JPH0226080A - 半導体素子 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、光学的な画像情報を電気的な信号に変換する
固体撮像素子を組み込んだ半導体素子に関するものであ
る。
固体撮像素子を組み込んだ半導体素子に関するものであ
る。
［従来の技術］
近年、撮像管に代わる電子の眼として光学的な画像情報
を電気的な信号に変換する固体撮像素子が注目されてい
る。
を電気的な信号に変換する固体撮像素子が注目されてい
る。
この固体撮像素子を構成する光電変換デバイスとして自
己走査フォトダイオード、ＣＯＤフォトセンサ、ＣＯＤ
とフォトダイオードアレイ。
己走査フォトダイオード、ＣＯＤフォトセンサ、ＣＯＤ
とフォトダイオードアレイ。
ＢＢＤ、ＭＯＳフォトトランジスタ等があり、これをラ
イン状またはマトリックス状に配列し受光部を形成して
いる。この受光部に走査回路や各画素を選択切換するス
イッチング回路等の受光部ＩＣを組み込んで固定撮像素
子が構成されている。
イン状またはマトリックス状に配列し受光部を形成して
いる。この受光部に走査回路や各画素を選択切換するス
イッチング回路等の受光部ＩＣを組み込んで固定撮像素
子が構成されている。
従来、この固体撮像素子を組み込んだ半導体素子として
第１１図に示すように、基板１０１上に受光部１０２ａ
を透明基板１・０３で保護した固体撮像素子１０２と、
制御用ＩＣ１０４を隣接させてタイボンドし、基板１０
１の配線パターン１０５に固体撮像素子１０２の電極バ
ッド１０６および制御用ＩＣ１０４の電極パッド１０７
をワイヤー１０８，１０９で接続し、固体撮像素子１０
２と制御用ＩＣ１０４を樹脂１１０，１１１で封止した
ものがある。
第１１図に示すように、基板１０１上に受光部１０２ａ
を透明基板１・０３で保護した固体撮像素子１０２と、
制御用ＩＣ１０４を隣接させてタイボンドし、基板１０
１の配線パターン１０５に固体撮像素子１０２の電極バ
ッド１０６および制御用ＩＣ１０４の電極パッド１０７
をワイヤー１０８，１０９で接続し、固体撮像素子１０
２と制御用ＩＣ１０４を樹脂１１０，１１１で封止した
ものがある。
上記制御用ＩＣ１０４には、インターフェイス回路や信
号処理回路、さらにマイコンの制御回路、マイコン基準
電圧発生回路等が含まれる。
号処理回路、さらにマイコンの制御回路、マイコン基準
電圧発生回路等が含まれる。
［発明が解決しようとする課題］
ところが、上述の従来技術にあっては、基板１０１上に
固定撮像素子１０２と制御用ｌＣｌＯ４を平面的に実装
するため、実装スペースが大きくなり半導体素子の小形
化を図ることができなかった。
固定撮像素子１０２と制御用ｌＣｌＯ４を平面的に実装
するため、実装スペースが大きくなり半導体素子の小形
化を図ることができなかった。
本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、固
体撮像素子と制御用ＩＣの実装スペースを小さくし容易
に小形化を図り得る半導体素子を提供することを目的と
する。
体撮像素子と制御用ＩＣの実装スペースを小さくし容易
に小形化を図り得る半導体素子を提供することを目的と
する。
［課題を解決するための手段および作用］本発明は、固
体撮像素子の受光部に対応する透明基板の透孔窓の周囲
に制御用ＩＣを形成したことを特徴とする。また、透明
基板に一体に形成された裏面照射型固体撮像素子の下方
に制御用ＩＣを配設したことを特徴とする。このような
構成によれば、固体撮像素子と同一の場所に制御用ＩＣ
を実装することができる。
体撮像素子の受光部に対応する透明基板の透孔窓の周囲
に制御用ＩＣを形成したことを特徴とする。また、透明
基板に一体に形成された裏面照射型固体撮像素子の下方
に制御用ＩＣを配設したことを特徴とする。このような
構成によれば、固体撮像素子と同一の場所に制御用ＩＣ
を実装することができる。
［実施例］
以下、本発明の一実施例を図面に従い説明する。第１図
、第２図において１は、光電変換デバイスをライン状ま
たはマトリックス状に配列して受光部を形成した固体撮
像素子で、この固体撮像素子１には走査回路や各画素を
選択切換するスイッチング回路等の受光部ＩＣが組み込
まれている。この固体撮像素子１を基板２の凹部２ａに
グイボンドし、固体撮像素子１の電極パッド３と基板２
の配線パターン４をワイヤー５で接続する。
、第２図において１は、光電変換デバイスをライン状ま
たはマトリックス状に配列して受光部を形成した固体撮
像素子で、この固体撮像素子１には走査回路や各画素を
選択切換するスイッチング回路等の受光部ＩＣが組み込
まれている。この固体撮像素子１を基板２の凹部２ａに
グイボンドし、固体撮像素子１の電極パッド３と基板２
の配線パターン４をワイヤー５で接続する。
このワイヤーボンドは後述する樹脂封止の前に行なうこ
ともできる。上記固体撮像素子１の受光面上に制御用Ｉ
Ｃ付き透明基板６を配設する。
ともできる。上記固体撮像素子１の受光面上に制御用Ｉ
Ｃ付き透明基板６を配設する。
制御用ＩＣ付き透明基板６は、例えばサファイア基板や
ガラス板等の透明基板７にエピタキシャル成長装置でＳ
ｉ層を形成し、固体撮像素子１の受光部と対応する領域
の周囲に酸化、拡散。
ガラス板等の透明基板７にエピタキシャル成長装置でＳ
ｉ層を形成し、固体撮像素子１の受光部と対応する領域
の周囲に酸化、拡散。
フォトリソ等を繰返し行なって制御用ＩＣ８を作り込む
。制御用ＩＣ８は上記ｌ！！ｌ！造方法に限られるもの
ではなく、他の製造方法により作ることもできる。肢漫
に、第３図に示すように固体撮像素子１の受光部と対応
する領域内のＳｉ層をエツチングして透孔窓９を形成し
である。この制御用ＩＣ８には、例えばインターフェイ
ス回路や信号処理回路、さらにマイコンの制御回路、マ
イコン基準電圧発生回路が含まれる。
。制御用ＩＣ８は上記ｌ！！ｌ！造方法に限られるもの
ではなく、他の製造方法により作ることもできる。肢漫
に、第３図に示すように固体撮像素子１の受光部と対応
する領域内のＳｉ層をエツチングして透孔窓９を形成し
である。この制御用ＩＣ８には、例えばインターフェイ
ス回路や信号処理回路、さらにマイコンの制御回路、マ
イコン基準電圧発生回路が含まれる。
上記、制御用ＩＣ８側に形成されたＡＩ配線１０に、固
体撮像素子１と電気的に接続する接続用バッド１１が設
けられ、湿気等の影響を受けないように例えば酸化シリ
コン被膜、窒化シリコン被膜等のパシベーション１２が
施されている。
体撮像素子１と電気的に接続する接続用バッド１１が設
けられ、湿気等の影響を受けないように例えば酸化シリ
コン被膜、窒化シリコン被膜等のパシベーション１２が
施されている。
この接続用バッド１１もしくは固体撮像素子１の電極パ
ッド１３に予めバンプ１４を形成しておき、固体撮像素
子１の上に制御用ＩＣ付き透明基板６をバンブ１４を介
して接続する０ＭＬ後に、透明樹脂１５で封止し、さら
に制御用ＩＣ付き透明基板６の周囲を遮光用樹脂１６で
封止する。この場合、全体を透明樹脂で封止してもく、
また封止方法は樹脂封止に限らずキャップ等による気密
封止であってもよい。
ッド１３に予めバンプ１４を形成しておき、固体撮像素
子１の上に制御用ＩＣ付き透明基板６をバンブ１４を介
して接続する０ＭＬ後に、透明樹脂１５で封止し、さら
に制御用ＩＣ付き透明基板６の周囲を遮光用樹脂１６で
封止する。この場合、全体を透明樹脂で封止してもく、
また封止方法は樹脂封止に限らずキャップ等による気密
封止であってもよい。
したがって、このような構成によれば、固体撮像素子１
と同一の場所に制御用ＩＣ８を実装することができるた
め、従来技術に述べたように固体撮像素子と制御用ＩＣ
を平面的に実装したものに比べて実装スペースを著しく
小さくでき、半導体素子の小形化を容易に図り得る。
と同一の場所に制御用ＩＣ８を実装することができるた
め、従来技術に述べたように固体撮像素子と制御用ＩＣ
を平面的に実装したものに比べて実装スペースを著しく
小さくでき、半導体素子の小形化を容易に図り得る。
次に、本発明の他の実施例を説明する。
第４図は、本発明の第２実施例を示すものである。この
第２実施例では、基板２の開口部に制御用ＩＣ付き透明
基板６をダイボンドし、制御用ＩＣ８側に形成された接
続用パッド１１と基板２の配線パターン４をワイヤー５
で接続し、制御用ＩＣ付き透明基板６にバンプ１４を介
して固体撮１象素子１を接続している。ｆ＆後に、透明
樹脂１５、Ｍ光用樹脂１６で封止することにより、第４
図に示す半導体素子が完成する。
第２実施例では、基板２の開口部に制御用ＩＣ付き透明
基板６をダイボンドし、制御用ＩＣ８側に形成された接
続用パッド１１と基板２の配線パターン４をワイヤー５
で接続し、制御用ＩＣ付き透明基板６にバンプ１４を介
して固体撮１象素子１を接続している。ｆ＆後に、透明
樹脂１５、Ｍ光用樹脂１６で封止することにより、第４
図に示す半導体素子が完成する。
このような構成によれば、第１実施例と同様に実装スペ
ースを小さくでき、半導体素子の小形化を図ることがで
きる。しかも、基板２の配線パターン４との接続用パッ
ド１１を制御用ＩＣ側に形成することにより、固体撮像
素子１のＡ１配線を少なくできるので、固体撮１象素子
の製造を簡略化することができる。
ースを小さくでき、半導体素子の小形化を図ることがで
きる。しかも、基板２の配線パターン４との接続用パッ
ド１１を制御用ＩＣ側に形成することにより、固体撮像
素子１のＡ１配線を少なくできるので、固体撮１象素子
の製造を簡略化することができる。
第５図は、本発明の第３実施例を示すものである。この
第３実施例では、基板２に第１の凹部２ｂを形成し、そ
の中央部に第２の凹部２ｃを形成する。この第２の凹部
２ｃに固体撮像素子１をダイボンドし、固体撮像素子１
の電極パッド１３と第１の凹部２ｂの底面に形成した配
線パターン４をワイヤー５で接続する。固体撮像素子１
の上方には制御用ＩＣ付き透明基板６を配設し、上記配
線パターン４にバンプ１４を介して制御用ＩＣ付き透明
基板６を接続する。最後に、制御用ＩＣ付き基板６の周
囲を遮光用樹脂１６で封止することにより、第５図に示
す半導体素子が完成する。
第３実施例では、基板２に第１の凹部２ｂを形成し、そ
の中央部に第２の凹部２ｃを形成する。この第２の凹部
２ｃに固体撮像素子１をダイボンドし、固体撮像素子１
の電極パッド１３と第１の凹部２ｂの底面に形成した配
線パターン４をワイヤー５で接続する。固体撮像素子１
の上方には制御用ＩＣ付き透明基板６を配設し、上記配
線パターン４にバンプ１４を介して制御用ＩＣ付き透明
基板６を接続する。最後に、制御用ＩＣ付き基板６の周
囲を遮光用樹脂１６で封止することにより、第５図に示
す半導体素子が完成する。
このような構成によれば、第１実施例と同様に実装スペ
ースを小さくでき、半導体素子の小形化を容易に図るこ
とができる。しかも、配線パターン４に固体撮像素子１
と制御用ＩＣ付き透明基板６を間接的に接続でき、かつ
必要な箇所だけを導通させることにより、固体撮像素子
１および制御用ＩＣ付き透明基板６の実装を簡略化でき
る。
ースを小さくでき、半導体素子の小形化を容易に図るこ
とができる。しかも、配線パターン４に固体撮像素子１
と制御用ＩＣ付き透明基板６を間接的に接続でき、かつ
必要な箇所だけを導通させることにより、固体撮像素子
１および制御用ＩＣ付き透明基板６の実装を簡略化でき
る。
第６図は、本発明の第４実施例を示ずらのである。この
第４実施例は、制御用ＩＣ付き透明基板６に裏面照射型
固体撮像素子２１をダイボンドし、裏面照射型固体撮像
素子２１の電極バッド２３、制御用ＩＣ付き透明基板６
の接続用パッド１１および基板２の配線パターン４の接
続を全てワイヤーボンド５で接続したもので、他の構成
は第２実施例と同様であるので説明を省略する。
第４実施例は、制御用ＩＣ付き透明基板６に裏面照射型
固体撮像素子２１をダイボンドし、裏面照射型固体撮像
素子２１の電極バッド２３、制御用ＩＣ付き透明基板６
の接続用パッド１１および基板２の配線パターン４の接
続を全てワイヤーボンド５で接続したもので、他の構成
は第２実施例と同様であるので説明を省略する。
このような構成によれば、第１実論例と同様に実装スペ
ースを小さくでき、半導体素子の小形化を容易に図るこ
とができる。しかも、バンプを用いずに全ての接続をワ
イヤ二ボンドで行なうことができるため、固体撮像素子
２１および制御用ＩＣ付き透明基板６の実装を簡略化す
ることができる。
ースを小さくでき、半導体素子の小形化を容易に図るこ
とができる。しかも、バンプを用いずに全ての接続をワ
イヤ二ボンドで行なうことができるため、固体撮像素子
２１および制御用ＩＣ付き透明基板６の実装を簡略化す
ることができる。
第７図は、本発明の第５実施例を示すものである。この
第５実施例は、制御用ＩＣ付き透明基板 を構成する透
明基板７をレンズ状に形成したもので、他の構成は上記
第１実施例と同様であるので説明を省略する。
第５実施例は、制御用ＩＣ付き透明基板 を構成する透
明基板７をレンズ状に形成したもので、他の構成は上記
第１実施例と同様であるので説明を省略する。
このような構成によれば、第１実施例と同様に実装スペ
ースを小さくでき、半導体素子の小形化を容易に図るこ
とができる。しかも、透明基板７をレンズとして兼用す
ることにより、ビデオカメラや内視鏡（電子スコープ）
等に組み込まれる光学系のレンズを削減し、もしくは不
要になるため、ビデオカメラや内視鏡の小形化を図るこ
とができる。
ースを小さくでき、半導体素子の小形化を容易に図るこ
とができる。しかも、透明基板７をレンズとして兼用す
ることにより、ビデオカメラや内視鏡（電子スコープ）
等に組み込まれる光学系のレンズを削減し、もしくは不
要になるため、ビデオカメラや内視鏡の小形化を図るこ
とができる。
第８図は、本発明の第６実施例を示すものである。この
第６実施例は、第３図に示す制御用ＩＣ付き基板６の透
孔窓９内に、例えばカラーフィルター（無機、有機どち
らでもよい）、赤外線カットフィルター等のフィルター
３１を形成したもので、池の構成は第３図に示す制御用
ＩＣ付き透明基板６と同じであるので説明を省略する。
第６実施例は、第３図に示す制御用ＩＣ付き基板６の透
孔窓９内に、例えばカラーフィルター（無機、有機どち
らでもよい）、赤外線カットフィルター等のフィルター
３１を形成したもので、池の構成は第３図に示す制御用
ＩＣ付き透明基板６と同じであるので説明を省略する。
なお、上記フィルター３１に代えて一層もしくは多層か
らなる反射防止膜を形成することができる。
らなる反射防止膜を形成することができる。
かつ、上述のフィルター、反射防止膜は透明基板７の両
面に設けることができるとともに、両者を組合わせるこ
ともできる。
面に設けることができるとともに、両者を組合わせるこ
ともできる。
このような構成によれば、透明基板７にフィルター、反
射防止膜を一体に形成することにより、フィルターまた
は反射防止膜を形成した透明基板を別に設ける必要がな
く、ビデオカメラ等の光学系を簡略化することができる
。
射防止膜を一体に形成することにより、フィルターまた
は反射防止膜を形成した透明基板を別に設ける必要がな
く、ビデオカメラ等の光学系を簡略化することができる
。
第９図は、本発明の第７実施例を示すものである。この
第７実施例は、第３図に示す制御用ＩＣ付き透明基板６
の透孔窓９の周囲に遮光膜４１を形成したもので、池の
構成は第３図に示す制御用ＩＣ付き透明基板６と同じで
あるので説明を省略する。
第７実施例は、第３図に示す制御用ＩＣ付き透明基板６
の透孔窓９の周囲に遮光膜４１を形成したもので、池の
構成は第３図に示す制御用ＩＣ付き透明基板６と同じで
あるので説明を省略する。
このような構成によれば、制御用ＩＣ８に入射する光を
遮光膜４１で遮光することができるため、光の影響によ
るご動作を防止することができる。
遮光膜４１で遮光することができるため、光の影響によ
るご動作を防止することができる。
第１０図は、本発明の第８実施例を示すものである。こ
の第８実施例は、基板２の凹部２ａに制御用ＩＣ５１を
ダイホントし、その上に透明基板７の一方の面に一体に
形成した裏面照射型固体撮１象素子５２をバンプ１４を
介して接続し、制御用ＩＣ５１の接続用パッド１１と基
板２の配線パターン４をワイヤー５で接続し、透明基板
７の周囲を遮光用樹脂１６で封止したものである。
の第８実施例は、基板２の凹部２ａに制御用ＩＣ５１を
ダイホントし、その上に透明基板７の一方の面に一体に
形成した裏面照射型固体撮１象素子５２をバンプ１４を
介して接続し、制御用ＩＣ５１の接続用パッド１１と基
板２の配線パターン４をワイヤー５で接続し、透明基板
７の周囲を遮光用樹脂１６で封止したものである。
このような構成によれば、裏面照射型固体撮像素子５２
と同一の場所に制御用ＩＣ５１を立体的に実装すること
ができるため、従来のものに比べて実装スペースを著し
く小さくでき、半導体素子の小形化を容易に図ることが
できる。また、制御用ＴＣ５１を大きくできるため、第
１実施例で述べた回路以外の回路を容易に組み込むこと
ができる。さらに、普通の裏面照射型固体機ｆ象素子に
おいては、裏面から光が入り易くするなめに薄く削って
いたが、本実施例のように透明基板７に裏面照射型固体
撮１象素子５２を形成することにより、裏面に透明基板
７が形成されるので裏面照射型固体撮像素子５２を薄く
削る工程か不要になり製造を簡略化するこことができる
。
と同一の場所に制御用ＩＣ５１を立体的に実装すること
ができるため、従来のものに比べて実装スペースを著し
く小さくでき、半導体素子の小形化を容易に図ることが
できる。また、制御用ＴＣ５１を大きくできるため、第
１実施例で述べた回路以外の回路を容易に組み込むこと
ができる。さらに、普通の裏面照射型固体機ｆ象素子に
おいては、裏面から光が入り易くするなめに薄く削って
いたが、本実施例のように透明基板７に裏面照射型固体
撮１象素子５２を形成することにより、裏面に透明基板
７が形成されるので裏面照射型固体撮像素子５２を薄く
削る工程か不要になり製造を簡略化するこことができる
。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
要旨を変更しない範囲において種々変形して実施するこ
とがでる。
要旨を変更しない範囲において種々変形して実施するこ
とがでる。
［発明の効果コ
本発明によれは、固体撮像素子と同一の場所に制御用Ｉ
Ｃを実装し固体撮像素子と制御用ＩＣの実装スペースを
小さくすることで、半導体素子の小形化を容易に図り得
る。
Ｃを実装し固体撮像素子と制御用ＩＣの実装スペースを
小さくすることで、半導体素子の小形化を容易に図り得
る。
第１図は本発明を適用した半導体素子の第１実施例を示
す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線部分で切断した断
面図、第３図は同実施例の要部である制御用ＩＣ付き透
明基板の概略的構成を示す断面図、第４図ないし第１０
図は本発明のそれぞれ異なる他の実施例を示す断面図、
第１１図は従来の半導体素子の概略的構成を示す断面図
である。 ■・・・固体撮像素子 ２・・・基板２ａ・・・凹
部 ２ｂ・・・第１の四部２ｃ・・・第２の
凹部 ３・・・電極パッド４・・・配線パターン
５・・・ワイヤー６・・・制御用ＩＣ付き透明基板 ７・・・透明基板 ８・・・制御用ＩＣ９・・
・透孔窓 １０・・・Ａ１配線１１・・・接
続用パッド １２・・・パシベーション１３・・・Ｚ
［ｉバッド １４・・・バンプ１５・・・透明樹
脂 １６・・・遮光用樹脂２１・・・裏面照射型
固体撮像素子 ２３・・・電極パッド ３１・・・フィルター４１
・・・遮光膜 ５１・・・制御用ＩＣ５２・・
・裏面照射型固体撮像素子 互 第１図 第２図 第４ 図 ／ １ 第 ア 図
す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線部分で切断した断
面図、第３図は同実施例の要部である制御用ＩＣ付き透
明基板の概略的構成を示す断面図、第４図ないし第１０
図は本発明のそれぞれ異なる他の実施例を示す断面図、
第１１図は従来の半導体素子の概略的構成を示す断面図
である。 ■・・・固体撮像素子 ２・・・基板２ａ・・・凹
部 ２ｂ・・・第１の四部２ｃ・・・第２の
凹部 ３・・・電極パッド４・・・配線パターン
５・・・ワイヤー６・・・制御用ＩＣ付き透明基板 ７・・・透明基板 ８・・・制御用ＩＣ９・・
・透孔窓 １０・・・Ａ１配線１１・・・接
続用パッド １２・・・パシベーション１３・・・Ｚ
［ｉバッド １４・・・バンプ１５・・・透明樹
脂 １６・・・遮光用樹脂２１・・・裏面照射型
固体撮像素子 ２３・・・電極パッド ３１・・・フィルター４１
・・・遮光膜 ５１・・・制御用ＩＣ５２・・
・裏面照射型固体撮像素子 互 第１図 第２図 第４ 図 ／ １ 第 ア 図
Claims (6)
- （１）固体撮像素子の受光面上に透明基板を配設し、こ
の透明基板の上記固体撮像素子の受光部に対応する透孔
窓の周囲に制御用ＩＣを形成したことを特徴とする半導
体素子。 - （２）上記透明基板の透孔窓にフィルターまたは反射防
止膜を形成したことを特徴とする請求項１記載の半導体
素子。 - （３）上記透明基板の透孔窓の周囲に遮光体を設けたこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体素子。 - （４）透明基板の一方の面に裏面照射型固体撮像素子を
一体に形成し、この固体撮像素子の下方に制御用ＩＣを
配設したことを特徴とする半導体素子。 - （５）上記透明基板としてサファイア基板、ガラス板等
を用いたことを特徴とする請求項１〜４記載の半導体素
子。 - （６）上記透明基板をレンズ状に形成したことを特徴と
する請求項１〜５記載の半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63175675A JPH0226080A (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63175675A JPH0226080A (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 半導体素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0226080A true JPH0226080A (ja) | 1990-01-29 |
Family
ID=16000271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63175675A Pending JPH0226080A (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0226080A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1988
- 1988-07-14 JP JP63175675A patent/JPH0226080A/ja active Pending
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