JP2011014839A - Optical semiconductor device - Google Patents

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沙知子 麦生田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical semiconductor device having an optical-sensor chip to detect visible light and an infrared-sensor chip to detect infrared light, and capable of achieving more miniaturized configuration.SOLUTION: The optical semiconductor device 10 has the optical-sensor chip 2 formed of a silicon material to detect the visible light incident from one surface side 2a of the chip 2; the infrared-sensor chip 1 disposed in the thickness direction of the sensor chip 2, to detect the infrared light incident from one surface 2a of the sensor chip 2 and transmitted to another surface 2b; a glass epoxy resin substrate 3 (basic body) with the infrared-sensor chip 1 mounted thereon; and a sealing resin 4 to seal part of the optical-sensor chip 2, the infrared-sensor chip 1, and the glass epoxy resin substrate 3.

Description

本発明は、可視光を検知する光センサチップと、赤外線を検知する赤外線センサチップとを備えた光半導体装置に関する。   The present invention relates to an optical semiconductor device including an optical sensor chip that detects visible light and an infrared sensor chip that detects infrared light.

従来から、可視光を検知する光センサチップと、赤外線を検知する赤外線センサチップと、を備えた光半導体装置が知られている。光半導体装置に用いられる光センサチップは、人間の目の視感度特性に近づけた分光感度特性を備えることにより、人間の「明るい」、「暗い」という感覚に近い条件で可視光を検知する照度センサとして用いることができる。また、光半導体装置に用いられる赤外線センサチップは、人体から放射などされる赤外線によって人の存在を感知する人感センサなどに用いることができる。   Conventionally, an optical semiconductor device including an optical sensor chip that detects visible light and an infrared sensor chip that detects infrared light is known. Optical sensor chips used in optical semiconductor devices have a spectral sensitivity characteristic that is close to the visual sensitivity characteristic of the human eye, so that the illuminance that detects visible light under conditions that are close to the human sense of “bright” and “dark” It can be used as a sensor. In addition, an infrared sensor chip used for an optical semiconductor device can be used for a human sensor that senses the presence of a person by infrared rays emitted from a human body.

このような光半導体装置は、人間が感じる周囲の明るさを検知できる特性と、人の存在を感知できる特性とを利用して種々の電気・電子機器に用いることができる。たとえば、照明装置に上述の光半導体装置を利用する場合、照明装置は、光半導体装置の光センサチップが照明装置の周囲の明るさを検知し、光センサチップの出力が規定値以下のときに赤外線センサチップの出力により人が感知されると照明装置の光源を自動的に点灯させ、照明装置の周囲の明るさが明るく光センサチップの出力が前記規定値より大きい場合に照明装置の光源を自動的に消灯させることに用いることができる。また、光半導体装置を、照度センサを備えた赤外線リモコンなどの用途に用いることもできる。   Such an optical semiconductor device can be used for various electrical / electronic devices by utilizing the characteristics that can detect the ambient brightness that humans feel and the characteristics that can detect the presence of a person. For example, when the above-described optical semiconductor device is used for an illumination device, the illumination device detects when the optical sensor chip of the optical semiconductor device detects the ambient brightness of the illumination device and the output of the optical sensor chip is equal to or less than a specified value. When a person is detected by the output of the infrared sensor chip, the light source of the lighting device is automatically turned on, and the light source of the lighting device is turned on when the ambient light of the lighting device is bright and the output of the light sensor chip is larger than the specified value. Can be used to turn off automatically. The optical semiconductor device can also be used for applications such as an infrared remote controller provided with an illuminance sensor.

また、可視光および赤外線それぞれを検知する機能を有する光半導体装置として、可視光を検知する光センサ部と赤外線を検知する赤外線センサ部とを第１のシリコン基板の一表面側に形成すると共に、前記赤外線センサ部の受光エリアを第２のシリコン基板を用いて形成させたキャップで覆ったものが提案されている（たとえば、特許文献１）。   In addition, as an optical semiconductor device having a function of detecting each of visible light and infrared light, an optical sensor unit for detecting visible light and an infrared sensor unit for detecting infrared light are formed on one surface side of the first silicon substrate, There has been proposed one in which a light receiving area of the infrared sensor unit is covered with a cap formed using a second silicon substrate (for example, Patent Document 1).

このような第２のシリコン基板を用いて形成させたキャップは、赤外線センサ部だけを覆うことにより、可視光を阻止し赤外線を選択的に透過させることで赤外線センサ部のセンサ感度の向上に寄与することもできると考えられる。   A cap formed using such a second silicon substrate covers only the infrared sensor portion, thereby blocking visible light and selectively transmitting infrared rays, thereby contributing to improvement in sensor sensitivity of the infrared sensor portion. It is thought that it can also be done.

ところで、近年、各種電気・電子機器は、応用分野の広がりにともない、より小型化が求められる傾向にあり、光半導体装置もより小型化することが望まれている。   By the way, in recent years, various electric / electronic devices tend to be required to be miniaturized with the spread of application fields, and it is desired that the optical semiconductor device be further miniaturized.

たとえば、光センサチップと赤外線センサチップとをそれぞれ備えた光半導体装置ではないが、赤外線センサチップを、赤外線センサチップの出力を信号処理する信号処理回路が形成された半導体チップ上に搭載して平面サイズの小型化をはかった光半導体装置も提案されている（たとえば、特許文献２）。   For example, although it is not an optical semiconductor device provided with an optical sensor chip and an infrared sensor chip, the infrared sensor chip is mounted on a semiconductor chip on which a signal processing circuit for signal processing of the output of the infrared sensor chip is formed. An optical semiconductor device with a reduced size has also been proposed (for example, Patent Document 2).

特開２００３−１７６７２号公報JP 2003-17672 A ＷＯ２００６／９５８３４号公報WO2006 / 95834

しかしながら、光センサチップを赤外線センサチップ上に搭載した光半導体装置については知られておらず、上述の光半導体装置では、可視光を検知する光センサ部と赤外線を検知する赤外線センサ部とが第１のシリコン基板の同一平面側に形成されていることから、光半導体装置の平面サイズを小型化するにも制約があり、さらなる改良が求められている。   However, an optical semiconductor device in which an optical sensor chip is mounted on an infrared sensor chip is not known. In the optical semiconductor device described above, an optical sensor unit that detects visible light and an infrared sensor unit that detects infrared light are the first. Since it is formed on the same plane side of one silicon substrate, there is a restriction in reducing the planar size of the optical semiconductor device, and further improvement is required.

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、可視光を検知する光センサチップと、赤外線を検知する赤外線センサチップとを備え、より小型化が可能な光半導体装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above reasons, and an object thereof is to provide an optical semiconductor device that includes an optical sensor chip that detects visible light and an infrared sensor chip that detects infrared light, and can be further miniaturized. It is to provide.

請求項１の発明は、一表面側から入射した可視光を検知するシリコン材料からなる光センサチップと、該光センサチップの厚み方向に配置され該光センサチップの前記一表面側から入射して他表面側に透過した赤外線を検知する赤外線センサチップと、該赤外線センサチップを実装する基体と、前記光センサチップ、前記赤外線センサチップおよび前記基体の一部を封止する封止樹脂部と、を有することを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical sensor chip made of a silicon material that detects visible light incident from one surface side, and is arranged in the thickness direction of the optical sensor chip and incident from the one surface side of the optical sensor chip. An infrared sensor chip for detecting infrared light transmitted to the other surface side; a base on which the infrared sensor chip is mounted; a sealing resin portion for sealing the optical sensor chip, the infrared sensor chip, and a part of the base; It is characterized by having.

この発明によれば、シリコン材料が赤外線を透過する特性に着目して、シリコン材料からなる光センサチップに外部から入射した光のうち可視光を光センサチップで検知させ、該光センサチップを透過した赤外線を赤外線センサチップに入射させて赤外線を検知させる。これにより、光半導体装置は、前記赤外線センサチップと前記光センサチップとを基体の同一平面側に配置させた光半導体装置と比較して、平面サイズをより小型化することが可能となる。   According to the present invention, paying attention to the characteristic that a silicon material transmits infrared rays, visible light out of light incident on the optical sensor chip made of silicon material is detected by the optical sensor chip and transmitted through the optical sensor chip. The infrared ray is made incident on the infrared sensor chip to detect the infrared ray. As a result, the optical semiconductor device can be reduced in planar size as compared with an optical semiconductor device in which the infrared sensor chip and the optical sensor chip are arranged on the same plane side of the substrate.

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記赤外線センサチップが検知する赤外線を透過する無機材料からなる接合部材により、前記光センサチップが前記赤外線センサチップ上に接合されてなることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the optical sensor chip is bonded onto the infrared sensor chip by a bonding member made of an inorganic material that transmits infrared rays detected by the infrared sensor chip. It is characterized by that.

この発明によれば、前記接合部材として無機材料を用いて前記光センサチップと前記赤外線センサチップとを接合させることにより、より信頼性の高い光半導体装置とすることができる。   According to this invention, an optical semiconductor device with higher reliability can be obtained by bonding the optical sensor chip and the infrared sensor chip using an inorganic material as the bonding member.

請求項３の発明は、請求項１に記載の発明において、前記赤外線センサチップが検知する赤外線を透過する有機材料からなる接合部材により、前記光センサチップが前記赤外線センサチップ上に接合されてなることを特徴とする。   According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the optical sensor chip is bonded onto the infrared sensor chip by a bonding member made of an organic material that transmits infrared rays detected by the infrared sensor chip. It is characterized by that.

この発明によれば、前記接合部材として有機材料を用いて前記光センサチップと前記赤外線センサチップとを接合させることにより、無機材料を用いて前記光センサチップと前記赤外線センサチップとを接合させるものと比較して、より簡便に接合させることができる。特に、前記接合部材として、ポリイミド樹脂を用いて前記光センサチップと前記赤外線センサチップとを接合させた場合、リフローなどによって前記光半導体装置を配線基板などに実装させる場合においても、耐熱性に優れた光半導体装置とすることができる。また、前記接合部材として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂あるいはシリコーン樹脂を用いて、前記光センサチップと前記赤外線センサチップとを接合させた場合、前記光センサチップと前記赤外線センサチップとを前記赤外線センサチップが検知する赤外線の吸収を抑制しつつ接着させることができる。   According to this invention, the optical sensor chip and the infrared sensor chip are bonded using an inorganic material by bonding the optical sensor chip and the infrared sensor chip using an organic material as the bonding member. Compared to, it can be more easily joined. In particular, when the optical sensor chip and the infrared sensor chip are bonded using a polyimide resin as the bonding member, excellent heat resistance is achieved even when the optical semiconductor device is mounted on a wiring board or the like by reflow or the like. An optical semiconductor device can be obtained. Further, when the optical sensor chip and the infrared sensor chip are bonded using epoxy resin, acrylic resin or silicone resin as the bonding member, the optical sensor chip and the infrared sensor chip are connected to the infrared sensor chip. Can be bonded while suppressing absorption of infrared rays detected.

請求項４の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光センサチップが、前記赤外線センサチップの受光エリアを覆うように前記赤外線センサチップ上に設けられ、前記光センサチップの出力端子と前記赤外線センサチップの前記受光エリアの外周部に設けられた配線とをバンプを介して電気的に接続してなることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the optical sensor chip is provided on the infrared sensor chip so as to cover a light receiving area of the infrared sensor chip, and an output terminal of the optical sensor chip It is characterized in that the infrared sensor chip is electrically connected to the wiring provided on the outer periphery of the light receiving area through bumps.

この発明によれば、前記光センサチップの出力端子と、前記赤外線センサチップの受光エリアの外周部に設けられた配線と、をバンプを介して電気的に接続してなることにより、前記赤外線センサチップのセンサ感度に悪影響をおよぼすことなく前記光センサチップを前記赤外線センサチップに実装させると共に電気的に接続させることができる。すなわち、ワイヤボンディングにより、前記赤外線センサチップの配線と前記光センサチップの出力端子とを金属線によって電気的に接続させる光半導体装置と比較して、前記金属線が前記赤外線センサチップの受光エリアを遮光することにより生ずるセンサ感度の低下がない。また、前記金属線の接合のために光半導体装置の厚みを確保する必要もなく、前記光半導体装置をより薄型化させることが可能となる。   According to this invention, the infrared sensor is obtained by electrically connecting the output terminal of the optical sensor chip and the wiring provided on the outer periphery of the light receiving area of the infrared sensor chip via the bump. The optical sensor chip can be mounted on the infrared sensor chip and electrically connected without adversely affecting the sensor sensitivity of the chip. That is, compared to an optical semiconductor device in which the wiring of the infrared sensor chip and the output terminal of the optical sensor chip are electrically connected by a metal wire by wire bonding, the metal wire defines the light receiving area of the infrared sensor chip. There is no decrease in sensor sensitivity caused by light shielding. Further, it is not necessary to secure the thickness of the optical semiconductor device for joining the metal wires, and the optical semiconductor device can be made thinner.

請求項５の発明は、請求項１に記載の発明において、前記赤外線センサチップが、前記赤外線センサチップの前記受光エリア側を前記基体の一方面側に対向して実装してなるとともに、前記光センサチップが、前記基体の他方面側に実装してなることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the infrared sensor chip is mounted with the light receiving area side of the infrared sensor chip facing the one surface side of the base, and the light. A sensor chip is mounted on the other surface side of the substrate.

この発明によれば、前記光半導体装置の前記赤外線センサチップと前記光センサチップとの実装の自由度を向上させることができる。   According to this invention, the freedom degree of mounting of the infrared sensor chip and the optical sensor chip of the optical semiconductor device can be improved.

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記光センサチップの受光部の少なくとも一部が、前記封止樹脂部から露出してなることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, at least a part of the light receiving portion of the optical sensor chip is exposed from the sealing resin portion. Features.

この発明によれば、外部からの熱や紫外線などの影響により、前記封止樹脂部に黄変などの劣化が生じても、前記光センサチップの受光部が前記封止樹脂部から露出してなることにより、前記封止樹脂部の劣化にともなう前記光センサチップのセンサ感度や前記赤外線センサチップのセンサ感度の低下を抑制することができる。   According to the present invention, even if the sealing resin portion is deteriorated by yellowing or the like due to external heat or ultraviolet rays, the light receiving portion of the photosensor chip is exposed from the sealing resin portion. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in sensor sensitivity of the optical sensor chip and sensor sensitivity of the infrared sensor chip due to deterioration of the sealing resin portion.

請求項７の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記封止樹脂部は、前記光センサチップおよび前記赤外線センサチップに検知対象外の光が入射することを抑制する波長選択性を有することを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the sealing resin portion receives light that is not to be detected on the optical sensor chip and the infrared sensor chip. It has the wavelength selectivity which suppresses that.

この発明によれば、前記封止樹脂部に前記光半導体装置の検知に不要な検知対象外の光が入射することを抑制する波長選択性を有することにより、検知対象外の不要な光の入射にともなう前記光センサチップ、前記赤外線センサチップのＳ／Ｎ比の低下や劣化を抑制しセンサ感度の低下を抑制することができる。   According to this invention, by having the wavelength selectivity which suppresses that the light outside the detection target unnecessary for the detection of the optical semiconductor device is incident on the sealing resin portion, the incidence of the unnecessary light outside the detection target Accordingly, it is possible to suppress a decrease in sensor sensitivity by suppressing a decrease or deterioration in the S / N ratio of the optical sensor chip and the infrared sensor chip.

請求項１の発明では、一表面側から入射した可視光を検知するシリコン材料からなる光センサチップと、該光センサチップの厚み方向に配置され該光センサチップの前記一表面側から入射して他表面側に透過した赤外線を検知する赤外線センサチップと、を備えることにより、より小型化が可能な光半導体装置を提供できるという効果を奏する。   According to the first aspect of the present invention, an optical sensor chip made of a silicon material that detects visible light incident from one surface side, and an optical sensor chip that is disposed in the thickness direction of the optical sensor chip and incident from the one surface side of the optical sensor chip. By providing an infrared sensor chip that detects infrared light transmitted to the other surface side, there is an effect that an optical semiconductor device that can be further miniaturized can be provided.

実施形態１の光半導体装置を示し、（ａ）は模式的平面図であり（ｂ）は（ａ）の模式的側面図である。The optical semiconductor device of Embodiment 1 is shown, (a) is a typical top view, (b) is a typical side view of (a). 同上で示した赤外線センサチップの構成の一部を示し、(ａ)はその概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図である。Part of the configuration of the infrared sensor chip shown above is shown, (a) is a schematic plan view thereof, and (b) is a schematic cross-sectional view taken along line A-A ′ of (a). 同上で示した光センサチップの構成の一部を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a part of structure of the optical sensor chip | tip shown above. 同上の他の光半導体装置を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the other optical semiconductor device same as the above. 実施形態２の光半導体装置を示す模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing an optical semiconductor device of Embodiment 2. FIG. 実施形態３の光半導体装置を示す模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing an optical semiconductor device of Embodiment 3. FIG. 実施形態４の光半導体装置を示す模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing an optical semiconductor device of Embodiment 4. FIG.

（実施形態１）
本実施形態の光半導体装置について、図１を用いて説明する。 (Embodiment 1)
The optical semiconductor device of this embodiment will be described with reference to FIG.

光半導体装置１０は、一表面２ａ側から入射した可視光を検知するシリコン材料からなる光センサチップ２と、該光センサチップ２の厚み方向に配置され該光センサチップ２の一表面２ａ側から入射して他表面２ｂ側に透過した赤外線を検知する赤外線センサチップ１と、該赤外線センサチップ１をダイボンド樹脂（たとえば、エポキシ樹脂）からなるダイボンド部７によって実装する基体たるガラスエポキシ樹脂基板３と、光センサチップ２、赤外線センサチップ１およびガラスエポキシ樹脂基板３の一部を封止する封止樹脂部４と、を有している。   The optical semiconductor device 10 includes an optical sensor chip 2 made of a silicon material that detects visible light incident from the one surface 2a side, and is arranged in the thickness direction of the optical sensor chip 2 from the one surface 2a side of the optical sensor chip 2. An infrared sensor chip 1 for detecting infrared light incident and transmitted to the other surface 2b side; and a glass epoxy resin substrate 3 as a substrate on which the infrared sensor chip 1 is mounted by a die bond portion 7 made of a die bond resin (for example, epoxy resin); And an optical sensor chip 2, an infrared sensor chip 1, and a sealing resin portion 4 for sealing a part of the glass epoxy resin substrate 3.

光センサチップ２の受光部８で検知された可視光は光電変換される。光電変換された電流は、光センサチップ２の各電極３８から金属線（たとえば、金線やアルミニウム線）６を介してそれぞれ赤外線センサチップ１の表面に設けられた電極３７ａ、赤外線センサチップ１の電極３７ａから金属線６を介してガラスエポキシ樹脂基板３の一方面側に設けられた導体パターン４１を介して外部に取り出すことができる。同様に、光センサチップ２を透過した赤外線は、赤外線センサチップ１の受光エリア９で検知され、赤外線センサチップ１の電極３７ｂから金属線６およびガラスエポキシ樹脂基板３の一方面側に設けられた導体パターン４１を介して外部に取り出すことができる。   Visible light detected by the light receiving unit 8 of the optical sensor chip 2 is photoelectrically converted. The photoelectrically converted current flows from each electrode 38 of the optical sensor chip 2 through the metal wire (for example, gold wire or aluminum wire) 6 to the electrode 37a provided on the surface of the infrared sensor chip 1 and the infrared sensor chip 1, respectively. It can be taken out from the electrode 37 a through the conductor pattern 41 provided on the one surface side of the glass epoxy resin substrate 3 through the metal wire 6. Similarly, the infrared light transmitted through the optical sensor chip 2 is detected in the light receiving area 9 of the infrared sensor chip 1 and provided on one side of the metal wire 6 and the glass epoxy resin substrate 3 from the electrode 37 b of the infrared sensor chip 1. It can be taken out via the conductor pattern 41.

また、光センサチップ２は、赤外線センサチップ１が検知する赤外線を透過する有機材料からなる接合部材（たとえば、エポキシ樹脂）により赤外線センサチップ１上で接合されている。なお、図１において、封止樹脂部４の内部は、線幅を細く描いている。   The optical sensor chip 2 is bonded on the infrared sensor chip 1 by a bonding member (for example, epoxy resin) made of an organic material that transmits infrared rays detected by the infrared sensor chip 1. In addition, in FIG. 1, the inside of the sealing resin part 4 is drawn thinly.

以下、本実施形態の光半導体装置１０に用いられる具体的構成について詳述する。   Hereinafter, a specific configuration used in the optical semiconductor device 10 of the present embodiment will be described in detail.

赤外線を検知する赤外線センサチップ１の構成の一部を図２を用いて最初に説明する。本実施形態の赤外線センサチップ１は、図２（ａ）の模式的平面図の構成としており、図２（ａ）のＡ−Ａ’断面図を図２（ｂ）に示してある。図２（ｂ）には、シリコン基板３９の一表面側に形成されたシリコン酸化膜１１と、シリコン酸化膜１１上に形成されたシリコン窒化膜１２と、シリコン窒化膜１２上に形成されたセンシングエレメント３０と、シリコン窒化膜１２の表面側でセンシングエレメント３０を覆うように形成された層間絶縁膜１７と、層間絶縁膜１７上に形成されたパッシベーション膜１９との積層構造をパターニングすることで赤外線検出薄膜４０を形成してある。   A part of the configuration of the infrared sensor chip 1 for detecting infrared rays will be described first with reference to FIG. The infrared sensor chip 1 of the present embodiment has the configuration of the schematic plan view of FIG. 2A, and the A-A ′ cross-sectional view of FIG. 2A is shown in FIG. 2B, the silicon oxide film 11 formed on one surface side of the silicon substrate 39, the silicon nitride film 12 formed on the silicon oxide film 11, and the sensing formed on the silicon nitride film 12. By patterning the laminated structure of the element 30, the interlayer insulating film 17 formed so as to cover the sensing element 30 on the surface side of the silicon nitride film 12, and the passivation film 19 formed on the interlayer insulating film 17, infrared rays are formed. A detection thin film 40 is formed.

ここにおいて、赤外線検出薄膜４０の一部は、シリコン基板３９の他表面側から形成された空洞３６によってシリコン基板３９と空間的に分離されており、空洞３６と連通するスリット３４が赤外線検出薄膜４０の厚み方向に貫設されている。赤外線検出薄膜４０のうち、空洞３６によってシリコン基板３９と空間的に分離された部分が、赤外線を吸収する赤外線吸収部３１を構成している。   Here, a part of the infrared detection thin film 40 is spatially separated from the silicon substrate 39 by a cavity 36 formed from the other surface side of the silicon substrate 39, and the slit 34 communicating with the cavity 36 has an infrared detection thin film 40. It penetrates in the thickness direction. A portion of the infrared detection thin film 40 that is spatially separated from the silicon substrate 39 by the cavity 36 constitutes an infrared absorption portion 31 that absorbs infrared rays.

赤外線センサチップ１は、層間絶縁膜１７を、たとえば、ＢＰＳＧ（Boro-Phospho Silicate Glass）膜により構成するとともに、パッシベーション膜１９をＰＳＧ（Phospho Silicate Glass)膜と当該ＰＳＧ膜上のＮＳＧ（Non-doped Silicate Glass)膜との積層膜により構成することができ、層間絶縁膜１７とパッシベーション膜１９との前記積層膜が赤外線吸収膜３２を兼ねている。   In the infrared sensor chip 1, the interlayer insulating film 17 is made of, for example, a BPSG (Boro-Phospho Silicate Glass) film, and the passivation film 19 is a PSG (Phospho Silicate Glass) film and NSG (Non-doped) on the PSG film. The laminated film of the interlayer insulating film 17 and the passivation film 19 also serves as the infrared absorption film 32.

ここで、赤外線吸収膜３２の屈折率をｎ、検出対象の赤外線の中心波長をλとするとき、赤外線吸収膜３２の厚さｔをλ／４ｎに設定すると、シリコン材料からなる光センサチップ２を透過した赤外線のうち検出対象の波長の赤外線の吸収効率を高め赤外線センサチップ１のセンサ感度を高めることができる。なお、パッシベーション膜１９は、ＰＳＧ膜とＮＳＧ膜の積層膜に限らず、たとえば、シリコン窒化膜で形成することもできる。   Here, when the refractive index of the infrared absorption film 32 is n and the center wavelength of the infrared ray to be detected is λ, the thickness t of the infrared absorption film 32 is set to λ / 4n, the optical sensor chip 2 made of a silicon material. Among the infrared rays that have passed through the infrared ray, the absorption efficiency of infrared rays having a wavelength to be detected can be increased, and the sensor sensitivity of the infrared sensor chip 1 can be increased. Note that the passivation film 19 is not limited to the stacked film of the PSG film and the NSG film, and may be formed of, for example, a silicon nitride film.

センシングエレメント３０は、図２（ａ）に示すように赤外線吸収部３１とシリコン基板３９とに跨って形成されたｐ型ポリシリコン層１５、ｎ型ポリシリコン層１３、および赤外線吸収部３１の赤外線入射面側でｐ形ポリシリコン層１５の一端部とｎ形ポリシリコン層１３の一端部とを電気的に接合した金属材料（例えば、Ａｌ−Ｓｉなど）からなる接続部３３で構成されるサーモパイルを備えている。   As shown in FIG. 2A, the sensing element 30 includes the p-type polysilicon layer 15, the n-type polysilicon layer 13, and the infrared rays of the infrared absorption unit 31 formed across the infrared absorption unit 31 and the silicon substrate 39. Thermopile composed of a connecting portion 33 made of a metal material (for example, Al-Si) in which one end portion of the p-type polysilicon layer 15 and one end portion of the n-type polysilicon layer 13 are electrically joined on the incident surface side. It has.

ここで、センシングエレメント３０を構成する前記サーモパイルは、シリコン基板３９の一表面側で互いに隣り合う熱電対のｐ型ポリシリコン層１５の他端部とｎ型ポリシリコン層１３の他端部とが金属材料（例えば、Ａｌ−Ｓｉなど）からなる配線１８で接合されることにより、４個直列接続している。前記サーモパイルは、ｎ型ポリシリコン層１３の一端部とｐ型ポリシリコン層１５の一端部と接続部３３とで赤外線吸収部３１側の温接点を構成し、ｐ型ポリシリコン層１５の他端部とｎ型ポリシリコン層１３の他端部と配線１８とでシリコン基板３９側の冷接点を構成している。   Here, the thermopile constituting the sensing element 30 has the other end of the p-type polysilicon layer 15 and the other end of the n-type polysilicon layer 13 of the thermocouple adjacent to each other on one surface side of the silicon substrate 39. Four pieces are connected in series by being joined by a wiring 18 made of a metal material (for example, Al—Si). In the thermopile, one end portion of the n-type polysilicon layer 13, one end portion of the p-type polysilicon layer 15, and the connection portion 33 constitute a hot junction on the infrared absorption portion 31 side, and the other end of the p-type polysilicon layer 15. This part, the other end of the n-type polysilicon layer 13 and the wiring 18 constitute a cold junction on the silicon substrate 39 side.

なお、金属材料で形成された接続部３３は、ｎ型ポリシリコン層１３およびｐ型ポリシリコン層１５に対して、層間絶縁膜１７に形成したコンタクトホール３５を通してそれぞれ、電気的に接続させてある。   The connection portion 33 formed of a metal material is electrically connected to the n-type polysilicon layer 13 and the p-type polysilicon layer 15 through contact holes 35 formed in the interlayer insulating film 17. .

赤外線吸収部３１となる矩形領域の四隅には、赤外線センサチップ１の厚み方向に貫通するスリット３４をシリコン基板３９の一表面側からエッチングにより形成してある。スリット３４は、各熱電対を熱的に分離させ赤外線センサチップ１のセンサ感度を向上させることができる。また、シリコン基板３９の他表面側に形成された空洞３６は、赤外線検出薄膜４０をシリコン基板３９側から熱的に分離を生じさせて赤外線センサチップ１の感度を向上させることができる。   Slits 34 penetrating in the thickness direction of the infrared sensor chip 1 are formed by etching from one surface side of the silicon substrate 39 at the four corners of the rectangular region serving as the infrared absorbing portion 31. The slit 34 can thermally separate each thermocouple and improve the sensor sensitivity of the infrared sensor chip 1. Further, the cavity 36 formed on the other surface side of the silicon substrate 39 can thermally separate the infrared detection thin film 40 from the silicon substrate 39 side, thereby improving the sensitivity of the infrared sensor chip 1.

さらに、本実施形態では赤外線吸収部３１の赤外線入射面側に、ｎ型ポリシリコン層１３およびｐ型ポリシリコン層１５のパターニング時に電気的に接続されていないｎ型補償ポリシリコン層１４およびｐ型補償ポリシリコン層１６を残している。このようなｎ型補償ポリシリコン層１４やｐ型補償ポリシリコン層１６は、赤外線検出薄膜４０における応力バランスの均一性を高めることができる。また、ｎ型補償ポリシリコン層１４やｐ型補償ポリシリコン層１６は、赤外線検出薄膜４０の薄膜化を図りながらも反りを防止し、赤外線センサチップ１のセンサ感度を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, the n-type compensating polysilicon layer 14 and the p-type that are not electrically connected to the infrared incident surface side of the infrared absorbing portion 31 when the n-type polysilicon layer 13 and the p-type polysilicon layer 15 are patterned. The compensation polysilicon layer 16 is left. Such n-type compensation polysilicon layer 14 and p-type compensation polysilicon layer 16 can improve the uniformity of stress balance in the infrared detection thin film 40. Further, the n-type compensation polysilicon layer 14 and the p-type compensation polysilicon layer 16 can prevent warpage while reducing the thickness of the infrared detection thin film 40 and improve the sensor sensitivity of the infrared sensor chip 1.

このような赤外線センサチップ１の構成を、赤外線センサチップ１のセンサ感度を向上させる目的で、本実施形態の如く２個設けて形成させても良いし、１つ形成させるだけでなく、用途に応じてｍ×ｎ個のマトリックス状に複数個形成配置し赤外線画像を検出するように構成しても良い。   For the purpose of improving the sensor sensitivity of the infrared sensor chip 1, two such infrared sensor chips 1 may be provided as in the present embodiment. Accordingly, a plurality of m × n matrixes may be formed and arranged to detect infrared images.

このような赤外線センサチップ１は、後述する平面視矩形状の基材たるガラスエポキシ樹脂基板３の略中央部上にダイボンド樹脂（たとえば、エポキシ樹脂）からなるダイボンド部７によってダイボンド実装している。   Such an infrared sensor chip 1 is die-bonded by a die-bonding portion 7 made of a die-bonding resin (for example, epoxy resin) on a substantially central portion of a glass epoxy resin substrate 3 that is a base material having a rectangular shape in plan view, which will be described later.

なお、赤外線センサチップ１としては、赤外線のもつ熱効果による温度上昇によって生ずる電気的特性の変化を検知する熱型赤外線センサだけでなく、量子型赤外線センサを用いてもよい。量子型赤外線センサとして、光起電力効果によるフォトダイオード、フォトトランジスタやフォトＩＣにより赤外線センサチップを構成してもよい。熱型赤外線センサは、冷却が不要で比較的安価に形成することができることから本実施形態では、熱型赤外線センサを例示している。本実施形態では、熱型赤外線センサとして熱起電力効果によるサーモパイルの例を示しているが、ボロメータ、焦電効果や熱電対効果を用いた赤外線センサ構造としてもよい。特に、赤外線センサチップ１を人感センサとして利用する場合は、長波長域の赤外線（たとえば、波長５から１４μｍ）のセンサ感度がよく、比較的構造が簡単にできることから、誘電率の大きな結晶体（たとえば、タンタル酸リチウムやチタンさんジルコン酸鉛）などの温度変化によって電荷を生じる焦電効果を利用した焦電センサを好適に用いることもできる。ここで、焦電センサとなる赤外線センサチップの構造は、図示しないが、たとえば、平板状のタンタル酸リチウム結晶体の表面に、タンタル酸リチウム結晶体を介して一対の電極を設け、この積層物をセラミック基板上に配置させた構成とすればよい。このような焦電センサは、本実施形態における上述した赤外線センサチップ１に置き換えて用いることができる。   The infrared sensor chip 1 may be a quantum infrared sensor as well as a thermal infrared sensor that detects a change in electrical characteristics caused by a temperature increase due to the thermal effect of infrared rays. As the quantum infrared sensor, an infrared sensor chip may be configured by a photodiode, a phototransistor, or a photo IC based on the photovoltaic effect. Since the thermal infrared sensor does not require cooling and can be formed at a relatively low cost, this embodiment exemplifies the thermal infrared sensor. In this embodiment, an example of a thermopile based on a thermoelectromotive force effect is shown as a thermal infrared sensor, but an infrared sensor structure using a bolometer, pyroelectric effect or thermocouple effect may be used. In particular, when the infrared sensor chip 1 is used as a human sensor, a crystal having a large dielectric constant is obtained because the sensor sensitivity of infrared rays in a long wavelength region (for example, a wavelength of 5 to 14 μm) is good and the structure can be relatively simple. A pyroelectric sensor using a pyroelectric effect that generates a charge by temperature change (for example, lithium tantalate or lead zirconate titanium) can also be suitably used. Here, although the structure of the infrared sensor chip serving as the pyroelectric sensor is not shown, for example, a pair of electrodes is provided on the surface of a flat lithium tantalate crystal through the lithium tantalate crystal, and this laminate May be arranged on the ceramic substrate. Such a pyroelectric sensor can be used in place of the above-described infrared sensor chip 1 in the present embodiment.

次に、本実施形態における光センサチップ２の一部を図３の模式的断面図を用いて説明する。   Next, a part of the optical sensor chip 2 in the present embodiment will be described with reference to the schematic sectional view of FIG.

本実施形態の光センサチップ２は、シリコン材料からなりｐ型シリコン基板２１上にｎ型エピタキシャル層２２が形成された単結晶シリコン基板を用いて形成させている。より具体的には、光センサチップ２は、ｐ型シリコン基板２１とｎ型エピタキシャル層２２のｎ型半導体層２５との界面にｎ型不純物を高濃度にドープしたｎ＋型電流拡散層２４と、ｎ型エピタキシャル層２２にｐ型不純物をドープしたｐ型拡散層２６と、を備えている。ｎ型エピタキシャル層２２上には、ＳｉＯ２膜からなる絶縁膜２７を形成しており、絶縁膜２７を貫通するコンタクトホール２７ａ，２７ａを介して、ｐ型拡散層２６とｎ型半導体層２５には、それぞれ電極（たとえば、Ａｌ-Ｓｉにより形成された電極など）２８，２８が電気的に接続されている。光センサチップ２は、ｐ型拡散層２６とｎ型半導体層２５との接合界面付近に可視光が入射すると光起電力効果により光電流が発生する。発生した光電流を、ｐ型拡散層２６と、ｎ型半導体層２５、ｎ＋型電流拡散層２４およびｎ＋型コンタクト用領域２４ａを介して電極２８，２８から取り出すことができる。なお、電極２８，２８上には、ＳｉＯ２膜からなる保護膜２９を形成している。また、光センサチップ２のｐ型拡散層２６とｎ型半導体層２５の接合界面となる受光部を複数個形成させる場合は、分離層（図示せず）によってそれぞれ分離して形成することができる。これにより、光センサチップ２は、１つの受光部だけで構成するだけでなく、受光部をｍ’×ｎ’個のマトリックス状に複数個配置して、画像データを検出することができるように構成しても良い。 The optical sensor chip 2 of this embodiment is formed using a single crystal silicon substrate made of a silicon material and having an n-type epitaxial layer 22 formed on a p-type silicon substrate 21. More specifically, the optical sensor chip 2 includes an n + -type current diffusion layer 24 in which an n-type impurity is doped at a high concentration at the interface between the p-type silicon substrate 21 and the n-type semiconductor layer 25 of the n-type epitaxial layer 22. A p-type diffusion layer 26 doped with a p-type impurity in the n-type epitaxial layer 22. An insulating film 27 made of an SiO 2 film is formed on the n-type epitaxial layer 22, and is formed on the p-type diffusion layer 26 and the n-type semiconductor layer 25 through contact holes 27 a and 27 a that penetrate the insulating film 27. Are electrically connected to electrodes 28 and 28 (for example, electrodes formed of Al-Si, for example). In the optical sensor chip 2, when visible light is incident near the junction interface between the p-type diffusion layer 26 and the n-type semiconductor layer 25, a photocurrent is generated due to the photovoltaic effect. The generated photocurrent can be extracted from the electrodes 28 and 28 via the p-type diffusion layer 26, the n-type semiconductor layer 25, the n + -type current diffusion layer 24, and the n + -type contact region 24a. Note that a protective film 29 made of a SiO 2 film is formed on the electrodes 28 and 28. In addition, when a plurality of light receiving portions serving as the bonding interface between the p-type diffusion layer 26 and the n-type semiconductor layer 25 of the optical sensor chip 2 are formed, they can be formed separately by a separation layer (not shown). . Thus, the optical sensor chip 2 is configured not only with one light receiving portion, but also with a plurality of light receiving portions arranged in a matrix of m ′ × n ′ so that image data can be detected. It may be configured.

ところで、単結晶シリコンを用いた上述の光センサチップ２は、通常、赤外線に対するセンサ感度が可視光に対するセンサ感度より高く、可視光の短波長域（たとえば、４００ｎｍ）から近赤外線域（たとえば、９８０ｎｍ）にかけて徐々にセンサ感度が増加する傾向にある。また、光センサチップ２は、可視光に近い近赤外線域（たとえば、９８０ｎｍ）をピークとして近赤外線域のより長波長域（たとえば、１１００ｎｍより長波長域）で、センサ感度が著しく低下する傾向にある。そのため、光センサチップ２は、可視光を吸収して光電変換する光センサチップ２の機能と赤外線を透過させる機能とを合わせ持たせることができる。すなわち、シリコン材料が吸収しずらい上述の近赤外線の長波長域は、シリコン材料からなる光センサチップ２を透過する。そのため、本実施形態の光半導体装置１０では、シリコン材料からなる光センサチップ２を透過した長波長域の赤外線を赤外線センサチップ１で検知している。   By the way, the above-mentioned optical sensor chip 2 using single crystal silicon usually has a higher sensitivity to infrared light than that to visible light, and from a short wavelength range of visible light (for example, 400 nm) to a near infrared range (for example, 980 nm). ), The sensor sensitivity tends to gradually increase. In the optical sensor chip 2, the sensor sensitivity tends to decrease remarkably in a longer wavelength region (for example, longer wavelength region than 1100 nm) of the near infrared region with a peak in the near infrared region (for example, 980 nm) close to visible light. is there. Therefore, the optical sensor chip 2 can have both the function of the optical sensor chip 2 that absorbs visible light and performs photoelectric conversion and the function of transmitting infrared rays. That is, the above-mentioned long-wavelength region of the near infrared ray that is difficult to absorb by the silicon material is transmitted through the optical sensor chip 2 made of the silicon material. For this reason, in the optical semiconductor device 10 of the present embodiment, the infrared sensor chip 1 detects infrared rays in a long wavelength region transmitted through the optical sensor chip 2 made of a silicon material.

なお、光センサチップ２のシリコン材料は、赤外線センサチップ１が検知する赤外線を透過できればよく、シリコンに各種不純物が含んでもよいし、ゲルマニウムなどとの合金で形成させてもよい。   The silicon material of the optical sensor chip 2 only needs to be able to transmit infrared rays detected by the infrared sensor chip 1, and silicon may contain various impurities, or may be formed of an alloy with germanium or the like.

ここで、シリコン材料を用い、可視光を検知する光センサチップ２を照度センサに利用する場合、照度センサは、通常、人間の視感度特性に合わせて検出することが多い。シリコン材料としてアモルファスシリコンにより光センサチップ２を形成させた場合は、人間の視感度の特性に近い。しかしながら、シリコン材料として単結晶シリコンにより形成させた光センサチップ２は、人間の視感度とは異なり、可視光より長波長域にも感度が高い分光感度特性をもつ。そのため、単結晶シリコンからなる光センサチップ２の受光部８には、可視光の長波長域から赤外線の短波長域を選択的に吸収、あるいは反射する波長選択性の光学フィルタを形成することが好ましい。あるいは、光センサチップ２の受光部８にのみ赤外線を吸収する赤外線吸収層となる光学フィルタを設けると共に、平面視において赤外線センサチップ１の受光エリア９を前記赤外線吸収層の周囲に配置させることが好ましい。   Here, when the optical sensor chip 2 that uses a silicon material and detects visible light is used as an illuminance sensor, the illuminance sensor usually detects in accordance with human visual sensitivity characteristics. When the optical sensor chip 2 is formed of amorphous silicon as a silicon material, it is close to the characteristics of human visibility. However, the optical sensor chip 2 formed of single crystal silicon as a silicon material has a spectral sensitivity characteristic that has higher sensitivity in a longer wavelength region than visible light, unlike human visibility. Therefore, a wavelength-selective optical filter that selectively absorbs or reflects a short wavelength region of infrared light from a long wavelength region of visible light can be formed in the light receiving portion 8 of the optical sensor chip 2 made of single crystal silicon. preferable. Alternatively, an optical filter serving as an infrared absorbing layer that absorbs infrared rays is provided only in the light receiving portion 8 of the optical sensor chip 2, and the light receiving area 9 of the infrared sensor chip 1 is arranged around the infrared absorbing layer in a plan view. preferable.

前記光学フィルタは、光センサチップ２の受光部８上に樹脂を塗布して形成させてもよいし、前記光学フィルタを誘電体などの材料によって形成させる場合は、スパッタリング法や蒸着法により直接的に成膜して形成させてもよい。前記光学フィルタは、該光学フィルタの材料、積層構造、膜厚などを変更することにより調整することができる。   The optical filter may be formed by applying a resin on the light receiving portion 8 of the optical sensor chip 2, and when the optical filter is formed of a material such as a dielectric, it is directly formed by a sputtering method or a vapor deposition method. It may be formed by forming a film. The optical filter can be adjusted by changing the material, laminated structure, film thickness, and the like of the optical filter.

たとえば、前記光学フィルタとして、誘電体の積層膜を用いて形成させる場合、主として特定の波長を透過する主透過帯と、主透過帯より短波長側および長波長側に一定の波長間隔をあけて光を透過させる副透過帯とを、備えることができる。この場合、光学フィルタを、可視光を主として透過し、長波長の可視光を一部含む短波長の近赤外線域（たとえば、６５０ｎｍから８５０ｎｍ）をカットするように構成すると、主透過帯の２次透過として近赤外線域の長波長側に副透過帯（８５０ｎｍ以上）を設けることができる。このような前記光学フィルタは、主透過帯および副透過帯をそれぞれ光センサチップ２が検知する可視光の不要な短波長の近赤外線域のカットと、赤外線センサチップ１が検知する長波長の近赤外線域の透過とに合わせて構成し、光センサチップ２上に形成すれば良い。前記光学フィルタは、ＳｉＯ２膜とＴｉＯ２膜の誘電体の積層膜、あるいはＳｉＯ２膜とＴａ２Ｏ５膜の誘電体の積層膜により形成することができる。 For example, when the optical filter is formed using a dielectric laminated film, a main transmission band that mainly transmits a specific wavelength and a certain wavelength interval on the short wavelength side and the long wavelength side from the main transmission band. And a sub-transmission zone that transmits light. In this case, if the optical filter is configured so as to mainly transmit visible light and cut a short-wavelength near-infrared region (for example, 650 nm to 850 nm) partially including long-wavelength visible light, the second order of the main transmission band. A sub-transmission band (850 nm or more) can be provided on the long wavelength side of the near infrared region for transmission. Such an optical filter has a short-wavelength near-infrared region unnecessary for visible light detected by the optical sensor chip 2 in the main transmission band and the sub-transmission band, and a long-wavelength near wavelength detected by the infrared sensor chip 1. What is necessary is just to form according to permeation | transmission of an infrared region, and to form on the optical sensor chip 2. FIG. The optical filter can be formed of a dielectric laminated film of SiO 2 film and TiO 2 film or a dielectric laminated film of SiO 2 film and Ta 2 O 5 film.

これにより、本実施形態の可視光を検知する光センサチップ２を赤外線を検知する赤外線センサチップ１と光センサチップ２の厚み方向に配置させた光半導体装置１０は、可視光および赤外線を同時に発生する同じ位置から照射される光源を検出する場合、それぞれの波長の光を弁別して光センサチップ２は、光センサチップ２の分光感度特性を人間の視感度特性に近づけつつ可視光を検知し、赤外線センサチップ１は、光センサチップ２を透過した赤外光を検知することができる。   As a result, the optical sensor chip 2 for detecting visible light according to the present embodiment and the optical semiconductor device 10 in which the infrared sensor chip 1 for detecting infrared light and the thickness direction of the optical sensor chip 2 are disposed simultaneously generate visible light and infrared light. When detecting a light source irradiated from the same position, the light sensor chip 2 discriminates the light of each wavelength and detects visible light while bringing the spectral sensitivity characteristic of the light sensor chip 2 close to the human visual sensitivity characteristic, The infrared sensor chip 1 can detect infrared light transmitted through the optical sensor chip 2.

なお、シリコン材料により形成させた光センサチップ２を照度センサとして利用する場合、光センサチップ２は、発生する光電流がＣｄＳ材料を用いて形成させた照度センサと比較して非常に小さい。そのため、光センサチップ２の受光部８に隣接し光センサチップ２のｐ型シリコン基板２１やｎ型エピタキシャル層２２を利用して光電流を増幅する電流増幅回路（図示せず）を集積して形成させてもよい。   Note that when the photosensor chip 2 formed of a silicon material is used as an illuminance sensor, the photosensor chip 2 generates a very small photocurrent compared to an illuminance sensor formed using a CdS material. Therefore, a current amplifying circuit (not shown) that amplifies the photocurrent using the p-type silicon substrate 21 and the n-type epitaxial layer 22 of the photosensor chip 2 adjacent to the light receiving portion 8 of the photosensor chip 2 is integrated. It may be formed.

光センサチップ２のｐ型シリコン基板２１やｎ型エピタキシャル層２２上に前記電流増幅回路としてトランジスタを形成させる場合は、不要な光が前記トランジスタの機能に悪影響を及ぼさないように光センサチップ２の前記電流増幅回路上に保護膜２９を介してアルミニウム膜（図示しない）を形成して遮光することが好ましい。しかしながら、本実施形態における光センサチップ２では、光センサチップ２のｐ型シリコン基板２１やｎ型エピタキシャル層２２などで吸収されなかった赤外線を透過させて赤外線センサチップ１に入射させる必要がある。光センサチップ２における前記電流増幅回路の前記アルミニウム膜が赤外線を遮光すると赤外線センサチップ１のセンサ感度が検知できないか、著しく低下する恐れがある。そのため、光センサチップ２に前記電流増幅回路を形成させる場合、赤外線センサチップ１の受光エリア９を避けて前記電流増幅回路を形成させる必要がある。   When a transistor is formed as the current amplification circuit on the p-type silicon substrate 21 or the n-type epitaxial layer 22 of the photosensor chip 2, the photosensor chip 2 is configured so that unnecessary light does not adversely affect the function of the transistor. It is preferable to shield the light by forming an aluminum film (not shown) on the current amplifier circuit through a protective film 29. However, in the optical sensor chip 2 in the present embodiment, it is necessary to transmit infrared rays that are not absorbed by the p-type silicon substrate 21 and the n-type epitaxial layer 22 of the optical sensor chip 2 and to enter the infrared sensor chip 1. If the aluminum film of the current amplification circuit in the optical sensor chip 2 blocks infrared rays, the sensor sensitivity of the infrared sensor chip 1 may not be detected or may be significantly reduced. Therefore, when forming the current amplification circuit in the optical sensor chip 2, it is necessary to avoid the light receiving area 9 of the infrared sensor chip 1 and form the current amplification circuit.

また、光センサチップ２に前記電流増幅回路を形成させる代わりに、光センサチップ２で光電変換した電流を増幅させる電流増幅回路を赤外線センサチップ１に形成させてもよい。さらに、赤外線センサチップ１は、赤外線センサチップ１で検知した赤外線を電流に変換して外部に取り出すために電流増幅回路を備えてもよい。さらに、このような電流増幅回路は光センサチップ２と同様にして形成することができる。   Further, instead of forming the current amplification circuit in the optical sensor chip 2, a current amplification circuit for amplifying the current photoelectrically converted by the optical sensor chip 2 may be formed in the infrared sensor chip 1. Further, the infrared sensor chip 1 may include a current amplification circuit for converting infrared light detected by the infrared sensor chip 1 into current and taking it out. Further, such a current amplification circuit can be formed in the same manner as the optical sensor chip 2.

なお、光センサチップ２のセンサ感度を向上させるために、ｐｎ接合させたｐ型拡散層２６およびｎ型半導体層２５の不純物濃度を高くさせる、あるいは光センサチップ２から効率よく光電流を取り出すため、光センサチップ２内の抵抗値を低減させる目的でｎ＋型電流拡散層２４の不純物濃度を高くする場合もある。この場合、シリコン材料からなる光センサチップ２は、透過させる赤外線の吸収が見られる場合がある。そのため、光半導体装置１０は、光センサチップ２および赤外線センサチップ１それぞれのセンサ感度を向上させるため、光センサチップ２の厚さや不純物濃度を適宜選択することが好ましい。 In order to improve the sensor sensitivity of the optical sensor chip 2, the impurity concentration of the pn junction p-type diffusion layer 26 and the n-type semiconductor layer 25 is increased, or a photocurrent is efficiently extracted from the optical sensor chip 2. In some cases, the impurity concentration of the n + -type current diffusion layer 24 is increased for the purpose of reducing the resistance value in the optical sensor chip 2. In this case, the optical sensor chip 2 made of a silicon material may be seen to absorb infrared rays to be transmitted. Therefore, the optical semiconductor device 10 preferably selects the thickness and impurity concentration of the optical sensor chip 2 as appropriate in order to improve the sensor sensitivity of each of the optical sensor chip 2 and the infrared sensor chip 1.

また、光センサチップ２の電極３８による遮蔽や上述した不純物濃度による赤外線の吸収などを考慮する場合、平面視において、光センサチップ２の受光部８の外側へ入射した光のうち光センサチップ２を透過した赤外線を受光しやすいように赤外線センサチップ１の受光エリア９を光センサチップ２の受光部８の周囲に配置させ、赤外線センサチップ１の受光エリア９と光センサチップ２の受光部８とをずらして配置させてもよい。   In consideration of shielding by the electrode 38 of the optical sensor chip 2 and absorption of infrared rays due to the above-described impurity concentration, the optical sensor chip 2 out of light incident on the outside of the light receiving portion 8 of the optical sensor chip 2 in plan view. The light receiving area 9 of the infrared sensor chip 1 is arranged around the light receiving portion 8 of the optical sensor chip 2 so that the infrared light transmitted through the light sensor is easily received. And may be shifted.

本実施形態における光センサチップ２は、可視光を検知するだけでなく赤外線を透過させ赤外線センサチップ１に効率よく入射させる必要がある。そのため、赤外線センサチップ１のセンサ感度を向上させるためには、光センサチップ２は、光半導体装置１０の外部からの光が入射する光センサチップ２の入射界面である一表面２ａ側でだけでなく、光センサチップ２内を透過した赤外線の出射界面となる他表面２ｂ側も平滑面とすることがより好ましい。光センサチップ２の一表面２ａおよび他表面２ｂを平滑にするためには、光センサチップ２を形成する基礎なるシリコンウェハを適宜両面研磨すればよい。   The optical sensor chip 2 in the present embodiment needs not only to detect visible light but also to transmit infrared light and efficiently enter the infrared sensor chip 1. Therefore, in order to improve the sensor sensitivity of the infrared sensor chip 1, the optical sensor chip 2 is used only on the one surface 2a side that is the incident interface of the optical sensor chip 2 on which light from the outside of the optical semiconductor device 10 enters. In addition, it is more preferable that the other surface 2b side, which is an outgoing interface of infrared rays transmitted through the optical sensor chip 2, is also a smooth surface. In order to smooth the one surface 2a and the other surface 2b of the optical sensor chip 2, the silicon wafer that forms the optical sensor chip 2 may be polished on both sides as appropriate.

また、光センサチップ２での赤外線の吸収をできるだけ抑制すると共に、赤外線センサチップ１における熱伝導を抑制して赤外線センサチップ１のセンサ感度を向上させることを目的として、光センサチップ２の平面視において、光センサチップ２の厚さを赤外線センサチップ１の受光エリア９において薄くし受光エリア９の外周部の厚さを厚く形成してもよい。いいかえれば、光センサチップ２は、光センサチップ２の他表面２ｂ側に環状の突出部（図示せず）を設け該突出部で赤外線センサチップ１と接合部材５によって接合させることもできる。これにより、光センサチップ２における赤外線センサチップ１の受光エリア９に相当する部位における赤外線の吸収を抑制できる。また、赤外線センサチップ１の受光エリア９に接合部材５が接触することもなく赤外線センサチップ１のセンサ感度の低下を抑制することが可能となる。   Further, for the purpose of suppressing the absorption of infrared rays in the optical sensor chip 2 as much as possible and suppressing the heat conduction in the infrared sensor chip 1 to improve the sensor sensitivity of the infrared sensor chip 1, the planar view of the optical sensor chip 2 is provided. In this case, the thickness of the optical sensor chip 2 may be reduced in the light receiving area 9 of the infrared sensor chip 1 and the thickness of the outer peripheral portion of the light receiving area 9 may be increased. In other words, the optical sensor chip 2 may be provided with an annular protrusion (not shown) on the other surface 2b side of the optical sensor chip 2 and bonded to the infrared sensor chip 1 and the bonding member 5 at the protrusion. Thereby, the absorption of the infrared rays in the part corresponding to the light receiving area 9 of the infrared sensor chip 1 in the optical sensor chip 2 can be suppressed. In addition, it is possible to suppress a decrease in sensor sensitivity of the infrared sensor chip 1 without the bonding member 5 coming into contact with the light receiving area 9 of the infrared sensor chip 1.

一表面２ａ側を受光部８とする光センサチップ２の他表面２ｂ側を赤外線センサチップ１の一表面側に接合部材５を用いて実装する場合、赤外線センサチップ１が検知する赤外線を透過する接合部材５の材料としては、エポキシ樹脂だけでなくアルミノケイ酸塩系（Ｎａ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−Ｂａ２Ｏ３−ＳｉＯ２系）のガラス組成物などのガラス、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂やシリコーン樹脂などが挙げられる。 When the other surface 2b side of the optical sensor chip 2 having the one surface 2a side as the light receiving portion 8 is mounted on the one surface side of the infrared sensor chip 1 using the bonding member 5, the infrared rays detected by the infrared sensor chip 1 are transmitted. As a material of the joining member 5, not only an epoxy resin but also a glass such as an aluminosilicate (Na 2 O—Al 2 O 3 —Ba 2 O 3 —SiO 2 ) glass composition, a polyimide resin, an acrylic resin, Examples include silicone resins.

次に、赤外線センサチップ１を実装する基体としては、図１に示すガラスエポキシ樹脂基板３だけでなく、光センサチップ２や赤外線センサチップ１が検知した出力を外部に取り出すために表面に導体パターン４１が形成されたセラミック基板などを利用してもよい。また、図４に示す如く、リード端子３ａ，３ｂを用いてもよい。リード端子３ａ，３ｂは、銀メッキを施した鉄や銅、鉄入り銅などの平板をパンチングの打ち抜き加工により種々の形状に形成させることができる。   Next, as a substrate on which the infrared sensor chip 1 is mounted, not only the glass epoxy resin substrate 3 shown in FIG. 1 but also a conductor pattern on the surface for taking out the output detected by the optical sensor chip 2 and the infrared sensor chip 1 to the outside. A ceramic substrate on which 41 is formed may be used. Further, as shown in FIG. 4, lead terminals 3a and 3b may be used. The lead terminals 3a and 3b can be formed into various shapes by punching a flat plate made of silver-plated iron, copper, iron-containing copper, or the like.

図４に示す本実施形態の他の光半導体装置１０を形成させるためには、光センサチップ２が接合部材５ａにより実装された赤外線センサチップ１を、予め形成させたリード端子３ａ，３ｂのうちの一方のリード端子３ａにダイボンド樹脂からなるダイボンド部７により実装する。つづいて、リード端子３ａ，３ｂと赤外線センサチップ１とを金属線（たとえば、金線やアルミニウム線）６によりワイヤボンディングを行う。引き続き、リード端子３ａ，３ｂ上に赤外線センサチップ１を実装し、赤外線センサチップ１上に接合部材（たとえば、ガラス）５ａを介して光センサチップ２を実装させ、赤外線センサチップ１、光センサチップ２およびリード端子３ａ，３ｂをそれぞれ金属線６によりワイヤボンディングを行ったものを射出成形機の金型の中に配置させる。つづいて、前記金型内にエポキシ樹脂などを射出成形させて硬化させることにより封止樹脂部４を備えた光半導体装置１０を形成させることができる。   In order to form another optical semiconductor device 10 of the present embodiment shown in FIG. 4, the infrared sensor chip 1 on which the optical sensor chip 2 is mounted by the bonding member 5a is formed of the lead terminals 3a and 3b formed in advance. The one lead terminal 3a is mounted by a die bond portion 7 made of a die bond resin. Subsequently, the lead terminals 3 a and 3 b and the infrared sensor chip 1 are wire-bonded with a metal wire (for example, a gold wire or an aluminum wire) 6. Subsequently, the infrared sensor chip 1 is mounted on the lead terminals 3a and 3b, and the optical sensor chip 2 is mounted on the infrared sensor chip 1 via a bonding member (for example, glass) 5a. 2 and lead terminals 3a and 3b, which are each wire-bonded with a metal wire 6, are placed in a mold of an injection molding machine. Subsequently, the optical semiconductor device 10 having the sealing resin portion 4 can be formed by injection-molding an epoxy resin or the like into the mold and curing it.

本実施形態に用いられる封止樹脂部４としては、エポキシ樹脂だけに限らず、アクリル樹脂など種々のモールド樹脂を利用することができる。特に、封止樹脂部４は、光センサチップ２および赤外線センサチップ１に検知対象外の光が入射することを抑制する波長選択性を有している。これにより、赤外線センサチップ１や光センサチップ２が検知対象外の不要な光を吸収することなく、センサ感度を向上させることができる。このような波長選択性を持たせるものとして、たとえば、光センサチップ２および赤外線センサチップ１に不要な紫外線を照射させないように封止樹脂部４に紫外線吸収剤を含有させればよい。また、封止樹脂部４に酸化亜鉛や酸化チタンを含有させて紫外線を反射させてもよい。   The sealing resin portion 4 used in the present embodiment is not limited to an epoxy resin, and various mold resins such as an acrylic resin can be used. In particular, the sealing resin portion 4 has a wavelength selectivity that suppresses light that is not detected from entering the optical sensor chip 2 and the infrared sensor chip 1. Thereby, the sensor sensitivity can be improved without the infrared sensor chip 1 and the optical sensor chip 2 absorbing unnecessary light that is not detected. As what gives such wavelength selectivity, what is necessary is just to make the sealing resin part 4 contain an ultraviolet absorber so that the optical sensor chip 2 and the infrared sensor chip 1 may not be irradiated with unnecessary ultraviolet light, for example. Further, the sealing resin portion 4 may contain zinc oxide or titanium oxide to reflect ultraviolet rays.

（実施形態２）
図５に示す本実施形態の光半導体装置１０の基本構成は、実施形態１の光半導体装置１０と略同一であり、赤外線センサチップ１上に実装させる光センサチップ２を接合部材５で実装させて、金属線６で電気的に接続させる代わりに、バンプ５ｂ，５ｂを介して光センサチップ２を赤外線センサチップ１に実装させる点が異なる。なお、実施形態１と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。 (Embodiment 2)
The basic configuration of the optical semiconductor device 10 of this embodiment shown in FIG. 5 is substantially the same as that of the optical semiconductor device 10 of Embodiment 1, and the optical sensor chip 2 to be mounted on the infrared sensor chip 1 is mounted by the bonding member 5. Thus, the optical sensor chip 2 is mounted on the infrared sensor chip 1 via the bumps 5b and 5b instead of being electrically connected by the metal wire 6. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to Embodiment 1, and description is abbreviate | omitted suitably.

光センサチップ２は、赤外線センサチップ１の受光エリア９を覆うように赤外線センサチップ１上に設けられ、光センサチップ２の出力端子（図示せず）と赤外線センサチップ１の受光エリア９の外周部１ａに設けられた配線（図示せず）とをバンプ（たとえば、半田バンプやＡｕバンプなど）５ｂ，５ｂを介して電気的に接続している。   The optical sensor chip 2 is provided on the infrared sensor chip 1 so as to cover the light receiving area 9 of the infrared sensor chip 1, and the outer periphery of the output terminal (not shown) of the optical sensor chip 2 and the light receiving area 9 of the infrared sensor chip 1. Wirings (not shown) provided in the part 1a are electrically connected via bumps (for example, solder bumps and Au bumps) 5b and 5b.

より詳細には、可視光を検知できる厚みとした光センサチップ２の受光部８を赤外線センサチップ１の受光エリア９と対向配置させ、光センサチップ２の保護膜上に露出した前記出力端子と赤外線センサチップ１の前記配線とをバンプ５ｂ，５ｂによりフリップチップ実装をしている。   More specifically, the light receiving portion 8 of the optical sensor chip 2 having a thickness capable of detecting visible light is disposed opposite to the light receiving area 9 of the infrared sensor chip 1, and the output terminal exposed on the protective film of the optical sensor chip 2 The wiring of the infrared sensor chip 1 is flip-chip mounted with bumps 5b and 5b.

なお、光センサチップ２の受光部８と、赤外線センサチップ１の受光エリア９とは、必ずしも対向配置させる必要はない。この場合、光センサチップ２の受光部８を光半導体装置１０の外部からの光が入射する入射光面側に配置させ、光センサチップ２のｐ型シリコン基板２１などに赤外線センサチップ１の一方面側の前記配線とバンプ５ｂ，５ｂを介して導通をとる貫通配線（図示せず）および光センサチップ２の他表面２ｂ側に形成させた前記出力端子を予め形成した光センサチップ２を用いればよい。   Note that the light receiving portion 8 of the optical sensor chip 2 and the light receiving area 9 of the infrared sensor chip 1 do not necessarily have to be arranged to face each other. In this case, the light receiving unit 8 of the optical sensor chip 2 is arranged on the incident light surface side on which light from the outside of the optical semiconductor device 10 is incident, and one of the infrared sensor chips 1 is placed on the p-type silicon substrate 21 of the optical sensor chip 2 or the like. An optical sensor chip 2 in which the wiring on the surface side and a through wiring (not shown) that conducts through the bumps 5b and 5b and the output terminal formed on the other surface 2b side of the optical sensor chip 2 are formed in advance is used. That's fine.

（実施形態３）
図６に示す本実施形態の光半導体装置１０の基本構成は、実施形態１の光半導体装置１０と略同一であり、ガラスエポキシ樹脂基板３ｄに開口部３ｃを備え、ガラスエポキシ樹脂基板３ｄを介して赤外線センサチップ１と光センサチップ２とを対向配置させている点が異なる。なお、実施形態１と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。 (Embodiment 3)
The basic configuration of the optical semiconductor device 10 of the present embodiment shown in FIG. 6 is substantially the same as that of the optical semiconductor device 10 of the first embodiment. The glass epoxy resin substrate 3d includes an opening 3c, and the glass epoxy resin substrate 3d is interposed therebetween. The infrared sensor chip 1 and the optical sensor chip 2 are arranged opposite to each other. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to Embodiment 1, and description is abbreviate | omitted suitably.

本実施形態の光半導体装置１０は、赤外線センサチップ１が、赤外線センサチップ１の受光エリア９側をガラスエポキシ樹脂基板３ｄの一方面側に対向してバンプ７ｂ，７ｂによって実装してなるとともに、光センサチップ２が、ガラスエポキシ樹脂基板３ｄの他方面側に接合部材５ｃ，５ｃによって実装してなる。より具体的には、開口部３ｃを有するガラスエポキシ樹脂基板３ｄの一方面側に光センサチップ２を接合部材（たとえば、ダイボンド樹脂）５ｃ，５ｃでダイボンド実装させ、開口部３ｃを介してガラスエポキシ樹脂基板３ｄの他方面側に赤外線センサチップ１をバンプ７ｂ，７ｂによりフリップチップ実装させている。したがって、光センサチップ２を透過した赤外線がガラスエポキシ樹脂基板３ｄの開口部３ｃを通過し赤外線センサチップ１で検知することができる。   In the optical semiconductor device 10 of the present embodiment, the infrared sensor chip 1 is mounted by bumps 7b and 7b with the light receiving area 9 side of the infrared sensor chip 1 facing the one surface side of the glass epoxy resin substrate 3d. The optical sensor chip 2 is mounted on the other surface side of the glass epoxy resin substrate 3d by bonding members 5c and 5c. More specifically, the optical sensor chip 2 is die-bonded with bonding members (for example, die bond resins) 5c and 5c on one surface side of the glass epoxy resin substrate 3d having the opening 3c, and the glass epoxy is passed through the opening 3c. The infrared sensor chip 1 is flip-chip mounted on the other surface side of the resin substrate 3d by bumps 7b and 7b. Therefore, the infrared light transmitted through the optical sensor chip 2 can be detected by the infrared sensor chip 1 through the opening 3c of the glass epoxy resin substrate 3d.

なお、基材としてガラスエポキシ樹脂基板３ｄの代わりに、複数個のリード端子を用い光センサチップ２および赤外線センサチップ１を実装させる場合には、開口部３ｃを必ずしも形成させる必要はない。たとえば、光センサチップ２および赤外線センサチップ１を離間した複数個の前記リード端子間に該リード端子の一方面側に光センサチップ２を実装させ、他方面側に赤外線センサチップ１を実装させてもよい。   In addition, when mounting the optical sensor chip 2 and the infrared sensor chip 1 using a plurality of lead terminals instead of the glass epoxy resin substrate 3d as a base material, the opening 3c is not necessarily formed. For example, the optical sensor chip 2 is mounted on one surface side of the lead terminals and the infrared sensor chip 1 is mounted on the other surface side between the plurality of lead terminals that are separated from the optical sensor chip 2 and the infrared sensor chip 1. Also good.

（実施形態４）
図７（ａ），（ｂ）に示す本実施形態の光半導体装置１０の基本構成は、実施形態１の光半導体装置１０と略同一であり、光センサチップ２の受光部８の少なくとも一部が封止樹脂部４から露出して封止されていない点が異なる。なお、実施形態１と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。 (Embodiment 4)
The basic configuration of the optical semiconductor device 10 of this embodiment shown in FIGS. 7A and 7B is substantially the same as that of the optical semiconductor device 10 of Embodiment 1, and at least a part of the light receiving unit 8 of the optical sensor chip 2. However, it is exposed from the sealing resin part 4 and is not sealed. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to Embodiment 1, and description is abbreviate | omitted suitably.

光センサチップ２の受光部８に封止樹脂部４を形成させないようにするには、金型の一部が光センサチップ２の受光部８に当接し封止樹脂部４の材料となるエポキシ樹脂などで封止しないように構成することもできる。また、形成させた封止樹脂部４を光センサチップ２に到達するまで溶剤で除去することもできる。   In order to prevent the sealing resin portion 4 from being formed on the light receiving portion 8 of the optical sensor chip 2, an epoxy that is partly in contact with the light receiving portion 8 of the optical sensor chip 2 and becomes the material of the sealing resin portion 4. It can also be configured not to be sealed with resin or the like. The formed sealing resin portion 4 can be removed with a solvent until it reaches the optical sensor chip 2.

光半導体装置１０の封止樹脂部４の形成に用いられる光透過性の合成樹脂は、通常、ＩＣやＬＳＩなどのほかの半導体素子を封止する合成樹脂と異なり透光性を確保するために、酸化ケイ素などの各種無機部材等を含有させることもできず耐熱性や耐湿性を備えることが難しい。そのため、光半導体装置１０の封止樹脂部４に長期間に渡って紫外線など光エネルギの高い外部からの光が照射されると封止樹脂部４の樹脂材料における二重結合が切れるなどにより、黄変による着色などが生じ、光半導体装置１０のセンサ感度が低下する傾向にある。   The light-transmitting synthetic resin used for forming the sealing resin portion 4 of the optical semiconductor device 10 is usually different from the synthetic resin for sealing other semiconductor elements such as IC and LSI in order to ensure translucency. In addition, various inorganic members such as silicon oxide cannot be contained, and it is difficult to provide heat resistance and moisture resistance. Therefore, when the sealing resin portion 4 of the optical semiconductor device 10 is irradiated with light from the outside having high optical energy such as ultraviolet rays over a long period of time, the double bond in the resin material of the sealing resin portion 4 is broken. Coloring due to yellowing or the like occurs, and the sensor sensitivity of the optical semiconductor device 10 tends to decrease.

本実施形態では、予め光センサチップ２のセンサ感度に影響を与える受光部８を除いて光センサチップ２を封止樹脂部４によって封止しているため、封止樹脂部４に貫通孔４ａが設けられており、長期間にわたって信頼性の高い光半導体装置１０とすることができる。なお、受光部８を除いて封止樹脂部４を形成させているため、図７（ａ），（ｂ）それぞれに示す光半導体装置１０においては、赤外線センサチップ１を封止する封止樹脂部４に非光透過性の樹脂を用いることができる。そのため、封止樹脂部４として、アルミナ、カーボン、シリカなどのフィラを混合してもよい。これにより、封止樹脂部４の強度を高め、封止樹脂部４の吸湿性も小さくなるため、光半導体装置１０の信頼性をより高めることもできる。また、封止樹脂部４により赤外線センサチップ１が封止されていることにより、基体上に赤外線センサチップ１が強度に密着されることになるので、機械的強度を向上させることもできる。   In the present embodiment, since the optical sensor chip 2 is sealed by the sealing resin portion 4 except for the light receiving portion 8 that affects the sensor sensitivity of the optical sensor chip 2 in advance, the through hole 4a is formed in the sealing resin portion 4. The optical semiconductor device 10 having high reliability over a long period can be obtained. Since the sealing resin portion 4 is formed except for the light receiving portion 8, in the optical semiconductor device 10 shown in each of FIGS. 7A and 7B, the sealing resin for sealing the infrared sensor chip 1 is used. A non-light transmissive resin can be used for the portion 4. Therefore, fillers such as alumina, carbon, and silica may be mixed as the sealing resin portion 4. Thereby, the strength of the sealing resin portion 4 is increased and the hygroscopicity of the sealing resin portion 4 is also reduced, so that the reliability of the optical semiconductor device 10 can be further increased. Further, since the infrared sensor chip 1 is sealed by the sealing resin portion 4, the infrared sensor chip 1 is brought into close contact with the strength on the substrate, so that the mechanical strength can be improved.

１ 赤外線センサチップ
１ａ 外周部
２ 光センサチップ
２ａ 一表面
２ｂ 他表面
３ ガラスエポキシ樹脂基板（基体）
４ 封止樹脂部
５ 接合部材
５ｂ バンプ
８ 受光部
９ 受光エリア DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Infrared sensor chip 1a Outer peripheral part 2 Optical sensor chip 2a One surface 2b Other surface 3 Glass epoxy resin board | substrate (base | substrate)
4 Sealing resin part 5 Bonding member 5b Bump 8 Light receiving part 9 Light receiving area

Claims (7)

一表面側から入射した可視光を検知するシリコン材料からなる光センサチップと、該光センサチップの厚み方向に配置され該光センサチップの前記一表面側から入射して他表面側に透過した赤外線を検知する赤外線センサチップと、該赤外線センサチップを実装する基体と、前記光センサチップ、前記赤外線センサチップおよび前記基体の一部を封止する封止樹脂部と、を有することを特徴とする光半導体装置。   An optical sensor chip made of a silicon material that detects visible light incident from one surface side, and an infrared ray that is disposed in the thickness direction of the optical sensor chip and incident from the one surface side of the optical sensor chip and transmitted to the other surface side An infrared sensor chip for detecting the infrared sensor chip, a base on which the infrared sensor chip is mounted, and a sealing resin portion for sealing the optical sensor chip, the infrared sensor chip, and a part of the base. Optical semiconductor device. 前記赤外線センサチップが検知する赤外線を透過する無機材料からなる接合部材により、前記光センサチップが前記赤外線センサチップ上に接合されてなることを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。   The optical semiconductor device according to claim 1, wherein the optical sensor chip is bonded onto the infrared sensor chip by a bonding member made of an inorganic material that transmits infrared light detected by the infrared sensor chip. 前記赤外線センサチップが検知する赤外線を透過する有機材料からなる接合部材により、前記光センサチップが前記赤外線センサチップ上に接合されてなることを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。   2. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein the optical sensor chip is bonded onto the infrared sensor chip by a bonding member made of an organic material that transmits infrared rays detected by the infrared sensor chip. 前記光センサチップは、前記赤外線センサチップの受光エリアを覆うように前記赤外線センサチップ上に設けられ、前記光センサチップの出力端子と前記赤外線センサチップの前記受光エリアの外周部に設けられた配線とをバンプを介して電気的に接続してなることを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。   The optical sensor chip is provided on the infrared sensor chip so as to cover a light receiving area of the infrared sensor chip, and wiring provided on an output terminal of the optical sensor chip and an outer peripheral portion of the light receiving area of the infrared sensor chip. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein the two are electrically connected via bumps. 前記赤外線センサチップが、前記赤外線センサチップの受光エリア側を前記基体の一方面側に対向して実装してなるとともに、前記光センサチップが、前記基体の他方面側に実装してなることを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。   The infrared sensor chip is mounted with the light receiving area side of the infrared sensor chip facing one side of the base, and the optical sensor chip is mounted on the other side of the base. The optical semiconductor device according to claim 1. 前記光センサチップの受光部の少なくとも一部は、前記封止樹脂部から露出してなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の光半導体装置。   The optical semiconductor device according to claim 1, wherein at least a part of the light receiving portion of the optical sensor chip is exposed from the sealing resin portion. 前記封止樹脂部は、前記光センサチップおよび前記赤外線センサチップに検知対象外の光が入射することを抑制する波長選択性を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の光半導体装置。   The said sealing resin part has a wavelength selectivity which suppresses that the light which is not a detection target injects into the said optical sensor chip and the said infrared sensor chip, The any one of Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. An optical semiconductor device according to item.
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