(57)【要約】【課題】従来に比べて固体撮像素子を更に低背化する。【解決手段】光学センサチップと、前記光学センサチップの受光面上に積層形成された保護層と、前記光学センサチップの受光面の反対側の面に積層形成された再配線層と、を有し、前記再配線層の接続端子は、半田ボールレスの銅フラットパッドであり、前記フラットパッドの表面に錫と銅の合金層が形成されておらず、前記保護層の熱膨張率と前記再配線層の熱膨張率とが略均衡していることを特徴とするウェハーレベルチップサイズパッケージの固体撮像素子。【選択図】図３３
2018061000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学センサチップと、
前記光学センサチップの受光面上に積層形成された保護層と、
前記光学センサチップの受光面の反対側の面に積層形成された再配線層と、
を有し、
前記再配線層の接続端子は、半田ボールレスの銅フラットパッドであり、前記フラットパッドの表面に錫と銅の合金層が形成されておらず、
前記保護層の熱膨張率と前記再配線層の熱膨張率とが略均衡している
ことを特徴とするウェハーレベルチップサイズパッケージの固体撮像素子。
【請求項２】
前記保護層は、前記受光面に形成されたカラーフィルタやオンチップレンズを内包する程度の厚みで塗布されて固化した透明樹脂層であり、当該透明接着剤樹脂層の上にガラス基板が積層されていない、請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記保護層は、前記受光面に形成されたカラーフィルタやオンチップレンズを内包する程度の厚みで塗布された透明接着剤樹脂により形成された透明接着剤樹脂層と、当該透明接着剤樹脂層の上に積層接着され表面を厚み削減手段で薄化されたガラス基板とを有する、請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
前記再配線層は、再配線と、前記再配線を覆うソルダマスクと、前記再配線に接続され前記ソルダマスクから露出したフラットパッドと、を有し、
前記ソルダマスクの表面と前記フラットパッドの面とが面一に設けられている、請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
前記再配線層は、再配線と、前記再配線を覆う無機絶縁膜と、前記再配線に接続され前記無機絶縁膜から露出したフラットパッドと、を有する、請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項６】
前記無機絶縁膜の表面と前記フラットパッドの面とが面一に設けられている、請求項５に記載の固体撮像素子。
【請求項７】
前記フラットパッドの面は腐食防止膜で被覆されている、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の固体撮像素子。
【請求項８】
ウェハーレベルチップサイズパッケージの固体撮像素子と、前記固体撮像素子からの信号を処理する信号処理回路と、を備える撮像装置であって、
前記固体撮像素子は、
光学センサチップと、
前記光学センサチップの受光面上に積層形成された保護層と、
前記光学センサチップの受光面の反対側の面に積層形成された再配線層と、
を有し、
前記再配線層の接続端子は、半田ボールレスの銅フラットパッドであり、前記フラットパッドの表面に錫と銅の合金層が形成されておらず、
前記保護層の熱膨張率と前記再配線層の熱膨張率とが略均衡している
ことを特徴とする、撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、固体撮像素子及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、その受光面の受光領域及び周辺回路領域の全体に透明接着剤を塗布して透明部材を載置固定した固体撮像素子が提案されている（特許文献１〜３参照）。このような固体撮像素子によれば、耐湿性の向上、強度低下の防止、小型化、薄型化、受光面への異物の付着防止、等を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０７４６１号公報
【特許文献２】特開２００８−２７０６５０号公報
【特許文献３】特開２０１２−１７５４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固体撮像素子には更なる低背化の要請があり、上述した従来の固体撮像素子は、各部を薄くするための工夫の余地があった。
【０００５】
本技術は、前記課題に鑑みてなされたもので、従来に比べて固体撮像素子を更に低背化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術の態様の１つは、光学センサチップと、前記光学センサチップの受光面上に積層形成された保護層と、前記光学センサチップの受光面の反対側の面に積層形成された再配線層と、を有し、前記再配線層の接続端子は、半田ボールレスの銅フラットパッドであり、前記フラットパッドの表面に錫と銅の合金層が形成されておらず、前記保護層の熱膨張率と前記再配線層の熱膨張率とが略均衡していることを特徴とするウェハーレベルチップサイズパッケージの固体撮像素子である。
【０００７】
なお、以上説明した固体撮像素子は、他の機器に組み込まれた状態で実施されたり他の方法とともに実施されたりする等の各種の態様を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本技術によれば、従来に比べて固体撮像素子を更に低背化することができる。なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また付加的な効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る固体撮像素子の構成を模式的に示す図である。
【図２】本実施形態に係る固体撮像素子の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】画素の回路構成を説明する図である。
【図４】ＡＤ変換部の構成を示す図である。
【図５】本実施形態に係る固体撮像素子の構成を模式的に示す図である。
【図６】固体撮像素子の他の例を示す図である。
【図７】固体撮像素子の他の例を示す図である。
【図８】固体撮像素子の他の例を示す図である。
【図９】固体撮像素子の他の例を示す図である。
【図１０】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図１１】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図１２】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図１３】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図１４】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図１５】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図１６】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図１７】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図１８】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図１９】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図２０】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図２１】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図２２】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図２３】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図２４】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図２５】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図２６】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図２７】固体撮像素子の製造方法の１工程を示す図である。
【図２８】従来の固体撮像素子の一例を示す図である。
【図２９】従来の固体撮像素子を用いたモジュールを示す図である。
【図３０】従来の固体撮像素子からカバーガラスを部品抹消した場合の製造工程を示す図である。
【図３１】図３０のＡ領域の部分拡大図である。
【図３２】本実施形態に係る固体撮像素子の構成の他の例を模式的に示す図である。
【図３３】第７実施形態に係る固体撮像素子の断面構成を模式的に示した図である。
【図３４】第７実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図３５】第７実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図３６】第７実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図３７】第７実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図３８】第７実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図３９】第７実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図４０】第７実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図４１】第７実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図４２】第８実施形態に係る固体撮像素子の断面構成を模式的に示した図である。
【図４３】第８実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図４４】第８実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図４５】第８実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図４６】第９実施形態に係る固体撮像素子の断面構成を模式的に示した図である。
【図４７】第９実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図４８】第９実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図４９】第９実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図５０】第１０実施形態に係る固体撮像素子の断面構成を模式的に示した図である。
【図５１】第１０実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図５２】第１０実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図５３】第１１実施形態に係る固体撮像素子の断面構成を模式的に示した図である。
【図５４】第１１実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図５５】第１１実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図５６】第１１実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図５７】第１２実施形態に係る固体撮像素子の断面構成を模式的に示した図である。
【図５８】第１２実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図５９】第１２実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図６０】第１２実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明する図である。
【図６１】体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図６２】内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図６３】カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図６４】車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図６５】車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ本技術を説明する。
【００１１】
（Ａ）固体撮像素子の第１実施形態：
図１は、本実施形態に係る固体撮像素子１０の構成を模式的に示す図である。固体撮像素子１０は、被写体から入射する光を受光して光電変換し、光量に応じた電気信号を出力する。固体撮像素子１０は、ウェハ（シリコンウェハ）を切り出す前に端子の形成や配線などを行ってからウェハのダイシングを行う方法によって形成されたＷＬＣＳＰ（Wafer-Level Chip Size Package）である。
【００１２】
固体撮像素子１０は、半導体基板１２の表面１２Ｆ及び裏面１２Ｒにそれぞれ１又は複数の層が形成されている。これらの層は、化学気相成長法、物理気相成長法、スピンコート法等の塗布法、リソグラフィ技術、支持基板や別途製造された周辺回路基板等の貼着、等により形成される。半導体基板１２の受光面である裏面１２Ｒ側には、カラーフィルタ１１Ｂ及びオンチップレンズ１１Ａが積層されている。
【００１３】
オンチップレンズ１１Ａの上には、樹脂層１５及び無機材料層１６が積層されている。半導体基板１２の表面１２Ｆ側には、配線層１８が積層されている。配線層１８の更に表側には再配線層１４が設けられている。なお、半導体基板１２の各面に積層される各層の間に他の層を積層して介在させてもよい。半導体基板１２には、例えばシリコンウェハ等の半導体基板が用いられる。
【００１４】
固体撮像素子１０の種類は特に限定されず、表面照射型でも裏面照射型でもよい。また、固体撮像素子１０は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）又は他の方式のいずれでもよい。表面照射型の固体撮像素子の場合、配線層１８は半導体基板１２とカラーフィルタ１１Ｂの間に形成されることになる。なお、以下では、ＷＬＣＳＰの固体撮像素子１０として裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサを例に取り説明を行う。
【００１５】
半導体基板１２は、撮像素子領域Ｒ１の裏面１２Ｒに沿う内部に光電変換素子としての複数のフォトダイオードＰＤが並設されている。半導体基板１２の撮像素子領域Ｒ１の表面１２Ｆに沿う内部には、図示はしないが、画素トランジスタ（転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、選択トランジスタ）も設けられている。画素トランジスタは基本的に各画素にそれぞれ設けられる。ただし、フローティングディフュージョン（ＦＤ）を複数画素で共有するＦＤ共有方式の場合は、転送トランジスタは各画素にそれぞれ設けられるが、それ以外の画素トランジスタはＦＤ毎に設けられる。
【００１６】
半導体基板１２は、その表面１２Ｆに積層された配線層１８を構成する画素駆動線や垂直信号線を介して周辺回路と接続されている。周辺回路は、後述する垂直駆動部１２２、アナログデジタル変換部１２３（ＡＤ変換部１２３）、参照信号生成部１２４、水平駆動部１２５、通信・タイミング制御部１２６、信号処理部１２７等の一部又は全部を含んで構成される。周辺回路は、撮像素子領域Ｒ１の外側に設けられる周辺回路領域Ｒ２、及び／又は、後述する周辺回路基板に形成される。
【００１７】
半導体基板１２の裏面１２Ｒの上には、フォトダイオードＰＤの各位置に対応するように複数のカラーフィルタ１１Ｂが積層されている。カラーフィルタ１１Ｂの上には、カラーフィルタ１１Ｂの各位置に対応させて複数のオンチップレンズ１１Ａが積層されている。オンチップレンズ１１Ａは、例えば、ＳｉＮ膜（シリコン窒化膜）、ＳｉＯＮ膜（シリコン窒化酸化膜）、ＳｉＯ膜（シリコン酸化膜）等の高屈折率の無機膜を用いて形成され、エッチバック法により形成することができる。これらの膜は屈折率１．４〜２．０程度である。
【００１８】
樹脂層１５は、オンチップレンズ１１Ａを埋設状に覆蓋しており、オンチップレンズ１１Ａが樹脂層１５外に露出しない程度の厚みで形成される。オンチップレンズ１１Ａは、略平坦な基部１１Ａ１の上に丘陵状の盛り上がりとして形成された球面レンズ１１Ａ２を有している。樹脂層１５は、基部１１Ａ１及び球面レンズ１１Ａ２の全体を隙間なく覆うように形成されており、例えば、球面レンズ１１Ａ２が基部１１Ａ１から５００ｎｍの高さで形成されている場合、樹脂層１５は基部１１Ａ１から６００ｎｍ以上の厚みで形成される。
【００１９】
樹脂層１５は、透明性及び耐熱性等を有する材料、例えば、透明なシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、スチレン系樹脂等を用いて形成される。樹脂層１５は、オンチップレンズ１１Ａよりも低屈折率、且つ、固体撮像素子１０の受光面外の光伝送媒質（一般的には、空気）よりも高屈折率であり、例えば１．３〜１．５程度の屈折率である。
【００２０】
このように、オンチップレンズ１１Ａの上を樹脂層１５で完全に覆い、樹脂層１５の表面を略平坦に形成することで、固体撮像素子１０の受光面を平坦化することができる。また、樹脂層１５をオンチップレンズ１１Ａよりも低屈折率且つ固体撮像素子１０の受光面外の光伝送媒質よりも高屈折率の材料で形成することにより、オンチップレンズ１１Ａによる集光性能を確保することができる。
【００２１】
無機材料層１６は、樹脂層１５の表面に沿って略一定厚みで樹脂層１５の表面全体を覆うように設けられる。無機材料層１６は、本実施形態では固体撮像素子１０の最表面に位置し、固体撮像素子１０の保護膜としての役割を担う。無機材料層１６の材質は、例えば、ＳｉＯ（酸化シリコン）やＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）等の無機材料である。樹脂層１５の表面を覆う無機材料層１６を設けることによりオンチップレンズ１１Ａの表面凹凸が平坦化され、従来、オンチップレンズ１１Ａの上方に設けていたカバーガラスが不要となり、固体撮像素子１０を低背化することができる。
【００２２】
半導体基板１２の表面１２Ｆには、上述したように配線層１８が積層されている。周辺回路基板を別途製造してイメージセンサに３次元積層して一体化する場合、配線層１８の表側に周辺回路基板が貼着される。配線層１８の更に表側又は周辺回路基板の表側には、バルクシリコン等の支持基板１７が貼着される。
【００２３】
固体撮像素子１０には、この支持基板１７を表面１７Ｆ（半導体基板１２に対向しない側面）から裏面１７Ｒに向けて貫通する貫通電極（例えばＴＳＶ（Through Silicon Via））１３が形成されている。貫通電極１３は、支持基板１７を貫通して更に周辺回路領域Ｒ２中に設けられた入出力パッド１９に達しており、支持基板１７の表面１７Ｆと入出力パッド１９とを電気的に接続している。入出力パッド１９は、固体撮像素子１０の周辺回路において外部へ信号の入出力を行う端子として用いられる。
【００２４】
支持基板１７の表面１７Ｆには再配線層１４が積層される。再配線層１４は、支持基板１７の表面１７Ｆに形成される金属配線としての再配線１４Ａと、これを覆うソルダレジスト１４Ｂと、固体撮像素子１０の接続端子となるランド１４Ｃとで構成される。再配線１４Ａは、貫通電極１３の端部１３Ａと、支持基板１７の表面１７Ｆに設けられるランド１４Ｃとを電気的に接続する。ランド１４Ｃは、固体撮像素子１０の実装先になる基板の接続端子に対応する位置に形成されており、基板の接続端子はランド１４Ｃに接続されることで再配線１４Ａを介して貫通電極１３の端部１３Ａに接続される。貫通電極１３及び再配線１４Ａは、ランド１４Ｃを除いてソルダレジスト１４Ｂで覆われて絶縁されている。なお、本実施形態ではＬＧＡ（Land Grid Array）構造を例に取り説明したが、図５に示すように、ランド１４Ｃに半田ボール１４Ｄを形成してＢＧＡ（Ball Grid Array）構造としてもよい。また、ランド１４Ｃ上に金属のポストを立てた構造でも良い。
【００２５】
この貫通電極１３を介した再配線層１４を採用することにより、固体撮像素子１０の側面を回り込むように金属配線（ワイヤ）を引き回す必要がなくなり、モジュールの実装面積が縮小し、部品点数の削減、製造工程の効率化等のメリットがある。また、金属配線を引き回す必要がなくなるから、配線長が短縮されるため電気的特性が向上するとともに、微細且つ自由な設計が可能になる。これにより、信号の伝送品質を向上することが可能であり、モジュールの出力信号を利用した後段の各種信号処理の品質（例えば画像処理における画質）を向上することができる。
【００２６】
図２は、固体撮像素子１０の電気的構成を示すブロック図である。なお、本実施形態では、固体撮像装置として、Ｘ−Ｙアドレス型固体撮像装置の一種であるＣＭＯＳイメージセンサを例にとり説明を行うが、むろん、ＣＣＤイメージセンサを採用してもよい。以下、図２を参照しつつＣＭＯＳイメージセンサとしての固体撮像装置の具体的な一例について説明する。
【００２７】
図２において、固体撮像素子１０は、画素部１２１、垂直駆動部１２２、ＡＤ変換部１２３、参照信号生成部１２４、水平駆動部１２５、通信・タイミング制御部１２６及び信号処理部１２７を備えている。
【００２８】
画素部１２１には、光電変換部としてのフォトダイオードを含む複数の画素ＰＸＬが二次元マトリクス状に配置されている。画素部１２１の受光面側には、各画素に対応してフィルタの色を区分された色フィルタアレイが設けられる。なお、画素ＰＸＬの具体的な回路構成については後述する。
【００２９】
画素部１２１には、ｎ本の画素駆動線ＨＳＬｎ（ｎ＝１，２，・・・）とｍ本の垂直信号線ＶＳＬｍ（ｍ＝１，２，・・・）が配線されている。画素駆動線ＨＳＬｎは、図の左右方向（画素行の画素配列方向／水平方向）に沿って配線され、図の上下方向に等間隔で配置されている。垂直信号線ＶＳＬｍは、図の上下方向（画素列の画素配列方向／垂直方向）に沿って配線され、図の左右方向に等間隔で配置されている。
【００３０】
画素駆動線ＨＳＬｎの一端は、垂直駆動部１２２の各行に対応した出力端子に接続されている。垂直信号線ＶＳＬｍは各列の画素ＰＸＬに接続されており、その一端は、ＡＤ変換部１２３に接続されている。垂直駆動部１２２や水平駆動部１２５は、通信・タイミング制御部１２６の制御の下、画素部１２１を構成する各画素ＰＸＬからアナログ信号を順次に読み出す制御を行う。なお、各画素ＰＸＬに対する画素駆動線ＨＳＬｎと垂直信号線ＶＳＬｍの具体的な接続については、画素ＰＸＬの説明とともに後述する。
【００３１】
通信・タイミング制御部１２６は、例えば、タイミングジェネレータと通信インターフェースとを備える。タイミングジェネレータは、外部から入力されるクロック（マスタークロック）に基づいて、各種のクロック信号を生成する。通信インターフェースは、固体撮像素子１０の外部から与えられる動作モードを指令するデータなどを受け取り、固体撮像素子１０の内部情報を含むデータを外部へ出力する。
【００３２】
通信・タイミング制御部１２６は、マスタークロックに基づいて、マスタークロックと同じ周波数のクロック、それを２分周したクロック、より分周した低速のクロック、等を生成し、デバイス内の各部（垂直駆動部１２２、水平駆動部１２５、ＡＤ変換部１２３、参照信号生成部１２４、信号処理部１２７、等）に供給する。
【００３３】
垂直駆動部１２２は、例えば、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成されている。垂直駆動部１２２は、外部から入力される映像信号をデコードした信号に基づいて、行アドレスを制御するための垂直アドレス設定部や行走査を制御するための行走査制御部を備えている。
【００３４】
垂直駆動部１２２は、読み出し走査と掃き出し走査が可能である。
読み出し走査とは、信号を読み出す単位画素を順に選択する走査である。読み出し走査は、基本的には行単位で順に行われるが、所定の位置関係にある複数画素の出力を加算もしくは加算平均することにより画素の間引きを行う場合は、所定の順番により行われる。
【００３５】
掃き出し走査とは、読み出し走査にて読み出しを行う行又は画素組み合わせに対し、この読み出し走査よりもシャッタースピードの時間分だけ先行して、読み出しを行う行又は画素組み合わせに属する単位画素をリセットさせる走査である。
【００３６】
水平駆動部１２５は、通信・タイミング制御部１２６の出力するクロックに同期してＡＤ変換部１２３を構成する各ＡＤＣ回路を順番に選択する。ＡＤ変換部１２３は、垂直信号線ＶＳＬｍごとに設けられたＡＤＣ回路（ｍ＝１，２，・・・）を備え、各垂直信号線ＶＳＬｍから出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、水平駆動部１２５の制御に従って水平信号線Ｌｔｒｆに出力する。
【００３７】
水平駆動部１２５は、例えば、水平アドレス設定部や水平走査部を備えており、水平アドレス設定部が規定した水平方向の読み出し列に対応するＡＤ変換部１２３の個々のＡＤＣ回路を選択することにより、選択されたＡＤＣ回路において生成されたデジタル信号を水平信号線Ｌｔｒｆに導く。
【００３８】
このようにしてＡＤ変換部１２３から出力されたデジタル信号は、水平信号線Ｌｔｒｆを介して信号処理部１２７へ入力される。信号処理部１２７は、画素部１２１からＡＤ変換部１２３を経由して出力される信号を、演算処理にて、色フィルタアレイの色配列に対応した画像信号に変換する処理を行う。
【００３９】
また、信号処理部１２７は、必要に応じて、水平方向や垂直方向の画素信号を加算や加算平均等により間引く処理を行う。このようにして生成された画像信号は、固体撮像素子１０の外部に出力される。
【００４０】
参照信号生成部１２４は、ＤＡＣ（Ｄｉｇｔａｌ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を備えており、通信・タイミング制御部１２６から供給されるカウントクロックに同期して、参照信号Ｖｒａｍｐを生成する。参照信号Ｖｒａｍｐは、通信・タイミング制御部１２６から供給される初期値から階段状に時間変化する鋸歯状波（ランプ波形）である。この参照信号Ｖｒａｍｐは、ＡＤ変換部１２３の個々のＡＤＣ回路に供給される。
【００４１】
ＡＤ変換部１２３は、複数のＡＤＣ回路を備えている。ＡＤＣ回路は、各画素ＰＸＬから出力されるアナログ電圧をＡＤ変換するにあたり、所定のＡＤ変換期間（後述するＰ相期間やＤ相期間）に参照信号Ｖｒａｍｐと垂直信号線ＶＳＬｍの電圧とを比較器にて比較し、参照信号Ｖｒａｍｐと垂直信号線ＶＳＬｍの電圧の電圧（画素電圧）との大小関係が反転する前後いずれかの時間をカウンタにてカウントする。これにより、アナログの画素電圧に応じたデジタル信号を生成することができる。なお、ＡＤ変換部１２３の具体例については後述する。
【００４２】
図３は、画素の回路構成を説明する図である。同図には、一般的な４トランジスタ方式の構成の画素の等価回路を示してある。同図に示す画素は、フォトダイオードＰＤと、４つのトランジスタ（転送トランジスタＴＲ１、リセットトランジスタＴＲ２、増幅トランジスタＴＲ３、選択トランジスタＴＲ４）とを備えている。
【００４３】
フォトダイオードＰＤは、受光した光量に応じた電流を光電変換によって発生させる。フォトダイオードＰＤのアノードはグランドに接続され、そのカソードは転送トランジスタＴＲ１のドレインに接続される。
【００４４】
画素ＰＸＬには、垂直駆動部１２２のリセット信号生成回路や各種ドライバから、信号線Ｌｔｒｇ，Ｌｒｓｔ，Ｌｓｅｌを介して、各種の制御信号が入力される。
【００４５】
転送トランジスタＴＲ１のゲートには、転送ゲート信号を伝送するための信号線Ｌｔｒｇが接続される。転送トランジスタＴＲ１のソースは、リセットトランジスタＴＲ２のソースと、増幅トランジスタＴＲ３のゲートとの接続点に対して接続される。この接続点は信号電荷を蓄積する容量であるフローティングディフュージョンＦＤを構成する。
【００４６】
転送トランジスタＴＲ１は、ゲートに信号線Ｌｔｒｇを通じて転送信号が入力されるとオンし、フォトダイオードＰＤの光電変換によって蓄積された信号電荷（ここでは、光電子）をフローティングディフュージョンＦＤに転送する。
【００４７】
リセットトランジスタＴＲ２のゲートには、リセット信号を伝送するための信号線Ｌｒｓｔが接続され、ドレインに定電圧源ＶＤＤが接続される。リセットトランジスタＴＲ２は、信号線Ｌｒｓｔを通じてゲートにリセット信号が入力されるとオンし、フローティングディフュージョンＦＤを定電圧源ＶＤＤの電圧にリセットする。一方、信号線Ｌｒｓｔを通じてゲートにリセット信号が入力されていない場合は、リセットトランジスタＴＲ２はオフし、フローティングディフュージョンＦＤと定電圧源ＶＤＤとの間に所定のポテンシャル障壁を形成する。
【００４８】
増幅トランジスタＴＲ３は、ゲートをフローティングディフュージョンＦＤに接続され、ドレインを定電圧源ＶＤＤに接続され、ソースを選択トランジスタＴＲ４のドレインに接続されたソースフォロワを構成している。
【００４９】
選択トランジスタＴＲ４は、ゲートに選択信号の信号線Ｌｓｅｌが接続され、ソースが垂直信号線ＶＳＬｍに接続される。選択トランジスタＴＲ４は、信号線Ｌｓｅｌを通じてゲートに制御信号（アドレス信号またはセレクト信号）を入力されるとオンし、信号線Ｌｓｅｌを通じてゲートにこの制御信号を入力されていない場合はオフする。
【００５０】
選択トランジスタＴＲ４がオンすると、増幅トランジスタＴＲ３は、フローティングディフュージョンＦＤの電圧を増幅して垂直信号線ＶＳＬｍに出力する。垂直信号線ＶＳＬｍを通じて各画素から出力された電圧は、ＡＤ変換部１２３に入力される。
【００５１】
なお、画素の回路構成は、図３に示した構成のみならず、３トランジスタ方式の構成や、他の４トランジスタ方式の構成等、公知の種々の構成を採用可能である。例えば、他の４トランジスタ方式の構成としては、増幅トランジスタＴＲ３と定電圧源ＶＤＤとの間に選択トランジスタＴＲ４を配置した構成が挙げられる。
【００５２】
図４は、ＡＤ変換部１２３の構成を示す図である。同図に示すように、ＡＤ変換部１２３を構成する各ＡＤＣ回路は、垂直信号線ＶＳＬｍ毎に設けられた比較器１２３ａやカウンタ１２３ｂと、ラッチ１２３ｃとを備えている。
【００５３】
比較器１２３ａは、２つの入力端子Ｔ１，Ｔ２と１つの出力端子Ｔ３を備えている。一方の入力端子Ｔ１は、参照信号生成部１２４から参照信号Ｖｒａｍｐを入力され、他方の入力端子Ｔ２は、画素から垂直信号線ＶＳＬｍを通して出力されるアナログの画素信号（以下、画素信号Ｖｖｓｌと記載する。）を入力されている。
【００５４】
比較器１２３ａは、これら参照信号Ｖｒａｍｐと画素信号Ｖｖｓｌを比較する。比較器１２３ａは、参照信号Ｖｒａｍｐと画素信号Ｖｖｓｌとの大小関係に応じてハイレベルもしくはローレベルの信号を出力するようになっており、参照信号Ｖｒａｍｐと画素信号Ｖｖｓｌの大小関係が入れ替わると、出力端子Ｔ３の出力が、ハイレベルとローレベルの間で反転する。
【００５５】
カウンタ１２３ｂは、通信・タイミング制御部１２６からクロックを供給されており、当該クロックを利用してＡＤ変換の開始から終了までの時間をカウントしている。ＡＤ変換の開始と終了のタイミングは、通信・タイミング制御部１２６の出力する制御信号（例えば、クロック信号ＣＬＫの入力有無等）と比較器１２３ａの出力反転とに基づいて特定する。
【００５６】
また、カウンタ１２３ｂは、いわゆる相関２重サンプリング（ＣＤＳ）により、画素信号をＡ／Ｄ変換する。具体的には、カウンタ１２３ｂは、通信・タイミング制御部１２６の制御に従い、垂直信号線ＶＳＬｍからリセット成分に相当するアナログ信号が出力されている間はダウンカウントを行う。そして、このダウンカウントにより得られたカウント値を初期値とし、垂直信号線ＶＳＬｍから画素信号に相当するアナログ信号が出力されている間にアップカウントを行う。
【００５７】
このようにして生成されるカウント値は、信号成分とリセット成分の差分に相当するデジタル値となる。すなわち、垂直信号線ＶＳＬｍを通して画素からＡＤ変換部１２３へ入力されたアナログの画素信号に相当するデジタル値をリセット成分によって較正した値となる。
【００５８】
カウンタ１２３ｂが生成したデジタル値はラッチ１２３ｃに記憶され、水平走査部の制御に従って順次にラッチ１２３ｃから出力され、水平信号線Ｌｔｒｆを介して信号処理部１２７へ出力される。
【００５９】
（Ｂ）固体撮像素子の第２実施形態：
図６は、本実施形態に係る固体撮像素子２０の構成を模式的に示す図である。固体撮像素子２０が固体撮像素子１０と異なる点は、単層の無機材料層１６の代わりに複層の無機材料層２１とした点である。複層の無機材料層２１として、Ｓｉ系以外の酸化物とＳｉ系の酸化物とを積層しており、例えば、樹脂層１５の上からＴａＯ層２１Ａ，ＳｉＯ２層２１Ｂ，ＴａＯ層２１Ｃ，ＳｉＯ層２１Ｄが順に積層されている。
【００６０】
複層の無機材料層２１の各層の厚みは、例えば、ＴａＯ層２１Ａを１５ｎｍ、ＳｉＯ２層２１Ｂを３２ｎｍ、ＴａＯ層２１Ｃを１２７ｎｍ、ＳｉＯ層２１Ｄを９１ｎｍ、とする。複層の無機材料層２１の各層は、スパッタ法、蒸着法、スピンコート（塗布）法、ラミネート（フィルム貼り）、ディスペンス（滴下）法、等の各種の方法で形成することができる。
【００６１】
複層の無機材料層２１の各層をスパッタ法で形成する場合、例えば、ターゲットと基板間の距離が１０〜４ｃｍのスパッタ装置を用い、Ｔａ、Ｎｂ又はＳｉの金属ターゲットを用いて、スパッタガス（Ａｒ等の不活性ガス）と反応性ガス（Ｏ２等の活性ガス）をチャンバ内に導入し、ＤＣもしくはＤＣＰｕｌｓｅ電源で放電することで成膜する。スパッタガスの流量は１０〜２００ｓｃｃｍ、活性ガスの流量は１０〜１００ｓｃｃｍが好ましく、成膜時の圧力は０．１〜１Ｐａが望ましい。復層の無機材料層２１の各層で所望の屈折率、消衰係数が得られる様に、活性ガスの流量を調整して成膜する。
【００６２】
複層の無機材料層２１は反射防止膜として機能するため、フレア・ゴーストの防止、透過光の増加、不要光の除去やノイズの低減などの効果がある。
【００６３】
（Ｃ）固体撮像素子の第３実施形態：
図７は、本実施形態に係る固体撮像素子３０の構成を模式的に示す図である。固体撮像素子３０が固体撮像素子１０と異なる点は、単層の無機材料層１６の代わりに複層の無機材料層３１とした点である。複層の無機材料層３１として、Ｓｉ系以外の酸化物とＳｉ系の酸化物とを積層しており、例えば、樹脂層１５の上からＮｂＯ層３１Ａ，ＳｉＯ層３１Ｂが順に積層されている。
【００６４】
複層の無機材料層３１の各層の厚みは、例えば、ＮｂＯ層３１Ａを２５０ｎｍ、ＳｉＯ層３１Ｂを２５０ｎｍ、とする、複層の無機材料層３１の各層は、スパッタ法、蒸着法、スピンコート（塗布）法、ラミネート（フィルム貼り）、ディスペンス（滴下）法、等の各種の方法で形成することができる。
【００６５】
複層の無機材料層３１の各層をスパッタ法で形成する場合、例えば、ターゲットと基板間の距離が１０〜４ｃｍのスパッタ装置を用い、Ｎｂ又はＳｉの金属ターゲットを用いて、スパッタガス（Ａｒ等の不活性ガス）と反応性ガス（Ｏ２等の活性ガス）をチャンバ内に導入し、ＤＣもしくはＤＣＰｕｌｓｅ電源で放電することで成膜する。スパッタガスの流量は１０〜２００ｓｃｃｍ、活性ガスの流量は１０〜１００ｓｃｃｍが好ましく、成膜時の圧力は０．１〜１Ｐａが望ましい。復層の無機材料層３１の各層で所望の屈折率、消衰係数が得られる様に、活性ガスの流量を調整して成膜する。
【００６６】
複層の無機材料層３１は反射防止膜して機能するため、フレア・ゴーストの防止、透過光の増加、不要光の除去やノイズの低減などの効果がある。
【００６７】
なお、第２実施形態に係る複層の無機材料層２１や第３実施形態に係る複層の無機材料層３１の代わりに、ポリシロキサンにシリカ粒子を１〜１０％程度含有させ有機溶媒に溶かしたものを塗布型の反射防止膜を設けてもよい。
【００６８】
（Ｄ）固体撮像素子の第４実施形態：
図８は、本実施形態に係る固体撮像素子４０，４０’の構成を模式的に示す図である。（ａ）において、固体撮像素子４０が固体撮像素子１０と異なる点は、無機材料層１６の代わりに光学機能フィルタ（赤外線カットフィルタ等）のＩＲカット膜４１が形成されている点である。また、（ｂ）において固体撮像素子４０’が固体撮像素子１０と異なる点は、無機材料層１６の上に光学機能フィルタ（赤外線カットフィルタ等）のＩＲカット膜４１が形成されている点である。
【００６９】
ＩＲカット膜４１は、入射光に含まれる赤外光成分を低減し、固体撮像素子４０，４０’への赤外光の入射を抑制する。ＩＲカット膜４１は、例えば、銅錯体等の金属錯体材料をスピンコート等の塗布法で塗布して形成したＩＲカットフィルタを用いることができる。また、ＩＲカット膜４１は、例えば、スパッタ法、蒸着法、ディスペンス法などにより約１００ｎｍのＴｉＯと、約１００ｎｍのＳｉＯ２を交互に複数（例えば、３０〜１００層）積層した積層膜を用いてもよい。
【００７０】
ＩＲカット膜４１は、例えば、短ＩＲカット膜及び長ＩＲカット膜の２層或いは複数を積層した構造であってもよい。短ＩＲカット膜及び長ＩＲカット膜は、赤外光を遮光する波長帯域（遮光帯域）が異なる。短ＩＲカット膜の遮光帯域は、長ＩＲカット膜より波長が短い帯域をカバーし、長ＩＲカット膜の遮光帯域は、短ＩＲカット膜より波長が長い帯域をカバーする。なお、短ＩＲカット膜の遮光帯域と長ＩＲカット膜の遮光帯域が一部重なっていてもよい。
【００７１】
このように、遮光帯域が異なるＩＲカット膜を積層し、遮光する波長帯域を分けることにより、遮光性能が向上する。
【００７２】
（Ｅ）固体撮像素子の第５実施形態：
図９は、本実施形態に係る固体撮像素子５０，５０’の構成を模式的に示す図である。（ａ）において、固体撮像素子５０が固体撮像素子１０と異なる点は、無機材料層１６の代わりに回折格子として機能するグレーティング構造が形成されている点である。また、（ｂ）において固体撮像素子５０’が固体撮像素子１０と異なる点は、無機材料層１６の上に同様のグレーティング構造が形成されている点である。
【００７３】
具体的には、透明樹脂膜５１の上面に、固体撮像素子５０，５０’が受光感度を有する光波長よりも短いサブミクロン周期の微細な凹凸構造を持つサブ波長格子のグレーティング構造が形成されている。このようなグレーティング構造としては、例えば、円錐状の突起が二次元周期配列されたモスアイ（登録商標）構造がある。これにより、固体撮像素子５０，５０’の表面において、屈折率が連続的に変化して特定の反射面を持たない構造が実現され、その屈折率境界で生じるフレネル反射を低減する偏光フィルタを実現することができる。
【００７４】
（Ｇ）固体撮像素子の製造方法
図１０乃至図２６は、固体撮像素子の製造方法の１例を示す図である。以下、固体撮像素子１０を例にして説明するが、無機材料層１６に代えて無機材料層２１、無機材料層３１、ＩＲカット膜４１、透明樹脂膜５１に形成したグレーティング構造、又は、透明樹脂膜６１に形成した遮光膜６２を有する固体撮像素子について適用可能である。
【００７５】
まず、図１０に示すように、半導体基板１２の撮像素子領域Ｒ１に、半導体基板１２の表面１２Ｆの側から、複数の単位画素１１の構成要素（素子分離、フォトダイオードＰＤ、画素トランジスタのソース領域／ドレイン領域、等）を、例えばイオン注入により二次元マトリクス状の二次元配列で形成する。なお、図１０には、フォトダイオードＰＤのみを例示してある。各単位画素１１の上には、ゲート絶縁膜を介してゲート電極が積層される。
【００７６】
次に、図１１に示すように、半導体基板１２の表面１２Ｆの上に、層間絶縁膜を介して複数層の配線を配置した配線層１８を積層する。撮像素子領域Ｒ１の外側に形成される配線層１８は、論理回路等の周辺回路が形成される周辺回路領域Ｒ２となる。周辺回路領域Ｒ２の配線層１８には、信号をチップ外へ出力するためのＰＡＤメタルとしての入出力パッド１９が設けられる。配線層１８の上にはＳｉＯ２膜等の層間絶縁膜が積層され、この層間絶縁膜をＣＭＰ（化学的機械研磨）で平坦化して配線層１８の表面が略平坦面に形成される。
【００７７】
配線層１８の略平坦面に対し、図１２に示すように、支持基板１７を貼り合せて補強する。支持基板１７には、例えばバルクシリコン等の半導体基板を用いる。なお、周辺回路の一部又は全部を別途製造される周辺回路基板上に形成する場合は、周辺回路基板を配線層１８の表面上に貼着し、支持基板１７は周辺回路基板の上に貼着されることになる。
【００７８】
次に、図１３に示すように、支持基板１７を貼り付けた半導体基板１２を表裏反転させ、半導体基板１２の裏面１２Ｒを上面とする。
【００７９】
次に、図１４に示すように、必要に応じて、半導体基板１２の裏面１２ＲからフォトダイオードＰＤの裏面付近まで、研削、研磨によって除去加工を施す。最終的には、ＣＭＰによって、半導体基板１２の裏面１２Ｒを略平坦に加工する。なお、最終段の加工をエッチングによって行うことも可能である。
【００８０】
次に、図１５に示すように、半導体基板１２の裏面１２Ｒの上に透明な平坦化膜（不図示）及びカラーフィルタ１１Ｂを形成する。平坦化膜は、例えば、熱可塑性樹脂をスピンコート法によって成膜した後、熱硬化処理を行うことにより形成される。この平坦化膜上に、緑色、赤色、青色からなる原色系フィルタとして、例えばベイヤー配列のカラーフィルタ１１Ｂを形成する。このカラーフィルタ１１Ｂは、各単位画素１１に対応させて形成され、例えば、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタの３色のカラーフィルタからなる。上記カラーフィルタ１１Ｂは上記光の３原色に限らず、補色系カラーフィルタを用いたり、白色カラーフィルタを組み合わせて用いたりすることもできる。カラーフィルタ１１Ｂの上面には、必要に応じて更に平坦化膜を設けてもよい。
【００８１】
次に、図１６に示すように、カラーフィルタ１１Ｂ上に、オンチップレンズ１１Ａを形成する。オンチップレンズ１１Ａは、例えば、アクリル系樹脂材料、スチレン系樹脂材料、エポキシ系樹脂材料等の熱硬化透明樹脂材料をスピンコートし熱硬化、ＳｉＯやＳｉＮ、ＳｉＯＮの無機材料をプラズマCVD法で成膜した後レンズ形状にしたレジストをパターニングしエッチバックする方法で形成される。
【００８２】
次に、図１７に示すように、オンチップレンズ１１Ａが形成されている半導体基板１２の裏面１２Ｒ側に、オンチップレンズ１１Ａの凹凸形状の全体を埋設状に覆う厚みで、撮像素子領域Ｒ１及び周辺回路領域Ｒ２の全面に亘って、オンチップレンズ１１Ａに比べて低屈折率の樹脂層１５が積層される。樹脂層１５は、オンチップレンズ１１Ａの凹凸等の樹脂層１５の下層の凹凸全体に密着して形成されるため、オンチップレンズ１１Ａと樹脂層１５の間には、低屈折率の樹脂層１５と、高屈折率のオンチップレンズ１１Ａの層境界が形成される。樹脂層１５は、例えば、スピンコート法を用いて樹脂材料を塗布し、成膜することにより形成される。
【００８３】
次に、図１８に示すように、樹脂層１５の上に無機材料層１６を積層する。無機材料層１６は、樹脂層１５の上面全体を略一定厚みで撮像素子領域Ｒ１及び周辺回路領域Ｒ２の全面に亘って形成される。このため、無機材料層１６の上面は、凹凸等の無い略平坦に形成される。従って、無機材料層１６によって半導体基板１２の受光面である裏面１２Ｒへの入射光特性が劣化する可能性を可及的に低下できる。無機材料層１６は、例えばＳｉＯ２やＳｉＮのプラズマＣＶＤ法により形成することができる。
【００８４】
次に、図１９に示すように、撮像素子領域Ｒ１の外の周辺回路領域Ｒ２に、無機材料層１６、樹脂層１５及び半導体基板１２を貫通し、更に配線層又は周辺回路基板に形成された入出力パッド１９まで貫通する貫通孔７０をドライエッチング等で形成する。この貫通孔７０にプローブを挿入して入出力パッド１９に接触させることで、周辺回路の動作確認等の検査を行うことができる。
【００８５】
次に、図２０に示すように、無機材料層１６の上面に接着層１０１を形成する。例えば、スピンコート法を用いて接着材料を塗布し、成膜することにより、接着層１０１が形成される。この接着材料は、上述した貫通孔７０の内部に侵入して充填固化する。すなわち、無機材料層１６の上面に塗布されて後述する仮基板１０２との間を接着固化する接着材料は、その一部が貫通孔７０の内部に向けて突出する突起形状を有することになる。
【００８６】
次に、図２１に示すように、仮基板１０２を接着層１０１を介して無機材料層１６に接合する。無機材料層１６に仮基板１０２を接合することで、作製中の固体撮像素子１０が補強され、全体として剛性が向上し、反りや撓みに対する耐性が向上する。仮基板１０２で補強した半導体基板１２や支持基板１７は、全体が表裏反転され、支持基板１７の表面１７Ｆを上方に配向する。これにより、支持基板１７の表面１７Ｆ側に再配線層１４を形成する加工を行うことが可能となる。
【００８７】
次に、図２２に示すように、支持基板１７をその表面１７Ｆ側からバックグラインドやＣＭＰ等により研磨・研削して薄化する。これにより、後述する貫通電極１３を形成する加工が容易になり、また、固体撮像素子１０を全体的に低背化することができる。
【００８８】
次に、図２３に示すように、薄化された支持基板１７の表面１７Ｆ上に再配線層１４を形成する。再配線層１４の形成では、まず、支持基板１７を貫通して上述した入出力パッド１９まで到達する貫通孔を形成し、その内部にＣｕメッキ等の金属を充填して貫通電極１３を形成する。また、支持基板１７の表面１７Ｆにフォトリソグラフィ技術で、ランド１４Ｃ及び再配線１４Ａを形成する。その後、ランド１４Ｃ以外の部位をソルダレジスト１４Ｂで覆うことにより、再配線１４Ａ及び貫通電極１３を絶縁する。ランド１４Ｃには半田ボール１４Ｄ（図５参照）を形成してＢＧＡ構造に形成してもよい。また、再配線上に金属のポスト１４Ｅ、具体的にはＣｕのポストを電解めっきや無電解めっきで形成しても良い（図３２参照）。また、Ｃｕランド表面にはＮｉ／Ａｕめっきして酸化を防ぐ構造でもよい。なお、貫通電極１３の接続先は、固体撮像素子１０の周辺回路において外部へ信号の入出力を行う端子として用いられる配線であれば、入出力パッド１９以外でもよい。
【００８９】
次に、図２４に示すように、再配線層１４の表面１４Ｆ側にダイシングフレーム１０３を貼り付けて、全体を表裏反転させる。これにより、再び仮基板１０２が上方に配向した状態となる。
【００９０】
次に、図２５に示すように、仮基板１０２を固体撮像素子１０（無機材料層１６）から剥がすデボンドを行い、無機材料層１６の表面に付着残存する接着層１０１を有機溶剤にて溶解させるかケミカルエッチング法により化学的に除去する。デボンドには、機械的デボンド、レーザー照射によるデボンド、熱ブローによるデボンド、等がある。これにより無機材料層１６が表出する。無機材料層１６が表面平坦に形成されているため、無機材料層１６の表面に付着する接着材料がエッチング後に残存する可能性は極めて低く、デボンド後の接着材料が固体撮像素子１０の表面に固着して固体撮像素子１０の歩留まりが低下することを防止できる。
【００９１】
この後、図２６に示すように、無機材料層１６の上にＩＲカット膜４１、透明樹脂膜５１又は６１のいずれかを形成し、表出した無機材料層１６の上に、さらにＩＲカット膜４１や透明樹脂膜５１，６１に形成した回折格子として機能するグレーティング構造を形成することも可能である。
【００９２】
ＩＲカット膜４１は、例えば、銅錯体等の金属錯体材料をスピンコート等の塗布法で塗布して形成したＩＲカットフィルタを用いることができ、また、例えば、スパッタ法、蒸着法、ディスペンス法などにより約１００ｎｍのＴｉＯと、約１００ｎｍのＳｉＯ２を交互に複数（例えば、３０〜１００層）積層した積層膜を用いてもよい。これは、前述した第４実施形態と同様である。
【００９３】
透明樹脂膜５１，６１に形成したグレーティング構造は、例えば、円錐状の突起が二次元周期配列されたモスアイ（登録商標）構造がある。これは、前述した第５実施形態又は第６実施形態と同様である。
【００９４】
最後に、固体撮像素子１０をスクライブラインに沿ってダイシングして個片化することにより、上述した各実施形態に係る固体撮像素子１０，２０，３０，４０，４０’，５０，５０’，６０，６０’を得ることができる。
【００９５】
以上のように、製造の際には固体撮像素子１０の強度を保って保護する仮基板１０２を接合し、最終的には仮基板１０２を剥離して無機材料層１６を表出させても、固体撮像素子１０を保護することができる。
【００９６】
また、最表層の無機材料層１６は平坦化されていることから、仮基板１０２を剥離する際の残渣がなく、異物が付着したとしても簡単に拭き取って除去することができる。この点、最表層が平坦化されていない場合は、その上方をカバーガラスで保護するか、カバーガラスを取り外した後でもクリーンルーム等の清浄環境下において組み付けを行う必要がある反面、本技術は異物が付着したとしても簡単に拭き取って除去することができることから、クリーンルーム等の清浄環境下によらない普通環境下においてモジュールの組み付けを行うことが可能である。
【００９７】
（Ｈ）撮像装置の実施形態：
図２７は、撮像モジュール５００を搭載した撮像装置６００の一例の概略構成を示すブロック図である。撮像装置６００は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯電話等である。
【００９８】
撮像装置６００は、撮像モジュール５００、カメラ信号処理部６１０と、画像処理部６２０、表示部６３０、リーダ／ライタ６４０、演算処理部６５０、操作入力部６６０、及びレンズ駆動制御部６７０を備えている。
【００９９】
撮像モジュール５００は、撮像機能を担う構成要素であり、撮像レンズとしてのレンズ５１１を含む光学系５３０、上述した何れかの第１実施形態〜第６実施形態に係る固体撮像素子又は後述する第７実施形態〜第１２実施形態に係る固体撮像素子としての固体撮像素子５４０を有している。固体撮像素子５４０は、光学系５３０が形成する光学像を電気信号に変換し、光学像に応じた撮像信号（画像信号）を出力する。
【０１００】
カメラ信号処理部６１０は、固体撮像素子５４０が出力する画像信号に対してアナログ／デジタル変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行う。
【０１０１】
画像処理部６２０は、画像信号の記録再生処理を行うものであり、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデータ仕様の変換処理等を行う。
【０１０２】
表示部６３０は、操作入力部６６０に対する操作入力に応じた表示や撮影した画像等の各種のデータを表示する機能を有している。
【０１０３】
リーダ／ライタ６４０は、メモリーカード等の外部記憶媒体に対するデータ書き込み及び外部記憶媒体からのデータ読み出しを行うものであり、例えば、画像処理部６２０が符号化した画像データを外部記憶媒体へ書き込んだり、外部記憶媒体が記憶する画像データを読み出して画像処理部６２０へ出力したりする。
【０１０４】
演算処理部６５０は、撮像装置６００の各回路ブロックを制御する制御部として機能する構成要素であり、操作入力部６６０からの操作入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御する。演算処理部６５０からの制御信号に基づいて、モジュール５００の駆動ドライバはレンズ５１１を駆動する駆動モーター等を制御する。
【０１０５】
操作入力部６６０は、ユーザが所要の操作を行うためのスイッチやタッチパネル等からなり、例えば、シャッタ操作を行うためのシャッタレリーズ操作要素や、動作モードを選択するための選択操作要素等によって構成され、ユーザが行った操作入力に応じた操作入力信号を演算処理部６５０に出力する。
【０１０６】
（Ｉ）第７実施形態： 
図３３は、本実施形態に係る固体撮像素子の断面構成を模式的に示した図である。固体撮像素子７００は、被写体から入射する光を受光して光電変換し、光量に応じた電気信号を出力する。固体撮像素子７００は、ウェハ（シリコンウェハ）を切り出す前に端子の形成や配線などを行ってからウェハのダイシングを行う方法によって形成されたＷＬＣＳＰ（Wafer-Level Chip Size Package）である。
【０１０７】
固体撮像素子７００は、光学センサチップとしてのイメージセンサ本体部７１０の表面７１０Ｆ及び裏面７１０Ｒにそれぞれ１又は複数の層が形成されている。これらの層は、化学気相成長法、物理気相成長法、スピンコート法等の塗布法、リソグラフィ技術、支持基板や別途製造された周辺回路基板等の貼着、等により形成される。
【０１０８】
イメージセンサ本体部７１０は、少なくとも、光電変換素子としての複数のフォトダイオードが例えばシリコンウェハ等の半導体基板に並設された受光層と、画素駆動線や垂直信号線等を含む配線層と、を積層した構造である。本実施形態では、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサを例に取り説明をすることとし、受光層側の面を裏面、配線層側の面を表面と記載する。
【０１０９】
なお、イメージセンサ本体部７１０の種類は特に限定されるものではなく、表面照射型でも裏面照射型でもよい。また、イメージセンサ本体部７１０は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）又は他の方式のいずれでもよい。表面照射型のイメージセンサ本体部７１０の場合、受光層と配線層の積層順が逆になり、表裏の表現も逆となる。
【０１１０】
イメージセンサ本体部７１０の表面７１０Ｆには、別基板７２０が貼着されている。別基板７２０としては、周辺回路の一部を別途製造して３次元積層する周辺回路基板やイメージセンサ本体部７１０を補強する支持基板等が例示される。
【０１１１】
固体撮像素子７００の表面７００Ｆには、再配線層７３０が形成される。再配線層７３０は、イメージセンサ本体部７１０の表面又は別基板７２０の表面に形成されるパッド７３１と、同じ表面に露出する端子とパッド７３１とを接続する再配線７３２とを有する。パッド７３１は、固体撮像素子７００の実装先基板の接続端子に対応する位置に形成される。図３３には、表面に露出する端子として、別基板７２０を貫通して一方の端部がイメージセンサ本体部７１０内のパッド７１１に接続された貫通電極７２１の他方の端部を示してある。
【０１１２】
固体撮像素子７００は、パッド７３１上に半田ボールが設けられていないフラットパッド構造である。すなわち、固体撮像素子７００は、半田ボールをパッド７３１に搭載してリフロー等の熱工程で半田ボールを溶融して半球状に形成する工程を経ていない。このため、本実施形態に係る固体撮像素子７００のパッド７３１は、固体撮像素子７００の完成時点において、その表面に錫と銅の合金層が形成されていない。
【０１１３】
完成時点でパッド７３１の表面に合金層が形成されないため、パッド７３１は厚みを従来に比べて薄く形成可能である。具体的には、従来、５〜１０μｍの厚みで形成していたパッド７３１を５μｍ以下（０を除く）で形成可能であり、より好適には１〜２μｍ以下で形成可能である。すなわち、イメージセンサ本体部７１０における半導体基板（シリコン基板の場合、線膨張率が約３ｐｐｍ／Ｋ）や配線層のシリコン絶縁層（酸化シリコンの場合、線膨張率が約０．５〜０．６ｐｐｍ／Ｋ、窒化シリコンの場合、約３ｐｐｍ／Ｋ）等に比べて熱膨張率の大きい銅（線膨張率が約１８ｐｐｍ／Ｋ）で形成される再配線層７３０の厚みを抑えることができる。
【０１１４】
また、本実施形態に係る固体撮像素子７００の再配線層７３０の上には、ソルダマスク（線膨張率が２０〜６０ｐｐｍ／Ｋ）を積層形成していない。このため、固体撮像素子７００の表面７００Ｆ側において、銅で形成される再配線層７３０による熱膨張が緩和され、しかもソルダマスクによる熱膨張が存在せず、固体撮像素子７００の表面７００Ｆ側に設けられる層による反り発生要因の大半を解消することができる。
【０１１５】
固体撮像素子７００は、イメージセンサ本体部７１０の受光面である裏面７１０Ｒ側に、カラーフィルタ７４１及びオンチップレンズ７４２が順次に積層されている。オンチップレンズ７４２の上には、透明樹脂層７４３が積層されている。なお、固体撮像素子７００の各層の間には他の層が介在してもよい。
【０１１６】
透明樹脂層７４３は、オンチップレンズ７４２を埋設状に覆蓋しており、オンチップレンズ７４２が透明樹脂層７４３外に露出しない程度の厚みで表面略平坦に形成される。オンチップレンズ７４２は、略平坦な基部の上に丘陵状の盛り上がりとして形成された球面レンズを有している。透明樹脂層７４３は、基部及び球面レンズの全体を隙間なく覆うように形成されている。
【０１１７】
透明樹脂層７４３は、透明性及び耐熱性等を有する材料、例えば、透明なシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、スチレン系樹脂等を用いて形成される。透明樹脂層７４３は、オンチップレンズ７４２よりも低屈折率、且つ、固体撮像素子７００の受光面外の光伝送媒質（一般的には、空気）よりも高屈折率であり、例えば１．３〜１．５程度の屈折率である。
【０１１８】
オンチップレンズ７４２の上を透明樹脂層７４３で完全に覆い、透明樹脂層７４３の表面を略平坦に形成することで、固体撮像素子７００の受光面を平坦化することができる。また、透明樹脂層７４３をオンチップレンズ７４２よりも低屈折率且つ固体撮像素子７００の受光面外の光伝送媒質よりも高屈折率の材料で形成することにより、オンチップレンズ７４２による集光性能を確保することができる。
【０１１９】
本実施形態では、固体撮像素子７００の裏面７００Ｒ側にはガラス基板を積層形成せず、透明樹脂層７４３のみを保護層として形成してある。ガラス基板や透明樹脂層７４３の線膨張率は様々なものを適宜選択可能であるが、固体撮像素子７００の表面７００Ｆ側の反り発生要因が解消した分、オンチップレンズ７４２を覆って表面平坦化するのに十分な程度の厚み程度まで薄型化できる。
【０１２０】
以上のように、本実施形態に係る固体撮像素子７００は、裏面７００Ｒ側については再配線層７３０の厚みを従来に比べて薄くしつつソルダマスクレスするとともに半田ボールレスとし、表面７００Ｆ側についてはガラスレスとしつつカラーフィルタ７４１及びオンチップレンズ７４２の厚み＋α程度の厚みの透明樹脂層７４３を形成するのみとしてある。また、表面７００Ｆ側の再配線層７３０の熱膨張と裏面７００Ｒ側の透明樹脂層７４３の熱膨張とが略均衡する程度にそれぞれ厚みを選択してある。更に半田ボールレスとすることで、再配線層７３０の必要厚み自体が大きく減少している。これにより、固体撮像素子７００が大きく低背化し、しかも熱工程を経ても反りの発生しにくい構造を実現できる。
【０１２１】
図３４〜図４１は、固体撮像素子７００の製造方法を説明する図である。以下では、カラーフィルタ７４１及びオンチップレンズ７４２が積層形成された状態のイメージセンサ本体部７１０（図３４）に対し、保護材としての透明樹脂層７４３や再配線層７３０を設ける工程について説明する。なお、図３４に示す状態のイメージセンサ本体部７１０は、公知の各種の製造方法で作成可能であり、この時点で１枚の半導体基板に個片化前の複数のイメージセンサ本体部７１０が二次元マトリクス状配列で形成されているものとする。
【０１２２】
まず、図３５に示すように、イメージセンサ本体部７１０の裏面７１０Ｒに仮接合樹脂７５０を塗布する。仮接合樹脂７５０は、受光部（カラーフィルタやオンチップレンズ、ひいてはフォトダイオードが形成された範囲）を囲う形状（例えば、矩形枠状）で塗布され、イメージセンサ本体部７１０の厚み方向に一定以上の厚みＤ１で堆積するように塗布される。複数の受光部が形成されたイメージセンサ本体部７１０の裏面７１０Ｒにおいては、複数の矩形枠状の仮接合樹脂７５０が連続した格子状に塗布される。
【０１２３】
次に、図３６に示すように、仮接合樹脂７５０の上面に仮基板７６０（ガラス基板等）を載置して仮接合樹脂７５０に付着させ、この状態で仮接合樹脂７５０を硬化させる。硬化後の仮接合樹脂７５０の厚みをＤ２とし、イメージセンサ本体部７１０上面からのカラーフィルタ７４１及びオンチップレンズ７４２の総厚をＤ０とすると、Ｄ０＜Ｄ１、Ｄ０＜Ｄ２である。
【０１２４】
仮接合樹脂７５０が硬化すると、仮基板７６０は、硬化した仮接合樹脂によって、イメージセンサ本体部７１０の表面７１０Ｆ及び裏面７１０Ｒに対して基板面が略平行、且つ、オンチップレンズ７４２から離間した状態に保持され、イメージセンサ本体部７１０に対して固定される。これにより、イメージセンサ本体部７１０の受光部は、仮接合樹脂７５０、仮基板７６０及びイメージセンサ本体部７１０によって形成されるキャビティ内に封止状態となる。
【０１２５】
次に、図３７に示すように、仮基板７６０で補強したイメージセンサ本体部７１０の全体を表裏反転してイメージセンサ本体部７１０の表面７１０Ｆを上方に配向させる。この状態でイメージセンサ本体部７１０の表面７１０Ｆに別基板７２０’を接合し、貫通電極７２１と再配線層７３０の形成を行う。貫通電極７２１は、別基板７２０’を貫通してイメージセンサ本体部７１０内に設けられたパッド７１１まで到達する貫通孔を形成し、その内部にＣｕメッキ等の金属を充填して形成される。再配線層７３０のパッド７３１及び再配線７３２は、例えばレジストパターニングとメッキ法を用いるフォトリソグラフィ技術により別基板７２０’の表面７２０’Ｆに形成される。
【０１２６】
次に、図３８に示すように、再配線層７３０が形成された側面にラミネートテープ７７０を貼着する。ラミネートテープ７７０は数百μｍ厚のものが用いられ、より具体的には、例えば４００μｍ〜５００μｍ厚のものが用いられる。イメージセンサ本体部７１０と別基板７２０’とを合わせた厚みは７００〜９００μｍ程度であり、このようにラミネートテープ７７０を貼着することでワーク総厚が確保され、後の工程においてワーク状態を保持した取り扱いが容易となる。例えば、ダイシング工程の前までの工程で、ウェーハの保持／搬送が安定し、ワークディスタンスも一定になり、プロセスばらつきが低下する
【０１２７】
次に、図３９に示すように、仮接合樹脂７５０を剥離して仮基板７６０をイメージセンサ本体部７１０から除去する。
【０１２８】
次に、図４０に示すように、オンチップレンズ７４２が形成されているイメージセンサ本体部７１０の裏面７１０Ｒ側に、オンチップレンズ７４２の凹凸形状の全体を埋設状に覆う厚みで、受光部及び周辺回路領域の全面に亘って、オンチップレンズ７４２に比べて低屈折率の透明樹脂層７４３を積層する。透明樹脂層７４３は、オンチップレンズ７４２の凹凸のような下層形状の凹凸に入り込んで密着形成されるため、オンチップレンズ７４２と透明樹脂層７４３の間には、低屈折率の透明樹脂層７４３と、高屈折率のオンチップレンズ７４２の層境界が形成される。透明樹脂層７４３は、例えばスピンコート法を用いて樹脂材料を塗布し、成膜して固化させることにより形成される。
【０１２９】
その後、ラミネートテープ７７０を剥離除去し、ダイシングテープ等の上でワークを切断して個片化することで複数の固体撮像素子７００を得ることができる。
【０１３０】
（Ｊ）第８実施形態： 
図４１は、本実施形態に係る固体撮像素子８００の断面構成を模式的に示した図である。固体撮像素子８００は、裏面８００Ｒ側にガラス基板８８０が積層接着され、表面８００Ｆ側の再配線８３２がソルダマスク８９０により覆われている点を除くと、上述した固体撮像素子７００と同様の構成である。そこで、以下では主に、ガラス基板８８０とソルダマスク８９０の形状及び製造方法について説明し、その他の構成については詳細な説明を省略し、必要に応じて固体撮像素子７００の構成の先頭符号「７」を「８」に変えた符号を付けて説明する。
【０１３１】
ガラス基板８８０は、透明接着剤樹脂でイメージセンサ本体部８１０の裏面８１０Ｒに接着されている。すなわち、ガラス基板８８０とイメージセンサ本体部８１０の裏面８１０Ｒとの間には透明接着剤樹脂層８４３が介在し、透明接着剤樹脂層８４３はオンチップレンズ７４２が透明接着剤樹脂層８４３外に露出しない程度の厚みであり、受光面に形成されたカラーフィルタやオンチップレンズを内包する程度の厚みで形成されている。また、透明接着剤樹脂層８４３のオンチップレンズ８４２と反対側の面は、ガラス基板８８０が接着により密着当接しているため略平坦である。透明接着剤樹脂層８４３は、オンチップレンズ８４２の基部及び球面レンズの全体を隙間なく覆うように充填されている。
【０１３２】
ガラス基板８８０は、透明接着剤樹脂層８４３と反対側の面がガラス厚削減手法によって表面薄化されており、従来の固体撮像素子に用いていた同様のガラス基板に比べて薄手になっている。
【０１３３】
ソルダマスク８９０は、再配線層８３０を含む固体撮像素子８００の表面８００Ｆ全体を覆うように形成されており、パッド８３１部分には設けられず開口８９１となっている。すなわち、固体撮像素子８００の表面８００Ｆは、パッド８３１を除いてソルダマスク８９０で覆われている。再配線８３２やパッド８３１の厚みは第７実施形態と同様である。
【０１３４】
以上のように、本実施形態に係る固体撮像素子８００は、表面８００Ｆ側の再配線層８３０の厚みを従来に比べて薄くしつつパッド８３１を除いてソルダマスク８９０で覆うとともに半田ボールレスとし、裏面８００Ｒ側についてはカラーフィルタ８４１及びオンチップレンズ８４２の厚み＋α程度の厚みの透明接着剤樹脂層８４３を形成しつつその上に薄化されたガラス基板８８０を積層する構成としてある。また、表面８００Ｆ側のソルダマスク８９０を含む再配線層８３０の熱膨張と裏面８００Ｒ側の透明接着剤樹脂層８４３及びガラス基板８８０の熱膨張とが略均衡する程度にそれぞれ厚みを選択してある。更に半田ボールレスとすることで、再配線層８３０の必要厚み自体が大きく減少している。これにより、固体撮像素子８００が従来に比べて低背化し、しかも熱工程を経ても反りの発生しにくい構造が実現される。
【０１３５】
図４２〜図４５は、固体撮像素子８００の製造方法を説明する図である。以下では、第７実施形態と同様のカラーフィルタ８４１及びオンチップレンズ８４２が積層形成された状態のイメージセンサ本体部８１０（図３４参照）に対し、保護材としての透明接着剤樹脂層８４３及び薄化されたガラス基板８８０、及び再配線層８３０を設ける工程について説明する。
【０１３６】
まず、図４２に示すように、イメージセンサ本体部８１０の裏面８１０Ｒに透明接着剤樹脂８４３’を塗布する。透明接着剤樹脂８４３’は、受光部（カラーフィルタやオンチップレンズ、ひいてはフォトダイオードが形成された範囲）を含む裏面８１０Ｒ全体に塗布され、イメージセンサ本体部８１０の厚み方向に一定以上の厚みＤ３で堆積するように塗布される。
【０１３７】
次に、図４３に示すように、透明接着剤樹脂８４３’の上面にガラス基板８８０’を載置して透明接着剤樹脂８４３’に付着させ、この状態で透明接着剤樹脂８４３’を硬化させる。透明接着剤樹脂８４３’が硬化した後の透明接着剤樹脂層８４３の厚みをＤ４とし、イメージセンサ本体部８１０上面からのカラーフィルタ８４１及びオンチップレンズ８４２の層厚をＤ０とすると、Ｄ０＜Ｄ３、Ｄ０＜Ｄ４である。
【０１３８】
次に、図４４に示すように、ガラス基板８８０’で補強したイメージセンサ本体部８１０の全体を表裏反転してイメージセンサ本体部８１０の表面８１０Ｆを上方に配向させ、表面８１０Ｆに別基板８２０’を接合し、貫通電極８２１と再配線層８３０の形成を行う点は、第７実施形態と同様である。再配線層８３０には、例えばレジストパターニングを用いるフォトリソグラフィ技術により、パッド８３１部分以外を覆うソルダマスク８９０を形成する。
【０１３９】
次に、図４５に示すように、ガラス基板８８０’の表面を、研削、研磨、エッチング等の厚み削減手段で薄化してガラス基板８８０とする。
【０１４０】
その後、ダイシングテープ等の上でワークを切断して個片化することで複数の固体撮像素子８００を得ることができる。
【０１４１】
（Ｋ）第９実施形態： 
図４６は、本実施形態に係る固体撮像素子９００の断面構成を模式的に示した図である。固体撮像素子９００は、表面９００Ｆを覆うソルダマスク９９０とソルダマスク９９０の開口９９１から露見するパッド９３１とが面一に形成されている点を除くと、上述した固体撮像素子８００と同様の構成である。そこで、以下では主に、パッド９３１の形状及び製造方法について説明し、その他の構成については詳細な説明を省略し、必要に応じて固体撮像素子８００の構成の先頭符号「８」を「９」に変えた符号を付けて説明する。
【０１４２】
ソルダマスク９９０は、再配線層９３０を含む固体撮像素子９００の表面９００Ｆ全体を覆うように形成されており、パッド９３１部分が除去されて開口９９１となっている点は第８実施形態と同様である。再配線層９３０の厚みは、第８実施形態と同様である。
【０１４３】
ガラス基板９８０については、第８実施形態と同様の薄化したガラス基板としてもよいし、薄化しない通常厚のガラス基板を積層してもよいし、第７実施形態と同様にガラスレスとしてもよい。
【０１４４】
本実施形態に係る固体撮像素子９００においては、ソルダマスク９９０の表面９９０Ｆとパッド９３１の表面９３１Ｆとが面一に設けられており、固体撮像素子９００の表面９００Ｆが平坦に形成されている。すなわち、パッド９３１は再配線９３２より厚く形成されており、再配線９３２とパッド９３１の表面側において再配線９３２とパッド９３１との間に段差９３３を有する。すなわち、パッド９３１は、再配線９３２と連続的に略同等の厚みで形成された基部９３１ａと、基部９３１ａの上に積層された盛上部９３１ｂとを有する。このように再配線層９３０側の側面を平坦化することにより、異方性導電膜等による実装先基板との接続が容易になる。
【０１４５】
再配線９３２の表側に積層形成されるソルダマスク９９０は、この盛上部９３１ｂの高さ相当の段差９３３と略同等の厚みを有し、別基板９２０の表側に積層形成されるソルダマスク９９０はパッド９３１の基部９３１ａと盛上部９３１ｂとを合わせた厚みと略同等の厚みを有する。この段差９３３は５μｍ以下（０を除く）であることが望ましい。
【０１４６】
以上のように、本実施形態に係る固体撮像素子９００は、裏面９００Ｒ側の再配線層９３０の厚みを従来に比べて薄くしつつパッド９３１を除いてソルダマスク９９０で覆うとともに半田ボールレスとし、表面９００Ｆ側についてはカラーフィルタ９４１及びオンチップレンズ９４２の厚み＋α程度の厚みの透明接着剤樹脂層９４３を形成しつつその上にガラス基板９８０を積層する構成としてある。
【０１４７】
また、表面８００Ｆ側のソルダマスク８９０を含む再配線層８３０の熱膨張と裏面９００Ｒ側の透明接着剤樹脂層９４３及びガラス基板９８０の熱膨張とが略均衡する程度にそれぞれ厚みを選択してある。これにより、熱工程を経ても反りの発生しにくい構造が実現される。
【０１４８】
更に半田ボールレスとすることで、再配線層９３０の必要厚み自体が大きく減少している。また、パッド９３１とソルダマスク９９０とを面一化する際に、後述するようにパッド９３１とソルダマスク９９０を全体的に研削して平坦化する工程を経ることで、ソルダマスク９９０を含む再配線層９３０を全体として薄化することができる。これにより、固体撮像素子９００が従来に比べて低背化できる。
【０１４９】
図４７〜図４９は、固体撮像素子９００の製造方法を説明する図である。以下では、カラーフィルタ９４１及びオンチップレンズ９４２が積層形成された状態のイメージセンサ本体部９１０（図３４参照）に対し、再配線層９３０を設ける工程について説明する。イメージセンサ本体部９１０の裏面９１０Ｒ側の保護材を設ける工程については、第７実施形態又は第８実施形態において説明した方法により行う。
【０１５０】
本実施形態に係る固体撮像素子９００の再配線層９３０の形成においては、イメージセンサ本体部９１０の裏面側に透明接着剤樹脂９４３’でガラス基板９８０を固定した後、ワーク全体を表裏反転してイメージセンサ本体部９１０の表面９１０Ｆを上方に配向させる。この状態でイメージセンサ本体部９１０の表面９１０Ｆに別基板９２０’を接合し、貫通電極９２１と再配線層９３０の形成を行う。貫通電極９２１の形成方法は、第８実施形態と同様である。
【０１５１】
図４７に示すように、再配線層９３０のパッド９３１の基部９３１ａ及び再配線９３２は、例えばレジストパターニングとメッキ法を用いるフォトリソグラフィ技術により別基板９２０’の表面９２０’Ｆに形成される。更に、パッド９３１の盛上部９３１ｂ’についても、同じく例えばレジストパターニングとメッキ法を用いるフォトリソグラフィ技術により基部９３１ａの上に形成される。盛上部９３１ｂ’は、後述する研削工程で研削により低背化されるため、固体撮像素子９００の盛上部９３１ｂに比べてやや背高に形成される。
【０１５２】
次に、図４８に示すように、再配線層９３０を覆うソルダマスク９９０’を、例えばレジストパターニングを用いるフォトリソグラフィ技術により形成する。ソルダマスク９９０’は、パッド９３１の基部９３１ａ及び盛上部９３１ｂ’、再配線９３２、及び露出している別基板９２０’の表面の全体を覆う範囲と厚みで形成する。
【０１５３】
その後、図４９に示すように、ソルダマスク９９０’の表面９９０’Ｆ側をバックグラインドや化学機械研磨等の手法で平坦化する。平坦化による研削の程度は、少なくとも盛上部９３１ｂ’についてはその表面側の一部が研削され、ソルダマスク９９０については再配線９３２上に積層された部位が再配線９３２を被覆するように残存する程度である。平坦化後に残る盛上部９３１ｂ’とソルダマスク９９０’は面一化され、盛上部９３１及びソルダマスク９９０を構成する。
【０１５４】
その後、ダイシングテープ等の上でワークを切断して個片化することで複数の固体撮像素子９００を得ることができる。
【０１５５】
（Ｌ）第１０実施形態： 
図５０は、本実施形態に係る固体撮像素子１０００の断面構成を模式的に示した図である。固体撮像素子１０００は、裏面１０００Ｒ側にガラス基板１０８０が積層され、表面１０００Ｆ側の再配線１０３２がソルダマスクではなく無機絶縁膜１０９０により覆われている点を除くと、上述した固体撮像素子８００と同様の構成である。そこで、以下では主に、無機絶縁膜１０９０の形状及び製造方法について説明し、その他の構成については詳細な説明を省略し、必要に応じて固体撮像素子８００の構成の先頭符号「８」を「１０」に変えた符号を付けて説明する。
【０１５６】
ガラス基板については、第８実施形態と同様の薄化ガラスを積層してもよいし、薄化しない通常厚のガラス基板を積層してもよいし、第７実施形態と同様にガラスレスとしてもよい。
【０１５７】
無機絶縁膜１０９０は、再配線層１０３０を含む固体撮像素子１０００の表面１０００Ｆ全体を覆うように形成されており、パッド１０３１部分には設けられず開口１０９１となっている。すなわち、固体撮像素子１０００の表面１０００Ｆは、パッド１０３１を除いて無機絶縁膜１０９０で覆われている。再配線１０３２の厚みは、第８実施形態と同様である。無機絶縁膜１０９０は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＣ、ＳｉＯＣＨ等で形成される。
【０１５８】
以上のように、本実施形態に係る固体撮像素子１０００は、裏面１０００Ｒ側の再配線層１０３０の厚みを従来に比べて薄くしつつパッド１０３１を除いて無機絶縁膜１０９０で覆うとともに半田ボールレスとし、表面１０００Ｆ側についてはカラーフィルタ１０４１及びオンチップレンズ１０４２の厚み＋α程度の厚みの透明接着剤樹脂層１０４３を形成しつつその上にガラス基板１０８０を積層する構成としてある。また、表面１０００Ｆ側の１０９０を含む再配線層１０３０の熱膨張と裏面１０００Ｒ側の透明接着剤樹脂層１０４３及びガラス基板１０８０の熱膨張とが略均衡する程度にそれぞれ厚みを選択してある。更に半田ボールレスとすることで、再配線層１０３０の必要厚み自体が大きく減少している。これにより、固体撮像素子１０００が従来に比べて低背化し、しかも熱工程を経ても反りの発生しにくい構造が実現される。
【０１５９】
図５１〜図５２は、固体撮像素子１０００の製造方法を説明する図である。以下では、裏面側にカラーフィルタ１０４１及びオンチップレンズ１０４２を覆う保護材としての透明接着剤樹脂層１０４３及びガラス基板１０８０が積層形成され、図５１に示すように、表面側に再配線層１０３０が形成された状態のイメージセンサ本体部１０１０に対し、１０９０を積層する工程について説明する。
【０１６０】
再配線１０３２の上には、例えばＣＶＤ法により無機絶縁膜１０９０’（不図示）が裏面側全体を覆うように形成される。その後、レジストパターニングを用いたフォトリソグラフィ技術とドライエッチングによりにより、パッド１０３１部分を覆う無機絶縁膜１０９０’を除去して開口１０９１を形成することで、図５２に示すように、開口１０９１を有する無機絶縁膜１０９０を形成する。
【０１６１】
その後、ダイシングテープ等の上でワークを切断して個片化することで複数の固体撮像素子１０００を得ることができる。
【０１６２】
（Ｍ）第１１実施形態： 
図５３は、本実施形態に係る固体撮像素子１１００の断面構成を模式的に示した図である。固体撮像素子１１００は、再配線１１３２やパッド１１３１といった再配線層１１３０の金属部分の表面を覆う腐食防止膜としての金層１１３５が設けられている点を除くと、上述した固体撮像素子１０００と同様の構成である。そこで、以下では主に、金層１１３５の製造方法について説明し、その他の構成については詳細な説明を省略し、必要に応じて固体撮像素子１０００の構成の先頭符号「１０」を「１１」に変えた符号を付けて説明する。
【０１６３】
本実施形態のように、再配線層の金属部分の表面を覆う腐食防止膜を設けることで、二次実装時の接続不良を抑制できる。腐食防止膜としては、金に限らず、酸化耐性や薬液耐性のある金属であればよく、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、Ｔａ（タンタル）、金を含む合金等の金属も用いられる。
【０１６４】
図５４〜図５６は、固体撮像素子１１００の製造方法を説明する図である。以下では、裏面１１１０Ｒ側にカラーフィルタ１１４１及びオンチップレンズ１１４２を覆う保護材としての透明樹脂層１１４３及びガラス基板１１８０が積層形成され、表面１１１０Ｆ側に別基板１１２０’が積層された状態のイメージセンサ本体部１１１０（図５４）に対し、金層１１３５を含む再配線層１１３０を積層する工程について説明する。
【０１６５】
再配線層１１３０のパッド１１３１及び再配線１１３２は、図５５に示すように、例えばレジストパターニングとメッキ法を用いるフォトリソグラフィ技術により別基板１１２０’の表面１１２０’Ｆに形成される。更に、パッド１１３１及び再配線１１３２を覆う金層１１３５についても、同じく例えばレジストパターニングとメッキ法を用いるフォトリソグラフィ技術によりパッド１１３１と再配線１１３２の上に形成される。
【０１６６】
再配線１１３２の上には、例えばプラズマＣＶＤ法により無機絶縁膜１１９０’（不図示）が裏面側全体を覆うように形成される。その後、レジストパターニングを用いるフォトリソグラフィ技術とドライエッチングによりにより、図５６に示すように、パッド１１３１部分を覆う無機絶縁膜１１９０’を除去して開口１１９１を形成することで開口１１９１を有する無機絶縁膜１１９０を形成する。開口１１９１からは金層１１３５が露見する。
【０１６７】
その後、ダイシングテープ等の上でワークを切断して個片化することで複数の固体撮像素子１１００を得ることができる。
【０１６８】
（Ｎ）第１２実施形態： 
図５７は、本実施形態に係る固体撮像素子１２００の断面構成を模式的に示した図である。固体撮像素子１２００は、再配線層１２３０がソルダマスクではなく無機絶縁膜１２９０で覆われている点を除くと、上述した固体撮像素子９００と同様の構成である。そこで、以下では主に、再配線層１２３０の製造方法について説明し、その他の構成については詳細な説明を省略し、必要に応じて固体撮像素子９００の構成の先頭符号「９」を「１２」に変えた符号を付けて説明する。
【０１６９】
無機絶縁膜１２９０は、再配線層１２３０を含む固体撮像素子１２００の表面１２００Ｆ全体を覆うように形成されている。パッド１２３１部分が除去されて開口１２９１となっている点は第１０実施形態と同様である。
【０１７０】
ガラス基板１２８０については、第８実施形態と同様の薄化ガラスを積層してもよいし、薄化しない通常厚のガラス基板を積層してもよいし、第７実施形態と同様にガラスレスとしてもよい。
【０１７１】
本実施形態に係る固体撮像素子１２００においては、パッド１２３１付近において無機絶縁膜１２９０の表面１２９０Ｆとパッド１２３１の表面１２３１Ｆとが面一に設けられており、パッド１２３１付近において固体撮像素子１２００の表面１２００Ｆが平坦に形成されている。すなわち、パッド１２３１は再配線１２３２より厚く形成されており、再配線１２３２とパッド１２３１の表面側において再配線１２３２とパッド１２３１との間に段差１２３３を有する。すなわち、パッド１２３１は、再配線１２３２と連続的に略同等の厚みで形成された基部１２３１ａと、基部１２３１ａの上に積層された盛上部１２３１ｂとを有する。これにより、異方性導電膜等による実装先基板との接続が容易になる。段差１２３３は５μｍ以下（０を除く）が望ましい。
【０１７２】
再配線１２３２の表側に積層形成される無機絶縁膜１２９０は、再配線１２３２や別基板１２２０’の表面１２２０’Ｆに全体的に略一定の厚みで覆うように積層形成されている。
【０１７３】
以上のように、本実施形態に係る固体撮像素子１２００は、裏面１２００Ｒ側の再配線層１２３０の厚みを従来に比べて薄くしつつパッド１２３１を除いて無機絶縁膜１２９０で覆うとともに半田ボールレスとし、表面１２００Ｆ側についてはカラーフィルタ１２４１及びオンチップレンズ１２４２の厚み＋α程度の厚みの透明接着剤樹脂層１２４３を形成しつつその上にガラス基板１２８０を積層する構成としてある。
【０１７４】
また、表面１２００Ｆ側の無機絶縁膜１２９０を含む再配線層１２３０の熱膨張と裏面１２００Ｒ側の透明接着剤樹脂層１２４３及びガラス基板１２８０の熱膨張とが略均衡する程度にそれぞれ厚みを選択してある。これにより、熱工程を経ても反りの発生しにくい構造が実現される。
【０１７５】
更に半田ボールレスとすることで、パッド１２３１の必要厚み自体が大きく減少している。また、パッド１２３１と無機絶縁膜１２９０とを面一化する際に、後述するようにパッド１２３１と無機絶縁膜１２９０を全体的に研削して平坦化する工程を経ることで、無機絶縁膜１２９０を含む再配線層１２３０を全体として薄化することができる。これにより、固体撮像素子１２００が従来に比べて低背化できる。
【０１７６】
図５８〜図６０は、固体撮像素子１２００の製造方法を説明する図である。以下では、カラーフィルタ１２４１及びオンチップレンズ１２４２が積層形成された状態のイメージセンサ本体部１２１０（図３４参照）に対し、再配線層１２３０を設ける工程について説明する。イメージセンサ本体部１２１０の裏面１２１０Ｒ側の保護材としての透明接着剤樹脂層１２４３及びガラス基板１２８０を設ける工程については、第９実施形態と同様の方法で行う。
【０１７７】
本実施形態に係る固体撮像素子１２００の再配線層１２３０の形成においては、イメージセンサ本体部１２１０の裏面側に透明接着剤樹脂１２４３’でガラス基板１２８０を固定した後、ワーク全体を表裏反転してイメージセンサ本体部１２１０の表面１２１０Ｆを上方に配向させる。この状態でイメージセンサ本体部１２１０の表面１２１０Ｆに別基板１２２０’を接合し、貫通電極１２２１と再配線層１２３０の形成を行う。貫通電極１２２１の形成方法は、第８実施形態と同様である。
【０１７８】
図５８に示すように、再配線層１２３０のパッド１２３１の基部１２３１ａ及び再配線１２３２は、第９実施形態と同様に、例えばレジストパターニングとメッキ法を用いるフォトリソグラフィ技術により別基板１２２０’の表面１２２０’Ｆに形成される。
【０１７９】
次に、図５９に示すように、再配線層１２３０を覆う無機絶縁膜１２９０’を、例えばレジストパターニングを用いるフォトリソグラフィ技術により形成する。無機絶縁膜１２９０’は、パッド１２３１の基部１２３１ａ及び盛上部１２３１ｂ’、再配線１２３２、及び露出している別基板１２２０’の表面の全体を覆う範囲に形成する。
【０１８０】
その後、図６０に示すように、盛上部１２３１’とその周辺の無機絶縁膜１２９０’の表面側をバックグラインドや化学機械研磨等の手法で平坦化する。平坦化による研削の程度は、少なくとも盛上部１２３１ｂ’についてはその表面側の一部が研削され、無機絶縁膜１２９０については再配線１２３２上に積層された部位が再配線１２３２を被覆するように残存する程度である。平坦化後に残る盛上部１２３１ｂ’と無機絶縁膜１２９０’は面一化され、盛上部１２３１ｂ及び無機絶縁膜１２９０を構成する。
【０１８１】
その後、ダイシングテープ等の上でワークを切断して個片化することで複数の固体撮像素子１２００を得ることができる。
【０１８２】
（Ｏ）体内情報取得システムへの応用例：
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【０１８３】
図６１は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【０１８４】
体内情報取得システム１０００１は、カプセル型内視鏡１０１００と、外部制御装置１０２００とから構成される。
【０１８５】
カプセル型内視鏡１０１００は、検査時に、患者によって飲み込まれる。カプセル型内視鏡１０１００は、撮像機能及び無線通信機能を有し、患者から自然排出されるまでの間、胃や腸等の臓器の内部を蠕動運動等によって移動しつつ、当該臓器の内部の画像（以下、体内画像ともいう）を所定の間隔で順次撮像し、その体内画像についての情報を体外の外部制御装置１０２００に順次無線送信する。
【０１８６】
外部制御装置１０２００は、体内情報取得システム１０００１の動作を統括的に制御する。また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信されてくる体内画像についての情報を受信し、受信した体内画像についての情報に基づいて、表示装置（図示せず）に当該体内画像を表示するための画像データを生成する。
【０１８７】
体内情報取得システム１０００１では、このようにして、カプセル型内視鏡１０１００が飲み込まれてから排出されるまでの間、患者の体内の様子を撮像した体内画像を随時得ることができる。
【０１８８】
カプセル型内視鏡１０１００と外部制御装置１０２００の構成及び機能についてより詳細に説明する。
【０１８９】
カプセル型内視鏡１０１００は、カプセル型の筐体１０１０１を有し、その筐体１０１０１内には、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、給電部１０１１５、電源部１０１１６、及び制御部１０１１７が収納されている。
【０１９０】
光源部１０１１１は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、撮像部１０１１２の撮像視野に対して光を照射する。
【０１９１】
撮像部１０１１２は、撮像素子、及び当該撮像素子の前段に設けられる複数のレンズからなる光学系から構成される。観察対象である体組織に照射された光の反射光（以下、観察光という）は、当該光学系によって集光され、当該撮像素子に入射する。撮像部１０１１２では、撮像素子において、そこに入射した観察光が光電変換され、その観察光に対応する画像信号が生成される。撮像部１０１１２によって生成された画像信号は、画像処理部１０１１３に提供される。
【０１９２】
画像処理部１０１１３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサによって構成され、撮像部１０１１２によって生成された画像信号に対して各種の信号処理を行う。画像処理部１０１１３は、信号処理を施した画像信号を、ＲＡＷデータとして無線通信部１０１１４に提供する。
【０１９３】
無線通信部１０１１４は、画像処理部１０１１３によって信号処理が施された画像信号に対して変調処理等の所定の処理を行い、その画像信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して外部制御装置１０２００に送信する。また、無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から、カプセル型内視鏡１０１００の駆動制御に関する制御信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して受信する。無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から受信した制御信号を制御部１０１１７に提供する。
【０１９４】
給電部１０１１５は、受電用のアンテナコイル、当該アンテナコイルに発生した電流から電力を再生する電力再生回路、及び昇圧回路等から構成される。給電部１０１１５では、いわゆる非接触充電の原理を用いて電力が生成される。
【０１９５】
電源部１０１１６は、二次電池によって構成され、給電部１０１１５によって生成された電力を蓄電する。図６１では、図面が煩雑になることを避けるために、電源部１０１１６からの電力の供給先を示す矢印等の図示を省略しているが、電源部１０１１６に蓄電された電力は、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び制御部１０１１７に供給され、これらの駆動に用いられ得る。
【０１９６】
制御部１０１１７は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び、給電部１０１１５の駆動を、外部制御装置１０２００から送信される制御信号に従って適宜制御する。
【０１９７】
外部制御装置１０２００は、ＣＰＵ，ＧＰＵ等のプロセッサ、又はプロセッサとメモリ等の記憶素子が混載されたマイクロコンピュータ若しくは制御基板等で構成される。外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００の制御部１０１１７に対して制御信号を、アンテナ１０２００Ａを介して送信することにより、カプセル型内視鏡１０１００の動作を制御する。カプセル型内視鏡１０１００では、例えば、外部制御装置１０２００からの制御信号により、光源部１０１１１における観察対象に対する光の照射条件が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、撮像条件（例えば、撮像部１０１１２におけるフレームレート、露出値等）が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、画像処理部１０１１３における処理の内容や、無線通信部１０１１４が画像信号を送信する条件（例えば、送信間隔、送信画像数等）が変更されてもよい。
【０１９８】
また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信される画像信号に対して、各種の画像処理を施し、撮像された体内画像を表示装置に表示するための画像データを生成する。当該画像処理としては、例えば現像処理（デモザイク処理）、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Ｎｏｉｓｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）処理及び／若しくは手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の信号処理を行うことができる。外部制御装置１０２００は、表示装置の駆動を制御して、生成した画像データに基づいて撮像された体内画像を表示させる。あるいは、外部制御装置１０２００は、生成した画像データを記録装置（図示せず）に記録させたり、印刷装置（図示せず）に印刷出力させてもよい。
【０１９９】
以上、本開示に係る技術が適用され得る体内情報取得システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１０１１２に適用され得る。具体的には、上述した各実施形態における固体撮像素子や撮像装置は、撮像部１０１１２に適用することができる。撮像部１０１１２に本開示に係る技術を適用することにより、カプセル型内視鏡１０１００をより小型化、低背化できるため、患者の負担を更に軽減することができる。
【０２００】
（Ｐ）内視鏡手術システムへの応用例：
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【０２０１】
図６２は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【０２０２】
図６２では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
【０２０３】
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
【０２０４】
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
【０２０５】
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：  Ｃａｍｅｒａ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
【０２０６】
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
【０２０７】
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
【０２０８】
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
【０２０９】
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
【０２１０】
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
【０２１１】
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
【０２１２】
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
【０２１３】
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ  Ｂａｎｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
【０２１４】
図６３は、図６２に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
【０２１５】
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
【０２１６】
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
【０２１７】
撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
【０２１８】
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
【０２１９】
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
【０２２０】
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
【０２２１】
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
【０２２２】
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ  Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
【０２２３】
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
【０２２４】
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
【０２２５】
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
【０２２６】
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
【０２２７】
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
【０２２８】
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
【０２２９】
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
【０２３０】
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
【０２３１】
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２に適用され得る。具体的には、上述した各実施形態における固体撮像素子や撮像装置は、撮像部１０４０２に適用することができる。撮像部１０４０２に本開示に係る技術を適用することにより、カメラヘッド１１１０２をより小型化、低背化できる。
【０２３２】
なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
【０２３３】
（Ｑ）移動体への応用例：
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【０２３４】
図６４は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【０２３５】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図６４に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
【０２３６】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【０２３７】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【０２３８】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
【０２３９】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【０２４０】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【０２４１】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｒｉｖｅｒ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【０２４２】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０２４３】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【０２４４】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図６４の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【０２４５】
図６５は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０２４６】
図６５では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
【０２４７】
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【０２４８】
なお、図６５には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【０２４９】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【０２５０】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０２５１】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【０２５２】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【０２５３】
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、上述した各実施形態における固体撮像素子や撮像装置は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、撮像部１２０３１を小型化、低背化することできる。
【０２５４】
なお、本技術は上述した各実施形態に限られず、上述した各実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した各実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。また，本技術の技術的範囲は上述した実施形態に限定されず，特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。
【０２５５】
そして、本技術は、以下のような構成を取ることができる。
【０２５６】
（１−１）
複数の光電変換素子が受光面に沿って並設された半導体基板と、
前記受光面の上に積層されたカラーフィルタと、
前記カラーフィルタの上に積層されたオンチップレンズと、
前記オンチップレンズより低屈折率の材料で前記オンチップレンズ上に表面平坦に積層された樹脂層と、
前記樹脂層の上に略一定厚みで形成された無機材料層と、
を備え、
前記無機材料層の上に板状透光部材が接着剤で搭載固定されていない、固体撮像素子。
【０２５７】
（１−２）
前記無機材料層は、酸化シリコン（ＳｉＯ）又は酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）である
前記（１−１）に記載の固体撮像素子。
【０２５８】
（１−３）
前記無機材料層は、シリコン（Ｓｉ）系以外の酸化物とシリコン（Ｓｉ）系の酸化物とを積層した反射防止膜である
前記（１−１）又は（１−２）に記載の固体撮像素子。
【０２５９】
（１−４）
前記無機材料層としてＩＲカット膜が形成されている
前記（１−１）に記載の固体撮像素子。
【０２６０】
（１−５）
前記無機材料層として回折格子が形成されている
前記（１−１）に記載の固体撮像素子。
【０２６１】
（１−６）
前記半導体基板の表面側に配線層及び再配線層が支持基板を介して形成され、
前記支持基板を表面から裏面に向けて貫通するＴＳＶ（Through Silicon Via）が形成されている前記（１−１）乃至（１−５）に記載の固体撮像素子。
【０２６２】
（１−７）
半導体基板の第１面の撮像素子領域の上にカラーフィルタ及びオンチップレンズを積層する工程と、
前記オンチップレンズ上に第１屈折率の塗布膜を表面平坦に形成する工程と、
前記塗布膜の上に略平坦に無機材料層を積層する工程と、
前記無機材料層の表面に支持基板を貼着し、前記支持基板ごと前記半導体基板を表裏反転する工程と、
前記支持基板を貼着した状態で、前記半導体基板の前記第１面と反対側の第２面上に再配線層を形成する工程と、
前記再配線層と前記半導体基板とを貫通する貫通電極を前記撮像素子領域の外に形成する工程と、
前記無機材料層から前記支持基板を剥離する工程と、
を含む、固体撮像素子の製造方法。
【０２６３】
（１−８）
固体撮像素子と、前記固体撮像素子からの信号を処理する信号処理回路と、を備える撮像装置であって、
前記固体撮像素子は、
複数の光電変換素子が受光面に沿って並設された半導体基板と、
前記受光面の上に積層されたカラーフィルタと、
前記カラーフィルタの上に積層されたオンチップレンズと、
前記オンチップレンズより低屈折率の材料で前記オンチップレンズ上に表面平坦に積層された樹脂層と、
前記樹脂層の上に略一定厚みで形成された無機材料層と、
を備え、
前記無機材料層の上に板状透光部材が接着剤で搭載固定されていない、撮像装置。
【０２６４】
（２−１）
光学センサチップと、
前記光学センサチップの受光面上に積層形成された保護層と、
前記光学センサチップの受光面の反対側の面に積層形成された再配線層と、
を有し、
前記再配線層の接続端子は、半田ボールレスの銅フラットパッドであり、前記フラットパッドの表面に錫と銅の合金層が形成されておらず、
前記保護層の熱膨張率と前記再配線層の熱膨張率とが略均衡している
ことを特徴とするウェハーレベルチップサイズパッケージの固体撮像素子。
【０２６５】
（２−２）
前記保護層は、前記受光面に形成されたカラーフィルタやオンチップレンズを内包する程度の厚みで塗布されて固化した透明樹脂層であり、当該透明接着剤樹脂層の上にガラス基板が積層されていない、前記（２−１）に記載の固体撮像素子。
【０２６６】
（２−３）
前記保護層は、前記受光面に形成されたカラーフィルタやオンチップレンズを内包する程度の厚みで塗布された透明接着剤樹脂により形成された透明接着剤樹脂層と、当該透明接着剤樹脂層の上に積層接着され表面を厚み削減手段で薄化されたガラス基板とを有する、前記（２−１）に記載の固体撮像素子。
【０２６７】
（２−４）
前記再配線層は、再配線と、前記再配線を覆うソルダマスクと、前記再配線に接続され前記ソルダマスクから露出したフラットパッドと、を有し、
前記ソルダマスクの表面と前記フラットパッドの面とが面一に設けられている、前記（２−１）〜（２−３）の何れか１つに記載の固体撮像素子。
【０２６８】
（２−５）
前記再配線層は、再配線と、前記再配線を覆う無機絶縁膜と、前記再配線に接続され前記無機絶縁膜から露出したフラットパッドと、を有する、前記（２−１）〜（２−３）の何れか１つに記載の固体撮像素子。
【０２６９】
（２−６）
前記無機絶縁膜の表面と前記フラットパッドの面とが面一に設けられている、前記（２−５）に記載の固体撮像素子。
【０２７０】
（２−７）
前記フラットパッドの面は腐食防止膜で被覆されている、前記（２−１）〜（２−６）の何れか１つに記載の固体撮像素子。
【符号の説明】
【０２７１】
１０，２０，３０，４０，４０’，５０，５０’，６０，６０’，２００…固体撮像素子、１１Ａ，２０１Ａ…オンチップレンズ、１１Ａ１…基部、１１Ａ２…球面レンズ、１１Ｂ，２０１Ｂ…カラーフィルタ、１２，２０１…半導体基板、１２Ｆ…表面、１２Ｒ…裏面、１３…貫通電極、１３Ａ…端部、１４，２０３…再配線層、１４Ａ…再配線、１４Ｂ…ソルダレジスト、１４Ｃ…ランド、１４Ｄ…半田ボール、１５…樹脂層、１６…無機材料層、１７…支持基板、１７Ｆ…表面、１７Ｒ…裏面、１８…配線層、１９…入出力パッド、２１，３１…複層の無機材料層、２１Ａ…ＴａＯ層、２１Ｂ…ＳｉＯ２層、２１Ｃ…ＴａＯ層、２１Ｄ…ＳｉＯ層、３１Ａ…ＮｂＯ層、３１Ｂ…ＳｉＯ層、４１…ＩＲカット膜、５１，６１…透明樹脂膜、６２…遮光膜、１０１…接着層、１０２…仮基板、１０３…ＤＧフレーム、２０２…ＬＩＢ樹脂、２０４…カバーガラス、２１０…レンズモジュール、２２０…接着剤、２３０…支持基板、５００…モジュール、５３０…光学系、５４０…固体撮像素子、６００…撮像装置、６１０…カメラ信号処理部、６２０…画像処理部、６３０…表示部、６４０…リーダ／ライタ、６５０…演算処理部、６６０…操作入力部、６７０…レンズ駆動制御部、１２１…画素部、１２２…垂直駆動部、１２３…アナログデジタル変換部、１２３…ＡＤ変換部、１２３ａ…比較器、１２３ｂ…カウンタ、１２３ｃ…ラッチ、１２４…参照信号生成部、１２５…水平駆動部、１２６…タイミング制御部、１２７…信号処理部、ＦＤ…フローティングディフュージョン、ＨＳＬｎ…画素駆動線、Ｌｒｓｔ…信号線、Ｌｓｅｌ…信号線、Ｌｔｒｆ…水平信号線、Ｌｔｒｇ…信号線、ＰＤ…フォトダイオード、ＰＸＬ…画素、Ｒ１…撮像素子領域、Ｒ２…周辺回路領域、Ｔ１…入力端子、Ｔ２…入力端子、Ｔ３…出力端子、ＴＲ１…転送トランジスタ、ＴＲ２…リセットトランジスタ、ＴＲ３…増幅トランジスタ、ＴＲ４…選択トランジスタ、ＶＳＬ…垂直信号線、ＶＳＬｍ…垂直信号線
７００…固体撮像素子、７００Ｆ…表面、７００Ｒ…裏面、７１０…イメージセンサ本体部、７１０Ｆ…表面、７１０Ｒ…裏面、７１１…パッド、７２０…別基板、７２０’…別基板、７２０’Ｆ…表面、７２１…貫通電極、７３０…再配線層、７３１…パッド、７３２…再配線、７４１…カラーフィルタ、７４２…オンチップレンズ、７４３…透明樹脂層、７５０…仮接合樹脂、７６０…仮基板、７７０…ラミネートテープ、８００…固体撮像素子、８００Ｆ…表面、８００Ｒ…裏面、８１０…イメージセンサ本体部、８１０Ｆ…表面、８１０Ｒ…裏面、８２０’…別基板、８２１…貫通電極、８３０…再配線層、８３１…パッド、８３２…再配線、８４１…カラーフィルタ、８４２…オンチップレンズ、８４３…透明接着剤樹脂層、８４３’…透明接着剤樹脂、８８０…ガラス基板、８８０’…ガラス基板、８９０…ソルダマスク、８９１…開口、９００…固体撮像素子、９００Ｆ…表面、９００Ｒ…裏面、９１０…イメージセンサ本体部、９１０Ｆ…表面、９１０Ｒ…裏面、９２０…別基板、９２０’…別基板、９２０’Ｆ…表面、９２１…貫通電極、９３０…再配線層、９３１…パッド、９３１Ｆ…表面、９３１ａ…基部、９３１ｂ…盛上部、９３１ｂ’…盛上部、９３２…再配線、９４１…カラーフィルタ、９４２…オンチップレンズ、９４３…透明接着剤樹脂層、９４３’…透明接着剤樹脂、９８０…ガラス基板、９９０…ソルダマスク、９９０’…ソルダマスク、９９０Ｆ…表面、９９０’Ｆ…表面、９９１…開口、１０００…固体撮像素子、１０００Ｆ…表面、１０００Ｒ…裏面、１０１０…イメージセンサ本体部、１０３０…再配線層、１０３１…パッド、１０３２…再配線、１０４１…カラーフィルタ、１０４２…オンチップレンズ、１０４３…透明接着剤樹脂層、１０８０…ガラス基板、１０９０…無機絶縁膜、１０９０’…無機絶縁膜、１０９１…開口、１１００…固体撮像素子、１１１０…イメージセンサ本体部、１１１０Ｆ…表面、１１１０Ｒ…裏面、１１２０’…別基板、１１２０’Ｆ…表面、１１３０…再配線層、１１３１…パッド、１１３２…再配線、１１３５…金層、１１４１…カラーフィルタ、１１４２…オンチップレンズ、１１４３…透明樹脂層、１１８０…ガラス基板、１１９０…無機絶縁膜、１１９０’…無機絶縁膜、１１９１…開口、１２００…固体撮像素子、１２００Ｆ…表面、１２００Ｒ…裏面、１２１０…イメージセンサ本体部、１２１０Ｆ…表面、１２１０Ｒ…裏面、１２２０’…別基板、１２２０’Ｆ…表面、１２２１…貫通電極、１２３０…再配線層、１２３１…パッド、１２３１’…盛上部、１２３１Ｆ…表面、１２３１ａ…基部、１２３１ｂ…盛上部、１２３１ｂ’…盛上部、１２３２…再配線、１２４１…カラーフィルタ、１２４２…オンチップレンズ、１２４３…透明接着剤樹脂層、１２４３’…透明接着剤樹脂、１２８０…ガラス基板、１２９０…無機絶縁膜、１２９０’…無機絶縁膜、１２９０Ｆ…表面、１２９１…開口
【図１】
2018061000.tif 000003
【図２】
2018061000.tif 000004
【図３】
2018061000.tif 000005
【図４】
2018061000.tif 000006
【図５】
2018061000.tif 000007
【図６】
2018061000.tif 000008
【図７】
2018061000.tif 000009
【図８】
2018061000.tif 000010
【図９】
2018061000.tif 000011
【図１０】
2018061000.tif 000012
【図１１】
2018061000.tif 000013
【図１２】
2018061000.tif 000014
【図１３】
2018061000.tif 000015
【図１４】
2018061000.tif 000016
【図１５】
2018061000.tif 000017
【図１６】
2018061000.tif 000018
【図１７】
2018061000.tif 000019
【図１８】
2018061000.tif 000020
【図１９】
2018061000.tif 000021
【図２０】
2018061000.tif 000022
【図２１】
2018061000.tif 000023
【図２２】
2018061000.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2018061000.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
2018061000.tif 000028
【図２７】
2018061000.tif 000029
【図２８】
2018061000.tif 000030
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2018061000.tif 000034
【図３３】
2018061000.tif 000035
【図３４】
2018061000.tif 000036
【図３５】
2018061000.tif 000037
【図３６】
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【図３７】
2018061000.tif 000039
【図３８】
2018061000.tif 000040
【図３９】
2018061000.tif 000041
【図４０】
2018061000.tif 000042
【図４１】
2018061000.tif 000043
【図４２】
2018061000.tif 000044
【図４３】
2018061000.tif 000045
【図４４】
2018061000.tif 000046
【図４５】
2018061000.tif 000047
【図４６】
2018061000.tif 000048
【図４７】
2018061000.tif 000049
【図４８】
2018061000.tif 000050
【図４９】
2018061000.tif 000051
【図５０】
2018061000.tif 000052
【図５１】
2018061000.tif 000053
【図５２】
2018061000.tif 000054
【図５３】
2018061000.tif 000055
【図５４】
2018061000.tif 000056
【図５５】
2018061000.tif 000057
【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
2018061000.tif 000061
【図６０】
2018061000.tif 000062
【図６１】
2018061000.tif 000063
【図６２】
2018061000.tif 000064
【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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