WO2011117947A1 - 光学半導体装置 - Google Patents

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    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors

Definitions

  • the present invention relates to an optical semiconductor device, and more particularly to an optical semiconductor device including a transparent member on a semiconductor chip.
  • An optical semiconductor device having an optical element portion is no exception, and an optical semiconductor device that achieves miniaturization, thickness reduction, and cost reduction by directly bonding a transparent member on an optical element portion formed on a semiconductor chip. Proposed.
  • the outer edge portion of the transparent member in this structure is outside the outer edge portion of the optical element portion. Further, the outer edge portion of the transparent member is inside the outer edge portion of the semiconductor chip in order to reduce the size. In this case, since the distance between the outer edge portion of the transparent member and the outer edge portion of the optical element portion is small, unnecessary incident light and reflected light from the end face of the transparent member to the optical element portion becomes a problem.
  • Patent Document 1 discloses a structure that reduces the incidence and reflection of unnecessary light from the end surface of the transparent member to the optical element portion by tapering the end surface of the transparent member. In this way, it is possible to reduce the size and thickness without degrading the optical characteristics.
  • the cost of processing the end face of the transparent member is high, so that the cost reduction is hindered.
  • the semiconductor chip is downsized, the peripheral portion of the optical element is reduced, and the transparent member is also reduced.
  • the distance from the optical element portion to the end face of the transparent member is reduced, and it becomes difficult to prevent unnecessary incident light and reflected light from the end face of the transparent member to the optical element portion, thereby preventing the miniaturization of the semiconductor chip. Will be.
  • the object of the present invention is to prevent unnecessary incident light and reflected light from the end face of the transparent member to the optical element part, and to easily realize downsizing and high functionality and optical characteristics. Is to obtain a stable optical semiconductor device.
  • an optical semiconductor device has a configuration in which a second semiconductor chip is held on a first semiconductor chip.
  • a first optical semiconductor device includes a first semiconductor chip, a second semiconductor chip held on the first semiconductor chip and having an optical element formed thereon, an optical A transparent member fixed on the second semiconductor chip so as to cover the element, and an outer edge portion of the transparent member is located on an inner side of the outer edge portion of the first semiconductor chip, and the second member It exists in the position outside the outer edge part of a semiconductor chip.
  • the outer edge portion of the transparent member is located on the inner side of the outer edge portion of the first semiconductor chip and outside the outer edge portion of the second semiconductor chip. Since it exists in a position, the influence of the unnecessary incident light and reflected light to the optical element part from the end surface of a transparent member can be prevented. Furthermore, it is possible to easily realize miniaturization and high functionality and to stabilize optical characteristics.
  • a second optical semiconductor device covers a first semiconductor chip, a second semiconductor chip that is held on the first semiconductor chip and has an optical element formed thereon, and covers the optical element. And a transparent member fixed on the second semiconductor chip, the outer edge of the transparent member being at the same position as the outer edge of the first semiconductor chip, and the outer edge of the second semiconductor chip In the outer position.
  • the outer edge portion of the transparent member is at a position equivalent to the outer edge portion of the first semiconductor chip and is located outside the outer edge portion of the second semiconductor chip. Therefore, it is possible to prevent the influence of unnecessary incident light and reflected light from the end face of the transparent member to the optical element portion. Furthermore, it is possible to easily realize miniaturization and high functionality and to stabilize optical characteristics.
  • a third optical semiconductor device covers a first semiconductor chip, a second semiconductor chip held on the first semiconductor chip and having an optical element formed thereon, and the optical element. And a transparent member fixed on the second semiconductor chip, the outer edge of the transparent member being at the same position as the outer edge of the first semiconductor chip, and the outer edge of the second semiconductor chip Is in the same position as
  • the outer edge portion of the transparent member is located at the same position as the outer edge portion of the first semiconductor chip and at the same position as the outer edge portion of the second semiconductor chip. Therefore, it is possible to prevent the influence of unnecessary incident light and reflected light from the end face of the transparent member to the optical element portion. Furthermore, it is possible to easily realize miniaturization and high functionality and to stabilize optical characteristics.
  • the fourth optical semiconductor device covers the first semiconductor chip, the second semiconductor chip held on the first semiconductor chip and having the optical element formed thereon, and the optical element.
  • a transparent member fixed on the second semiconductor chip, and the outer edge of the transparent member is located inside the outer edge of the first semiconductor chip and the outer edge of the second semiconductor chip. It is in the same position as the part.
  • the outer edge portion of the transparent member is located on the inner side of the outer edge portion of the first semiconductor chip and is the same position as the outer edge portion of the second semiconductor chip. Therefore, it is possible to prevent the influence of unnecessary incident light and reflected light from the end face of the transparent member to the optical element portion. Furthermore, it is possible to easily realize miniaturization and high functionality and to stabilize optical characteristics.
  • the transparent member may be directly fixed on the second semiconductor chip with a transparent adhesive.
  • the transparent member may be fixed on a rib portion formed on the second semiconductor chip.
  • the first semiconductor chip is provided with a conductor penetrating from the upper surface to the lower surface, and an electrode portion is formed on the lower surface. Also good.
  • a peripheral circuit of an optical element may be formed on the first semiconductor chip.
  • the first optical semiconductor device to the fourth optical semiconductor device according to the present invention include a concave package that accommodates the first semiconductor chip and the second semiconductor chip, and the first semiconductor chip and the second optical chip in the concave package. And a resin portion formed so as to seal the peripheral portion of the semiconductor chip 2 and expose the upper surface of the transparent member.
  • the first optical semiconductor device to the fourth optical semiconductor device according to the present invention include a wiring substrate on which the first semiconductor chip is fixed, and the first semiconductor chip and the second semiconductor chip on the wiring substrate.
  • a resin portion formed so as to seal the peripheral portion and expose the upper surface of the transparent member may be further provided.
  • the periphery of the second semiconductor chip is sealed on the first semiconductor chip and the upper surface of the transparent member is exposed. You may further provide the formed resin part.
  • optical semiconductor device of the present invention unnecessary incident light and reflected light from the end face of the transparent member to the optical element portion can be prevented, and miniaturization and high functionality can be easily realized and the optical characteristics can be stabilized. Can be made.
  • FIG. 1 (a) to 1 (c) show an optical semiconductor device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (a) is a plan view
  • FIG. 1 (b) is FIG. 1 (a).
  • FIG. 1C is a cross-sectional view showing a configuration in which a transparent member is fixed to the second semiconductor chip using means different from that in FIG. 1B.
  • FIG. 2A and FIG. 2B are cross-sectional views showing an optical semiconductor device according to a first modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A and FIG. 3B are cross-sectional views showing an optical semiconductor device according to a second modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views showing an example of packaging of the optical semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
  • a second semiconductor chip 2 made of silicon is held on a first semiconductor chip 1 made of silicon, for example, having an electrode pad 9 formed thereon.
  • the first semiconductor chip 1 is conventionally packaged as a peripheral circuit separately from the optical semiconductor device, and is mounted on a mounting substrate of an electronic device or the like.
  • the second semiconductor chip 2 is provided with a through via 4 so as to penetrate from the upper surface to the lower surface.
  • a lower surface electrode 5 is formed on the lower surface of the second semiconductor chip 2 so as to be connected to the through via 4, and the first semiconductor chip 1 and the second semiconductor chip 2 are formed by the electrode pad 9 and the lower surface electrode 5. Are electrically connected.
  • An optical element portion 3 is formed on the second semiconductor chip 2, and a transparent member made of glass or the like is provided on the second semiconductor chip 2 so as to cover the optical element portion 3 with a transparent adhesive 7. 6 is fixed.
  • the outer edge portion of the transparent member 6 is inside the outer edge portion of the first semiconductor chip 1 and is outside the outer edge portion of the second semiconductor chip 2. In this way, a sufficient distance from the end surface of the transparent member 6 to the optical element unit 3 can be secured, so that unnecessary incident light and reflected light from the end surface of the transparent member 6 to the optical element unit 3 can be prevented. it can.
  • the mounting area of a mounting substrate such as an electronic device can be reduced and the cost can be reduced.
  • the transparent member 6 may be a filter such as an optical low-pass filter in addition to glass, or may have an anti-reflection (AR) coating and an infrared (IR) blocking coating on the upper and lower surfaces. Good.
  • AR anti-reflection
  • IR infrared
  • the shape of the transparent member 6 is not chamfered at the corners in FIG. 1, but is not limited to this, and the corners and ridges may be chamfered and processed into an R shape.
  • the transparent member 6 is directly fixed to the upper surface of the second semiconductor chip 2 by the transparent adhesive 7.
  • a rib structure 8 made of resin or the like may be formed in the periphery of the optical element section 3 on 2 and a transparent structure 6 may be fixed on the rib section 8 with an adhesive or the like.
  • the outer edge portion of the transparent member 6 is located at the same position as the outer edge portion of the first semiconductor chip 1. There may be a position outside the outer edge of the second semiconductor chip 2.
  • the outer edge portion of the transparent member 6 is located at the same position as the outer edge portion of the first semiconductor chip 1. And, it may be at the same position as the outer edge of the second semiconductor chip 2.
  • the outer edge portion of the transparent member 6 is located at a position inside the outer edge portion of the first semiconductor chip 1.
  • the first semiconductor chip 1 is fixed to the bottom surface of the concave package 11 by the die bond material 18.
  • the second semiconductor chip 2 and the transparent member 6 are sequentially stacked on the first semiconductor chip 1.
  • An electrode pad 17 is formed on the bottom surface of the concave package 11, and the electrode pad 17 is connected to the electrode pad 9 of the first semiconductor chip 1 by a wire 10.
  • the concave package 11 is filled with a sealing resin 13 so as to cover the first semiconductor chip 1 and the second semiconductor chip 2 and to expose the upper surface of the transparent member 6.
  • the sealing resin 13 is also formed on the end surface of the transparent member 6, but the sealing resin 13 may not be formed on the end surface of the transparent member 6.
  • Sealing resin 13 can be filled by potting or the like. Moreover, the quality can be further optically stabilized by using a light shielding resin as the material of the sealing resin 13.
  • the first semiconductor chip 1 is fixed onto the substrate 12 by a die bond material 18 or the like, and the first semiconductor chip 1 and the second semiconductor chip 1 held thereon are held.
  • the semiconductor chip 2 may be covered, and a sealing resin 14 may be formed so that the upper surface of the transparent member 6 held thereon is exposed. In this way, it is possible to further reduce the size as compared with the case where the concave package 11 is used.
  • optical semiconductor device According to the optical semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, unnecessary incident light and reflected light from the end face of the transparent member to the optical element portion can be prevented, and miniaturization and high functionality can be easily realized. In addition, the optical characteristics can be stabilized.
  • a plurality of through vias 15 are formed from the upper electrode pad 9 to the lower surface of the first semiconductor chip 1 and penetrate the lower surface of the first semiconductor chip 1.
  • a bottom electrode 16 is formed which is electrically connected to the via 15.
  • the outer edge portion of the transparent member 6 is inside the outer edge portion of the first semiconductor chip 1 and is more than the outer edge portion of the second semiconductor chip 2.
  • the positional relationship of the outer edge portions of the first semiconductor chip 1, the second semiconductor chip 2 and the transparent member 6 is shown in FIGS. 2 to 4 shown in the first embodiment. A similar positional relationship may be used. Even in such a case, when the optical semiconductor device is mounted on a substrate or the like and packaged, the size can be further reduced as compared with the first embodiment.
  • the first semiconductor chip 1 is fixed on the substrate 12.
  • the second semiconductor chip 2 and the transparent member 6 are sequentially stacked on the first semiconductor chip 1.
  • An electrode pad 17 is formed on the substrate 12, and the electrode pad 17 and the lower surface electrode 16 formed on the lower surface of the first semiconductor chip 1 are electrically connected.
  • a sealing resin 14 is formed so as to cover the first semiconductor chip 1 and the second semiconductor chip 2 stacked on the substrate 12 and to expose the upper surface of the transparent member 6.
  • the sealing resin 14 is formed so as to cover the second semiconductor chip 2 on the first semiconductor chip 1 and to expose the upper surface of the transparent member 6. Also good. Thereby, further miniaturized packaging becomes possible.
  • optical semiconductor device According to the optical semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, unnecessary incident light and reflected light from the end face of the transparent member to the optical element portion can be prevented, and the size can be further reduced as compared with the first embodiment. be able to.
  • the optical semiconductor device according to the present invention can prevent unnecessary incident light and reflected light from the end face of the transparent member to the optical element part, and can easily realize downsizing and high functionality and stabilize optical characteristics.
  • it is useful for an optical semiconductor device having a transparent member on a semiconductor chip.

Abstract

　光学半導体装置は、第１の半導体チップ（１）と、第１の半導体チップ（１）の上に保持され、光学素子（３）が上部に形成された第２の半導体チップ（２）と、光学素子（３）を覆うように第２の半導体チップ（２）の上に固着された透明部材（６）とを備えている。透明部材（６）の外縁部は、第１の半導体チップ（１）の外縁部よりも内側の位置にあり、且つ、第２の半導体チップ（２）の外縁部よりも外側の位置にある。

Description

光学半導体装置
　本発明は、光学半導体装置に関し、特に、半導体チップの上に透明部材を備える光学半導体装置に関する。
　近年、電子機器の小型化はますます加速しており、電子機器に用いられる半導体装置も例外ではなく、ますますの小型化が必要とされている。光学素子部を有する光学半導体装置も例外ではなく、半導体チップに形成された光学素子部の上に透明部材を直接に張り合わせることにより、小型化、薄型化及び低コスト化を図る光学半導体装置が提案されている。この構造における透明部材の外縁部は、光学素子部の外縁部よりも外側にある。また、透明部材の外縁部は、小型化を図るために半導体チップの外縁部よりも内側にある。この場合、透明部材の外縁部と光学素子部の外縁部との距離が小さいため、透明部材の端面から光学素子部への不要な入射光及び反射光が問題となる。このため、透明部材の端面をテーパ状等にして、透明部材の端面から光学素子部への不要な光の入射及び反射を減少させる構造が例えば特許文献１等に提示されている。このようにすると、光学特性を劣化させることなく、小型化及び薄型化が可能となる。
特開２００２－２６１２６０号公報
　しかしながら、従来の光学半導体装置は、透明部材の端面の加工にコストがかかるため、低コスト化が妨げられることとなる。また、半導体チップを小型化するため、光学素子の周辺部が小さくなるので、透明部材も小さくなる。これにより、光学素子部から透明部材の端面までの距離が小さくなるため、透明部材の端面から光学素子部への不要な入射光及び反射光を防ぐことが困難となり、半導体チップの小型化が妨げられることとなる。
　本発明は、前記従来の問題に鑑み、その目的は、透明部材の端面から光学素子部への不要な入射光及び反射光を防ぐと共に、小型化及び高機能化を容易に実現でき且つ光学特性が安定した光学半導体装置を得られるようにすることにある。
　前記の目的を達成するために、本発明は光学半導体装置を、第１の半導体チップの上に第２の半導体チップが保持された構成とする。
　具体的に、本発明に係る第１の光学半導体装置は、第１の半導体チップと、第１の半導体チップの上に保持され、光学素子が上部に形成された第２の半導体チップと、光学素子を覆うように第２の半導体チップの上に固着された透明部材とを備え、透明部材の外縁部は、第１の半導体チップの外縁部よりも内側の位置にあり、且つ、第２の半導体チップの外縁部よりも外側の位置にある。
　本発明に係る第１の光学半導体装置によると、透明部材の外縁部は、第１の半導体チップの外縁部よりも内側の位置にあり、且つ、第２の半導体チップの外縁部よりも外側の位置にあるため、透明部材の端面から光学素子部への不要な入射光及び反射光の影響を防ぐことができる。さらに、小型化及び高機能化を容易に実現でき且つ光学特性を安定させることができる。
　本発明に係る第２の光学半導体装置は、第１の半導体チップと、第１の半導体チップの上に保持され、光学素子が上部に形成された第２の半導体チップと、光学素子を覆うように第２の半導体チップの上に固着された透明部材とを備え、透明部材の外縁部は、第１の半導体チップの外縁部と同等の位置にあり、且つ、第２の半導体チップの外縁部よりも外側の位置にある。
　本発明に係る第２の光学半導体装置によると、透明部材の外縁部は、第１の半導体チップの外縁部と同等の位置にあり、且つ、第２の半導体チップの外縁部よりも外側の位置にあるため、透明部材の端面から光学素子部への不要な入射光及び反射光の影響を防ぐことができる。さらに、小型化及び高機能化を容易に実現でき且つ光学特性を安定させることができる。
　本発明に係る第３の光学半導体装置は、第１の半導体チップと、第１の半導体チップの上に保持され、光学素子が上部に形成された第２の半導体チップと、光学素子を覆うように第２の半導体チップの上に固着された透明部材とを備え、透明部材の外縁部は、第１の半導体チップの外縁部と同等の位置にあり、且つ、第２の半導体チップの外縁部と同等の位置にある。
　本発明に係る第３の光学半導体装置によると、透明部材の外縁部は、第１の半導体チップの外縁部と同等の位置にあり、且つ、第２の半導体チップの外縁部と同等の位置にあるため、透明部材の端面から光学素子部への不要な入射光及び反射光の影響を防ぐことができる。さらに、小型化及び高機能化を容易に実現でき且つ光学特性を安定させることができる。
　本発明に係る第４の光学半導体装置は、第１の半導体チップと、第１の半導体チップの上に保持され、光学素子が上部に形成された第２の半導体チップと、光学素子を覆うように第２の半導体チップの上に固着された透明部材とを備え、透明部材の外縁部は、第１の半導体チップの外縁部よりも内側の位置にあり、且つ、第２の半導体チップの外縁部と同等の位置にある。
　本発明に係る第４の光学半導体装置によると、透明部材の外縁部は、第１の半導体チップの外縁部よりも内側の位置にあり、且つ、第２の半導体チップの外縁部と同等の位置にあるため、透明部材の端面から光学素子部への不要な入射光及び反射光の影響を防ぐことができる。さらに、小型化及び高機能化を容易に実現でき且つ光学特性を安定させることができる。
　本発明に係る第１の光学半導体装置～第４の光学半導体装置において、透明部材は、透明接着材により前記第２の半導体チップの上に直接に固着されていてもよい。
　本発明に係る第１の光学半導体装置～第４の光学半導体装置において、透明部材は、第２の半導体チップの上に形成されたリブ部の上に固着されていてもよい。
　本発明に係る第１の光学半導体装置～第４の光学半導体装置において、第１の半導体チップには、その上面から下面までを貫通する導体が設けられ、その下面に電極部が形成されていてもよい。
　本発明に係る第１の光学半導体装置～第４の光学半導体装置において、第１の半導体チップには、光学素子の周辺回路が形成されていてもよい。
　本発明に係る第１の光学半導体装置～第４の光学半導体装置は、第１の半導体チップ及び第２の半導体チップを収容する凹型パッケージと、凹型パッケージの中に、第１の半導体チップ及び第２の半導体チップの周辺部を封止し且つ透明部材の上面を露出するように形成された樹脂部とをさらに備えていてもよい。
　本発明に係る第１の光学半導体装置～第４の光学半導体装置は、第１の半導体チップを固着させた配線基板と、配線基板の上に、第１の半導体チップ及び第２の半導体チップの周辺部を封止し且つ透明部材の上面を露出するように形成された樹脂部とをさらに備えていてもよい。
　本発明に係る第１の光学半導体装置～第４の光学半導体装置は、第１の半導体チップの上に、第２の半導体チップの周辺部を封止し且つ透明部材の上面を露出するように形成された樹脂部をさらに備えていてもよい。
　本発明に係る光学半導体装置によると、透明部材の端面から光学素子部への不要な入射光及び反射光を防ぐことができると共に、小型化及び高機能化を容易に実現でき且つ光学特性を安定させることができる。
図１（ａ）～図１（ｃ）は本発明の第１の実施形態に係る光学半導体装置を示し、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のIｂ－Iｂ線における断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）と異なる手段を用いて第２の半導体チップに透明部材を固着している構成を示す断面図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る光学半導体装置を示す断面図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は本発明の第１の実施形態の第２変形例に係る光学半導体装置を示す断面図である。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は本発明の第１の実施形態の第３変形例に係る光学半導体装置を示す断面図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る光学半導体装置のパッケージングの一例を示す断面図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る光学半導体装置を示し、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のVIｂ－VIｂ線における断面図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る光学半導体装置のパッケージングの一例を示す断面図である。
　（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態に係る光学半導体装置について図１を参照しながら説明する。
　図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、上部に電極パッド９が形成された例えばシリコンからなる第１の半導体チップ１の上に、例えばシリコンからなる第２の半導体チップ２が保持されている。ここで、第１の半導体チップ１は、従来、周辺回路として光学半導体装置とは別にパッケージングされ、電子機器等の実装基板に実装されていた信号処理用の集積回路（Integrated Circuit：ＩＣ）等である。第２の半導体チップ２には、その上面から下面までを貫通するように貫通ビア４が設けられている。第２の半導体チップ２の下面には、貫通ビア４と接続するように下面電極５が形成され、電極パッド９と下面電極５とにより、第１の半導体チップ１と第２の半導体チップ２とが電気的に接続されている。第２の半導体チップ２の上部には、光学素子部３が形成され、第２の半導体チップ２の上には、透明接着材７により光学素子部３を覆うように、ガラス等からなる透明部材６が固着されている。透明部材６の外縁部は、第１の半導体チップ１の外縁部よりも内側にあり、且つ、第２の半導体チップ２の外縁部よりも外側にある。このようにすると、透明部材６の端面から光学素子部３までの距離を十分に取ることができるため、透明部材６の端面から光学素子部３への不要な入射光及び反射光を防ぐことができる。
　第１の半導体チップ１と第２の半導体チップ２とを積層構造とすることにより、電子機器等の実装基板の実装面積を縮小することができ且つコストも削減できる。
　透明部材６は、ガラスの他に光学ローパスフィルタ等のフィルタ等でもよく、また、上面及び下面に反射防止（Anti Reflection：ＡＲ）コート及び赤外線（Infrared radiation：ＩＲ）遮断コートが施されたものでもよい。透明部材６の形状は、図１では角部に面取り等がないが、これに限定するものではなく、角部及び稜線部に、面取り及びＲ形状の加工を施されていてもよい。
　また、図１（ｂ）では、第２の半導体チップ２の上面に透明部材６が透明接着材７によって直接に固着されているが、図１（ｃ）に示すように、第２の半導体チップ２の上における光学素子部３の周辺部に樹脂等からなるリブ部８が形成され、接着材等によりリブ部８の上に透明部材６が固着された中空構造としてもよい。
　ここで、第１の実施形態の第１変形例として図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、透明部材６の外縁部は、第１の半導体チップ１の外縁部と同等の位置にあり、且つ、第２の半導体チップ２の外縁部よりも外側の位置にあってもよい。また、第１の実施形態の第２変形例として図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、透明部材６の外縁部は、第１の半導体チップ１の外縁部と同等の位置にあり、且つ、第２の半導体チップ２の外縁部と同等の位置にあってもよい。さらに、第１の実施形態の第３変形例として図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、透明部材６の外縁部は、第１の半導体チップ１の外縁部よりも内側の位置にあり、且つ第２の半導体チップ２の外縁部と同等の位置にあってもよい。これらのようにしても、透明部材６の端面から光学素子部３までの距離を十分に取ることができるため、透明部材６の端面から光学素子部３への不要な入射光及び反射光を防ぐことができる。
　次に、本実施形態の光学半導体装置のパッケージングの一例について図５を参照しながら説明する。
　図５（ａ）に示すように、ダイボンド材１８により、凹型パッケージ１１の底面に、第１の半導体チップ１が固着されている。前記の通り、第１の半導体チップ１の上には、第２の半導体チップ２及び透明部材６が順次積層されている。また、凹型パッケージ１１の底面には電極パッド１７が形成されており、該電極パッド１７はワイヤ１０により第１の半導体チップ１の電極パッド９と接続されている。凹型パッケージ１１の中には、第１の半導体チップ１及び第２の半導体チップ２を覆い、透明部材６の上面が露出するように封止樹脂１３が充填されている。図５（ａ）では、透明部材６の端面上にも、封止樹脂１３が形成されているが、透明部材６の端面上に封止樹脂１３を形成しなくてもよい。これにより、製造面の制限が少なくなり、組立工数が削減できる。
　封止樹脂１３は、ポッティング等により充填することができる。また、封止樹脂１３の材料を遮光性樹脂にすることによって、光学的にさらに品質を安定させることができる。
　また、図５（ｂ）に示すように、ダイボンド材１８等により、基板１２の上に、第１の半導体チップ１が固着され、該第１の半導体チップ１及びその上に保持された第２の半導体チップ２を覆い、さらにその上に保持された透明部材６の上面が露出するように封止樹脂１４が形成された構造としてもよい。このようにすると、凹型パッケージ１１を用いた場合よりもさらに小型化することが可能となる。
　本発明の第１の実施形態に係る光学半導体装置によると、透明部材の端面から光学素子部への不要な入射光及び反射光を防ぐことができると共に小型化及び高機能化を容易に実現でき且つ光学特性を安定させることができる。
　（第２の実施形態）
　本発明の第２の実施形態に係る光学半導体装置について図６を参照しながら説明する。本実施形態において、第１の実施形態と同一の部材については同一の符号を付けて説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
　図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１の半導体チップ１の上部の電極パッド９から下面に向けて複数の貫通ビア１５が形成され、第１の半導体チップ１の下面に貫通ビア１５と導通した下面電極１６が形成されている。これにより、光学半導体装置を基板等に実装してパッケージングする際に、第１の実施形態よりも、さらに小型化することができる。ここで、図６（ａ）及び（ｂ）において、透明部材６の外縁部は、第１の半導体チップ１の外縁部よりも内側にあり、且つ、第２の半導体チップ２の外縁部よりも外側にある場合を示しているが、第１の半導体チップ１、第２の半導体チップ２及び透明部材６のそれぞれの外縁部の位置関係が第１の実施形態において示した図２～図４と同様の位置関係であってもよい。これらのようにしても、光学半導体装置を基板等に実装してパッケージングする際に、第１の実施形態よりも、さらに小型化することができる。
　次に、本実施形態の光学半導体装置のパッケージングの一例について図７を参照しながら説明する。
　図７（ａ）に示すように、基板１２の上に、第１の半導体チップ１が固着されている。前記の通り、第１の半導体チップ１の上には、第２の半導体チップ２及び透明部材６が順次積層されている。基板１２の上部には電極パッド１７が形成されており、該電極パッド１７と第１の半導体チップ１の下面に形成された下面電極１６とが電気的に接続されている。また、基板１２の上に積層された第１の半導体チップ１及び第２の半導体チップ２を覆い、透明部材６の上面が露出するように封止樹脂１４が形成されている。
　また、図７（ｂ）に示すように、第１の半導体チップ１の上の第２の半導体チップ２を覆い、透明部材６の上面が露出するように封止樹脂１４が形成された構造としてもよい。これにより、さらに小型化されたパッケージングが可能となる。
　本発明の第２の実施形態に係る光学半導体装置によると、透明部材の端面から光学素子部への不要な入射光及び反射光を防ぐことができると共に第１の実施形態よりもさらに小型化することができる。
　本発明に係る光学半導体装置は、透明部材の端面から光学素子部への不要な入射光及び反射光を防ぐことができると共に、小型化及び高機能化を容易に実現でき且つ光学特性を安定させることができ、特に、半導体チップの上に透明部材を備える光学半導体装置等に有用である。
１　第１の半導体チップ
２　第２の半導体チップ
３　光学素子部
４　（第２の半導体チップの）貫通ビア
５　（第２の半導体チップの）下面電極
６　透明部材
７　透明接着材
８　リブ部
９　（第１の半導体チップの）電極パッド
１０　ワイヤ
１１　凹型パッケージ
１２　基板
１３　（凹型パッケージの）封止樹脂
１４　（基板の上の）封止樹脂
１５　（第１の半導体チップの）貫通ビア
１６　（第１の半導体チップの）下面電極
１７　（基板の上部の）電極パッド
１８　ダイボンド材

Claims (11)

  1. 　第１の半導体チップと、
    　前記第１の半導体チップの上に保持され、光学素子が上部に形成された第２の半導体チップと、
    　前記光学素子を覆うように前記第２の半導体チップの上に固着された透明部材とを備え、
    　前記透明部材の外縁部は、前記第１の半導体チップの外縁部よりも内側の位置にあり、且つ、前記第２の半導体チップの外縁部よりも外側の位置にある光学半導体装置。
  2. 　第１の半導体チップと、
    　前記第１の半導体チップの上に保持され、光学素子が上部に形成された第２の半導体チップと、
    　前記光学素子を覆うように前記第２の半導体チップの上に固着された透明部材とを備え、
    　前記透明部材の外縁部は、前記第１の半導体チップの外縁部と同等の位置にあり、且つ、前記第２の半導体チップの外縁部よりも外側の位置にある光学半導体装置。
  3. 　第１の半導体チップと、
    　前記第１の半導体チップの上に保持され、光学素子が上部に形成された第２の半導体チップと、
    　前記光学素子を覆うように前記第２の半導体チップの上に固着された透明部材とを備え、
    　前記透明部材の外縁部は、前記第１の半導体チップの外縁部と同等の位置にあり、且つ、前記第２の半導体チップの外縁部と同等の位置にある光学半導体装置。
  4. 　第１の半導体チップと、
    　前記第１の半導体チップの上に保持され、光学素子が上部に形成された第２の半導体チップと、
    　前記光学素子を覆うように前記第２の半導体チップの上に固着された透明部材とを備え、
    　前記透明部材の外縁部は、前記第１の半導体チップの外縁部よりも内側の位置にあり、且つ、前記第２の半導体チップの外縁部と同等の位置にある光学半導体装置。
  5. 　請求項１～４のうちのいずれか１項において、
    　前記透明部材は、透明接着材により前記第２の半導体チップの上に直接に固着されている光学半導体装置。
  6. 　請求項１～４のうちのいずれか１項において、
    　前記透明部材は、前記第２の半導体チップの上に形成されたリブ部の上に固着されている光学半導体装置。
  7. 　請求項１～６のうちのいずれか１項において、
    　前記第１の半導体チップには、その上面から下面までを貫通する導体が設けられ、その下面に電極部が形成されている光学半導体装置。
  8. 　請求項１～７のうちのいずれか１項において、
    　前記第１の半導体チップには、前記光学素子の周辺回路が形成されている光学半導体装置。
  9. 　請求項１～８のうちのいずれか１項において、
    　前記第１の半導体チップ及び第２の半導体チップを収容する凹型パッケージと、
    　前記凹型パッケージの中に、前記第１の半導体チップ及び第２の半導体チップの周辺部を封止し且つ前記透明部材の上面を露出するように形成された樹脂部とをさらに備えている光学半導体装置。
  10. 　請求項１～８のうちのいずれか１項において、
    　前記第１の半導体チップを固着させた配線基板と、
    　前記配線基板の上に、前記第１の半導体チップ及び第２の半導体チップの周辺部を封止し且つ前記透明部材の上面を露出するように形成された樹脂部とをさらに備えている光学半導体装置。
  11. 　請求項１～８のうちのいずれか１項において、
    　前記第１の半導体チップの上に、前記第２の半導体チップの周辺部を封止し且つ前記透明部材の上面を露出するように形成された樹脂部をさらに備えている光学半導体装置。
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