(57)【要約】【課題】撮像機能を有する半導体素子を中空部に搭載したパッケージ本体にガラス板を貼り付けた半導体装置は、その出荷の輸送中などにガラス板面への塵埃の付着、光のガラス透過による光学上の特性劣化、高額なガラス板の使用等の問題があった。【解決手段】凹部を有するパッケージ本体２と、パッケージ本体２の中空部および外囲器上面３に、粘着膜を介して防塵膜９を貼り付け、電子機器などへの組み込み直前に防塵膜９を取り除いて使用する構成とした。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有するパッケージと、前記凹部に搭載された半導体素子と、前記凹部を覆うように前記パッケージ上面に粘着膜を介して接合された透明な防塵膜とを備え、前記粘着膜は光照射により粘着性が低下することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記粘着膜を介して前記防塵膜と遮光性の第１基材とが接合された防塵膜シートの前記第１基材に前記凹部に対応する大きさの開口を形成する工程と、
前記第１基材側から前記防塵シートに光照射をして、前記開口に対応する部分の前記粘着膜の粘着性を低下させる工程と、
前記防塵膜を前記パッケージに対応する大きさに切断する工程と、
前記防塵膜を前記第１基材から剥離し、前記粘着膜を介して前記パッケージ上面に接合する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
糊材を介して前記防塵膜の一面と遮光性の第１基材とが接合され、かつ、前記粘着膜を介して前記防塵膜の他面と第２基材とが接合された防塵膜シートの前記第１基材に前記凹部に対応する大きさの開口を形成する工程と、
前記第１基材側から前記防塵シートに光照射をして、前記開口に対応する部分の前記粘着膜の粘着性を低下させる工程と、
前記防塵膜を前記パッケージに対応する大きさに切断する工程と、
前記防塵膜を前記第２基材から剥離し、前記粘着膜を介して前記パッケージに接合する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記粘着膜は光照射により固化して粘着性が低下するものであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
光照射により粘着性が低下する粘着膜を介して透明な防塵膜と遮光性の基材とが接合されたことを特徴とする防塵膜シート。
【請求項６】
糊材を介して透明な防塵膜の一面と遮光性の第１基材とが接合され、かつ、光照射により粘着性が低下する粘着膜を介して前記防塵膜の他面と第２基材とが接合された防塵膜シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像機能または受光機能を有する半導体素子が搭載されたパッケージにおいてガラス板（リッド）の代わりに剥離可能な防塵膜を備えた半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の撮像機能または受光機能を有する半導体素子（例えば、撮像素子や受光素子など）４をパッケージの凹部に搭載する半導体装置１の斜視図である図２１とそれに適用される防塵、防湿を目的としたガラス板１１の斜視図である図２０を用いて説明する。
【０００３】
従来のガラス板１１はガラス板をまず研磨で所定の厚さに削り、ケミカルまたはメカニカルによる方法でガラス表面のキズや汚れをとりながら所定の厚みに仕上げる。つぎに所定の厚みに仕上げられたガラス板１１を半導体装置１のパッケージ本体２の外囲器上面３に搭載し得る寸法に個片化する。個片化は０．５μｍ〜１０μｍ径の微粒ダイヤモンドが樹脂やメッキで堆積された金属と共に１０μｍ〜５０μｍの円板状の極薄刃の先端部分に固定された刃物を用いて行われる。
【０００４】
個片化は切断部を水で冷却しながら円板状の極薄刃を高速で回転させて行われる。そして切断された個片群は洗浄と乾燥が施されて半導体装置１に取り付けられる個片ガラス板１１となる。このガラス板１１を半導体素子４が搭載されたパッケージ本体２周囲の外囲器上面３に接着するが、接着はまず外囲器上面３に適量の接着剤を塗布する。この時使用される接着剤は感熱性または感光性のいずれか一方もしくは両方の特性を有するものを用いる。外囲器上面３に適量塗布した接着剤の上に先のガラス板１１を正しく位置合わせして載せて、加熱や紫外線の照射でガラス板１１を接着剤で外囲器上面３に接着する。このガラス板１１は各機器に組み込まれる際も取り付けられたまま使用される。
【０００５】
また、このガラス板１１の保護シートに関する技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−３２６６５０号公報（第２頁、図８）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の防塵を目的としてパッケージ本体の外囲器上面にガラス板が接着された構成の半導体装置は、光学機器に組み込まれた場合にガラス板による光の吸収が生じて撮像面での受光効率を低下させる原因となる。またガラスの入光面と出光面の両面で光の反射が起こり多重反射等で固体撮像装置に対して光信号雑音として悪影響を及ぼす。さらにガラス板は光学機器に組み込まれたままになるため高い光学的平坦度や厚み精度が要求されるばかりでなく、ガラス板は無機材料の合成物であるためα放射線源のウラニウムやトリウムの微量混入による半導体素子面の放射線損傷を避けるために高純度の原材料が必要となり、さらに上記ガラス両面での光の反射を防ぐために反射防止膜が形成される等の理由で非常に高価な部品になるという課題を有していた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の半導体装置は凹部を有するパッケージと、凹部に搭載された半導体素子と、凹部を覆うようにパッケージ上面に粘着膜を介して接合された透明な防塵膜とを備え、粘着膜は光照射により粘着性が低下することを特徴とする。
【０００９】
この構成により、セット製品や各種モジュールへの組み込み前後に半導体装置に光照射をしてそれまでに付着したダストなどと一緒に容易に防塵膜を剥離、除去でき、またガラス板がないことから上記した各課題が存在しない。
【００１０】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、粘着膜を介して防塵膜と遮光性の第１基材とが接合された防塵膜シートの第１基材にパッケージの凹部に対応する大きさの開口を形成する工程と、第１基材側から防塵膜シートに光照射をして、開口に対応する部分の粘着膜の粘着性を低下させる工程と、防塵膜をパッケージに対応する大きさに切断する工程と、防塵膜を第１基材から剥離し、粘着膜を介してパッケージに接合する工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
この構成により、第１基材が粘着膜に光照射するときの遮光マスクにも、防塵膜を切断するときの離散防止シートにもなり、少ない部材で半導体装置を製造することができる。また、防塵膜に接合された粘着膜は光照射された任意の領域の粘着性が低下しており、パッケージに接合されたときに、半導体素子やそのワイヤなどに付着して問題を起こすことがなく、一方で光未照射の領域はそのまま第１基材と防塵膜との接合に用いることができる。
【００１２】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、糊材を介して防塵膜の一面と遮光性の第１基材とが接合され、かつ、粘着膜を介して防塵膜の他面と第２基材とが接合された防塵膜シートの第１基材に凹部に対応する大きさの開口を形成する工程と、第１基材側から防塵膜シートに光照射をして、開口に対応する部分の粘着膜の粘着性を低下させる工程と、防塵膜をパッケージに対応する大きさに切断する工程と、防塵膜を第２基材から剥離し、粘着膜を介してパッケージに接合する工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
この構成により、第１基材に開口を形成する工程と防塵膜を切断する工程とを同じ方向からの加工ででき、これらの工程間で防塵膜シートを裏返す必要がなく、製造が容易となる。
【００１４】
また、本発明の半導体装置の製造方法の粘着膜は光照射により固化して粘着性が低下するものであることを特徴とする。
【００１５】
この構成により、固化した粘着膜は経時変化で劣化しても、ダストとなって半導体素子上に落下、積層し、問題となることはない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１から図９は本発明の実施の形態１における防塵膜９を構成するための各層と各形成工程の斜視図である。また図１０（ａ）から図１０（ｈ）は図１から図９の主要工程の断面図である。
【００１８】
図１のように本発明の防塵膜９を作り出す膜は３層（粘着膜、糊材層を含むと５層）の積層膜（防塵膜シート）８で構成されており、第一の層（第２基材）５はポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート等であり、できればフレキシブルなものが良く、第二の層６はポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、アクリル系等の透明基材（防塵膜）と紫外線反応型の透明性の高いアクリル系強粘着性糊材（粘着膜）１２の積層構造であり、第三の層７は暗色顔料を練りこみ遮光性にされたポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート等の基材（第１基材）と弱粘着性糊材１３の積層である。
【００１９】
それぞれの層は図２のように貼り合わせて透明の第二の層６が第一の層５と第三の層７で挟まれた１枚のシートになるようにする。
【００２０】
この状態で図３のように第三の層７にパッケージ本体２の外囲器上面３の内周とおおむね同様の大きさの開口１４を形成する。開口１４の形成は打ち抜き金型で第三の層７だけが取り除ける深さに切断溝１０を形成し、その後中央部を除去する。また予め開口１４が形成された第三の層７を後で貼り合わせても何ら問題はない。
【００２１】
そして図４のように開口１４が形成された第三の層７を有する積層膜８に適量の光（紫外線）を照射して、第二の層６の開口１４部領域の強粘着性糊材１２の粘着性を無くすか、弱くする。この場合に、光照射により、強粘着性糊材１２は固化すると、後に経時変化があってもダスト発生源となることはない。
【００２２】
つぎに図５のように第二の層６上に弱粘着性糊材１３で接着されている第三の層７を剥離するが、この糊材は第二の層６上面に糊残渣が残らない性質のものを選定することが重要である。また、この第三の層７はパッケージから第二の層６を剥離するための光照射直前に第二の層６から剥離することもできる。
【００２３】
さらに図６のように第二の層６の紫外線照射領域の外側をパッケージ本体２の外囲器上面３の外周とおおむね同様の大きさに打ち抜き金型で第二の層６だけが取り除ける深さに切断溝１０を形成する。前述したとおり、この溝形成は第三の層７を残したまま行っても何ら問題はない。
【００２４】
最後に図７のように余分な第二の層６を取り除き、第一の層５の上面に打ち抜かれた第二の層６、すなわち防塵膜９が貼り付いて残る状態になる。この操作は第三の層７を残して第二の層６を同時に打ち抜く場合は打ち抜き加工後に余分な第二の層６と第三の層７を同時に取り除く。このように第一の層５上に等間隔に配置された状態で残った防塵膜９は図８のように半導体装置群の各パッケージ本体２の外囲器上面３に貼り付けられる。
【００２５】
そして図９のように貼り付けられて、その後の加工工程や検査工程で半導体素子４上に付着する塵埃を防ぐ。
【００２６】
図９の構造を成す半導体装置１は一連の工程が終了する。そして防塵膜９上から半導体素子４面上だけを覆って、全面に紫外線を照射し、パッケージ本体２の外囲器上面３の防塵膜９接着領域の粘着力を微弱にして、光学機器に組み込む直前に防塵膜９を剥離して適用するものである。
【００２７】
また、図１０（ａ）から図１０（ｈ）は以上の主要工程における半導体装置１の断面を示したものである。
【００２８】
このようにすることでガラス板のない本実施の形態の半導体装置は機器組み込み時の光学特性は従来に比べて大幅に改善され、また材料及び工法から大幅にコスト削減を図ることができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図１１から図１９は本発明の実施の形態２における防塵膜９を構成する各層と各形成工程の斜視図である。
【００３０】
図１１のように本発明の防塵膜９を作り出す膜は２層（糊材を含むと３層）の積層膜（防塵膜シート）８で構成されており、第二の層（防塵膜）６はポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、アクリル系等の透明基材と紫外線反応型の透明性の高いアクリル系強粘着性糊材（粘着膜）１２の積層構造であり、第三の層７は暗色顔料を練りこみ遮光性にされたポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート等の基材（第１基材）である。
【００３１】
二種類の層は図１２のように貼り合わせて透明の第二の層６は粘着面側を第三の層７に対向するように配置され１枚のシートになるようにする。
【００３２】
この状態で図１３のように第三の層７にパッケージ本体２の外囲器上面３の内周とおおむね同様の大きさの開口１４を形成する。開口１４の形成は打ち抜き金型で第三の層７だけが取り除ける深さに切断溝１０を形成し、その後中央部を除去する。また予め開口１４が形成された第三の層７を後で貼り合わせても何ら問題はない。
【００３３】
そして図１４のように開口１４が形成された第三の層７を介して積層膜８全面に適量の紫外線を照射して、第二の層６の開口１４部領域の強粘着性糊材１２の粘着性を無くすか、弱くする。
【００３４】
つぎに図１５のように第二の層６を上にする。
【００３５】
さらに図１６のように第二の層６の紫外線照射領域の外側をパッケージ本体２の外囲器上面３の外周とおおむね同様の大きさに第二の層６側から打ち抜き金型で第二の層６だけが取り除ける深さに切断溝１０を形成する。
【００３６】
最後に図１７のように第二の層６を取り除き、第三の層７の上面に打ち抜かれた第二の層６、すなわち防塵膜９が貼り付いて残る状態になる。
【００３７】
このように第三の層７上に等間隔に配置された状態で残った防塵膜９は図１８のように半導体装置１群の各パッケージ本体２の外囲器上面３に貼り付けられる。
【００３８】
そして図１９のように貼り付けられて、その後の加工工程や検査工程で半導体素子４上に付着する塵埃を防ぐ。
【００３９】
図１９の構造を成す半導体装置１は一連の工程が終了する。そして防塵膜９上から半導体素子４面上だけを覆って、全面に紫外線を照射し、パッケージ本体２の外囲器上面３の防塵膜９接着領域の粘着力を微弱にして、光学機器に組み込む直前に防塵膜９を剥離して適用するものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、従来の撮像機能を有する半導体装置のカメラモジュールへの組み込みにおいて、製品の出荷から顧客での装置への組み込みまでの間、塵埃に関する管理を慎重に行わなければならなかったが、本発明の半導体装置によれば製品出荷から装置の組み込み寸前までその管理を必要とせず、実装寸前に清浄雰囲気中で防塵膜（蓋）９を取り外し、そのまま装置に組み込むことができて、さらにパッケージ内部で発見された塵埃も除去することができ、歩留りの向上が図れる。
【００４１】
また、本発明の構造を有する半導体装置はガラス板を取り付けずに装置に組み込むために、光学的特性も良好なものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における半導体装置の積層膜の各構成基材の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における各構成基材を貼り合わせた形態の積層膜の斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における第三の層に開口を形成した形態の積層膜の斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における第三の層の開口を通して防塵膜の糊材に紫外線を照射している形態の斜視図
【図５】本発明の実施の形態１における紫外線照射後に、積層膜の第三の層を剥離した形態の斜視図
【図６】本発明の実施の形態１における積層膜の第二の層（防塵膜の層）の紫外線照射領域から一定距離隔てた外周を打ち抜いた形態の斜視図
【図７】本発明の実施の形態１における打ち抜かれた外側の第二の層が剥離されて、防塵膜が等間隔に第一の層上に配置されている形態の斜視図
【図８】本発明の実施の形態１におけるパッケージ外囲器上面と防塵膜が対向して配置されている形態の斜視図
【図９】本発明の実施の形態１におけるパッケージ外囲上面に防塵蓋が接着された形態の半導体装置の斜視図
【図１０】本発明の実施の形態１における主要工程の断面図
【図１１】本発明の実施の形態２における半導体装置の積層膜の各構成基材の斜視図
【図１２】本発明の実施の形態２における各構成基材を貼り合わせた形態の積層膜の斜視図
【図１３】本発明の実施の形態２における第三の層に開口を形成した形態の積層膜の斜視図
【図１４】本発明の実施の形態２における第三の層の開口を通して防塵膜の糊材に紫外線を照射している形態の斜視図
【図１５】本発明の実施の形態２における紫外線照射後に、積層膜の第二の層の表面側から見た形態の斜視図
【図１６】本発明の実施の形態２における積層膜の第二の層（防塵膜の層）の紫外線照射領域から一定距離隔てた外周を打ち抜いた形態の斜視図
【図１７】本発明の実施の形態２における打ち抜かれた外側の第二の層が剥離されて、防塵膜が等間隔に第三の層上に配置されている形態の斜視図
【図１８】本発明の実施の形態２におけるパッケージ外囲器上面と防塵膜が対向して配置されている形態の斜視図
【図１９】本発明の実施の形態２におけるパッケージ外囲上面に防塵蓋が接着された形態の半導体装置の斜視図
【図２０】従来例の固体撮像装置に適用されるガラス板の斜視図
【図２１】従来例の固体撮像装置の斜視図
【符号の説明】
１  半導体装置（固体撮像装置）
２  パッケージ本体
３  外囲器上面
４  半導体素子
５  第一の層
６  第二の層
７  第三の層
８  積層膜
９  防塵膜
１０  切断溝
１２  強粘着性糊材
１３  弱粘着性糊材
１４  開口
【図１】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2004228119.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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