(57)【要約】【課題】小型かつセンサ感度の高い半導体装置を簡単かつ低コストで製造できる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体装置の製造方法は、配線基板１０１と、センサ機能領域１０３を有する半導体素子１０２と、センサ機能領域１０３を覆う樹脂１０６と、封止樹脂１０７とを備える半導体装置１００の製造方法であって、半導体素子１０２が搭載された配線基板１０１を上金型１０４に保持させる配線基板保持工程と、第１樹脂材料の一部を柱状に成形して保持させる樹脂保持工程と、配線基板保持工程及び樹脂保持工程の後、上金型１０４と下金型１０５とを、センサ機能領域１０３と柱状に成形された第１樹脂材料とが当接するようにクランプすることにより第１樹脂層を形成する樹脂形成工程と、樹脂形成工程の後、上金型１０４と下金型１０５との隙間に第２樹脂材料を充填することにより第２樹脂層を形成する封止樹脂形成工程とを含む。【選択図】図５
2011249484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線を有する配線基板と、前記配線基板上に搭載され、表面に前記配線と電気的に接続されたセンサ機能領域を有する少なくとも１つの半導体素子と、前記少なくとも１つの半導体素子上に設けられ、前記センサ機能領域を覆う第１樹脂層と、前記少なくとも１つの半導体素子を封止する第２樹脂層とを備える半導体装置の製造方法であって、
表面に前記少なくとも１つの半導体素子が搭載された前記配線基板の裏面が第１の金型に接するように、前記第１の金型に前記配線基板を保持させる基板保持工程と、
前記第１樹脂層の材料である第１樹脂材料であって、少なくとも一部が柱状に成形された前記第１樹脂材料を第２の金型に保持させる第１樹脂保持工程と、
前記基板保持工程及び前記第１樹脂保持工程の後、前記第１の金型と前記第２の金型とを、前記センサ機能領域と前記柱状に成形された前記第１樹脂材料とが当接するようにクランプすることにより前記第１樹脂層を形成する工程と、
前記第１樹脂層を形成する工程の後、前記第１の金型と前記第２の金型との隙間に前記第２樹脂層の材料である第２樹脂材料を充填することにより前記第２樹脂層を形成する工程とを含む
半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１樹脂層は、側面が前記第２樹脂層で覆われ、底面が前記センサ機能領域に当接する柱状構造を有し、
前記柱状構造の底面は、当該底面に対向する前記柱状構造の天面より大きく、
前記第１樹脂層を形成する工程では、
前記センサ機能領域と前記第１樹脂材料とが当接することにより前記第１樹脂材料の前記センサ機能領域側の端部が変形されて前記第１樹脂層を形成する
請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
さらに、前記第１樹脂保持工程の前に、前記第１樹脂材料の少なくとも一部を、一方の端面が他方の端面より小さい柱状に成形する第１樹脂材料成形工程を含み、
前記第１樹脂層を形成する工程では、前記柱状に成形された前記第１樹脂材料の前記一方の端面が前記センサ機能領域に当接される
請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１樹脂層の前記少なくとも１つの半導体素子に接する面は、前記少なくとも１つの半導体素子の表面よりも小さく、かつ、前記センサ機能領域の表面よりも大きい
請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの半導体素子は、複数の半導体素子を含み、
前記第１樹脂保持工程では、前記第１樹脂材料の他部は前記第２の金型上に平板状に成形して保持され、
前記第２樹脂層を形成する工程では、前記基板、前記第１樹脂材料の他部及び前記第２樹脂材料を、前記複数の半導体素子のうち１つ以上の半導体素子ごとに分割する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２の金型は貫通孔を有し、
前記第１樹脂層を形成する工程では、成形された前記第１樹脂材料を、前記貫通孔を用いて真空吸着することにより前記第１樹脂材料を前記第２の金型に保持させる
請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２の金型は凹部を有し、
前記第１樹脂層を形成する工程では、成形された前記第１樹脂材料の少なくとも一部を前記凹部に入れ込むことにより前記第１樹脂材料を前記第２の金型に保持させる
請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２の金型は、当該第２の金型を貫通し、前記第１樹脂材料に接するピンを有し、
前記第１樹脂層を形成する工程では、前記ピンを前記第１の金型方向へ稼動することにより、前記第１樹脂材料を前記センサ機能領域に当接させる
請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１樹脂は光を透過する
請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１樹脂は熱硬化性樹脂である
請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１樹脂は粘弾性を有する
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記センサ機能領域は光学機能領域である
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記光学機能領域は受光機能領域である
請求項１２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記光学機能領域は発光機能領域である
請求項１２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記センサ機能領域は圧力感知機能領域である
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記センサ機能領域は磁気感知機能領域である
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記センサ機能領域は、複数のサブセンサ機能領域を含む
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
配線を有する配線基板と、
前記配線基板上に搭載され、表面に前記配線と電気的に接続されたセンサ機能領域を有する半導体素子と、
前記半導体素子上に形成され、前記センサ機能領域を覆う第１樹脂層と、
前記配線基板上及び前記半導体素子上に形成され、前記半導体素子を封止する第２樹脂層とを備え、
前記第１樹脂層は、側面が前記第２樹脂層で覆われ、底面が前記センサ機能領域に当接する柱状構造を有し、
前記柱状構造の底面は、当該底面に対向する前記柱状構造の天面より大きい
半導体装置。
【請求項１９】
前記第１樹脂層には、真空吸着穴によって型取られた凸状の跡がある
請求項１８記載の半導体装置。
【請求項２０】
前記第１樹脂層には、ピンが押圧されたことによって型取られた跡がある
請求項１８又は１９記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法及び半導体装置に関し、特に、配線を有する配線基板と、配線基板上に搭載され、表面にセンサ機能領域を有する半導体素子を有する半導体装置の製造方法と半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（Ｄｅｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）といった光ディスクの記録密度を高めるべく、情報の記録再生のためのレーザー光として波長が４０５ｎｍと短い青紫色レーザーを用いた光ディスク装置が商品化されている。
【０００３】
センサ機能領域として光学機能領域を搭載した半導体素子を配線基板に搭載した半導体製造装置は、配線基板を刳り貫いた領域に半導体素子を実装し、例えば受光機能あるいは発光機能を備えた光学機能領域を露出させた構造やその刳り貫き領域に透明樹脂を塗布した構造の半導体装置（例えば、特許文献１、２、３参照）や光学機能領域を保護するために、光学機能領域の上方に光透過性基板を配置した中空のパッケージ構造（例えば、特許文献４参照）であった。
【０００４】
ところが、光学機能領域を露出させた構造では半導体装置の製造過程や半導体装置を光ディスク装置に設置する時に光学機能領域上に埃などの異物が付着することにより受光機能あるいは発光機能を阻害するという課題や、半導体素子と配線基板の電極部とを接続する箇所も露出しているため異物が付着することによりショート不良が発生するという課題があり、それらを避けるため無塵環境を整えるための設備が膨大なコストとなる。
【０００５】
配線基板を刳り貫いた領域に透明樹脂を塗布する構造の場合、例えば４０５ｎｍという短波長の青紫色レーザー光を受光あるいは発光させようとすると、多くの透明樹脂はレーザー光のエネルギーによって経時的に樹脂分子鎖が分解する。その結果、透明樹脂が変色し、透過率が変化してしまうため使用することができなかった。しかしながら近年、材料開発が進展し、レーザー光の受光あるいは発光による経時的な変色の速度が遅く、変色し難いという第１の性質を備えた透明樹脂が開発されてきた。
【０００６】
しかしながら、透明樹脂は、第２の性質として硬化収縮が大きいという性質を有する。よって、特許文献３記載のように全体を透明樹脂で封止する半導体装置では、透明樹脂の反りが大きくなり実装不良やその応力によるチップ破壊が発生する。
【０００７】
そのうえ、配線基板と半導体素子の接続部が透明樹脂で覆われている場合、透明樹脂の収縮が原因で接続部が断線してしまう。
【０００８】
また特許文献１記載のように、配線基板を刳り貫いた領域に半導体素子を実装し、その刳り貫いた領域に透明樹脂を塗布する形態においても透明樹脂が占める体積の割合が高いため、反りが大きくなる。
【０００９】
なお、配線基板上に半導体素子を複数個搭載して一括封止成形した後にダイシングで個片に裁断する工法が一般的であるが、この場合配線基板面積が大きくなるため、反り量はより大きくなってしまう。ダイシングで個片に裁断する方法において位置ズレが生じる原因となる。
【００１０】
また、透明樹脂は、第３の性質として接着力が弱いという性質を有する。したがって、配線基板、半導体素子、封止樹脂と透明樹脂との接触面積が大きいほど剥離が発生しやすくなるため、特許文献１及び３記載の構造では剥離が原因となる実装不良や接続不良も発生する。
【００１１】
特許文献１及び３記載の構造では透明樹脂を塗布する領域は、配線基板側の端面の面積がその対向する面よりも面積が大きく、かつ、側面がテーパーになる。そのため、透明樹脂に大きな応力負荷がかかると透明樹脂の離脱に至る。
【００１２】
またこの透明樹脂は、第４の性質として弾性率が高いという性質を有する。このため、上記のように半導体素子を透明樹脂で一括封止した後、ダイシングにて個片に裁断する場合、透明樹脂の裁断面積が大きいと半導体装置の端面にバリやダレが発生してしまう。
【００１３】
また透明樹脂を塗布する工程では、透明樹脂の天面が曲率を持った凸凹状に形成されることにより、透明樹脂の天面に入射した光が屈折する。よって、光学機能を果たさなくなる。そのため、光学機能を果たすように透明樹脂の天面を研磨する必要があり、膨大な装置が必要となり製造方法が複雑になってしまい製造コストが高くなる。
【００１４】
また前記透明樹脂のコストは高いため、その体積を極力少なくしなければ製造コストが高くなるといった課題もある。
【００１５】
ところで、光学機能領域を保護するために、光学機能領域の上方に光透過性基板を配置した中空のパッケージ構造では、光透過性基板として特殊なコーティングを施したガラス板のみを用いれば透過率の変化は生じず、光学機能領域上の異物付着を抑制することができる。しかしながら、ガラス板を配置するための接着材の成分が短波長レーザー光によって変色するため受光あるいは発光機能を阻害するという課題や、特殊なコーティングを施したガラス板は非常に高価であるためコストが大きくなるという課題がある。また、ガラス板取りつけ領域が必要なため半導体装置を小型化するのは困難である。
【００１６】
また刳り貫き領域を加工するためには掘削加工するため半導体装置が小型化すると加工精度が劣ってしまう。もしくは加工時間が長くなるため製造コストが高くなる。
【００１７】
他に、光学機能領域上方にのみ刳り貫き領域を設けた半導体装置では、刳り貫き領域を設けるその他の方法として光学機能領域の外周を包囲する包囲溝をフォトリソグラフィー技術で形成し、光学機能領域と包囲溝の上面を樹脂フィルムで被覆し、光学機能領域に対向する面を凸状に加工した金型で樹脂フィルムをクランプし封止樹脂で封止するといった方法が知られている。しかしながら、この方法では膨大な装置が必要となり製造方法が複雑になってしまうという問題がある。また樹脂フィルムは高価であるため製造コストも高くなる。加えて、前記樹脂フィルムを用いて刳り貫き領域を形成する場合、小さな刳り貫き領域を形成することは不可能である。
【００１８】
上述したいずれの加工方法においても刳り貫き領域は光学機能領域側の面が、それと対向する面よりも面積が小さくなってしまう。そのため刳り貫き領域の側面は、光学機能領域側の面から、光学機能領域側の面に対向する面に開く角度を有することになる。言い換えると、刳り貫き領域は、半導体装置の厚さ方向の断面積が、光学機能領域側からに半導体装置の表面（光学機能領域側の面に対向する面）へ向かって徐々に増加する。そのため、受光する光信号は、この側面に反射して誤反応の原因となる。また発光する場合は側面で光が反射するため発光輝度ムラの原因となるという課題がある。
【００１９】
加えて、複数の光学機能領域が半導体装置に備えられている場合、刳り貫き領域は光学機能領域側の面の面積が、それと対向する面の面積よりも面積が小さくなってしまう。ゆえに、複数の光学機能領域の距離を近くに配置すると、それぞれに形成される刳り貫き穴は重なってしまうことになり、受光する光信号も干渉し誤反応を引き起こすという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００６−３２５６６号公報
【特許文献２】特開２００９−１５２２９９号公報
【特許文献３】特開２００３−１７７１５号公報
【特許文献４】特開２００９−２３９１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、小型かつセンサ感度の高い半導体装置を簡単かつ低コストで製造できる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。また、簡単かつ低コストで製造でき、小型かつセンサ感度の高い半導体装置を提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記の課題を解決するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、配線を有する配線基板と、前記配線基板上に搭載され、表面に前記配線と電気的に接続されたセンサ機能領域を有する少なくとも１つの半導体素子と、前記少なくとも１つの半導体素子上に設けられ、前記センサ機能領域を覆う第１樹脂層と、前記少なくとも１つの半導体素子を封止する第２樹脂層とを備える半導体装置の製造方法であって、表面に前記少なくとも１つの半導体素子が搭載された前記配線基板の裏面が第１の金型に接するように、前記第１の金型に前記配線基板を保持させる基板保持工程と、前記第１樹脂層の材料である第１樹脂材料であって、少なくとも一部が柱状に成形された前記第１樹脂材料を第２の金型に保持させる第１樹脂保持工程と、前記基板保持工程及び前記第１樹脂保持工程の後、前記第１の金型と前記第２の金型とを、前記センサ機能領域と前記柱状に成形された前記第１樹脂材料とが当接するようにクランプすることにより前記第１樹脂層を形成する工程と、前記第１樹脂層を形成する工程の後、前記第１の金型と前記第２の金型との隙間に前記第２樹脂層の材料である第２樹脂材料を充填することにより前記第２樹脂層を形成する工程とを含む。
【００２３】
これにより、小型かつセンサ感度の高い半導体装置を、簡単かつ低コストで製造できる。
【００２４】
また、前記第１樹脂層は、側面が前記第２樹脂層で覆われ、底面が前記センサ機能領域に当接する柱状構造を有し、前記柱状構造の底面は、当該底面に対向する前記柱状構造の天面より大きく、前記第１樹脂層を形成する工程では、前記センサ機能領域と前記第１樹脂材料とが当接することにより前記第１樹脂材料の前記センサ機能領域側の端部が変形されて前記第１樹脂層を形成してもよい。
【００２５】
これにより、センサ機能領域が受光機能領域である場合、受光する光信号は柱状構造の側面で乱反射することがないためセンサの誤反応を抑えることができる。また、センサ機能領域が発光機能領域である場合、柱状構造の側面で反射した光が外部に乱反射することがないため発光輝度ムラを抑えることができる。また、第１樹脂層に大きな応力負荷が加わっても、第１樹脂層が離脱することがない。
【００２６】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、さらに、前記第１樹脂保持工程の前に、前記第１樹脂材料の少なくとも一部を、一方の端面が他方の端面より小さい柱状に成形する第１樹脂材料成形工程を含み、前記第１樹脂層を形成する工程では、前記柱状に成形された前記第１樹脂材料の前記一方の端面が前記センサ機能領域に当接されてもよい。
【００２７】
これにより、第１樹脂層を形成する工程での、センサ機能領域と第１樹脂材料との密着性が高くなる。言い換えると、センサ機能領域と第１樹脂層との密着性が高くなる。
【００２８】
また、前記第１樹脂層の前記少なくとも１つの半導体素子に接する面は、前記少なくとも１つの半導体素子の表面よりも小さく、かつ、前記センサ機能領域の表面よりも大きくてもよい。
【００２９】
これにより、第１樹脂層により、センサ機能領域を確実に保護することができる。
【００３０】
また、前記少なくとも１つの半導体素子は、複数の半導体素子を含み、前記第１樹脂保持工程では、前記第１樹脂材料の他部は前記第２の金型上に平板状に成形して保持され、前記第２樹脂層を形成する工程では、前記基板、前記第１樹脂材料の他部及び前記第２樹脂材料を、前記複数の半導体素子のうち１つ以上の半導体素子ごとに分割してもよい。
【００３１】
また、前記第２の金型は貫通孔を有し、前記第１樹脂層を形成する工程では、成形された前記第１樹脂材料を、前記貫通孔を用いて真空吸着することにより前記第１樹脂材料を前記第２の金型に保持させてもよい。
【００３２】
また、前記第２の金型は凹部を有し、前記第１樹脂層を形成する工程では、成形された前記第１樹脂材料の少なくとも一部を前記凹部に入れ込むことにより前記第１樹脂材料を前記第２の金型に保持させてもよい。
【００３３】
これにより、第１樹脂層を小さい体積で形成することが可能となるので、材料の使用量を低減させることができ製造コストを抑制できる。また、複数の半導体装置を一括して形成した後にダイシングで個片化することにより、半導体装置を複数個製造する場合、ダイシングブレードにて裁断する位置であるダイシングライン上に第１樹脂層が位置しないようにできる。これにより、ダイシングにて個片に裁断された後の半導体装置の端面のバリやダレを防止できる。
【００３４】
また、前記第２の金型は、当該第２の金型を貫通し、前記第１樹脂材料に接するピンを有し、前記第１樹脂層を形成する工程では、前記ピンを前記第１の金型方向へ稼動することにより、前記第１樹脂材料を前記センサ機能領域に当接させてもよい。
【００３５】
また、前記第１樹脂は光を透過してもよい。
【００３６】
また、前記第１樹脂は熱硬化性樹脂であってもよい。
【００３７】
また、前記第１樹脂は粘弾性を有してもよい。
【００３８】
これにより、第１樹脂は半導体素子よりも柔らかいので、第１樹脂層を形成する工程において、センサ機能領域と第１樹脂材料とが当接されても、センサ機能領域に傷がついたり、センサ機能領域が破壊されたりすることがない。
【００３９】
また、前記センサ機能領域は光学機能領域であってもよい。
【００４０】
また、前記光学機能領域は受光機能領域であってもよい。
【００４１】
また、前記光学機能領域は発光機能領域であってもよい。
【００４２】
また、前記センサ機能領域は圧力感知機能領域であってもよい。
【００４３】
また、前記センサ機能領域は磁気感知機能領域であってもよい。
【００４４】
また、前記センサ機能領域は、複数のサブセンサ機能領域を含んでもよい。
【００４５】
また、本発明に係る半導体装置は、配線を有する配線基板と、前記配線基板上に搭載され、表面に前記配線と電気的に接続されたセンサ機能領域を有する半導体素子と、前記半導体素子上に形成され、前記センサ機能領域を覆う第１樹脂層と、前記配線基板上及び前記半導体素子上に形成され、前記半導体素子を封止する第２樹脂層とを備え、前記第１樹脂層は、側面が前記第２樹脂層で覆われ、底面が前記センサ機能領域に当接する柱状構造を有し、前記柱状構造の底面は、当該底面に対向する前記柱状構造の天面より大きい。
【００４６】
これにより、簡単かつ低コストで製造でき、小型かつセンサ感度の高い半導体装置を実現できる。
【００４７】
また、前記第１樹脂層には、真空吸着穴によって型取られた凸状の跡があってもよい。
【００４８】
また、前記第１樹脂層には、ピンが押圧されたことによって型取られた跡があってもよい。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、小型かつセンサ感度の高い半導体装置を、簡単かつ低コストで製造できる半導体装置及び半導体装置の製造方法を実現できる。また、簡単かつ低コストで製造でき、小型かつセンサ感度の高い半導体装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１Ａ】実施形態１に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示した構成のうち、範囲Ａを拡大して示す断面図である。
【図２】半導体装置の構成を示す上面図である。
【図３Ａ】半導体装置の金型による製造方法のうち、配線基板及び樹脂を金型に設置した時の略断面図である。
【図３Ｂ】下金型に成形された樹脂（透明樹脂）の凸部（柱状）の形状の一例を示す断面図である。
【図３Ｃ】凸部（柱状）の形状の他の一例を示す断面図である。
【図３Ｄ】凸部（柱状）の形状のさらに他の一例を示す断面図である。
【図３Ｅ】凸部（柱状）の形状のさらに他の一例を示す断面図である。
【図３Ｆ】凸部（柱状）の形状のさらに他の一例を示す断面図である。
【図３Ｇ】凸部（柱状）の形状のさらに他の一例を示す断面図である。
【図４】半導体装置の金型による製造方法のうち、配線基板を上金型及び下金型でクランプする時の略断面図である。
【図５】半導体装置の金型による製造方法のうち、封止樹脂を金型に充填している時の略断面図である。
【図６】半導体装置の金型による製造方法のうち、封止樹脂が充填完了した時の略断面図である。
【図７】半導体装置の金型による製造方法のうち、金型を開いた時の略断面図である。
【図８】上金型から取り出した連続した配線基板、樹脂（透明樹脂）及び封止樹脂の構成を示す上面図である。
【図９】半導体装置の金型による製造方法のうち、ダイシングで個片に裁断することを示した略断面図である。
【図１０Ａ】実施形態２に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示した構成のうち、範囲Ｂを拡大して示す断面図である。
【図１１Ａ】実施形態２に係る半導体装置の構成を示す上面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示した構成の一部を拡大して示す上面図である。
【図１２Ａ】半導体装置の金型による製造方法のうち、配線基板及び樹脂を金型に設置した時の略断面図である。
【図１２Ｂ】凸部（柱状）の形状の他の一例を示す断面図である。
【図１２Ｃ】凸部（柱状）の形状のさらに他の一例を示す断面図である。
【図１２Ｄ】凸部（柱状）の形状のさらに他の一例を示す断面図である。
【図１２Ｅ】凸部（柱状）の形状のさらに他の一例を示す断面図である。
【図１３】半導体装置の金型による製造方法のうち、配線基板を上金型及び下金型でクランプする時の略断面図である。
【図１４】半導体装置の金型による製造方法のうち、樹脂をピンで突き上げ、樹脂とセンサ機能領域とを接触させる時の略断面図である。
【図１５】半導体装置の金型による製造方法のうち、封止樹脂を金型に充填している時の略断面図である。
【図１６】半導体装置の金型による製造方法のうち、封止樹脂が充填完了した時の略断面図である。
【図１７】半導体装置の金型による製造方法のうち、金型を開いた時の略断面図である。
【図１８】上金型から取り出した連続した配線基板、樹脂（透明樹脂）及び封止樹脂の構成を示す上面図である。
【図１９】半導体装置の金型による製造方法のうち、ダイシングで個片に裁断することを示した略断面図である。
【図２０】実施形態３に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
【図２１】半導体装置の構成を示す上面図である。
【図２２】半導体装置の金型による製造方法のうち、配線基板及び樹脂を金型に設置した時の略断面図である。
【図２３】半導体装置の金型による製造方法のうち、配線基板を上金型及び下金型でクランプする時の略断面図である。
【図２４】半導体装置の金型による製造方法のうち、樹脂をピンで突き上げ、樹脂とセンサ機能領域とを接触させる時の略断面図である。
【図２５】半導体装置の金型による製造方法のうち、封止樹脂が充填完了した時の略断面図である。
【図２６】半導体装置の金型による製造方法のうち、ダイシングで個片に裁断することを示した略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５２】
（実施形態１）
本実施形態に係る半導体装置は、配線を有する配線基板と、配線基板上に搭載され、表面に配線と電気的に接続されたセンサ機能領域を有する半導体素子と、半導体素子上に形成された、センサ機能領域を覆う第１樹脂層と、配線基板上及び半導体素子上に形成された、半導体素子を封止する第２樹脂層とを備え、第１樹脂層は、側面が第２樹脂層で覆われ、底面がセンサ機能領域に当接する柱状構造を有し、柱状構造の底面は、当該底面に対向する前記柱状構造の天面より大きい。
【００５３】
これにより、本実施形態に係る半導体装置は、簡単かつ低コストで小型に製造でき、小型かつ高いセンサ感度を実現できる。
【００５４】
〜半導体装置の構造〜
本実施形態に係る半導体装置の構造を、図１Ａ、図１Ｂ及び図２を用いて説明する。
【００５５】
図１Ａは、実施形態１に係る半導体装置の構成を示す断面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示した構成のうち、範囲Ａを拡大して示す断面図であり、図２は、実施形態１に係る半導体装置の構成を示す上面図である。なお、図１Ａは、図２のＡ−Ａ’断面での断面構成を示している。
【００５６】
半導体装置１００は、所定の配線パターンが形成された配線基板１０１と、ワイヤ１０９によって配線基板１０１の電極部１０８ｃと電気的に接続された半導体素子１０２と、半導体素子１０２上に搭載されたセンサ機能領域（受光機能領域）１０３と、センサ機能領域（受光機能領域）１０３上を覆う樹脂（透明樹脂）１０６を有し、配線基板１０１上と半導体素子１０２と樹脂（透明樹脂）１０６の天面と底面とを除く面を封止樹脂１０７によって充填されており、樹脂（透明樹脂）１０６の天面は露出して形成されている。
【００５７】
言い換えると、半導体装置１００は、配線を有する配線基板１０１と、配線基板１０１上に搭載され、表面に配線基板１０１の配線とワイヤ１０９で電気的に接続されたセンサ機能領域（受光機能領域）１０３を有する半導体素子１０２と、半導体素子１０２上に形成された、センサ機能領域（受光機能領域）１０３を覆う樹脂（透明樹脂）１０６と、半導体素子１０２を封止する封止樹脂１０７と、配線基板１０１に半導体素子１０２を固定するためのダイボンド材１１０とを有する。
【００５８】
この半導体装置１００は、例えば光ピックアップ装置である。
【００５９】
配線基板１０１は、裏面（図中下の面）に外部接続電極１０８ｂが形成され、上面（図中上の面）に電極部１０８ｃが形成され、さらに、当該配線基板１０１を厚さ方向に貫通し、外部接続電極１０８ｂと電極部１０８ｃとを接続する貫通電極１０８ａが形成されている、例えば、矩形平板状のプラスチック基板である。
【００６０】
具体的には、配線基板１０１には、配線基板１０１の上面の半導体素子１０２が搭載された領域の周辺に開口する複数の貫通孔が設けられ、その貫通孔にめっき及び導電材が埋め込められて貫通電極１０８ａが形成されている。貫通電極１０８ａは、配線基板１０１の半導体素子１０２の搭載面（配線基板１０１の上面）において、半導体素子１０２の電極パッド（図示せず）とワイヤ１０９によって電気的に接続されている。つまり、貫通電極１０８ａは、電極部１０８ｃ及びワイヤ１０９を介して半導体素子１０２のセンサ機能領域（受光機能領域）１０３と電気的に接続されている。一方、配線基板１０１の半導体素子１０２の搭載面とは反対側の面（配線基板１０１の下面）において貫通電極１０８ａは、その面に設けられた外部接続電極１０８ｂと電気的に接続している。この外部接続電極１０８ｂは外部回路と接続されて、電力の供給を受けたり信号の入出力をおこなったりする。よって、センサ機能領域（受光領域）１０３で発生した信号は、外部接続電極１０８ｂから半導体装置１００の外部へ取り出される。
【００６１】
なお、貫通電極１０８ａは配線基板１０１の半導体素子１０２搭載面において、半導体素子１０２の電極パッドの電気的接続はワイヤに限らず、フリップチップ工法でもよい。つまり、半導体素子１０２は、バンプを介して電極部１０８ｃに電気的に接続されていてもよい。
【００６２】
半導体素子１０２は、ダイボンド材１１０により配線基板１０１上に固定され、表面にセンサ機能領域（受光機能領域）１０３が形成されている。センサ機能領域（受光機能領域）１０３は、ワイヤ１０９を介して配線基板１０１上の電極部１０８ｃと電気的に接続されている。具体的には、半導体素子１０２は、例えば矩形平板状であり、１つの面（表面）の中央部分にセンサ機能領域（受光機能領域）１０３が形成されている。さらに、その１つの面（表面）の周辺部には電極パッドが設けられている。配線基板１０１へは、半導体素子１０２のセンサ機能領域（受光機能領域）１０３が形成されていない他方の面が載せられてダイボンド材１１０で固定されている。即ち、配線基板１０１の上に半導体素子１０２を搭載し、センサ機能領域（受光機能領域）１０３は上方を向いている。
【００６３】
封止樹脂１０７は、本発明の第２樹脂層に相当し、配線基板１０１上及び半導体素子１０２上に形成され、半導体素子１０２を封止する。具体的には、封止樹脂１０７は、半導体素子１０２のセンサ機能領域（受光機能領域）１０３を樹脂（透明樹脂）１０６と接触している部分を除く半導体素子１０２と、樹脂（透明樹脂）１０６の天面とセンサ機能領域（受光機能領域）１０３と接触している底面を除く面と、半導体素子１０２と配線基板１０１とを電気的に接続しているワイヤ１０９を封止している。
【００６４】
樹脂（透明樹脂）１０６は、本発明の第１樹脂層に相当し、半導体素子１０２上に形成され、センサ機能領域（受光機能領域）１０３を覆う。また、樹脂（透明樹脂）１０６は、１００ｎｍから１０００μｍの波長を有する光（電磁波）を透過することが望ましく、更には３５０ｎｍから８００ｎｍであることが望ましい。また、その透過率は１０％以上であることが望ましく、更には８０％以上であることが望ましい。
【００６５】
また、樹脂（透明樹脂）１０６は粘弾性を有しているため、半導体素子１０２のセンサ機能領域（受光機能領域）１０３との接触面は隙間なく密着しており、センサ機能領域（受光機能領域）１０３上に封止樹脂１０７は入り込んでいない。加えて、樹脂（透明樹脂）１０６は粘弾性を有しているため、半導体素子１０２を破壊することは無い。具体的には、樹脂（透明樹脂）１０６の弾性率は室温で１０ｋＰａから１ＧＰａが望ましく、更には５００ｋＰａから１０ＭＰａが望ましい。
【００６６】
ここで、この樹脂（透明樹脂）１０６は、側面が封止樹脂１０７で覆われ、底面（図中下の面）がセンサ機能領域（受光機能領域）１０３に当接する柱状構造１０６ａと、封止樹脂１０７の表面を覆う平板状構造１０６ｂとを含む。図１Ｂに示すように、柱状構造の底面は、当該底面に対向する柱状構造の天面より大きい。つまり、半導体素子１０２のセンサ機能領域（受光機能領域）１０３と樹脂（透明樹脂）１０６とが接触している部分の面積は、それと対向する天面の面積よりも大きくなっている。例えば、柱状構造の天面の面積をα、柱状構造の底面の面積をβとすると、α＜βとなっている。
【００６７】
これにより、受光する光信号が柱状構造１０６ａの側面で乱反射することがないためセンサの誤反応を抑えることができる。なお、センサ機能領域１０３が発光機能領域である場合であっても、柱状構造１０６ａの側面で反射した光が外部に乱反射することがないため発光輝度ムラを抑えることができる。
【００６８】
更に、樹脂（透明樹脂）１０６は、半導体素子１０２と配線基板１０１とを電気的に接続しているワイヤ１０９と接触していない。
【００６９】
また、樹脂（透明樹脂）１０６の上面には、金型で成形するときに真空吸着で樹脂（透明樹脂）１０６を固定した跡１１７が設けられる。
【００７０】
また、樹脂（透明樹脂）１０６の半導体素子１０２に接する面は、半導体素子１０２の表面よりも小さく、センサ機能領域（受光機能領域）１０３の表面よりも大きい。これにより、樹脂（透明樹脂）１０５により、センサ機能領域（受光機能領域）１０３を確実に保護することができる。
【００７１】
以上のように、本実施形態に係る半導体装置１００は、配線パターンを有する配線基板１０１と、配線基板１０１上に搭載され、表面に配線基板１０１の配線パターンと電気的に接続されたセンサ機能領域（受光領域）を有する半導体素子１０２と、半導体素子１０２上に形成された、センサ機能領域（受光領域）を覆う樹脂（透明樹脂）１０６と、配線基板１０１上及び半導体素子１０２上に形成された、半導体素子１０２を封止する封止樹脂１０７とを備え、樹脂（透明樹脂）１０６は、側面が封止樹脂１０７で覆われ、底面がセンサ機能領域（受光領域）１０３に当接する柱状構造１０６ａを有し、柱状構造１０６ａの底面は、当該底面に対向する柱状構造１０６ａの天面より大きい。
【００７２】
これにより、本実施形態に係る半導体装置１００は、簡単かつ低コストで製造でき、小型かつ高いセンサ感度を実現できる。
【００７３】
〜半導体装置の製造方法〜
次に、実施形態１に係る半導体装置１００の製造方法について説明する。
【００７４】
図３Ａ〜図９は、実施形態１に係る半導体装置１００の製造方法の一部を示す図である。
【００７５】
図３Ａは、実施形態１に係る半導体装置１００の金型による製造方法のうち、配線基板及び樹脂を金型に設置した時の略断面図である。
【００７６】
まず、連続した配線基板１１８に複数の半導体素子１０２を一定寸法間隔で搭載する。連続した配線基板１１８は、個々の配線基板１０１が複数繋がっているものであり、後ほど切断されることにより個々の配線基板１０１となる。つまり、連続した配線基板１１８は図１Ａに示した配線基板１０１の集合体である。
【００７７】
次に、半導体素子１０２の電極パッドと、連続した配線基板１１８の電極部１０８ｃとをワイヤボンディングによって電気的に接続する。
【００７８】
一方、下金型１０５に、当該下金型１０５とは別の金型を用いて、樹脂（透明樹脂）１０６を凸部がセンサ機能領域（受光機能領域）１０３のピッチと同ピッチになるように連続して成形する。つまり、別の金型で成形された樹脂（透明樹脂）１０６は、本発明の第１樹脂材料に相当し、この第１樹脂材料の一部は、一方の端面が他方の端面より小さい柱状に成形されている。そして、柱状に成形された第１樹脂材料の一方の端面が、後の工程においてセンサ機能領域（受光領域）１０３の当接するように、下金型１０５に保持させる。また、第１樹脂材料の他部は、平板状に成形されている。
【００７９】
ここで、下金型１０５に成形された樹脂（透明樹脂）１０６の凸部（柱状）の形状の一例を図３Ｂに示す。
【００８０】
樹脂（透明樹脂）１０６の凸部天面を凸状にすることでセンサ機能領域（受光機能領域）１０３との密着性を向上させている。つまり、柱状に形成された樹脂（透明樹脂）１０６のセンサ機能領域側の端面は、柱状に成形された樹脂（透明樹脂）１０６のセンサ機能領域側の端面に対向する端面より小さい。これにより、センサ機能領域（受光機能領域）１０３と樹脂（透明樹脂）１０６との接合面での密着性が高まる。
【００８１】
その他、樹脂（透明樹脂）１０６の凸部の形状は、図３Ｃ〜図３Ｇに示すような形状でもよい。
【００８２】
この樹脂（透明樹脂）１０６は粘弾性を有する熱硬化性樹脂であり、その粘弾性は硬化反応率で制御できる。また、粘弾性は自重で形状が保持される程度が望ましい。凸部の高さは、下金型１０５の掘り込み高さから連続した配線基板１１８と半導体素子１０２の高さを差し引いた長さよりもやや長い長さとする。望ましくは５０マイクロメートルから２００マイクロメートルである。
【００８３】
ここで、樹脂（透明樹脂）１０６は、具体的材料としては、主としてエポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの耐候性に優れた透明樹脂が好適に用いられる。シリコーン樹脂を用いることが特に好ましい。
【００８４】
次に、図３Ａに示すように連続した配線基板１１８を上金型１０４に保持する（配線基板保持工程）。その連続した配線基板１１８の固定は、上金型１０４内に設置した後真空吸着することにより行った。その他、冶具により連続した配線基板１１８の端部を保持してもよい。
【００８５】
また上金型１０４に対向する面に下金型１０５が設置されている。下金型１０５の掘り込み部（キャビティ）の所定の位置に樹脂（透明樹脂）１０６を設置する。その後下金型１０５に設けられた真空吸着穴１１２から真空で樹脂（透明樹脂）１０６を固定する（樹脂保持工程）。このとき、樹脂（透明樹脂）１０６の凸部が上方向に向くように設置する。ここで、上金型１０４及び下金型１０５は１２０℃から２００℃に加熱されている。なお、上金型１０４は本発明の第１の金型に相当し、下金型１０５は本発明の第２の金型に相当する。
【００８６】
次に、図４に示すように上金型１０４と下金型１０５とを閉じ、連続した配線基板の周辺部を上金型１０４と下金型１０５でクランプし、その後の工程で封止樹脂１０７が注入されても上金型１０４と下金型１０５とが開かないように圧力を付与する。これと同時に、樹脂（透明樹脂）１０６とセンサ機能領域（受光機能領域）１０３とは隙間なく接触する。言い換えると、上金型１０４と下金型１０５とを、センサ機能領域（受光機能領域）１０３と柱状に成形された樹脂（透明樹脂）１０６とが当接するようにクランプする（樹脂形成工程）。
【００８７】
このとき、センサ機能領域（受光機能流域）１０３と樹脂（透明樹脂）１０６とが当接することにより、樹脂（透明樹脂）１０６のセンサ機能領域（受光機能領域）１０３側の端部が変形されて、図１Ａ及び図１Ｂに示すような樹脂（透明樹脂）１０６の形状となる。具体的には、センサ機能領域（受光機能領域）１０３に当接する柱状構造１０６ａの底面の大きさが、柱状構造１０６ａの天面の大きさよりも大きい形状を有する樹脂（透明樹脂）１０６となる。
【００８８】
ここで、樹脂（透明樹脂）１０６は弾性体であるため半導体素子１０２よりも柔らかく、接触しても傷をつけたり破壊することはない。言い換えると、樹脂（透明樹脂）１０６は、粘弾性を有する。これにより、樹脂形成工程において、センサ機能領域（受光機能領域）１０３と樹脂（透明樹脂）１０６とが当接されても、センサ機能領域（受光機能領域）１０３に傷がついたり、センサ機能領域（受光機能領域）１０３が破壊されたりすることがない。なお、樹脂形成工程で、端部が変形されるまでの樹脂（透明樹脂）１０６は本発明の第１樹脂材料に相当する。
【００８９】
次に、図６に示すように金型５に設けられた封止樹脂注入口１１３から封止樹脂１０７を金型内に充填させる。封止樹脂充填方法は一般に用いられるトランスファー成型である。言い換えると、上金型１０４と下金型１０５との隙間に封止樹脂１０７を充填する（封止樹脂形成工程）。これにより、連続した配線基板１１８の半導体素子１０２の搭載面、半導体素子１０２、ワイヤ１０９、樹脂（透明樹脂）１０６の天面を除く側面は封止樹脂１０７によって封止される。ここで、樹脂（透明樹脂）１０６とセンサ機能領域（受光領域）１０３とは隙間なく接触しているため、樹脂（透明樹脂）１０６とセンサ機能領域（受光領域）１０３との間に封止樹脂１０７が入り込むことはない。
【００９０】
次に、図６に示すように、上金型１０４と下金型１０５との隙間への封止樹脂１０７の充填が完了後、封止樹脂１０７を硬化させる。なお、硬化前の封止樹脂１０７は、本発明の第２樹脂材料に相当する。
【００９１】
次に、図７に示すように、上金型１０４と下金型１０５とを開き、連続した配線基板１１８を取り出す。図８に、上金型１０４から取り出した連続した配線基板１１８、樹脂（透明樹脂）１０６及び封止樹脂１０７の構成を示す上面図である。なお、この上面図は、連続した配線基板１１８を下金型１０５側から見た図である。
【００９２】
次に、図９に示すように、連続した配線基板１１８を、ダイシングライン１１１においてダイシングブレード１１４で切断し、個々の配線基板１０１からなる図１Ａに示す半導体装置１００が複数個出来上がる。言い換えると、連続した配線基板１１８をセンサ機能領域（受光機能領域）１０３ごとに分割することにより、複数の半導体装置１００に分割する。
【００９３】
以上のように、本実施形態に係る半導体装置１００の製造方法は、配線を有する配線基板１０１と、配線基板１０１上に搭載され、表面に配線と電気的に接続されたセンサ機能領域（受光機能領域）１０３を有する半導体素子１０２と、半導体素子１０２上に設けられ、センサ機能領域（受光機能領域）１０３を覆う樹脂（透明樹脂）１０６と、半導体素子１０２を封止する封止樹脂１０７とを備える半導体装置１００の製造方法であって、表面に半導体素子１０２が搭載された連続した配線基板１１８の裏面が上金型１０４に接するように、上金型１０４に連続した配線基板１１８を保持させる配線基板保持工程と、樹脂（透明樹脂）１０６の材料の一部を柱状に成形して下金型１０５に保持させる樹脂保持工程と、配線基板保持工程及び樹脂保持工程の後、上金型１０４と下金型１０５とを、センサ機能領域（受光機能領域）１０３と柱状に成形された樹脂（透明樹脂）１０６とが当接するようにクランプすることにより樹脂（透明樹脂）１０６を形成する樹脂形成工程と、樹脂形成工程の後、上金型１０４と下金型１０５との隙間に封止樹脂１０７を充填することにより封止樹脂１０７を形成する封止樹脂形成工程とを含む。
【００９４】
これにより、本実施形態に係る半導体装置１００の製造方法は、小型かつセンサ感度の高い半導体装置１００を、簡単かつ低コストで製造できる。以下、この半導体装置１００の製造方法が奏する効果について具体的に述べる。
【００９５】
なお、配線基板保持工程は本発明の基板保持工程に相当し、樹脂保持工程は本発明の第１樹脂保持工程に相当し、樹脂形成工程は本発明の第１樹脂層を形成する工程に相当し、封止樹脂形成工程は本発明の第２樹脂層を形成する工程に相当する。
【００９６】
また、本実施形態に係る半導体装置１００の製造方法は、さらに、樹脂保持工程の前に、樹脂（透明樹脂）１０６の一部を、一方の端面が他方の端面より小さい柱状に成形する樹脂材料成形工程を含み、樹脂形成工程では、樹脂材料成形工程で柱状に成形された樹脂（透明樹脂）１０６の一方の端面がセンサ機能領域（受光機能領域）１０３に当接される。なお、樹脂材料成形工程は、本発明の第１樹脂材料成形工程に相当する。
【００９７】
本実施形態１においては、特許文献１に記載されているような配線基板を刳り貫き、半導体機能領域を露出させた構成と比べ、センサ機能領域（受光機能領域）１０３を樹脂（透明樹脂）１０６で密着させているためセンサ機能領域（受光機能領域）１０３に異物が付着することを防ぐことができるためセンサ機能への信号を阻害することがない。また、半導体素子１０２と配線基板の電極部１０８ｃとを接合する箇所も露出していないため異物付着によるショート不良も発生しない。
【００９８】
特許文献１に記載されているような刳り貫き領域に透明樹脂を別途塗布する場合においても、塗布方法で必要な樹脂天面部の研磨も必要がない。加えて、センサ機能領域（受光機能領域）１０３上のみを収縮率が大きい樹脂（透明樹脂）１０６で覆い、配線基板１０１の電極部１０８ｃと半導体素子１０２との接続部を収縮率の小さい封止樹脂１０７で覆っているため、樹脂（透明樹脂）１０６の収縮や接着力不足による配線基板１０１の電極部１０８と半導体素子１０２との接続部の断線などの接続信頼性低下を抑えることができる。さらに、特許文献１及び３記載の構成に比べ樹脂（透明樹脂）１０６の体積を小さくできるため樹脂（透明樹脂）１０６の収縮量を小さくできる。これにより半導体装置１００の反りを小さくできるため、外部回路との接続信頼性を向上させることができる。そのうえ、収縮応力によるチップ破壊も抑えることができる。また本実施形態１のように連続した配線基板１１８を一括成型する場合、反りを小さくできるためダイシングで個片に裁断する方法において位置ズレを生じずに裁断することができる。
【００９９】
また、接着力が弱い樹脂（透明樹脂）１０６と半導体素子１０２との接着面積を小さくすることができるため、半導体素子１０２からの樹脂（透明樹脂）１０６の剥離の発生を抑えることができる。このため、剥離が原因となる外部回路との実装不良や電気接続不良を抑えることができる。
【０１００】
更に、特許文献１及び３記載の構造では、透明樹脂を塗布する領域は配線基板側の端面の面積が、その端面に対面する面よりも面積が大きい、側面が天面に開いたテーパー形状になる。これに対し、本実施形態１では、樹脂（透明樹脂）１０６の柱状構造１０６ａは、半導体装置１００の厚さ方向の断面積が、光学機能領域１０３側から半導体装置１００の表面（光学機能領域側の面に対向する面）へ向かって徐々に減少する逆テーパー形状にできる。よって、樹脂（透明樹脂）１０６に大きな応力負荷が加わっても樹脂（透明樹脂）１０６が離脱することはない。
【０１０１】
また、図８に示すように樹脂（透明樹脂）１０６は連続しており、ダイシングライン１１１における断面積が小さいため、ダイシングにて個片に裁断後の半導体装置１００の端面のバリやダレを防止できる。
【０１０２】
他に、特許文献１及び４記載の構成のように特殊なコーティングを施したガラス板を用いることがないため、接着材も不要になりレーザー光により変色をすることもない。また、ガラス板を取りつける領域が不要のため半導体装置を小型化することができる。更に高価なガラス板を用いないため製造コストを低くすることができる。
【０１０３】
その他、特許文献２及び４記載の製造方法のように、別途樹脂フィルムを使用せずにセンサ機能領域に封止樹脂が漏れることがなく良好な感度を有するセンサ機能領域を有した半導体装置１００を低コストで提供できる。また特許文献１記載の製造方法のように配線基板を刳り貫く掘削加工が不必要のため、半導体装置を小型化することができる。また加工時間がかからないため製造コストを安くすることができる。
【０１０４】
加えて樹脂（透明樹脂）１０６の柱状構造１０６ａを逆テーパーに形成できるため、センサ機能領域１０３が受光機能領域である場合、受光する光信号はこの側面で乱反射することがないためセンサの誤反応を抑えることができる。同様に、センサ機能領域が発光機能領域である場合、側面で反射した光が外部に乱反射することがないため発光輝度ムラを抑えることができる。
【０１０５】
同様に、センサ機能領域１０３を圧力感知機能領域や磁気感知装置にすることも、容易であり、同じ製造設備で製造できるため製造コストを抑えることができるという利点がある。樹脂１０６が弾性体のため同時に圧力センサとしても使用することができる。
【０１０６】
加えて、封止樹脂１０７を充填する工程と同時にセンサ機能領域１０３の上面に樹脂（透明樹脂）１０６を形成することができるため、別途センサ機能領域１０３の上部に樹脂を塗布する必要がなく、簡単かつ低コストで半導体装置を製造することができる。
【０１０７】
（実施形態２）
本実施形態に係る半導体装置は、実施形態１に係る半導体装置１００と比較してほぼ同じであるが、樹脂（透明樹脂）は平面状構造を有さず、柱状構造のみを有し、その柱状構造には、ピンが押圧されたことによって型取られた跡がある点が異なる。以下、本実施形態に係る半導体装置について、実施形態１に係る半導体装置１００と異なる点を中心に述べる。
【０１０８】
〜半導体装置の構造〜
本実施形態に係る半導体装置の構造を図１０Ａ〜図１１Ｂを用いて説明する。
【０１０９】
図１０Ａは、実施形態２に係る半導体装置の構成を示す断面図であり、図１０Ｂは、図１０Ａに示した構成のうち、範囲Ｂを拡大して示す断面図である。また、図１１Ａは、実施形態２に係る半導体装置の構成を示す上面図であり、図１１Ｂは、図１１Ａに示した構成の一部を拡大して示す上面図である。
【０１１０】
本実施形態に係る半導体装置２００は、実施形態１に係る半導体装置１００と比較して、樹脂（透明樹脂）１０６に代わり、樹脂（透明樹脂）２０６を有する。この樹脂（透明樹脂）２０６は、実施形態１に係る半導体装置１００の樹脂（透明樹脂）１０６の柱状構造１０６ａとほぼ同じである。つまり、樹脂（透明樹脂）２０６は、樹脂（透明樹脂）１０６と比較して、平板状構造を有さず、柱状構造からなる。
【０１１１】
このように構成された樹脂（透明樹脂）２０６は、樹脂（透明樹脂）１０６と比較して、小さい体積で形成できるので、材料の使用量を低減させることができ製造コストを抑制できる。
【０１１２】
また、樹脂（透明樹脂）２０６が平板状構造を有さないので、複数の半導体装置２００を一括して形成した後にダイシングで個片化することにより半導体装置２００を複数個製造する場合、ダイシングブレードにて裁断する位置であるダイシングライン上に樹脂（透明樹脂）２０６が位置しない。これにより、ダイシングにて個片に裁断された後の半導体装置２００の端面に発生するバリやダレを一層防止できる。
【０１１３】
樹脂（透明樹脂）２０６の天面（図中上の面）には、金型で成形するときに樹脂（透明樹脂）２０６をピンで押し上げた跡２１９が設けられる。この跡は凸でも凹でも良い。つまり、ピンが押圧されたことによって型取られた跡がある。
【０１１４】
〜半導体装置の製造方法〜
次に、実施形態２に係る半導体装置２００の製造方法について説明する。半導体装置２００の製造方法は、実施形態１に係る半導体装置１００の製造方法と比較し、下金型が凹部を有し、この凹部に成形された樹脂（透明樹脂）２０６の一部を入れ込むことにより、樹脂（透明樹脂）２０６を下金型に保持させる点と、下金型が、当該下金型を貫通し、成形された樹脂（透明樹脂）２０６に接するピンを有し、ピンを上金型方向へ稼動することにより、樹脂（透明樹脂）２０６をセンサ機能領域（受光機能領域）１０３に当接させる点が異なる。以下、図面を用いて、半導体装置２００の製造方法について詳細に説明する。
【０１１５】
図１２Ａ〜図１９は、実施形態２に係る半導体装置２００の製造方法の一部を示す図である。
【０１１６】
図１２Ａは、実施形態２に係る半導体装置２００の金型による製造方法のうち、配線基板及び樹脂（透明樹脂）２０６を金型に設置した時の略断面図である。
【０１１７】
まず、図３Ａに示した半導体装置１００の製造方法と同様に、上金型１０４に、複数の半導体素子１０２が一定寸法間隔で搭載された、連続した配線基板１１８を保持させる。
【０１１８】
一方、樹脂（透明樹脂）２０６を金型で成形する。樹脂（透明樹脂）２０６の形状の一例を図１２Ｂに示す。樹脂（透明樹脂）２０６の天面は、図３Ｂに示した凸部の天面の形状と同様に、凸状にすることでセンサ機能領域（受光機能領域）１０３との密着性を向上させている。
【０１１９】
その他、樹脂（透明樹脂）２０６の凸部の形状は、図１２Ｃ〜図１２Ｅに示すような形状でもよい。
【０１２０】
この樹脂（透明樹脂）２０６は粘弾性を有する熱硬化性樹脂であり、その粘弾性は硬化反応率で制御できる。また、粘弾性は自重で形状が保持される程度が望ましい。樹脂（透明樹脂）２０６の高さは、下金型２０５の掘り込み高さから連続した配線基板１１８と半導体素子１０２の高さを差し引いた長さよりもやや長い長さとする。望ましくは５０マイクロメートルから２００マイクロメートルである。
【０１２１】
ここで、樹脂（透明樹脂）２０６は、具体的材料としては、主としてエポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの耐候性に優れた透明樹脂が好適に用いられる。シリコーン樹脂を用いることが特に好ましい。
【０１２２】
次に、図１２Ａに示すように連続した配線基板１１８を上金型１０４に保持する（配線基板保持工程）。その連続した配線基板１１８の固定は上金型１０４内に設置した後、真空吸着で行った。その他、冶具により連続した配線基板１１８の端部を保持してもよい。
【０１２３】
また、上金型１０４に対向する面に下金型２０５が設置されている。この下金型２０５は、本発明の凹部に相当するポット２７０が形成され、このポット２７０に成形された樹脂（透明樹脂）２０６を入れ込むことにより、樹脂（透明樹脂）２０６を保持する。つまり、センサ機能領域（受光機能領域）１０３に対向し、下金型２０５に掘り込んだポット２７０に樹脂（透明樹脂）２０６を設置する。このとき、樹脂（透明樹脂）２０６の凸状に形成された天面が上方向に向くように設置する。ここで、上金型１０４及び下金型１０５は１５０℃から１９０℃に加熱されている。
【０１２４】
次に、図１３に示すように上金型１０４と下金型１０５とを閉じ、連続した配線基板１１８の周辺部を上金型１０４と下金型１０５とでクランプし、その後の工程で封止樹脂１０７が注入されても上金型１０４と下金型１０５とが開かないように圧力を付与する。
【０１２５】
その後、図１４に示すように、下金型１０５に設けられ、ピン保持板２９０に保持されたピン２８０を稼動させて樹脂（透明樹脂）２０６を突き上げる。これにより樹脂（透明樹脂）２０６とセンサ機能領域（受光機能領域）１０３とは隙間なく接触する。言い換えると、ピン保持板２９０を稼動することによりピン２８０を上金型１０４へ稼動させ、樹脂（透明樹脂）２０６をセンサ機能領域（受光機能領域）１０３に当接させる。このとき、樹脂（透明樹脂）２０６の天面は押しつぶされ変形する。
【０１２６】
ここで、樹脂（透明樹脂）２０６は弾性体であるため半導体素子１０２よりも柔らかく、接触しても半導体素子１０２を傷つけたり、破壊することはない。
【０１２７】
次に、図１５に示すように、下金型２０５に設けられた封止樹脂注入口１１３から封止樹脂１０７を金型内に充填させる。封止樹脂充填方法は一般に用いられるトランスファー成型である。言い換えると、上金型１０４と下金型１０５との隙間に封止樹脂１０７を充填する（封止樹脂形成工程）。これにより、連続した配線基板１１８の半導体素子１０２の搭載面、半導体素子１０２、ワイヤ１０９、樹脂（透明樹脂）２０６の天面を除く側面は封止樹脂１０７によって封止される。ここで、樹脂（透明樹脂）１０６とセンサ機能領域（受光機能領域）１０３とは隙間なく接触しているため、樹脂（透明樹脂）１０６とセンサ機能領域（受光機能領域）１０３との間に封止樹脂１０７が入り込むことはない。
【０１２８】
次に、図１６に示すように、上金型１０４と下金型１０５との隙間への封止樹脂１０７の充填が完了後、封止樹脂１０７を硬化させる。
【０１２９】
次に、図１７に示すように、上金型１０４と下金型１０５とを開き、連続した配線基板１１８を取り出す。図１８に、上金型１０４から取り出した連続した配線基板１１８、樹脂（透明樹脂）２０６及び封止樹脂１０７の構成を示す上面図である。なお、この上面図は、連続した配線基板１１８を下金型１０５側から見た図である。
【０１３０】
次に、図１９に示すように、連続した配線基板１１８を、ダイシングライン１１１においてダイシングブレード１１４で切断し、個々の配線基板１０１からなる図１０Ａに示す半導体装置２００が複数個出来上がる。言い換えると、連続した配線基板１１８をセンサ機能領域（受光機能領域）１０３ごとに分割することにより、複数の半導体装置２００に分割する。このとき、ダイシングライン１１１上に樹脂（透明樹脂）２０６は位置しない。これにより、ダイシングにて個片に裁断された後の半導体装置２００の端面に発生するバリやダレを一層防止できる。
【０１３１】
以上のように、本実施形態に係る半導体装置２００の製造方法は、実施形態１に係る半導体装置１００の製造方法と比較して、下金型２０５がポット２７０を有し、このポット２７０に成形された樹脂（透明樹脂）２０６の一部を入れ込むことにより、樹脂（透明樹脂）２０６を下金型２０５に保持させる点と、下金型２０５に当該下金型２０５を貫通し、成形された樹脂（透明樹脂）２０６に接するピン２８０を有し、ピン２８０を上金型１０４方向へ稼動することにより、樹脂（透明樹脂）２０６をセンサ機能領域（受光機能領域）１０３に当接させる点が異なる。
【０１３２】
これにより、実施形態２においては、樹脂（透明樹脂）２０６の使用量を更に低減させることができ、さらに、ダイシングライン１１１上に樹脂（透明樹脂）２０６が位置しないため、ダイシングにて個片に裁断後の半導体装置２００の端面のバリやダレを一層防止できる。また、高価な樹脂（透明樹脂）６の使用量を減らすことができるので製造コストを低くできる。
【０１３３】
（実施形態３）
本実施形態に係る半導体装置は、実施形態２に係る半導体装置２００と比較してほぼ同じであるが、半導体素子が複数のセンサ機能領域（受光領域）を含む点が異なる。以下、本実施形態に係る半導体装置について、実施形態２に係る半導体装置２００と異なる点を中心に述べる。
【０１３４】
〜半導体装置の構造〜
本実施形態に係る半導体装置の構造を図２０及び図２１を用いて説明する。
【０１３５】
図２０は、実施形態３に係る半導体装置の構成を示す断面図であり、図２１は、実施形態３に係る半導体装置の構成を示す上面図である。なお、図２０は、図２１のＣ−Ｃ’断面での断面構成を示している。
【０１３６】
本実施形態に係る半導体装置３００は、実施形態２に係る半導体装置２００と比較して、半導体素子１０２に代わり、複数のセンサ機能領域３０３ａ及び３０３ｂが形成された半導体素子３０２を備える。このセンサ機能領域３０３ａ及び３０３ｂは、本発明のサブセンサ機能領域に相当する。
【０１３７】
また、樹脂（透明樹脂）２０６は、各センサ機能領域３０３ａ及び３０３ｂに対応して形成されている。
【０１３８】
〜半導体装置の製造方法〜
次に、実施形態３に係る半導体装置３００の製造方法について説明する。なお、本実施の形態に係る半導体装置３００の製造方法は、実施形態２に係る半導体装置２００の製造方法とほぼ同じである。
【０１３９】
図２２〜図２６は、実施形態３に係る半導体装置３００の製造方法の一部を示す図である。
【０１４０】
図２２は、実施形態３に係る半導体装置３００の金型による製造方法のうち、配線基板及び樹脂（透明樹脂）２０６を金型に設置した時の略断面図である。
【０１４１】
まず、図３Ａに示した半導体装置１００の製造方法と同様に、上金型１０４に、複数の半導体素子３０２が一定寸法間隔で搭載された、連続した配線基板１１８を保持させる。
【０１４２】
一方、樹脂（透明樹脂）２０６を金型で成形する。
【０１４３】
次に、図２２に示すように連続した配線基板１１８を上金型１０４に保持する。その連続した配線基板１１８の固定は上金型１０４内に設置した後、真空吸着することにより行った。
【０１４４】
また、上金型１０４に対向する面に下金型３０５が設置されている。この下金型３０５は、本発明の凹部に相当するポット２７０が形成され、このポット２７０に成形された樹脂（透明樹脂）２０６を入れ込むことにより、樹脂（透明樹脂）２０６を保持する。つまり、各センサ機能領域（受光機能領域）３０３ａ及び３０３ｂに対向し、下金型３０５に掘り込んだポット２７０に樹脂（透明樹脂）２０６を設置する。このとき、樹脂（透明樹脂）２０６の凸状に形成された天面が上方向に向くように設置する。ここで、上金型１０４及び下金型３０５は１５０℃から１９０℃に加熱されている。
【０１４５】
次に、図２３に示すように上金型１０４と下金型３０５とを閉じ、連続した配線基板１１８の周辺部を上金型１０４と下金型３０５とでクランプし、その後の工程で封止樹脂１０７が注入されても上金型１０４と下金型３０５とが開かないように圧力を付与する。
【０１４６】
その後、図２４に示すように、下金型３０５に設けられ、ピン保持板３９０に保持されたピン３８０を稼動させて樹脂（透明樹脂）２０６を突き上げる。これにより樹脂（透明樹脂）２０６とセンサ機能領域（受光機能領域）３０３ａ及び３０３ｂは隙間なく接触する。このとき、樹脂（透明樹脂）２０６の天面は押しつぶされ変形する。
【０１４７】
ここで、樹脂（透明樹脂）２０６は弾性体であるため半導体素子３０２よりも柔らかく、接触しても半導体素子３０２を傷つけたりや破壊することはない。
【０１４８】
次に、図２５に示すように下金型３０５に設けられた封止樹脂注入口１１３から封止樹脂１０７を金型内に充填させる。封止樹脂充填方法は一般に用いられるトランスファー成型である。言い換えると、上金型１０４と下金型３０５との隙間に封止樹脂１０７を充填する（封止樹脂形成工程）。これにより、連続した配線基板１１８の半導体素子３０２の搭載面、半導体素子３０２、ワイヤ１０９、樹脂（透明樹脂）２０６の天面を除く側面は封止樹脂１０７によって封止される。樹脂（透明樹脂）２０６とセンサ機能領域３０３ａ及び３０３ｂは隙間なく接触しているため、樹脂（透明樹脂）２０６とセンサ機能領域３０３ａ及び３０３ｂとの間に封止樹脂１０７が入り込むことはない。
【０１４９】
次に、封止樹脂１０７の金型内への充填が完了後、封止樹脂１０７を硬化させる。
【０１５０】
次に、上金型１０４と下金型３０５とを開き、連続した配線基板１１８を取り出す。
【０１５１】
次に、図２６に示すように連続した配線基板１１８をダイシングブレード１１４で切断し、個々の配線基板１０１からなる図２０に示す半導体装置３００が複数個出来上がる。言い換えると、連続した配線基板１１８をセンサ機能領域（受光機能領域）３０３ａ及び３０３ｂからなる複数のセンサ機能領域ごとに分割することにより、複数の半導体装置３００に分割する。
【０１５２】
本実施形態３においては、樹脂（透明樹脂）２０６の形状が逆テーパーにできるため側面で信号が乱反射し干渉することなく、複数のセンサ機能領域３０３ａ及び３０３ｂ間の距離を短く配置できる。例えば、複数の波長レーザーを受光する機能を有する同一半導体素子を小型にできるため、その半導体製造装置も小型化することができる。これによって製造コストも低く抑えることができる。
【０１５３】
なお、本実施形態において、サブセンサ機能領域は２つであったが、サブセンサ領域は複数であればよく、３つでも４つでも構わない。
【０１５４】
以上、本発明に係る半導体装置及びその製造方法について、実施形態１〜３に基づき説明したが、本発明は、これら実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、異なる実施形態の組み合わせや、当業者が思いつく各種変形を本実施形態に施したものも、本発明の範囲内に含まれる。
【０１５５】
例えば、上記各実施形態では、センサ機能領域を受光機能領域としたが、これに限らない。例えば、上述したように、センサ機能領域は、発光機能領域であってもよいし、圧力感知機能領域であってもよいし、磁気感知機能領域であってもよい。以下、センサ機能領域が圧力感知機能領域である場合の半導体装置について述べる。センサ機能領域が圧力感知機能領域である場合、圧力感知機能領域上を覆う樹脂１０６は弾性体であるため、この樹脂１０６は外部からの圧力信号を圧力感知機能領域に伝えることが可能である。これにより、半導体素子に搭載された圧力感知機能領域に埃などの異物が付着することがなく、小型で接続信頼性の高い圧力感知機能を有した半導体装置を提供できる。なお、上記各実施形態では、樹脂１０６は透明であるとしたが、センサ機能領域が圧力感知機能領域及び磁気感知機能領域である場合、樹脂１０６は光を透過しなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
以上説明したように、本発明に係る半導体装置の製造方法は、例えば光ピックアップ装置の製造方法といった種々の電子機器の製造方法に有用である。
【符号の説明】
【０１５７】
１００、２００、３００  半導体装置
１０１  配線基板
１０２、３０２  半導体素子
１０３、３０３ａ、３０３ｂ  センサ機能領域（受光機能領域）
１０４  上金型
１０５、２０５、３０５  下金型
１０６、２０６  樹脂（透明樹脂）
１０６ａ  柱状構造
１０６ｂ  平板状構造
１０７  封止樹脂
１０８ａ  貫通電極
１０８ｂ  外部接続電極
１０８ｃ  電極部
１０９  ワイヤ
１１０  ダイボンド材
１１１  ダイシングライン
１１２  真空吸着穴
１１３  封止樹脂注入口
１１４  ダイシングブレード
１１７  樹脂を固定した跡
１１８  連続した配線基板
２１９  ピンで押し上げた跡
２７０  ポット
２８０、３８０  ピン
２９０、３９０  ピン保持板
【図１Ａ】
2011249484.tif 000003
【図１Ｂ】
2011249484.tif 000004
【図２】
2011249484.tif 000005
【図３Ａ】
2011249484.tif 000006
【図３Ｂ】
2011249484.tif 000007
【図３Ｃ】
2011249484.tif 000008
【図３Ｄ】
2011249484.tif 000009
【図３Ｅ】
2011249484.tif 000010
【図３Ｆ】
2011249484.tif 000011
【図３Ｇ】
2011249484.tif 000012
【図４】
2011249484.tif 000013
【図５】
2011249484.tif 000014
【図６】
2011249484.tif 000015
【図７】
2011249484.tif 000016
【図８】
2011249484.tif 000017
【図９】
2011249484.tif 000018
【図１０Ａ】
2011249484.tif 000019
【図１０Ｂ】
2011249484.tif 000020
【図１１Ａ】
2011249484.tif 000021
【図１１Ｂ】
2011249484.tif 000022
【図１２Ａ】
2011249484.tif 000023
【図１２Ｂ】
2011249484.tif 000024
【図１２Ｃ】
2011249484.tif 000025
【図１２Ｄ】
2011249484.tif 000026
【図１２Ｅ】
2011249484.tif 000027
【図１３】
2011249484.tif 000028
【図１４】
2011249484.tif 000029
【図１５】
2011249484.tif 000030
【図１６】
2011249484.tif 000031
【図１７】
2011249484.tif 000032
【図１８】
2011249484.tif 000033
【図１９】
2011249484.tif 000034
【図２０】
2011249484.tif 000035
【図２１】
2011249484.tif 000036
【図２２】
2011249484.tif 000037
【図２３】
2011249484.tif 000038
【図２４】
2011249484.tif 000039
【図２５】
2011249484.tif 000040
【図２６】
2011249484.tif 000041