置。本申请根据2013年2月14日在日本申请的日本特愿2013-027057号主张优先权，并在此引用其内容。
【背景技术】
[0002]以往，作为将半导体器件晶片彼此电连接的方法，存在使用焊料凸点或金属凸点进行加热并压接来连接的方法。这些方法作为半导体芯片彼此的安装技术已被实际应用。
[0003]但是近年来，由于半导体器件要求小型化，因此接合电极的间距越来越变为窄间距。利用当前的焊料凸点形成技术，难以形成几ym大小的焊料凸点。因此，在使用了焊料凸点的连接方法中，在接合时电极彼此可能短路，从而无法应对这样的小型化。
[0004]在使用了金属凸点的基于加热压接的连接方法中，需要与接合电极的狭间距化对应地将金属凸点细微化。伴随于此，金属凸点的高度也细微化，因此由于金属凸点的制造误差而引起的高度偏差、按压半导体基板时的基板的平面度和平行度的误差等因素，加压力容易产生不均。其结果，容易产生连接不良。但是，在为了抑制连接不良而增大加压力时，容易产生对半导体器件的加压而引起的损伤。
[0005]作为与这样的加压不均的改善关联的技术，在专利文献I中记载了如下技术:在液晶面板等的驱动器IC的输出端子上设置导电部件，该导电部件是使通过镀金等而形成的第2导电部件与弹性部件的表面接触而得到的，该弹性部件由成型为大致半圆柱形状(半圆状的截面在一个方向上延伸的拱顶形状)的丙烯酸类树脂等树脂构成，通过使该导电部件与电极焊盘抵接，进行电连接。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2007-258518号公报
【发明内容】
[0009]发明所要解决的课题
[0010]在专利文献I所记载的技术中，在接合时，树脂制的弹性部件进行弹性变形。因此，能够通过弹性变形吸收导电部件的高度偏差以及半导体基板的平面度、平行度的误差，但是树脂制的弹性部件难以将接合电极高精度地细微化。
[0011]S卩，该技术是能够应用于例如驱动IC那样输出端子数少且接合电极间距宽的情况的技术，在例如摄像元件的层叠型半导体基板的连接等、以特别窄的间距排列的庞大数量的微小接合电极彼此的接合时，难以进行应用。
[0012]专利文献I所记载的技术利用了弹性变形，因此即使要应用于细微化后的接合电极，在接合后也难以保持接合时的变形形状。
[0013]此外，使用树脂作为弹性部件，因此在变形过大时，第2导电部件产生裂纹，或者第2导电部件破裂。因此，可能产生时效的特性劣化和接合不良。
[0014]特别是在推进细微化时，第2导电部件也被薄壁化，因此这样的第2导电部件的强度不足变得显著。
[0015]本发明正是鉴于上述那样的情况而完成的，其目的在于提供一种半导体基板、半导体装置、摄像元件以及摄像装置，在电极的接合时能够抑制加压引起的损伤，并且能够良好地维持电极的接合时的变形形状和连接状态。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]本发明的第一方式的半导体基板具有:半导体基板主体，其形成有布线；以及接合电极，其被设置成在所述半导体基板主体的第一面突出。所述接合电极由复合体构成，所述复合体具有:第I金属部，其被设置成从所述半导体基板主体的所述第一面突出，突出方向的基端部与所述布线电连接；以及第2金属部，其由比构成所述第I金属部的第I金属硬的第2金属构成，被设置成在所述第I金属部的突出高度以下的范围内与所述第I金属部接合。
[0018]根据本发明的第二方式，也可以是，在第一方式的半导体基板中，在所述接合电极的突出方向的前端部，所述第2金属部被所述第I金属部覆盖。
[0019]根据本发明的第三方式，也可以是，在第一或第二方式的半导体基板中，所述接合电极的突出方向的整个表面的全体被所述第I金属部覆盖。
[0020]根据本发明的第四方式，也可以是，在第一至第三的任意一个方式的半导体基板中，所述第2金属是铝，所述第I金属是金或铜。
[0021]根据本发明的第五方式，也可以是，在第一至第三的任意一个方式的半导体基板中，所述第2金属是金，所述第I金属是铜。
[0022]根据本发明的第六方式，也可以是，在第一至第三的任意一个方式的上述半导体基板中，所述第2金属是铟，所述第I金属是从金、铜和铝中选择出的金属。
[0023]根据本发明的第七方式，也可以是，在第一至第六的任意一个方式的半导体基板中，第2金属部经由势皇金属层与所述第I金属部接合。
[0024]本发明的第八方式的半导体装置具有:第一至第七的任意一个方式的半导体基板；以及被接合部件，其经由所述半导体基板的所述接合电极被接合。
[0025]本发明的第九方式的摄像元件具有第一至第七的任意一个方式的半导体基板。
[0026]本发明的第十方式的摄像装置具有第九方式的摄像元件。
[0027]发明的效果
[0028]根据上述各方式的半导体基板、半导体装置、摄像元件和摄像装置，作为接合电极，使用了具有由硬度不同的金属形成的第I金属部和第2金属部的复合体，因此起到如下效果:在接合时，能够抑制加压引起的损伤，并且能够良好地维持接合时的变形形状和连接状态。
【附图说明】
[0029]图1是示出本发明实施方式的摄像装置的系统结构的系统结构图。
[0030]图2A是本发明实施方式的摄像元件的俯视图。
[0031]图2B是图2A的A-A线处的剖视图。
[0032]图2C是图2A的A-A线处的剖视图中的B部分的详细图。
[0033]图3是说明本发明实施方式的摄像元件中的接合电极的接合状态的示意性剖视图。
[0034]图4A是本发明实施方式的半导体基板的接合电极的示意性俯视图。
[0035]图4B是图4A的C-C线处的剖视图。
[0036]图5A是本发明实施方式的第I变形例的半导体基板的接合电极的示意性俯视图。
[0037]图5B是图5A的D-D线处的剖视图。
[0038]图6A是本发明实施方式的第2变形例的半导体基板的接合电极的示意性俯视图。
[0039]图6B是图6A的E-E线处的剖视图。
[0040]图7是本发明实施方式的第3变形例的半导体基板的接合电极的示意性部分剖视图。
[0041]图8是本发明实施方式的第4变形例的半导体基板的接合电极的示意性剖视图。
[0042]图9A是本发明实施方式的第5变形例的半导体基板的接合电极的示意性俯视图。
[0043]图9B是图9A的F-F线处的剖视图。
【具体实施方式】
[0044]对本发明实施方式的半导体基板、半导体装置、摄像元件及摄像装置进行说明。
[0045]图1是示出本发明实施方式的摄像装置的系统结构的系统结构图。图2A是本发明实施方式的摄像元件的俯视图。图2B是图2A的A-A线处的剖视图。图2C是图2B中的B部分的详细图。图3是说明本发明实施方式的摄像元件中的接合电极的接合状态的示意性剖视图。图4A是本发明实施方式的半导体基板的接合电极的示意性俯视图。图4B是图4A的C-C线处的剖视图。
[0046]另外，各个附图是示意图，因而形状和尺寸被夸大(以下的附图也同样如此)。
[0047]本发明的一个方式中的摄像装置是具有摄像功能的电子设备即可，除了数码照相机之外，还可以是数码摄像机、内窥镜等。在本实施方式中，作为一例，以数码照相机的情况为例进行说明。
[0048]如图1所示，本实施方式的数码照相机10(摄像装置)具有镜头部1、镜头控制装置2、固体摄像元件3(摄像元件、半导体装置)、驱动电路4、存储器5、信号处理电路6、记录装置7、控制装置8及显示装置9。
[0049]镜头部I例如具有变焦镜头和对焦镜头，将来自被摄体的光作为被摄体像成像在固体摄像元件3的受光面上。镜头控制装置2控制镜头部I的变焦、对焦、光圈等。经由镜头部I取入的光在固体摄像元件3的受光面上成像。
[0050]固体摄像元件3将成像于受光面的被摄体像转换为图像信号并输出。多个像素沿行方向和列方向呈二维状地被排列在固体摄像元件3的受光面上。之后将叙述固体摄像元件3的详细结构。
[0051]驱动电路4驱动固体摄像元件3并控制其动作。存储器5临时存储图像数据。信号处理电路6对从固体摄像元件3输出的图像信号进行预先确定的处理。通过信号处理电路6进行的处理包括图像信号的放大、图像数据的各种校正、图像数据的压缩等。
[0052]记录装置7由用于进行图像数据的记录或读出的半导体存储器等构成，以可装卸的状态被内置在数码照相机10中。显示装置9进行动态图像(实时取景图像)的显示、静态图像的显示、记录在记录装置7中的动态图像和静态图像的显示、数码照相机10的状态显不等。
[0053]控制装置8进行数码照相机10整体的控制。控制装置8的动作是由数码照相机10中内置的ROM所存储的程序规定的。控制装置8读出该程序，根据程序所规定的内容，进行各种控制。
[0054]接着，说明固体摄像元件3的详细结构。
[0055]如图2A、图2B所示，固体摄像元件3具有俯视观察呈矩形