(57)【要約】  【課題】  透光性蓋部の一面に形成された膜にゴミが混入されていたりまたは膜にゴミが付着している場合でも、そのゴミの影響を抑制して、不良発生を低減できる固体撮像装置、半導体ウエハ及びカメラモジュールを提供する。  【解決手段】  固体撮像素子２の受光部３に対向して設けられている透光性蓋部４は、ガラス基板４ａと、ガラス基板４ａの一面に形成された赤外線遮断膜４ｂとから構成されている。赤外線遮断膜４ｂが形成された透光性蓋部４（ガラス基板４ａ）の一面が固体撮像素子２の受光部３に対向する側と反対側になるように、透光性蓋部４を配置している。赤外線遮断膜４ｂにゴミが混入されていたりまたは膜にゴミが付着していても、受光部３からゴミ（赤外線遮断膜４ｂ）までの距離が遠いため、ゴミの影響を受け難くなりゴミによる不良の発生を低減できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部を有する固体撮像素子と、前記受光部の光入射側に設けられ、その一面に膜が形成された透光性蓋部とを備えており、前記透光性蓋部の前記一面が前記受光部に対向する側と反対側に位置するように、前記透光性蓋部を配置してあることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記膜は、赤外線遮断膜、光反射防止膜、透明導電膜、保護膜からなる群から選ばれた膜であることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
複数の受光部と、該受光部の光入射側に設けられ、その一面に膜が形成された透光性板材とを備えており、前記透光性板材の前記一面が前記受光部に対向する側と反対側になるように、前記透光性板材を配置してあることを特徴とする半導体ウエハ。
【請求項４】
複数の受光部と、該複数の受光部夫々の光入射側に１つずつ設けられ、その一面に膜が形成された複数の透光性蓋部とを備えており、前記透光性蓋部の前記一面が前記受光部に対向する側と反対側になるように、前記透光性蓋部を配置してあることを特徴とする半導体ウエハ。
【請求項５】
前記膜は、赤外線遮断膜、光反射防止膜、透明導電膜、保護膜からなる群から選ばれた膜であることを特徴とする請求項３または４記載の半導体ウエハ。
【請求項６】
レンズと、前記膜を前記レンズに対向させて配置した請求項１または２記載の固体撮像装置とを備えることを特徴とするカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話などにおいて撮像を行うときに使用するＣＣＤやＣ−ＭＯＳイメージャ等の固体撮像装置、固体撮像装置の製造に利用される半導体ウエハ、及び、固体撮像装置を用いたカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に付設された小型カメラなどに利用される固体撮像装置は、受光部を有する固体撮像素子を備えており、このような固体撮像素子では、受光部を保護する目的で、ガラスなどからならる透光性蓋部を接着剤によって半導体基板に接着させる構成が一般的である（例えば、特許文献１，２，３参照）。この透光性蓋部は、受光部の表面をゴミ，傷などから保護する。
【０００３】
このような固体撮像装置では、受光部を保護すること以外に、外部からの赤外線を遮断することが必要とされる場合、装置の大型化を防ぐ意味で、この透光性蓋部に赤外線遮断機能も併せて持たせるようにする構成が最適である。透光性蓋部に赤外線遮断機能を具備する手法として、透光性蓋部を形成するガラスの材料の組成を調整して赤外線を吸収する手法（例えば、特許文献４参照）、ガラス板の表面に屈折率が異なる誘電体膜を多層積層した誘電体多層膜を形成する手法（例えば、特許文献５参照）などが知られている。
【０００４】
これらの２つの手法を比較した場合、後者の手法ではガラス板への誘電体多層膜の形成の有無によって赤外線遮断機能の有無を調整できるようにしており、ガラス板の利用に無駄がないため、後者の手法の方が合理的である。
【特許文献１】特開平７−２０２１５２号公報
【特許文献２】特開２００１−３５１９９７号公報
【特許文献３】特開２００３−１９７６５６号公報
【特許文献４】特許第２７３１４２２号公報
【特許文献５】特開平２−２１３８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
後者の手法において、ガラス板の一面に誘電体多層膜を形成する際には、真空蒸着法，スパッタ法などの物理的蒸着法が用いられる。よって、誘電体多層膜の形成時に、ゴミが入り込むことがある。また、成膜後の表面はガラス表面と比較して平滑性に欠けるため、ゴミが付着し易くなっている。よって、赤外線遮断用の誘電体多層膜を形成した透光性基板（ガラス板）では、その誘電体多層膜内にゴミが混入していたり膜にゴミが付着していることが十分考えられる。
【０００６】
このようなゴミ混入の可能性が高い誘電体多層膜付きの透光性基板を固体撮像装置に使用する場合、固体撮像素子の受光部に近い位置にゴミが存在すると不良の原因となるため、ゴミが入っている可能性を考慮してゴミの影響を受けないような工夫を施す必要がある。
【０００７】
なお、上述したようなゴミ混入やゴミ付着による不良発生の問題は、赤外線遮断用の誘電体多層膜の場合だけに限らず、同様に物理的蒸着法によって透光性基板に形成される光反射防止膜，透明導電膜，保護膜においても同様に発生する。さらに、ここで例示した以外の膜においても同様のゴミ混入やゴミ付着による不良発生の問題が発生し得るし、成膜方法も物理的蒸着法だけでなく他の化学的成膜方法等によっても同様にゴミ混入やゴミ付着による不良発生の問題が発生し得る。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、透光性蓋部または透光性板材の膜形成された側が受光部に対して反対側に位置するようにすることにより、ゴミ混入やゴミ付着による不良発生を低減できる固体撮像装置、半導体ウエハ及びカメラモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る固体撮像装置は、受光部を有する固体撮像素子と、前記受光部の光入射側に設けられ、その一面に膜が形成された透光性蓋部とを備えており、前記透光性蓋部の前記一面が前記受光部に対向する側と反対側に位置するように、前記透光性蓋部を配置してあることを特徴とする。
【００１０】
固体撮像装置に適用される光学系においては、透光性蓋部の位置のゴミの影が固体撮像素子の受光面に投影されることになる。しかし、同じ大きさのゴミであっても、固体撮像素子からゴミの位置が離れるに従って、固体撮像素子の受光面上におけるゴミの影の影響は小さくなる。本発明にあっては、膜を有する透光性蓋部の面が受光部に対向する側と反対側になるように、透光性蓋部を配置しているため、その面を受光部と対向する側に設ける場合に比べて、受光部と膜との距離が遠くなり、ゴミが膜に混入されていたりまたはゴミが膜に付着していても、ゴミの影響を受けずに不良が発生し難くなる。
【００１１】
本発明に係る固体撮像装置は、前記膜が、赤外線遮断膜、光反射防止膜、透明導電膜、保護膜からなる群から選ばれた膜であることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、赤外線遮断膜、光反射防止膜、透明導電膜、保護膜を透光性蓋部に有する固体撮像装置におけるゴミ混入やゴミ付着による不良発生の問題を低減する。
【００１３】
本発明に係る半導体ウエハは、複数の受光部と、該受光部の光入射側に設けられ、その一面に膜が形成された透光性板材とを備えており、前記透光性板材の前記一面が前記受光部に対向する側と反対側になるように、前記透光性板材を配置してあることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、固体撮像装置用の半導体ウエハにおいて、膜を有する透光性板材の面が受光部に対向する側と反対側になるように、透光性板材を配置しているため、受光部と膜との距離が遠くなり、ゴミが膜に混入されていたりまたはゴミが膜に付着していても、ゴミの影響を受けずに不良が発生し難くなる。
【００１５】
本発明に係る半導体ウエハは、複数の受光部と、該複数の受光部夫々の光入射側に１つずつ設けられ、その一面に膜が形成された複数の透光性蓋部とを備えており、前記透光性蓋部の前記一面が前記受光部に対向する側と反対側になるように、前記透光性蓋部を配置してあることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、固体撮像装置用の半導体ウエハにおいて、膜を有する透光性蓋部の面が受光部に対向する側と反対側になるように、透光性蓋部を配置しているため、受光部と膜との距離が遠くなり、ゴミが膜に混入されていたりまたはゴミが膜に付着していても、ゴミの影響を受けずに不良が発生し難くなる。
【００１７】
本発明に係る半導体ウエハは、前記膜が、赤外線遮断膜、光反射防止膜、透明導電膜、保護膜からなる群から選ばれた膜であることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、赤外線遮断膜、光反射防止膜、透明導電膜、保護膜を透光性板材または透光性蓋部に有する半導体ウエハにおけるゴミ混入やゴミ付着による不良発生の問題を低減する。
【００１９】
本発明に係るカメラモジュールは、レンズと、前記膜を前記レンズに対向させて配置した本発明に係る固体撮像装置とを備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、本発明に係る固体撮像装置を内蔵しており、膜へのゴミ混入やゴミ付着による不良発生の問題を低減する。具体的には、例えば、レンズと、該レンズを保持するレンズ保持具と、前記膜を前記レンズに対向させて、前記レンズ保持具の内側に配置した固体撮像装置とを備える構成とすればよい。別の例示として、レンズと、該レンズを保持するレンズ保持具と、該レンズ保持具が取り付けられると共に本発明に係る固体撮像装置を囲むカバー部材とを備え、前記膜を前記レンズに対向させて、前記レンズ保持具を前記カバー部材に取り付けた構成としてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の固体撮像装置では、膜が形成された透光性蓋部の面を受光部と反対側になるようにしたので、膜に混入されたゴミまたは膜に付着されたゴミの影響を受け難くなりゴミによる不良の発生を著しく低減することができる。
【００２２】
本発明の半導体ウエハでは、膜が形成された透光性板材または透光性蓋部の面を受光部と反対側になるようにしたので、膜に混入されたゴミまたは膜に付着されたゴミの影響を受け難くなりゴミによる不良の発生を著しく低減することができる。
【００２３】
本発明のカメラモジュールでは、本発明の固体撮像装置を内蔵しているので、ゴミの影響を受け難くなりゴミによる不良の発生を著しく低減することができる。
【００２４】
本発明の固体撮像装置及び半導体ウエハでは、膜として赤外線遮断膜、光反射防止膜、透明導電膜、保護膜を設ける場合に、膜に混入されたゴミまたは膜に付着されたゴミの影響を受け難くなりゴミによる不良の発生を著しく低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２６】
〈実施の形態１〉
図１は、本発明に係る固体撮像装置の構成を示す断面図である。固体撮像装置１は、半導体基板に平面視矩形状に形成された固体撮像素子２と、固体撮像素子２の一面に形成された受光部３と、受光部３に対向して配置された透光性蓋部４と、固体撮像素子２の一面において受光部３を除いた領域に形成され、透光性蓋部４及び固体撮像素子２を接着する接着部５とを備えている。固体撮像装置１は、透光性蓋部４を通して外部からの光を取り込み、固体撮像素子２の受光部３に配置された受光素子（有効画素）によって受光する。なお、図示しないが、受光部３の表面にはマイクロレンズが配置されており、入射光を各画素の受光素子に集光する構成になっている。
【００２７】
透光性蓋部４は、ガラス基板４ａと、ガラス基板４ａの一面に形成された赤外線遮断膜４ｂとから構成されており、赤外線遮断膜４ｂが形成された透光性蓋部４（ガラス基板４ａ）の一面が固体撮像素子２の受光部３に対向する側と反対側になるように、透光性蓋部４を配置している。すなわち、透光性蓋部４（ガラス基板４ａ）の赤外線遮断膜４ｂが形成された面が、固体撮像素子２の受光部３に対向する側と反対側になるように、透光性蓋部４を配置している。赤外線遮断膜４ｂは、例えば酸化チタン，酸化ジルコニウム，硫化亜鉛などからなる高屈折率層と、フッ化マグネシウム，フッ化カルシウム，二酸化珪素などからなる低屈折率層とを交互に多層積層した誘電体多層膜から構成され、光の干渉を利用して赤外光を選択的に遮断する。透光性蓋部４は、受光部３を覆うことにより受光部３を外部から保護する保護機能と、外部の光に含まれる赤外光が受光部３に入射されることを赤外線遮断膜４ｂによって防止する赤外線遮断機能とを有する。
【００２８】
対向して配置される受光部３及び透光性蓋部４の間に形成される空間の外周部を、接着部５により接着している。このようにこの空間を形成することにより、受光部３表面へのゴミ，湿気の進入、受光部３表面のひっかき傷の生成などを抑制して、受光部３での不良の発生を防止できる。
【００２９】
実施の形態１では、赤外線遮断膜４ｂが受光部３と反対側に位置するように透光性蓋部４を配置しているため、赤外線遮断膜４ｂにゴミが混入したりまたは赤外線遮断膜４ｂにゴミが付着したとしても、赤外線遮断膜４ｂを受光部３に対向する側に設ける場合に比べて、受光部３からゴミ（赤外線遮断膜４ｂ）までの距離が遠いため、ゴミの影響を受け難くなりゴミによる不良の発生を低減できる。
【００３０】
以下、例えば上述したような固体撮像装置１を作製するための本発明の半導体ウエハについて、実施の形態２，３として説明する。
【００３１】
〈実施の形態２〉
図２は本発明に係る半導体ウエハの一例の構成を示しており、図２（ａ）はその平面図、図２（ｂ）はその断面図である。半導体ウエハ１０は、その一面に複数の受光部３がパターン形成された半導体基板１１に、透光性板材１４を接着部５により接着させた構成を有している。なお、図示しないが、受光部３の表面にはマイクロレンズが配置されており、入射光を各画素の受光素子に集光する構成になっている。
【００３２】
透光性板材１４は、ガラス基板１４ａと、ガラス基板１４ａの一面に形成された赤外線遮断膜１４ｂとから構成されており、赤外線遮断膜１４ｂが形成された透光性板材１４（ガラス基板１４ａ）の一面が半導体基板１１の受光部３に対向する側と反対側になるように、透光性板材１４を配置している。すなわち、透光性板材１４（ガラス基板１４ａ）の赤外線遮断膜４ｂが形成された面が、半導体基板１１の受光部３に対向する側と反対側になるように、透光性板材１４を配置している。なお、この赤外線遮断膜１４ｂは、上述した赤外線遮断膜４ｂと同様の構成及び機能を有する。
【００３３】
半導体基板１１の一面には、受光部３を除いた領域に複数の接着部５がパターン形成されており、この接着部５により、受光部３と透光性板材１４との間に空間が形成されるように、半導体基板１１に透光性板材１４が接着されている。
【００３４】
このような半導体ウエハ１０は、次のようにして作製される。まず、ガラス基板１４ａの表面に、真空蒸着法，スパッタ法などの物理的蒸着法により、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した誘電体多層膜からなる赤外線遮断膜１４ｂを形成して、透光性板材１４を得る。複数の受光部３が形成された半導体基板１１の表面に、感光性接着剤（例えばアクリル系樹脂である紫外線（ＵＶ）硬化樹脂）及び熱硬化性樹脂（例えばエポキシ系樹脂）を混合した接着剤を均一に塗布した後、周知のフォトリソグラフィ技術を用いて接着剤をパターンニングして各固体撮像素子毎に接着部５を形成する。そして、透光性板材１４を、パターン形成された接着部５に適宜載置し、熱硬化により接着部５（半導体基板１１）に接着する。
【００３５】
また、このような半導体ウエハ１０を用いて、次のようにして固体撮像装置を製造する。半導体基板１１に接着された透光性板材１４を分割線１４ｃにおいてダイシングして、複数の透光性蓋部を作製する。次いで、複数の透光性蓋部が接着された半導体基板１１を分割線１１ａにおいてダイシングして、図１に示すような固体撮像装置を製造する。
【００３６】
実施の形態２では、赤外線遮断膜１４ｂが受光部３と反対側に位置するように透光性板材１４を配置しているため、赤外線遮断膜１４ｂにゴミが混入したりまたは赤外線遮断膜４ｂにゴミが付着したとしても、赤外線遮断膜１４ｂを受光部３に対向する側に設ける場合に比べて、受光部３からゴミ（赤外線遮断膜１４ｂ）までの距離が遠いため、ゴミの影響を受け難くなりゴミによる不良の発生を低減できる。
【００３７】
〈実施の形態３〉
図３は本発明に係る半導体ウエハの他の例の構成を示しており、図３（ａ）はその平面図、図３（ｂ）はその断面図である。半導体ウエハ２０は、その一面に複数の受光部３がパターン形成された半導体基板１１に、複数の個片化された透光性蓋部４を接着部５により接着させた構成を有している。なお、図示しないが、受光部３の表面にはマイクロレンズが配置されており、入射光を各画素の受光素子に集光する構成になっている。
【００３８】
各透光性蓋部４は、第１実施の形態の透光性蓋部４と同一であり、赤外線遮断膜４ｂが形成された各透光性蓋部４（各ガラス基板４ａ）の一面が半導体基板１１の受光部３に対向する側と反対側になるように、各透光性蓋部４を配置している。すなわち、各透光性蓋部４（各ガラス基板４ａ）の赤外線遮断膜４ｂが形成された面が、半導体基板１１の受光部３に対向する側と反対側になるように、各透光性蓋部４を配置している。半導体基板１１の一面には、受光部３を除いた領域に複数の接着部５がパターン形成されており、この接着部５により、対向する各受光部３と各透光性蓋部４との間に空間が形成されるように、半導体基板１１に複数の透光性蓋部４が接着されている。
【００３９】
このような半導体ウエハ２０は、次のようにして作製される。まず、ガラス基板の表面に、真空蒸着法，スパッタ法などの物理的蒸着法により、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した誘電体多層膜からなる赤外線遮断膜を形成し、所定の分割線においてダイシングして分割（個片化）し、複数の透光性蓋部４を得る。一方、複数の受光部３が形成された半導体基板１１の表面に、感光性接着剤（例えばアクリル系樹脂である紫外線（ＵＶ）硬化樹脂）及び熱硬化性樹脂（例えばエポキシ系樹脂）を混合した接着剤を均一に塗布した後、周知のフォトリソグラフィ技術を用いて接着剤をパターンニングして各固体撮像素子毎に接着部５を形成する。そして、各透光性蓋部４を位置合わせして、パターン形成された接着部５に載置し、熱硬化により接着部５（半導体基板１１）に接着する。
【００４０】
このような半導体ウエハ２０を用い、複数の透光性蓋部４が接着された半導体基板１１を分割線１１ａにおいてダイシングして、図１に示すような固体撮像装置を製造する。
【００４１】
実施の形態３では、各赤外線遮断膜４ｂが各受光部３と反対側に位置するように各透光性蓋部４を配置しているため、赤外線遮断膜４ｂにゴミが混入したりまたは赤外線遮断膜４ｂにゴミが付着したとしても、赤外線遮断膜１４ｂを受光部３に対向する側に設ける場合に比べて、受光部３からゴミ（赤外線遮断膜１４ｂ）までの距離が遠いため、ゴミの影響を受け難くなりゴミによる不良の発生を低減できる。
【００４２】
なお、上述した第２，第３の実施の形態では、半導体基板に接着部をパターン形成する例について説明したが、透光性板材または透光性蓋部に接着部をパターン形成しておき、それらを半導体基板に接着するようにしても良い。
【００４３】
〈実施の形態４〉
図４は本発明に係るカメラモジュールの構成を示す断面図である。カメラモジュール３０では、プリント基板，セラミック基板などの配線基板３１に、外部からの光を取り入れるためのレンズ３２と、レンズ３２を保持するレンズ保持具３３とが装着されている。また、配線基板３１の上にはデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）３４が載置されている。ＤＳＰ３４は、固体撮像装置１（固体撮像素子２）の動作を制御し、固体撮像装置１（固体撮像素子２）から出力された信号を適宜処理して光学装置に必要な信号を生成する画像処理装置として機能する。なお、図４に示したものでは、配線基板３１上にＤＳＰ３４及び固体撮像装置１を積み重ねたような構造としているが、配線基板３１の同一面にＤＳＰ３４及び固体撮像装置１を並べて配置したり、配線基板３１のレンズ３２配置側に固体撮像装置１を配置してその裏面側にＤＳＰ３４を配置してもよい。また、図４に示したものでは、レンズ３２を保持する部分と固体撮像装置１を囲む部分とを同一部材のレンズ保持具３３で構成しているが、レンズ３２を保持する部分（レンズ保持具）と固体撮像装置１を囲む部分（カバー部材）とを別部材で構成してもよい。
【００４４】
ＤＳＰ３４の各接続端子と配線基板３１上に形成された配線（図示せず）とは、ボンディングワイヤ３５により電気的に接続されている。ＤＳＰ３４の上には、スペーサ３６を介して本発明に係る固体撮像装置１（固体撮像素子２）が載置されている。固体撮像素子２の各接続端子と配線基板３１上に形成された配線（図示せず）とは、ボンディングワイヤ３７により電気的に接続されている。なお、実施の形態４における固体撮像装置１の構成は、実施の形態１の固体撮像装置１の構成（図１）と同一であり、同一部分には同一符号を付している。
【００４５】
なお、上述した例では、透光性蓋部または透光性板材に赤外線遮断膜を設ける場合について説明したが、設ける膜はこの赤外線遮断膜に限らず、光反射防止膜，透明導電膜，保護膜などの他の種類の膜であっても、その膜が形成されｔａ面が受光部に対向する側と反対側になるように、透光性蓋部または透光性板材を配置するようにした場合には、膜にゴミが混入されていたりまたは膜にゴミが付着していてもそのゴミの影響を抑制して不良の発生を低減できるという同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る半導体ウエハの一例の構成を示す平面図及び断面図である。
【図３】本発明に係る半導体ウエハの他の例の構成を示す平面図及び断面図である。
【図４】本発明に係るカメラモジュールの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  固体撮像装置
２  固体撮像素子
３  受光部
４  透光性蓋部
４ａ，１４ａ  ガラス基板
４ｂ，１４ｂ  赤外線遮断膜
１０，２０  半導体ウエハ
１１  半導体基板
１４  透光性板材
３１  配線基板
３２  レンズ
３３  レンズ保持具
３４  デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005347416.tif 000005
【図４】
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