(57)【要約】      （修正有）【課題】一面側に光を反射する鏡面部を有する半導体基板と、この半導体基板の一面に対向して設けられ当該一面側を封止する蓋部材とを備える半導体装置において、蓋部材による気密性を適切に確保できるようにする半導体装置を提供する。【解決手段】蓋部材３０は、透光性を有するガラス平板よりなる基材３１の第１の面３１１、第２の面３１２にそれぞれ透光性を有する樹脂よりなる下層３２、上層３３を形成してなる。下層３２および上層３３には、迷光を抑制するための傾斜面３２１、３３１が形成されている。下層３２より露出する第１の面３１１の周辺部が、スペーサ２０の突出先端部２１に接合されている。基材３１における第１の面３１１の周辺部には、下層３２を取り巻くように環状に形成され、下層３２を構成する樹脂が第１の面３１１の周辺部に侵入するのを防止するための溝３４が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面（１１）側に光を反射する鏡面部（１２）を有する半導体基板（１０）と、
前記半導体基板の一面上に突出しつつ前記鏡面部を取り囲むように設けられ、当該一面上の突出高さが前記鏡面部よりも高いガラス製のスペーサ（２０）と、
前記スペーサの突出先端部（２１）に接合されて前記半導体基板と前記スペーサとで囲まれた空間を封止する蓋部材（３０）と、を備え、
前記蓋部材は、透光性を有するガラス平板よりなり、前記半導体基板の一面側の板面を第１の面（３１１）、前記第１の面とは反対側の板面を第２の面（３１２）とし、前記第１の面が前記半導体基板の一面と平行とされている基材（３１）と、
前記基材における前記第１の面に形成された透光性を有する樹脂よりなる下層（３２）と、
前記基材における前記第２の面に形成された透光性を有する樹脂よりなる上層（３３）と、を有し、
前記下層は、前記第１の面の周辺部を当該下層より露出させつつ前記鏡面部と対向する位置に設けられており、
前記下層のうち前記鏡面部に対向する部分は、前記半導体基板の一面に対して一方向に傾斜する傾斜面（３２１）とされており、
前記上層は、前記第２の面の周辺部を当該上層より露出させつつ前記下層に対応する位置に設けられており、
前記上層のうち前記下層の前記傾斜面に対応する部分は、前記下層の前記傾斜面と同方向に傾斜する傾斜面（３３１）とされており、
前記基材における前記第１の面の周辺部が、前記スペーサの突出先端部に接合されており、
前記基材における前記第１の面の周辺部には、前記下層を取り巻くように環状に形成され、前記下層を構成する樹脂が当該第１の面の周辺部に侵入するのを防止するための溝（３４）が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記下層における前記傾斜面と当該傾斜面に隣接する端面（３２２）との内角（θ１）、および、前記上層における前記傾斜面と当該傾斜面に隣接する端面（３３２）との内角（θ２）は、ともに９０°以上であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記下層のうち当該下層の外郭を含む周辺部寄りの部位、および、前記基材における第１の面の周辺部のうち前記下層の外郭に隣接する部位は、透光性を有する無機材料よりなる連続した無機膜（７０）により被覆されていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
一面（１１）側に光を反射する鏡面部（１２）を有する半導体基板（１０）と、
前記半導体基板の一面上に突出しつつ前記鏡面部を取り囲むように設けられ、当該一面上の突出高さが前記鏡面部よりも高いガラス製のスペーサ（２０）と、
前記スペーサの突出先端部（２１）に接合されて前記半導体基板と前記スペーサとで囲まれた空間を封止する蓋部材（３０）と、を備え、
前記蓋部材は、透光性を有するガラス平板よりなり、前記半導体基板の一面側の板面を第１の面（３１１）、前記第１の面とは反対側の板面を第２の面（３１２）とし、前記第１の面が前記半導体基板の一面と平行とされている基材（３１）と、
前記基材における前記第１の面に形成された透光性を有する樹脂よりなる下層（３２）と、
前記基材における前記第２の面に形成された透光性を有する樹脂よりなる上層（３３）と、を有し、
前記下層は、前記第１の面の周辺部を当該下層より露出させつつ前記鏡面部と対向する位置に設けられており、
前記下層のうち前記鏡面部に対向する部分は、前記半導体基板の一面に対して一方向に傾斜する傾斜面（３２１）とされており、
前記上層は、前記第２の面の周辺部を当該上層より露出させつつ前記下層に対応する位置に設けられており、
前記上層のうち前記下層の前記傾斜面に対応する部分は、前記下層の前記傾斜面と同方向に傾斜する傾斜面（３３１）とされており、
前記基材における前記第１の面の周辺部が、前記スペーサの突出先端部に接合されている半導体装置の製造方法であって、
前記鏡面部を有する前記半導体基板を用意する用意工程と、
前記下層および前記上層の外形に対応した空間形状をなすキャビティ（５１、６１）を有する樹脂成型用の金型（４０）を用い、前記基材における前記第１の面および前記第２の面に前記金型を密着させた状態で、前記キャビティに前記樹脂を充填することにより、前記下層および前記上層を有する前記蓋部材を形成する蓋部材工程と、
前記基材における前記第１の面の周辺部を、前記スペーサの突出先端部に接合することにより、前記蓋部材を前記スペーサに取り付ける第１の取り付け工程と、
前記蓋部材が取り付けられた前記スペーサを、前記半導体基板の一面に取り付ける第２の取り付け工程と、を備えるものであり、
前記蓋部材工程では、前記金型として、前記基材における前記第１の面に密着される面のうち前記キャビティの外側に位置する部位に、前記キャビティを取り巻く環状をなし前記キャビティからはみ出してくる前記樹脂を溜めるための溝（５２、６２）が設けられたもの、を用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記蓋部材工程では、前記基材における前記第１の面に前記下層を形成した後、さらに、前記下層のうち当該下層の外郭を含む周辺部寄りの部位、および、前記基材における第１の面の周辺部のうち前記下層の外郭に隣接する部位の上に、透光性を有する無機材料よりなる無機膜（７０）を形成することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一面側に光を反射する鏡面部を有する半導体基板と、この半導体基板の一面に対向して設けられた透光性を有する蓋部材とを備える半導体装置に関し、特に、蓋部材による迷光を抑制したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の半導体装置としては、特許文献１に記載のものが提案されている。このものにおいては、半導体基板は、一面側にＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ：微小電気機械システム）ミラー等よりなる鏡面部を形成してなる。
【０００３】
そして、蓋部材は、半導体基板の一面と離間しつつ当該一面を覆う状態で、半導体基板の一面に接合されている。これにより、半導体基板の一面と蓋部材との空間は気密に封止される。そして、外部からの光は、蓋部材を透過して鏡面部に到達し、鏡面部で反射されて、再び蓋部材を透過して外部に出ていくようになっている。
【０００４】
ここで、蓋部材は、鏡面部と対向する部位に傾斜面を有するものであり、この傾斜面により迷光が抑制されるようになっている。迷光とは、蓋部材を透過した光が、鏡面部で反射して蓋部材で再び反射して鏡面部に当たってしまうことである。当該傾斜面によれば、光が屈折するので、迷光が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３４３０９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、上記従来のものでは、上記傾斜面を有する蓋部材は、ガラスまたは樹脂のいずれかを用いて、単一材料より成形されたものである。ガラスのみよりなる蓋部材の場合には、蓋部材の製造コストが高くなってしまうとともに、蓋部材の寸法精度を確保しにくい。また、樹脂のみよりなる蓋部材の場合、樹脂は気密性が十分でないため、蓋部材内の気密性を確保しにくい。
【０００７】
そこで、本発明者は、蓋部材がガラスの平板に対して樹脂で傾斜面部を形成したものよりなる構成について、試作、検討した。この試作品の場合、半導体基板の一面上にガラス製のスペーサを設け、蓋部材をスペーサの突出先端部に接合する構成とした。
【０００８】
具体的には、スペーサは、半導体基板の一面上に突出しつつ鏡面部を取り囲むように設けられ、当該一面上の突出高さが鏡面部よりも高いものとした。そして、蓋部材は、スペーサの突出先端部に接合されることで、半導体基板とスペーサとで囲まれた空間を封止するものとした。
【０００９】
ここにおいて、蓋部材は、半導体基板の一面と平行に配置された透光性を有するガラス平板よりなる基材と、基材の両板面に形成された透光性を有する樹脂よりなる下層および上層と、を有するものとされる。そして、これら下層および上層のうち鏡面部と対応する位置に、上記迷光を抑制するための傾斜面が形成されたものとなる。
【００１０】
さらに、この試作品としての蓋部材において基材の両板面の周辺部は、下層および上層が存在せずに下層および上層より露出するものとし、基材の一方の板面における周辺部にて、スペーサの突出先端部との接合を行うようにした。
【００１１】
このような試作品の構成によれば、ガラスのみよりなる場合に比べて、蓋部材の低コスト化、高い寸法精度を実現できる。また、蓋部材におけるスペーサとの接合は、ガラスよりなる基材で行われるため、樹脂により当該接合を行う場合に比べて、半導体基板とスペーサとで囲まれた空間内の気密性を十分に確保できる。
【００１２】
しかしながら、このような試作品における蓋部材は、ガラス製の基材の両面に樹脂よりなる下層および上層を一体成形するものである。そのため、当該成形時において、下層および上層を構成する樹脂が、基材の両板面の周辺部まではみ出して、樹脂バリが発生するおそれがある。
【００１３】
このように、スペーサの突出先端部との接合が行われる基材の板面の周辺部にて、樹脂バリが発生すると、上記した蓋部材におけるスペーサとの接合が、バリとしての樹脂により行われることになる。そうすると、樹脂の気密性がガラスに比べて不十分であることから、半導体基板とスペーサとで囲まれた空間内の気密性の確保が不十分となるおそれがある。
【００１４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、一面側に光を反射する鏡面部を有する半導体基板と、この半導体基板の一面に対向して設けられ当該一面側を封止する蓋部材とを備える半導体装置において、蓋部材による気密性を適切に確保できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、一面（１１）側に光を反射する鏡面部（１２）を有する半導体基板（１０）と、半導体基板の一面上に突出しつつ鏡面部を取り囲むように設けられ、当該一面上の突出高さが鏡面部よりも高いガラス製のスペーサ（２０）と、スペーサの突出先端部（２１）に接合されて半導体基板とスペーサとで囲まれた空間を封止する蓋部材（３０）と、を備える半導体装置において、さらに次のような各特徴点を有するものである。
【００１６】
・蓋部材は、透光性を有するガラス平板よりなり、半導体基板の一面側の板面を第１の面（３１１）、第１の面とは反対側の板面を第２の面（３１２）とし、第１の面が半導体基板の一面と平行とされている基材（３１）と、基材における第１の面に形成された透光性を有する樹脂よりなる下層（３２）と、基材における第２の面に形成された透光性を有する樹脂よりなる上層（３３）と、を有すること。
【００１７】
・下層は、第１の面の周辺部を当該下層より露出させつつ鏡面部と対向する位置に設けられており、下層のうち鏡面部に対向する部分は、半導体基板の一面に対して一方向に傾斜する傾斜面（３２１）とされており、上層は、第２の面の周辺部を当該上層より露出させつつ下層に対応する位置に設けられており、上層のうち下層の傾斜面に対応する部分は、下層の前記傾斜面と同方向に傾斜する傾斜面（３３１）とされており、基材における第１の面の周辺部が、スペーサの突出先端部に接合されていること。
【００１８】
請求項１の半導体装置におけるここまでの構成を、本欄において構成Ａということにする。そして、請求項１の半導体装置においては、さらに、上記構成Ａに加えて、基材における第１の面の周辺部には、下層を取り巻くように環状に形成され、下層を構成する樹脂が当該第１の面の周辺部に侵入するのを防止するための溝（３４）が形成されていることを特徴としている。
【００１９】
このような請求項１の半導体装置によれば、蓋部材において基材の両板面に樹脂よりなる下層および上層を形成するときに、基材の第１の面のうちスペーサとの接合部である周辺部に溝が設けられているので、この溝で樹脂がせき止められ、当該第１の面の周辺部における樹脂バリの発生が防止される。そのため、本発明によれば、半導体基板とスペーサとで囲まれた空間内の気密性を、蓋部材によって適切に確保することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１に示した構成Ａを有する半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、さらに、以下の各特徴を有するものである。
【００２１】
すなわち、請求項４の製造方法においては、鏡面部を有する半導体基板を用意する用意工程と、下層および上層の外形に対応した空間形状をなすキャビティ（５１、６１）を有する樹脂成型用の金型（４０）を用い、基材における第１の面および第２の面に金型を密着させた状態で、キャビティに樹脂を充填することにより、下層および上層を有する蓋部材を形成する蓋部材工程と、を有する。
【００２２】
さらに、請求項４の製造方法においては、上記製造工程に続いて、基材における第１の面の周辺部を、スペーサの突出先端部に接合することにより、蓋部材をスペーサに取り付ける第１の取り付け工程と、蓋部材が取り付けられたスペーサを、半導体基板の一面に取り付ける第２の取り付け工程と、を備える。
【００２３】
そして、上記蓋部材工程では、金型として、基材における第１の面に密着される面のうちキャビティの外側に位置する部位に、キャビティを取り巻く環状をなしキャビティからはみ出してくる樹脂を溜めるための溝（５２、６２）が設けられたもの、を用いる。請求項４の製造方法は、これらの点を特徴とするものである。
【００２４】
この請求項４の製造方法によれば、蓋部材において基材の両板面に樹脂よりなる下層および上層を金型で形成するときに、基材の第１の面のうちスペーサとの接合部である周辺部にて、金型のキャビティからはみ出してくる樹脂は、金型の溝に溜められる。そのため、当該第１の面の周辺部における樹脂バリの発生が防止される。よって、本発明によれば、半導体基板とスペーサとで囲まれた空間内の気密性を、蓋部材によって適切に確保することができる。
【００２５】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置を示す概略断面図である。
【図２】図１に示される半導体装置における蓋部材を、基材の第１の面方向から視たときの概略平面図である。
【図３】図１に示される半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【図４】図３に続く製造方法を示す工程図である。
【図５】図４に続く製造方法を示す工程図である。
【図６】図５に続く製造方法を示す工程図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置を示す概略断面図である。
【図８】図７に示される半導体装置における蓋部材の製造方法の要部を示す概略断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置の要部を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００２８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかる半導体装置Ｓ１について、図１、図２を参照して述べる。なお、図２では、実際には上層３３は下層３２と重なるが、この上層３３については、識別のため、多少、下層３２とは、ずらして破線で示してある。また、図２中には、対応するスペーサ２０の平面形状も破線で示してある。この半導体装置Ｓ１は、たとえば自動車のヘッドアップディスプレイにおけるプロジェクタなどに適用されるものである。
【００２９】
本実施形態の半導体装置Ｓ１は、大きくは、一面１１側に鏡面部１２を有する半導体基板１０と、半導体基板１０の一面１１上に設けられたスペーサ２０と、スペーサ２０上に設けられた蓋部材３０と、を備えて構成されている。
【００３０】
そして、図１中の実線矢印Ｙ１、Ｙ２に示されるように、可視レーザ光等の装置外部からの光が、蓋部材３０を透過して鏡面部１２に到達し、鏡面部１２で反射されて、再び蓋部材３０を透過して装置外部に出ていくようになっている。
【００３１】
半導体基板１０は、シリコン（Ｓｉ）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の半導体等よりなるもので、一方の板面を一面１１とする板状をなす。この半導体基板１０の一面１１側には、半導体基板１０の一部としての鏡面部１２が設けられている。この鏡面部１２は、光を反射する鏡面を有するもので、典型的には、ＭＥＭＳミラー等よりなる。このような半導体基板１０は通常の半導体プロセス等により形成される。
【００３２】
スペーサ２０は、透光性であっても透光性でなくてもよいが、無機材料よりなるガラスにより構成されたものである。スペーサ２０は、半導体基板１０の一面１１上に突出しつつ鏡面部１２を取り囲むように設けられ、当該一面１１上の突出高さが鏡面部１２よりも高いものとされている。
【００３３】
具体的には、図２に示されるように、スペーサ２０は、半導体基板１０の一面１１の周辺部および蓋部材３０の周辺部に沿って閉環状に配置されたものである。ここでは、スペーサ２０は、鏡面部１２を取り囲む矩形枠状の平面形状をなす。そして、スペーサ２０と半導体基板１０の一面１１とは、無機の接着剤を介した接合や固相接合等により接合されている。
【００３４】
蓋部材３０は、スペーサ２０の突出先端部２１に接合されて、半導体基板１０とスペーサ２０とで囲まれた空間を封止している。この蓋部材３０は、透光性を有するガラス平板よりなる基材３１と、この基材３１の両面３１１、３１２に設けられた透光性を有する樹脂よりなる下層３２および上層３３と、を備えて構成されている。
【００３５】
蓋部材３０における板状の基材３１は、表裏両板面のうち半導体基板１０の一面１１側に対向する板面を第１の面３１１とし、第１の面３１１とは反対側の板面を第２の面３１２とするものである。ここで、基材３１においては、第１の面３１１が半導体基板１０の一面１１と平行とされている。
【００３６】
蓋部材３０における下層３２は、基材３１における第１の面３１１に形成されている。この下層３２は、第１の面３１１の周辺部を下層３２より露出させつつ半導体基板１０の鏡面部１２と対向する位置に設けられている。そして、下層３２のうち鏡面部１２に対向する部分は、半導体基板１０の一面１１に対して一方向に傾斜する傾斜面３２１とされている。
【００３７】
一方、蓋部材３０における上層３３は、基材３１における第２の面３１２に形成されている。この上層３３は、第２の面３１２の周辺部を上層３３より露出させつつ下層３２に対応する位置に設けられている。また、上層３３のうち下層３２の傾斜面３２１に対応する部分は、下層３２の傾斜面３２１と同方向に傾斜する傾斜面３３１とされている。
【００３８】
つまり、下層３２および上層３３は、基材３１の中心を対称点とする点対称の構成とされている。具体的には、基材３１の表裏両板面において、平面形状および平面サイズが実質同一のものとされており、ここでは、図２に示されるように、矩形の平面形状をなしている。
【００３９】
また、下層３２の傾斜面３２１と上層３３の傾斜面３３１とは実質的に平行な面とされている。さらにいうならば、図１、図２に示されるように、下層３２および上層３３は、厚さ方向の断面形状が三角形をなしている。そして、当該三角形の最長辺が基材３１との接触面であり、２番目に長い辺が傾斜面３２１、３３１であり、この傾斜面３２１、３３１に隣接する最短辺が端面３２２、３３２とされたものである。
【００４０】
そして、蓋部材３０では、基材３１の第１の面３１１において下層３２より露出する周辺部が、スペーサ２０の突出先端部２１に接合されている。この接合については、図示しないが、無機の接着剤を介した接合、ガラス同士のガラス接合、あるいは金属膜を介した接合等によりなされている。
【００４１】
このような半導体装置Ｓ１においては、上述したように、図１中の実線矢印Ｙ１、Ｙ２に示されるように、外部からの光が、蓋部材３０を透過して鏡面部１２に到達し、鏡面部１２で反射されて、再び蓋部材３０を透過して外部に出ていく。
【００４２】
ここで、下層３２および上層３３の各傾斜面３２１、３３１により、当該光が屈折する。これにより、鏡面部１２から下層３２の傾斜面３２１にて反射した光は、図１中の破線矢印Ｙ３に示されるように、従来に比べて、鏡面部１２に当たりにくくなる。そのため、本実施形態によれば、迷光が生じにくくなる。
【００４３】
そして、本実施形態の半導体装置Ｓ１においては、さらに、図１、図２に示されるように、基材３１における第１の面３１１の周辺部には、下層３２を取り巻くように環状に形成された溝３４が形成されている。本実施形態では、図１に示されるように、溝３４は、基材３１における第２の面３１２の周辺部にも、上層３３を取り巻くように環状に形成されている。
【００４４】
この溝３４は、基材３１に下層３２および上層３３を形成するときに、下層３２および上層３３を構成する樹脂が、基材３１の第１の面３１１の周辺部および第２の面３１２の周辺部にはみ出して侵入するのを防止するためものである。
【００４５】
つまり、この溝３４により、当該はみ出してくる樹脂が堰き止められるため、第１の面３１１の周辺部および第２の面３１２の周辺部における樹脂バリが抑制される。このような溝３４は、たとえば基材３１の各板面に対してエッチング加工や切削加工等を施すことにより形成される。
【００４６】
さらに言えば、基材３１の第１の面３１１の周辺部および第２の面３１２の周辺部において、溝３４は、下層３２および上層３３の外側且つスペーサ２０の突出先端部２１との接合部よりも内側の部位に形成されることが望ましい。以上のように、本実施形態の半導体装置Ｓ１は、上記した本発明者の試作品としての半導体装置において、さらに溝３４を付加した構成とされている。
【００４７】
なお、半導体基板１０には、鏡面部１２以外にも、半導体プロセス等による図示しない配線が形成されている。そして、半導体基板１０と装置外部との接続については、たとえば半導体基板１０のうちスペーサ２０の外側に位置する部位にて、ワイヤボンディング等の手法により行われる。
【００４８】
次に、図３〜図６も参照して、本実施形態の半導体装置Ｓ１の製造方法の一例について述べる。この半導体装置Ｓ１は、蓋部材３０にスペーサ２０を接合し、これを半導体基板１０に接合することにより組み付けが行われて形成されるものである。
【００４９】
そのため、この半導体装置Ｓ１は、１個の半導体基板１０の単位、すなわちチップ単位で製造してもよいが、複数個の半導体基板１０が連結されたウェハのレベルで組み付けを行い、最終的にダイシングカットすることで製造する方が効率的である。ここでは、このウェハレベルでの製造例を示す。なお、図３〜図６においては、ダイシングラインＤＬを破線にて示してある。
【００５０】
まず、図６に示されるように、鏡面部１２を有する複数個の半導体基板１０が連結してなる半導体ウェハ１０ａを用意する。一方で、図３に示されるように、複数個の基材３１が一体に連結されてなる基材素材３１ａを用意する。
【００５１】
ここで、半導体ウェハ１０ａの一つの板面は、半導体基板１０における一面１１に相当する。また、基材素材３１の各板面は、それぞれ基材３１における第１の面３１１、第２の面３１２に相当する。また、この基材素材３１ａの両板面に、エッチングや切削等により溝３４を形成しておく。
【００５２】
次に、図４に示されるように、基材素材３１ａの両板面の所望の部位に、上記した下層３２および上層３３を形成する。この下層３２および上層３３の形成は、図示しない金型を用いたコンプレッション成形やトランスファー成形等により行われる。
【００５３】
次に、図５に示されるように、基材素材３１ａにおいて基材３１の第１の面３１１の周辺部となる部位を、スペーサ２０の突出先端部２１に接合することにより、蓋部材３０をスペーサ２０に取り付ける。ここで、スペーサ２０は、ダイシングラインＤＬを挟んで分離して設けられる。
【００５４】
そして、図６に示されるように、基材素材３１ａが取り付けられたスペーサ２０を、半導体ウェハ１０ａの一面１１つまりウェハ状態の半導体基板１０の一面１１に接合する。こうして、ウェハ状態ではあるが、蓋部材３０、スペーサ２０および半導体基板１０が一体化され、実質的に本実施形態の半導体装置Ｓ１に相当する構成が形成される。
【００５５】
その後は、ダイシングラインＤＬにて、当該一体化された部材を分割することで、１個の半導体基板１０の単位に個片化する。以上が本実施形態にかかる製造方法であり、これにより、図１に示される本実施形態の半導体装置Ｓ１ができあがる。
【００５６】
ところで、本実施形態によれば、上記試作品の場合と同様、蓋部材３０をガラス製の基材３１と樹脂製の下層３２および上層３３とにより構成しているため、蓋部材３０の低コスト化、高い寸法精度、高い気密性を実現することができる。
【００５７】
さらに本実施形態では、下層３２および上層３３を構成する樹脂による樹脂バリの発生を抑制して、気密性を確保するために、蓋部材３０における基材３１の第１の面３１１のうちスペーサ２０との接合部である周辺部に、溝３４を設けている。
【００５８】
そのため、基材３１の両面３１１、３１２に樹脂よりなる下層３２および上層３３を形成するときに、第１の面３１１の周辺部にはみ出してくる樹脂が、溝３４によりせき止められ、第１の面３１１の周辺部における樹脂バリの発生が防止される。
【００５９】
こうして、本実施形態によれば、半導体基板１０とスペーサ２０とで囲まれた空間内の気密性を、蓋部材３０によって適切に確保することができる。なお、基材３１の両面３１１、３１２における溝３４の位置は、完全に同一でなくてもよく、上記樹脂バリ抑制の効果が発揮されるならば、多少ずれていてもよい。
【００６０】
また、スペーサ２０との接合は、基材３１の第１の面３１１の周辺部により行われることから、溝３４は、基材３１の第１の面３１１側のみに設けられ、第２の面３１２側には設けられない構成であってもよい。
【００６１】
ただし、本実施形態においては、蓋部材３０において基材３１の両面３１１、３１２の両側の下層３２および上層３３を対称的な構成としている。このような構成から、溝３４を第２の面３１２側にも設けてやれば、基材３１の両面３１１、３１２のどちら側でも、スペーサ２０の突出先端部２１との接合が可能となり、溝３４による樹脂バリ抑制の効果も発揮される。このような点を鑑みれば、溝３４は基材３１の両面３１１、３１２に設けることが望ましい。
【００６２】
また、上記図１には、下層３２における傾斜面３２１と当該傾斜面３２１に隣接する端面３２２との内角θ１、および、上層３３における傾斜面３３１と当該傾斜面３３１に隣接する端面３３２との内角θ２が示されている。ここで、本実施形態においては、これら内角θ１および内角θ２は、ともに９０°以上の大きさであることが望ましい。
【００６３】
これは、上述のように、下層３２および上層３３は金型により形成されるものであることから、これら内角θ１、θ２が９０°未満の鋭角である場合に比べて、形成後の下層３２および上層３３の金型からの抜けがよくなるためである。
【００６４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態にかかる半導体装置Ｓ２について、図７を参照して述べる。本実施形態は、上記した第１実施形態の半導体装置Ｓ１において溝３４に代えて樹脂よりなる突起３５を備えた点が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。
【００６５】
図７に示されるように、本実施形態の半導体装置Ｓ２においては、蓋部材３０における基材３１の両面３１１、３１２の周辺部には、溝３４は存在せず、代わりに溝３４と同一の位置に環状の突起３５が設けられている。この両面３１１、３１２の突起３５は、それぞれ下層３２および上層３３を構成する樹脂と同一の樹脂よりなる。
【００６６】
本実施形態の半導体装置Ｓ２の製造方法について、上記図３〜図６に示した第１実施形態の製造方法との相違点を中心に述べる。まず、本実施形態においても、上記図６と同様に、鏡面部１２を有する複数個の半導体基板１０が連結してなる半導体ウェハ１０ａを用意する（用意工程）。
【００６７】
一方で、上記図３に示したような、複数個の基材３１が一体に連結されてなる基材素材３１ａを用意する。ただし、ここでは、基材素材３１の両板面には、溝３４は形成されていないものとする。そして、この基材素材３１ａの両板面の所望の部位に、上記した下層３２および上層３３を形成する（蓋部材形成工程）。
【００６８】
本実施形態では、図８に示される樹脂成型用の金型４０を用いたコンプレッション成形やトランスファー成形等により、これら下層３２および上層３３の形成が行われる。ここで、金型４０は、下層３２を形成するための下型５０と、上層３３を形成するための上型６０とを有する。
【００６９】
金型４０における下型５０は、下層３２の外形に対応した空間形状をなすキャビティ５１を有し、一方、上型６０は、上層３３の外形に対応した空間形状をなすキャビティ６１を有するものである。なお、ここまでの金型４０の構成は、上記第１実施形態の製造方法に用いられるものと同様である。
【００７０】
さらに、本実施形態の蓋部材工程では、金型４０である下型５０および上型６０として、基材３１における第１の面３１１および第２の面３１２に密着される面のうちキャビティ５１、６１の外側に位置する部位に、溝５２、６２が設けられたものを用いる。この下型５０の溝５２および上型６０の溝６２は、ともにキャビティ５１、６１を取り巻く環状をなし、キャビティ５１、６１からはみ出してくる樹脂を溜めるためものである。
【００７１】
そして、これら下型５０と上型６０とで基材素材３１ａを挟み付けるように、基材素材３１ａにおける第１の面３１１および第２の面３１２に下型５０および上型６０を密着させた状態とする。そして、この状態で、各キャビティ５１、６１に、下層３２および上層３３となる樹脂を充填する。これにより、ウェハ状態ではあるが、下層３２および上層３３を有する蓋部材３０が形成される。
【００７２】
本実施形態では、溝５２、６２を設けた独自の金型４０を採用している。そのため、本実施形態の蓋部材工程によれば、基材３１の両面３１１、３１２に樹脂よりなる下層３２および上層３３を金型４０で形成するときに、第１の面３１１の周辺部および第２の面３１２の周辺部にて、金型４０のキャビティ５１、６１からはみ出してくる樹脂は、溝５２、６２に溜められる。
【００７３】
そのため、本実施形態の蓋部材工程において、基材３１の第１の面３１１の周辺部および第２の面３１２の周辺部における樹脂バリの発生が防止される。このとき、金型４０の溝５２、６２に溜められた樹脂が、図７に示されるような蓋部材３０における基材３１の両面３１１、３１２の周辺部に存在する環状の突起３５とされる。
【００７４】
こうして、蓋部材３０を形成した後、本実施形態においても、上記図５と同様に、基材３１における第１の面３１１の周辺部を、スペーサ２０の突出先端部２１に接合することにより、蓋部材３０をスペーサ２０に取り付ける（第１の取り付け工程）。
【００７５】
そして、本実施形態においても、上記図６と同様に、蓋部材３０が取り付けられたスペーサ２０を、半導体基板１０の一面１１に接合する（第２の取り付け工程）。こうして、ウェハ状態ではあるが、蓋部材３０、スペーサ２０および半導体基板１０が一体化され、実質的に本実施形態の半導体装置Ｓ２に相当する構成が形成される。
【００７６】
その後は、上記同様、スペーサ２０の間に位置するダイシングラインＤＬにて、当該一体化された部材を分割する。以上が本実施形態の製造方法であり、これにより、図７に示される本実施形態の半導体装置Ｓ２ができあがる。
【００７７】
ところで、本実施形態によれば、基材３１の両面３１１、３１２に下層３２および上層３３を金型４０で形成するときに、基材３１の第１の面３１１のうちスペーサ２０との接合部である周辺部にて、金型４０のキャビティ５１からはみ出してくる樹脂は、金型４０の溝５２に溜められる。そのため、当該第１の面３１１の周辺部における樹脂バリの発生が防止される。
【００７８】
よって、本実施形態によれば、半導体基板１０とスペーサ２０とで囲まれた空間内の気密性を、蓋部材３０によって適切に確保することができる。なお、基材３１の両面３１１、３１２における金型４０の溝５２、６２の位置は、完全に同一でなくてもよく、上記樹脂バリ抑制の効果が発揮されるならば、多少ずれていてもよい。
【００７９】
また、スペーサ２０との接合は、基材３１の第１の面３１１の周辺部により行われることから、金型４０の溝５２、６２は、基材３１の第１の面３１１側である下型５０のみに設けられ、第２の面３１２側である上型６０には設けられない構成であってもよい。
【００８０】
ただし、本実施形態では、蓋部材３０において基材３１の両面３１１、３１２の両側の下層３２および上層３３を対称的な構成としている。そのことから、溝５２、６２を両面３１１、３１２に対応して上下型５０、６０に設けてやれば、基材３１の両面３１１、３１２にてスペーサ２０の突出先端部２１との接合が可能となり、溝５２、６２による樹脂バリ抑制の効果も発揮される。この点を鑑みれば、金型４０の溝５２、６２は、上下型５０、６０の両方に設けることが望ましい。
【００８１】
なお、本実施形態においても、上記第１実施形態に準じたウェハレベルの製造方法を示したが、チップ単位の製造方法でもよいことはもちろんである。
【００８２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態にかかる半導体装置について、図９を参照して述べる。本実施形態は、上記した第１実施形態の半導体装置Ｓ１において、蓋部材３０における下層３２および上層３３を無機膜７０で被覆した点が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。
【００８３】
図９に示されるように、本実施形態の半導体装置においては、無機膜７０は、下層３２のうち下層３２の外郭を含む周辺部寄りの部位、および、基材３１における第１の面３１１の周辺部のうち下層３２の外郭に隣接する部位に連続して形成され、これら部位を被覆している。
【００８４】
さらに、本実施形態においては、無機膜７０は、上層３３のうち上層３３の外郭を含む周辺部寄りの部位、および、基材３１における第２の面３１２の周辺部のうち上層３３の外郭に隣接する部位に連続して形成され、これら部位を被覆している。
【００８５】
ここで、無機膜７０は、下層３２側、上層３３側にて、それぞれ上記の部位のみに選択的に設けられていてもよいが、ここでは、下層３２および上層３３を含む両面３１１、３１２の全体を被覆している。この無機膜７０は、シリコン酸化膜等の透光性を有する無機材料よりなり、スパッタや蒸着等により形成されたものである。
【００８６】
ここで、下層３２の外郭、上層３３の外郭とは、下層３２、上層３３より連続する樹脂バリをも含むものである。つまり、無機膜７０は、基材３１における溝３４を超えて発生する樹脂バリを含む下層３２および上層３３の周辺部分を被覆するとともに、当該下層３２および上層３３よりも外側にて、基材３１における第１の面３１１および第２の面３１２を被覆している。
【００８７】
そして、図９に示されるように、基材３１の第１の面３１１の周辺部においては、スペーサ２０の突出先端部２１との接合がなされている。ここでは、気密性に優れた無機材料よりなる接着剤２２を介して、基材３１の第１の面３１１の周辺部とスペーサ２０の突出先端部２１とが接合されている。
【００８８】
ここで、本実施形態では、基材３１における第１の板面３１１の周辺部とスペーサ２０の突出先端部２１との接合は、樹脂ではなく、無機膜７０を介して行われる。つまり、基材３１の溝３４を超えて樹脂バリが発生しても、この樹脂バリも無機膜７０で被覆されて露出しないものとされる。そのため、当該接合は樹脂を介したものとならず、より気密性に優れた無機材料を介したものとなる。
【００８９】
こうして、本実施形態によれば、気密性を適切に確保するという点で望ましい構成とできる。なお、このような基材３１の第１の面３１１側におけるスペーサ２０との接合性の点を鑑みれば、無機膜７０は、下層３２側のみ形成され、上層３３側には形成されていない構成であってもよい。
【００９０】
しかし、無機膜７０は、樹脂よりなる下層３２および上層３３を保護する役目も発揮するものである点を鑑みれば、図９に示されるように、下層３２および上層３３の両方に設けられていることが望ましい。また、無機膜７０を下層３２側のみ形成する場合には、後述する製造方法において、下層３２側のみに無機膜７０の形成処理を行えばよいことはもちろんである。
【００９１】
本実施形態の半導体装置の製造方法について、上記第１実施形態の製造方法との相違点を中心に述べる。まず、本実施形態においても、上記図６と同様に、鏡面部１２を有する複数個の半導体基板１０が連結してなる半導体ウェハ１０ａを用意する（用意工程）。
【００９２】
一方で、上記図３と同様に、複数個の基材３１が一体に連結されてなり且つ溝３４が形成された基材素材３１ａを用意する。そして、上記図４と同様に、金型を用いたコンプレッション成形やトランスファー成形等により、基材素材３１ａの両板面の所望の部位に、上記した下層３２および上層３３を形成する（蓋部材形成工程）。
【００９３】
ここにおいて、本実施形態の蓋部材形成工程では、基材３１における第１の面３１１に下層３２を形成した後、さらに、下層３２のうち下層３２の外郭を含む周辺部寄りの部位、および、第１の面３１１の周辺部のうち下層３２の外郭に隣接する部位の上に無機膜７０を形成する。
【００９４】
一方、本実施形態のように上層３３側にも無機膜７０を形成する場合には、基材３１における第２の面３１２に上層３３を形成した後、上層３３のうち上層３３の外郭を含む周辺部寄りの部位、および、第２の面３１２の周辺部のうち上層３３の外郭に隣接する部位の上に無機膜７０を形成する。
【００９５】
なお、本実施形態では、上述のように、無機膜７０は下層３２および上層３３を含む両面３１１、３１２の全体に形成する。この無機膜７０は上述のようにスパッタや蒸着等により成膜する。
【００９６】
その後は、本実施形態においても、第１の取り付け工程によって、蓋部材３０をスペーサ２０に取り付け、第２の取り付け工程によって、スペーサ２０を、半導体基板１０の一面１１に接合する。
【００９７】
こうして、ウェハ状態ではあるが、実質的に本実施形態の半導体装置に相当する構成が形成される。その後は、上記同様、ダイシングラインＤＬにて、当該一体化された部材を分割することにより、本実施形態の半導体装置Ｓ２ができあがる。
【００９８】
このような本実施形態の製造方法によれば、蓋部材工程において基材３１の両面３１１、３１２に下層３２および上層３３を形成するときに、第１の面３１１の周辺部にて溝３４を超えて樹脂バリが発生したとしても、下層３２より連続する樹脂バリも、無機膜７０で被覆されたものになる。
【００９９】
こうして、基材３１における第１の板面３１１の周辺部とスペーサ２０の突出先端部２１との接合は、樹脂ではなく、無機膜７０を介して行われるので、上記気密性を適切に確保することができる。
【０１００】
なお、本第３実施形態は、蓋部材工程において樹脂よりなる下層３２および上層３３の上に更に無機膜７０を形成するものであるから、上記第１実施形態だけでなく、上記第２実施形態とも組み合わせが可能であることはもちろんである。
【０１０１】
また、参考例として述べるものであるが、図９において蓋部材３０は、基材３１を持たないものであってもよい。具体的には、図９に示される下層３２と上層３３との間の基材３１が無いものとなり、これら下層３２および上層３３が一体に樹脂成形されてなる蓋部材３０とされる。
【０１０２】
つまり、蓋部材３０の形状は、図９における基材３１も下層３２および上層３３と同一の樹脂よりなるものとされ、同様に、無機膜７０による被覆がなされたものになる。そして、この参考例においても、蓋部材３０の周辺部とスペーサ２０の突出先端部２１との接合は、樹脂ではなく、無機膜７０を介して行われるので、上記気密性を適切に確保することができる。
【０１０３】
（他の実施形態）
なお、上記第３実施形態については、樹脂バリが発生したとしても、無機膜７０によって、蓋部材３０とスペーサ２０との接合部の気密性を確保するものであるから、上記第３実施形態単独の構成であっても、当該気密性確保の効果は期待できる。つまり、上記無機膜７０を有する構成において、第１実施形態に示した基材３１の溝３４や、第２実施形態に示した金型４０の溝５２、６２を採用しない構成であってもかまわない。
【０１０４】
このことについて、より具体的に言うならば、たとえば、上記図９において基材３１の両面３１１、３１２に設けてある溝３４を省略してもよい。この場合、当該溝を省略した部分において両面３１１、３１２は平坦な面とされたものとなり、さらに無機膜７０で被覆されたものとなる。
【０１０５】
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能であり、また、上記各実施形態は、上記の図示例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１０６】
１０            半導体基板
１２            半導体基板の鏡面部
２０            スペーサ
２１            スペーサの突出先端部
３０            蓋部材
３１            蓋部材の基材
３２            蓋部材の下層
３３            蓋部材の上層
３１１          基材の第１の面
３１２          基材の第２の面
３２１、３３１  傾斜面
３４            基材の溝
４０            金型
５１、６１      金型のキャビティ
５２、６２      金型の溝
【図１】
2015179199.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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