(57)【要約】【課題】高信頼性で、量産性の高い素子構造をもつ半導体撮像素子およびその製造方法並びに半導体撮像装置および半導体撮像モジュールを提供する。【解決手段】撮像領域１３と周辺回路領域１４と周辺回路領域１４内の複数の電極部１５とを含み、かつ撮像領域１３上に複数のマイクロレンズ１６が設けられた半導体素子１１と、少なくとも撮像領域１３を覆う形状を有し、マイクロレンズ１６上に透明接着部材２０で接着された光学部材１８とを備えている。そして、複数の電極部１５のうち、少なくとも一部の電極部１５上にバンプ１７が形成され、このバンプ１７の他の端子と接続されるバンプ１７の接続面２１が周辺回路領域１４上の透明接着部材２０の表面２２よりも高く形成されている。【選択図】図１
2008092417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上面の一部に設けられた撮像領域と、
前記基板の前記上面であって前記撮像領域の外側に設けられた周辺回路領域と、
前記基板の前記上面であって前記周辺回路領域の外側に設けられた複数の電極部と、
少なくとも前記撮像領域を覆うように前記撮像領域よりも上に配置された光学部材と
前記撮像領域および前記周辺回路領域の上に設けられ、前記光学部材を前記基板に接着する透明接着部材と、
少なくとも１つの前記電極部の上に設けられたバンプとを備え、
前記バンプは、前記周辺回路領域の上に設けられた透明接着部材の上面よりも上に存する上部表面を有していることを特徴とする半導体撮像素子。
【請求項２】
基板と、
前記基板の上面の一部に設けられた撮像領域と、
前記基板の前記上面であって前記撮像領域の外側に設けられた周辺回路領域と、
前記基板の前記上面であって前記周辺回路領域の外側に設けられた複数の電極部と、
少なくとも前記撮像領域を覆うように前記撮像領域よりも上に配置された光学部材と、
前記撮像領域および前記周辺回路領域の上に設けられ、前記光学部材を前記基板に接着する透明接着部材と、
少なくとも１つの前記電極部の上に設けられたバンプとを備え、
前記透明接着部材は、前記光学部材の側面を覆い、前記光学部材から遠ざかるにつれてその上面が前記基板に近づくように設けられており、
前記バンプは、前記周辺回路領域の上に設けられた透明接着部材から露出している上部表面を有していることを特徴とする半導体撮像素子。
【請求項３】
前記バンプの前記上部表面は、平坦であることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体撮像素子。
【請求項４】
前記撮像領域の上に設けられたマイクロレンズを備え、
前記光学部材は、前記透明接着部材を介して前記マイクロレンズに接着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体撮像素子。
【請求項５】
前記光学部材の下面は、多角形に形成されており、前記多角形の少なくとも一辺に沿って延びる凸部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体撮像素子。
【請求項６】
前記電極部は、それぞれ、前記凸部を隔てて前記撮像領域とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の半導体撮像素子。
【請求項７】
前記光学部材の下面は、多角形に形成されており、前記多角形の少なくとも一辺に沿って延びる凹部を有しており、
前記電極部は、前記多角形の辺のうち前記凹部が形成されている辺以外の辺を隔てて前記撮像領域とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体撮像素子。
【請求項８】
遮光部材が、前記光学部材の側面と前記周辺回路領域の上に設けられた透明接着部材の上面とを覆う一方、前記バンプの前記上部表面を露出させるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体撮像素子。
【請求項９】
請求項１または２に記載の第１の半導体撮像素子と、
前記第１の半導体撮像素子が主面に実装された第２の半導体撮像素子とを備えたことを特徴とする半導体撮像素子。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか１つに記載の半導体撮像素子と、
電極端子を有し、前記半導体撮像素子を収納するパッケージと、
前記半導体撮像素子の前記バンプの前記上部表面と前記電極端子とを接続する導電性ワイヤと
を備えた半導体撮像装置。
【請求項１１】
前記電極端子には導電性ワイヤの始端が接続され、前記バンプの前記上部表面には導電性ワイヤの終端が接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の半導体撮像装置。
【請求項１２】
貫通孔が形成され、一方の面には複数の電極端子が前記貫通孔の開口を取り囲むように配置されたフレキシブル実装基板と、
請求項１から９の何れか１つに記載の半導体撮像素子であって、前記バンプの前記上部表面が前記電極端子と電気的に接続するように、且つ、前記光学部材が前記貫通孔の前記開口を塞ぐように、前記フレキシブル実装基板に実装された前記半導体撮像素子と、
前記半導体撮像素子を封止する封止樹脂とを備えていることを特徴とする半導体撮像装置。
【請求項１３】
第１貫通孔が形成され、一方の面には複数の電極端子が前記第１貫通孔の開口を取り囲むように配置されたフレキシブル実装基板と、
請求項１から９の何れか１つに記載の半導体撮像素子であって、前記バンプの前記上部表面が前記電極端子と電気的に接続するように、且つ、前記光学部材が前記第１貫通孔の前記開口を塞ぐように、前記フレキシブル実装基板に実装された前記半導体撮像素子と、
前記第１貫通孔よりも大きな開口を有する第２貫通孔が形成されており、前記第２貫通孔が前記第１貫通孔に連通するように前記フレキシブル実装基板に固定された基台とを備えていることを特徴とする半導体撮像モジュール。
【請求項１４】
前記半導体撮像素子を収容する凹状の収容部を有する第２の実装基板をさらに備えていることを特徴とする請求項１３に記載の半導体撮像モジュール。
【請求項１５】
前記基台にはレンズが装着されていることを特徴とする請求項１３に記載の半導体撮像モジュール。
【請求項１６】
一方の面上に、撮像領域と前記撮像領域の外側に周辺回路領域とが形成され、前記周辺回路領域の外側に複数の電極部が設けられた基板であって、少なくとも１つの前記電極部の上にはバンプが設けられた前記基板を準備する工程（ａ）と、
少なくとも前記撮像領域および前記周辺回路領域の上に透明接着部材を塗布する工程（ｂ）と、
前記撮像領域を覆うように、光学部材を前記透明接着部材の上面に接着する工程（ｃ）とを備え、
前記工程（ｂ）において、バンプの上部表面を露出させるように前記透明接着部材を塗布することを特徴とする半導体撮像素子の製造方法。
【請求項１７】
前記工程（ｃ）の後、前記光学部材の側面および前記周辺回路領域の上に設けられた透明接着部材の表面に遮光部材を設ける工程（ｄ）をさらに備えていることを特徴とする請求項１６に記載の半導体撮像素子の製造方法。
【請求項１８】
一方の面上に、撮像領域と前記撮像領域の外側に周辺回路領域とが形成され、前記周辺回路領域の外側に複数の電極部が設けられた基板であって、少なくとも１つの前記電極部の上にはバンプが設けられた前記基板を準備する工程（ａ）と、
少なくとも前記撮像領域および前記周辺回路領域の上に透明接着部材を塗布する工程（ｂ）と、
前記撮像領域を覆うように、光学部材を前記透明接着部材の上面に接着する工程（ｃ）とを備え、
前記工程（ｂ）において、前記光学部材の側面を覆う一方バンプの上部表面を露出させるように、前記透明接着部材を塗布することを特徴とする半導体撮像素子の製造方法。
【請求項１９】
前記バンプの前記上部表面を平坦加工することを特徴とする請求項１６または１８に記載の半導体撮像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高生産性・高信頼性を有する半導体撮像素子およびその製造方法並びに半導体撮像装置および半導体撮像モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、薄型化、かつ軽量化とともに半導体装置の高密度実装化の要求が強くなっている。さらに、微細加工技術の進歩による半導体素子の高集積化とあいまって、チップサイズパッケージあるいはベアチップの半導体素子を直接実装する、いわゆるチップ実装技術が提案されている。このような動向は、半導体撮像装置においても同様であり、種々の構成が示されている。
【０００３】
例えば、半導体撮像装置において半導体素子の撮像領域のマイクロレンズ上に透明板を低屈折率の接着剤で直接貼り合わせて、半導体撮像装置の薄型化と低コスト化を実現しようとした素子構造および製造方法が示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この方法は、撮像領域を有する半導体素子上にマイクロレンズを直接形成し、さらにマイクロレンズ上に撮像領域との平行度を保ちつつ透明板を直接貼り合わせる。このときにマイクロレンズと透明板の間には低屈折率の接着剤を隙間が無いように充填することにより、半導体撮像装置を使用する環境条件の変化があっても、電気特性および光学特性を確保し、信頼性を確保している。また、従来の中空のパッケージに半導体撮像素子を実装すると、マイクロレンズとパッケージの一部である透明板との間に樹脂などが充填されていない空気の領域が一定の体積で存在するために半導体撮像装置は厚くなる。しかし、特許文献１で示されている半導体撮像装置は、半導体撮像素子上のマイクロレンズの上に直接透明板が貼り付けられて半導体撮像素子が保護されている。したがって、この半導体撮像素子の底面から透明板までを半導体撮像装置の厚さとして、回路モジュール等に実装することができる。このようにすると、従来の中空のパッケージが不要で直接回路モジュール等に実装できる低コストで、かつ薄型の半導体撮像装置が実現できる。
【０００５】
しかしながら、半導体撮像素子上のマイクロレンズの上に透明板を直接接着剤で貼り付けると、半導体撮像素子上の撮像領域の外側にある端子電極のボンディングパッドに接着剤が流れてボンディングパッドを覆うことにより、ボンディングが困難になるという課題が生じていた。このような課題を解決するために、ボンディングパッド付近を予めレジスト膜で覆い、接着剤がはみ出したときにもボンディングパッド上に接着剤が付着しないようにする方法が示されている（例えば、特許文献２参照）。この方法は接着剤がはみ出してもレジスト膜でボンディングパッドを保護するので、接着剤が乾燥して接着剤を塗布する工程が終了したのちにレジスト膜を除去してボンディングパッドを露出させると、ボンディングパッドが清浄に保護されていたのでワイヤボンドがなんら問題なく円滑に行われることとなる。
【０００６】
さらに、端子数の多い半導体装置の小型化・薄型化をおこなうために、スタッガ配列（千鳥状に交互に配列する配列を言う）によるワイヤボンディングを行った半導体装置およびその製造方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。この方法は、絶縁基板上に搭載された半導体チップの主面にはボンディングパッドがスタッガ状に配列され、その内側パッド上には複数のスタッドバンプがスタッドバンプ積層体として積層された半導体装置に対して適用されている。
【０００７】
また、絶縁基板上のランドと対応するボンディングパッドを接続する導体ワイヤは、ランド側を始端とし、ボンディングパッド側を終端として形成されるので、導体ワイヤの始端でのワイヤループが低く抑えられて、ワイヤ全体の高さが比較的低く抑えられる。そして、隣接する導体ワイヤ間の間隔が狭くても、スタッドバンプ積層体によって内側パッドの導体ワイヤ終端は、外側パッドの導体ワイヤ終端よりも高い位置に接続され、空間的に導体ワイヤ間は離れる。したがって、隣り合う導体ワイヤ終端間の接触の問題が生じないので多数の導体ワイヤを狭い間隔で立体的に高密度にスタッガ配列をすることができる。
【特許文献１】特開２００３−３１７８２号公報
【特許文献２】特開昭５６−１８４７７号公報
【特許文献３】特開２００２−４３３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、レジスト膜で保護する方法では半導体撮像装置の薄型化は実現できても、レジスト膜を形成する工程およびレジスト膜を除去する工程が必要で工程数が増加して生産性が低下するという課題がある。また、レジスト膜を除去するときに硬化した接着剤の一部を同時に剥離するため、この接着剤の微小な破片が半導体素子上に残存し、電気特性、光学特性またはこれらの信頼性に影響を与える可能性があるという課題もある。さらに、一般的な半導体装置においてスタッガ配列をすることにより、高密度の導電性ワイヤの実装が実現されているが、内側パッドにはスタッドバンプ積層体を使用しており導電性ワイヤの高さも十分低くなっている配置ではなく、半導体装置の薄型化に適用するには改善が必要である。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、半導体撮像素子上のマイクロレンズ上に接着剤により直接に透明板を貼り付けて薄型化し、接着剤を使用する弊害が無く高信頼性で、量産性の高い素子構造をもつ半導体撮像素子およびその製造方法並びに半導体撮像装置および半導体撮像モジュールを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第１および第２の半導体撮像素子は、基板と、基板の上面の一部に設けられた撮像領域と、基板の上面であって撮像領域の外側に設けられた周辺回路領域と、基板の上面であって周辺回路領域の外側に設けられた複数の電極部と、少なくとも撮像領域を覆うように撮像領域よりも上に配置された光学部材と撮像領域および周辺回路領域の上に設けられ、光学部材を基板に接着する透明接着部材と、少なくとも１つの電極部の上に設けられたバンプとを備えている。そして、本発明の第１の半導体撮像素子では、バンプは、周辺回路領域の上に設けられた透明接着部材の上面よりも上に存在する上部表面を有している。また、本発明の第２の半導体撮像素子では、透明接着部材は、光学部材の側面を覆い、光学部材から遠ざかるにつれてその上面が基板に近づくように設けられており、バンプは、周辺回路領域の上に設けられた透明接着部材から露出する上部表面を有している。
【００１１】
これらの構成では、透明接着部材を介して光学部材を撮像領域に接着するので、半導体撮像素子の薄型化を実現できる。また、半導体撮像素子を実装基板等と実装する際等に透明接着部材が周辺回路領域よりも外側に流れても、電極部上にはバンプが接続されているので、電極部上に導電性ワイヤを設けて実装基板などと接続する場合には導電性ワイヤの不着を防止できる。よって、半導体撮像素子の信頼性の向上を実現できる。また、バンプの上部表面は透明接着部材から露出しているので、導電性ワイヤの不着をさらに防止でき、半導体撮像素子の信頼性の更なる向上を実現できる。
【００１２】
本発明の第１および第２の半導体撮像素子では、バンプの上部表面は、平坦であることが好ましい。このような構成により、バンプの上部表面に確実にワイヤボンディング等を行うことができる。
【００１３】
本発明の第１および第２の半導体撮像素子では、撮像領域の上に設けられたマイクロレンズを備え、光学部材は、透明接着部材を介してマイクロレンズに接着されていることが好ましい。
【００１４】
後述の好ましい実施形態では、光学部材の下面は、多角形に形成されており、多角形の少なくとも一辺に沿って延びる凸部を有しており、この場合、電極部は、それぞれ、凸部を隔てて撮像領域とは反対側に設けられている。このような構成により、透明接着部材は、撮像領域から周辺回路領域または周辺回路領域の外側へ流れにくくなる。また、電極部は透明接着部材が流れにくい部分に配置されているので、バンプの上部表面へ確実にワイヤボンディング等を行うことができる。
【００１５】
後述のまた別の好ましい実施形態では、光学部材の下面は、多角形に形成されており、多角形の少なくとも一辺に沿って延びる凹部を有しており、電極部は、多角形の辺のうち凹部が形成されている辺以外の辺を隔てて撮像領域とは反対側に設けられている。このような構成により、透明接着部材は、凹部を通って撮像領域から周辺回路領域または周辺回路領域の外側へ流れやすくなる。しかし、電極部は透明接着部材が流れやすい部分とは異なる部分に配置されているので、このような場合であっても、バンプの上部表面へ確実にワイヤボンディングなどを行うことができる。
【００１６】
本発明の第１の半導体撮像素子では、遮光部材が、光学部材の側面と周辺回路領域の上に設けられた透明接着部材の上面とを覆う一方、バンプの上部表面を露出させるように設けられていてもよい。このような構成により、反射光や散乱光が、光学部材の側面や周辺回路領域の上に設けられた透明接着部材の上面から撮像領域に入射することを防止できる。よって、フレアーやスミアなどの光学的雑音を確実に防止できる。
【００１７】
本発明の第３の半導体撮像素子は、本発明の第１または第２の半導体撮像素子と、主面に本発明の第１の半導体撮像素子が実装された別の半導体撮像素子とを備えている。
【００１８】
このように半導体撮像素子を積層して１つの半導体撮像素子とすることにより、小型化が可能であり、高機能化および高集積化された半導体撮像素子を実現することができる。
【００１９】
本発明の第１の半導体撮像装置は、本発明の第１乃至第３の半導体撮像素子の何れかの半導体撮像素子と、電極端子を有し、半導体撮像素子を収納するパッケージと、半導体撮像素子のバンプの上部表面と電極端子とを接続する導電性ワイヤとを備えている。
【００２０】
本発明の第１の半導体撮像装置では、電極端子には導電性ワイヤの始端が接続され、バンプの上部表面には導電性ワイヤの終端が接続されていることが好ましい。このような構成により、導電性ワイヤの高さを低く抑えることができるので、半導体撮像装置をさらに薄型化することができる。
【００２１】
本発明の第２の半導体撮像装置は、貫通孔が形成され、一方の面には複数の電極端子が貫通孔の開口を取り囲むように配置されたフレキシブル実装基板と、本発明の第１乃至第３の半導体撮像素子の何れかの半導体撮像素子であって、バンプの上部表面が電極端子に電気的に接続するように、且つ、光学部材が貫通孔の開口を塞ぐように、フレキシブル実装基板に実装された半導体撮像素子と、半導体撮像素子を封止する封止樹脂とを備えている。
【００２２】
このような構成により、フェースダウン実装方式で薄型の半導体撮像素子を実現することができる。また、半導体撮像素子をフレキシブル実装基板に対して上述のように実装するため、反射光や散乱光が光学部材の側面から撮像領域へ入射することを防止できる。
【００２３】
本発明の半導体モジュールは、第１貫通孔が形成され、一方の面には複数の電極端子が第１貫通孔の開口を取り囲むように配置されたフレキシブル実装基板と、本発明の第１乃至第３の半導体撮像素子の何れか１つに記載の半導体撮像素子であって、バンプの上部表面が電極端子に電気的に接続するように、且つ、光学部材が第１貫通孔の開口を塞ぐように、フレキシブル実装基板に実装された半導体撮像素子と、第１貫通孔よりも大きな開口を有する第２貫通孔が形成されており、第２貫通孔が第１貫通孔に連通するようにフレキシブル実装基板に固定された基台とを備えている。
【００２４】
このような構成により、軽量・小型で光ノイズ耐性に優れ、更には超薄型の半導体モジュールを実現することができる。
【００２５】
本発明の半導体モジュールでは、半導体撮像素子を収容する凹状の収容部を有する第２の実装基板をさらに備えていることが好ましい。この構成により、軽量・薄型・小型、かつ第２の実装基板の背面から入射する光等による光ノイズ耐性にさらに優れた半導体撮像モジュールが実現できる。
【００２６】
また、本発明の半導体モジュールでは、基台にはレンズが装着されていることが好ましい。この構成により、機械的振動があっても基台の光軸と半導体撮像素子の光軸とがずれない、さらに高信頼性の半導体撮像モジュールが実現できる。
【００２７】
本発明の第１の半導体撮像素子の製造方法は、一方の面上に、撮像領域と撮像領域の外側に周辺回路領域とが形成され、周辺回路領域の外側に複数の電極部が設けられた基板であって、少なくとも１つの電極部の上にはバンプが設けられた基板を準備する工程（ａ）と、少なくとも撮像領域および周辺回路領域の上に透明接着部材を塗布する工程（ｂ）と、撮像領域を覆うように、光学部材を透明接着部材の上面に接着する工程（ｃ）とを備えている。そして、工程（ｂ）において、バンプの上部表面を露出させるように透明接着部材を塗布する。
【００２８】
この構成により、光学部材の側面領域からの反射光や散乱光を撮像領域へ入射することを防止し、薄型化された半導体撮像素子が歩留りよく、かつ簡略な工程で製造することができる。
【００２９】
本発明の第１の半導体撮像素子の製造方法では、工程（ｃ）の後、光学部材の側面および周辺回路領域の上に設けられた透明接着部材の表面に遮光部材を設ける工程（ｄ）をさらに備えていることが好ましい。
【００３０】
本発明の第２の半導体撮像素子の製造方法は、一方の面上に、撮像領域と撮像領域の外側に周辺回路領域とが形成され、周辺回路領域の外側に複数の電極部が設けられた基板であって、少なくとも１つの電極部の上にはバンプが設けられた基板を準備する工程（ａ）と、少なくとも撮像領域および周辺回路領域の上に透明接着部材を塗布する工程（ｂ）と、撮像領域を覆うように、光学部材を透明接着部材の上面に接着する工程（ｃ）とを備えている。そして、工程（ｂ）において、光学部材の側面を覆う一方バンプの上部表面を露出させるように、透明接着部材を塗布する。
【００３１】
この構成により、光学部材の側面領域からの反射光や散乱光を撮像領域へ入射することを防止し、薄型化された半導体撮像素子が歩留りよく、かつ簡略な工程で製造することができる。
【００３２】
本発明の第１または第２の半導体撮像素子の製造方法では、バンプの上部表面を平坦加工することが好ましい。この構成により、ワイヤボンド工程の流れの中で、導電性ワイヤで電極部に接続しやすいバンプを連続して形成することができ、半導体撮像素子を量産性よく作製することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の半導体撮像素子並びにこれを用いた半導体撮像装置および半導体撮像モジュールは、薄型化に適した構造で導電性ワイヤの不着の可能性も無く、高い信頼性が実現できるという大きな効果を奏する。また、半導体撮像素子の製造方法についても、光学部材の接着工程の前に電極部にバンプを形成しておく工程を実施するだけでよいので量産性を妨げることなく生産性も高いという効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態にかかる半導体装置について、図面を参照しながら説明する。なお、図面で同じ符号が付いたものは、説明を省略する場合もある。また、図面は、理解しやすくするためにそれぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、形状等については正確な表示ではない。
【００３５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる半導体撮像素子１０の構成を示す概略断面図である。本実施の形態の半導体撮像素子１０は、撮像領域１３と周辺回路領域１４と周辺回路領域１４内の複数の電極部１５とを含み、かつ撮像領域１３上に複数のマイクロレンズ１６が設けられた半導体素子１１と、少なくとも撮像領域１３を覆う形状を有し、マイクロレンズ１６上に透明接着部材２０で接着された光学部材１８とを備えている。そして、複数の電極部１５のうち、少なくとも一部の電極部１５上にバンプ１７が形成され、このバンプ１７の他の端子と接続されるバンプの接続面（バンプの上部表面）２１が周辺回路領域１４上の透明接着部材２０の表面２２よりも高く形成されている。すなわち、バンプの接続面２１が周辺回路領域１４上の透明接着部材２０から露出している。なお、この光学部材１８の側面領域には、側面領域から反射光または散乱光が撮像領域１３へ照射されるのを防止する遮光膜１９が形成されている。
【００３６】
以下、さらに具体的な構成について説明する。半導体素子１１には、シリコン、ゲルマニウムあるいは化合物半導体材料（例えば、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣなど）等の半導体基板（基板）１２の上面１２ａに、撮像領域１３とこの撮像領域１３に隣接する外周領域に周辺回路領域１４が形成されており、周辺回路領域１４の外部には複数の電極部１５が配置されている。この複数の電極部１５の一部には図１に示すように、例えば、金でできたバンプ１７が形成されている。このバンプ１７の接続面２１は、後述のように、パッケージの電極端子と導電性ワイヤを介して電気的に接続される、または他の回路基板の電極端子と導電性ワイヤを介して、もしくは直接に接続される。したがって、このバンプの接続面２１は透明接着部材２０の表面２２よりも半導体基板１２の表面から離れるように高く形成されて、透明接着部材２０がバンプ１７の方に大量に流れてきた場合でも、バンプ接続面２１が覆われず露出されるように高く形成されている。なお、バンプの接続面２１は電極部１５にバンプ１７が配置されたのちに、他の端子と導電性ワイヤなどで接続しやすいように配置されたときよりも平坦化されている。
【００３７】
また、撮像領域１３の表面には、マイクロレンズ１６が形成されている。このマイクロレンズ１６は、透明なアクリル樹脂等により形成される。マイクロレンズ１６の上面には、光学部材１８が透明接着部材２０により接着されている。光学部材１８の側面領域には、遮光性を有する金属や樹脂を用いた遮光膜１９が形成されている。この遮光膜１９は、例えば、光学部材１８の両面にレジスト膜を形成したのちに金属膜を蒸着等により形成し、そのあとにレジスト膜を除去すれば、側面領域のみに遮光膜１９が形成された光学部材１８を作製することができる。
【００３８】
なお、バンプ１７はここでは金を用いたが、透明接着部材２０と化学反応をしない別の導電性材料、例えば、銅やアルミニウムなどを用いてもよい。また、光学部材１８としては、例えばテレックスガラス、パイレックスガラス、石英、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂またはエポキシ系樹脂等の材料を用いてシート状に加工することにより作製することができる。また、透明接着部材２０としては、例えばアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂あるいはエポキシ系樹脂等の紫外線硬化型または加熱硬化型の材料を用いることができる。
【００３９】
このような構成とすることにより、半導体撮像素子１０を薄型化するために光学部材１８を半導体素子１１上のマイクロレンズ１６の上に直接貼り付けても、その透明接着部材２０が電気的接続を妨げることなく形成したバンプ１７により、パッケージや回路基板等に電気的接続を行うことができる。また、このように半導体基板１２上に撮像領域１３、周辺回路領域１４および電極部１５等の回路を形成したのち、すぐに光学部材１８を貼り付けて保護すると、例えば、その後のスクライブなどの加工工程でダスト等が直接、撮像領域１３上に付着することがないので、半導体撮像素子１０の光学特性を劣化させることが極めて少なくなる。そのうえ、光学部材１８の側面領域が遮光性を有する遮光膜１９で覆われるので、この半導体撮像素子１０を実装基板に実装しても、金属細線等から反射光や散乱光が撮像領域１３に入射することを防ぐことができる。さらに、光学部材１８の主面から入射した光が光学部材１８の側面領域に照射されても光は吸収または散乱されるので、その反射光が撮像領域１３に強い強度で再入射することを抑制できる。したがって、撮像領域１３内の画素への外乱光の入射を防止でき、画像信号のフレアーやスミア等の発生を防ぐことができる。
【００４０】
しかも、光学部材１８が半導体素子１１の撮像領域１３に形成されたマイクロレンズ１６上に透明接着部材２０を介して直接接着される構成であるため、薄型・小型で高い信頼性を有する半導体撮像素子１０が得られる。
【００４１】
本発明の実施の形態は半導体撮像素子の事例で説明したが、もちろん他の光学デバイスである受光素子または発光素子であっても適用できるのはいうまでもない。例えば受光素子は半導体撮像素子などのイメージセンサーや、その他にフォトダイオード。発光素子はレーザー、ＬＥＤなどである。
【００４２】
以下、本実施の形態の半導体撮像素子１０の製造方法について説明する。
【００４３】
図２は、本実施の形態の半導体素子１１を半導体ウェハ２４上に形成した状態を示す平面図と、個辺の半導体素子１１の形状を示す平面図である。すなわち、図２（ａ）は半導体ウェハ２４上に半導体素子１１を形成した状態を示す概略平面図、（ｂ）は個辺の半導体素子１１の概略平面図、（ｃ）は（ｂ）の半導体素子１１のＡ−Ａ線に沿った方向から見た概略断面図である。
【００４４】
図２（ａ）に示すように、半導体ウェハ２４の主面には、最終的に個々の半導体撮像素子１０に分割するためのダイシングレーン（図示せず）を隔てて、一定の配列ピッチで半導体素子１１が形成されている。また、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、各半導体素子１１は、半導体基板１２上の中央部の撮像領域１３と、その周囲に設けられた周辺回路領域１４と、周辺回路領域１４の外部に設けられた電極部１５と、撮像領域１３の上面に設けられたアレー状のマイクロレンズ１６からなる。撮像領域１３は、フォトダイオードからなる複数の画素で構成され、各画素上にマイクロレンズ１６が形成されている。また、電極部１５は、半導体撮像素子１０とした場合に外部の部材や部品に接続するためのものであり、金属細線やバンプにより接続される。ここでは、図２（ｂ）で示すように半導体素子１１の電極部１５の上に、例えば、材料に金を使用したバンプ１７がそれぞれ配置されて外部の部材や部品に接続することとなる。
【００４５】
図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った方向から見た半導体素子１１の概略断面図を示す。半導体素子１１のマイクロレンズ１６の上に光学部材（図示せず）を貼り付けるための透明接着部材（図示せず）を塗布しても、電極部１５の上に配置されたバンプ１７の接続面２１が透明接着部材に覆われないようにする必要がある。そのために、バンプ１７は予めその接続面２１が十分高くなるようにして配置されている。
【００４６】
このように、半導体ウェハ２４を用いて半導体を製造する各工程により半導体素子１１を順次形成したのちに、さらに光学部材１８を接着し、最終的に半導体撮像素子１０とする半導体撮像素子の製造方法について、図３を用いて説明する。
【００４７】
図３は、半導体ウェハ２４上において、光学部材１８をそれぞれの半導体素子１１の撮像領域１３上に接着した後、個片に加工するまでの工程を説明するための主要工程の断面図である。半導体素子１１の撮像領域１３上への光学部材１８の接着は半導体ウェハ２４の状態で行われ、画像検査や電気特性検査で良品と判別された半導体素子１１にのみ接着する。したがって、本実施の形態の半導体撮像素子１０の製造方法は、半導体素子１１がアレー状に配列された半導体ウェハ２４を準備する工程（工程（ａ））と、光学部材１８の側面に遮光膜１９を形成する工程と、半導体ウェハ２４のそれぞれの半導体素子１１の撮像領域１３上に透明接着部材２０を塗布する工程（工程（ｂ））とからなる。さらに、光学部材１８を半導体素子１１に接着する工程（工程（ｃ））と、半導体ウェハ２４を切断して個片化する工程と、を含む構成からなる。
【００４８】
図３を用いて具体的に各工程を順次説明する。なお、図３においては、１個の半導体素子１１を用いて工程を示しているが、実際には図２（ａ）に示す複数の半導体素子１１が形成された半導体ウェハ２４上において、これらの作業を行っている。まず、図３（ａ）に示すような概略断面図の構成を持つ、光学部材１８を接着する前の半導体素子１１を主面に一定配列ピッチで形成された半導体ウェハ２４が準備される。この半導体ウェハ２４の厚みは製造工程の生産性やコストの観点から１５０μｍ〜１０００μｍが好ましく、３００μｍ〜５００μｍ程度の厚みがより好ましい。このときに、図３（ｂ）に示すように電極部１５の上にはバンプ１７が配置されている。このバンプ１７は、例えば、導電性ワイヤを用いてワイヤボンダーにより形成してもよい。また、このバンプ１７の接続面２１は、バンプ１７が形成されたのちに光学部材１８の大きさよりも大きい開口部を持つ板状の金属板などで接続面２１を抑えることにより、高さを揃えて、かつ接続面２１が導電性ワイヤ３５と接続しやすいように平坦化されるようにしてもよい。
【００４９】
また、図３（ｃ）に示すように、あらかじめ側面領域に、遮光性を有する金属や樹脂を用いて形成した遮光膜１９を有し、かつ少なくとも撮像領域１３を覆う形状の光学部材１８を同時に準備する。この光学部材１８の厚みは、生産性とコストの観点から１５０μｍ〜５００μｍが好ましく、２００μｍ〜４００μｍ程度の厚みがより好ましい。
【００５０】
つぎに、図３（ｄ）に示すように、各半導体素子１１の撮像領域１３のマイクロレンズ１６上と、その周辺の一部を覆うように紫外線硬化型の透明接着部材２０を塗布する。この透明接着部材２０は、例えば描画方式、印刷方式あるいはスタンピング方式等により塗布することができる。
【００５１】
つぎに、図３（ｅ）に示すように、透明接着部材２０が塗布された撮像領域１３上に光学部材１８を位置合せする。その後、光学部材１８の上面と、撮像領域１３の上面との平行度を維持しながら、光学部材１８の上面から加圧する。つぎに、透明接着部材２０が硬化する波長の紫外線を、矢印２３で示すように光学部材１８の上面の側から照射する。これにより、撮像領域１３と光学部材１８とが透明接着部材２０で接着される。この結果、半導体素子１１上に光学部材１８が接着された半導体撮像素子１０が得られる。
【００５２】
最後に、上記で説明した製造方法により作製した、半導体ウェハ２４上の半導体撮像素子１０の素子間をダイシングすれば、図１に示す半導体撮像素子１０を得ることができる。このような方法によれば、光学部材１８を透明接着部材２０で半導体素子１１のマイクロレンズ１６上に直接に接着して薄型化が実現でき、透明接着部材２０が周辺回路領域１４に流れても電極部１５上にバンプ１７が接続されて透明接着部材２０の表面２２よりも高く形成されているので、導電性ワイヤの不着の可能性も無く高信頼性が実現できる。しかも、光学部材１８の接着工程の前に電極部１５にバンプ１７を形成しておくだけでよいので量産性を妨げることなく生産性も高い。
【００５３】
さらに、光学部材１８と半導体素子１１とを直接接着した半導体撮像素子１０が半導体ウェハ２４に形成された状態で加工ができるので、加工中に撮像領域１３上のマイクロレンズ１６を傷つけることがなく、かつ塵埃などが撮像素子１３上のマイクロレンズ１６の上に直接付着することによる歩留まりの低下なども抑制できる。なお、光学部材１８の表面を樹脂皮膜等で覆っておき、これらの加工を施し、さらに実装後に樹脂皮膜を剥がすようにしてもよい。このようにすれば、光学部材１８の表面を傷つけることがなく、かつ表面にごみ等が付着しても確実に除去することができる。また、本実施形態では、半導体ウェハ２４上に複数の半導体撮像素子１０，１０，…を形成した後、その半導体ウェハ２４をダイシングしたが、まず半導体ウェハをダイシングして複数枚の半導体基板１２を作製し、その半導体基板１２を用いてそれぞれ半導体撮像素子１０を製造してもよい。
【００５４】
図４は、本実施の形態にかかる半導体撮像素子１０を用いて構成した半導体撮像装置３０の構造を示す概略断面図である。本実施の形態の半導体撮像装置３０は、半導体撮像素子１０と、半導体撮像素子１０を固定する取付け部３２ａと導電性ワイヤ３５を接続する接続部３３ａを有するパッケージ３１と、パッケージ３１の取付け部３２ａに半導体撮像素子１０を固着するための固着部材３４と、半導体撮像素子１０の電極部１５上のバンプ１７と接続部３３ａとの間を接続する導電性ワイヤ３５と、導電性ワイヤ３５を埋設して保護するための埋設用の樹脂３６とを備えている。
【００５５】
パッケージ３１のパッケージ基板３２には、キャビティが形成されており、このキャビティ中に半導体撮像素子１０が固着部材３４により固着される。また、パッケージ基板３２には接続部３３ａと接続あるいは一体的に形成された端子ピン３３が設けられている。また、パッケージ基板３２のキャビティ側の内面は、反射を防止するために梨地形状に加工されている。そして、パッケージ基板３２の取付け部３２ａの上に、半導体撮像素子１０がエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などからなる固着部材３４を用いて接着されている。そして、半導体撮像素子１０の主面の周辺回路領域１４に配置されている複数の電極部１５上のバンプ１７とパッケージ３１の接続部３３ａとの間が、例えば金線、銅線またはアルミニウム線等の導電性ワイヤ３５で接続されることにより、半導体撮像素子１０とパッケージ３１とが電気的に接続されている。なお、導電性ワイヤ３５はバンプ１７の接続面２１とパッケージ３１の接続部３３ａとの間を接続している。導電性ワイヤ３５の始端と終端は、接続面２１または電極端子である接続部３３ａのどちらに接続してもよい。ただし、半導体撮像装置３０の薄型化のためには、導電性ワイヤ３５の始端は接続部３３ａに、終端は接続面２１に接続することが望ましい。そのようにすると図４に示すように、導電性ワイヤ３５のループ高さを低く抑えることができ、導電性ワイヤ３５の高さは光学部材１８などの高さよりも低くすることができるからである。
【００５６】
さらに、半導体撮像素子１０を収納したパッケージ３１のキャビティ内は、導電性ワイヤ３５が埋設される高さにまでエポキシ樹脂やポリイミド樹脂からなる遮光性の埋設用の樹脂３６が充填されることとなる。これにより、半導体撮像装置３０が得られる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、リード付のパッケージ３１を用いて半導体撮像装置３０を形成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、実装基板上に半導体撮像素子をダイボンドし、導電性ワイヤで接続した後、導電性ワイヤを埋設するように埋設用の樹脂を充填してもよい。さらに、リードレスパッケージを用いてもよい。
【００５８】
このような構造とすることにより、光学部材１８の側面領域には遮光膜１９が形成されており、かつ導電性ワイヤ３５を遮光性の埋設用の樹脂３６で覆っていることから、導電性ワイヤ３５からの反射光や散乱光が撮像領域１３に入射してフレアーやスミア等が発生することを確実に防止できる。また、全体として薄型、かつ小型の半導体撮像装置３０を実現することもできる。
【００５９】
以下、図５を用いて、本実施の形態の半導体撮像装置３０の製造方法を説明する。図５は、本実施の形態の半導体撮像装置３０を製造するための主要工程の概略断面図である。
【００６０】
まず、図５（ａ）に示すように、撮像領域１３のマイクロレンズ１６が形成された面上に、光学部材１８が接着された構成の半導体撮像素子１０を準備する。なお、光学部材１８の側面領域には、遮光膜１９が形成されている。
【００６１】
次に、図５（ｂ）に示すように、キャビティを有し、このキャビティの底部に設けられた取付け部３２ａを有するパッケージ基板３２と、このパッケージ基板３２に設けられた端子ピン３３とからなるパッケージ３１を準備する。なお、パッケージ３１のパッケージ基板３２のキャビティ側の内面３２ｂを粗面化しておくと、反射光が撮像領域１３等へ入射することを防止することも可能であり、望ましい。このとき、パッケージ３１のキャビティの深さは、半導体撮像素子１０の厚み以上の深さに設計して製作する。
【００６２】
次に、図５（ｃ）に示すように、取付け部３２ａに固着部材３４が塗布される。この固着部材３４は、例えば多点塗出もしくは描画方式で塗布することができる。こののち、半導体撮像素子１０を取付け部３２ａに配置し、半導体撮像素子１０の主面の平行度を保持しながら固着部材３４により接着する。さらに、半導体撮像素子１０の電極部１５と接続部３３ａとの間をワイヤボンディングにより導電性ワイヤ３５で接続する。すなわち、電極部１５上のバンプ１７の接続面２１と接続部３３ａとの間を導電性ワイヤ３５で接続する。これにより、半導体撮像素子１０とパッケージ３１の端子ピン３３との電気的接続が完了する。
【００６３】
次に、図５（ｄ）に示すように、パッケージ３１のキャビティ内に搭載された半導体撮像素子１０とキャビティ内のパッケージ基板３２の側壁の間隙に、遮光性の樹脂３６を、例えばディスペンサー等を用いて導電性ワイヤ３５が埋設される高さまで充填する。このあと、パッケージ３１を加熱して埋設用の樹脂３６を硬化すれば、本実施の形態の半導体撮像装置３０を得ることができる。
【００６４】
このような方法により作製された半導体撮像装置３０は、導電性ワイヤ３５を覆う樹脂３６と光学部材１８の遮光膜１９とにより、導電性ワイヤ３５などからの反射光や散乱光が撮像領域に入射することを確実に防止できる。この結果、フレアーやスミア等の光学的雑音を防止し、良好な特性を有する半導体撮像装置３０を、簡略な工程により製造することができる。
【００６５】
なお、埋設用の樹脂としては、遮光性の材料に限定されることもなく、例えば透明な樹脂材料を用いてもよい。この場合には、光学部材の側面領域に形成されている遮光膜により、半導体撮像素子１０に不要な光の入射は防止することができる。ただし、この構成では、光学部材を接着する透明接着部材の露出部は遮光されていないので、この露出部から光が散乱して撮像領域へ入射する可能性があるが、透明接着部材の厚みは非常に薄いので実質的には影響されない場合が多い。
【００６６】
図６は、本実施形態における別の半導体撮像素子４０の構成を示す図である。図６に示した半導体撮像素子４０では、透明接着部材２０の露出領域２５および光学部材１８の側面領域２６を含み、周辺回路領域１４面上に電極部１５およびバンプ１７を開口するように形成された遮光部材２７をさらに備えている。なお、この場合の遮光部材２７の表面２８はバンプ１７の接続面２１よりも低くなるように遮光部材２７が塗布されている。
【００６７】
このような構成からなる図６に示すような半導体撮像素子４０を図５（ｂ）に示すパッケージ３１のキャビティ内に入れることにより、図５（ｄ）に示すような半導体撮像装置を構成してもよい。このような構成の半導体撮像装置は、さらに撮像領域への不要な光の入射が少なくなるのでフレアーやスミア等の光学的雑音をさらに防止することができる。なお、図３で説明した半導体撮像素子の製造方法において、遮光部材２７が、透明接着部材２０の露出領域２５および光学部材１８の側面領域２６を含み、周辺回路領域１４面上に電極部１５およびバンプ１７を開口するように形成される工程（工程（ｄ））を付加すると図６に示す半導体撮像素子４０が実現できる。
【００６８】
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態にかかる半導体撮像素子および半導体撮像装置の構成を示す概略断面図である。また、図８は、導電性ワイヤを用いない薄型の半導体撮像装置の概略断面図である。
【００６９】
図７（ａ）は第１の実施の形態で説明をした半導体撮像素子１０を半導体集積素子２９の一方の主面２９ａ上に積載した半導体撮像素子５０の概略断面図を示している。ここで、半導体集積素子２９は、例えばディジタル・シグナル・プロセッサー（以下、ＤＳＰとする）などの集積素子であり、半導体撮像素子５０は半導体撮像素子１０よりも高機能化されている。なお、半導体撮像素子１０と半導体集積素子２９は、例えば、薄い絶縁性の接着剤などで接着されて一体化した半導体撮像素子５０となっている。
【００７０】
このような半導体撮像素子５０は固着部材４２により、例えば、両面に配線を形成した配線基板４１に固着されて半導体撮像装置４５が構成される。そして、配線基板４１の電極端子４３により半導体集積素子２９および半導体撮像素子１０からなる高機能の半導体撮像素子５０は導電性ワイヤ３５により電気的に接続される。すなわち、半導体集積素子２９の電極端子４４と両面基板の電極端子４３とが導電性ワイヤ３５で接続され、半導体撮像素子１０のバンプ１７の接続面２１と両面基板の電極端子４３とが導電性ワイヤ３５で接続される。このときに導電性ワイヤ３５の始端と終端とをどの電極部に接続するかは半導体撮像素子５０の機能や生産性を考慮して決定すればよい。しかしながら、図７（ｂ）に示す薄型の半導体撮像素子５０の構成が必要な場合は、導電性ワイヤ３５の始端は電極端子４３に、終端は接続面２１に接続することが望ましい。導電性ワイヤ３５を接続したのちに図７（ｂ）に示すように両面の配線基板４１の半導体撮像素子５０を搭載する一方の主面４１ａ上を覆うように樹脂４６を光学部材１８の表面まで充填する。このようにして、薄型・小型の半導体撮像装置４５が形成される。なお、半導体撮像素子５０に代えて半導体撮像素子１０を同様に使用して半導体撮像装置４５を構成してもよい。
【００７１】
また、両面の配線基板４１の代わりにパッケージ３１を用いて図７（ｃ）に示すように半導体撮像装置５５を構成してもよい。すなわち、半導体撮像素子５０を用いて、バンプ１７の接続面２１が導電性ワイヤ３５により電極端子３３ａに接続されたパッケージ３１をさらに備え、導電性ワイヤ３５の始点が電極端子３３ａと、終端がバンプ１７の接続面２１とそれぞれ接続される構成としてもよい。なお、半導体撮像素子５０の構成や導電性ワイヤ３５の接続などについては図７（ｂ）での説明と同様であるので説明は省略する。
【００７２】
図８は半導体撮像素子５０のバンプ１７と実装基板（フレキシブル実装基板）５１の電極端子５２とを直接電気的に接続して、薄型の半導体撮像装置６０を構成した例を示す。すなわち、半導体撮像装置６０の撮像領域１３および光学部材１８より少なくとも大きい開口部（貫通孔）５３を有し、開口部５３の周囲に半導体撮像素子５０のバンプ１７または電極部１５とフェースダウン実装方式により接続するための電極端子５２を有するフレキシブルな実装基板５１が形成されている。半導体撮像装置６０は、このフレキシブルな実装基板５１と半導体撮像素子５０との間の実装領域と実装領域周辺に図８で示すように形成された封止樹脂５４をさらに備えた構成となっている。
【００７３】
半導体撮像素子５０と薄型の実装基板であるフレキシブルな実装基板５１とを導電性ワイヤを使用せずに直接電気的に接続し、開口部５３に光学部材１８を納めるので、薄型の半導体撮像装置６０が実現できる。なお、このフレキシブルな実装基板５１は薄型の実装基板を用いてもよく、両面基板であってもよい。
【００７４】
（第３の実施の形態）
図９は本発明の第３の実施の形態にかかる半導体撮像素子の構成を示す概略図である。図９（ａ）は本実施の形態における半導体撮像素子の概略平面図、図９（ｂ）および図９（ｃ）はそれぞれ図９（ａ）のＢ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線の方向から見た概略断面図を示す。
【００７５】
図９（ａ）は半導体撮像素子６５の概略平面図を示す。主面に撮像領域１３、周辺回路領域１４および電極部１５を形成した半導体素子１１は、撮像領域１３の上のマイクロレンズ１６の上を光学部材６１で覆われている。半導体素子１１と光学部６１は透明接着部材２０で接着されている。また、電極部１５の上にはバンプ１７が配置され、バンプ１７の表面の接続面２１は平坦に形成されている。本実施の形態では、第１および第２の実施の形態と異なり、光学部材６１の下面６３は平坦ではなく、図９（ａ）の破線で示す光学部材６１の周辺領域に凸部６２および凹部６４が形成されている。
【００７６】
すなわち、光学部材６１はその接着面の四辺のうち、対向する一対のそれぞれの辺に凹部６４を形成し、対向する一対のそれぞれの辺に凸部６２を形成している。図９では全ての電極部１５の上にバンプ１７を配置しているが、バンプ１７の配置は必要に応じて任意に配置してもよい。
【００７７】
図９（ｂ）はＢ−Ｂ線の方向から見た半導体撮像素子６５の概略断面図を示す。光学部材６１の両端には凸部６２が形成されて、透明接着部材２０が光学部材６１の外側に流出し難くしている。このようにすると、凸部６２のある領域から外側に接着剤である透明接着部材２０を流れにくくして、この領域から外側の表面２２を相対的に低く抑えることができる。このことより、バンプ１７の平坦な接続面２１は透明接着部材２０の表面２２の高さより十分に高い位置に配置されている。このようにすると、バンプ１７の接続面２１が他の電極端子と接続する場合に、直接接続されても、導電性ワイヤを介して接続されても容易に確実に電気的に接続することができる。
【００７８】
図９（ｃ）はＣ−Ｃ線の方向から見た半導体撮像素子６５の概略断面図を示す。光学部材６１の両端には凹部６４が形成されて、透明接着部材２０が光学部材６１の外側に流出し易くしている。このようにして、凹部６４を形成した領域から接着剤の透明接着部材２０をより早く外側に流すことができる。なお、この場合も、バンプ１７の接続面２１は透明接着部材２０の表面２２の高さよりも高くなるように形成されている。
【００７９】
なお、このように光学部材６１に凸部６２と凹部６４を形成すると接着剤の透明接着部材２０が凸部６２から外側へは流れにくく、凹部６４から外側に流れやすいことを利用してバンプ１７を形成する領域を特定してもよい。すなわち、半導体素子１１から取り出す電極端子数が少なく、図９（ａ）で示すように半導体素子１１の四辺全てを使用せずに二辺の電極部１５を使うことですむ場合を考える。この場合には、図９での半導体素子１１は光学部材６１の凸部６２が形成された対向する一対のそれぞれの辺の外側にのみ、バンプ１７を形成して他の電極端子と接続することができる。このようにすると、バンプ１７は相対的に透明接着部材２０の表面２２の高さより高い位置に比較的容易に形成することができ、他の電極端子との電気的な接続も容易に確実に行うことができる。
【００８０】
このように光学部材６１の表面に凸部６２や凹部６４を設けた領域を形成して、接着剤である透明接着部材２０の流れを制御することにより、バンプ１７に対する表面２２の高さを設定することも可能である。
【００８１】
（第４の実施の形態）
図１０は本発明の第４の実施の形態における半導体撮像モジュールの概略断面構成図を示す。図１０（ａ）は第１の実施の形態で説明した半導体撮像素子を搭載した半導体撮像モジュールの概略断面構成図を示し、図１０（ｂ）は第２の実施の形態で説明した半導体撮像装置を搭載した半導体撮像モジュールの概略断面構成図を示す。
【００８２】
図１０（ａ）に示すように、半導体撮像モジュール７０は、半導体撮像素子４０と、半導体撮像素子４０が実装された第１の実装基板７１と、半導体撮像素子４０に入射光７２を導く基台７３から構成されている。第１の実装基板７１は、ネジなどの固定金具７４により基台７３に固定されている。また、第１の実装基板７１には、少なくとも半導体撮像素子４０の光学部材１８より大きな形状の開口部（第１貫通孔）７６が設けられている。この第１の実装基板７１の開口部７６の外周領域に、半導体撮像素子４０のバンプ１７の接続面２１の位置に対応して配置された第１の基板端子７７と、第１の基板端子（電極端子）７７から外部回路部（図示せず）につながる第１の基板配線７８が設けられている。そして、半導体撮像素子４０の光学部材１８を開口部７６に挿入し、第１の基板端子７７に半導体撮像素子４０のバンプ１７の接続面２１が接合されて、第１の実装基板７１と半導体撮像素子４０が電気的に接続されている。さらに、入射光７２を半導体撮像素子４０に効率的に集光して導くためにレンズ７９を保持したレンズ基台（基台）８１が基台７３に固定金具８２で固定されていてもよい。レンズ基台８１には、開口部（第２貫通孔）８１ａが形成されており、開口部８１ａは、レンズ７９を保持可能であり、第１の実装基板７１の開口部７６よりも大きく形成されている。本実施の形態の半導体撮像モジュール７０は半導体撮像素子４０のバンプ１７の接続面２１により、半導体撮像素子４０をパッケージなしに直接基台７３および第１の実装基板７８に実装できるので、入射光７２の光軸方向に薄い半導体撮像モジュールを実現することができる。なお、半導体撮像素子４０を第１の実装基板７８に取り付けたときの取り付け強度を補強するために、図１０（ａ）に示すように封止樹脂８３を半導体撮像素子４０と第１の実装基板７８の周辺に充填してもよい。
【００８３】
図１０（ｂ）は本実施の形態におけるもう一つの実施の形態について示す。図１０（ａ）の半導体撮像素子４０と第１の実装基板７８の代わりに半導体撮像装置６０が取り付けられている。この半導体撮像装置６０はフレキシブルな実装基板５１により基台７３に固定金具８４により固定されており、半導体撮像装置６０の電気的な信号はバンプ１７から電極端子５２を介してフレキシブルな実装基板５１の配線（図示せず）により半導体撮像モジュール７５の外部に伝達される。この半導体撮像モジュール７５も薄型の半導体撮像装置６０を直接基台７３およびレンズ基台８１にバンプ１７により固定しているので、入射光７２の光軸方向に薄い半導体撮像モジュールを実現することができる。
【００８４】
（第５の実施の形態）
図１１は本発明の第５の実施の形態における半導体撮像モジュールの概略断面構成図を示す。図１１（ａ）は第１の実施の形態で説明した半導体撮像素子を搭載した半導体撮像モジュールの概略断面構成図を示し、図１１（ｂ）は第２の実施の形態で説明した半導体撮像装置を搭載した半導体撮像モジュールの概略断面構成図を示す。
【００８５】
図１１（ａ）は図１０（ａ）の構成に加えて、さらに第２の実装基板８６により半導体撮像素子４０を取り囲むことにより半導体撮像素子４０の撮像領域１３に不要な光が入射することを防止するものである。第２の実装基板８６には半導体撮像素子４０よりも大きな形状で、かつ深さが半導体撮像素子４０の厚みより大きい凹状の収容部８７が形成されている。半導体撮像素子４０はこの収容部８７に配置されて第２の実装基板８６に取り囲まれることにより、外部の不要な光が撮像領域１３に入射することを防止される。
【００８６】
図１１（ｂ）は本実施の形態におけるもう一つの実施の形態について示す。半導体撮像装置４５が第２の実装基板８８に固定され、配線８９により電気的に接続されて基台７３に固定されている。
【００８７】
このように、光ノイズが少なく入射光７２の光軸方向に薄型の半導体撮像モジュール８０および半導体撮像モジュール８５が図１１に示すように実現できる。
【００８８】
（第６の実施の形態）
図１２は本発明の第６の実施の形態における半導体撮像素子９０の構成を示す概略断面図である。本実施の形態の半導体撮像素子９０は、上記第１の実施の形態の半導体撮像素子１０とは異なり、透明接着部材２０が光学素子１８の側面１８ａを覆っている。このような場合であっても、図１２に示すように、バンプの上部表面２１は、周辺回路領域１４の上に設けられた透明接着部材２０から露出している。そのため、本実施形態の半導体撮像素子６０は、上記第１の実施の形態における半導体撮像素子１０と略同一の効果を奏する。
【００８９】
本実施形態の半導体撮像素子は、上記第１の実施の形態の半導体撮像素子と略同一の方法に従って製造することができる。なお、光学部材を接着する際には、透明接着部材が光学部材の上面に付着するのを防止するため、光学部材の上面に付着防止膜を形成することが好ましい。
【００９０】
なお、図を省略するが、本実施形態の半導体撮像素子を用いて、図４や図８に示す半導体撮像装置もしくは図１０や図１１に示す半導体撮像モジュールを作製してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の半導体撮像素子並びにこれを用いた半導体撮像装置および半導体撮像モジュールは、薄型化に適した構造で高い信頼性が実現されたものである。さらに、生産性の高い製造方法により薄型、小型化を実現できることから、デジタルカメラや携帯電話等の分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる半導体撮像素子の構成を示す概略断面図
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる半導体撮像素子の構成を示す概略図で、（ａ）は半導体撮像素子を構成する半導体素子が半導体ウェハ上に形成された状態を示す概略平面図、（ｂ）は個辺の半導体素子の概略平面図、（ｃ）は（ｂ）の半導体素子のＡ−Ａ線に沿った方向から見た概略断面図
【図３】（ａ）から（ｅ）は本発明の第１の実施の形態にかかる半導体撮像素子の製造方法を示す主要工程の概略断面図
【図４】本発明の第１の実施の形態にかかる半導体撮像装置の構造を示す概略断面図
【図５】（ａ）から（ｄ）は本発明の第１の実施の形態にかかる半導体撮像装置の製造方法を示す主要工程の概略断面図
【図６】本発明の第１の実施の形態にかかる半導体撮像素子の構成を示す概略断面図
【図７】（ａ）から（ｃ）は本発明の第２の実施の形態にかかる半導体撮像素子および半導体撮像装置の構成を示す概略断面図
【図８】本発明の第２の実施の形態にかかる半導体撮像装置の構成を示す概略断面図
【図９】本発明の第３の実施の形態にかかる半導体撮像素子の構成を示す概略図で、（ａ）は半導体撮像素子の概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線の方向から見た概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線の方向から見た概略断面図
【図１０】（ａ）および（ｂ）は本発明の第４の実施の形態にかかる半導体撮像モジュールの構成を示す概略断面図
【図１１】（ａ）および（ｂ）は本発明の第５の実施の形態にかかる半導体撮像モジュールの構成を示す概略断面図
【図１２】本発明の第６の実施の形態にかかる半導体撮像素子の構成を示す概略断面図
【符号の説明】
【００９３】
１０，４０，５０，６５，９０    半導体撮像素子
１１    半導体素子
１２    半導体基板
１３    撮像領域
１４    周辺回路領域
１５    電極部
１６    マイクロレンズ
１７    バンプ
１８，６１    光学部材
１９    遮光膜
２０    透明接着部材
２１    接続面
２２    表面
２３    矢印
２４    半導体ウェハ
２５    露出領域（周辺回路領域の上に設けられた透明接着部材の上面）
２６    側面領域
２７    遮光部材
２９    半導体集積素子
３０，４５，５５，６０    半導体撮像装置
３１    パッケージ
３２    パッケージ基板
３２ａ    取付け部
３２ｂ    内面
３３    端子ピン
３３ａ    接続部
３４    固着部材
３５    導電性ワイヤ
３６    樹脂
４１    配線基板
４３，４４，５２    電極端子
５１    実装基板
５３，７６，８１ａ    開口部
５４，８３    封止樹脂
６２    凸部
６３    下面
６４    凹部
７０，７５，８０，８５    半導体撮像モジュール
７１，７８    第１の実装基板
７２    入射光
７３    基台
７４，８４    固定金具
７７    第１の基板端子
７９    レンズ
８１    レンズ基台
８６，８８    第２の実装基板
８７    収容部
８９    配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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