WO2004034004A1 - 光検出装置及びその製造方法 - Google Patents

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WO2004034004A1
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cooling
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Hiroya Kobayashi
Masaharu Muramatsu
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Hamamatsu Photonics K.K.
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Definitions

  • the present invention relates to a photodetector, and more particularly, to a back-illuminated photodetector that detects light incident from the rear surface by using a photoelectric conversion element provided on the front surface facing the rear surface, and manufacturing the same. It is about the method.
  • a charge reading unit (hereinafter, referred to as a CCD reading unit) including a charge-coupled device provided on the front surface of the semiconductor substrate.
  • the detection device (hereinafter referred to as a back-illuminated photodetector) is more efficient than a photodetector (hereinafter referred to as a front-illuminated photodetector) that directly detects incident light with a CCD readout unit provided on the front. It has good sensitivity up to the short wavelength region. For this reason, a back-illuminated photodetector is suitable as a photodetector for a spectrometer that requires measurement in a wide wavelength range. Photodetectors in the field of spectroscopic analysis are required to have high definition image quality and high SZN characteristics.
  • a conventional back-illuminated photodetector includes a semiconductor substrate 101 having a CCD readout unit 102 formed on one surface, and a package holding the semiconductor substrate 101. 103 and a lid 104 for closing the package 103 on the side of the semiconductor substrate 101 on which the CCD readout portion is formed.
  • a heat conductive member 108 that is plastic at least at room temperature is sealed between the CCD reading section 102 and the lid 104, and a cooling member 107 is provided outside the package 103.
  • the cooling member 107 is provided such that the cooling surface thereof contacts the lid 104.
  • the back-illuminated photodetector described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-190464 discloses a heat conduction member 108 between the CCD reading section 102 and the lid 104 in order to cool the CCD reading section 102 which generates heat. It is excellent in that it encloses and thereby promotes heat conduction between the cooling member 107 and the CCD reading section 102.
  • the conventional back-illuminated photodetector has a problem that the cooling efficiency is low and the cooling member 107 having a large cooling capacity (and therefore a large size) must be used.
  • the conventional back-illuminated type photodetector has a problem that the cooling member 107 is externally attached to the package 103, so that the size is increased.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and a photodetection device having a structure that efficiently cools a CCD readout unit and allows the entire device to be miniaturized, and a photodetection device therefor. It is intended to provide a manufacturing method.
  • a light detection device relates to a back-illuminated light detection device that detects light incident from the back surface with a light detection unit provided on the front surface.
  • the light detection device includes a back surface as a light incident surface, and a charge readout unit (CCD readout unit) including a charge coupled element facing the backside and detecting light reaching from the backside.
  • CCD readout unit charge readout unit
  • the semiconductor substrate On the back surface of the semiconductor substrate, a depression is formed in a region corresponding to a region on the front surface where the CCD readout unit is provided.
  • the semiconductor substrate has a structure in which the thickness of the region where the CCD readout portion is provided is smaller than the thickness of the remaining region.
  • electrodes are provided around the area where the CCD readout unit is provided. Pads are located.
  • the cooling device has a cooling surface in contact with the front surface of the semiconductor substrate while covering the entire CCD reading section.
  • the cooling surface for cooling the entire CCD readout unit has a size larger than the area where the CCD readout unit is provided so as to cover the entire CCD readout unit, but has a size smaller than the entire front surface of the semiconductor substrate. are doing.
  • the package has a cavity accommodating both the semiconductor substrate and the cooling device, and a package terminal for electrically communicating the cavity with the outside. Further, the electrode pads provided on the front surface of the semiconductor substrate and the package terminals are electrically connected by a bonding wire.
  • the size of the photodetector can be reduced.
  • the cooling surface of the cooling device is in contact with the front surface of the semiconductor substrate on which the CCD reading section is formed so as to cover the area where the CCD reading section is formed. The outlet can be cooled.
  • an electrode pad is arranged around a region where the CCD readout portion is provided on the front surface of the semiconductor substrate, and the electrode pad and the package terminal are electrically connected by a bonding wire. Therefore, the length of the wiring for extracting the charge signal of the CCD readout part to the outside of the package can be shortened. Thereby, the high-speed response of the photodetector can be maintained at a high level.
  • the cooling surface of the cooling device which is in contact with the front surface of the semiconductor substrate while covering the area where the CCD reading unit is provided, is provided on the thinned portion of the semiconductor substrate (the CCD reading unit).
  • the area is larger than the area provided with. Therefore, by making the cooling surface come into contact with the front surface of the semiconductor substrate, the thinned portion (poor in mechanical strength) is mechanically reinforced.
  • the cooling device is fixed to the package with the surface opposite to the cooling surface in contact with the bottom of the cavity. It is preferable that a working port is formed in the bottom of the cavity at a position corresponding to the electrode pad and the package terminal. Electric Since the work of connecting the pole pad and the package terminal with the bonding wire can be performed from the work port, such a wire bonding work can be easily performed. It is preferable that this work port be closed by a lid after the wire bonding work (airtight sealing of the cavity).
  • the package preferably has a top plate for closing an upper opening of the cavity, and the semiconductor substrate and the cooling device are housed in a space in the cavity defined by the top plate. ing.
  • a top plate for closing an upper opening of the cavity, and the semiconductor substrate and the cooling device are housed in a space in the cavity defined by the top plate. ing.
  • Such a configuration effectively prevents gas movement between the upper opening and the outside world. Therefore, when the inside of the cavity is filled with an inert gas atmosphere or is evacuated, dew condensation on the semiconductor substrate and the cooling device can be effectively prevented.
  • the provision of the top plate protects the semiconductor substrate from contamination and mechanical shock.
  • the semiconductor substrate is separated from the inner wall of the cavity of the package by a predetermined distance, and the semiconductor substrate is supported by the package via a cooling device. Is preferred. In such a configuration, the semiconductor substrate does not contact the package except for the bonding wires and the cooling surface of the cooling device. Therefore, heat conduction from the package to the CCD readout portion provided on the front side of the semiconductor substrate is minimized.
  • the cooling device preferably includes a Peltier element and a cooling plate that contacts the cooling side of the Peltier element.
  • the surface of the cooling plate opposite to the surface in contact with the cooling side of the Peltier element is in contact with the semiconductor substrate as the cooling surface.
  • the cooling side of the Peltier element can be cooled to a desired temperature by changing the amount of current flowing through the Peltier element.
  • the cooling section of the Peltier element and the CCD reading section are interposed. The heat transfer efficiency of the CCD can be maintained good, and the CCD reading section can be cooled efficiently.
  • a method of manufacturing a photodetector according to the present invention has the above-described structure.
  • a semiconductor substrate, a cooling device and a package to be prepared are prepared.
  • the semiconductor substrate has a back surface as a light incident surface, and a front surface opposed to the back surface, provided with a CCD readout unit for detecting light reaching from the back surface. Further, the semiconductor substrate has a recess formed in a predetermined region on the back surface corresponding to the region on the front surface where the CCD readout unit is provided, whereby the semiconductor substrate is formed in the region where the CCD readout unit is provided.
  • the structure is such that the thickness is smaller than the thickness of the remaining area.
  • electrode pads are arranged around a region where the CCD readout unit is provided.
  • the cooling device has a cooling surface in contact with the front surface of the semiconductor substrate while covering the entire CCD reading section.
  • the cooling surface for cooling the CCD reading section has a size larger than the area where the CCD reading section is provided so as to cover the entire CCD reading section, and has a size smaller than the entire front surface of the semiconductor substrate. ing.
  • the package has a cavity for accommodating both the semiconductor substrate and the cooling device, and a package terminal for electrically communicating the cavity with the outside.
  • the cooling device is installed in the cavity such that a surface opposite to a cooling surface of the cooling device faces the bottom of the cavity.
  • the front surface of the semiconductor substrate is brought into contact with the cooling surface so that the cooling surface covers the CCD readout portion and does not contact the inner wall of the cavity.
  • the electrode pads provided on the periphery of the area covered with the cooling surface on the front surface of the semiconductor substrate are electrically connected to the package terminals provided on the package by bonding wires.
  • the semiconductor substrate and the cooling device are housed in one package, so that the photodetector itself can be reduced in size. Will be possible.
  • the front surface of the semiconductor substrate provided with the CCD readout portion is in contact with the cooling surface of the cooling device, the heat transfer efficiency between the cooling surface and the CCD readout portion is maintained well (CCD The reading section is cooled efficiently).
  • the semiconductor substrate is housed in the cavity at a predetermined distance from the inner wall of the cavity, the package and the semiconductor substrate do not come into direct contact with each other except for the bonding wire and the cooling device. . Therefore, heat conduction from the package to the semiconductor substrate is suppressed, and the CCD reading section can be efficiently cooled.
  • connection between the electrode pad and the package terminal by the bonding wire is preferably performed in a state where the semiconductor substrate is supported by a jig inserted through the upper opening of the cavity. In this way, by performing the wire bonding operation while the semiconductor substrate is supported by the jig, damage to the semiconductor substrate due to impact or the like can be avoided.
  • a work port is provided at a position corresponding to the electrode pad and the package electrode on the bottom of the cavity of the package. The connection between the electrode pad and the package terminal by the bonding wire is performed through this work port, thereby facilitating the wire bonding work. Further, the length of the wiring for extracting the charge signal of the CCD reading section to the outside can be reduced.
  • the working port is preferably closed by a lid.
  • FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of a conventional back-illuminated photodetector.
  • FIG. 2 is a plan view of the photodetector according to the present invention, as viewed from the upper side (the back side of the semiconductor substrate on which light is incident).
  • FIG. 3 is a plan view of the photodetector shown in FIG. 2 as viewed from the bottom side (front side of the semiconductor substrate).
  • FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional structure of the photodetector according to the present invention, which is taken along line III-III in FIG.
  • FIGS. 5A to 5C are process diagrams for explaining the method for manufacturing the photodetector according to the present invention (part 1).
  • FIGS. 6A to 6C are process diagrams for explaining the method for manufacturing the photodetector according to the present invention (part 2).
  • FIG. 2 is a plan view of the photodetector according to the present invention as viewed from above (the back side of the semiconductor substrate on which light is incident), and FIG. 3 is shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view seen from the bottom side (the front side of the semiconductor substrate) of the light detection device, and FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional structure of the light detection device along line III-III in FIG. is there.
  • a photodetector includes a package 2 having a cavity 2 f surrounded by a bottom 2 a (cavity bottom) and a side wall 2 b (cavity inner wall); And a top plate 3 that covers the upper opening.
  • the external appearance of the photodetector is substantially rectangular parallelepiped, and the semiconductor substrate 4 and the cooling device C are housed in the cavity 2 f of the package 2.
  • the semiconductor substrate 4 is provided with a back surface serving as a light incident surface, and a CCD readout unit 4a facing the back surface and detecting light reaching from the back surface. With a front surface.
  • the cooling device C has a cooling surface 7a for cooling the CCD reading unit 4a, which is in contact with the front surface of the semiconductor substrate 4 in a state of covering the entire CCD reading unit 4a.
  • the top plate 3 is provided with a light-transmissive window 3a near the center (FIG. 2).
  • the light passing through the window 3a enters the back surface of the semiconductor substrate 4 housed in the package 2, passes through the semiconductor substrate 4, and reaches the CCD readout unit 4a provided on the front surface (CCD Light detection by readout unit).
  • a flange 2e extending toward the inside of the cavity 2f is provided at the upper end of the side wall 2b of the package 2, and the flange 2e has a rectangular shape.
  • the package terminals 2d are arranged in two rows so as to reach the bottom 2a.
  • the package 2 is provided with two working ports 2c along the long side at the bottom 2a.
  • the work opening 2c is an opening for inserting a head of a bonding machine when connecting the electrode pad 4c of the semiconductor substrate 4 and the package terminal 2d provided on the side wall 2b. 4c and the package terminal 2d are provided at positions where they are exposed.
  • an area 4b provided with the CCD readout section 4a and an electrode pad 4c for sending a signal from the CCD readout section 4a to the outside are provided. And peripheral areas arranged in two rows along 2c.
  • the electrode pads 4c correspond one-to-one with the package terminals 2d, and the corresponding ones are electrically connected by bonding wires 6.
  • a depression is provided in a region corresponding to the region 4b in which the CCD readout section 4a is provided, so that the thickness of the region 4b remains. Is thinner than the thickness of the peripheral region.
  • the semiconductor substrate 4 is mounted on the cavity bottom 2a via the cooling device C such that the front surface on which the CCD readout section 4a is formed faces the cavity bottom 2a.
  • the semiconductor substrate 4 is disposed in the package 2 at a predetermined distance from the inner wall (side wall 2b) of the cavity 2f.
  • the cooling device C includes a Peltier element 5 and a cooling plate 7, and the heating side 5b of the Peltier element 5 is fixed to the bottom 2a of the package 2 with an adhesive or the like. ing.
  • a cooling plate 7 which is a plate-shaped member is in contact with the cooling side 5a of the Peltier element.
  • the cooling plate 7 is interposed between the semiconductor substrate 4 and the cooling side 5a, and a surface that contacts the semiconductor substrate 4 is a cooling surface 7a.
  • the cooling surface 7a has a size larger than the region 4b provided with the CCD readout portion 4a, but smaller than the entire front surface of the semiconductor substrate 4. Therefore, the cooling surface 7a covers the area 4b provided with the CCD readout section 4a, with the area where the electrode pads 4c are arranged being exposed. In other words, on the front surface of the semiconductor substrate 4, the electrode pad 4c is arranged in a peripheral region of the region covered with the cooling surface 7a.
  • the knockout 2 be made of ceramic or the like having electrical insulation and excellent mechanical strength.
  • the window 3a is preferably made of quartz glass or the like having sufficient translucency.
  • the photodetector is used in a state where the inside of the package 2 is filled with an inert gas atmosphere or in a vacuum state, the top plate 3 and the package 2 are connected to each other so that a leak does not occur from the joint. It is preferable to be joined by welding or the like.
  • the working port 2c is used to connect the bonding wire 6 to the electrode pad 4c and the package terminal 2d in order to fill the interior of the package 2 with an inert gas atmosphere or to create a vacuum. After the connection work (wire bonding work) is completed, it is closed with a lid or the like.
  • the cooling plate 7 is not particularly limited as long as it is relatively hard and has a sufficient thermal conductivity, and glass, a silicon substrate, ceramics, or the like can be used.
  • the thickness of the cooling plate 7 is designed to mechanically reinforce the thin portion of the semiconductor substrate 4 (the region 4 b where the CCD readout portion 4 a is formed) and to reduce the thickness of the CCD readout portion 4 a. It is preferable that the temperature is within a range that allows sufficient cooling.
  • the cooling plate 7 is wider than the semiconductor substrate 4 and is smaller than the semiconductor substrate 4 in order to mechanically reinforce the thin portion (the region 4 b where the CCD readout portion 4 a is formed) of the semiconductor substrate 4. It has a smaller size than the entire front of the.
  • the cooling plate 7 has such a shape that the electrode pads 4c on the front surface of the semiconductor substrate 4 are exposed (a shape that does not cover the electrode pads 4c).
  • the gap d between the semiconductor substrate 4 and the side wall 2b is preferably wide from the viewpoint of suppressing the heat conduction from the side wall 2b, and is short from the viewpoint of shortening the bonding wire 6.
  • the decision must be made in consideration of the balance between the two.
  • the gap d is preferably about 2.0 ⁇ 0.2 mm.
  • the cooling plate 7 connected to the cooling side 5a of the Peltier element 5 is in direct contact with the CCD reading section 4a. Therefore, the CCD reading section 4a can be efficiently cooled. Further, since the semiconductor substrate 4 is not in contact with the package 2 except for the cooling plate 7 and the bonding wires 6, the heat conduction from the package 2 to the semiconductor substrate 4 is efficiently suppressed.
  • the cooling plate 7 has a larger size than the thin portion of the semiconductor substrate 4 (the region 4b where the CCD readout portion 4a is formed), so that the semiconductor substrate 4 Can be reinforced.
  • the connection between the electrode pad 4c and the package terminal 2d can be made through the working port 2c with the bonding wire 6, the charge signal of the CCD reading section 4a can be taken out.
  • the length of the wiring can be shortened, and the high-speed response of the photodetector can be favorably maintained.
  • FIGS. 5A to 5C show the second The first to third steps are shown, and FIGS. 6A to 6C show the fourth to sixth steps of the manufacturing method. .
  • the Peltier element 5 is bonded to a predetermined position of the bottom 2a (cavity bottom) of the package 2 with an adhesive such as an epoxy resin. At this time, the bottom 2a and the heating side 5b of the Peltier element are bonded so that they touch each other.
  • a region 4b in which the CCD readout section 4a is formed is provided on the front surface, and a portion corresponding to the region 4b is thinned.
  • a semiconductor substrate 4 on which electrode pads 4c are arranged is prepared in a peripheral region of the semiconductor substrate 4, and a cooling plate 7 is bonded to the front surface of the semiconductor substrate 4 via an adhesive such as epoxy resin.
  • the cooling plate 7 is bonded to the front surface of the semiconductor substrate 4 in a state where the cooling plate 7 covers the region 4b where the CCD readout portion 4a is formed and exposes the electrode pad 4c.
  • first step and second step may be performed in a different order or may be performed in parallel.
  • the semiconductor substrate 4 to which the cooling plate 7 obtained in the second step is adhered is attached to the package 2 to which the Peltier element 5 obtained in the first step is adhered. Connection work is performed.
  • the semiconductor substrate 4 to which the cooling plate 7 is adhered is inserted into the package 2 so that the cooling plate 7 and the cooling side 5a of the Peltier element 5 face each other. Then, while a predetermined gap d is maintained between the semiconductor substrate 4 and the side wall 2 b of the package 2, one surface of the cooling plate 7 that is not bonded to the semiconductor substrate 4 and the cooling side 5 of the Peltier element 5 and a are bonded via an adhesive such as epoxy resin (Fig. 5C).
  • the electrode pad 4c and the package terminal 2d formed on the flange portion 2e are electrically connected by the bonding wire 6 (wire bonding work). In other words, press the wire bonding press through the upper opening of cavity 2 f.
  • the holding jig 8 is inserted into the package 2, and the back surface of the semiconductor substrate 4 (the surface on which the CCD readout portion 4 a is not formed) is supported by the wire bonding holding jig 8. In this state, a wire bonding operation using a bonding machine or the like is performed through a working port 2c provided in the bottom 2a (FIG. 6A).
  • the semiconductor substrate 4 can be prevented from being damaged, and the wire bonding operation can be performed safely.
  • a fifth step an operation of closing the operation port 2c is performed.
  • the lid 9 made of ceramics or the like is adhered to the work port 2c, thereby closing the work port 2c (FIG. 6B).
  • the top plate 3 is attached to the upper opening of the package 2 by welding or the like in an inert gas atmosphere or vacuum (FIG. 6C).
  • an inert gas atmosphere or vacuum FOG. 6C
  • the photodetector according to the present invention is obtained.
  • the CCD reading section 4a is cooled directly on the cooling side 5a of the Peltier element 5 via the power cooling plate 7, so that the CCD reading section 4a is cooled. a can be rejected efficiently.
  • the present invention it is possible to obtain a photodetector capable of efficiently cooling a CCD readout unit and miniaturizing the entire device and a method of manufacturing the same.

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Abstract

　この発明は、ＣＣＤ読出部を効率良く冷却するとともに、装置全体の小型化を可能にする構造を備えた光検出装置等に関する。当該光検出装置は、光入射面としての裏面と該裏面より到達した光を検出するＣＣＤ読出部が設けられた、該裏面と対向する前面とを有する半導体基板と、該ＣＣＤ読出部を冷却する冷却装置と、これら半導体基板と冷却装置を収納するキャビティを有するパッケージを備える。半導体基板は、冷却する冷却装置を介してパッケージのキャビティ底部に固定されており、その裏面はＣＣＤ読出部が設けられた領域に対応する部分が薄型化されている。冷却装置はＣＣＤ読出部が設けられた領域を覆った状態で、該半導体基板の前面に当接する冷却面を有する。この冷却面のサイズは、ＣＣＤ読出部が設けられた領域よりも大きい一方、該半導体基板の前面よりも小さい。また、半導体基板の前面のうち冷却装置の冷却面で覆われた領域の周辺領域に設けられた電極パッドとパッケージに設けられたパッケージ端子とがボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。

Description

明細書
光検出装置及びその製造方法
技術分野
【0 0 0 1】 この発明は、 光検出装置、 特に裏面から入射した光を該裏面と対 向する前面に設けられた光電変換素子を利用して検出する裏面入射型光検出装置 及びその製造方法に関するものである。
背景技術
【0 0 0 2】 裏面から入射して半導体基板を透過した光を、 該半導体基板の前 面に設けられた電荷結合素子からなる電荷読み出し部 （以下、 C C D読出部とい う） で検出する光検出装置 （以下、 裏面入射型光検出装置という） は、 入射光を 前面上に設けられた C C D読出部で直接検出する光検出装置 （以下、 前面入射型 光検出装置という） に比べて、 より短波長領域まで良好な感度を有する。 そのた めに、 幅広い波長領域での測定が要求される分光分析装置の光検出器としては、 裏面入射型光検出器が適している。 この分光分析の分野における光検出器には、 高精細画像性及び高 S Z N特性が強く求められる。
【0 0 0 3】 上記裏面入射型光検出装置において、 高 S / N特性を達成するた めには、 C C D読出部をペルチェ素子等を利用して積極的に冷却する必要がある。 例えば特開平 4一 2 9 0 4 6 4号公報には、 このような冷却構造を備えた裏面入 射型光検出装置が記載されている。 図 1に示されたように、 従来の裏面入射型光 検出装置は、 一方の面に C C D読出部 1 0 2が形成された半導体基板 1 0 1と、 この半導体基板 1 0 1を保持するパッケージ 1 0 3と、 半導体基板 1 0 1の C C D読出部形成面側でパッケージ 1 0 3を閉止する蓋 1 0 4とを備える。 C C D読 出部 1 0 2と蓋 1 0 4との間には、 少なくとも常温で可塑性の熱伝導部材 1 0 8 が封入されており、 冷却部材 1 0 7が、 パッケージ 1 0 3外部に設けられ、 冷却 部材 1 0 7の冷却面が蓋 1 0 4に接触するように設けられる。
発明の開示 【0004】 発明者らは、 上述の従来技術について検討した結果、 以下のよう な課題を発見した。 すなわち、 特開平 4一 290464号公報に記載された裏面 入射型光検出装置は、 発熱する CCD読出部 102を冷却するために、 CCD読 出部 102と蓋 104との間に熱伝導部材 108を封入し、 これにより冷却部材 107と CCD読出部 102との熱伝導を促すという点においては優れている。
10005] しかしながら、 パッケージ 103を介して CCD読出部 102が 冷却される構造において、 CCD読出部 102が十分に冷却されるためには、 パ ッケージ 103全体をも冷却されなければならない。 したがって、 従来の裏面入 射型光検出装置は、 冷却効率が悪く、 冷却能力の大きな （従って、 サイズが大き い） 冷却部材 107を使用しなければならないという課題があった。 また、 従来 の裏面入射型光検出装置は、 冷却部材 107をパッケージ 103に外付けするた め、 大型化してしまうという課題があった。
【0006】 この発明は上述のような課題を解決するためになされたものであ り、 CCD読出部を効率良く冷却し、 装置全体の小型化を可能にする構造を備え た光検出装置及びその製造方法を提供することを目的としている。
【0007】 この発明に係る光検出装置は、 裏面から入射した光を前面に設け られた光検出部で検出する裏面入射型光検出装置に関する。 具体的に当該光検出 装置は、 光入射面としての裏面と、 該裏面と対向し、 該裏面より到達した光を検 出する電荷結合素子からなる電荷読み出し部 （CCD読出部） が設けられた前面 とを有する半導体基板と、 該 CCD読出部を冷却する冷却装置と、 これら半導体 基板及び冷却装置を収納するパッケージを備えるとともに、 電気配線の一部を構 成する電極パッド、 パッケ一ジ端子及びボンディングワイヤを備える。
【0008】 上記半導体基板の裏面には、 C CD読出部が設けられた前面上の 領域に対応する領域に窪みが形成されている。 これにより、 半導体基板は、 CC D読出部が設けられた領域の厚みが残りの領域の厚みよりも薄くなつた構造にな る。 また、 半導体基板の前面には、 CCD読出部が設けられた領域の周辺に電極 パッドが配置されている。 上記冷却装置は、 CCD読出部全体を覆った状態で、 上記半導体基板の前面に当接された冷却面を有する。 この CCD読出部全体を冷 却する冷却面は、 CCD読出部全体を覆うよう、 該 CCD読出部が設けられた領 域よりも大きいサイズを有する一方、 半導体基板の前面全体よりも小さいサイズ を有している。 上記パッケージは、 半導体基板及び冷却装置をともに収納するキ ャビティと、 該キヤビティと外部とを電気的に連絡するためのパッケージ端子を 有する。 そして、 半導体基板の前面上に設けられた電極パッドとパッケージ端子 とがポンデイングワイヤで電気的に接続されている。
【0009】 上述のように、 半導体基板と冷却装置がともに一つのパッケージ 内に収納されているので、 当該光検出装置の小型化が可能である。 また、 冷却装 置の冷却面は、 CCD読出部が形成された領域を覆うよう、 CCD読出部が形成 された半導体基板の前面に当接しているので、 冷却装置を利用して直接 C CD読 出部を冷却することができる。
【0010】 また、 半導体基板の前面のうち CCD読出部が設けられた領域の 周辺には電極パッドが配置されており、 この電極パッドとパッケージ端子とがボ ンデイングワイヤで電気的に接続しているので、 C C D読出部の電荷信号をパッ ケージ外部に取り出すための配線の長さを短くすることができる。 これにより、 当該光検出装置の高速応答性が高レベルに維持され得る。
【001 1】 C CD読出部が設けられた領域を覆った状態で半導体基板の前面 に当接された、 上記冷却装置の冷却面は、 該半導体基板の薄型化された部分 （C CD読出部が設けられた領域） よりも大きなサイズである。 そのため、 冷却面を 半導体基板の前面に当接させることにより、 薄型化された部分 （機械的強度に劣 る） が機械的に補強される。
【001 2】 上記冷却装置は、 冷却面とは反対側の面がキヤビティ底部に当接 した状態で、 パッケージに固定される。 このキヤビティ底部には、 電極パッド及 ぴパッケージ端子に対応する位置に作業口が形成されていることが好ましい。 電 極パッドとパッケ一ジ端子との間をボンディングワイヤで接続する作業を作業口 より行えるため、 このようなワイヤボンディング作業が容易に行える。 なお、 こ の作業口は、 ワイヤボンディング作業の後、 蓋により塞がれるのが好ましい （キ ャビティの気密封止）。
【0 0 1 3】 さらに、 上記パッケージは、 キヤビティの上部開口を塞ぐための 天板を有するのが好ましく、 この天板により規定されるキヤビティ内の空間に半 導体基板及ぴ冷却装置が収納されている。 このような構成は、 上部開口と外界と の気体の移動を効果的に防止する。 したがって、 キヤビティ内部が不活性ガス雰 囲気で充填されたり真空にされた場合、 半導体基板及び冷却装置の結露が効果的 に防止され得る。 また、 天板が設けられることにより、 半導体基板は汚染や機械 的衝撃から保護される。
【0 0 1 4】 この発明に係る光検出装置において、 上記半導体基板と上記パッ ケージのキヤビティ内壁との間は所定距離離間し、 該半導体基板は、 冷却装置を 介してパッケージに支持されるのが好ましい。 このような構成では、 半導体基板 はボンディングワイヤと冷却装置の冷却面を除いてはパッケージと接触しない。 したがって、 パッケージから半導体基板の前面側に設けられた C C D読出部への 熱伝導が最小限に抑えられる。
【0 0 1 5】 上記冷却装置は、 具体的には、 ペルチェ素子と、 該ペルチェ素子 の冷却側に当接する冷却板を含むのが好ましい。 冷却板におけるペルチェ素子の 冷却側に当接する面と反対側の面が上記冷却面として、半導体基板に当接される。 通常、 ペルチェ素子に流す電流量を変化させることにより、 ペルチェ素子の冷却 側を所望の温度に冷却することができる。 このように、 ペルチェ素子の冷却側と C C D読出部が設けられた半導体基板の前面との間に介在するのは、 冷却板のみ であるので、 該ペルチェ素子の冷却側と C C D読出部との間の熱伝導効率を良好 に維持することができ、 C C D読出部を効率良く冷却することができる。
【0 0 1 6】 この発明に係る光検出装置の製造方法は、 上述のような構造を有 する半導体基板、 冷却装置及びパッケージを用意する。
【001 7】 上記半導体基板は、 光入射面としての裏面と、 該裏面より到達し た光を検出する CCD読出部が設けられた、 該裏面と対向する前面とを有する。 また、 この半導体基板は、 CCD読出部が設けられた前面上の領域に対応する裏 面の所定領域に窪みが形成されており、 これにより、 半導体基板は、 CCD読出 部が設けられた領域の厚みが残りの領域の厚みよりも薄くなった構造になってい る。 さらに、 半導体基板の前面には、 CCD読出部が設けられた領域の周辺に電 極パッドが配置されている。上記冷却装置は、 C CD読出部全体を覆った状態で、 上記半導体基板の前面に当接された冷却面を有する。 この CCD読出部を冷却す る冷却面は、 CCD読出部全体を覆うよう、 該 CCD読出部が設けられた領域よ りも大きいサイズを有する一方、 半導体基板の前面全体よりも小さいサイズを有 している。 上記パッケージは、 半導体基板及び冷却装置をともに収納するキヤビ ティと、 該キヤビティと外部とを電気的に連絡するためのパッケージ端子を有す る。
【0018】 この発明に係る光検出装置の製造方法では、 まず、 上記冷却装置 が、当該冷却装置における冷却面の反対側の面がキヤビティ底部に対面するよう、 該キヤビティ内に設置される。 続いて、 この冷却面に CCD読出部が覆われかつ キヤビティ内壁に接触しないよう、 半導体基板の前面が該冷却面に当接される。 その後、 半導体基板の前面のうち冷却面で覆われた領域の周辺に設けられた電極 パッドとパッケージに設けられたパッケージ端子とがボンディングワイヤで電気 的に接続される。
【001 9】 上述のように、 この発明に係る光検出装置の製造方法によれば、 半導体基板と冷却装置とがーつのパッケージ内に収納されるので、 当該光検出装 置自体の小型化が可能になる。 また、 CCD読出部が設けられた半導体基板の前 面は、 冷却装置の冷却面に当接されているので、 冷却面と CCD読出部との間の 熱伝導効率が良好に維持される （ C C D読出部が効率良く冷却される）。 【0 0 2 0】 また、半導体基板は、キヤビティ内壁と所定距離離間した状態で、 該キヤビティ内に収納されるので、 ボンデイングワイャ及び冷却装置を除いて、 パッケージと半導体基板とは直接接触しない。 そのため、 パッケージから半導体 基板への熱伝導が抑えられ、 C C D読出部が効率良く冷却され得る。
【0 0 2 1】 なお、 ボンディングワイヤによる電極パッドとパッケージ端子と の接続は、 半導体基板をキヤビティの上部開口から揷入された治具により支持し た状態で行われるのが好ましい。 このように、 半導体基板が治具により支持され ながら、 ワイヤボンディング作業が行われることにより、 衝撃等による半導体基 板の破損が回避され得る。 加えて、 上記パッケージのキヤビティ底部には、 電極 パッド及びパッケージ電極に対応する位置に作業口が設けられるのが好ましい。 ボンディングワイヤによる電極パッドとパッケージ端子との接続が、 この作業口 より行われることにより、 ワイヤボンディング作業が容易になる。 また、 C C D 読出部の電荷信号を外部に取り出すための配線の長さを短くすることもできる。
[ 0 0 2 2 ] このワイヤボンディング作業の後、 この作業口は蓋により塞がれ るのが好ましい。 同様に、 このワイヤボンディング作業の後、 キヤビティの上部 開口を天板で塞ぐのが好ましい。このように天板でキヤビティ上部開口を塞げば、 該キヤビティ内を不活性ガス雰囲気で充填したり真空に保つことが容易になり、 該キヤビティ内の結露防止に効果的である。
【0 0 2 3】 なお、 この発明に係る各実施例は、 以下の詳細な説明及び添付図 面によりさらに十分に理解可能となる。 これら実施例は単に例示のために示され るものであって、 この発明を限定するものと考えるべきではない。
【0 0 2 4】 また、 この発明のさらなる応用範囲は、 以下の詳細な説明から明 らかになる。 しカゝしながら、 詳細な説明及び特定の事例はこの発明の好適な実施 例を示すものではあるが、 例示のためにのみ示されているものであって、 この発 明の思想及び範囲における様々な変形および改良はこの詳細な説明から当業者に は自明であることは明らかである。 図面の簡単な説明
【0 0 2 5】 図 1は、従来の裏面入射型光検出装置の断面構造を示す図である。
【0 0 2 6】 図 2は、 この発明に係る光検出装置の、 上部側 （光が入射される 半導体基板の裏面側） から見た平面図である。
【0 0 2 7】 図 3は、 図 2に示された光検出装置の、 底部側 （半導体基板の前 面側） から見た平面図である。
【0 0 2 8】 図 4は、 図 2中の線 I I I— I I Iに沿った、 この発明に係る光 検出装置の断面構造を示す図である。
【0 0 2 9】 図 5 A〜図 5 Cは、 この発明に係る光検出装置の製造方法を説明 するための工程図である （その 1 )。
【0 0 3 0】 図 6 A〜図 6 Cは、 この発明に係る光検出装置の製造方法を説明 するための工程図である （その 2 )。
発明を実施するための最良の形態
【0 0 3 1】 以下、この発明に係る光検出装置及びその製造方法の各実施例を、 図 2〜4及び 5 A〜 6 Cを用いて詳細に説明する。 なお、 図面の説明において、 同一部位、 同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0 0 3 2】 図 2は、 この発明に係る光検出装置の、 上部側 （光が入射される 半導体基板の裏面側） から見た平面図であり、 図 3は、 図 2に示された光検出装 置の底部側 （半導体基板の前面側） から見た平面図であり、 図 4は、 図 2中の線 I I I - I I Iに沿った、 当該光検出装置の断面構造を示す図である。
【0 0 3 3】 この発明に係る光検出装置は、 底部 2 a (キヤビティ底部） と側 壁 2 b (キヤビティ内壁）とに囲まれたキヤビティ 2 f を有するパッケージ 2と、 このキヤビティ 2 f の上部開口を覆う天板 3とを備える。 当該光検出装置の外観 は、略直方体状であり、パッケージ 2のキヤビティ 2 f 内には、半導体基板 4と、 冷却装置 Cとが収納されている。 なお、 半導体基板 4は、 光入射面としての裏面 と、 該裏面と対向し、 該裏面より到達した光を検出する C C D読出部 4 aが設け られた前面とを有する。 また、 冷却装置 Cは、 C C D読出部 4 a全体を覆った状 態で半導体基板 4の前面に当接された、 該 C C D読出部 4 aを冷却するための冷 却面 7 aを有する。
【0 0 3 4】 天板 3は、中央部付近に、光透過性の窓 3 aが設けられている （図 2 )。 この窓 3 aを通過した光は、パッケージ 2内に収納された半導体基板 4の裏 面に入射し、 半導体基板 4を透過して、 前面に設けられた C C D読出部 4 aに到 達する （C C D読出部による光検出）。
【0 0 3 5】 パッケージ 2の側壁 2 bの上端部には、 キヤビティ 2 f の内側方 向に向かって延出した鍔部 2 eが設けられており、 この鍔部 2 eには、 矩形状の 底部 2 aの長辺に沿って、 底部 2 aに臨むようにパッケージ端子 2 dが 2列に配 置されている。
[ 0 0 3 6 ] また、 パッケージ 2は、 底部 2 aにその長辺に沿って 2つの作業 口 2 cが設けられている。 この作業口 2 cは、 半導体基板 4の電極パッド 4 cと 側壁 2 bに設けられたパッケージ端子 2 dとを接続する際にボンディングマシー ンのヘッドを揷入するための開口であり、 電極パッド 4 cとパッケージ端子 2 d とが露出するような位置に設けられている。
【0 0 3 7】 半導体基板 4の前面には、 C C D読出部 4 aが設けられた領域 4 bと、 C C D読出部 4 aからの信号を外部に送り出すための電極パッド 4 cが作 業口 2 cに沿って 2列に配置された周辺領域とで構成されている。 電極パッド 4 cは、 パッケージ端子 2 dと 1対 1で対応し、 それぞれ対応するもの同士がボン ディングワイヤ 6で電気的に接続されている。
【0 0 3 8】 一方、 半導体基板 4の裏面には、 C C D読出部 4 aが設けられた 領域 4 bに対応する領域に窪みが設けられており、 これにより、 領域 4 bの厚み が残りの周辺領域の厚みよりも薄くなつている。 半導体基板 4は、 C C D読出部 4 aが形成された前面がキヤビティ底部 2 aに対面するように、 冷却装置 Cを介 して該キヤビティ底部 2 aに取り付けられている。 【0 0 3 9】 なお、 半導体基板 4は、 キヤビティ 2 f の内壁 （側壁 2 b ) から 所定距離離間した状態で、 該パッケージ 2内に配置されている。
【0 0 4 0】 冷却装置 Cは、 ペルチェ素子 5と冷却板 7とから構成され、 ペル チェ素子 5の発熱側 5 bが、 パッケージ 2の底部 2 aに接着剤等を介して固定さ れている。 ペルチェ素子の冷却側 5 aには、 板状の部材である冷却板 7が当接し ている。 冷却板 7は、 半導体基板 4と冷却側 5 aとの間に介在し、 半導体基板 4 と当接する面が冷却面 7 aとなる。
【0 0 4 1】 この冷却面 7 aは、 C C D読出部 4 aが設けられた領域 4 bより も大きい一方、 半導体基板 4の前面全体よりも小さいサイズを有する。 したがつ て、 冷却面 7 aは、 電極パッド 4 cが配置された領域を露出させた状態で、 C C D読出部 4 aが設けられた領域 4 bを覆っている。 換言すれば、 半導体基板 4の 前面のうち、 冷却面 7 aで覆われた領域の周辺領域に電極パッド 4 cが配置され ている。
【0 0 4 2】 ここで、 ノ ッケージ 2は、 電気的絶縁性を有し、 機械的強度に優 れるセラミック等からなるのが好ましい。 また、 窓 3 aは、 十分な透光性を有す る石英ガラス等からなるのが好ましい。 また、 当該光検出装置は、 パッケージ 2 の内部が不活性ガス雰囲気により充填された状態や真空状態で利用されるので、 接合部よりリークが発生しないように、 天板 3とパッケージ 2とは、 溶接等によ り接合されるのが好ましい。
[ 0 0 4 3 ] 作業口 2 cは、 前述のように、 パッケージ 2内部を不活性ガス雰 囲気で充填したり真空にするため、 ボンディングワイヤ 6を電極パッド 4 c及び パッケージ端子 2 dとの間に接続する作業（ワイヤボンディング作業）の終了後、 蓋等で塞がれる。
【0 0 4 4】 冷却板 7は、 比較的硬質であり、 十分な熱伝導性を有する材料で あれば特に制限は無く、 ガラス、 シリコン基板、 セラミックス等を利用すること ができる。 【0 0 4 5】 また、 冷却板 7の厚さは、 半導体基板 4の薄型部 （C C D読出部 4 aが形成された領域 4 b ) を機械的に補強するとともに、 C C D読出部 4 aを 十分に冷却することができる範囲であるのが好ましい。そして、この冷却板 7は、 半導体基板 4の薄型部 （C C D読出部 4 aが形成された領域 4 b ) を機械的に補 強するために、 この領域 4 bよりも広くかつ、 半導体基板 4の前面全体よりも小 さいサイズを有する。 なお、 冷却板 7は、 半導体基板 4の前面上の電極パッド 4 cが露出されるような形状 （電極パッド 4 cを覆わないような形状） である。
【0 0 4 6】 半導体基板 4と側壁 2 bとの間隙 dは、 側壁 2 bからの熱電導を 抑制するという観点から言えば、 広い方が好ましく、 ボンディングワイヤ 6を短 くするという観点から言えば、 狭いほうが好ましい。，したがって、 両者のバラン スを考慮して決定しなければならない。 例えば間隙 dは、 2 . 0 ± 0 . 2 mm程 度であるのが好ましい。
【0 0 4 7】 このようにこの発明に係る光検出装置によれば、 ペルチェ素子 5 の冷却側 5 aと接続された冷却板 7が、 C C D読出部 4 aと直接接触している。 そのため、 効率的に C C D読出部 4 aが冷却され得る。 また、 半導体基板 4は、 冷却板 7及びボンディングワイヤ 6を除いては、 パッケージ 2と接触していない ので、 パッケージ 2から半導体基板 4への熱電導が効率的に抑制される。
【0 0 4 8】 また、 冷却板 7は、 半導体基板 4の薄型部 （ C C D読出部 4 aが 形成された領域 4 b ) よりも広いサイズを有しているので、 半導体基板 4を機械 的に補強することができる。
【0 0 4 9】 さらに、 作業口 2 cを介して電極パッド 4 c及びパッケージ端子 2 dとの間をボンディングワイヤ 6で接続できるので、 C C D読出部 4 aの電荷 信号を外部に取り出すための配線の長さを短くすることができ、 当該光検出装置 の高速応答性が良好に維持され得る。
【0 0 5 0】 次に、 図 5 A〜5 C及び図 6 A〜6 Cを用いて、 この発明に係る 光検出装置の製造方法を説明する。 なお、 図 5 A〜5 Cには、 当該製造方法の第 1〜第 3工程が示されており、 図 6 A〜6 Cには、 当該製造方法の第 4〜第 6ェ 程が示されている。 .
【0 0 5 1】 まず、 第 1工程において、 パッケージ 2の底部 2 a (キヤビティ 底部）の所定位置にペルチェ素子 5がエポキシ樹脂等の接着剤により接着される。 この際、 底部 2 aとペルチェ素子の発熱側 5 bとが接するように接着される （図
5 A)。
【0 0 5 2】 続いて、 第 2工程において、 前面に C C D読出部 4 aが形成され た領域 4 bを備え、 領域 4 bに対応する部分が薄型化され、 該前面のうち領域 4 bの周辺領域に電極パッド 4 cが配置された半導体基板 4を用意し、 この半導体 基板 4の前面に、 冷却板 7がエポキシ樹脂等の接着剤を介して接着される。
【0 0 5 3】 この際、 冷却板 7は、 C C D読出部 4 aが形成された領域 4 bを 覆いかつ電極バッド 4 cを露出させた状態で、 半導体基板 4の前面に接着される
(図 5 B ) 0
【0 0 5 4】 なお、 上述の第 1工程、 第 2工程は、 この順序が入れ替わっても 良いし、 並行して実施されても良い。
【0 0 5 5】 さらに、 第 3工程において、 第 1工程で得られたペルチェ素子 5 が接着されたパッケージ 2に、 第 2工程で得られた冷却板 7が接着された半導体 基板 4とを接続する作業が行われる。
【0 0 5 6】 すなわち、 パッケージ 2の内部に、 冷却板 7が接着された半導体 基板 4が、 冷却板 7とペルチェ素子 5の冷却側 5 aとが向い合うように挿入され る。 そして、 半導体基板 4とパッケージ 2の側壁 2 bとの間が所定の間隙 dに保 たれた状態で、 半導体基板 4と接着されていない冷却板 7の一方の面とペルチェ 素子 5の冷却側 5 aとがエポキシ樹脂等の接着剤を介して接着される （図 5 C)。 【0 0 5 7】 第 4工程では、 電極パッド 4 cと鍔部 2 eに形成されたパッケー ジ端子 2 dとがボンデイングワイヤ 6で電気的に接続される (ワイヤボンディン グ作業）。すなわち、 キヤビティ 2 f の上部開口から、 ワイヤボンディング用押さ え治具 8がパッケージ 2の内部に挿入され、 半導体基板 4の裏面 （C C D読出部 4 aが形成されていない面）がワイヤボンディング用押さえ治具 8で支持される。 この状態で、 底部 2 aに設けられた作業口 2 cを介して、 ボンディングマシーン 等によるワイヤボンディング作業が行われる （図 6 A)。
【0 0 5 8】 このように、 半導体基板 4をワイヤボンディング用押さえ治具 8 で支持することにより、 半導体基板 4の破損が回避され、 安全にワイヤボンディ ング作業が行われ得る。
【0 0 5 9】 続いて、 第 5工程では、 作業口 2 cを塞ぐ作業が行われる。 すな わち、 作業口 2 cにセラミックス等からなる蓋 9が接着されることで、 作業口 2 cが塞がれる （図 6 B )。
【0 0 6 0】 最後に、 第 6工程において、 不活性ガス雰囲気又は真空中でパッ ケージ 2の上部開口に天板 3が溶接等により取り付けられる （図 6 C )。 この作業 により、 当該光検出装置の内部は不活性ガス雰囲気で充填されるか、 又は真空と なるため、 キヤビティ 2 f 内の結露が効果的に防止される。
【0 0 6 1】 以上の製造工程を経て、 この発明に係る光検出装置が得られる。 【0 0 6 2】 上述の光検出装置の製造方法によれば、 C C D読出部 4 a力 冷 却板 7を介してペルチェ素子 5の冷却側 5 aで直接冷却されるので、 C C D読出 部 4 aが効率良く令却され得る。
[ 0 0 6 3 ] また、 パッケージ 2の底部 2 aの作業口 2 cを介してワイヤボン ディング作業 (ボンディングワイヤを介して電極パッド 4 cとパッケージ端子 2 dとが電気的に接続する作業） が行われるので、 C C D読出部 4 aの電荷信号を 外部に取り出すための配線の長さを短くすることができる。 なお、 この工程にお いて、 半導体基板 4の裏面はワイヤボンディング用押さえ治具 8により支持され ているので、ワイヤボンディング作業中に、半導体基板 4が破損することがない。 【0 0 6 4】 また、 不活性ガス雰囲気又は真空中で、 パッケージ 2の上部開口 が天板 3により塞がれるので、 当該光検出装置内における結露が効果的に防止さ れる。
【0 0 6 5】 以上の本発明の説明から、 本発明を様々に変形しうることは明ら かである。 そのような変形は、 本発明の思想および範囲から逸脱するものとは認 めることはできず、 すべての当業者にとって自明である改良は、 以下の請求の範 囲に含まれるものである。
産業上の利用可能性
【0 0 6 6】 この発明によれば、 C C D読出部を効率良く冷却することができ、 かつ装置全体の小型化を可能にする光検出装置及びその製造方法が得られる。

Claims

言青求の範囲
1 . 光入射面としての裏面と、 該裏面より到達した光を検出する電荷結合素 子からなる電荷読み出し部が設けられた、 該裏面と対向する前面とを有する半導 体基板であって、 該電荷読み出し部が配置された領域の厚みが残りの領域の厚み よりも薄くなった構造を有する半導体基板と、
前記電荷読み出し部を冷却する冷却装置であって、 該電荷読み出し部が配置さ れた領域よりも大きいサイズを有する一方、 該半導体基板の前面全体よりも小さ いサイズを有し、 該電荷読み出し部全体を覆った状態で前記半導体基板の前面に 当接された冷却面を有する冷却装置と、
前記半導体基板と前記冷却装置をともに収納するキヤビティを有するとともに、 該キヤビティと外部とを電気的に連絡するパッケージ端子が設けられたパッケー ジと、
前記半導体基板の前記前面のうち前記冷却面により覆われた領域の周辺領域に 設けられた電極パッドと、 そして、
前記パッケージ端子と前記電極パッドとを電気的に接続するボンディングワイ ャとを備えた光検出装置。
2 . 請求項 1記載の光検出装置において、
前記冷却装置は、 前記冷却面とは反対側の面が前記パッケージのキヤビティ底 部に当接した状態で、 該パッケージに固定され、 そして、
前記パッケージのキヤビティ底部には、 前記電極パッド及び前記パッケージ端 子に対応する位置に作業口が設けられている。
3 . 請求項 2記載の光検出装置は、 さらに、
前記パッケージのキヤビティ底部に設けられた前記作業口を塞ぐための蓋を備 える。
4 . 請求項 1記載の光検出装置において、
前記パッケージは、 前記キヤビティの上部開口を塞ぐための天板を有する。
5 . 請求項 1記載の光検出装置において、
前記キヤビティ内に収納された前記半導体基板は、 該キヤビティの内壁から所 定距離離間した状態で、前記冷却装置を介して前記パッケージに支持されている。
6 . 請求項 1記載の光検出装置において、
前記冷却装置は、 ペルチェ素子と、 該ペルチェ素子の冷却側に当接した冷却板 とを含み、 そして、
前記ペルチェ素子の冷却側に当接する面と対向する、 前記冷却板の裏面は、 前 記冷却面として前記半導体基板の前面に当接している。
7 . 光入射面としての裏面と、 該裏面より到達した光を検出する電荷結合素 子からなる電荷読み出し部が設けられた、 該裏面と対向する前面とを有する半導 体基板であって、 該電荷読み出し部が形成された領域の厚みが残りの領域よりも 薄くなった構造を有する半導体基板を用意し、
前記半導体基板の前面全体よりも小さいサイズを有する一方、 該前面のうち前 記電荷読み出し部が設けられた領域よりも大きいサイズの冷却面を有する冷却装 置を用意し、
前記半導体基板及び前記冷却装置をともに収納するためのキヤビティを有する パッケージを用意し、
前記冷却面と対向する前記冷却装置の裏面が前記パッケージのキヤビティ底部 に対面す よう、 前記冷却装置を前記パッケージのキヤビティ内に配置し、 前記半導体基板を、 前記電荷読み出し部を覆うように前記冷却面が当接し、 か つ、 前記パッケージのキヤビティの内壁から所定距離離間した状態で、 前記パッ ケージのキヤビティ内に配置し、 そして、
前記半導体基板の前面のうち前記冷却面により覆われた領域の周辺領域に設け られた電極パッドと前記パッケージに設けられたパッケージ端子とをボンディン グワイヤで接続する光検出装置の製造方法。
8 . 請求項 7記載の光検出装置の製造方法において、 前記ボンディングワイヤによる接続は、 前記パッケージのキヤビティの上部開 口より挿入された治具により前記半導体基板が支持された状態で行われる。
9 . 請求項 7記載の光検出装置の製造方法において、
前記パッケージのキヤビティ底部には、 前記電極パッド及び前記パッケージ端 子に対応する位置に作業口が設けられ、 そして、
前記ボンディングワイヤによる接続は、 前記作業口より行われる。
1 0 . 請求項 9記載の光検出装置の製造方法において、
前記ボンディングワイヤによる接続の後に、 前記作業口が蓋により塞がれる。
1 1 . 請求項 7記載の光検出装置の製造方法において、
前記ボンディングワイヤによる接続の後に、 前記パッケージのキヤビティの上 部開口が天板により塞がれる。
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