(57)【要約】【課題】固体撮像素子とフィルタガラスの組立を紫外線硬化樹脂を使って精度良く行うことができる。【解決手段】紫外線硬化樹脂が介在するように固体撮像素子１とフィルタガラス３を重ね合わせて所定の位置に固定した後、紫外線を固体撮像素子１とフィルタガラス３の外側から紫外線硬化樹脂にスポット照射して仮固定する工程と、紫外線を固体撮像素子１とフィルタガラス３の全面に一括照射することにより接着する工程とを含む。これにより、接着のプロセスを２段階に分けることにより、仮固定した数個所のスポット状の固定個所がアンカーの役割を果たし、次のステップで紫外線を一括照射したとき発生する紫外線硬化樹脂の収縮による固体撮像素子１とフィルタガラス３のずれを抑制し、その結果、高歩留まりの固体撮像素子１の組立完成品を得ることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線硬化樹脂が介在するように固体撮像素子とフィルタガラスを重ね合わせて所定の位置に固定した後、紫外線を前記固体撮像素子と前記フィルタガラスの外側から前記紫外線硬化樹脂にスポット照射して仮固定する工程と、紫外線を前記固体撮像素子と前記フィルタガラスの全面に一括照射することにより接着する工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
固体撮像素子とフィルタガラスを仮固定する際、照射位置確認用の顕微鏡により紫外線の照射位置を確定し、前記顕微鏡の光学系を通過した紫外線をスポット照射する請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
紫外線硬化樹脂を塗布した固体撮像素子とフィルタガラスを重ね合わせて所定の位置に固定可能とした固定部と、紫外線を前記固体撮像素子と前記フィルタガラスにスポット照射および一括照射可能とした紫外線照射装置とを備えた固体撮像素子組立装置。
【請求項４】
紫外線照射装置は、照射位置確認用の顕微鏡内に紫外線をスポット光に変える絞り機構を備えた請求項３記載の固体撮像素子組立装置。
【請求項５】
紫外線照射装置は、紫外線をスポット照射する機構と紫外線を一括照射する機構とを切換え可能とした請求項３記載の固体撮像素子組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、固体撮像素子とフィルタガラスとを物理的に接着する半導体装置の製造方法および固体撮像素子組立装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体撮像素子の組立は紫外線硬化樹脂を塗布した固体撮像素子とフィルタガラスを所定の位置に固定した後、固体撮像素子とフィルタガラスとを所定の位置関係に調整した後、紫外線照射装置により固体撮像素子全面に紫外線を一括照射することにより接着していた（例えば、特許文献１（関連特許として特開昭６３−５６４５３号公報、特開平４−１３３００９号公報））。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−２７５１６９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような固体撮像素子組立装置、組立方法には次のような問題がある。すなわち、この固体撮像素子組立装置、組立方法では紫外線を一括照射して紫外線硬化樹脂を硬化させたとき、紫外線硬化樹脂が収縮するが、この収縮により固体撮像素子の画素とフィルタガラスの画素の相対位置精度±１μｍ以内が要求されるのに対して、最大２４．２μｍの位置ずれが生じてしまい、固体撮像素子組立完成品の高い歩留りを維持することが困難である。
【０００５】
したがって、この発明の目的は、このような課題を解決するためになされたもので、固体撮像素子とフィルタガラスの組立を紫外線硬化樹脂を使って精度良く行うことができる半導体装置の製造方法および固体撮像素子組立装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明の請求項１記載の半導体装置の製造方法は、紫外線硬化樹脂が介在するように固体撮像素子とフィルタガラスを重ね合わせて所定の位置に固定した後、紫外線を前記固体撮像素子と前記フィルタガラスの外側から前記紫外線硬化樹脂にスポット照射して仮固定する工程と、紫外線を前記固体撮像素子と前記フィルタガラスの全面に一括照射することにより接着する工程とを含む。
【０００７】
このように、紫外線を固体撮像素子とフィルタガラスの外側から紫外線硬化樹脂の所定箇所にスポット照射して仮固定する工程と、紫外線を固体撮像素子とフィルタガラスの全面に一括照射することにより接着する工程とを含むので、接着のプロセスを２段階に分けることにより、仮固定した数個所のスポット状の固定個所がアンカーの役割を果たし、次のステップで紫外線を一括照射したとき発生する紫外線硬化樹脂の収縮による固体撮像素子とフィルタガラスのずれを抑制し、その結果、高歩留まりの固体撮像素子の組立完成品を得ることができる。
【０００８】
また、このように接着のプロセスを２段階で行う場合、第１段階でスポット状に紫外線を照射する場所を、固体撮像素子の画素領域と別の場所に設定する必要がある。なぜなら、第２段階で紫外線を固体撮像素子全面に照射するため、第１段階のスポット照射が固体撮像素子の画素領域になされると、その部分に２度紫外線が照射されることになり、２度照射された場所の紫外線硬化樹脂の硬化状態が１度だけ照射された部分と比べて変化し、製品となった場合その部分の画像が歪んでしまうからである。
【０００９】
このため、請求項２記載の半導体装置の製造方法は、請求項１記載の半導体装置の製造方法において、固体撮像素子とフィルタガラスを仮固定する際、照射位置確認用の顕微鏡により紫外線の照射位置を確定し、前記顕微鏡の光学系を通過した紫外線をスポット照射する。このように、固体撮像素子とフィルタガラスを仮固定する際、照射位置確認用の顕微鏡により紫外線の照射位置を確定し、顕微鏡の光学系を通過した紫外線をスポット照射するので、照射位置確認用の顕微鏡による映像をモニタ等で見ながらスポット照射場所の位置調整を行うことにより、仮固定の場所を確定すればその場所がスポット状の紫外線の照射位置となる。これにより容易に固体撮像素子の画素領域を避けて、紫外線をスポット状に照射できるようになり本接着時に紫外線を一括照射しても固体撮像素子の画素領域の部分では、紫外線が２度照射されることはなく、高品質の固体撮像素子組立完成品を得る事ができる。
【００１０】
請求項３記載の固体撮像素子組立装置は、紫外線硬化樹脂を塗布した固体撮像素子とフィルタガラスを重ね合わせて所定の位置に固定可能とした固定部と、紫外線を前記固体撮像素子と前記フィルタガラスにスポット照射および一括照射可能とした紫外線照射装置とを備えた。このように、紫外線硬化樹脂を塗布した固体撮像素子とフィルタガラスを重ね合わせて所定の位置に固定可能とした固定部と、紫外線を固体撮像素子とフィルタガラスにスポット照射および一括照射可能とした紫外線照射装置とを備えたので、接着のプロセスを２段階に分け、まずスポット状の紫外線を、位置決めされた固体撮像素子とフィルタガラスの数箇所に対して行い固体撮像素子とフィルタガラスを仮固定し、次のステップで紫外線を一括照射することができる。これにより、請求項１と同様と作用効果が得られる。
【００１１】
請求項４記載の固体撮像素子組立装置は、請求項３記載の固体撮像素子組立装置において、紫外線照射装置は、照射位置確認用の顕微鏡内に紫外線をスポット光に変える絞り機構を備えた。このように、紫外線照射装置は、照射位置確認用の顕微鏡内に紫外線をスポット光に変える絞り機構を備えたので、紫外線照射装置から顕微鏡の光学系を通過した紫外線が絞り機構によりスポット照射される。このため、照射位置確認用の顕微鏡による映像をモニタ等で見ながらスポット照射場所の位置調整を行うことにより、仮固定の場所を確定すればその場所がスポット状の紫外線の照射位置となるため、モニタ等による位置確認機構と紫外線照射装置の一体化を図ることができる。
【００１２】
請求項５記載の固体撮像素子組立装置は、請求項３記載の固体撮像素子組立装置において、紫外線照射装置は、紫外線をスポット照射する機構と紫外線を一括照射する機構とを切換え可能とした。このように、紫外線照射装置は、紫外線をスポット照射する機構と紫外線を一括射する機構とを切換え可能としたので、仮固定工程と本接着工程の切換えの簡素化など生産性を向上させることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態の固体撮像素子組立装置の構成を示す概念図である。
【００１４】
図１に示すように、紫外線硬化樹脂を塗布した固体撮像素子１とフィルタガラス３を重ね合わせて所定の位置に固定可能とした固定部２，４と、紫外線を固体撮像素子１とフィルタガラス３にスポット照射および一括照射可能とした紫外線照射装置とを備えている。紫外線照射装置は、照射位置確認用の顕微鏡１４の光学系（顕微鏡鏡筒１０）内に紫外線をスポット光に変える絞り機構（絞り２３）を組み込んでいる。顕微鏡１４にはＣＣＤカメラ１１が取り付けられ、その映像はモニタ６に表示される。また、紫外線をスポット照射する機構と紫外線を一括照射する機構１３とを切換え可能としている。２つの機構は紫外線装置７の２本のＵＶファイバ８，９にそれぞれ接続されている。図１において、５はフィルタガラス位置決め装置、１２は顕微鏡位置決め装置である。
【００１５】
上記固体撮像素子組立装置を用いた半導体装置の製造方法について説明する。まず紫外線硬化樹脂を塗布した固体撮像素子１を固体撮像素子固定部２に固定した後、フィルタガラス３をフィルタガラス固定部４にセットする。紫外線硬化樹脂が介在するように固体撮像素子１とフィルタガラス３を重ね合わせて所定の位置に固定する。この際、ＣＣＤカメラ１１による映像をモニタ６で見ながら、フィルタガラス位置決め装置５を操作してフィルタガラス３の位置を調整しフィルタガラス３の画素領域と固体撮像素子１の画素領域を所定の位置に調整する。
【００１６】
次に顕微鏡位置決め装置１２を操作して、第１番目に紫外線をスポット照射するポイントに位置決めした後、紫外線を固体撮像素子１とフィルタガラス３の外側から紫外線硬化樹脂にスポット照射して仮固定する。この際、紫外線装置７よりＵＶファイバ８、顕微鏡鏡筒１０を通過した紫外線光がフィルタガラス３、固体撮像素子１面に照射され仮固定される。以上の操作を数ポイントに渡り繰り返し行い、フィルタガラス３と固体撮像素子１を仮固定する。
【００１７】
仮固定が終了した後、一括照射装置１３に切換えて、紫外線を固体撮像素子１とフィルタガラス３の全面に一括照射することにより本接着する。このような方法を採ることにより固体撮像素子１の画素とフィルタガラス３の画素の相対位置精度に要求される±１μｍ以内を達成することができた。
【００１８】
図２はこの発明の実施の形態における固体撮像素子の画素領域と仮固定の位置関係を示す説明図、図３はこの発明の実施の形態におけるスポット照射による仮固定を説明する構成図である。
【００１９】
固体撮像素子１とフィルタガラス３を仮固定する際、上記のように照射位置確認用の顕微鏡１４により紫外線の照射位置を確定し、顕微鏡１４の光学系を通過した紫外線をスポット照射する。この場合、図３に示すように、フィルタガラス固定部４はフィルタ吸引ガラス２５と窓ガラス２４で構成される部分を有し、この部分に真空吸着されたフィルタガラス３と、紫外線硬化樹脂２７を塗布された固体撮像素子１との位置関係をフィルタガラス位置決め装置５により所定の位置に調整する。
【００２０】
次にモニタ画像を見ながら顕微鏡位置決め装置１２にて最初に仮固定する場所を確定した後に、紫外線装置７よりＵＶファイバ８により導かれた紫外線を顕微鏡鏡筒内１０の絞り機構（絞り２３）によりφ０．１ｍｍ〜φ０．２ｍｍのスポット光に絞った後、紫外線硬化樹脂２７に照射することにより、照射された部分に柱状の仮固定部分２９が生じる。これにより、図２に示すように、容易に固体撮像素子１の画素領域３０を避けて、紫外線をスポット状に照射できるようになり本接着時に紫外線を一括照射しても固体撮像素子１の画素領域３０の部分では、紫外線が２度照射されることはない。なお、前記操作を実現するために、顕微鏡鏡筒１０内にハーフミラー２２を設け画像確認光学系と紫外線照射光学系を共通光路になるように調整している。図３において、３２は接眼レンズ、３３は対物レンズ、３４はフィルタ吸引穴、３５はカラーフィルタである。
【００２１】
以上のような構成を採ることにより、モニタ６を見ながら仮固定する場所を確定した後、そのまま同じ位置にスポット状の紫外線光を照射することができる。この操作を数個所繰り返して行った後、一括照射装置１３に切換えて紫外線を一括照射して本接着する。
【００２２】
図４はこの発明の実施の形態における一括照射装置の説明図であり、紫外線装置７よりＵＶファイバ９により導かれた紫外線を固体撮像素子全面に照射できるように集光レンズ３１により調整している。
【００２３】
【発明の効果】
この発明の請求項１記載の半導体装置の製造方法によれば、紫外線を固体撮像素子とフィルタガラスの外側から紫外線硬化樹脂の所定箇所にスポット照射して仮固定する工程と、紫外線を固体撮像素子とフィルタガラスの全面に一括照射することにより接着する工程とを含むので、固体撮像素子とフィルタガラスの接着に２段階方式を採用することにより、仮固定した数個所のスポット状の固定個所がアンカーの役割を果たし、次のステップで紫外線を一括照射したとき発生する紫外線硬化樹脂の収縮による固体撮像素子とフィルタガラスのずれを抑制する。その結果、高い歩留まりの固体撮像素子の組立完成品を得ることができる。
【００２４】
請求項２では、固体撮像素子とフィルタガラスを仮固定する際、照射位置確認用の顕微鏡により紫外線の照射位置を確定し、顕微鏡の光学系を通過した紫外線をスポット照射するので、照射位置確認用の顕微鏡による映像をモニタ等で見ながらスポット照射場所の位置調整を行うことにより、仮固定の場所を確定すればその場所がスポット状の紫外線の照射位置となる。これにより容易に固体撮像素子の画素領域を避けて、紫外線をスポット状に照射できるようになり本接着時に紫外線を一括照射しても固体撮像素子の画素領域の部分では、紫外線が２度照射されることはなく、高品質の固体撮像素子組立完成品を得る事ができる。
【００２５】
この発明の請求項３記載の固体撮像素子組立装置によれば、紫外線硬化樹脂を塗布した固体撮像素子とフィルタガラスを重ね合わせて所定の位置に固定可能とした固定部と、紫外線を固体撮像素子とフィルタガラスにスポット照射および一括照射可能とした紫外線照射装置とを備えたので、接着のプロセスを２段階に分け、まずスポット状の紫外線を、位置決めされた固体撮像素子とフィルタガラスの数箇所に対して行い固体撮像素子とフィルタガラスを仮固定し、次のステップで紫外線を一括照射することができる。これにより、請求項１と同様と作用効果が得られる。
【００２６】
請求項４では、紫外線照射装置は、照射位置確認用の顕微鏡内に紫外線をスポット光に変える絞り機構を備えたので、紫外線照射装置から顕微鏡の光学系を通過した紫外線が絞り機構によりスポット照射される。このため、照射位置確認用の顕微鏡による映像をモニタ等で見ながらスポット照射場所の位置調整を行うことにより、仮固定の場所を確定すればその場所がスポット状の紫外線の照射位置となるため、モニタ等による位置確認機構と紫外線照射装置の一体化を図ることができる。
【００２７】
請求項５では、紫外線をスポット照射する機構と紫外線を一括射する機構とを切換え可能としたので、仮固定工程と本接着工程の切換えの簡素化など生産性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の固体撮像素子組立装置の構成を示す概念図である。
【図２】この発明の実施の形態における固体撮像素子の画素領域と仮固定の位置関係を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態におけるスポット照射による仮固定を説明する構成図である。
【図４】この発明の実施の形態における一括照射装置の説明図である。
【符号の説明】
１  固体撮像素子
２  固体撮像素子固定部
３  フィルタガラス
４  フィルタガラス固定部
５  フィルタガラス位置決め部
６  モニタ
７  紫外線装置
８  ＵＶファイバ
９  ＵＶファイバ
１０  顕微鏡鏡筒
１１  ＣＣＤカメラ
１２  顕微鏡位置決め装置
１３  一括照射装置
１４  顕微鏡
２２  ハーフミラー
２３  絞り
２４  窓ガラス
２５  フィルタ吸引ガラス
２７  紫外線硬化樹脂
２９  仮固定部分
３０  画素領域
３１  集光レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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