专利名称：光接收装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及设置有光接收元件的衬底、密封件和包括透明盖的光接收装置。
背景技术：
由于光接收装置中的光接收元件需要准确地捕捉入射光，因此需要使光接收元件与外部大气例如潮湿空气等隔离。在本文中，玻璃片等的透明盖一般设置在光接收元件上方，并且通过以下说明的方式使光接收元件与外部大气隔离。
保护光接收元件免受外界影响的典型的已知方法包括用树脂填充光接收元件区域以遮挡外部湿气的方法，此外还包括在利用树脂围绕光接收区域的周边以遮挡外部湿气的同时，保留光接收元件区域上部区域不被树脂填充的空心结构的方法(专利文献1和2)。在本文中，采用了环氧树脂作为上述说明的树脂。
日本特开专利公开No.2004-31,939[专利文献2]日本特开专利公开No.2002-329,852发明内容尽管如此，在具有用环氧树脂与外界隔离的结构的光接收元件中，湿气可渗入光接收元件部分使得环氧树脂可吸收到湿气。这会引起接收元件表面起雾，导致光接收比随时间衰减。
本发明考虑到上述情况，其目的在于提供难以从外界吸收水且光接收比随时间衰减较少的光接收装置。
根据本发明，提供了光接收装置，其包括衬底；在衬底表面上设置的光接收元件；在衬底表面上方设置的透明盖；和密封光接收元件使其免受外界影响的密封件，所述密封件设置在衬底和透明盖之间，至少在光接收元件周围设置，其中该密封件包含环烯树脂。
由于本发明的光接收元件采用包含具有较低吸湿性的环烯树脂的密封件，因此能够有效地抑制水向光接收元件部分的渗漏。这样能够提供光接收比随时间衰减程度降低的光接收装置。
本发明的上述和其它目的、优点和特征将通过以下说明以及下面附图所作的说明而更显而易见。
图1是光接收装置的横截面图，其中光接收元件与透明盖之间的间隙为密封件。
图2是不使用粘合剂的具有空心结构的光接收装置的横截面图。
图3是使用粘合剂的具有空心结构的光接收装置的横截面图。
图4是使用粘合剂的晶片级芯片尺寸封装(CSP)结构的具有空心结构的光接收装置的横截面图。
具体实施例方式
如下将通过有关使光接收装置应用至具有不同结构种类的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的示范实例对本发明的光接收装置作详细说明。除此之外，并非将本发明的光接收装置限制于此，除CMOS图像传感器之外，还可包括各种具体实施方式
例如电荷耦合装置(CCD)等。CMOS图像传感器在支撑体上形成，且包括光接收元件。支撑体1是包括构成其它图像传感器的众多集成电路的硅片。
第一实施方式图1是显示本实施方式的光接收元件的示意结构的示意图。该光接收元件包括衬底1、在衬底1表面上设置的光接收元件2、在该表面上方设置的透明盖6、和用于填充衬底1和透明盖6之间的间隙并密封光接收元件2使其与外界隔离的密封件5。密封件5由包含环烯树脂的材料组成。在支撑体1上的光接收元件2通过由光电区域4和微透镜3组成的二维像素传感器表示，另外其可选择性地具有标准结构。通过像素传感器的尺寸和数目确定图像传感器可达到的图像分辨率，且其每一列或每一行排列一般包括数百至数千像素传感器。
在光电区域4上排列形成微透镜3。排列微透镜3使其分别对应于各光电区域4。就微透镜3来说，能够通过例如光刻工艺等使由折射率为1.3至2.0的透明树脂(包括光致抗蚀剂)组成的层划分成预先设定的几何形状，然后经热处理使各划分部分的透明树脂熔融，利用表面张力将其角圆化，然后冷却形成柱面光学透镜。此微透镜3的宽度一般约为2至6μm，且高度约为1至2μm。利用密封件5包裹这些光接收元件使其与密封件5接触并嵌入密封件5中。在密封件5上装置透明盖6。光从该透明盖6上方穿透密封件5到达光接收元件。
密封件5包含环烯树脂，由此能够得到有利的结果例如外部湿气的吸收较低，光接收比的衰减较少、制造稳定性更好等。环烯树脂可均匀地存在于整个密封件5中，或可局部存在于密封件5的一部分中。优选采用环烯树脂作为密封件5的主要组分。
下面，说明上述光接收装置的制造方法。利用旋涂器将具有环氧基的环烯树脂和包含交联剂的树脂组合物涂覆在半导体衬底上，并进行干燥得到涂覆膜。该衬底包括配置了对应于光接收元件上形成的各个光接受区域的微透镜3的光接收元件和在具有微透镜的区域以外的区域形成的表面电极。进而，在该涂覆膜上设置透明盖，然后将其整个加热至50℃至250℃使其接合。由此，得到如图1显示的光接收装置。
常规采用环氧树脂作为上述的密封件5，而不是含有环氧基的环烯树脂，当光接收元件受到保护使其直接嵌入并接触到环氧树脂时，光接收元件和环氧树脂之间的折射率差别较小可导致丧失聚焦功能的问题。而且，长期使用的情况下，光接收元件上的环氧树脂由于光引起退化，使光接收元件出现光接收比降低的问题。
在本发明中，采用具有环氧基的环烯树脂作为密封件，由此能够相当地抑制上述树脂的退化，能够确保光接收元件和环氧树脂之间的折射率之差适度，确保聚焦能力的维持。
第二实施方式图2是显示本实施方式的光接收元件的示意结构的示意图。该光接收元件包括衬底1、设置在衬底1表面上的光接收元件2和在该表面上方设置的透明盖6。由包含环烯树脂的材料组成的密封件5设置在衬底1和透明盖6之间。密封件5在距离光接收元件2较远的位置围绕光接收元件2，且使衬底1与透明盖6接合，并且具有在其内侧形成的空心部分。密封件5是由包含环烯树脂的材料构成的。
密封件5作为在透明盖6和光接收元件2之间形成空心结构的间隔(屏障)。如图3所显示，密封件5可通过粘合剂7与透明盖6接合。密封件5由具有环氧基的环烯树脂构成，且更优选由具有环氧基的光敏环烯树脂构成。光敏感性提高有利于提供例如改善了的可加工性能、更高的位置准确性和更高的尺寸高度一致性。此外，包含具有环氧基的环烯树脂的密封件5难以吸收外部湿气，由此，能够有利于例如避免透明盖6损失透明度。
下面，说明上述的光接收装置的制造方法。利用旋涂器将具有环氧基的光敏环烯树脂涂覆至设置了微透镜3的半导体衬底上，然后利用电热板进行加热和干燥得到涂覆膜。进行部分曝光以形成涂覆膜中的屏障，然后，利用电热板加热数分钟到50℃至180℃的温度以使交联反应加速。接着，在显影剂中浸渍30秒以溶解除去未经曝光的部分。
此外，在该涂覆膜上设置透明盖，然后将其整个加热到50℃至250℃的温度使其接合。或者，在涂覆膜加热到50℃至250℃的温度后，在该涂覆膜上涂覆粘合剂，并在其上配置透明盖使其接合。结果，形成了围绕光接收区域的屏障，因此，制造了在微透镜3上不含残余物的光接收装置。
第三实施方式图3和图4是显示本实施方式的光接收元件的示意结构的示意图。图4是CMOS图像传感器的横截面图，其具有图3所显示的一种光接收装置以及具有本发明的空心结构的晶片级芯片尺寸封装(CSP)结构。
在本发明的实施方式的光接收装置中，配置密封件5使其围绕光接收元件2，同时使衬底1与透明盖6接合，并在其内侧形成空心部分。密封件5的上部具有平面表面形状，且在需要时，通过粘合剂7在密封件5表面上设置透明盖。密封件5比微透镜3高，且如果在密封件5的上表面设置透明盖6，在微透镜3和透明盖6之间会形成空气间隙。该密封件5的高度为大约5至40μm且宽度为100至1,000μm。尽管如此，根据例如像素传感器的尺寸、微透镜3的高度等各种因素，可另外采用几何形状不同的密封件5。
形成密封件5后，通过加热使透明盖6与其结合。在此情况下，在需要时可采用粘合剂7。在密封件5的上表面上涂覆热固性粘合剂7。经丝网印刷工艺等在密封件5上选择性地涂覆粘合剂7，在密封件5上配置透明盖6，然后经高温处理使粘合剂7固化。在本发明的设置中，具有预先设定高度的密封件5与用作支撑体1和透明盖6的晶片10结合，由此晶片10和透明盖6之间的距离固定，有利于其排列。该结合过程优选在真空或惰性气氛例如氮气中等进行。
透明盖6与密封件5的上表面结合后，通过采用例如在壳型CSP中所用的形成电导线的方法形成互连，且将所形成的互连切割成单独的光接收元件，并分成各个光接收装置，由此得到图4显示的由CSP组成的光接收装置。图4所显示的光接收装置采用玻璃衬底作透明盖6。在该CSP中，与电极垫11接合的引线13伸延至芯片的后表面从而在其后表面形成互连，由此，与通过引线接合法接合半导体芯片的封装相比，大大减少了用于互连的空间。此外，由于采用该方法可在晶片状态下进行从半导体装置形成到其封装的整个制造工艺，与常规的光接收装置相比，其制造成本经大大降低。
另外，由于各个组件的分配是在制造光接收装置中已结合了透明盖之后进行的，不会在分割过程中在光接收元件的表面形成污点，由此确保其可靠性。
本发明的具体实施方式
如上述所说明。本发明的密封件所采用的环烯树脂将在如下说明。
本发明所提供的环烯单体一般包括例如环己烯、环辛烯等单环化合物；例如降冰片烯、降冰片二烯、二环戊二烯、二氢二环戊二烯、四环十二烯、三环戊二烯、二氢三环戊二烯、四环戊二烯、二氢四环戊二烯等多环化合物。可另外采用具有与这些单体结合的官能团的取代产物。
本发明所提供的环烯树脂典型地包括上述的环烯单体的聚合物。除此之外，所提供的聚合过程包括例如无规聚合、嵌段共聚等已知工艺。典型的实例可包括降冰片烯型单体的(共)聚合物、降冰片烯型单体与其它用作与α-烯烃等进行共聚反应的单体的共聚物、以及这些共聚物的氢化产物。可通过已知的聚合工艺制造这些环烯树脂，且该聚合工艺典型地包括加成聚合工艺和开环聚合工艺。尽管在其中，优选为由降冰片烯单体的加(共)聚反应所得的聚合物，但并非将本发明限制于此。当采用降冰片烯树脂作为本发明的密封件时，有利于得到改善了的制造稳定性，例如能够在制造光接收装置中实现更高精确性的图案化。
典型的环烯树脂加聚物可包括(1)通过降冰片烯型单体的加(共)聚反应得到的降冰片烯型单体的加(共)聚物；(2)降冰片烯型单体与乙烯或α-烯烃的加共聚物和(3)降冰片烯型单体和非共轭二烯烃的加共聚物，以及冰片烯型单体和非共轭二烯烃以及在需要时加入的其它单体的加共聚物。可通过任何已知的聚合工艺得到这些树脂。
典型的环烯树脂的开环聚合物可包括(4)降冰片烯型单体的开环(共)聚物，和在需要时该(共)聚物的氢化产物的树脂；(5)降冰片烯型单体和乙烯或α-烯烃的开环共聚物，以及在需要时，该(共)聚物的氢化产物的树脂；(6)降冰片烯型单体与非共轭二烯烃或其它单体的开环共聚物，以及在需要时，该(共)聚物的氢化产物的树脂；可通过任何已知的聚合工艺得到这些树脂。尽管在上述的化合物中，优选为(1)通过降冰片烯型单体的加(共)聚反应得到的降冰片烯型单体的加(共)聚物，但并非将本发明限制于此。
本发明采用的环烯树脂优选具有反应性官能团。该反应性官能团的具体实例包括例如缩水甘油醚基等的环氧基、氧杂环丁烷基、羧基、羟基、不饱和键、氨基等。在其中，特别优选的是环氧基。
一般能够通过使在分子中包含环氧基的单体进行聚合而直接得到本发明所用的具有环氧基的环烯树脂，也可在聚合反应后通过转化反应将环氧基引入支链中的方式得到类似的聚合物。典型的转化反应包括已知的方式例如诱发上述聚合物与包含环氧基的不饱和单体的接枝反应；诱发上述聚合物中反应性官能团位点与包含环氧基的化合物的反应；通过采用例如过氧酸、氢过氧化物等环氧化剂，诱发在分子中具有碳碳双键的上述聚合物的直接的环氧化作用。
通过利用金属催化剂的配位聚合或自由基聚合得到环烯树脂的加聚物。在其中的配位聚合中，聚合物是通过使单体在过渡金属催化剂存在下的溶液中进行聚合而得到的(NICOLE R.GROVE et al.，Journal ofPolymer Sciencepart B，Polymer Physics，Vol.37，pp.3003-3010(1999))。
在配位聚合中典型地采用的镍和铂的金属催化剂在PCTWO97/33,198和PCT WO00/20,472中说明。配位聚合的典型金属催化剂包括已知的金属催化剂例如(甲苯)双(全氟苯基)镍；(均三甲基苯(メシレン))双(全氟苯基)镍；(苯)双(全氟苯基)镍；双(四氢)双(全氟苯基)镍；双(乙酸乙酯)双(全氟苯基)镍；双(二噁)双(全氟苯基)镍等。
典型的自由基聚合技术在Encyclopedia of Polymer Science，JohnWiley & Sons，13，708(1988)中说明。
自由基聚合一般通过使单体在自由基引发剂存在下以及温度从50℃提升至150℃的溶液中进行反应而引发的。典型的自由基引发剂包括偶氮二异丁腈(AIBN)；过氧化苯甲酰；月桂基过氧化物；偶氮二异己腈(アゾビスイソカプトロニトリル)；偶氮二异戊腈(アゾビスイソレロニトリル)；叔丁基过氧化氢等。
环烯树脂的开环聚合物是通过如下工艺得到的至少一个或多个降冰片烯型单体与钛或钨化合物催化剂经已知的开环聚合工艺使进行开环聚合反应以制造开环(共)聚物；然后在需要时经一般的氢化工艺使在前述的开环(共)聚物中的碳碳双键氢化，以制造热塑性的饱和降冰片烯树脂。
上述聚合体系的合适的聚合溶剂包括烃或芳香溶剂。
典型的烃溶剂包括戊烷、己烷、庚烷、环己烷等，虽然并非将其限制于此。典型的芳香溶剂包括苯、甲苯、二甲苯、1，3，5-三甲基苯等，虽然并非将其限制于此。还可采用二乙醚、四氢呋喃、乙酸乙酯、酯、内酯、酮、酰胺。可以单独或联合使用这些溶剂作为聚合溶剂。
通过调节引发剂和单体的比或调节聚合时间可控制本发明的环烯树脂的分子量。当采用上述的配位聚合时，如在美国专利No.6,136,499所公开的，能够通过采用链转移催化剂控制分子量。在本发明中，例如乙烯、丙烯、1-己烷、1-癸烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃适合用于控制分子量。
在本发明中，重均分子量为10,000-500,000，优选80,000-200,000，更优选100,000-125,000。可通过凝胶渗透色谱法(GPC)采用正聚降冰片烯测量重均分子量(根据ASTM DS 3536-91而实行)。
为了制造本发明所采用具有环氧基的环烯树脂，所采用的环状烯烃单体优选为通式(7)表示的降冰片烯型单体。
烷基的具体实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、环戊基、环己基、环辛基等，烯基的具体实例包括乙烯基、烯丙基、丁炔基、环己基等，炔基具体的实例包括乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基等，芳基具体的实例包括苯基、萘基、蒽基等，且芳烷基的具体实例包括苄基、苯乙基等，虽然并非将其限制于此。
就具有酯基的官能团、具有酮基的官能团和具有醚基的官能团来说，如果官能团具有上述基团，其结构不受特别限制。优选具有缩水甘油醚基的官能团表现为包含环氧基的官能团的具体实例，如果官能团具有环氧基，其结构不受特别限制。
[在式(7)中，X是O、CH2和(CH2)2中的任何一个，且n是0至5的整数。R1至R4是分别选自氢、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳基、芳烷基、具有酯基的一价官能团、具有酮基的一价官能团、具有醚基的一价官能团、具有环氧基的一价官能团中的任何官能团。R1至R4可以相同或不同。在式(7)中，在整个重复单元的R1至R4中，其至少一个或以上为具有环氧基的官能团。]用于制造在本发明中采用的环烯树脂的典型环状烯烃单体包括，例如具有烷基的单体，例如5-甲基-2-降冰片烯、5-乙基-2-降冰片烯、5-丙基-2-降冰片烯、5-丁基-2-降冰片烯、5-戊基-2-降冰片烯、5-己基-2-降冰片烯、5-庚基-2-降冰片烯、5-辛基-2-降冰片烯、5-壬基-2-降冰片烯、5-癸基-2-降冰片烯等，具有烯基的单体，例如5-烯丙基-2-降冰片烯、5-亚甲基-2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、5-异亚丙基-2-降冰片烯、5-(2-丙烯基)-2-降冰片烯、5-(3-丁烯基)-2-降冰片烯、5-(1-甲基-2-丙烯基)-2-降冰片烯、5-(4-戊烯基)-2-降冰片烯、5-(1-甲基-3-丁烯基)-2-降冰片烯、5-(5-己烯基)-2-降冰片烯、5-(1-甲基-4-戊烯基)-2-降冰片烯、5-(2，3-二甲基-3-丁烯基)-2-降冰片烯、5-(2-乙基-3-丁烯基)-2-降冰片烯、5-(3，4-二甲基-4-戊烯基)-2-降冰片烯、5-(7-辛烯基)-2-降冰片烯、5-(2-甲基-6-庚烯基)基-2-降冰片烯、5-(1，2-二甲基-5-己烯基)-2-降冰片烯、5-(5-乙基-5-己烯基)-2-降冰片烯、5-(1，2，3-三甲基-4-戊烯基)-2-降冰片烯等，具有炔基的单体，例如5-乙炔基-2-降冰片烯等，具有烷氧基甲硅烷基的单体，例如二甲基双((5-降冰片烯-2-基)甲氧基)硅烷等，具有甲硅烷基的单体，例如1，1，3，3，5，5-六甲基-1，5-二甲基双((2-(5-降冰片烯-2-基)乙基)三硅氧烷)等，具有芳基的单体例如5-苯基-2-降冰片烯、5-萘基-2-降冰片烯、5-五氟苯基-2-降冰片烯等，具有芳烷基的单体例如5-苄基-2-降冰片烯、5-苯乙基-2-降冰片烯、5-五氟苯基甲烷-2-降冰片烯、5-(2-五氟苯基乙基)-2-降冰片烯、5-(3-五氟苯基丙基)-2-降冰片烯等，具有烷氧基甲硅烷基的单体例如二甲基双((5-降冰片烯-2-基)甲氧基)硅烷、5-三甲氧基甲硅烷基-2-降冰片烯、5-三乙氧基甲硅烷基-2-降冰片烯、5-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)-2-降冰片烯、5-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)-2-降冰片烯、5-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-2-降冰片烯、5-(4-三甲氧基丁基)-2-降冰片烯、5-三甲基甲硅烷基甲基醚-2-降冰片烯等，具有羟基、醚基、羧基、酯基、丙烯酰基或甲基丙烯酰基的单体例如5-降冰片烯-2-甲醇及其烷基醚、醋酸5-降冰片烯-2-甲酯、丙酸5-降冰片烯-2-甲酯、丁酸5-降冰片烯-2-甲酯、戊酸5-降冰片烯-2-甲酯、己酸5-降冰片烯-2-甲酯、辛酸5-降冰片烯-2-甲酯、癸酸5-降冰片烯-2-甲酯、月桂酸5-降冰片烯-2-甲酯、十八烷酸5-降冰片烯-2-甲酯、油酸5-降冰片烯-2-甲酯、亚麻酸5-降冰片烯-2-甲酯、5-降冰片烯-2-羧酸酯、5-降冰片烯-2-羧酸甲酯、5-降冰片烯-2-羧酸乙酯、5-降冰片烯-2-羧酸叔丁酯、5-降冰片烯-2-羧酸异丁酯、5-降冰片烯-2-羧酸三甲基甲硅烷基酯、5-降冰片烯-2-羧酸三乙基甲硅烷基酯、5-降冰片烯-2-羧酸异冰片基酯、5-降冰片烯-2-羧酸-2-羟基乙酯、5-降冰片烯-2-甲基-2-羧酸-2-羟基甲酯、肉桂酸5-降冰片烯-2-甲酯、5-降冰片烯-2-甲基乙基碳酸酯、5-降冰片烯-2-甲基正丁基碳酸酯、5-降冰片烯-2-甲基叔丁基碳酸酯、5-甲氧基-2-降冰片烯、(甲基(メタ))丙烯酸5-降冰片烯-2-甲酯、(甲基)丙烯酸5-降冰片烯-2-乙酯、(甲基)丙烯酸5-降冰片烯-2-正丁酯、(甲基)丙烯酸5-降冰片烯-2-正丙酯、(甲基)丙烯酸5-降冰片烯-2-异丁酯、(甲基)丙烯酸5-降冰片烯-2-异丙酯、(甲基)丙烯酸5-降冰片烯-2-己酯、(甲基)丙烯酸5-降冰片烯-2-辛酯、(甲基)丙烯酸5-降冰片烯-2-癸酯等，具有环氧基的单体例如5-[(2，3-环氧基丙氧基)甲基]-2-降冰片烯等，或由四环组成的单体例如8-甲氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-乙氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-正丙基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-异丙基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-正丁氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-(2-甲基丙氧基)羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-(1-甲基丙氧基)羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-叔丁氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-环己基氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-(4′-叔丁基环己基氧基)羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-苯氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-四氢呋喃基氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]-3-十二烯、8-四氢吡喃基氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-甲氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-乙氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-正丙氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-异丙氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-正丁氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-(2-甲基丙氧基)羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-(1-甲基丙氧基)羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-叔丁氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-环己基氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-(4′-叔丁基环己基氧基)羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-苯氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-四氢呋喃基氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-四氢吡喃基氧基羰基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基-8-乙酰氧基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8，9-二(甲氧基羰基)四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8，9-二(乙氧基羰基)四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8，9-二(正丙氧基羰基)四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8，9-二(异丙氧基羰基)四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8，9-二(正丁氧基羰基)四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8，9-二(叔丁氧基羰基)四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8，9-二(环己基氧基羰基)四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8，9-二(苯氧基氧基羰基)四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8，9-二(四氢呋喃基氧基羰基)四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8，9-二(四氢吡喃基氧基羰基)四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8，9-四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯-8-羧酸、8-甲基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯-8-羧酸、8-甲基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-乙基四环[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯、8-甲基四环[4.4.0.12，5.01，6]十二-3-烯、8-亚乙基四环[4.4.0.12，5.17，12]十二-3-烯、8-亚乙基四环[4.4.0.12，5.17，12.01，6]十二-3-烯等组成的单体、在本发明中所采用的具有环氧基的环烯树脂优选为降冰片烯型单体的加聚物，一般由式(8)表示。
[在式(8)中，X是O、CH2和(CH2)2中的任何一个，且n是0至5的整数和m是10至10,000的整数。R1至R4是分别选自氢、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳基、芳烷基、具有酯基的一价官能团、具有酮基的一价官能团、具有醚基的一价官能团和具有环氧基的一价官能团中的任何官能团。R1至R4可以相同或不同。在式(8)中，在整个重复单元的R1至R4中，其至少一个或以上为具有环氧基的官能团。]本发明所采用的具有环氧基的环烯树脂优选为由式(9)，(10)表示的聚合物，这是基于其在固化后的膜性能。将具有芳烷基的降冰片烯单体引入如式10表示的聚合物，使其在极性溶剂例如环戊酮或庚酮中具有改善的溶解度，和改善的加工性能，该极性溶剂是作为负性液体显影剂的溶剂。
[在式(9)中，n和m是1或大于1的整数。R1至R7是分别选自氢、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳基、芳烷基、具有酯基的一价官能团、具有酮基的一价官能团、具有醚基的一价官能团和具有环氧基的一价官能团中的任何官能团。R1至R7可以相同或不同。] [在式(10)中，n和m是1或大于1的整数，且p是0至5的整数。R1至R10是分别选自氢、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳基、芳烷基、具有酯基的一价官能团、具有酮基的一价官能团、具有醚基的一价官能团和具有环氧基的一价官能团中的任何官能团。R1至R10可以相同或不同。]本发明所采用具有环氧基的环烯树脂优选为由式(11)表示的聚合物，这是基于其在固化后的膜性能。通过引入具有癸基的单体，可得到表现出较低模量的膜，且通过引入具有苯乙基的单体，可得到表现出较低吸湿性、较高耐化学性和较高极性溶剂溶解度的膜。
[在式(11)中，n和m是1或大于1的整数。]可确定共聚物中具有环氧基的单体的含量，由此通过光照射形成交联，且得到耐液体显影剂的合适的交联密度。所提供的聚合物中具有环氧基的单体的含量为5至95mol％，优选20至80mol％，且更优选30至70mol％。因此所得到的聚合物表现出改善的机械性能例如较低的吸湿性(＜0.3％wt.)、较低的介电常数(＜2.6)、较低的介质损耗(0.001)、玻璃化转变温度为170至400℃等。
本发明所采用具有环氧基的环烯树脂中用作生成交联的交联剂为一般已知作为交联剂的化合物，例如，通过加热表现其能力的固化剂，或者可使用光反应性材料。
能够通过加热在具有环氧基的环烯树脂中生成交联的典型固化剂包括脂肪聚胺、脂环聚胺、芳香聚胺、双叠氮(bisazide)、酸酐、二羧酸、多酚、聚酰胺等。该固化剂包括例如脂肪聚胺例如己二胺、三亚乙基四胺、二亚乙基三胺、四亚乙基五胺等；脂环聚胺例如环己二胺、3(4)，8(9)-双(氨甲基)三环[5，2，1，02，6]癸烷、1，3-(二氨甲基)环己烷、甲烷二胺、异佛尔酮二胺、N-氨乙基哌嗪、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷等；芳香聚胺例如4，4′-二氨基二苯基醚、4，4′-二氨基二苯基甲烷、α，α′-双(4-氨苯基)-1，3-二异丙基苯、α，α′-双(4-氨苯基)-1，4-二异丙基苯、4，4′-二氨基二苯基砜、间苯二胺等；双叠氮例如4，4′-双叠氮苯亚甲基(4-甲基)环己酮、4，4′-双叠氮查尔酮、2，6-双(4′-叠氮苯亚甲基)环己酮、2，6-双(4′-叠氮苯亚甲基)-4-甲基-环己酮、4，4′-双叠氮二苯基砜、4，4′-双叠氮二苯基甲烷、2，2′-双叠氮芪等；酸酐例如邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸二酐、苯甲酮四羧酸酐、nadic acid酸酐(ナジツク酸無水物)、1，2-环己烷二羧酸酐、马来酸酐改性的聚丙烯、马来酸酐改性的环烯树脂等；二羧酸例如富马酸、邻苯二甲酸、马来酸、偏苯三酸、腐殖酸等；多酚例如线型酚醛清漆树脂、甲酚线型酚醛清漆树脂等；聚酰胺例如尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙11、尼龙612、尼龙12、尼龙46、甲氧基甲基化聚酰胺、聚己二胺对苯二甲酰胺、聚亚己基异酞酰胺等。这些化合物可单独使用，或两个或以上这些化合物联合地使用。
光产酸剂可用作光反应性材料。可采用任何已知的光产酸剂。光产酸剂提供环氧基的交联且在其固化后改善与衬底的粘合性。优选的光产酸剂包括鎓盐、卤代化合物、硫酸盐及其混合物。例如典型的鎓盐包括重氮盐、铵盐、碘盐、锍盐、磷酸盐、砷盐、氧鎓盐等。补偿阴离子不受特别限制只要该化合物能够与上述的鎓盐生成补偿阴离子。补偿阴离子的实例包括硼酸、砷酸、磷酸、锑酸、硫酸盐、羧酸及其氯化物，并非将其限制于此。鎓盐的典型光产酸剂包括三苯基锍四氟硼酸盐、三苯基锍六氟硼酸盐、三苯基锍四氟砷酸盐、三苯基锍四氟磷酸盐、三苯基锍四氟硫酸盐、4-硫代苯氧基二苯基锍四氟硼酸盐、4-硫代苯氧基二苯基锍六氟锑酸盐、4-硫代苯氧基二苯基锍六氟砷酸盐、4-硫代苯氧基二苯基锍四氟磷酸盐、4-硫代苯氧基二苯基锍三氟磺酸盐、4-叔丁基苯基二苯基锍四氟硼酸盐、4-叔丁基苯基二苯基锍六氟砷酸盐、4-叔丁基苯基二苯基锍六氟锑酸盐、4-叔丁基苯基二苯基锍六氟磷酸盐、4-叔丁基苯基二苯基锍三氟磺酸盐、三(4-甲基苯基)锍四氟硼酸盐、三(4-甲基苯基)锍六氟砷酸盐、三(4-甲基苯基)锍六氟磷酸盐、三(4-甲基苯基)锍六氟磺酸盐、三(4-甲基苯基)锍四氟硼酸盐、三(4-甲基苯基)锍六氟锑酸盐、三(4-甲基苯基)锍六氟磷酸盐、三(4-甲基苯基)锍三氟磺酸盐、三苯基碘四氟硼酸盐、三苯基碘六氟锑酸盐、三苯基碘六氟砷酸盐、三苯基碘六氟磷酸盐、三苯基碘三氟磺酸盐、3，3-二硝基二苯基碘四氟硼酸盐、3，3-二硝基二苯基碘六氟锑酸盐、3，3-二硝基二苯基碘六氟砷酸盐、3，3-二硝基二苯基碘三氟磺酸盐、4，4-二硝基二苯基碘四氟硼酸盐、4，4-二硝基二苯基碘六氟锑酸盐、4，4-二硝基二苯基碘六氟砷酸盐、4，4-二硝基二苯基碘三氟磺酸盐，其可以单独或以其混合物的形式使用。
具有除氟以外的卤素的光产酸剂的实例包括2，4，6-三(三氯甲基)三嗪、2-烯丙基4，6-双(三氯甲基)三嗪、α，β，α-三溴甲基苯基砜、α，α-2，3，5，6-六氯二甲苯、2，2-双(3，5-二溴-4-羟基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟二甲苯、1，1，1-三(3，5-二溴-4-羟基苯基)乙烷及其混合物。
典型的磺酸盐(酯)型光产酸剂包括2-硝基苄基甲苯磺酸酯、2，6-二硝基苄基甲苯磺酸酯、2，4-二硝基苄基甲苯磺酸酯、2-硝基苄基甲基甲苯磺酸酯、2-硝基苄基醋酸酯、9，10-二甲氧基蒽-2-磺酸盐(酯)、1，2，3-三(甲烷磺酰基氧基)苯、1，2，3-三(乙烷磺酰基氧基)苯、1，2，3-三(丙烷磺酰基氧基)苯等，但并非将其限制于此。
优选的光产酸剂包括4，4′-二叔丁基苯基碘三氟甲基磺酸酯、4，4′，4″-三(叔丁基苯基)锍三氟甲基磺酸酯、二苯基碘四(五氟苯基)硼酸盐、三苯基锍二苯基碘四(五氟苯基)硼酸盐、4，4′-二叔丁基苯基碘四(五氟苯基)硼酸盐、三(叔丁基苯基)锍四(五氟苯基)硼酸盐、(4-甲基苯基)-4-(1-甲基乙基)苯基碘四(五氟苯基)硼酸盐及其混合物。
本发明的光产酸剂的混合比例一般是对于100重量份的聚合物其为0.1至100重量份，更优选为0.1至10重量份。
本发明的交联剂可根据光接收装置的设置工艺适当地选择。当设置工艺包括显影和曝光程序时，需要采用光反应性材料作为交联剂。另外，当设置工艺不包括显影或曝光程序时，可采用固化剂和光反应性材料的任何一种。
为了加强曝光性能，本发明的环烯树脂组合物可在需要时采用感光剂。感光剂能够提供增加的波长范围的可用性，增加的波长范围能够活化光产酸剂，且所加入的量不会对聚合物的交联反应造成直接的影响。光感光剂是一种化合物，其表现出与所用的光源的相近的最大吸收常数，且能够有效地对光产酸剂提供所吸收的能量。光产酸剂的典型感光剂包括多环芳香化合物例如蒽、芘、聚对二甲苯等。例如，可包括2-异丙基-9H-噻吨-9-烯、4-异丙基-9H-噻吨-9-酮、1-氯-4-丙氧基-噻吨、吩噻嗪及其混合物。本发明的光产酸剂的混合比例通常是针对100重量份的聚合物其为0.1至10重量份，且更优选为0.2至5重量份。当光源为较长的波例如g-line(436nm)或i-line(365nm)时，感光剂对活化光产酸剂是有效的。
通过加入较少量的除酸剂，能够提供改善的分辨率。除酸剂吸收在光化反应时扩散至未曝光部分的酸。典型的除酸剂包括嘧啶、二甲基吡啶、吩噻嗪和仲胺和例如三正丙基胺、三乙基胺等二级或三级胺，但并非将其限制于此。除酸剂的混合比例通常是针对100重量份的聚合物，其为0.01至0.05重量份。
需要时可在本发明包含环烯树脂和具有环氧基的光产酸剂的树脂组合物中加入添加剂，例如匀染剂、抗氧化剂、阻燃剂、增塑剂、硅烷偶联剂等。
在本发明中，这些化合物是溶解在溶剂中以形成使用的清漆(varnish)状态。所提供的溶剂包括非反应性溶剂和反应性溶剂，而非反应性溶剂用作聚合物和添加剂的载体，且在涂覆或固化过程中是可除去的。反应性溶剂包括与加至树脂组合物的固化剂兼容的反应性基团。典型的非反应性溶剂包括烃和芳香化合物。其实例包括烷或环烷的烃溶剂，例如戊烷、己烷、庚烷、环己烷、十氢化萘等，但并非将其限制于此。所提供的芳香溶剂包括苯、甲苯、二甲苯、均三甲基苯等。也可使用二乙醚、四氢呋喃、苯甲醚、醋酸酯、酯、内酯、酮或酰胺。所提供的反应性溶剂包括例如环己烷氧化物或α-蒎烯氧化物等的环醚化合物、例如[亚甲基双(4，1-亚苯基氧基亚甲基)]双环氧乙烷等的芳香环醚，例如1，4-环己烷二甲醇二乙烯基醚等的脂环乙烯基醚化合物，和例如双(4-乙烯基苯基)甲烷等的芳香化合物，其可单独地使用或以其混合物的形式使用。优选的化合物为均三甲苯和十氢化萘，且最适宜用于在例如硅、硅氧化物、氮化硅、硅氧氮化硅等的衬底上涂覆树脂。
本发明所采用的树脂组合物中树脂固体含量约为5至60％wt。此外，优选约为30至55％wt，且更优选约为35至45％wt。溶液粘度为10至25,000cP，且更优选100至3,000cP。
本发明的树脂组合物可通过简单地使具有环氧基的环状降冰片烯与光产酸剂混合而得到，以及在需要时与溶剂、感光剂、除酸剂、匀染剂、抗氧化剂、阻燃剂、增塑剂、硅烷偶联剂等混合。
下面，将说明本发明的半导体装置的制造工艺。首先，将环烯树脂组合物涂覆在例如硅片、陶器、铝衬底等的合适支撑体上。典型的涂覆工艺包括采用旋涂器的旋涂工艺、采用溅射涂覆器的溅射涂覆工艺、浸渍工艺、印刷工艺、粘辊工艺等。接着，在90℃至140℃下进行预退火工艺使涂覆膜干燥，然后，以化学射线照射成所需要的图案几何。所提供的化学射线包括x-射线、电子束、紫外光射线、可见光线等，且优选具有200至700nm波长的射线。
照射过化学射线后，使进行退火工艺。此程序使环氧交联的反应速度增加。退火条件通常为50℃至200℃，优选80℃至150℃，更优选90℃至130℃。
接着，未照射的部分通过显影溶液使其溶解得到凹凸图案。典型的显影剂包括含烃溶剂和含芳香烃溶剂，含烃溶剂包括例如戊烷、己烷、庚烷、环己烷等的烷烃和环烷烃，含芳香烃溶剂包括甲苯、均三甲苯、二甲苯、均三甲苯等。此外，可采用例如柠檬烯、二戊烯、蒎烯、甲烷等的萜烯，以及例如环戊酮、环己酮、2-庚酮等的酮，且可优选地采用加入合适份量的表面活性剂的有机溶剂。
所提供的显影工艺包括利用溅射、搅拌、浸渍、超声波等的方式。其次，使通过显影工艺形成的凹凸图案进行冲洗。使用酒精作为冲洗溶液。接着，在50至200℃下进行加热处理以除去显影剂和冲洗溶液，此外，使完成环氧基的交联得到能够表现出更好耐高温性的最终图案。、接着，本发明所采用的粘合剂优选由石英填料和在室温为液体状态的环氧树脂以及固化剂组成，且在组分中优选包含1至10％wt石英填料(A)，并且该石英填料为具有粒径为2至500nm的超微细颗粒石英粉末。在本文中，本发明采用的环氧树脂在室温限制为液体，且如果其在室温并非液体，需要附加的溶剂使其与石英填料进行捏合。附加的溶剂导致空隙的生成，由于这样会减少固化材料的粘合强度和导热性因而不可取。
本发明采用的典型环氧树脂包括例如双酚A、双酚F、例如通过线型酚醛清漆与表氯醇反应所得的聚缩水甘油醚等在室温下为液体的化合物、二氧化乙烯基环己烯、二氧化双环戊二烯、和例如脂环二环氧-azipate的脂环环氧中的一个或两个或以上，但并非将它们限制于此。再者，可采用标准环氧氧树脂例如正丁基缩水甘油醚、叔碳酸缩水甘油酯、氧化苯乙烯、苯基缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚、丁基苯基缩水甘油醚等。
对于本发明所采用的固化剂，优选同时使用双酚F和例如双氰胺、脂肪酸酰肼等的潜在性胺化合物，优选在粘合剂中包含2至30％wt双酚F。小于2％wt的量会过度降低混合质量，导致粘合强度不足，而大于30％wt的量使酚式羟基的量过度地超过环氧基，导致在固化产物中残留未反应的酚羟基，因此这是不可取的。
本发明所采用的石英填料优选由平均颗粒直径为2至500nm的超微细颗粒石英粉末组成，在粘合剂中含1至10％wt。在粘合剂中整个石英填料的量大于1％wt可消除在涂覆程序中例如浸渍粘贴的问题，而小于10％wt的量可改善可加工性，否则所述可加工性会因丝网印刷的掩模堵塞等而退化。再者，在需要时可在本发明采用的粘合剂中使用例如固化促进剂、柔韧性涂覆剂、颜料、染料、消泡剂等添加剂。本发明的制造方法包括例如使个别组分预先混合、通过使用三辊使其捏合以粘贴(paste)，并在真空下使其变形等。
实施例本发明将通过如下显示的实例作更具体的说明。
《实施例1》(制造环烯树脂组合物)说明了5-癸基-2-降冰片烯(在下文简称“癸基降冰片烯”)/5-[(2，3-环氧基丙氧基)甲基]-2-降冰片烯(在下文简称“缩水甘油甲基醚降冰片烯”)＝70/30的共聚物(A-1)的实验例子。
所有玻璃装置于60℃和0.1托下干燥18小时。此后，将玻璃装置转移到手套箱，且在手套箱中进行装备。将乙酸乙酯(917g)、环己烷(917g)、癸基降冰片烯(192g，0.82mol)、和缩水甘油甲基醚降冰片烯(62g，0.35mol)加至反应烧瓶中。从手套箱拿出反应烧瓶，并在其内引入干燥氮气。通过使流动氮气在溶液中通入30分钟使中间产物脱气。在手套箱中，将9.36g(19.5mmol)镍催化剂，也就是双(甲苯)双(全氟)苯基镍，溶解在15ml的甲苯中，并注入25ml注射器中，然后从手套箱中取出并加至反应烧瓶中。在20℃下经搅拌5小时以完成反应。其后，加入过乙酸溶液(975mmol)，并搅拌18小时。当停止搅拌时，分成水层和溶剂层。将水层分出后，加入一升蒸馏水，并搅拌20分钟。将水层分开并除去。以一升蒸馏水进行三次冲洗。其后，将聚合物加入甲醇中，通过过滤收集沉淀物，并充份地以水进行清洗，然后在真空下干燥。干燥后，得到234g(产率为96％)聚合物。所得的聚合物的分子量经GPC测定为Mw＝115,366、Mw＝47,000和Mw/Mn＝2.45。经H-NMR测定的聚合物组成为70mol％癸基降冰片烯和30％环氧降冰片烯。
将上述合成的228g树脂溶解在342g十氢化萘，然后加入4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘四(五氟苯基)四硼酸盐(0.2757g，2.71×10-4mol)、1-氯-4-丙氧基-9H-噻吨酮(0.826g，2.71×10-4mol)、吩噻嗪(0.054g，2.71×10-4mol)和3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯(0.1378g，2.60×10-4mol)并使其溶解，然后，利用0.2μm由氟树脂制成的过滤器进行过滤得到环烯树脂组合物。
(制造粘合剂)将平均粒径大约为12nm(3.0g)的超微细石英粉末与由双酚F和表氯醇(每环氧当量的重量180，于室温为液体)反应所得的二缩水甘油醚(91.0g)、双酚F(5.0g)和双氰胺(1.0g)混合，并以三辊使其捏合得到绝缘的树脂粘贴。使该绝缘的树脂粘贴在2mmHg的真空箱中进行30分钟消泡得到粘合剂。
(制造光接收装置)在包括配置了对应于光接收元件上形成的各个光接受区域的微透镜的光接收元件，以及在具有微透镜的区域以外的区域形成的表面电极的半导体衬底上，通过旋涂器涂覆上述的环烯树脂组合物，并以110℃的电热板干燥5分钟，得到膜厚度为40μm的涂覆膜。通过利用1,500mJ/cm2宽带分节器曝光机(自ULTRATEC Co.，Ltd.)的刻线进行部分曝光以形成涂覆膜中的屏障，然后，利用90℃电热板加热4分钟，以加快曝光部分的交联反应。
接着，使涂覆膜浸渍在柠檬烯中30秒以溶解和除去未曝光的部分，然后，以异丙醇进行20秒冲洗。结果，在距离光接收元件较远的位置形成屏障，由此围绕光接收元件，且经测定没有在微透镜上发现残留物。进而，在残留的图案中完全没有观察到图案剥离，并且在显影工艺中得到改善的粘合度。之后，在160℃下进行60分钟固化以完成交联反应。该固化膜的吸湿性为0.2％。
接着，通过丝网印刷工艺在形成的屏障上涂覆上述的粘合剂，然后，在屏障上设置玻璃衬底，在100℃下进行60分钟固化，使玻璃衬底与屏障进行粘合。
接着，通过在壳型CSP中采用的形成引线的方法形成互连，且分成各个光接收元件，从而得到光接收装置。经测定所得到的光接收装置在作为光接收装置的操作没有表现出障碍。
《实施例2》除了采用癸基降冰片烯(129g，0.55mol)，缩水甘油甲基醚降冰片烯(177g，0.30mol)和苯乙基降冰片烯(29.7g，0.15mol)以代替癸基降冰片烯(192g，0.82mol)和缩水甘油甲基醚降冰片烯(62g，0.35mol)以外，进行与实施例1相似的工艺而得到癸基降冰片烯/缩水甘油甲基醚降冰片烯/苯乙基降冰片烯＝55/30/15的三元共聚物(A-2)。进行聚合反应和二次沉淀收集于干燥后其量为309g(产率为92％)的聚合物。所得的聚合物的分子量经GPC测定为Mw＝68,000、Mn＝30,000和Mw/Mn＝2.3。经H-NMR测定的聚合物组成为54mol％癸基降冰片烯、31％环氧降冰片烯和15mol％苯乙基降冰片烯。
进行与实施例1相似的程序以得到光接收装置。经测定所得到的光接收装置在作为光接收装置的操作没有表现出障碍。
《实施例3》进行与前述的实施例相同的合成和混合工艺，得到环烯树脂组合物。(制造光接收装置)在半导体衬底上通过旋涂器涂覆上述的环烯树脂组合物，并以110℃的电热板干燥5分钟，得到膜厚度为40μm的涂覆膜，所述半导体衬底包括配置了对应于光接收元件上形成的各个光接受区域的微透镜的光接收元件，以及在具有微透镜的区域以外的区域形成的表面电极。通过利用1,500mJ/cm2宽带分节器曝光机(自ULTRATEC Co.，Ltd.)的刻线进行部分曝光以形成涂覆膜中的屏障，然后，利用90℃的电热板加热4分钟，以加快曝光部分的交联反应。
接着，使涂覆膜浸渍在柠檬烯中30秒以溶解和除去未曝光的部分，然后，以异丙醇进行20秒冲洗。结果，在距离光接收元件较远的位置形成屏障，由此围绕光接收元件，且经测定没有在微透镜上发现残留物。再者，在残留的图案中完全没有观察到图案剥离，并且在显影工艺中得到改善的粘合度。之后，在形成的屏障上配置玻璃衬底，并在160℃下进行30分钟固化的同时，以80kPa的压力下使玻璃衬底与半导体衬底进行粘合。该固化膜的吸湿性为0.2％。接着，通过在壳型CSP中采用的形成引线的方法形成互连，且分成各个光接收元件而得到光接收装置。经测定所得到的光接收装置在作为光接收装置的操作没有表现出障碍。
《实施例4》进行与前述的实施例相同的合成和混合工艺，得到环烯树脂组合物。(制造光接收装置)在包括配置了对应于光接收元件上形成的各个光接受区域的微透镜的光接收元件，以及在具有微透镜的区域以外的区域形成的表面电极的半导体衬底上，通过旋涂器涂覆上述的环烯树脂组合物，并以110℃的电热板干燥5分钟，得到膜厚度为10μm的涂覆膜。
之后，在涂覆膜上配置玻璃衬底，并在160℃下进行30分钟固化的同时，以80kPa的压力下使玻璃衬底与半导体衬底进行粘合。该固化膜的吸湿度为0.2％。接着，通过在壳型CSP中采用的形成引线的方法形成互连，且分割成各个光接收元件而得到光接收装置。经测定所得到的光接收装置在作为光接收装置的操作没有表现出障碍。
尽管说明了本发明上述的具体实施方式
，并非将本发明限制于此，且还包括各种配置。例如，本发明包括以下配置。
光接收装置，由包括至少一个光接收元件的半导体衬底；围绕着设置在半导体衬底上的光接收元件的屏障；设置在屏障上的粘合剂层；和设置在粘合剂层上的透明盖组成，其中屏障包括具有环氧基的环烯树脂和光产酸剂。
如[1]提及的光接收装置，其中环烯树脂为聚降冰片烯树脂。
如[1]或[2]提及的光接收装置，其中具有环氧基的环烯树脂具有由式(1)表示的重复单元。
[在式(1)中，X是O、CH2和(CH2)2中的任何一个，且n是0至5的整数。R1至R4是分别选自氢、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳基、芳烷基、具有酯基的官能团、具有酮基的官能团、具有醚基的一价官能团和具有环氧基的一价官能团中的任何官能团。R1至R4在重复单元中可以不同，而包含在所有重复单元中的R1至R4，至少一个或以上为具有环氧基的官能团。][4]如[1]至[3]提及的光接收装置，其中具有环氧基的环烯树脂包括由式(2)或式(3)表示的重复单元。
[在式(2)和(3)中，R1至R7是分别选自氢、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳基、芳烷基、具有酯基的官能团、具有酮基的官能团、具有醚基的一价官能团中的任何官能团。R1至R7在重复单元中可以不同。][5]如[1]至[4]提及的光接收装置，其中具有环氧基的环烯树脂包括由式(4)、式(5)或式(6)表示的重复单元。
[在式(4)、式(5)或式(6)中，n是0至5的整数。R1至R10是分别选自氢、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳基、芳烷基、具有酯基的官能团、具有酮基的官能团、具有醚基的一价官能团中的任何官能团。R1至R10在重复单元中可以不同。][6]如[1]至[5]提及的光接收装置，其中在[1]说明的半导体衬底为硅，且光接收元件包括在其中设置有微透镜的CMOS图像传感器装配。
如[1]至[6]提及的光接收装置，其中屏障的高度高于微透镜的高度。
如[1]至[7]提及的光接收装置，其中构成前述粘合剂层的粘合剂是由石英填料(A)、在室温下为液体的环氧树脂(B)、和固化剂(C)组成。
如[8]提及的光接收装置，其中在前述的粘合剂中包括1至10％wt石英填料(A)。
如[8]或[9]提及的光接收装置，其中在前述的粘合剂(A)中，石英填料的平均颗粒直径为2至500nm。
权利要求
1.光接收装置，其包括衬底；设置在所述衬底表面上的光接收元件；设置在所述衬底表面上方的透明盖；和将所述光接收元件与外面隔开的密封件，所述密封件设置在衬底和透明盖之间、至少在光接收元件周围，其中所述密封件包含环烯树脂。
2.如权利要求1所述的光接收装置，其中所述密封件设置在所述光接收元件周围离光接收元件较远的位置。
3.如权利要求1所述的光接收装置，其中所述密封件用作填充所述衬底和所述透明盖之间的间隙。
4.如权利要求1所述的光接收装置，其中所述密封件为具有环氧基的环烯树脂的交联化合物。
5.如权利要求1所述的光接收装置，其中所述环烯树脂为降冰片烯树脂。
6.如权利要求4所述的光接收装置，其中所述具有环氧基的环烯树脂具有由式(1)表示的重复单元 在式(1)中，X是O、CH2和(CH2)2中的任何一个，且n是0至5的整数，R1至R4是分别选自氢、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳基、芳烷基、具有酯基的一价官能团、具有酮基的一价官能团、具有醚基的一价官能团和具有环氧基的一价官能团中的任何官能团，R1至R4可以相同或不同，在式(1)中，在整个重复单元的R1至R4中，其至少一个或以上为具有环氧基的官能团。
7.如权利要求4所述的光接收装置，其中所述具有环氧基的环烯树脂具有分别由式(2)或式(3)表示的重复单元 在式(2)和(3)中，R1至R7是分别选自氢、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳基、芳烷基、具有酯基的一价官能团、具有酮基的一价官能团、具有醚基的一价官能团和具有环氧基的一价官能团中的任何官能团，R1至R7可以相同或不同。
8.如权利要求4所述的光接收装置，其中所述具有环氧基的环烯树脂具有分别由式(4)，(5)或(6)表示的重复单元 在式(4)，(5)和(6)中，n是0至5的整数，R1至R10是分别选自氢、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳基、芳烷基、具有酯基的一价官能团、具有酮基的一价官能团、具有醚基的一价官能团和具有环氧基的一价官能团中的任何官能团，R1至R10可以相同或不同。
9.如权利要求1所述的光接收装置，其中所述密封件的厚度比所述光接收元件从衬底突出的高度厚。
10.如权利要求1所述的光接收装置，其中所述密封件和所述透明盖通过粘合剂层接合。
11.如权利要求10所述的光接收装置，其中所述粘合剂层是通过使由石英填料与在室温下为液态的环氧树脂和固化剂组成的粘合剂固化而成。
12.如权利要求11所述的光接收装置，其中所述粘合剂包括1至10wt％所述石英填料。
13.如权利要求11所述的光接收装置，其中所述石英填料的平均粒径为2至500nm。
全文摘要
本发明公开了一种光接收装置，其包括设置有至少一个光接收元件的衬底以及在经形成了光接收元件的衬底的表面上方排列的透明盖(6)。在衬底和透明盖(6)之间所提供的密封件(5)至少在围绕着光接收装置的衬底区域。该密封装置(5)由包含环烯树脂的材料组成。
文档编号H01L23/10GK101040383SQ20058003514
公开日2007年9月19日 申请日期2005年10月5日 优先权日2004年10月13日
发明者楠木淳也, 平野孝 申请人:住友电木株式会社