(57)【要約】【課題】カバーガラスにより封止する際に、カバーガラスをスムーズに脱離させることができ、カバーガラスとセンサ面との、面内空間を均一にすることができるカバーガラス貼り合せ方法を提供する。【解決手段】受光領域が形成されたセンサ基板の表面側に、受光領域を避けてダムを形成し、真空チャンバー１内に設けられ、面内平行を調整した対峙する複数吸着穴３を持つ、２つの定盤２に、センサ基板４とカバーガラス５をそれぞれセットし、定盤２内を低圧化することで、センサ基板４とカバーガラス５を吸着固定し、対峙する２つの定盤を近接させ、ダム６を設けたセンサ基板４の受光面側を封止するカバーガラス５の貼り合せ方法にであって、カバーガラス５の吸着固定を解除する時に、定盤２内の圧力を、大気と真空チャンバー１内の圧力との間に調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光領域が形成されたセンサ基板の表面側に、前記受光領域を避けてダムを形成し、
続いて、真空チャンバー内に設けられ、面内平行を調整した対峙する複数吸着穴を持つ２つの定盤に、前記センサ基板と前記カバーガラスをそれぞれセットし、
前記定盤内を低圧化することで、前記センサ基板と前記カバーガラスを吸着固定し、
前記対峙する２つの定盤を近接させ、前記ダムを設けたセンサ基板の受光面側を封止するカバーガラスの貼り合せ方法において、
前記カバーガラスの吸着固定を解除するときに、前記定盤内でのワーク吸着の圧力を、大気と真空チャンバー内の圧力との間に調整することを特徴とするカバーガラスの貼り合せ方法。
【請求項２】
前記定盤内の圧力を、圧力調整されたガスを導入することで調整することを特徴とする請求項１に記載のカバーガラスの貼り合せ方法。
【請求項３】
前記ダムが接着剤を用いて形成され、前記接着剤が、カチオン重合性のエポキシ，オキセタン若しくはビニル樹脂、又はラジカル重合性のアクリル，メタクリル若しくはビニル樹脂、を主成分とし、前記接着剤の粘度が、１０〜１０００Ｐａ・ｓであり、チキソ比が１．５〜８.０であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカバーガラスの貼り合せ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置に係わり、特にセンサ面側をカバーガラスにより封止時に問題となる、センサ基板とカバーガラスとの平行度を向上させた、カバーガラス貼り合せ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサを用いた固体撮像装置においては、素子の信頼性向上のためにセンサ基板の受光面側を封止する必要がある。このために、センサ基板上の受光領域を避けた領域に枠状のダム（スペーサ：障壁）を形成し、このダムにカバーガラスを貼り付けるようにしている（特許文献１）。
【０００３】
固体撮像装置に用いられているイメージセンサのチップサイズパッケージの表面に、カバーガラスを貼り合せ、耐性を向上させる操作が行われている。
【０００４】
接着剤をディスペンサーで塗布するか、もしくは印刷法によりセンサ基板にダムを形成し、定盤に減圧下で吸着させていたカバーガラスを、センサ基板の上部に載せ、カバーガラスを定盤から脱離させ貼り合せている（特許文献１）。
【０００５】
図３は、従来の、カバーガラス５の貼り合せ方法を説明しており、真空チャンバー１内に、面内平行を調整した２つの定盤２が、対峙した形でセットされている。
【０００６】
定盤２には、吸引のための複数の吸着穴３が設けられ、一方にはセンサ基板４、もう一方にはカバーガラスが吸引固定されてる。センサ基板には、受光領域、画素、マイクロレンズが設けられおり、受光領域を避けた形で、ダム６を形成してある。
【０００７】
対峙する２つの定盤２を近接させ、ダム６を設けたセンサ基板４の受光面側を封止するカバーガラス５を貼り合せる。このカバーガラスを定盤から脱離する際に、定盤の吸引を停止し、さらに定盤の吸引部に大気をリークさせている。
【０００８】
この時、カバーガラス５がセットされる、チャンバー１内上部に位置する定盤２は、セットされたカバーガラス５を吸引吸着させた後に、回転して、カバーガラス５をセンサ基板４面に対峙させる。
【０００９】
このとき、ダム形成に接着剤を用い、接着剤が液状であると、瞬間的な大気流入による真空破壊では、定番表面の吸着穴付近の基板が、局所的に押し付けられることが起き、それが原因で、基板が振動してしまい、それにより、基板間のダムが変形し断線・欠けが発生してしまうことがある。
【００１０】
イメージセンサのチップサイズパッケージや液晶セルへのカバーガラス貼り合せにおいて、従来は接着剤をディスペンサーで塗布、もしくはスクリーン印刷法により形成し、大気圧下、もしくは減圧下で基板を、上部から脱離させ乗せるようにして貼り合せを行っておりウェハとガラスの平行度は成り行きとなっていた。その際、定盤の平行度に関しては精度が要求されていなかった。
【００１１】
ダムの形成を、接着剤をディスペンサーで塗布したり、スクリーン印刷で形成すると、表面に微細な凹凸がのこり、このダムにカバーガラスを貼り付ける際に、傾きを均一にしてシールをすることが困難であり、面内空間が不均一となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−３０５８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、その様な問題点に鑑みなされたもので、撮像装置のセンサ面側を、減圧下で、カバーガラスにより封止する際に、カバーガラスをスムーズに脱離させることができ、カバーガラスとセンサ面との、面内空間を均一にすることができるカバーガラス貼り合せ方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、受光領域が形成されたセンサ基板の表面側に、前記受光領域を避けてダムを形成し、
続いて、真空チャンバー内に設けられ、面内平行を調整した対峙する複数吸着穴を持つ２つの定盤に、前記センサ基板と前記カバーガラスをそれぞれセットし、
前記定盤内を低圧化することで、前記センサ基板と前記カバーガラスを吸着固定し、
前記対峙する２つの定盤を近接させ、前記ダムを設けたセンサ基板の受光面側を封止するカバーガラスの貼り合せ方法にであって、
前記カバーガラスの吸着固定を解除するときに、前記定盤内ワーク吸着の圧力を、大気と真空チャンバー内の圧力との間に調整することを特徴とするカバーガラスの貼り合せ方法である。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、前記定盤内の圧力を、圧力調整されたガスを導入することで調整することを特徴とする請求項１に記載のカバーガラスの貼り合せ方法である。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明は、前記ダムが接着剤を用いて形成され、前記接着剤が、カチオン重合性のエポキシ，オキセタン若しくはビニル樹脂、又はラジカル重合性のアクリル，メタクリル若しくはビニル樹脂、を主成分とし、前記接着剤の粘度が、１０〜１０００Ｐａ・ｓであり、チキソ比が１．５〜８.０であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカバーガラスの貼り合せ方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、減圧下で撮像装置のセンサ面側に、カバーガラスを貼り合せて封止する際に、カバーガラスをスムーズに脱離させることができ、しかもカバーガラスとセンサ面との、面内空間を均一にすることができ、基板間のダムが変形することで生じる断線や欠けのない、品質に優れた固体撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の、定盤内の吸引圧力を調整したカバーガラスの貼り合せ方法を説明した概念図である。
【図２】本発明の他の実施の形態である、定盤内の吸引圧力を調整にチャンバー内の圧力を利用したカバーガラスの貼り合せ方法を説明した概念図である。
【図３】従来の、カバーガラスの貼り合せ方法を説明した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明のカバーガラスの貼り合せ方法を説明しており、真空チャンバー１内に、面内平行を調整した２つの定盤２が、対峙した形でセットされている。
【００２０】
定盤２には、吸引のための複数の吸着穴３が設けられ、一方にはセンサ基板４、もう一方にはカバーガラスが吸引固定されてる。センサ基板には、受光領域、画素、マイクロレンズが設けられおり、受光領域を避けた形で、ダム６を形成してある。
【００２１】
対峙する２つの定盤２を近接させ、ダム６を設けたセンサ基板４の受光面側を封止するカバーガラス５を貼り合せる。続いて、カバーガラス５を吸引している定盤内にガスをリークさせる。
【００２２】
図２は、他の実施の形態を示しており、定盤２内に送り込むガスを真空チャンバー１内のガスとし、定盤内部の圧力と真空チャンバー内の圧力を同じとし、カバーガラスを保持していた定盤を上昇させると、カバーガラスは未硬化のダム６の接着力により、センサ基板４側に脱離する。
【００２３】
図１では、精密レギュレータによる圧力調整により、定盤内部の圧力を、微妙に真空チャンバー１内の圧力より高くし、エアパージすることで脱離をよりスムーズに行われる。
【００２４】
従来、定盤２内で瞬間的な大気流入による真空破壊を行っていた時のような、急激な吸着解除によりカバーガラス５が局所的に押し付けられて、ダム６が変形してしまうことや、基板が振動するなどの弊害が解消される。
【００２５】
カバーガラス５の貼り合せ（定盤からの吸着解除）は、大気圧状態下（約１００，０００Ｐａ）でなく、真空チャンバー１内の減圧状態下（約５０，０００Ｐａ）で行なわれる。
【００２６】
カバーガラス５を定盤に減圧吸着している状態では、真空チャンバー１内よりも更に減圧されており（約１２，０００Ｐａ）、定盤の吸着穴を真空チャンバー内と均圧にする操作が行なわれる。
【００２７】
定盤の鏡面仕上げによりカバーガラスとの密着強度が高く、吸着解除が不十分である場合も多く、精密レギュレータ操作による極めて短時間の高圧エアパージ（例えば、１０３，０００Ｐａ・０．１ｓ）を補助的に行なうことも必要となる場合もある。
【００２８】
センサ基板４とカバーガラス５を保持する上下の定盤は、面内平行が取られており、全接着剤のシールが完了するまで押しこんだ後、片側の基板を脱理させることで、面内の高さ均一性が向上する。
【００２９】
本発明におけるダム６は、接着剤をスクリーン印刷を用いて形成されている。この接着剤は、粘度、チキソ比などスクリーン印刷適性や、増感剤，光重合開始剤などの添加による感度調整など、組成設計が難しく樹脂材料のコストアップを招くことになる。
【００３０】
しかし、１度の印刷形成により数十μｍ厚のパターニングを実現する上で、以下に挙げる特性（処方）が好適であることを実験により確認されており、以下に示す硬化性樹脂が好適である。
（１）樹脂の粘度が、１０〜１０００Ｐａ・ｓであり、チキソ比が１．５〜８.０の光硬化性樹脂。
（２）カチオン重合性のエポキシ，オキセタン若しくはビニル樹脂、又はラジカル重合性のアクリル，メタクリル若しくはビニル樹脂、を主成分とする樹脂。
（３）光硬化性樹脂，粘着性付与剤，それらに対して非相溶性で分散性を有するフィラーを含有した接着剤である。
【００３１】
（４）アクリル樹脂（メタクリル酸２０重量部，ヒドロキシエチルメタクリレート１５重量部，メチルメタクリレート１０重量部，ブチルメタクリレート５５重量部をエチルセロソルブ３００重量部に溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスニトリル０．７５重量部を加えて、７０℃，５時間反応させ得られたアクリル樹脂）を主成分とする接着剤である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・真空チャンバー
２・・・定盤
３・・・吸着穴
４・・・センサ基板
５・・・カバーガラス
６・・・ダム
７・・・真空ポンプ
８・・・リーク弁
９・・・圧力調整器
１０・・・弁
１１・・・排気の流れ
１２・・・ボンベ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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