(57)【要約】【課題】  製品の小型化に適した固体撮像装置を提供する。【解決手段】  表面側に、受光領域を備える固体撮像素子が形成された半導体基板と、半導体基板の表面上に形成され、半導体基板の側端部に至る第１の接続端子と、半導体基板の側面及び裏面に形成された第１の絶縁構造と、半導体基板の裏面側に、第１の絶縁構造上に形成された第２の接続端子と、第１の接続端子と第２の接続端子とを電気的に接続する配線と、配線上に形成された第２の絶縁構造と、半導体基板の表面上方に形成され、赤外線遮蔽層を含み、受光領域に入射する光を導入する光導入窓とを有する固体撮像装置を提供する。【選択図】            図３
2006216657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側に、受光領域を備える固体撮像素子が形成された半導体基板と、
前記半導体基板の表面上に形成され、前記半導体基板の側端部に至る第１の接続端子と、
前記半導体基板の側面及び裏面に形成された第１の絶縁構造と、
前記半導体基板の裏面側に、前記第１の絶縁構造上に形成された第２の接続端子と、
前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを電気的に接続する配線と、
前記配線上に形成された第２の絶縁構造と、
前記半導体基板の表面上方に形成され、赤外線遮蔽層を含み、前記受光領域に入射する光を導入する光導入窓と
を有する固体撮像装置。
【請求項２】
前記赤外線遮蔽層が、色ガラスである請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記赤外線遮蔽層が、金属層である請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記金属層が、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長の光の５０％以上を透過する請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記赤外線遮蔽層が、有機層である請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記有機層が、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長の光の５０％以上を透過する請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
更に、前記光導入窓が放射線除去層を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記放射線除去層が、無色透明のガラスである請求項７に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記放射線除去層が第１の無色透明ガラスであり、前記赤外線遮蔽層が前記第１の無色透明ガラス表面上に積層された色ガラスである請求項７に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
更に、第２の無色透明ガラスが、前記色ガラス表面上に積層された請求項９に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記金属層が、第３の無色透明ガラス表面上に形成された金属膜である請求項３または４に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記第３の無色透明ガラスが、前記金属膜の形成されていない面を前記半導体基板に対向して配置された請求項１１に記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
更に、第４の無色透明ガラスが、前記金属膜上に積層された請求項１２に記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記第１の絶縁構造が、前記半導体基板の裏面側に配置されたガラスを含む請求項１〜１３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
前記固体撮像素子がＣＣＤ型の固体撮像素子である請求項１〜１４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１６】
前記固体撮像素子がＭＯＳ型の固体撮像素子である請求項１〜１４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１７】
表面側に、受光領域を備える固体撮像素子が形成された半導体基板と、前記半導体基板の表面上に形成され、前記半導体基板の側端部に至る第１の接続端子と、前記半導体基板の側面及び裏面に形成された第１の絶縁構造と、前記半導体基板の裏面側に、前記第１の絶縁構造上に形成された第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを電気的に接続する配線と、前記配線上に形成された第２の絶縁構造と、前記半導体基板の表面上方に形成され、赤外線遮蔽層を含み、前記受光領域に入射する光を導入する光導入窓と、
前記光導入窓の上方に配置され、前記半導体基板上に光を結像するレンズと
を有する光学モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置、及び固体撮像素子を含んだ光学モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、固体撮像装置の一例を示す概略的な断面図である。
固体撮像素子の形成された半導体基板８９が、パッケージ８６内に載置、接着される。半導体基板８９とインナリード９０ａとはワイアボンディングされ、ワイア８８で電気的に接続される。インナリード９０ａは、パッケージ８６の外部に引き出されてアウタリード９０ｂとなる。
【０００３】
固体撮像素子に入射する光を確保するとともに、固体撮像素子の形成された半導体基板８９を保護するため、半導体基板８９上方には、カバーガラス８７が載置される。
固体撮像素子を、本図に示すようにパッケージングした固体撮像装置の場合、半導体基板８９（半導体チップ）の大きさと比較した場合のパッケージ８６の大きさの度合いが大きいため、このようにパッケージングされた固体撮像装置を使用した製品の小型化が困難となる。また、パッケージ８６の価格が高いため、製品の安価な製造にも適さない。
【０００４】
図１０（Ａ）〜（Ｈ）は、固体撮像装置の他の例（ウエハレベルで作製するチップサイズパッケージ(chip size package, CSP)）の製造方法を示す概略的な断面図である。ＣＳＰは低価格であるため、これを用いる製品を安価に製造することができる。
【０００５】
図１０（Ａ）を参照する。半導体基板９１（ウエハ）に、複数の固体撮像素子９２を形成する。なお、固体撮像素子９２は、実際には本断面図には現れないが、説明の便宜上、点線で示してある。
【０００６】
固体撮像素子９２が形成されている側の半導体基板９１表面上にパシベーション膜９３を形成する。パシベーション膜９３をエッチングして半導体基板９１表面を露出させ、露出させた表面から導電性材料でパッド９４を形成する。
【０００７】
図１０（Ｂ）を参照する。固体撮像素子９２が形成されている側の半導体基板９１上に、接着剤９５でカバーガラス９６を接着する。接着剤９５として、たとえばエポキシ樹脂系の接着剤を用いる。
【０００８】
図１０（Ｃ）を参照する。固体撮像素子９２が形成されていない側から、半導体基板９１にノッチ（中途切断穴）９７ａを形成する。ノッチ９７ａは、たとえば機械研磨とエッチングによって隣接する固体撮像素子９２間に形成する。ノッチ９７ａの形成に際しては、パシベーション膜９３に切り込みが入らないようにする。
【０００９】
図１０（Ｄ）を参照する。固体撮像素子９２が形成されていない側の半導体基板９１上に、たとえばエポキシ樹脂系の接着剤９８を用いて、背面カバーガラス９９を接着する。接着剤９８はノッチ９７ａに流し込むようにし、背面カバーガラス９９は、ノッチ９７ａに蓋をするように接着する。背面カバーガラス９９上に、エッチングによりバリア層１００を形成する。
【００１０】
図１０（Ｅ）を参照する。背面カバーガラス９９の側から、背面カバーガラス９９、接着剤９８、パシベーション膜９３及びパッド９４を含む部分にノッチ９７ｂを形成する。ノッチ９７ｂは、たとえば機械研磨とエッチングによって隣接する固体撮像素子９２間に形成する。
【００１１】
図１０（Ｆ）を参照する。ノッチ９７ｂ表面から背面カバーガラス９９の表面に引き出されるリード線１０１を形成する。リード線１０１は、たとえばＮｉ−Ａｕ層とＡｌ層の２層構造を備え、厚さは約３μｍである。金属層を蒸着後、フォトリソグラフィとエッチングでパタニングして形成する。
【００１２】
この結果、リード線１０１とパッド９４とが電気的に接続される。両者の接点においては、Ｔコンタクト１０２が形成される。ここでＴコンタクトとは２つの導電体が「Ｔ」字型に接触する結果、得られる接触状態をいう。背面カバーガラス９９側において、リード線１０１はバリア層１００と電気的に接続される。
【００１３】
図１０（Ｇ）を参照する。リード線１０１を覆うように、パシベーション膜１０３を形成する。
図１０（Ｈ）を参照する。バリア層１００上にはんだボール１０４を形成した後、ノッチ９７ｂの位置でカバーガラス９６をダイシングし、個々の固体撮像素子の形成された半導体基板９１（チップ）ごとに切り離す。
【００１４】
上述のような工程を経て、ＣＳＰを製造することができる。（たとえば、特許文献１参照。）
図１１は、固体撮像装置を用いて組み立てた光学モジュールの概略的な構成を示す断面図である。
【００１５】
固体撮像装置１１３が、支持基板１１２の表面上に載置、接着される。また、鏡筒１１４も支持基板１１２に当接され、接着される。被写体の像を固体撮像装置１１３上に結ばせる撮像レンズ１１５が、鏡筒１１４に支持される。入射光に含まれる赤外線を遮蔽する赤外線カットフィルタ１１６が、撮像レンズ１１５と固体撮像装置１１３との間の高さで鏡筒１１４に支持される。
【００１６】
支持基板１１２の裏面上に、認識処理、データ圧縮、ネットワークコントロール等の各種処理を行う信号処理素子１１７、及び、固体撮像装置１１３等に駆動信号を供給する駆動ＩＣ(integrated circuit)１１８が接着されている。
【００１７】
小型機器、たとえば携帯電話機に組み込まれる光学モジュールは、その高さにたとえば５ｍｍ〜８ｍｍという制限が課される。しかしこのような制限のもとでは、赤外線カットフィルタ１１６を鏡筒１１４内に設置することは困難である。
【００１８】
【特許文献１】米国特許６０４０２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、製品の小型化に適した固体撮像装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、小型化された光学モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の一観点によれば、表面側に、受光領域を備える固体撮像素子が形成された半導体基板と、前記半導体基板の表面上に形成され、前記半導体基板の側端部に至る第１の接続端子と、前記半導体基板の側面及び裏面に形成された第１の絶縁構造と、前記半導体基板の裏面側に、前記第１の絶縁構造上に形成された第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを電気的に接続する配線と、前記配線上に形成された第２の絶縁構造と、前記半導体基板の表面上方に形成され、赤外線遮蔽層を含み、前記受光領域に入射する光を導入する光導入窓とを有する固体撮像装置が提供される。
【００２１】
この固体撮像装置を用いると、製品を小型化することができる。
また、本発明の他の観点によれば、表面側に、受光領域を備える固体撮像素子が形成された半導体基板と、前記半導体基板の表面上に形成され、前記半導体基板の側端部に至る第１の接続端子と、前記半導体基板の側面及び裏面に形成された第１の絶縁構造と、前記半導体基板の裏面側に、前記第１の絶縁構造上に形成された第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを電気的に接続する配線と、前記配線上に形成された第２の絶縁構造と、前記半導体基板の表面上方に形成され、赤外線遮蔽層を含み、前記受光領域に入射する光を導入する光導入窓と、前記光導入窓の上方に配置され、前記半導体基板上に光を結像するレンズとを有する光学モジュールが提供される。
【００２２】
この光学モジュールは、小型化された光学モジュールである。
【発明の効果】
【００２３】
製品の小型化に適した固体撮像装置を提供することができる。
また、小型化された光学モジュール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】
【００２４】
図１（Ａ）は、固体撮像素子を組み込んだ固体撮像装置の主要部の概略的な構成を示すブロック図であり、図１（Ｂ）及び（Ｃ）は、ＣＣＤ型固体撮像素子の構成を示す概略的な平面図である。また、図１（Ｄ）は、ＭＯＳ型固体撮像素子を説明するための図である。
【００２５】
図１（Ａ）を参照する。固体撮像装置は、たとえば固体撮像素子５１、駆動信号発生装置５２、出力信号処理装置５３、記録装置５４、表示装置５５、伝送装置５６、及びテレビジョン５７を含んで構成される。
【００２６】
固体撮像素子５１は、画素ごとに入射光量に応じて信号電荷を発生させる光電変換素子（発生した信号電荷を蓄積する電荷蓄積領域）、光電変換素子で発生した信号電荷を転送するための垂直転送チャネル、垂直転送電極、水平転送チャネル、及び水平転送電極を備える。
【００２７】
固体撮像素子５１は、大別してＣＣＤ型とＭＯＳ型とを含む。ＣＣＤ型は画素で発生した電荷を電荷結合装置（ＣＣＤ）で転送する。ＭＯＳ型は、画素で発生した電荷をＭＯＳトランジスタで増幅して出力する。特に限定されないが、本明細書では、原則として、ＣＣＤ型を例にとって説明する。
【００２８】
駆動信号発生装置５２は、固体撮像素子５１を駆動する信号を発生し、出力する。駆動信号発生装置５２は、たとえば固体撮像素子５１の転送電極を駆動するための集積回路(integrated circuit, IC)を含む。駆動信号発生装置５２から固体撮像素子５１に出力される信号は、たとえば垂直ＣＣＤ駆動信号、水平ＣＣＤ駆動信号、出力アンプ駆動信号、及び基板バイアス信号である。
【００２９】
出力信号処理装置５３は、ＡＦＥ（analog front end processor）及びＤＳＰ(digital signal processor)を含んで構成される。
ＡＦＥは、固体撮像素子５１から出力されたアナログの画像信号を、基準電位部分と信号電位部分との２箇所で相関二重サンプリングし、差分に適切なゲインをかけてＡ／Ｄ(analog to digital)変換してデジタルの画像信号として出力する。
【００３０】
ＤＳＰは、ＡＦＥから出力されるデジタルの画像信号に対して、認識処理、データ圧縮、ネットワークコントロール等の各種処理を行って画像データを出力する
出力信号処理装置５３で処理された画像データは、たとえば記憶カードである記録装置５４、たとえば液晶表示装置である表示装置５５、伝送装置５６、またはテレビジョン５７に出力される。
【００３１】
図１（Ｂ）は、インターライン型のＣＣＤ固体撮像素子の概略的な構成を示す。ＣＣＤ型固体撮像素子は、感光部６２、垂直ＣＣＤ部６４、水平ＣＣＤ部６６、及び出力部６７を含んで構成される。
【００３２】
固体撮像素子は、たとえば行列状に配置された複数の感光部６２、感光部６２の各列に近接して形成された複数の垂直ＣＣＤ部６４、複数の垂直ＣＣＤ部６４に電気的に結合された水平ＣＣＤ部６６、及び水平ＣＣＤ部６６の端部に設けられ、水平ＣＣＤ部６６からの出力電荷信号を電圧に変換して出力する出力部６７を含んで構成される。なお、本図は、感光部６２等の形成された半導体基板を、その法線方向（上方）から見た図である。
【００３３】
感光部６２は、感光素子、たとえばフォトダイオード及び読み出し部を含んで構成される。フォトダイオードは、入射した光量に応じて信号電荷を発生、蓄積する。蓄積された信号電荷の垂直ＣＣＤ部６４（垂直転送チャネル）への読み出しは、読み出し部の電極に印加される電圧により制御される。垂直ＣＣＤ部６４（垂直転送チャネル）に読み出された信号電荷は、全体として垂直ＣＣＤ部６４内（垂直転送チャネル）を、水平ＣＣＤ部６６に向かう方向（垂直方向、列方向）に転送される。垂直ＣＣＤ部６４の末端まで転送された信号電荷は、水平ＣＣＤ部６６に転送され、水平ＣＣＤ部６６（水平転送チャネル）内を全体として水平方向（行方向）に転送され、出力部６７で電荷・電圧変換されて外部に取り出される。
【００３４】
感光部６２から垂直ＣＣＤ部６４（垂直転送チャネル）への電荷読み出し、及び、垂直ＣＣＤ部６４（垂直転送チャネル）内の電荷の転送は、固体撮像素子の垂直転送電極を駆動することにより行われる。また、水平ＣＣＤ部６６（水平転送チャネル）内の電荷転送は、固体撮像素子の水平転送電極を駆動することにより行われる。
【００３５】
なお、感光部６２の配列は、図１（Ｂ）に示したような行方向及び列方向にそれぞれ一定ピッチで正方（テトラゴナル）行列的に配列される場合の他、行方向及び列方向に１つおきにたとえば１／２ピッチずつ位置をずらして配列されるハニカム配列がある。ハニカム配列では、第１の正方行列的に配列された感光部６２と、その格子間位置に第２の正方行列的に配列された感光部６２とを含む。
【００３６】
図１（Ｃ）は、ハニカム配列されたＣＣＤ型固体撮像素子の概略的な構成を示す。ハニカム配列とは、第１の正方行列的に配列された感光部６２と、その格子間位置に第２の正方行列的に配列された感光部６２とからなる感光部６２の配列のことをいう。垂直ＣＣＤ部６４（垂直転送チャネル）は感光部６２の間を蛇行するように形成される。なお、ハニカム配列とはいっても、この構成における感光部６２は多くの場合、八角形状である。
【００３７】
図１（Ｄ）に、ＭＯＳ型固体撮像素子の感光部の概略を示す。光電変換素子６８で入射光量に応じて生成された信号電荷は、ＭＯＳトランジスタ６９で増幅されて出力される。ＭＯＳ型固体撮像素子は、垂直ＣＣＤ部や水平ＣＣＤ部を備えず、画素ごとに光電変換素子６８及びＭＯＳトランジスタ６９を有する。
【００３８】
図２（Ａ）は、ＣＣＤ型固体撮像素子の受光部の一部を示す概略的な平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線に沿う概略的な断面図である。
図２（Ａ）を参照する。行列状に形成されたフォトダイオード７１の列方向（図の上下方向）に沿って、垂直転送チャネル７３が形成される。垂直転送チャネル７３の上方を覆うように、第１層垂直転送電極７５ａ、及び第２層垂直転送電極７５ｂが列方向に交互に形成される。
【００３９】
第１層垂直転送電極７５ａは、フォトダイオード７１で生成された信号電荷の垂直転送チャネル７３への読み出し、及び、垂直転送チャネル７３内の信号電荷の転送を行う。垂直転送チャネル７３への信号電荷の読み出しは、読み出し部７４を介して行われる。このため第１層垂直転送電極７５ａは、読み出し部７４の上方を覆って形成される。
【００４０】
第２層垂直転送電極７５ｂは、垂直転送チャネル７３内の信号電荷の転送に用いられる。
第１層及び第２層垂直転送電極７５ａ、７５ｂは、たとえば４電極を１組として用いられ、垂直転送チャネル７３内の信号電荷を４相駆動で転送する。
【００４１】
図２（Ｂ）を参照する。たとえばｎ型のシリコン基板である半導体基板８１に形成されたｐ型のウエル層８２に、ｎ型の不純物添加領域で構成されるフォトダイオード７１（電荷蓄積領域）と、それに近接するｎ型領域の垂直転送チャネル７３が形成されている。垂直転送チャネル７３上方には、第１層垂直転送電極７５ａ、及び第２層垂直転送電極７５ｂが、たとえばポリシリコンで形成される。アモルファスシリコンで形成することも可能である。
【００４２】
第１層及び第２層垂直転送電極７５ａ、７５ｂは、それに印加される電圧（駆動信号）で、垂直転送チャネル７３のポテンシャルを制御することによって、信号電荷の垂直転送チャネル７３内の転送を行う。また、第１層垂直転送電極７５ａは印加電圧（駆動信号）で、読み出し部のポテンシャルを制御することによって、入射光量に応じてフォトダイオード７１で生成、蓄積された信号電荷を、垂直転送チャネル７３に読み出す役割も果たす。垂直転送チャネル７３、及びその上方の第１層及び第２層垂直転送電極７５ａ、７５ｂを含んで、垂直ＣＣＤ部６４は構成される。
【００４３】
第１層及び第２層垂直転送電極７５ａ、７５ｂ上方には、たとえばタングステンにより厚さ０．２μｍの遮光膜７９が形成されている。遮光膜７９には、各フォトダイオード７１の上方に開口部（光導入部）７９ａが形成されている。
【００４４】
開口部（光導入部）７９ａを通って、光が各フォトダイオード７１に入射する。遮光膜７９は、受光部に入射する光が光電変換素子７１以外の領域に入射するのを防止する。
遮光膜７９上方は、たとえばＢＰＳＧ(boro-phospho silicate glass)で平坦化され、その平坦な表面上にカラーフィルタ層８４が形成される。カラーフィルタ層８４は、たとえばＲ（赤）部８４ｒ、Ｇ（緑）部８４ｇ、及びＢ（青）部８４ｂの３原色のフィルタ部を含む。
【００４５】
カラーフィルタ層８４上方に、Ｒ部８４ｒ、Ｇ部８４ｇ、及びＢ部８４ｂに対応して、マイクロレンズ８５が形成される。マイクロレンズ８５は、各フォトダイオード７１の上方に、たとえば微小な半球状の凸レンズが配列されたものである。マイクロレンズ８５は入射光をフォトダイオード７１に集光する。１つのマイクロレンズ８５で集束される光は、Ｒ部８４ｒ、Ｇ部８４ｇ、Ｂ部８４ｂのいずれかを通して１つのフォトダイオード７１に入射する。
【００４６】
図３は、第１の実施例による固体撮像装置を示す概略的な断面図である。本図は、図１０（Ｈ）に対応する図であり、図１０（Ｈ）と比較した場合、カバーガラス９６が、通常ガラス１１０と色ガラス１１１との積層構造となっている点において異なる。
【００４７】
固体撮像素子９２の形成された半導体基板９１の底面及び側面には接着剤９８による絶縁層が形成され、半導体基板９１の底面には接着剤９８により背面カバーガラス９９が接着されている。背面カバーガラス９９上には、バリア層１００が形成される。
【００４８】
接着剤９８による層及び背面カバーガラス９９上にリード線１０１が形成される。リード線１０１は、半導体基板９１表面上のパッド９４（図３においては、パッドとその電気的延長部分も含めてパッド９４としている。パッド９４は、半導体基板９１の表面上に形成され、半導体基板９１の側端部に至る接続端子である。）とバリア層１００とを電気的に接続している。リード線１０１上に絶縁膜であるパシベーション膜１０３が形成されている。
【００４９】
半導体基板９１上には、接着剤９５により通常ガラス１１０と色ガラス１１１との積層構造が接着されている。
通常ガラス１１０は、無色透明のガラスである。また、色ガラス１１１は、赤外線を遮蔽する機能を備える有色透明のガラスである。光は、色ガラス１１１、通常ガラス１１０の順に透過し、半導体基板９１の固体撮像素子９２に入射する。なお、固体撮像素子９２は、次図（図４）の平面図から明らかなように、本断面図には現れないが、説明の便宜上、点線で示してある。
【００５０】
色ガラス１１１は、入射する光の赤外線を遮蔽する。すなわち、色ガラス１１１は、赤外線カットフィルタとしての機能を有する。しかし、光が、色ガラス１１１（赤外線カットフィルタ）を透過するときには、たとえば色ガラス１１１に添加されている添加物等により、放射線が放射される場合がある。通常ガラス１１０は、この放射線を除去（吸収）し、放射線の固体撮像素子９２への入射を防止する。
【００５１】
図３に示した構造のほかにも、たとえば色ガラス１１１の外側に、更に通常ガラスを積層する構造を採用することが可能である。この構造は、後に変形例として説明する。その他、最内の位置に色ガラスを配置するのでない、様々な構造を採用することができる。
【００５２】
なお、色ガラスはもろく、たとえ放射線の放射が少量だとしても、それだけではカバーガラスとして用いることは困難である。通常ガラス１１０を色ガラス１１１に貼り合わせることにより、放射線の除去（吸収）以外にも、色ガラスを物理的に補強し、積層構造をカバーガラスとして用いることができるという効果が得られる。
【００５３】
図４は、第１の実施例による固体撮像装置の変形例を示す概略的な断面図である。第１の実施例による固体撮像装置においては、カバーガラス９６が、通常ガラス１１０と色ガラス１１１との積層構造となっていたが、変形例においては、色ガラス１１１を２枚の通常ガラス１１０ａ及び１１０ｂで挟む構造を採用する。
【００５４】
このような構造を採ることで、強度を高めることができる。また、製造時のダイシング工程で、色ガラス１１１端部が欠けることを防止することができる。
図５は、図３に示した第１の実施例による固体撮像装置を、色ガラス１１１の上方から見た概略的な平面図である。
【００５５】
固体撮像素子が複数形成された半導体ウエハが、スクライブライン１０６で切断されることにより、個々の固体撮像装置に分離される。スクライブライン１０６の幅は、たとえば１３０μｍである。
【００５６】
固体撮像装置を平面視した場合、そのほぼ中央に、受光領域（フォトダイオードアレイ領域）、水平転送チャネル等の形成された水平ＣＣＤ部６６、及び出力アンプの形成された出力部６７が配置される。
【００５７】
Ａｌ配線部１０５は、たとえば略矩形状に形成された受光領域（フォトダイオードアレイ領域）を、水平ＣＣＤ部６６の形成されていない３辺に沿って囲むように形成される。Ａｌ配線部１０５は、受光領域（フォトダイオードアレイ領域）の垂直転送電極を駆動するためのポリシリコン配線（図５においては左右に配線されている。）の抵抗を下げるために左右の配線端部を結んでいる。したがって、垂直転送電極駆動配線数だけのＡｌ配線が走っている。４相駆動の場合、原理的には、Ａｌ配線は４本で足りるが、実際上は、間引き動作等を実現するため１０本程度が使用されている。
【００５８】
図中、点線で囲まれた範囲に半導体基板９１が存在する。リード線１０１の幅は、たとえば１５０μｍ、隣りあうリード線１０１間の間隔は、たとえば２００μｍ、リード線１０１の接触確保部分は、マージンを見込んでたとえば５０μｍである。
【００５９】
図６は、第１の実施例による固体撮像装置の製造方法の一工程を示す概略的な平面図である。
第１の実施例による固体撮像装置は、図１０（Ａ）〜（Ｈ）を用いて説明した従来のＣＳＰの製造方法とほぼ同一の方法で製造される。異なるのは、従来のＣＳＰの製造方法では、図１０（Ｂ）に示す製造工程において、カバーガラス９６を接着したが、本実施例の場合は、それと対応する工程において、まず、通常ガラスと色ガラスとを接着し、その後、その積層構造を、色ガラスを上にして、半導体基板（ウエハ）上に接着する点である。
【００６０】
前述のように、色ガラスはもろいため、半導体基板（ウエハ）全面を覆うことのできる大きさの色ガラスを作製することは極めて困難である。一方、たとえばダイシング工程の後に、個々のチップに色ガラスを接着しようとするとスループットが低下する。そこで複数枚の色ガラスを通常ガラスと接着した後、その積層構造を半導体基板（ウエハ）上に配置し、接着することでスループットの低下を防止する。
【００６１】
図６には、通常ガラスと接着された色ガラスの半導体基板９１（ウエハ）上における配置の一例を示した。色ガラス１１１ａ〜１１１ｄの４枚は同一大きさ、色ガラス１１１ｅ及び１１１ｆの両枚は、それより大面積で同一大きさの色ガラスである。
【００６２】
円筒形の半導体基板９１（ウエハ）の直径領域に、大面積の色ガラス１１１ｅ、１１１ｆを配置する。また、直径領域から上下に離れた位置に、小面積の色ガラス１１１ａ〜１１１ｄを配置する。
【００６３】
たとえば、このような配置で、通常ガラスと貼り合わせた複数枚の色ガラスを半導体基板９１（ウエハ）に接着することで、ウエハレベルでの処理を可能にし、スループットの低下を防止する。
【００６４】
図７は、第２の実施例による固体撮像装置を示す概略的な断面図である。第１の実施例においては、通常ガラス１１０と色ガラス１１１との積層構造をカバーガラスとして使用したが、第２の実施例においては、一方の面に金属蒸着膜１０９を形成した通常ガラス１１０ｃと、もう一枚の通常ガラス１１０ｄとの積層構造をカバーガラスとして用いる。
【００６５】
金属蒸着膜１０９は、たとえばＣＶＤ(chemical vapordeposition)法を用いて通常ガラス１１０ｃ上に蒸着する。金属蒸着膜１０９は、赤外線カットフィルタの機能を有する。また、入射する光が６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長の光であるとき、その５０％以上を透過する。
【００６６】
通常ガラス１１０ｃは、金属蒸着膜１０９の形成された面を上面にして（金属蒸着膜１０９の形成されていない面が固体撮像素子９２に対向するように）、配置される。これは金属蒸着膜１０９を固体撮像素子９２から離すことで、たとえば発散光を用いて行う検査において、固体撮像素子９２の受光面に映し出される金属蒸着膜１０９面内の欠陥を大きくし、欠陥発見を容易にするためである。
【００６７】
通常ガラス１１０ｄは、通常ガラス１０９ｃの金属蒸着膜１０９の形成された面に接着されることが望ましい。通常ガラス１１０ｄをこのように積層することにより、金属蒸着膜１０９にたとえば剥離等の欠陥があった場合、その拡大を防止することができる。また、金属蒸着膜１０９に埃等が付着することを防止することができる。
【００６８】
なお、製造工程においては、第１の実施例と同様に、２枚の通常ガラス１１０ｃ、１１０ｄを接着した後に、その積層構造を半導体基板（ウエハ）上に接着する。
第２の実施例においては、ガラス面上に形成した金属蒸着膜１０９を赤外線カットフィルタとして使用した。このような構成には、金属蒸着膜１０９（赤外線カットフィルタ）の光透過率が色のスペクトルに対してシャープに変化する（金属蒸着膜１０９（赤外線カットフィルタ）の光透過率のスペクトル依存性がシャープである）という特徴がある。
【００６９】
第２の実施例においては、通常ガラス１１０ｃ上に金属蒸着膜１０９を形成して赤外線カットフィルタとしたが、金属蒸着膜１０９の代わりに有機材料膜を形成して、赤外線カットフィルタとして用いることもできる。有機材料膜も、入射する光が６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長の光であるとき、その５０％以上が透過されるように形成する。
【００７０】
図８は、実施例による固体撮像装置を用いて組み立てた光学モジュールの概略的な構成を示す断面図である。
第１または第２の実施例として示したような固体撮像装置１２０が、支持台１２１の表面上に載置、接着される。また、鏡筒１１４も支持台１２１に当接され、接着される。固体撮像装置１２０上に被写体の像を結ばせる撮像レンズ１１５が、鏡筒１１４に支持される。
【００７１】
前述したように、実施例による固体撮像装置１２０は、カバーガラスの位置に、赤外線カットフィルタの機能を有するガラスを備えている。このため、固体撮像装置１２０と撮像レンズ１１５との間に、赤外線カットフィルタを設ける必要はない。したがって、実施例による固体撮像装置１２０を用いて組み立てた光学モジュールは、小型化が可能な光学モジュールである。
【００７２】
以上、実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、固体撮像素子のｎ型とｐ型を反転させることも可能である。また、実施例においては、２次元固体撮像素子のパッケージングについて説明したが、１次元固体撮像素子のパッケージングに適用することも可能である。その他、種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
携帯電話機に内蔵されるデジタルカメラ等、小型化の要求される製品に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】（Ａ）は、固体撮像素子を組み込んだ固体撮像装置の主要部の概略的な構成を示すブロック図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は、ＣＣＤ型固体撮像素子の構成を示す概略的な平面図であり、（Ｄ）は、ＭＯＳ型固体撮像素子を説明するための図である。
【図２】（Ａ）は、ＣＣＤ型固体撮像素子の受光部の一部を示す概略的な平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線に沿う概略的な断面図である。
【図３】第１の実施例による固体撮像装置を示す概略的な断面図である。
【図４】第１の実施例による固体撮像装置の変形例を示す概略的な断面図である。
【図５】第１の実施例による固体撮像装置を、色ガラス１１１の上方から見た概略的な平面図である。
【図６】第１の実施例による固体撮像装置の製造方法の一工程を示す概略的な平面図である。
【図７】第２の実施例による固体撮像装置を示す概略的な断面図である。
【図８】実施例による固体撮像装置を用いて組み立てた光学モジュールの概略的な構成を示す断面図である。
【図９】固体撮像装置の一例を示す概略的な断面図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｈ）は、固体撮像装置の他の例（ウエハレベルチップサイズパッケージ(chip size package, CSP)）の製造方法を示す概略的な断面図である。
【図１１】固体撮像装置を用いて組み立てた光学モジュールの概略的な構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
５１  固体撮像素子
５２  駆動信号発生装置
５３  出力信号処理装置
５４  記録装置
５５  表示装置
５６  伝送装置
５７  テレビジョン
６２  感光部
６４  垂直ＣＣＤ部
６６  水平ＣＣＤ部
６７  出力部
６８  光電変換素子
６９  ＭＯＳトランジスタ
７１  フォトダイオード
７３  垂直転送チャネル
７４  読み出し部
７５ａ  第１層垂直転送電極
７５ｂ  第２層垂直転送電極
７９  遮光膜
７９ａ  開口部（光導入部）
８１  半導体基板
８２  ウエル層
８４  カラーフィルタ層
８４ｒ  Ｒ部
８４ｇ  Ｇ部
８４ｂ  Ｂ部
８５  マイクロレンズ
８６  パッケージ
８７  カバーガラス
８８  ワイア
８９  半導体基板
９０ａ  インナリード
９０ｂ  アウタリード
９１  半導体基板
９２  固体撮像素子
９３  パシベーション膜
９４  パッド
９５  接着剤
９６  カバーガラス
９７ａ，ｂ  ノッチ（中途切断穴）
９８  接着剤
９９  背面カバーガラス
１００  バリア層
１０１  リード線
１０２  Ｔコンタクト
１０３  パシベーション膜
１０４  はんだボール
１０５  Ａｌ配線部
１０６  スクライブライン
１０９  金属蒸着膜
１１０、１１０ａ〜ｄ  通常ガラス
１１１、１１１ａ〜ｆ  色ガラス
１１２  支持基板
１１３  固体撮像装置
１１４  鏡筒
１１５  撮像レンズ
１１６  赤外線カットフィルタ
１１７  信号処理素子
１１８  駆動ＩＣ
１２０  固体撮像装置
１２１  支持台
【図１】
2006216657.tif 000003
【図２】
2006216657.tif 000004
【図３】
2006216657.tif 000005
【図４】
2006216657.tif 000006
【図５】
2006216657.tif 000007
【図６】
2006216657.tif 000008
【図７】
2006216657.tif 000009
【図８】
2006216657.tif 000010
【図９】
2006216657.tif 000011
【図１０】
2006216657.tif 000012
【図１１】
2006216657.tif 000013