(57)【要約】  本開示は、より良好な特性を備えることができるようにする撮像素子、製造方法、および電子機器に関する。撮像素子は、複数の画素がアレイ状に配置された有効画素領域が設けられるセンサ基板と、センサ基板の有効画素領域側の面を封止する透明な封止部材と、少なくとも有効画素領域を含む領域においてセンサ基板および封止部材を接着するシール樹脂と、平面的に見たときに有効画素領域よりも外側となる外周領域においてセンサ基板および封止部材を接着し、シール樹脂よりも剛性の高い補強樹脂とを備える。そして、外周領域におけるシール樹脂および補強樹脂による単位面積あたりの接着力と、外周領域において接着される接着面積との積が、有効画素領域におけるシール樹脂による単位面積あたりの接着力と、有効画素領域において接着される接着面積との積よりも大きく設定される。本技術は、例えば、WCSPのCMOSイメージセンサに適用できる。
2018030140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素がアレイ状に配置された有効画素領域が設けられるセンサ基板と、
前記センサ基板の前記有効画素領域側の面を封止する透明な封止部材と、
少なくとも前記有効画素領域を含む領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着する第１の接着部材と、
平面的に見たときに前記有効画素領域よりも外側となる外周領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着し、前記第１の接着部材よりも剛性の高い第２の接着部材と
を備え、
前記外周領域における前記第１の接着部材および前記第２の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記外周領域において接着される接着面積との積が、
前記有効画素領域における前記第１の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記有効画素領域において接着される接着面積との積よりも大きく設定される
撮像素子。
【請求項２】
前記第２の接着部材は、前記外周領域において前記撮像素子のチップ端を含む領域に配置され、かつ、前記撮像素子を平面的に見たときに不連続となる箇所を有して形成される
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項３】
前記第２の接着部材は、前記撮像素子を平面的に見たときに対向する２辺に沿う少なくとも２カ所に形成される
請求項２に記載の撮像素子。
【請求項４】
前記第２の接着部材は、前記撮像素子を平面的に見たときに前記チップ端の外周に沿って点在するように複数個所に形成される
請求項２に記載の撮像素子。
【請求項５】
前記第２の接着部材は、前記外周領域において前記撮像素子のチップ端を含まない領域に配置される
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項６】
前記第２の接着部材は、前記撮像素子を平面的に見たときに不連続となる箇所を有して形成される
請求項５に記載の撮像素子。
【請求項７】
前記第２の接着部材は、前記撮像素子を平面的に見たときに対向する２辺に沿って、前記撮像素子のチップ端よりも内側に形成される
請求項６に記載の撮像素子。
【請求項８】
前記第２の接着部材は、前記撮像素子を平面的に見たときに前記撮像素子のチップ端よりも内側で、前記有効画素領域側を囲うように連続的に形成される
請求項５に記載の撮像素子。
【請求項９】
前記第２の接着部材は、前記撮像素子を平面的に見たときに前記撮像素子のチップ端よりも内側で、前記撮像素子の外周に沿って点在するように複数個所に形成される
請求項６に記載の撮像素子。
【請求項１０】
前記センサ基板および前記封止部材のうち、少なくとも一方の前記外周領域に掘り込み部を設け、前記掘り込み部に、前記第１の接着部材を埋め込む
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項１１】
前記センサ基板の前記有効画素領域が設けられる中央領域に凹部を形成し、前記第１の接着部材を介して、前記凹部の形状合わせて凸形状に形成された前記封止部材の凸部分が入り込むように、前記センサ基板に前記封止部材が積層される
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項１２】
前記センサ基板の前記外周領域において、前記センサ基板側から前記封止部材まで到達するようにアンカー部材が形成される
請求項１１に記載の撮像素子。
【請求項１３】
前記センサ基板の前記外周領域において、パッドを開口するためのパッド開口部が形成されており、前記パッド開口部に薄膜が成膜される
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項１４】
前記センサ基板の前記外周領域において、パッドを開口するためのパッド開口部が形成されており、前記パッド開口部が多段階で開口するように形成される
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項１５】
前記センサ基板の前記外周領域において、パッドを開口するためのパッド開口部が形成されており、前記パッド開口部の段差部で前記第１の接着部材に段差が形成されることを回避する構造となっている
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項１６】
複数の画素がアレイ状に配置された有効画素領域が設けられるセンサ基板と、
前記センサ基板の前記有効画素領域側の面を封止する透明な封止部材と、
少なくとも前記有効画素領域を含む領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着する第１の接着部材と、
平面的に見たときに前記有効画素領域よりも外側となる外周領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着し、前記第１の接着部材よりも剛性の高い第２の接着部材と
を備え、
前記外周領域における前記第１の接着部材および前記第２の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記外周領域において接着される接着面積との積が、
前記有効画素領域における前記第１の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記有効画素領域において接着される接着面積との積よりも大きく設定される
撮像素子の製造方法であって、
前記センサ基板および前記封止部材のいずれか一方に、前記外周領域において不連続となる箇所を有するように前記第２の接着部材を形成し、
前記第２の接着部材が形成された領域以外の全面に前記第１の接着部材を形成し、
前記第１の接着部材および前記第２の接着部材により前記センサ基板と前記封止部材とを接着する
工程を含む製造方法。
【請求項１７】
複数の画素がアレイ状に配置された有効画素領域が設けられるセンサ基板と、
前記センサ基板の前記有効画素領域側の面を封止する透明な封止部材と、
少なくとも前記有効画素領域を含む領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着する第１の接着部材と、
平面的に見たときに前記有効画素領域よりも外側となる外周領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着し、前記第１の接着部材よりも剛性の高い第２の接着部材と
を備え、
前記外周領域における前記第１の接着部材および前記第２の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記外周領域において接着される接着面積との積が、
前記有効画素領域における前記第１の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記有効画素領域において接着される接着面積との積よりも大きく設定される
撮像素子の製造方法であって、
前記撮像素子が個片化される前のウェハレベルで、
前記第２の接着部材を、前記外周領域における前記撮像素子のチップ端となる箇所以外の領域に配置されるように形成し、
前記第１の接着部材を、前記第２の接着部材が形成された領域以外の全面に形成し、
前記第１の接着部材および前記第２の接着部材により前記センサ基板および前記封止部材を接合し、
前記撮像素子のチップ端となる箇所でダイシングする
工程を含む製造方法。
【請求項１８】
複数の画素がアレイ状に配置された有効画素領域が設けられるセンサ基板と、
前記センサ基板の前記有効画素領域側の面を封止する透明な封止部材と、
少なくとも前記有効画素領域を含む領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着する第１の接着部材と、
平面的に見たときに前記有効画素領域よりも外側となる外周領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着し、前記第１の接着部材よりも剛性の高い第２の接着部材と
を有し、
前記外周領域における前記第１の接着部材および前記第２の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記外周領域において接着される接着面積との積が、
前記有効画素領域における前記第１の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記有効画素領域において接着される接着面積との積よりも大きく設定される
撮像素子を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像素子、製造方法、および電子機器に関し、特に、より良好な特性を備えることができるようにした撮像素子、製造方法、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体撮像素子の製造技術の１つとして、端子の形成や配線などを行った後にウェハを切り出すWCSP（Wafer level Chip Size Package：ウェハレベルチップサイズパッケージ）が確立している。また、WCSPにより固体撮像素子を製造する際に、シリコン基板とガラス基板とを接着する処理が行われるが、その接着構造を適切に行う必要があった。【０００３】
例えば、特許文献１には、耐湿性向上を目的として、固体撮像素子よりも小さな透明部材を、固体撮像素子の受光面側に透明接着剤を介して接着し、透明接着剤および透明部材の最外周を封止樹脂により封止した構造の光学デバイスが開示されている。【０００４】
また、特許文献２には、耐湿性向上を目的として、撮像チップよりも大きなガラスウエハを、撮像チップの受光面側に接着剤を介して接着し、撮像チップおよび接着剤の最外周を封止部材で封止した構造の撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１９８５４号公報
【特許文献２】国際公開第１３／１７９７６６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１および２に開示されているように、従来、シリコン基板とガラス基板とを接着する構成について様々な技術が開発されているが、さらなる特性の向上を図ることができる技術の開発が求められている。【０００７】
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より良好な特性を備えることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一側面の撮像素子は、複数の画素がアレイ状に配置された有効画素領域が設けられるセンサ基板と、前記センサ基板の前記有効画素領域側の面を封止する透明な封止部材と、少なくとも前記有効画素領域を含む領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着する第１の接着部材と、平面的に見たときに前記有効画素領域よりも外側となる外周領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着し、前記第１の接着部材よりも剛性の高い第２の接着部材とを備え、前記外周領域における前記第１の接着部材および前記第２の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記外周領域において接着される接着面積との積が、前記有効画素領域における前記第１の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記有効画素領域において接着される接着面積との積よりも大きく設定される。【０００９】
本開示の一側面の製造方法は、複数の画素がアレイ状に配置された有効画素領域が設けられるセンサ基板と、前記センサ基板の前記有効画素領域側の面を封止する透明な封止部材と、少なくとも前記有効画素領域を含む領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着する第１の接着部材と、平面的に見たときに前記有効画素領域よりも外側となる外周領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着し、前記第１の接着部材よりも剛性の高い第２の接着部材とを備え、前記外周領域における前記第１の接着部材および前記第２の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記外周領域において接着される接着面積との積が、前記有効画素領域における前記第１の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記有効画素領域において接着される接着面積との積よりも大きく設定される撮像素子の製造方法である。そして、前記センサ基板および前記封止部材のいずれか一方に、前記外周領域において不連続となる箇所を有するように前記第２の接着部材を形成し、前記第２の接着部材が形成された領域以外の全面に前記第１の接着部材を形成し、前記第１の接着部材および前記第２の接着部材により前記センサ基板と前記封止部材とを接着する工程を含む。または、前記撮像素子が個片化される前のウェハレベルで、前記第２の接着部材を、前記外周領域における前記撮像素子のチップ端となる箇所以外の領域に配置されるように形成し、前記第１の接着部材を、前記第２の接着部材が形成された領域以外に形成し、前記第１の接着部材および前記第２の接着部材により前記センサ基板および前記封止部材を接合し、前記撮像素子のチップ端となる箇所でダイシングする工程を含む。【００１０】
本開示の一側面の電子機器は、複数の画素がアレイ状に配置された有効画素領域が設けられるセンサ基板と、前記センサ基板の前記有効画素領域側の面を封止する透明な封止部材と、少なくとも前記有効画素領域を含む領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着する第１の接着部材と、平面的に見たときに前記有効画素領域よりも外側となる外周領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着し、前記第１の接着部材よりも剛性の高い第２の接着部材とを有し、前記外周領域における前記第１の接着部材および前記第２の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記外周領域において接着される接着面積との積が、前記有効画素領域における前記第１の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記有効画素領域において接着される接着面積との積よりも大きく設定される撮像素子を備える。【００１１】
本開示の一側面においては、複数の画素がアレイ状に配置された有効画素領域が設けられるセンサ基板と、センサ基板の有効画素領域側の面を封止する透明な封止部材と、少なくとも有効画素領域を含む領域においてセンサ基板および封止部材を接着する第１の接着部材と、平面的に見たときに有効画素領域よりも外側となる外周領域においてセンサ基板および封止部材を接着し、第１の接着部材よりも剛性の高い第２の接着部材とを備える。そして、外周領域における第１の接着部材および第２の接着部材による単位面積あたりの接着力と、外周領域において接着される接着面積との積が、有効画素領域における第１の接着部材による単位面積あたりの接着力と、有効画素領域において接着される接着面積との積よりも大きく設定される。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の一側面によれば、より良好な特性を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本技術を適用した撮像素子の第１の実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】撮像素子の第１の製造方法について説明する図である。
【図３】撮像素子の変形例を示す図である。
【図４】撮像素子の第２の製造方法について説明する図である。
【図５】撮像素子の第２の構成例を示す図である。
【図６】撮像素子の製造方法について説明する図である。
【図７】撮像素子の変形例を示す図である。
【図８】側面がテーパ形状に形成された撮像素子を示す図である。
【図９】撮像素子の第３の構成例を示す図である。
【図１０】掘り込み部の他の構造を示す図である。
【図１１】断面形状の変形例を示す図である。
【図１２】図９に示す撮像素子の製造方法について説明する図である。
【図１３】図９に示す撮像素子の変形例を示す図である。
【図１４】図１３に示す撮像素子の製造方法について説明する図である。
【図１５】シェア強度向上について説明する図である。
【図１６】撮像素子の第４の構成例を示す図である。
【図１７】図１６に示す撮像素子の第１の変形例を示す図である。
【図１８】図１７に示す撮像素子の平面的な構成例を示す図である。
【図１９】図１７に示す撮像素子の製造方法について説明する図である。
【図２０】図１７に示す撮像素子の製造方法について説明する図である。
【図２１】図１６に示す撮像素子の第２の変形例を示す図である。
【図２２】撮像素子の第５の構成例を示す図である。
【図２３】パッド開口部を拡大して示す図である。
【図２４】図２２に示す撮像素子の製造方法について説明する図である。
【図２５】図２２に示す撮像素子の変形例を示す図である。
【図２６】図２５に示す撮像素子の製造方法について説明する図である。
【図２７】パッド開口部の断面的な変形例を示す図である。
【図２８】パッド開口部の平面的な形状の変形例を示す図である。
【図２９】パッド開口部の近傍の変形例を示す図である。
【図３０】撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図３１】イメージセンサを使用する使用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
＜撮像素子の第１の構成例＞
【００１６】
図１は、本技術を適用した撮像素子の第１の実施の形態の構成例を示す図である。図１のＡには、撮像素子１１の平面的な構成例が示されており、図１のＢには、撮像素子１１の断面的な構成例が示されている。
【００１７】
図１のＢに示すように、撮像素子１１は、下側から順に、支持基板１２、センサ基板１３、シール樹脂１４および補強樹脂１５、並びに、封止ガラス１６が積層されて構成される。例えば、撮像素子１１は、センサ基板１３を構成する半導体層の表面に対して反対側を向く裏面（図１のＢで上側の面）に設けられる有効画素領域１７に光が照射される裏面照射型のCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。
【００１８】
支持基板１２は、裏面側から薄膜加工されるセンサ基板１３の表面に対して接合され、センサ基板１３を支持する。例えば、支持基板１２には、センサ基板１３から出力される画素信号に対して信号処理を施す信号処理回路が形成されていてもよい。
【００１９】
センサ基板１３には、フォトダイオードやトランジスタなどからなる画素が形成され、有効画素領域１７に、複数の画素がアレイ状に配置される。例えば、センサ基板１３の有効画素領域１７は、撮像素子１１により画像を撮像する際に、画像の構築に用いるのに有効な画素が配置されている領域である。
【００２０】
シール樹脂１４は、少なくとも有効画素領域１７を含む領域においてセンサ基板１３および封止ガラス１６を接着するための接着部材である。例えば、シール樹脂１４には、撮像素子１１に入射する光を有効画素領域１７が良好に受光することができるように、光学特性（屈折率や消衰係数など）を優先した樹脂材料が選択される。
【００２１】
補強樹脂１５は、図１のＡに示すように、撮像素子１１を平面的に見たときに、有効画素領域１７よりも外側となる外側領域においてセンサ基板１３および封止ガラス１６を接着するための接着部材である。例えば、補強樹脂１５には、センサ基板１３および封止ガラス１６の接合強度を補強するために、シール樹脂１４よりも剛性の高い樹脂材料が選択される。
【００２２】
ここで、外側領域は、有効画素領域１７よりも外側の領域であって、撮像素子１１のチップ端までを含む領域である。そして、図１のＡに示すように、補強樹脂１５−１および１５−２は、外側領域における撮像素子１１のチップ端を含む領域に配置され、かつ、不連続となる箇所を有して形成される。つまり、図示するように、補強樹脂１５−１および１５−２−２は、それぞれ独立して（連続的にならないように）、撮像素子１１を平面的に見たときに対向する２辺に沿うように形成される。
【００２３】
なお、シール樹脂１４および補強樹脂１５としては、例えば、シロキサン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂の何れかを使用することができる。または、シール樹脂１４および補強樹脂１５として、有機材料の樹脂に置き換えて、ＳｉＯ（酸化ケイ素）やＳｉＮ（窒化ケイ素）などの無機膜を使用して、センサ基板１３および封止ガラス１６を接合する構成としてもよい。また、この場合、シール樹脂１４だけを無機膜に置き換えてもよいし、補強樹脂１５だけを無機膜に置き換えてもよく、または、シール樹脂１４および補強樹脂１５の両方を無機膜に置き換えてもよい。
【００２４】
封止ガラス１６は、センサ基板１３の有効画素領域１７を封止して気密モールドするための透明な部材である。なお、封止ガラス１６としては、光を透過する部材を使用すればよく、ガラス以外の透明な材質を封止部材として採用してもよい。
【００２５】
このように構成される撮像素子１１において、シール樹脂１４並びに補強樹脂１５−１および１５−２は、外周領域におけるシール樹脂１４並びに補強樹脂１５−１および１５−２による単位面積あたりの接着力と、外周領域での接着面積との積が、有効画素領域１７におけるシール樹脂１４による単位面積あたりの接着力と、有効画素領域１７での接着面積との積よりも大きく設定される。これにより、撮像素子１１は、シール樹脂１４並びに補強樹脂１５−１および１５−２により、センサ基板１３と封止ガラス１６とを良好に接着することができる。
【００２６】
また、撮像素子１１は、光学特性を優先した樹脂材料をシール樹脂１４に選択し、剥離耐性強度を優先した樹脂材料を補強樹脂１５に選択することで、それぞれの特性のトレードオフを解消し、それぞれの樹脂材料の選定を容易に行うことができる。そして、このような選択を行うことで、センサ基板１３の有効画素領域１７が光を良好に受光することができるとともに、センサ基板１３に対する封止ガラス１６の剥離を確実に抑制することができる。即ち、撮像素子１１は、受光特性や剥離特性について、従来よりも、より良好な特性を備えることができる。これにより、撮像素子１１は、より高い撮像能力および信頼性を有することになる。
【００２７】
また、撮像素子１１は、補強樹脂１５−１および１５−２が不連続に形成されているので、例えば、補強樹脂１５が連続的に形成される構成と比較して、シール樹脂１４を塗布する際の塗布ムラを軽減することができる。これにより、撮像素子１１の特性をさらに向上させることができる。
【００２８】
例えば、補強樹脂１５が連続的に形成される構成では、補強樹脂１５に囲まれた範囲において、シール樹脂１４が凸形状または凹形状となるようなバラツキが発生し、ボイド不良として歩留りが悪化することが懸念される。これに対し、撮像素子１１は、シール樹脂１４が凸形状または凹形状となるようなことを回避し、歩留まりを高めることができる。
【００２９】
さらに、撮像素子１１は、補強樹脂１５−１および１５−２が不連続に形成されているので、例えば、製造工程で内部に入り込んだ水分が外部に逃げ易い構造となっており、結露耐性の向上を図ることができる。
【００３０】
図２を参照して、撮像素子１１の第１の製造方法について説明する。
【００３１】
第１の工程において、センサ基板１３の有効画素領域１７側の全面に対して、補強樹脂１５となる樹脂材料を塗布する。
【００３２】
第２の工程において、撮像素子１１の外側領域において不連続となるように補強樹脂１５−１および１５−２をパターニングする。即ち、センサ基板１３の全面に塗布された樹脂材料に対してフォトレジストを行い、または、フォトレジストおよびドライエッチングを行って、樹脂材料の不要な部分を除去することにより、補強樹脂１５−１および１５−２を形成する。
【００３３】
第３の工程において、センサ基板１３の有効画素領域１７に対してシール樹脂１４となる樹脂材料を、補強樹脂１５−１および１５−２が形成された箇所以外の全面に塗布する。このとき、シール樹脂１４となる樹脂材料を少なめに塗布して、その後、CMP（Chemical Mechanical Polishing）を行うことによりシール樹脂１４並びに補強樹脂１５−１および１５−２の表面を平坦化する。
【００３４】
そして、シール樹脂１４並びに補強樹脂１５−１および１５−２に対して封止ガラス１６を貼り合わせることで、センサ基板１３と封止ガラス１６とを接着して、図１に示したような撮像素子１１が形成される。
【００３５】
このように、撮像素子１１は、補強樹脂１５−１および１５−２を形成した後に、シール樹脂１４を塗布し、シール樹脂１４並びに補強樹脂１５−１および１５−２によりセンサ基板１３と封止ガラス１６とを接合する製造工程により製造することができる。
【００３６】
なお、図２では、センサ基板１３にシール樹脂１４および補強樹脂１５を塗布して封止ガラス１６を接着する製造工程について説明したが、例えば、封止ガラス１６にシール樹脂１４および補強樹脂１５を塗布してセンサ基板１３を接着してもよい。
【００３７】
さらに、撮像素子１１は、撮像素子１１のチップ外周に沿って補強樹脂１５が連続的に形成されない構成であれば、即ち、補強樹脂１５が不連続に形成されていれば、図１に示すような構成に限定されることはない。
【００３８】
図３を参照して、撮像素子１１の変形例について説明する。図３のＡには、撮像素子１１の第１の変形例が示されており、図３のＢには、撮像素子１１の第２の変形例が示されている。
【００３９】
図３のＡに示すように、撮像素子１１−ａでは、撮像素子１１−ａの外周領域におけるチップ端を含む領域に、撮像素子１１−ａのチップの対向する２辺に沿って、それらの２辺の全域にわたって補強樹脂１５−１および１５−２が形成される。即ち、図１の撮像素子１１では、撮像素子１１−ａのチップの対向する２辺の中央領域に補強樹脂１５−１および１５−２が形成されていたのに対し、撮像素子１１−ａは、それらの２辺の全域にわたって補強樹脂１５−１および１５−２が形成されている。
【００４０】
図３のＢに示すように、撮像素子１１−ｂでは、撮像素子１１−ｂの外周領域におけるチップ端を含む領域に、撮像素子１１−ｂのチップ外周に沿って、複数の補強樹脂１５が点在するように形成される。
【００４１】
このような構成の撮像素子１１−ａおよび撮像素子１１−ｂは、外周領域において補強樹脂１５が不連続に形成されており、図１の撮像素子１１と同様に、より良好な特性を備えることができる。また、撮像素子１１−ａおよび撮像素子１１−ｂにおいても、図１の撮像素子１１と同様に、シール樹脂１４および補強樹脂１５による接着力と接着面積とが設定されており、センサ基板１３と封止ガラス１６とを良好に接着することができる。
【００４２】
図４を参照して、撮像素子１１の第２の製造方法について説明する。
【００４３】
第１の工程において、複数の撮像素子１１がダイシングされる前のウェハレベルで、図４の例では、３つの撮像素子１１−１乃至１１−３がダイシングされる前のウェハレベルで、そのウェハの支持基板１２側を粘着シート５１に貼着する。また、図示するように、ダイシングされる前のウェハレベルでは、撮像素子１１−１乃至１１−３は、支持基板１２、センサ基板１３、シール樹脂１４、および封止ガラス１６が積層され、それぞれが連続したものとなっている。
【００４４】
第２の工程において、段差を有するダイシングブレード５２により、撮像素子１１−１乃至１１−３それぞれの間にスリットが形成される。このとき、ダイシングブレード５２には、隣接する撮像素子１１どうしの支持基板１２およびセンサ基板１３の間隔よりも、隣接する撮像素子１１どうしのシール樹脂１４および封止ガラス１６の間隔が広くなるようなスリットを形成することが可能な形状のものが用いられる。従って、撮像素子１１−１乃至１１−３では、シール樹脂１４および封止ガラス１６の幅が、支持基板１２およびセンサ基板１３の幅よりも狭くなるような形状で、撮像素子１１−１乃至１１−３の間にスリットが形成される。
【００４５】
第３の工程において、補強樹脂１５となる樹脂材料が全面に塗布され、撮像素子１１−１乃至１１−３の間に形成されたスリットにも補強樹脂１５となる樹脂材料が充填される。
【００４６】
第４の工程において、ダイシングブレード５３において、撮像素子１１−１乃至１１−３それぞれがダイシングされる。このとき、ダイシングブレード５３には、隣接する撮像素子１１どうしの支持基板１２およびセンサ基板１３の間隔に応じた幅の形状のものが用いられる。従って、撮像素子１１−１乃至１１−３それぞれにおいて、シール樹脂１４および封止ガラス１６の側面の樹脂材料は除去されることなく、補強樹脂１５−１および１５−２が形成される。即ち、撮像素子１１を平面的に見て、図３のＡに示したように、チップの対向する２辺に沿った補強樹脂１５−１および１５−２が、シール樹脂１４および封止ガラス１６の両側面に形成される。
【００４７】
そして、撮像素子１１−１乃至１１−３の表面に残った樹脂材料を、ドライエッチングまたはCMPにより除去し、撮像素子１１−１乃至１１−３が粘着シート５１からピックアップされる。
【００４８】
このように、撮像素子１１は、ピックアップを行う前に、補強樹脂１５を形成するような製造工程により製造することができる。また、撮像素子１１をウェハレベルで製造することにより、低コストかつ高精度に製造することができる。
【００４９】
＜撮像素子の第２の構成例＞
【００５０】
図５は、撮像素子１１の第２の構成例を示す図である。図５のＡには、撮像素子１１Ａの平面的な構成例が示されており、図５のＢには、撮像素子１１Ａの断面的な構成例が示されている。なお、撮像素子１１Ａにおいて、図１の撮像素子１１と共通する構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
図５のＢに示すように、撮像素子１１Ａは、図１の撮像素子１１と同様に、下側から順に、支持基板１２、センサ基板１３、シール樹脂１４および補強樹脂１５Ａ、並びに、封止ガラス１６が積層されて構成される。
【００５２】
但し、図５のＡに示すように、撮像素子１１Ａでは、補強樹脂１５Ａ−１および１５Ａ−２が、撮像素子１１Ａのチップ端を含まない領域、即ち、撮像素子１１Ａのチップ端よりも内側の領域に形成される。また、補強樹脂１５Ａ−１および１５Ａ−２は、図１の補強樹脂１５−１および１５−２と同様に、不連続となるように、撮像素子１１Ａのチップの対向する２辺に沿って形成される。
【００５３】
このように、撮像素子１１Ａのチップ端を含まない領域に補強樹脂１５Ａ−１および１５Ａ−２を形成することで、例えば、撮像素子１１Ａの製造工程における個片化加工を容易に行うことができる。即ち、チップ端を含む領域に補強樹脂１５が形成されている場合、ウェハレベルで製造する製造工程のダイシングにおいて、チッピング不良が発生し易く、歩留まりが悪化することが懸念される。
【００５４】
これに対し、撮像素子１１Ａは、ウェハレベルで製造する製造工程のダイシングにおいて、補強樹脂１５Ａよりも剛性の低いシール樹脂１４に対する加工が行われるため、チッピング不良の発生を抑制し、歩留まりを高めることができる。また、これにより、より高精度な加工を行うことができる。
【００５５】
また、撮像素子１１Ａにおいても、図１の撮像素子１１と同様に、シール樹脂１４および補強樹脂１５Ａによる接着力と接着面積とが設定されており、センサ基板１３と封止ガラス１６とを良好に接着することができる。
【００５６】
図６を参照して、撮像素子１１Ａの製造方法について説明する。
【００５７】
第１の工程において、複数の撮像素子１１Ａがダイシングされる前のウェハレベルで、図６の例では、３つの撮像素子１１Ａ−１乃至１１Ａ−３がダイシングされる前のウェハレベルで、そのウェハのセンサ基板１３の有効画素領域１７側の全面に対して、補強樹脂１５Ａとなる樹脂材料を塗布する。
【００５８】
第２の工程において、撮像素子１１Ａの外側領域において不連続となるように補強樹脂１５Ａ−１および１５Ａ−２をパターニングする。即ち、センサ基板１３の全面に塗布された樹脂材料に対してフォトレジストを行い、または、フォトレジストおよびドライエッチングを行って、樹脂材料の不要な部分を除去することにより補強樹脂１５Ａ−１および１５Ａ−２を形成する。
【００５９】
第３の工程において、センサ基板１３の有効画素領域１７に対してシール樹脂１４となる樹脂材料を、補強樹脂１５Ａ−１および１５Ａ−２が形成された箇所以外の全面に塗布する。このとき、シール樹脂１４となる樹脂材料を少なめに塗布して、その後、CMPを行うことによりシール樹脂１４並びに補強樹脂１５Ａ−１および１５Ａ−２の表面を平坦化する。
【００６０】
第４の工程において、シール樹脂１４並びに補強樹脂１５Ａ−１および１５Ａ−２に対して、ウェハレベルで封止ガラス１６を貼り合わせる。
【００６１】
第５の工程において、ダイシングブレードを用いて、撮像素子１１Ａ−１乃至１１Ａ−３それぞれをダイシングする。このとき、撮像素子１１Ａでは、補強樹脂１５Ａ−１および１５Ａ−２に対する加工が行われることはなく、シール樹脂１４に対する加工が行われ、撮像素子１１Ａを個片化することができる。
【００６２】
このように、撮像素子１１Ａは、ウェハレベルでシール樹脂１４並びに補強樹脂１５Ａ−１および１５Ａ−２を形成して、センサ基板１３と封止ガラス１６とを接合した後に、撮像素子１１Ａを個片化するような製造工程により製造することができる。そして、撮像素子１１Ａを個片化する際に補強樹脂１５Ａ−１および１５Ａ−２に対する加工が行われることを回避することができる。
【００６３】
図７を参照して、撮像素子１１Ａの変形例について説明する。図７のＡには、撮像素子１１Ａの第１の変形例が示されており、図７のＢには、撮像素子１１Ａの第２の変形例が示されている。
【００６４】
図７のＡに示すように撮像素子１１Ａ−ａは、撮像素子１１Ａ−ａの外周領域におけるチップ端を含まない領域に、有効画素領域１７を囲うように連続的に補強樹脂１５Ａが形成されている。即ち、撮像素子１１Ａ−ａでは、補強樹脂１５Ａが撮像素子１１Ａ−ａの外周領域におけるチップ端を含まない領域に形成されていれば、上述したような個片化加工を容易に行うことができるという効果を得ることができる。
【００６５】
図７のＢに示すように、撮像素子１１Ａ−ｂは、撮像素子１１Ａ−ｂの外周領域におけるチップ端を含まない領域に、撮像素子１１Ａ−ｂのチップ外周に沿って、複数の補強樹脂１５Ａが点在するように形成される。
【００６６】
このような構成の撮像素子１１Ａ−ａおよび撮像素子１１Ａ−ｂは、補強樹脂１５がチップ端を含まない領域に形成されており、図５の撮像素子１１Ａと同様に、より良好な特性を備えることができる。また、撮像素子１１Ａ−ａおよび撮像素子１１Ａ−ｂにおいても、図５の撮像素子１１Ａと同様に、シール樹脂１４および補強樹脂１５Ａによる接着力と接着面積とが設定されており、センサ基板１３と封止ガラス１６とを良好に接着することができる。
【００６７】
なお、例えば、撮像素子１１および撮像素子１１Ａは、その側面がテーパ形状となるように形成してもよい。
【００６８】
即ち、図８に示すように、先端に向かうに従い先細るような形状のダイシングブレード５４を使用することで、撮像素子１１Ａの側面がテーパ形状となるように形成することができる。例えば、図８のＡには、撮像素子１１Ａの受光面側からダイシングブレード５４によりダイシングすることによって、撮像素子１１Ａの受光面に向かって幅が狭まるようなテーパ形状に形成された撮像素子１１Ａが示されている。また、図８のＢには、撮像素子１１Ａの受光面に対して反対側からダイシングブレード５４によりダイシングすることによって、撮像素子１１Ａの受光面に向かって幅が広がるようなテーパ形状に形成された撮像素子１１Ａが示されている。
【００６９】
このように、撮像素子１１Ａの側面がテーパ形状となるように形成することで、例えば、チップ端面において反射する反射光によるフレアを抑制したり、チップセットの小型化を図ることができる。
【００７０】
以上のように、上述した撮像素子１１は、受光特性や剥離特性について、従来よりも、より良好な特性を備えることができる。また、シール樹脂１４および補強樹脂１５の材料選定も容易に行うことができるとともに、上述したように各種の製造方法を採用することができ、量産性の向上を図ることができる。
【００７１】
＜撮像素子の第３の構成例＞
【００７２】
図９は、撮像素子１１の第３の構成例を示す図である。図９のＡには、撮像素子１１Ｃの平面的な構成例が示されており、図９のＢには、図９のＡに示すａ−ｂ断面図が示されている。なお、図９に示す撮像素子１１Ｃにおいて、図１の撮像素子１１と共通する構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７３】
撮像素子１１Ｃは、下側から順に、センサ基板１３、シール樹脂１４、および封止ガラス１６が積層されて構成される。そして、図９のＡに示すように、撮像素子１１Ｃは、有効画素領域１７よりも外側となる外周領域であって、四隅の近傍となる４カ所に掘り込み部１０１−１乃至１０１−４が形成された構造となっている。なお、掘り込み部１０１−１乃至１０１−４は、それぞれ同様の断面形状に形成されており、以下、それらを区別する必要がない場合、単に、掘り込み部１０１と称する。
【００７４】
図９のＢに示すように、掘り込み部１０１は、センサ基板１３を掘り込むように座繰り部１０２を形成して、座繰り部１０２にシール樹脂１４を埋め込んだ構造となっている。
【００７５】
撮像素子１１Ｃは、掘り込み部１０１を外周領域の複数箇所（図９のＡの例では４カ所）に設けることで、センサ基板１３およびシール樹脂１４の接合部分における横方向からの応力に対して強い構造となり、その接合部分のシェア強度を向上させることができる。
【００７６】
なお、掘り込み部１０１は、図９に示すように、センサ基板１３に座繰り部１０２を設ける構造に限定されることなく、その他の構造を採用してもよい。
【００７７】
例えば、図１０のＡには、封止ガラス１６を掘り込むように座繰り部１０３を形成し、座繰り部１０３にシール樹脂１４を埋め込んだ構造の掘り込み部１０１Ａが示されている。また、図１０のＢには、センサ基板１３に設けられた座繰り部１０２と、封止ガラス１６に設けられた座繰り部１０３との両方にシール樹脂１４を埋め込んだ構造の掘り込み部１０１Ｂが示されている。
【００７８】
撮像素子１１Ｃは、図１０に示すような掘り込み部１０１Ａおよび掘り込み部１０１Ｂを採用することによっても、シェア強度の向上を図ることができる。
【００７９】
なお、掘り込み部１０１を構成する座繰り部１０２の断面形状は、図９のＢに示したように、センサ基板１３を掘り込んでいくのに従って狭まるようなテーパ面を有する台形の凹形状に限定されることなく、その他の断面形状を採用してもよい。
【００８０】
例えば、図１１のＡには、センサ基板１３を掘り込んでいくのに従って広がるようなテーパ面を有する台形の凹形状となるように断面形状が形成された座繰り部１０２ａが示されている。また、図１１のＢには、凹曲面形状となるように断面形状が形成された座繰り部１０２ｂが示されており、図１１のＣには、頂点を有するテーパ面からなる凹形状となるように断面形状が形成された座繰り部１０２ｃが示されている。また、図１１のＤには、センサ基板１３の表面に対して側面が略直行するような凹形状となるように断面形状が形成された座繰り部１０２ｄが示されている。
【００８１】
このように、撮像素子１１Ｃは、様々な断面形状の座繰り部１０２ａ乃至１０２ｄにより形成される掘り込み部１０１を設けることができる。
【００８２】
図１２を参照して、撮像素子１１Ｃの製造方法について説明する。なお、図１２では、図９のＡに示すａ−ｂ断面部分ついて説明するが、それ以外の部分の製造方法は、従来と同様である。
【００８３】
第１の工程において、図９のＡに示したような有効画素領域１７を、センサ基板１３の中央領域に形成する。
【００８４】
第２の工程において、センサ基板１３の外周領域における掘り込み部１０１の形成箇所（図９のＡの例では、４カ所）が開口するように、その形成箇所以外の領域をフォトレジスト１１１でパターニングする。
【００８５】
第３の工程において、例えば、ドライエッチングを行ことにより、フォトレジスト１１１が開口している箇所で、センサ基板１３に座繰り部１０２を形成する。
【００８６】
第４の工程において、センサ基板１３の全面に、シール樹脂１４となる樹脂材料を塗布する。このとき、座繰り部１０２にも充填されるように、樹脂材料が塗布される。
【００８７】
第５の工程において、シール樹脂１４に対して、ウェハレベルで封止ガラス１６を貼り合わせた後に、ウェハをダイシングすることで、掘り込み部１０１が設けられた撮像素子１１Ｃを製造することができる。なお、図１０に示したような掘り込み部１０１Ａおよび掘り込み部１０１Ｂが設けられた構造であっても、同様の製造工程により製造することができる。
【００８８】
図１３を参照して、撮像素子１１Ｃの変形例について説明する。図１３のＡには、撮像素子１１Ｃ−ａの平面的な構成例が示されており、図１３のＢには、図１３のＡに示すａ−ｂ断面図が示されている。なお、撮像素子１１Ｃ−ａにおいて、図９の撮像素子１１Ｃと共通する構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８９】
図１３のＡに示すように、撮像素子１１Ｃ−ａは、図９の撮像素子１１Ｃと同様に掘り込み部１０１−１乃至１０１−４が形成されるのに加えて、補強樹脂１５−１乃至１５−４が形成された構造となっている。例えば、補強樹脂１５−１乃至１５−４には、センサ基板１３および封止ガラス１６の接合強度を補強するために、シール樹脂１４よりも剛性の高い樹脂材料が選択される。
【００９０】
補強樹脂１５−１乃至１５−４は、例えば、有効画素領域１７よりも外側となる外周領域であって、４辺の近傍となる４カ所に形成される。また、図１３のＢに示すように、補強樹脂１５−１は、センサ基板１３および封止ガラス１６を接着するように形成され、図示しないが、補強樹脂１５−３乃至１５−４も、補強樹脂１５−１と同様に形成される。
【００９１】
このように形成される撮像素子１１Ｃ−ａは、センサ基板１３と封止ガラス１６とを良好に接着することができ、それらの接合強度を高めることができる。
【００９２】
図１４を参照して、撮像素子１１Ｃ−ａの製造方法について説明する。なお、図１４では、図１３のＡに示すａ−ｂ断面部分ついて説明するが、それ以外の部分の製造方法は、従来と同様である。
【００９３】
第１の工程において、図１３のＡに示したような有効画素領域１７を、センサ基板１３の中央領域に形成する。
【００９４】
第２の工程において、センサ基板１３の外周領域における掘り込み部１０１の形成箇所（図９のＡの例では、４カ所）が開口するように、その形成箇所以外の領域をフォトレジスト１１１でパターニングする。
【００９５】
第３の工程において、例えば、ドライエッチングを行ことにより、フォトレジスト１１１が開口している箇所で、センサ基板１３に座繰り部１０２を形成する。
【００９６】
第４の工程において、補強樹脂１５−１乃至１５−４を形成する。例えば、センサ基板１３の有効画素領域１７側の全面に対して補強樹脂１５となる樹脂材料を塗布し、その樹脂材料に対してフォトレジストを行い、または、フォトレジストおよびドライエッチングを行って、樹脂材料の不要な部分を除去することにより、補強樹脂１５−１乃至１５−４を形成する。
【００９７】
第５の工程において、センサ基板１３の有効画素領域１７に対してシール樹脂１４となる樹脂材料を、補強樹脂１５−１乃至１５−４が形成された箇所以外の全面に塗布する。このとき、シール樹脂１４となる樹脂材料を少なめに塗布して、その後、CMP（Chemical Mechanical Polishing）を行うことによりシール樹脂１４並びに補強樹脂１５−１乃至１５−４の表面を平坦化する。
【００９８】
第６の工程において、シール樹脂１４および補強樹脂１５−１乃至１５−４に対して封止ガラス１６を貼り合わせることで、掘り込み部１０１および補強樹脂１５−１乃至１５−４が設けられた撮像素子１１Ｃ−ａを製造することができる。なお、図１０に示したような掘り込み部１０１Ａおよび掘り込み部１０１Ｂが設けられた構造であっても、同様の製造工程により製造することができる。
【００９９】
以上のように、掘り込み部１０１が設けられた撮像素子１１Ｃ、および、掘り込み部１０１および補強樹脂１５−１乃至１５−４が設けられた撮像素子１１Ｃ−ａは、例えば、図１５に示すように、それらが設けられていない従来技術と比較して、シェア強度の向上を図ることができる。
【０１００】
＜撮像素子の第４の構成例＞
【０１０１】
図１６は、撮像素子１１の第４の構成例を示す図である。なお、図１６に示す撮像素子１１Ｄにおいて、図１の撮像素子１１と共通する構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１０２】
図１６には、撮像素子１１Ｄの断面的な構成例が示されており、撮像素子１１Ｄは、回路基板１２１に対してハンダボール１２２を用いてボンディングされている。
【０１０３】
撮像素子１１Ｄは、断面的に見て、センサ基板１３の中央領域が凹むように形成されることで、センサ基板１３の外周を囲うように外周壁１３ａが形成されており、外周壁１３ａに囲われた凹部分１３ｂに有効画素領域１７が形成されている。そして、センサ基板１３の外周壁１３ａおよび凹部分１３ｂの表面に沿うようにシール樹脂１４が形成されるとともに、凹部分１３ｂの形状に合わせて凸形状に形成された凸部分１６ａを設けた封止ガラス１６が積層されている。
【０１０４】
このように、撮像素子１１Ｄは、封止ガラス１６の凸部分１６ａがセンサ基板１３の凹部分１３ｂに入り込むように構成されている。これにより、撮像素子１１Ｄは、例えば、センサ基板１３と封止ガラス１６との間の応力差による熱剥がれや、接着が不十分であることに起因する境界面剥がれの発生を抑制することができる。
【０１０５】
また、撮像素子１１Ｄは、センサ基板１３の凹部分１３ｂに有効画素領域１７を形成し、その外周を囲うように外周壁１３ａを設ける構成であり、この外周壁１３ａにより、有効画素領域１７に迷い光が入り込むことを防止することができる。
【０１０６】
図１７を参照して、撮像素子１１Ｄの変形例について説明する。なお、図１７に示す撮像素子１１Ｄ−ａにおいて、図１６の撮像素子１１Ｄと共通する構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１０７】
図１７に示すように、撮像素子１１Ｄ−ａは、図１６の撮像素子１１Ｄと同様に、封止ガラス１６の凸部分１６ａがセンサ基板１３の凹部分１３ｂに入り込むように構成されるのに加えて、補強樹脂１５およびアンカー部材１２３が形成された構造となっている。
【０１０８】
撮像素子１１Ｄ−ａにおいて、補強樹脂１５は、センサ基板１３の外周壁１３ａに沿って、センサ基板１３および封止ガラス１６を接着するように形成される。
【０１０９】
アンカー部材１２３は、撮像素子１１Ｄ−ａの外周領域において、センサ基板１３側から補強樹脂１５を貫通して封止ガラス１６まで到達するように、センサ基板１３および封止ガラス１６の固定を補強するように形成される。例えば、アンカー部材１２３は、センサ基板１３から補強樹脂１５を貫通して封止ガラス１６まで到達するような溝部を形成し、その溝部に補強樹脂１５よりも強度の高い材料を埋め込むことで形成される。
【０１１０】
例えば、撮像素子１１Ｄ−ａは、図１８のＡに示すように、四隅の近傍となる４カ所にアンカー部材１２３−１乃至１２３−４を形成することができる。また、撮像素子１１Ｄ−ａは、図１８のＢに示すように、有効画素領域１７を囲うように、その外周部分にアンカー部材１２３を形成することができる。
【０１１１】
このように構成される撮像素子１１Ｄ−ａは、図１６の撮像素子１１Ｄよりも、センサ基板１３と封止ガラス１６との間の応力差による熱剥がれや、接着が不十分であることに起因する境界面剥がれに対する耐性を高めることができる。また、撮像素子１１Ｄ−ａは、図１６の撮像素子１１Ｄと同様に、有効画素領域１７に迷い光が入り込むことを防止することができる。
【０１１２】
図１９および図２０を参照して、撮像素子１１Ｄ−ａの製造方法について説明する。なお、図１９および図２０では、図１７と同様の断面部分ついて説明するが、それ以外の部分の製造方法は、従来と同様である。
【０１１３】
まず、図１９に示すように、第１の工程において、センサ基板１３の中央領域における凹部分１３ｂの形成箇所が開口するように、その形成箇所以外の領域をフォトレジスト１２４でパターニングする。
【０１１４】
第２の工程において、例えば、ドライエッチングを行ことにより、フォトレジスト１２４が開口している箇所で、センサ基板１３に凹部分１３ｂを形成する。その後、フォトレジスト１２４を除去し、凹部分１３ｂの中央領域に有効画素領域１７を形成する。
【０１１５】
第３の工程において、センサ基板１３の表面にシール樹脂１４および補強樹脂１５を塗布する。
【０１１６】
第４の工程において、センサ基板１３の凹部分１３ｂに凸部分１６ａが入り込むように、センサ基板１３に対して封止ガラス１６を貼り合わせる。
【０１１７】
続いて、図２０に示すように、第５の工程において、センサ基板１３の外周領域におけるアンカー部材１２３の形成箇所が開口するように、その形成箇所以外の領域をフォトレジスト１２５でパターニングする。
【０１１８】
第６の工程において、例えば、ドライエッチングを行ことにより、フォトレジスト１２５が開口している箇所で、センサ基板１３に溝部１２６を形成する。その後、フォトレジスト１２５を除去する。
【０１１９】
第７の工程において、センサ基板１３の溝部１２６に対して、例えば、銅を埋め込むことによりアンカー部材１２３を形成する。
【０１２０】
第８の工程において、ウェハをダイシングすることにより、センサ基板１３の凹部分１３ｂに封止ガラス１６の凸部分１６ａが入り込み、アンカー部材１２３が設けられた撮像素子１１Ｄ−ａを製造することができる。
【０１２１】
図２１は、撮像素子１１Ｄの第２の変形例を示す図である。なお、図２１に示す撮像素子１１Ｄ−ｂにおいて、図１６の撮像素子１１Ｄと共通する構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１２２】
図２１に示すように、撮像素子１１Ｄ−ｂは、断面的に見て、センサ基板１３の中央領域が凸形状に形成された凸部分１３ｃが設けられ、凸部分１３ｃに有効画素領域１７が形成されている。そして、撮像素子１１Ｄ−ｂでは、封止ガラス１６の外周を囲うように外周壁１６ｂが形成されており、外周壁１６ｂに囲われた凹部分１６ｃに、凸部分１３ｃが入り込むようにセンサ基板１３に積層されている。
【０１２３】
つまり、撮像素子１１Ｄ−ｂは、図１６の撮像素子１１Ｄに対してセンサ基板１３および封止ガラス１６の凹凸関係が逆となるような構成となっている。従って、撮像素子１１Ｄ−ｂは、図１６の撮像素子１１Ｄと同様に、例えば、センサ基板１３と封止ガラス１６との間の応力差による熱剥がれや、接着が不十分であることに起因する境界面剥がれの発生を抑制することができる。
【０１２４】
なお、撮像素子１１Ｄ−ｂの構成においても、図１７の撮像素子１１Ｄ−ａと同様に、補強樹脂１５およびアンカー部材１２３を設けてもよい。
【０１２５】
＜撮像素子の第５の構成例＞
【０１２６】
図２２は、撮像素子１１の第５の構成例を示す図である。図２２のＡには、撮像素子１１Ｅの平面的な構成例が示されており、図２２のＢには、撮像素子１１Ｅに設けられるパッド開口領域１３１が拡大されて示されている。なお、図２２に示す撮像素子１１Ｅにおいて、図１の撮像素子１１と共通する構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１２７】
図２２のＡに示すように、撮像素子１１Ｅは、有効画素領域１７よりも外側となる外周領域の一辺に沿って、パッド開口領域１３１が設けられて構成される。パッド開口領域１３１には、例えば、ボンディングワイヤを利用して、撮像素子１１Ｅを外部と接続するためのパッドを開口するためのパッド開口部１３２が、図２２のＢに示すように形成されている。
【０１２８】
図２３には、撮像素子１１Ｅに形成されるパッド開口部１３２の断面的な構成例が示されている。
【０１２９】
図２３に示すように、パッド開口部１３２は、センサ基板１３を掘り込むように形成される。そして、図２３に示す構成例では、パッド開口部１３２が形成されたセンサ基板１３の表面に薄膜１３３が成膜されており、薄膜１３３を介して、センサ基板１３にシール樹脂１４が積層されている。
【０１３０】
例えば、センサ基板１３にパッド開口部１３２を形成するためにエッチングを行うと、パッド開口部１３２が設けられる段差部は鋭角に形成される。そして、センサ基板１３に薄膜１３３を成膜することにより、図２３において拡大して示すように、その段差部の鋭角が緩和され、即ち、薄膜１３３が曲面的に形成される。このように、薄膜１３３によりパッド開口部１３２の段差部に丸みを設けることで、例えば、パッド開口部１３２の段差部に直接的にシール樹脂１４が積層された構成において想定される局所応力の発生を抑制することができる。
【０１３１】
従って、撮像素子１１Ｅは、センサ基板１３に薄膜１３３を成膜することで、パッド開口部１３２の段差部において応力集中が発生することを回避して、局所応力を抑制することができる結果、シール樹脂１４が破断することを抑制することができる。
【０１３２】
図２４を参照して、撮像素子１１Ｅの製造方法について説明する。なお、図２４では、図２３に示した断面部分ついて説明するが、それ以外の部分の製造方法は、従来と同様である。
【０１３３】
第１の工程において、センサ基板１３に対して、ドライエッチングなどにより、パッド開口部１３２となる凹部を形成する。
【０１３４】
第２の工程において、センサ基板１３に対して薄膜１３３を成膜することにより、パッド開口部１３２となる凹部の段差部を曲面的に形成する。
【０１３５】
第３の工程において、シール樹脂１４となる樹脂材料を塗布し、第４の工程において、封止ガラス１６を貼り合わせる。
【０１３６】
以上のような工程により、パッド開口部１３２の段差部に形成される鋭角を緩和した撮像素子１１Ｅを製造することができる。
【０１３７】
図２５を参照して、撮像素子１１Ｅの変形例について説明する。図２５には、図２３と同様に、撮像素子１１Ｅ−ａに形成されるパッド開口部１３２の断面な構成例が示されている。なお、撮像素子１１Ｅ−ａにおいて、図２２および図２３の撮像素子１１Ｅと共通する構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１３８】
図２５に示すように、撮像素子１１Ｅ−ａでは、パッド開口部１３２の側面１３４の勾配θが、図２２および図２３の撮像素子１１Ｅよりも緩やかになるように形成されている。これにより、撮像素子１１Ｅ−ａのパッド開口部１３２が設けられる段差部の鋭角を緩和することができる。従って、撮像素子１１Ｅ−ａにおいても、図２２および図２３の撮像素子１１Ｅと同様に、局所応力の発生を抑制することができる。
【０１３９】
例えば、図２３において拡大して示されているように、撮像素子１１Ｅ−ａに設けられるパッド開口部１３２の側面１３４は、多段加工することにより形成される。従って、多段に形成される側面の１段ごとの傾斜は、図２３に示した撮像素子１１Ｅのパッド開口部１３２と同様に形成されるが、図示するように多段加工することで、全体として側面１３４の勾配θを緩やかにすることができる。
【０１４０】
このように、撮像素子１１Ｅは、パッド開口部１３２の側面１３４の勾配θを緩やかにすることで、パッド開口部１３２の段差部において応力集中が発生することを回避して、局所応力を抑制することができる。その結果、撮像素子１１Ｅ−ａは、センサ基板１３に直接的にシール樹脂１４を積層する構成であっても、シール樹脂１４が破断することを抑制することができる。
【０１４１】
図２６を参照して、撮像素子１１Ｅ−ａの製造方法について説明する。なお、図２６では、図２５に示した断面部分ついて説明するが、それ以外の部分の製造方法は、従来と同様である。
【０１４２】
第１乃至図３の工程において、センサ基板１３に対して、ドライエッチングなどにより、パッド開口部１３２となる凹部を、多段階で形成する。これにより、勾配θを緩やかな側面１３４を形成することができる。なお、ここでは側面１３４が３段階で形成される例について説明するが、側面１３４は、３段階以上の多段階で形成される。
【０１４３】
第４の工程において、シール樹脂１４となる樹脂材料を塗布し、第５の工程において、封止ガラス１６を貼り合わせる。
【０１４４】
以上のような工程により、パッド開口部１３２の側面１３４の勾配が緩やかに形成されることで、段差部の鋭角を緩和した撮像素子１１Ｅ−ａを製造することができる。
【０１４５】
上述したように構成される撮像素子１１Ｅおよび撮像素子１１Ｅ−ａは、例えば、熱衝撃試験を行うときの温度変化によるシール樹脂１４の膨張や収縮などによっても、応力集中を回避することができる結果、破断が発生することを抑制することができる。
【０１４６】
図２７を参照して、パッド開口部１３２の断面的な変形例について説明する。
【０１４７】
図２７のＡに示すパッド開口部１３２ａでは、パッド開口部１３２にエアギャップ１３５が設けられている。即ち、パッド開口部１３２ａにシール樹脂１４が充填されずに、中空となるように構成される。このような構成のパッド開口部１３２ａを設けることにより、シール樹脂１４に段差が形成されないようにする結果、シール樹脂１４に破断が発生することを回避することができる。
【０１４８】
図２７のＢに示すパッド開口部１３２ｂでは、パッド開口部１３２ｂとなる掘り込み部に補強樹脂１５が充填され、補強樹脂１５はセンサ基板１３の表面と平坦となるように形成される。そして、センサ基板１３および補強樹脂１５の表面に対して平面的にシール樹脂１４が形成される。このようにパッド開口部１３２ｂに補強樹脂１５を充填することにより、シール樹脂１４に段差が形成されないようにする結果、シール樹脂１４に破断が発生することを回避することができる。
【０１４９】
図２７のＣに示すパッド開口部１３２ｃでは、パッド開口部１３２ｃとなる掘り込み部にシール樹脂１４が充填され、シール樹脂１４はセンサ基板１３の表面と平坦となるように形成される。そして、センサ基板１３およびシール樹脂１４の表面に対して平面的に補強樹脂１５が形成される。このようにパッド開口部１３２ｃにシール樹脂１４を充填することにより、シール樹脂１４に段差が形成されないようにする結果、シール樹脂１４に破断が発生することを回避することができる。
【０１５０】
図２７のＤに示すパッド開口部１３２ｄでは、パッド開口部１３２ｄとなる掘り込み部から封止ガラス１６に亘って補強樹脂１５が形成され、補強樹脂１５の周囲にシール樹脂１４が形成される。即ち、平面的に見たときに、パッド開口部１３２ｄが形成される領域には補強樹脂１５のみが形成され、パッド開口部１３２ｄにはシール樹脂１４が入り込まないような構成となっている。このような構成のパッド開口部１３２ｄでは、シール樹脂１４に段差が形成されないようにする結果、シール樹脂１４に破断が発生することを回避することができる。
【０１５１】
図２７のＥに示すパッド開口部１３２ｅでは、パッド開口部１３２ｅとなる掘り込み部から封止ガラス１６に亘ってシール樹脂１４が形成され、シール樹脂１４の周囲に補強樹脂１５が形成される。即ち、平面的に見たときに、シール樹脂１４は、パッド開口部１３２ｅが形成される領域のみ形成され、パッド開口部１３２ｅの段差部にはシール樹脂１４が形成されないような構成となっている。このような構成のパッド開口部１３２ｅでは、シール樹脂１４に段差が形成されないようにする結果、シール樹脂１４に破断が発生することを回避することができる。
【０１５２】
図２７を参照して説明したように、パッド開口部１３２ａ乃至１３２ｅの段差部おいてシール樹脂１４に段差が形成されることを回避する構造とすることで、例えば、熱衝撃試験を行うときの温度変化によるシール樹脂１４の膨張や収縮などによって、シール樹脂１４に破断が発生することを回避することができる。
【０１５３】
図２８を参照して、パッド開口部１３２の平面的な変形例について説明する。
【０１５４】
図２８のＡに示すように、パッド開口部１３２Ａの平面的な形状を円形にし、平面的に見て丸く開口するように形成し、段差の角部を面取りすることができる。このような形状のパッド開口部１３２Ａによっても、シール樹脂１４の破断を防止することができる。
【０１５５】
図２８のＢに示すように、大きな形状のパッド開口部１３２Ｂを設け、開口数を削減するように形成し、段差の角部を面取りすることができる。このような形状のパッド開口部１３２Ｂによっても、シール樹脂１４の破断を防止することができる。
【０１５６】
図２９を参照して、パッド開口部１３２の近傍の変形例について説明する。
【０１５７】
図２９に示すように、パッド開口部１３２Ｃの周囲を囲うように、補強樹脂１５を形成し、パッド開口部１３２Ｃに充填され、その近傍に形成されるシール樹脂１４と、その他の領域に形成されるシール樹脂１４とを分断することができる。これにより、例えば、パッド開口部１３２Ｃの段差部における応力集中によってシール樹脂１４に破断が発生したとしても、補強樹脂１５によりパッド開口部１３２Ｃの周囲を囲うことで、シール樹脂１４の破断が、その他の領域まで伝搬することを回避することができる。
【０１５８】
なお、補強樹脂１５を設ける代わりに、エアギャップを設けることによりパッド開口部１３２Ｃを周囲と分断したり、補強樹脂１５およびエアギャップの両方を設けることによりパッド開口部１３２Ｃを周囲と分断したりしてもよい。
【０１５９】
なお、上述したような撮像素子１１は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像システム、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
【０１６０】
＜撮像装置の構成例＞
【０１６１】
図３０は、電子機器に搭載される撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【０１６２】
図９に示すように、撮像装置２０１は、光学系２０２、撮像素子２０３、信号処理回路２０４、モニタ２０５、およびメモリ２０６を備えて構成され、静止画像および動画像を撮像可能である。
【０１６３】
光学系２０２は、１枚または複数枚のレンズを有して構成され、被写体からの像光（入射光）を撮像素子２０３に導き、撮像素子２０３の受光面（センサ部）に結像させる。
【０１６４】
撮像素子２０３としては、上述した撮像素子１１が適用される。撮像素子２０３には、光学系２０２を介して受光面に結像される像に応じて、一定期間、電子が蓄積される。そして、撮像素子２０３に蓄積された電子に応じた信号が信号処理回路２０４に供給される。
【０１６５】
信号処理回路２０４は、撮像素子２０３から出力された画素信号に対して各種の信号処理を施す。信号処理回路２０４が信号処理を施すことにより得られた画像（画像データ）は、モニタ２０５に供給されて表示されたり、メモリ２０６に供給されて記憶（記録）されたりする。
【０１６６】
このように構成されている撮像装置２０１では、上述した撮像素子１１を適用することで、例えば、撮像素子１１の特性が向上した結果、より良好な撮像を行うことができる。
【０１６７】
＜イメージセンサの使用例＞
【０１６８】
図３１は、上述のイメージセンサを使用する使用例を示す図である。
【０１６９】
上述したイメージセンサ（撮像素子１１）は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、X線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。
【０１７０】
・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
【０１７１】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
複数の画素がアレイ状に配置された有効画素領域が設けられるセンサ基板と、
前記センサ基板の前記有効画素領域側の面を封止する透明な封止部材と、
少なくとも前記有効画素領域を含む領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着する第１の接着部材と、
平面的に見たときに前記有効画素領域よりも外側となる外周領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着し、前記第１の接着部材よりも剛性の高い第２の接着部材と
を備え、
前記外周領域における前記第１の接着部材および前記第２の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記外周領域において接着される接着面積との積が、
前記有効画素領域における前記第１の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記有効画素領域において接着される接着面積との積よりも大きく設定される
撮像素子。
（２）
前記第２の接着部材は、前記外周領域において前記撮像素子のチップ端を含む領域に配置され、かつ、前記撮像素子を平面的に見たときに不連続となる箇所を有して形成される
上記（１）に記載の撮像素子。
（３）
前記第２の接着部材は、前記撮像素子を平面的に見たときに対向する２辺に沿う少なくとも２カ所に形成される
上記（１）または（２）に記載の撮像素子。
（４）
前記第２の接着部材は、前記撮像素子を平面的に見たときに前記チップ端の外周に沿って点在するように複数個所に形成される
上記（１）または（２）に記載の撮像素子。
（５）
前記第２の接着部材は、前記外周領域において前記撮像素子のチップ端を含まない領域に配置される
上記（１）に記載の撮像素子。
（６）
前記第２の接着部材は、前記撮像素子を平面的に見たときに不連続となる箇所を有して形成される
上記（５）に記載の撮像素子。
（７）
前記第２の接着部材は、前記撮像素子を平面的に見たときに対向する２辺に沿って、前記撮像素子のチップ端よりも内側に形成される
上記（５）または（６）に記載の撮像素子。
（８）
前記第２の接着部材は、前記撮像素子を平面的に見たときに前記撮像素子のチップ端よりも内側で、前記有効画素領域側を囲うように連続的に形成される
上記（５）に記載の撮像素子。
（９）
前記第２の接着部材は、前記撮像素子を平面的に見たときに前記撮像素子のチップ端よりも内側で、前記撮像素子の外周に沿って点在するように複数個所に形成される
上記（５）または（６）に記載の撮像素子。
（１０）
前記センサ基板および前記封止部材のうち、少なくとも一方の前記外周領域に掘り込み部を設け、前記掘り込み部に、前記第１の接着部材を埋め込む
上記（１）から（９）までのいずれかに記載の撮像素子。
（１１）
前記センサ基板の前記有効画素領域が設けられる中央領域に凹部を形成し、前記第１の接着部材を介して、前記凹部の形状合わせて凸形状に形成された前記封止部材の凸部分が入り込むように、前記センサ基板に前記封止部材が積層される
上記（１）から（１０）までのいずれかに記載の撮像素子。
（１２）
前記センサ基板の前記外周領域において、前記センサ基板側から前記封止部材まで到達するようにアンカー部材が形成される
上記（１１）に記載の撮像素子。
（１３）
前記センサ基板の前記外周領域において、パッドを開口するためのパッド開口部が形成されており、前記パッド開口部に薄膜が成膜される
上記（１）から（１２）までのいずれかに記載の撮像素子。
（１４）
前記センサ基板の前記外周領域において、パッドを開口するためのパッド開口部が形成されており、前記パッド開口部が多段階で開口するように形成される
上記（１）から（１２）までのいずれかに記載の撮像素子。
（１５）
前記センサ基板の前記外周領域において、パッドを開口するためのパッド開口部が形成されており、前記パッド開口部の段差部で前記第１の接着部材に段差が形成されることを回避する構造となっている
上記（１）から（１２）までのいずれかに記載の撮像素子。
（１６）
複数の画素がアレイ状に配置された有効画素領域が設けられるセンサ基板と、
前記センサ基板の前記有効画素領域側の面を封止する透明な封止部材と、
少なくとも前記有効画素領域を含む領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着する第１の接着部材と、
平面的に見たときに前記有効画素領域よりも外側となる外周領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着し、前記第１の接着部材よりも剛性の高い第２の接着部材と
を備え、
前記外周領域における前記第１の接着部材および前記第２の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記外周領域において接着される接着面積との積が、
前記有効画素領域における前記第１の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記有効画素領域において接着される接着面積との積よりも大きく設定される
撮像素子の製造方法であって、
前記センサ基板および前記封止部材のいずれか一方に、前記外周領域において不連続となる箇所を有するように前記第２の接着部材を形成し、
前記第２の接着部材が形成された領域以外の全面に前記第１の接着部材を形成し、
前記第１の接着部材および前記第２の接着部材により前記センサ基板と前記封止部材とを接着する
工程を含む製造方法。
（１７）
複数の画素がアレイ状に配置された有効画素領域が設けられるセンサ基板と、
前記センサ基板の前記有効画素領域側の面を封止する透明な封止部材と、
少なくとも前記有効画素領域を含む領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着する第１の接着部材と、
平面的に見たときに前記有効画素領域よりも外側となる外周領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着し、前記第１の接着部材よりも剛性の高い第２の接着部材と
を備え、
前記外周領域における前記第１の接着部材および前記第２の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記外周領域において接着される接着面積との積が、
前記有効画素領域における前記第１の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記有効画素領域において接着される接着面積との積よりも大きく設定される
撮像素子の製造方法であって、
前記撮像素子が個片化される前のウェハレベルで、
前記第２の接着部材を、前記外周領域における前記撮像素子のチップ端となる箇所以外の領域に配置されるように形成し、
前記第１の接着部材を、前記第２の接着部材が形成された領域以外の全面に形成し、
前記第１の接着部材および前記第２の接着部材により前記センサ基板および前記封止部材を接合し、
前記撮像素子のチップ端となる箇所でダイシングする
工程を含む製造方法。
（１８）
複数の画素がアレイ状に配置された有効画素領域が設けられるセンサ基板と、
前記センサ基板の前記有効画素領域側の面を封止する透明な封止部材と、
少なくとも前記有効画素領域を含む領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着する第１の接着部材と、
平面的に見たときに前記有効画素領域よりも外側となる外周領域において前記センサ基板および前記封止部材を接着し、前記第１の接着部材よりも剛性の高い第２の接着部材と
を有し、
前記外周領域における前記第１の接着部材および前記第２の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記外周領域において接着される接着面積との積が、
前記有効画素領域における前記第１の接着部材による単位面積あたりの接着力と、前記有効画素領域において接着される接着面積との積よりも大きく設定される
撮像素子を備える電子機器。
【０１７２】
なお、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１７３】
１１  撮像素子，  １２  支持基板，  １３  センサ基板，  １４  シール樹脂，  １５  補強樹脂，  １６  封止ガラス，  １７  有効画素領域
【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】
2018030140.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018030140.tif 000009
【図８】
2018030140.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2018030140.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2018030140.tif 000016
【図１５】
2018030140.tif 000017
【図１６】
2018030140.tif 000018
【図１７】
2018030140.tif 000019
【図１８】
2018030140.tif 000020
【図１９】
2018030140.tif 000021
【図２０】
2018030140.tif 000022
【図２１】
2018030140.tif 000023
【図２２】
2018030140.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2018030140.tif 000028
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2018030140.tif 000032
【図３１】
2018030140.tif 000033
【国際調査報告】
2018030140.tif 000034
2018030140.tif 000035
2018030140.tif 000036
2018030140.tif 000037