JP2004296687A - 撮像素子及びその製造方法、撮像モジュール並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】撮像モジュールの小型化を図ることにある。
【解決手段】撮像モジュールは、基板１０と、基板１０の第１の面１２側に形成され、第１の面１２とは反対の第２の面１４側から入射する光エネルギー７２を変換する受光部２０とを含む撮像素子１と、撮像素子１がフェースダウンボンディングされた配線基板４０と、を含む。
【選択図】 図１
【解決手段】撮像モジュールは、基板１０と、基板１０の第１の面１２側に形成され、第１の面１２とは反対の第２の面１４側から入射する光エネルギー７２を変換する受光部２０とを含む撮像素子１と、撮像素子１がフェースダウンボンディングされた配線基板４０と、を含む。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子及びその製造方法、撮像モジュール並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１２８０７２号公報
【０００４】
【発明の背景】
ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの撮像モジュールの小型化が要求されている。従来の撮像素子では、受光部はパッド（電極）の形成面と同一面に形成され、かつ、受光部側から入射する光エネルギーを変換していた。そのため、撮像素子をフェースアップ実装する場合が多く、ワイヤが必要になり小型化に限界があった。あるいは、撮像素子を基板にフェースダウン実装する形態が知られているが、その場合には受光部が基板側を向くので、透光基板又は貫通穴を有する基板を使用することが要求されるなど様々な制約があった。
【０００５】
本発明の目的は、撮像モジュールの小型化を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る撮像素子は、基板と、前記基板の第１の面側に形成され、前記第１の面とは反対の第２の面側から入射する光エネルギーを変換する受光部と、を含む。本発明によれば、受光部が形成された側の第１の面とは反対の第２の面から入射する光エネルギーを変換する。これによれば、例えば、第１の面側にパッドが形成されている場合、フェースダウンボンディングした撮像素子の裏面（第２の面）側に光路を確保することができる。したがって、ワイヤを省略して小型化が図れるだけでなく、構造の簡素化を図ることで、信頼性の向上を図ることができる。また、基板の厚みと同一距離の光路を確保でき、所定距離の光路が必要となる場合であっても、可能な限り小型化を図ることができる。
（２）この撮像素子において、
前記基板の前記第１の面側に形成されてなるパッドをさらに含んでもよい。
（３）本発明に係る撮像素子は、基板と、前記基板の第１の面側に形成されてなるパッドと、前記第１の面とは反対の第２の面側から入射する光エネルギーを変換する受光部と、を含む。本発明によれば、パッドが形成された側の第１の面とは反対の第２の面から入射する光エネルギーを変換する。これによれば、例えば、フェースダウンボンディングした撮像素子の裏面（第２の面）側に光路を確保することができる。したがって、ワイヤを省略して小型化が図れるだけでなく、構造の簡素化を図ることで、信頼性の向上を図ることができる。
（４）この撮像素子において、
前記基板の前記第１の面上であって、少なくとも前記受光部とオーバーラップする領域に形成された第１の遮光膜をさらに含んでもよい。これによって、撮像素子のノイズの発生を防止することができる。
（５）この撮像素子において、
前記基板の前記第２の面側に設けられたマイクロレンズをさらに含んでもよい。これによって、受光部に入射する光を絞ることができ、受光部の感度が向上する。
（６）この撮像素子において、
前記マイクロレンズは、前記基板の一部であってもよい。これによれば、部品点数を少なくして構造の簡素化を図ることができる。
（７）この撮像素子において、
前記マイクロレンズは、前記基板の前記第２の面上に搭載されていてもよい。
（８）この撮像素子において、
前記基板の前記第２の面上に、前記マイクロレンズを避けて形成された第２の遮光膜をさらに含んでもよい。これによって、撮像素子のノイズの発生を防止することができる。
（９）この撮像素子において、
複数の前記マイクロレンズを含み、
前記第２の遮光膜は、隣同士の前記マイクロレンズの間を覆うように設けられていてもよい。これによって、撮像素子のノイズの発生を防止することができる。
（１０）この撮像素子において、
前記基板は、半導体ウエハであってもよい。
（１１）この撮像素子において、
前記基板は、半導体チップであってもよい。
（１２）この撮像素子において、
前記受光部は、前記半導体チップの中央部に形成され、
前記半導体チップの端部には、前記中央部よりも厚い厚肉部が形成されてなり、
前記半導体チップの前記第２の面は、前記中央部が前記厚肉部よりも窪んで形成されていてもよい。これによれば、半導体チップの端部を補強することができるので、撮像素子の割れ及び欠けを防止することができる。
（１３）この撮像素子において、
複数の前記受光部を含み、
それぞれの前記受光部は、画像センシング用に配列されていてもよい。
（１４）本発明に係る撮像モジュールは、上記撮像素子と、
前記撮像素子がフェースダウンボンディングされた配線基板と、
を含む。本発明によれば、フェースダウンボンディングした撮像素子の裏面（第２の面）側に光路を確保することができる。したがって、ワイヤを省略して小型化が図れるだけでなく、構造の簡素化を図ることで、信頼性の向上を図ることができる。
（１５）この撮像モジュールにおいて、
前記撮像素子と前記配線基板との間に設けられたアンダーフィル材をさらに含んでもよい。
（１６）この撮像モジュールにおいて、
前記配線基板は、前記撮像素子の少なくとも前記受光部とオーバーラップする領域に第３の遮光膜を有してもよい。これによって、撮像素子のノイズの発生を防止することができる。
（１７）この撮像モジュールにおいて、
前記配線基板に搭載され、前記撮像素子の上方に設けられたレンズを保持する基材をさらに含んでもよい。
（１８）本発明に係る電子機器は、上記撮像モジュールを含む。
（１９）本発明に係る撮像素子の製造方法は、（ａ）第１の面側に受光部が形成された基板を、前記第１の面とは反対の第２の面側から研削すること、
（ｂ）前記基板の前記第２の面側にマイクロレンズを設けること、
を含む。本発明によれば、受光部が形成された側の第１の面とは反対の第２の面側にマイクロレンズを設ける。光エネルギーは、マイクロレンズ側の第２の面から基板の内部を通過して受光部に到達する。これによれば、例えば、第１の面側にパッドが形成されている場合、フェースダウンボンディングした撮像素子の裏面（第２の面）側に光路を確保することができる。したがって、ワイヤを省略して小型化が図れるだけでなく、構造の簡素化を図ることで、信頼性の向上を図ることができる。
（２０）この撮像素子の製造方法において、
前記（ｂ）工程で、前記基板をエッチングすることによって、前記マイクロレンズを形成してもよい。これによれば、部品点数を少なくして構造の簡素化を図ることができる。
（２１）この撮像素子の製造方法において、
前記（ｂ）工程は、
（ｂ１）前記基板の前記第２の面上に、開口部を有するマスクを形成すること、
（ｂ２）前記マスクの開口部によって、前記基板の前記第２の面をエッチングすること、
（ｂ３）前記マスクを除去すること、
を含んでもよい。
（２２）この撮像素子の製造方法において、
（ｂ４）前記（ｂ３）工程後に、前記基板の前記第２の面を等方性エッチングすることをさらに含んでもよい。こうすることで、例えば、表面が滑らかな曲面を有するマイクロレンズを形成することができ、受光部の感度を向上させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像モジュールを示す図である。図２は、本実施の形態に係る撮像素子を示す図である。図３〜図７は、本実施の形態に係る撮像素子の製造方法を示す図である。本実施の形態に係る撮像モジュールは、撮像素子１と、配線基板４０と、を含む。
【０００９】
図２に示すように、撮像素子１は、基板１０と、基板１０に形成された受光部（例えばフォトダイオード）２０と、を含む。撮像素子１は、イメージセンサ（例えばＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ）である。撮像素子１は、複数の受光部２０を有する。受光部２０は、光エネルギー７２を他のエネルギー（電気信号）に変換する部分であり、エネルギー変換部（又はセンサ部）と呼ぶことができる。例えば、２次元イメージセンサであれば、２次元状に配列される複数の画素のそれぞれに対応して、複数の受光部２０が画像センシングを行えるように配列されている。
【００１０】
基板１０は、光透過性基板である。詳しくは、基板１０は、光を透過する性質を有しており、透明であっても着色されていてもよい。基板１０の光透過率は、０％でなければ１００％である必要はない。基板１０は、半導体基板（例えばシリコン基板）であってもよい。基板１０は、図２に示すように半導体チップであってもよいし、半導体ウエハ（複数の半導体チップとなる領域の集合体）であってもよい。基板１０は、対向する２つの面（第１及び第２の面１２，１４）を有する。基板１０は、直方体の形状をなしてもよい。
【００１１】
基板１０には、集積回路（制御回路及び受光部２０を含む）が形成されている。集積回路は、基板１０の第１の面１２側（第１の面１２付近）に形成されている。すなわち、図２に示すように、受光部２０は、第１の面１２側に形成されていてもよい。基板１０には、集積回路に電気的に接続されたパッド（電極）２２が形成されている。パッド２２は、基板１０の第１の面１２側に薄く平らに形成されてもよい。パッド２２は、アルミニウム系又は銅系の金属で形成されてもよい。パッド２２上にバンプ２４が形成されてもよく、その場合、パッド２２及びバンプ２４が撮像素子１の電極となる。複数のパッド２２のそれぞれが、基板（例えば半導体チップ）１０の端部に形成されてもよい。詳しくは、基板１０の複数辺（例えば対向する２辺又は４辺）に沿って、パッド２２を配列してもよい。複数のパッド２２は、複数の受光部２０を囲むように形成されてもよい。図２に示す例では、受光部２０は基板１０の中央部に形成され、パッド２２は基板１０の端部に形成されている。
【００１２】
基板１０が半導体チップである場合、半導体チップの端部には、中央部よりも厚い厚肉部１６が形成されてもよい。詳しくは、半導体チップ（基板１０）の第２の面１４は、中央部が厚肉部１６よりも窪んでいる。半導体チップ（基板１０）の第１の面１２は、中央部（薄肉部）及び厚肉部１６が面一になっている。厚肉部１６は、半導体チップ（基板１０）の外周を囲むように形成されてもよい。これによれば、基板１０の端部を補強することができるので、撮像素子の割れ及び欠けを防止することができる。
【００１３】
基板１０の第１の面１２上には、保護膜（パッシベーション膜（例えばシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜））１８が形成されている。パッド２２は、保護膜１８から露出している。保護膜１８は、受光部２０を覆っている。本実施の形態では、受光部２０は、第１の面１２とは反対の第２の面１４側から入射する光エネルギー７２を変換するので、保護膜１８は、必ずしも光透過性を有する必要はない。逆に、保護膜１８は、遮光性（集積回路（受光部２０）が反応する波長の光を遮断する性質）を有する遮光膜であることが好ましい。こうすることで、撮像素子のノイズの発生を防止することができる。遮光膜は、光を吸収又は反射する。あるいは、図２に示すように、保護膜１８とは別にして、基板１０の第１の面１２上であって、少なくとも受光部２０とオーバーラップする領域に遮光膜（第１の遮光膜）２８が形成されてもよい。遮光膜２８は、保護膜１８上に形成され、金属膜（例えばアルミニウム系金属）又は樹脂層などで形成することができる。
【００１４】
撮像素子１は、複数のマイクロレンズ２６を含む。マイクロレンズ２６は、複数の受光部２０のそれぞれに対応して設けられ、図２に示すように受光部２０に入射する光を絞ることができる。マイクロレンズ２６は、凸型レンズであってもよい。マイクロレンズ２６の表面は、滑らかな曲面であってもよいが、光を屈折させることができればその表面形状は限定されない。マイクロレンズ２６は、基板１０の第２の面１４側（詳しくは中央部）に設けられている。すなわち、本実施の形態では、受光部２０は、第２の面１４側から入射する光を受光する。図２に示すように、マイクロレンズ２６は、基板１０の一部であってもよい。すなわち、基板１０の第２の面１４がマイクロレンズアレイとなっている。図２に示す例では、マイクロレンズ２６は、基板１０の厚肉部１６で囲まれた中央部に配置されている。
【００１５】
撮像素子１がカラー表示の場合には、基板１０にはカラーフィルタ（図示しない）が設けられる。カラーフィルタは、複数の受光部２０のそれぞれに対応して設けられる。マイクロレンズ２６と受光部２０との間にカラーフィルタを形成してもよい。カラーフィルタは、基板１０に直接形成してもよい。
【００１６】
基板１０の第２の面１４上に、遮光膜（第２の遮光膜）３０が形成されてもよい。遮光膜の内容は上述した通りである。遮光膜３０は、マイクロレンズ２６を避けて形成されている。詳しくは、遮光膜３０は、複数のマイクロレンズ２６の周囲（例えば厚肉部１６上）に形成されている。隣同士のマイクロレンズ２６の間が離れている場合には、遮光膜３０によって隣同士のマイクロレンズ２６の間も覆ってもよい。あるいは、隣同士のマイクロレンズ２６が接していてもよく、その場合には、遮光膜３０は、複数のマイクロレンズ２６の周囲に形成すればよい。
【００１７】
本実施の形態に係る撮像素子によれば、受光部２０が形成された側の第１の面１２とは反対の第２の面１４から入射する光エネルギー７２を変換する。光エネルギー７２は、第２の面１４から基板１０の内部を通過して受光部２０に到達する。これによれば、撮像素子の裏面（第２の面１４）側で光路を確保するので、設計自由度が大幅に向上し、後述する撮像モジュール又は電子機器の小型化を図ることが可能になる。例えば、第１の面１２側にパッド２２が形成されている場合、フェースダウンボンディングした撮像素子１の裏面（第２の面１４）側に光路を確保することができる。したがって、ワイヤを省略して小型化が図れるだけでなく、構造の簡素化を図ることで、信頼性の向上を図ることができる。また、基板１０の厚みと同一距離の光路を確保でき、所定距離の光路が必要となる場合であっても、可能な限り小型化を図ることができる。
【００１８】
次に、撮像モジュールについて説明する。本実施の形態に係る撮像モジュールは、イメージセンサモジュールである。
【００１９】
配線基板４０は、基板（ベース基板）４２と、基板４２上に形成された配線パターン４４と、を含む。基板４２は、リジッド基板であってもフレキシブル基板であってもよい。本実施の形態では、配線基板４０とは反対側から入射する光エネルギー７２を変換するので、基板４２は、光透過性を有する必要はなく、逆に遮光性を有する材料で形成されてもよい。このことは、配線パターン４４についても同様である。配線パターン４４は、基板４２の一方の面に形成され、メッキ技術、露光技術などの周知技術を適用して形成することができる。配線パターン４４は、複数の電気的接続部（例えばランド）を有する。配線基板４０は、遮光膜（第３の遮光膜）４６を有してもよい。遮光膜４６は、撮像素子１の少なくとも受光部２０とオーバーラップする領域に設けられる。遮光膜４６は、図１に示すように基板４２の内部に形成されてもよく、あるいは、基板４２のいずれかの面上に形成されてもよい。遮光膜４６は、金属膜であってもよい。なお、遮光膜のその他の内容は上述した通りである。
【００２０】
撮像素子１は、配線基板４０にフェースダウンボンディングされている。詳しくは、パッド２２（バンプ２４）及び受光部２０が形成された側の第１の面１２が、配線基板４０の面に対向している。これによれば、フェースダウンボンディングした撮像素子１の裏面（第２の面１４）側に光路を確保することができる。撮像素子１と配線基板４０との間に、アンダーフィル材（封止材）４８が設けられてもよい。アンダーフィル材４８は、撮像素子１の第１の面１２の全体を覆うように設けてもよい。アンダーフィル材４８が遮光性を有すると、撮像素子のノイズの発生を防止できるので好ましい。
【００２１】
撮像モジュールは、基材５０を含む。基材５０は、撮像素子１の外装であり、筐体と呼ぶこともできる。基材５０は、遮光性を有する材料（例えば樹脂又は金属）で形成されることが好ましい。基材５０は、射出成形によって形成してもよい。基材５０は、撮像素子１を囲むように配線基板４０に取り付けられている。基材５０は、配線基板４０に接着材料６８によって接着されてもよい。基材５０は、レンズ５２を保持する。基材５０及びレンズ５２を撮像光学系と呼ぶことができる。基材５０は、後述するように相互に分離できる複数の部材で構成してもよいし、１つの部材で一体的に構成してもよい。
【００２２】
基材５０は、第１及び第２の部分５４，５６を含む。第１の部分５４には、レンズ５２が取り付けられている。すなわち、第１の部分５４は、レンズフォルダである。詳しくは、第１の部分５４は、第１の穴５８を有し、第１の穴５８内にレンズ５２を保持している。レンズ５２は、第１の部分５４の内側に形成されたねじ（図示せず）によって、第１の穴５８内に固定されてもよい。レンズ５２は、撮像素子１の上方に設けられている。
【００２３】
図１に示すように、第２の部分５６は、第２の穴６０を有し、第２の穴６０内に第１の部分５４を保持している。第１及び第２の穴５８，６０は、相互に連通した１つの貫通穴を構成する。第２の穴６０内に撮像素子１が配置されてもよい。第１の部分５４の外側と第２の部分５６の第２の穴６０の内側には、第１及び第２のネジ６２，６４が形成され、これらによって、第１及び第２の部分５４，５６が連結されている。そして、第１及び第２のネジ６２，６４によって、第１の部分５４は、第２の部分５６における第２の穴６０の軸方向に沿って位置調整可能になっている。こうして、レンズ５２の焦点を調整することができる。
【００２４】
撮像モジュールは、光学フィルタ６６を含む。光学フィルタ６６は、特定の波長の光（例えば可視光）のみを透過するもの又は特定の波長の光（例えば可視光）に対して損失が小さいものであってもよい。光学フィルタ６６は、光エネルギー７２が通過する位置に設けられる。図１に示すように、光学フィルタ６６は、基材５０（例えば第２の穴６０）に取り付けられてもよい。あるいは、光学フィルタ６６は、撮像素子１の第２の面１４に取り付けられてもよい。あるいは、レンズ５２が光学フィルタ６６の機能を備えていてもよい。光学フィルタ６６には、反射防止膜（ＡＲコート）、赤外線遮蔽膜（ＩＲコート）などの光学機能膜が形成されている。
【００２５】
配線基板４０の端部からフレキシブル基板７０が延出してもよい。例えば、フレキシブル基板７０を介して、配線基板４０を他の回路基板（例えばマザーボード）に電気的に接続してもよい。あるいは、配線基板４０がマザーボードであってもよい。配線基板４０には、他の電子部品（図示しない）が搭載されてもよい。電子部品として、能動部品（集積回路を内蔵した半導体チップ等）、受動部品（抵抗器、コンデンサ等）、機能部品（フィルタ等の入力信号特性を変化させる部品）、接続部品（フレキシブル基板、コネクタ、スイッチ等）、変換部品（センサ等の入力信号を異なるエネルギー系に変換する部品）等がある。
【００２６】
次に、撮像素子の製造方法について説明する。本実施の形態では、図３に示すように基板１００を用意する。基板１００は、半導体ウエハであってもよい。詳しくは、基板１００には、複数のグループの受光部２０と、複数のグループのパッド２２とが形成されている。図１に示すように、受光部２０及びパッド２２は、基板１００の第１の面１２側に形成されている。
【００２７】
図４に示すように、基板１００を第２の面１４側から研削する。すなわち、基板１００を集積回路（受光部２０）側とは反対側から研削する。基板１００をステージに載せ、研削ツール８０の砥石によって、基板１００を研削する。基板１００を研磨してもよい。基板１００の薄型化を図ることによって、基板１００の内部を通過する光エネルギー７２に対して、受光部２０の感度が向上する。
【００２８】
次に、図５（Ａ）〜図７に示すように、マイクロレンズ２６を形成する。マイクロレンズ２６は、基板１００の第２の面側に形成する。本実施の形態では、基板１００をエッチングすることによって、基板１００の一部をマイクロレンズ２６として加工する。これによれば、部品点数を少なくして構造の簡素化を図ることができる。なお、図５（Ａ）〜図７では、基板１００の一部（半導体チップとなる領域）が示されている。
【００２９】
まず、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、エッチングのためのマスク１１０を形成する。例えば、図５（Ａ）に示すように、マスク（例えばシリコン酸化膜）１１０を、例えばＣＶＤ法などにより第２の面１４の全体に形成し、マスク１１０上にレジスト１２０を形成する。レジスト１２０は、開口部１２２を有する。フォトリソグラフィ技術を適用して、レジスト１２０をパターニングすることで、開口部１２２を形成してもよい。そして、図５（Ｂ）に示すように、マスク１１０のうち、レジスト１２０の開口部１２２から露出する部分をエッチングして、マスク１１０をパターニングする。レジスト１２０は、マスク１１０をパターニングした後に除去する。マスク１１０は、レジスト１２０の開口部１２２に対応する位置に開口部１１２を有する。
【００３０】
図５（Ｃ）に示すように、基板１００のうち、マスク１１０の開口部１１２から露出する部分をエッチングして、凹部１０２を形成する。エッチングは、化学的手段、物理的手段又はそれらの組み合わせによるものであってもよい。エッチングは、ガスを使用するドライエッチングであってもよいし、溶液を使用するウエットエッチングであってもよい。本工程では、基板１０の深さ方向に対して幅方向のエッチングが抑制される異方性エッチングを適用することが好ましい。こうすることで、マイクロレンズ２６の加工寸法の微細化を図ることができる。なお、エッチング深さは、マイクロレンズ２６の形状に対応して決めればよい。
【００３１】
図６は基板１００の斜視図であり、図５（Ｄ）は図６のＶＤ−ＶＤ線断面図である。図５（Ｄ）に示すように、基板１００からマスク１１０を除去する。こうして、基板１００の第２の面１４に、複数の凸部１０４を形成する。凸部１０４は、複数の受光部２０のそれぞれに対応して形成される。図６に示すように、それぞれの凸部１０４の平面形状は、四角形であってもよいし、あるいは円形であってもよい。凹部１０２は基板１００の中央部に形成され、これによって、基板１００の端部には厚肉部１６が形成される。
【００３２】
必要があれば、図７に示すように、複数の凸部１０４の表面を削ってもよい。例えば、基板１００の第２の面１４を等方性エッチングすることで、それぞれの凸部１０４の表面を滑らかな曲面にしてもよい。こうすることで、受光部２０の感度がさらに向上する。
【００３３】
その後、必要に応じて、基板１０に遮光膜２８，３０を形成する（図２参照）。遮光膜２８，３０は、金属膜であってもよく、例えばスパッタリング法、真空蒸着法などによって所定部分に形成してもよい。なお、本実施の形態に係る撮像素子の製造方法のその他の内容は、上述から導くことができる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る撮像素子を示す図である。本実施の形態では、マイクロレンズ１２６は、基板１０の第２の面１４上に搭載されている。すなわち、マイクロレンズ１２６は、基板１０とは別体であってもよい。マイクロレンズ１２６は、光透過性を有し、例えばシリコン基板で形成してもよい。撮像素子がカラー表示の場合には、カラーフィルタ（図示しない）が第２の面１４上に設けられ、カラーフィルタ上に平坦化層（図示しない）が設けられ、その上に複数のマイクロレンズ１２６が搭載されてもよい。隣同士のマイクロレンズ１２６は、離れずに接していてもよい。このような加工寸法が微細なマイクロレンズ１２６は、射出成形によって形成することができる。その場合、遮光膜３０は、複数のマイクロレンズ１２６の周囲に形成される。あるいは、マイクロレンズ１２６は、エッチング技術を適用して形成してもよい。なお、マイクロレンズのその他の事項は、周知技術を適用することができる。
【００３５】
本発明の実施の形態に係る電子機器として、図９に示すノート型パーソナルコンピュータ１０００は、撮像モジュールが組み込まれたカメラ１１００を有する。また、図１０に示すデジタルカメラ２０００は撮像モジュールを有する。さらに、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示す携帯電話３０００は、撮像モジュールが組み込まれたカメラ３１００を有する。
【００３６】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像モジュールを示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像素子を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像素子の製造方法を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像素子の製造方法を示す図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像素子の製造方法を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像素子の製造方法を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像素子の製造方法を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態に係る撮像素子を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１…撮像素子 １０…基板 １６…厚肉部 １８…保護膜 ２０…受光部
２２…パッド ２４…バンプ ２６…マイクロレンズ ２８…遮光膜
３０…遮光膜 ４０…配線基板 ４２…基板 ４４…配線パターン
４６…遮光膜 ４８…アンダーフィル材 ５０…基材 ５２…レンズ
７２…光エネルギー １００…基板 １１０…マスク １１２…開口部
１２６…マイクロレンズ
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子及びその製造方法、撮像モジュール並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１２８０７２号公報
【０００４】
【発明の背景】
ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの撮像モジュールの小型化が要求されている。従来の撮像素子では、受光部はパッド（電極）の形成面と同一面に形成され、かつ、受光部側から入射する光エネルギーを変換していた。そのため、撮像素子をフェースアップ実装する場合が多く、ワイヤが必要になり小型化に限界があった。あるいは、撮像素子を基板にフェースダウン実装する形態が知られているが、その場合には受光部が基板側を向くので、透光基板又は貫通穴を有する基板を使用することが要求されるなど様々な制約があった。
【０００５】
本発明の目的は、撮像モジュールの小型化を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る撮像素子は、基板と、前記基板の第１の面側に形成され、前記第１の面とは反対の第２の面側から入射する光エネルギーを変換する受光部と、を含む。本発明によれば、受光部が形成された側の第１の面とは反対の第２の面から入射する光エネルギーを変換する。これによれば、例えば、第１の面側にパッドが形成されている場合、フェースダウンボンディングした撮像素子の裏面（第２の面）側に光路を確保することができる。したがって、ワイヤを省略して小型化が図れるだけでなく、構造の簡素化を図ることで、信頼性の向上を図ることができる。また、基板の厚みと同一距離の光路を確保でき、所定距離の光路が必要となる場合であっても、可能な限り小型化を図ることができる。
（２）この撮像素子において、
前記基板の前記第１の面側に形成されてなるパッドをさらに含んでもよい。
（３）本発明に係る撮像素子は、基板と、前記基板の第１の面側に形成されてなるパッドと、前記第１の面とは反対の第２の面側から入射する光エネルギーを変換する受光部と、を含む。本発明によれば、パッドが形成された側の第１の面とは反対の第２の面から入射する光エネルギーを変換する。これによれば、例えば、フェースダウンボンディングした撮像素子の裏面（第２の面）側に光路を確保することができる。したがって、ワイヤを省略して小型化が図れるだけでなく、構造の簡素化を図ることで、信頼性の向上を図ることができる。
（４）この撮像素子において、
前記基板の前記第１の面上であって、少なくとも前記受光部とオーバーラップする領域に形成された第１の遮光膜をさらに含んでもよい。これによって、撮像素子のノイズの発生を防止することができる。
（５）この撮像素子において、
前記基板の前記第２の面側に設けられたマイクロレンズをさらに含んでもよい。これによって、受光部に入射する光を絞ることができ、受光部の感度が向上する。
（６）この撮像素子において、
前記マイクロレンズは、前記基板の一部であってもよい。これによれば、部品点数を少なくして構造の簡素化を図ることができる。
（７）この撮像素子において、
前記マイクロレンズは、前記基板の前記第２の面上に搭載されていてもよい。
（８）この撮像素子において、
前記基板の前記第２の面上に、前記マイクロレンズを避けて形成された第２の遮光膜をさらに含んでもよい。これによって、撮像素子のノイズの発生を防止することができる。
（９）この撮像素子において、
複数の前記マイクロレンズを含み、
前記第２の遮光膜は、隣同士の前記マイクロレンズの間を覆うように設けられていてもよい。これによって、撮像素子のノイズの発生を防止することができる。
（１０）この撮像素子において、
前記基板は、半導体ウエハであってもよい。
（１１）この撮像素子において、
前記基板は、半導体チップであってもよい。
（１２）この撮像素子において、
前記受光部は、前記半導体チップの中央部に形成され、
前記半導体チップの端部には、前記中央部よりも厚い厚肉部が形成されてなり、
前記半導体チップの前記第２の面は、前記中央部が前記厚肉部よりも窪んで形成されていてもよい。これによれば、半導体チップの端部を補強することができるので、撮像素子の割れ及び欠けを防止することができる。
（１３）この撮像素子において、
複数の前記受光部を含み、
それぞれの前記受光部は、画像センシング用に配列されていてもよい。
（１４）本発明に係る撮像モジュールは、上記撮像素子と、
前記撮像素子がフェースダウンボンディングされた配線基板と、
を含む。本発明によれば、フェースダウンボンディングした撮像素子の裏面（第２の面）側に光路を確保することができる。したがって、ワイヤを省略して小型化が図れるだけでなく、構造の簡素化を図ることで、信頼性の向上を図ることができる。
（１５）この撮像モジュールにおいて、
前記撮像素子と前記配線基板との間に設けられたアンダーフィル材をさらに含んでもよい。
（１６）この撮像モジュールにおいて、
前記配線基板は、前記撮像素子の少なくとも前記受光部とオーバーラップする領域に第３の遮光膜を有してもよい。これによって、撮像素子のノイズの発生を防止することができる。
（１７）この撮像モジュールにおいて、
前記配線基板に搭載され、前記撮像素子の上方に設けられたレンズを保持する基材をさらに含んでもよい。
（１８）本発明に係る電子機器は、上記撮像モジュールを含む。
（１９）本発明に係る撮像素子の製造方法は、（ａ）第１の面側に受光部が形成された基板を、前記第１の面とは反対の第２の面側から研削すること、
（ｂ）前記基板の前記第２の面側にマイクロレンズを設けること、
を含む。本発明によれば、受光部が形成された側の第１の面とは反対の第２の面側にマイクロレンズを設ける。光エネルギーは、マイクロレンズ側の第２の面から基板の内部を通過して受光部に到達する。これによれば、例えば、第１の面側にパッドが形成されている場合、フェースダウンボンディングした撮像素子の裏面（第２の面）側に光路を確保することができる。したがって、ワイヤを省略して小型化が図れるだけでなく、構造の簡素化を図ることで、信頼性の向上を図ることができる。
（２０）この撮像素子の製造方法において、
前記（ｂ）工程で、前記基板をエッチングすることによって、前記マイクロレンズを形成してもよい。これによれば、部品点数を少なくして構造の簡素化を図ることができる。
（２１）この撮像素子の製造方法において、
前記（ｂ）工程は、
（ｂ１）前記基板の前記第２の面上に、開口部を有するマスクを形成すること、
（ｂ２）前記マスクの開口部によって、前記基板の前記第２の面をエッチングすること、
（ｂ３）前記マスクを除去すること、
を含んでもよい。
（２２）この撮像素子の製造方法において、
（ｂ４）前記（ｂ３）工程後に、前記基板の前記第２の面を等方性エッチングすることをさらに含んでもよい。こうすることで、例えば、表面が滑らかな曲面を有するマイクロレンズを形成することができ、受光部の感度を向上させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像モジュールを示す図である。図２は、本実施の形態に係る撮像素子を示す図である。図３〜図７は、本実施の形態に係る撮像素子の製造方法を示す図である。本実施の形態に係る撮像モジュールは、撮像素子１と、配線基板４０と、を含む。
【０００９】
図２に示すように、撮像素子１は、基板１０と、基板１０に形成された受光部（例えばフォトダイオード）２０と、を含む。撮像素子１は、イメージセンサ（例えばＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ）である。撮像素子１は、複数の受光部２０を有する。受光部２０は、光エネルギー７２を他のエネルギー（電気信号）に変換する部分であり、エネルギー変換部（又はセンサ部）と呼ぶことができる。例えば、２次元イメージセンサであれば、２次元状に配列される複数の画素のそれぞれに対応して、複数の受光部２０が画像センシングを行えるように配列されている。
【００１０】
基板１０は、光透過性基板である。詳しくは、基板１０は、光を透過する性質を有しており、透明であっても着色されていてもよい。基板１０の光透過率は、０％でなければ１００％である必要はない。基板１０は、半導体基板（例えばシリコン基板）であってもよい。基板１０は、図２に示すように半導体チップであってもよいし、半導体ウエハ（複数の半導体チップとなる領域の集合体）であってもよい。基板１０は、対向する２つの面（第１及び第２の面１２，１４）を有する。基板１０は、直方体の形状をなしてもよい。
【００１１】
基板１０には、集積回路（制御回路及び受光部２０を含む）が形成されている。集積回路は、基板１０の第１の面１２側（第１の面１２付近）に形成されている。すなわち、図２に示すように、受光部２０は、第１の面１２側に形成されていてもよい。基板１０には、集積回路に電気的に接続されたパッド（電極）２２が形成されている。パッド２２は、基板１０の第１の面１２側に薄く平らに形成されてもよい。パッド２２は、アルミニウム系又は銅系の金属で形成されてもよい。パッド２２上にバンプ２４が形成されてもよく、その場合、パッド２２及びバンプ２４が撮像素子１の電極となる。複数のパッド２２のそれぞれが、基板（例えば半導体チップ）１０の端部に形成されてもよい。詳しくは、基板１０の複数辺（例えば対向する２辺又は４辺）に沿って、パッド２２を配列してもよい。複数のパッド２２は、複数の受光部２０を囲むように形成されてもよい。図２に示す例では、受光部２０は基板１０の中央部に形成され、パッド２２は基板１０の端部に形成されている。
【００１２】
基板１０が半導体チップである場合、半導体チップの端部には、中央部よりも厚い厚肉部１６が形成されてもよい。詳しくは、半導体チップ（基板１０）の第２の面１４は、中央部が厚肉部１６よりも窪んでいる。半導体チップ（基板１０）の第１の面１２は、中央部（薄肉部）及び厚肉部１６が面一になっている。厚肉部１６は、半導体チップ（基板１０）の外周を囲むように形成されてもよい。これによれば、基板１０の端部を補強することができるので、撮像素子の割れ及び欠けを防止することができる。
【００１３】
基板１０の第１の面１２上には、保護膜（パッシベーション膜（例えばシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜））１８が形成されている。パッド２２は、保護膜１８から露出している。保護膜１８は、受光部２０を覆っている。本実施の形態では、受光部２０は、第１の面１２とは反対の第２の面１４側から入射する光エネルギー７２を変換するので、保護膜１８は、必ずしも光透過性を有する必要はない。逆に、保護膜１８は、遮光性（集積回路（受光部２０）が反応する波長の光を遮断する性質）を有する遮光膜であることが好ましい。こうすることで、撮像素子のノイズの発生を防止することができる。遮光膜は、光を吸収又は反射する。あるいは、図２に示すように、保護膜１８とは別にして、基板１０の第１の面１２上であって、少なくとも受光部２０とオーバーラップする領域に遮光膜（第１の遮光膜）２８が形成されてもよい。遮光膜２８は、保護膜１８上に形成され、金属膜（例えばアルミニウム系金属）又は樹脂層などで形成することができる。
【００１４】
撮像素子１は、複数のマイクロレンズ２６を含む。マイクロレンズ２６は、複数の受光部２０のそれぞれに対応して設けられ、図２に示すように受光部２０に入射する光を絞ることができる。マイクロレンズ２６は、凸型レンズであってもよい。マイクロレンズ２６の表面は、滑らかな曲面であってもよいが、光を屈折させることができればその表面形状は限定されない。マイクロレンズ２６は、基板１０の第２の面１４側（詳しくは中央部）に設けられている。すなわち、本実施の形態では、受光部２０は、第２の面１４側から入射する光を受光する。図２に示すように、マイクロレンズ２６は、基板１０の一部であってもよい。すなわち、基板１０の第２の面１４がマイクロレンズアレイとなっている。図２に示す例では、マイクロレンズ２６は、基板１０の厚肉部１６で囲まれた中央部に配置されている。
【００１５】
撮像素子１がカラー表示の場合には、基板１０にはカラーフィルタ（図示しない）が設けられる。カラーフィルタは、複数の受光部２０のそれぞれに対応して設けられる。マイクロレンズ２６と受光部２０との間にカラーフィルタを形成してもよい。カラーフィルタは、基板１０に直接形成してもよい。
【００１６】
基板１０の第２の面１４上に、遮光膜（第２の遮光膜）３０が形成されてもよい。遮光膜の内容は上述した通りである。遮光膜３０は、マイクロレンズ２６を避けて形成されている。詳しくは、遮光膜３０は、複数のマイクロレンズ２６の周囲（例えば厚肉部１６上）に形成されている。隣同士のマイクロレンズ２６の間が離れている場合には、遮光膜３０によって隣同士のマイクロレンズ２６の間も覆ってもよい。あるいは、隣同士のマイクロレンズ２６が接していてもよく、その場合には、遮光膜３０は、複数のマイクロレンズ２６の周囲に形成すればよい。
【００１７】
本実施の形態に係る撮像素子によれば、受光部２０が形成された側の第１の面１２とは反対の第２の面１４から入射する光エネルギー７２を変換する。光エネルギー７２は、第２の面１４から基板１０の内部を通過して受光部２０に到達する。これによれば、撮像素子の裏面（第２の面１４）側で光路を確保するので、設計自由度が大幅に向上し、後述する撮像モジュール又は電子機器の小型化を図ることが可能になる。例えば、第１の面１２側にパッド２２が形成されている場合、フェースダウンボンディングした撮像素子１の裏面（第２の面１４）側に光路を確保することができる。したがって、ワイヤを省略して小型化が図れるだけでなく、構造の簡素化を図ることで、信頼性の向上を図ることができる。また、基板１０の厚みと同一距離の光路を確保でき、所定距離の光路が必要となる場合であっても、可能な限り小型化を図ることができる。
【００１８】
次に、撮像モジュールについて説明する。本実施の形態に係る撮像モジュールは、イメージセンサモジュールである。
【００１９】
配線基板４０は、基板（ベース基板）４２と、基板４２上に形成された配線パターン４４と、を含む。基板４２は、リジッド基板であってもフレキシブル基板であってもよい。本実施の形態では、配線基板４０とは反対側から入射する光エネルギー７２を変換するので、基板４２は、光透過性を有する必要はなく、逆に遮光性を有する材料で形成されてもよい。このことは、配線パターン４４についても同様である。配線パターン４４は、基板４２の一方の面に形成され、メッキ技術、露光技術などの周知技術を適用して形成することができる。配線パターン４４は、複数の電気的接続部（例えばランド）を有する。配線基板４０は、遮光膜（第３の遮光膜）４６を有してもよい。遮光膜４６は、撮像素子１の少なくとも受光部２０とオーバーラップする領域に設けられる。遮光膜４６は、図１に示すように基板４２の内部に形成されてもよく、あるいは、基板４２のいずれかの面上に形成されてもよい。遮光膜４６は、金属膜であってもよい。なお、遮光膜のその他の内容は上述した通りである。
【００２０】
撮像素子１は、配線基板４０にフェースダウンボンディングされている。詳しくは、パッド２２（バンプ２４）及び受光部２０が形成された側の第１の面１２が、配線基板４０の面に対向している。これによれば、フェースダウンボンディングした撮像素子１の裏面（第２の面１４）側に光路を確保することができる。撮像素子１と配線基板４０との間に、アンダーフィル材（封止材）４８が設けられてもよい。アンダーフィル材４８は、撮像素子１の第１の面１２の全体を覆うように設けてもよい。アンダーフィル材４８が遮光性を有すると、撮像素子のノイズの発生を防止できるので好ましい。
【００２１】
撮像モジュールは、基材５０を含む。基材５０は、撮像素子１の外装であり、筐体と呼ぶこともできる。基材５０は、遮光性を有する材料（例えば樹脂又は金属）で形成されることが好ましい。基材５０は、射出成形によって形成してもよい。基材５０は、撮像素子１を囲むように配線基板４０に取り付けられている。基材５０は、配線基板４０に接着材料６８によって接着されてもよい。基材５０は、レンズ５２を保持する。基材５０及びレンズ５２を撮像光学系と呼ぶことができる。基材５０は、後述するように相互に分離できる複数の部材で構成してもよいし、１つの部材で一体的に構成してもよい。
【００２２】
基材５０は、第１及び第２の部分５４，５６を含む。第１の部分５４には、レンズ５２が取り付けられている。すなわち、第１の部分５４は、レンズフォルダである。詳しくは、第１の部分５４は、第１の穴５８を有し、第１の穴５８内にレンズ５２を保持している。レンズ５２は、第１の部分５４の内側に形成されたねじ（図示せず）によって、第１の穴５８内に固定されてもよい。レンズ５２は、撮像素子１の上方に設けられている。
【００２３】
図１に示すように、第２の部分５６は、第２の穴６０を有し、第２の穴６０内に第１の部分５４を保持している。第１及び第２の穴５８，６０は、相互に連通した１つの貫通穴を構成する。第２の穴６０内に撮像素子１が配置されてもよい。第１の部分５４の外側と第２の部分５６の第２の穴６０の内側には、第１及び第２のネジ６２，６４が形成され、これらによって、第１及び第２の部分５４，５６が連結されている。そして、第１及び第２のネジ６２，６４によって、第１の部分５４は、第２の部分５６における第２の穴６０の軸方向に沿って位置調整可能になっている。こうして、レンズ５２の焦点を調整することができる。
【００２４】
撮像モジュールは、光学フィルタ６６を含む。光学フィルタ６６は、特定の波長の光（例えば可視光）のみを透過するもの又は特定の波長の光（例えば可視光）に対して損失が小さいものであってもよい。光学フィルタ６６は、光エネルギー７２が通過する位置に設けられる。図１に示すように、光学フィルタ６６は、基材５０（例えば第２の穴６０）に取り付けられてもよい。あるいは、光学フィルタ６６は、撮像素子１の第２の面１４に取り付けられてもよい。あるいは、レンズ５２が光学フィルタ６６の機能を備えていてもよい。光学フィルタ６６には、反射防止膜（ＡＲコート）、赤外線遮蔽膜（ＩＲコート）などの光学機能膜が形成されている。
【００２５】
配線基板４０の端部からフレキシブル基板７０が延出してもよい。例えば、フレキシブル基板７０を介して、配線基板４０を他の回路基板（例えばマザーボード）に電気的に接続してもよい。あるいは、配線基板４０がマザーボードであってもよい。配線基板４０には、他の電子部品（図示しない）が搭載されてもよい。電子部品として、能動部品（集積回路を内蔵した半導体チップ等）、受動部品（抵抗器、コンデンサ等）、機能部品（フィルタ等の入力信号特性を変化させる部品）、接続部品（フレキシブル基板、コネクタ、スイッチ等）、変換部品（センサ等の入力信号を異なるエネルギー系に変換する部品）等がある。
【００２６】
次に、撮像素子の製造方法について説明する。本実施の形態では、図３に示すように基板１００を用意する。基板１００は、半導体ウエハであってもよい。詳しくは、基板１００には、複数のグループの受光部２０と、複数のグループのパッド２２とが形成されている。図１に示すように、受光部２０及びパッド２２は、基板１００の第１の面１２側に形成されている。
【００２７】
図４に示すように、基板１００を第２の面１４側から研削する。すなわち、基板１００を集積回路（受光部２０）側とは反対側から研削する。基板１００をステージに載せ、研削ツール８０の砥石によって、基板１００を研削する。基板１００を研磨してもよい。基板１００の薄型化を図ることによって、基板１００の内部を通過する光エネルギー７２に対して、受光部２０の感度が向上する。
【００２８】
次に、図５（Ａ）〜図７に示すように、マイクロレンズ２６を形成する。マイクロレンズ２６は、基板１００の第２の面側に形成する。本実施の形態では、基板１００をエッチングすることによって、基板１００の一部をマイクロレンズ２６として加工する。これによれば、部品点数を少なくして構造の簡素化を図ることができる。なお、図５（Ａ）〜図７では、基板１００の一部（半導体チップとなる領域）が示されている。
【００２９】
まず、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、エッチングのためのマスク１１０を形成する。例えば、図５（Ａ）に示すように、マスク（例えばシリコン酸化膜）１１０を、例えばＣＶＤ法などにより第２の面１４の全体に形成し、マスク１１０上にレジスト１２０を形成する。レジスト１２０は、開口部１２２を有する。フォトリソグラフィ技術を適用して、レジスト１２０をパターニングすることで、開口部１２２を形成してもよい。そして、図５（Ｂ）に示すように、マスク１１０のうち、レジスト１２０の開口部１２２から露出する部分をエッチングして、マスク１１０をパターニングする。レジスト１２０は、マスク１１０をパターニングした後に除去する。マスク１１０は、レジスト１２０の開口部１２２に対応する位置に開口部１１２を有する。
【００３０】
図５（Ｃ）に示すように、基板１００のうち、マスク１１０の開口部１１２から露出する部分をエッチングして、凹部１０２を形成する。エッチングは、化学的手段、物理的手段又はそれらの組み合わせによるものであってもよい。エッチングは、ガスを使用するドライエッチングであってもよいし、溶液を使用するウエットエッチングであってもよい。本工程では、基板１０の深さ方向に対して幅方向のエッチングが抑制される異方性エッチングを適用することが好ましい。こうすることで、マイクロレンズ２６の加工寸法の微細化を図ることができる。なお、エッチング深さは、マイクロレンズ２６の形状に対応して決めればよい。
【００３１】
図６は基板１００の斜視図であり、図５（Ｄ）は図６のＶＤ−ＶＤ線断面図である。図５（Ｄ）に示すように、基板１００からマスク１１０を除去する。こうして、基板１００の第２の面１４に、複数の凸部１０４を形成する。凸部１０４は、複数の受光部２０のそれぞれに対応して形成される。図６に示すように、それぞれの凸部１０４の平面形状は、四角形であってもよいし、あるいは円形であってもよい。凹部１０２は基板１００の中央部に形成され、これによって、基板１００の端部には厚肉部１６が形成される。
【００３２】
必要があれば、図７に示すように、複数の凸部１０４の表面を削ってもよい。例えば、基板１００の第２の面１４を等方性エッチングすることで、それぞれの凸部１０４の表面を滑らかな曲面にしてもよい。こうすることで、受光部２０の感度がさらに向上する。
【００３３】
その後、必要に応じて、基板１０に遮光膜２８，３０を形成する（図２参照）。遮光膜２８，３０は、金属膜であってもよく、例えばスパッタリング法、真空蒸着法などによって所定部分に形成してもよい。なお、本実施の形態に係る撮像素子の製造方法のその他の内容は、上述から導くことができる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る撮像素子を示す図である。本実施の形態では、マイクロレンズ１２６は、基板１０の第２の面１４上に搭載されている。すなわち、マイクロレンズ１２６は、基板１０とは別体であってもよい。マイクロレンズ１２６は、光透過性を有し、例えばシリコン基板で形成してもよい。撮像素子がカラー表示の場合には、カラーフィルタ（図示しない）が第２の面１４上に設けられ、カラーフィルタ上に平坦化層（図示しない）が設けられ、その上に複数のマイクロレンズ１２６が搭載されてもよい。隣同士のマイクロレンズ１２６は、離れずに接していてもよい。このような加工寸法が微細なマイクロレンズ１２６は、射出成形によって形成することができる。その場合、遮光膜３０は、複数のマイクロレンズ１２６の周囲に形成される。あるいは、マイクロレンズ１２６は、エッチング技術を適用して形成してもよい。なお、マイクロレンズのその他の事項は、周知技術を適用することができる。
【００３５】
本発明の実施の形態に係る電子機器として、図９に示すノート型パーソナルコンピュータ１０００は、撮像モジュールが組み込まれたカメラ１１００を有する。また、図１０に示すデジタルカメラ２０００は撮像モジュールを有する。さらに、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示す携帯電話３０００は、撮像モジュールが組み込まれたカメラ３１００を有する。
【００３６】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像モジュールを示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像素子を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像素子の製造方法を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像素子の製造方法を示す図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像素子の製造方法を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像素子の製造方法を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像素子の製造方法を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態に係る撮像素子を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１…撮像素子 １０…基板 １６…厚肉部 １８…保護膜 ２０…受光部
２２…パッド ２４…バンプ ２６…マイクロレンズ ２８…遮光膜
３０…遮光膜 ４０…配線基板 ４２…基板 ４４…配線パターン
４６…遮光膜 ４８…アンダーフィル材 ５０…基材 ５２…レンズ
７２…光エネルギー １００…基板 １１０…マスク １１２…開口部
１２６…マイクロレンズ
Claims (22)
- 基板と、前記基板の第１の面側に形成され、前記第１の面とは反対の第２の面側から入射する光エネルギーを変換する受光部と、を含む撮像素子。
- 請求項１記載の撮像素子において、
前記基板の前記第１の面側に形成されてなるパッドをさらに含む撮像素子。 - 基板と、前記基板の第１の面側に形成されてなるパッドと、前記第１の面とは反対の第２の面側から入射する光エネルギーを変換する受光部と、を含む撮像素子。
- 請求項１から請求項３のいずれかに記載の撮像素子において、
前記基板の前記第１の面上であって、少なくとも前記受光部とオーバーラップする領域に形成された第１の遮光膜をさらに含む撮像素子。 - 請求項１から請求項４のいずれかに記載の撮像素子において、
前記基板の前記第２の面側に設けられたマイクロレンズをさらに含む撮像素子。 - 請求項５記載の撮像素子において、
前記マイクロレンズは、前記基板の一部である撮像素子。 - 請求項５記載の撮像素子において、
前記マイクロレンズは、前記基板の前記第２の面上に搭載されてなる撮像素子。 - 請求項５から請求項７のいずれかに記載の撮像素子において、
前記基板の前記第２の面上に、前記マイクロレンズを避けて形成された第２の遮光膜をさらに含む撮像素子。 - 請求項８記載の撮像素子において、
複数の前記マイクロレンズを含み、
前記第２の遮光膜は、隣同士の前記マイクロレンズの間を覆うように設けられてなる撮像素子。 - 請求項１から請求項９のいずれかに記載の撮像素子において、
前記基板は、半導体ウエハである撮像素子。 - 請求項１から請求項９のいずれかに記載の撮像素子において、
前記基板は、半導体チップである撮像素子。 - 請求項１１記載の撮像素子において、
前記受光部は、前記半導体チップの中央部に形成され、
前記半導体チップの端部には、前記中央部よりも厚い厚肉部が形成されてなり、
前記半導体チップの前記第２の面は、前記中央部が前記厚肉部よりも窪んで形成されてなる撮像素子。 - 請求項１から請求項１２のいずれかに記載の撮像素子において、
複数の前記受光部を含み、
それぞれの前記受光部は、画像センシング用に配列されてなる撮像素子。 - 請求項１から請求項１３のいずれかに記載の撮像素子と、
前記撮像素子がフェースダウンボンディングされた配線基板と、
を含む撮像モジュール。 - 請求項１４記載の撮像モジュールにおいて、
前記撮像素子と前記配線基板との間に設けられたアンダーフィル材をさらに含む撮像モジュール。 - 請求項１４又は請求項１５記載の撮像モジュールにおいて、
前記配線基板は、前記撮像素子の少なくとも前記受光部とオーバーラップする領域に第３の遮光膜を有する撮像モジュール。 - 請求項１４から請求項１６のいずれかに記載の撮像モジュールにおいて、
前記配線基板に搭載され、前記撮像素子の上方に設けられたレンズを保持する基材をさらに含む撮像モジュール。 - 請求項１４から請求項１７のいずれかに記載の撮像モジュールを含む電子機器。
- （ａ）第１の面側に受光部が形成された基板を、前記第１の面とは反対の第２の面側から研削すること、
（ｂ）前記基板の前記第２の面側にマイクロレンズを設けること、
を含む撮像素子の製造方法。 - 請求項１９記載の撮像素子の製造方法において、
前記（ｂ）工程で、前記基板をエッチングすることによって、前記マイクロレンズを形成する撮像素子の製造方法。 - 請求項２０記載の撮像素子の製造方法において、
前記（ｂ）工程は、
（ｂ１）前記基板の前記第２の面上に、開口部を有するマスクを形成すること、
（ｂ２）前記マスクの開口部によって、前記基板の前記第２の面をエッチングすること、
（ｂ３）前記マスクを除去すること、
を含む撮像素子の製造方法。 - 請求項２１記載の撮像素子の製造方法において、
（ｂ４）前記（ｂ３）工程後に、前記基板の前記第２の面を等方性エッチングすることをさらに含む撮像素子の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2003085790A JP2004296687A (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 撮像素子及びその製造方法、撮像モジュール並びに電子機器 |
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|---|---|
| JP2004296687A true JP2004296687A (ja) | 2004-10-21 |
Family
ID=33400618
Family Applications (1)
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| JP2003085790A Withdrawn JP2004296687A (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 撮像素子及びその製造方法、撮像モジュール並びに電子機器 |
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| JP (1) | JP2004296687A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007311386A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Nec Electronics Corp | 固体撮像装置 |
| CN100552526C (zh) * | 2004-11-12 | 2009-10-21 | 三星Techwin株式会社 | 相机模块及其制造方法 |
-
2003
- 2003-03-26 JP JP2003085790A patent/JP2004296687A/ja not_active Withdrawn
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| JP2007311386A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Nec Electronics Corp | 固体撮像装置 |
| US8508007B2 (en) | 2006-05-16 | 2013-08-13 | Renesas Electronics Corporation | Solid-state image sensing device |
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