JP4241160B2 - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4241160B2 JP4241160B2 JP2003117103A JP2003117103A JP4241160B2 JP 4241160 B2 JP4241160 B2 JP 4241160B2 JP 2003117103 A JP2003117103 A JP 2003117103A JP 2003117103 A JP2003117103 A JP 2003117103A JP 4241160 B2 JP4241160 B2 JP 4241160B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- state imaging
- substrate
- imaging device
- spacer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像装置およびその製造方法にかかり、特にチップ上にマイクロレンズを一体化したチップサイズパッケージ(CSP)タイプの固体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
CCD(Charge Coupled Device)を含む固体撮像素子は、携帯電話やデジタルカメラなどへの適用の必要性から小型化への要求が高まっている。
そのひとつとして、半導体チップの受光エリアにマイクロレンズを設けた固体撮像装置が提案されている。このような中で、例えば、受光エリアにマイクロレンズを設けた固体撮像装置を、固体撮像装置の受光エリアとマイクロレンズとの間に気密封止部をもつように一体的に実装することにより、小型化をはかるようにした固体撮像装置が提案されている(特開平7−202152号公報)。
【0003】
かかる構成によれば、実装面積の低減をはかることができ、また、気密封止部の表面に、フィルタ、レンズ、プリズムなどの光学部品を接着することが可能となり、マイクロレンズの集光能力の低下を招くことなく、実装サイズの小型化を図ることが可能となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような固体撮像装置の実装に際しては、信号の外部への取り出しに際して、固体撮像装置を実装する支持基板上に搭載し、ボンディングなどの方法により電気的接続を図るとともに封止を行なう必要がある。このように、工数が多いことから、実装に多大な時間を要するという問題があった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、製造が容易でかつ信頼性の高い固体撮像装置の製造方法を提供することを目的とする。
また本体への接続の容易な固体撮像装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の方法は、半導体基板表面に複数の固体撮像素子を形成する工程と、前記固体撮像素子の各受光領域に対向して空隙をもつように前記半導体基板表面にスペーサを介して透光性部材を接合する工程と、前記固体撮像素子に対応して前記半導体基板表面に外部接続端子を形成する工程と、前記接合工程により前記半導体基板と前記透光性部材とが接合された接合体を、外部接続端子を有する固体撮像素子ごとに分離する工程とを含み、前記スペーサが半導体材料からなり、前記半導体基板表面に対して80℃を越えない接着温度下で接合する熱硬化型接着剤、または常温硬化型接着剤を用いて接合することを特徴とする。
【0006】
かかる構成によれば、ウェハレベルで位置決めし、一括して実装することにより一体化してから、固体撮像素子ごとに分離するようにしているため、製造が容易でかつ信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。
また、前記接合する工程は、80℃を越えない温度下で実行されることにより、各部材の線膨張率が異なっていても、接着後にそりが発生するのを低減することができる。
また、前記接合する工程は、常温硬化型接着剤を用いた工程であることにより、接合温度を上げることなく接合可能であり、そりの発生を防止することが出来る。
【0009】
望ましくは、前記接合する工程に先立ち、前記受光領域を囲むように前記半導体基板表面を選択的に除去することにより突出部を形成する工程を含み、前記突出部によって前記受光領域と前記透光性部材との間に空隙が形成されるようにしたことを特徴とする。
【0010】
かかる構成によれば、あらかじめ半導体基板表面に形成しておいた突出部(スペーサ)をはさんで実装するのみで容易に作業性よく信頼性の高い固体撮像装置を提供することが可能となる。
【0011】
また、前記接合する工程は、前記受光領域を囲むように配設されたスペーサを介して、前記半導体基板と前記透光性部材との間に空隙が形成されるようにしたことを特徴とする。
【0012】
かかる構成によれば、スペーサをはさむだけで容易に信頼性の高い固体撮像装置を提供することが可能となる。
【0013】
また、前記分離する工程は、前記半導体基板の周縁部表面が前記透光性部材から露呈せしめられるように、前記透光性部材の周縁部が前記固体撮像素子の各周縁部よりも内方に位置するように前記透光性部材を分離する工程を含むことを特徴とする。
【0014】
かかる構成によれば、露呈した半導体基板表面で、容易に電極の取り出しを行なうことが可能となる。
【0022】
望ましくは、前記分割する工程に先立ち、外部接続端子を露呈せしめるように前記透光性部材と前記半導体基板表面との接合部の周辺を樹脂封止する工程を含む。
【0023】
かかる構成によれば、水分の浸入を抑え、信頼性の高い固体撮像素子を形成することが可能となる。
また、前記樹脂封止する工程は、80℃を越えない温度下で実行されることを特徴とする。
【0024】
かかる構成によっても、接合温度を上げることなく接合可能であり、そりの発生を低減することが出来る。
【0025】
【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つ説明する。
【0026】
(第1の実施の形態)
この固体撮像装置は、図1(a)に断面図、図1(b)に要部拡大断面図を示すように、固体撮像素子基板100表面に、受光領域に相当した空隙Cをもつように、スペーサ203Sを介して、封止用カバーガラス200が形成されてなるものである。すなわち、固体撮像素子102の形成された半導体基板としてのシリコン基板101からなる固体撮像素子基板100表面に、このシリコン基板101の受光領域に相当して空隙Cをもつように、スペーサ203Sを介して、封止用カバーガラス200を構成する透光性部材としてのガラス基板201が接合されている。これらは、複数の素子を一括実装するように、ウェハレベルで接合されたのち、シリコン基板101の周縁がダイシングによって個別に分離され、このガラス基板201から露呈する周縁部のシリコン基板101表面に形成されたボンディングパッドBPを介して、外部回路(図示せず)との電気的接続が達成されるように構成されている。ここでスペーサ203Sは、10〜500μm、好ましくは80〜120μmの高さとする。
【0027】
ここでこの固体撮像素子基板は、図1(b)に要部拡大断面図を示すように、表面に、固体撮像素子が配列されるとともに、RGBカラーフィルタ46およびマイクロレンズ50が形成されたシリコン基板101で構成されている。
【0028】
この固体撮像素子は、n型のシリコン基板101a表面に形成されたpウェル101b内に、チャンネルストッパ28を形成し、このチャネルストッパを挟んでフォトダイオード14と電荷転送素子33とを形成してなるものである。ここでは、p+チャンネル領域14a内にn型不純物領域14bを形成し、フォトダイオード14を形成している。また、p+チャンネル領域14a内に、深さ0.3μm程度のn型不純物領域からなる垂直電荷転送チャネル20を形成するとともに、この上層に酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜30を介して形成された多結晶シリコン層からなる垂直電荷転送電極32を形成し、電荷転送素子33を構成している。またこの垂直電荷転送チャネル20に信号電荷を読み出す側のフォトダイオード14との間には、p型不純物領域で形成された読み出しゲート用チャネル26が形成されている。
【0029】
そしてシリコン基板101表面にはこの読み出しゲート用チャネル26に沿ってn型不純物領域14bが露出しており、フォトダイオード14で発生した信号電荷は、n型不純物領域14bに一時的に蓄積された後、読み出しゲート用チャネル26を介して読み出されるようになっている。
【0030】
一方、垂直電荷転送チャネル20と他のフォトダイオード14との間には、p+型不純物領域からなるチャンネルストッパ28が存在し、これによりフォトダイオード14と垂直電荷転送チャネル20とが電気的に分離されると共に、垂直電荷転送チャネル20同士も相互に接触しないように分離される。
【0031】
そしてさらに、垂直電荷転送電極32は読み出しゲート用チャネル26を覆うとともに、n型不純物領域14bが露出し、チャンネルストッパ28の一部が露出するように形成されている。なお、垂直電荷転送電極32のうち、読み出し信号が印加される電極の下方にある読み出しゲート用チャネル26から信号電荷が転送される。
【0032】
そして垂直電荷転送電極32は垂直電荷転送チャネル20とともに、フォトダイオード14のpn接合で発生した信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送装置(VCCD)33を構成している。垂直電荷転送電極32の形成された基板表面は表面保護膜36で被覆されこの上層にタングステンからなる遮光膜38が形成されており、フォトダイオードの受光領域40のみを開口し、他の領域は遮光するように構成されている。
【0033】
そして更にこの垂直電荷転送電極32の上層は表面平坦化のための平坦化絶縁膜43およびこの上層に形成される透光性樹脂膜44で被覆され、更にこの上層にフィルタ層46が形成されている。フィルタ層46は各フォトダイオード14に対応して、所定のパターンをなすように赤色フィルタ層46R、緑色フィルタ層46G,青色フィルタ層46Bが順次配列されている。
【0034】
さらにこの上層は、平坦化絶縁膜48を介して屈折率1.3〜2.0の感光性樹脂を含む透光性樹脂をフォトリソグラフィを用いたエッチング法によってパターニングした後に溶融させ、表面張力によって丸めた後冷却することによって形成されたマイクロレンズ50からなるマイクロレンズアレイで被覆されている。
【0035】
次に、この固体撮像装置の製造工程について説明する。この方法は、図2(a)乃至(c)および図3(a)乃至(c)にその製造工程図を示すように、ウェハレベルで位置決めし、一括して実装することにより一体化してから、固体撮像素子ごとに分離する、いわゆるウェハレベルCSP法に基づくものである。この方法ではあらかじめスペーサ203Sを形成したスペーサ付き封止用カバーガラス200を用いたことを特徴とする。なお、この図は一単位であるが、複数の固体撮像素子が形成されている。
【0036】
まず、スペーサ付きガラス基板の形成について説明する。
図2(a)に示すように、ガラス基板201表面に、紫外線硬化型接着剤(カチオン重合性エネルギー線硬化接着剤)からなる接着剤層202を介してスペーサとなるシリコン基板203を貼着する。
【0037】
そして、図2(b)に示すように、フォトリソグラフィを用いたエッチング法により、スペーサとなる部分にレジストパターンを残すようにした状態でシリコン基板203をエッチングし、スペーサ203Sを形成する。
【0038】
この後、図2(c)に示すように、スペーサ203S形成のためのレジストパターンを残したまま、さらに素子間領域を除く、スペーサ間領域に、レジストを充填し、ガラス基板を所定の深さまでエッチングすることにより、図2(d)に示すように、素子間溝部204を形成する。そしてさらにこのスペーサの表面に接着剤層207を形成する。ここではスペーサをシリコン基板で形成しているため、ガラス基板の主成分である酸化シリコンのエッチング速度が、シリコンのエッチング速度に比べて十分に大きくなるようなエッチング条件でエッチングするようにすれば、素子間領域にスペーサの側壁が露呈したままの状態でエッチングしてもよい。素子間溝部204の形成に際しては、ダイシングブレード(砥石)を用いてもよい。
【0039】
また、再度フォトリソグラフィを行い、スペーサの側壁全体を含むようなレジストパターンを形成し、このレジストパターンを介してエッチングを行なうことにより溝部204を形成するようにしてもよい。このようにして溝部204およびスペーサ203Sを形成した封止用カバーガラス200を得る。
【0040】
次に、固体撮像素子基板を形成する。素子基板の形成に際しては、図3(a)に示すように、あらかじめ、シリコン基板101(ここでは6インチウェハを用いる)を用意し、このシリコン基板101表面に、各固体撮像素子に分離するための分離線に相当する領域にエッチングなどの方法により切断溝104を形成しておく。そして、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドBPを形成する。
【0041】
この後、図3(b)に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、前述のようにして素子領域の形成された固体撮像素子基板100上に、封止用カバーガラス200を載置し、加熱することにより接着剤層207によって両者を一体化させる。この工程は真空中または窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気中で実行するのが望ましい。なお、一体化に際しては、熱硬化性接着剤のみならず熱硬化併用紫外線硬化性接着剤を用いても良い。また、固体撮像素子基板表面がSiや金属の場合、接着剤を用いることなく、表面活性化常温接合で接合することもできる。
【0042】
この後ガラス基板の裏面側からCMP(化学機械的研磨)を行い、ガラス基板201の裏面側を、前記溝部204に到達するまで除去する。
この工程により、ガラス基板の薄型化と同時に個々に分離することが可能となる。
【0043】
そして、さらに図3(c)に示すように、シリコン基板101の裏面側から同様にCMPを行い、切断溝104の部分まで研磨することにより、個々の固体撮像装置に分離する。
【0044】
このようにして、個々に位置合わせを行ったり、ワイヤボンディングなどの電気的接続を行ったりすることなく、一括実装した後、個々に分離しているため、製造が容易でかつ取り扱いも簡単である。
【0045】
また、ガラス基板201にあらかじめ溝部204を形成しておくようにし、実装後、表面からCMPなどの方法により、溝部204に到達する深さまで除去するようにしているため、きわめて容易に分離が可能である。
【0046】
また、固体撮像素子を形成したシリコン基板101の端縁よりもガラス基板201の端縁が内側にくるようにし、シリコン基板101表面を露呈せしめる構造が、あらかじめガラス基板の内側に凹部を形成しておき、接合後、この深さまでエッチバックあるいはCMPなどの方法で除去するという極めて簡単なプロセスで精度よく形成可能である。また、容易に作業性よく形成することができる。また接合により素子形成面を間隙C内に封止込めた状態で、分離あるいは研磨するのみで個々の固体撮像素子を形成することができるため、素子へのダメージも少なく、塵埃の混入のおそれもなく信頼性の高い固体撮像素子を提供することが可能となる。
【0047】
また、CMPによってシリコン基板を約2分の1の深さまで薄くするようにしているため、小型化かつ薄型化をはかることができる。さらにまた、ガラス基板との接合後に薄型化されるため、機械的強度の低下を防ぐことが可能となる。
【0048】
また、外部との接続についても固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板上のボンディングパッドBPがスペーサ203Sとガラス基板201とで形成された封止部から露呈しているため、容易に形成可能である。
【0049】
このように、本発明の構成によれば、ウェハレベルで位置決めし、一括して実装することにより一体化してから、固体撮像素子ごとに分離するようにしているため、製造が容易でかつ信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。
【0050】
なお、前記第1の実施の形態では、ボンディングパッドを含む配線層は金層で構成したが、金層に限定されることなく、アルミニウムなど他の金属、あるいはシリサイドなど他の導体層でも良いことはいうまでもない。
また、マイクロレンズアレイについても、基板表面に透明樹脂膜を形成しておき、この表面からイオン移入によって所定の深さに屈折率勾配を有するレンズ層を形成することによって形成することもできる。
【0051】
また、スペーサとしては、シリコン基板のほか、42アロイ、金属、ガラス、感光性ポリイミド、ポリカーボネート樹脂など適宜選択可能である。
さらにまた、固体撮像素子基板、スペーサ、ガラス基板の線膨張率が異なっている場合、接着後にそりが発生することがある。このそりを防ぎかつそりが生じたとしても許容範囲内であるように、接着するときの接着温度を室温または摂氏20℃から80℃の範囲とする。ここで使用する接着剤としては、エポキシ系、オキセタン系、シリコン系、アクリル系などの接着剤やUV硬化型接着剤、可視光硬化型接着剤であって、所望の接着力を得ることが出来、かつ水分の浸入を防ぎかつ高信頼性を得ることができるように接着層が薄くてよいものが望ましい。前記第1の実施の形態において、接着温度を変えたときのそりの発生状況を測定した。実験は接着温度を20℃、25℃、50℃、80℃、100℃と変化させ、それぞれの場合について、常温硬化型接着剤および熱硬化型接着剤を用いて接着したときのそりの発生状況を観察した。実験はガラス基板とスペーサ、スペーサと固体撮像素子基板との接着について行った。
この実験結果から、そりの発生状況は、常温硬化型接着剤および熱硬化型接着剤のいずれを用いた場合にも同様であり、接着温度が、20℃、25℃の場合はほとんどそりは発生しなかった。また接着温度が50℃の場合は許容範囲内ではあるが、そりが生じることがあり、80℃となると、許容範囲内のそりが存在することが多い。一方100℃となるとそりが大きくなり許容範囲を越えてしまうことがあった。
この実験結果からも、接着温度は80℃を越えないようにするのが望ましいことがわかる。
また、光硬化型接着剤を用いる場合には、接着温度は50℃を越えないため、そりの発生もなく良好な接着状態を得ることが可能となる。
【0052】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
前記第1の実施の形態では、固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101にあらかじめ切断溝104を形成しておき、固体撮像素子基板と同じシリコンからなるスペーサを用いて固体撮像素子基板と封止用カバーガラスとを接合後、裏面側からこの切断溝104に到達するまでCMPを行なうことにより、シリコン基板101を薄型化しながら、分離したが、本実施の形態では、シリコン基板101に切断溝を形成することなく、分離し、そのままの厚さを残すようにしたことを特徴とする。他部については前記第1の実施の形態と同様に形成されている。
【0053】
すなわち、この接合および分離工程を図4(a)乃至(d)に示す。図4(a)に示すように、シリコン基板101を出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域102を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドBPを形成する。
【0054】
この後、図4(b)に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板100上に、封止用カバーガラス200を載置し、加熱することにより接着剤層207によって両者を一体化させる。このとき、シリコン基板101に切断溝が形成されていないため、機械的強度は高い。
【0055】
この後図4(c)に示すように、前記第1の実施の形態と同様に、ガラス基板の裏面側からCMP(化学機械的研磨)を行い、ガラス基板201の裏面側を、前記溝部204に到達するまで除去する。
【0056】
この工程により、ガラス基板の薄型化と同時に個々に分離することが可能となる。
そして、さらに図4(d)に示すように、ガラス基板201側からダイヤモンドブレード(砥石)により、切断し、個々の固体撮像装置に分離する。
【0057】
この方法によれば、前記第1の実施の形態で得られる固体撮像装置に比べて厚型ではあるが、信頼性の高い装置を形成することが可能となる。
【0058】
(第3の実施の形態)
次に本発明の第3の実施の形態について説明する。
前記第1の実施の形態では、固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101にあらかじめ切断溝104を形成しておき、接合後、裏面側からこの切断溝104に到達するまでCMPを行なうことにより、シリコン基板101を薄型化しながら、分離したが、本実施の形態では、シリコン基板101の裏面側に接着剤層302を介して、板厚50〜700μmのシリコン基板からなるダミー板301を貼着しておくようにし、貼着後、このダミー板301に到達する深さの切断溝304を形成しておくようにしたものである。
【0059】
従って分離工程においては、接着剤層302を軟化させ、粘着性をなくしてこのダミー板301を除去するようにしてもよい。
他部については前記第1の実施の形態と同様に形成されている。
すなわち、この接合および分離工程を図5(a)乃至(e)に示す。シリコン基板101を出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドBPを形成する。そしてこの後、図5(a)に示すように、このシリコン基板101の裏面側に接着剤層302を介してシリコン基板からなるダミー板301を貼着する。
【0060】
この後、図5(b)に示すように、このシリコン基板101の素子形成面側からダイヤモンドブレード(砥石)を用いて切断溝304を形成する。
そして、図5(c)に示すように、固体撮像素子基板100、封止用カバーガラス200の周縁部に形成したアライメントマーク(図示せず)によって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板100上に、封止用カバーガラス200を載置し、加熱することにより接着剤層207によって両者を一体化させる。ここでガラス基板は、図2(a)乃至(c)の工程で形成したスペーサ203Sおよび接着剤層207を備えたものを用いている。このとき、シリコン基板101を貫通するように切断溝304が形成されているが、ダミー板301で固定されているため、機械的強度は高い。
【0061】
この後図5(d)に示すように、前記第1の実施の形態と同様に、ガラス基板の裏面側からCMP(化学機械的研磨)を行い、ガラス基板201の裏面側を、前記溝部204に到達するまで除去する。
この工程により、ガラス基板の薄型化と同時に個々に分離することが可能となる。
【0062】
そして、さらに図5(e)に示すように、シリコン基板101裏面の接着剤層302を軟化させ、ダミー板301を除去することにより、個々の固体撮像装置に分離する。ここで接着剤層302にはスペーサをガラス基板201に接着するための接着剤層202よりも軟化点が低くなるような材料を選択するのが望ましい。
【0063】
この方法によれば、固体撮像素子基板100を接合に先立ち、ダミー板301上でダイシングしておくようにしているため、第1の実施の形態で得られる固体撮像装置に比べて、接合後にかかる応力が少なくてすみ、製造歩留まりが向上する。また、固体撮像素子としての、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【0064】
なお、前記実施の形態において、ガラス基板とスペーサの接合は、接着剤層を用いて接合してもよいが、陽極接合あるいは表面活性化常温接合も適用可能である。陽極接合によれば、容易に強固な接合を得ることが可能となる。
【0065】
また、第1乃至第3の実施の形態ではガラス基板の薄型化にCMPを用いたが、研削法、ポリッシング法、エッチング法なども適用可能である。
【0066】
(第4の実施の形態)
次に本発明の第4の実施の形態について説明する。
前記第1の実施の形態では、封止用カバーガラス200を構成するガラス基板201の素子間領域に相当する領域にあらかじめ溝部204を形成しておくようにし、固体撮像素子基板とガラス基板との接合後、ガラス基板201の裏面側からCMPを行なうことにより、個々の素子に分離するようにしたが、本実施の形態では、凹部を形成しないガラス基板を接合し、分離時にダイシングまたはレーザなどで切断線の周辺を蒸発させ、各固体撮像素子のガラス基板201の端縁が固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101の端縁よりも内側にくるように調整したことを特徴とするものである。他部については前記第1の実施の形態と同様に形成されている。
【0067】
すなわち、この方法ではガラス基板の加工は図2(b)に示したようにスペーサを形成した時点で終了し、平板状のガラス基板201にスペーサ203Sが接着されたガラス基板を出発材料として使用する。
【0068】
そして、図6(a)に示すように、あらかじめ、シリコン基板101(ここでは6インチウェハを用いる)を用意し、このシリコン基板101表面に、各固体撮像素子に分離するための分離線に相当する領域にエッチングなどの方法により切断溝104を形成しておく。そして、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域102を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドBPを形成する。
【0069】
この後、図6(b)に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板100上に、封止用カバーガラス200を載置し、加熱することにより接着剤層207によって両者を一体化させる。
【0070】
この後図6(c)に示すように、ガラス基板の裏面側からダイシングまたはレーザなどで切断線の周辺を蒸発させ、各固体撮像素子のガラス基板201の端縁が固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101の端縁よりも内側にくるように調整して分離する。
【0071】
そして、さらに図6(d)に示すように、シリコン基板101の裏面側から同様にCMPを行い、切断溝104の部分まで研磨することにより、個々の固体撮像装置に分離する。また、この工程はCMPに限定されることなく研削、ポリッシング、エッチングなどを用いても良い。
【0072】
このようにして、一括実装した後個々に分離しているため、製造が容易でかつ取り扱いも簡単である。
【0073】
また、ガラス基板201には、あらかじめ溝部204を形成せず、ダイシングまたはレーザで蒸発させることにより、端縁を除去するようにしているため、きわめて容易に分離が可能である。
【0074】
このように、CCDを搭載したシリコン基板101の端縁よりもガラス基板201の端縁が内側にくるようにし、シリコン基板101表面を露呈せしめる構造が、ダイシングまたはレーザで蒸発させるという簡単なプロセスで精度よく形成可能である。
【0075】
また、ガラス基板は分離工程まで同じ肉厚を維持しているため、そりや歪を低減することが可能となる。
【0076】
(第5の実施の形態)
次に本発明の第5の実施の形態について説明する。
前記第4の実施の形態では、固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101にあらかじめ切断溝104を形成しておき、接合後、裏面側からこの切断溝104に到達するまでCMPを行なうことにより、シリコン基板101を薄型化しながら、分離したが、本実施の形態では、シリコン基板101に切断溝を形成することなく、分離し、そのままの厚さを残すようにしたことを特徴とする。また前記第4の実施形態と同様、ガラス基板201にも溝部204を形成することなく接合し、分離時に端縁部を蒸発させるようにした。他部については前記第1の実施の形態と同様に形成されている。
【0077】
すなわち、この接合および分離工程を図7(a)乃至(d)に示す。図7(a)に示すように、シリコン基板101を出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域102を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドBPを形成する。
この後、図7(b)に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板100上に、封止用カバーガラス200を載置し、加熱することにより接着剤層207によって両者を一体化させる。このとき、シリコン基板101およびガラス基板201の両方に切断溝も凹部も形成されていないため、機械的強度は高い。
【0078】
この後図7(c)に示すように、前記第4の実施の形態と同様に、ガラス基板の裏面側からダイシングまたはレーザなどで切断線の周辺を蒸発させ、各固体撮像素子のガラス基板201の端縁が固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101の端縁よりも内側にくるように調整して分離する。
【0079】
そして最後に、図7(d)に示すように、ガラス基板201側からダイヤモンドブレード(砥石)により、切断し、個々の固体撮像装置に分離する。
この方法によれば、前記第1の実施の形態で得られる固体撮像装置に比べて厚型ではあるが、信頼性の高い装置を形成することが可能となる。
【0080】
(第6の実施の形態)
次に本発明の第6の実施の形態について説明する。
前記第4の実施の形態では、固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101にあらかじめ切断溝104を形成しておき、裏面側からCMPを行なうことにより、分離するようにしている。また前記第5の実施の形態では、固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101にあらかじめ切断溝104を形成することなく形成しておき、接合後、ダイヤモンドブレード(砥石)で切断することにより、シリコン基板101を分離するようにしている。本実施の形態では、封止用カバーガラス200と固体撮像素子基板100を貼り合わせた後にシリコン基板101を分離しなくてもすむように、シリコン基板101の裏面側に接着剤層302を介して、板厚50〜700μmのシリコン基板からなるダミー板301を貼着しておくようにし、貼着後、このダミー板301に到達する深さの切断溝304を形成しておくようにしたものである。
【0081】
従って分離工程においては、接着剤層302を軟化させ、このダミー板301を除去することができる。
他部については前記第4および第5の実施の形態と同様に形成される。
【0082】
すなわち、この接合および分離工程を図8(a)乃至(e)に示す。シリコン基板101を出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域102を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドBPを形成する。そしてこの後、図8(a)に示すように、このシリコン基板101の裏面側に接着剤層302を介して板厚50〜700μmのシリコン板からなるダミー板301を貼着する。
【0083】
この後、図8(b)に示すように、このシリコン基板101の素子形成面側からダイヤモンドブレード(砥石)を用いて切断溝304を形成する。
そして、図8(c)に示すように、固体撮像素子基板100、封止用カバーガラス200の周縁部に形成したアライメントマーク(図示せず)によって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板100上に、封止用カバーガラス200を載置し、加熱することにより接着剤層207によって両者を一体化させる。ここで封止用カバーガラス200としてのガラス基板201は、図2(a)乃至(c)の工程と同様にしてガラス基板201上に形成したシリコン基板をパターニングしてスペーサ203Sを形成したものを用いている。接着剤層207はスペーサ203Sの端面に形成される。このとき、シリコン基板101を貫通するように切断溝304が形成されているが、ダミー板301で固定されているため、機械的強度は高い。
【0084】
この後、図8(d)に示すように、前記第4の実施の形態と同様に、ガラス基板の裏面側からダイシングまたはレーザなどで切断線の周辺を蒸発させ、各固体撮像素子のガラス基板201の端縁が固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101の端縁よりも内側にくるように調整して分離する。
【0085】
そして、さらに図8(e)に示すように、シリコン基板101裏面の接着剤層302を軟化させ、ダミー板301を除去することにより、個々の固体撮像装置に分離する。ここで接着剤層302にはスペーサをガラス基板201に接着するための接着剤層202よりも軟化点が低くなるような材料を選択するのが望ましい。
【0086】
この方法によれば、固体撮像素子基板100を接合に先立ち、ダミー板301上でダイシングしておくようにしているため、第1の実施の形態で得られる固体撮像装置に比べて、接合後にかかる応力が少なくてすみ、製造歩留まりが向上する。また、固体撮像素子としての、信頼性の向上を図ることが可能となる。
なお、前記第4乃至第6の実施の形態においてガラス基板の切断はスクライブあるいはエッチングでもよい。
【0087】
(第7の実施の形態)
次に本発明の第7の実施の形態について説明する。
前記第6の実施の形態では、シリコン基板101の裏面側に接着剤層302を介して、板厚50〜700μmのシリコン基板からなるダミー板301を貼着しておくようにし、貼着後、このダミー板301に到達する深さの切断溝304を形成しておくようにし、ガラス基板201との接合後、個々の固体撮素子に分離する工程においては、接着剤層302を軟化させ、このダミー板301を除去することにより、分離するようにしたが、本実施の形態では、ガラス基板201に対しても裏面側に、接着剤層402を介して、板厚50〜700μmのガラス基板からなるダミー板401を貼着しておくようにし、貼着後、このダミー板401に到達する深さの凹部404を形成する。そして、ガラス基板201との接合後、個々の固体撮素子に分離する工程においては、接着剤層402を軟化させ、このダミー板401を除去することにより、分離するようにしている。他部については前記第6の実施の形態と同様に形成されている。
【0088】
固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101については第2の実施の形態および第4の実施の形態と同様、あらかじめ切断溝もダミー板も形成しないシリコン基板を使用し、最後にダイヤモンドブレード(砥石)で切断分離するようにしている。
【0089】
すなわち、この接合および分離工程を図9(a)乃至(e)に示す。
まず、図9(a)に示すように、ガラス基板201の裏面側に、接着剤層402を介して、板厚50〜700μmのガラス基板からなるダミー板401を貼着しておくようにし、貼着後、さらに、接着剤層202を介してシリコン基板203を貼着し、図2(a)乃至(c)で説明した第1の実施の形態と同様に、シリコン基板203をフォトリソグラフィを用いたエッチング法により、スペーサ203Sを形成する。
【0090】
この後、図9(b)に示すように、前記第1の実施の形態と同様に、固体撮像素子間に相当する領域を再度選択的にエッチングし、このダミー板401に到達する深さの凹部404を形成する。また、ハーフダイシングにより形成しても良い。
さらに、シリコン基板101を出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成するとともに、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域102を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドBPを形成したものを用意する。そして、図9(c)に示すように、このようにして形成した固体撮像素子基板100と、封止用カバーガラス200の周縁部に形成したアライメントマーク(図示せず)によって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板100上に、ダミー板401付き封止用カバーガラス200を載置し、加熱することにより接着剤層207によって両者を一体化させる。
【0091】
この後図9(d)に示すように、加熱し接着剤層402を軟化させてダミー板401を除去することにより、ガラス基板201を分離する。
【0092】
そして、さらに図9(e)に示すように、ダイヤモンドブレード(砥石)を用いてシリコン基板101で形成された固体撮像素子基板を切断し、個々の固体撮像装置に分離する。
【0093】
この方法によれば、封止用カバーガラス200を構成するガラス基板201を、接合に先立ち、ダミー板401上でダイシングまたはあらかじめエッチングで分離しておくようにしているため、第1の実施の形態で得られるガラス基板に比べて、接合後にかかる応力が少なくてすみ、製造歩留まりが向上する。また、固体撮像素子としての、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【0094】
(第8の実施の形態)
次に本発明の第8の実施の形態について説明する。
前記第7の実施の形態では、固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101にあらかじめ切断溝104を形成することなくそのまま接合し、最後にダイヤモンドブレード(砥石)で切断するようにしたが、本実施の形態では、固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101にあらかじめ切断溝104を形成しておき、接合後、裏面側からこの切断溝104に到達するまでCMPを行なうことにより、シリコン基板101を薄型化しながら、分離するようにしたことを特徴とする。他部については前記第7の実施の形態と同様に形成されている。
【0095】
すなわち、この接合および分離工程を図10(a)乃至(d)に示す。図10(a)に示すように、シリコン基板101に切断溝104を形成したものを出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域102を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドBPを形成する。
【0096】
この後、図10(b)に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、固体撮像素子基板100上に、前記第7の実施の形態のようにして形成したダミー基板401付き封止用カバーガラス200を載置し、常温直接接合により両者を一体化させる。ここでは直接接合により接着剤層を用いることなく形成したが、接着剤層207によって接合してもよい。
【0097】
この後図10(c)に示すように、固体撮像素子基板100の裏面側からCMP(化学機械的研磨)を行い、シリコン基板101の裏面側を、前記切断溝104に到達するまで除去する。
【0098】
この工程により、固体撮像素子基板の薄型化と同時に個々に分離することが可能となる。ここでもCMPに代えて、研削、ポリッシング、エッチングなどを用いても良い。
【0099】
この後、図10(d)に示すように、加熱し、接着剤層402を軟化して、ダミー基板401を除去する。この工程により、容易に分離され、固体撮像装置が形成される。
【0100】
(第9の実施の形態)
次に本発明の第9の実施の形態について説明する。
前記第7の実施の形態では、固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101にあらかじめ切断溝104を形成することなくそのまま接合し、最後にダイヤモンドブレード(砥石)で切断するようにしたが、本実施の形態では、固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101も封止用カバーガラス200を構成するガラス基板201にもあらかじめダミー板を形成し、接合に先立ちあらかじめ切断溝104および溝部204を形成しておき、接合後、接着剤層402および302を軟化させダミー板301および401を除去することにより分離するようにしたものである。他部については前記第7の実施の形態と同様に形成されている。
【0101】
すなわち、この接合および分離工程を図11(a)乃至(d)に示す。図11(a)に示すように、シリコン基板101にダミー板301を貼着したものを出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域102を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドBPを形成する。
【0102】
この後、図11(b)に示すように、ダミー板301にまで到達するように、切断溝304を形成する。
そして、また封止用カバーガラス200の方も前記第7および第8の実施の形態と同様にダミー板401を貼着するとともにエッチングまたはダイシングにより凹部404を形成しておく。
そして図11(c)に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、ダミー基板301付き固体撮像素子基板100上に、前記第7の実施の形態のようにして形成したダミー基板401付き封止用カバーガラス200を載置し、加熱することにより接着剤層207によって両者を一体化させる。
【0103】
この後図11(d)に示すように、接着剤層402および203を軟化させてダミー板301,401を除去し、個々の固体撮像素子に分離することが可能となる。
なお、これらの接着剤層302,402は軟化温度がほぼ同程度のものを使用し、同時に軟化させるようにしてもよい。
また一方を軟化させて除去したのち、テーピングにより固定し、他の一方を軟化させて除去するようにしてもよい。
かかる構成によれば、接合後、余分な応力がかかることがないため、固体撮像素子へのダメージを低減することが可能となる。
【0104】
(第10の実施の形態)
次に本発明の第10の実施の形態について説明する。
前記第1乃至第9の実施の形態では、図2(a)および(b)に示したように、スペーサ203Sを形成した封止用カバーガラス200の形成に際しては、ガラス基板201に接着剤を介して、スペーサとなるシリコン基板203を貼着し、フォトリソグラフィを用いたエッチング法によりこのシリコン基板203をパターニングするとともに切断溝204を形成したが、本実施の形態では、図12(a)および(b)に示すように、ダミー板501を用いてダミー板上で、スペーサ203Sのエッチングを行い、この後、ガラス基板201に接着剤層202を介して接着するようにしている。他部については前記実施の形態と同様に形成されている。
【0105】
すなわち、図12(a)に示すように、シリコン基板からなるダミー板501に軟化温度50〜150℃程度の接着剤層502を介してスペーサとなるシリコン基板203を貼着する。そして、このシリコン基板203をフォトリソグラフィを用いたエッチング法によりパターニングし、スペーサ203Sを形成する。この後、図12(b)に示すように、軟化温度100〜200℃程度の接着剤層202を介してスペーサ203S側にガラス基板201を貼着する。
【0106】
このようにしてガラス基板201を貼着した後、接着剤層202が軟化することなく接着剤層502が軟化するような温度(50〜150℃程度に)加熱し接着剤層502を軟化させてダミー板501を除去し、スペーサ付きの封止用カバーガラス200が形成される。
【0107】
かかる方法によれば、ガラス基板上でスペーサを加工する必要がないため、ガラス基板201にキズを生じてくもりの原因となるのを防止することができる。ダミー板を貼着する接着剤層502はフォトリソグラフィ工程におけるベーキング温度に耐えうる程度のものであればよい。また、ダミー板501を除去する必要から、スペーサ203Sをガラス基板201に貼着するための接着剤層202は前記接着剤層502よりも軟化温度が十分に高いものである必要がある。
【0108】
また、ガラス板に凹部を形成する必要がある場合には、貼着に先立ち、ダイシングまたはエッチングなどにより図13に示すように溝部204を形成しておくようにすればよい。また、ダミー板501を除去した後にダイシングまたはエッチングなどにより、凹凸部を形成するようにすればよい。
【0109】
なお、接合工程および切断工程は、前記第1乃至第3の実施の形態で説明した図3乃至図5の工程と同様である。
【0110】
(第11の実施の形態)
次に本発明の第11の実施の形態について説明する。
前記第1乃至第10の実施の形態では、スペーサ203Sは別に形成し接着剤層を介して貼着するようにしたが、本実施の形態ではフォトリソグラフィを用いたエッチング法により、ガラス基板201に、凹部205を形成することによりスペーサ206を形成したものである。他部については前記実施の形態と同様に形成されている。
【0111】
すなわち、図14(a)に示すように、ガラス基板201を用意する。
そして、図14(b)に示すように、フォトリソグラフィを用いたエッチング法により、凹部205を形成することにより、スペーサ206を具備したガラス基板が形成される。
【0112】
かかる構成によれば、スペーサ206が一体形成されているため、製造が容易でかつ位置ずれもなく、また接合部で歪を生じるおそれもない。
【0113】
(第12の実施の形態)
次に本発明の第12の実施の形態について説明する。
前記第11の実施の形態では、スペーサ206を一体形成した封止用カバーガラス200を形成する方法について説明したが、図15(a)乃至(c)に示すように、さらに、溝部204もエッチングで形成しておくことも可能である。
【0114】
本実施の形態ではガラス基板201に、フォトリソグラフィを用いたエッチング法により、凹部205を形成することにより、スペーサ206を一体形成している。そして溝部204を形成することにより、固体撮像素子基板100のエッジよりも封止用カバーガラス200のエッジが内側にくるようにするためのガラス基板の溝部204をエッチング形成している。従って歪の発生が低減され、分離工程が容易となる。
すなわち、図15(a)に示すように、ガラス基板201を用意する。
そして、図15(b)に示すように、フォトリソグラフィを用いたエッチング法によりガラス基板201に、凹部205を形成する。
【0115】
この後、図15(c)に示すように、さらにフォトリソグラフィを用いたエッチング法により、より深くエッチングを行って溝部204を形成し、スペーサ206を一体形成する。
なおこれらの加工工程は、エッチング深さが異なるため2回のエッチングが必要であるが、マスクとなるレジストパターンを2層構造で形成し、スペーサ形成のための溝部204のエッチング後、上層のレジストパターンのみを選択的に除去し、下層側のレジストパターンのみをマスクとしてエッチングするようにしてもよい。
【0116】
また、接合および分離工程については前記第1乃至第3の実施の形態で説明した図3乃至5の工程と同様である。
【0117】
(第13の実施の形態)
次に本発明の第13の実施の形態について説明する。
前記第11および12の実施の形態では、スペーサ206を一体形成した封止用カバーガラス200を形成する方法について説明したが、図16(a)乃至(d)に示すように、溝部204を形成したガラス基板201に、スペーサ用のシリコン基板203を貼着し、これをフォトリソグラフィを用いたエッチング法により選択的に除去し、スペーサ203Sを形成してもよい。他部については前記11および12の実施の形態と同様に形成されている。
【0118】
本実施の形態ではガラス基板201に、フォトリソグラフィを用いたエッチング法により、溝部204を形成し、スペーサ206を一体形成するとともに、固体撮像素子基板100のエッジよりも封止用カバーガラス200のエッジが内側にくるようにするためのガラス基板の溝部204をエッチング形成している。従って歪の発生が低減されまた、分離工程が容易となる。
【0119】
すなわち、図16(a)に示すように、ガラス基板201を用意する。
そして、図16(b)に示すように、フォトリソグラフィ法を用いたエッチング法によりガラス基板201に、溝部204を形成する。
この後、図16(c)に示すように、接着剤層202を介してスペーサ用基板としてのシリコン基板203を貼着する。
そしてさらに図16(d)に示すように、フォトリソグラフィを用いたエッチング法により、スペーサ203Sを一体形成する。
【0120】
この方法によっても、高精度で信頼性の高いスペーサ付きの封止用カバーガラス200を形成することができる。
尚、接合および分離工程については前記第1乃至第3の実施の形態で説明した図3乃至5の工程と同様である。
【0121】
(第14の実施の形態)
次に本発明の第14の実施の形態について説明する。
前記第13の実施の形態では、図16(a)乃至(d)に示したようにガラス基板201に接着剤を介して、スペーサとなるシリコン基板203を貼着し、フォトリソグラフィを用いたエッチング法によりこのシリコン基板203をパターニングして、封止用カバーガラス200を形成したが、本実施の形態では、図17(a)および(b)に示すように、ダミー板501を用いてダミー板上で、スペーサ203Sのパターニングを行い、この後、溝部204を形成したガラス基板201に接着剤層202を介して接着するようにしている。他部については前記第13の実施の形態と同様に形成されている。
【0122】
すなわち、シリコン基板からなるダミー板501に軟化温度50〜150℃程度の接着剤層502を介してスペーサとなるシリコン基板203を貼着する。そして、図17(a)に示すように、このシリコン基板203をフォトリソグラフィによるエッチング法によりパターニングし、スペーサ203を形成する。
【0123】
この後、図17(b)に示すように、軟化温度100〜200℃程度の接着剤層202を介してスペーサ203S側に、溝部204を有するガラス基板201を貼着する。
このようにしてガラス基板201を貼着した後、接着剤層202が軟化しない範囲で50〜150℃程度に加熱し接着剤層502を軟化させてダミー板501を除去し、図17(c)に示すように、スペーサ付きの封止用カバーガラス200が形成される。
【0124】
かかる方法によれば、ガラス基板上でスペーサを加工する必要がないため、ガラス基板201にキズを生じてくもりの原因となるのを防止することができる。
【0125】
なお、接合および分離工程については前記第1乃至第3の実施の形態で説明した図3乃至5の工程と同様である。
【0126】
(第15の実施の形態)
次に本発明の第15の実施の形態について説明する。
前記第12乃至第14の実施の形態では、分離工程を容易にするための溝部204を備えたスペーサ付きの封止用カバーガラス200の製造工程について説明したが、第15乃至17の実施の形態では、ダミー板401に貼着し、溝部204を形成しておくことにより、ガラス基板自体は接合に先立ちあらかじめ分離されており、接合後、接着剤層402を軟化させることにより、ダミー板を除去し個々の固体撮像素子に分離するようにしたことを特徴とする。他部については前記第14の実施の形態と同様に形成されている。
【0127】
この実施の形態では、図15(a)乃至(c)で示した実施の形態では、スペーサ一体型封止用カバーガラスのガラス基板に溝部204を形成し、ガラス基板を分離しやすくなるようにしたが、図18に示すように、接着剤層402を介してガラス基板からなるダミー板401を用い、ダミー板をはずすことにより容易に分離できるようにしたものである。
【0128】
出発材料としてガラス板を用い、ダミー板貼着後、溝部204の形成およびスペーサ206の形成をフォトリソグラフィを用いたエッチング法により、行っている。
【0129】
かかる構成によれば、分割時に加熱によって接着剤層402を軟化させるのみでよくきわめて容易に分割可能である。
【0130】
なお、接合および分離工程については前記第7乃至第9の実施の形態で説明した工程と同様である。
【0131】
(第16の実施の形態)
次に本発明の第16の実施の形態について説明する。
本実施の形態では、第13の実施の形態で説明した凹部付きガラス板にスペーサ203Sを貼着するタイプのガラス基板201を、ダミー板401に貼着すると共に溝部204を形成しておくことにより、ガラス基板自体は接合に先立ち分離されており、接合後、接着剤層402を軟化させることにより、ダミー板を除去し個々の固体撮像素子に分離するようにしたことを特徴とする。他部については前記第13の実施の形態と同様に形成されている。
【0132】
この実施の形態では図16(a)乃至(b)で示した実施の形態のスペーサ一体型ガラス基板に図19(a)乃至(b)に示すように、接着剤層402を介してダミー板401を貼着し、溝部204を形成してなるものである。
出発材料としてガラス板を用い、ダミー板貼着後、ダミー板に到達する深さの溝部204の形成およびスペーサ203Sの形成を前記第13の実施の形態と同様に行っている。
【0133】
すなわち、図19(a)に示すように、ガラス基板201に接着剤層402を介してダミー基板401を貼着する。
【0134】
この後、図19(b)に示すように、フォトリソグラフィを用いてガラス基板201をエッチングし、ガラス基板201表面からダミー基板401に到達する溝部を形成する。
【0135】
そして、図19(c)に示すように、接着剤層202を介してスペーサ用のシリコン基板203を貼着する。
【0136】
そして、図19(d)に示すように、フォトリソグラフィを用いたエッチング法によりシリコン基板203を選択的に除去し、スペーサ203Sを形成する。
【0137】
かかる構成によれば、固体撮像素子基板100と接合した後、ダイシングに際し、加熱によって接着剤層402を軟化させるのみでよくきわめて容易に分割可能である。
【0138】
なお、接合および分離工程については前記第7乃至第9の実施の形態で説明した工程と同様である。
【0139】
(第17の実施の形態)
次に本発明の第17の実施の形態について説明する。
本実施の形態では、ダミー板501上でパターニングしたスペーサ203Sを、第14の実施の形態(図17)で説明した凹部付きガラス板にスペーサ203Sを貼着するタイプのガラス基板201を、ダミー板401に貼着し、溝部204を形成しておくことにより、ガラス基板自体は接合に先立ちあらかじめ分離されており、接合後、接着剤層402を軟化させることにより、ダミー板を除去し個々の固体撮像素子に分離するようにしたことを特徴とする。他部については前記第14の実施の形態と同様に形成されている。
【0140】
この実施の形態では、図17(a)乃至(b)で示した実施の形態のスペーサ貼着型ガラス基板に図20(a)乃至(c)に示すように、接着剤層402を介してダミー板401を貼着してなるものである。
出発材料としてガラス板を用い、ダミー板貼着後、ダミー板に到達する深さの溝部204の形成およびスペーサ203Sの形成を前記第15の実施の形態と同様に行っている。
すなわち、シリコン基板からなるダミー板501に接着剤層502を介してスペーサとなるシリコン基板203を貼着したのち、図20(a)に示すように、このシリコン基板203に対し、フォトリソグラフィを用いたエッチング法によるパターニングを施し、スペーサ203Sを形成する。
【0141】
この後、図20(b)に示すように、接着剤層202を介してスペーサ203S側に、ダミー板401まで到達するように形成された溝部204を有するガラス基板201を貼着する。
このようにしてガラス基板201を貼着した後、接着剤層502を軟化させてダミー板501を除去し、図20(c)に示すように、スペーサ付きの封止用カバーガラス200が形成される。
かかる構成によれば、分割時に加熱によって接着剤層402を軟化させるのみでダミー板401が容易に除去され、きわめて容易に分割可能である。
【0142】
なお、接合および分離工程については前記第7乃至第9の実施の形態で説明した工程と同様である。
【0143】
(第18の実施の形態)
次に本発明の第18の実施の形態について説明する。
前記第1乃至第17の実施の形態では、透光性基板にスペーサを形成した例について説明したが、以下の第18乃至第22の実施の形態では、固体撮像素子基板側にスペーサを形成した例について説明する。
本実施の形態では、固体撮像素子基板を構成するシリコン基板101にスペーサ106Sを一体成形してなるものである。他部については前記実施の形態と同様に形成されている。
【0144】
まず、図21(a)に示すように、シリコン基板101表面にフォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、これをマスクとして選択エッチングにより、図21(b)に示すように、凹部105を形成し、スペーサ106Sを形成する。
【0145】
この後、図21(c)に示すように、スペーサ106Sで囲まれた素子形成領域に、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域102を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドBPを形成する。
【0146】
この後、図21(d)に示すように、溝部204を形成したガラス基板201を用意し、図21(e)に示すように、前記固体撮像素子基板100の素子形成面に相対向するように位置あわせしこのガラス基板201を一体化させる。一体化に際しては、スペーサ表面に塗布された接着剤層107を加熱することによって強固に一体化を行なう。
【0147】
そして最後に、図21(f)に示すように、ガラス基板側および固体撮像素子基板側は共にCMPにより、肉薄化することによりこの固体撮像素子に分離することができる。ここでも肉薄化工程はCMPに限定されることなく、研削、ポリッシング、エッチングなどによっても実行可能である。
【0148】
また、ガラス基板に溝部204を形成しない場合は、ダイシングまたはレーザでの切断を行なうことにより作業性よく分離することが可能となる。さらにまた、シリコン基板に切断溝104を形成しない場合は、ダイヤモンドブレードを用いた切断を行なうことにより作業性よく分離することが可能である。
【0149】
この方法によれば、スペーサが固体撮像素子基板と一体形成されているため、接合部に歪が発生したりすることもなく、信頼性の高い固体撮像装置を形成することができる。
【0150】
(第19の実施の形態)
次に本発明の第19の実施の形態について説明する。
前記第18の実施の形態では、固体撮像素子基板にスペーサが一体形成された例について説明したが、本実施の形態では、固体撮像素子基板上に接着剤層107を介して、シリコン基板108を貼着し、これを固体撮像素子基板上でパターン形成するようにしてもよい。他部については前記第18の実施の形態と同様に形成されている。
【0151】
すなわち、図22(a)乃至(c)に示すように、本実施の形態では、まず、シリコン基板101上に、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成するとともに、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドBPを形成する。
【0152】
そして、図22(a)に示すように、固体撮像素子基板上に接着剤層107を介して、シリコン基板103を貼着する。
この後、図22(b)に示すように、このシリコン基板103を、フォトリソグラフィを用いたエッチング法により固体撮像素子基板上で選択的に除去し、スペーサ103Sを形成する。
そして、図22(c)に示すように、このスペーサ103S上に接着剤層109を塗布すると共に、切断溝104を形成する。
【0153】
この方法によれば、スペーサはシリコン基板上への素子領域形成後に形成されるため、素子領域形成に際してスペーサが邪魔になることもなく、製造が容易となる。一体成形ではないため、若干の歪は避け得ないという問題もある。
【0154】
なお、接合および分離工程については前記実施の形態で説明した工程と同様である。
【0155】
(第20の実施の形態)
次に本発明の第20の実施の形態について説明する。
前記第19の実施の形態では、固体撮像素子基板上に接着剤層107を介して、シリコン基板108を貼着し、これを固体撮像素子基板上でエッチングすることによってスペーサ103Sを形成する例について説明したが、本実施の形態では、ダミー基板601を用いてこのダミー基板上でスペーサ103Sを形成し、これを、固体撮像素子を形成してなるシリコン基板101すなわち固体撮像素子形成用基板に貼着するようにしてもよい。他部については前記第19の実施の形態と同様に形成されている。
【0156】
すなわち、図23(a)に示すように、シリコン基板からなるダミー板601に軟化温度50〜150℃程度の接着剤層602を介してスペーサとなるシリコン基板103を貼着する。そして、このシリコン基板103をフォトリソグラフィを用いたエッチング法により、選択的に除去しスペーサ103Sを形成する。この後、図23(b)に示すように、軟化温度100〜200℃程度の接着剤層202を介してスペーサ103S側に固体撮像素子を形成したシリコン基板101を貼着する。
このようにして固体撮像素子を形成したシリコン基板101を貼着した後、図23(c)に示すように、50〜150℃程度に加熱し接着剤層602を軟化させてダミー板601を除去し、図23(d)に示すように、切断溝104を形成し、図22(b)に示したのと同様にスペーサ付きの固体撮像素子基板100が形成される。
【0157】
なお、ここでガラス基板と固体撮像素子基板との接合および分離工程については前記第18の実施の形態で説明した工程と同様である。
【0158】
かかる方法によれば、固体撮像素子基板上でスペーサを加工する必要がないため、固体撮像素子基板にキズを生じて歩留まり低下を生じるのを防止することができる。
【0159】
なお、本実施の形態では、スペーサの形成後に切断溝104を形成したが、スペーサの形成前に切断溝104を形成しても良いことはいうまでもない。
【0160】
なお、前記実施の形態において、ガラス気Bントスペーサとの接合、および固体撮像素子を構成するシリコン基板とスペーサの接合は、接着剤層を用いて接合したが、表面活性化を行い、常温直接接合によって接合することにより、強固な接合を得ることが可能となる。
【0161】
また、前記第1乃至第20の実施の形態(第11,12,15を除く)では、スペーサとしてはシリコン基板を用いたが、これに限定されることなく、熱膨張係数が固体撮像素子基板に近い42アロイなども適用可能である。また熱膨張係数が透光性基板に近い材料を用いても良い。更にまたポリイミド樹脂などを用いても良い。この場合はフレキシブルであり、温度変化による歪の発生に対しても歪吸収効果がある。
さらにまた、接着テープを用いてスペーサを形成してもよく、この場合は全面に貼着後、レーザ加工などを用いて切断することにより、高精度の加工が可能となる。
【0162】
さらに、前記第1乃至第20の実施の形態では、ダミー板を用いる場合にはシリコン基板またはガラス基板を用いたが、これに限定されることなく、金属板なども使用可能である。さらには、フレキシブルフィルムであってもよい。
【0163】
また接着剤層としては、半硬化性樹脂、UV硬化樹脂、UV/熱硬化併用型樹脂、熱硬化性樹脂も適用可能である。
加えて、接着剤層の形成方法としては転写法、スクリーン印刷、ディスペンス法など適宜選択可能である。
なお、これら第18乃至20の実施の形態では、スペーサの形成に先立ち切断溝を形成したが、スペーサの形成後に切断溝を形成しても良いことはいうまでもない。
【0164】
(第21の実施の形態)
次に、本発明の第21の実施の形態として補強板を具えた固体撮像装置について説明する。
この固体撮像装置は、図24に示すように、前記第1の実施の形態の固体撮像装置の固体撮像素子基板100を構成するシリコン基板101の裏面側に酸化シリコン膜(図示せず)を介して接合されたシリコン基板からなる補強板701を貼着したことを特徴とする。なおここでは表面に酸化シリコン膜の形成されたシリコン基板からなる補強板701を、表面活性化常温接合を用いた直接接合により固体撮像素子基板上に接合している。
【0165】
素子構成としては、前記第1の実施の形態で説明した固体撮像装置と同様であり、シリコン基板を裏面からCMP法などにより約半分の肉厚まで肉薄化し、薄くすることによって強度的に弱くなっているのを補償するため、裏面に補強板701を接合したことを特徴とする。
【0166】
かかる構成によれば、固体撮像素子基板100を肉薄化し、駆動速度を高めるとともに、肉薄化による強度低下を補強板で補償することができる。また防湿性も向上する。
【0167】
次にこの固体撮像装置の製造工程について説明する。
固体撮像素子基板にガラス基板を貼着する工程までは、基本的には前記第1の実施の形態と同様である。すなわち図25(a)に示すように、あらかじめ、切断溝104を形成したシリコン基板101に、通常のシリコンプロセスを用いて固体撮像素子を構成する素子領域を形成するとともに、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドBPを形成する。
【0168】
この後、図25(b)に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、前述のようにして素子領域の形成された固体撮像素子基板100上に、封止用カバーガラス200を載置し、加熱することにより接着剤層202によって両者を一体化させる。この工程は表面活性化常温接合であってもよい。
【0169】
この後図25(c)に示すように、ガラス基板はそのままにして、シリコン基板101の裏面側から同様にCMPなどの方法を行い、切断溝104の部分まで研磨することにより、個々の固体撮像装置に分離する。
【0170】
そして、さらに図25(d)に示すように、肉薄化されたシリコン基板101の裏面側に、表面に酸化シリコン膜(図示せず)の形成されたシリコン基板からなる補強板701を、表面活性化常温接合を用いた直接接合により接合する。
【0171】
そして最後に、ガラス基板201の裏面側を、前記溝部204に到達するまで除去し、ガラス基板の薄型化を行なうと共に同時に個々に分離する。そして最後にダイヤモンドブレード(砥石)などを用いて補強板をダイシングし図25(e)に示すように補強板付きの固体撮像装置を形成する。
【0172】
このようにして極めて容易に固体撮像装置が形成される。
このように本発明の方法によれば、個々に位置合わせを行ったり、ワイヤボンディングなどの電気的接続を行ったりすることなく、一括実装した後個々に分離しているため、製造が容易でかつ取り扱いも簡単である。また、まずシリコン基板を肉薄化して分離し補強板を貼着した後、補強板をダイシングしているため、信頼性の高いものとなる。
【0173】
なお、本実施の形態ではスペーサはガラス基板上に形成されているものを用いたが、固体撮像素子基板上に設けられているものも、別に設けた物についても適用可能である。
【0174】
また、前記実施の形態では補強板は固体撮像素子基板と絶縁分離されたシリコン基板で構成し、断熱性を持たせるようにしたが、熱伝導性の良好な基板を用いて放熱板として利用することも可能である。また、本実施の形態によれば、防湿性も向上する。また切断溝104がない場合にも本実施の形態は適用可能である。
【0175】
(第22の実施の形態)
また、本発明の第22の実施の形態として、補強板に代えて、図26に示すように、タングステンやクロムなどの金属基板を貼着することにより、シールド板801とすることも可能である。他部についてはまったく同様に構成する。
かかる構成によれば、電磁波をシールドすることができ、不要輻射ノイズの低減を図ることが可能となる。
【0176】
(第23の実施の形態)
次に本発明の第23の実施の形態について説明する。
前記第1乃至第22の実施の形態では、固体撮像素子基板表面に形成されたボンディングパッドが露呈するように形成し、固体撮像素子基板表面で電気的接続が可能となるように、透光性基板(ガラス基板)201のエッジが固体撮像素子基板のエッジよりも内側にくるように形成したが、本実施の形態では、固体撮像素子基板もガラス基板もエッジが等しく構成され、図27(c)に示すように、固体撮像素子基板100およびこの裏面に貼着された補強板701を貫通するスルーホールHを介して裏面側の取り出しを行なうようにしたことを特徴とする。108は導体層、109は絶縁層としての酸化シリコン層である。すなわち、固体撮像素子102の形成された半導体基板としてのシリコン基板101からなる固体撮像素子基板100表面に、このシリコン基板101の受光領域に相当して空隙Cをもつようにスペーサ203Sを介して透光性部材としてのガラス基板201が接合されるとともに、このシリコン基板101に形成されたスルーホールHによって固体撮像素子基板100の裏面側に取り出し、固体撮像素子基板100裏面に形成された外部取り出し端子としての、パッド113およびバンプ114を形成してなるもので、周縁がダイシングによって個別に分離され、このバンプ114を介して、外部接続がなされるようになっている。ここでは、図28(d)に示すように異方性導電膜115を介して周辺回路基板901に接続されている。また、これ以外に、超音波を用いた拡散接合、半田接合、熱圧着による共晶接合も有効である。さらには隙間を樹脂でアンダーフィルするようにしてもよい。ここでスペーサ203Sは、30〜150μm、好ましくは80〜120μmの高さとする。他部については前記第1の実施の形態と同様に形成されている。
【0177】
この固体撮像装置の製造工程を、図27(a)乃至(c)および図28(a)乃至(d)に示す。
【0178】
すなわち、この方法では、前記第4の実施の形態において、図6(a)乃至(b)に示した工程と同様に、通常のシリコンプロセスを用いて、固体撮像素子形成のための素子領域および外部接続のためのボンディングパッドBPを形成した固体撮像素子基板100の裏面に、酸化シリコン膜(図示せず)を形成したシリコン基板からなる補強板701を表面活性常温接合により接合する。(図27(a))
【0179】
この後、図27(b)に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板100上に、平板状のガラス基板201にスペーサ203Sが接着されたカバーガラス200を載置し、加熱することにより接着剤層207によって両者を一体化させる。
【0180】
そして補強板701の裏面側からフォトリソグラフィを用いたエッチング法によりスルーホールを形成する。そしてCVD法によりスルーホール内に酸化シリコン膜109を形成し、この後,RIEやICPドライエッチングなどの異方性エッチングを行い、スルーホール側壁にのみ酸化シリコン膜109を残留させ、図27(c)に示すように、ボンディングパッドBPを露呈させる。
【0181】
そして図28(a)に示すように、WF6を用いたCVD法によりこのスルーホール内にボンディングパッドとコンタクトする導体層108としてタングステン膜を形成する。
【0182】
そして図28(b)に示すように、前記補強板701表面にボンディングパッド113を形成すると共に、バンプ114を形成する。
このようにして補強板701側に信号取り出し電極端子および通電用電極端子を形成することが可能となる。
【0183】
そして図28(c)に示すように、この補強板701の表面に異方性導電膜115(ACP)を塗布する。
最後に図28(d)に示すように、この異方性導電膜115を介して駆動回路を形成した回路基板901を接続する。なおこの回路基板901には基板を貫通するように形成されたスルーホールに充填された導体層からなるコンタクト層117とボンディングパッド118とが形成されている。
従ってこのボンディングパッド118を介して、プリント基板などの回路基板との接続が容易に達成可能である。またこのコンタクト層117は固体撮像素子基板に形成された導体層108と、位置合わせがなされて形成される。
【0184】
この後、ダイシングラインDCに沿って、装置全体をダイシングし、個々の固体撮像装置に分割する。(図面では、一単位しか示していないが、1枚のウェハ上に複数の固体撮像素子が連続形成されている。)
このようにして極めて容易に作業性よく固体撮像装置が形成される。
【0185】
なお、この補強板701は酸化シリコン膜を形成したシリコン基板で構成されているため、固体撮像素子基板100との断熱あるいは電気的絶縁が可能である。
【0186】
また、前記実施の形態では、CVD法によりスルーホール内に導体層を形成したが、めっき法、真空スクリーン印刷法あるいは真空吸引法などを用いても容易に作業性よくアスペクト比の高いコンタクトホールへの導体層の充填が可能となる。
【0187】
更にまた、前記実施の形態では、スルーホールを用いて固体撮像素子基板および周辺回路を搭載した回路基板の表裏の電気的接続をおこなったが、これに限定されることなく、表面および裏面からの不純物拡散により表裏が電気的に接続されるようにコンタクトを形成するなどの方法も可能である。
このようにして補強板701側に信号取り出し電極端子および通電用電極端子を形成することが可能となる。
【0188】
(第24実施の形態)
次に本発明の第24実施の形態について説明する。
前記第23の実施の形態では、補強板701を貫通するようにスルーホールを形成し導体層111を形成したが、本実施の形態では、あらかじめホール(垂直孔)を形成したシリコン基板を用いて固体撮像素子基板を形成する。これにより、垂直孔の形成深さが浅くてすむため生産性が向上するとともに、製造歩留まりの向上をはかることが可能となる。他部については前記第23の実施の形態と同様に形成されている。
【0189】
すなわち図29(a)に示すように、固体撮像素子を形成するに先立ち、まずシリコン基板の裏面に、フォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして、RIE(反応性イオンエッチング)により、垂直孔118を形成する。なお、この工程では表面にアルミニウムなどからなるパッド110を形成しておきこのパッドに到達するように垂直孔118を形成する。
【0190】
そしてこの垂直孔の内壁に、図29(b)に示すように、CVD法により酸化シリコン膜119を形成する。
そして、図29(c)に示すように、前記各実施の形態と同様に通常のシリコンプロセスを用いて、固体撮像素子形成のための素子領域を形成した。
そして、図29(d)に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板100上に、平板状のガラス基板201にスペーサ203Sが接着されたカバーガラス200を載置し、加熱することにより接着剤層207によって両者を一体化させる。ここでも接合工程は表面活性化常温接合を用いても良い。
【0191】
そして図29(e)に示すように、この固体撮像素子基板100の裏面側に補強板701を表面活性化常温接合で接合し、裏面側からフォトリソグラフィを用いたエッチング法により前記垂直孔118に到達するようにスルーホール108を形成する。ここでもスルーホール内壁は絶縁化しておくのが望ましい。また、あらかじめスルーホールを形成した補強板を用いるようにしてもよい。
【0192】
このあとは前記第23の実施の形態で説明した図28(a)乃至(d)に示す工程を実行することにより、周辺回路を形成した回路基板まで積層した構造の固体撮像装置が容易に形成される。
前述したように本実施形態では、垂直孔の形成深さが浅くてすむため生産性が向上するとともに、製造歩留まりの向上をはかることが可能となる。
【0193】
(第25の実施の形態)
次に本発明の第25の実施の形態について説明する。
前記第24の実施の形態では、補強板701、固体撮像素子基板および回路基板を貫通するようにコンタクトを形成し、回路基板側に電極取り出しを行なうようにしたが、本実施の形態では図30(a)および(b)に示すように、側壁に配線層としての導体層120を形成し固体撮像装置の側壁から電極取り出しを行なうようにしたことを特徴とするものである。他部については前記第24の実施の形態と同様に形成されている。
【0194】
製造工程についても、前記第24の実施の形態とほぼ同様に形成されるが、スルーホールの位置をそれぞれの固体撮像装置の端部に相当するように形成し、このスルーホールを含む切断線DCでダイシングすることにより、容易に側壁に配線層の形成された固体撮像装置を形成することができる。
【0195】
また、このスルーホールに充填する導体層120をタングステンなどの遮光性材料で構成することにより、完全ではないにしても固体撮像装置への遮光がなされるため誤動作の低減を図ることが可能となる。
またこの補強板は、必要に応じて、ポリイミド樹脂、セラミック、結晶化ガラス、表面および裏面を酸化されたシリコン基板などで構成すれば、断熱基板の役割を持たせることができる。また防湿性のある封止材料あるいは遮光材料で形成するようにしてもよい。
【0196】
(第26の実施の形態)
次に本発明の第26の実施の形態について説明する。
前記第23および24の実施の形態では、図28に示すように、固体撮像素子基板100の裏面側は補強板を介して周辺回路基板に積層されているが、本実施の形態では、図31に示すように、固体撮像素子基板100は周辺回路基板901上に積層され、周辺回路基板の裏面側上に、補強板701が順次積層されている。他部については前記第24あるいは25の実施の形態と同様に形成されている。
【0197】
この補強板は放熱板を兼ねる。
製造工程についても、前記第23および24の実施の形態とほぼ同様に形成されるが、固体撮像素子基板100と周辺回路基板901とが近い位置に配置される分、接続抵抗が低減され、高速駆動が可能となる。
【0198】
(第27の実施の形態)
次に本発明の第27の実施の形態について説明する。
この例は前記第26の実施の形態において、スルーホールは基板内部に形成され、周辺回路基板の裏面側で電極取り出しを行なうようにしているが、本実施の形態では、図32に示すように、側壁に絶縁膜121を介して配線層としての導体層120を形成したことを特徴とするものである。他部については前記第26の実施の形態と同様に形成されている。
【0199】
製造に際しては、前記第25の実施の形態とほぼ同様に形成されるが、ダイシングラインがスルー-ホールなどに形成されたコンタクトを含む位置になるようにするのみで容易に側壁配線のなされた固体撮像装置を形成することが可能となる。
【0200】
この固体撮像装置では、配線が側壁に形成されているため、信号取り出し端子や電流供給端子なども側壁に形成可能である。ただ、周辺回路基板901の裏面側パッドおよびバンプを形成して接続を行なうようにしても良いことはいうまでもない。701は補強板である。
前記第21乃至第27の実施の形態において、封止用カバーガラス200は、第1乃至第20の実施の形態での製造方法と同様に形成可能である。
【0201】
(第28の実施の形態)
次に本発明の第28の実施の形態について説明する。
前記第23の実施の形態において、スルーホールは基板内部に形成され、周辺回路基板の裏面側で電極取り出しを行なうようにしているが、本実施の形態では、図33に示すように、ガラス基板201およびスペーサ203Sに形成されたスルーホール208に導体層209を形成するとともにガラス基板の上面にパッド210を形成して、上方に、信号取り出し端子および電流供給端子を形成したことを特徴とするものである。他の部分については、図27および図28に示した前記第23の実施の形態と同様に形成される。
【0202】
次に、この固体撮像装置の製造工程を、図34(a1)乃至(f)および図35(a)乃至(e)に示す。
【0203】
すなわち、前記第23の実施の形態において、図27(c)に示した工程で、固体撮像素子基板100にスルーホールを形成し、固体撮像素子基板の裏面側に信号取り出し端子および電流供給端子を形成したのに対し、この方法では、封止用カバーガラス200を構成するガラス基板201にスペーサ203Sを貼着し、その状態で、スペーサおよびガラス基板を貫通するようにスルーホール208を形成し、これに導体層を形成し、封止用カバーガラス表面側に、信号取り出し端子および電流供給端子を形成するようにしたことを特徴とする。
【0204】
まず、図34(a1)に示すように、スペーサを形成するための板厚30から120μmのシリコン基板203を用意する。
ついで、図34(a2)に示すように、封止用カバーガラス200を構成するためのガラス基板201を用意する。
そして、図34(b)に示すように、この基板203の表面に接着剤層202を塗布する。
【0205】
この後、図34(c)に示すように、このガラス基板201の表面に、接着剤層202の塗布されたシリコン基板203を貼着する。
【0206】
続いて、図34(d)に示すように、フォトリソグラフィによりレジストパターンを形成しこのレジストパターンをマスクとしてRIE(反応性イオンエッチング)を行い、フォトダイオードに対応する領域すなわち受光領域(図1(b)における40)に対応する領域を含む凹部205を除くようにあらかじめ接着剤を塗布しておくか、またはRIE後、酸素プラズマなどで除去処理を行なう。
【0207】
続いて、図34(e)に示すように、フォトリソグラフィによりレジストパターンを形成しこのレジストパターンをマスクとしてRIE(反応性イオンエッチング)を行い、スペーサ203Sおよびガラス基板201を貫通するようにスルーホール208を形成する。
【0208】
そして、必要に応じてCVDにより少なくとも、シリコンからなるスペーサの内壁に酸化シリコン膜(図示せず)を形成する。
なお、スペーサがガラスあるいは樹脂などの絶縁体で形成されている場合には、この工程は不要である。またスペーサの内壁または外壁に遮光膜を形成してもよい。
【0209】
この後、図35(a)に示すように、内壁を絶縁化されたスルーホール内壁に銀ペーストまたは銅ペーストなどの導電性ペーストを用いた真空スクリーン印刷あるいは金属めっきなどにより導体層209を形成し、スペーサ203Sおよびガラス基板201を貫通する貫通コンタクト領域を形成する。
【0210】
そして、図35(b)に示すように、このスペーサ付きガラス基板の表面および裏面に貫通コンタクト領域に接続するように金のボンディングパッド210、211またはバンプ212を形成する。ここで成膜に際しては、表面および裏面に金薄膜を形成し、フォトリソグラフィを用いたエッチング法によりパターニングする、あるいはスクリーン印刷、選択めっきなどが適用可能である。
【0211】
さらに、図35(c)に示すように、異方性導電樹脂膜213を塗布する。
【0212】
一方、図35(d)に示すように、前記第23の実施の形態で用いた(図27(a)参照)のと同様に、補強板701を形成してなる固体撮像素子基板100を用意する。
【0213】
そして、図35(e)に示すように各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板100上に、平板状のガラス基板201にスペーサ203Sが接着されたカバーガラス200を載置し、加熱することにより異方性導電膜213によって両者を一体化させる。
【0214】
この後、ダイシングラインDCに沿って、装置全体をダイシングし、個々の固体撮像装置に分割する。
このようにして極めて容易に作業性よく、封止用カバーガラス上にボンディングパッドなどのコンタクト領域を形成した固体撮像装置が形成される。
【0215】
(第29の実施の形態)
次に本発明の第29の実施の形態について説明する。
前記第28の実施の形態では、ガラス基板およびスペーサを貫通するスルーホールを形成し、封止用カバーガラス上にボンディングパッドなどのコンタクト領域を形成した固体撮像装置について説明したが、以下の第30乃至33の実施の形態では、この変形例について説明する。
まず本実施の形態では、スペーサへのスルーホールの形成に特徴を有するもので、図36(a)に示すように、ガラス基板201を用意する。
そして、図36(b)に示すように、このガラス基板201の表面に、光造形法により光硬化性樹脂を形成し、スペーサ213を形成する。
この後、図36(c)に示すように、フォトリソグラフィを用いたエッチング法により、スルーホール208を形成する。
このようにして容易に、スペーサを有するとともにスルーホールを形成した封止用カバーガラスを得ることができる。
あとは前記第28の実施の形態で説明したのと同様に図35(a)乃至図35(e)に示した実装工程を実行し、固体撮像素子基板と貼り合わせを行い、ダイシングを行なうことにより、図35(e)に示した固体撮像装置を得ることが可能となる。
かかる方法によれば、スペーサが容易に形成される。なお本実施の形態では光硬化性樹脂を用いたが接着剤自身を用いても良い。ガラス基板とスペーサが一体形成されており、そりや歪を低減することが可能となり、また製造も容易である。
【0216】
(第30の実施の形態)
次に、本発明の第30の実施の形態について説明する。
前記第28の実施の形態では、ガラス基板にスペーサ形成用のシリコン基板を貼着し、これをパターニングするようにしたが、本実施の形態では、1回のエッチング工程でガラス基板をエッチング加工して、凹部およびスルーホールを同時形成するようにしてもよい。他部については前記第28の実施の形態と同様に形成されている。
【0217】
まず本実施の形態では、図37(a)に示すように、ガラス基板201を用意する。
そして、図37(b)に示すように、このガラス基板201の表面および裏面にレジストパターンRを形成し、スルーホールを形成すべき領域には表裏両面に開口を有し、凹部205と、(必要に応じて切断溝204)を形成すべき領域には裏面側のみに開口を有するようにする。
この後、図37(c)に示すように、この表裏のレジストパターンをマスクとして両面からガラス基板をエッチングして、凹部205と切断溝(図示せず)とスルーホール208とを同時に形成する。
このようにして容易に、スペーサを一体的に形成するとともにスルーホールを形成した封止用カバーガラスを得ることができる。
あとは前記第28の実施の形態で説明したのと同様に図35(a)乃至図35(e)に示した実装工程を実行し、固体撮像素子基板と貼り合わせを行い、ダイシングを行なうことにより、図35(e)に示した固体撮像装置を得ることが可能となる。
ガラス基板とスペーサが一体形成されており、そりや歪を低減することが可能となり、また製造も容易である。
【0218】
(第31の実施の形態)
次に、本発明の第31の実施の形態について説明する。
前記第28の実施の形態では、ガラス基板にスペーサ形成用のシリコン基板を貼着し、これをパターニングするようにしたが、本実施の形態では、ガラス基板201に、すでにパターン形成のなされたスペーサ203Sを貼着し、最後にエッチング工程でスルーホールを形成するものである。他部については前記第28の実施の形態と同様に形成されている。
【0219】
まず本実施の形態では、図38(a1)に示すように、ガラス基板201を用意する。
一方、図38(a2)に示すように、スペーサ形成用のシリコン基板203を用意する。
そして、図38(b)に示すように、このシリコン基板203をフォトリソグラフィを用いたエッチング法により加工し、スペーサ203Sを得る。
【0220】
この後、図38(c)に示すように、このパターニングのなされたスペーサ表面に接着剤202を塗布する。
そして、図38(d)に示すように、ガラス基板201に位置合わせをしながらスペーサ203Sを貼着する。
この後、図38(e)に示すように、フォトリソグラフィを用いたエッチング法によりスルーホール208を形成する。
【0221】
このようにして容易に、スペーサを貼着するとともにスルーホールを形成した封止用カバーガラスを得ることができる。
【0222】
そして、必要に応じてCVDにより少なくとも、シリコンからなるスペーサの内壁に酸化シリコン膜(図示せず)を形成する。
なお、スペーサがガラスあるいは樹脂などの絶縁体で形成されている場合には、この工程は不要である。またスペーサの内壁または外壁に遮光膜を形成してもよい。
【0223】
あとは前記第28の実施の形態で説明したのと同様に図35(a)乃至図35(e)に示した実装工程を実行し、固体撮像素子基板と貼り合わせを行い、ダイシングを行なうことにより、図35(e)に示した固体撮像装置を得ることが可能となる。
【0224】
なおガラス基板とスペーサの貼り合わせに際しては、紫外線硬化樹脂、熱硬化性樹脂あるいはこれらの併用、あるいは半硬化の接着剤塗布によって実行するようにしてもよい。またこの接着剤の形成に際してはディスペンサでの供給、スクリーン印刷、スタンプ転写など適宜選択可能である。
【0225】
また、図38(c)に示したように、スペーサの凹部の内側壁にタングステン膜をスパッタリングするなどの方法により、遮光膜215を形成しておくようにしてもよい。
これにより、別に遮光膜を設けることなく、良好な撮像特性を得ることが可能となる。
【0226】
(第32の実施の形態)
次に、本発明の第32の実施の形態について説明する。
前記第28の実施の形態では、ガラス基板にスペーサ形成用のシリコン基板を貼着し、これをパターニングし、最後にエッチングによってガラス基板とスペーサとを貫通するスルーホールを形成する例について説明したが、本実施の形態では、図39(a1)〜(f)に示すように、シリコン基板をエッチングすることにより形状加工し、図39(e1)に示すスルーホール208aまで形成したスペーサ203Sと図39(b2)に示すスルーホール208bを形成したガラス基板201とをウェハレベルでアライメントマークを用いて位置合わせし、接着剤層202を用いて貼り合わせを行ったものである。他部については前記第28の実施の形態と同様に形成されている。
【0227】
この場合もスペーサの凹部を望む内側壁に遮光膜(215)を形成することも可能である。
かかる方法によれば、個別にスルーホールを形成して貼り合わせているため、位置合わせは必要であるが、アスペクト比が約半分でよいためスルーホールの形成は容易となる。
【0228】
あとは前記第28の実施の形態で説明したのと同様に図35(a)乃至図35(e)に示した実装工程を実行し、固体撮像素子基板と貼り合わせを行い、ダイシングを行なうことにより、図35(e)に示した固体撮像装置を得ることが可能となる。
【0229】
(第33の実施の形態)
次に、本発明の第33の実施の形態について説明する。
前記第28の実施の形態では、ガラス基板にスペーサ形成用のシリコン基板を貼着し、エッチング工程ガラス基板とスペーサとを貫通するスルーホールに導体層209を形成した後、固体撮像素子基板100を貼着したが、本実施の形態では、図40(a)〜(d)に示すように、裏面に補強板701を貼着してなる固体撮像素子基板100に、前記第28乃至32の実施の形態で形成したスルーホール208の形成されたスペーサ付きガラス基板200を、ウェハレベルで位置あわせして貼り合わせを行い、この後スルーホール208内に導体層209を形成するようにしたことを特徴とするものである。またこの導体層209に接続するようにボンディングパッド210が形成されている。他部については前記第28の実施の形態と同様に形成されている。
ここでも導体層209の埋め込みに際しては、銅ペーストなどの導電性ペーストを用いた真空スクリーン印刷、あるいは金属めっきなどによって容易に形成可能である。
【0230】
(第34の実施の形態)
次に本発明の第34の実施の形態について説明する。
前記第1乃至第33の実施の形態において、透光性部材としては板状体からなる封止用カバーガラスを用いたが、この封止用カバーガラス自体に結像機能をもたせ、光学部材を構成することにより、より小型化をはかることができる。
【0231】
この固体撮像装置は、図41に示すように、前記第28乃至33の実施の形態における封止用カバーガラス200に代えて、レンズアレイ付き封止用カバーガラス220を用いたことを特徴とするものである。
この封止用カバーガラス220は、モールド法またはエッチング法などにより形成される。
【0232】
また、他の部分について前記第28の実施の形態とほぼ同様に形成されている。
前記第28の実施の形態では、図33に示すように、ガラス基板201およびスペーサ203Sに形成されたスルーホール208に導体層209を形成するとともにガラス基板の上面にパッド210を形成して、上方に、信号取り出し端子および電流供給端子を形成しているが、本実施の形態では、図示しない一部の領域でボンディングパッドBPが外部接続端子に接続されており、信号取り出し端子および電流供給端子を構成したことを特徴とするものである。他の部分については、図33および図34に示した前記第28の実施の形態と同様に形成される。
【0233】
次に、この固体撮像装置の製造工程を、図42(a1)乃至(d)および図43(a)乃至(c)に示す。
【0234】
すなわち、製造工程についても前記第28〜33の実施の形態における封止用カバーガラス200に代えて、レンズアレイ付き封止用カバーガラス220を用いた点で大きく異なるのみである。
【0235】
また、前記第33の実施の形態では、封止用カバーガラス200を構成するガラス基板201にスペーサ203Sを貼着し、その状態で、スペーサおよびガラス基板を貫通するようにスルーホール208を形成し、これに導体層を形成し、封止用カバーガラス表面側に、信号取り出し端子および電流供給端子を形成したが、この例でも同様に形成しても良い。
【0236】
図42(a1)乃至(d)に示す工程で形成されたレンズアレイ付き封止用カバーガラス220のスペーサ203S表面に接着剤層207を形成する(図43(a)に示す)。
【0237】
一方、図43(b)に示すように前記第28の実施の形態で用いたのと同様に、補強板701を形成してなる固体撮像素子基板100を用意する。
【0238】
そして、図43(c)に示すように各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板100上に、スペーサ223Sが接着されたレンズアレイ付きカバーガラス220を載置し、加熱することにより接着剤層207によって両者を一体化させる。
【0239】
またこのレンズアレイ付き封止用カバーガラス220の製造工程の変形例を第35乃至第38の実施の形態で説明する。
【0240】
(第35の実施の形態)
次に本発明の第35の実施の形態について説明する。
本実施の形態では図44(a)および(b)に示すように、レンズアレイ付き封止用カバーガラス220を用意し、この裏面側にエッチングにより凹部225を形成しスペーサ223Sを一体形成したことを特徴とするものである。他部については前記実施の形態と同様に形成されている。
【0241】
かかる構成によれば容易に作業性よく形成することができ、また一体形成であるため歪の発生もなく信頼性の高いレンズアレイ付き封止用カバーガラス220を得ることができる。
【0242】
(第36の実施の形態)
次に本発明の第36の実施の形態について説明する。
まず本実施の形態では、図45(a)に示すように、レンズアレイ付きガラス基板220を用意する。
そして、図45(b)に示すように、このレンズアレイ付きガラス基板220の表面に、光造形法で光硬化性樹脂を形成し、スペーサ223Sを形成する。
このようにして容易に、スペーサを有するとともにスルーホールを形成した封止用カバーガラスを得ることができる。
あとは前記第34の実施の形態で説明したのと同様に図43(a)乃至図43(c)に示した実装工程を実行し、固体撮像素子基板と貼り合わせを行い、ダイシングを行なうことにより、図43(c)に示した固体撮像装置を得ることが可能となる。
【0243】
(第37の実施の形態)
次に、本発明の第37の実施の形態について説明する。
前記第34の実施の形態では、レンズアレイ付き封止用カバーガラス220にシリコン基板を貼着し、これをパターニングするようにしたが、図46(a1)乃至(d)に示すように、レンズアレイ付き封止用カバーガラス220にエッチング法で形成されたスペーサ203Sを貼着してもよい。ここでも実装工程は前記第36の実施の形態と同様に固体撮像素子基板と貼りあわせを行い、ダイシングを行なうことにより、固体撮像装置を得ることができる。
【0244】
(第38の実施の形態)
次に、本発明の第38の実施の形態について説明する。
また図47に示すように、レンズアレイ付き封止用カバーガラス220、スペーサ203S、補強板701付き固体撮像素子基板100を同時に固着するようにしてもよい。
【0245】
(第39の実施の形態)
次に、本発明の第39の実施の形態について説明する。
また図48(a)乃至(d)に示すように、前記第23の実施の形態において図28(a)乃至(d)に示した、周辺回路基板901を、異方性導電膜115を介して積層した固体撮像装置においてもレンズアレイ付き封止用カバーガラス220を適用することも可能である。他部については前記の実施の形態と同様に形成されている。
また、この周辺回路基板901の接続に際しても、これ以外に、超音波を用いた拡散接合、半田接合、熱圧着による共晶接合も有効である。さらには樹脂でアンダーフィルするようにしてもよい。
板状体からなる封止用カバーガラス200に代えてレンズアレイ付き封止用カバーガラス220を用いてもよい。
【0246】
(第40の実施の形態)
次に、本発明の第40の実施の形態について説明する。
また図49に示すように、第26の実施の形態において図31に示したのと同様に、固体撮像素子基板100、周辺回路基板901および補強板701の順に積層してもよい。他部については前記実施の形態と同様に形成されている。
【0247】
(第41の実施の形態)
次に、本発明の第41の実施の形態について説明する。
また図50に示すように、スペーサの側壁に配線221を形成したものも有効である。
製造に際しては、第27の実施の形態と同様であり、スペーサにスルーホールを形成しスルーホール内に導体層を形成し、固体撮像素子基板およびレンズ付き封止用カバーガラス220を貼り合わせた後、スルーホールを含むダイシングラインで分割することにより容易に側壁配線が可能となる。他部については前記実施の形態と同様に形成されている。
【0248】
なお、前記実施の形態では、封止用カバーグラスを構成するガラス基板とスペーサとの接合および固体撮像素子基板と封止用カバーガラスとの接合を、接着剤層を用いて行なう方法について説明したが、全ての実施の形態において、スペーサと固体撮像素子基板表面がSiや金属や無機化合物の場合、接着剤を用いることなく、適宜、表面活性化常温接合で接合することもできる。カバーガラスがパイレックスで、スペーサがSiの場合、陽極接合も可能である。接着剤層を用いる場合、接着剤層としても、UV接着剤のみならず熱硬化性接着剤、熱硬化併用UV硬化性接着剤、も良い。
半硬化型接着剤を用いる場合には、液体状態で塗布し、半硬化させて位置合わせを行なうことにより、位置合わせ時に修正を行なうことが可能となり、高精度に位置決めのなされた固体撮像装置を形成することが可能となる。
【0249】
また、前記第1の実施形態でも述べたが、全実施の形態においてスペーサとしては、シリコン基板のほか、42アロイ、金属、ガラス、感光性ポリイミド、ポリカーボネート樹脂など適宜選択可能である。
【0250】
また、固体撮像素子基板と封止用カバーガラスとの接合を、接着剤層を用いて行なうに際し、液溜めを形成しておくなどにより、溶融した接着剤層が流出しないようにするとよい。また、スペーサと固体撮像素子基板あるいは封止用カバーガラスとの接合部についても同様で、図51(a)乃至(f)にスペーサの接合端部の形状の一例を示すように接合部に凹部または凸部を形成し液溜めを形成しておくなどにより、溶融した接着剤層が流出しないようにするとよい。
【0251】
さらにまた、固体撮像素子基板と封止用カバーガラスとの接合を強固にし、固体撮像素子の劣化を防ぐために、図52に示すように、封止樹脂で封止用カバーガラス201を含むガラス基板200とスペーサ203S、スペーサと固体撮像素子基板100の接合部を封止樹脂Mで封止するようにしてもよい。これにより水分などの浸入を防ぎ高信頼性を得ることができる。
封止樹脂としては、エポキシ系、オキセタン系、シリコン系、アクリル系などが適しており、所望の封止領域を形成することが出来、水分などの浸入を防ぎ、高信頼性を得ることのできる樹脂であればよい。
【0252】
形成に際しては、冶具を用いて、ボンディングパッドBP(電極パッド)を除く領域に、ディスペンサで封止樹脂を供給し、硬化させた後、冶具を除去することにより、ボンディングパッドを覆うことなく樹脂封止を行なうことが出来る。ここで封止樹脂としても前述した接着剤と同様、80℃以下で硬化可能なものが望ましい。樹脂としては光硬化性樹脂あるいは常温硬化性樹脂を用いるのが望ましい。光硬化性樹脂を用いる場合には冶具は透光性部材で構成するのが望ましい。
【0253】
なお、前記実施の形態では、切断溝を形成したものに対する個々の素子へ分離は、切断溝の位置までCMPを行なうようにしたが、研削、ポリッシングあるいは全面エッチングなどを用いることも可能である。
【0254】
また前記実施の形態において、補強板(701)を用いる場合、材料としては、必要に応じて、ポリイミド樹脂、セラミック、結晶化ガラス、表面および裏面を酸化されたシリコン基板などで構成すれば、断熱基板の役割を持たせることができる。また遮光材料で形成するようにしてもよい。
【0255】
また前記実施の形態において、ガラス基板とスペーサの貼り合わせを必要とする場合は、紫外線硬化樹脂、熱硬化性樹脂あるいはこれらの併用、あるいは半硬化の接着剤塗布によって実行するようにしてもよい。 またこの接着剤の形成に際してはディスペンサでの供給、スクリーン印刷、スタンプ転写など適宜選択可能である。
【0256】
加えて、各実施の形態で述べた例については、全形態にわたって適用可能な範囲で相互に変形可能である。
【0257】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の固体撮像装置の製造方法によれば、ウェハレベルで位置決めし、外部取り出し用電極端子の形成を含めて、一括して実装することにより一体化してから、固体撮像素子ごとに分離するようにしているため、製造が容易でかつ信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)および(b)は本発明の第1の実施の形態の方法で形成した固体撮像装置を示す断面図および要部拡大断面図である。
【図2】図2(a)乃至(c)は本発明の第1の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図3】図3(a)乃至(c)は本発明の第1の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図4】図4(a)乃至(d)は本発明の第2の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図5】図5(a)乃至(e)は本発明の第3の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図6】図6(a)乃至(d)は本発明の第4の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図7】図7(a)乃至(d)は本発明の第5の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図8】図8(a)乃至(d)は本発明の第6の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図9】本発明の第7の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図10】本発明の第8の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図11】本発明の第9の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図12】本発明の第10の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図13】本発明の第10の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図14】本発明の第11の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図15】本発明の第12の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図16】本発明の第13の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図17】本発明の第14の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図18】本発明の第15の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図19】本発明の第16の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図20】本発明の第17の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図21】本発明の第18の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図22】本発明の第19の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図23】本発明の第20の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図24】本発明の第21の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図25】本発明の第21の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図26】本発明の第22の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図27】本発明の第23の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図28】本発明の第23の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図29】本発明の第24の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図30】本発明の第25の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図31】本発明の第26の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図32】本発明の第27の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図33】本発明の第28の実施の形態の固体撮像装置を示す図である。
【図34】本発明の第28の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図35】本発明の第28の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図36】本発明の第29の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図37】本発明の第30の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図38】本発明の第31の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図39】本発明の第32の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図40】本発明の第33の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図41】本発明の第34の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図42】本発明の第34の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図43】本発明の第34の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図44】本発明の第35の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図45】本発明の第36の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図46】本発明の第37の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図47】本発明の第38の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図48】本発明の第39の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図49】本発明の第40の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図50】本発明の第41の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図51】本発明の実施の形態における液溜めの形状を示す図である。
【図52】本発明の実施の形態の固体撮像素子の変形例を示す図である。
【符号の説明】
100 固体撮像素子基板
101 シリコン基板
102 固体撮像素子
200 封止用カバーガラス
201 ガラス基板
203S スペーサ
Claims (6)
- 半導体基板表面に複数の固体撮像素子を形成する工程と、
前記固体撮像素子の各受光領域に対向して空隙をもつように前記半導体基板表面にスペーサを介して透光性部材を接合する工程と、
前記固体撮像素子に対応して前記半導体基板表面に外部接続端子を形成する工程と、
前記接合工程により前記半導体基板と前記透光性部材とが接合された接合体を、外部接続端子を有する固体撮像素子ごとに分離する工程とを含み、
前記スペーサが半導体材料からなり、前記半導体基板表面に対して80℃を越えない接着温度下で接合する熱硬化型接着剤、または常温硬化型接着剤を用いて接合することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 - 前記接合する工程に先立ち、前記受光領域を囲むように前記半導体基板表面を選択的に除去することにより突出部を形成する工程を含み、前記突出部によって前記受光領域と前記透光性部材との間に空隙が形成されるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置の製造方法。
- 前記接合する工程は、前記スペーサを、前記受光領域を囲むように配設することを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置の製造方法。
- 前記分離する工程は、前記固体撮像素子の周縁部表面が前記透光性部材から露呈せしめられるように、前記透光性部材の周縁部が前記各固体撮像素子の各周縁部よりも内方に位置するように前記透光性部材を分離する工程を含むことを特徴とする請求項1乃至3に記載の固体撮像装置の製造方法。
- 前記外部接続端子を露呈せしめるように前記透光性部材と前記半導体基板表面との接合部の周辺を樹脂封止する工程を含む請求項1乃至4のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。
- 前記樹脂封止する工程は、80℃を越えない温度下で実行されることを特徴とする請求項5に記載の固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003117103A JP4241160B2 (ja) | 2002-04-22 | 2003-04-22 | 固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002119262 | 2002-04-22 | ||
JP2003117103A JP4241160B2 (ja) | 2002-04-22 | 2003-04-22 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004006834A JP2004006834A (ja) | 2004-01-08 |
JP4241160B2 true JP4241160B2 (ja) | 2009-03-18 |
Family
ID=30447268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003117103A Expired - Fee Related JP4241160B2 (ja) | 2002-04-22 | 2003-04-22 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4241160B2 (ja) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6744109B2 (en) * | 2002-06-26 | 2004-06-01 | Agilent Technologies, Inc. | Glass attachment over micro-lens arrays |
US7026189B2 (en) * | 2004-02-11 | 2006-04-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Wafer packaging and singulation method |
US8092734B2 (en) | 2004-05-13 | 2012-01-10 | Aptina Imaging Corporation | Covers for microelectronic imagers and methods for wafer-level packaging of microelectronics imagers |
JP4739697B2 (ja) | 2004-06-22 | 2011-08-03 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子及び内視鏡 |
JP5034201B2 (ja) * | 2004-09-28 | 2012-09-26 | 大日本印刷株式会社 | センサーチップの製造方法 |
JP2006100587A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像装置の製造方法 |
EP1800340A4 (en) * | 2004-09-29 | 2011-03-16 | Fujifilm Corp | MULTILAYER BODY GRINDING METHOD AND SEMICONDUCTOR IMAGE DETECTION DEVICE MANUFACTURING METHOD |
JP4734677B2 (ja) * | 2004-09-29 | 2011-07-27 | 富士フイルム株式会社 | 積層体の研削加工方法 |
JP2006173557A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-29 | Toshiba Corp | 中空型半導体装置とその製造方法 |
FR2879183B1 (fr) * | 2004-12-15 | 2007-04-27 | Atmel Grenoble Soc Par Actions | Procede de fabrication collective de microstructures a elements superposes |
JP4865267B2 (ja) | 2005-07-14 | 2012-02-01 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像装置及び内視鏡 |
JP4663450B2 (ja) * | 2005-08-29 | 2011-04-06 | パイオニア株式会社 | 光電集積回路装置の製造方法 |
JP4881597B2 (ja) | 2005-09-22 | 2012-02-22 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像装置の切断方法 |
JP2007123351A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Fujifilm Corp | 固体撮像装置 |
JP5427337B2 (ja) * | 2005-12-21 | 2014-02-26 | セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 半導体装置及びその製造方法、カメラモジュール |
JP4951989B2 (ja) * | 2006-02-09 | 2012-06-13 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置 |
JP2008135690A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-06-12 | Denso Corp | 半導体力学量センサおよびその製造方法 |
US7491581B2 (en) * | 2006-12-22 | 2009-02-17 | Honeywell International Inc. | Dicing technique for flip-chip USP wafers |
CN102625952A (zh) * | 2009-09-16 | 2012-08-01 | 住友电木株式会社 | 隔片形成用膜、半导体晶片接合体的制造方法、半导体晶片接合体和半导体装置 |
JP5711931B2 (ja) * | 2010-10-12 | 2015-05-07 | 株式会社ディスコ | 保護カバー付きデバイスの製造方法 |
JP5622517B2 (ja) * | 2010-10-13 | 2014-11-12 | 株式会社ディスコ | 保護カバー付きデバイスの製造方法 |
JP5711932B2 (ja) * | 2010-10-13 | 2015-05-07 | 株式会社ディスコ | 保護カバー付きデバイスの製造方法 |
JP6104772B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-03-29 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 積層構造体及びその製造方法 |
JP6851773B2 (ja) | 2016-10-31 | 2021-03-31 | キヤノン株式会社 | 半導体装置 |
JP6971826B2 (ja) * | 2017-12-18 | 2021-11-24 | 新光電気工業株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP6609674B1 (ja) | 2018-07-11 | 2019-11-20 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光検出装置及び光検出装置の製造方法 |
JP7170618B2 (ja) * | 2019-10-28 | 2022-11-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光検出装置及び光検出装置の製造方法 |
-
2003
- 2003-04-22 JP JP2003117103A patent/JP4241160B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004006834A (ja) | 2004-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4241160B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
JP4551638B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
KR100731541B1 (ko) | 고체 촬상 장치 및 그 제조 방법 | |
JP4443865B2 (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
JP4037197B2 (ja) | 半導体撮像装置実装構造体の製造方法 | |
EP1990829A2 (en) | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same | |
JP4174247B2 (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
JP2004063786A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
JP2004063782A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
JP2003347529A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
JP4271909B2 (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
JP4271904B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
JP5047077B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
JP2004063772A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
JP2004063765A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
JP4961393B2 (ja) | 固体撮像装置および固体撮像素子の製造方法 | |
JP2004063756A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060216 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060325 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061124 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071108 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071115 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071122 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080704 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080716 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080916 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081203 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081222 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140109 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |