JP2011176105A - 光学デバイス装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】直貼り構造を有する光学デバイス装置及びその製造方法において、素子領域に対する位置がずれることなく透光性部材を接着できる。
【解決手段】光学デバイス装置では、半導体基板４の上面４Ａに素子領域１ａが形成されており、透光性部材２は透光性接着剤を介して素子領域１ａに接着されている。半導体基板４の上面４Ａのうち素子領域１ａよりも外側には堰部６が形成されており、堰部６の上面には凸部６１が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）及びＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などのイメージセンサー、フォトダイオード、フォトトランジスタ、及びフォトＩＣ（Integrated Circuit）などの受光素子、又は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）及び半導体レーザー素子などの発光素子を備えた光学デバイス装置及びその製造方法に関する。
近年、固体撮像装置などの光学デバイス装置のパッケージ構造においては、従来の中空パッケージ構造に代えて直貼り構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。図１２は、直貼り構造を有する従来の固体撮像装置の断面図である。図１２に示す固体撮像装置では、チップ１０２に形成されたイメージセンサー部１０３の直上にキャップガラス１０１が配置されている。直貼り構造とは、半導体基板に設けられた受発光領域に透光性部材が透光性接着剤で直接貼り付けられた構造を言う。この直貼り構造のメリットは、透光性部材の屈折率、透光性接着剤の屈折率、及び半導体基板上に形成された透光性膜の屈折率を同程度の値にすることによって、光学デバイス装置の高感度化を図ることができる点である。さらに、直貼り構造にすることで、光学デバイス装置の小型化及び薄型化が容易になるとともに、例えば製造工程中にダストなどが受発光領域へ混入することも防ぐことができる。
また、図１３に示す直貼り構造を有する固体撮像装置も提案されている。図１３は、直貼り構造を有する従来の固体撮像装置を示す斜視図である。図１３に示す固体撮像装置は固体撮像素子２１１を有しており、固体撮像素子２１１では受光部２０１と電極パッド２０７とが半導体基板２０４の上面上に設けられている。受光部２０１には透光性部材２０２が透光性接着剤２１０を介して接着されており、透光性部材２０２が接着された固体撮像素子２１１は複数のリード２０９を有する基板２０８上に設けられている。
ところで、図１３に示す固体撮像装置では、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す不具合が発生する恐れがある。図１４（ａ）は、従来の固体撮像装置の不具合を示す平面図であり、図１４（ｂ）は図１４（ａ）に示すXIVb−XIVb線における断面図である。
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、透光性接着剤２１０を介して透光性部材２０２を半導体基板２０４上に配置すると、透光性接着剤２１０が平面的に見て透光性部材２０２の外側に大きくはみ出し、その結果、透光性接着剤２１０が電極パッド２０７（電極パッド２０７は半導体基板２０４の上面の周縁に設けられている）に付着する場合がある。
このような不具合に対して、例えば図１５及び図１６に示す固体撮像装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。図１５は、従来の固体撮像装置の構成を示す斜視図である。また、図１６（ａ）は、従来の固体撮像装置を示す平面図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）に示すXVIb−XVIb線における断面図である。図１５及び図１６に示す固体撮像装置では、半導体基板２０４上に、凸部２０６を有する平坦化膜２０３が形成されており、この凸部２０６は、平面的に見て受光部２０１と電極パッド２０７との間に設けられている。この凸部２０６により、透光性接着剤２１０が電極パッド２０７へ流れ込むことを防止できる。
また、図１７及び図１８に示す固体撮像装置も提案されている（例えば特許文献３参照）。図１７は、従来の固体撮像装置の構成を示す斜視図である。また、図１８（ａ）は、従来の固体撮像装置を示す平面図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）に示すXVIIIb−XVIIIb線における断面図である。図１７及び図１８に示す固体撮像装置では、半導体基板２０４上に、凸部２１６を有する平坦化膜２０３が形成されており、凸部２１６は、平面的に見て受光部２０１と電極パッド２０７との間に設けられている。この凸部２１６により、透光性接着剤２１０が電極パッド２０７へ流れ込むことを防止できる。
さらに、図１９及び図２０に示す固体撮像装置も提案されている（例えば特許文献４参照）。図１９は、従来の固体撮像装置の構成を示す斜視図である。また、図２０（ａ）は、従来の固体撮像装置を示す平面図であり、図２０（ｂ）は図２０（ａ）に示すXXb−XXb線における断面図である。図１９及び図２０に示す固体撮像装置では、半導体基板２０４上に、凹部２２５を有する平坦化膜２０３が形成されており、この凹部２２５は、平面的に見て受光部２０１と電極パッド２０７との間に設けられている。この凹部２２５により、透光性接着剤２１０が電極パッド２０７へ流れ込むことを防止できる。
特開平3−151666号公報 特開2007−150266号公報 特開2009−135401号公報 特開2009−239258号公報
図１２〜図２０に示す従来の固体撮像装置を製造するときには、透光性接着剤２１０を半導体基板２０４の上に塗布してから透光性部材２０２を透光性接着剤２１０の上に配置し、その後に、透光性接着剤２１０をＵＶ（ulrta violet）硬化させる。そのため、製造中の固体撮像装置をＵＶ硬化装置に搬送する。このとき、搬送装置の振動等により、受光部２０１に対する透光性部材２０２の位置がずれる場合がある（図２１参照）。図２１（ａ）は、従来の固体撮像装置の不具合を示す平面図であり、図２１（ｂ）は図２１（ａ）に示すXXIb−XXIb線における断面図である。このような不具合が発生すると、反射ロスによる集光率の低下などを引き起こす。
また、発光素子を備えた発光装置において図２１に示す不具合が発生すると、発光素子から発せられた光の一部が発光装置の外へ取り出されないこととなる。そのため、発光効率の低下などを引き起こす。
本発明は、これらの不具合に鑑みてなされたものであり、直貼り構造であるとともに小型且つ良好な性能を示す光学デバイス装置及びその製造方法を提供する。
本発明に係る光学デバイス装置では、半導体基板の上面に素子領域（受光領域及び発光領域の少なくとも一方の領域を含む）が形成されており、素子領域には透光性接着剤を介して透光性部材が接着されている。半導体基板の上面のうち素子領域よりも外側には堰部が形成されており、堰部の上面には凸部が形成されている。これにより、光学デバイス装置の製造中等に素子領域に対する透光性部材の位置がずれることを防止できる。
後述の好ましい実施形態では、半導体基板の上面のうち素子領域よりも外側には電極パッドが形成されており、堰部は、半導体基板の上面のうち素子領域と電極パッドとの間に設けられている。
本発明に係る光学デバイス装置では、少なくとも２つの堰部が半導体基板に設けられていれば良く、２つの堰部は平面視において対角に配置されていれば良い。
後述の好ましい実施形態では、凸部は透光性部材の下面よりも上に突出しており、透光性部材の少なくとも一部分は凸部に当接している。凸部は、透光性部材の下面に形成された溝に嵌合されていることが好ましい。
本発明に係る光学デバイス装置の製造方法は、受光領域及び発光領域の少なくとも一方の領域を含む素子領域が上面に形成された半導体基板を準備する工程と、上面に凸部を有する堰部を半導体基板の上面のうち素子領域の外側に形成する工程と、透光性接着剤を介して透光性部材を素子領域に接着する工程とを備えている。これにより、ＵＶ硬化装置に搬送する時に、搬送装置の振動等により素子領域に対する透光性部材の位置がずれることを防止できる。
後述の好ましい実施形態では、半導体基板の上面のうち素子領域よりも外側に電極パッドを形成し、半導体基板の上面のうち素子領域と電極パッドとの間に堰部と形成する。
本発明に係る光学デバイス装置の製造方法では、少なくとも２つの堰部を形成することが好ましく、２つの堰部を平面視において対角に形成することが好ましい。
後述の好ましい実施形態では、透光性部材を素子領域に接着する工程では、透光性接着剤を素子領域上に設け、透光性接着剤を介して素子領域上に透光性部材を配置するとともに透光性部材を堰部に当接させ、透光性接着剤を硬化させる。
本発明の光学デバイス装置及びその製造方法によれば、透光性部材は素子領域に対して位置ズレを伴うことなく半導体基板に直接接着される。よって、本発明では、光学デバイス装置の感度の向上及びその小型化を図ることができる。
本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す斜視図である。 （ａ）は、第１の実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）に示すIIb−IIb線における断面図である。 第１の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。 （ａ）は、第２の実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）に示すVb−Vb線における断面図である。 第２の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を示すフローチャートである。 （ａ）は、第３の実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、図７（ａ）に示すVIIb−VIIb線における断面図である。 （ａ）は、第４の実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、図８（ａ）に示すVIIIb−VIIIb線における断面図である。 （ａ）は、第５の実施形態に係るＬＥＤ装置の構成を示す平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すIXb−IXb線における断面図である。 （ａ）は、図９（ａ）に示すＬＥＤ装置の主要部の構成を示す平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるXb−Xb線における断面図である。 （ａ）は、第６の実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、図１１（ａ）に示すXIb−XIb線における断面図である。 従来の第１の固体撮像装置の構成を示す断面図である。 従来の第２の固体撮像装置の構成を示す斜視図である。 （ａ）は、従来の第２の固体撮像装置が引き起こす不具合を示す平面図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示すXIVb−XIVb線における断面図である。 従来の第３の固体撮像装置の構成を示す斜視図である。 （ａ）は、従来の第３の固体撮像装置を示す平面図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示すXVIb−XVIb線における断面図である。 従来の第４の固体撮像装置の構成を示す斜視図である。 （ａ）は、従来の第４の固体撮像装置を示す平面図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）に示すXVIIIb−XVIIIb線における断面図である。 従来の第５の固体撮像装置の構成を示す斜視図である。 （ａ）は、従来の第５の固体撮像装置を示す平面図であり、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）に示すXXb−XXb線における断面図である。 （ａ）は、従来の固体撮像装置の不具合を示す平面図であり、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）に示すXXIb−XXIb線における断面図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されない。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態では、光学デバイス装置として固体撮像装置を一例に挙げて説明する。図１は、本実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す斜視図である。また、図２（ａ）は、本実施形態にかかる固体撮像装置の構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すIIb−IIb線における断面図である。
図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置では、複数のリード９を有するパッケージ基板８の上に固体撮像素子１１が設けられている。固体撮像素子１１は、受光領域（素子領域）１ａが上面４Ａに形成された半導体基板４と、半導体基板４の上面４Ａの周縁に設けられた複数の電極パッド７と、受光領域１ａ上に設けられた透光性絶縁膜３とを有している。このような固体撮像素子１１の受光領域１ａには、透光性部材２が透光性接着剤層１０を介して接着されている。
本実施形態に係る固体撮像装置では、透光性絶縁膜３の上に堰部６が設けられている。堰部６は、半導体基板４の上面４Ａのうち受光領域１ａよりも外側であって電極パッド７よりも内側に設けられており、受光領域１ａを挟むように半導体基板４の上面４Ａ上に配置されている。詳細には、堰部６は、透光性絶縁膜３の角部のうち受光領域１ａを中心として対角に位置する角部の上に設けられている。
各堰部６は平面視Ｌ字状に形成されており、各堰部６の上面のうち半導体基板４の上面４Ａの周縁側には凸部６１が設けられている。各凸部６１は、透光性部材２の下面よりも上に位置しており、平面視Ｌ字状に形成されている。各凸部６１の角部には透光性部材２の角部が当接しており、つまり、透光性部材２は堰部６の凸部６１により位置決めされている。これにより、透光性部材２は、受光領域１ａに対して位置ズレすることなく半導体基板４に接着される。よって、本実施形態では、反射ロス等による集光率の低下を防止できるので、高感度で性能に優れた直貼り構造を有する固体撮像装置を実現できる。
続いて、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法について、図３及び図４（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を示すフローチャートである。また、図４（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。
本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法では、まず、不図示であるが、ダイシングラインにより複数の領域に区画された半導体ウェハを準備する。各領域には、受光領域１ａが形成されており、各領域のうち受光領域１ａよりも外側には、電極パッド７が形成されている。また、各受光領域１ａ上には、透光性絶縁膜３が形成されている。
次に、ステップＳ３０で、半導体ウェハの各領域内に堰部６を形成する。
具体的には、透光性絶縁膜３上であって平面的に見て受光領域１ａと電極パッド７との間の領域に、感光性材料などからなる堰部６を形成する。ここで、堰部６の具体的な形成方法としては、例えばアクリレイトなどからなる感光性材料を透光性絶縁膜３上に塗布した後、アクリレイトマスクを形成する。次いで、そのアクリレイトマスクをマスクとしてフォトグラフィ技術により、感光性材料のうち堰部６を形成する領域以外の部分を選択的に除去する。これにより、堰部６を形成する。堰部６は、透光性絶縁膜３の角部のうち受光領域１ａを中心として対角に位置する角部の上に設けられており、上面に凸部６１を有している。
次に、ステップＳ３１で、半導体ウェハの各領域内に液状の透光性接着剤を供給する。
次に、ステップＳ３２で、平面的に見て各受光領域１ａを覆うように透光性接着剤上に透光性部材２を設ける。このとき、透光性部材２の角部を堰部６の凸部６１の角部に当接させる。その後、ＵＶを照射して透光性接着剤を硬化させる。これにより、各透光性部材２を透光性絶縁膜３に接着させる。
次に、ステップＳ３３では、透光性部材２が接着された半導体ウェハをダイシングする。これにより、固体撮像素子（図４（ａ）参照）が複数形成される。
次に、ステップＳ３４では、図４（ｂ）に示すように、まず、リード９が複数個設けられたパッケージ基板８を準備する。その後、図４（ｃ）に示すように、個片化された各固体撮像素子をダイボンディングによりパッケージ基板８に設置する。
続いて、ステップＳ３５では、図４（ｄ）に示すように、ワイヤ１２を用いて複数のリード９と複数の電極パッド７とをそれぞれワイヤボンディングする。
その後、ステップＳ３６では、図４（ｅ）に示すように、半導体基板４のうち透光性部材２の上面を除く領域上に遮光性樹脂１３を塗布する。これにより、固体撮像素子がパッケージされ、本実施形態に係る固体撮像装置が製造される。
本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法では、ステップＳ３０では堰部６を形成し、ステップＳ３２では透光性部材２の角部を堰部６の凸部６１の角部に当接させる。よって、ステップＳ３２において製造中の固体撮像装置をＵＶ硬化装置に搬送する際に、振動などにより受光領域１ａに対する透光性部材２の位置がずれることを抑制できる。これにより、製造された固体撮像装置では、反射ロス等による集光率の低下を防止できる。それだけでなく、透光性部材２がダイシングラインの上部を覆った状態で透光性接着剤に接着されることを防止できるので、ステップＳ３３においてダイシングをスムーズに行うことができる。その上、透光性部材２が電極パッド７を覆った状態で透光性接着剤に接着されることを防止できるので、ステップＳ３５においてワイヤボンディングをスムーズに行うことができる。
また、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法では、直貼り構造を有するとともに、図４（ａ）〜（ｅ）に示す工程で樹脂封止によりパッケージ化された固体撮像装置を得ることができる。よって、製造工程中に受光領域１ａへダストが混入するなどの不具合を解消することができる。従って、本実施形態の固体撮像装置の製造方法を用いれば、信頼性の高い固体撮像装置を実現することができる。
なお、本実施形態は、以下に示す構成を有していても良い。
堰部６は、透光性絶縁膜３の角部のうち互いに隣りに位置する角部の上に設けられていても良い。しかし、堰部６が透光性絶縁膜３の角部のうち受光領域１ａを中心として対角に位置する角部の上に設けられていれば、透光性部材２を容易に位置決めすることができ、透光性部材２の位置ズレ防止をさらに図ることができる。よって、堰部６は透光性絶縁膜３の角部のうち受光領域１ａを中心として対角に位置する角部の上に設けられている方が好ましい。このことは、以下の第２の実施形態及び後述の第５〜第６の実施形態においても言える。
堰部６の個数は２個に限定されない。例えば堰部６が透光性部材２の各角部付近に設けられていれば、透光性部材２の各角部が堰部６の凸部６１の角部に当接されるため、透光性部材２の位置ズレ防止をさらに図ることができる。このことは、以下の第２の実施形態及び後述の第５〜第６の実施形態においても言える。
透光性絶縁膜３は、設けられていても良いし、設けられていなくても良い。透光性絶縁膜３が設けられていないときには、堰部６は半導体基板４の主面４Ａの上に設けられていれば良い。このことは、以下の第２の実施形態及び後述の第３〜第６の実施形態においても言える。
（第２の実態形態）
本発明の第２の実施形態では、光学デバイス装置として固体撮像装置を一例に挙げて説明する。図５（ａ）は、本実施形態の固体撮像装置の構成を示す平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すVb−Vb線における断面図である。本実施形態と上記第１の実施形態とでは、堰部の形状及び透光性部材の形状が相異なる。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置では、複数のリード９を有するパッケージ基板８の上に固体撮像素子１１が設けられている。固体撮像素子１１は、受光領域１ａが上面４Ａに形成された半導体基板４と、半導体基板４の上面４Ａの周縁に設けられた複数の電極パッド７と、受光領域１ａ上に設けられた透光性絶縁膜３とを有している。このような固体撮像素子１１の受光領域１ａには、透光性部材２２が透光性接着剤層１０を介して接着されている。
本実施形態に係る固体撮像装置では、透光性絶縁膜３の上に堰部２６が設けられている。堰部２６は、半導体基板４の上面４Ａのうち受光領域１ａよりも外側であって電極パッド７よりも内側に設けられており、受光領域１ａを挟むように半導体基板４の上面４Ａ上に配置されている。詳細には、堰部２６は、透光性絶縁膜３の角部のうち受光領域１ａを中心として対角に位置する角部の上に設けられている。
各堰部２６は平面視Ｌ字状に形成されており、各堰部２６の角部の上面には凸部６１が設けられている。各凸部６１は透光性部材２２の下面に形成された溝２３内に嵌合されており、つまり、透光性部材２２は堰部２６の凸部６１により位置決めされている。これにより、透光性部材２２は、受光領域１ａに対して位置ズレすることなく半導体基板４に接着される。よって、本実施形態では、反射ロス等による集光率の低下を防止できるので、高感度で性能に優れた直貼り構造を有する固体撮像装置を実現できる。
続いて、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法について、図６を用いて説明する。図６は、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を示すフローチャートである。
まず、上記第１の実施形態における半導体ウェハを準備する。
次に、ステップＳ６０で、各透光性部材２２に溝２３を形成する。ここで、溝２３の形成方法としては、例えば、透光性部材２２に水又は油などの液体をかけながら、超硬ドリル又はダイヤモンド製ドリルなどの工業用刃物で溝２３を形成する。
次に、ステップＳ６１で、半導体ウェハの各領域内に堰部２６を形成する。具体的には、透光性絶縁膜３上であって平面的に見て受光領域１ａと電極パッド７との間の領域に、感光性材料などからなる堰部２６を形成する。ここで、堰部２６の具体的な形成方法としては、例えばアクリレイトなどからなる感光性材料を透光性絶縁膜３上に塗布した後、アクリレイトマスクを形成する。次いで、そのアクリレイトマスクをマスクとしてフォトグラフィ技術により、感光性材料のうち堰部２６を形成する領域以外の部分を選択的に除去する。これにより、堰部２６を形成する。堰部２６は、透光性絶縁膜３の角部のうち受光領域１ａを中心として対角に位置する角部の上に設けられており、上面に凸部６１を有している。
次に、ステップＳ６２で、半導体ウェハの各領域内に液状の透光性接着剤を供給する。
次に、ステップＳ６３で、平面的に見て各受光領域１ａを覆うように透光性接着剤上に透光性部材２２を設ける。このとき、透光性部材２２の溝２３内に堰部２６の凸部６１を嵌合させる。その後、ＵＶを照射して透光性接着剤を硬化させる。これにより、各透光性部材２２を透光性絶縁膜３に接着させる。
次に、ステップＳ６４では、透光性部材２２が接着された半導体ウェハをダイシングする。これにより、透光性部材２２が接着された固体撮像素子１１が複数形成される。
次に、ステップＳ６５では、リード９が複数個設けられたパッケージ基板８を準備する。その後、個片化された各固体撮像素子１１をダイボンディングによりパッケージ基板８に接着させる。
続いて、ステップＳ６６では、ワイヤ１２を用いて複数のリード９と複数の電極パッド７とをそれぞれワイヤボンディングする。
その後、ステップＳ６７では、半導体基板４のうち透光性部材２２の上面を除く領域上に、遮光性樹脂１３を塗布する。これにより、固体撮像素子１１がパッケージされ、本実施形態に係る固体撮像装置が製造される。
本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法では、ステップＳ６０において透光性部材２２に溝２３を形成し、ステップＳ６１において堰部２６を形成し、ステップ６３において透光性部材２２の溝２３内に堰部２６の凸部６１を嵌合させる。よって、ステップＳ６３において製造中の固体撮像装置をＵＶ硬化装置に搬送する際に、振動などにより受光領域１ａに対する透光性部材２２の位置がずれることを抑制できる。これにより、製造された固体撮像装置では、反射ロス等による集光率の低下を防止できる。それだけでなく、透光性部材２２がダイシングラインの上部を覆った状態で透光性接着剤に接着されることを防止できるので、ステップＳ６４においてダイシングをスムーズに行うことができる。その上、透光性部材２２が電極パッド７を覆った状態で透光性接着剤に接着されることを防止できるので、ステップＳ６６においてワイヤボンディングをスムーズに行うことができる。
また、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法では、直貼り構造を有するとともに、樹脂封止によりパッケージ化された固体撮像装置を得ることができる。よって、製造工程中に受光領域１ａへダストが混入するなどの不具合を解消することができる。従って、本実施形態の固体撮像装置の製造方法を用いれば、信頼性の高い固体撮像装置を実現することができる。
（第３の実態形態）
本発明の第３の実施形態では、光学デバイス装置として固体撮像装置を一例に挙げて説明する。図７（ａ）は、本実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すVIIb−VIIb線における断面図である。本実施形態は、堰部の形状が上記第１の実施形態とは異なる。以下では、上記第１の実施形態とは異なる点を主に説明する。
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置では、複数のリード９を有するパッケージ基板８の上に固体撮像素子１１が設けられている。固体撮像素子１１は、受光領域１ａが上面４Ａに形成された半導体基板４と、半導体基板４の上面４Ａの周縁に設けられた複数の電極パッド７と、受光領域１ａ上に設けられた透光性絶縁膜３とを有している。このような固体撮像素子１１の受光領域１ａには、透光性部材２が透光性接着剤層１０を介して接着されている。
本実施形態に係る固体撮像装置では、透光性絶縁膜３の上に堰部３６が設けられている。各堰部３６は、上記第１の実施形態における堰部６が電極パッド７の配列方向に延びるよう形成されたものである。よって、各堰部３６の凸部６１も電極パッド７の配列方向に延びている。従って、各堰部３６の凸部６１の角部には透光性部材２の角部が当接しており、各堰部３６の凸部６１の角部以外の部分には透光性部材２のうち電極パッド７の配列方向に延びる部分が当接している。
本実施形態では、上記第１の実施形態において得られる効果に加えて次に示す効果を得ることができる。透光性部材２を透光性接着剤上に押圧して固定するときに比較的多くの透光性接着剤が半導体基板４の上面４Ａの周縁へ向かって濡れ拡がった場合であっても、各堰部３６が電極パッド７上への透光性接着剤の流出を防止する。よって、電極パッド７とパッケージ基板８のリード９とのスムーズな電気的接続を実現することができる。
なお、各堰部３６は、電極パッド７の配列方向に対して垂直な方向（図７（ａ）における縦方向）に延びていても良い。しかし、各堰部３６が電極パッド７の配列方向に延びていれば、過剰な透光性接着剤が電極パッド７へ向かって濡れ拡がることを防止できる。よって、各堰部３６は、電極パッド７の配列方向に対して平行な方向に延びていることが好ましい。
（第４の実態形態）
本発明の第４の実施形態では、光学デバイス装置として固体撮像装置を一例に挙げて説明する。図８（ａ）は、本実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すVIIIb−VIIIb線における断面図である。本実施形態は、堰部の形状が上記第１の実施形態とは異なる。以下では、上記第１の実施形態とは異なる点を主に説明する。
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置では、複数のリード９を有するパッケージ基板８の上に固体撮像素子１１が設けられている。固体撮像素子１１は、受光領域１ａが上面４Ａに形成された半導体基板４と、半導体基板４の上面４Ａの周縁に設けられた複数の電極パッド７と、受光領域１ａ上に設けられた透光性絶縁膜３とを有している。このような固体撮像素子１１の受光領域１ａには、透光性部材２が透光性接着剤層１０を介して接着されている。
本実施形態に係る固体撮像装置では、透光性絶縁膜３の上には、上記第１の実施形態における堰部６とは別に、堰部４６も設けられている。この堰部４６は、電極パッド７の配列方向において隙間４７を隔てて設けられており、平面視矩形である。また、各堰部４６の上面のうち半導体基板４の上面４Ａの周縁側には、凸部６１が形成されている。よって、本実施形態では、各堰部６の凸部６１の角部には透光性部材２の角部が当接しており、各堰部４６の凸部６１には透光性部材２のうち電極パッド７の配列方向に延びる部分の一部分が当接している。
本実施形態では、上記第１の実施形態において得られる効果に加えて次に示す効果を得ることができる。透光性部材２を透光性接着剤上に押圧して固定するときに比較的多くの透光性接着剤が半導体基板４の上面４Ａの周縁へ向かって濡れ拡がった場合、その透光性接着剤は隙間４７内へ入り込む。すると、透光性接着剤に働く表面張力により、半導体基板４の上面４Ａの周縁へ向かって濡れ拡がった透光性接着剤が電極パッド７上へ向かって流出することを防止できる。よって、電極パッド７とパッケージ基板のリードとのスムーズな電気的接続を実現することができる。
なお、堰部４６は、電極パッド７の配列方向に対して垂直な方向（図８（ａ）における縦方向）において隙間を隔てて設けられていても良い。しかし、堰部４６が電極パッド７の配列方向において隙間４７を隔てて設けられていれば、過剰な透光性接着剤が電極パッド７へ向かって濡れ拡がることを防止できる。よって、堰部４６は、電極パッド７の配列方向において隙間４７を隔てて設けられていることが好ましい。
（第５の実態形態）
本発明の第５の実施形態では、光学デバイス装置としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）装置を一例に挙げて説明する。図９（ａ）は、本実施形態に係るＬＥＤ装置の構成を示す平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すIXb−IXb線における断面図である。また、図１０（ａ）は、図９（ａ）に示すＬＥＤ装置の主要部の構成を示す平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるXb−Xb線における断面図である。以下では、上記第１の実施形態とは異なる点を主に説明する。
図９（ａ）〜図１０（ｂ）に示すように、本実施形態に係るＬＥＤ装置では、複数のリード９を有するパッケージ基板８の上にＬＥＤ素子５１が設けられている。ＬＥＤ素子５１は、発光領域１ｂが上面４Ａに形成された半導体基板４と、半導体基板４の上面４Ａの周縁に設けられた複数の電極パッド７と、発光領域１ｂ上に設けられた透光性絶縁膜３とを有している。このようなＬＥＤ素子５１の発光領域１ｂには、透光性部材２が透光性接着剤層１０を介して接着されている。
本実施形態に係るＬＥＤ装置は、上記第１の実施形態における堰部６を備えている。堰部６は、半導体基板４の上面４Ａのうち発光領域１ｂよりも外側であって電極パッド７よりも内側に設けられており、発光領域１ｂを挟むように半導体基板４の上面４Ａ上に配置されている。詳細には、堰部６は、透光性絶縁膜３の角部のうち発光領域１ｂを中心として対角に位置する角部の上に設けられている。
各堰部６は平面視Ｌ字状に形成されており、各堰部６の上面のうち半導体基板４の上面４Ａの周縁側には凸部６１が設けられている。凸部６１は、透光性部材２の下面よりも上に位置しており、平面視Ｌ字状に形成されている。凸部６１の角部には透光性部材２の角部が当接しており、つまり、透光性部材２は堰部６の凸部６１により位置決めされている。これにより、透光性部材２は、発光領域１ｂに対して位置ズレすることなく半導体基板４に接着されている。よって、本実施形態では、発光効率に優れたＬＥＤ装置を実現できる。
（第６の実態形態）
本発明の第６の実施形態では、上記第１の実施形態に係る固体撮像装置において電極パッドに代えて貫通電極を設けた例について説明する。図１１（ａ）は、本実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示すXIb−XIb線における断面図である。以下では、上記第１の実施形態とは異なる点を主に説明する。
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示す固体撮像装置は、上記第１の実施形態に係る固体撮像装置が有する電極パッド７に代えて貫通電極６７を備えている。本実施形態に係る固体撮像装置は上記第１の実施形態における堰部６を備えているので、本実施形態では上記第１の実施形態と略同一の効果を得ることができる。
（その他の実施形態）
上記第１〜第４及び第６の実施形態では光学デバイス装置として固体撮像装置を挙げ、上記第５の実施形態では光学デバイス装置としてＬＥＤ装置を挙げたが、光学デバイス装置の具体例は固体撮像装置及びＬＥＤ装置に限定されない。ＣＣＤ又はＣＭＯＳなどのイメージセンサー（固体撮像素子）を有する光学デバイス装置であっても、上記第１〜第６の実施形態において得られる効果と同様の効果を得ることができる。また、フォトダイオード、フォトトランジスタ又はフォトＩＣなどの受光素子を有する光学デバイス装置であっても、上記第１〜第６の実施形態において得られる効果と同様の効果を得ることができる。なお、上記第１〜第４及び第６の実施形態のように固体撮像装置に本発明を適用すれば、デジタルカメラのカメラモジュール、携帯電話のカメラモジュール又は車載用カメラなどの高性能化に有用である。
また、本発明は、ＬＥＤ又は半導体レーザー素子などの発光素子を有する光学デバイス装置にも適用可能である。なお、ＬＥＤは、例えば携帯電話の発光表示又は照明モジュールなどに利用され、半導体レーザー素子はＢＤ（Blu-ray Disc）ドライブ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）ドライブ又はＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）ドライブなどに好適に利用される。
本発明の光学デバイス装置では光学デバイス装置の小型化及び高感度化に有用である。
１ａ 受光領域（素子領域）
１ｂ 発光領域（素子領域）
２，２２ 透光性部材
３ 透光性絶縁膜
４ 半導体基板
４Ａ 上面
６，２６，３６，４６ 堰部
７ 電極パッド
８ パッケージ基板
９ リード
１０ 透光性接着剤層
１１ 固体撮像素子
１２ ワイヤ
１３ 遮光性樹脂
２３ 溝
４７ 隙間
５１ ＬＥＤ素子
６１ 凸部
６７ 貫通電極

Claims (11)

  1. 受光領域及び発光領域の少なくとも一方の領域を含む素子領域が上面に形成された半導体基板と、
    透光性接着剤を介して前記素子領域に接着された透光性部材とを備え、
    前記半導体基板の前記上面のうち前記素子領域よりも外側には、堰部が形成されており、
    前記堰部の上面には凸部が形成されている光学デバイス装置。
  2. 請求項１に記載の光学デバイス装置であって、
    前記半導体基板の前記上面のうち前記素子領域よりも外側には、電極パッドが形成されており、
    前記堰部は、前記半導体基板の前記上面のうち前記素子領域と前記電極パッドとの間に設けられている光学デバイス装置。
  3. 請求項１に記載の光学デバイス装置であって、
    少なくとも２つの前記堰部が前記半導体基板に設けられている光学デバイス装置。
  4. 請求項３に記載の光学デバイス装置であって、
    前記２つの堰部は、平面視において、対角に配置されている光学デバイス装置。
  5. 請求項１に記載の光学デバイス装置であって、
    前記凸部は、前記透光性部材の下面よりも上に突出しており、
    前記透光性部材の少なくとも一部分は、前記凸部に当接している光学デバイス装置。
  6. 請求項５に記載の光学デバイス装置であって、
    前記凸部は、前記透光性部材の前記下面に形成された溝に嵌合されている光学デバイス装置。
  7. 受光領域及び発光領域の少なくとも一方の領域を含む素子領域が上面に形成された半導体基板を準備する工程と、
    前記半導体基板の前記上面のうち前記素子領域の外側に、上面に凸部を有する堰部を形成する工程と、
    透光性接着剤を介して透光性部材を前記素子領域に接着する工程とを備え、
    前記堰部の上面には凸部を形成する光学デバイス装置の製造方法。
  8. 請求項７に記載の光学デバイス装置の製造方法であって、
    前記半導体基板の前記上面のうち前記素子領域よりも外側に、電極パッドを形成し、
    前記半導体基板の前記上面のうち前記素子領域と前記電極パッドとの間に前記堰部を形成する光学デバイス装置の製造方法。
  9. 請求項７に記載の光学デバイス装置の製造方法であって、
    少なくとも２つの前記堰部を形成する光学デバイス装置の製造方法。
  10. 請求項９に記載の光学デバイス装置の製造方法であって、
    前記２つの堰部を、平面視において、対角に形成する光学デバイス装置の製造方法。
  11. 請求項７に記載の光学デバイス装置の製造方法であって、
    前記透光性部材を前記素子領域に接着する前記工程は、
    前記透光性接着剤を前記素子領域上に設ける工程と、
    前記透光性接着剤を介して前記素子領域上に前記透光性部材を配置するとともに前記透光性部材を前記堰部に当接させる工程と、
    前記透光性接着剤を硬化させる工程とを含んでいる光学デバイス装置の製造方法。
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