(57)【要約】【課題】  光学機能付与膜の性能を維持するとともに、固体撮像素子ウェーハと透光性基板とを高い機密性で良好に接合する固体撮像装置の接合方法、および固体撮像装置を提供すること。【解決手段】  ガラスウェーハ１１に形成された光学機能付与膜１２に対し加工を施してから固体撮像素子ウェーハ１４を接合することにより、光学特性付与膜１２の特性を劣化させず、高い機密性で良好にガラスウェーハ１１と固体撮像素子ウェーハ１４とを接合させる。【選択図】図２
2008182223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子が形成された第１の板状部材と反射防止を目的とした光学機能付与膜が表面に形成された第２の板状部材とを、スペーサ部材を介することにより前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との間に空隙を設けて接合する前記第２の板状部材と前記スペーサ部材との接合方法において、
前記光学機能付与膜表面に対し加工を施すことを特徴とする固体撮像装置の接合方法。
【請求項２】
前記光学機能付与膜表面に対し加工が施された前記第２の板状部材と、前記スペーサ部材の形状となる第３の板状部材とを接合した後、前記第３の板状部材を前記スペーサ部材の形状に加工することを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の接合方法。
【請求項３】
前記光学機能付与膜は、酸化膜、窒化膜、またはフッ化膜であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体撮像装置の接合方法。
【請求項４】
前記光学機能付与膜は、反射防止膜であることを特徴とする請求項１、２、または請求項３のいずれか１項に記載の固体撮像装置の接合方法。
【請求項５】
前記光学機能付与膜への加工は、表面粗さ、構成元素、及び密度の値を含む前記光学機能付与膜の表面性状を変更することであることを特徴とする請求項１、２、３、または４のいずれか１項に記載の固体撮像装置の接合方法。
【請求項６】
前記光学機能付与膜への加工は、前記第１の板状部材が前記第２の板状部材に接合される接合面上の該光学機能付与膜を除去することであることを特徴とする請求項１、２、３、または４のいずれか１項に記載の固体撮像装置の接合方法。
【請求項７】
前記光学機能付与膜への加工は、該光学機能付与膜の表面をプラズマにより活性化させることであることを特徴とする請求項１、２、３、または４のいずれか１項に記載の固体撮像装置の接合方法。
【請求項８】
前記光学機能付与膜への加工は、プラズマエッチングによる平滑化であることを特徴とする請求項１、２、３、または４のいずれか１項に記載の固体撮像装置の接合方法。
【請求項９】
前記光学機能付与膜は、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材とを接合した後に必要とされる該光学機能付与膜の所望の厚さに対し、前記加工による該光学機能付与膜の厚みの変化量分、前記第２の板状部材の表面に厚みを変えて形成することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の固体撮像装置の接合方法。
【請求項１０】
固体撮像素子が形成された第１の板状部材と反射防止を目的とした光学機能付与膜が表面に形成された第２の板状部材とを、スペーサ部材を介することにより前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との間に空隙を設けて接合されて製造される固体撮像装置において、
前記光学機能付与膜表面に対し加工を施すことにより製造されることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１１】
前記光学機能付与膜表面に対し加工が施された前記第２の板状部材と、前記スペーサ部材の形状となる第３の板状部材とを接合した後、前記第３の板状部材を前記スペーサ部材の形状に加工することにより製造されることを特徴とする請求項１０に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記光学機能付与膜は、酸化膜、窒化膜、またはフッ化膜であることを特徴とする特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記光学機能付与膜は、反射防止膜であることを特徴とする請求項１０、１１、または１２に記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記光学機能付与膜への加工は、該光学機能付与膜をプラズマにより活性化させることであることを特徴とする請求項１０、１１、１２、または１３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
前記光学機能付与膜への加工は、プラズマエッチングによる平滑化であることを特徴とする請求項１０、１１、１２、または１３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体撮像装置の製造において、２種類の板状部材を接合する固体撮像装置の接合方法及び固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラや携帯電話に用いられるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）からなる固体撮像装置は、近年益々の小型化、量産化が要求されている。
【０００３】
そのような要求から、固体撮像装置の小型化、量産化を図るため、多数の固体撮像素子の受光部が形成された固体撮像素子ウェーハと透光性基板（ガラスウェーハ）とを、各受光部を包囲する位置に対応させて形成されたスペーサを介して接合した後、貫通配線の形成、ダイシング等の各工程を経て製造される固体撮像装置、及びその製造方法が提案されている（例えば、特許文献１、又は特許文献２参照。）。
【０００４】
このような固体撮像素子の製造方法おいて、特に接合工程においては、固体撮像素子ウェーハとガラスウェーハとの２つの板状部材がスペーサを介して接触された状態で電圧を印加すると同時に、高温で加熱することで接合させる陽極接合による方法が提案されている（例えば、特許文献３、又は特許文献４参照。）。
【０００５】
陽極接合は、例えば図７に示すように、固体撮像素子ウェーハ等の第１の板状部材としてのシリコンウェーハ６１、第２の板状部材としてのガラスウェーハ６２、シリコンウェーハ６１を載置するテーブル６３、及びテーブル６３とガラスウェーハ６２とにつながる高圧電源６４等の構成を備えた接合装置６０で実施される。
【０００６】
接合装置６０では、接触されたシリコンウェーハ６１とガラスウェーハ６２とは不図示の加熱装置により４００℃から５００℃の高温で加熱されるとともに、高圧電源６４によりガラスウェーハ６２側をカソードとして、５００Ｖから１０００Ｖ程度の直流高電圧を印加する。
【０００７】
これにより、シリコンウェーハ６１とガラスウェーハ６２との間に大きな静電引力が発生し、界面部で化学結合することによって強固にシリコンウェーハ６１とガラスウェーハ６２とが接合される。
【０００８】
この他、２種類の板状部材の接合させる方法としては、板状部材の接合面をプラズマやイオンビーム等のエネルギー波により活性化して接合する方法も提案されている（例えば、特許文献５、又は特許文献６参照。）。
【特許文献１】特開２００１−３５１９９７号公報
【特許文献２】特開２００４−８８０８２号公報
【特許文献３】特開２００１−６４０４１号公報
【特許文献４】特開２００５−１８７３２１号公報
【特許文献５】特開２００６−７３７８０号公報
【特許文献６】特開２００６−２４８８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１、２に記載されるような固体撮像装置に使用されるガラスウェーハでは、固体撮像素子に効率的に光を導入し、高い透過性特性が要求されるため、反射防止を目的としたＭｇＦ２、ＳｉＯ、ＳｉＯ２膜等の光学機能付与膜（反射防止膜、またはＡＲ膜と称する）が表面に形成されている。
【００１０】
ところが、ガラスウェーハには、例えば「パイレックス（登録商標）ガラス」等の熱膨張係数がＳｉに近い透明ガラスウェーハが用いられるが、光学機能付与膜とは異なる材質であり、熱膨張率が異なるため、接合工程における加熱によってガラスウェーハに反りが発生する。このため、固体撮像素子ウェーハとガラスウェーハとの接合不良が発生し、固体撮像装置の接合工程における大きな問題となっていた。
【００１１】
また、接合をおこなう部材の表面は、面粗さが１ｎｍ以下の鏡面加工されていることが望ましいが、光学機能付与膜の表面の粗さは１０ｎｍ以上となる場合があり、または１０ｎｍ以上である場合が多い。更に、光学機能付与膜は、撥水性であるフッ素化合物を含む場合があって、成膜条件により膜密度も大きく変化するため微細な欠陥があり、陽極接合などの接合方法に不向きな場合がある。
【００１２】
本発明はこのような問題に対して成されたものであり、光学機能付与膜の性能を維持するとともに、固体撮像素子ウェーハとガラスウェーハとを高い機密性で良好に接合する固体撮像装置の接合方法、および固体撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、固体撮像素子が形成された第１の板状部材と反射防止を目的とした光学機能付与膜が表面に形成された第２の板状部材とを、スペーサ部材を介することにより前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との間に空隙を設けて接合する前記第２の板状部材と前記スペーサ部材との接合方法において、前記光学機能付与膜表面に対し加工を施すことを特徴としている。
【００１４】
請求項１の発明によれば、第１の板状部材としての固体撮像素子が形成された固体撮像素子ウェーハと、第２の板状部材としての反射防止を目的としたＡＲ膜からなる光学機能付与膜が形成されたガラスウェーハとが、スペーサ部材を介することにより間に空隙を設けて接合される。接合では、陽極接合、または表面活性接合等の直接接合方法が用いられる。接合の際には、光学機能性付与膜が接合に適するように加工される。
【００１５】
これにより、固体撮像素子ウェーハとスペーサとが高い機密性で接合され、結果として固体撮像素子ウェーハとガラスウェーハとが高い機密性で良好に接合されるとともに、光学機能付与膜の性能が損なわれることがない。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光学機能付与膜表面に対し加工が施された前記第２の板状部材と、前記スペーサ部材の形状となる第３の板状部材とを接合した後、前記第３の板状部材を前記スペーサ部材の形状に加工することを特徴としている。
【００１７】
請求項２の発明によれば、表面に対して接合に適した加工が施された光学機能付与膜表面が形成されている第２の板状部材へスペーサ部材となる第３の板状部材が接合された後、第３の板状部材はエッチング等の各種工程を経てスペーサ部材の形状に加工される。
【００１８】
これにより、固体撮像素子ウェーハとスペーサとが高い機密性で接合され、結果として固体撮像素子ウェーハとガラスウェーハとが高い機密性で良好に接合される。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において前記光学機能付与膜は、酸化膜、窒化膜、またはフッ化膜であることを特徴としている。
【００２０】
請求項３の発明によれば、光学機能付与膜をプラズマにより活性化及び平滑化する際に、効率よく光学機能付与膜の表面性状が接合に最も適した表面性状となり、固体撮像素子ウェーハとガラスウェーハとが高い機密性で良好に接合される。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２、または３のいずれか１項に記載の発明において、前記光学機能付与膜は、反射防止膜であることを特徴としている。
【００２２】
請求項４によれば、光学機能付与膜をプラズマにより活性化及び平滑化する際に、膜厚に変化が起き難く、光学的な機能に影響を与えなくなる。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３、または４のいずれか１項に記載の発明において、前記光学機能付与膜への加工は、表面粗さ、構成元素、及び密度の値を含む前記光学機能付与膜の表面性状を変更することであることを特徴としている。
【００２４】
請求項５によれば、研磨、成膜条件変更等により、光学機能付与膜の表面粗さ、構成元素、及び密度を含む表面性状を接合に適した条件へ変更する。これにより、固体撮像素子ウェーハとガラスウェーハとが高い機密性で良好に接合される。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項１、２、３、または４のいずれか１項に記載の発明において、前記光学機能付与膜への加工は、前記第１の板状部材が前記第２の板状部材に接合される接合面上の該光学機能付与膜を除去することであることを特徴としている。
【００２６】
請求項６によれば、固体撮像素子ウェーハがガラスウェーハに接合される接合面上に形成された光学機能付与膜はエッチング等の方法により除去され、光学機能付与膜を挟むことなく固体撮像素子ウェーハとガラスウェーハとが接合される。これにより、固体撮像素子ウェーハとガラスウェーハとが高い機密性で良好に接合される。
【００２７】
請求項７に記載の発明は、請求項１、２、３、または４のいずれか１項に記載の発明において、前記光学機能付与膜への加工は、該光学機能付与膜表面をプラズマにより活性化させることであることを特徴としている。
【００２８】
請求項７によれば、プラズマにより光学機能付与膜面が活性化され、表面活性接合により固体撮像素子ウェーハとガラスウェーハとが高い機密性で良好に接合される。
【００２９】
請求項８に記載の発明は、請求項１、２、３、または４のいずれか１項に記載の発明において、前記光学機能付与膜への加工は、プラズマエッチングによる平滑化であることを特徴としている。
【００３０】
請求項８によれば、光学機能付与膜をプラズマにより活性化及び平滑化することにより、研磨による平滑化と異なり平滑化した面に研磨残留物などが残らず、固体撮像素子ウェーハとガラスウェーハとが安定した高い機密性で良好に接合される。
【００３１】
請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の発明において、前記光学機能付与膜は、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材とを接合した後に必要とされる該光学機能付与膜の所望の厚さに対し、前記加工による該光学機能付与膜の厚みの変化量分、前記第２の板状部材の表面に厚みを変えて形成することを特徴としている。
【００３２】
請求項９によれば、粗さや含有元素等の光学機能付与膜の表面性状を制御する際に厚みが変化し光学特性が変化した場合であっても、平滑化を行うことで光学特性を維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００３３】
以上説明したように、本発明の固体撮像装置の接合方法および固体撮像装置によれば、ガラスウェーハに形成された光学機能付与膜が、光学機能付与膜の性能を劣化させることなく接合に適した状態に加工され、固体撮像素子ウェーハとガラスウェーハとが高い機密性で良好に接合される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下添付図面に従って本発明に係る固体撮像装置の接合方法および固体撮像装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３５】
図１は、本発明に係る固体撮像装置の接合方法および固体撮像装置の接合を行う接合装置における接合工程の概略を示したものである。
【００３６】
接合装置では、第１の板状部材としての固体撮像素子ウェーハ１０と第２の板状部材としてガラスにより形成されたガラスウェーハ１１とを、まずチャンバー減圧下に置き、プラズマ処理を行う。
【００３７】
これにより、固体撮像素子ウェーハ１０とガラスウェーハ１１との表面が活性化されるとともに、平滑化及び親水化される。
【００３８】
続いて、固体撮像素子ウェーハ１０とガラスウェーハ１１とを大気中に戻し、両部材の接合面全面を密着させ、仮接合を行う。仮接合後、固体撮像素子ウェーハ１０とガラスウェーハ１１とは、加圧されるとともに、不図示の加熱装置により加熱され、接合温度（例えば４００℃から５００℃）まで温度上昇される。この状態で、高圧電源１６によりガラスウェーハ１１側をカソードとして直流高電圧（例えば５００Ｖから１０００Ｖ）を印加する。
【００３９】
これにより、固体撮像素子ウェーハ１０とガラスウェーハ１１との間に大きな静電引力が発生し、界面部で化学結合することによって、固体撮像素子ウェーハ１０とガラスウェーハ１１とが強固に結合される。
【００４０】
なお、上記の接合方法では、固体撮像素子ウェーハ１０とガラスウェーハ１１とは鏡面加工されたものが使用され、平坦度は１００μｍ、面粗さは１ｎｍ以下の物が望ましい。
【００４１】
また、本発明に係る接合方法、及び本発明に係わる接合部材の製造を行う接合装置では、上記接合工程に限らず、加熱の工程を伴う既知の接合工程であれば、いずれの接合工程であっても好適に利用可能である。
【００４２】
図２は、本発明の実施の形態に係る固体撮像装置の外観形状を示す斜視図である。固体撮像装置１は、固体撮像素子３が設けられた固体撮像素子チップ２、固体撮像素子チップ２に取り付けられ固体撮像素子３を取り囲む枠形状のスペーサ５、及びスペーサ５の上に取り付けられて固体撮像素子３を封止するカバーガラス４から構成されている。
【００４３】
固体撮像素子チップ２は、固体撮像素子ウェーハ１０をダイシング装置等により切断することによって形成された矩形のチップ基板と、チップ基板上に形成された固体撮像素子３と、固体撮像素子３の外側に複数個配列され外部との配線を行うためのパッド（電極）６とからなっている。チップ基板の材質は、例えばシリコン単結晶が用いられる。
【００４４】
カバーガラス４は、ガラスウェーハ１１をダイシング等により切断することにより形成される。カバーガラス４は、熱膨張係数がシリコンに近い透明ガラス、例えば、「パイレックス（登録商標）ガラス」等が用いられ、その厚さは、例えば５００μｍ程度である。カバーガラス４の表面には、酸化膜、窒化膜、またはフッ化膜であるＭｇＦ２、ＳｉＯ、ＳｉＯ２膜等の反射防止を目的としたＡＲ膜からなる光学機能付与膜が形成されている。
【００４５】
スペーサ５は、無機材料で、チップ基板とカバーガラス４と熱膨張係数等の物性が類似した材質が望ましいため、例えば多結晶シリコンが用いられる。また、スペーサ５は、第３の板状部材としての多結晶シリコンウェーハをガラスウェーハ１１と接合した後、ドライエッチング等の方法によりスペーサ５の形状に形成される、または第３の板状部材としての多結晶シリコンウェーハを予めスペーサ５の形状に形成した後に光学機能付与膜が形成されたガラスウェーハ１１に対して接合してもよい。
【００４６】
スペーサ５の固体撮像素子チップ２とカバーガラス４とに対しての接合は、陽極接合、または表面活性接合等の直接接合方法により接合されている。
【００４７】
次に、本発明に係わる固体撮像装置の接合方法の第１の実施の形態を説明する。図３は、第１の実施の形態による固体撮像装置の接合方法を示した断面図である。
【００４８】
図３（ａ１）および図３（ａ２）に示すように、ダイシング装置等によって切断されることによりカバーガラス４となる、第２の板状部材としてのガラスウェーハ１１の一方の面には、ＭｇＦ２、ＳｉＯ、ＳｉＯ２膜等のＡＲ膜からなる光学機能付与膜１２が形成されている。
【００４９】
このとき、光学機能付与膜１２は、ガラスウェーハ１１の表面全面または表面外周部近傍（例えばガラスウェーハ１１の外周部から０．２ｍｍ。望ましくは０．１ｍｍ。）まで形成されているのが良い。
【００５０】
これにより、図１に示す固体撮像素子ウェーハ１０とガラスウェーハ１１とを接合後した後に、ガラスウェーハ１１外周部付近に光学機能付与膜１２が形成されていないことにより生じる空隙により外周部に局所的に応力集中が発生することを防止し、固体撮像素子ウェーハ１０とガラスウェーハ１１との破損が防止される。
【００５１】
光学機能付与膜１２が形成されたガラスウェーハ１１へは、図３（ｂ１）、及び図３（ｂ２）に示すように、スペーサ５が接合される。スペーサ５は、ダイシング等で個々に切断されることにより固体撮像素子チップ２となる、第１の板状部材としての固体撮像素子ウェーハ１４上に複数形成された固体撮像素子３を取り囲むように予め形成されている。
【００５２】
スペーサ５をガラスウェーハ１１へ接合する際には、陽極接合等の直接接合方法により接合される。このとき、光学機能付与膜１２は、プラズマエッチングによって平滑化されることにより、通常１０ｎｍ以上ある表面荒さが、Ｒｒｍｓ＜２ｎｍまで変更される。より好ましくはＲｒｍｓ＜０．５ｎｍまで変更されるのがよい。
【００５３】
このように、光学機能付与膜１２の表面性状が変更されることにより、光学機能付与膜１２の表面がより接合に適した鏡面状に近くなり、高い機密性で良好に接合される。
【００５４】
なお、光学機能付与膜１２の表面性状の変更はプラズマエッチングに限らず、研磨、リフロー、イオン注入、ウエットエッチング、アニーリング等の方法により光学機能付与膜１２の表面粗さ、構成元素、及び密度の値を変更するのでもよく、表面性状の変更は光学機能付与膜１２を成膜する際、または成膜後のどちらでもよい。
【００５５】
また、図３（ｂ２）に示すように、光学機能付与膜１２の加工は、固体撮像素子ウェーハ１４とガラスウェーハ１１とがスペーサ５を介して接合される接合面上の光学機能付与膜１２のみが加工されることがより望ましい。これにより、光学機能付与膜１２は、研磨等の加工により反射防止等の特性が劣化する場合があるが、図３（ｂ１）に示すように全面が加工される場合とは異なり、スペーサ５が接合される部分のみ加工が施され、加工部分１３のみが特性劣化する。
【００５６】
加工部分１３へは、図３（ｃ２）へ示すように、スペーサ５が接合されるため、固体撮像素子３へ入射する光には影響がなく、光が入射する部分の光学機能付与膜１２の機能が損なわれず固体撮像素子ウェーハ１４とガラスウェーハ１１とが高い機密性で良好に接合される。
【００５７】
接合された固体撮像素子ウェーハ１４とガラスウェーハ１１とはダイシング装置等により切断加工され、個々の固体撮像装置へ分割される。
【００５８】
次に、本発明に係わる固体撮像装置の接合方法の第２の実施の形態を説明する。図４は、第２の実施の形態による固体撮像装置の接合方法を示した断面図である。
【００５９】
図４（ａ１）および図４（ａ２）に示すように、ガラスウェーハ１１の一方の面には、ＭｇＦ２、ＳｉＯ、ＳｉＯ２膜等のＡＲ膜からなる光学機能付与膜１２が形成されている。
【００６０】
このとき、光学機能付与膜１２は、ガラスウェーハ１１の表面全面または表面外周部近傍（例えばガラスウェーハ１１の外周部から０．２ｍｍ。望ましくは０．１ｍｍ。）まで形成されているのが良い。
【００６１】
光学機能付与膜１２が形成されたガラスウェーハ１１へは、図４（ｂ１）、及び図４（ｂ２）に示すように、スペーサ５が接合される。スペーサ５は、固体撮像素子ウェーハ１４上に複数形成された固体撮像素子３を取り囲むように予め形成されている。
【００６２】
スペーサ５をガラスウェーハ１１へ接合する際には、プラズマ照射等の方法により光学機能付与膜１２表面を活性化及び平滑化させて接合する表面活性接合方法を用いる。このとき、図４（ｂ２）に示すように、固体撮像素子ウェーハ１４とガラスウェーハ１１とがスペーサ５を介して接合される接合面上の光学機能付与膜１２を残して表面がマスクされ、図４（ｂ１）に示すように全面が活性化及び平滑化される場合とは異なり、接合面上の光学機能付与膜１２のみが活性化及び平滑化される。
【００６３】
これにより、光学機能付与膜１２は、プラズマ照射により反射防止等の特性が劣化する場合があるが、スペーサ５が接合される部分のみ活性化及び平滑化され、活性化部分１５のみが特性劣化する。活性化部分１５はスペーサ５が接合されるため、固体撮像素子３へ入射する光には影響がなく、光が入射する部分の光学機能付与膜１２の機能が損なわれず固体撮像素子ウェーハ１４とガラスウェーハ１１とが高い機密性で良好に接合される。
【００６４】
接合された固体撮像素子ウェーハ１４とガラスウェーハ１１とはダイシング装置等により切断加工され、個々の固体撮像装置へ分割される。
【００６５】
次に、本発明に係わる固体撮像装置の接合方法の第３の実施の形態を説明する。図５は、第３の実施の形態による固体撮像装置の接合方法を示した断面図である。
【００６６】
第３の実施の形態では、図５（ａ１）に示すように、ガラスウェーハ１１の一方の面には、ＭｇＦ２、ＳｉＯ、ＳｉＯ２膜等のＡＲ膜からなる光学機能付与膜１２が形成されている。
【００６７】
このとき、光学機能付与膜１２は、ガラスウェーハ１１の表面全面または表面外周部近傍（例えばガラスウェーハ１１の外周部から０．２ｍｍ。望ましくは０．１ｍｍ。）まで形成されているのが良い。
【００６８】
光学機能付与膜１２が形成されたガラスウェーハ１１へは、図５（ｂ１）、に示すようにスペーサ５が接合される。スペーサ５は、固体撮像素子ウェーハ１４上に複数形成された固体撮像素子３を取り囲むように予め形成されている。
【００６９】
スペーサ５をガラスウェーハ１１へ接合する際には、固体撮像素子ウェーハ１４とガラスウェーハ１１とがスペーサ５を介して接合される接合面上の光学機能付与膜１２が、エッチング、またはダイシング等の方法により除去され、図５（ｃ１）に示すように、ガラスウェーハ１１とスペーサ５とが直接接合される。スペーサ５とガラスウェーハ１１との接合は、陽極接合、または表面活性化接合等の直接接合方法により接合される。スペーサ５とガラスウェーハ１１とは光学機能付与膜１２を介さずに接合されるため、高い機密性で良好に接合される。
【００７０】
また、第３の実施の形態では、図５（ａ２）に示すように、スペーサ５を直接接合方法により接合する、またはガラスウェーハ１１に予め接合された第３の板状部材としての多結晶シリコンウェーハを、ドライエッチング等の方法により加工することにより、光学機能付与膜１２が表面に形成されていないガラスウェーハ１１に対しスペーサ５を形成する。その後、図５（ｃ２）に示すように、スペーサ５が形成されていないガラスウェーハ１１上に光学機能付与膜１２を成膜してもよい。
【００７１】
これにより、光学機能付与膜１２の性能を劣化させることなく、固体撮像素子ウェーハ１４とガラスウェーハ１１とが高い機密性で良好に接合される。
【００７２】
なお、光学機能付与膜１２を、エッチング、またはダイシング等の方法により除去する際には、除去されない光学機能付与膜１２に対し、縦横方向に複数の溝を形成して光学機能付与膜１２を複数に分割してもよい。これにより、接合を行なう際に加熱が行なわれた場合、光学機能付与膜１２とガラスウェーハ１１との熱膨張率の差により生じる反りが低減され、固体撮像素子ウェーハ１４とガラスウェーハ１１とが高い機密性で良好に接合することが可能となる。
【００７３】
以上説明したように、本発明に係る固体撮像装置の接合方法および固体撮像装置によれば、光学機能付与膜の性能を維持するとともに、熱膨張率の異なる板状部材を加熱して接合する際に、接合面の状態を接合に適した状態へ変更し、固体撮像素子ウェーハとガラスウェーハとを高い機密性で良好に接合することが可能となる。
【００７４】
なお、本実施の形態では光学機能付与膜１２は片面のみに形成されているが、本発明はそれに限らず、図６（ａ２）に示すように、ガラスウェーハ１１の両面に形成されていても好適に実施可能である。
【００７５】
光学機能付与膜１２を両面に形成することにより、図６（ｂ１）、および図６（ｂ２）のように、固体撮像素子ウェーハ１４とガラスウェーハ１１とを、加熱を伴う方法により接合を行う際、熱膨張率の違いから固体撮像素子ウェーハ１４、ガラスウェーハ１１、光学機能付与膜１２がそれぞれ異なる長さで膨張した状態で接合される。接合後に冷却されたガラスウェーハ１１と光学機能付与膜１２とは、異なる長さで収縮するため、片面のみに光学機能付与膜１２が形成されたガラスウェーハ１１には、図６（ｃ１）のように反りが生じる。両面に光学機能付与膜１２が形成されたガラスウェーハ１１は、図６（ｃ１）に示すように、上下での収縮長さが同じになるため、熱膨張率の差により生じる膨張の違いを緩和し、ガラスウェーハの反りを低減させる。
【００７６】
これにより、固体撮像素子ウェーハ１４とガラスウェーハ１１とが高い機密性で良好に接合することが可能となる。
【００７７】
また、本実施の形態ではガラスウェーハ１１に形成された光学機能付与膜１２の厚さは通常必要とされる膜厚（例えば１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下）で形成されているが、本発明はそれに限らず、固体撮像素子ウェーハ１４とガラスウェーハ１１とを接合した後に必要とされる光学機能付与膜１２の膜厚よりも厚く（例えば通常の膜厚よりも５０ｎｍ厚い。望ましくは通常の膜厚よりも１００ｎｍ厚い。）形成されていてもよい。
【００７８】
これにより、粗さや含有元素等の光学機能付与膜１２表面性状の制御行う際に厚みが変化し光学特性が変化した場合であっても、平滑化を行い必要とされる厚さに低減することで光学特性を維持することが可能となる。厚みの低減では、プラズマエッチングに限らず、研磨等の方法を用いて行われてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本固体撮像装置の接合を行う接合装置における接合工程の概略図。
【図２】本発明に係る固体撮像装置の斜視図。
【図３】本発明に係る固体撮像装置の接合方法の第１の実施の形態を示した断面図。
【図４】本発明に係る固体撮像装置の接合方法の第２の実施の形態を示した断面図。
【図５】本発明に係る固体撮像装置の接合方法の第３の実施の形態を示した断面図。
【図６】両面に光学機能付与膜を形成した場合の接合方法を示した断面図。
【図７】陽極接合の接合装置を示した模式図。
【符号の説明】
【００８０】
１…固体撮像装置、２…固体撮像素子チップ、３…固体撮像素子チップ、４…カバーガラス、５…スペーサ、６…パッド、１１…ガラスウェーハ（ガラスウェーハ、第２の板状部材）、１２…光学機能付与膜、１３…加工部分、１４…固体撮像素子ウェーハ（第１の板状部材）、１５…活性化部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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