(57)【要約】【課題】  内部空間の高真空を維持するためのゲッターは、有機溶剤を用いるとアウトガスが発生して真空度が劣化することになり、真空チャンバー内での製造工程中に溶接することもできないため、ケース材に固着できず、振動する問題があった。【解決手段】  ゲッターに突出部を設ける。突出部はゲッター内径と、開口部側壁とのクリアランスより大きくすることで、加重により曲折し、ストッパーとなる。これにより、有機溶剤や、溶接などによらず、真空チャンバー内でゲッターをケース材に固定できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板の表面に載置される半導体素子と、
前記半導体素子の周囲を覆うように前記支持基板に載置されるケース材と、
前記ケース材に重畳して搭載される吸着材と、
前記ケース材および前記吸着材を覆い、前記半導体素子を密閉するキャップ材と、
前記支持基板に固着され前記半導体素子と電気的に接続する外部端子とを具備し、
前記ケース材は、側面および上面で前記半導体素子を覆う本体と、前記上面に設けられ該上面と一体化した側壁を有する開口部とからなり、
前記吸着材は少なくとも一部を、前記開口部の側壁に当接することで固定されることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
支持基板の表面に載置される半導体素子と、
前記半導体素子の周囲を覆うように前記支持基板に載置されるケース材と、
前記ケース材に重畳して搭載される吸着材と、
前記ケース材および前記吸着材を覆い、前記半導体素子を密閉するキャップ材と、
前記支持基板に固着され前記半導体素子と電気的に接続する外部端子とを具備し、
前記ケース材は、側面および上面で前記半導体素子を覆う本体と、前記上面に設けられ該上面と一体化した側壁を有する開口部とからなり、
前記吸着材は、前記開口部の外周または内周に配置され、前記吸着材に設けた突出部を前記開口部の側壁に当接することで固定されることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
前記突出部は前記吸着材と前記開口部側壁との離間距離より大きく突出させることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記吸着材は、外周が前記ケース材本体の外周と同程度以下の大きさであり、内周が前記開口部より若干大きく、前記内周に前記突出部を設けることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記吸着材の前記突出部は、曲折して前記開口部側壁に当接することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記吸着材は前記半導体素子が密閉される空間の不純物を吸着する合金から成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記支持基板および前記前記キャップ材により密閉される空間は、大気圧よりも圧力が低いことを特徴とする請求項１または請求項２記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体素子上方の前記キャップ材の一部は、所定の波長の光を透過する材料から成ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の半導体装置。
【請求項９】
半導体素子を支持基板に固着する工程と、
側面および上面で前記半導体素子を覆う本体と、前記上面に設けられ該上面と一体化した側壁を有する開口部とを有するケース材を前記支持基板の表面に載置する工程と、
吸着材の少なくとも一部を前記開口部の側壁に当接させることにより固定する工程と、
前記ケース材および前記吸着材を覆い、前記半導体素子を密閉するキャップ材を前記支持基板に固着する工程と、を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記吸着材に外力を加えることにより前記吸着材の少なくとも一部を前記開口部側壁に当接することを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
半導体素子を支持基板に固着する工程と、
側面および上面で前記半導体素子を覆う本体と、前記上面に設けられ該上面と一体化した側壁を有する開口部とを有するケース材を前記支持基板の表面に載置する工程と、
吸着材を、該吸着材に設けた突出部を前記開口部の側壁に当接させることにより固定する工程と、
前記ケース材および前記吸着材を覆い、前記半導体素子を密閉するキャップ材を前記支持基板に固着する工程と、を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記吸着材を前記ケース材上部に載置後、加重して前記突出部を曲折することにより該突出部を前記開口部側壁に当接することを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記吸着材は大気圧より圧力が低い雰囲気下で前記ケース材に固定されることを特徴とする請求項９または請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記吸着材は前記半導体素子が密閉される空間の不純物を吸着する合金から成ることを特徴とする請求項９または請求項１１に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を内蔵する半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８を参照して、従来型の半導体装置装置１００に関して説明する。図８は、半導体装置の断面図である。
【０００３】
図８のごとく、従来型の半導体装置１００では、支持基板５１は金属から成り、その表面には半導体素子５２が載置される。
【０００４】
半導体素子５２は、所望の電気回路がその表面に形成され、支持基板５１の中央部付近に配置されている。そして、金属細線５６を介して、半導体素子５２と外部端子５７とは電気的に接続されている。
【０００５】
キャップ材５３は金属から成り、半導体素子５２、金属細線５６を覆うように、支持基板５１の表面に設けられ、パッケージの内部空間は真空となっている。
【０００６】
また、パッケージ内部の真空度を保つために、内部空間の不純物の吸着材５４が設けられている。吸着材５４は、導電材からなる軸の周囲に棒状に巻き付けられ、通電端子５５に接続している。通電端子５５は、内部空間を真空にした後通通電することにより吸着材を加熱、活性化をする。（例えば、特許文献１参照。）
上記のように内部空間を真空にするパッケージにおいて、長期信頼性を確保するために大きいゲッターを採用する構造として、チップ周辺にゲッターを配置する構造がある。
【０００７】
図９および図１０を参照して、チップ周辺にゲッターを配置した半導体装置２００に関して説明する。図９は、半導体装置の（Ａ）平面図および（Ｂ）側面図である。なお、図９（Ａ）においてはキャップ材を省略してある。
【０００８】
同図を参照して、従来型の半導体装置１００では、支持基板１１は金属から成り、その表面には半導体素子１６が載置される。そして、半導体素子１６が載置さる領域の周辺部には、外部端子１８と連続するパッド１３が複数個形成されている。
【０００９】
半導体素子１６は、所望の電気回路がその表面に形成され、支持基板１１の中央部付近に配置されている。そして、金属細線１５を介して、半導体素子１６とパッド１３とは電気的に接続されている。
【００１０】
ケース材１２は金属から成り、半導体素子１６、金属細線１５、パッド１３、を覆うように、支持基板１１の表面を覆っている。具体的には、ケース材１２の本体１２ａは主にその側面および上面で半導体素子１６を覆う。また、ケース材本体１２ａ上面には開口部１２ｂを有し、開口部１２ｃは本体１２ａと一体化した側壁１２ｃを有している。
【００１１】
開口部１２ｂ周囲には半導体素子を密閉する空間の不純物を吸着するための吸着材１７が載置される。吸着材１７は内側が開口部側壁１２ｃにより位置決めされ、本体１２ａ上部に重畳するように配置される。
【００１２】
キャップ材１４はケース材１２および吸着材１７を覆い、支持基板１１に固着することにより半導体素子１６を封止する。キャップ材１４の上面は外部の光が入射するガラス材２０が配置される。
【００１３】
また、図１０の断面図を参照して、上記の半導体装置の製造工程において内部空間を高真空にする場合は、少なくとも吸着材１７をケース材１２に載置する工程からキャップ材１４で封止する工程までは真空雰囲気下で連続して行われる。具体的には、真空チャンバー内で、半導体素子１６およびケース材１２が固着された支持基板１１を所定の位置まで移動し、加熱した吸着材１７を治具（搬送爪）３０により支持して位置あわせを行い、ケース材１２の上に載置する。吸着材１７の形状は、本体１２ａ上部と開口部側壁１２ｃの形状とほぼ合致しており、これらにより支持される。このように、吸着材１７は治具３０によりケース材１２に載置する方法で取り付けられるので、ケース材本体１２ａおよび開口部１２ｂは、吸着材１７が簡単に載置・支持できる形状となっている。すなわち吸着材１７は、本体１２ａ上部と開口部側壁１２ｃの形状とほぼ合致してこれらにより支持される。そして同一真空チャンバー内で、キャップ材１４が支持基板上に搭載され封止されたのち、大気雰囲気に搬出される。
【特許文献１】特開平９−１２６８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ケース材１２、キャップ材１４および支持基板１１からなる内部空間は、外部の大気圧よりも低い気圧に成っている。このように、内部空間を高真空にすることにより、サーモパイルの構造と大きさと感度の関係から、熱エネルギを効率良く電気信号に換えることができる。
【００１５】
また、特に、内部空間を高真空（例えば１０−3Ｔｏｒｒ程度）に維持する必要のある半導体装置１００では、長期間に渡り出荷当初の所定の真空度を保証する必要がある。
【００１６】
そのため、真空度を劣化させる酸素、窒素、二酸化炭素、水素等の不純物を吸着する特性のある焼結合金を成形した吸着材１７をパッケージ内に載置し、内部空間の真空度の劣化を防いでいる。吸着材１７はその面積が広い方が吸着効果が高いので、図９のごとくケース材１２に重畳するような例えばリング状に成形されている。
【００１７】
そして、図１０のごとく上記の半導体装置の製造工程においては、少なくとも吸着材１７をケース材１２に載置する工程からキャップ材１４で封止する工程までは真空チャンバー内で行われる。このため、吸着材１７は真空チャンバー内での治具による取り付けが容易なように、本体１２ａ上部に載置するだけの取り付けとなっている。また取り付けの合わせずれを考慮し、吸着材１７の内径と、開口部側壁１２ｃの間には所定のクリアランス（例えば０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ）を確保している。
【００１８】
このように吸着材１７はいずれにも固定されていないため、完成品の半導体装置１００の内部で振動してしまう。吸着材１７の振動は、例えばキャップ材１４の上部にガラス材２０などが設けられている場合にはこれを劣化させ、真空度が低下する原因となる上、室内使用の場合に騒音の原因となる。また、焼結合金である吸着材１７が振動することにより、金属超微粒子（マイクロパーティクル）が発生し、半導体素子１６表面に付着して素子の特性を劣化させる問題もある。
【００１９】
一方、吸着材１７を固着するには有機溶剤などによる接着が考えられるが、有機溶剤では時間経過と共に内部空間にアウトガスが発生し、真空度を劣化させるため固着に適さない。また、吸着材１７の取り付け工程は真空チャンバー内で行うため、吸着材１７とケース材１２とを溶接などにより固定することも困難である問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明はかかる課題に鑑みてなされ、第１に、支持基板の表面に載置される半導体素子と、前記半導体素子の周囲を覆うように前記支持基板に載置されるケース材と、前記ケース材に重畳して搭載される吸着材と、前記ケース材および前記吸着材を覆い、前記半導体素子を密閉するキャップ材と、前記支持基板に固着され前記半導体素子と電気的に接続する外部端子とを具備し、前記ケース材は、側面および上面で前記半導体素子を覆う本体と、前記上面に設けられ該上面と一体化した側壁を有する開口部とからなり、前記吸着材の少なくとも一部を、前記開口部の側壁に当接することで固定することにより解決するものである。
【００２１】
第２に、支持基板の表面に載置される半導体素子と、前記半導体素子の周囲を覆うように前記支持基板に載置されるケース材と、前記ケース材に重畳して搭載される吸着材と、前記ケース材および前記吸着材を覆い、前記半導体素子を密閉するキャップ材と、前記支持基板に固着され前記半導体素子と電気的に接続する外部端子とを具備し、前記ケース材は、側面および上面で前記半導体素子を覆う本体と、前記上面に設けられ該上面と一体化した側壁を有する開口部とからなり、前記吸着材は、前記開口部の外周または内周に配置され、前記吸着材に設けた突出部を前記開口部の側壁に当接して固定することにより解決するものである。
【００２２】
また、前記突出部は前記吸着材と前記開口部側壁との離間距離より大きく突出させることを特徴とするものである。
【００２３】
また、前記吸着材は、外周が前記ケース材本体の外周と同程度以下の大きさであり、内周が前記開口部より若干大きく、前記内周に前記突出部を設けることを特徴とするものである。
【００２４】
また、前記吸着材の前記突出部は、曲折して前記開口部側壁に当接することを特徴とするものである。
【００２５】
また、前記吸着材は前記半導体素子が密閉される空間の不純物を吸着する合金から成ることを特徴とするものである。
【００２６】
また、前記支持基板および前記前記キャップ材により密閉される空間は、大気圧よりも圧力が低いことを特徴とするものである。
【００２７】
また、前記半導体素子上方の前記キャップ材の一部は、所定の波長の光を透過する材料から成ることを特徴とするものである。
【００２８】
第３に、半導体素子を支持基板に固着する工程と、側面および上面で前記半導体素子を覆う本体と、前記上面に設けられ該上面と一体化した側壁を有する開口部とを有するケース材を前記支持基板の表面に載置する工程と、吸着材の少なくとも一部を前記開口部の側壁に当接して固定する工程と、前記ケース材および前記吸着材を覆い、前記半導体素子を密閉するキャップ材を前記支持基板に固着する工程と、を具備することにより解決するものである。
【００２９】
また、前記吸着材に外力を加えることにより前記吸着材の少なくとも一部を前記開口部側壁に当接することを特徴とするものである。
【００３０】
第４に、半導体素子を支持基板に固着する工程と、側面および上面で前記半導体素子を覆う本体と、前記上面に設けられ該上面と一体化した側壁を有する開口部とを有するケース材を前記支持基板の表面に載置する工程と、吸着材を、該吸着材に設けた突出部を前記開口部の側壁に当接させることにより固定する工程と、前記ケース材および前記吸着材を覆い、前記半導体素子を密閉するキャップ材を前記支持基板に固着する工程と、を具備することにより解決するものである。
【００３１】
また、前記吸着材を前記ケース材上部に載置後、加重して前記突出部を曲折することにより該突出部を前記開口部側壁に当接することを特徴とするものである。
【００３２】
また、前記吸着材は大気圧より圧力が低い雰囲気下で前記ケース材に固定されることを特徴とするものである。
【００３３】
また、前記吸着材は前記半導体素子が密閉される空間の不純物を吸着する合金から成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３４】
本発明では、以下に示すような効果を奏することができる。
【００３５】
第１に、突出部によりゲッターをケース材の開口部に支持することができる。有機溶剤を用いずにゲッターを固着できるので、アウトガスが発生せず、内部空間の高真空を維持できる。
【００３６】
第２に、ゲッターが振動しなくなるので、騒音を防止できる。また、振動したゲッターが当たることによるガラス材の劣化が防止できるので、真空度を長期間に渡り維持できる。また、ゲッターが振動することによる金属超微粒子の発生も防げるので、半導体素子への付着を防止できる。
【００３７】
第３に、同一真空チャンバー内でゲッターの固定、および支持基板とキャップ材との固着が可能となり、高真空状態での密封が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１から図７を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００３９】
まず、図１を参照して、本発明の半導体装置１０の具体的な構造を説明する。図１（Ａ）は半導体装置１０の平面図であり、図１（Ｂ）はその斜視図であり、図１（Ｃ）は断面図である。尚、図１（Ａ）（Ｂ）では、キャップ材を省略している。また、図９および図１０と同一構成要素は同一符号とする。
【００４０】
本発明の半導体装置１０は、半導体素子１６と、ケース材１２と、吸着材２７と、キャップ材１４と、外部端子１８とから構成される。
【００４１】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照して、支持基板１１は金属から成り、その表面には半導体素子１６が載置される。そして、半導体素子１６が載置さる領域の周辺部には、外部端子１８と連続するパッド１３が複数個形成されている。ここでは、支持基板１１は、円形の形状であるが、矩形等の他の形状を有していても良い。更に、支持基板１１の材料は金属以外の材料も採用可能であり、ガラス、セラミック、または、樹脂材等を採用することも可能である。
【００４２】
半導体素子１６は、所望の電気回路がその表面に形成され、支持基板１１の中央部付近に配置されている。そして、金属細線１５を介して、半導体素子１６とパッド１３とは電気的に接続されている。半導体素子１６は、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等の絶縁性で低アウトガスのダイアタッチ剤により固着される。また、図示は省略するが、半導体素子１６は、固定部としての枠材により、支持基板１１に機械的に固着されていてもよい。
【００４３】
ケース材１２は、例えばコバールなどの金属からなり、半導体素子１６、金属細線１５、パッド１３の周囲を覆うように支持基板１１表面に設けられる。また、ケース材１２は、側面および上面で半導体素子を覆う本体１２ａと、本体１２ａの上面に設けられ上面と一体化した側壁１２ｃを有する開口部１２ｂとからなり、本体１２ａは円盤状の支持基板１１の周辺部と結合している。更に、ケース材１２の材料は金属以外の材料も採用可能であり、ガラス、セラミック、または、樹脂材等を採用することも可能である。開口部１２ｂは、支持基板１１に固着された半導体素子１６の上方に位置する。なお、図ではケース材１２の外側に支持基板１１が露出しているが、この部分を覆うようにケース材１２に鍔が設けられていてもよい。
【００４４】
吸着材２７は、ケース材１２に重畳してケース材開口部１２ｂの外周に配置される。図１（Ｃ）の如く吸着材２７は内周（内径）に突出部２７ａを有し、その突出部２７ａを開口部側壁１２ｃに当接して固定される。すなわち吸着材２７は、突出部２７ａが自身の内周と開口部側壁１２ｃのクリアランスに傾斜して当接することにより、ケース材１２に固定される。吸着材２７の詳細については後述する。
【００４５】
外部端子１８は、支持基板１１に固着された導電体から成り、支持基板１９を貫通してパッド１３から連続的に外部に延在し、外部との電気的入出力を行う働きを有する。従って、外部端子１８は、パッド１３および金属細線１５を介して、半導体素子１６と電気的に接続されている。また、外部端子１８と支持基板１１との間隙は、内部空間への外気の侵入防止のために、充填材１９により充填されている。更にまた、支持基板１１が金属から成る場合は、充填材１９として絶縁性を有する材料を採用することにより、支持基板１１と外部端子１８との電気的短絡を防止することができる。より好適には、充填材１９として低融点ガラスを採用することにより、内部空間の高真空による充填材１９の気化を抑止することができる。また、低融点ガラスは溶融点が低いことから、作業性に優れている。
【００４６】
キャップ材１４は、例えば板厚０．２ｍｍのコバールであり、ケース材１２および吸着材２７を覆い、支持基板１１に溶接などにより固着され、半導体素子１６を密閉する。キャップ材１４の、半導体素子１６の上方に対応する箇所は、所定の波長の光を透過するガラス材２０などから成り、ガラス材２０には例えばＤＬＣ（ダイアモンド・ライク・カーボン）などの反射防止膜がコーティングされている。
【００４７】
支持基板１１およびキャップ材１４により密閉される空間は、大気圧よりも圧力が低い。具体的には、この内部空間の気圧は１×１０−３Ｔｏｒｒ程度の極めて低い気圧（高真空）となっている。
【００４８】
図２を参照して吸着材２７について説明する。吸着材２７は、半導体素子１６が密閉される空間の不純物、例えば、水素、酸素、二酸化炭素、窒素等を吸蔵する特性を有する金属の焼結合金を成形したものであり、本明細書では以下ゲッターと称する。
【００４９】
ゲッター２７の形状は、図のごとく、ケース材本体１２ａ上部と開口部側壁１２ｃにほぼ合致する例えばリング状であり、内径は開口部側壁１２ｃより若干大きく、ゲッター２７内径と、開口部側壁と１２ｃのクリアランスは例えば０．２ｍｍ程度とする。ゲッター２７の外径は、キャップ材１４でケース材１２とともに覆われるため、ケース材本体１２ａの側壁と同等以下の大きさである。また厚みは１．２ｍｍ程度以下である。
【００５０】
ゲッター２７は、例えば図２（Ａ）のごとく、ジルコニウム、チタン、鉄、バナジウムの焼結合金（以下ゲッター材２７１と称する）を、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の厚みでリング状に成形し、鉄、銅、アルミニウム、ニクロム鉄等の固定板２７２の上下に固着したものである。また、図２（Ｂ）のごとく固定板２７２を用いずゲッター材２７１そのものを、リング状に成形したものでもよいし、図２（Ｃ）のごとく固定板２７２を挟む構造ではなくゲッター材２７１と固定板２７２とを溶接等により固着した２層構造であってもよい。又、これらを組みあわせた多層構造であってもよい。
【００５１】
ゲッター２７の下部または上部内側には突出部２７ａが設けられる。図ではゲッター２７の下部に３カ所の突出部２７ａを設けているがこれに限らず、１カ所でもよい。突出部２７ａはゲッター２７の内径から例えば０．３ｍｍ×０．３ｍｍ程度の矩形状に突出させる。さらに詳細には、突出部２７ａは、図２（Ａ）または図２（Ｂ）であれば、ゲッター材２７１からなり、図２（Ｃ）の場合であれば固定板２７２からなる。
【００５２】
ゲッター２７は、なるべく表面積が大きい方が、不純物の吸着効果が高く、真空度の維持に効果的である。一方、半導体素子１６に光を入射させて用いる半導体装置の場合には、特定波長の光が入射する開口部１２を遮らない形状が望ましい。そこで、ケース材本体１２ａの上部に重畳するように、例えばリング状にゲッター２７を設けることにより、パッケージの小型化を実現し、なおかつ、入射光の経路が遮られることがなくなる。
【００５３】
本実施形態では、後に詳述するが、ゲッター２７の載置工程において、ゲッター２７を加重しながらケース材開口部１２ｂに差し込むことにより、突出部２７ａが曲折する。開口部側壁１２ｃとゲッター２７内径間のクリアランスに、曲折した突出部２７ａが傾斜して当接することによりストッパーとなる。すなわち、実質的にクリアランスがなくなり、これによりゲッター２７はケース材１２に固定される（図１（Ｃ）参照）。
【００５４】
このように、本実施形態では、有機物を用いずに固着できるので、高真空状態を妨げるアウトガスが発生することなくゲッター２７を固定できる。さらには溶接が不可能な真空チャンバー内での固定が可能となる。
【００５５】
なお、上記の突出部２７ａまたはゲッター２７の数値は一例であり、採用するゲッター材２７１・固定材２７２の強度およびクリアランスを考慮して適宜選択する。
【００５６】
すなわち、ゲッター２７載置の際に、曲折はするが欠損しない程度に、また曲折することによりゲッター２７内径と開口部１２ｃ側壁に当接するように、突出部２７ａを構成するゲッター材２７１または固定材２７２の強度とクリアランスを考慮して、突出部２７ａのサイズや、ゲッター２７の厚みを決定する。
【００５７】
図１と、図３以降の断面図を参照して、上述した半導体装置１０の製造方法を説明する。本発明の半導体装置１０の製造方法は、半導体素子を支持基板に固着する工程と、側面および上面で前記半導体素子を覆う本体と、前記上面に設けられ該上面と一体化した側壁を有する開口部とを有するケース材を前記支持基板の表面に載置する工程と、吸着材の少なくとも一部を前記開口部の側壁に当接して固定する工程と、前記ケース材および前記吸着材を覆い、前記半導体素子を密閉するキャップ材を前記支持基板に固着する工程とから構成される。
【００５８】
第１工程（図３参照）：半導体素子を支持基板に固着する工程。
【００５９】
支持基板１１に、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等の低アウトガスダイアタッチ剤により半導体素子１６を固着する。また、図示は省略するが、支持基板１１にスポット溶接や半田付け等で枠材を固着し、枠材により機械的に半導体素子１６を固定するものであってもよい。
【００６０】
半導体素子１６搭載領域の外側の支持基板１１には、導電材から成るパッド１３が複数個形成されている。そして、各パッド１３は、装置の外部に延在する外部端子１８と金属細線１５などにより電気的に接続される。
【００６１】
第２工程（図４参照）：側面および上面で前記半導体素子を覆う本体と、上面に設けられ上面と一体化した側壁を有する開口部とを有するケース材を支持基板の表面に載置する工程。
【００６２】
次に、大気中または不活性ガス雰囲気中でケース材を支持基板の表面に載置し、固着する。ケース材は、本体と開口部とからなり、本体はその側面および上面で半導体素子を覆い、開口部は、本体上面に設けられ上面と一体化した側壁を有する。
【００６３】
ケース材１２と支持基板１１との接続は、両者が金属の場合は、溶接で行うことができる。また、両者の接続は、半田等のロウ材を用いた接続で行うこともできる。これにより半導体素子１６は、ケース材本体の上面および側面により覆われる。
【００６４】
第３工程（図５参照）：吸着材の少なくとも一部を前記開口部の側壁に当接して固定する工程。
【００６５】
真空チャンバー内などの高真空下で、吸着材を開口部周囲に固定する。ここでの高真空とは、例えば、１×１０−５Ｔｏｒｒ程度の気圧であり、この空間を介しての熱の伝導を極めて小さくすることができる。また、高真空を維持することにより例えば特定の波長の光を精度よく電流換算することができる。
【００６６】
まず、ゲッター２７を準備する。ゲッター２７は図２のごとくケース材の本体１２ａ上部および開口部側壁１２ｃとほぼ合致する例えばリング状の形状である。また、その内周には、突出部２７ａが設けられている。突出部２７ａは、ゲッター２７内径と、開口部側壁１２ｃとのクリアランスより大きく、例えば、０．３ｍｍ×０．３ｍｍ程度の矩形形状を有する。図は、金属の固定板２７２の上下をゲッター材２７１により挟んだゲッター２７で、その下部に突出部２７ａがある構造を示す。
【００６７】
ゲッター２７は、初期状態でその表面を活性化するため、ヒーターなどにより予め５００℃〜８００℃程度で加熱される。本工程は高真空下で行うため、前工程と同一真空チャンバー内で作業する。酸素が含まれる大気中でこのようなゲッターの活性化（加熱）を行うと、ゲッターが燃焼してしまうため、１０−４Ｔｏｒｒ以下の真空で実施する必要がある。
【００６８】
ゲッター２７の加熱温度はゲッター２７を構成する合金の材料により異なるが、これにより、組み立て前に表面に付着した大気中の酸素などをゲッター２７内部に取り込むことができる。
【００６９】
図５（Ａ）のごとく加熱後のゲッター２７を治具４０により支持する。この治具４０は例えば図の如く、ゲッター２７の厚みに合わせて凹部４０ａが設けられており、図の水平方向に移動することで凹部４０ａでゲッター２７外周を挟んで支持する。
【００７０】
ゲッター２７は、ケース材１２の上部に搬送され、開口部１２ｂに位置あわせされる。前述の如く、ゲッター２７にはクリアランスより大きい突出部２７ａが設けられているので、この状態ではゲッター２７は開口部１２ｂ外周に差し込まれず、突出部２７ａにより支えられている。
【００７１】
その後、図５（Ｂ）のごとく、治具４０でゲッター２７を保持したまま押し下げる。治具４０は、その凹部４０ａによりゲッター２７上部を一部覆う形状となっており、これによりゲッター２７は例えば５００ｇ程度で加重される。
【００７２】
加重により突出部２７ａは曲折し、ゲッター２７内径と開口部側壁１２ｃのクリアランスに傾斜して留まる。この傾斜した突出部２７ａを開口部側壁１２ｃに当接させてゲッター２７は開口部１２ｂに固定される。
【００７３】
突出部２７ａは、このように加重して曲折させるため、前述したように突出部２７ａの強度とクリアランスを考慮して、突出部２７ａのサイズや、ゲッター材２７１の厚みを決定する。
【００７４】
突出部２７ａは図５（Ｃ）の如く、ゲッター２７上部に設けてもよい。この場合は、突出部２７ａで開口部１２ｂの上部に引っかかるようになるので、位置あわせが容易となる。但しこの場合、加重により突出部２７ａはゲッター２７の上面より上方に曲折するため、開口部側壁１２ｃはゲッター２７ａ厚みより高くしておく必要がある。
【００７５】
第４工程（図１（Ｃ）参照）：ケース材および吸着材を覆い、半導体素子を密閉するキャップ材を支持基板に固着する工程。
【００７６】
さらに同一チャンバー内で、キャップ材１４を搭載し、周囲を溶接で固着する。これにより、内部空間は、１０−３Ｔｏｒｒ程度の高真空状態に維持される。
【００７７】
図６および図７には本発明の他の実施形態を示す。
【００７８】
図６は突出部２７ａをゲッター２７の外周に設ける場合である。図６（Ａ）では、ゲッター２７の突出部２７ａを外周に設け、開口部１２ｂの内周にゲッター２７を固定する。
【００７９】
この場合、ゲッター２７の外周は開口部１２ｂより小さくなる。また図では開口部側壁１２ｃが本体の側面１２ａより外側に位置している。これは、ゲッター２７を加重して固定することから、図の如くゲッター２７の底部が本体上面で支えられるようにすることが望ましいためである。
【００８０】
また、図６（Ｂ）のごとく開口部側壁１２ｃが本体側面１２ａより内側にあるケース材１２で、開口部側壁１２ｃの内周にゲッター２７を固定してもよい。このような構造にすることにより装置の小型化を実現できる。
【００８１】
更に図７はゲッター２７に不連続部分を設ける場合を示す。不連続部分は、例えば図７（Ａ）のごとく切欠部２７ｂである。また図示は省略するが不連続部分の一方の端部を延長して他の端部に重畳させてもよく、不連続部分を設けることでゲッター２７の大きさ（径）が拡張可能となっていればよい。この場合は突出部は不要であり、またゲッター２７の大きさは開口部１２ｂより若干小さくする。
【００８２】
このゲッター２７に外力を加えて開口部側壁１２ｃに沿って差し込むことにより、図７（Ｂ）の斜視図のごとくゲッター２７の内径が広がり、ゲッター２７の弾性によりゲッター２７内周が開口部の側壁１２ｃに当接して固定される。
【００８３】
尚、本実施形態では、ヒータ加熱型のゲッター２７で外部熱源を用いて活性化を行う場合を例に説明したが、これに限らず、通電加熱型ゲッターを採用してもよい。すなわち、ゲッター２７の固定板２７２であるニクロム鉄に電極を付けて通電し、活性化するものである。このような構成にすることで、キャップ材で封止後真空度が劣化した製品について、再度真空引きを行う場合にゲッター２７も再度活性化させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の半導体装置を説明する平面図（Ａ）、斜視図（Ｂ）、断面図（Ｃ）である。
【図２】本発明の半導体装置に用いるゲッターの概要図（Ａ）−（Ｃ）である。
【図３】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図４】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図５】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面図（Ａ）−（Ｃ）である。
【図６】本発明の半導体装置の他の実施形態を示す断面図（Ａ）、（Ｂ）である。
【図７】本発明の半導体装置の他の実施形態を示す斜視図（Ａ）、（Ｂ）である。
【図８】従来の半導体装置を説明する断面図である。
【図９】従来の半導体装置を説明する平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）である。
【図１０】従来の半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０                  半導体装置
１１                  支持基板
１２                  ケース材
１２ａ                ケース材本体
１２ｂ                ケース材開口部
１２ｃ                ケース材開口部側壁
１３                  パッド
１４                  キャップ材
１５                  金属細線
１６                  半導体素子
１７                  ゲッター
１８                  外部端子
１９                  充填剤
２０                  ガラス材
２７                  ゲッター
２７ａ                突出部
２７ｂ                切欠部
２７１                ゲッター材
２７２                固定板
３０                  治具
４０                  治具
４０ａ                凹部
５１                  支持基板
５２                  半導体素子
５３                  キャップ材
５４                  吸着剤
５５                  通電端子
５６                  金属細線
５７                  外部端子
【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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