JPS6333832A - Photodetecting chip element and manufacture thereof - Google Patents

Photodetecting chip element and manufacture thereof

Info

Publication number
JPS6333832A
JPS6333832A JP61178514A JP17851486A JPS6333832A JP S6333832 A JPS6333832 A JP S6333832A JP 61178514 A JP61178514 A JP 61178514A JP 17851486 A JP17851486 A JP 17851486A JP S6333832 A JPS6333832 A JP S6333832A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
bonding
color
chip element
color filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61178514A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Shibata
柴田 良隆
Sadafusa Tsuji
辻 完房
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP61178514A priority Critical patent/JPS6333832A/en
Priority to US07/071,797 priority patent/US4827118A/en
Publication of JPS6333832A publication Critical patent/JPS6333832A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4912Layout
    • H01L2224/49171Fan-out arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301Capillary
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/851Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector the connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/8512Aligning
    • H01L2224/85148Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus
    • H01L2224/85169Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus being the upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head, e.g. capillary or wedge
    • H01L2224/8518Translational movements
    • H01L2224/85181Translational movements connecting first on the semiconductor or solid-state body, i.e. on-chip, regular stitch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201Compression bonding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201Compression bonding
    • H01L2224/85203Thermocompression bonding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201Compression bonding
    • H01L2224/85205Ultrasonic bonding
    • H01L2224/85207Thermosonic bonding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/014Solder alloys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the heat resistance of a color filter thereby to enable to thermal wire bonding to a spectral function element by using the color filter made of a polyimide resin which contains an organic pigment on the photodetecting surface of a chip element. CONSTITUTION:A chip element 10 on which color filters 3, 4 and 5 made of polymide resin which contains an organic pigment are formed on its photodetecting surface is connected by a thermal wire bonding method to an electric connection member. That is, the polyimide resin has high heat resistance and the organic pigment also has high heat resistance. Accordingly, the heat resistance for the color filters is improved sufficiently to withstand temperature conditions up to approx. 300 deg.C. Thus, it can endure against the working tempera ture conditions of a thermocompression bonding method or other thermal wire bonding method to thermally wire bond the element 10 having the filter.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、カラーフィルターを受光面に取り付けられた
チップ素子を熱圧着法やサーモソニック法のような加熱
を伴うワイヤーボンディング法にて電気接続して成る受
光用チップ素子及びその製造方法に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention provides electrical connection of a chip element with a color filter attached to a light receiving surface by a wire bonding method involving heating such as a thermocompression bonding method or a thermosonic method. The present invention relates to a light-receiving chip element and a method of manufacturing the same.

(従来の技術) 従来、半導体チップ素子のワイヤーボンディング法とし
ては、熱圧着法やサーモソニック法、レーザー法、超音
波法などが用いられている。このうち、超音波法はボン
ディングワイヤーとしてAl線(アルミニウム線)を用
い、超音波の振動を利用してボンディングするものであ
るから、基板加熱を特に必要としない。しかしながら、
超音波法ではボンディングワイヤーがAl線であるため
に、表面粗さ等の関係でAl線では充分なボンディング
強度が得られない場きがあり、また、Al線の腐食が生
じやすい等の問題がある。
(Prior Art) Conventionally, as a wire bonding method for semiconductor chip elements, a thermocompression bonding method, a thermosonic method, a laser method, an ultrasonic method, etc. have been used. Among these methods, the ultrasonic method uses an Al wire (aluminum wire) as a bonding wire and performs bonding using ultrasonic vibration, and therefore does not particularly require substrate heating. however,
In the ultrasonic method, the bonding wire is an Al wire, so there are cases where sufficient bonding strength cannot be obtained with the Al wire due to surface roughness, etc., and there are also problems such as the Al wire is prone to corrosion. be.

他の3つの方法はいずれも加熱を伴うボンディング法で
ある。熱圧着法やサーモソニック法では、ボンディング
ワイヤーとしてAu線(金線)またはCu線(銅線)を
用い、熱圧着法では熱と荷重により、サーモソニック法
では熱と荷重と超音波振動によりボンディングするもの
であり、いずれも基板加熱を必要とする。基板加熱温度
は、熱圧着法の場合には300〜350℃であり、サー
モソニック法の場合で150〜250℃となる。熱圧着
法の場合には、サーモソニック法と比べて高温となるた
めに、最近では余り用いられていないのが現状である。
The other three methods are all bonding methods that involve heating. In the thermocompression method and thermosonic method, Au wire (gold wire) or Cu wire (copper wire) is used as the bonding wire.The thermocompression method uses heat and load, and the thermosonic method uses heat, load, and ultrasonic vibration to perform bonding. Both require substrate heating. The substrate heating temperature is 300 to 350°C in the case of the thermocompression bonding method, and 150 to 250°C in the case of the thermosonic method. In the case of the thermocompression bonding method, the temperature is higher than that of the thermosonic method, so it is not used much these days.

また、サーモソニック法は、熱圧着法と比べて基板加熱
温度が低いとはいっても150〜250℃であり、ワイ
ヤーボンディングされる素子がシリコン半導体チップの
みである場きには、熱的な問題はほとんど生じないが、
半導体チップ上に耐熱性の乏しい部材が取り付けられた
場合においては、その部材に変質を生じさせるおそれが
あった。なお、レーザーボンディング法は、加熱用のレ
ーザービームをボンディング箇所に照射してワイヤーボ
ンディングを行なうものであり、やはり加熱を伴うボン
ディング法である。
In addition, although the thermosonic method heats the substrate at a lower temperature than the thermocompression bonding method, it is only 150 to 250 degrees Celsius, and when the elements to be wire bonded are only silicon semiconductor chips, there are thermal problems. rarely occurs, but
When a member with poor heat resistance is attached to a semiconductor chip, there is a risk that the member may be deteriorated. Note that the laser bonding method performs wire bonding by irradiating a heating laser beam onto a bonding location, and is also a bonding method that involves heating.

一方、受光素子用のカラーフィルターとして、ゼラチン
やカゼイン、ポリビニルアルコールなどの染色基質を染
料にて染色した有機膜カラーフィルターが提案されてい
る。このような有機膜カラーフィルターを有する受光素
子は、安価に構成できるという長所がある。
On the other hand, as a color filter for a light-receiving element, an organic film color filter in which a dye substrate such as gelatin, casein, or polyvinyl alcohol is dyed with a dye has been proposed. A light receiving element having such an organic film color filter has the advantage that it can be constructed at low cost.

(発明が解決しようとする問題点〉 前述のような有機膜カラーフィルターを有する受光素子
を、加熱ワイヤーボンディング法により電気接続部材に
接続することができれば、安価で且つ高密度実装が可能
な受光用チップ素子を提供できると考えられる。しかし
ながら、従来の有機膜カラーフィルターは耐熱性が乏し
く、前記の作業温度条件を必要とする加熱ワイヤーボン
ディング法を用いることは不可能であった。すなわち、
従来の有機膜カラーフィルターは、ゼラチンやカゼイン
あるいはポリビニルアルコールのような染色基質を染料
にて染色することにより形成されるものであるが、−a
にこれらの材料は耐熱性が乏しく (140℃近辺が限
界)、前記の作業温度条件よりも低い温度で変質し、カ
ラーフィルターとしての特性に変化が生じてしまう。
(Problems to be Solved by the Invention) If a light-receiving element having an organic film color filter as described above can be connected to an electrical connection member by a heating wire bonding method, a light-receiving device that is inexpensive and can be mounted in high density can be realized. It is believed that a chip element can be provided.However, conventional organic film color filters have poor heat resistance, and it has been impossible to use the heating wire bonding method that requires the above-mentioned working temperature conditions.In other words,
Conventional organic film color filters are formed by dyeing dyeing substrates such as gelatin, casein, or polyvinyl alcohol with dyes, but -a
In addition, these materials have poor heat resistance (the limit is around 140°C), and deteriorate at temperatures lower than the above-mentioned working temperature conditions, resulting in changes in the properties of color filters.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、ポリイミド樹脂を素材にした耐
熱性の高いカラーフィルターを用いることにより、カラ
ーフィルターを有するチップ素子を加熱ワイヤーボンデ
ィング法で電気接続できるようにして、安価で且つ高密
度実装が可能な受光用チップ素子を提供し、併せて、そ
の製造方法を提供するにある。
The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to heat wire bonding a chip element having a color filter by using a highly heat-resistant color filter made of polyimide resin. It is an object of the present invention to provide a light-receiving chip element that can be electrically connected by a method and that can be mounted at low cost and with high density, and also to provide a method for manufacturing the same.

c門蒋占冬M弥ナスナ警めめ圧印八 本発明に係る受光用チップ素子にあっては、上述のよう
な問題点を解決するために、有機顔料を含有するポリイ
ミド樹脂からなるカラーフィルターが受光面に設けられ
たチップ素子を、加熱ワイヤーボンディング法により電
気接続部材に接続して成るものである。
In the light-receiving chip element according to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a color filter made of polyimide resin containing an organic pigment is used as the light-receiving surface of the light-receiving chip element. The chip element provided on the device is connected to an electrical connection member by a heated wire bonding method.

また、併合発明に係る製造方法にあっては、ウェハーの
受光面上に有機顔料を含有するポリイミド樹脂からなる
カラーフィルターを設ける工程と、前記カラーフィルタ
ーを設けられたウェハーをダイシングして各チップ素子
に切断する工程と、各チップ素子を加熱ワイヤーボンデ
ィング法により電気接続部材に接続する工程とを含むも
のである。
Further, the manufacturing method according to the merged invention includes a step of providing a color filter made of polyimide resin containing an organic pigment on the light-receiving surface of the wafer, and dicing the wafer provided with the color filter to form each chip element. The method includes the step of cutting the chip into pieces, and the step of connecting each chip element to an electrical connection member by a heated wire bonding method.

(作用) 本発明に係る受光用チップ素子にあっては、チップ素子
の受光面に設けられるカラーフィルターとして、有機顔
料を含むポリイミド樹脂からなるカラーフィルターを用
いたものであるから、従来の有機膜カラーフィルターに
用いられていたゼラチ色基質に比べると、ポリイミド樹
脂は耐熱性が高く、また、従来用いられていた染料に比
べると、有機顔料の耐熱性も高く、したがって、カラー
フィルターとしての耐熱性が改善されており、300℃
程度までの温度条件には充分に耐えることができる。こ
のため、サーモソニック法の作業温度条件である150
〜250℃の温度には軽く耐えることができ、熱圧着法
やその他の加熱ワイヤーボンディング法の作業温度条件
にもほぼ耐えることができて、カラーフィルターを有す
る受光用チップ素子の加熱ワイヤーボンディングが可能
となるものである。
(Function) In the light-receiving chip element according to the present invention, a color filter made of polyimide resin containing an organic pigment is used as a color filter provided on the light-receiving surface of the chip element. Polyimide resin has higher heat resistance than the gelatin color substrate used in color filters, and organic pigments have higher heat resistance than conventionally used dyes. has been improved to 300℃
It can withstand temperature conditions up to a certain degree. For this reason, the working temperature condition of thermosonic method is 150℃.
It can easily withstand temperatures of ~250℃, and can withstand most of the working temperature conditions of thermocompression bonding and other heated wire bonding methods, making it possible to heat wire bonding of light-receiving chip elements with color filters. This is the result.

また、併合発明に係る製造方法にあっては、ウェハーの
受光面上に有機顔料を含むポリイミド樹脂からなるカラ
ーフィルターを設け、このカラーフィルターの形成工程
を完了してから、前記ウェハーをダイシングして各チッ
プ素子に切断し、各チップ素子を加熱ワイヤーボンディ
ング法により電気接続部材に接続するようにしているの
で、カラーフィルターの形成工程はウェハ一単位で効率
的に行うことができるものである。
Further, in the manufacturing method according to the combined invention, a color filter made of polyimide resin containing an organic pigment is provided on the light-receiving surface of the wafer, and after the process of forming the color filter is completed, the wafer is diced. Since the wafer is cut into individual chip elements and each chip element is connected to an electrical connection member by a heating wire bonding method, the process of forming a color filter can be efficiently performed on a single wafer basis.

(実施例) 以下、本発明の好ましい実施例を図面と共に説明する。(Example) Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例に係る受光用チップ素子の外
観を示す斜視図である。リードフレーム20のタブ部2
1には、チップ素子10がマウントされている。チップ
素子10の縁部には複数のポンディングパッド部7が形
成されている。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a light-receiving chip element according to an embodiment of the present invention. Tab portion 2 of lead frame 20
1, a chip element 10 is mounted. A plurality of bonding pad portions 7 are formed at the edge of the chip element 10.

各ボンディングワイヤー30の一端は、ポンディングパ
ッド部7にボンディングされている。また、各ボンディ
ングワイヤー30の他端はリードフレーム20における
インナーリード端部22にボンディングされている。ボ
ンディングワイヤー30としては、例えばAu線(金線
)が用いられる。リードフレーム20はチップ素子10
と共にセラミック製の透光窓付きのパッケージまたは透
明樹脂製のモールドパッケージに収納され、パッケージ
の外部には前記インナーリード端部22と夫々電気的に
接続されたアウターリード(図示せず)が突設されるも
のである。
One end of each bonding wire 30 is bonded to the bonding pad section 7. Further, the other end of each bonding wire 30 is bonded to the inner lead end portion 22 of the lead frame 20. As the bonding wire 30, for example, an Au wire (gold wire) is used. The lead frame 20 is the chip element 10
Both are housed in a ceramic package with a light-transmitting window or a transparent resin molded package, and outer leads (not shown) protruding from the outside of the package are electrically connected to the inner lead ends 22, respectively. It is something that will be done.

第2図はサーモソニック法のような加熱ワイヤーボンデ
ィング工程の説明図である。ワイヤースプール31に巻
き取られたボンディングワイヤー30は、クランパー3
2にて挟み込まれて、キャピラリーチップ33を介して
ポンディングパッド部7の上方に導かれる。キャピラリ
ーチップ33から導出されたボンディングワイヤー30
の近傍には、放電電極34が配されている。アルゴンガ
ス雰囲気中で放電を行うことにより、ボンディングワイ
ヤー30の下端部は加熱され、第2図(イ)に示される
ように、ボンディング用のボール34が形成される。チ
ップ素子10の縁部には、前述のように、アルミニウム
膜よりなるポンディングパッド部7が形成されており、
このポンディングパッド部7に溶融状態の前記ボール3
5を押し付けることにより、第2図(ロ)に示されるよ
うに、ボンディングワイヤー30の一端がポンディング
パッド部7にボンディングされる。この際、溶融状態の
ボール35とポンディングパッド部7とがよく馴染むよ
うに、ポンディングパッド部7を含むチップ素子10は
予め加熱されている。ボンディングワイヤー30の他端
は、第2図(ハ)に示されるように、リードフレーム2
0におけるインナーリード端部22に押し付けられ、ウ
ェッジボンディングされる。その後、第2図(ニ)に示
されるように、キャピラリーチップ33の上動によりボ
ンディングワイヤー30が切断され、ワイヤーボンディ
ングが完了する。このようなボンディング法においては
、放電によって形成された溶融金属のボール35をポン
ディングパッド部7に押し当てたり、チップ素子10を
予め加熱しておいたヴしているので、受光部のカラーフ
ィルターは当然加熱されるが、本発明におけるカラーフ
ィルターは有機顔料を含有するポリイミド樹脂からなる
ものであるから、約300℃までの耐熱性があり、ボン
ディング時の熱により光学的特性が変化することはない
。なお、本発明者らは通常の半導体製造プロセスにおい
て用いられるボンディング時の加熱条件で、カラーフィ
ルターの光学的特性が変化していないことを確認してい
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a heating wire bonding process such as the thermosonic method. The bonding wire 30 wound around the wire spool 31 is attached to the clamper 3
2 and guided above the bonding pad section 7 via the capillary chip 33. Bonding wire 30 led out from capillary chip 33
A discharge electrode 34 is arranged near the. By performing electric discharge in an argon gas atmosphere, the lower end portion of the bonding wire 30 is heated, and a bonding ball 34 is formed as shown in FIG. 2(A). As described above, the bonding pad portion 7 made of an aluminum film is formed on the edge of the chip element 10.
The ball 3 in a molten state is attached to this bonding pad portion 7.
5, one end of the bonding wire 30 is bonded to the bonding pad portion 7, as shown in FIG. 2(b). At this time, the chip element 10 including the bonding pad section 7 is heated in advance so that the molten ball 35 and the bonding pad section 7 are well fused together. The other end of the bonding wire 30 is connected to the lead frame 2 as shown in FIG.
It is pressed against the inner lead end 22 at 0 and wedge bonded. Thereafter, as shown in FIG. 2(d), the bonding wire 30 is cut by the upward movement of the capillary chip 33, and wire bonding is completed. In such a bonding method, a molten metal ball 35 formed by electric discharge is pressed against the bonding pad section 7, or the chip element 10 is heated in advance, so that the color filter of the light receiving section is heated. is naturally heated, but since the color filter in the present invention is made of polyimide resin containing organic pigments, it is heat resistant up to about 300°C, and its optical properties will not change due to heat during bonding. do not have. The present inventors have confirmed that the optical characteristics of the color filter do not change under the heating conditions used during bonding in a normal semiconductor manufacturing process.

第4図は加熱ワイヤーボンディングされるチップ素子1
0の断面構造を例示する図である。この受光素子は、カ
ラービデオカメラのホワイトバランスセンサーとして用
いられるものであり、R(赤色光)、G(緑色光)、B
(青色光)についての光強度を測定できるようになって
いる3シリコン基板1の表面には、通常の半導体製造プ
ロセスを用いて受光部2が形成されており、各受光部2
の表面にはそれぞれ赤色フィルター3、緑色フィルター
4及び青色フィルター5が受光面上及びその近傍を覆う
ように設けられている。各フィルター3〜5の表面には
、トップコートM6が施されており、表面を平坦化され
ている。シリコン基板1の縁部には、アルミニウム膜よ
りなるポンディングパッド部7が露出されている。
Figure 4 shows the chip element 1 to be heated wire bonded.
2 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of 0. This light-receiving element is used as a white balance sensor for color video cameras, and it detects R (red light), G (green light), and B
A light receiving section 2 is formed on the surface of a silicon substrate 1 using a normal semiconductor manufacturing process.
A red filter 3, a green filter 4, and a blue filter 5 are respectively provided on the surface of the light receiving surface so as to cover the light receiving surface and the vicinity thereof. A top coat M6 is applied to the surface of each filter 3 to 5 to flatten the surface. A bonding pad portion 7 made of an aluminum film is exposed at the edge of the silicon substrate 1.

第5図はカラーフィルターを作成するための製造工程を
示す図である。また、第6図乃至第8図は各工程の説明
図である。以下、これらの図を参照しながら、カラーフ
ィルターを有する受光素子の製造工程を説明する。尚、
第6図及び第7図の各工程はウェハ一単位で処理される
ものであるが、図面は1個のチップのみを示している。
FIG. 5 is a diagram showing the manufacturing process for creating a color filter. Moreover, FIGS. 6 to 8 are explanatory diagrams of each process. Hereinafter, the manufacturing process of a light receiving element having a color filter will be explained with reference to these figures. still,
Each process in FIGS. 6 and 7 is performed on a single wafer, but the drawings show only one chip.

また、第6図及び第7図では配線を省略して示している
Further, in FIGS. 6 and 7, wiring is omitted.

(i)カラーペーストの塗布、セミキュアの工程(第6
図(a)参照) まず、カラーフィルター用の耐熱性カラーペースト8を
受光素子が形成されたシリコン基板1の表面に塗布する
。この段階では、シリコン基板1は個々のチップ単位で
はなく、ウェハ一単位で処理されている。耐熱性カラー
ペースト8は、溶剤と、溶剤に対して不溶な有機顔料と
、ポリイミド前駆体とから成る。塗布に際しては、予め
、受光素子を形成されたシリコン基板1を200℃のN
2ガス中で10分間乾燥させた後、第1色目のカラーペ
ースト8をシリコン基板1上に少量滴下し、スピンナー
(例えばミカサ製IH−DS型)を用いて、500 r
pmの回転数で5秒、さらに3000rp随の回転数で
30秒の条件で塗布膜を形成する。
(i) Color paste application, semi-curing process (6th
(See Figure (a)) First, heat-resistant color paste 8 for color filters is applied to the surface of silicon substrate 1 on which light-receiving elements are formed. At this stage, the silicon substrate 1 is being processed not in units of individual chips but in units of wafers. The heat-resistant color paste 8 consists of a solvent, an organic pigment insoluble in the solvent, and a polyimide precursor. When coating, the silicon substrate 1 on which the light-receiving element is formed is heated with N at 200°C.
After drying in two gases for 10 minutes, a small amount of the first color color paste 8 was dropped onto the silicon substrate 1, and then dried at 500 r using a spinner (for example, IH-DS type manufactured by Mikasa).
A coating film is formed under the conditions of 5 seconds at a rotation speed of pm and 30 seconds at a rotation speed of about 3000 rpm.

この塗布膜を通風乾燥機を用いて、140℃の空気中で
30分間セミキュアする。第1色目のカラーペースト8
としては、赤色、緑色、青色のうちどの色を用いても良
い。
This coated film is semi-cured for 30 minutes in air at 140° C. using a ventilation dryer. 1st color color paste 8
Any color among red, green, and blue may be used as the color.

第9図はスピンナーを用いたカラーペースト8の塗布の
様子を示す図である。溶剤とポリマーとを混ぜたフェス
に有機顔料を混ぜてカラーペースト8とし、このカラー
ペースト8を例えばビーカーからシリコン基板1の表面
に注ぐ(第9図(a)参照)。シリコン基板1はスピン
ナーを用いて高速度で回転駆動されており、シリコン基
板1の表面に注がれたカラーペースト8は、遠心力によ
りシリコン基板1の表面に一様に分散する(第9図(b
)参照)。第10図はスピンナーの回転数と塗布膜厚と
の関係を示す図である。この図から明らかなように、ス
ピンナーの回転数を上げることにより、塗布膜厚を薄く
することができる。なお、第10図において、各線はカ
ラーペーストを塗布する場合の特性(赤色○印、緑色Δ
印、青色・印)を示している。
FIG. 9 is a diagram showing how the color paste 8 is applied using a spinner. A color paste 8 is obtained by mixing an organic pigment with a mixture of a solvent and a polymer, and this color paste 8 is poured onto the surface of the silicon substrate 1 from, for example, a beaker (see FIG. 9(a)). The silicon substrate 1 is rotated at high speed using a spinner, and the color paste 8 poured onto the surface of the silicon substrate 1 is uniformly dispersed over the surface of the silicon substrate 1 by centrifugal force (Fig. 9). (b
)reference). FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the rotation speed of the spinner and the coating film thickness. As is clear from this figure, by increasing the number of rotations of the spinner, the thickness of the coating film can be reduced. In addition, in Figure 10, each line indicates the characteristics when applying color paste (red ○ mark, green Δ
mark, blue mark).

カラーペーストの塗布工程において、使用される耐熱性
カラーペーストの成分を例示すれば、次の通りである。
Examples of the components of the heat-resistant color paste used in the color paste application process are as follows.

執  ラーペースト ■ 一般式 但し、R1:芳香族炭化水素環又は複素環R2:水素又
は炭素数1〜10の炭化水素基で示されるポリマー10
0gに対し、有機顔料について、 赤色顔料として、カラー・インデックスNo、7390
5のピグメントRed209、同No、46500のピ
グメントViolet19等で示されるキナクリドン系
顔料; 又は、 緑色顔料として、カラー・インデックスN017416
0のピグメントGreen36、同No、74260の
ピグメントGreen7等で示されるフタロシアニング
リーン系顔料; 又は、 青色顔料として、カラー・インデックスN087416
0のピグメントBlue15−3、同N0074160
のピグメントBlue15−4等で示されるフタロシア
ニンブルー系顔料: のいずれかを10〜300gの割合で混合されてなるカ
ラーフィルター用耐熱性カラーペースト。
Butler Paste ■ General Formula However, R1: aromatic hydrocarbon ring or heterocycle R2: polymer 10 represented by hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
0g, for organic pigment, as red pigment, color index No. 7390
Quinacridone pigments such as No. 5 Pigment Red 209 and No. 46500 Pigment Violet 19; or as a green pigment, Color Index No. No. 017416
Phthalocyanine green pigments such as No. 0 Pigment Green 36, Pigment No. 74260, Pigment Green 7, etc.; Or, as a blue pigment, Color Index No. No. 087416
0 Pigment Blue15-3, same N0074160
Phthalocyanine blue pigment represented by Pigment Blue 15-4 etc.: A heat-resistant color paste for color filters, which is prepared by mixing 10 to 300 g of any of the following.

耐昇−カラーペースト ■ 一般式 但し、R1,芳香族炭化水素環又は複素環R2:水素又
は炭素数1〜10の炭化水素基で示されるポリマー10
0gに対し、有機顔料について、前記カラーペースト(
I)について用いたのと同じ赤色顔料、緑色顔料、又は
、青色顔料のいずれかを、10〜300gの割合で混合
されてなるカラーフィルター用耐熱性カラーペースト。
Anti-lift - color paste ■ General formula: However, R1, aromatic hydrocarbon ring or heterocycle R2: polymer 10 represented by hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
For 0g of organic pigment, the color paste (
A heat-resistant color paste for a color filter, which is made by mixing 10 to 300 g of the same red pigment, green pigment, or blue pigment as used in I).

耐弧 カラーペース1〜■) 一般式 但し、R3:芳香族炭化水素環又は複素環R2:水素又
は炭素数1〜10の炭化水素基で示されるポリマー10
0gに対し、有機顔料について、前記カラーペースト(
1)について用いたのと同じ赤色顔料、緑色顔料、又は
、青色顔料のいずれかを、10〜300gの割合で混合
されてなるカラーフィルター用耐熱性カラーペースト。
Arc resistance color paste 1 to ■) General formula, where R3: aromatic hydrocarbon ring or heterocycle R2: polymer 10 represented by hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
For 0g of organic pigment, the color paste (
A heat-resistant color paste for color filters, which is made by mixing 10 to 300 g of the same red pigment, green pigment, or blue pigment as used in 1).

シリコン基板1に塗布されるカラーペーストとしては、
前記(1)〜(I[[)のうちいずれのカラーペースト
を用いても構わない。なお、カラーペーストの塗布を行
う前に、受光面の凹凸を平坦化するために、受光面に透
明なポリイミド層を塗布しておいても良い。
The color paste applied to the silicon substrate 1 is as follows:
Any color paste among the above (1) to (I[[) may be used. Note that before applying the color paste, a transparent polyimide layer may be applied to the light-receiving surface in order to flatten the unevenness of the light-receiving surface.

(ii)レジスト塗布、プリベークの工程(第6図(b
)参照) カラーペースト8が塗布されて、セミキュアされたシリ
コン基板1を通風乾燥機から取り出し、冷えてくるのを
待って、フォトレジストリを塗布する。本実施例では、
ポジレジストであるシブレイ社製の゛マイクロポジット
フォトレジスト1400−3.1”(商品名)を用いた
。フォトレジスト9の塗布もスピンナーを用いて行うも
のであり、500 rpmの回転数で5秒、さらに20
0 Orpmの回転数で30秒の条件で塗布膜を形成す
る。プリベークは、通風乾燥機を用いて90℃の窒素ガ
ス(N2ガス)中で30分間行う。
(ii) Resist coating and pre-bake process (Fig. 6(b)
) After applying the color paste 8 and semi-curing the silicon substrate 1, take it out of the ventilation dryer, wait for it to cool down, and then apply the photoresist. In this example,
A positive resist, ``Microposit Photoresist 1400-3.1'' (product name) manufactured by Sibley, was used. Photoresist 9 was also applied using a spinner for 5 seconds at a rotation speed of 500 rpm. , and 20 more
A coating film is formed at a rotation speed of 0 Orpm for 30 seconds. Prebaking is performed for 30 minutes in nitrogen gas (N2 gas) at 90° C. using a ventilation dryer.

(iii)露光工程(第6図(e)参照)次に、マスク
アライナ−を用いてシリコン基板1への露光位置を調整
した後、70IIIJの露光を行い、受光面上及びその
近傍のみにフォトレジスト9が残るように、フォトマス
ク11を介して紫外線による露光を行う。
(iii) Exposure process (see FIG. 6(e)) Next, after adjusting the exposure position on the silicon substrate 1 using a mask aligner, exposure of 70IIIJ is performed to expose the photo only on the light-receiving surface and its vicinity. Exposure to ultraviolet light is performed through a photomask 11 so that the resist 9 remains.

(iv)レジスト現像、エツチングの工程(第6図(d
)参照) 次に、露光を終えたシリコン基板1のフォトレジストリ
を現像する。現像液としては、シブレイ社製のマイクロ
ポジット’MF−312デベロッパーパ(商品名)と水
とを、1:1で混合したものを用いて、液温22℃で6
0秒かけてレジスト現像を行う。その後、余分なカラー
ペースト層のエツチングを行う。エツチングを終えたシ
リコン基板1を水でリンスし、N2ガスを吹き付けて乾
燥させる。
(iv) Resist development and etching process (Fig. 6(d)
) Next, the photoresist on the exposed silicon substrate 1 is developed. As the developer, a 1:1 mixture of Microposit'MF-312 developer (trade name) manufactured by Sibley and water was used, and the solution was heated at 22°C for 6 hrs.
Resist development is performed for 0 seconds. After that, the extra color paste layer is etched. After etching, the silicon substrate 1 is rinsed with water and dried by spraying with N2 gas.

(v)レジスト剥離、リンス、キュアの工程(第6図(
e)参照) 次に、カラーペースト層の上に残っているフォトレジス
ト9を剥離させるために、シリコン基板1を酢酸エチル
中に浸漬・撹拌し、5分後に取り出し、イソプロピルア
ルコールでリンスした後、N2ガスを吹き付けて乾燥さ
せ、その後、通風乾燥機で300℃のN2ガス中で30
分間キュアせしめる。
(v) Resist stripping, rinsing, and curing process (Fig. 6 (
(See e)) Next, in order to peel off the photoresist 9 remaining on the color paste layer, the silicon substrate 1 is immersed and stirred in ethyl acetate, taken out after 5 minutes, and rinsed with isopropyl alcohol. Dry by blowing N2 gas, then dry in N2 gas at 300℃ in a ventilation dryer for 30 minutes.
Let it cure for a minute.

なお、実施例では、フォトレジストリとしてポジレジス
トを用いる例を示したが、ネガレジスト(例えばロ立1
ヒ成工業社製のネガ型レジスト“’RU−1100N’
”(商品名))を用いても良い。
In addition, in the example, an example was shown in which a positive resist was used as the photoresist, but a negative resist (for example, a positive resist was used)
Negative resist "'RU-1100N" manufactured by Hinei Kogyo Co., Ltd.
” (product name)) may be used.

(vi)第2色目のカラーフィルターの作成工程次に、
第2色目のカラーフィルターの作成に入るが、第2色目
のカラーフィルターの作成においても、カラーペースト
8を塗布し、キュアするまで、第1色目と同等のプロセ
ス(i)〜(V)を繰り返す。第2色目は、赤色、緑色
、青色のうち、第1色目を除く2色のうち、どちらの色
を選んでもよい。たとえば、第1色目が緑色であれば、
第2色目は赤色として良い。
(vi) Step of creating the second color filter Next,
Now let's start creating the second color filter.In creating the second color filter, the same processes (i) to (V) as for the first color are repeated until color paste 8 is applied and cured. . The second color may be any of red, green, and blue, excluding the first color. For example, if the first color is green,
The second color may be red.

(vii)第3色目のカラーフィルターの作成工程次に
、第3色目のカラーフィルターの作成に入るが、第3色
目のカラーフィルターの作成においても、カラーペース
ト8を塗布し、キュアするまで、第1色目と同等のプロ
セス(i)〜(v)を繰り返す。第3色目は、赤色、緑
色、青色のうち、第1色目と第2色目とを除く残りの1
色となる。たとえば、第1色目が緑色で、第2色目は赤
色であれば、第3色目は青色ということになる。
(vii) Process of creating a third color filter Repeat the same processes (i) to (v) as for the first color. The third color is the remaining one of red, green, and blue, excluding the first and second colors.
Becomes a color. For example, if the first color is green and the second color is red, the third color is blue.

このように、受光面を複数個持つ受光素子の場き、色の
異なる有機顔料を含むカラーペーストを用いて、前述の
ようにフォトリソグラフィ法を繰り返すことによって、
各受光面にそれぞれ色の異なるカラーフィルターを取り
付けることができ、それぞれのカラーフィルターに含ま
れる有機顔料の種類によって主に決まる分光特性を持つ
分光検出受光素子を形成することができる。
In this way, in the case of a light-receiving element having multiple light-receiving surfaces, by repeating the photolithography method as described above using color paste containing organic pigments of different colors,
Color filters of different colors can be attached to each light-receiving surface, and a spectral detection light-receiving element having spectral characteristics determined mainly by the type of organic pigment contained in each color filter can be formed.

(vii))ツブコート膜の塗布工程(第7図(、)参
照)3色のカラーフィルター3.4.5を同一シリコン
基板1上に作成し終えた後、最後にトップコート膜6を
形成する。トップコート膜6を形成するには、例えば日
本合成ゴム社製JSRポリイミド”J I A−1−2
”(商品名)を、O−5μ+nの膜厚で塗布し、ベーク
する。ベーキング条件は、150℃の雰囲気で1時間で
ある。トップコート膜6としては、この他に、例えば日
本合成ゴム社製の表面平坦化剤”JSS−17°′(商
品名)を用いて形成しても良い。
(vii)) Coating process of the top coat film (see FIG. 7(,)) After completing the creation of the three color filters 3, 4, and 5 on the same silicon substrate 1, the top coat film 6 is finally formed. . To form the top coat film 6, for example, JSR polyimide "JIA-1-2" manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
"(trade name) is applied to a film thickness of O-5μ+n and baked. The baking conditions are 1 hour in an atmosphere of 150°C. In addition to this, as the top coat film 6, for example, Nippon Gosei Rubber Co., Ltd. It may also be formed using a surface flattening agent "JSS-17°' (trade name) manufactured by Co., Ltd.

このトップコート膜6を施す目的は、前述のくi)〜(
vii>の工程により形成された着色ポリイミドカラー
フィルターの表面には、いわゆるオレンジビール状の肌
あれが発生し、表面の乱反射による光透過率の低下を招
くことが多いので、トップコート膜6によって表面を平
坦化して表面の乱反射を防止し、光透過率を向上させる
ためである。第12図乃至第14図に示されるように、
光透過率はトップコーティングが施されることにより、
数%改善されている。第12図乃至第14図は、前述の
工程により作成された青色、赤色及び緑色のカラーフィ
ルターの分光透過率特性をそれぞれ示す図であり、実線
で示した特性はトップコーティングがない場合、破線で
示した特性はトップコーティングがある場合の特性をそ
れぞれ示している。
The purpose of applying this top coat film 6 is to
On the surface of the colored polyimide color filter formed by the step vii>, so-called orange beer-like roughness occurs, which often leads to a decrease in light transmittance due to diffuse reflection on the surface. This is to flatten the surface to prevent diffuse reflection on the surface and improve light transmittance. As shown in FIGS. 12 to 14,
The light transmittance is increased by the top coating.
Improved by a few percent. Figures 12 to 14 are diagrams showing the spectral transmittance characteristics of blue, red, and green color filters created by the above-mentioned process, respectively, and the characteristics shown by solid lines are the same as those shown by broken lines when there is no top coating. The properties shown are those with a top coating.

また、第11図はトップコーティングの施されていない
青色のカラーフィルターについて、膜厚を変えた場合の
分光透過率特性の変化を示すものであり、■はスピンナ
ーの最終的な回転数が2000 rpmである場き、■
は同3000 rpmである場合、■は同4000 r
pmである場合の分光透過率特性をそれぞれ示している
。さらに、第15図はシリコンチップ上に設けた青色、
緑色、赤色の各カラーフィルターの特性を示している。
In addition, Figure 11 shows the change in spectral transmittance characteristics when the film thickness is changed for a blue color filter without top coating, and ■ indicates when the final rotation speed of the spinner is 2000 rpm. A place where ■
If is 3000 rpm, ■ is 4000 rpm
The spectral transmittance characteristics in the case of pm are shown respectively. Furthermore, Fig. 15 shows the blue color provided on the silicon chip.
It shows the characteristics of green and red color filters.

なお、この特性を得るために、第16図に示す特性の赤
外カットフィルターを外付けしている。
In order to obtain this characteristic, an infrared cut filter having the characteristics shown in FIG. 16 is externally attached.

(ix)レジスト塗布の工程(第7図(b)参照)次に
、トップコートII!6にて覆われたアルミニウム膜よ
りなるポンディングパッド部7を露出させるために、フ
ォトレジスト12を塗布し、ポンディングパッド部7に
対応する部分のフォトレジスト12のみが除去されるよ
うに、フォトマスク13を介して紫外線による露光を行
う、ポンディングパッド部7はシリコン基板1の縁部に
形成されており、したがって、例えば第6図(a)は少
し誇張して描けば第8図に示されるようになっている。
(ix) Resist coating process (see FIG. 7(b)) Next, top coat II! A photoresist 12 is applied to expose the bonding pad portion 7 made of an aluminum film covered with the bonding pad portion 6, and a photoresist 12 is applied so that only the portion of the photoresist 12 corresponding to the bonding pad portion 7 is removed. The bonding pad portion 7, which is exposed to ultraviolet light through the mask 13, is formed at the edge of the silicon substrate 1. Therefore, for example, FIG. 6(a) may be slightly exaggerated as shown in FIG. 8. It is now possible to

(x)トップコート膜のエツチング工程(第7図(c)
鵞照) 次に、露光済みのシリコン基板1を現像し、エツチング
によりポンディングパッド部7に対応する部分のトップ
コート[6を除去する。
(x) Etching process of top coat film (Fig. 7(c)
Next, the exposed silicon substrate 1 is developed and the top coat [6] corresponding to the bonding pad portion 7 is removed by etching.

(xi)レジスト剥離の工程(第7図(d)参照)さら
に、トップコート膜6を覆っているフォトレジスト12
を酢酸エチルあるいはアセトンにより剥離する。以上の
(ix)〜(xi)の工程により、ポンディングパッド
部7に対応する部分のトップコート膜6が除去され、ポ
ンディングパッド部7が露出される。
(xi) Resist stripping step (see FIG. 7(d)) Furthermore, the photoresist 12 covering the top coat film 6 is
is removed with ethyl acetate or acetone. Through the above steps (ix) to (xi), the top coat film 6 in the portion corresponding to the bonding pad portion 7 is removed, and the bonding pad portion 7 is exposed.

以上の工程により製造されたカラーフィルターを有する
受光素子にあっては、カラーフィルターの材料としてポ
リイミド樹脂と有機顔料を用いていることにより、耐熱
性については300℃までの熱には充分に耐えることが
でき、加熱ワイヤーボンディングの工程における熱的な
条件をほとんど気にしなくても良い。
The light-receiving element with the color filter manufactured by the above process has heat resistance that can withstand heat up to 300 degrees Celsius due to the use of polyimide resin and organic pigments as materials for the color filter. There is no need to worry about the thermal conditions in the heating wire bonding process.

なお、加熱ワイヤーボンディングされる受光素子として
は、本実施例において例示したホワイトバランスセンサ
ーの他にも、共通のチップに処理回路と受光素子とを有
する集顎回路チップ(ICチップ)、輝度測定用センサ
ーや2次元イメージセンサ−(CCDやMOSによる固
体撮像素子)、潤色センサー等が考えられる。
In addition to the white balance sensor exemplified in this example, the light-receiving elements to be heated wire-bonded include a concentration circuit chip (IC chip) having a processing circuit and a light-receiving element on a common chip, and a luminance measurement device. Possible sensors include sensors, two-dimensional image sensors (solid-state image sensors using CCD and MOS), color embellishment sensors, and the like.

(xi)組み立て工程(第1図及び第2図参照)次に、
ウェハーテストを行い、良否の判定をして、個々のチッ
プにダイシングした後に良品のチップ素子10のみをリ
ードフレーム20のタブ部21にダイボンディングする
。ダイボンディングは導電性のエポキシ樹脂よりなる接
着剤を用いて低温硬化法により行うが、高温を必要とす
る半田方式を用いても良い。ダイボンディングを終えた
ら、100℃で1時間キュアした後、サーモソニック法
によるAu線のワイヤーボンディングを行って結線する
。ワイヤーボンディング時の基板加熱温度は150〜2
50℃である。ワイヤーボンディングが完了すると、透
明アクリル樹脂あるいはエポキシ樹脂、又はシリコーン
樹脂等による樹脂モールドをトランスファモールド法で
行う。このときの成型温度は高くても約180℃であり
、有機顔料もポリイミド樹脂も充分に耐熱することがで
きる。なお、樹脂モールドする前に、カラーフィルター
上に透明のポリイミド層又はエポキシ樹脂層を塗布によ
り形成しておいても良い。これによって、モールド樹脂
部の内部応力及びモールド時の熱が直接カラーフィルタ
ーに伝わるのを防止できる。また、組み立て工程におい
て樹脂モールドする場合には、モールド用樹脂によって
、カラーフィルターの表面のあれを改善できるので、必
ずしもトップコート膜を設けなくても良い。パッケージ
の形状としては、DIP、SIL、フラットパッケージ
等の任意の形状を用いることができる。なお、透明樹脂
モールドに代えて、透光窓を有するセラミック製のパッ
ケージを用いても構わない。
(xi) Assembly process (see Figures 1 and 2) Next,
A wafer test is performed to determine whether the wafer is good or bad, and after dicing into individual chips, only the chip elements 10 of good quality are die-bonded to the tab portion 21 of the lead frame 20. Die bonding is performed by a low-temperature curing method using an adhesive made of conductive epoxy resin, but a soldering method that requires high temperatures may also be used. After die bonding is completed, the wire is cured at 100° C. for 1 hour, and then the Au wire is wire-bonded using the thermosonic method for connection. The substrate heating temperature during wire bonding is 150~2
The temperature is 50°C. When wire bonding is completed, resin molding is performed using transparent acrylic resin, epoxy resin, silicone resin, or the like using a transfer molding method. The molding temperature at this time is about 180° C. at the highest, and both the organic pigment and the polyimide resin can be sufficiently heat resistant. Note that before resin molding, a transparent polyimide layer or epoxy resin layer may be formed on the color filter by coating. This can prevent internal stress in the molded resin portion and heat during molding from being directly transmitted to the color filter. Furthermore, when resin molding is performed in the assembly process, the molding resin can improve surface roughness of the color filter, so it is not necessarily necessary to provide a top coat film. Any shape such as DIP, SIL, or flat package can be used as the shape of the package. Note that instead of the transparent resin mold, a ceramic package having a light-transmitting window may be used.

ところで、ワイヤーボンディングを行なう工程について
は、上述のように、サーモソニック法でAu線(金線)
をボンディングする方法の他に、以下に例示するような
方法があるが、いずれの方法を選んでも構わない。
By the way, regarding the wire bonding process, as mentioned above, Au wire (gold wire) is bonded using the thermosonic method.
In addition to the method of bonding, there are methods exemplified below, and any method may be selected.

■レーザーボンディング法 第3図はレーザーボンディング法によるワイヤーボンデ
ィングを行う装置の概略構成を示す斜視図である0作業
テーブル40には、配線用の基板25が載置されている
。基板25には、カラーフィルター3.4.5を受光部
に直付けされたチップ素子10が載置されている。チッ
プ素子10のポンディングパッド部7に対応するように
、複数のポンディングパッド部27が基板25の表面に
形成されている。ポンディングパッド部7,27はボン
ディングワイヤー30にて結線される。ボンディングワ
イヤー30は、クランパ41.42にて位置決めされ、
ボンディングワイヤー30の下端部がポンディングパッ
ド部7又は27に接する位置に導かれる。この状態でレ
ーザー照射装置43から加熱用のレーザービームBがボ
ンディング部分に照射され、加熱ワイヤーボンディング
が行なわれる。ボンディングワイヤー30によりポンデ
ィングパッド部7,27を接続した後、第2図(ニ)に
ついて説明したようなボンディングワイヤー30の切断
を行なうために、カッター44がアクチュエータ45に
て駆動される。なお、クランパ41゜42はアクチュエ
ータ46.47にて駆動されている。このようなレーザ
ーボンディング法においても、レーザーと−lx Bの
照射によりチップ素子10やチップ素子10上のカラー
フィルター3゜4.5が加熱されるが、前述のように、
本発明におけるカラーフィルターは有機顔料を含有する
ポリイミド樹脂からなるものであるから、約300℃ま
での耐熱性があり、ボンディング時の熱により光学的特
性が変化することはない。
(2) Laser Bonding Method FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of an apparatus for performing wire bonding by the laser bonding method.0 A wiring board 25 is placed on a work table 40. As shown in FIG. A chip element 10 with color filters 3.4.5 directly attached to the light receiving part is mounted on the substrate 25. A plurality of bonding pad sections 27 are formed on the surface of the substrate 25 so as to correspond to the bonding pad sections 7 of the chip element 10. The bonding pad portions 7 and 27 are connected by a bonding wire 30. The bonding wire 30 is positioned by clampers 41 and 42,
The lower end of the bonding wire 30 is guided to a position where it contacts the bonding pad portion 7 or 27. In this state, the bonding portion is irradiated with a heating laser beam B from the laser irradiation device 43, and heating wire bonding is performed. After bonding pad portions 7 and 27 are connected by bonding wire 30, cutter 44 is driven by actuator 45 in order to cut bonding wire 30 as described with reference to FIG. 2(d). Note that the clampers 41 and 42 are driven by actuators 46 and 47. Even in such a laser bonding method, the chip element 10 and the color filter 3°4.5 on the chip element 10 are heated by laser and -lx B irradiation, but as described above,
Since the color filter in the present invention is made of polyimide resin containing an organic pigment, it has heat resistance up to about 300° C., and its optical characteristics are not changed by heat during bonding.

■Cuワイヤーボンディング法 半導体チップの電気接続には、Au線(金線)のポール
ボンディングが広く用いられているが、AU線がポンデ
ィングパッド材料のアルミニウムと相互拡散を起こし易
く、その結果、接合部に金属間化り物を生成し、ワイヤ
ーの剥離を起こすという問題が指摘されている。この問
題を解決するために、Au以外の材料を使ったポールボ
ンディング法が検討され、Cuボンディング法には前記
欠点がなく、且つ、強度が高く電気抵抗率が低いために
極細線(直径20μm程度)にすることが容易であると
いう利点があり、また、(強度/比重)が大きいのでル
ーピング特性がより優れており、高速ボンディングに有
利である等の点から、Auワイヤーボンディング法に取
って換わりつつある。
■Cu wire bonding method Pole bonding using Au wire (gold wire) is widely used for electrical connection of semiconductor chips, but the AU wire tends to cause interdiffusion with aluminum, which is the bonding pad material, and as a result, bonding It has been pointed out that there is a problem that intermetallic compounds are formed in the wire, causing wire separation. In order to solve this problem, pole bonding methods using materials other than Au have been investigated.Cu bonding methods do not have the above disadvantages, and have high strength and low electrical resistivity. ) It has the advantage of being easy to make (), and has a high (strength/specific gravity), so it has better looping characteristics, and is advantageous for high-speed bonding, so it can replace the Au wire bonding method. It's coming.

ただし、Cuワイヤーボンディング法にあっては、基板
加熱温度を約280℃にする必要があり、チップ側に耐
熱性があるかどうかが問題となるが、本発明では有機膜
カラーフィルターの材料として、有機顔料を含むポリイ
ミド樹脂を用い、約300℃までの耐熱性を持たせたの
で、Cuワイヤーボンディング法を採用することができ
るものである。
However, in the Cu wire bonding method, it is necessary to heat the substrate to approximately 280°C, and the issue is whether the chip side has heat resistance.However, in the present invention, as a material for the organic film color filter, Since a polyimide resin containing an organic pigment is used and has heat resistance up to about 300°C, the Cu wire bonding method can be adopted.

なお、カラーフィルターの収り付は方法については、前
述のように、フォトリソグラフィ法を用いてチップ素子
の受光面にカラーフィルターを直付けすることが好まし
いが、有機顔料を含むポリイミド製カラーフィルターを
取り付けたガラス基板を、受光部の前面に外付けする場
合においても、本発明を適用することができる0本発明
者らは、カラーフィルターを収り付けたガラス基板を紫
外線硬化剤を用いて受光部の前面に取り付けたチップ素
子について加熱ワイヤーボンディング法による電気接続
を試み、通常の半導体製造プロセスに用いられる加熱ワ
イヤーボンディング条件では、カラーフィルターの光学
的特性が全く変化していないことを確認している。
Regarding the method of storing the color filter, as mentioned above, it is preferable to directly attach the color filter to the light receiving surface of the chip element using the photolithography method. The present invention can also be applied to the case where the attached glass substrate is attached externally to the front of the light receiving section. We attempted to electrically connect the chip element attached to the front of the unit using the heating wire bonding method, and confirmed that the optical characteristics of the color filter did not change at all under the heating wire bonding conditions used in normal semiconductor manufacturing processes. There is.

(発明の効果) 以上のように、本発明に係る受光用チップ素子にあって
は、チップ素子の受光面に設けられるカラーフィルター
として、有機顔料を含むポリイミド樹脂からなるカラー
フィルターを用いたものであるから、カラーフィルター
の耐熱性が改善されており、したがって、有機膜カラー
フィルターがチップ素子の受光面に取り付けられた分光
機能素子の加熱ワイヤーボンディングが可能となって、
製作コストを低減できると共に、高密度実装が可能にな
るという効果がある。
(Effects of the Invention) As described above, in the light-receiving chip element according to the present invention, a color filter made of polyimide resin containing an organic pigment is used as a color filter provided on the light-receiving surface of the chip element. Because of this, the heat resistance of color filters has been improved, making it possible to conduct heating wire bonding of spectroscopic functional elements in which organic film color filters are attached to the light-receiving surface of chip elements.
This has the effect of reducing manufacturing costs and enabling high-density packaging.

また、併合発明に係る製造方法にあっては、ウェハーの
受光面上に有機顔料を含有するポリイミド樹脂からなる
カラーフィルターを設け、カラーフィルターが設けられ
たウェハーをダイシングして各チップ素子に切断し、各
チップ素子を加熱ワイヤーボンディング法により電気接
続部材に接続するようにしたので、受光面にカラーフィ
ルターを設ける工程はウェハ一単位で効率的に行うこと
ができるものであり、したがって、製造コストのより一
層の低減が可能になるという効果がある。
Further, in the manufacturing method according to the merged invention, a color filter made of polyimide resin containing an organic pigment is provided on the light-receiving surface of the wafer, and the wafer provided with the color filter is diced and cut into each chip element. Since each chip element is connected to the electrical connection member using a heated wire bonding method, the process of providing a color filter on the light receiving surface can be performed efficiently on a single wafer basis, thus reducing manufacturing costs. This has the effect of making further reduction possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係る受光用チップ素子の外
観を示す斜視図、第2図は併合発明の一実施例に係る製
造方法における加熱ワイヤーボンディングの工程を示す
説明図、第3図は併合発明の他の実施例に係るレーザー
ボンディングに用いる装置の斜視図、第4図は前記各製
造方法に用いられるカラーフィルターを有する受光素子
の断面図、第5図は同上の製造工程を示す工程図、第6
図乃至第8図は同上の製造工程の各々を説明するための
説明図、第9図(aHb)はカラーペーストの塗布工程
を示す説明図、第10図はスピンナーの回転数と塗布膜
厚との関係を示す図、第11図乃至第15図はカラーフ
ィルターの分光透過率特性を示す図、第16図は受光素
子に外付けされる赤外カラーフィルターの分光透過率特
性を示す図である。 3.4.5はカラーフィルター、7はポンディングパッ
ド部、]0はチップ素子、20はリードフレーム、30
はボンディングワイヤーである。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a light-receiving chip element according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the heating wire bonding process in the manufacturing method according to an embodiment of the combined invention, The figure is a perspective view of an apparatus used for laser bonding according to another embodiment of the combined invention, FIG. 4 is a cross-sectional view of a light-receiving element having a color filter used in each of the above manufacturing methods, and FIG. 5 shows the manufacturing process of the same. Process diagram shown, No. 6
Figures 8 through 8 are explanatory diagrams for explaining each of the manufacturing processes described above, Figure 9 (aHb) is an explanatory diagram showing the color paste coating process, and Figure 10 is an explanatory diagram showing the rotation speed of the spinner and the coating film thickness. Figures 11 to 15 are diagrams showing the spectral transmittance characteristics of color filters, and Figure 16 is a diagram showing the spectral transmittance characteristics of an infrared color filter externally attached to the light receiving element. . 3.4.5 is a color filter, 7 is a bonding pad section, ]0 is a chip element, 20 is a lead frame, 30
is a bonding wire.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)有機顔料を含有するポリイミド樹脂からなるカラ
ーフィルターが受光面に設けられたチップ素子を、加熱
ワイヤーボンディング法により電気接続部材に接続して
成ることを特徴とする受光用チップ素子。
(1) A light-receiving chip element comprising a chip element whose light-receiving surface is provided with a color filter made of polyimide resin containing an organic pigment, and connected to an electrical connection member by heating wire bonding.
(2)加熱ワイヤーボンディング法は、熱圧着法である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の受光用チ
ップ素子。
(2) The light-receiving chip element according to claim 1, wherein the heating wire bonding method is a thermocompression bonding method.
(3)加熱ワイヤーボンディング法は、サーモソニック
法であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
受光用チップ素子。
(3) The light-receiving chip element according to claim 1, wherein the heating wire bonding method is a thermosonic method.
(4)加熱ワイヤーボンディング法は、レーザーボンデ
ィング法であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の受光用チップ素子。
(4) The light-receiving chip element according to claim 1, wherein the heating wire bonding method is a laser bonding method.
(5)加熱ワイヤーボンディング法は、半田ボンディン
グ法であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の受光用チップ素子。
(5) The light-receiving chip element according to claim 1, wherein the heating wire bonding method is a solder bonding method.
(6)ウェハーの受光面上に有機顔料を含有するポリイ
ミド樹脂からなるカラーフィルターを設ける工程と、前
記カラーフィルターを設けられたウェハーをダイシング
して各チップ素子に切断する工程と、各チップ素子を加
熱ワイヤーボンディング法により電気接続部材に接続す
る工程とを含むことを特徴とする受光用チップ素子の製
造方法。
(6) A step of providing a color filter made of polyimide resin containing an organic pigment on the light-receiving surface of the wafer, a step of dicing the wafer provided with the color filter and cutting it into each chip element, and a step of cutting each chip element. 1. A method for manufacturing a light-receiving chip element, comprising the step of connecting it to an electrical connection member by a heating wire bonding method.
JP61178514A 1986-07-10 1986-07-28 Photodetecting chip element and manufacture thereof Pending JPS6333832A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61178514A JPS6333832A (en) 1986-07-28 1986-07-28 Photodetecting chip element and manufacture thereof
US07/071,797 US4827118A (en) 1986-07-10 1987-07-09 Light-sensitive device having color filter and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61178514A JPS6333832A (en) 1986-07-28 1986-07-28 Photodetecting chip element and manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6333832A true JPS6333832A (en) 1988-02-13

Family

ID=16049803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61178514A Pending JPS6333832A (en) 1986-07-10 1986-07-28 Photodetecting chip element and manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6333832A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103177978B (en) * 2011-12-23 2015-11-18 大族激光科技产业集团股份有限公司 High frequency rotational mechanism and wire bonder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103177978B (en) * 2011-12-23 2015-11-18 大族激光科技产业集团股份有限公司 High frequency rotational mechanism and wire bonder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4827118A (en) Light-sensitive device having color filter and manufacturing method thereof
JP5201770B2 (en) Image sensor implemented by batch reflow
US7345349B2 (en) Solid state imaging device and producing method thereof
US6936525B2 (en) Chip-like electronic components, a method of manufacturing the same, a pseudo wafer therefor and a method of manufacturing thereof
US6731016B2 (en) Method and apparatus for marking microelectronic dies and microelectronic devices
JP2008514027A (en) Semiconductor light-emitting device comprising a patternable film comprising transparent silicone and phosphor, and method for manufacturing the same
JP2002094082A (en) Optical element and its manufacturing method and electronic equipment
KR20010040740A (en) Integrated circuit device
WO2013075650A1 (en) Encapsulation method for image sensor chip and camera module
US6291263B1 (en) Method of fabricating an integrated circuit package having a core-hollowed encapsulation body
CN109698208A (en) Packaging method, image sensor package structure and the lens module of imaging sensor
JPS6333832A (en) Photodetecting chip element and manufacture thereof
JP2007134735A (en) Optical device and production method thereof as well as electronics
JP3158466B2 (en) Method for manufacturing solid-state imaging device
JPH09232553A (en) Optical device
JPS6333623A (en) Chip package construction for receiving light and manufacture thereof
JPS6333622A (en) Light receiving element connecting construction and manufacture thereof
JPS6317565A (en) Transparent resin-molded light-receiving element and its manufacture
JPS6367528A (en) Photodetector molded with opalescent resin
JPS6382325A (en) Light receiving element
KR0157307B1 (en) Adhesive type use lead frame
TW200408050A (en) Method and structure for a wafer level packaging
JPS63121805A (en) Production of color sensor
US20240234456A1 (en) Optical devices including glass cover with patterned antireflective coating
JPS60247949A (en) Semiconductor device and manufacture thereof