(57)【要約】      （修正有）【課題】後から整形されるキャビティを使用することによって、非平面マイクロエレクトロニクスコンポーネントを製造するための方法を提供する。【解決手段】コンポーネントの所望の輪郭に従って整形されたキャビティ３６の上に能動フレキシブル回路を含む層を重ね合わせ、前記キャビティ３６が基板内に形成される段階と、フレキシブル回路をキャビティ３６内に落とし込み、回路にキャビティ３６の形状をとらせる段階とを含む。フレキシブル回路とキャビティ３６の重ね合わせは、キャビティ３６に、基板およびフレキシブル回路に関して選択的に取り除くことが可能な材料を充填し、次いで、充填されたキャビティ３６にアクセスするための少なくとも1つのフィードスルー５８を形成する段階と、少なくとも1つのフィードスルー５８を介してキャビティ３６を充填する材料を選択的にエッチングして材料取り除く段階とによって実現される。【選択図】図１６
2011135047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非平面マイクロエレクトロニクスコンポーネント、特に凹形コンポーネントを生産するための方法であって、
前記コンポーネントの所望の輪郭に従って整形されたキャビティ(36)の上に能動フレキシブル回路(16、20、24)を含む層を重ね合わせ、前記キャビティが基板(30)内に形成される段階と、
前記層のいずれかの側に差圧を印加し、それにより、前記フレキシブル回路(16、20、24)を前記キャビティ(36)内に落とし込み、したがって、前記回路に前記キャビティの形状をとらせる段階とを含む方法において、
前記フレキシブル回路(16、20、24)および前記キャビティ(36)の重ね合わせは、
前記キャビティ(36)に、基板(30)およびフレキシブル回路(16、20、24)に関して選択的に取り除くことが可能な材料(42)を充填し、
次いで、こうして充填されたキャビティ(36)上にフレキシブル回路(16、20、24)を嵌合するか、または形成し、
次いで、前記充填されたキャビティにアクセスするための少なくとも1つのフィードスルー(58)を形成する段階と、
少なくとも1つのフィードスルー(58)を通じてキャビティ(36)を充填する前記材料(42)を選択的にエッチングして前記材料を取り除く段階とによって実現されることを特徴とする非平面マイクロエレクトロニクスコンポーネントを生産するための方法。
【請求項２】
キャビティ(36)を充填する材料(42)は、酸素プラズマによって取り除くことが可能な樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の非平面マイクロエレクトロニクスコンポーネントを生産するための方法。
【請求項３】
前記フレキシブル回路(16、20、24)は、分子結合によって基板(30)上に接着されることを特徴とする請求項1または2に記載の非平面マイクロエレクトロニクスコンポーネントを生産するための方法。
【請求項４】
前記フレキシブル回路(16、20、24)は、酸化ケイ素層(24)によって覆われること、
前記基板(30)は、キャビティ(36)が形成され充填された後に、酸化ケイ素層(37)で覆われること、
前記フレキシブル回路(16、20、24)は、基板(30)上に装着され、フレキシブル回路(16、20、24)の酸化ケイ素層(24)は、基板(30)の酸化ケイ素層(37)上に堆積されること、
前記酸化ケイ素層(24、37)は、加熱されることとを特徴とする請求項3に記載の非平面マイクロエレクトロニクスコンポーネントを生産するための方法。
【請求項５】
少なくとも1つのフィードスルー(58)は、材料(42)を除去した前記キャビティを第1の圧力に曝した後に塞がれ、前記アセンブリを前記第1の圧力を超える第2の圧力に曝すことによって差圧が形成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の非平面マイクロエレクトロニクスコンポーネントを生産するための方法。
【請求項６】
前記落とし込まれたフレキシブル回路(16、20、24)は、キャビティ(36)に付着することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の非平面マイクロエレクトロニクスコンポーネントを生産するための方法。
【請求項７】
キャビティ(36)の底部は、第1の材料によって覆われること、
前記キャビティを充填する材料(42)の表面は第2の材料で覆われ、前記第1の材料および前記第2の材料は共融系を形成することが可能であること、
キャビティ(36)を充填する材料(42)が取り除かれた後、前記コンポーネントを前記共融系の前記共融温度に高めることによってフレキシブル回路(16、20、24)をキャビティ(36)に付着させることとを特徴とする請求項6に記載の非平面マイクロエレクトロニクスコンポーネントを生産するための方法。
【請求項８】
前記マイクロエレクトロニクスコンポーネントは、イメージセンサであることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の非平面マイクロエレクトロニクスコンポーネントを生産するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湾曲した凹形マイクロエレクトロニクスコンポーネントの生産に関する。本発明の具体的な用途は、イメージセンサの分野にある。
【背景技術】
【０００２】
電子撮像装置は、通常、CMOSまたはCCD技術を使用するシリコンで作製された平面半導体イメージセンサとこのイメージセンサ上に取り込まれる観測シーンの像を形成する光学系とを備える。
【０００３】
しかし、光学系として単純な凸レンズを使用したのでは、そのようなレンズによって形成される像が平面状ではなく、球状である限りは、満足な結果が得られず、この現象は、「像面湾曲」と称されるものである。実際、平面センサ上の集束レンズによって投影される像は、中心部が鮮明で、縁のところが不鮮明であるか、またはその逆の状態である。ここでは、特に、形成される像の形状がセンサの平面性と一致するように専用の表面処理も施されているレンズ群によって形成される複雑な光学系の製造について説明する。
【０００４】
しかし、現在利用可能である最も複雑な光学系であっても、まだ、一定数の幾何収差と色収差が入り込み、これは、樽形歪曲およびピンクッション歪み、球面収差(またはいわゆる「散光」収差)、コマ収差、非点収差、口径食、ブルーミング、疑似光(反射)、およびさらには色収差すら含む。
【０００５】
このような収差は、大きくて複雑な光学系を使用することによって、および/またはその後、かなりの計算パワーを必要とする画像処理アルゴリズムを実行することによって実際に像が形成されるときに補正されなければならない。したがって、センサの平面性は、収差の直接的原因となるものであり、これらを補正するには大きく、高価なレンズと強力なオンボードコンピュータをカメラおよびデジタルカメラに搭載する必要がある。
【０００６】
像面湾曲によって引き起こされる誤差を排除する有効な方法の1つとして、イメージセンサの形状を光学系によって形成される像と実質的に同じ形状にする方法が考えられる。したがって、センサを湾曲させることができれば、収差を補正するだけでなく、著しく大きな計算パワーを必要としない手頃なカメラおよびコンパクトカメラを設計することが可能になる。
【０００７】
したがって、撮像の分野において湾曲センサを設計することになぜ魅力があるのかが容易に理解される。
【０００８】
図1および2は、例えば、特許文献１において説明されているような従来技術による凹形センサを用いて撮像装置を製作するための方法を示している。
【０００９】
本発明の方法によれば、最初に、平面センサ100を前記センサ100の読み出し回路104および接続部106も構成されている基板102の表面上に形成し、デバイス全体をその後光学系(図示せず)を収容することができるパッケージ108内にカプセル化する。平面センサ100および基板102は、湾曲できる十分なフレキシブル性が得られるように薄くする。
【００１０】
次いで、このアセンブリを、凹形キャビティ112が形成されている第2の基板110上に装着すると、このキャビティは、センサ100の最終的に求められている形状をとる。フィードスルー114も、基板110の後面からキャビティ112へ作る。
【００１１】
次いで、キャビティ112を減圧する。これにより、センサ100および基板102をキャビティ112内に落とし込む差圧が生じる。したがって、後者はキャビティ112と同じ形状をとり、キャビティ112内にすでに堆積している接着剤の薄膜が存在しているため基板102はキャビティ112に付着する。
【００１２】
しかし、基板102およびセンサ100は、基板110上に個別に取り付けられるが、キャビティ112はすでに形成されている。したがって、これらがキャビティに一致する形状をとる前には、基板102およびセンサ100は支えられていない。
【００１３】
実際、基板102および100は、いったんキャビティ112上に取り付けてしまうと、修正することが難しいか、または不可能ですらある。例えば、保護層もしくはマイクロレンズなどの新しい要素を基板102またはセンサ100に追加することは困難である。実際、基板102およびセンサ100は、そのような修正が機械的であろうと(研磨、接着など)、化学的であろうと(真空蒸着、プラズマエッチングなど)、物理的であろうと(フォトリソグラフィ)関係なく、必ず圧力を加えることを伴う。したがって、基板102およびセンサ100は、キャビティ112上で湾曲し、従来の方法を使用したのでは修正がやっかいである。さらに、基板102およびセンサ100に加えられる圧力差が変動するため、これらが振動し、なおのこと修正がやっかいな作業になる。
【００１４】
これらの欠点を解消するためには、これらが受ける圧力差を非常に正確に監視し、常時変化が少ないようにする必要があるが、このようなことは、これらの方法によって加えられる圧力を正確に知らないと不可能であることがわかる。
【００１５】
したがって、上述の従来技術による方法では、基板102および100をいったんキャビティ112上に取り付けてしまうと、基板102および100を修正することができない。後者は、取り付けられる前の確定している状態で製造されなければならない。特に、これらは、厚さが少ないためフレキシブルである間に取り付けなければならない。したがって、撮像装置の製造プロセスにおいてかなりの制約が課される。
【００１６】
その上、シリコンで作られている電子回路は、通常、厚さが50μm未満の場合にしかフレキシブル性を有しない。そのような厚さだと、つかみにくく、また操作の誤りが生じると、皺が寄ったり、ねじれたりして望ましくない事態に陥る可能性がある。それに加えて、上述の方法の例では、取り扱いやすくしようと基板102およびセンサ100をパッケージ108に取り付けると、取り扱いやすさが向上するが、今度は、基板102およびセンサ100がキャビティ112と一致する形状にされるとパッケージが撮像装置のその後の修正に対する障害となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第7390687号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、後から整形されるキャビティを使用することによって、またディッシングを形成することで加えられる応力を実質的に低減し、加工時に常にコンポーネントを容易に扱えるようにする圧力を加えることによって、非平面マイクロエレクトロニクスコンポーネント、特に凹形コンポーネントを製造するための代替方法を提案する形で上述の問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
これを実現するため、本発明の目的は、非平面マイクロエレクトロニクスコンポーネント、特に凹形コンポーネントに付けたい輪郭形状と一致するように整形されたキャビティの上に能動フレキシブル回路を備える層を重ね合わせること、および前記層のいずれかの側に差圧を加え、フレキシブル回路をキャビティ内に落とし込み、そうしてキャビティの形状をとらせること伴う非平面マイクロエレクトロニクスコンポーネント、特に凹形コンポーネントを製造するための方法である。
【００２０】
本発明によれば、フレキシブル回路は、キャビティ上に重ね合わされるが、そのために行う作業は、あらかじめ、キャビティに、基板およびフレキシブル回路に関して選択的に取り除くことが可能な材料を充填しておき、次いで、こうして充填されたキャビティ上にフレキシブル回路を嵌合するか、または形成し、次いで、充填されたキャビティにアクセスするための少なくとも1つのフィードスルーを形成する段階と、少なくとも1つのアクセスフィードスルーを通じてキャビティを充填する材料を選択的にエッチングして前記材料取り除く段階とである。
【００２１】
言い換えると、キャビティがいったん充填されると、それを収容する基板は、ソリッド基板と実質的に同じ機械的特性を有する。このため、キャビティを充填する材料がエッチングされる前にキャビティに関連付けられているすべての制約が消える。特に、従来の方法を使用することによって基板上に正しくフレキシブル回路を形成することを選び、製造された後にフレキシブル回路を装着するか、またはフレキシブル回路を含む厚いブロックを装着し、古典的な方法を用いてこのブロックを薄くすることが可能である。ソリッド面に載るので、基板上に重ね合わせた後、フレキシブル回路を修正することすら可能である。
【００２２】
本明細書での「フレキシブル回路」という用語は、変形させることができる、ただし変形によってその構造に変化が生じない、回路を意味するものとする。典型的には、このフレキシブル性は、回路を含む層の厚さの結果であり、シリコンが関与するため、この層の最大の厚さは50μmである。
【００２３】
本明細書での「凹形」という用語は、皿の形をした空間を意味するものとする。
【００２４】
例えば、フレキシブル回路は、2から50μmの厚さまで薄くされた従来のCMOS回路からなり、これにより、大気圧下で10から200μmのたわみを持つ薄くされた基板の湾曲を得ることが可能である。
【００２５】
フレキシブル回路がキャビティ上に重ね合わされた後に1つまたは複数のフィードスルーも形成されうるか、またはフレキシブル回路が、キャビティを充填する材料にアクセスするための開口部を備えることができる。
【００２６】
本発明の特定のいくつかの実施形態によれば、この方法は、以下の態様の1つまたは複数を含む。
【００２７】
キャビティを充填する材料は、酸素プラズマによって除去することができる樹脂である。
【００２８】
フレキシブル回路は、分子結合によって基板に結合される。特に、
フレキシブル回路は、酸化ケイ素層で覆われ、
基板は、キャビティが形成され充填された後に、酸化ケイ素層で覆われ、
フレキシブル回路は基板上に装着され、フレキシブル回路の酸化ケイ素層は基板の酸化ケイ素層上に堆積され、
酸化ケイ素層は、加熱される。
【００２９】
加熱することで、特に、分子結合を強化することが可能になる。
【００３０】
気をつけてキャビティに第1の圧力をかける、例えば、真空状態にするか、もしくは減圧することで、少なくとも1つのフィードスルーをブロックし、初期圧力を超える第2の圧力をアセンブリに加えることによって差圧を得る。
【００３１】
本発明の特定の一実施形態によれば、落とし込まれたフレキシブル回路は、キャビティ上に付着する。特に、キャビティの底部は、第1の材料で覆われ、キャビティを充填する材料の表面は、第2の材料で覆われ、前記第1および第2の材料は、共融系を形成することできる。キャビティを充填する材料が取り除かれた後、コンポーネントを共融系の共融温度にすることによってフレキシブル回路をキャビティに付着させる。
【００３２】
マイクロエレクトロニクスコンポーネントは、イメージセンサである。しかし、本発明は、湾曲させたい任意の種類のマイクロエレクトロニクスコンポーネントに適用することが可能である。
【００３３】
本発明は、単に例により示され、付属の図面に関係する、同一の参照記号は同一または類似の要素を示す、以下の説明を読むことによってより容易に理解可能なものとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来技術による方法による製造時の背面電子撮像装置の概略断面図である。
【図２】従来技術による方法による製造時の背面電子撮像装置の概略断面図である。
【図３】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図４】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図５】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図６】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図７】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図８】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図９】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図１０】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図１１】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図１２】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図１３】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図１４】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図１５】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図１６】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図１７】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図１８】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図１９】本発明による方法を使用する製造のさまざまな段階における電子撮像装置の断面図である。
【図２０】複数のキャビティが形成されている基板の上面図である。
【図２１】複数の凹形撮像装置を同時に製造するための複数のイメージセンサを備えるウェハの上面図である。
【図２２】凹形キャビティの一実施形態におけるいわゆるグリップ基板の断面図である。
【図２３】凹形キャビティの一実施形態におけるいわゆるグリップ基板の断面図である。
【図２４】凹形キャビティの一実施形態におけるいわゆるグリップ基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
凹形イメージセンサを有する背面電子撮像装置を製造するための方法について以下で説明する。
【００３６】
この方法は、厚さ0.05から1ミクロンのSiO2の層14が堆積されている厚いシリコン基板12を形成することから始まる(図3Aおよび3B)。層14は、最終的には、以下でさらに詳しく説明されているように、基板12を薄くするときに障壁層として使用される。
【００３７】
単一検出素子18(例えば、フォトトランジスタまたはフォトダイオード)、もしくは「ピクセル」、さらには撮像装置の電子アナログ処理コンポーネントおよび電子論理処理コンポーネントを備える、厚さ2から5μmのシリコン検出回路16を層14上に形成する。したがって、これは、本発明の意味において能動回路を構成する。
【００３８】
回路16のコンポーネントを読み取り、分極するための金属相互接続部22を回路16上に形成し、これらの相互接続部を厚さ1.5から4μmの層20を形成するSiOなどの誘電体によって囲む。
【００３９】
最後に、厚さ1から5μmの酸化ケイ素SiOの層24を、相互接続部が含まれる誘電体層20上に堆積する。次いで、例えば、機械化学研磨によって層24を平面状にし、その後、「グリップ基板」と称される他の基板と分子結合させることができるが、これについては以下でさらに詳しく説明する。
【００４０】
例えば、検出回路16は、1から5mmの寸法の矩形の回路であり、これは1辺が1から10μmであるピクセルの配列を含み、ピクセルの総数は300,000から12,000,000個となる。
【００４１】
検出回路16および相互接続部を含む誘電体層20は、従来のものであり、撮像装置のイメージセンサの機能層を画成することに留意されたい。ここで任意の種類のセンサおよび技術(CMOS、CCD)を実装することができ、したがって選択は対象となる用途によって決まることに留意されたい。したがって、検出回路16および相互接続部を含む誘電体層20については、以下で詳しく説明しない。要素16および20の厚さによってこれらがフレキシブルになることを単に指摘しておくだけにする。
【００４２】
この方法は、厚さ10から100μmの樹脂層32が堆積されている、「グリップ」基板30と称される、シリコン基板を形成する段階も含む(図4)。
【００４３】
次いで、凸形のダイを使用して樹脂層32内に凹形キャビティ34を形成するが、その際に、その形状は検出回路16にとって望ましい形状の「ネガ」である(図5)。樹脂層32の厚さは、キャビティが形成された後の残りの厚さeができる限り薄くなるように、例えば、1μm程度になるように選択する。
【００４４】
次いで、樹脂/シリコン選択度が実質的に1に等しい樹脂層32上でイオンビームエッチングを実行する。したがって、樹脂層32内に形成されたキャビティ34の形状がシリコン層30に転写され、層30内に凹形キャビティ36が形成される(図6)。エッチング選択度が1に等しい場合、キャビティ34は、正確に層30に転写される。あるいは、キャビティ34の形状は、1未満の選択度を選択することによって転写され増幅されるか、または1より大きい選択度を選択することによって減衰される。1以外の選択度が選ばれるような場合、樹脂層32内にキャビティ34を形成するダイの形状およびこの層の厚さは、シリコン層30内の検出回路16の所望の最終的形状が得られるように適合される。
【００４５】
次いで、層30から残留樹脂を除去し、例えば酸化炉で、50nmから0.5ミクロンまでの厚さ38にわたって層30の熱酸化を実行する。
【００４６】
次いで、厚さ100nmから1ミクロンの金属層40をキャビティ36内に堆積する(図7)。例えば、この金属を層38の表面領域全体にわたって堆積し、次いで、キャビティ36の外側に堆積されている金属を適切な方法で、例えば、マスキングとその後の酸化ケイ素38に関する選択的な化学エッチングまたは機械化学研磨によって除去する。
【００４７】
層40内の金属は、共融系（eutectic system）の成分の1つであり、このため、その後、以下でさらに詳しく説明しているように、層24を凹形キャビティの底部に溶接することが可能である。共融系を形成する金属は、この系の溶融温度が撮像装置の脆い材料、特に層20内の相互接続部の金属およびその後形成されるマイクロレンズの材料の溶融温度より低くなるように選択する。例えば、層40の金属は、溶融温度が240℃未満である共融系を形成するために金と組み合わせることが意図されるスズである。
【００４８】
次いで、この方法は、ポリイミドタイプの樹脂42を堆積してキャビティ36を充填し、その後キャビティの外側に堆積している樹脂を除去し、層30の平坦な部分の上で酸化ケイ素層38を露出させることによって継続する(図8)。
【００４９】
次いで、キャビティ36内に入っている樹脂42の予防的脱気を行うために、アセンブリを、本発明による方法の残りの段階において前記アセンブリが曝される最高温度に少なくとも等しい温度でアニールする。
【００５０】
厚さ100nmから1ミクロンの金属層26を充填樹脂42内に堆積する(図9)。層26の構成金属は、注目している共融系に関して、金属層40を構成する金属を補完するものである。例えば、金属層26がスズで構成される場合、金属層40は金からなる。得られる金/スズ共融系は、これら2つの材料の相対的比率に応じて、200℃から240℃の溶融温度を有する。
【００５１】
次いで、キャビティ36をシールするために、厚さ0.1から2ミクロンの、例えばSiOで作られる、誘電体層37を前のアニール温度より低い温度で堆積する。
【００５２】
次いで、例えば、化学機械研磨によって、グリップ基板30を形成するアセンブリを平面状にする。
【００５３】
次いで、酸化ケイ素層24および37が一列に並ぶように検出回路16を含むアセンブリおよびグリップ基板30を形成するアセンブリを一方が他方の上になるように装着する(図10Aおよび10B)。
【００５４】
次いで、層の低温分子結合を実行して、2つのアセンブリを付着し、次いで、この結合を両方のアセンブリを樹脂42のアニール温度より低い温度に加熱することによって強化する。こうして、単一酸化ケイ素層44が得られる。
【００５５】
次いで、撮像装置の背面46を介して電磁放射線の検出を行えるようにするために、SiO2層14を基板12を薄くする際に障壁層として使用し、検出回路16の下に配置されている基板を薄くする(図11)。
【００５６】
図示されている実施形態では、基板12は丸ごと取り除かれている。そうすることで、厚さ1から5μmの検出回路16は、背面撮像装置に対する従来技術から自ずと知られる方法で光子を捕捉する。
【００５７】
基板12を薄くした後、アセンブリをひっくり返す(図12)。
【００５８】
次いで、この方法は、意図された用途に応じて撮像装置を仕上げることによって継続する。
【００５９】
例えば、目に見える領域における検出が必要な場合、この方法は、フォトエッチングを使用して検出回路16のピクセルに対向して赤色樹脂48、緑色樹脂50、および青色樹脂52を堆積し、色検出の分野において自ずと知られているようなRGB検出マスタリングを画定することによって継続する。次いで、回路16(図13)の単一検出素子18(図3B)上に電磁放射線を集束させるための透明樹脂製のマイクロレンズ54を樹脂ビーズ48、50、52上に形成する。次いで、マイクロレンズ54を、200℃から240℃の温度でのアニーリングによって硬化させる。
【００６０】
次いで、未硬化の樹脂56を表面領域46(図14)1面に堆積することによってマイクロレンズ54を保護し、その後、マイクロレンズ54の領域から前記樹脂を取り除き、後述のようにシャフトが形成される表面を露出させる。次いで、マイクロレンズ54上に堆積されている樹脂を保護するために、150℃未満と低い温度で酸化ケイ素を堆積する。
【００６１】
ここで、グリップ基板30(充填されるキャビティ36)の固形性により、従来の技術を使用して基板12を薄くし、フォトリソグラフィによって樹脂ビーズ48、50、52を形成し、マイクロレンズ54を作製することが可能になることに留意されたい。
【００６２】
撮像装置の検出および光学部57が完成した後、この方法は、この部分57を湾曲させることによって継続する。
【００６３】
より具体的には、回路16の層14、層20、および層44を通り、キャビティ36まで、より詳しくはそれを充填する樹脂42までフォトエッチングによって排出シャフト58を形成する。シャフト58は、回路16のピクセルの周囲に形成され、その後難なく塞げるように選択された直径を有する。例えば、シャフト58の直径は、400nmから2ミクロンの範囲である。
【００６４】
シャフト58が形成された後、樹脂42の選択的エッチングを実行し、その際に、特に、シャフト58により前記樹脂のところまで供給される酸素プラズマを使用する。この酸素プラズマは、樹脂もしくはポリアミドなどの有機化合物と相互作用し、これにより、シャフト58を介して逃れる揮発性化合物を形成することが知られている。次いで、キャビティ36を充填する樹脂42をキャビティから除去する(図16)。
【００６５】
キャビティ36が空になった後、内部の圧力は、シャフト58のおかげで外圧に等しくなる。したがって、この段階では、キャビティと外部環境との間の差圧は、後者の圧力に関係なく存在しない。
【００６６】
次いで、この方法は、アセンブリを減圧し、酸化ケイ素60を真空内で堆積して、シャフト58を塞ぐことによって継続する(図17Aおよび17B)。
【００６７】
シャフト58が、塞がった後、アセンブリが曝された真空を、例えば、大気圧に戻すことによって破る。次いで、これにより、樹脂42を排除したときにキャビティ36の内側の真空状態と表面46に加わる大気圧との差圧が生じるため、キャビティ36の上に位置決めされた層の落ち込みが生じて、これらの層がキャビティ36の形状、特に、検出回路16の形状をとる(図18Aおよび18B)。
【００６８】
次いで、この方法は、フォトリソグラフィを使用してマイクロレンズ54(SiO2と樹脂層)上に堆積された保護層を除去することによって継続する。樹脂は、マイクロレンズ54から選択的に取り除かれるが、それは、後者がアニールされ、したがって、少なくとも200℃の温度で硬化されているが、保護樹脂は150℃の温度でアニールされているからである(図19)。
【００６９】
次いで、アセンブリの温度を、層26および40によって形成されるスズ/金共融系の溶融温度まで高め、酸化物層24およびその後後者の上に形成されるすべての層をキャビティの底部に付着させる。
【００７０】
凹形センサの形成が、上で説明されている。しかし、複数の凹形センサを同時に生産することもできる。例えば、グリップ基板は、図20に例示されているように、複数のキャビティ、好ましくは上述の方法で形成されたイメージセンサの所望の球状凹形形状にできる限り近い円形キャビティを備える。したがって、図21に示されているように、複数の検出回路およびそれらの関連する接続部を単一素子として生産することができる。
【００７１】
図22から24は、キャビティ36を加工する代替方法を示している。この変更形態では、厚さ100nmから1ミクロンの硬質マスク70を基板30の表面上に形成する(図22)。マスク70の硬さは、前記マスクを攻撃しないか、またはごくわずかしか攻撃しないその後の研磨に関して定められる。
【００７２】
次いで、キャビティが基板30内に形成される場所にマスク70をフォトエッチングし(図23)、次いで、機械化学研磨を実行する。当然、このタイプの研磨は、広い表面領域に施されたときにキャビティの所望の形状に似た凹形表面を形成する(図24)。
【００７３】
本発明は、前の説明における凹形センサを備える撮像装置を製造するという文脈において説明されている。本発明は、凹形表面を持たせる必要のある任意のタイプの電子コンポーネントに応用することが可能であることは容易にわかる。キャビティ36は、例えば、平たく、基板に関して傾斜している平面回路が得られるようにグリップ基板の平面に関して所定の角度で傾斜している。基準面に関して傾けられたマイクロミラーを形成することも可能である。
【符号の説明】
【００７４】
12  厚いシリコン基板
14  SiO2層
16  シリコン検出回路
18  単一検出素子
20  誘電体層
22  金属相互接続部
24  酸化ケイ素SiO層
30  「グリップ」基板、シリコン層
32  樹脂層
34  キャビティ
36  凹形キャビティ
37  誘電体層
38  厚さ、酸化ケイ素層
40  金属層
42  ポリイミドタイプの樹脂
44  単一酸化ケイ素層
46  背面
48  赤色樹脂
50  緑色樹脂
52  青色樹脂
54  マイクロレンズ
57  撮像装置の検出および光学部
58  排出シャフト
60  酸化ケイ素
70  硬質マスク
100  平面センサ
102  基板
104  読み出し回路
106  接続部
108  パッケージ
110  基板
112  凹形キャビティ
114  フィードスルー
【図１】
2011135047.tif 000003
【図２】
2011135047.tif 000004
【図３】
2011135047.tif 000005
【図４】
2011135047.tif 000006
【図５】
2011135047.tif 000007
【図６】
2011135047.tif 000008
【図７】
2011135047.tif 000009
【図８】
2011135047.tif 000010
【図９】
2011135047.tif 000011
【図１０】
2011135047.tif 000012
【図１１】
2011135047.tif 000013
【図１２】
2011135047.tif 000014
【図１３】
2011135047.tif 000015
【図１４】
2011135047.tif 000016
【図１５】
2011135047.tif 000017
【図１６】
2011135047.tif 000018
【図１７】
2011135047.tif 000019
【図１８】
2011135047.tif 000020
【図１９】
2011135047.tif 000021
【図２０】
2011135047.tif 000022
【図２１】
2011135047.tif 000023
【図２２】
2011135047.tif 000024
【図２３】
2011135047.tif 000025
【図２４】
2011135047.tif 000026
【外国語明細書】
2011135047.tif 000027
2011135047.tif 000028
2011135047.tif 000029
2011135047.tif 000030
2011135047.tif 000031
2011135047.tif 000032
2011135047.tif 000033
2011135047.tif 000034
2011135047.tif 000035
2011135047.tif 000036
2011135047.tif 000037
2011135047.tif 000038
2011135047.tif 000039
2011135047.tif 000040
2011135047.tif 000041
2011135047.tif 000042
2011135047.tif 000043
2011135047.tif 000044
2011135047.tif 000045
2011135047.tif 000046
2011135047.tif 000047
2011135047.tif 000048
2011135047.tif 000049