(57)【要約】【課題】簡便で安価な方法を用いて小型化および薄型化を達成し、かつ性能を付与した固体撮像装置を提供すること。【解決手段】本発明の固体撮像装置１０は、有効画素領域１ａが形成されたセンサチップ１と、該有効画素領域１ａと対向するように配置され、かつ該有効画素領域１ａと同等の平面寸法を有するガラス板３と、該有効画素領域１ａと隣接し、かつ該有効画素領域１ａを取り囲むように形成された、該センサチップ１と該ガラス板３とを平行に保持するスペーサ５と、該センサチップ１の一部、該ガラス板３の側壁、および該スペーサ５の側壁を封止する封止樹脂７と、該ガラス板３上に形成され、かつ透明な樹脂から構成された光学素子９と、を備えており、該光学素子９の一部が該封止樹脂７表面と接している。【選択図】図１
2008252043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、
有効画素領域が形成された固体撮像素子と、
該有効画素領域と対向するように配置され、かつ該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板と、
上記固体撮像素子の一部、および上記透明板の側壁を封止する封止樹脂と、
該透明板上に形成され、かつ透明な樹脂から構成された光学素子と、
を備えており、
上記光学素子の少なくとも一部が該封止樹脂と接している
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
少なくとも、
有効画素領域が形成された固体撮像素子と、
該有効画素領域と対向するように配置され、かつ該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板と、
該透明板上に形成され、かつ透明な樹脂から構成された光学素子と、
を備えており、
該光学素子の少なくとも一部が該透明板の側壁と接している
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
上記該光学素子の一部が、該光学素子と上記封止樹脂との物理的な接着力または化学的な結合力を向上させるための接着力向上部を介して、該封止樹脂上面の一部と接着されていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
上記接着力向上部が、上記封止樹脂の粗化された表面であることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
上記接着力向上部が、上記封止樹脂の表面に付与された官能基であることを特徴とする請求項３または４に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
上記透明板と上記光学素子との間には、さらにシランカップリング剤が付与されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
上記光学素子が、−６０℃〜２７０℃の温度条件において、８０％以上の可視光の透過率を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
上記透明板の一部が、上記光学素子から露出していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
上記光学素子の可視光に対する屈折率が、１．３〜１．４であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
上記光学素子には、上記有効画素領域の外側へ向かって封止樹脂の外縁付近まで形成されている、平坦な上面を有する張り出しが形成されていることを特徴とする請求項１および３〜９のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の固体撮像装置を備えていることを特徴とする撮影装置。
【請求項１２】
少なくとも、
固体撮像素子の有効画素領域と対向するように該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板を配置する工程と、
少なくとも該固体撮像素子の一部および該透明板の側壁を樹脂封止する工程と、
該透明板上、および該封止樹脂上の一部に、透明な樹脂から構成された光学素子を形成する工程と
を包含する
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３】
少なくとも、
固体撮像素子の有効画素領域と対向するように該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板を、該固体撮像素子に固定する工程と、
該透明板の上部、および該透明板の側壁の一部にわたって、透明な樹脂から構成された光学素子を形成する工程と
を包含する
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
光学素子を形成する上記工程が、
流動性を有するエネルギー硬化性樹脂を型に充填する処理；および
光エネルギーまたは熱エネルギーの付与によってエネルギー硬化性樹脂を硬化する処理
を含むことを特徴とする請求項１２または１３に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５】
上記型として透明な型を使用し、かつエネルギー硬化性樹脂を硬化する上記処理が、透明な該型を通して上記光学素子を形成すべき位置を確認しながら行われることを特徴とする請求項１４に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６】
エネルギー硬化性樹脂を型へ充填する上記処理において、上記光学素子を形成するための必要量を超えるエネルギー硬化性樹脂を型へ充填することを特徴とする請求項１４または１５に記載の固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光素子が形成された固体撮像素子によって被写体の像を撮像する固体撮像装置、その製造方法およびその固体撮像装置を用いた撮影装置に関する。より詳細には、デジタルカメラやビデオカメラなどに用いられる固体撮像装置、その製造方法およびその固体撮像装置を用いた撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやビデオカメラなどの撮影装置は、被写体からの光を電気信号に変換し、該電気信号に基づいて被写体の画像データを形成する。上記撮影装置には、撮像レンズによって結像された被写体からの光を認識する撮像部（固体撮像装置）が備えられている。固体撮像装置によって認識された光は、固体撮像装置内部の固体撮像素子によって電気信号に変換され、該電気信号として出力される。出力された電気信号に基づいて、上記撮影装置の処理部において被写体の画像が形成される。
【０００３】
上述のような固体撮像装置の従来の構成としては、固体撮像素子が平行平面板状の保護ガラスを備えたユニットケース内に収められている構成を挙げることができる。上記保護ガラスは、光の入射を妨げずに、ユニットケースへの異物（塵や埃など）の侵入や固体撮像装置の製造工程における固体撮像素子への他の部材の接触を防ぐ。つまり、上記保護ガラスは、固体撮像素子に対する悪影響（異物の付着や物理的な原因による素子の破損）から固体撮像素子を保護する部材である。
【０００４】
上記構成を有する固体撮像装置を撮影装置に適用した場合における、固体撮像素子に入射する光の角度について、図１２を用いて説明する。
【０００５】
図１２に示すように、撮像レンズを透過した光は、保護ガラス１０１を介して固体撮像素子１０２に到達する。仮想線Ｏ−Ｏ’は、撮像レンズを透過した光の中心軸を表している。
【０００６】
固体撮像素子１０２に入射する光の内、仮想線Ｏ−Ｏ’から離れた位置に入射する光ほど仮想線Ｏ−Ｏ’から外側へ広がるような角度を有する。光が保護ガラス１０１内に入射する際、内側に屈折されるが、保護ガラス１０１から出射する際、保護ガラス１０１への入射光と平行な光として出射される。つまり、固体撮像素子１０２の外側に位置するほど、仮想線Ｏ−Ｏ’から外側に離れるような角度を有する光が、固体撮像素子１０２に入射する。
【０００７】
入射光が仮想線Ｏ−Ｏ’から外側に離れるような角度を有していると、固体撮像素子１０２への入射効率が低下するため、光を効率的に電気信号に変換することが困難になる。
【０００８】
上述のような平行平面板状の保護ガラスを備えた固体撮像装置を撮影装置に適用し、該固体撮像装置を小型化および薄型化した場合、必然的に、撮像レンズを透過した光が広角化する。光の広角化によって、固体撮像素子の中心部と周辺部との間における入射効率の差がさらに拡大するため、形成された画像を閲覧すると周辺部が極端に暗くなってしまうという問題が生じる。
【０００９】
固体撮像素子の保護部材として透明な平行平面板状の部材を用いた場合、上記問題の他に、以下のような問題が生じる。
【００１０】
固体撮像素子として多く用いられるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）やＣ−ＭＯＳデバイスは、比較的広い波長の光を電気信号に変換することができる。例えば、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳデバイスは、可視光領域のみならず近赤外領域（７５０〜２５００ｎｍ）の波長を有する光を電気信号に変換することができる。
【００１１】
しかし、通常のカメラとして用いる場合、固体撮像素子が近赤外線を電気信号に変換することは、無意味であるだけでなく、解像度の低下や画像のムラなど画質の劣化を引き起こす。このため、通常、ビデオカメラ等の光学系に赤外カットフィルタとして色ガラスなどを挿入することによって、入射光の内、近赤外線がカットされる。近年、装置の低コスト化および小型化のために、赤外カットフィルタとして安価な誘電体多層膜を保護ガラスに形成することによって近赤外線をカット（反射）する方法が多く採用されている。
【００１２】
ここで、誘電体多層膜は、入射する光の角度によって反射する光の波長の範囲が変化する角度依存性を有している。光の入射角が大きくなるほど、誘電体多層膜が反射できる光の波長の範囲は、より短波長へシフトする。つまり、光の入射角が大きくなるほど、誘電体多層膜は、近赤外線が有する波長よりも短い波長を有する光を反射し易くなる。言い換えると、光の入射角が大きくなるほど、誘電体多層膜の赤外カットフィルタとしての機能が低下する。
【００１３】
このため、固体撮像素子によって変換された電気信号に基づいて形成された画像は、その中心部から周辺部へ向かうに従って青みが強くなる。よって、解像度の低下や画像のムラなど画質の劣化を十分に防止することができなくなる。
【００１４】
上述のような画像の周辺部における画質の劣化という問題を解決するために、保護ガラスの上部にレンズを形成した撮像素子ユニット（固体撮像装置）が特許文献１に開示されている。また、特許文献２には、樹脂製集束レンズを有する誘電体多層膜フィルタの製造方法および固体撮像デバイス（固体撮像装置）が開示されている。
【００１５】
特許文献１の固体撮像装置について図１３を、特許文献２の固体撮像装置および誘電体多層膜フィルタの製造方法について図１４および図１５を用いて説明する。
【００１６】
図１３に示すように、特許文献１の固体撮像装置は、ユニットケース１１２、ユニットケース１１２内に配置されたセンサチップ１１４、センサチップ１１４上に形成されたレンズ部１１６、およびセンサチップ１１４を保護する保護ガラス１１５を備えている。上記固体撮像装置の光の入射面側には、水晶の複屈折によって光線を２つに分光するための水晶フィルタ１１１および被写体からの光を結像するための撮像レンズ１１０が備えられている。仮想線Ｏは、結像レンズ１１０から入射する光の中心軸を表している。
【００１７】
ここで、レンズ部１１６は、センサチップ１１４を構成する複数の受光画素のそれぞれ１つに対して形成された、１つのマイクロレンズ１１６ａから構成されている。保護ガラス１１５は、平板状のガラス板１１５ａおよびレンズ部１１５ｂから構成されており、ガラス板１１５ａおよびレンズ部１１５ｂは、一体形成されている。レンズ部１１５ｂは、ガラス板１１５ａにおける光の入射面側に形成されている。保護ガラス１１５に形成されたレンズ部１１５ｂは、結像作用を有していないアフォーカル系のレンズ機能を有している。
【００１８】
特許文献１の固体撮像装置は、レンズ部１１５ｂを備えているので、センサチップ１１４の周辺部に入射する光を、仮想線Ｏとほぼ平行になるように屈折させる。従って、センサチップ１１４の周辺部における光の入射効率の低下を抑制し、得られる画像全体の均一性を達成し得る。
【００１９】
また、図１４に示すように、特許文献２の固体撮像装置１３０は、ユニットケース１３６、ユニットケース１３６内に配置されたセンサチップ１３５、およびセンサチップ１３５の上部に形成された誘電体多層膜フィルタ１３１を備えている。誘電体多層膜フィルタ１３１は、センサチップ１３５を保護する光透過性基板１３４、光透過性基板１３４の平坦面に形成された誘電体多層膜１３３および樹脂製集束レンズ１３２から構成されている。
【００２０】
固体撮像装置１３０の光の入射面側には、被写体からの光を結像するための光学系１４０が備えられている。矢印Ｌ０は、センサチップ１３５の中心部に入射する光の経路を示しており、矢印Ｌ２は、センサチップ１３５の外周付近に入射する光の経路を示している。
【００２１】
矢印Ｌ２上を進む光は、樹脂製集束レンズ１３２の光の入射面において、矢印Ｌ０とより平行になるように屈折する。よって、樹脂製集束レンズ１３２から出射し、誘電体多層膜１３３に入射する光は、樹脂製集束レンズ１３２への入射前と比較して矢印Ｌ０を進む光と平行に近くなる。つまり、固体撮像装置１３０の外周付近に入射する光であっても、比較的垂直な角度で誘電体多層膜１３３に入射させることができる。
【００２２】
このため、固体撮像装置１３０は、その外周付近に入射する光の角度を適切に補正することによって、不要な赤外線をカットすることができる。よって、画像全体の解像度の低下や色ムラを防止することができる。
【００２３】
さらに、図１５に示すように、特許文献２の誘電体多層膜フィルタの製造方法は、以下Ｓ１０１〜Ｓ１０５のような製造プロセスからなる。
【００２４】
大面積の光透過性基板１３４および凸面成形型１３７を準備する（Ｓ１０１）。大面積の光透過性基板１３４の一面には、予め誘電体多層膜１３３が形成されている。凸面成形型１３７には、樹脂製集束レンズ１３２の凸面を転写するための凹型キャビティ１３７ａおよび平坦な形成面１３７ｂを有している。
【００２５】
大面積の光透過性基板１３４と凸面成形型１３７とを重ね合わせる。光硬化性樹脂１３８は、光透過性基板１３４と凸面成形型１３７とを重ね合わせる前および後いずれかの状態で充填される。そして、光透過性基板１３４側から紫外線を照射することによって、光硬化性樹脂１３８を硬化させる（Ｓ１０２）。
【００２６】
紫外線照射後の透過性基板１３４から凸面成形型１３７を分離する（Ｓ１０３）。これによって、複数の樹脂製集束レンズ１３２が形成された透過性基板１３４（形成体）を作製することができる。
【００２７】
切断線１３９に沿って、複数の樹脂製集束レンズ１３２が形成された誘電体多層膜フィルタ１３１を切断する（Ｓ１０４）。
【００２８】
この結果、複数の誘電体多層膜フィルタ１３１を製造することができる（Ｓ１０５）。
【００２９】
以上のように、特許文献２の誘電体多層膜フィルタの製造方法を採用すれば、光の入射位置に関わらず効率的に近赤外線をカットし得る複数の誘電体多層膜フィルタ１３１を、１度の製造工程で簡便に製造することができる。さらに、レンズが光硬化性樹脂から構成されているため、ガラスを用いてレンズを形成した場合とは異なり、レンズ表面を所望の形状に成形することが容易である。
【００３０】
ここで、カメラ付き携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などに搭載するためのカメラモジュールは、製品自体の小型化および薄型化を達成するために、小型化および薄型化の要求が高まっている。
【００３１】
しかし、図１３および図１４に示した固体撮像装置において、固体撮像素子を保護するための部材（保護ガラス１１５および誘電体多層膜フィルタ１３１）を、固体撮像素子の平面寸法（サイズ）より大きく形成せざるを得ない。この理由を以下に説明する。
【００３２】
撮影装置を用いて被写体の像を撮影するためには、固体撮像素子によって被写体からの光が変換された電気信号を、固体撮像装置の外部にある処理部へ該電気信号を出力する必要がある。当然、電気信号の出力には配線が必要である。この配線として、通常、ボンディングワイヤによって固体撮像素子と処理部とを接続する。このボンディングワイヤが固体撮像素子の外側に張り出すように接続することから、ユニットケースを固体撮像素子よりも十分大きく形成する必要がある。結果として、保護ガラス１１５および誘電体多層膜フィルタ１３１を大きくせざるを得ないので、上述のような固体撮像装置および固体撮像装置は小型化に不向きな構造を有している。
【００３３】
さらに、ボンディングワイヤを保護ガラス１１５および誘電体多層膜フィルタ１３１などと接触させないためには、ユニットケースを十分高く形成する必要があるので、上述のような固体撮像装置は薄型化することも困難である。
【００３４】
ここで、小型化および薄型化が容易な撮影装置が特許文献３に開示されている。特許文献３の撮影装置の構造について、図１６を用いて以下に説明する。
【００３５】
図１６に示すように、特許文献３の撮影装置は、両面に複数の導体配線１５０が形成された配線基板１４２、配線基板１４２上に形成された画像処理用のＤＳＰ１４４、スペーサ１４３を介してＤＳＰ１４４と接着された固体撮像装置１４１、配線基板１４２の一部や固体撮像装置１４１の側面を封止する封止樹脂１４８、封止樹脂１４８上に固定されたレンズ保持具１５２、および固体撮像装置１４１と対向して配置され、かつ固体撮像装置１４１への光路を画定する光路画定器として機能するレンズ１５１を備えている。センサチップ１４１およびＤＳＰ１４４と配線基板１４２とは、導体配線１５０およびボンディングワイヤ１４９とを介して電気的に接続されている。
【００３６】
固体撮像装置１４１は、センサチップ１４６、センサチップ１４６の有効画素領域と対向するように配置された透光性蓋部１４５、およびセンサチップ１４６と光透過性基板１４５とを接着する接着部１４７から構成されている。配線基板１４２とセンサチップ１４６とを電気的に接続するためのボンディングワイヤ１４９が、接着部１４７の外側に接続されている。さらに、センサチップ１４６上にある有効画素領域に沿って接着部１４７が配置されている。またさらに、センサチップ１４６の平面寸法より小さい平面寸法の透光性蓋部１４５とセンサチップ１４６とが、接着部１４７を介して接着されている。
【００３７】
平面寸法の小さい透光性蓋部１４５を用いてセンサチップ１４６上にある有効画素領域を封止することができるため、透光性蓋部１４５が配線したボンディングワイヤ１４９に干渉しない。よって、センサチップ１４６の近傍に透光性蓋部１４５を配置し得る。
【００３８】
つまり、ボンディングワイヤ１４９と他の部材との接触を回避するための空間が不要になる。上記空間を設ける必要がなくなった分だけ、固体撮像装置１４１の小型化および薄型化が可能である。結果として、撮影装置全体の小型化および薄型化が容易である。
【特許文献１】特開平１１−９７６５９（平成１１年４月９日公開）
【特許文献２】特開２００５−２３４０３８（平成１７年９月２日公開）
【特許文献３】特開２００４−２９６４５３（平成１６年１０月２１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
しかし、特許文献１および２の固体撮像装置を撮影装置に適用した場合、以下のような問題が生じる。
【００４０】
特許文献１および２おいて、レンズが形成された保護部材（１１５または１３１）は、ユニットケースを覆っている。上記保護部材を固体撮像素子と平行になるように取り付けなければ、固体撮像素子に入射する光束の中心軸と上記レンズの中心軸とが一致せず、大きな角度を有する（傾いた）状態になる。２つの中心軸間のずれは固体撮像素子に入射する光の収差を拡大させるため、形成された画像の歪みやぼやけの原因になる。上記保護部材を正確に取り付けるには、ユニットケースの形状が高精度に形成されていることが重要であるが、ユニットケースの形状を高精度化するには、製造工程におけるコストアップを避けることができない。
【００４１】
また、特許文献２の誘電体多層膜フィルタ１３１の製造方法において、光透過性基板１３４の一面または両面に誘電体多層膜１３３を形成した後、樹脂製集束レンズ１３２を形成することが記載されている。
【００４２】
通常、誘電体多層膜は４０層〜５０層の多層膜から構成されているため、光透過性基板の一面のみに誘電体多層膜を形成した場合、誘電体多層膜の膜応力によって光透過性基板に反りが生じる。反りが生じたままの光透過性基板上に樹脂製集束レンズを形成すると、光透過性基板の反りが樹脂製集束レンズに伝わり、特に樹脂製集束レンズの周辺部が変形する。樹脂製集束レンズが変形すると、光の入射角を適切に補正することができなくなるので、樹脂製集束レンズの変形は製品の良品率を大きく低下させる。
【００４３】
例えば、樹脂製集束レンズの形成前に、誘電体多層膜を形成した光透過性基板をダイシングによって小片化すれば、上記膜応力を開放（無視できる程度にまで軽減）することができる。しかし、先にダイシングを行うと、製造工程の簡略化および低コスト化を実現することができなくなる。
【００４４】
また、光透過性基板の両面に誘電体多層膜を形成した場合、両面に形成された誘電体多層膜の膜応力が互いに打ち消しあってくれるので、樹脂製集束レンズの形成後にダイシングを行ってもよい。しかし、光透過性基板の固体撮像素子と対向する面に誘電体多層膜を形成すると、以下のような問題が生じる。
【００４５】
誘電体多層膜は、赤外線を反射する機能には影響しない程度のひび割れを無数に有している。誘電体多層膜は温度変化に影響を受け易いので、製造工程や実装後における装置の駆動によって生じる温度変化に伴って、上記ひび割れが拡大する可能性がある。ひび割れの拡大（複数のひび割れが繋がること）によって、赤外線を反射する機能にはほとんど影響しない程度の、膜の微小剥離が生じる。誘電体多層膜の微小剥離を起こした小片が有効画素領域上に付着すると、画像にしみを形成してしまう。
【００４６】
すなわち、光透過性基板の両面に誘電体多層膜を形成した場合、固体撮像装置の良品率および長期的な信頼性が低下する。さらに、光透過性基板の両面に誘電体多層膜を形成すると、当然のことながら、固体撮像装置の小型化および薄型化の妨げになる。
【００４７】
ここで、特許文献３の固体撮像装置１４１（図１６参照）に特許文献１または特許文献２に記載の技術を適用すると、ユニットケース作製による作業の煩雑さやコストアップ、誘電体多層膜の微小剥離を解決すると同時に、固体撮像装置の小型化および薄型化を達成し得る。
【００４８】
特許文献１や特許文献２の問題は、以下の（１）〜（３）の理由によって解決し得る。（１）透光性蓋部を有効画素領域のサイズより若干大きくするだけでよいので、ボンディングワイヤと他の部材との接触を回避するための空間が不要になる、（２）上面にレンズが形成された透光性蓋部と固体撮像素子とが非常に薄い接着部を介して固定されているので、入射光の中心軸とレンズの中心軸とが大きく傾くことがない、および（３）小片化された透光性蓋部を用いているので、誘電体多層膜の膜応力によるレンズの変形が起こらない。
【００４９】
特許文献３の固体撮像装置１４１に樹脂製レンズを適用する場合、図１５を用いて説明した製造方法を採用すると、以下のような利点がある。図１５に示した製造方法を用いることによって、製造コストの削減を達成し得る。また、樹脂製レンズの大きさを透光性蓋部と等しくすることができるので、迷光の入射を抑制し得る。大面積の透光性蓋部の上部に樹脂製レンズを形成した後、ダイシングによって分割するので、誘電体多層膜を形成したときに生じるような、膜応力による透光性蓋部の反りを抑制し得る。
【００５０】
樹脂製レンズを適用した固体撮像装置１４１’について、図１７を用いて以下に説明する。図１７（ａ）は、樹脂製レンズを適用した固体撮像装置１４１’の構成およびレンズの端部に入射する光の様子を示す断面図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のレンズの端部付近を拡大した断面図である。
【００５１】
図１７（ａ）に示すように、固体撮像装置１４１’は、下部に外部接続端子１５０が形成された基板１４２、基板１４２の上面に形成されたセンサチップ１４６、センサチップ１４６の有効画素領域と対向するように配置された透光性蓋部１４５、センサチップ１４６と透光性蓋部１４５とを接着する接着層１４７、基板１４２の一部、センサチップ１４６の側壁および接着部の側壁を封止する封止樹脂１４８、ならびに透光性蓋部１４５を覆う樹脂製レンズ１５３を備えている。樹脂製レンズ１５３の上方には、撮像レンズ１５１が設けられている。
【００５２】
空気層１５４は、センサチップ１４６、接着層１４７および透光性蓋部１４５に囲まれた、密閉された空間である。基板１４２とセンサチップ１４６とはワイヤ１４９を介して電気的に接続されている。
【００５３】
ここで、樹脂製レンズ１５３は、透光性蓋部１４５と同じ表面形状を有しており、センサチップ１４６の有効画素領域とほとんど同じ表面形状を有している。樹脂製レンズ１５３および透光性蓋部１４５の側壁は、平らな面を形成している。樹脂製レンズ１５３および透光性蓋部１４５の側壁が平らな面を形成しているのは、樹脂製レンズ１５３および透光性蓋部１４５が、ダイシングによって個片化されているためである。
【００５４】
上記方法を用いて製造されているため、固体撮像装置１４１’は、製造コストの削減、迷光の入射の抑制、透光性蓋部１４５の反りの抑制を達成し得る。
【００５５】
しかし、樹脂製レンズ１５３の端部が平坦な側壁を有しているため、該側壁において光が反射される。樹脂製レンズ１５３の端部付近に入射する光１７０が、上記側壁において反射され、上記有効画素領域上に迷光として入射する。
【００５６】
樹脂製レンズ１５３の端部付近は、上記有効画素領域の真上からわずかに外側へはみ出している。
【００５７】
このため、図１７（ｂ）に示すように、樹脂製レンズ１５３の端部付近に入射する光１７０は、樹脂製レンズ１５３の凸面において屈折された屈折光１７０ａとして樹脂製レンズ１５３に入射する。屈折光１７０ａは、樹脂製レンズ１５３の端部の上記側壁および封止樹脂１４８から露出した透光性蓋部１４５の側壁において反射した反射光１７０ｂになる。反射光１７０ｂは、上記有効画素領域上に画像の形成に不要な光として入射する。この結果、固体撮像装置１４１’を用いて形成された画像の画質が低下する。
【００５８】
ここで、上述のように、固体撮像装置１４１’において、封止樹脂１４８から透光性蓋部１４５の側壁の一部が露出している。これは、封止樹脂１４８が透光性蓋部１４５の上面に進入しないようにするためである。
【００５９】
センサチップ１４６および透光性蓋部１４５などを樹脂封止する際、過剰量の流動性を有する封止樹脂１４８を充填すると、透光性蓋部１４５の上面に封止樹脂１４８が侵入し易くなる。よって、上記樹脂封止において、流動性を有する封止樹脂１４８は、センサチップ１４６および透光性蓋部１４５などの封止に必要な量よりも少なめに充填される。
【００６０】
従って、封止樹脂１４８から透光性蓋部１４５の側壁の一部が露出する。通常、透光性蓋部１４５の側壁の内、透光性蓋部１４５の上面から高さ５０〜１００μｍ程度の部分が、封止樹脂１４８から露出している。
【００６１】
以上のように、特許文献３の固体撮像装置にレンズ１５３を形成すると、透光性蓋部１４５の側壁およびレンズ１５３端部の側壁における光の反射に伴い、有効画素領域へ入射する迷光が増加する。特に、封止樹脂１４８を備えてない固体撮像装置において、透光性蓋部１４５の側壁の全面が光の反射面として機能する、有効画素領域へ入射する迷光がさらに増加する。
【００６２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡便で安価な方法を用いて、小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性（耐環境性）および性能を付与した固体撮像装置およびその製造方法を提供することである。
【００６３】
また、本発明の他の目的は、簡便で安価な方法を用いて、小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性（耐環境性）および性能を有する固体撮像装置を備えた撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００６４】
本発明の固体撮像素子は、上記課題を解決するために、少なくとも、有効画素領域が形成された固体撮像素子と、該有効画素領域と対向するように配置され、かつ該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板と、上記固体撮像素子の一部、および上記透明板の側壁を封止する封止樹脂と、該透明板上に形成され、かつ透明な樹脂から構成された光学素子と、を備えており、上記光学素子の少なくとも一部が該封止樹脂と接している。
【００６５】
上記構成において、有効画素領域の全体を覆うために、透明板上に形成された光学素子の一部が、さらに封止樹脂の上面と接している。つまり、透明板から光学素子の一部が突出して、封止樹脂の上面にまたがるように、光学素子が形成されているということである。よって、光学素子を形成するために、ダイシングによって分割する必要がない。
【００６６】
光学素子がダイシングによって分割されていないので、該光学素子の端部は、光を反射してしまうような側壁を有していない。光学素子の断面形状としては、例えば、通常のレンズと同様に略円弧を有している。このため、光学素子の端部付近に入射する光は、図１７を用いて説明したような、光学素子の端部および封止樹脂から露出した透明板の側壁における反射を起こさない。
【００６７】
光学素子の端部付近に入射する光が反射されないので、有効画素領域に迷光が入射することを抑制することができる。
【００６８】
また、上記構成を有することによって、固体撮像装置に光が入射することができる開口部は、透明板の平面寸法と同じであるので、有効画素領域とほとんど同じ大きさである。そして、光学素子は透明板の外側（封止樹脂の一部）にも形成されているが、透明板の外側を覆う光学素子（光学素子の有効領域外）に光が入射しても、光学素子の直下にある封止樹脂において、その光は吸収されてしまう。つまり、光学素子の有効領域外に入射する不要な光は、有効画素領域に入射しないか、無視してもよい程度である。
【００６９】
また、固体撮像素子を保護するための透明板が、有効画素領域と同等の平面寸法を有しているので、固体撮像素子の小型化が容易である。さらに、固体撮像素子において変換された電気信号を外部へ出力するための配線を透明板と固体撮像素子の有効画素領域との間に配置する必要がない。つまり、透明板と固体撮像素子の有効画素領域とをより近くに配置することができるので、固体撮像素子を低背化（薄型化）することができる。
【００７０】
また、上述のように、固体撮像素子とレンズが形成された透明板とを、より近い位置に配置することができる。よって、固体撮像素子と透明板とを平行に配置するためには、固体撮像素子と透明板とを均一な厚さを有する薄い部材を介して固定すればよい。このため、固体撮像素子に入射する光束の中心軸と光学素子との中心軸を容易に一致させることができる。
【００７１】
また、光学素子を構成する材料として、エネルギー硬化性樹脂を採用することができる。つまり、図１５に示したような成形型を用いて光学素子を形成する方法を利用することができる。このため、所望の形状を有する光学素子の凸面（パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど）を容易に形成することができる。
【００７２】
所望の位置に所望の形状の光学素子を形成することができるので、固体撮像素子を用いて、収差が少なく、解像度の高い画像を形成することができる。
【００７３】
本発明の固体撮像素子の製造において、大面積の透明板上に複数の光学素子を形成することはできないが、光学素子を除いて作製が完了し、封止樹脂や基板によって連結された状態の複数の固体撮像装置に対して、光学素子を形成することができる。光学素子の形成後、個々の固体撮像装置に分割すればよい。このため、所望の形状を有する光学素子を容易に形成するとともに、一度の製造工程において光学素子を備えた複数の固体撮像装置を製造することができる。
【００７４】
以上のことから、簡便で安価な方法を用いて、小型化および薄型化を達成し、かつ高い性能を付与した固体撮像装置を提供することができるという効果を奏する。
【００７５】
本発明の固体撮像素子は、上記課題を解決するために、少なくとも、有効画素領域が形成された固体撮像素子と、該有効画素領域と対向するように配置され、かつ該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板と、該透明板上に形成され、かつ透明な樹脂から構成された光学素子と、を備えており、該光学素子の少なくとも一部が該透明板の側壁と接している。
【００７６】
上記構成において、光学素子の一部が透明板の側壁と接している。これは、透明板の側壁が光学素子によって覆われていると言い換えることができる。透明板の側面が、光学素子によって覆われていると、透明板の側面に入射した光のほとんどが反射せずに、該光学素子へ透過していく。つまり、光学素子の端部付近に入射した光の反射が抑制されるので、有効画素領域へ入射する迷光を減少させることができる。
【００７７】
さらに、光学素子が透明板の上面および側壁と接しているため、光学素子が透明板の上面とのみ接している場合と比較して、光学素子と透明板との接着力が強固である。つまり、光学素子と透明板との接触面積が大きいため、光学素子と透明板との接着力が向上する。
【００７８】
また、光学素子が透明板の上面および側壁と接しているため、光学素子として樹脂製の光学素子を適用した固体撮像装置を高温条件に曝露したときに発生する、光学素子の透明板からの剥離を抑制し得る。高温条件下に樹脂製の光学素子を備えた固体撮像素子を曝露すると、樹脂製の光学素子と透明板とが異なる熱膨張係数を有しているため、樹脂製の光学素子は熱応力を受ける。
【００７９】
樹脂製の光学素子が受ける上記熱応力は、せん断力だけでなく引張力も含まれる。樹脂は、引張力に対して変形しないよう反発する力（収縮する力）が強い。このため、透明板の上面および側壁と接するように（透明板の上面から側壁へ回りこむように）樹脂製の光学素子を形成すると、高温条件下に曝露した場合、透明板は樹脂製の光学素子によって締め付けられるような力を受ける。
【００８０】
従って、透明板と樹脂製の光学素子との密着性が向上する。透明板と樹脂製の光学素子との密着性が向上するので、高温条件下に樹脂製の光学素子を備えた固体撮像装置を曝露したときに発生する、光学素子の透明板からの剥離を抑制し得る。
【００８１】
上記高温条件としては、固体撮像装置の実装工程の内、無鉛半田リフロー処理などを挙げることができる。固体撮像素子の実装方法として、無鉛半田リフロー処理を用いた場合、固体撮像素子の実装コストを削減することができる。
【００８２】
また、固体撮像装置に光が入射することができる開口部は、透明板の平面寸法と同じであるので、有効画素領域とほとんど同じ大きさである。つまり、光学素子の有効領域外に入射する不要な光が、有効画素領域に入射しないか、無視してもよい程度である。
【００８３】
また、固体撮像素子を保護するための透明板が、有効画素領域と同等の平面寸法を有しているので、固体撮像素子の小型化が容易である。さらに、固体撮像素子において変換された電気信号を外部へ出力するための配線を透明板と固体撮像素子の有効画素領域との間に配置する必要がない。つまり、透明板と固体撮像素子の有効画素領域とをより近くに配置することができるので、固体撮像素子を低背化（薄型化）することができる。
【００８４】
また、上述のように、固体撮像素子とレンズが形成された透明板とを、より近い位置に配置することができる。よって、固体撮像素子と透明板とを平行に配置するためには、固体撮像素子と透明板とを均一な厚さを有する薄い部材を介して固定すればよい。このため、固体撮像素子に入射する光束の中心軸と光学素子との中心軸を容易に一致させることができる。
【００８５】
また、光学素子を構成する材料として、エネルギー硬化性樹脂を採用することができる。つまり、図１５に示したような成形型を用いて光学素子を形成する方法を利用することができる。このため、固体撮像素子を用いて、収差が少なく、解像度の高い画像を形成することができる。
【００８６】
本発明の固体撮像素子の製造において、光学素子を除いて作製が完了し、封止樹脂や基板によって連結された状態の複数の固体撮像装置に対して、光学素子を形成することができる。光学素子の形成後、個々の固体撮像装置に分割すればよい。このため、所望の形状を有する光学素子を容易に形成するとともに、一度の製造工程において光学素子を備えた複数の固体撮像装置を製造することができる。
【００８７】
以上のことから、上述の固体撮像装置と同様の効果を奏する。
【００８８】
また、本発明の固体撮像素子において、上記該光学素子の一部が、該光学素子と上記封止樹脂との物理的な接着力または化学的な結合力を向上させるための接着力向上部を介して、該封止樹脂表面と接着されていることが好ましい。
【００８９】
本願の発明者らは、光学素子を、その一部を封止樹脂と接するように形成する場合、以下の点について注意すべきであることを見出している。
【００９０】
有機物から構成されている光学素子は、無機物から構成されている透明板に対して十分な接着力を有しているが、有機物から構成され、かつ物理的および化学的に不活性な状態の封止樹脂に対してはあまり強い接着力を有していない。さらに、通常、光学素子と封止樹脂とが熱膨張係数が異なる材料から構成されている。よって、固体撮像装置がおかれる温度条件が変化すると、光学素子は、封止樹脂との接触部において剥離する可能性があることを考慮すべきである。
【００９１】
固体撮像装置がおかれる温度条件の変化としては、例えば、製造工程における加熱冷却処理や製品への実装後における使用環境の変化などである。このため、固体撮像装置の良品率および長期的な信頼性を向上させるために、光学素子と封止樹脂との物理的な接着力または化学的な結合力を向上させることが好ましいと考えられる。
【００９２】
上記構成において、接着力向上部は、封止樹脂の表面が有する形状、または封止樹脂の表面に付与された構成であり得る。接着力向上部は、例えば、封止樹脂の表面の微小な凹凸、および／または官能基などである。
【００９３】
例えば、接着力向上部が封止樹脂の表面の微小な凹凸である場合、光学素子と封止樹脂表面との接触面積が大きくなる、さらに該微小な凹凸が光学素子に食い込むことによって引っ掛け部として作用することから、光学素子と封止樹脂との物理的な接着力を向上し得る。
【００９４】
封止樹脂の表面に微小な凹凸を形成する方法としては、Ａｒプラズマ処理を挙げることができる。封止樹脂の表面にＡｒプラズマ処理を施すことによって、樹脂封止の表面を粗化することができる。ここで、樹脂封止において封止の完了した固体撮像装置を金型から引き離すために封止樹脂の表面には離型剤が付着している。封止樹脂の表面に付着した離型剤は、封止樹脂と光学素子との接着力を低下させる。Ａｒプラズマ処理によって、封止樹脂の表面に付着した離型剤を除去することができるので、封止樹脂と光学素子との接着力の向上に寄与する。
【００９５】
また、例えば、接着力向上部が水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基である場合、封止樹脂の表面を化学的に活性化した状態に改質することができる。このため、官能基を介して、封止樹脂と光学素子との化学的な結合力を向上させることができる。
【００９６】
封止樹脂の表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を付与する方法としては、大気中におけるコロナ放電、Ｏ２プラズマ処理やＣＨ４プラズマ処理を挙げることができる。封止樹脂の表面に大気中におけるコロナ放電、Ｏ２プラズマ処理やＣＨ４プラズマ処理を施すことによって、封止樹脂の表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を付与する。封止樹脂の表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を付与すれば、封止樹脂の表面に化学的な活性を付与することができる。
【００９７】
なお、接着力向上部が、封止樹脂の表面の微小な凹凸、および官能基である場合、封止樹脂と光学素子と物理的な接着力および化学的な結合力を、同時に向上させることができる。
【００９８】
以上に例示したような接着力向上部を、光学素子と封止樹脂との間に形成することによって、光学素子と封止樹脂との物理的な接着力または化学的な結合力を向上させることができる。
【００９９】
光学素子が封止樹脂から剥離し易くなる原因としては、上述のように、光学素子および封止樹脂のそれぞれが有する熱膨張係数が異なるため、固体撮像装置の製造工程における加熱冷却処理、および固体撮像装置を製品に実装した後における該製品の使用環境の変化（季節の変化による温度変化）などである。光学素子と封止樹脂との間に接着力向上部が形成されていることによって、製造工程および最終製品化の後において、光学素子の封止樹脂からの剥離を抑制することができる。
【０１００】
以上のことから、上述の効果に加え、高い信頼性（耐環境性）および製品歩留まりを向上し得る。
【０１０１】
また、本発明の固体撮像素子において、上記接着力向上部は、上記封止樹脂の粗化された表面であってもよい。
【０１０２】
上述のように、封止樹脂の表面が粗化されていれば、光学素子と封止樹脂との接着性を向上し得る。
【０１０３】
また、本発明の固体撮像素子において、上記接着力向上部は、上記封止樹脂の表面に付与された官能基であってもよい。
【０１０４】
上記構成における官能基としては、例えば、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などを挙げることができる。封止樹脂の表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基を付与すれば、従来公知の種々の透明な樹脂によって形成した光学素子と封止樹脂との化学的な結合力（反応性）を向上し得る。
【０１０５】
封止樹脂表面に付与された水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基との結合力が強い、透明な樹脂としては、例えば、変性アクリレート樹脂、メタクリレート複合樹脂、ポリシロキサン系樹脂、シリコンレジン、シリコンゴム、シリカ配合複合型エポキシ樹脂、および透明ポリイミドなどを挙げることができる。
【０１０６】
さらに、封止樹脂表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基を付与した場合、通常、無機物と有機物とを密着させるために用いる従来公知の種々のシランカップリング剤を、いずれも有機物から構成されている光学素子と封止樹脂との結合力を向上させるために用いることができる。
【０１０７】
従来公知のシランカップリング剤と光学素子の材料との好ましい組み合わせとしては、例えば、以下の２通り：
（１）変性アクリレート樹脂およびメタクリレート複合樹脂などとアミノ系の、またはメタクリロキシ系のシランカップリング剤との組み合わせ；ならびに
（２）ポリシロキサン系樹脂、シリコンレジン、シリコンゴム、シリカ配合複合型エポキシ樹脂、および透明ポリイミドなどとアミノ系の、またはエポキシ系のシランカップリング剤との組み合わせ
を挙げることができる。
【０１０８】
以上のように、封止樹脂の表面に官能基が付与されていれば、光学素子と封止樹脂との接着性を向上し得る。
【０１０９】
また、本発明の固体撮像素子において、上記透明板と上記光学素子との間には、さらにシランカップリング剤が付与されていることが好ましい。
【０１１０】
透明板上に光学素子との結合力を向上し得るようなシランカップリング剤を付与することによって、透明板と光学素子との接着をさらに強固にすることができる。
【０１１１】
例えば、透明板と光学素子との向上し得るシランカップリング剤としては、エポキシ系やアミノ系のシランカップリング剤を挙げられる。
【０１１２】
透明板と光学素子とは、もともと接着力が強い。さらに、透明板と光学素子との接着力を向上させることによって、光学素子全体の剥離を抑制する。もし、封止樹脂と光学素子とが剥離した場合であっても、少なくとも透明板上が、光学素子に覆われた状態を維持し得る。
【０１１３】
よって、固体撮像素子の生産歩留まり、および固体撮像素子を備えた最終製品の信頼性を、さらに向上し得るという効果を奏する。
【０１１４】
また、本発明の固体撮像素子において、上記光学素子は、−６０℃〜２７０℃の温度条件において、８０％以上の可視光の透過率を有していることが好ましい。
【０１１５】
上記温度条件において光学素子を構成する樹脂が変性した場合、固体撮像素子を適切に補正し得なくなる。しかし、上記構成を有することによって、光学素子が上記温度条件に曝された場合であっても、固体撮像素子に入射する光を、固体撮像素子にほぼ垂直に入射するように補正するという光学素子の作用を維持し得る。
【０１１６】
ここで、光学素子を形成しない場合、通常、固体撮像装置は、その外部接続端子とＦＰＣなどの基板上の配線とをリフロー処理によって半田を熔解および凝固させることによって基板に実装される。リフロー処理の後、固体撮像装置に光学レンズを搭載することによって撮影装置（カメラモジュール）を作製する。
【０１１７】
固体撮像装置のリフロー処理による実装は、例えば、固体撮像装置をフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ）などにマウントする場合、無鉛半田リフロー実装工程を、図１８に示すような温度プロファイルで行う。
【０１１８】
加熱処理を開始する前に、半田と固体撮像装置の外部接続端子とを位置合わせしながら、基板に固体撮像装置を載置する。図１８に示すように、基板上の半田を溶解させるための本加熱を行う前に、予備加熱を行って１８０℃程度まで温度を上昇させる。その後、本加熱によって２５０℃まで温度を上昇させる。そして、リフロー実装工程のピーク温度である２５０℃を維持する。半田が十分に熔解した時点で、加熱を終了する。熔解した半田に固体撮像装置の外部接続端子が沈み込む。この状態で冷却すれば、基板と固体撮像装置との電気的接続が完了する。
【０１１９】
固体撮像装置の透明板上に光学素子を形成する場合、リフロー処理を用いた実装方法として２通りの方法が考えられる。
【０１２０】
１つ目は、固体撮像装置を基板に実装した後の透明板上にレンズを形成する方法である。この方法では、ＦＰＣ（基板）の形状や大きさに合わせた、光学素子を形成するための装置を多種類、用意する必要がある。つまり携帯電話やＰＤＡなどの機器に合わせて、ＦＰＣの形状や大きさを変える必要があるため、製造する機器の種類だけ光学素子を形成するための装置を用意する必要がある。つまり、同一の形状の光学素子を形成する場合であっても、同一の装置を用いた同一の工程によって光学素子を形成することができないので、製造工程の煩雑化および製造コストの増大を招く。
【０１２１】
２つ目は、透明板上に光学素子を形成した後、リフロー処理を行うことによってＦＰＣ等に固体撮像装置をマウントする方法である。
【０１２２】
しかし、通常、レンズを構成し得るような樹脂を１５０℃以上の温度に曝露すると、樹脂製レンズが変形する。このため、樹脂製レンズを透明板上に形成した状態では、リフロー処理を用いて固体撮像装置を基板へ実装することができない。
【０１２３】
さらに、リフロー実装工程における加熱および冷却によって、樹脂製レンズと封止樹脂とが膨張および収縮する。樹脂製レンズと封止樹脂とを構成する材料がそれぞれ異なるため、熱膨張係数も異なる。つまり、リフロー実装工程の加熱および冷却によって、樹脂製レンズと封止樹脂との膨張率および収縮率が異なる。よって、樹脂製レンズが封止樹脂から剥離しやすい。
【０１２４】
ここで、例えば、アルキル基および／またはフェニル基を有するシリコン樹脂、ならびに炭素骨格とシリコン骨格とがハイブリッドされた有機無機ハイブリッドシリコン樹脂などのエネルギー硬化性樹脂を用いて、光学素子を構成すれば、上記温度条件における光学素子の変形および変性を抑制することができる。
【０１２５】
光学素子を構成するために好ましい材料として、より具体的には、変性アクリレート樹脂、メタクリレート複合樹脂、ポリシロキサン系樹脂、シリコンレジン、シリコンゴム、シリカ配合複合型エポキシ樹脂、および透明ポリイミドなどを挙げることができる。
【０１２６】
すなわち、例示したような材料から光学素子を構成することによって、透明板上に光学素子を形成した状態であっても、リフロー処理によって固体撮像装置を基板に実装することができる。
【０１２７】
よって、より安価かつ簡便な方法を用いて、信頼性の高い固体撮像装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１２８】
また、本発明の固体撮像素子において、上記透明板の一部は、上記光学素子から露出していることが好ましい。
【０１２９】
透明板の一部が光学素子から露出している構成は、以下のような方法で実現することができる。
【０１３０】
例えば、透明板の平面形状が正方形である場合、図１５に示したような成形型を用いて光学素子を形成する方法において、成形型の平坦な部分が正方形の透明板が有する４つの角と密着した状態において、エネルギー硬化性樹脂を硬化させることによって上記構成を実現できる。
【０１３１】
上記例示において、成形型の平坦な部分が正方形の透明板が有する４つの角と密着しているので、形成された光学素子の中心軸が透明板の平坦面と垂直になるように形成することが容易である。上述のように、透明板と固体撮像素子とを平行に配置することがようである。
【０１３２】
すなわち、上記構成を有することによって、光学素子の中心軸が固体撮像素子と垂直になるように形成することが容易である。
【０１３３】
また、本発明の固体撮像素子において、上記光学素子の可視光に対する屈折率は、１．３〜１．４であることが好ましい。
【０１３４】
通常、固体撮像素子への光の入射効率を向上させるために、光学素子の光の入射面には反射防止コーティングが施される。反射防止コーティング用の材料が有する熱膨張係数は、光学素子を構成する樹脂の熱膨張係数と比較して、約０．１〜０．０１倍程度である。このため、固体撮像装置の製造工程に含まれる加熱冷却処理（特に、リフロー処理）において、反射防止コーティングの割れや剥がれが生じる。反射防止コーティングに割れや剥がれが生じた箇所において入射効率が低下するため、形成された画像にムラが生じる。
【０１３５】
反射防止コーティングを行う方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法を挙げることができる。例えば、リフロー処理の後に反射防止コーティングを行う場合、基板に実装した固体撮像装置にコーティングを施さなければならないので、コーティング用装置が大型化すること、コーティング処理の煩雑化および処理時間の延長など製造コストの増大に繋がる。特に、コーティング方法が真空条件を必要とするものであれば、コーティング用装置内の真空度を維持するのが困難である。
【０１３６】
ここで、本発明に係る固体撮像素子が上記構成を有することによって、光学素子の光の入射面における光の反射を、形成された画像の画質に影響を与えない程度にまで抑制することができる。すなわち、入射効率を向上させるために反射防止コーティングを施す必要がない。
【０１３７】
よって、製造工程の簡略化および製造コストの低減を達成し得るという効果を奏する。
【０１３８】
また、本発明の固体撮像素子において、上記光学素子には、上記有効画素領域の外側へ向かって封止樹脂の外縁付近まで形成されている、平坦な上面を有する張り出しが形成されていることが好ましい。
【０１３９】
例えば、張り出しは、図１５に示したような成形型を用いて光学素子を形成する方法において形成すればよい。この場合、張り出しを形成する方法として以下の方法を挙げることができる。
【０１４０】
成形型に光学素子の凸面を形成するための略球状の窪みとそのくぼみの周りに平坦な窪みとを形成し、かつ過剰量のエネルギー硬化性樹脂を充填する方法である。平坦な窪みは、その端部が封止樹脂の外縁付近を対向するように形成されていればよい。
【０１４１】
エネルギー硬化性樹脂を充填した成形型を透明板に押し付ける。すると、エネルギー硬化性樹脂の一部は、上記略球状の窪みからその窪みの周りの平坦な窪みに向かって押し出される。さらに、エネルギー硬化性樹脂の一部は、周りの平坦な上記窪みにから上記型の外側に押し出される。
【０１４２】
このとき、エネルギー硬化性樹脂を充填した型を透明板に接触させたときに生じる気泡を、略球状の窪みには収まりきらないエネルギー硬化性樹脂を用いて成形型の平坦な窪みに気泡を押し出すことができる。さらに、平坦な窪みに押し出されてきた気泡を成形型の外側へ押し出すことができる。なお、上記気泡は、光学素子の凸面から押しだされていればよく、成形型の平坦な窪みまたはその窪みの外側に押し出されていればよい。
【０１４３】
このように、光学素子が外側に向かって張り出しを有していれば、エネルギー硬化性樹脂を用いて光学素子を形成する場合、凸面を構成する部分に気泡が入ることを抑制し得る。
【０１４４】
ここで、固体撮像装置を用いて撮影装置を作製するためには、固体撮像装置に光路画定器であるレンズを配置する。レンズの中心は、固体撮像素子の有効画素領域の中心と対向するように配置される。レンズの中心が有効画素領域の中心と正確に対向していないと、レンズを通過する（固体撮像装置に入射する）光の光路がずれを生じる。光路のずれは撮影装置によって形成された画像にゆがみやムラを生じるため、レンズの正確な配置は撮影装置の良品率を左右する。
【０１４５】
レンズは、通常、その側面からレンズを固定する部材（レンズ固定部）を介して、固体撮像装置における封止樹脂の外縁付近に取り付けられる。レンズの中心と有効画素領域の中心とを正確に対向するようにレンズを取り付けるためには、固体撮像装置におけるレンズ固定部を取り付けるための箇所（取り付け箇所）が、固体撮像素子と平行に形成されている必要がある。
【０１４６】
ここで、上記構成において、上記張り出しが封止樹脂の外縁付近まで形成されているとは、該張り出しがレンズ固定部の取り付け箇所の一部に達するように形成されていると言い換えることができる。
【０１４７】
よって、本発明に係る固体撮像装置は、光学素子の張り出しが封止樹脂の外縁付近まで形成されているので、レンズ固定部の取り付け箇所を固体撮像素子と平行に形成することが容易である。また、レンズ固定部の取り付け箇所を固体撮像素子と平行になるように補正することができる。
【０１４８】
これは、固体撮像装置における取り付け箇所の上面を、成形型を用いて形成することができるためである。成形型にエネルギー硬化性樹脂を充填して、固体撮像装置におけるレンズ固定部の取り付け面を形成すれば、容易に該取り付け面を均す、または固体撮像素子と平行にすることができる。
【０１４９】
さらに、光学素子とその張り出しとが一体に形成されている。よって、光学素子と封止樹脂との接触面積を大きくすることができる。つまり、光学素子と封止樹脂との物理的な接着力を向上させることができる。このため、光学素子の端部の変形および封止樹脂からの剥離をさらに抑制することができる。
【０１５０】
以上のことから、より一層、信頼性（耐環境性）を高めた固体撮像装置の生産歩留まりを向上させることができるという効果を奏する。
【０１５１】
また、本発明の撮影装置は、上記固体撮像装置を備えていることが好ましい。
【０１５２】
上記構成を有することによって、簡便で安価な方法を用いて小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性（耐環境性）および性能を付与した撮影装置を提供することができる。
【０１５３】
本発明の固体撮像素子の製造方法は、上記課題を解決するために、少なくとも、固体撮像素子の有効画素領域と対向するように該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板を配置する工程と、少なくとも該固体撮像素子の一部および該透明板の側壁を樹脂封止する工程と、該透明板上、および該封止樹脂上の一部に、透明な樹脂から構成された光学素子を形成する工程とを包含する。
【０１５４】
上記構成おいて、光学素子は、封止樹脂上の一部にも形成されている。つまり、透明板から光学素子の一部が突出するように、光学素子が形成されているということである。よって、光学素子を形成するために、ダイシングによって分割する必要がない。
【０１５５】
光学素子がダイシングによって分割されていないので、該光学素子の端部は、光を反射してしまうような側壁を有していない。光学素子の断面形状としては、例えば、通常のレンズと同様に略円弧を有している。このため、光学素子の端部付近に入射する光は、図１７を用いて説明したような、光学素子の端部および封止樹脂から露出した透明板の側壁における反射を起こさない。
【０１５６】
光学素子の端部付近に入射する光が反射されないので、有効画素領域に迷光が入射することを抑制することができる。
【０１５７】
すなわち、上記固体撮像装置と同様の効果を奏する。
【０１５８】
本発明の固体撮像素子の製造方法は、上記課題を解決するために、少なくとも、固体撮像素子の有効画素領域と対向するように該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板を、該固体撮像素子に固定する工程と、該透明板の上部、および該透明板の側壁の一部に、透明な樹脂から構成された光学素子を形成する工程とを包含する。
【０１５９】
上記構成おいて、光学素子は、透明板の側壁の一部と接している。つまり、透明板の青側壁の一部が、光学素子に覆われている。
【０１６０】
透明板の側面に入射した光のほとんどが反射せずに、該光学素子内へ透過していく。つまり、光学素子の端部付近に入射した光の反射が抑制されるので、有効画素領域へ入射する迷光を減少させることができる。
【０１６１】
すなわち、上記固体撮像装置と同様の効果を奏する。
【０１６２】
また、本発明の固体撮像素子において、光学素子を形成する上記工程は、流動性を有するエネルギー硬化性樹脂を型に充填する処理；および光エネルギーまたは熱エネルギーの付与によってエネルギー硬化性樹脂を硬化する処理を含むことが好ましい。
【０１６３】
上記構成を有することによって、エネルギー硬化性樹脂を充填した成形型を用いて光学素子を形成することができる。このため、所望の形状を有する光学素子の凸面（パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど）を容易に形成することができる。
【０１６４】
また、本発明の固体撮像素子において、上記型として透明な型を使用し、かつエネルギー硬化性樹脂を硬化する上記処理が、透明な該型を通して上記光学素子を形成すべき位置を確認しながら行われることが好ましい。
【０１６５】
上記構成において、型に充填されるエネルギー硬化性樹脂と型とが透明であるため、エネルギー硬化性樹脂を充填した型を通して、固体撮像素子が有する有効画素領域の中心を視認することができる。つまり、カメラなどを用いて位置の確認を行いながら、透明板上の所望の位置に光学素子を形成することができる。このため、有効画素領域の中心の真上に光学素子の中心を正確に配置することができる。
【０１６６】
よって、固体撮像装置の生産歩留まりを向上し得る。
【０１６７】
また、本発明の固体撮像素子において、エネルギー硬化性樹脂を型へ充填する上記処理において、上記光学素子を形成するための必要量を超えるエネルギー硬化性樹脂を型へ充填することが好ましい。
【０１６８】
成形型に過剰量のエネルギー硬化性樹脂を充填して透明板に成形型を押し付けると、エネルギー硬化性樹脂の一部が成形型の外側へ押し出される。仮に、エネルギー硬化性樹脂に気泡が含まれていた場合、成形型の外側へ押し出されるエネルギー硬化性樹脂とともに、気泡も外部に排除することができる。つまり、光学素子に気泡が形成されることを抑制し得る。
【０１６９】
よって、固体撮像装置の生産歩留まりを向上し得る。
【発明の効果】
【０１７０】
以上のように、本発明によれば、光学素子の一部が、封止樹脂または透明板の側壁と接するように該光学素子が形成されていることによって、光学素子の端部の形状を自由に設定し得る、または透明板の側壁を光学素子によって覆うことができるので、迷光（光学素子の端部付近に入射した光の反射光）が有効画素領域に入射してしまうという従来の課題を解決し得る。よって、簡便で安価な方法を用いて小型化および薄型化を達成し、高い性能を付与した固体撮像装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１７１】
本発明に係る実施形態について、図１〜図１１を用いて以下に説明する。以下の説明において同一の部材および構成要素のそれぞれには、同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同様である。従ってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。
【０１７２】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態である固体撮像装置１０の構成および形成方法について、図１〜図図３を用いて以下に説明する。図１（ａ）は、固体撮像装置１０の構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は、固体撮像装置１０の構成を示す、Ａ−Ａ’における断面図であり、図１（ｃ）は、固体撮像装置１０の構成を示す、Ｂ−Ｂ’における断面図である。図２は、固体撮像装置１０の製造工程の内、一工程を説明するための図１のＣ−Ｃ’における断面図である。図３（ａ）は、図１の固体撮像装置１０のレンズ９の端部９ａへ光が入射する様子を示す断面図であり、図３（ｂ）は、（ａ）のレンズ９の端部９ａ付近を拡大した断面図である。
【０１７３】
図１（ｂ）に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、下部に外部接続端子１７が形成されたセンサ基板１３、センサ基板１３上に形成されたセンサチップ１（固体撮像素子）、センサチップ１の有効画素領域１ａと対向するように配置されたガラス板３（透明板）、センサチップ１とガラス板３とを平行に保持するスペーサ５、センサ基板１３の一部、センサチップ１の一部、ガラス板３の側壁およびスペーサ５の側壁を封止する封止樹脂７、ならびにガラス板３を覆う樹脂製のレンズ９（光学素子）を備えている。
【０１７４】
なお、封止樹脂７表面にはＡｒプラズマ処理が施されている。Ａｒプラズマ処理によって、封止樹脂７表面には微小な凹凸（接着力向上部）が形成されており、かつ封止樹脂７表面からは、樹脂封止後に金型から固体撮像装置１０を剥離するための離型剤が除去されている。また、有効画素領域１ａは、スペーサ５に挟まれたセンサチップ１上の領域に形成されている。レンズ９は、紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂９’を型に充填し、紫外線照射によって硬化させたものである。
【０１７５】
センサチップ１の有効画素領域１ａ、ガラス板３およびスペーサ５に囲まれた空間は、密閉された空気層１１を形成している。ガラス板３は、空気層１１への湿気、塵および埃などの侵入、ならびに製造工程において有効画素領域１ａに他の部材や製造装置の部品などが接触することによって生じる有効画素領域１ａの破損などから有効画素領域１ａを保護している。スペーサ５は、センサチップ１とガラス板とに挟まれた熱硬化性樹脂を熱硬化させることによって形成する。このため、空気層１１は完全に密閉されている。
【０１７６】
センサチップ１とセンサ基板１３とは、ボンディングワイヤ１５によって電気的に接続されている。すなわち、センサチップ１は、ボンディングワイヤ１５、センサ基板１３および外部接続端子１を介して、外部へ電気信号を出力することができる。ボンディングワイヤ１５も封止樹脂７によって封止されており、封止樹脂７は、ボンディングワイヤ１５同士の接触や、ボンディングワイヤ１５の断線などを防止している。
【０１７７】
ここで、ボンディングワイヤ１５は、センサチップ１のスペーサ５が形成された領域よりも外側に接続されている。このため、ガラス板３は、有効画素領域１ａを覆うことができるだけの平面寸法（サイズ）を有していれば、有効画素領域１ａを保護することができる。
【０１７８】
さらに、空気層１１内部にボンディングワイヤ１５を配置する必要がないので、空気層１１（スペーサ５）の高さはガラス板３が有効画素領域１ａに接触しない程度であればよい。すなわち、ボンディングワイヤ１５を空気層１１内部に配置する必要がないので、固体撮像装置１０の小型化および薄型化（低背化）することができる。
【０１７９】
ガラス板３上に形成されたレンズ９は、凸レンズ状に形成されているので、レンズ９に入射した光を屈折させることによって、該光の角度が直角に近づくように補正することができる。光の入射する位置が、有効画素領域１ａの中心から離れるほど、その光の角度は垂直から離れる。有効画素領域１ａが入射光を認識し、電気信号に変換する効率は、入射光の角度が直角から離れるほど低くなるため、上記補正が必要になる。このため、レンズ９は、有効画素領域１ａの外周部における光の入射効率を高めるためには、有効画素領域１ａの全面を覆っている必要がある。
【０１８０】
図面から明らかなように、レンズ９の端部９ａは、ガラス板３からはみ出し、封止樹脂７の一部と接着している（図１（ａ）および図３（ａ）などを参照のこと）。
【０１８１】
上述のように、ガラス板３は、スペーサ５によってセンサチップ１と接着させるためのスペースを確保し、かつ有効画素領域１ａを覆うことができるだけのサイズを有していればよい。固体撮像装置１０を小型化するため、ガラス板３のサイズは、有効画素領域１ａのサイズとほとんど同じである。有効画素領域１ａとガラス板３とのサイズにほとんど差がないため、有効画素領域１ａの全体をレンズ９によって覆うと、必然的に、レンズ９の端部９ａがガラス板３からはみ出してしまう。つまり、レンズ９の端部９ａと封止樹脂７とが接着している。
【０１８２】
レンズ９の端部９ａと封止樹脂７とが接着していることによって、有効画素領域に入射する迷光を抑制することができる。図３（ａ）および（ｂ）を用いて、この理由について説明する。
【０１８３】
図３（ａ）に示すように、被写体からの光を集光する撮像レンズ６２から出射された光には、レンズ９の端部付近に入射する光２０が含まれている。
【０１８４】
図３（ｂ）に示すように、光２０がレンズ９に入射すると、光２０は、レンズ９の凸面において屈折された屈折光２０ａとしてレンズ９内部を進む。
【０１８５】
屈折光２０ａの一部は、レンズ９内部から直接、封止樹脂７に到達する。封止樹脂７に到達した屈折光２０ａは、光の透過性を有してない封止樹脂７によって吸収される。屈折光２０ａの一部がレンズ９内部から直接、封止樹脂７に到達するのは、レンズ９が、端部９ａにおいて側壁を有しておらず、ガラス板３よりも外側にまで形成されているためである。
【０１８６】
また、屈折光２０ａの一部は、レンズ９内部からガラス板３に入射する。ガラス板３に入射した屈折光２０ａは、ガラス板３の側壁を通過して、再度、レンズ９内部に入射する。再度、レンズ９内部に入射した屈折光２０ａは、封止樹脂７に到達する。上述のように、封止樹脂７に到達した屈折光２０ａは、封止樹脂７によって吸収される。屈折光２０ａがガラス板３の側壁を通過していくのは、ガラス板３と屈折率の近いレンズ９がガラス板３の側壁を覆うように形成されているためである。レンズ９によって覆われているガラス板３の側壁は、光の反射面として機能しない。
【０１８７】
以上のように、レンズ９の端部９ａと封止樹脂７とが接着していることによって、レンズ９の端部９ａ付近に入射する光２０は、レンズ９およびガラス板３の内部から、反射することなく（角度を変えずに）出射される。このため、光２０は、封止樹脂７によって吸収される。つまり、レンズ９の端部９ａに入射する画像の形成に不要な光２０は、有効画素領域に入射しない。
【０１８８】
よって、有効画素領域に入射する迷光が減少するので、固体撮像装置１０を用いて形成された画像の画質の低下を抑制することができる。
【０１８９】
上述のように、レンズ９の端部９ａが、封止樹脂７の一部と接着しているが、レンズ９と封止樹脂７との接着力は小さい。これは以下の２つの理由による。（１）封止樹脂７が金型を用いて圧縮形成された後にレンズ９が形成されるため、レンズ９の形成時に封止樹脂７が化学的に活性を有していない。（２）樹脂封止の終了後に封止樹脂７とそれを形成するための金型とが剥がれ易くなるように、封止樹脂７表面には離型剤が付着している。さらに、レンズ９と封止樹脂７とは、異なる樹脂から構成されているので、熱膨張係数が異なる。
【０１９０】
よって、単にレンズ９を封止樹脂７上に形成しただけでは、固体撮像装置１０の実装工程における加熱冷却処理や固体撮像装置１０を内蔵した製品を使用する環境温度の変化によって、レンズ９の端部９ａが封止樹脂７から剥離する。レンズ９の端部９ａが封止樹脂７から剥離することによって、レンズ９が変形してしまう。
【０１９１】
ここで、上述のように、本実施形態に係る固体撮像装置１０の封止樹脂７表面は、プラズマ処理によって、粗化（微小な凹凸（接着力向上部）が形成）され、かつ封止樹脂７表面の離型剤が除去されている。このため、封止樹脂７表面に対する、レンズ９を構成する、流動性のエネルギー硬化性樹脂の濡れ性が向上する。さらに、レンズ９と封止樹脂７との接触面積が大きくなる。また、さらに、上記微小な凹凸がレンズ９を構成する樹脂に対するアンカーの役割を果たす。
【０１９２】
以上のように、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、封止樹脂７表面に微小な凹凸が形成され、かつ離型剤が付着していないため、レンズ９と封止樹脂７との物理的な接着力が向上している。よって、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、製造工程内の加熱冷却工程におけるレンズ９の剥離、および実装された製品の使用環境の変化によるレンズ９の剥離を抑制することができる。
【０１９３】
すなわち、小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性（耐環境性）および性能を有する固体撮像装置１０を提供することができる。
【０１９４】
本実施形態において、封止樹脂７とレンズ９との物理的な接着力を向上させるために、Ａｒプラズマ処理によって封止樹脂７表面に凹凸を形成し、かつ封止樹脂７表面から離型剤を除去しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、封止樹脂７表面を大気中におけるコロナ放電、Ｏ２プラズマやＣＨ４プラズマで処理することによって、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を封止樹脂７表面に付与してもよい。封止樹脂７表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を付与することによって、封止樹脂７とレンズ９との化学的な結合力を向上させることができる。さらに、封止樹脂７とレンズ９との物理的な接着力および化学的な結合力の向上を同時に行うことによって、レンズ９の封止樹脂７からの剥離をさらに抑制することができる。
【０１９５】
本実施形態の固体撮像装置１０の他の特徴点について、図１（ａ）を用いて以下に説明する。
【０１９６】
図１（ａ）に示すように、本誌実施形態の固体撮像装置１０は、固体撮像装置１０の側面および上面の一部を覆う封止樹脂７、封止樹脂７に取り囲まれたガラス板３、ガラス板３上に形成された樹脂性のレンズ９、およびレンズ９とガラス板３とを透過した光が入射する有効画素領域１ａを備えている。ガラス板３上面の４つの角周辺は、レンズ９から露出した露出部３ａを構成しており、レンズ９の端部端部９ａが封止樹脂７と接着している。
【０１９７】
有効画素領域１ａは、対向する１組の辺が長さＷ１を有し、かつ他の１組の辺が長さＷ２を有している。ガラス板３の上面は、対向する１組の辺が長さＷ３を有し、かつ他の１組の辺が長さＷ４を有している。長さＷ１と長さＷ３との差は、または長さＷ２と長さＷ４との差は、スペーサ５の幅に等しい。つまり、ガラス板３の上面のサイズ（Ｗ３×Ｗ４）は、有効画素領域１ａのサイズ（Ｗ１×Ｗ２）にスペーサ５上面のサイズを加えたものであり、上述のように、ガラス板３の上面のサイズと有効画素領域１ａのサイズとはほとんど変わらない。
【０１９８】
ガラス板３の上面のサイズと有効画素領域１ａのサイズとはほとんど変わらないので、有効画素領域１ａの全体を覆うようにレンズ９を形成すると、レンズ９の端部９ａがガラス板３からはみ出すが、レンズ９がガラス板３の上面をすべて覆っている必要はない。上述のように、ガラス板９は、レンズ９から露出した露出部３ａを有している。
【０１９９】
本実施形態において、レンズ９は、紫外線照射によって硬化する光硬化性樹脂９’から構成されている。レンズ９は、光硬化性樹脂９’を型１９の窪みに充填し、型１９の平坦部をガラス板３および封止樹脂７に接触させた状態で紫外線を照射することによって形成されている（図２を参照のこと）。
【０２００】
レンズ９は、固体撮像装置１０に入射する光の角度を直角に近づくように補正するための構成であり、レンズ９の中心を透過する光が有効画素領域１ａへ直角に入射するように形成される必要がある。入射光の角度の補正を適切に行えるようにレンズ９を形成するためには、型１９の平坦部（図２の破線で囲んだ箇所）を有効画素領域１ａと平行な面に接触させる必要がある。
【０２０１】
ガラス板３は、有効画素領域１ａと対向するようにスペーサ５を介してセンサチップ１に接着されている。ガラス板３が平行平面状であること、およびスペーサ５が均一な厚さを有する非常に薄い構成であることから、ガラス板３の上面は有効画素領域１ａと平行である。
【０２０２】
レンズ９は、型１９の平坦部が有効画素領域１ａと平行なガラス板３の上面に接触した状態で形成されているため、レンズ９の中心を透過する光を正確に有効画素領域１ａに対して直角に入射させることができる。つまり、ガラス板３にレンズ９からの露出部３ａを有しているため、レンズ９の取り付け精度を高めることができる。
【０２０３】
図１（ｃ）において、図１（ｂ）と比較して、レンズ９の端部９ａが封止樹脂７と接着している面積が小さい。これは、ガラス板３上面の形状が、Ｗ４がＷ３よりもわずかに長い、長方形を有しているためである。同様に、有効画素領域１ａの形状は、Ｗ２がＷ１よりもわずかに長い、長方形を有している。本実施形態において、有効画素領域１ａ（ガラス板３上面）が長方形を有する固体撮像装置１０について説明しているが、必要に応じて、有効画素領域１ａ（ガラス板３上面）の形状を適宜変更すればよい。
【０２０４】
以上において、本実施形態の固体撮像装置１０の主な構成について説明した。以下に固体撮像装置１０のより好ましい構成および固体撮像装置１０に採用可能な構成について説明する。
【０２０５】
本実施形態において、レンズ９が紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂９’を用いているが、レンズ９を構成する樹脂としては、紫外線を除く光の照射によって硬化する光硬化性樹脂９’であってもよく、さらに、熱エネルギーの付与によって硬化する熱硬化性樹脂であってもよい。本発明に係るレンズ９を構成する樹脂としては、エネルギーを付与することによって硬化する樹脂であり、硬化した後に光透過性を有する樹脂であれば従来公知の樹脂から適宜選択し得る。なお、本明細書において、光硬化性樹脂９’および熱硬化性樹脂を総称して「エネルギー硬化性樹脂」と記載する場合がある。
【０２０６】
本発明に係るレンズ９を構成する樹脂としては、−６０℃〜２７０℃の温度条件に暴露した後、可視光の透過率が８０％以上であり、温度条件の付加前の形状を維持し得るものが好ましい。
【０２０７】
上記構成を有することによって、固体撮像装置１０の製造工程における加熱冷却処理および固体撮像装置１０を実装した製品の使用温度環境の変化に対して、レンズ９が有する可視光の透過率、および形状を好適な状態に保つことができる。特に、固体撮像装置１０の実装方法として、２７０℃程度まで加熱する必要があるリフロー処理を採用することができる。リフロー処理、例えば、無鉛半田リフロー処理は、安価かつ簡便な実装処理工程であるため、固体撮像装置１０の実装コストを低減し得る。
【０２０８】
上記条件を満たす樹脂としては、アルキル基および／またはフェニル基を有するシリコン樹脂、ならびに炭素骨格とシリコン骨格とがハイブリッドされた有機無機ハイブリッドシリコン樹脂などのエネルギー硬化性樹脂を挙げることができる。
【０２０９】
本発明に係るレンズ９が有する可視光に対する屈折率は、１．３〜１．４であることが好ましい。
【０２１０】
上記構成を有することによって、レンズ９の光の入射面に反射防止コーティングを施す必要がない。
【０２１１】
例えば、可視光に対する屈折率が１．５であるレンズを用いた場合、該レンズに対して垂直に入射する光の反射率は４％である。レンズ９は、有効画素領域１ａの外周部へ効率的に光を入射させるための構成であり、レンズ９として上記反射率を有するレンズを用いる場合、反射防止コーティングを施す必要がある。上記反射防止コーティングは、通常、酸化物系の無機物を蒸着法やスパッタ法によって、レンズ９の光入射面に形成される。酸化物系の無機物は、線膨張係数が小さいため、リフロー処理などの高温処理によって割れや剥離が生じやすい。
【０２１２】
一方、レンズ９が有する可視光に対する屈折率が１．３〜１．４であれば、レンズ９に対して垂直に入射する光の反射率は２％程度に抑えることができる。レンズ９は、有効画素領域１ａ到達する光が最後に通過するレンズであるため、レンズ９が有する上記反射率を２％程度に抑えることができれば、光の透過率を十分確保することができる。つまり、有効画素領域１ａへ入射する光量を、画像のムラなどが生じない程度に、維持することができる。さらに、光の反射率が低下すれば、光の乱反射を抑制することができるので、有効画素領域１ａへ迷光が入射することを抑制できる。すなわち、固体撮像装置１０によって形成された画像に表れるゴーストやフレアを確実に抑制することができる。
【０２１３】
さらに、レンズ９が有する可視光に対する屈折率が１．３〜１．４であれば、屈折率の低下を補償するために、レンズ９の形状を極端に変化させる必要がない。
【０２１４】
上記構成を有することによって、高画質の画像を提供し得る固体撮像装置１０をより簡便な方法を用いて提供することができる。
【０２１５】
レンズ９は、エネルギー硬化性樹脂９’を型１９に充填し、型１９をガラス板３および封止樹脂７を接触させた状態で硬化させることによって形成されている。このため、レンズ９は、所望の形状に形成することが容易である。レンズ９の凸面の形状としては、レンズ９に入射する光を、有効画素領域１ａに垂直に出射し得るように補正する形状であればよく、球面または非球面であってもよい。例えば、レンズ９は、パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズとして形成されていてもよい。
【０２１６】
ガラス板３上には、シランカップリング剤が付与されていることが好ましい。
【０２１７】
ガラス板３に付与するシランカップリング剤は、レンズ９との化学的な接着力を向上し得るのもであればよく、従来公知のシランカップリング剤から、レンズ９を構成する樹脂の性質に合わせて、適宜選択すればよい。
【０２１８】
レンズ９とガラス板３との接着力を向上させるシランカップリング剤としては、エポキシ系やアミノ系のシランカップリング剤が好ましい。
【０２１９】
シランカップリング剤のガラス板３への付与は、以下のように行なえばよい。シランカップリング剤をイソプロピルアルコールなどの有機溶媒によって１％程度に希釈する。希釈したシランカップリング剤にガラス板３の上面を浸漬（ディップ）する。シランカップリング剤をディップしたガラス板３を乾燥させることによって、ガラス板３にシランカップリング剤を付与することができる。なお、ここで説明した方法以外にも、従来公知の方法を用いてガラス板３にシランカップリング剤を付与することができる。
【０２２０】
なお、センサチップ１の有効画素領域１ａ上には、マイクロレンズが形成されていることが好ましい。
【０２２１】
上記構成を有することによって、レンズ９から出射された（出射角度が補正された）光を、さらに、上記マイクロレンズによって有効画素領域１ａに入射する光の角度を補正することができる。よって、固体撮像装置１０の有効画素領域１ａに入射する光をより最適な状態に補正することができる。
【０２２２】
なお、固体撮像装置１０を撮影装置に適用する場合、上記マイクロレンズの形成位置なども考慮に入れて、撮影装置全体の光学系（レンズ９、マイクロレンズおよび撮影用レンズなど）の設計（形状および配置など）を行うことが好ましい。
【０２２３】
さらに、ガラス板３とレンズ９の間には、赤外線カットフィルタが形成されていることが好ましい。
【０２２４】
カメラやビデオレコーダーカメラなどの撮影装置に固体撮像装置１０を内蔵させる場合、画像の形成に不要な赤外線がセンサチップ１へ入射することを回避する必要がある。赤外線のセンサチップ１への入射を回避するためには、赤外線を反射および／または吸収（カット）する必要がある。ここでは、赤外線を反射するための誘電体多層膜をガラス板３とレンズ９との間に形成することを例として、以下に説明を行う。
【０２２５】
誘電体多層膜は、光の入射角に応じて、反射する光の波長の範囲が変化する。このため、曲面（例えば、レンズ９など）上に誘電体多層膜を形成すると、中心付近と端部付近とにおいて反射する光の波長が異なるため、逆に画質の悪化に繋がる。このため、平坦なガラス板３上に形成することが好ましい。
【０２２６】
さらに、誘電体多層膜は、ガラス板３におけるレンズ９を形成するための面に製膜される。ガラス板３の有効画素領域１ａとの対向面に誘電体多層膜を形成すると、誘電体多層膜が剥離を起こした場合、有効画素領域１ａに付着することによって、画質を低下させるためである。
【０２２７】
ガラス板３の一面だけに誘電体多層膜を形成すると、誘電体多層膜の膜応力によって、ガラス板３に反り生じる。しかし、大面積のガラス板３に誘電体多層膜を製膜した後、ガラス板３はダイシングによって小片に分割されるので、上記膜応力を開放（低下）し得る。このため、誘電体多層膜の形成によるガラス板３の反りは、固体撮像装置１０によって形成される画像の質を低下させることはない。
【０２２８】
赤外線反射の誘電体多層膜は、スパッタ法や蒸着法などによって、高い屈折率の層と低い屈折率の層とが交互に形成された多層膜である。
【０２２９】
上記高い屈折率の層を構成する材料としては、ＴｉＯ２（ｎ＝２．４）、Ｔａ２Ｏ５（ｎ＝２．１）、Ｎｂ２Ｏ５（ｎ＝２．２）、およびＺｒＯ２（ｎ＝２．０５）などが挙げられる。上記低い屈折率の層を構成する材料としては、ＳｉＯ２（ｎ＝１．４６）、Ａｌ２Ｏ３（ｎ＝１．６３）、およびＭｇＦ２（ｎ＝１．３８）などが挙げられる。なお、括弧内のｎは、単一の材料で形成した層が有する、５００ｎｍの波長を有する光に対する屈折率を示しており、該屈折率は、入射する光が有する波長によって変化する。
【０２３０】
誘電体多層膜は、通常、上記高い屈折率の層と上記低い屈折率の層とは、同じ光学的膜厚に形成される。カットしたい光が有する波長の範囲の中心付近を設計波長λとすると、光学的膜厚ｎｄは、１／４λと表すことができる。そして、光学的膜厚ｎｄを有する上記高い屈折率の層を１Ｈ、光学的膜厚ｎｄを有する上記低い屈折率の層を１Ｌと表す。
【０２３１】
ここで、“（０．５Ｈ、１Ｌ、０．５Ｈ）Ｓ”と表すと、１／８λの膜厚を有する上記高い屈折率の層が２層あり、この２層の間に１／４λの膜厚を有する上記低い屈折率の層が形成されているものが１組以上ある状態を意味している。さらに、“Ｓ”は、スタック数と呼ばれ、括弧内の組がいくつ積層されているのかを表している。
【０２３２】
実際に積層された誘電体多層膜は、２Ｓ＋１層から構成されており、Ｓの値を大きくするほど、反射から透過へ変化する立ち上がり特性（急峻さ）を大きくすることができる。Ｓの値としては３〜２０の範囲から選択される。
【０２３３】
誘電体多層膜を構成する各層の屈折率と上記対上がり特性とからカットできる波長を有する光を決定することができる。通常、赤外線をカット（反射）するための誘電体多層膜は、４０層〜６０層の積層構造から形成される。
【０２３４】
ガラス板３としては、平行平面板状の透明な部材であればよく、ガラスに限らず、樹脂などから構成されていてもよい。
【０２３５】
センサ基板１３は、絶縁性を有する平板状の構成であればよく、センサ基板１３全体が絶縁性の材料から構成されていても、センサ基板１３表面が絶縁性を有していてもよい。センサ基板１３を構成するための材料は、セラミックや樹脂など、従来公知の種々の材料から選択することができる。また、センサ基板１３表面に絶縁性を付与する方法は、従来公知の種々の方法を採用し得る。
【０２３６】
スペーサ５は、センサチップ１とガラス板３とを平行に保持し得る材料であればよく、例えば、接着性を有する材料など、従来公知の種々の材料から選択できる。なお、ガラス板３以外の部材から光が入射することがないように、スペーサ５は不透明な材料から構成されていることが好ましい。
【０２３７】
封止樹脂７を構成する材料としては、従来公知の種々の樹脂から選択すればよい。なお、ガラス板３以外の部材から光が入射することがないように、封止樹脂７は不透明な材料から構成されていることが好ましい。また、封止樹脂７を形成するための方法としては、従来公知の種々の方法を採用すればよい。
【０２３８】
〔実施の形態２〕
本発明の一実施形態について、図４を用いて以下に説明する。図４（ａ）は、図１の変形例である固体撮像装置３１の構成を示す断面図であり、図４（ｂ）は、図１の他の変形例である固体撮像装置３３の構成を示す断面図である。
【０２３９】
図４（ａ）に示すように、固体撮像装置３１は、下部に外部接続端子１７が形成されたセンサ基板１３、センサ基板１３上に形成されたセンサチップ１、センサチップ１の有効画素領域１ａと対向するように配置されたガラス板３、センサチップ１とガラス板３とを平行に保持するスペーサ５、センサ基板１３の一部、センサチップ１の一部、ガラス板３の側壁およびスペーサ５の側壁を封止する封止樹脂７、ならびにガラス板３を覆う樹脂製のレンズ３２（光学素子）を備えている。
【０２４０】
なお、封止樹脂７表面にはＡｒプラズマ処理が施されている。Ａｒプラズマ処理によって、封止樹脂７表面には微小な凹凸が形成されており、かつ封止樹脂７表面からは、樹脂封止後に金型から固体撮像装置３１を剥離するための離型剤が除去されている。また、有効画素領域１ａは、スペーサ５に挟まれたセンサチップ１上の領域に形成されている。レンズ３２は、紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂９’を型に充填し、紫外線照射によって硬化させたものである。レンズ３２からやや外周側に離れた封止樹脂７上には、レンズ３２と同じ樹脂から構成された張り出し３２ａが形成されている。
【０２４１】
固体撮像装置３１は、封止樹脂７表面をＡｒプラズマ処理することによって、接着力向上部が形成されている。このため、封止樹脂７とレンズ９とが強固に接着している（詳細については実施の形態１を参照のこと）。
【０２４２】
固体撮像装置３１が、実施の形態１の固体撮像装置１０と異なる点は、レンズ３２からやや外周側に離れた封止樹脂７上に、レンズ３２と同じ樹脂から構成された張り出し３２ａが形成されていることである。
【０２４３】
張り出し３２ａは、型５１に充填したエネルギー硬化性樹脂３２’を硬化させることによって形成される。すなわち、レンズ３２と同時に形成される（型５１およびエネルギー硬化性樹脂３２’については図６（ａ）参照のこと）。
【０２４４】
レンズ３２を形成するために、エネルギー硬化性樹脂３２’を充填した型５１をガラス板３に接触させたとき、ガラス板３とエネルギー硬化性樹脂３２’との界面に気泡が生じることがある。レンズ３２の凸面に気泡が混入している場合、当然、気泡に光が照射されると、予期しないような光の拡散を生じる。拡散した光が迷光として有効画素領域１ａに入射する上、気泡の下方にある有効画素領域１ａへの光の入射効率が低下する。
【０２４５】
つまり、レンズ９が、有効画素領域１ａに入射する光の角度を適切に補正することができなくなる上、気泡が局所的に入射効率の低下を招く。したがって、形成された画像の画質を極端に低下させる。
【０２４６】
張り出し３２ａは、上記気泡をレンズ３２から取り除くために形成されたものである。張り出し３２ａが形成される理由について、以下に説明する。
【０２４７】
レンズ３２を形成するための必要量以上のエネルギー硬化性樹脂３２’を型５１に充填する。エネルギー硬化性樹脂３２’の過剰量を充填した型５１をガラス板３に接触させる。このとき、エネルギー硬化性樹脂３２’とガラス板３との界面に気泡が発生したとする。
【０２４８】
型５１をしっかりとガラス板３に密着させると、上記気泡は、過剰量のエネルギー硬化性樹脂３２’が型５１の外側へ押し出されるのに伴い、型５１の外部へ押し出される。型５１をガラス板３に密着させた状態でエネルギー硬化性樹脂３２’を硬化させることによって、型５１の外側へ押し出されたエネルギー硬化性樹脂３２’は、気泡が含んだ状態で硬化される。以上のようにして、張り出し３２ａが形成される。
【０２４９】
本実施形態に係る固体撮像装置３１は、張り出し３２ａを備えているので、樹脂製のレンズ３２に気泡が混入することがない。したがって、固体撮像装置３１の生産歩留まりを向上し得る。
【０２５０】
次に、固体撮像装置３１の変形例について図４（ｂ）を用いて説明する。
【０２５１】
図４（ｂ）に示すように、固体撮像装置３３は、下部に外部接続端子１７が形成されたセンサ基板１３、センサ基板１３上に形成されたセンサチップ１、センサチップ１の有効画素領域１ａと対向するように配置されたガラス板３、センサチップ１とガラス板３とを平行に保持するスペーサ５、センサ基板１３の一部、センサチップ１の一部、ガラス板３の側壁およびスペーサ５の側壁を封止する封止樹脂７、ならびにガラス板３を覆う樹脂製のレンズ３４（光学素子）を備えている。
【０２５２】
なお、封止樹脂７表面にはＡｒプラズマ処理が施されている。Ａｒプラズマ処理によって、封止樹脂７表面には微小な凹凸が形成されており、かつ封止樹脂７表面からは、樹脂封止後に金型から固体撮像装置３３を剥離するための離型剤が除去されている。また、有効画素領域１ａは、スペーサ５に挟まれたセンサチップ１上の領域に形成されている。レンズ３４は、紫外線など光の照射によって硬化する光硬化性樹脂９’を型に充填し、紫外線照射によって硬化させたものである。レンズ３４は、封止樹脂７の外周付近まで延びた、平板状の張り出し３４ａを有している。
【０２５３】
固体撮像装置３３と固体撮像装置３１との相違点は、形成された張り出し３４ａおよび張り出し３２ａの形状と形成位置が異なる。張り出し３４ａと張り出し３２ａとは、形状および形成位置は異なっているが、レンズ３４およびレンズ３２の凸面から気泡を除去するという機能は同じである。
【０２５４】
張り出し３４ａは、型５２に充填されたエネルギー硬化性樹脂３４’を用いて形成されている。型５２は、レンズ３４を形成するための略球面状の窪みと該窪みを取り巻くように平坦な窪みが形成されている（図６（ｂ）参照のこと）。上記平坦な窪みが封止樹脂７の外周付近の領域までと対向するように形成されているので、張り出し３４ａは、固体撮像装置３３の上面の大部分を覆っている。
【０２５５】
張り出し３４ａは、有効画素領域１ａと平行になるように形成されている。型５２に沿った形状に形成することができるので、張り出し３４ａの形状を容易に平坦化し、かつ該平坦面を有効画素領域１ａと平行にすることができる。さらに、型５２の平坦な窪みの一部をガラス板３の４つの角に接触させながら、エネルギー硬化性樹脂３４’の硬化を行うことによって、実施の形態１における説明を参照して、有効画素領域１ａと平行な張り出し３４ａ（フラットベッド構造）を容易に形成することができる。
【０２５６】
固体撮像装置３３を撮影装置に搭載する場合、被写体からの光の光路を画定するためのレンズを設ける必要がある。上記レンズを設置する際、レンズの中心を透過する光の軸が、有効画素領域１ａの中心と正確に直交するように注意が必要である。ここで、レンズの中心を透過する光の軸が、有効画素領域１ａの中心からずれたり、レンズの中心を透過する光の軸が、有効画素領域１ａと正確に直交しない場合、当然、撮影装置によって形成される画像にゆがみなどが生じる。
【０２５７】
レンズの中心を透過する光の軸が、有効画素領域１ａの中心と正確に直交するように、上記レンズを配置するためには、固体撮像装置３３の有効画素領域１ａと平行な面に対して、該レンズを固定する部材を形成することが好ましい。
【０２５８】
なお、張り出し３４ａを形成するために過剰量のエネルギー硬化性樹脂３４’を型５２に充填する際、上記レンズを固定する部材の形成を妨げない程度の量に抑える必要がある。
【０２５９】
ここで、張り出し３４ａは、封止樹脂７の外周付近まで延びている。このため、レンズ３４と封止樹脂７との接着面積を、張り出し３４ａが有する面積だけ大きくすることができる。つまり、レンズ３４と封止樹脂７との接着力を向上させることができる。
【０２６０】
よって、製造工程における加熱冷却処理および製品の使用環境の変化によって生じる、レンズ３４の剥離をより確実に抑制することができる。
【０２６１】
以上のように、張り出し３４ａが封止樹脂７の外周付近まで延びており、かつ有効画素領域１ａと平行になるように形成されている。これによって、固体撮像装置３３を内蔵する撮影装置の組み立てを安価かつ簡便な方法で、精度よく行うことができる。さらに、製品の信頼性をさせることができる。
【０２６２】
以上に説明したように、樹脂製のレンズ９の封止樹脂７からの剥離が抑制された本発明に係る固体撮像装置１０、３１および３３は、製造コストの削減、信頼性の向上、小型化および薄型化を達成、ならびに入射光の広角化によって生じる課題の解決を同時に行い得る。入射光の広角化によって生じる課題とは、（１）有効画素領域１ａの外周部における光の入射光率の低下、および（２）赤外線カットフィルタを用いた場合の有効画素領域１ａ外周部における色調変化である。このため、品質の高い画像を形成し得る固体撮像装置１０、３１および３３を提供することができる。
【０２６３】
また、上記問題を固体撮像装置に搭載する光学系によって解決する場合、センサチップの近傍に配置される光学素子の外周部（端部）における光学形状（凸面の形状）の設計が非常に困難になる。本発明に係る固体撮像装置１０、３１および３３は、上記課題を光学系によって解決する必要がないため、光学系の設計（形状や配置）の自由度が高い。
【０２６４】
さらに、レンズ９はレプリカ法によって形成できるため、レンズ９の光学面を、高い精度で所望の機能を有するように形成することが容易である。
【０２６５】
〔実施の形態３〕
本発明の一実施形態である固体撮像装置１０の製造方法について、図５を用いて以下に説明する。図５は、固体撮像装置１０の製造方法における各工程を説明する断面図である。
【０２６６】
図５に示すように、樹脂封止後の未完成の固体撮像装置（以下、単に固体撮像装置と称する）にレンズ９を形成する工程は、Ｓ４１〜Ｓ４４の順に行われる。
【０２６７】
レンズ９を形成するための準備として、封止樹脂７表面をＡｒプラズマ処理することによって、封止樹脂７表面に微小な凹凸を形成し、かつ封止樹脂７表面から離型剤を除去する。
【０２６８】
封止樹脂７表面をＡｒプラズマ処理した固体撮像装置を、ガラス板３が下方を向くように、マウンター装置（図示せず）のロッド４１を用いて真空固定（バキュームチャッキング）する。同時に、透明な型１９のレンズ９表面形状を転写するために形成された窪みに流動性を有する光硬化性樹脂９’を充填する（Ｓ４１）。
【０２６９】
ここで、本実施形態においては、レンズ９を構成する樹脂として、紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂９’を例に説明しているが、エネルギー硬化性樹脂であれば、本発明の固体撮像装置の製造方法に適用することができる。
【０２７０】
透明な型１９、光硬化性樹脂９’およびガラス板３を介して、カメラ４２を用いて有効画素領域１ａの形状（平面形状および中心の位置など）を撮像する。撮像した有効画素領域１ａの形状を画像処理装置によって画像処理を行う。上記画像処理装置に予め認識させておいた透明な型１９の中心と画像処理した有効画素領域１ａの中心とをＸ軸方向および／またはＹ軸方向に位置合わせする（Ｓ４２）。
【０２７１】
ここで、ガラス板３には、Ｓ４１の前にシランカップリング剤が付与されていてもよい（ガラス板３へのシランカップリング剤の付与については実施の形態１を参照のこと）。
【０２７２】
上記位置合わせの終了後、光硬化性樹脂９’を充填した透明な型１９をガラス板３および封止樹脂７へ接触した状態で固定する。透明な型１９を固定した後、ＵＶランプを点灯し、紫外線照射を行う（Ｓ４３）。
【０２７３】
ここで、Ｓ４３においては、透明な型１９は封止樹脂７と接触しているが、実施の形態１において説明したように、透明な型１９の平坦部がガラス板３の４つの角と接触していてもよい。これにより、レンズ９の中心を透過する光が有効画素領域１ａの中心に入射するようにレンズ９を形成することができる。
【０２７４】
Ｓ４３における紫外線の照射によって、透明な型１９に充填された光硬化性樹脂９’が硬化する。
【０２７５】
光硬化性樹脂９’が十分に硬化することによって、レンズ９が形成された後、透明な型１９を固体撮像装置１０から離型させる（Ｓ４４）。
【０２７６】
本実施形態に係る製造方法を用いれば、パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど、複雑な形状を有するレンズ９を容易に形成することができる。さらに、レンズ９の中心が有効画素領域１ａの中心と正確に対向するように位置合わせをしながら、レンズ９を形成することができるので、収差が小さく、かつ解像度の高い画像を形成することができる固体撮像装置１０を提供することができる。
【０２７７】
なお、実施の形態２において説明した固体撮像装置３１および３３は、本実施形態に係る固体撮像装置１０の製造方法の一部を改変することによって製造することができる。固体撮像装置３１および３３の製造方法における、図５からの改変事項について図６を用いて以下に説明する。図６（ａ）は、固体撮像装置３１のレンズ３２および張り出し３２ａ’を形成するための一工程を示す断面図であり、図６（ａ）は、固体撮像装置３３のレンズ３４および張り出し３４ａ’を形成するための一工程を示す断面図である。
【０２７８】
図６（ａ）に示しているのは、透明な型５１の中心と有効画素領域１ａの位置合わせが完了し、透明な型５１と封止樹脂７とが接触した状態である。透明な型５１は、封止樹脂７の表面寸法よりも小さくなるように形成されている。
【０２７９】
固体撮像装置３１の製造方法において、透明な型５１には過剰量の光硬化性樹脂３２’が充填されている。このため、透明な型５１に充填された光硬化性樹脂３２’の一部が透明な型５１の外側にはみ出している。
【０２８０】
上述のように、透明な型５１に充填された光硬化性樹脂３２’がガラス板３に接触するとき、光硬化性樹脂３２’とガラス板３との界面に気泡が形成されることがある。
【０２８１】
しかし、封止樹脂７へ透明な型５１を密着させようとすると、余剰の光硬化性樹脂３２’が透明な型５１の外側に押し出される。このとき、上記界面に形成された気泡は、光硬化性樹脂の一部３２ａ’に封入され状態で外部に押し出される。
【０２８２】
よって、この状態で光硬化性樹脂３２’およびその一部３２’を硬化させることによって、固体撮像装置３１を作製することができる。
【０２８３】
図６（ｂ）に示しているのは、図６（ａ）と同様の製造工程の状態である。よって、光硬化性樹脂３４’および３４ａ’の一部３４ｂ’が、透明な型５２からはみ出している。このため、上記気泡を光硬化性樹脂３４’から押し出すことができる。
【０２８４】
図６（ａ）と異なる点は、透明な型５２が封止樹脂７の平面寸法よりも大きいこと、および透明な型５２には、レンズ３４の形状を転写するための略球面状の窪みの外側に、平坦な窪みが形成されていることである。
【０２８５】
透明な型５２の平坦な窪みの底面は、有効画素領域１ａと平行になるように形成および位置合わせされる。
【０２８６】
図６（ｂ）において、封止樹脂７とガラス板３とは平坦に形成されているが、図４（ｂ）に示したように、ガラス板３が僅かに突出している状態であってもよい。このとき、透明な型５２の平坦な窪みの底面をガラス板３の４つの角と接触させながら、光硬化性樹脂３４’および３４ａ’の硬化を行うことができる。
【０２８７】
よって、この状態で、光硬化性樹脂３４’および３４ａ’を硬化させると、固体撮像装置３３を作製することができる。
【０２８８】
〔実施の形態４〕
本発明に係る一実施形態について図７を用いて以下の説明する。図７は、固体撮像装置１０を内蔵した撮影装置６１の構成を説明する断面図である。
【０２８９】
図７に示すように、撮影装置６１は、固体撮像装置１０、平板状の面と２つの凸面とからなる撮像用レンズ６２、撮像用レンズ６２の平板状の面を挟んで形成された遮光部６３、ならびに撮像用レンズ６２とセンサチップ１との光軸方向の距離を調節および固定するためのスペーサ６４を備えている。
【０２９０】
撮像用レンズ６２は、固体撮像装置１０に入射する光の光路を画定する光路画定器である。遮光部６３は、撮像用レンズ６２の絞りであり、かつ撮像用レンズ６２に入射する光の内、迷光の入射を抑制する。スペーサ６４は、封止樹脂７の外周部付近に形成されている。
【０２９１】
なお、固体撮像装置１０の底面に設けられた外部接続端子１７は、配線基板上に形成された導体配線と電気的に接続されている（図示せず）。さらに、上記導体配線は、上記配線基板上に接着された画像処理装置を電気的に接続されている（図示せず）。つまり、固体撮像装置１０は、上記導体配線を介して、上記画像処理装置と電気的に接続されている。
【０２９２】
このため、撮像用レンズ６２から入射した光は、レンズ９、ガラス板３、空気層１１を介して、センサチップ１上の有効画素領域１ａに入射する。有効画素領域１ａに入射した光は電気信号に変換され、上記画像処理装置に送信される。送信された電気信号に基づいて上記画像処理装置が画像を形成する。
【０２９３】
以上の構成を有しているので、撮影装置６１は、固体撮像装置１０と同様の機能および作用を有する。
【０２９４】
なお、撮影装置６１は、固体撮像装置１０の代わりに、固体撮像装置３１または固体撮像装置３３を備えていてもよい。特に、撮影装置６１が固体撮像装置３３を備えている場合、封止樹脂７とスペーサ６４との間には、張り出し３４ａが形成されている。このため、実施の形態２において説明したように、製造工程における加熱冷却処理および製品の使用環境の変化によって生じる、レンズ３４の剥離をより確実に抑制することができる。よって、撮影装置６１の生産歩留まりおよび信頼性をより向上させることができる。
【０２９５】
〔実施の形態５〕
本発明に係る一実施形態について図８を用いて以下に説明する。図８（ａ）は、本実施形態の固体撮像装置８１の構成を示す断面図であり、図８（ｂ）は、固体撮像装置８１のレンズ９１の端部に光が入射する様子を示した断面図であり、図８（ｃ）は、図８（ｂ）のレンズ９１の端部付近を拡大した断面図である。
【０２９６】
固体撮像装置８１は、実施の形態１の固体撮像装置１０と多くの点において共通している。固体撮像装置８１の構成の内、固体撮像装置１０の構成と同じ番号が付されている構成は、名称およびその機能が同じである。よって、本実施形態において、固体撮像装置１０の構成と同じ番号が付されている構成およびその機能については、実施の形態１を参照すればよい。
【０２９７】
図８（ａ）に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置８１は、下部に外部接続端子１７が形成されたセンサ基板１３、センサ基板１３上に形成されたセンサチップ１（固体撮像素子）、センサチップ１の有効画素領域１ａと対向するように配置されたガラス板３（透明板）、センサチップ１とガラス板３とを平行に保持するスペーサ５、ならびにガラス板３の上面および側壁と接する樹脂製のレンズ９１（光学素子）を備えている。レンズ９１は、有効画素領域１ａと空気層１１を介して対向する面を除いたガラス板３の全ての面と接している。
【０２９８】
固体撮像装置８１がセンサチップ１０と異なる点は、封止樹脂７によって樹脂封止されていないこと、およびレンズ９１のサイズがガラス板３のサイズよりも明らかに大きいことである。
【０２９９】
しかし、レンズ９１の凸面の形状は、実施の形態１のレンズ９（図１を参照のこと）の凸面の形状と同じである。よって、レンズ９１は、レンズ９１に入射した光を屈折させることによって、該光の角度が直角に近づくように補正するための構成であり、レンズ９と同じ機能を有している。
【０３００】
図面から明らかなように、レンズ９１の端部９１ａは、ガラス板３が有する６つの面の内、有効画素領域１ａと空気層１１を介して対向する面（以下、単に「底面」と称する）を除いた５つの面（１つの上面および４つの側壁）と接している。
【０３０１】
レンズ９１が、ガラス板３の１つの上面および４つの側壁と接していることによる利点について、以下に説明する。
【０３０２】
図８（ｃ）に示すように、被写体からの光を集光する撮像レンズ６２から出射された光には、レンズ９１の端部９１ａ付近に入射する光２０が含まれている。
【０３０３】
図８（ｂ）に示すように、光２０がレンズ９１に入射すると、光２０は、レンズ９１の凸面において屈折された屈折光２０ａとしてレンズ９内部を進む。屈折光２０ａは、レンズ９１内部からガラス板３に入射する。
【０３０４】
ガラス板３に入射した屈折光２０ａの一部は、ガラス板３の側壁を通過して、再度、レンズ９１内部に入射する。再度、レンズ９１内部に入射した屈折光２０ａは、レンズ９１の端部９１ａの下面に到達する。レンズ９１の端部９１ａの下面に到達した屈折光２０ａは、固体撮像装置８１の外側へ向かうように屈折して、屈折光２０ｃとしてレンズ９１から出射される。このため、屈折光２０ａの内、レンズ９１の端部９１ａの下面に到達する屈折光２０ａは、有効画素領域へ入射しない。
【０３０５】
また、ガラス板３に入射した屈折光２０ａの一部は、外気と接しているガラス板３の側壁に到達する。ガラス板３の側壁に到達した屈折光２０ａは、ガラス板３と外気との屈折率の差が大きいため、ガラス板３の側壁において反射される。ガラス板３の側壁において反射された反射光２０ｄは、固体撮像装置８１の内側に向かう。しかし、反射光２０ｄは、有効画素領域外に配置されたスペーサ５に到達する。つまり、反射光２０ｄは、有効画素領域に入射しない。さらに、ｓスペーサ５が光透過性を有していないため、反射光２０ｄは、スペーサ５によって吸収される。
【０３０６】
以上のように、レンズ９１の端部９１ａがガラス板３の側壁と接していることによって、レンズ９１の端部９１ａ付近に入射する光２０は、有効画素領域に入射しない。つまり、レンズ９１の端部９１ａに入射する画像の形成に不要な光２０が有効画素領域に入射する迷光が減少する。
【０３０７】
よって、有効画素領域に入射する迷光が減少するので、固体撮像装置８１を用いて形成された画像の画質の低下を抑制することができる。
【０３０８】
さらに、有効画素領域に入射する迷光が減少するという利点のほかに、レンズ９１がガラス板３の１つの上面および４つの側壁と接していることによって得られる、以下のような利点をあげることができる。
【０３０９】
従来、樹脂性のレンズを備える固体撮像装置を無鉛半田リフロー処理によって実装した場合、レンズの変形によってガラス板が剥離する。このため、通常、樹脂性のレンズを備える固体撮像装置の実装方法として、安価な無鉛半田リフロー処理を採用することができない。
【０３１０】
しかし、上記構成によって、樹脂性のレンズを備える固体撮像装置８１を実装方法として、安価な無鉛半田リフロー処理を採用した場合に発生する、レンズのガラス板からの剥離を抑制することができる。
【０３１１】
樹脂性のレンズを備える固体撮像装置を無鉛半田リフロー処理によって固体撮像装置８１の実装を行う（高温条件下に曝露する）と、レンズ９１とガラス板３とが異なる熱膨張係数を有しているため、樹脂製のレンズ９１は熱応力を受ける。
【０３１２】
樹脂製のレンズ９１が受ける上記熱応力は、せん断力だけでなく引張力も含まれる。樹脂は、引張力に対して変形しないよう反発する力（収縮する力）が強い。このため、ガラス板３の上面および側壁と接するように（透明板の上面から側壁へ回りこむように）樹脂製のレンズ９１が形成された状態において、高温条件下に曝露すると、ガラス板３は樹脂製のレンズ９１によって締め付けられるような力を受ける。
【０３１３】
従って、ガラス板３と樹脂製のレンズ９１との密着性が向上する。ガラス板３と樹脂製のレンズ９１との密着性（接着力）が向上するので、高温条件下に樹脂製のレンズ９１を備えた固体撮像装置８１を曝露したときに発生する、レンズ９１のガラス板３からの剥離を抑制し得る。
【０３１４】
レンズ９１がガラス板３の１つの上面および４つの側壁と接しているため、樹脂性のレンズ９１を備えた固体撮像装置８１の実装方法として、安価なリフロー処理を採用し得る。よって、固体撮像装置８１の実装コストを削減することができる。
【０３１５】
レンズ９１とガラス板３との接着力を、さらに向上し得る方法として、ガラス板３の上面にシランカップリング剤を付与する方法を挙げることができる。シランカップリング剤を付与する方法の詳細については、実施の形態１を参照のこと。
【０３１６】
本実施形態において、レンズ９１（図８を参照のこと）は、図９に示すように、紫外線照射によって硬化する光硬化性樹脂９１’から構成されている。レンズ９１は、光硬化性樹脂９１’を型１９’の窪みに充填し、型１９’の平坦部をガラス板３に接触させた状態で紫外線を照射することによって形成されている。
【０３１７】
レンズ９１は、上述のように、固体撮像装置８１に入射する光の角度を直角に近づくように補正するための構成であり、レンズ９１の中心を透過する光が有効画素領域１ａへ直角に入射するように形成される必要がある。入射光の角度の補正を適切に行えるようにレンズ９１を形成するためには、型１９’の平坦部を有効画素領域１ａと平行な面（例えば、ガラス板３の露出部３ａ）に接触させる必要がある。
【０３１８】
ガラス板３は、有効画素領域１ａと対向するようにスペーサ５を介してセンサチップ１に接着されている。ガラス板３が平行平面状であること、およびスペーサ５が均一な厚さを有する非常に薄い構成であることから、ガラス板３の上面は有効画素領域１ａと平行である。
【０３１９】
レンズ９１は、型１９’の平坦部が有効画素領域１ａと平行なガラス板３の露出部３ａに接触した状態で形成されているため、レンズ９１の中心を透過する光を正確に有効画素領域１ａに対して直角に入射させることができる。つまり、ガラス板３はレンズ９１からの露出部３ａを有しているため、レンズ９１の取り付け精度を高めることができる。
【０３２０】
ここで、図８においては、ガラス板３の露出部３ａが描写されていない。これは、図９が長方形を有するガラス板３の対角線に沿って固体撮像装置８１の断面を取った図であり、図８が、長方形を有するガラス板３の一辺に平行な線に沿って固体撮像装置８１の断面を取った図であるためである。すなわち、ガラス板３の露出部３ａは、ガラス板３上面の長方形の各角付近に形成されており、光硬化性樹脂９１’の硬化時には、型１９’の平坦部と、ガラス板３上面の長方形の各角付近とが接触している。
【０３２１】
〔実施の形態６〕
本発明の一実施形態である固体撮像装置８１の製造方法について、図１０を用いて以下に説明する。図１０は、固体撮像装置８１の製造方法における各工程を説明する断面図である。
【０３２２】
本実施の形態の製造方法は、図５を用いて説明した実施の形態３の製造方法と大きな差はない。本実施の形態の製造方法と実施の形態３の製造方法とが異なる点は、光硬化性樹脂９１’を充填するための図１０の透明な型１９’と図５の透明な型１９との窪みの大きさが異なる点である。具体的には、透明な型１９’のレンズ９１表面形状を転写するために形成された窪みの直径が、透明な型１９よりも大きいため、透明な型１９’に形成された窪みの全体の大きさが透明な型１９よりも大きい。
【０３２３】
以上のように、本実施の形態の製造方法は、実施の形態３の製造方法と大きく異なるのは用いる型の形状が異なる点であるため、各工程における差異を説明するに留める。各工程の詳細については、必要に応じて実施の形態３を適宜参照のこと。
【０３２４】
固体撮像装置を、ガラス板３が下方を向くように、マウンター装置（図示せず）のロッド４１を用いて真空固定（バキュームチャッキング）する。同時に、透明な型１９’のレンズ９１表面形状を転写するために形成された窪みに流動性を有する光硬化性樹脂９１’を充填する（Ｓ１１）。
【０３２５】
透明な型１９’、光硬化性樹脂９１’およびガラス板３を介して、カメラ４２を用いて有効画素領域１ａの形状（平面形状および中心の位置など）を撮像する。撮像した有効画素領域１ａの形状を画像処理装置によって画像処理を行う。上記画像処理装置に予め認識させておいた透明な型１９’の中心と画像処理した有効画素領域１ａの中心とをＸ軸方向および／またはＹ軸方向に位置合わせする（Ｓ１２）。
【０３２６】
上記位置合わせの終了後、光硬化性樹脂９１’を充填した透明な型１９’をガラス板３へ接触した状態で固定する。透明な型１９’を固定した後、ＵＶランプを点灯し、紫外線照射を行う（Ｓ１３）。
【０３２７】
Ｓ１３における紫外線の照射によって、透明な型１９’に充填された光硬化性樹脂９１’が硬化する。
【０３２８】
光硬化性樹脂９１’が十分に硬化することによって、レンズ９１が形成された後、透明な型１９’を固体撮像装置１０から離型させる（Ｓ１４）。
【０３２９】
本実施形態に係る製造方法を用いれば、パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど、複雑な形状を有するレンズ９１を容易に形成することができる。さらに、レンズ９１の中心が有効画素領域１ａの中心と正確に対向するように位置合わせをしながら、レンズ９１を形成することができるので、収差が小さく、かつ解像度の高い画像を形成することができる固体撮像装置８１を提供することができる。
【０３３０】
〔実施の形態７〕
本発明に係る一実施形態について図１１を用いて以下の説明する。図１１は、固体撮像装置８１を内蔵した撮影装置６１ａの構成を説明する断面図である。
【０３３１】
本実施形態の撮影装置６１ａと実施の形態４の撮影装置６１とは、多くの点で共通している。撮影装置６１ａと撮影装置６１ａとが大きく異なる点は、内蔵している固体撮像装置が異なること、および撮像用レンズ６２の取り付け位置が異なることである。撮影装置６１ａが内蔵している固体撮像装置８１の詳細については、実施の形態５を参照すればよいため、ここでは説明を省略する。よって、撮影装置６１ａにおける撮像用レンズ６２の取り付け位置について、以下に説明する。
【０３３２】
図１１に示すように、撮影装置６１ａは、固体撮像装置８１、平板状の面と２つの凸面とからなる撮像用レンズ６２、撮像用レンズ６２の平板状の面を挟んで形成された遮光部６３、ならびに撮像用レンズ６２とセンサチップ１との光軸方向の距離を調節および固定するためのスペーサ６４を備えている。
【０３３３】
撮像用レンズ６２は、固体撮像装置８１に入射する光の光路を画定する光路画定器である。遮光部６３は、撮像用レンズ６２の絞りであり、かつ撮像用レンズ６２に入射する光の内、迷光の入射を抑制する。スペーサ６４は、ボンディングワイヤ１５と接触しないように、センサ基板１３の外周部付近に形成されている。
【０３３４】
なお、固体撮像装置８１の底面に設けられた外部接続端子１７は、配線基板上に形成された導体配線と電気的に接続されている（図示せず）。さらに、上記導体配線は、上記配線基板上に接着された画像処理装置を電気的に接続されている（図示せず）。つまり、固体撮像装置８１は、上記導体配線を介して、上記画像処理装置と電気的に接続されている。
【０３３５】
このため、撮像用レンズ６２から入射した光は、レンズ９１、ガラス板３、空気層１１を介して、センサチップ１上の有効画素領域１ａに入射する。有効画素領域１ａに入射した光は電気信号に変換され、上記画像処理装置に送信される。送信された電気信号に基づいて上記画像処理装置が画像を形成する。
【０３３６】
以上の構成を有しているので、撮影装置６１ａは、固体撮像装置８１と同様の機能および作用を有する。
【０３３７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０３３８】
〔その他の構成〕
なお、本発明は以下の構成であっても実現可能である。
【０３３９】
（第１の構成）
少なくとも、一面に有効画素領域を有する固体撮像素子と、
前記有効画素領域に一定の間隔をあけて対向して配置され、前記有効画素領域の平面寸法と同等以上で前記固体撮像素子の平面寸法より小さい平面寸法を有する透光性蓋部と、
前記有効画素領域及び透光性蓋部の間であって前記有効画素領域を除く領域に形成され、かつ前記有効画素領域を取り囲むように設けられた不透光性の接着層と、
前記固体撮像素子と前記透光性蓋部と前記接着層とで形成される密封空間を除く領域一面に形成された不透光性の封止樹脂部と、
前記透光性蓋部上に配置された光学素子と、を備える固体撮像装置であって、
前記光学素子が、前記透光性蓋部および前記封止樹脂にまたがって形成されている光学素子付き固体撮像装置。
【０３４０】
（第２の構成）
少なくとも、一面に有効画素領域を有する固体撮像素子と、
前記有効画素領域に一定の間隔をあけて対向して配置され、前記有効画素領域の平面寸法と同等以上で前記固体撮像素子の平面寸法より小さい平面寸法を有する透光性蓋部と、
前記有効画素領域及び透光性蓋部の間であって前記有効画素領域を除く領域に形成され、かつ前記有効画素領域を取り囲むように設けられた接着層と、
前記透光性蓋部より物体側に配置された光学素子と、を備える固体撮像装置であって、
前記光学素子が、前記透光性蓋部および前記封止樹脂にまたがって形成されている光学素子付き固体撮像装置。
【０３４１】
（第３の構成）
前記光学素子は、−６０〜２７０℃の温度に暴露された後でも、可視光帯域おける透過率が８０％以上の透光性を持つ樹脂で形成されている第１または２の構成に係る光学素子付き固体撮像装置。
【０３４２】
（第４の構成）
前記透光性蓋部の一部には前記光学素子が形成されていない第１〜３のいずれか１つの構成にか係る光学素子付き固体撮像装置。
【０３４３】
（第５の構成）
前記封止樹脂部の物体側面が親水性を有している第１〜４のいずれか１つの構成に係る光学素子付き固体撮像装置。
【０３４４】
（第６の構成）
前記透光性蓋部の物体側の面がシランカップリング処理されている第１〜５のいずれか１つの構成に係る光学素子付き固体撮像装置。
【０３４５】
（第７の構成）
前記光学素子は、可視光領域において屈折率１．３〜１．４の透光性樹脂材料で形成されている第１〜６のいずれか１つの構成に係る光学素子付き固体撮像装置。
【０３４６】
（第８の構成）
前記光学素子と同時に形成される透光性樹脂製の構造体が形成されている第１〜７のいずれか１つの構成に係る記載の光学素子付き固体撮像装置。
【０３４７】
（第９の構成）
少なくとも、
封止樹脂部の物体側の面に親水性処理を施す工程と、
光学素子の形状を転写するキャビティ部が設けられた透光性成形型の前記キャビティ部にエネルギー硬化性樹脂を充填する工程と、
前記透光性成形型の一部と、前記固体撮像装置の前記透光性蓋部の光学素子が形成されない部分とを接触させる工程と、
前記エネルギー硬化性樹脂を硬化させ光学素子を形成する成形工程と、
前記透光性成形型を取り外す離型工程と、を有する第１〜８いずれか１つの構成に係る光学素子付き固体撮像装置の製造方法。
【０３４８】
（第１０の構成）
導体配線が形成された配線基板と、該配線基板に接着され前記導体配線に電気的に接続される画像処理装置と、前記導体配線に電気的に接続される光学素子付き固体撮像装置と、前記光学素子付き固体撮像装置に対向して配置され光学素子付き固体撮像装置への光路を画定する光路画定器とを備える撮像装置。
【産業上の利用可能性】
【０３４９】
本発明によれば、簡便で安価な方法を用いて小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性（耐環境性）および性能を付与した固体撮像装置を提供することができるので、被写体からの光に基づいて画像を形成するための光学機器全般に適用可能である。特に、携帯電話用のカメラモジュールやデジタルカメラなどに適用することが有効である。装置の小型・薄型化かつ広角化の用途に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０３５０】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’における断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’における断面図である。
【図２】図１の固体撮像装置を形成するための一工程を示す、図１（ａ）のＣ−Ｃ’における断面図である。
【図３】（ａ）は、図１の固体撮像装置のレンズの端部へ光が入射する様子を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のレンズの端部付近を拡大した断面図である。
【図４】（ａ）は、図１の変形例である固体撮像装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、図１の他の変形例である固体撮像装置の構成を示す断面図である。
【図５】図１の固体撮像装置の製造方法における各工程を説明する断面図である。
【図６】（ａ）は、図５の製造方法の変形例に用いる型を示す断面図であり、（ｂ）は、図５の製造方法の他の変形例に用いる型を示す断面図である。
【図７】図１の固体撮像装置を備えた撮影装置の構成を示す断面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の固体撮像装置のレンズの端部に光が入射する様子を示す断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）のレンズの端部付近を拡大した断面図である。
【図９】図８の固体撮像装置を形成するための一工程を示す断面図である。
【図１０】図８の固体撮像装置の製造方法における各工程を説明する断面図である。
【図１１】図８の固体撮像装置を備えた撮影装置の構成を示す断面図である。
【図１２】固体撮像素子に入射する光の光路を説明する断面図である。
【図１３】従来の固体撮像装置の構成を示す断面図である。
【図１４】従来の他の固体撮像装置の構成を示す断面図である。
【図１５】従来の固体撮像装置の製造方法における各工程を説明する断面図または平面図である。
【図１６】従来の撮影装置の構成を示す断面図である。
【図１７】図１５の方法を用いて、図１６の固体撮像装置にレンズを適用した構成を示す断面図である。
【図１８】無鉛半田リフロー実装工程における温度変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【０３５１】
１      センサチップ（固体撮像素子）
１ａ    有効画素領域
３      ガラス板（透明板）
５      スペーサ
７      封止樹脂
９      レンズ（光学素子）
９’    光硬化性樹脂（エネルギー硬化性樹脂）
１０    固体撮像装置
１９    透明な型（型）
１９’  透明な型（型）
３１    固体撮像装置
３２    レンズ（光学素子）
３２’  光硬化性樹脂（エネルギー硬化性樹脂）
３２ａ  張り出し
３３    固体撮像装置
３４    レンズ（光学素子）
３４’  光硬化性樹脂（エネルギー硬化性樹脂）
３４ａ  張り出し
５１    透明な型（型）
５２    透明な型（型）
６１    撮影装置
６１ａ  撮影装置
８１    固体撮像装置
９１    レンズ（光学素子）
９１’  光硬化性樹脂（エネルギー硬化性樹脂）
【図１】
2008252043.tif 000003
【図２】
2008252043.tif 000004
【図３】
2008252043.tif 000005
【図４】
2008252043.tif 000006
【図５】
2008252043.tif 000007
【図６】
2008252043.tif 000008
【図７】
2008252043.tif 000009
【図８】
2008252043.tif 000010
【図９】
2008252043.tif 000011
【図１０】
2008252043.tif 000012
【図１１】
2008252043.tif 000013
【図１２】
2008252043.tif 000014
【図１３】
2008252043.tif 000015
【図１４】
2008252043.tif 000016
【図１５】
2008252043.tif 000017
【図１６】
2008252043.tif 000018
【図１７】
2008252043.tif 000019
【図１８】
2008252043.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月6日(2008.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、
有効画素領域が形成された固体撮像素子と、
該有効画素領域と対向するように配置され、かつ該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板と、
上記固体撮像素子の一部、および上記透明板の側壁を封止する封止樹脂と、
該透明板上に形成され、かつ透明な樹脂から構成されたレンズと、
を備えており、
上記レンズの少なくとも一部が該封止樹脂と接している
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
少なくとも、
有効画素領域が形成された固体撮像素子と、
該有効画素領域と対向するように配置され、かつ該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板と、
該透明板上に形成され、かつ透明な樹脂から構成されたレンズと、
を備えており、
該レンズの少なくとも一部が該透明板の側壁と接している
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
上記レンズの一部が、該レンズと上記封止樹脂との物理的な接着力または化学的な結合力を向上させるための接着力向上部を介して、該封止樹脂上面の一部と接着されていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
上記接着力向上部が、上記封止樹脂の粗化された表面であることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
上記接着力向上部が、上記封止樹脂の表面に付与された官能基であることを特徴とする請求項３または４に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
上記透明板と上記レンズとの間には、さらにシランカップリング剤が付与されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
上記レンズが、−６０℃〜２７０℃の温度条件において、８０％以上の可視光の透過率を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
上記透明板の一部が、上記レンズから露出していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
上記レンズの可視光に対する屈折率が、１．３〜１．４であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
上記レンズには、上記有効画素領域の外側へ向かって封止樹脂の外縁付近まで形成されている、平坦な上面を有する張り出しが形成されていることを特徴とする請求項１および３〜９のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の固体撮像装置を備えていることを特徴とする撮影装置。
【請求項１２】
少なくとも、
固体撮像素子の有効画素領域と対向するように該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板を配置する工程と、
少なくとも該固体撮像素子の一部および該透明板の側壁を樹脂封止する工程と、
該透明板上、および該封止樹脂上の一部に、透明な樹脂から構成されたレンズを形成する工程と
を包含する
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３】
少なくとも、
固体撮像素子の有効画素領域と対向するように該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板を、該固体撮像素子に固定する工程と、
該透明板の上部、および該透明板の側壁の一部にわたって、透明な樹脂から構成されたレンズを形成する工程と
を包含する
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
レンズを形成する上記工程が、
流動性を有するエネルギー硬化性樹脂を型に充填する処理；および
光エネルギーまたは熱エネルギーの付与によってエネルギー硬化性樹脂を硬化する処理
を含むことを特徴とする請求項１２または１３に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５】
上記型として透明な型を使用し、かつエネルギー硬化性樹脂を硬化する上記処理が、透明な該型を通して上記レンズを形成すべき位置を確認しながら行われることを特徴とする請求項１４に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６】
エネルギー硬化性樹脂を型へ充填する上記処理において、上記レンズを形成するための必要量を超えるエネルギー硬化性樹脂を型へ充填することを特徴とする請求項１４または１５に記載の固体撮像装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光素子が形成された固体撮像素子によって被写体の像を撮像する固体撮像装置、その製造方法およびその固体撮像装置を用いた撮影装置に関する。より詳細には、デジタルカメラやビデオカメラなどに用いられる固体撮像装置、その製造方法およびその固体撮像装置を用いた撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやビデオカメラなどの撮影装置は、被写体からの光を電気信号に変換し、該電気信号に基づいて被写体の画像データを形成する。上記撮影装置には、撮像レンズによって結像された被写体からの光を認識する撮像部（固体撮像装置）が備えられている。固体撮像装置によって認識された光は、固体撮像装置内部の固体撮像素子によって電気信号に変換され、該電気信号として出力される。出力された電気信号に基づいて、上記撮影装置の処理部において被写体の画像が形成される。
【０００３】
上述のような固体撮像装置の従来の構成としては、固体撮像素子が平行平面板状の保護ガラスを備えたユニットケース内に収められている構成を挙げることができる。上記保護ガラスは、光の入射を妨げずに、ユニットケースへの異物（塵や埃など）の侵入や固体撮像装置の製造工程における固体撮像素子への他の部材の接触を防ぐ。つまり、上記保護ガラスは、固体撮像素子に対する悪影響（異物の付着や物理的な原因による素子の破損）から固体撮像素子を保護する部材である。
【０００４】
上記構成を有する固体撮像装置を撮影装置に適用した場合における、固体撮像素子に入射する光の角度について、図１２を用いて説明する。
【０００５】
図１２に示すように、撮像レンズを透過した光は、保護ガラス１０１を介して固体撮像素子１０２に到達する。仮想線Ｏ−Ｏ’は、撮像レンズを透過した光の中心軸を表している。
【０００６】
固体撮像素子１０２に入射する光の内、仮想線Ｏ−Ｏ’から離れた位置に入射する光ほど仮想線Ｏ−Ｏ’から外側へ広がるような角度を有する。光が保護ガラス１０１内に入射する際、内側に屈折されるが、保護ガラス１０１から出射する際、保護ガラス１０１への入射光と平行な光として出射される。つまり、固体撮像素子１０２の外側に位置するほど、仮想線Ｏ−Ｏ’から外側に離れるような角度を有する光が、固体撮像素子１０２に入射する。
【０００７】
入射光が仮想線Ｏ−Ｏ’から外側に離れるような角度を有していると、固体撮像素子１０２への入射効率が低下するため、光を効率的に電気信号に変換することが困難になる。
【０００８】
上述のような平行平面板状の保護ガラスを備えた固体撮像装置を撮影装置に適用し、該固体撮像装置を小型化および薄型化した場合、必然的に、撮像レンズを透過した光が広角化する。光の広角化によって、固体撮像素子の中心部と周辺部との間における入射効率の差がさらに拡大するため、形成された画像を閲覧すると周辺部が極端に暗くなってしまうという問題が生じる。
【０００９】
固体撮像素子の保護部材として透明な平行平面板状の部材を用いた場合、上記問題の他に、以下のような問題が生じる。
【００１０】
固体撮像素子として多く用いられるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）やＣ−ＭＯＳデバイスは、比較的広い波長の光を電気信号に変換することができる。例えば、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳデバイスは、可視光領域のみならず近赤外領域（７５０〜２５００ｎｍ）の波長を有する光を電気信号に変換することができる。
【００１１】
しかし、通常のカメラとして用いる場合、固体撮像素子が近赤外線を電気信号に変換することは、無意味であるだけでなく、解像度の低下や画像のムラなど画質の劣化を引き起こす。このため、通常、ビデオカメラ等の光学系に赤外カットフィルタとして色ガラスなどを挿入することによって、入射光の内、近赤外線がカットされる。近年、装置の低コスト化および小型化のために、赤外カットフィルタとして安価な誘電体多層膜を保護ガラスに形成することによって近赤外線をカット（反射）する方法が多く採用されている。
【００１２】
ここで、誘電体多層膜は、入射する光の角度によって反射する光の波長の範囲が変化する角度依存性を有している。光の入射角が大きくなるほど、誘電体多層膜が反射できる光の波長の範囲は、より短波長へシフトする。つまり、光の入射角が大きくなるほど、誘電体多層膜は、近赤外線が有する波長よりも短い波長を有する光を反射し易くなる。言い換えると、光の入射角が大きくなるほど、誘電体多層膜の赤外カットフィルタとしての機能が低下する。
【００１３】
このため、固体撮像素子によって変換された電気信号に基づいて形成された画像は、その中心部から周辺部へ向かうに従って青みが強くなる。よって、解像度の低下や画像のムラなど画質の劣化を十分に防止することができなくなる。
【００１４】
上述のような画像の周辺部における画質の劣化という問題を解決するために、保護ガラスの上部にレンズを形成した撮像素子ユニット（固体撮像装置）が特許文献１に開示されている。また、特許文献２には、樹脂製集束レンズを有する誘電体多層膜フィルタの製造方法および固体撮像デバイス（固体撮像装置）が開示されている。
【００１５】
特許文献１の固体撮像装置について図１３を、特許文献２の固体撮像装置および誘電体多層膜フィルタの製造方法について図１４および図１５を用いて説明する。
【００１６】
図１３に示すように、特許文献１の固体撮像装置は、ユニットケース１１２、ユニットケース１１２内に配置されたセンサチップ１１４、センサチップ１１４上に形成されたレンズ部１１６、およびセンサチップ１１４を保護する保護ガラス１１５を備えている。上記固体撮像装置の光の入射面側には、水晶の複屈折によって光線を２つに分光するための水晶フィルタ１１１および被写体からの光を結像するための撮像レンズ１１０が備えられている。仮想線Ｏは、結像レンズ１１０から入射する光の中心軸を表している。
【００１７】
ここで、レンズ部１１６は、センサチップ１１４を構成する複数の受光画素のそれぞれ１つに対して形成された、１つのマイクロレンズ１１６ａから構成されている。保護ガラス１１５は、平板状のガラス板１１５ａおよびレンズ部１１５ｂから構成されており、ガラス板１１５ａおよびレンズ部１１５ｂは、一体形成されている。レンズ部１１５ｂは、ガラス板１１５ａにおける光の入射面側に形成されている。保護ガラス１１５に形成されたレンズ部１１５ｂは、結像作用を有していないアフォーカル系のレンズ機能を有している。
【００１８】
特許文献１の固体撮像装置は、レンズ部１１５ｂを備えているので、センサチップ１１４の周辺部に入射する光を、仮想線Ｏとほぼ平行になるように屈折させる。従って、センサチップ１１４の周辺部における光の入射効率の低下を抑制し、得られる画像全体の均一性を達成し得る。
【００１９】
また、図１４に示すように、特許文献２の固体撮像装置１３０は、ユニットケース１３６、ユニットケース１３６内に配置されたセンサチップ１３５、およびセンサチップ１３５の上部に形成された誘電体多層膜フィルタ１３１を備えている。誘電体多層膜フィルタ１３１は、センサチップ１３５を保護する光透過性基板１３４、光透過性基板１３４の平坦面に形成された誘電体多層膜１３３および樹脂製集束レンズ１３２から構成されている。
【００２０】
固体撮像装置１３０の光の入射面側には、被写体からの光を結像するための光学系１４０が備えられている。矢印Ｌ０は、センサチップ１３５の中心部に入射する光の経路を示しており、矢印Ｌ２は、センサチップ１３５の外周付近に入射する光の経路を示している。
【００２１】
矢印Ｌ２上を進む光は、樹脂製集束レンズ１３２の光の入射面において、矢印Ｌ０とより平行になるように屈折する。よって、樹脂製集束レンズ１３２から出射し、誘電体多層膜１３３に入射する光は、樹脂製集束レンズ１３２への入射前と比較して矢印Ｌ０を進む光と平行に近くなる。つまり、固体撮像装置１３０の外周付近に入射する光であっても、比較的垂直な角度で誘電体多層膜１３３に入射させることができる。
【００２２】
このため、固体撮像装置１３０は、その外周付近に入射する光の角度を適切に補正することによって、不要な赤外線をカットすることができる。よって、画像全体の解像度の低下や色ムラを防止することができる。
【００２３】
さらに、図１５に示すように、特許文献２の誘電体多層膜フィルタの製造方法は、以下Ｓ１０１〜Ｓ１０５のような製造プロセスからなる。
【００２４】
大面積の光透過性基板１３４および凸面成形型１３７を準備する（Ｓ１０１）。大面積の光透過性基板１３４の一面には、予め誘電体多層膜１３３が形成されている。凸面成形型１３７には、樹脂製集束レンズ１３２の凸面を転写するための凹型キャビティ１３７ａおよび平坦な形成面１３７ｂを有している。
【００２５】
大面積の光透過性基板１３４と凸面成形型１３７とを重ね合わせる。光硬化性樹脂１３８は、光透過性基板１３４と凸面成形型１３７とを重ね合わせる前および後いずれかの状態で充填される。そして、光透過性基板１３４側から紫外線を照射することによって、光硬化性樹脂１３８を硬化させる（Ｓ１０２）。
【００２６】
紫外線照射後の透過性基板１３４から凸面成形型１３７を分離する（Ｓ１０３）。これによって、複数の樹脂製集束レンズ１３２が形成された透過性基板１３４（形成体）を作製することができる。
【００２７】
切断線１３９に沿って、複数の樹脂製集束レンズ１３２が形成された誘電体多層膜フィルタ１３１を切断する（Ｓ１０４）。
【００２８】
この結果、複数の誘電体多層膜フィルタ１３１を製造することができる（Ｓ１０５）。
【００２９】
以上のように、特許文献２の誘電体多層膜フィルタの製造方法を採用すれば、光の入射位置に関わらず効率的に近赤外線をカットし得る複数の誘電体多層膜フィルタ１３１を、１度の製造工程で簡便に製造することができる。さらに、レンズが光硬化性樹脂から構成されているため、ガラスを用いてレンズを形成した場合とは異なり、レンズ表面を所望の形状に成形することが容易である。
【００３０】
ここで、カメラ付き携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などに搭載するためのカメラモジュールは、製品自体の小型化および薄型化を達成するために、小型化および薄型化の要求が高まっている。
【００３１】
しかし、図１３および図１４に示した固体撮像装置において、固体撮像素子を保護するための部材（保護ガラス１１５および誘電体多層膜フィルタ１３１）を、固体撮像素子の平面寸法（サイズ）より大きく形成せざるを得ない。この理由を以下に説明する。
【００３２】
撮影装置を用いて被写体の像を撮影するためには、固体撮像素子によって被写体からの光が変換された電気信号を、固体撮像装置の外部にある処理部へ該電気信号を出力する必要がある。当然、電気信号の出力には配線が必要である。この配線として、通常、ボンディングワイヤによって固体撮像素子と処理部とを接続する。このボンディングワイヤが固体撮像素子の外側に張り出すように接続することから、ユニットケースを固体撮像素子よりも十分大きく形成する必要がある。結果として、保護ガラス１１５および誘電体多層膜フィルタ１３１を大きくせざるを得ないので、上述のような固体撮像装置および固体撮像装置は小型化に不向きな構造を有している。
【００３３】
さらに、ボンディングワイヤを保護ガラス１１５および誘電体多層膜フィルタ１３１などと接触させないためには、ユニットケースを十分高く形成する必要があるので、上述のような固体撮像装置は薄型化することも困難である。
【００３４】
ここで、小型化および薄型化が容易な撮影装置が特許文献３に開示されている。特許文献３の撮影装置の構造について、図１６を用いて以下に説明する。
【００３５】
図１６に示すように、特許文献３の撮影装置は、両面に複数の導体配線１５０が形成された配線基板１４２、配線基板１４２上に形成された画像処理用のＤＳＰ１４４、スペーサ１４３を介してＤＳＰ１４４と接着された固体撮像装置１４１、配線基板１４２の一部や固体撮像装置１４１の側面を封止する封止樹脂１４８、封止樹脂１４８上に固定されたレンズ保持具１５２、および固体撮像装置１４１と対向して配置され、かつ固体撮像装置１４１への光路を画定する光路画定器として機能するレンズ１５１を備えている。センサチップ１４１およびＤＳＰ１４４と配線基板１４２とは、導体配線１５０およびボンディングワイヤ１４９とを介して電気的に接続されている。
【００３６】
固体撮像装置１４１は、センサチップ１４６、センサチップ１４６の有効画素領域と対向するように配置された透光性蓋部１４５、およびセンサチップ１４６と光透過性基板１４５とを接着する接着部１４７から構成されている。配線基板１４２とセンサチップ１４６とを電気的に接続するためのボンディングワイヤ１４９が、接着部１４７の外側に接続されている。さらに、センサチップ１４６上にある有効画素領域に沿って接着部１４７が配置されている。またさらに、センサチップ１４６の平面寸法より小さい平面寸法の透光性蓋部１４５とセンサチップ１４６とが、接着部１４７を介して接着されている。
【００３７】
平面寸法の小さい透光性蓋部１４５を用いてセンサチップ１４６上にある有効画素領域を封止することができるため、透光性蓋部１４５が配線したボンディングワイヤ１４９に干渉しない。よって、センサチップ１４６の近傍に透光性蓋部１４５を配置し得る。
【００３８】
つまり、ボンディングワイヤ１４９と他の部材との接触を回避するための空間が不要になる。上記空間を設ける必要がなくなった分だけ、固体撮像装置１４１の小型化および薄型化が可能である。結果として、撮影装置全体の小型化および薄型化が容易である。
【特許文献１】特開平１１−９７６５９（平成１１年４月９日公開）
【特許文献２】特開２００５−２３４０３８（平成１７年９月２日公開）
【特許文献３】特開２００４−２９６４５３（平成１６年１０月２１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
しかし、特許文献１および２の固体撮像装置を撮影装置に適用した場合、以下のような問題が生じる。
【００４０】
特許文献１および２おいて、レンズが形成された保護部材（１１５または１３１）は、ユニットケースを覆っている。上記保護部材を固体撮像素子と平行になるように取り付けなければ、固体撮像素子に入射する光束の中心軸と上記レンズの中心軸とが一致せず、大きな角度を有する（傾いた）状態になる。２つの中心軸間のずれは固体撮像素子に入射する光の収差を拡大させるため、形成された画像の歪みやぼやけの原因になる。上記保護部材を正確に取り付けるには、ユニットケースの形状が高精度に形成されていることが重要であるが、ユニットケースの形状を高精度化するには、製造工程におけるコストアップを避けることができない。
【００４１】
また、特許文献２の誘電体多層膜フィルタ１３１の製造方法において、光透過性基板１３４の一面または両面に誘電体多層膜１３３を形成した後、樹脂製集束レンズ１３２を形成することが記載されている。
【００４２】
通常、誘電体多層膜は４０層〜５０層の多層膜から構成されているため、光透過性基板の一面のみに誘電体多層膜を形成した場合、誘電体多層膜の膜応力によって光透過性基板に反りが生じる。反りが生じたままの光透過性基板上に樹脂製集束レンズを形成すると、光透過性基板の反りが樹脂製集束レンズに伝わり、特に樹脂製集束レンズの周辺部が変形する。樹脂製集束レンズが変形すると、光の入射角を適切に補正することができなくなるので、樹脂製集束レンズの変形は製品の良品率を大きく低下させる。
【００４３】
例えば、樹脂製集束レンズの形成前に、誘電体多層膜を形成した光透過性基板をダイシングによって小片化すれば、上記膜応力を開放（無視できる程度にまで軽減）することができる。しかし、先にダイシングを行うと、製造工程の簡略化および低コスト化を実現することができなくなる。
【００４４】
また、光透過性基板の両面に誘電体多層膜を形成した場合、両面に形成された誘電体多層膜の膜応力が互いに打ち消しあってくれるので、樹脂製集束レンズの形成後にダイシングを行ってもよい。しかし、光透過性基板の固体撮像素子と対向する面に誘電体多層膜を形成すると、以下のような問題が生じる。
【００４５】
誘電体多層膜は、赤外線を反射する機能には影響しない程度のひび割れを無数に有している。誘電体多層膜は温度変化に影響を受け易いので、製造工程や実装後における装置の駆動によって生じる温度変化に伴って、上記ひび割れが拡大する可能性がある。ひび割れの拡大（複数のひび割れが繋がること）によって、赤外線を反射する機能にはほとんど影響しない程度の、膜の微小剥離が生じる。誘電体多層膜の微小剥離を起こした小片が有効画素領域上に付着すると、画像にしみを形成してしまう。
【００４６】
すなわち、光透過性基板の両面に誘電体多層膜を形成した場合、固体撮像装置の良品率および長期的な信頼性が低下する。さらに、光透過性基板の両面に誘電体多層膜を形成すると、当然のことながら、固体撮像装置の小型化および薄型化の妨げになる。
【００４７】
ここで、特許文献３の固体撮像装置１４１（図１６参照）に特許文献１または特許文献２に記載の技術を適用すると、ユニットケース作製による作業の煩雑さやコストアップ、誘電体多層膜の微小剥離を解決すると同時に、固体撮像装置の小型化および薄型化を達成し得る。
【００４８】
特許文献１や特許文献２の問題は、以下の（１）〜（３）の理由によって解決し得る。（１）透光性蓋部を有効画素領域のサイズより若干大きくするだけでよいので、ボンディングワイヤと他の部材との接触を回避するための空間が不要になる、（２）上面にレンズが形成された透光性蓋部と固体撮像素子とが非常に薄い接着部を介して固定されているので、入射光の中心軸とレンズの中心軸とが大きく傾くことがない、および（３）小片化された透光性蓋部を用いているので、誘電体多層膜の膜応力によるレンズの変形が起こらない。
【００４９】
特許文献３の固体撮像装置１４１に樹脂製レンズを適用する場合、図１５を用いて説明した製造方法を採用すると、以下のような利点がある。図１５に示した製造方法を用いることによって、製造コストの削減を達成し得る。また、樹脂製レンズの大きさを透光性蓋部と等しくすることができるので、迷光の入射を抑制し得る。大面積の透光性蓋部の上部に樹脂製レンズを形成した後、ダイシングによって分割するので、誘電体多層膜を形成したときに生じるような、膜応力による透光性蓋部の反りを抑制し得る。
【００５０】
樹脂製レンズを適用した固体撮像装置１４１’について、図１７を用いて以下に説明する。図１７（ａ）は、樹脂製レンズを適用した固体撮像装置１４１’の構成およびレンズの端部に入射する光の様子を示す断面図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のレンズの端部付近を拡大した断面図である。
【００５１】
図１７（ａ）に示すように、固体撮像装置１４１’は、下部に外部接続端子１５０が形成された基板１４２、基板１４２の上面に形成されたセンサチップ１４６、センサチップ１４６の有効画素領域と対向するように配置された透光性蓋部１４５、センサチップ１４６と透光性蓋部１４５とを接着する接着層１４７、基板１４２の一部、センサチップ１４６の側壁および接着部の側壁を封止する封止樹脂１４８、ならびに透光性蓋部１４５を覆う樹脂製レンズ１５３を備えている。樹脂製レンズ１５３の上方には、撮像レンズ１５１が設けられている。
【００５２】
空気層１５４は、センサチップ１４６、接着層１４７および透光性蓋部１４５に囲まれた、密閉された空間である。基板１４２とセンサチップ１４６とはワイヤ１４９を介して電気的に接続されている。
【００５３】
ここで、樹脂製レンズ１５３は、透光性蓋部１４５と同じ表面形状を有しており、センサチップ１４６の有効画素領域とほとんど同じ表面形状を有している。樹脂製レンズ１５３および透光性蓋部１４５の側壁は、平らな面を形成している。樹脂製レンズ１５３および透光性蓋部１４５の側壁が平らな面を形成しているのは、樹脂製レンズ１５３および透光性蓋部１４５が、ダイシングによって個片化されているためである。
【００５４】
上記方法を用いて製造されているため、固体撮像装置１４１’は、製造コストの削減、迷光の入射の抑制、透光性蓋部１４５の反りの抑制を達成し得る。
【００５５】
しかし、樹脂製レンズ１５３の端部が平坦な側壁を有しているため、該側壁において光が反射される。樹脂製レンズ１５３の端部付近に入射する光１７０が、上記側壁において反射され、上記有効画素領域上に迷光として入射する。
【００５６】
樹脂製レンズ１５３の端部付近は、上記有効画素領域の真上からわずかに外側へはみ出している。
【００５７】
このため、図１７（ｂ）に示すように、樹脂製レンズ１５３の端部付近に入射する光１７０は、樹脂製レンズ１５３の凸面において屈折された屈折光１７０ａとして樹脂製レンズ１５３に入射する。屈折光１７０ａは、樹脂製レンズ１５３の端部の上記側壁および封止樹脂１４８から露出した透光性蓋部１４５の側壁において反射した反射光１７０ｂになる。反射光１７０ｂは、上記有効画素領域上に画像の形成に不要な光として入射する。この結果、固体撮像装置１４１’を用いて形成された画像の画質が低下する。
【００５８】
ここで、上述のように、固体撮像装置１４１’において、封止樹脂１４８から透光性蓋部１４５の側壁の一部が露出している。これは、封止樹脂１４８が透光性蓋部１４５の上面に進入しないようにするためである。
【００５９】
センサチップ１４６および透光性蓋部１４５などを樹脂封止する際、過剰量の流動性を有する封止樹脂１４８を充填すると、透光性蓋部１４５の上面に封止樹脂１４８が侵入し易くなる。よって、上記樹脂封止において、流動性を有する封止樹脂１４８は、センサチップ１４６および透光性蓋部１４５などの封止に必要な量よりも少なめに充填される。
【００６０】
従って、封止樹脂１４８から透光性蓋部１４５の側壁の一部が露出する。通常、透光性蓋部１４５の側壁の内、透光性蓋部１４５の上面から高さ５０〜１００μｍ程度の部分が、封止樹脂１４８から露出している。
【００６１】
以上のように、特許文献３の固体撮像装置にレンズ１５３を形成すると、透光性蓋部１４５の側壁およびレンズ１５３端部の側壁における光の反射に伴い、有効画素領域へ入射する迷光が増加する。特に、封止樹脂１４８を備えてない固体撮像装置において、透光性蓋部１４５の側壁の全面が光の反射面として機能する、有効画素領域へ入射する迷光がさらに増加する。
【００６２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡便で安価な方法を用いて、小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性（耐環境性）および性能を付与した固体撮像装置およびその製造方法を提供することである。
【００６３】
また、本発明の他の目的は、簡便で安価な方法を用いて、小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性（耐環境性）および性能を有する固体撮像装置を備えた撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００６４】
本発明の固体撮像素子は、上記課題を解決するために、少なくとも、有効画素領域が形成された固体撮像素子と、該有効画素領域と対向するように配置され、かつ該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板と、上記固体撮像素子の一部、および上記透明板の側壁を封止する封止樹脂と、該透明板上に形成され、かつ透明な樹脂から構成されたレンズと、を備えており、上記レンズの少なくとも一部が該封止樹脂と接している。
【００６５】
上記構成において、有効画素領域の全体を覆うために、透明板上に形成されたレンズの一部が、さらに封止樹脂の上面と接している。つまり、透明板からレンズの一部が突出して、封止樹脂の上面にまたがるように、レンズが形成されているということである。よって、レンズを形成するために、ダイシングによって分割する必要がない。
【００６６】
レンズがダイシングによって分割されていないので、該レンズの端部は、光を反射してしまうような側壁を有していない。レンズの断面形状としては、例えば、通常のレンズと同様に略円弧を有している。このため、レンズの端部付近に入射する光は、図１７を用いて説明したような、レンズの端部および封止樹脂から露出した透明板の側壁における反射を起こさない。
【００６７】
レンズの端部付近に入射する光が反射されないので、有効画素領域に迷光が入射することを抑制することができる。
【００６８】
また、上記構成を有することによって、固体撮像装置に光が入射することができる開口部は、透明板の平面寸法と同じであるので、有効画素領域とほとんど同じ大きさである。そして、レンズは透明板の外側（封止樹脂の一部）にも形成されているが、透明板の外側を覆うレンズ（レンズの有効領域外）に光が入射しても、レンズの直下にある封止樹脂において、その光は吸収されてしまう。つまり、レンズの有効領域外に入射する不要な光は、有効画素領域に入射しないか、無視してもよい程度である。
【００６９】
また、固体撮像素子を保護するための透明板が、有効画素領域と同等の平面寸法を有しているので、固体撮像素子の小型化が容易である。さらに、固体撮像素子において変換された電気信号を外部へ出力するための配線を透明板と固体撮像素子の有効画素領域との間に配置する必要がない。つまり、透明板と固体撮像素子の有効画素領域とをより近くに配置することができるので、固体撮像素子を低背化（薄型化）することができる。
【００７０】
また、上述のように、固体撮像素子とレンズが形成された透明板とを、より近い位置に配置することができる。よって、固体撮像素子と透明板とを平行に配置するためには、固体撮像素子と透明板とを均一な厚さを有する薄い部材を介して固定すればよい。このため、固体撮像素子に入射する光束の中心軸とレンズとの中心軸を容易に一致させることができる。
【００７１】
また、レンズを構成する材料として、エネルギー硬化性樹脂を採用することができる。つまり、図１５に示したような成形型を用いてレンズを形成する方法を利用することができる。このため、所望の形状を有するレンズの凸面（パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど）を容易に形成することができる。
【００７２】
所望の位置に所望の形状のレンズを形成することができるので、固体撮像素子を用いて、収差が少なく、解像度の高い画像を形成することができる。
【００７３】
本発明の固体撮像素子の製造において、大面積の透明板上に複数のレンズを形成することはできないが、レンズを除いて作製が完了し、封止樹脂や基板によって連結された状態の複数の固体撮像装置に対して、レンズを形成することができる。レンズの形成後、個々の固体撮像装置に分割すればよい。このため、所望の形状を有するレンズを容易に形成するとともに、一度の製造工程においてレンズを備えた複数の固体撮像装置を製造することができる。
【００７４】
以上のことから、簡便で安価な方法を用いて、小型化および薄型化を達成し、かつ高い性能を付与した固体撮像装置を提供することができるという効果を奏する。
【００７５】
本発明の固体撮像素子は、上記課題を解決するために、少なくとも、有効画素領域が形成された固体撮像素子と、該有効画素領域と対向するように配置され、かつ該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板と、該透明板上に形成され、かつ透明な樹脂から構成されたレンズと、を備えており、該レンズの少なくとも一部が該透明板の側壁と接している。
【００７６】
上記構成において、レンズの一部が透明板の側壁と接している。これは、透明板の側壁がレンズによって覆われていると言い換えることができる。透明板の側面が、レンズによって覆われていると、透明板の側面に入射した光のほとんどが反射せずに、該レンズへ透過していく。つまり、レンズの端部付近に入射した光の反射が抑制されるので、有効画素領域へ入射する迷光を減少させることができる。
【００７７】
さらに、レンズが透明板の上面および側壁と接しているため、レンズが透明板の上面とのみ接している場合と比較して、レンズと透明板との接着力が強固である。つまり、レンズと透明板との接触面積が大きいため、レンズと透明板との接着力が向上する。
【００７８】
また、レンズが透明板の上面および側壁と接しているため、レンズとして樹脂製のレンズを適用した固体撮像装置を高温条件に曝露したときに発生する、レンズの透明板からの剥離を抑制し得る。高温条件下に樹脂製のレンズを備えた固体撮像素子を曝露すると、樹脂製のレンズと透明板とが異なる熱膨張係数を有しているため、樹脂製のレンズは熱応力を受ける。
【００７９】
樹脂製のレンズが受ける上記熱応力は、せん断力だけでなく引張力も含まれる。樹脂は、引張力に対して変形しないよう反発する力（収縮する力）が強い。このため、透明板の上面および側壁と接するように（透明板の上面から側壁へ回りこむように）樹脂製のレンズを形成すると、高温条件下に曝露した場合、透明板は樹脂製のレンズによって締め付けられるような力を受ける。
【００８０】
従って、透明板と樹脂製のレンズとの密着性が向上する。透明板と樹脂製のレンズとの密着性が向上するので、高温条件下に樹脂製のレンズを備えた固体撮像装置を曝露したときに発生する、レンズの透明板からの剥離を抑制し得る。
【００８１】
上記高温条件としては、固体撮像装置の実装工程の内、無鉛半田リフロー処理などを挙げることができる。固体撮像素子の実装方法として、無鉛半田リフロー処理を用いた場合、固体撮像素子の実装コストを削減することができる。
【００８２】
また、固体撮像装置に光が入射することができる開口部は、透明板の平面寸法と同じであるので、有効画素領域とほとんど同じ大きさである。つまり、レンズの有効領域外に入射する不要な光が、有効画素領域に入射しないか、無視してもよい程度である。
【００８３】
また、固体撮像素子を保護するための透明板が、有効画素領域と同等の平面寸法を有しているので、固体撮像素子の小型化が容易である。さらに、固体撮像素子において変換された電気信号を外部へ出力するための配線を透明板と固体撮像素子の有効画素領域との間に配置する必要がない。つまり、透明板と固体撮像素子の有効画素領域とをより近くに配置することができるので、固体撮像素子を低背化（薄型化）することができる。
【００８４】
また、上述のように、固体撮像素子とレンズが形成された透明板とを、より近い位置に配置することができる。よって、固体撮像素子と透明板とを平行に配置するためには、固体撮像素子と透明板とを均一な厚さを有する薄い部材を介して固定すればよい。このため、固体撮像素子に入射する光束の中心軸とレンズとの中心軸を容易に一致させることができる。
【００８５】
また、レンズを構成する材料として、エネルギー硬化性樹脂を採用することができる。つまり、図１５に示したような成形型を用いてレンズを形成する方法を利用することができる。このため、固体撮像素子を用いて、収差が少なく、解像度の高い画像を形成することができる。
【００８６】
本発明の固体撮像素子の製造において、レンズを除いて作製が完了し、封止樹脂や基板によって連結された状態の複数の固体撮像装置に対して、レンズを形成することができる。レンズの形成後、個々の固体撮像装置に分割すればよい。このため、所望の形状を有するレンズを容易に形成するとともに、一度の製造工程においてレンズを備えた複数の固体撮像装置を製造することができる。
【００８７】
以上のことから、上述の固体撮像装置と同様の効果を奏する。
【００８８】
また、本発明の固体撮像素子において、上記該レンズの一部が、該レンズと上記封止樹脂との物理的な接着力または化学的な結合力を向上させるための接着力向上部を介して、該封止樹脂表面と接着されていることが好ましい。
【００８９】
本願の発明者らは、レンズを、その一部を封止樹脂と接するように形成する場合、以下の点について注意すべきであることを見出している。
【００９０】
有機物から構成されているレンズは、無機物から構成されている透明板に対して十分な接着力を有しているが、有機物から構成され、かつ物理的および化学的に不活性な状態の封止樹脂に対してはあまり強い接着力を有していない。さらに、通常、レンズと封止樹脂とが熱膨張係数が異なる材料から構成されている。よって、固体撮像装置がおかれる温度条件が変化すると、レンズは、封止樹脂との接触部において剥離する可能性があることを考慮すべきである。
【００９１】
固体撮像装置がおかれる温度条件の変化としては、例えば、製造工程における加熱冷却処理や製品への実装後における使用環境の変化などである。このため、固体撮像装置の良品率および長期的な信頼性を向上させるために、レンズと封止樹脂との物理的な接着力または化学的な結合力を向上させることが好ましいと考えられる。
【００９２】
上記構成において、接着力向上部は、封止樹脂の表面が有する形状、または封止樹脂の表面に付与された構成であり得る。接着力向上部は、例えば、封止樹脂の表面の微小な凹凸、および／または官能基などである。
【００９３】
例えば、接着力向上部が封止樹脂の表面の微小な凹凸である場合、レンズと封止樹脂表面との接触面積が大きくなる、さらに該微小な凹凸がレンズに食い込むことによって引っ掛け部として作用することから、レンズと封止樹脂との物理的な接着力を向上し得る。
【００９４】
封止樹脂の表面に微小な凹凸を形成する方法としては、Ａｒプラズマ処理を挙げることができる。封止樹脂の表面にＡｒプラズマ処理を施すことによって、樹脂封止の表面を粗化することができる。ここで、樹脂封止において封止の完了した固体撮像装置を金型から引き離すために封止樹脂の表面には離型剤が付着している。封止樹脂の表面に付着した離型剤は、封止樹脂とレンズとの接着力を低下させる。Ａｒプラズマ処理によって、封止樹脂の表面に付着した離型剤を除去することができるので、封止樹脂とレンズとの接着力の向上に寄与する。
【００９５】
また、例えば、接着力向上部が水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基である場合、封止樹脂の表面を化学的に活性化した状態に改質することができる。このため、官能基を介して、封止樹脂とレンズとの化学的な結合力を向上させることができる。
【００９６】
封止樹脂の表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を付与する方法としては、大気中におけるコロナ放電、Ｏ２ プラズマ処理やＣＨ４ プラズマ処理を挙げることができる。封止樹脂の表面に大気中におけるコロナ放電、Ｏ２ プラズマ処理やＣＨ４ プラズマ処理を施すことによって、封止樹脂の表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を付与する。封止樹脂の表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を付与すれば、封止樹脂の表面に化学的な活性を付与することができる。
【００９７】
なお、接着力向上部が、封止樹脂の表面の微小な凹凸、および官能基である場合、封止樹脂とレンズと物理的な接着力および化学的な結合力を、同時に向上させることができる。
【００９８】
以上に例示したような接着力向上部を、レンズと封止樹脂との間に形成することによって、レンズと封止樹脂との物理的な接着力または化学的な結合力を向上させることができる。
【００９９】
レンズが封止樹脂から剥離し易くなる原因としては、上述のように、レンズおよび封止樹脂のそれぞれが有する熱膨張係数が異なるため、固体撮像装置の製造工程における加熱冷却処理、および固体撮像装置を製品に実装した後における該製品の使用環境の変化（季節の変化による温度変化）などである。レンズと封止樹脂との間に接着力向上部が形成されていることによって、製造工程および最終製品化の後において、レンズの封止樹脂からの剥離を抑制することができる。
【０１００】
以上のことから、上述の効果に加え、高い信頼性（耐環境性）および製品歩留まりを向上し得る。
【０１０１】
また、本発明の固体撮像素子において、上記接着力向上部は、上記封止樹脂の粗化された表面であってもよい。
【０１０２】
上述のように、封止樹脂の表面が粗化されていれば、レンズと封止樹脂との接着性を向上し得る。
【０１０３】
また、本発明の固体撮像素子において、上記接着力向上部は、上記封止樹脂の表面に付与された官能基であってもよい。
【０１０４】
上記構成における官能基としては、例えば、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などを挙げることができる。封止樹脂の表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基を付与すれば、従来公知の種々の透明な樹脂によって形成したレンズと封止樹脂との化学的な結合力（反応性）を向上し得る。
【０１０５】
封止樹脂表面に付与された水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基との結合力が強い、透明な樹脂としては、例えば、変性アクリレート樹脂、メタクリレート複合樹脂、ポリシロキサン系樹脂、シリコーンレジン、シリコーンゴム、シリカ配合複合型エポキシ樹脂、および透明ポリイミドなどを挙げることができる。
【０１０６】
さらに、封止樹脂表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基を付与した場合、通常、無機物と有機物とを密着させるために用いる従来公知の種々のシランカップリング剤を、いずれも有機物から構成されているレンズと封止樹脂との結合力を向上させるために用いることができる。
【０１０７】
従来公知のシランカップリング剤とレンズの材料との好ましい組み合わせとしては、例えば、以下の２通り：
（１）変性アクリレート樹脂およびメタクリレート複合樹脂などとアミノ系の、またはメタクリロキシ系のシランカップリング剤との組み合わせ；ならびに
（２）ポリシロキサン系樹脂、シリコーンレジン、シリコーンゴム、シリカ配合複合型エポキシ樹脂、および透明ポリイミドなどとアミノ系の、またはエポキシ系のシランカップリング剤との組み合わせ
を挙げることができる。
【０１０８】
以上のように、封止樹脂の表面に官能基が付与されていれば、レンズと封止樹脂との接着性を向上し得る。
【０１０９】
また、本発明の固体撮像素子において、上記透明板と上記レンズとの間には、さらにシランカップリング剤が付与されていることが好ましい。
【０１１０】
透明板上にレンズとの結合力を向上し得るようなシランカップリング剤を付与することによって、透明板とレンズとの接着をさらに強固にすることができる。
【０１１１】
例えば、透明板とレンズとの向上し得るシランカップリング剤としては、エポキシ系やアミノ系のシランカップリング剤を挙げられる。
【０１１２】
透明板とレンズとは、もともと接着力が強い。さらに、透明板とレンズとの接着力を向上させることによって、レンズ全体の剥離を抑制する。もし、封止樹脂とレンズとが剥離した場合であっても、少なくとも透明板上が、レンズに覆われた状態を維持し得る。
【０１１３】
よって、固体撮像素子の生産歩留まり、および固体撮像素子を備えた最終製品の信頼性を、さらに向上し得るという効果を奏する。
【０１１４】
また、本発明の固体撮像素子において、上記レンズは、−６０℃〜２７０℃の温度条件において、８０％以上の可視光の透過率を有していることが好ましい。
【０１１５】
上記温度条件においてレンズを構成する樹脂が変性した場合、固体撮像素子を適切に補正し得なくなる。しかし、上記構成を有することによって、レンズが上記温度条件に曝された場合であっても、固体撮像素子に入射する光を、固体撮像素子にほぼ垂直に入射するように補正するというレンズの作用を維持し得る。
【０１１６】
ここで、レンズを形成しない場合、通常、固体撮像装置は、その外部接続端子とＦＰＣなどの基板上の配線とをリフロー処理によって半田を熔解および凝固させることによって基板に実装される。リフロー処理の後、固体撮像装置に光学レンズを搭載することによって撮影装置（カメラモジュール）を作製する。
【０１１７】
固体撮像装置のリフロー処理による実装は、例えば、固体撮像装置をフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ）などにマウントする場合、無鉛半田リフロー実装工程を、図１８に示すような温度プロファイルで行う。
【０１１８】
加熱処理を開始する前に、半田と固体撮像装置の外部接続端子とを位置合わせしながら、基板に固体撮像装置を載置する。図１８に示すように、基板上の半田を溶解させるための本加熱を行う前に、予備加熱を行って１８０℃程度まで温度を上昇させる。その後、本加熱によって２５０℃まで温度を上昇させる。そして、リフロー実装工程のピーク温度である２５０℃を維持する。半田が十分に熔解した時点で、加熱を終了する。熔解した半田に固体撮像装置の外部接続端子が沈み込む。この状態で冷却すれば、基板と固体撮像装置との電気的接続が完了する。
【０１１９】
固体撮像装置の透明板上にレンズを形成する場合、リフロー処理を用いた実装方法として２通りの方法が考えられる。
【０１２０】
１つ目は、固体撮像装置を基板に実装した後の透明板上にレンズを形成する方法である。この方法では、ＦＰＣ（基板）の形状や大きさに合わせた、レンズを形成するための装置を多種類、用意する必要がある。つまり携帯電話やＰＤＡなどの機器に合わせて、ＦＰＣの形状や大きさを変える必要があるため、製造する機器の種類だけレンズを形成するための装置を用意する必要がある。つまり、同一の形状のレンズを形成する場合であっても、同一の装置を用いた同一の工程によってレンズを形成することができないので、製造工程の煩雑化および製造コストの増大を招く。
【０１２１】
２つ目は、透明板上にレンズを形成した後、リフロー処理を行うことによってＦＰＣ等に固体撮像装置をマウントする方法である。
【０１２２】
しかし、通常、レンズを構成し得るような樹脂を１５０℃以上の温度に曝露すると、樹脂製レンズが変形する。このため、樹脂製レンズを透明板上に形成した状態では、リフロー処理を用いて固体撮像装置を基板へ実装することができない。
【０１２３】
さらに、リフロー実装工程における加熱および冷却によって、樹脂製レンズと封止樹脂とが膨張および収縮する。樹脂製レンズと封止樹脂とを構成する材料がそれぞれ異なるため、熱膨張係数も異なる。つまり、リフロー実装工程の加熱および冷却によって、樹脂製レンズと封止樹脂との膨張率および収縮率が異なる。よって、樹脂製レンズが封止樹脂から剥離しやすい。
【０１２４】
ここで、例えば、アルキル基および／またはフェニル基を有するシリコーン樹脂、ならびに炭素骨格とシリコーン骨格とがハイブリッドされた有機無機ハイブリッドシリコーン樹脂などのエネルギー硬化性樹脂を用いて、レンズを構成すれば、上記温度条件におけるレンズの変形および変性を抑制することができる。
【０１２５】
レンズを構成するために好ましい材料として、より具体的には、変性アクリレート樹脂、メタクリレート複合樹脂、ポリシロキサン系樹脂、シリコーンレジン、シリコーンゴム、シリカ配合複合型エポキシ樹脂、および透明ポリイミドなどを挙げることができる。
【０１２６】
すなわち、例示したような材料からレンズを構成することによって、透明板上にレンズを形成した状態であっても、リフロー処理によって固体撮像装置を基板に実装することができる。
【０１２７】
よって、より安価かつ簡便な方法を用いて、信頼性の高い固体撮像装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１２８】
また、本発明の固体撮像素子において、上記透明板の一部は、上記レンズから露出していることが好ましい。
【０１２９】
透明板の一部がレンズから露出している構成は、以下のような方法で実現することができる。
【０１３０】
例えば、透明板の平面形状が正方形である場合、図１５に示したような成形型を用いてレンズを形成する方法において、成形型の平坦な部分が正方形の透明板が有する４つの角と密着した状態において、エネルギー硬化性樹脂を硬化させることによって上記構成を実現できる。
【０１３１】
上記例示において、成形型の平坦な部分が正方形の透明板が有する４つの角と密着しているので、形成されたレンズの中心軸が透明板の平坦面と垂直になるように形成することが容易である。上述のように、透明板と固体撮像素子とを平行に配置することがようである。
【０１３２】
すなわち、上記構成を有することによって、レンズの中心軸が固体撮像素子と垂直になるように形成することが容易である。
【０１３３】
また、本発明の固体撮像素子において、上記レンズの可視光に対する屈折率は、１．３〜１．４であることが好ましい。
【０１３４】
通常、固体撮像素子への光の入射効率を向上させるために、レンズの光の入射面には反射防止コーティングが施される。反射防止コーティング用の材料が有する熱膨張係数は、レンズを構成する樹脂の熱膨張係数と比較して、約０．１〜０．０１倍程度である。このため、固体撮像装置の製造工程に含まれる加熱冷却処理（特に、リフロー処理）において、反射防止コーティングの割れや剥がれが生じる。反射防止コーティングに割れや剥がれが生じた箇所において入射効率が低下するため、形成された画像にムラが生じる。
【０１３５】
反射防止コーティングを行う方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法を挙げることができる。例えば、リフロー処理の後に反射防止コーティングを行う場合、基板に実装した固体撮像装置にコーティングを施さなければならないので、コーティング用装置が大型化すること、コーティング処理の煩雑化および処理時間の延長など製造コストの増大に繋がる。特に、コーティング方法が真空条件を必要とするものであれば、コーティング用装置内の真空度を維持するのが困難である。
【０１３６】
ここで、本発明に係る固体撮像素子が上記構成を有することによって、レンズの光の入射面における光の反射を、形成された画像の画質に影響を与えない程度にまで抑制することができる。すなわち、入射効率を向上させるために反射防止コーティングを施す必要がない。
【０１３７】
よって、製造工程の簡略化および製造コストの低減を達成し得るという効果を奏する。
【０１３８】
また、本発明の固体撮像素子において、上記レンズには、上記有効画素領域の外側へ向かって封止樹脂の外縁付近まで形成されている、平坦な上面を有する張り出しが形成されていることが好ましい。
【０１３９】
例えば、張り出しは、図１５に示したような成形型を用いてレンズを形成する方法において形成すればよい。この場合、張り出しを形成する方法として以下の方法を挙げることができる。
【０１４０】
成形型にレンズの凸面を形成するための略球状の窪みとそのくぼみの周りに平坦な窪みとを形成し、かつ過剰量のエネルギー硬化性樹脂を充填する方法である。平坦な窪みは、その端部が封止樹脂の外縁付近を対向するように形成されていればよい。
【０１４１】
エネルギー硬化性樹脂を充填した成形型を透明板に押し付ける。すると、エネルギー硬化性樹脂の一部は、上記略球状の窪みからその窪みの周りの平坦な窪みに向かって押し出される。さらに、エネルギー硬化性樹脂の一部は、周りの平坦な上記窪みにから上記型の外側に押し出される。
【０１４２】
このとき、エネルギー硬化性樹脂を充填した型を透明板に接触させたときに生じる気泡を、略球状の窪みには収まりきらないエネルギー硬化性樹脂を用いて成形型の平坦な窪みに気泡を押し出すことができる。さらに、平坦な窪みに押し出されてきた気泡を成形型の外側へ押し出すことができる。なお、上記気泡は、レンズの凸面から押しだされていればよく、成形型の平坦な窪みまたはその窪みの外側に押し出されていればよい。
【０１４３】
このように、レンズが外側に向かって張り出しを有していれば、エネルギー硬化性樹脂を用いてレンズを形成する場合、凸面を構成する部分に気泡が入ることを抑制し得る。
【０１４４】
ここで、固体撮像装置を用いて撮影装置を作製するためには、固体撮像装置に光路画定器であるレンズを配置する。レンズの中心は、固体撮像素子の有効画素領域の中心と対向するように配置される。レンズの中心が有効画素領域の中心と正確に対向していないと、レンズを通過する（固体撮像装置に入射する）光の光路がずれを生じる。光路のずれは撮影装置によって形成された画像にゆがみやムラを生じるため、レンズの正確な配置は撮影装置の良品率を左右する。
【０１４５】
レンズは、通常、その側面からレンズを固定する部材（レンズ固定部）を介して、固体撮像装置における封止樹脂の外縁付近に取り付けられる。レンズの中心と有効画素領域の中心とを正確に対向するようにレンズを取り付けるためには、固体撮像装置におけるレンズ固定部を取り付けるための箇所（取り付け箇所）が、固体撮像素子と平行に形成されている必要がある。
【０１４６】
ここで、上記構成において、上記張り出しが封止樹脂の外縁付近まで形成されているとは、該張り出しがレンズ固定部の取り付け箇所の一部に達するように形成されていると言い換えることができる。
【０１４７】
よって、本発明に係る固体撮像装置は、レンズの張り出しが封止樹脂の外縁付近まで形成されているので、レンズ固定部の取り付け箇所を固体撮像素子と平行に形成することが容易である。また、レンズ固定部の取り付け箇所を固体撮像素子と平行になるように補正することができる。
【０１４８】
これは、固体撮像装置における取り付け箇所の上面を、成形型を用いて形成することができるためである。成形型にエネルギー硬化性樹脂を充填して、固体撮像装置におけるレンズ固定部の取り付け面を形成すれば、容易に該取り付け面を均す、または固体撮像素子と平行にすることができる。
【０１４９】
さらに、レンズとその張り出しとが一体に形成されている。よって、レンズと封止樹脂との接触面積を大きくすることができる。つまり、レンズと封止樹脂との物理的な接着力を向上させることができる。このため、レンズの端部の変形および封止樹脂からの剥離をさらに抑制することができる。
【０１５０】
以上のことから、より一層、信頼性（耐環境性）を高めた固体撮像装置の生産歩留まりを向上させることができるという効果を奏する。
【０１５１】
また、本発明の撮影装置は、上記固体撮像装置を備えていることが好ましい。
【０１５２】
上記構成を有することによって、簡便で安価な方法を用いて小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性（耐環境性）および性能を付与した撮影装置を提供することができる。
【０１５３】
本発明の固体撮像素子の製造方法は、上記課題を解決するために、少なくとも、固体撮像素子の有効画素領域と対向するように該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板を配置する工程と、少なくとも該固体撮像素子の一部および該透明板の側壁を樹脂封止する工程と、該透明板上、および該封止樹脂上の一部に、透明な樹脂から構成されたレンズを形成する工程とを包含する。
【０１５４】
上記構成おいて、レンズは、封止樹脂上の一部にも形成されている。つまり、透明板からレンズの一部が突出するように、レンズが形成されているということである。よって、レンズを形成するために、ダイシングによって分割する必要がない。
【０１５５】
レンズがダイシングによって分割されていないので、該レンズの端部は、光を反射してしまうような側壁を有していない。レンズの断面形状としては、例えば、通常のレンズと同様に略円弧を有している。このため、レンズの端部付近に入射する光は、図１７を用いて説明したような、レンズの端部および封止樹脂から露出した透明板の側壁における反射を起こさない。
【０１５６】
レンズの端部付近に入射する光が反射されないので、有効画素領域に迷光が入射することを抑制することができる。
【０１５７】
すなわち、上記固体撮像装置と同様の効果を奏する。
【０１５８】
本発明の固体撮像素子の製造方法は、上記課題を解決するために、少なくとも、固体撮像素子の有効画素領域と対向するように該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板を、該固体撮像素子に固定する工程と、該透明板の上部、および該透明板の側壁の一部に、透明な樹脂から構成されたレンズを形成する工程とを包含する。
【０１５９】
上記構成おいて、レンズは、透明板の側壁の一部と接している。つまり、透明板の青側壁の一部が、レンズに覆われている。
【０１６０】
透明板の側面に入射した光のほとんどが反射せずに、該レンズ内へ透過していく。つまり、レンズの端部付近に入射した光の反射が抑制されるので、有効画素領域へ入射する迷光を減少させることができる。
【０１６１】
すなわち、上記固体撮像装置と同様の効果を奏する。
【０１６２】
また、本発明の固体撮像素子において、レンズを形成する上記工程は、流動性を有するエネルギー硬化性樹脂を型に充填する処理；および光エネルギーまたは熱エネルギーの付与によってエネルギー硬化性樹脂を硬化する処理を含むことが好ましい。
【０１６３】
上記構成を有することによって、エネルギー硬化性樹脂を充填した成形型を用いてレンズを形成することができる。このため、所望の形状を有するレンズの凸面（パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど）を容易に形成することができる。
【０１６４】
また、本発明の固体撮像素子において、上記型として透明な型を使用し、かつエネルギー硬化性樹脂を硬化する上記処理が、透明な該型を通して上記レンズを形成すべき位置を確認しながら行われることが好ましい。
【０１６５】
上記構成において、型に充填されるエネルギー硬化性樹脂と型とが透明であるため、エネルギー硬化性樹脂を充填した型を通して、固体撮像素子が有する有効画素領域の中心を視認することができる。つまり、カメラなどを用いて位置の確認を行いながら、透明板上の所望の位置にレンズを形成することができる。このため、有効画素領域の中心の真上にレンズの中心を正確に配置することができる。
【０１６６】
よって、固体撮像装置の生産歩留まりを向上し得る。
【０１６７】
また、本発明の固体撮像素子において、エネルギー硬化性樹脂を型へ充填する上記処理において、上記レンズを形成するための必要量を超えるエネルギー硬化性樹脂を型へ充填することが好ましい。
【０１６８】
成形型に過剰量のエネルギー硬化性樹脂を充填して透明板に成形型を押し付けると、エネルギー硬化性樹脂の一部が成形型の外側へ押し出される。仮に、エネルギー硬化性樹脂に気泡が含まれていた場合、成形型の外側へ押し出されるエネルギー硬化性樹脂とともに、気泡も外部に排除することができる。つまり、レンズに気泡が形成されることを抑制し得る。
【０１６９】
よって、固体撮像装置の生産歩留まりを向上し得る。
【発明の効果】
【０１７０】
以上のように、本発明によれば、レンズの一部が、封止樹脂または透明板の側壁と接するように該レンズが形成されていることによって、レンズの端部の形状を自由に設定し得る、または透明板の側壁をレンズによって覆うことができるので、迷光（レンズの端部付近に入射した光の反射光）が有効画素領域に入射してしまうという従来の課題を解決し得る。よって、簡便で安価な方法を用いて小型化および薄型化を達成し、高い性能を付与した固体撮像装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１７１】
本発明に係る実施形態について、図１〜図１１を用いて以下に説明する。以下の説明において同一の部材および構成要素のそれぞれには、同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同様である。従ってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。
【０１７２】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態である固体撮像装置１０の構成および形成方法について、図１〜図図３を用いて以下に説明する。図１（ａ）は、固体撮像装置１０の構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は、固体撮像装置１０の構成を示す、Ａ−Ａ’における断面図であり、図１（ｃ）は、固体撮像装置１０の構成を示す、Ｂ−Ｂ’における断面図である。図２は、固体撮像装置１０の製造工程の内、一工程を説明するための図１のＣ−Ｃ’における断面図である。図３（ａ）は、図１の固体撮像装置１０のレンズ９の端部９ａへ光が入射する様子を示す断面図であり、図３（ｂ）は、（ａ）のレンズ９の端部９ａ付近を拡大した断面図である。
【０１７３】
図１（ｂ）に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、下部に外部接続端子１７が形成されたセンサ基板１３、センサ基板１３上に形成されたセンサチップ１（固体撮像素子）、センサチップ１の有効画素領域１ａと対向するように配置されたガラス板３（透明板）、センサチップ１とガラス板３とを平行に保持するスペーサ５、センサ基板１３の一部、センサチップ１の一部、ガラス板３の側壁およびスペーサ５の側壁を封止する封止樹脂７、ならびにガラス板３を覆う樹脂製のレンズ９を備えている。
【０１７４】
なお、封止樹脂７表面にはＡｒプラズマ処理が施されている。Ａｒプラズマ処理によって、封止樹脂７表面には微小な凹凸（接着力向上部）が形成されており、かつ封止樹脂７表面からは、樹脂封止後に金型から固体撮像装置１０を剥離するための離型剤が除去されている。また、有効画素領域１ａは、スペーサ５に挟まれたセンサチップ１上の領域に形成されている。レンズ９は、紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂９’を型に充填し、紫外線照射によって硬化させたものである。
【０１７５】
センサチップ１の有効画素領域１ａ、ガラス板３およびスペーサ５に囲まれた空間は、密閉された空気層１１を形成している。ガラス板３は、空気層１１への湿気、塵および埃などの侵入、ならびに製造工程において有効画素領域１ａに他の部材や製造装置の部品などが接触することによって生じる有効画素領域１ａの破損などから有効画素領域１ａを保護している。スペーサ５は、センサチップ１とガラス板とに挟まれた熱硬化性樹脂を熱硬化させることによって形成する。このため、空気層１１は完全に密閉されている。
【０１７６】
センサチップ１とセンサ基板１３とは、ボンディングワイヤ１５によって電気的に接続されている。すなわち、センサチップ１は、ボンディングワイヤ１５、センサ基板１３および外部接続端子１を介して、外部へ電気信号を出力することができる。ボンディングワイヤ１５も封止樹脂７によって封止されており、封止樹脂７は、ボンディングワイヤ１５同士の接触や、ボンディングワイヤ１５の断線などを防止している。
【０１７７】
ここで、ボンディングワイヤ１５は、センサチップ１のスペーサ５が形成された領域よりも外側に接続されている。このため、ガラス板３は、有効画素領域１ａを覆うことができるだけの平面寸法（サイズ）を有していれば、有効画素領域１ａを保護することができる。
【０１７８】
さらに、空気層１１内部にボンディングワイヤ１５を配置する必要がないので、空気層１１（スペーサ５）の高さはガラス板３が有効画素領域１ａに接触しない程度であればよい。すなわち、ボンディングワイヤ１５を空気層１１内部に配置する必要がないので、固体撮像装置１０の小型化および薄型化（低背化）することができる。
【０１７９】
ガラス板３上に形成されたレンズ９は、凸レンズ状に形成されているので、レンズ９に入射した光を屈折させることによって、該光の角度が直角に近づくように補正することができる。光の入射する位置が、有効画素領域１ａの中心から離れるほど、その光の角度は垂直から離れる。有効画素領域１ａが入射光を認識し、電気信号に変換する効率は、入射光の角度が直角から離れるほど低くなるため、上記補正が必要になる。このため、レンズ９は、有効画素領域１ａの外周部における光の入射効率を高めるためには、有効画素領域１ａの全面を覆っている必要がある。
【０１８０】
図面から明らかなように、レンズ９の端部９ａは、ガラス板３からはみ出し、封止樹脂７の一部と接着している（図１（ａ）および図３（ａ）などを参照のこと）。
【０１８１】
上述のように、ガラス板３は、スペーサ５によってセンサチップ１と接着させるためのスペースを確保し、かつ有効画素領域１ａを覆うことができるだけのサイズを有していればよい。固体撮像装置１０を小型化するため、ガラス板３のサイズは、有効画素領域１ａのサイズとほとんど同じである。有効画素領域１ａとガラス板３とのサイズにほとんど差がないため、有効画素領域１ａの全体をレンズ９によって覆うと、必然的に、レンズ９の端部９ａがガラス板３からはみ出してしまう。つまり、レンズ９の端部９ａと封止樹脂７とが接着している。
【０１８２】
レンズ９の端部９ａと封止樹脂７とが接着していることによって、有効画素領域に入射する迷光を抑制することができる。図３（ａ）および（ｂ）を用いて、この理由について説明する。
【０１８３】
図３（ａ）に示すように、被写体からの光を集光する撮像レンズ６２から出射された光には、レンズ９の端部付近に入射する光２０が含まれている。
【０１８４】
図３（ｂ）に示すように、光２０がレンズ９に入射すると、光２０は、レンズ９の凸面において屈折された屈折光２０ａとしてレンズ９内部を進む。
【０１８５】
屈折光２０ａの一部は、レンズ９内部から直接、封止樹脂７に到達する。封止樹脂７に到達した屈折光２０ａは、光の透過性を有してない封止樹脂７によって吸収される。屈折光２０ａの一部がレンズ９内部から直接、封止樹脂７に到達するのは、レンズ９が、端部９ａにおいて側壁を有しておらず、ガラス板３よりも外側にまで形成されているためである。
【０１８６】
また、屈折光２０ａの一部は、レンズ９内部からガラス板３に入射する。ガラス板３に入射した屈折光２０ａは、ガラス板３の側壁を通過して、再度、レンズ９内部に入射する。再度、レンズ９内部に入射した屈折光２０ａは、封止樹脂７に到達する。上述のように、封止樹脂７に到達した屈折光２０ａは、封止樹脂７によって吸収される。屈折光２０ａがガラス板３の側壁を通過していくのは、ガラス板３と屈折率の近いレンズ９がガラス板３の側壁を覆うように形成されているためである。レンズ９によって覆われているガラス板３の側壁は、光の反射面として機能しない。
【０１８７】
以上のように、レンズ９の端部９ａと封止樹脂７とが接着していることによって、レンズ９の端部９ａ付近に入射する光２０は、レンズ９およびガラス板３の内部から、反射することなく（角度を変えずに）出射される。このため、光２０は、封止樹脂７によって吸収される。つまり、レンズ９の端部９ａに入射する画像の形成に不要な光２０は、有効画素領域に入射しない。
【０１８８】
よって、有効画素領域に入射する迷光が減少するので、固体撮像装置１０を用いて形成された画像の画質の低下を抑制することができる。
【０１８９】
上述のように、レンズ９の端部９ａが、封止樹脂７の一部と接着しているが、レンズ９と封止樹脂７との接着力は小さい。これは以下の２つの理由による。（１）封止樹脂７が金型を用いて圧縮形成された後にレンズ９が形成されるため、レンズ９の形成時に封止樹脂７が化学的に活性を有していない。（２）樹脂封止の終了後に封止樹脂７とそれを形成するための金型とが剥がれ易くなるように、封止樹脂７表面には離型剤が付着している。さらに、レンズ９と封止樹脂７とは、異なる樹脂から構成されているので、熱膨張係数が異なる。
【０１９０】
よって、単にレンズ９を封止樹脂７上に形成しただけでは、固体撮像装置１０の実装工程における加熱冷却処理や固体撮像装置１０を内蔵した製品を使用する環境温度の変化によって、レンズ９の端部９ａが封止樹脂７から剥離する。レンズ９の端部９ａが封止樹脂７から剥離することによって、レンズ９が変形してしまう。
【０１９１】
ここで、上述のように、本実施形態に係る固体撮像装置１０の封止樹脂７表面は、プラズマ処理によって、粗化（微小な凹凸（接着力向上部）が形成）され、かつ封止樹脂７表面の離型剤が除去されている。このため、封止樹脂７表面に対する、レンズ９を構成する、流動性のエネルギー硬化性樹脂の濡れ性が向上する。さらに、レンズ９と封止樹脂７との接触面積が大きくなる。また、さらに、上記微小な凹凸がレンズ９を構成する樹脂に対するアンカーの役割を果たす。
【０１９２】
以上のように、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、封止樹脂７表面に微小な凹凸が形成され、かつ離型剤が付着していないため、レンズ９と封止樹脂７との物理的な接着力が向上している。よって、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、製造工程内の加熱冷却工程におけるレンズ９の剥離、および実装された製品の使用環境の変化によるレンズ９の剥離を抑制することができる。
【０１９３】
すなわち、小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性（耐環境性）および性能を有する固体撮像装置１０を提供することができる。
【０１９４】
本実施形態において、封止樹脂７とレンズ９との物理的な接着力を向上させるために、Ａｒプラズマ処理によって封止樹脂７表面に凹凸を形成し、かつ封止樹脂７表面から離型剤を除去しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、封止樹脂７表面を大気中におけるコロナ放電、Ｏ２ プラズマやＣＨ４ プラズマで処理することによって、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を封止樹脂７表面に付与してもよい。封止樹脂７表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を付与することによって、封止樹脂７とレンズ９との化学的な結合力を向上させることができる。さらに、封止樹脂７とレンズ９との物理的な接着力および化学的な結合力の向上を同時に行うことによって、レンズ９の封止樹脂７からの剥離をさらに抑制することができる。
【０１９５】
本実施形態の固体撮像装置１０の他の特徴点について、図１（ａ）を用いて以下に説明する。
【０１９６】
図１（ａ）に示すように、本誌実施形態の固体撮像装置１０は、固体撮像装置１０の側面および上面の一部を覆う封止樹脂７、封止樹脂７に取り囲まれたガラス板３、ガラス板３上に形成された樹脂性のレンズ９、およびレンズ９とガラス板３とを透過した光が入射する有効画素領域１ａを備えている。ガラス板３上面の４つの角周辺は、レンズ９から露出した露出部３ａを構成しており、レンズ９の端部端部９ａが封止樹脂７と接着している。
【０１９７】
有効画素領域１ａは、対向する１組の辺が長さＷ１を有し、かつ他の１組の辺が長さＷ２を有している。ガラス板３の上面は、対向する１組の辺が長さＷ３を有し、かつ他の１組の辺が長さＷ４を有している。長さＷ１と長さＷ３との差は、または長さＷ２と長さＷ４との差は、スペーサ５の幅に等しい。つまり、ガラス板３の上面のサイズ（Ｗ３×Ｗ４）は、有効画素領域１ａのサイズ（Ｗ１×Ｗ２）にスペーサ５上面のサイズを加えたものであり、上述のように、ガラス板３の上面のサイズと有効画素領域１ａのサイズとはほとんど変わらない。
【０１９８】
ガラス板３の上面のサイズと有効画素領域１ａのサイズとはほとんど変わらないので、有効画素領域１ａの全体を覆うようにレンズ９を形成すると、レンズ９の端部９ａがガラス板３からはみ出すが、レンズ９がガラス板３の上面をすべて覆っている必要はない。上述のように、ガラス板９は、レンズ９から露出した露出部３ａを有している。
【０１９９】
本実施形態において、レンズ９は、紫外線照射によって硬化する光硬化性樹脂９’から構成されている。レンズ９は、光硬化性樹脂９’を型１９の窪みに充填し、型１９の平坦部をガラス板３および封止樹脂７に接触させた状態で紫外線を照射することによって形成されている（図２を参照のこと）。
【０２００】
レンズ９は、固体撮像装置１０に入射する光の角度を直角に近づくように補正するための構成であり、レンズ９の中心を透過する光が有効画素領域１ａへ直角に入射するように形成される必要がある。入射光の角度の補正を適切に行えるようにレンズ９を形成するためには、型１９の平坦部（図２の破線で囲んだ箇所）を有効画素領域１ａと平行な面に接触させる必要がある。
【０２０１】
ガラス板３は、有効画素領域１ａと対向するようにスペーサ５を介してセンサチップ１に接着されている。ガラス板３が平行平面状であること、およびスペーサ５が均一な厚さを有する非常に薄い構成であることから、ガラス板３の上面は有効画素領域１ａと平行である。
【０２０２】
レンズ９は、型１９の平坦部が有効画素領域１ａと平行なガラス板３の上面に接触した状態で形成されているため、レンズ９の中心を透過する光を正確に有効画素領域１ａに対して直角に入射させることができる。つまり、ガラス板３にレンズ９からの露出部３ａを有しているため、レンズ９の取り付け精度を高めることができる。
【０２０３】
図１（ｃ）において、図１（ｂ）と比較して、レンズ９の端部９ａが封止樹脂７と接着している面積が小さい。これは、ガラス板３上面の形状が、Ｗ４がＷ３よりもわずかに長い、長方形を有しているためである。同様に、有効画素領域１ａの形状は、Ｗ２がＷ１よりもわずかに長い、長方形を有している。本実施形態において、有効画素領域１ａ（ガラス板３上面）が長方形を有する固体撮像装置１０について説明しているが、必要に応じて、有効画素領域１ａ（ガラス板３上面）の形状を適宜変更すればよい。
【０２０４】
以上において、本実施形態の固体撮像装置１０の主な構成について説明した。以下に固体撮像装置１０のより好ましい構成および固体撮像装置１０に採用可能な構成について説明する。
【０２０５】
本実施形態において、レンズ９が紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂９’を用いているが、レンズ９を構成する樹脂としては、紫外線を除く光の照射によって硬化する光硬化性樹脂９’であってもよく、さらに、熱エネルギーの付与によって硬化する熱硬化性樹脂であってもよい。本発明に係るレンズ９を構成する樹脂としては、エネルギーを付与することによって硬化する樹脂であり、硬化した後に光透過性を有する樹脂であれば従来公知の樹脂から適宜選択し得る。なお、本明細書において、光硬化性樹脂９’および熱硬化性樹脂を総称して「エネルギー硬化性樹脂」と記載する場合がある。
【０２０６】
本発明に係るレンズ９を構成する樹脂としては、−６０℃〜２７０℃の温度条件に暴露した後、可視光の透過率が８０％以上であり、温度条件の付加前の形状を維持し得るものが好ましい。
【０２０７】
上記構成を有することによって、固体撮像装置１０の製造工程における加熱冷却処理および固体撮像装置１０を実装した製品の使用温度環境の変化に対して、レンズ９が有する可視光の透過率、および形状を好適な状態に保つことができる。特に、固体撮像装置１０の実装方法として、２７０℃程度まで加熱する必要があるリフロー処理を採用することができる。リフロー処理、例えば、無鉛半田リフロー処理は、安価かつ簡便な実装処理工程であるため、固体撮像装置１０の実装コストを低減し得る。
【０２０８】
上記条件を満たす樹脂としては、アルキル基および／またはフェニル基を有するシリコーン樹脂、ならびに炭素骨格とシリコーン骨格とがハイブリッドされた有機無機ハイブリッドシリコーン樹脂などのエネルギー硬化性樹脂を挙げることができる。
【０２０９】
本発明に係るレンズ９が有する可視光に対する屈折率は、１．３〜１．４であることが好ましい。
【０２１０】
上記構成を有することによって、レンズ９の光の入射面に反射防止コーティングを施す必要がない。
【０２１１】
例えば、可視光に対する屈折率が１．５であるレンズを用いた場合、該レンズに対して垂直に入射する光の反射率は４％である。レンズ９は、有効画素領域１ａの外周部へ効率的に光を入射させるための構成であり、レンズ９として上記反射率を有するレンズを用いる場合、反射防止コーティングを施す必要がある。上記反射防止コーティングは、通常、酸化物系の無機物を蒸着法やスパッタ法によって、レンズ９の光入射面に形成される。酸化物系の無機物は、線膨張係数が小さいため、リフロー処理などの高温処理によって割れや剥離が生じやすい。
【０２１２】
一方、レンズ９が有する可視光に対する屈折率が１．３〜１．４であれば、レンズ９に対して垂直に入射する光の反射率は２％程度に抑えることができる。レンズ９は、有効画素領域１ａ到達する光が最後に通過するレンズであるため、レンズ９が有する上記反射率を２％程度に抑えることができれば、光の透過率を十分確保することができる。つまり、有効画素領域１ａへ入射する光量を、画像のムラなどが生じない程度に、維持することができる。さらに、光の反射率が低下すれば、光の乱反射を抑制することができるので、有効画素領域１ａへ迷光が入射することを抑制できる。すなわち、固体撮像装置１０によって形成された画像に表れるゴーストやフレアを確実に抑制することができる。
【０２１３】
さらに、レンズ９が有する可視光に対する屈折率が１．３〜１．４であれば、屈折率の低下を補償するために、レンズ９の形状を極端に変化させる必要がない。
【０２１４】
上記構成を有することによって、高画質の画像を提供し得る固体撮像装置１０をより簡便な方法を用いて提供することができる。
【０２１５】
レンズ９は、エネルギー硬化性樹脂９’を型１９に充填し、型１９をガラス板３および封止樹脂７を接触させた状態で硬化させることによって形成されている。このため、レンズ９は、所望の形状に形成することが容易である。レンズ９の凸面の形状としては、レンズ９に入射する光を、有効画素領域１ａに垂直に出射し得るように補正する形状であればよく、球面または非球面であってもよい。例えば、レンズ９は、パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズとして形成されていてもよい。
【０２１６】
ガラス板３上には、シランカップリング剤が付与されていることが好ましい。
【０２１７】
ガラス板３に付与するシランカップリング剤は、レンズ９との化学的な接着力を向上し得るのもであればよく、従来公知のシランカップリング剤から、レンズ９を構成する樹脂の性質に合わせて、適宜選択すればよい。
【０２１８】
レンズ９とガラス板３との接着力を向上させるシランカップリング剤としては、エポキシ系やアミノ系のシランカップリング剤が好ましい。
【０２１９】
シランカップリング剤のガラス板３への付与は、以下のように行えばよい。シランカップリング剤をイソプロピルアルコールなどの有機溶媒によって１％程度に希釈する。希釈したシランカップリング剤にガラス板３の上面を浸漬（ディップ）する。シランカップリング剤をディップしたガラス板３を乾燥させることによって、ガラス板３にシランカップリング剤を付与することができる。なお、ここで説明した方法以外にも、従来公知の方法を用いてガラス板３にシランカップリング剤を付与することができる。
【０２２０】
なお、センサチップ１の有効画素領域１ａ上には、マイクロレンズが形成されていることが好ましい。
【０２２１】
上記構成を有することによって、レンズ９から出射された（出射角度が補正された）光を、さらに、上記マイクロレンズによって有効画素領域１ａに入射する光の角度を補正することができる。よって、固体撮像装置１０の有効画素領域１ａに入射する光をより最適な状態に補正することができる。
【０２２２】
なお、固体撮像装置１０を撮影装置に適用する場合、上記マイクロレンズの形成位置なども考慮に入れて、撮影装置全体の光学系（レンズ９、マイクロレンズおよび撮影用レンズなど）の設計（形状および配置など）を行うことが好ましい。
【０２２３】
さらに、ガラス板３とレンズ９の間には、赤外線カットフィルタが形成されていることが好ましい。
【０２２４】
カメラやビデオレコーダーカメラなどの撮影装置に固体撮像装置１０を内蔵させる場合、画像の形成に不要な赤外線がセンサチップ１へ入射することを回避する必要がある。赤外線のセンサチップ１への入射を回避するためには、赤外線を反射および／または吸収（カット）する必要がある。ここでは、赤外線を反射するための誘電体多層膜をガラス板３とレンズ９との間に形成することを例として、以下に説明を行う。
【０２２５】
誘電体多層膜は、光の入射角に応じて、反射する光の波長の範囲が変化する。このため、曲面（例えば、レンズ９など）上に誘電体多層膜を形成すると、中心付近と端部付近とにおいて反射する光の波長が異なるため、逆に画質の悪化に繋がる。このため、平坦なガラス板３上に形成することが好ましい。
【０２２６】
さらに、誘電体多層膜は、ガラス板３におけるレンズ９を形成するための面に製膜される。ガラス板３の有効画素領域１ａとの対向面に誘電体多層膜を形成すると、誘電体多層膜が剥離を起こした場合、有効画素領域１ａに付着することによって、画質を低下させるためである。
【０２２７】
ガラス板３の一面だけに誘電体多層膜を形成すると、誘電体多層膜の膜応力によって、ガラス板３に反り生じる。しかし、大面積のガラス板３に誘電体多層膜を製膜した後、ガラス板３はダイシングによって小片に分割されるので、上記膜応力を開放（低下）し得る。このため、誘電体多層膜の形成によるガラス板３の反りは、固体撮像装置１０によって形成される画像の質を低下させることはない。
【０２２８】
赤外線反射の誘電体多層膜は、スパッタ法や蒸着法などによって、高い屈折率の層と低い屈折率の層とが交互に形成された多層膜である。
【０２２９】
上記高い屈折率の層を構成する材料としては、ＴｉＯ２ （ｎ＝２．４）、Ｔａ２ Ｏ５ （ｎ＝２．１）、Ｎｂ２ Ｏ５ （ｎ＝２．２）、およびＺｒＯ２ （ｎ＝２．０５）などが挙げられる。上記低い屈折率の層を構成する材料としては、ＳｉＯ２ （ｎ＝１．４６）、Ａｌ２ Ｏ３ （ｎ＝１．６３）、およびＭｇＦ２ （ｎ＝１．３８）などが挙げられる。なお、括弧内のｎは、単一の材料で形成した層が有する、５００ｎｍの波長を有する光に対する屈折率を示しており、該屈折率は、入射する光が有する波長によって変化する。
【０２３０】
誘電体多層膜は、通常、上記高い屈折率の層と上記低い屈折率の層とは、同じ光学的膜厚に形成される。カットしたい光が有する波長の範囲の中心付近を設計波長λとすると、光学的膜厚ｎｄは、１／４λと表すことができる。そして、光学的膜厚ｎｄを有する上記高い屈折率の層を１Ｈ、光学的膜厚ｎｄを有する上記低い屈折率の層を１Ｌと表す。
【０２３１】
ここで、“（０．５Ｈ、１Ｌ、０．５Ｈ）Ｓ”と表すと、１／８λの膜厚を有する上記高い屈折率の層が２層あり、この２層の間に１／４λの膜厚を有する上記低い屈折率の層が形成されているものが１組以上ある状態を意味している。さらに、“Ｓ”は、スタック数と呼ばれ、括弧内の組がいくつ積層されているのかを表している。
【０２３２】
実際に積層された誘電体多層膜は、２Ｓ＋１層から構成されており、Ｓの値を大きくするほど、反射から透過へ変化する立ち上がり特性（急峻さ）を大きくすることができる。Ｓの値としては３〜２０の範囲から選択される。
【０２３３】
誘電体多層膜を構成する各層の屈折率と上記対上がり特性とからカットできる波長を有する光を決定することができる。通常、赤外線をカット（反射）するための誘電体多層膜は、４０層〜６０層の積層構造から形成される。
【０２３４】
ガラス板３としては、平行平面板状の透明な部材であればよく、ガラスに限らず、樹脂などから構成されていてもよい。
【０２３５】
センサ基板１３は、絶縁性を有する平板状の構成であればよく、センサ基板１３全体が絶縁性の材料から構成されていても、センサ基板１３表面が絶縁性を有していてもよい。センサ基板１３を構成するための材料は、セラミックや樹脂など、従来公知の種々の材料から選択することができる。また、センサ基板１３表面に絶縁性を付与する方法は、従来公知の種々の方法を採用し得る。
【０２３６】
スペーサ５は、センサチップ１とガラス板３とを平行に保持し得る材料であればよく、例えば、接着性を有する材料など、従来公知の種々の材料から選択できる。なお、ガラス板３以外の部材から光が入射することがないように、スペーサ５は不透明な材料から構成されていることが好ましい。
【０２３７】
封止樹脂７を構成する材料としては、従来公知の種々の樹脂から選択すればよい。なお、ガラス板３以外の部材から光が入射することがないように、封止樹脂７は不透明な材料から構成されていることが好ましい。また、封止樹脂７を形成するための方法としては、従来公知の種々の方法を採用すればよい。
【０２３８】
〔実施の形態２〕
本発明の一実施形態について、図４を用いて以下に説明する。図４（ａ）は、図１の変形例である固体撮像装置３１の構成を示す断面図であり、図４（ｂ）は、図１の他の変形例である固体撮像装置３３の構成を示す断面図である。
【０２３９】
図４（ａ）に示すように、固体撮像装置３１は、下部に外部接続端子１７が形成されたセンサ基板１３、センサ基板１３上に形成されたセンサチップ１、センサチップ１の有効画素領域１ａと対向するように配置されたガラス板３、センサチップ１とガラス板３とを平行に保持するスペーサ５、センサ基板１３の一部、センサチップ１の一部、ガラス板３の側壁およびスペーサ５の側壁を封止する封止樹脂７、ならびにガラス板３を覆う樹脂製のレンズ３２を備えている。
【０２４０】
なお、封止樹脂７表面にはＡｒプラズマ処理が施されている。Ａｒプラズマ処理によって、封止樹脂７表面には微小な凹凸が形成されており、かつ封止樹脂７表面からは、樹脂封止後に金型から固体撮像装置３１を剥離するための離型剤が除去されている。また、有効画素領域１ａは、スペーサ５に挟まれたセンサチップ１上の領域に形成されている。レンズ３２は、紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂９’を型に充填し、紫外線照射によって硬化させたものである。レンズ３２からやや外周側に離れた封止樹脂７上には、レンズ３２と同じ樹脂から構成された張り出し３２ａが形成されている。
【０２４１】
固体撮像装置３１は、封止樹脂７表面をＡｒプラズマ処理することによって、接着力向上部が形成されている。このため、封止樹脂７とレンズ９とが強固に接着している（詳細については実施の形態１を参照のこと）。
【０２４２】
固体撮像装置３１が、実施の形態１の固体撮像装置１０と異なる点は、レンズ３２からやや外周側に離れた封止樹脂７上に、レンズ３２と同じ樹脂から構成された張り出し３２ａが形成されていることである。
【０２４３】
張り出し３２ａは、型５１に充填したエネルギー硬化性樹脂３２’を硬化させることによって形成される。すなわち、レンズ３２と同時に形成される（型５１およびエネルギー硬化性樹脂３２’については図６（ａ）参照のこと）。
【０２４４】
レンズ３２を形成するために、エネルギー硬化性樹脂３２’を充填した型５１をガラス板３に接触させたとき、ガラス板３とエネルギー硬化性樹脂３２’との界面に気泡が生じることがある。レンズ３２の凸面に気泡が混入している場合、当然、気泡に光が照射されると、予期しないような光の拡散を生じる。拡散した光が迷光として有効画素領域１ａに入射する上、気泡の下方にある有効画素領域１ａへの光の入射効率が低下する。
【０２４５】
つまり、レンズ９が、有効画素領域１ａに入射する光の角度を適切に補正することができなくなる上、気泡が局所的に入射効率の低下を招く。したがって、形成された画像の画質を極端に低下させる。
【０２４６】
張り出し３２ａは、上記気泡をレンズ３２から取り除くために形成されたものである。張り出し３２ａが形成される理由について、以下に説明する。
【０２４７】
レンズ３２を形成するための必要量以上のエネルギー硬化性樹脂３２’を型５１に充填する。エネルギー硬化性樹脂３２’の過剰量を充填した型５１をガラス板３に接触させる。このとき、エネルギー硬化性樹脂３２’とガラス板３との界面に気泡が発生したとする。
【０２４８】
型５１をしっかりとガラス板３に密着させると、上記気泡は、過剰量のエネルギー硬化性樹脂３２’が型５１の外側へ押し出されるのに伴い、型５１の外部へ押し出される。型５１をガラス板３に密着させた状態でエネルギー硬化性樹脂３２’を硬化させることによって、型５１の外側へ押し出されたエネルギー硬化性樹脂３２’は、気泡が含んだ状態で硬化される。以上のようにして、張り出し３２ａが形成される。
【０２４９】
本実施形態に係る固体撮像装置３１は、張り出し３２ａを備えているので、樹脂製のレンズ３２に気泡が混入することがない。したがって、固体撮像装置３１の生産歩留まりを向上し得る。
【０２５０】
次に、固体撮像装置３１の変形例について図４（ｂ）を用いて説明する。
【０２５１】
図４（ｂ）に示すように、固体撮像装置３３は、下部に外部接続端子１７が形成されたセンサ基板１３、センサ基板１３上に形成されたセンサチップ１、センサチップ１の有効画素領域１ａと対向するように配置されたガラス板３、センサチップ１とガラス板３とを平行に保持するスペーサ５、センサ基板１３の一部、センサチップ１の一部、ガラス板３の側壁およびスペーサ５の側壁を封止する封止樹脂７、ならびにガラス板３を覆う樹脂製のレンズ３４を備えている。
【０２５２】
なお、封止樹脂７表面にはＡｒプラズマ処理が施されている。Ａｒプラズマ処理によって、封止樹脂７表面には微小な凹凸が形成されており、かつ封止樹脂７表面からは、樹脂封止後に金型から固体撮像装置３３を剥離するための離型剤が除去されている。また、有効画素領域１ａは、スペーサ５に挟まれたセンサチップ１上の領域に形成されている。レンズ３４は、紫外線など光の照射によって硬化する光硬化性樹脂９’を型に充填し、紫外線照射によって硬化させたものである。レンズ３４は、封止樹脂７の外周付近まで延びた、平板状の張り出し３４ａを有している。
【０２５３】
固体撮像装置３３と固体撮像装置３１との相違点は、形成された張り出し３４ａおよび張り出し３２ａの形状と形成位置が異なる。張り出し３４ａと張り出し３２ａとは、形状および形成位置は異なっているが、レンズ３４およびレンズ３２の凸面から気泡を除去するという機能は同じである。
【０２５４】
張り出し３４ａは、型５２に充填されたエネルギー硬化性樹脂３４’を用いて形成されている。型５２は、レンズ３４を形成するための略球面状の窪みと該窪みを取り巻くように平坦な窪みが形成されている（図６（ｂ）参照のこと）。上記平坦な窪みが封止樹脂７の外周付近の領域までと対向するように形成されているので、張り出し３４ａは、固体撮像装置３３の上面の大部分を覆っている。
【０２５５】
張り出し３４ａは、有効画素領域１ａと平行になるように形成されている。型５２に沿った形状に形成することができるので、張り出し３４ａの形状を容易に平坦化し、かつ該平坦面を有効画素領域１ａと平行にすることができる。さらに、型５２の平坦な窪みの一部をガラス板３の４つの角に接触させながら、エネルギー硬化性樹脂３４’の硬化を行うことによって、実施の形態１における説明を参照して、有効画素領域１ａと平行な張り出し３４ａ（フラットベッド構造）を容易に形成することができる。
【０２５６】
固体撮像装置３３を撮影装置に搭載する場合、被写体からの光の光路を画定するためのレンズを設ける必要がある。上記レンズを設置する際、レンズの中心を透過する光の軸が、有効画素領域１ａの中心と正確に直交するように注意が必要である。ここで、レンズの中心を透過する光の軸が、有効画素領域１ａの中心からずれたり、レンズの中心を透過する光の軸が、有効画素領域１ａと正確に直交しない場合、当然、撮影装置によって形成される画像にゆがみなどが生じる。
【０２５７】
レンズの中心を透過する光の軸が、有効画素領域１ａの中心と正確に直交するように、上記レンズを配置するためには、固体撮像装置３３の有効画素領域１ａと平行な面に対して、該レンズを固定する部材を形成することが好ましい。
【０２５８】
なお、張り出し３４ａを形成するために過剰量のエネルギー硬化性樹脂３４’を型５２に充填する際、上記レンズを固定する部材の形成を妨げない程度の量に抑える必要がある。
【０２５９】
ここで、張り出し３４ａは、封止樹脂７の外周付近まで延びている。このため、レンズ３４と封止樹脂７との接着面積を、張り出し３４ａが有する面積だけ大きくすることができる。つまり、レンズ３４と封止樹脂７との接着力を向上させることができる。
【０２６０】
よって、製造工程における加熱冷却処理および製品の使用環境の変化によって生じる、レンズ３４の剥離をより確実に抑制することができる。
【０２６１】
以上のように、張り出し３４ａが封止樹脂７の外周付近まで延びており、かつ有効画素領域１ａと平行になるように形成されている。これによって、固体撮像装置３３を内蔵する撮影装置の組み立てを安価かつ簡便な方法で、精度よく行うことができる。さらに、製品の信頼性をさせることができる。
【０２６２】
以上に説明したように、樹脂製のレンズ９の封止樹脂７からの剥離が抑制された本発明に係る固体撮像装置１０、３１および３３は、製造コストの削減、信頼性の向上、小型化および薄型化を達成、ならびに入射光の広角化によって生じる課題の解決を同時に行い得る。入射光の広角化によって生じる課題とは、（１）有効画素領域１ａの外周部における光の入射光率の低下、および（２）赤外線カットフィルタを用いた場合の有効画素領域１ａ外周部における色調変化である。このため、品質の高い画像を形成し得る固体撮像装置１０、３１および３３を提供することができる。
【０２６３】
また、上記問題を固体撮像装置に搭載する光学系によって解決する場合、センサチップの近傍に配置されるレンズの外周部（端部）における光学形状（凸面の形状）の設計が非常に困難になる。本発明に係る固体撮像装置１０、３１および３３は、上記課題を光学系によって解決する必要がないため、光学系の設計（形状や配置）の自由度が高い。
【０２６４】
さらに、レンズ９はレプリカ法によって形成できるため、レンズ９の光学面を、高い精度で所望の機能を有するように形成することが容易である。
【０２６５】
〔実施の形態３〕
本発明の一実施形態である固体撮像装置１０の製造方法について、図５を用いて以下に説明する。図５は、固体撮像装置１０の製造方法における各工程を説明する断面図である。
【０２６６】
図５に示すように、樹脂封止後の未完成の固体撮像装置（以下、単に固体撮像装置と称する）にレンズ９を形成する工程は、Ｓ４１〜Ｓ４４の順に行われる。
【０２６７】
レンズ９を形成するための準備として、封止樹脂７表面をＡｒプラズマ処理することによって、封止樹脂７表面に微小な凹凸を形成し、かつ封止樹脂７表面から離型剤を除去する。
【０２６８】
封止樹脂７表面をＡｒプラズマ処理した固体撮像装置を、ガラス板３が下方を向くように、マウンター装置（図示せず）のロッド４１を用いて真空固定（バキュームチャッキング）する。同時に、透明な型１９のレンズ９表面形状を転写するために形成された窪みに流動性を有する光硬化性樹脂９’を充填する（Ｓ４１）。
【０２６９】
ここで、本実施形態においては、レンズ９を構成する樹脂として、紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂９’を例に説明しているが、エネルギー硬化性樹脂であれば、本発明の固体撮像装置の製造方法に適用することができる。
【０２７０】
透明な型１９、光硬化性樹脂９’およびガラス板３を介して、カメラ４２を用いて有効画素領域１ａの形状（平面形状および中心の位置など）を撮像する。撮像した有効画素領域１ａの形状を画像処理装置によって画像処理を行う。上記画像処理装置に予め認識させておいた透明な型１９の中心と画像処理した有効画素領域１ａの中心とをＸ軸方向および／またはＹ軸方向に位置合わせする（Ｓ４２）。
【０２７１】
ここで、ガラス板３には、Ｓ４１の前にシランカップリング剤が付与されていてもよい（ガラス板３へのシランカップリング剤の付与については実施の形態１を参照のこと）。
【０２７２】
上記位置合わせの終了後、光硬化性樹脂９’を充填した透明な型１９をガラス板３および封止樹脂７へ接触した状態で固定する。透明な型１９を固定した後、ＵＶランプを点灯し、紫外線照射を行う（Ｓ４３）。
【０２７３】
ここで、Ｓ４３においては、透明な型１９は封止樹脂７と接触しているが、実施の形態１において説明したように、透明な型１９の平坦部がガラス板３の４つの角と接触していてもよい。これにより、レンズ９の中心を透過する光が有効画素領域１ａの中心に入射するようにレンズ９を形成することができる。
【０２７４】
Ｓ４３における紫外線の照射によって、透明な型１９に充填された光硬化性樹脂９’が硬化する。
【０２７５】
光硬化性樹脂９’が十分に硬化することによって、レンズ９が形成された後、透明な型１９を固体撮像装置１０から離型させる（Ｓ４４）。
【０２７６】
本実施形態に係る製造方法を用いれば、パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど、複雑な形状を有するレンズ９を容易に形成することができる。さらに、レンズ９の中心が有効画素領域１ａの中心と正確に対向するように位置合わせをしながら、レンズ９を形成することができるので、収差が小さく、かつ解像度の高い画像を形成することができる固体撮像装置１０を提供することができる。
【０２７７】
なお、実施の形態２において説明した固体撮像装置３１および３３は、本実施形態に係る固体撮像装置１０の製造方法の一部を改変することによって製造することができる。固体撮像装置３１および３３の製造方法における、図５からの改変事項について図６を用いて以下に説明する。図６（ａ）は、固体撮像装置３１のレンズ３２および張り出し３２ａ’を形成するための一工程を示す断面図であり、図６（ａ）は、固体撮像装置３３のレンズ３４および張り出し３４ａ’を形成するための一工程を示す断面図である。
【０２７８】
図６（ａ）に示しているのは、透明な型５１の中心と有効画素領域１ａの位置合わせが完了し、透明な型５１と封止樹脂７とが接触した状態である。透明な型５１は、封止樹脂７の表面寸法よりも小さくなるように形成されている。
【０２７９】
固体撮像装置３１の製造方法において、透明な型５１には過剰量の光硬化性樹脂３２’が充填されている。このため、透明な型５１に充填された光硬化性樹脂３２’の一部が透明な型５１の外側にはみ出している。
【０２８０】
上述のように、透明な型５１に充填された光硬化性樹脂３２’がガラス板３に接触するとき、光硬化性樹脂３２’とガラス板３との界面に気泡が形成されることがある。
【０２８１】
しかし、封止樹脂７へ透明な型５１を密着させようとすると、余剰の光硬化性樹脂３２’が透明な型５１の外側に押し出される。このとき、上記界面に形成された気泡は、光硬化性樹脂の一部３２ａ’に封入され状態で外部に押し出される。
【０２８２】
よって、この状態で光硬化性樹脂３２’およびその一部３２’を硬化させることによって、固体撮像装置３１を作製することができる。
【０２８３】
図６（ｂ）に示しているのは、図６（ａ）と同様の製造工程の状態である。よって、光硬化性樹脂３４’および３４ａ’の一部３４ｂ’が、透明な型５２からはみ出している。このため、上記気泡を光硬化性樹脂３４’から押し出すことができる。
【０２８４】
図６（ａ）と異なる点は、透明な型５２が封止樹脂７の平面寸法よりも大きいこと、および透明な型５２には、レンズ３４の形状を転写するための略球面状の窪みの外側に、平坦な窪みが形成されていることである。
【０２８５】
透明な型５２の平坦な窪みの底面は、有効画素領域１ａと平行になるように形成および位置合わせされる。
【０２８６】
図６（ｂ）において、封止樹脂７とガラス板３とは平坦に形成されているが、図４（ｂ）に示したように、ガラス板３が僅かに突出している状態であってもよい。このとき、透明な型５２の平坦な窪みの底面をガラス板３の４つの角と接触させながら、光硬化性樹脂３４’および３４ａ’の硬化を行うことができる。
【０２８７】
よって、この状態で、光硬化性樹脂３４’および３４ａ’を硬化させると、固体撮像装置３３を作製することができる。
【０２８８】
〔実施の形態４〕
本発明に係る一実施形態について図７を用いて以下の説明する。図７は、固体撮像装置１０を内蔵した撮影装置６１の構成を説明する断面図である。
【０２８９】
図７に示すように、撮影装置６１は、固体撮像装置１０、平板状の面と２つの凸面とからなる撮像用レンズ６２、撮像用レンズ６２の平板状の面を挟んで形成された遮光部６３、ならびに撮像用レンズ６２とセンサチップ１との光軸方向の距離を調節および固定するためのスペーサ６４を備えている。
【０２９０】
撮像用レンズ６２は、固体撮像装置１０に入射する光の光路を画定する光路画定器である。遮光部６３は、撮像用レンズ６２の絞りであり、かつ撮像用レンズ６２に入射する光の内、迷光の入射を抑制する。スペーサ６４は、封止樹脂７の外周部付近に形成されている。
【０２９１】
なお、固体撮像装置１０の底面に設けられた外部接続端子１７は、配線基板上に形成された導体配線と電気的に接続されている（図示せず）。さらに、上記導体配線は、上記配線基板上に接着された画像処理装置を電気的に接続されている（図示せず）。つまり、固体撮像装置１０は、上記導体配線を介して、上記画像処理装置と電気的に接続されている。
【０２９２】
このため、撮像用レンズ６２から入射した光は、レンズ９、ガラス板３、空気層１１を介して、センサチップ１上の有効画素領域１ａに入射する。有効画素領域１ａに入射した光は電気信号に変換され、上記画像処理装置に送信される。送信された電気信号に基づいて上記画像処理装置が画像を形成する。
【０２９３】
以上の構成を有しているので、撮影装置６１は、固体撮像装置１０と同様の機能および作用を有する。
【０２９４】
なお、撮影装置６１は、固体撮像装置１０の代わりに、固体撮像装置３１または固体撮像装置３３を備えていてもよい。特に、撮影装置６１が固体撮像装置３３を備えている場合、封止樹脂７とスペーサ６４との間には、張り出し３４ａが形成されている。このため、実施の形態２において説明したように、製造工程における加熱冷却処理および製品の使用環境の変化によって生じる、レンズ３４の剥離をより確実に抑制することができる。よって、撮影装置６１の生産歩留まりおよび信頼性をより向上させることができる。
【０２９５】
〔実施の形態５〕
本発明に係る一実施形態について図８を用いて以下に説明する。図８（ａ）は、本実施形態の固体撮像装置８１の構成を示す断面図であり、図８（ｂ）は、固体撮像装置８１のレンズ９１の端部に光が入射する様子を示した断面図であり、図８（ｃ）は、図８（ｂ）のレンズ９１の端部付近を拡大した断面図である。
【０２９６】
固体撮像装置８１は、実施の形態１の固体撮像装置１０と多くの点において共通している。固体撮像装置８１の構成の内、固体撮像装置１０の構成と同じ番号が付されている構成は、名称およびその機能が同じである。よって、本実施形態において、固体撮像装置１０の構成と同じ番号が付されている構成およびその機能については、実施の形態１を参照すればよい。
【０２９７】
図８（ａ）に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置８１は、下部に外部接続端子１７が形成されたセンサ基板１３、センサ基板１３上に形成されたセンサチップ１（固体撮像素子）、センサチップ１の有効画素領域１ａと対向するように配置されたガラス板３（透明板）、センサチップ１とガラス板３とを平行に保持するスペーサ５、ならびにガラス板３の上面および側壁と接する樹脂製のレンズ９１を備えている。レンズ９１は、有効画素領域１ａと空気層１１を介して対向する面を除いたガラス板３の全ての面と接している。
【０２９８】
固体撮像装置８１がセンサチップ１０と異なる点は、封止樹脂７によって樹脂封止されていないこと、およびレンズ９１のサイズがガラス板３のサイズよりも明らかに大きいことである。
【０２９９】
しかし、レンズ９１の凸面の形状は、実施の形態１のレンズ９（図１を参照のこと）の凸面の形状と同じである。よって、レンズ９１は、レンズ９１に入射した光を屈折させることによって、該光の角度が直角に近づくように補正するための構成であり、レンズ９と同じ機能を有している。
【０３００】
図面から明らかなように、レンズ９１の端部９１ａは、ガラス板３が有する６つの面の内、有効画素領域１ａと空気層１１を介して対向する面（以下、単に「底面」と称する）を除いた５つの面（１つの上面および４つの側壁）と接している。
【０３０１】
レンズ９１が、ガラス板３の１つの上面および４つの側壁と接していることによる利点について、以下に説明する。
【０３０２】
図８（ｃ）に示すように、被写体からの光を集光する撮像レンズ６２から出射された光には、レンズ９１の端部９１ａ付近に入射する光２０が含まれている。
【０３０３】
図８（ｂ）に示すように、光２０がレンズ９１に入射すると、光２０は、レンズ９１の凸面において屈折された屈折光２０ａとしてレンズ９内部を進む。屈折光２０ａは、レンズ９１内部からガラス板３に入射する。
【０３０４】
ガラス板３に入射した屈折光２０ａの一部は、ガラス板３の側壁を通過して、再度、レンズ９１内部に入射する。再度、レンズ９１内部に入射した屈折光２０ａは、レンズ９１の端部９１ａの下面に到達する。レンズ９１の端部９１ａの下面に到達した屈折光２０ａは、固体撮像装置８１の外側へ向かうように屈折して、屈折光２０ｃとしてレンズ９１から出射される。このため、屈折光２０ａの内、レンズ９１の端部９１ａの下面に到達する屈折光２０ａは、有効画素領域へ入射しない。
【０３０５】
また、ガラス板３に入射した屈折光２０ａの一部は、外気と接しているガラス板３の側壁に到達する。ガラス板３の側壁に到達した屈折光２０ａは、ガラス板３と外気との屈折率の差が大きいため、ガラス板３の側壁において反射される。ガラス板３の側壁において反射された反射光２０ｄは、固体撮像装置８１の内側に向かう。しかし、反射光２０ｄは、有効画素領域外に配置されたスペーサ５に到達する。つまり、反射光２０ｄは、有効画素領域に入射しない。さらに、ｓスペーサ５が光透過性を有していないため、反射光２０ｄは、スペーサ５によって吸収される。
【０３０６】
以上のように、レンズ９１の端部９１ａがガラス板３の側壁と接していることによって、レンズ９１の端部９１ａ付近に入射する光２０は、有効画素領域に入射しない。つまり、レンズ９１の端部９１ａに入射する画像の形成に不要な光２０が有効画素領域に入射する迷光が減少する。
【０３０７】
よって、有効画素領域に入射する迷光が減少するので、固体撮像装置８１を用いて形成された画像の画質の低下を抑制することができる。
【０３０８】
さらに、有効画素領域に入射する迷光が減少するという利点のほかに、レンズ９１がガラス板３の１つの上面および４つの側壁と接していることによって得られる、以下のような利点をあげることができる。
【０３０９】
従来、樹脂性のレンズを備える固体撮像装置を無鉛半田リフロー処理によって実装した場合、レンズの変形によってガラス板が剥離する。このため、通常、樹脂性のレンズを備える固体撮像装置の実装方法として、安価な無鉛半田リフロー処理を採用することができない。
【０３１０】
しかし、上記構成によって、樹脂性のレンズを備える固体撮像装置８１を実装方法として、安価な無鉛半田リフロー処理を採用した場合に発生する、レンズのガラス板からの剥離を抑制することができる。
【０３１１】
樹脂性のレンズを備える固体撮像装置を無鉛半田リフロー処理によって固体撮像装置８１の実装を行う（高温条件下に曝露する）と、レンズ９１とガラス板３とが異なる熱膨張係数を有しているため、樹脂製のレンズ９１は熱応力を受ける。
【０３１２】
樹脂製のレンズ９１が受ける上記熱応力は、せん断力だけでなく引張力も含まれる。樹脂は、引張力に対して変形しないよう反発する力（収縮する力）が強い。このため、ガラス板３の上面および側壁と接するように（透明板の上面から側壁へ回りこむように）樹脂製のレンズ９１が形成された状態において、高温条件下に曝露すると、ガラス板３は樹脂製のレンズ９１によって締め付けられるような力を受ける。
【０３１３】
従って、ガラス板３と樹脂製のレンズ９１との密着性が向上する。ガラス板３と樹脂製のレンズ９１との密着性（接着力）が向上するので、高温条件下に樹脂製のレンズ９１を備えた固体撮像装置８１を曝露したときに発生する、レンズ９１のガラス板３からの剥離を抑制し得る。
【０３１４】
レンズ９１がガラス板３の１つの上面および４つの側壁と接しているため、樹脂性のレンズ９１を備えた固体撮像装置８１の実装方法として、安価なリフロー処理を採用し得る。よって、固体撮像装置８１の実装コストを削減することができる。
【０３１５】
レンズ９１とガラス板３との接着力を、さらに向上し得る方法として、ガラス板３の上面にシランカップリング剤を付与する方法を挙げることができる。シランカップリング剤を付与する方法の詳細については、実施の形態１を参照のこと。
【０３１６】
本実施形態において、レンズ９１（図８を参照のこと）は、図９に示すように、紫外線照射によって硬化する光硬化性樹脂９１’から構成されている。レンズ９１は、光硬化性樹脂９１’を型１９’の窪みに充填し、型１９’の平坦部をガラス板３に接触させた状態で紫外線を照射することによって形成されている。
【０３１７】
レンズ９１は、上述のように、固体撮像装置８１に入射する光の角度を直角に近づくように補正するための構成であり、レンズ９１の中心を透過する光が有効画素領域１ａへ直角に入射するように形成される必要がある。入射光の角度の補正を適切に行えるようにレンズ９１を形成するためには、型１９’の平坦部を有効画素領域１ａと平行な面（例えば、ガラス板３の露出部３ａ）に接触させる必要がある。
【０３１８】
ガラス板３は、有効画素領域１ａと対向するようにスペーサ５を介してセンサチップ１に接着されている。ガラス板３が平行平面状であること、およびスペーサ５が均一な厚さを有する非常に薄い構成であることから、ガラス板３の上面は有効画素領域１ａと平行である。
【０３１９】
レンズ９１は、型１９’の平坦部が有効画素領域１ａと平行なガラス板３の露出部３ａに接触した状態で形成されているため、レンズ９１の中心を透過する光を正確に有効画素領域１ａに対して直角に入射させることができる。つまり、ガラス板３はレンズ９１からの露出部３ａを有しているため、レンズ９１の取り付け精度を高めることができる。
【０３２０】
ここで、図８においては、ガラス板３の露出部３ａが描写されていない。これは、図９が長方形を有するガラス板３の対角線に沿って固体撮像装置８１の断面を取った図であり、図８が、長方形を有するガラス板３の一辺に平行な線に沿って固体撮像装置８１の断面を取った図であるためである。すなわち、ガラス板３の露出部３ａは、ガラス板３上面の長方形の各角付近に形成されており、光硬化性樹脂９１’の硬化時には、型１９’の平坦部と、ガラス板３上面の長方形の各角付近とが接触している。
【０３２１】
〔実施の形態６〕
本発明の一実施形態である固体撮像装置８１の製造方法について、図１０を用いて以下に説明する。図１０は、固体撮像装置８１の製造方法における各工程を説明する断面図である。
【０３２２】
本実施の形態の製造方法は、図５を用いて説明した実施の形態３の製造方法と大きな差はない。本実施の形態の製造方法と実施の形態３の製造方法とが異なる点は、光硬化性樹脂９１’を充填するための図１０の透明な型１９’と図５の透明な型１９との窪みの大きさが異なる点である。具体的には、透明な型１９’のレンズ９１表面形状を転写するために形成された窪みの直径が、透明な型１９よりも大きいため、透明な型１９’に形成された窪みの全体の大きさが透明な型１９よりも大きい。
【０３２３】
以上のように、本実施の形態の製造方法は、実施の形態３の製造方法と大きく異なるのは用いる型の形状が異なる点であるため、各工程における差異を説明するに留める。各工程の詳細については、必要に応じて実施の形態３を適宜参照のこと。
【０３２４】
固体撮像装置を、ガラス板３が下方を向くように、マウンター装置（図示せず）のロッド４１を用いて真空固定（バキュームチャッキング）する。同時に、透明な型１９’のレンズ９１表面形状を転写するために形成された窪みに流動性を有する光硬化性樹脂９１’を充填する（Ｓ１１）。
【０３２５】
透明な型１９’、光硬化性樹脂９１’およびガラス板３を介して、カメラ４２を用いて有効画素領域１ａの形状（平面形状および中心の位置など）を撮像する。撮像した有効画素領域１ａの形状を画像処理装置によって画像処理を行う。上記画像処理装置に予め認識させておいた透明な型１９’の中心と画像処理した有効画素領域１ａの中心とをＸ軸方向および／またはＹ軸方向に位置合わせする（Ｓ１２）。
【０３２６】
上記位置合わせの終了後、光硬化性樹脂９１’を充填した透明な型１９’をガラス板３へ接触した状態で固定する。透明な型１９’を固定した後、ＵＶランプを点灯し、紫外線照射を行う（Ｓ１３）。
【０３２７】
Ｓ１３における紫外線の照射によって、透明な型１９’に充填された光硬化性樹脂９１’が硬化する。
【０３２８】
光硬化性樹脂９１’が十分に硬化することによって、レンズ９１が形成された後、透明な型１９’を固体撮像装置１０から離型させる（Ｓ１４）。
【０３２９】
本実施形態に係る製造方法を用いれば、パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど、複雑な形状を有するレンズ９１を容易に形成することができる。さらに、レンズ９１の中心が有効画素領域１ａの中心と正確に対向するように位置合わせをしながら、レンズ９１を形成することができるので、収差が小さく、かつ解像度の高い画像を形成することができる固体撮像装置８１を提供することができる。
【０３３０】
〔実施の形態７〕
本発明に係る一実施形態について図１１を用いて以下の説明する。図１１は、固体撮像装置８１を内蔵した撮影装置６１ａの構成を説明する断面図である。
【０３３１】
本実施形態の撮影装置６１ａと実施の形態４の撮影装置６１とは、多くの点で共通している。撮影装置６１ａと撮影装置６１ａとが大きく異なる点は、内蔵している固体撮像装置が異なること、および撮像用レンズ６２の取り付け位置が異なることである。撮影装置６１ａが内蔵している固体撮像装置８１の詳細については、実施の形態５を参照すればよいため、ここでは説明を省略する。よって、撮影装置６１ａにおける撮像用レンズ６２の取り付け位置について、以下に説明する。
【０３３２】
図１１に示すように、撮影装置６１ａは、固体撮像装置８１、平板状の面と２つの凸面とからなる撮像用レンズ６２、撮像用レンズ６２の平板状の面を挟んで形成された遮光部６３、ならびに撮像用レンズ６２とセンサチップ１との光軸方向の距離を調節および固定するためのスペーサ６４を備えている。
【０３３３】
撮像用レンズ６２は、固体撮像装置８１に入射する光の光路を画定する光路画定器である。遮光部６３は、撮像用レンズ６２の絞りであり、かつ撮像用レンズ６２に入射する光の内、迷光の入射を抑制する。スペーサ６４は、ボンディングワイヤ１５と接触しないように、センサ基板１３の外周部付近に形成されている。
【０３３４】
なお、固体撮像装置８１の底面に設けられた外部接続端子１７は、配線基板上に形成された導体配線と電気的に接続されている（図示せず）。さらに、上記導体配線は、上記配線基板上に接着された画像処理装置を電気的に接続されている（図示せず）。つまり、固体撮像装置８１は、上記導体配線を介して、上記画像処理装置と電気的に接続されている。
【０３３５】
このため、撮像用レンズ６２から入射した光は、レンズ９１、ガラス板３、空気層１１を介して、センサチップ１上の有効画素領域１ａに入射する。有効画素領域１ａに入射した光は電気信号に変換され、上記画像処理装置に送信される。送信された電気信号に基づいて上記画像処理装置が画像を形成する。
【０３３６】
以上の構成を有しているので、撮影装置６１ａは、固体撮像装置８１と同様の機能および作用を有する。
【０３３７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０３３８】
〔その他の構成〕
なお、本発明は以下の構成であっても実現可能である。
【０３３９】
（第１の構成）
少なくとも、一面に有効画素領域を有する固体撮像素子と、
前記有効画素領域に一定の間隔をあけて対向して配置され、前記有効画素領域の平面寸法と同等以上で前記固体撮像素子の平面寸法より小さい平面寸法を有する透光性蓋部と、
前記有効画素領域及び透光性蓋部の間であって前記有効画素領域を除く領域に形成され、かつ前記有効画素領域を取り囲むように設けられた不透光性の接着層と、
前記固体撮像素子と前記透光性蓋部と前記接着層とで形成される密封空間を除く領域一面に形成された不透光性の封止樹脂部と、
前記透光性蓋部上に配置されたレンズと、を備える固体撮像装置であって、
前記レンズが、前記透光性蓋部および前記封止樹脂にまたがって形成されているレンズ付き固体撮像装置。
【０３４０】
（第２の構成）
少なくとも、一面に有効画素領域を有する固体撮像素子と、
前記有効画素領域に一定の間隔をあけて対向して配置され、前記有効画素領域の平面寸法と同等以上で前記固体撮像素子の平面寸法より小さい平面寸法を有する透光性蓋部と、
前記有効画素領域及び透光性蓋部の間であって前記有効画素領域を除く領域に形成され、かつ前記有効画素領域を取り囲むように設けられた接着層と、
前記透光性蓋部より物体側に配置されたレンズと、を備える固体撮像装置であって、
前記レンズが、前記透光性蓋部および前記封止樹脂にまたがって形成されているレンズ付き固体撮像装置。
【０３４１】
（第３の構成）
前記レンズは、−６０〜２７０℃の温度に暴露された後でも、可視光帯域おける透過率が８０％以上の透光性を持つ樹脂で形成されている第１または２の構成に係るレンズ付き固体撮像装置。
【０３４２】
（第４の構成）
前記透光性蓋部の一部には前記レンズが形成されていない第１〜３のいずれか１つの構成にか係るレンズ付き固体撮像装置。
【０３４３】
（第５の構成）
前記封止樹脂部の物体側面が親水性を有している第１〜４のいずれか１つの構成に係るレンズ付き固体撮像装置。
【０３４４】
（第６の構成）
前記透光性蓋部の物体側の面がシランカップリング処理されている第１〜５のいずれか１つの構成に係るレンズ付き固体撮像装置。
【０３４５】
（第７の構成）
前記レンズは、可視光領域において屈折率１．３〜１．４の透光性樹脂材料で形成されている第１〜６のいずれか１つの構成に係るレンズ付き固体撮像装置。
【０３４６】
（第８の構成）
前記レンズと同時に形成される透光性樹脂製の構造体が形成されている第１〜７のいずれか１つの構成に係る記載のレンズ付き固体撮像装置。
【０３４７】
（第９の構成）
少なくとも、
封止樹脂部の物体側の面に親水性処理を施す工程と、
レンズの形状を転写するキャビティ部が設けられた透光性成形型の前記キャビティ部にエネルギー硬化性樹脂を充填する工程と、
前記透光性成形型の一部と、前記固体撮像装置の前記透光性蓋部のレンズが形成されない部分とを接触させる工程と、
前記エネルギー硬化性樹脂を硬化させレンズを形成する成形工程と、
前記透光性成形型を取り外す離型工程と、を有する第１〜８いずれか１つの構成に係るレンズ付き固体撮像装置の製造方法。
【０３４８】
（第１０の構成）
導体配線が形成された配線基板と、該配線基板に接着され前記導体配線に電気的に接続される画像処理装置と、前記導体配線に電気的に接続されるレンズ付き固体撮像装置と、前記レンズ付き固体撮像装置に対向して配置されレンズ付き固体撮像装置への光路を画定する光路画定器とを備える撮像装置。
【産業上の利用可能性】
【０３４９】
本発明によれば、簡便で安価な方法を用いて小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性（耐環境性）および性能を付与した固体撮像装置を提供することができるので、被写体からの光に基づいて画像を形成するための光学機器全般に適用可能である。特に、携帯電話用のカメラモジュールやデジタルカメラなどに適用することが有効である。装置の小型・薄型化かつ広角化の用途に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０３５０】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’における断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’における断面図である。
【図２】図１の固体撮像装置を形成するための一工程を示す、図１（ａ）のＣ−Ｃ’における断面図である。
【図３】（ａ）は、図１の固体撮像装置のレンズの端部へ光が入射する様子を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のレンズの端部付近を拡大した断面図である。
【図４】（ａ）は、図１の変形例である固体撮像装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、図１の他の変形例である固体撮像装置の構成を示す断面図である。
【図５】図１の固体撮像装置の製造方法における各工程を説明する断面図である。
【図６】（ａ）は、図５の製造方法の変形例に用いる型を示す断面図であり、（ｂ）は、図５の製造方法の他の変形例に用いる型を示す断面図である。
【図７】図１の固体撮像装置を備えた撮影装置の構成を示す断面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の固体撮像装置のレンズの端部に光が入射する様子を示す断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）のレンズの端部付近を拡大した断面図である。
【図９】図８の固体撮像装置を形成するための一工程を示す断面図である。
【図１０】図８の固体撮像装置の製造方法における各工程を説明する断面図である。
【図１１】図８の固体撮像装置を備えた撮影装置の構成を示す断面図である。
【図１２】固体撮像素子に入射する光の光路を説明する断面図である。
【図１３】従来の固体撮像装置の構成を示す断面図である。
【図１４】従来の他の固体撮像装置の構成を示す断面図である。
【図１５】従来の固体撮像装置の製造方法における各工程を説明する断面図または平面図である。
【図１６】従来の撮影装置の構成を示す断面図である。
【図１７】図１５の方法を用いて、図１６の固体撮像装置にレンズを適用した構成を示す断面図である。
【図１８】無鉛半田リフロー実装工程における温度変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【０３５１】
１      センサチップ（固体撮像素子）
１ａ    有効画素領域
３      ガラス板（透明板）
５      スペーサ
７      封止樹脂
９      レンズ
９’    光硬化性樹脂（エネルギー硬化性樹脂）
１０    固体撮像装置
１９    透明な型（型）
１９’  透明な型（型）
３１    固体撮像装置
３２    レンズ
３２’  光硬化性樹脂（エネルギー硬化性樹脂）
３２ａ  張り出し
３３    固体撮像装置
３４    レンズ
３４’  光硬化性樹脂（エネルギー硬化性樹脂）
３４ａ  張り出し
５１    透明な型（型）
５２    透明な型（型）
６１    撮影装置
６１ａ  撮影装置
８１    固体撮像装置
９１    レンズ
９１’  光硬化性樹脂（エネルギー硬化性樹脂）