(57)【要約】【課題】スペーサを用いなくとも、画素領域上のマイクロレンズの効果を維持できる構成を具備する固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法を提供する。【解決手段】固体撮像素子２と、固体撮像素子２上に積層されたマイクロレンズ部材５と、マイクロレンズ部材５上に対し、上方から平面視した状態でマイクロレンズ部材５上の画素領域３を除く領域５ｂに接合するよう貼着された固体撮像素子２の画素領域３を封止する平板状のカバーガラス６と、を具備したことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子と、
前記固体撮像素子上に積層されたマイクロレンズ部材と、
前記マイクロレンズ部材上に対し、上方から平面視した状態で前記マイクロレンズ部材上の少なくとも一部の領域に接合するよう貼着された前記固体撮像素子の画素領域を封止する平板状の透明部材と、
を具備したことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記マイクロレンズ部材は、透明な樹脂材料から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記マイクロレンズ部材上の前記画素領域は、レンズ形状に形成されているとともに前記マイクロレンズ部材上の前記画素領域を除く領域よりも前記固体撮像素子側に低く形成されていることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記透明部材は、前記マイクロレンズ部材上の前記画素領域を除く領域に対し接合されており、
前記画素領域において、前記透明部材と前記固体撮像素子との間に、間隙が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記マイクロレンズ部材は、前記画素領域において第１の光屈折材料が上方から平面視した形状が円形状に形成されるとともに、該円形状に形成された前記第１の光屈折材料の間隙及び前記画素領域を除く領域に前記第１の光屈折材料よりも光の屈折率が低い第２の光屈折材料が充填されて回折レンズ層として形成されており、
前記透明部材は、前記回折レンズ層上の全面に接合されていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記マイクロレンズ部材は、第１の光屈折材料から構成されたフレネルレンズ層として形成されており、
前記透明部材は、前記フレネルレンズ層上の全面に接合されていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記固体撮像素子における前記画素領域を除く領域に、該固体撮像素子の周辺回路が形成されており、
前記透明部材は、前記マイクロレンズ部材上の上方から平面視した状態で前記周辺回路に対し重畳する領域に接合されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記固体撮像素子上にマイクロレンズ部材を積層するマイクロレンズ部材積層工程と、
上方から平面視した状態で前記マイクロレンズ部材上の少なくとも一部の領域に接合するよう、前記固体撮像素子の画素領域を封止する平板状の透明部材を、前記マイクロレンズ部材上に貼着する透明部材貼着工程と、
を具備したことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
前記マイクロレンズ部材積層工程後、前記透明部材貼着工程に先立って、前記マイクロレンズ部材の前記画素領域をレンズ形状に形成するとともに、該レンズ形状に形成した部位を、前記画素領域を除く領域よりも前記固体撮像素子側に低く形成するレンズ形状形成工程をさらに具備し、
前記透明部材貼着工程は、前記画素領域において前記透明部材と前記固体撮像素子との間に前記レンズ形状形成工程に起因する間隙が形成されるよう、前記透明部材を、前記マイクロレンズ部材上の前記画素領域を除く領域に対し接合させて行うことを特徴とする請求項８に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
前記マイクロレンズ部材積層工程は、
前記固体撮像素子上に第１の光屈折材料を積層する第１の光屈折材料積層工程と、
前記第１の光屈折材料の前記画素領域を、上方から平面視した形状を円形状に形成する円形状形成工程と、
前記円形状に形成された前記第１の光屈折材料の間隙を含む前記固体撮像素子上全面に、前記第１の光屈折材料よりも光屈折率の低い第２の光屈折材料を配設し、前記固体撮像素子上に回折レンズ層を形成する回折レンズ形成工程と、
を具備し、
前記透明部材貼着工程は、前記回折レンズ層上の全面に前記透明部材を接合させて行うことを特徴とする請求項８に記載の固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子、マイクロレンズ部材、透明部材を具備する固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子が設けられた固体撮像装置を具備する電子内視鏡や、カメラ付き携帯電話、デジタルカメラ等が周知である。
【０００３】
また、近年、固体撮像装置においては、ウエハレベルチップサイズパッケージ（以下、ＷＬ−ＣＳＰと称す）タイプのものが周知である。ＷＬ−ＣＳＰにおいては、複数の固体撮像素子が形成されたセンサウエハ上にカバーガラスウエハをウエハレベルで貼り合せた後、ダイシングによって固体撮像素子毎にそれぞれのチップに分離することによって、固体撮像装置のパッケージングを完成させる技術が知られている。
【０００４】
ここで、ＷＬ−ＣＳＰにおいて、固体撮像素子の画素領域上に設けられたマイクロレンズの集光効果を十分に得るためには、画素領域において固体撮像素子とカバーガラスとの間に既知のエアギャップを形成する必要がある。
【０００５】
このような事情に鑑み、特許文献１には、固体撮像素子とカバーガラスとの間に、画素領域に孔が形成されたスペーサを介装することによって、該孔により、エアギャップを確保する構成が開示されている。
【０００６】
図１０は、従来の固体撮像装置の構成の概略を示す断面図である。特許文献１には、図１０に示すように、固体撮像素子２０１上に該固体撮像素子２０１のマイクロレンズ２０４が形成された画素領域に対応する部分に穴空き部２０２ｈが形成されたスペーサとなるエポキシ系樹脂シート２０２が接着剤２０５を介して接着され、該エポキシ系樹脂シート２０２上に、透明部材からなる平板部２０３が画素領域を封止するよう接着剤２０５を介して接着された固体撮像装置２００が開示されている。尚、穴空き部２０２ｈは、エアギャップとして機能している。
【０００７】
このような構成を有する固体撮像装置２００は、複数の固体撮像素子２０１が形成されたセンサウエハ上において、各固体撮像素子２０１の画素領域上にマイクロレンズ２０４をそれぞれ形成し、またセンサウエハ上に画素領域毎に穴空き部２０２ｈが形成されたセンサウエハと略同じサイズのエポキシ系樹脂シートを接着剤２０５によって接着し、さらにエポキシ系樹脂シート上に、該エポキシ系樹脂シートと略同サイズの透明部材からなる平板部を接着剤２０５によって接着して各穴空き部２０２ｈを封止した後、スクライブラインに沿ってセンサウエハ、エポキシ系樹脂シートおよび平板部を一括してダイシングすることにより一度に複数形成される。
【０００８】
このような固体撮像装置２００の構成及び製造方法によれば、固体撮像装置の小型実装が実現できるとともに、ウエハ状態で複数の固体撮像装置の画素領域を一括して封止することができるため、簡単に固体撮像装置を複数形成することができる。
【０００９】
さらには、固体撮像装置のマイクロレンズが形成された画素領域に、エアギャップを確実に形成できるため、マイクロレンズの集光効果を損なうことがない。
【特許文献１】特許第３８８０２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示された固体撮像装置の製造方法においては、画素領域においてエアギャップを確保するため、固体撮像素子と平板部との間に画素領域に穴空き部が形成されたスペーサを介装する工程が別途必要となるため、製造工程数が増加してしまうといった問題があった。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、スペーサを用いなくとも、画素領域上のマイクロレンズの効果を維持できる構成を具備する固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法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】
【００１２】
上記目的を達成するため本発明による固体撮像装置は、固体撮像素子と、前記固体撮像素子上に積層されたマイクロレンズ部材と、前記マイクロレンズ部材上に対し、上方から平面視した状態で前記マイクロレンズ部材上の少なくとも一部の領域に接合するよう貼着された前記固体撮像素子の画素領域を封止する平板状の透明部材と、を具備したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明による固体撮像装置の製造方法は、前記固体撮像素子上にマイクロレンズ部材を積層するマイクロレンズ部材積層工程と、上方から平面視した状態で前記マイクロレンズ部材上の少なくとも一部の領域に接合するよう、前記固体撮像素子の画素領域を封止する平板状の透明部材を、前記マイクロレンズ部材上に貼着する透明部材貼着工程と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スペーサを用いなくとも、画素領域上のマイクロレンズの効果を維持できる構成を具備する固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、それぞれの部材の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１６】
（第１実施の形態）
図１は、本実施形態を示す固体撮像装置の上面図、図２は、図１中のII-II線に沿う固体撮像装置の断面図、図３は、図１の固体撮像装置の分解斜視図である。
【００１７】
図２、図３に示すように、固体撮像装置１は、固体撮像素子２と透明な樹脂材料から構成されたマイクロレンズ部材５と平板状の透明部材であるカバーガラス６とにより主要部が構成されている。
【００１８】
具体的には、図１〜図３に示すように、マイクロレンズ部材５は、固体撮像素子２上に積層されて形成されており、上方から平面視した状態において画素領域３における受光部２１上のみマイクロレンズとして機能するレンズ形状部５ａとして形成されている。
【００１９】
尚、図２、図３に示すように、レンズ形状部５ａは、マイクロレンズ部材５の上方から平面視した状態において画素領域３を除く領域、詳しくは、シフトレジスタ、ＡＤコンバータ、出力アンプ等の周辺回路４を含む領域上に積層された部位５ｂよりも、固体撮像素子２側にａだけ低く形成されている。
【００２０】
カバーガラス６は、マイクロレンズ部材５上に対し、該マイクロレンズ部材５上の少なくとも一部の領域、具体的には、画素領域３を除く領域上の部位５ｂに接合するよう貼着されており、固体撮像素子２の画素領域３を封止している。
【００２１】
尚、マイクロレンズ部材５の部位５ｂ上に対するカバーガラス６の接合は、カバーガラス６上にスピンコートにより均一に塗布された光学的に透明な接着剤により行われている。あるいは、マイクロレンズ部材５の材料である樹脂そのものが接着剤として機能することにより、カバーガラス６の接合に用いられても構わない。
【００２２】
また、スクリーン印刷やディスペンスによりマイクロレンズ部材５の部位５ｂ上に接着剤が塗布されて、部位５ｂ上にカバーガラス６が接合されていても構わない。さらには、カバーガラス６とマイクロレンズ部材５との界面にフェムト秒レーザーパルスが集光照射され、局所溶融により部位５ｂ上にカバーガラス６が接合されていても構わない。
【００２３】
尚、マイクロレンズ部材５のレンズ形状部５ａが、部位５ｂよりも固体撮像素子２側にａだけ低く形成されていることにより、画素領域３におけるマイクロレンズ部材５とカバーガラス６との間には、間隙であるエアギャップ２２が形成されている。尚、エアギャップ２２によって、カバーガラス６による封止後もレンズ形状部５ａの集光効果が維持されている。
【００２４】
次に、図４（ａ）〜（ｆ）を用いて、このように構成された固体撮像装置１の製造方法を説明する。図４は、図１の固体撮像装置の製造工程を説明する断面図であり、図４（ａ）は、センサウエハを示す断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のセンサウエハ上にマイクロレンズ材料を積層した状態を示す断面図、図４（ｃ）は、図４（ｂ）のマイクロレンズ材料の画素領域をパターニングした状態を示す断面図、図４（ｄ）は、図４（ｃ）のマイクロレンズ材料のパターニングした部位を、レンズ形状部に形成した状態を示す断面図、図４（ｅ）は、図４（ｄ）のマイクロレンズ材料上にカバーガラスウエハを貼着した状態を示す断面図、図４（ｆ）は、図４（ｅ）の構造体を分断して、固体撮像装置を複数製造した状態を示す断面図である。
【００２５】
先ず、製造者は、図４（ａ）に示すように、各受光部２１上にフォトダイオードとカラーフィルタが形成されたセンサウエハ２’を用意する。
【００２６】
次いで、製造者は、マイクロレンズ部材積層工程において、図４（ｂ）に示すように、センサウエハ２’上に熱硬化性の光透過性樹脂からなるマイクロレンズ材料５’をスピンコート等の方法を用いて厚みが均一になるように塗布する、即ち積層する。
【００２７】
次いで、製造者は、レンズ形状形成工程において、図４（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ等の手法を用いて、各画素領域３上のマイクロレンズ材料５’をパターニングし、レンズ形状部５ａとなる部位を形成する。
【００２８】
次いで、製造者は、レンズ形状部形成工程において、図４（ｄ）に示すように、マイクロレンズ材料５’における各レンズ形状部５ａとなるパターニングされた部位を加熱によって収縮させる。このことにより、該各部位は角が取れて丸くなり、略半球状のレンズ形状部５ａ、即ちマイクロレンズが形成される。この際、マイクロレンズ材料５’において、各レンズ形状部５ａは、マイクロレンズ材料５’のパターニングされていない部位５ｂに対し、加熱の際の変形によって、センサウエハ２’側にａだけ低く形成される。
【００２９】
尚、マイクロレンズ材料５’は、加熱によって画素領域３以外の部位５ｂの角も丸くなるが、該部位５ｂにおける樹脂層の高さは維持される。
【００３０】
また、各レンズ形状部５ａと部位５ｂとの高低差ａ、即ちエアギャップ２２の高さは、後述するカバーガラスウエハ６’を貼着する側から見たときに干渉縞が見えない程度確保されていれば良く、具体的には１μｍ以上あれば良い。尚、最近では、画素寸法が縮小されてもマイクロレンズの集光効果を劣化させない様に、画素部上の絶縁膜を周辺回路上の絶縁膜より薄くする傾向があるため、高低差ａは得やすくなっている。
【００３１】
また、高低差ａをさらに確保したい場合は、図４（ｄ）と図４（ｅ）との間の工程において、再度マイクロレンズ材料をスピンコートし、フォト工程で画素領域３以外の領域に層を重ねる方式を用いても良い。
【００３２】
尚、マイクロレンズ材料５’を構成する樹脂を塗布する前の図４（ａ）に示したセンサウエハ２’において、各受光部２１の高さが周辺領域に比べて高くなっている場合があり得るが、そのような場合には、マイクロレンズ材料５’を構成する樹脂を塗布した後に、マイクロレンズ材料５’を平坦化する工程を加えると良い。
【００３３】
また、各受光部２１上には１画素につき赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれか一層のみのカラーフィルタが形成されているため、カラーフィルタを形成する段階で、画素領域３を除く領域の３層のカラーフィルタ層を除去しないようにすれば、画素領域３を除く領域の高さを画素領域３に比べて高くすることができる。これにより、レンズ形状部５ａを形成した後のエアギャップ２２を容易に確保することができる。
【００３４】
次いで、製造者は、透明部材貼着工程において、図４（ｅ）に示すように、マイクロレンズ材料５’から形成されたマイクロレンズ部材５上に、上方から平面視した状態で少なくとも一部の領域、具体的には、マイクロレンズ部材５の部位５ｂ上にカバーガラスウエハ６’が接合するよう、カバーガラスウエハ６’を貼着する。
【００３５】
尚、マイクロレンズ部材５の部位５ｂに対するカバーガラスウエハ６’の接合は、上述したように、カバーガラスウエハ６’の全面に薄く塗布した光学的に透明な接着剤を用いて行っても良いし、スクリーン印刷やディスペンスなどの方法により部位５ｂに塗布した接着剤を用いて行っても良い。あるいは、マイクロレンズ部材５を構成する樹脂そのものを接着剤として利用しても良い。さらには、マイクロレンズ部材５の部位５ｂに対するカバーガラスウエハ６’の接合は、接合面に気泡が入ることを避けるために、真空中で行うことが好ましい。
【００３６】
最後に、製造者は、図４（ｆ）に示すように、図４（ｅ）の構造体をダイシングにより分割して個々の固体撮像装置１を得る。
【００３７】
このように、本実施の形態においては、固体撮像素子２とカバーガラス６との間に積層されたマイクロレンズ部材５の画素領域３に位置する部位を、マイクロレンズとして機能するレンズ形状部５ａとして形成し、レンズ形状部５ａは、マイクロレンズ部材５の他の部位５ｂよりも固体撮像素子２側に低く形成されており、その結果、画素領域３において、固体撮像素子２とカバーガラス６との間にエアギャップ２２が形成されていると示した。
【００３８】
このことによれば、スペーサを別途形成しなくとも、マイクロレンズ部材５において、レンズ形状部５ａと部位５ｂとの高低差ａを利用して、エアギャップ２２を形成することができるため、即ち、マイクロレンズ部材５自体が、スペーサを兼ねているため、固体撮像装置１を製造する際の工程数が従来よりも減少する。
【００３９】
また、固体撮像素子２の周辺回路４上もマイクロレンズ部材５に対するカバーガラス６の接合領域に含まれるため、周辺回路４上、即ち部位５ｂ上は、広い接合面積を有するため、固体撮像装置１が小型化しても、マイクロレンズ部材５に対するカバーガラス６の接合強度が十分得られることから信頼性が向上する。
【００４０】
以上より、スペーサを用いなくとも、画素領域上のマイクロレンズの効果を維持できる構成を具備する固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法を提供することができる。
【００４１】
（第２実施の形態）
図５は、本実施の形態を示す固体撮像装置において、固体撮像素子の画素領域上に回折レンズが円形状に形成された状態を示す斜視図、図６は、本実施の形態を示す固体撮像装置の断面図、図７は、図６の固体撮像装置の画素領域における一部を拡大して示す断面図である。
【００４２】
この第２実施の形態の固体撮像装置の構成は、上述した図１〜図４に示した第１実施の形態の固体撮像装置と比して、固体撮像素子とカバーガラスとの間にエアギャップを形成しない点が異なる。
【００４３】
よって、これらの相違点のみを説明し、第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００４４】
本実施の形態における固体撮像装置７の固体撮像素子８には、図５に示すように、画素領域３上に第１の光屈折材料である高屈折率材料９が、上方から平面視した形状が円形状、例えば同心円状にパターニングされており、図６、図７に示すように、その隙間に充填された高屈折材料よりも光屈折率が低い第２の光屈折材料である低屈折率樹脂１０とで構成された回折レンズ１８が形成されている。尚、図６に示すように、低屈折率樹脂１０は、固体撮像素子８上の画素領域３を除く部位にも積層されている。即ち、固体撮像素子８上には、高屈折率材料９と低屈折率樹脂１０とにより構成された回折レンズ層から構成されたマイクロレンズ部材２５が形成されている。
【００４５】
尚、画素形状の縦横比が１でない場合は回折レンズ１８の形状は画素の縦横比に合わせた楕円形状であっても良い。また、高屈折率材料９としては、高屈折率を有するものであれば、光学的に透明な樹脂や無機材料等、いかなる材料であっても良く、例えば窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、ダイヤモンド等を用いることができる。
【００４６】
図６、７に示すように、カバーガラス６は、マイクロレンズ部材２５の少なくとも一部の領域、具体的には、全面に対して接合するよう接着されている。マイクロレンズ部材２５の低屈折率樹脂１０は、回折レンズ１８の高屈折率材料９の隙間を埋めこむとともに、固体撮像素子８上のシフトレジスタ、ＡＤコンバータ、出力アンプなどの周辺回路４上も含む全面に塗布されている。このため広い接合領域が得られるため、カバーガラス６の十分な接着強度が得られる。
【００４７】
尚、図７では回折レンズ１８とカバーガラス６が直接接合している構造を示しているが、回折レンズ１８とカバーガラス６との間に、低屈折率樹脂１０の層があっても良い。この場合、カバーガラス６を通して固体撮像装置７に入射した光は、低屈折率樹脂１０と高屈折率な回折レンズ１８との間に生じる回折作用により集光され、固体撮像素子８上の画素領域３に形成されている受光部２１によって受光されることにより、所望の画像が取得される。
【００４８】
次に、図８（ａ）〜（ｆ）を用いて、このように構成された固体撮像装置７の製造方法を説明する。図８は、図６の固体撮像装置の製造工程を説明する断面図であり、図８（ａ）は、センサウエハを示す断面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のセンサウエハ上に、高屈折率材料を積層した状態を示す断面図、図８（ｃ）は、図８（ｂ）の画素領域に位置する高屈折率材料を、円形状にパターニングした状態を示す断面図、図８（ｄ）は、図８（ｃ）の高屈折率材料の間隙及び画素領域を除くセンサウエハ上に、低屈折率材料を充填した状態を示す断面図、図８（ｅ）は、図８（ｄ）のマイクロレンズ部材上に、カバーガラスウエハを貼着した状態を示す断面図、図８（ｆ）は、図８（ｅ）の構造体を分断して、固体撮像装置を複数製造した状態を示す断面図である。
【００４９】
先ず、製造者は、図８（ａ）に示すように、各受光部２１上にフォトダイオードとカラーフィルタが形成されたセンサウエハ８’を用意する。
【００５０】
次いで、製造者は、マイクロレンズ部材積層工程における第１の光屈折材料積層工程において、図８（ｂ）に示すように、高屈折率材料９’、例えば窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、ダイヤモンド等を、センサウエハ８’上の全面に成膜する。尚、高屈折率材料９’の成膜には低温プラズマ化学気相成長法（ＣＶＤ；Chemical Vapor Deposition）を用いることができるが、これに限定されない。
【００５１】
次いで、製造者は、マイクロレンズ部材積層工程における円形状形成工程において、図８（ｃ）に示すように、受光部２１上に同心円形状のパターンが形成されるように高屈折率材料９を加工するとともに、画素領域３を除く部位から高屈折材料を除去する。尚、高屈折率材料９の加工には、フォトリソグラフィとドライエッチングを好ましく用いることができるが、これに限定されない。
【００５２】
次いで、製造者は、マイクロレンズ部材積層工程における回折レンズ形成工程において、図８（ｄ）に示すように、高屈折率材料９がパターニングされたセンサウエハ８’上に光学的に透明な低屈折率樹脂１０をスピンコートやスキージを用いた印刷等により全面に塗布する。この際、低屈折率樹脂１０はパターニングされた高屈折率材料９の隙間を埋めて画素領域３に回折レンズ１８を形成するとともに、画素領域３外、即ち周辺回路４上にも塗布される。その結果、マイクロレンズ部材２５は形成される。
【００５３】
次いで、製造者は、透明部材貼着工程において、図８（ｅ）に示すように、マイクロレンズ部材２５上の少なくとも一部の領域、具体的には全面に接合するよう、カバーガラスウエハ６’を貼着する。尚、この貼着は、接合面に気泡が入ることを避けるために真空中で接合を行うことが好ましい。
【００５４】
最後に、図８（ｆ）に示すように、図８（ｅ）に示す構造体を、ダイシングにより分割して個々の固体撮像装置７が得られる。
【００５５】
尚、本実施の形態では高屈折率材料９を同心円形状にパターニングした回折レンズ１８を用いているが、回折レンズ１８の代わりに高屈折率材料９からなるフレネルレンズを固体撮像素子８の受光部２１上に形成し、他の領域に低屈折率の光学接着剤を充填してフレネルレンズ層を形成し、該フレネルレンズ層の全面に、カバーガラスを接合することで、固体撮像装置７を形成することもできる。このような構成によれば、受光部２１上が封止されるため、受光部２１上に水分やパーティクルが侵入せず、製造歩留まり及び信頼性が向上する。
【００５６】
また、固体撮像素子８における受光部２１の高さが周辺部の高さよりも低い場合などは、第１実施形態と同じ方法が使用可能である。すなわち、回折レンズ１８の材料となる高屈折率材料９の層を画素領域３の周辺領域に残しておいて、周辺領域の高さを確保しても良い。
【００５７】
このように、本実施の形態においては、固体撮像素子８とカバーガラス６との間に、回折レンズ１８を有するマイクロレンズ部材２５が介装されていると示した。
【００５８】
このことによれば、マイクロレンズ部材２５に対し、光学接着剤を用いて直接カバーガラス６を貼着したとしてもマイクロレンズ部材２５によってマイクロレンズ効果が確保されるため、スペーサを別途形成する工程が必要なく製造工程が簡略化される。
【００５９】
さらに、固体撮像素子８とカバーガラス６との間の全面にマイクロレンズ部材２５が充填されているため、受光部２１上に水分やパーティクルが侵入することがないことから、製造歩留りが向上する。
【００６０】
また、固体撮像素子８の周辺回路４上もマイクロレンズ部材２５に対するカバーガラス６の接合領域に含まれることから、周辺回路４上は、広い接合面積を有するため、固体撮像装置７が小型化しても、マイクロレンズ部材２５に対するカバーガラス６の接合強度が十分得られることから、信頼性が向上する。
【００６１】
以上より、スペーサを用いなくとも、画素領域上のマイクロレンズの効果を維持できる構成を具備する固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法を提供することができる。
【００６２】
また、上述した第１〜第２実施の形態に示した固体撮像装置は、例えば内視鏡に設けられる。図９は、固体撮像装置が設けられた内視鏡を具備する内視鏡装置を示す斜視図である。
【００６３】
図９に示すように、内視鏡装置１０１は、内視鏡１０２と周辺装置１００とにより構成されている。内視鏡１０２は、操作部１０３と、挿入部１０４と、ユニバーサルコード１０５とから主要部が構成されている。
【００６４】
周辺装置１００は、架台１２６に配置された、光源装置１２１と、ビデオプロセッサ１２２と、接続ケーブル１２３と、キーボード１２４と、モニタ１２５とから主要部が構成されている。また、このような構成を有する内視鏡１０２と周辺装置１００とは、コネクタ１１９により互いに接続されている。
【００６５】
内視鏡１０２の挿入部１０４は、先端部１０６と湾曲部１０７と可撓管部１０８とにより構成されている。
【００６６】
先端部１０６の側面に、対物レンズ１１１が配設されている。また、先端部１０６に、上述した固体撮像装置１または固体撮像装置７が内蔵されている。
【００６７】
内視鏡１０２のユニバーサルコード１０５の先端に、コネクタ１１９が設けられ、このコネクタ１１９は、周辺装置１００の光源装置１２１に接続されている。コネクタ１１９に、図示しないライトガイドの端部を構成する図示しないライトガイド用口金や図示しない撮像用ケーブルの端部が接続された電気接点部等が配設されている。
【００６８】
撮像用ケーブルは、先端部１０６内の固体撮像素子から挿入部１０４内、操作部１０３内及びユニバーサルコード１０５内を介して、コネクタ１１９内の上述した電気接点部まで挿通されており、固体撮像素子で撮像した像の電気信号を、ビデオプロセッサ１２２へと伝達するものである。
【００６９】
以上のように、第１、第２実施の形態に示した固体撮像装置は小型に構成されていることから、該固体撮像装置が内視鏡の挿入部の先端部内に設けられておれば、より先端部を細径化することができる。
【００７０】
さらに、上述した第１、第２実施の形態に示した固体撮像装置は、医療用のカプセル内視鏡に設けられていても構わないし、内視鏡に限らず、カメラ付き携帯電話や、デジタルカメラに適用しても良いことは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１実施形態を示す固体撮像装置の上面図。
【図２】図１中のII-II線に沿う固体撮像装置の断面図。
【図３】図１の固体撮像装置の分解斜視図。
【図４】図１の固体撮像装置の製造工程を説明する断面図。
【図５】第２実施の形態を示す固体撮像装置において、固体撮像素子の画素領域上に回折レンズが円形状に形成された状態を示す斜視図。
【図６】第２実施の形態を示す固体撮像装置の断面図。
【図７】図６の固体撮像装置の画素領域における一部を拡大して示す断面図。
【図８】図６の固体撮像装置の製造工程を説明する断面図。
【図９】固体撮像装置が設けられた内視鏡を具備する内視鏡装置を示す斜視図。
【図１０】従来の固体撮像装置の構成の概略を示す断面図。
【符号の説明】
【００７２】
１…固体撮像装置
２…固体撮像素子
３…画素領域
４…周辺回路
５…マイクロレンズ部材
５ａ…レンズ形状部
５ｂ…画素領域を除く部位
６…カバーガラス（透明部材）
７…固体撮像装置
８…固体撮像素子
９…高屈折率材料（第１の光屈折材料）
１０…低屈折率樹脂（第２の光屈折材料）
２２…エアギャップ（間隙）
２５…マイクロレンズ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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