JP2009193986A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】CMOS型固体撮像素子2と、CMOS型固体撮像素子の受光領域3を囲繞するスペーサー6と、同受光領域の上方に配置されたガラス基板9とを備えるCMOS型固体撮像装置1において、スペーサーには第1の凸部7と第2の凸部11とが形成されると共に、第1の凸部とCMOS型固体撮像素子が当接し、第2の凸部とガラス基板とが当接している。
【選択図】図1
Description
即ち、上記した固体撮像装置では、透光性蓋部が固体撮像素子より大きな平面寸法を有することから、固体撮像装置の構造を小型化するには限界がある。
図1(a)は本発明を適用した半導体装置の一例であるCMOS型固体撮像装置を説明するための模式図であり、ここで示すCMOS型固体撮像装置1では、CMOS型固体撮像素子2の受光領域3を気密封止してパッケージ化したものである。
但し、より確実にガラス基板とCMOS型固体撮像素子の受光領域とのギャップ制御を行うためには、スペーサーの下面に第1の凸部を形成すると共に上面に第2の凸部を形成した方が好ましい。
具体的には、半導体ウェーハ12に作り込まれた各CMOS型固体撮像素子の周辺領域に印刷法によって、厚さ約20μmで、塗布領域は後述するスペーサーのサイズよりも50μm程度内側領域までエポキシ系接着剤5を塗布する。
ここで、スペーサーは受光領域に対応する領域に開口部13が形成されており、約50μm厚さのスペーサー本体6aの下面には約15μm高さの第1の凸部7が形成され、スペーサー本体6aの上面には約15μm高さの第2の凸部11が形成されている。
即ち、スペーサーがCMOS型固体撮像素子と当接することなく接着されている場合には、具体的には、図5(a)で示す様に接着されている場合には、スペーサーを接着する際の荷重でエポキシ系接着剤5が押し潰されることでスペーサーが鉛直下方向の位置ズレを起こすことが懸念される。これに対して、スペーサーの下面に第1の凸部を形成し、第1の凸部がCMOS型固体撮像素子と当接した状態でスペーサーとCMOS型固体撮像素子を接着している場合には、スペーサーを接着する際に必要以上の荷重を加えたとしてもスペーサーは鉛直下方向に移動することができず、結果としてスペーサーが鉛直下方向の位置ズレを起こすことが無く、スペーサーの平坦度を充分に確保することができる。
即ち、スペーサーがCMOS型固体撮像素子と当接することなく接着されている場合には、スペーサーが鉛直下方向の位置ズレを起こすことがあり、スペーサーが鉛直下方向に位置ズレを起こした場合には、位置ズレ量に応じてエポキシ系接着剤5が押し潰され、周囲に意図せずに広がることが懸念される。これに対して、スペーサーの下面に第1の凸部を形成し、第1の凸部がCMOS型固体撮像素子と当接した状態でCMOS型固体撮像素子に接着している場合には、スペーサーを接着する際に必要以上の荷重を加えたとしてもスペーサーが鉛直下方向にズレを生じることがないために、エポキシ系接着剤5が押し潰されることが無く、結果としてエポキシ系接着剤5が意図せずに周囲に広がることが無い。
即ち、スペーサーがガラス基板と当接することなく接着されている場合には、ガラス基板と接着する際の荷重でエポキシ系接着剤8が押し潰されることでガラス基板が鉛直下方向の位置ズレを起こすことが懸念される。これに対して、スペーサーの上面に第2の凸部を形成し、第2の凸部がガラス基板と当接した状態でスペーサーとガラス基板を接着している場合には、ガラス基板を接着する際に必要以上の荷重を加えたとしてもガラス基板は鉛直下方向に移動することができず、結果としてガラス基板が鉛直下方向の位置ズレを起こすことが無く、ガラス基板の平坦度を充分に確保することができる。
即ち、スペーサーがガラス基板と当接することなく接着されている場合には、ガラス基板が鉛直下方向の位置ズレを起こすことがあり、ガラス基板が鉛直下方向に位置ズレを起こした場合には、位置ズレ量に応じてエポキシ系接着剤8が押し潰され、周囲に意図せずに広がることが懸念される。これに対して、スペーサーの上面に第2の凸部を形成し、第2の凸部がガラス基板と当接した状態でガラス基板と接着している場合には、ガラス基板を接着する際に必要以上の荷重を加えたとしてもガラス基板が鉛直下方向にズレを生じることがないために、エポキシ系接着剤8が押し潰されることが無く、結果としてエポキシ系接着剤8が意図せずに周囲に広がることが無い。
即ち、スペーサー本体の表裏面に接着剤を塗布して構成されたスペーサーを型抜き加工等で成形する場合、具体的には、図5(b)で示す様なスペーサーを加圧することで半導体ウェーハに配置する場合には、型抜き加工を行う必要上、エポキシ系接着剤5を半硬化状態にする必要があり、エポキシ系接着剤5を半硬化状態にすると流動性が乏しくなることで、半導体ウェーハ表面の凹凸にエポキシ系接着剤5が充填できずにボイド発生の一因となってしまう。これに対して、本発明を適用したCMOS型固体撮像装置の製造方法では、流動性の高い状態でエポキシ系接着剤5を半導体ウェーハに塗布しているために半導体ウェーハ表面の凹凸にエポキシ系接着剤5を充分に充填することができ、ボイドの発生を抑制することができる。
2 CMOS型固体撮像素子
3 受光領域
4 論理回路
5 エポキシ系接着剤
6 スペーサー
6a スペーサー本体
7 第1の凸部
8 エポキシ系接着剤
9 ガラス基板
10 マイクロレンズ
11 第2の凸部
12 半導体ウェーハ
13 開口部
14a 貼り合わせステージ
14b 吸着器具
14c 孔部
15 スペーサーの結合体
16 ダイシングブレード
Claims (7)
- 受光領域が形成された半導体チップと、
該半導体チップに第1の接着剤を介して接着され、前記受光領域を囲繞するスペーサーと、
該スペーサーに第2の接着剤を介して接着され、前記受光領域の上方に配置された透明基板とを備える半導体装置において、
前記スペーサーの前記半導体チップ側の面には所定高さの第1の凸部が設けられ、同第1の凸部と前記半導体チップが当接している
ことを特徴とする半導体装置。 - 前記スペーサーの前記透明基板側の面には所定高さの第2の凸部が設けられ、同第2の凸部と前記透明基板が当接している
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記半導体チップに形成された論理回路の周辺では、前記スペーサーと前記半導体チップとの接触面積が大きい
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記スペーサーは黒色材料で形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記スペーサーは熱伝導率が1W/mK以上の樹脂材で形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 半導体ウェーハに作り込まれた各半導体チップに形成された受光領域を囲繞する第1の接着剤を塗布する工程と、
少なくとも前記半導体ウェーハ側の面に所定高さの第1の凸部が設けられたスペーサーを、前記第1の凸部が前記半導体ウェーハに当接した状態で前記第1の接着剤上に配置する工程と、
前記スペーサーに第2の接着剤を介して透明基板を接着し、同透明基板を前記半導体チップに形成された受光領域の上方に配置することで、半導体装置の集合体を形成する工程と、
該半導体装置の集合体を個片化する工程とを備える
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記透明基板は、前記スペーサーの前記半導体ウェーハ側の面とは反対側の面に設けられた所定高さの第2の凸部と当接した状態で接着する
ことを特徴とする請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
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