JPS6046593B2 - 固体撮像装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、絵素部周辺および駆動回路等の所定の部分を
遮光膜でマスキングし、不要なノイズの発生を防止した
固体撮像装置とその製造方法に関する。

固体撮像素子は小型、軽量のビデオカメラに用いる素子
として、今後の普及が期待されている。

第１図は従来開発されている固体撮像装置の一例を示す
断面図である。同図は撮像素子の上にカラーフィルタを
接着した構造のものであり、Ξ色（例えば、赤、緑、シ
アン）のモザイク状カラーフィルタを用いれば、単板の
カラーカメラ用装置として使用される。撮像素子１１は
、シリコン基板１上に形成された絵素部２、光導電膜３
、透明電極４、駆動部５およびボンディングパッド６よ
りなつており、この上に、額縁状のクロム膜等よりなる
遮光膜８、・カラーフィルタ９を形成したガラス基板７
が、可視光域でほぼ透明な接着剤１０によつて接着され
ている。

この接着剤１０としては、光硬化性樹脂が適当であり、
接着剤１０厚を十分に薄くすることが可能であり、また
カラーフィルタ９としてΞ・色のカラーモザイクフィル
タを用いる場合にはフイルタと撮像素子１１のパターン
を相互に位置合わせ（アライメント）することが容易と
なる。すなわちカラーフィルタ９と撮像素子１１を接着
剤１０を介して押圧しつつアライメントし、その状態で
硬化用光線を照射して接着すればよい。なお、この例で
、遮光膜８を設ける理由は、額縁状の遮光膜８で囲まれ
た内部を撮像素子の区画として限定することにより、そ
れ以外の部分が受光することによる不要な信号成分（す
なわちノイズ）の発生を防止するためである。ここで、
第１図の従来例構成においては以下に述べるような問題
点がある。

光硬化性樹脂を硬化させるためには、ガラス基板７の上
方より硬化用光線を照射するが、遮光膜８の下は露光さ
れないために樹脂が硬化しない。

そこで従来は、遮光膜８の下は未硬化のままで使用した
り、光硬化性樹脂の中に熱硬化開始剤を混入し、加熱に
よつて未硬化部を硬化させる等の後処理を行なつていた
。しかしカラーフィルタ９や光導電膜３は熱に弱く、変
質の危険を伴なう為、熱硬化は低温て長時間の処理を要
している。このために光硬化性樹脂の特徴てある短時間
硬化の長所が損なわれ、また信頼性の低下を生じやすい
。本発明はかかる問題点にかんがみてなされたものて、
以下に本発明を図面を用いて実施例とともに説明する。
第２図は本発明の一実施例を示す構造断面図であり、第
３図ａ−ｄは同実施例の構造工程断面図である。

両図を用いて説明すると、まず、シリコン基板．１上に
絵素部２と駆動部５とが形成され、絵素部２上には光導
電膜３を介して透明電極４が形成され、また駆動部５上
にはボンディングバッド６が形成されて固体撮像素子１
５が形成される（第３図ａ）。

次に固体撮像素子１５の上には、可視光！域でほぼ透明
な樹脂被膜１３がコーティングされる（第３図ｂ）。樹
脂材質としては、光硬化性樹脂、さらに詳しくは紫外線
硬化性樹脂を用いるのが適当であり、スピンコート等の
手段で薄く皮ふくして硬化させている。ボンディングバ
ッド６等４の部分は、マスキングして硬化用光線を照射
し、未硬化部を洗浄することで、コーティングされずに
露出させればよい。透明電極４上の樹脂被膜１３の厚み
は２μｍ程度が適当である。この樹脂被膜１３によつて
撮像素子１５は物理的、化学的に保護される。紫外線硬
化性樹脂には２５０℃程度の耐熱性を有するものは容易
に入手可能であり（例えば、ノーランド社ＮＯＡ−６１
等）、光導電膜３等の耐熱温度は一般にそれよりは低い
ため、保護コーティングとしては十分である。次にこの
樹脂被膜１３の上に、クロム等の材質よりなる遮光膜１
２をフォトリソグラフィもしくはパターン蒸着等の手段
で絵素部２の周囲に額縁状に形成し、従来冫例て述べた
如く、不要なノイズの発生を防止する（第３図ｃ）。こ
の状態のまま、もしくは保護ガラスをかぶせた状態で撮
像装置として用いることができるが、本実施例では、第
１図と同じくカラーフィルタ９を装着したガラス板７を
用いている。・この場合にも接着剤１４としては光硬化
性樹脂を用いるのが適当である。すなわち、硬化時の光
学的特性がコーティングに用いた樹脂１３とほぼ同一の
樹脂を用いて接着すれば、樹脂界面での光の反射・屈折
を防止することができる（第３図・ｄ）。このようにし
て第２図に示す固体撮像装置が完成する。接着の方法を
詳細に述べれば、遮光膜１２の形成された撮像素子１５
のほぼ中央部に、紫外線硬化性樹脂１４を滴下し、この
上に、カラーフィルタ９を有するガラス基板７を押圧す
る。

樹脂１４は界面に押し広げられ、気泡を生じることなく
接着面にいきわたる。接着剤厚を極力薄くするようにガ
ラス基板７を押圧しつつ、上方より顕微鏡にて観察しな
がらカラーフィルタ９と撮像素子１５のパターンをアラ
イメントし、アライメントが完了した時点て顕微鏡を除
去して、上方より紫外線を照射し接着剤１４を硬化させ
る。この場合、押圧手段が、顕微鏡観察パルス紫外線露
光の障害とならぬ様、押圧手段が一部分もしくは全体を
、使用波長に対しほぼ透明としておくことが必要である
。

具体的には透明なアクリル板等を押圧手段とすればよい
。またアライメントの駆動力もアクリルとガラス基板７
の摩擦力によつて伝達可能である。第２図、第３図の実
施例では、カラーフィルタ９の表面には保護コーティン
グを設けていないが、イメージセンサと同様に、光硬化
性樹脂で保護被膜を形成しておけば、取り扱いが容易と
なることは当然である。

以上述べたように、本発明によれば、カラーフィルタの
接着に際し、接着剤に対してくまなく硬化用光線を照射
することが可能となり、アライメントと同時に完全な接
着を完了することができるため、工程を著しく簡略かつ
短縮できると同時に、素子の信頼性を向上させることが
できる。

また、カラーフィルタの下に接して遮光膜を形成する必
要が無いため、フィルタの製造歩留り、信頼性も向上す
る。すなわち、遮光膜が撮像素子ともカラーフィルタと
も直接的に接触していないために、撮像素子とカラーフ
ィルタの設計・製作上の裕度が増し、全体として信頼性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の固体撮像装置の構成断面図、第２図は本
発明の一実施例を示す構成断面図、第３図ａ−ｄは同実
施例の製造工程断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・絵素部、３・・・光導
電膜、４・・・透明電極、５・・・駆動部、６・・・ボ
ンディングバッド、７・・・ガラス板、９・・・カラー
フィルタ、１２・・・遮光被膜、１３，１４・・・樹脂
被膜、１５・・固体撮像素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 受光部を表面に有する固体撮像素子と、前記固体撮
   像素子上に形成された透光性の第一の樹脂被膜と、前記
   第一の樹脂被膜上に設けられた、前記固体撮像素子の所
   定部分を遮光する遮光被膜と、前記第一の遮光被膜上お
   よび前記遮光被膜上に透光性の第二の樹脂被膜を介して
   形成された透光板とからなることを特徴とする固体撮像
   装置。 ２ 透光板がカラーフィルタを有することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置。 ３ 第一および第二の樹脂被膜が光硬化性樹脂からなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像
   装置。 ４ 受光部を表面に有する固体撮像素子上に透光性の第
   一の樹脂被膜を形成し、前記固体撮像素子の所定の部分
   を遮光する樹脂被膜を前記固体撮像素子上に形成し、前
   記固体撮像素子上および前記遮光被膜上に透光性の第二
   の樹脂被膜を介して透光板を形成することを特徴とする
   固体撮像装置の製造方法。 ５ 透光板がカラーフィルタを有することを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載の固体撮像装置の製造方法。 ６ 第一および第二の樹脂被膜が光硬化性樹脂からなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の固体撮像
   装置の製造方法。