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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024140343
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】半導体装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20241003BHJP
H01L 23/02 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 D
H01L23/02 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023051439
(22)【出願日】2023-03-28
(71)【出願人】
【識別番号】000000941
【氏名又は名称】株式会社カネカ
(74)【代理人】
【識別番号】100131705
【弁理士】
【氏名又は名称】新山 雄一
(74)【代理人】
【識別番号】100145713
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 竜太
(72)【発明者】
【氏名】▲吉▼田 一輝
(72)【発明者】
【氏名】藤原 雅宏
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 優之
【テーマコード（参考）】
4M118
【Ｆターム（参考）】
4M118AA10
4M118AB01
4M118BA10
4M118BA14
4M118CA02
4M118FA06
4M118GC07
4M118GC11
4M118GD04
4M118HA02
4M118HA07
4M118HA11
4M118HA25
4M118HA30
(57)【要約】
【課題】高い矩形性を有するフレームを形成す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、半導体素子１０と、基板２０と、透明基板３０と、フレーム４０とを備える半導体装置１の製造方法であって、透明基板３０に対して、印刷版をセットするセット工程と、印刷版を用いた印刷法により、透明基板３０上に、熱硬化性材料を用いてフレームの材料を印刷する印刷工程と、印刷版を取り外すことなく、フレームの材料を加熱し、フレームの材料を仮硬化させる仮硬化工程と、仮硬化工程後に、印刷版を取り外すリセット工程と、リセット工程後に、フレームの材料を本硬化させてフレーム４０を得る本硬化工程と、本硬化工程後のフレーム４０が形成された透明基板３０、または、本硬化工程前のフレームの材料が形成された透明基板３０を、半導体素子１０が搭載された基板２０に組み合わせる組合工程とを含む。
【選択図】図２
【解決手段】半導体装置の製造方法は、半導体素子１０と、基板２０と、透明基板３０と、フレーム４０とを備える半導体装置１の製造方法であって、透明基板３０に対して、印刷版をセットするセット工程と、印刷版を用いた印刷法により、透明基板３０上に、熱硬化性材料を用いてフレームの材料を印刷する印刷工程と、印刷版を取り外すことなく、フレームの材料を加熱し、フレームの材料を仮硬化させる仮硬化工程と、仮硬化工程後に、印刷版を取り外すリセット工程と、リセット工程後に、フレームの材料を本硬化させてフレーム４０を得る本硬化工程と、本硬化工程後のフレーム４０が形成された透明基板３０、または、本硬化工程前のフレームの材料が形成された透明基板３０を、半導体素子１０が搭載された基板２０に組み合わせる組合工程とを含む。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体素子と、
前記半導体素子が搭載された基板と、
前記基板と対向するように配置された透明基板と、
前記半導体素子を囲うように、前記基板と前記透明基板との間に配置されたフレームと、
を備える半導体装置の製造方法であって、
前記透明基板に対して、印刷版をセットするセット工程と、
前記印刷版を用いた印刷法により、前記透明基板上に、熱硬化性材料または光硬化性および熱硬化性材料を用いて前記フレームの材料を印刷する印刷工程と、
前記印刷版を取り外すことなく、前記フレームの材料を加熱し、前記フレームの材料を仮硬化させる仮硬化工程と、
前記仮硬化工程後に、前記印刷版を取り外すリセット工程と、
前記リセット工程後に、前記フレームの材料に加熱、光照射、または、光照射および加熱を行い、前記フレームの材料を本硬化させて前記フレームを得る本硬化工程と、
前記本硬化工程後の前記フレームが形成された前記透明基板、または、前記本硬化工程前の前記フレームの材料が形成された前記透明基板を、前記半導体素子が搭載された前記基板に組み合わせる組合工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。
前記半導体素子が搭載された基板と、
前記基板と対向するように配置された透明基板と、
前記半導体素子を囲うように、前記基板と前記透明基板との間に配置されたフレームと、
を備える半導体装置の製造方法であって、
前記透明基板に対して、印刷版をセットするセット工程と、
前記印刷版を用いた印刷法により、前記透明基板上に、熱硬化性材料または光硬化性および熱硬化性材料を用いて前記フレームの材料を印刷する印刷工程と、
前記印刷版を取り外すことなく、前記フレームの材料を加熱し、前記フレームの材料を仮硬化させる仮硬化工程と、
前記仮硬化工程後に、前記印刷版を取り外すリセット工程と、
前記リセット工程後に、前記フレームの材料に加熱、光照射、または、光照射および加熱を行い、前記フレームの材料を本硬化させて前記フレームを得る本硬化工程と、
前記本硬化工程後の前記フレームが形成された前記透明基板、または、前記本硬化工程前の前記フレームの材料が形成された前記透明基板を、前記半導体素子が搭載された前記基板に組み合わせる組合工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。
【請求項2】
半導体素子と、
前記半導体素子と対向するように配置された透明基板と、
前記半導体素子の機能領域を囲うように、前記半導体素子と前記透明基板との間に配置されたフレームと、
を備える半導体装置の製造方法であって、
前記透明基板に対して、印刷版をセットするセット工程と、
前記印刷版を用いた印刷法により、前記透明基板上に、熱硬化性材料または光硬化性および熱硬化性材料を用いて前記フレームの材料を印刷する印刷工程と、
前記印刷版を取り外すことなく、前記フレームの材料を加熱し、前記フレームの材料を仮硬化させる仮硬化工程と、
前記仮硬化工程後に、前記印刷版を取り外すリセット工程と、
前記リセット工程後に、前記フレームの材料に加熱、光照射、または、光照射および加熱を行い、前記フレームの材料を本硬化させて前記フレームを得る本硬化工程と、
前記本硬化工程後の前記フレームが形成された前記透明基板、または、前記本硬化工程前の前記フレームの材料が形成された前記透明基板を、前記半導体素子に組み合わせる組合工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。
前記半導体素子と対向するように配置された透明基板と、
前記半導体素子の機能領域を囲うように、前記半導体素子と前記透明基板との間に配置されたフレームと、
を備える半導体装置の製造方法であって、
前記透明基板に対して、印刷版をセットするセット工程と、
前記印刷版を用いた印刷法により、前記透明基板上に、熱硬化性材料または光硬化性および熱硬化性材料を用いて前記フレームの材料を印刷する印刷工程と、
前記印刷版を取り外すことなく、前記フレームの材料を加熱し、前記フレームの材料を仮硬化させる仮硬化工程と、
前記仮硬化工程後に、前記印刷版を取り外すリセット工程と、
前記リセット工程後に、前記フレームの材料に加熱、光照射、または、光照射および加熱を行い、前記フレームの材料を本硬化させて前記フレームを得る本硬化工程と、
前記本硬化工程後の前記フレームが形成された前記透明基板、または、前記本硬化工程前の前記フレームの材料が形成された前記透明基板を、前記半導体素子に組み合わせる組合工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。
【請求項3】
前記印刷工程における前記フレームの材料の印刷と、前記仮硬化工程における前記フレームの材料の加熱とは、同時に行われる、請求項１または２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、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置として、ＣＭＯＳセンサまたはＣＣＤセンサなどのイメージセンサである固体撮像装置が知られている。このような半導体装置は、例えば、半導体素子（半導体チップ）と、半導体素子が搭載された基板と、基板と対向するように配置された透明基板と、半導体素子を囲うように、基板と透明基板との間に配置されたフレームとを備え、半導体素子が基板と、透明基板と、フレームとで封止された中空構造を有する（例えば特許文献１参照）。
【0003】
特許文献１には、光硬化性樹脂層または光硬化性と熱硬化性を兼ねた樹脂層をスクリーン印刷することによってフレームを形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０－１２９６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載のように、光硬化性樹脂層または熱硬化性樹脂層をスクリーン印刷することによってフレームを形成する場合、スクリーン版におけるメッシュへの目詰まりを防ぐためにスクリーン版を取り外してからＵＶ照射または加熱を行っているが、印刷材料がダレてしまい、フレームの矩形性が低下してしまう。
【0006】
本発明は、高い矩形性を有するフレームを形成する半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体素子と、前記半導体素子が搭載された基板と、前記基板と対向するように配置された透明基板と、前記半導体素子を囲うように、前記基板と前記透明基板との間に配置されたフレームとを備える半導体装置の製造方法であって、前記透明基板に対して、印刷版をセットするセット工程と、前記印刷版を用いた印刷法により、前記透明基板上に、熱硬化性材料または光硬化性および熱硬化性材料を用いて前記フレームの材料を印刷する印刷工程と、前記印刷版を取り外すことなく、前記フレームの材料を加熱し、前記フレームの材料を仮硬化させる仮硬化工程と、前記仮硬化工程後に、前記印刷版を取り外すリセット工程と、前記リセット工程後に、前記フレームの材料に加熱、光照射、または、光照射および加熱を行い、前記フレームの材料を本硬化させて前記フレームを得る本硬化工程と、前記本硬化工程後の前記フレームが形成された前記透明基板、または、前記本硬化工程前の前記フレームの材料が形成された前記透明基板を、前記半導体素子が搭載された前記基板に組み合わせる組合工程とを含む。
【0008】
本発明に係る別の半導体装置の製造方法は、半導体素子と、前記半導体素子と対向するように配置された透明基板と、前記半導体素子の機能領域を囲うように、前記半導体素子と前記透明基板との間に配置されたフレームとを備える半導体装置の製造方法であって、前記透明基板に対して、印刷版をセットするセット工程と、前記印刷版を用いた印刷法により、前記透明基板上に、熱硬化性材料または光硬化性および熱硬化性材料を用いて前記フレームの材料を印刷する印刷工程と、前記印刷版を取り外すことなく、前記フレームの材料を加熱し、前記フレームの材料を仮硬化させる仮硬化工程と、前記仮硬化工程後に、前記印刷版を取り外すリセット工程と、前記リセット工程後に、前記フレームの材料に加熱、光照射、または、光照射および加熱を行い、前記フレームの材料を本硬化させて前記フレームを得る本硬化工程と、前記本硬化工程後の前記フレームが形成された前記透明基板、または、前記本硬化工程前の前記フレームの材料が形成された前記透明基板を、前記半導体素子に組み合わせる組合工程とを含む。
【0009】
上記の半導体装置の製造方法において、前記仮硬化工程では、前記印刷工程において印刷を行う前記透明基板の印刷面とは反対の裏面側から加熱してもよい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、半導体装置において、高い矩形性を有するフレームを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１実施形態に係る半導体装置を受光面側から示す概略図である。
【図3A】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるセット工程を示す概略図である。
【図3B】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法における印刷工程を示す概略図である。
【図3C】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法における仮硬化工程を示す概略図である。
【図3D】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるリセット工程を示す概略図である。
【図3E】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法における本硬化工程を示す概略図である。
【図3F】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるフレーム付き透明基板の個片化工程を示す概略図である。
【図3G】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるフレーム付き透明基板と半導体素子搭載基板との組立工程を示す概略図である。
【図4】第２実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。
【図5】第２実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるフレーム付き透明基板と半導体素子搭載基板との組立工程を示す概略図である。
【図6】第２実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。
【図7】第３実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるフレーム付き透明基板と半導体素子搭載基板との組立工程を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一または相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。また、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。
【0013】
［第１実施形態］
（半導体装置）
図１は、第１実施形態に係る半導体装置を受光面側から示す概略図であり、図２は、第１実施形態に係る半導体装置の概略断面図であって、図１に示すII-II線断面図である。図１および図２に示す半導体装置１は、例えば、ＣＭＯＳセンサまたはＣＣＤセンサなどのイメージセンサ（固体撮像装置）であり、所謂箱型の半導体装置である。半導体装置１は、半導体素子１０と、基板２０と、透明基板３０と、フレーム（リブ材）４０とを備える。
（半導体装置）
図１は、第１実施形態に係る半導体装置を受光面側から示す概略図であり、図２は、第１実施形態に係る半導体装置の概略断面図であって、図１に示すII-II線断面図である。図１および図２に示す半導体装置１は、例えば、ＣＭＯＳセンサまたはＣＣＤセンサなどのイメージセンサ（固体撮像装置）であり、所謂箱型の半導体装置である。半導体装置１は、半導体素子１０と、基板２０と、透明基板３０と、フレーム（リブ材）４０とを備える。
【0014】
＜半導体素子＞
半導体素子１０は、例えば、ＣＭＯＳセンサまたはＣＣＤセンサなどのイメージセンサの半導体チップ（固体撮像素子）である。半導体チップは、例えばシリコン基板（wafer）で構成されており、複数の機能素子が２次元状に配置された機能領域１２を有する。例えば、半導体チップが固体撮像素子の場合、機能領域１２は、２次元状に配置された複数の画素（例えば、複数のフォトダイオード）を含む撮像領域である。機能領域１２上に、カラーフィルターまたはマイクロレンズ等が配置されてもよい。半導体素子１０は、基板２０に搭載されている。
半導体素子１０は、例えば、ＣＭＯＳセンサまたはＣＣＤセンサなどのイメージセンサの半導体チップ（固体撮像素子）である。半導体チップは、例えばシリコン基板（wafer）で構成されており、複数の機能素子が２次元状に配置された機能領域１２を有する。例えば、半導体チップが固体撮像素子の場合、機能領域１２は、２次元状に配置された複数の画素（例えば、複数のフォトダイオード）を含む撮像領域である。機能領域１２上に、カラーフィルターまたはマイクロレンズ等が配置されてもよい。半導体素子１０は、基板２０に搭載されている。
【0015】
＜基板＞
基板２０は、配線基板である。基板２０と半導体素子１０とは、例えば、ボンディングワイヤ等の配線２２によって電気的に接続されている。また、基板２０には、例えば、半導体素子１０と外部との信号および電力の受け渡しのために、半田ボール等の導電性部材２４が電気的に接続されている。
基板２０は、配線基板である。基板２０と半導体素子１０とは、例えば、ボンディングワイヤ等の配線２２によって電気的に接続されている。また、基板２０には、例えば、半導体素子１０と外部との信号および電力の受け渡しのために、半田ボール等の導電性部材２４が電気的に接続されている。
【0016】
基板２０としては、例えばポリイミド、ポリエステル、セラミック、エポキシ、ビスマレイミドトリアジン、フェノール樹脂等の有機物や、紙やガラス繊維不織布などに前記の有機物を含侵させて加熱硬化させた構造物、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、窒化ケイ素などのセラミック、金属基板などが挙げられる。この中で好ましいものとしてはガラスエポキシ基板、セラミック基板が挙げられる。これら絶縁基板の表面または内部に、金属配線パターン、金属バンプ、金属ビア、または金属膜被覆スルーホールを有する回路を形成することができる。
【0017】
＜透明基板＞
透明基板３０は、基板２０と対向するように、具体的には、基板２０の２つの主面のうち、半導体素子１０が搭載された主面と対向するように配置されている。透明基板３０にはガラス、アクリル樹脂、またはポリカーボネート等の透明プラスチックを用いることができ、信頼性の観点からガラスが好ましい。ガラスの種類は特に限定されないが、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。
透明基板３０は、基板２０と対向するように、具体的には、基板２０の２つの主面のうち、半導体素子１０が搭載された主面と対向するように配置されている。透明基板３０にはガラス、アクリル樹脂、またはポリカーボネート等の透明プラスチックを用いることができ、信頼性の観点からガラスが好ましい。ガラスの種類は特に限定されないが、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。
【0018】
必要に応じて透明基板３０の表面に赤外線反射膜（又は赤外線カットフィルター）、反射防止膜（ＡＲコート）、保護膜、強化膜等の被覆膜を形成することができる。特に反射防止膜や赤外線反射膜（又は赤外線カットフィルター）は撮像画像の光学的ノイズが低減するため好ましい。特に被膜を反射防止膜とする場合には、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＣａＦ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＳ２、ＺｒＯ２、ＮｉＯ、あるいはＭｇＦ２から選ばれる数種類の多層膜とすることが好ましい。
【0019】
これらの被覆膜はガラスの両面或いは片面に設ける事ができる。両面に設ける場合は被覆の種類は同じものであってもよく異なるものであってもよい。１つの面に同じ機能を有する異種の被覆膜を積層させることも可能であるし、異なる機能を有する異種の被膜を積層することも可能である。積層数についても特に限定されず数層から数十層の多層にすることができる。
【0020】
＜フレーム＞
フレーム（リブ材）４０は、半導体素子１０を囲うように、基板２０と透明基板３０との間に配置されている。フレーム４０と基板２０とは、例えば接着剤５０を用いて接着されている。一方、フレーム４０と透明基板３０とは、フレーム４０の材料の接着力により接着されている。
フレーム（リブ材）４０は、半導体素子１０を囲うように、基板２０と透明基板３０との間に配置されている。フレーム４０と基板２０とは、例えば接着剤５０を用いて接着されている。一方、フレーム４０と透明基板３０とは、フレーム４０の材料の接着力により接着されている。
【0021】
フレーム４０としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、またはシリコーン樹脂等の光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、または光硬化性および熱硬化性樹脂が挙げられる。後述するように、本硬化を光照射により行う場合、樹脂中に熱硬化性基と光硬化性基とを有する、熱および光硬化性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂をブレンドしたものを用いてもよい。
【0022】
また、後述するように、本硬化を熱照射（加熱）により行う場合、仮硬化にて光硬化性基（光硬化性樹脂）を硬化させ、本硬化にて熱硬化性基（熱硬化性樹脂）を硬化させることによりフレームを形成する。また、本硬化を光照射により行う場合、仮硬化にて熱硬化性基（熱硬化性樹脂）を硬化させ、本硬化にて光硬化性基（光硬化性樹脂）を硬化させることによりフレームを形成する。
【0023】
なお、フレーム４０として、接着性を有する光硬化性樹脂、または光硬化性および熱硬化性樹脂を用いる場合、後述するように、接着剤５０を用いずに、仮硬化後のフレーム材料を、半導体素子１０が搭載された基板２０上に配置させ、本硬化を行ってもよい（不図示）。
【0024】
＜接着剤＞
接着剤５０としては、ＵＶ硬化型または熱硬化型の接着剤を用いることができる。接着剤としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、またはシリコーン樹脂などの硬化性樹脂が好ましい。また、接着剤としては、粘度調整等の観点からシリカなどの充填材を含んでいてもよい。
接着剤５０としては、ＵＶ硬化型または熱硬化型の接着剤を用いることができる。接着剤としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、またはシリコーン樹脂などの硬化性樹脂が好ましい。また、接着剤としては、粘度調整等の観点からシリカなどの充填材を含んでいてもよい。
【0025】
このようにして、半導体装置１では、基板２０、透明基板３０およびフレーム４０によって、半導体素子１０が封止されている。また、半導体装置１は、半導体素子１０の上方に空間を有する中空構造である。
【0026】
（半導体装置の製造方法）
次に、図３Ａ～図３Ｇを参照して、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図３Ａは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるセット工程を示す概略図であり、図３Ｂは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法における印刷工程を示す概略図である。図３Ｃは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法における仮硬化工程を示す概略図であり、図３Ｄは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるリセット工程を示す概略図であり、図３Ｅは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法における本硬化工程を示す概略図である。図３Ｆは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるフレーム付き透明基板の個片化工程を示す概略図であり、図３Ｇは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるフレーム付き透明基板と半導体素子搭載基板との組立工程を示す概略図である。
次に、図３Ａ～図３Ｇを参照して、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図３Ａは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるセット工程を示す概略図であり、図３Ｂは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法における印刷工程を示す概略図である。図３Ｃは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法における仮硬化工程を示す概略図であり、図３Ｄは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるリセット工程を示す概略図であり、図３Ｅは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法における本硬化工程を示す概略図である。図３Ｆは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるフレーム付き透明基板の個片化工程を示す概略図であり、図３Ｇは、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるフレーム付き透明基板と半導体素子搭載基板との組立工程を示す概略図である。
【0027】
まず、図３Ａに示すように、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）に対して、印刷版Ｍをセットする（セット工程）。また、印刷版Ｍに、印刷材料である光硬化性材料、熱硬化性材料、または、光硬化性および熱硬化性材料、およびスキージＳをセットする。
【0028】
印刷版Ｍの表面は、撥水加工が施されていてもよい。撥水加工としては、フッ素樹脂やシリコーン樹脂系の撥液材塗布等が挙げられる。これにより、版離れを向上することができ、フレーム形状の矩形形状性を向上することができる。
【0029】
次に、図３Ｂに示すように、印刷版Ｍを用いた印刷法、例えばスクリーン印刷法により、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）上に、光硬化性材料、熱硬化性材料、または、光硬化性および熱硬化性材料を用いて複数（または１つ）のフレームの材料４０Ｚを印刷する（印刷工程）。具体的には、印刷版Ｍ上において、スキージＳをスライドして、複数（または１つ）のフレームの材料４０Ｚを印刷する。
【0030】
次に、図３Ｃに示すように、複数（または１つ）のフレームの材料４０Ｚに紫外光を照射し、複数（または１つ）のフレームの材料４０Ｚを仮硬化させる（仮硬化工程）。或いは、複数（または１つ）のフレームの材料４０Ｚを加熱し、複数（または１つ）のフレームの材料４０Ｚを仮硬化させる（仮硬化工程）。仮硬化とは、上記フレームの材料に光照射または加熱を行う工程においてフレームの材料の硬化が更に進行する余地が残された状態をさす。仮硬化工程のＵＶ光照射条件としては、例えば照度７０ｍＷ／ｃｍ２、照射時間１５秒である。或いは、仮硬化工程の加熱条件としては、例えば温度１００度、時間６０秒である。
【0031】
仮硬化工程では、印刷版Ｍを取り外すことなく光照射または加熱を行う。これにより、印刷材料のダレを抑制し、高い矩形性を有するフレームを形成することができる。特に厚膜のアスペクト比が高いフレームを形成する際に、精度良く高い矩形性を有するフレームを形成できるため好ましい。
【0032】
仮硬化工程では、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面とは反対の裏面側から光照射または加熱を行ってもよいし、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面側から光照射または加熱を行ってもよい。
【0033】
なお、仮硬化工程では、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面とは反対の裏面側から光照射または加熱を行うと好ましい。これにより、印刷工程と仮硬化工程とを同時に行うことができる。すなわち、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）上に複数（または１つ）のフレームの材料４０Ｚを印刷しながら、印刷された複数（または１つ）のフレームの材料４０Ｚに対して、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面とは反対の裏面側から光照射または加熱を行うことができる。これにより、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面と印刷版Ｍとの間に生じる印刷材料のにじみをも抑制することができる。
【0034】
次に、図３Ｄに示すように、印刷版Ｍを取り外す（リセット工程）。
【0035】
次に、図３Ｅに示すように、複数（または１つ）のフレームの材料４０Ｚに光照射（例えば紫外光）、加熱、または、光照射および加熱を行い、複数（または1つ）のフレームの材料４０Ｚを本硬化させる。これにより、複数のフレーム４０を得る（本硬化工程）。本硬化とは、表面および内部の全体が乾燥および硬化している状態とすることをいう。本硬化工程のＵＶ光照射条件としては、例えば照度１４０ｍＷ／ｃｍ２、照射時間１０秒である。或いは、本硬化工程の加熱条件としては、例えば温度１５０度、時間：３０分である。
【0036】
本硬化工程では、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面とは反対の裏面側から光照射または加熱を行ってもよいし、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面側から光照射または加熱を行ってもよい。生産性の観点からは、印刷面側から光照射または加熱を行うことが好ましい。
【0037】
次に、図３Ｆに示すように、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）を切断ラインＣＬに沿って切断して個片化する（個片化工程）。これにより、フレーム４０が形成された複数の透明基板３０を得る。
【0038】
次に、図３Ｇに示すように、フレーム４０に接着剤５０を塗布し、フレーム４０が形成された透明基板３０を、半導体素子１０が搭載された基板２０に組み合わせて接着する（組合工程）。このとき、基板２０の裏面側に、半田ボール等の導電性部材２４を組み合わせて接着してもよい。これにより、図２に示す半導体装置１が得られる。
【0039】
なお、個片化工程と組合工程との順序は逆であってもよい。例えば、複数のフレーム４０が形成された大判透明基板３０と、複数の半導体素子１０が搭載された大判基板２０とを組み合わせた後に個片化して、図２に示す半導体装置１を得てもよい。
【0040】
また、組合工程は本硬化工程の前に行われてもよい。特にフレーム材料として接着性を有する樹脂を用いた場合、仮硬化工程後であって本硬化工程前のフレームの材料４０Ｚが形成された透明基板３０を、半導体素子１０が搭載された基板２０に接着させ、その後、本硬化工程を行ってもよい。これによれば、接着剤５０を用いなくてもよい。
【0041】
以上説明したように、第１実施形態の半導体装置の製造方法によれば、印刷工程後、印刷版Ｍを取り外すことなく、フレームの材料４０Ｚに光照射または加熱を行い、フレームの材料を仮硬化させる仮硬化工程を含む。これにより、印刷材料のダレを抑制し、高い矩形性を有するフレーム４０を形成することができる。
【0042】
また、第１実施形態の半導体装置の製造方法によれば、仮硬化工程では、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面とは反対の裏面側から光照射または加熱を行ってもよい。これにより、印刷工程と仮硬化工程とを同時に行うことができる。すなわち、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）上に複数（または１つ）のフレームの材料４０Ｚを印刷しながら、印刷された複数（または１つ）のフレームの材料４０Ｚに対して、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面とは反対の裏面側から、光照射または加熱を行うことができる。これにより、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面と印刷版Ｍとの間に生じる印刷材料のにじみをも抑制することができる。
【0043】
［第２実施形態］
（半導体装置）
図４は、第２実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。図４に示す半導体装置１Ａは、所謂ＧｏＣ（Glass on Chip）型の半導体装置である。第２実施形態の半導体装置１Ａは、上述した第１実施形態の半導体装置１と比較して、フレーム４０が半導体素子１０上に配置されており、フレーム４０の外で、半導体素子１０と基板２０とがボンディングワイヤ等の配線２２によって電気的に接続されている点で異なる。
（半導体装置）
図４は、第２実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。図４に示す半導体装置１Ａは、所謂ＧｏＣ（Glass on Chip）型の半導体装置である。第２実施形態の半導体装置１Ａは、上述した第１実施形態の半導体装置１と比較して、フレーム４０が半導体素子１０上に配置されており、フレーム４０の外で、半導体素子１０と基板２０とがボンディングワイヤ等の配線２２によって電気的に接続されている点で異なる。
【0044】
具体的には、半導体素子１０は基板２０に搭載されており、透明基板３０は半導体素子１０と対向するように配置されている。フレーム（リブ材）４０は、半導体素子１０の機能領域１２を囲うように、半導体素子１０と透明基板３０との間に配置されている。半導体素子１０と基板２０とは、フレーム４０の外で、ボンディングワイヤ等の配線２２によって電気的に接続されている。ボンディングワイヤ等の配線２２は、ポッティング樹脂６０で覆われて保護されている。
【0045】
（半導体装置の製造方法）
次に、図５を参照して、第２実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図５は、第２実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるフレーム付き透明基板と半導体素子搭載基板との組立工程を示す概略図である。
次に、図５を参照して、第２実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図５は、第２実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるフレーム付き透明基板と半導体素子搭載基板との組立工程を示す概略図である。
【0046】
【0047】
次に、図５に示すように、フレーム４０に接着剤５０を塗布し、フレーム４０が形成された透明基板３０を、基板２０に搭載された半導体素子１０と組み合わせて接着する（組合工程）。このとき、ボンディングワイヤ等の配線２２に樹脂をポッティングし、ボンディングワイヤ等の配線２２をポッティング樹脂６０で覆ってもよい。また、基板２０の裏面側に、半田ボール等の導電性部材２４を組み合わせて接着してもよい。これにより、図４に示す半導体装置１Ａが得られる。
【0048】
なお、この第２実施形態でも、組合工程は本硬化工程の前に行われてもよい。特にフレーム材料として接着性を有する樹脂を用いた場合、仮硬化工程後であって本硬化工程前のフレームの材料４０Ｚが形成された透明基板３０を、半導体素子１０に接着させ、その後、本硬化工程を行ってもよい。これによれば、接着剤５０を用いなくてもよい。
【0049】
この第２実施形態の半導体装置の製造方法でも、図３Ｂに示す印刷工程後、図３Ｃに示す工程、すなわち、印刷版Ｍを取り外すことなく、フレームの材料４０Ｚに光照射または加熱を行い、フレームの材料を仮硬化させる仮硬化工程を含む。これにより、印刷材料のダレを抑制し、高い矩形性を有するフレーム４０を形成することができる。
【0050】
また、第２実施形態の半導体装置の製造方法でも、仮硬化工程では、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面とは反対の裏面側から光照射または加熱を行ってもよい。これにより、印刷工程と仮硬化工程とを同時に行うことができる。これにより、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面と印刷版Ｍとの間に生じる印刷材料のにじみをも抑制することができる。
【0051】
［第３実施形態］
（半導体装置）
図６は、第３実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。図６に示す半導体装置１Ｂは、所謂ＣＳＰ（Chip Size Package）型の半導体装置である。第３実施形態の半導体装置１Ｂは、上述した第２実施形態の半導体装置１Ａと比較して、基板２０を備えず、半導体素子１０の裏面に形成されたパッド等の電極によって、外部との電気的な接続を直接的に行う点で異なる。
（半導体装置）
図６は、第３実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。図６に示す半導体装置１Ｂは、所謂ＣＳＰ（Chip Size Package）型の半導体装置である。第３実施形態の半導体装置１Ｂは、上述した第２実施形態の半導体装置１Ａと比較して、基板２０を備えず、半導体素子１０の裏面に形成されたパッド等の電極によって、外部との電気的な接続を直接的に行う点で異なる。
【0052】
具体的には、透明基板３０は、半導体素子１０と対向するように配置されている。フレーム（リブ材）４０は、半導体素子１０の機能領域１２を囲うように、半導体素子１０と透明基板３０との間に配置されている。半導体素子１０の裏面には、パッド等の電極２５が形成されており、パッド等の電極２５には、半田ボール等の導電性部材２４が電気的に接続されている。
【0053】
（半導体装置の製造方法）
次に、図７を参照して、第３実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図７は、第３実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるフレーム付き透明基板と半導体素子搭載基板との組立工程を示す概略図である。
次に、図７を参照して、第３実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図７は、第３実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるフレーム付き透明基板と半導体素子搭載基板との組立工程を示す概略図である。
【0054】
【0055】
次に、図７に示すように、フレーム４０に接着剤５０を塗布し、フレーム４０が形成された透明基板３０を、半導体素子１０と組み合わせて接着する（組合工程）。このとき、半導体素子１０の裏面側のパッド等の電極２５に、半田ボール等の導電性部材２４を組み合わせて接着してもよい。これにより、図６に示す半導体装置１Ｂが得られる。
【0056】
なお、この第３実施形態でも、組合工程は本硬化工程の前に行われてもよい。特にフレーム材料として接着性を有する樹脂を用いた場合、仮硬化工程後であって本硬化工程前のフレームの材料４０Ｚが形成された透明基板３０を、半導体素子１０に接着させ、その後、本硬化工程を行ってもよい。これによれば、接着剤５０を用いなくてもよい。
【0057】
この第３実施形態の半導体装置の製造方法でも、図３Ｂに示す印刷工程後、図３Ｃに示す工程、すなわち、印刷版Ｍを取り外すことなく、フレームの材料４０Ｚに光照射または加熱を行い、フレームの材料を仮硬化させる仮硬化工程を含む。これにより、印刷材料のダレを抑制し、高い矩形性を有するフレーム４０を形成することができる。
【0058】
また、第３実施形態の半導体装置の製造方法でも、仮硬化工程では、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面とは反対の裏面側から光照射または加熱を行ってもよい。これにより、印刷工程と仮硬化工程とを同時に行うことができる。これにより、大判透明基板３０Ｚ（または透明基板３０）の印刷面と印刷版Ｍとの間に生じる印刷材料のにじみをも抑制することができる。
【0059】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更および変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、ＣＭＯＳセンサまたはＣＣＤセンサなどのイメージセンサの半導体チップである半導体素子（固体撮像素子）１０を備える半導体装置（固体撮像装置）１について例示した。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、種々の機能を有する半導体素子を備える種々の中空構造の半導体装置に適用可能である。
【0060】
また、上述した実施形態では、所謂箱型の半導体装置（図２）、所謂ＧｏＣ（Glass on Chip）型の半導体装置（図４）および所謂ＣＳＰ（Chip Size Package）型の半導体装置（図６）について例示した。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、種々のタイプの半導体装置に適用可能である。
【符号の説明】
【0061】
１，１Ａ，１Ｂ 半導体装置
１０ 半導体素子
１２ 機能領域
２０ 基板
２２ 配線
２４ 導電性部材
２５ 電極
３０ 透明基板
３０Ｚ 大判透明基板
４０ フレーム
４０Ｚ フレームの材料
５０ 接着剤
６０ 樹脂
Ｍ 印刷版
Ｓ スキージ
１０ 半導体素子
１２ 機能領域
２０ 基板
２２ 配線
２４ 導電性部材
２５ 電極
３０ 透明基板
３０Ｚ 大判透明基板
４０ フレーム
４０Ｚ フレームの材料
５０ 接着剤
６０ 樹脂
Ｍ 印刷版
Ｓ スキージ
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】