JPH02143466A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH02143466A
JPH02143466A JP63295996A JP29599688A JPH02143466A JP H02143466 A JPH02143466 A JP H02143466A JP 63295996 A JP63295996 A JP 63295996A JP 29599688 A JP29599688 A JP 29599688A JP H02143466 A JPH02143466 A JP H02143466A
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window
light
chip
liquid
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Koji Shinomiya
巧治 篠宮
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に受光素
子内蔵半導体チップに光透過用窓を固定する方法に関す
るものである。
〔従来の技術〕
第６図に受光素子内蔵半導体チップを用いた一般的な半
導体装置の構造を示す。リードフレーム（１）のダイパ
ッド（１１）上に集積回路を構成する半導体チップ（２
）の下面（２ｂ）が接合されている。
半導体チップ（２）の上面（２ａ）の中央部には受光素
子（２１）がその表面を露出するようにして埋め込まれ
ている。半導体チップ（２）の上面（２ａ）には受光素
子（２１）の外周部に沿って受光素子（２１）を囲むよ
うに周状壁（３）が形成され、この周状壁（３）の上に
受光素子（２１）を保護するための光透過用窓（４）が
配置されている。半導体装置の目的によっては光透過用
窓（４）に所定の分光特性を持たせることもある。また
、半導体チップ（２）の上面（２ａ）には周に沿って複
数のポンディングパッド（５）が形成され、各ポンディ
ングパッド（５）はリードフレーム（１）の対応するリ
ード（１２）のインナーリードにボンディングワイヤく
６）を用いて電気的に接続されている。そして、光透過
用窓（４）の上面（４ａ）が露出するように、半導体チ
ップ（２）、周状壁（３）、光透過用窓（４）の側部、
ボンディングワイヤ（６）、リードフレーム（１）のダ
イパッド（１１）及び各リード（１２）のインナーリー
ドが樹脂（７）により封止されている。
このような半導体装置は次のようにして製造される。ま
ず、半導体チップく２）の上面（２ａ）において、中央
部の受光素子（２１）と外周部の複数のポンディングパ
ッド（５）との間に受光素子（２１）を囲むようにシリ
コーン等からなる周状壁（３）を形成する。この周状壁
（３）の上に光透過用窓（４）を載宜し、光透過用窓（
４）の下面（４ｂ）と半導体チップ（２）の上面（２ａ
）との間に密閉された空間（８）を形成する。この密閉
空間（８）は、モールド時に樹脂が受光素子（２１）と
光透過用窓（４）との間に侵入することを防止すると共
に半導体装置が熱衝撃を受けた時に熱膨張率の違いに起
因する半導体チップ（２）あるいは光透過用窓（４）の
反りの発生を防止するためのものである。
次に、半導体チップ（２）の下面（２ｂ）をリードフレ
ーム（１）のダイパッド（１１）上にダイボンディング
した後、半導体チッフ責２）の上面（２ａ）に形成され
ている各ポンディングパッド（５）とリードフレーム（
１）の対応するリード（１２）のインナーリードとの間
をボンディングワイヤ（６）を用いてワイヤボンディン
グし、これらを電気的に接続する。さらに、リードフレ
ーム（１）を半導体チップく２）及び光透過用窓（４）
等と共に金型（図示せず）内にセットし、この金型内に
樹脂（７）を注入することにより、光透過用窓（４）の
上面（４ａ）及びリードフレーム（１）の各リード（１
２）のアウターリードのみが露出するように、半導体チ
ップ（２）、周状壁（３）、光透過用窓（４）の側部、
ボンディングワイヤ（６）、リードフレーム（１）のダ
イパッド（１１）及び各リード（１２）のインナーリー
ドを樹脂モールドする。
このようにして製造された半導体装置では、光透過用窓
（４）の露出面（４ａ）に入射した外部からの光が光透
過用窓（４）を透過した後、受光素子（２１）に到達し
ここで光電変換される。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の半導体装置では、上述したように
周状壁（３）の上に光透過用窓（４）を載置した状態で
樹脂モールドを行うため、モールド時に金型内への樹脂
（７）の注入圧力により光透過用窓（４）が位置ずれを
起こしたり、密閉空間（８）内に樹脂（７）が侵入する
恐れがあった。このため、光透過用窓（４）を周状壁（
３）に圧接させた状態で樹脂モールドを行わなければな
らなかった。さらにこの場合でも、樹脂（７）の注入圧
力を光透過用窓（４）の周状壁（３）への圧接力に対応
して調整する必要がある。このように、モールド時の製
造条件が複雑になるので、半導体装置を高精度に且つ安
定して製造することが困難であるという問題点を生じて
いた。
この発明はこのような問題点を解消するためになされた
もので、受光素子内蔵半導体チップを備えた半導体装置
を高精度に且つ安定して製造することのできる半導体装
置の製造方法を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る半導体装置の製造方法は、受光素子を上
面に備えた半導体チップのその上面に受光素子を囲むよ
うに二液混合型接着剤の一方の液剤を塗布し、光透過用
窓の下面に半導体チップの上面に塗布した一方の液剤に
対応させて二液混合型接着剤の他方の液剤を塗布し、半
導体チップの上面に塗布された一方の液剤と光透過用窓
の下面に塗布された他方の液剤とを接触させることによ
り半導体チップと光透過用窓とを固着し、光透過用窓の
上面が露出するように半導体チップ及び光透過用窓の一
部を樹脂モールドする方法である。
〔作用〕
この発明においては、二液混合型接着剤を用いて光透過
用、窓を半導体チップに固着した後、樹脂モールドを行
う。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。
第１図ないし第３図はそれぞれこの発明の一実施例に係
る半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
第１図において、集積回路を構成する半導体チップ（２
）の上面（２ａ）の中央部には受光素子（２１）がその
表面を露出するようにして埋め込まれている。まず、半
導体チップ（２）の上面（２ａ）に受光素子（２１）を
囲むように環状に二液混合型接着剤の一方の液剤（９ａ
）を塗布する。
同様にして、ガラス等からなる光透過用窓（４）の下面
（４ｂ）上には、半導体チップ（２）の上面〈２ａ）に
塗布した液剤（９ａ）に対応させて環状に二液混合型接
着剤の他方の液剤（９ｂ）を塗布する。このとき、双方
の液剤（９ａ）及び（９ｂ）は互いに接触せずに分離し
ているので、硬化することなく液状を保持している。
このようにして上面（２ａ）に液剤（９ａ）が塗布され
た半導体チップ（２）の下面（２ｂ）をリードフレーム
（１）のダイパッド（１１）上に接合する。
次に、光透過用窓（４）の下面（４ｂ）に環状に塗布さ
れた他方の液剤（９ｂ）が半導体チップ（２）の上面（
２ａ）に塗布された一方の液剤（９ａ）の直上に位置す
るように光透過用窓（４）を位置合わぜした後、第２図
に示すように光透過用窓（４）を半導体チップ（２）の
上面（２ａ）に押し付け、双方の液剤（９ａ）及び（９
ｂ）を互いに接触させる。これにより、双方の液剤（９
ａ）及び（９ｂ）は混合して化学反応を起こし、硬化し
た接着剤（９）となって光透過用窓（４）を半導体チッ
プ（２〉に固着する。尚、この硬化した接着剤（９）に
よって光透過用窓（４）の下面（４ｂ）と半導体チップ
（２）の上面（２ａ）との間に密閉された空間（８）が
形成されるように、双方の液剤（９ａ）及び（９ｂ）の
塗布厚は設定される。
その後、第３図に示すように半導体チッフ責２）の上面
（２ａ）の周に沿って形成されている各ポンディングパ
ッド（５）とリードフレーム（１）の対応するリード（
１２）のインナーリードとの間をボンディングワイヤ（
６）を用いてワイヤボンディングし、これらを電気的に
接続する。
さらに、リードフレーム（１）を半導体チップく２）及
び光透過用窓（４）等と共に金型（図示せず）内にセッ
トし、この金型内に樹脂（７）を注入することにより、
光透過用窓（４）の上面（４ａ）及びリードフレーム（
１）の各リードく１２）のアウターリードのみが露出す
るように、半導体デツプ（２）、光透過用窓（４）の側
部、ボンディングワイヤ（６）、リードフレーム（１）
のダイパッド（１１）及び各リード（１２）のインナー
リードを樹脂モールドする。
このとき、光透過用窓（４）は硬化した接着剤（９）に
より既に半導体チップ（２）に固着されているので、光
透過用窓（４）を半導体チップ（２）に向けて押さえ付
けながら樹脂（７）を注入する必要はない。
また、樹脂（７）の金型内への注入圧の微妙な調整も不
要となる。すなわち、モールド時の製造条件の管理が容
易となる。
尚、上記の実施例では、液剤（９ａ）が塗布された半導
体チップ（２）をリードフレーム（１）のダイパッド（
１１）上にグイボンディングした後に光透過用窓（４）
を半導体チップ（２）に固着したが、これに限るもので
はなく、光透過用窓（４〉を半導体チップ（２）に固着
した後に半導体チップ（２）をダイパッド（１１）にダ
イボンディングしてもよい。
また、半導体デツプ（２）をダイパッド（１１）にダイ
ボンディングした後に液剤（９ａ）を半導体チップ（２
）に塗布することもできる。
第４図に示すように、予め半導体チップ（２）の上面（
２ａ）に受光素子（２１）を囲むように環状にシリコー
ン等からなる周状壁（３）を形成しておき、この周状壁
（３）の上端面に二液混合型接着剤の一方の液剤（９ａ
）を塗布してもよい、同様に、第５図に示すように、予
め光透過用窓（４）の下面（４ｂ）に周状壁（３）を形
成し、この周状壁（３）の下端面に二液混合型接着剤の
他方の液剤（９ｂ〉を塗布してもよい。これら第４図及
び第５図の場合には、予め周状壁（３）が形成されてお
り、二液混合型接着剤によって周状壁を形成するわけで
はないので、双方の液剤（９ａ）及び（９ｂ）の塗布厚
は任意に設定することができる。
二液混合型接着剤としてはエポキシ系の接着剤を用いる
ことができ、例えばエビクロルセドリン・ビスフェノー
ル等のエポキシ樹脂中間体を一方の液剤（９ａ）とし、
ポリアミド・アミンあるいはポリチオールを他方の液剤
（９ｂ）として用いる。
これらの液剤（９ａ）及び（９ｂ）は互いに逆に用いて
もよいことは言うまでもない、すなわち、半導体チップ
（２）側に他方の液剤（９ｂ）を、光透過用窓（４）側
に一方の液剤（９ａ）をそれぞれ塗布してもよい。
また、これら液剤（９ａ）及び（９ｂ）は、スクリーン
印刷、スタンプ方式、機械的方式等の種々の方法により
塗布することができる。特に、スクリーン印刷により塗
布する場合には、チクソトロピックタイプ（揺変性を備
えた）の樹脂接着剤を用いると塗布しやすくなる。また
、半導体チップ（２）への液剤の塗布方法として、多数
の半導体チップ（２）が形成されたウェハの段階でスク
リーン印刷により各半導体チップ（２）上に同時に塗布
し、その後ウェハを各半導体チップ（２）に分割するこ
ともできる。
上述したように、この発明では二液混合型接着剤の双方
の液剤をそれぞれ半導体チップ（２）及び光透過用窓（
４）に塗布するので、互いの液剤を混合するまでは接着
剤の硬化はほとんど進行しない。
従って、半導体チップ（２）及び光透過用窓（４）への
液剤の塗布、光透過用窓（４）の半導体チップ（２）へ
の位置合わせを時間をかけて正確に行うことができ、精
度の高い製品すなわち半導体装置が得られる。また、双
方の液剤を分離させておけば接着剤の硬化が進行しない
ので、二液混合型接着剤の管理も容易にできる。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、受光素子を上面
に備えた半導体チップのその上面に受光素子を囲むよう
に二液混合型接着剤の一方の液剤を塗布し、光透過用窓
の下面に半導体チップの上面に塗布した一方の液剤に対
応させて二液混合型接着剤の他方の液剤を塗布し、半導
木チップの上面に塗布された一方の液剤と光透過用窓の
下面に塗布された他方の液剤とを接触させることにより
半導体チップと光透過用窓とを固着し、光透過用窓の上
面が露出するように半導体チップ及び光透過用窓の一部
を樹脂モールドするため、受光素子内蔵半導体チップを
備えた半導体装置を高精度に且つ安定して製造すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第３図はそれぞれこの発明の一実施例に係
る半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図、第４図
及び第５図はそれぞれ他の実施例を示す断面図、第６図
は受光素子内蔵半導体チップを用いた一般的な半導体装
置の構造を示す断面図である。 図において、（２）は半導体チップ、（４）は光透過用
窓、（７）は樹脂、（９ａ）及び（９ｂ）はそれぞれＨ
混合型接着剤の液剤、（２１）は受光素子である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を菖２図 ８：空間 示す。 壓４図 扇５図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 受光素子を上面に備えた半導体チップの前記上面に前記
    受光素子を囲むように二液混合型接着剤の一方の液剤を
    塗布し、 光透過用窓の下面に前記半導体チップの上面に塗布した
    前記一方の液剤に対応させて前記二液混合型接着剤の他
    方の液剤を塗布し、 前記半導体チップの上面に塗布された前記一方の液剤と
    前記光透過用窓の下面に塗布された前記他方の液剤とを
    接触させることにより前記半導体チップと前記光透過用
    窓とを固着し、 前記光透過用窓の上面が露出するように前記半導体チッ
    プ及び前記光透過用窓の一部を樹脂モールドする ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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