(57)【要約】【課題】シェーディングの発生を抑制可能な遮光構造を実現すること。【解決手段】個々に分割される複数のイメージセンサ１０が形成された基板上に可撓性を有する黒色シート２０を配置し、黒色シート２０に複数の開口を形成し、黒色シート２０上に透明基板３１を配置し、黒色シート２０及び透明基板３１が積層された状態で基板１０を切断し、イメージセンサ１０、黒色シート２０、及び透明基板３１が積層された複数の撮像装置１５０を得る。可撓性を有する黒色シート２０を基板上に配置する。遮光層として黒色シート２０を採用し、そのシート厚を制御することで、シェーディングを効果的に抑制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
個々に分割される複数の撮像素子が形成された基板上に可撓性を有する遮光シートを配置し、
前記遮光シートに複数の開口を形成し、
前記遮光シート上に透明基板を配置し、
前記遮光シート及び前記透明基板が積層された状態で前記基板を切断し、前記撮像素子、前記遮光シート、及び前記透明基板が積層された複数の撮像装置を得る、撮像装置の製造方法。
【請求項２】
前記遮光シートに複数の前記開口を形成することで、前記遮光シートは、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数とする）の前記撮像素子に対応付けられたＮ個の部分に分割されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項３】
Ｎ個（Ｎは２以上の自然数とする）の前記撮像素子に対応づけて、Ｎ個の前記透明基板を前記遮光シート上に配置することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項４】
前記遮光シート上に配置される前記透明基板には、複数のレンズが予め形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項５】
前記遮光シート上に配置される前記透明基板には、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第１遮光層が予め形成されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項６】
前記基板は、複数の前記レンズに対応する複数の開口が形成された第２遮光層を有する配線層を含むことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項７】
前記透明基板側から見た前記基板の露出領域で前記基板を切断することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項８】
回転刃を用いて前記基板を切断することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項９】
複数のレンズを有する透明基板、及び複数の前記レンズに対応する複数の画素を有するセンサ基板を備える撮像装置であって、
前記透明基板と前記センサ基板の間に配置され、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する遮光シートを備え、
前記遮光シートは、可撓性を有すると共に、前記センサ基板に対して直接的又は間接的に貼り合わされている、撮像装置。
【請求項１０】
前記透明基板側から見て、前記遮光シートが直接的又は間接的に貼り合わされた前記センサ基板の主面は部分的に露出していることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記透明基板は、接着層を介して前記遮光シート上に積層されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記遮光シートは、樹脂シートであることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記遮光シートは、少なくとも近赤外線を吸収する特性を有することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記透明基板は、複数の前記レンズが形成された第１主面及び当該第１主面に対向する第２主面を有し、
前記第２主面には、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第１遮光層が形成されていることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第２遮光層が前記センサ基板の配線層に形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記遮光シートのシート厚は、前記第１及び第２遮光層の層厚よりも厚いことを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
【請求項１７】
複数のレンズを有する透明基板、及び複数の前記レンズに対応する複数の画素を有するセンサ基板を備える撮像装置の製造方法であって、
可撓性を有する遮光シートを前記センサ基板上に配置し、
複数の前記レンズに対応する複数の開口を前記遮光シートに形成する、撮像装置の製造方法。
【請求項１８】
前記センサ基板は、複数の撮像素子が形成された基板を分割して形成され、
前記基板の分割前に、前記遮光シート上に前記透明基板を配置するステップを更に備えることを特徴とする請求項１７に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１９】
被検体に対する光照射に基づいて生体情報を取得する生体情報取得装置であって、
複数のレンズを有する透明基板と、
複数の前記レンズに対応する複数の画素を有するセンサ基板と、
前記透明基板と前記センサ基板の間に配置され、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する遮光シートと、を備え、
前記遮光シートは、可撓性を有すると共に、前記センサ基板に対して直接的又は間接的に貼り合わされている、生体情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置の製造方法、撮像装置、及び生体情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報セキュリティーの保護強化に伴って、生体認証に関する技術開発の進展が著しい。なお、生体認証とは、検査対象の個体から取得した生体情報が、あらかじめ登録された生体情報に等しいかどうかという判定に基づいて、ある個体を他の個体から識別する技術である。例えば、ヒトの瞳の虹彩に基づいて個体を特定する方法、ヒトの指等の静脈パターンに基づいて個体を特定する方法、及び指の指紋パターンに基づいて個体を特定する方法が挙げられる。
【０００３】
生体認証においては、認証に利用する生体情報に応じて様々な得失がある。例えば、静脈パターンを活用した生体認証は、指紋パターンを活用した生体認証よりも認証の偽造が困難であるという利益がある。後者は、前者よりも認証の偽造が簡単であるという不利益がある。
【０００４】
高精度な生体認証を実現するためには、良質な生体画像を取得することが必要になる。この場合、入射光のクロストークを抑制することが特に重要になる。この点に関して、特許文献１には、遮光スペーサをレンズアレイ板とセンサ間に配置する技術が開示されている。また、特許文献２には、遮光層をマイクロレンズアレイと受光部間に配置する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平３−１５７６０２号公報
【特許文献２】特開２００８−３６０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クロストークを抑制するためには、光チャネルを相互に分離する遮光構造を採用すると良い。このような遮光構造は、通常の半導体プロセス技術を活用することで高精度に製造することができる。
【０００６】
しかしながら、遮光構造の厚みを十分に厚く設定することが要求される場合、通常のコート方法（例えば、スピンコート）を採用することは難しい。コート層の厚みが厚くなると、その層厚を面内で制御することが困難になる場合があるためである。遮光構造の厚みが面内でばらつくと、光学部品から出射される光の輝度が面内でばらつく問題（いわゆるシェーディングと呼ばれる問題）が発生してしまうおそれがある。このように、面内での輝度ばらつきの発生を抑制可能な遮光構造を提供することが強く望まれている。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、シェーディングの発生を抑制可能な遮光構造を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる撮像装置の製造方法は、個々に分割される複数の撮像素子が形成された基板上に可撓性を有する遮光シートを配置し、前記遮光シートに複数の開口を形成し、前記遮光シート上に透明基板を配置し、前記遮光シート及び前記透明基板が積層された状態で前記基板を切断し、前記撮像素子、前記遮光シート、及び前記透明基板が積層された複数の撮像装置を得る。
【０００９】
可撓性を有する遮光シートを基板上に配置する。遮光層として遮光シートを採用し、遮光シートのシート厚を制御することで、シェーディングを効果的に抑制することができる。
【００１０】
前記遮光シートに複数の前記開口を形成することで、前記遮光シートは、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数とする）の前記撮像素子に対応付けられたＮ個の部分に分割される、と良い。
【００１１】
Ｎ個（Ｎは２以上の自然数とする）の前記撮像素子に対応づけて、Ｎ個の前記透明基板を前記遮光シート上に配置する、と良い。
【００１２】
前記遮光シート上に配置される前記透明基板には、複数のレンズが予め形成されている、と良い。
【００１３】
前記遮光シート上に配置される前記透明基板には、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第１遮光層が予め形成されている、と良い。
【００１４】
前記基板は、複数の前記レンズに対応する複数の開口が形成された第２遮光層を有する配線層を含む、と良い。
【００１５】
前記透明基板側から見た前記基板の露出領域で前記基板を切断する、と良い。回転刃を用いて前記基板を切断する、と良い。
【００１６】
本発明に係る撮像装置は、複数のレンズを有する透明基板、及び複数の前記レンズに対応する複数の画素を有するセンサ基板を備える撮像装置であって、前記透明基板と前記センサ基板の間に配置され、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する遮光シートを備え、前記遮光シートは、可撓性を有すると共に、前記センサ基板に対して直接的又は間接的に貼り合わされている。
【００１７】
前記透明基板側から見て、前記遮光シートが直接的又は間接的に貼り合わされた前記センサ基板の主面は部分的に露出している、と良い。
【００１８】
前記透明基板は、接着層を介して前記遮光シート上に積層されている、と良い。前記遮光シートは、樹脂シートである、と良い。前記遮光シートは、少なくとも近赤外線を吸収する特性を有する、と良い。
【００１９】
前記透明基板は、複数の前記レンズが形成された第１主面及び当該第１主面に対向する第２主面を有し、前記第２主面には、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第１遮光層が形成されている、と良い。
【００２０】
複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第２遮光層が前記センサ基板の配線層に形成されている、と良い。
【００２１】
前記遮光シートのシート厚は、前記第１及び第２遮光層の層厚よりも厚い、と良い。
【００２２】
本発明に係る撮像装置の製造方法は、複数のレンズを有する透明基板、及び複数の前記レンズに対応する複数の画素を有するセンサ基板を備える撮像装置の製造方法であって、可撓性を有する遮光シートを前記センサ基板上に配置し、複数の前記レンズに対応する複数の開口を前記遮光シートに形成する。
【００２３】
前記センサ基板は、複数の撮像素子が形成された基板を分割して形成され、前記基板の分割前に、前記遮光シート上に前記透明基板を配置するステップを更に備える、と良い。
【００２４】
本発明に係る生体情報取得装置は、被検体に対する光照射に基づいて生体情報を取得する生体情報取得装置であって、複数のレンズを有する透明基板と、複数の前記レンズに対応する複数の画素を有するセンサ基板と、前記透明基板と前記センサ基板の間に配置され、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する遮光シートと、を備え、前記遮光シートは、可撓性を有すると共に、前記センサ基板に対して直接的又は間接的に貼り合わされている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、シェーディングの発生を抑制可能な遮光構造を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態は、説明の便宜上、簡略化されている。図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。上下左右といった方向を示す言葉は、図面を正面視した場合を前提として用いるものとする。
【００２７】
〔第１の実施形態〕
以下、図１乃至図１１を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、生体認証装置１００の概略的な構成を示す説明図である。図２は、撮像装置の概略的な断面図である。図３は、撮像装置の部分的な断面構成を示す模式図である。図４は、レンズと開口の配置関係を説明するための説明図である。図５乃至図７は、撮像装置の製造方法を示す工程図である。図８は、生体認証装置が組み込まれる携帯電話の構成を示す説明図である。図９は、折りたたまれた状態の携帯電話の上面図である。図１０は、生体認証装置のシステム構成を示す概略的なブロック図である。図１１は、生体認証装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【００２８】
図１に示すように、生体認証装置１００は、光源１１０、コントローラ１２０、及び撮像装置１５０を有する。コントローラ１２０には、光源１１０及び撮像装置１５０が接続される。後述の説明から明らかなように、撮像装置１５０は、生体情報取得装置としても機能する。
【００２９】
光源１１０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＤ（Laser Diode）等の一般的な半導体光素子である。光源１１０は、ヒトの指２００の静脈２０１で吸収される近赤外線を出力する。
【００３０】
撮像装置１５０は、ヒトの指２００内を透過した光を受光して、静脈２０１の像を撮像する。そして、撮像装置１５０は、取得した静脈像（生体情報）をコントローラ１２０に出力する。
【００３１】
コントローラ１２０は、例えば、通常のコンピュータである。コントローラ１２０は、記憶部に格納されたプログラムをＣＰＵで実行することで様々な機能を実現させる。具体的には、コントローラ１２０は、光源１１０を駆動し、光源１１０から赤外線を出力させる。また、コントローラ１２０は、撮像装置１５０を駆動し、指２００の静脈２０１の像を撮像させる。
【００３２】
コントローラ１２０は、生体認証も実行する。コントローラ１２０は、予め登録済みの生体情報に対する今回取得した生体情報の近似度を算出し、この算出結果に基づいて今回の認証結果を決定する。生体認証装置１００の構成及び動作については、図１０及び図１１を参照して後述する。
【００３３】
図２に撮像装置１５０の概略的な断面構成を示す。図２に示すように、撮像装置１５０は、イメージセンサ（センサ基板）１０、黒色シート（遮光シート）２０、及びレンズアレイ基板３０がこの順で積層されて形成される。黒色シート２０は、複数の開口を有するようにパターニングされている。黒色シート２０とレンズアレイ基板３０間には、接着シート（接着層）５０が配置されている。接着シート５０も、黒色シート２０と同様にパターニングされている。レンズアレイ基板３０の具体的な構成については後述する。黒色シート２０とレンズアレイ基板３０の積層体によって光学部品が形成される。
【００３４】
以下、図３を参照しながら具体的に説明する。
【００３５】
イメージセンサ１０は、一般的な撮像素子（ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ等）である。イメージセンサ１０は、光源１１０の出射光波長に対して感度を有する。
【００３６】
イメージセンサ１０は、半導体基板１１、及び配線層１２を有する。半導体基板１１は、通常のシリコン基板である。半導体基板１１の主面（撮像面）には、複数の画素ＰＸが２次元状に形成されている。なお、画素ＰＸは、不純物を半導体基板に拡散させることによって形成される。画素ＰＸでは、入射光強度に応じた値の電気信号が生成される。なお、半導体基板１１の具体的な構成は任意である。
【００３７】
配線層１２は、シリコン酸化層等の絶縁層の堆積によって形成される。堆積された絶縁層中には、信号の伝送路として機能する金属配線が埋め込まれている。
【００３８】
配線層１２中には、遮光層１２ａが埋め込まれている。遮光層１２ａには、各光軸に対応して開口ＯＰ３が形成される。遮光層１２ａは、後述の他の黒色シート２０、遮光層３３と共に、クロストーク防止のための遮光構造を形成する。
【００３９】
遮光層１２ａは、アルミニウム（Ａｌ）等の金属層である。遮光層１２ａには、レンズ３２に対応する開口ＯＰ３が形成されている。開口ＯＰ３は、絶縁層上に形成された遮光層１２ａを部分的に除去することで形成される。遮光層１２ａは、イメージセンサ１０の配線層１２の形成過程で形成される。従って、画素ＰＸに対して開口ＯＰ３は高精度に位置決めされる。イメージセンサ１０とは別体の遮光層１２ａを用意する場合と比較して、イメージセンサ１０に対して遮光層１２ａを高精度に位置決めすることができる。なお、遮光層１２ａを配線層１２内に埋め込む必要はなく、配線層１２の最上層に遮光層１２ａを形成しても良い。
【００４０】
なお、開口とは光学的な意味での開口を意味し、開口に何らかの物質が充填されていても良い。この点は、他の開口ＯＰ１、ＯＰ２についても同様である。開口の技術的な意味内容は広義に解釈されるべきである。
【００４１】
黒色シート２０は、イメージセンサ１０とレンズアレイ基板３０間に配置される。黒色シート２０は、弾性及び可撓性を有する板状部材である。光源１１０の出射光は、黒色シート２０によって吸収される。換言すると、黒色シート２０は、赤外線吸収層として機能する。黒色シート２０は、光軸ＡＸ上に開口ＯＰ２を有する。黒色シート２０は、ネガ型のアクリル系樹脂からなる。なお、黒色シート２０の層厚は、７０μｍ〜１５０μｍ程度に設定されている。
【００４２】
レンズアレイ基板３０は、透明基板（第１基板）３１、複数のレンズ３２、及び遮光層３３を有する。
【００４３】
透明基板３１は、板状部材であって、光源１１０の出射光に対して実質的に透明である。透明基板３１は、例えば、ガラス板である。
【００４４】
複数のレンズ３２は、透明基板３１の主面上に２次元状に形成される。物体側からの入射光は、レンズ３２のレンズ面でレンズ作用を受け、画素ＰＸに向かって収束しながら光軸ＡＸに沿って進行する。
【００４５】
遮光層３３は、光源１１０の出射光を吸収する特性を有する。換言すると、遮光層３３は、赤外線吸収層として機能する。遮光層３３は、例えば、黒色樹脂である。遮光層３３には、複数の開口ＯＰ１が光軸ＡＸ上に形成されている。開口ＯＰ１は、遮光層３３が部分的に除去されることで形成される。
【００４６】
なお、上述の接着シート５０は、通常の熱硬化樹脂である。エネルギー線硬化樹脂（例えば、紫外線硬化樹脂等）で接着シート５０を形成しても良い。
【００４７】
レンズ３２から出力された光は、透明基板３１、遮光層３３の開口ＯＰ１、黒色シート２０の開口ＯＰ２、及び遮光層１２ａの開口ＯＰ３をこの順で通過し、画素ＰＸに入力する。各画素ＰＸでは、入力光が光電変換され、入力光の強度に応じた値の電気信号が生成される。各画素ＰＸで生成された電気信号は、イメージセンサ１０の読出し動作によって、外部バスに接続される。
【００４８】
図４に示すように、レンズ３２に対応して、同軸上に、開口ＯＰ１、開口ＯＰ２、開口ＯＰ３、及び画素ＰＸが配置される。レンズ３２のマトリクス配置に対応して、各開口ＯＰ１〜ＯＰ３はマトリクス状に配置されている。各開口ＯＰ１〜ＯＰ３の開口幅は、開口ＯＰ２＞開口ＯＰ１≧開口ＯＰ３である。開口ＯＰ２の開口幅は、開口ＯＰ１及び開口ＯＰ３の開口幅よりも広く設定されている。
【００４９】
図２及び図３の説明から明らかなように、本実施形態では、光軸ＡＸに沿う３層の遮光層（遮光層３３、黒色シート２０、及び遮光層１２ａ）の積層によって遮光構造を形成する。このとき、中間の遮光層を黒色シート２０で形成する。黒色シート２０のシート厚は、予め実質的に平面内で一定に確保されている。これによって、イメージセンサ１０上に配置される遮光層の平面内の層厚ばらつきを効果的に抑制することができる。
【００５０】
通常の半導体プロセス技術（例えば、スピンコート等）で厚い遮光層を形成する場合、平面内での層厚を一定とすることは難しい。平面内での層厚がばらつくと、レンズと画素間に形成される光チャネルの光路長が平面内でばらつき、平面内で画素に入力する光の強度がばらつくおそれがある。本実施形態では、この点に鑑みて、中間の遮光層をシート厚が平面内で一定の黒色シート２０で形成する。これによって、平面内での遮光層の層厚のばらつきに起因して、取得画像に部分的な輝度むらが生じることを抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、可撓性を有する黒色シート２０をイメージセンサ１０に対して貼り合せる。黒色シート２０をイメージセンサ１０の保護層として機能させることで、イメージセンサ１０を機械的に保護することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、遮光層３３の層厚を薄く設定し、黒色シート２０の層厚を厚く設定する。また、遮光層３３に形成する開口ＯＰ１の開口幅を狭く設定し、黒色シート２０に形成する開口ＯＰ２の開口幅を広く設定する。これによって、黒色シート２０と遮光層３３全体で、層厚が厚く、かつ狭い開口を有する遮光構造を実現することができる。つまり、所望の特性を有し、かつ簡易に製造可能な遮光構造を形成できる。
【００５３】
遮光層３３の層厚を薄く設定することによって、簡易に、かつ高精度に開口ＯＰ１を遮光層３３に形成することができる。他方、黒色シート２０の層厚を厚く設定することによって、遮光構造の厚みを確保する。遮光層３３に狭い開口幅の開口を形成しているため、黒色シート２０に狭い開口幅の開口を形成する必要はない。黒色シート２０には開口幅の広い開口を形成すれば良いため、厚い遮光層に対して狭い開口幅の開口を形成するという製造上の難易度を低減することができる。このようにして、所望の特性を有し、かつ簡易に製造可能な遮光構造を形成することができる。
【００５４】
図５乃至図７を参照して、撮像装置１５０の製造方法について説明する。
【００５５】
図５を参照してレンズアレイ基板３０の製造方法について説明する。
【００５６】
まず、図５（ａ）に示すように、上面にレンズ３２が形成された透明基板３１の背面（主面）に遮光層３３を通常の薄膜形成技術（スピンコート等）により形成する。なお、レンズ３２は、例えば、次のように成形される。透明基板３１に塗布されたエネルギー線硬化樹脂層（例えば、紫外線硬化樹脂等）に対して強度変調されたエネルギー線を照射し、樹脂層の未硬化部分を除去することでレンズ３２は成形される。
【００５７】
遮光層３３の層厚を、平面内で実質的に一定になるように制御する。遮光層３３の層厚を２μｍ以下に設定する。一般的に、層厚が厚くなると層厚の制御が難しくなる。遮光層３３の厚みを薄く設定することによって、遮光層３３の厚みが平面内でばらつくことを効果的に抑制する。なお、平面内での遮光層３３の厚みのばらつきを防ぐことによって最終的にイメージセンサ１０で取得する画像の品質を向上させることができる。例えば、取得画像に部分的な輝度むらが生じることを抑制することができる。
【００５８】
次に、図５（ｂ）に示すように、フォトマスク９０を介して露光光を遮光層３３に対して照射する。
【００５９】
次に、図５（ｃ）に示すように、現像液で露光光が照射されなかった部分を除去する。遮光層３３は、ネガ型のレジストである。従って、露光光が照射されて変質した部分が残存し、露光光が照射されなかった部分が現像液によって除去される。
【００６０】
レンズアレイ基板３０は、このような手順によって製造される。露光及び現像工程を含むフォトリソグラフィー工程によって開口ＯＰ１を形成する。従って、各開口ＯＰ１の配置間隔を高精度に設定することができる。また、開口ＯＰ１の開口幅を面内で均一に設定することができる。遮光層３３の層厚は薄いため、図５（ａ）〜（ｃ）の工程が長時間化することはない。
【００６１】
図６及び図７を参照して、撮像装置１５０の製造方法について更に説明する。
【００６２】
まず、図６（ａ）に示すように、ウェハー（基板）１０ａの上面に黒色シート２０をラミネートする。このラミネート工程によって、ウェハー１０ａ上に黒色シート２０が配置され、黒色シート２０がウェハー１０ａの上面に貼り合わされる。なお、ウェハー１０ａには、ダイシングによって個片化される前の複数のイメージセンサ（撮像素子）１０が形成されている。
【００６３】
ラミネートの具体的な方法は任意である。例えば、一対のロールでウェハー１０ａを弾性保持した状態でウェハー１０ａに黒色シート２０をラミネートすると良い。ラミネート時のロール温度は、約１００℃に設定すると良い。
【００６４】
次に、図６（ｂ）に示すように、フォトマスク９１を介して露光光を黒色シート２０に対して照射する。これによって、フォトマスク９１のマスクパターンに応じて黒色シート２０は変質する。なお、黒色シート２０は、平面内で実質的に一定の層厚を有するシート状の感光性レジスト層である。ここでは、黒色シート２０は、ネガ型のアクリル系レジストである。フォトリソグラフィーによって黒色シート２０に開口ＯＰ２を形成することによって、画素ＰＸに対する開口ＯＰ２の位置決めを±３μｍ程度で行うことができる。
【００６５】
次に、図６（ｃ）に示すように、現像液（例えば、１．０ｗｔ％炭酸ナトリウム）で黒色シート２０をシャワー洗浄し、黒色シート２０の未変質部分を除去する。これによって、黒色シート２０は、フォトマスク９１のマスクパターンに応じたパターンにパターニングされる。また、黒色シート２０は、複数のイメージセンサ１０に対応する部分に分割される。黒色シート２０をフォトリソグラフィーでウェハー１０ａ上に形成することで、画素ＰＸに対して開口ＯＰ２を高精度に位置決めすることができる。
【００６６】
黒色シート２０で遮光層を形成する場合、金属板で遮光層を形成する場合と比較して、次のようなメリットがある。
【００６７】
金属板で遮光層を形成する場合、一般的に、イメージセンサ１０に対して金属板を接着により貼り合せる工程が必要になる。黒色シート２０の場合、イメージセンサ１０に対する密着性が高いものを選定することで、イメージセンサ１０に対して直接的に黒色シート２０を貼りあわすことができる。つまり、接着工程を省略することができる。
【００６８】
また、金属板で遮光層を形成する場合、黒色メッキ又はエッチング等の工程数の増加により、製品のコストが増加してしまうおそれがある。更に、金属の反りや突起によって、イメージセンサ１０を傷つけるおそれがある。黒色シート２０の場合、そもそも黒色であるため、黒色処理を施す必要はない。また、黒色シート２０は可撓性を有するため、イメージセンサ１０を傷つけるおそれはない。このように、全体的に製造工程の簡略化を図ることができる。また、イメージセンサ１０を機械的に保護することができる。
【００６９】
次に、図６（ｄ）に示すように、接着シート５０を黒色シート２０上にラミネートする。なお、ラミネートする際にロール温度は、約１００℃に設定すると良い。このラミネート工程によって、黒色シート２０上に接着シート５０が配置され、両者が互いに貼り合わされる。なお、接着シート５０は、接着性を有するシート状の樹脂層である。ラミネート法によらず、他の薄膜形成技術で黒色シート２０上に接着シート５０を形成しても良い。
【００７０】
次に、図７（ｅ）に示すように、フォトマスク９１を介して露光光を接着シート５０に対して照射する。これによって、フォトマスク９１のマスクパターンに応じて接着シート５０は変質する。なお、接着シート５０は、平面内で実質的に一定の層厚を有するシート状のネガ型のレジストである。
【００７１】
次に、図７（ｆ）に示すように、現像液（例えば、１．０ｗｔ％炭酸ナトリウム）で接着シート５０をシャワー洗浄し、接着シート５０の未変質部分を除去する。これによって、接着シート５０は、フォトマスク９１のマスクパターンに応じたパターンにパターニングされる。そして、接着シート５０は、複数のイメージセンサ１０に対応する部分に分割される。
【００７２】
次に、図７（ｇ）に示すように、個々のイメージセンサ１０に対応づけて複数のレンズアレイ基板３０を、接着シート５０を挟んで、黒色シート２０上に載置する。この状態でこれらの積層体を加熱する。これによって、レンズアレイ基板３０を黒色シート２０に対して接着固定する。接着シート５０は、熱硬化型の接着剤からなる。まず１００℃で仮固定し、１５０℃で３時間の過熱処理を施すと良い。このようにして、ウェハー１０ａ、黒色シート２０、及びレンズアレイ基板３０の積層体が形成される。なお、ウェハー１０ａにアライメントマークを形成しておくことで、レンズアレイ基板３０の配置位置を制御すると良い。
【００７３】
次に、図７（ｈ）に示すように、ウェハー１０ａの露出面上に設定されたダイシングライン（切断予定ライン）に沿ってスクライブ（けがき線）を形成し、スクライブに沿って回転刃によりウェハー１０ａを切断する。これによって、複数の撮像装置１５０を得ることができる。切断対象物をウェハー１０ａに限定することによって、切断工程の負荷を低減することができる。また、レンズに対する開口ＯＰ１〜ＯＰ３及び画素ＰＸの位置ずれを抑制することができる。
【００７４】
図７の説明から明らかなように、本実施形態では、個々のイメージセンサ１０に対応づけて、複数のレンズアレイ基板３０を黒色シート２０上に貼り合せ、レンズアレイ基板３０を黒色シート２０上に固定した後に、ウェハー１０ａをダイシングし、複数の撮像装置１５０を得る。ダイシング工程で発生したシリコン屑が、黒色シート２０に形成させた開口ＯＰ２に入りこむことを抑制することで、撮像装置１５０の製造歩留まりが低下することを効果的に抑制することができる。
【００７５】
上述の説明から明らかなように、本実施形態では、半導体ウェハー１０ａ上に直接的に黒色シート２０をラミネートし、両者を貼り合せる。黒色シート２０のシート厚は、予め実質的に平面内で一定に確保されている。これによって、イメージセンサ１０上に配置される遮光層の平面内の層厚ばらつきを効果的に抑制することができる。
【００７６】
また、遮光層３３の層厚を薄く設定し、黒色シート２０の層厚を厚く設定する。また、遮光層３３に形成する開口ＯＰ１の開口幅を狭く設定し、黒色シート２０に形成する開口ＯＰ２の開口幅を広く設定する。これによって、黒色シート２０と遮光層３３全体で、層厚が厚く、かつ狭い開口を有する遮光構造を実現することができる。つまり、所望の特性を有し、かつ簡易に製造可能な遮光構造を形成できる。
【００７７】
また、本実施形態では、イメージセンサ１０に対して黒色シート２０を貼り合わせることによって両者を積層する。また、黒色シート２０に対してレンズアレイ基板３０を貼り合わせることによって両者を積層する。貼り合わせ技術の活用によって撮像装置１５０を簡易に製造することができ、撮像装置１５０の製造が長時間化してしまうことを抑制できる。
【００７８】
また、本実施形態では、可撓性を有する黒色シート２０をイメージセンサ１０に対して貼り合せる。黒色シート２０をイメージセンサ１０の保護層として機能させることで、イメージセンサ１０を機械的に保護することができる。
【００７９】
図８及び図９を参照して、生体認証装置１００（撮像装置１５０）が組み込まれる携帯電話（電子機器）の構成について説明する。
【００８０】
図８に、携帯電話（移動体通信端末）６０を示す。携帯電話６０には、上述の生体認証装置（静脈認証装置）１００が組み込まれている。
【００８１】
図８に示すように、携帯電話６０は、上側本体（第１部材）６１、下側本体（第２部材）６２、及びヒンジ６３を有する。上側本体６１と下側本体６２とは、共にプラスチック製の平板部材であって、ヒンジ６３を介して連結される。上側本体６１と下側本体６２とはヒンジ６３によって開閉自在に構成される。上側本体６１と下側本体６２とが閉じた状態のとき、携帯電話６０は上側本体６１と下側本体６２とが重ね合わされた平板状の部材になる。
【００８２】
上側本体６１は、その内面に表示部６４を有する。表示部６４には、着信相手を特定する情報（名前、電話番号）、携帯電話６０の記憶部に格納されたアドレス帳等が表示される。表示部６４の下には液晶表示装置が組み込まれている。
【００８３】
下側本体６２は、その内面に複数のボタン６５を有する。携帯電話６０の操作者は、ボタン６５を操作することによって、アドレス帳を開いたり、電話を掛けたり、マナーモードに設定したりし、携帯電話６０を意図したように操作する。携帯電話６０の操作者は、このボタン６５を操作することに基づいて、携帯電話６０内の生体認証装置１００の生体認証機能をオンさせたり、オフさせたりする。
【００８４】
図９に、携帯電話６０の前面（上面）の構成を示す。図９に示すように、上側本体６１の前面には、表面領域Ｒ８０、および表示領域Ｒ９０が配置される。
【００８５】
表面領域Ｒ８０上には、図９に模式的に示すように、ヒト（被検体）の指２００が載せられる。表面領域Ｒ８０の下には、上述の撮像装置１５０が組み込まれる。表示領域Ｒ９０には、文字（時間、動作状態、着信相手名など）が表示される。表示領域Ｒ９０の下には、液晶表示装置が組み込まれる。
【００８６】
最後に図１０、１１を参照して、生体認証装置１００の構成及び動作について概略的に説明する。
【００８７】
図１０に示すように、生体認証装置１００は、処理部８１、認証実行部８２、記憶部８４、光源８５、及び静脈像取得部８６を有する。なお、光源８５は、光源１１０に相当する。静脈像取得部８６は、撮像装置１５０に相当する。
【００８８】
生体認証装置１００は、静脈像取得部８６及び光源８５がインターフェイスに接続された通常のコンピュータを含んで形成される。なお、生体認証装置１００は、図１０に示す構成に限定されるべきものではない。
【００８９】
生体認証装置１００は、図１１に示すように動作する。
【００９０】
初期状態のとき、生体認証装置１００が組み込まれた携帯電話６０は非動作状態にある。
【００９１】
まず、携帯電話６０の生体認証機能が活性化される（Ｓ１１）。なお、生体認証機能を活性化させる具体的な方法は任意である。例えば、操作者の指がカバー板の前面上に載置されたとき、静電容量センサに検出信号を出力させる。静電容量センサの出力信号は、フレキシブル配線を介して処理部８１に接続される。処理部８１は、静電容量センサからの検出信号に基づいて、光源８５を駆動し、静脈像取得部８６に静脈像を取得させる。
【００９２】
次に、像の読出しを実行する（Ｓ１２）。処理部８１は、静脈像取得部８６に対して取得像の出力を指示する。静脈像取得部８６は、処理部８１の読出指示に基づいて取得像データをバスに出力する。
【００９３】
次に、処理部８１は、バスを介して入力した取得像データに対して画像処理を実行する（Ｓ１３）。
【００９４】
次に、認証実行部８２は認証を実行する（Ｓ１４）。認証実行部８２は、処理部８１から出力された認証用画像と記憶部８４に予め登録された静脈像画像とに基づいて生体認証を実行する。例えば、認証実行部８２は、両画像間で静脈の分岐態様がＮ（Ｎ：２以上の自然数）箇所以上で一致していれば認証成功と判定し、両画像間で静脈の分岐態様が一致する箇所がＮ箇所未満であれば認証失敗と判定する（Ｓ１５）。なお、認証の具体的な方法は画像処理方法に依存するため、上述の例に限定されるべきものではない。
【００９５】
認証成功の場合、生体認証装置１００が組み込まれた携帯電話の機能が活性化される（Ｓ１６）。そして、携帯電話は、通常の動作状態に復帰する。なお、認証失敗の場合、生体認証装置１００が組み込まれた携帯電話は非動作状態を維持する。
【００９６】
このようにして、生体認証装置１００が携帯電話に組み込まれることによって、携帯電話のセキュリティー性能が飛躍的に向上する。
【００９７】
本発明の技術的範囲は上述の実施形態に限定されない。撮像装置の用途は、上述の実施形態に限定されない。静脈像以外の生体情報についても適用可能である。基板、レンズ等の材料は任意である。黒色シート２０をレンズアレイ基板３０に対してラミネートし、これをイメージセンサ１０上に積層させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる生体認証装置１００の概略的な構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる撮像装置の概略的な断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる撮像装置の部分的な断面構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかるレンズと開口の配置関係を説明するための説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる撮像装置の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる撮像装置の製造方法を示す工程図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる撮像装置の製造方法を示す工程図である。
【図８】本発明の第１の実施形態にかかる生体認証装置が組み込まれる携帯電話の構成を示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態にかかる折りたたまれた状態の携帯電話の上面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態にかかる生体認証装置のシステム構成を示す概略的なブロック図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態にかかる生体認証装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１５０    撮像装置
１０    イメージセンサ
１０ａ    ウェハー
１１    半導体基板
１２    配線層
１２ａ    遮光層
２０    黒色シート
３０    レンズアレイ基板
３１    透明基板
３２    レンズ
３３    遮光層
５０    接着シート
６０    携帯電話
６１    上側本体
６２    下側本体
６３    ヒンジ
６４    表示部
６５    ボタン
８１    処理部
８２    認証実行部
８４    記憶部
８５    光源
８６    静脈像取得部
【図１】
2010072722.tif 000003
【図２】
2010072722.tif 000004
【図３】
2010072722.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010072722.tif 000007
【図６】
2010072722.tif 000008
【図７】
2010072722.tif 000009
【図８】
2010072722.tif 000010
【図９】
2010072722.tif 000011
【図１０】
2010072722.tif 000012
【図１１】
2010072722.tif 000013