[發(fā)明專利]半導(dǎo)體封裝體用外罩玻璃及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710006305.3
• 申請日: 2004-02-16
• 公開（公告）號: CN101071817A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊藤伸敏;淀川正弘;三和晉吉;橋本幸市;二上勉
• 申請（專利權(quán)）人: 日本電氣硝子株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L23/04;H01L31/0203;H01L33/00;H01L21/48;H01S5/022;C03B15/00;C03B18/00;C03C3/093
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 劉建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及安裝于收納固體攝像器件或激光二極管的半導(dǎo)體封裝體(package)的前面的、保護(hù)固體攝像器件或激光二極管并且被作為透光窗使用的半導(dǎo)體封裝體用外罩玻璃及其制造方法。

背景技術(shù)

在固體攝像器件的前面，為了保護(hù)半導(dǎo)體元件，配設(shè)有具有平板狀的透光面的外罩玻璃。該外罩玻璃被使用由各種有機(jī)樹脂或低熔點(diǎn)玻璃制成的粘接材料密封粘接在由氧化鋁等陶瓷材料或金屬材料或樹脂材料制成的封裝體上，以保護(hù)收納于封裝體的內(nèi)部的固體攝像器件，并且作為可見光等的透光窗發(fā)揮作用。

作為固體攝像器件，現(xiàn)在大多使用的光半導(dǎo)體中，有CCD(ChargeCoupled?Device)或CMOS(Complementary?Metal?Oxide?Semiconductor)。CCD雖然為了獲得高精細(xì)的圖像，主要被搭載于攝像機(jī)中，但是近年來，由于圖像的數(shù)據(jù)處理的利用加速發(fā)展，因而利用范圍迅速擴(kuò)大。特別是，其被搭載于數(shù)字照相機(jī)或攜帶電話中，為了將高精細(xì)的圖像轉(zhuǎn)換為電子信息數(shù)據(jù)而被更多地使用。另外，CMOS也被稱作互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體，由于與CCD相比可以小型化，消耗電能也減少至五分之一左右，另外還可以利用微處理器的制造工序，因此具有在設(shè)備投資中費(fèi)用不會增高，可以廉價地制造等優(yōu)點(diǎn)，被逐漸更多地搭載于攜帶電話或小型個人電腦之類的圖像輸入設(shè)備中。

CCD或CMOS由于需要將圖像正確地轉(zhuǎn)換為電子信息，因此在其中使用的外罩玻璃對于其表面上的污物或損傷、異物的附著等設(shè)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，要求高等級的潔凈度。另外，除了表面的潔凈度以外，還要求在玻璃內(nèi)部不存在氣泡、紋理、晶體等，防止鉑等異物的混入。另外，為了與各種的封裝體良好地密封粘接，還要求具有與封裝體材料近似的熱膨脹系數(shù)。另外，此種玻璃為了在長時間內(nèi)表面質(zhì)量等級不降低，還被要求在耐氣候性方面優(yōu)良，另外為了能夠輕量化，要求密度較低。

另外，在CCD用途中，當(dāng)在外罩玻璃中含有作為放射性同位素的U(鈾)或Th(釷)時，就很容易從玻璃中放射出α射線，當(dāng)其放射量較多時，由于會引起軟錯誤(soft?error)，因此要求盡可能不含有U、Th。由此，在制造CCD外罩玻璃時，采取使用高純度原料、將熔融原料的熔融槽的內(nèi)壁用放射性同位素少的耐火物或鉑制成等對策。例如，在下述的專利文獻(xiàn)1～3中，提出有減少了放射性同位素、降低了α射線放射量的固體攝像器件封裝體用外罩玻璃的方案。

專利文獻(xiàn)1：特許第2660891號公報

專利文獻(xiàn)2：特開平6-211539號公報

專利文獻(xiàn)3：特開平7-215733號公報

如上所述，固體攝像器件封裝體用外罩玻璃的使用量由于用途的拓寬、圖像數(shù)據(jù)利用的展開，而急速地增加。但是，以往的固體攝像器件封裝體用外罩玻璃由于使用如下所述的方法制造，因此表面質(zhì)量等級差，另外不適于大批量生產(chǎn)。即，在制作固體攝像器件封裝體用外罩玻璃時，首先將玻璃原料在熔融槽中熔融，在進(jìn)行脫泡·紋理除去而均質(zhì)化后，將玻璃熔液加入模具而澆注成形，或者將玻璃熔液在延展板上連續(xù)地拉出，制成給定的形狀。然后，在使所得的玻璃成形體(玻璃錠材)緩慢冷卻，將其切割為一定的厚度后，通過對其表面實(shí)施研磨加工而形成給定的厚度的大片玻璃，將其切斷加工為給定尺寸。像這樣，固體攝像器件封裝體用外罩玻璃的透光面雖然兩面都被實(shí)施研磨加工，但是由于被實(shí)施研磨，就會在表面形成無數(shù)的微細(xì)的凹凸(微小損傷)。另一方面，近年來固體攝像器件正逐漸實(shí)現(xiàn)高象素化、小型化，與之相伴，就有每一個元件的受光量減少的傾向，但是因?qū)ν庹植ＡУ耐高^膜進(jìn)行研磨而形成的微細(xì)的凹凸就會使入射光容易散射，射向一部分的元件的受光量不足，其結(jié)果是，很有可能在元件中產(chǎn)生誤動作。

另外，固體攝像器件封裝體用外罩玻璃當(dāng)在玻璃中混入了異物或氣泡，或在表面附著了灰塵等時，就無法獲得良好的顯示圖像，由于這作為外罩玻璃會成為致命的缺陷，因此在出售外罩玻璃之前必須進(jìn)行圖像檢查。但是，如上所述，由于在外罩玻璃的透光面上形成有無數(shù)的微細(xì)的凹凸，因此在進(jìn)行圖像檢查之時，由于外罩玻璃的透光面上的凹凸，照射光發(fā)生折射，從而混合存在有看上去很亮的部分和看上去很暗的部分，就會有無法正確地檢測異物或灰塵的有無的情況。