(57)【要約】【課題】小型且つ高感度であり、歩留まり良く生産することが可能な固体撮像装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】固体撮像装置は、受光部２と、受光部２の上に形成されたマイクロレンズ６と、マイクロレンズ６の上に形成された第１の透明層７と、マイクロレンズ６の上または上方に形成され、第１の透明層７よりも硬い第２の透明層８とを有する固体撮像素子２０と、第２の透明層の上方に設けられた透明部材９と、第２の透明層８と透明部材９とを接着させる接着剤層１０とを備えている。第２の透明層８が硬いので、ダイシング工程においてキズなどが入りにくくなっている。【選択図】図１
2007142207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を受光する受光部と、前記受光部の上に形成されたマイクロレンズと、前記マイクロレンズの上に形成された第１の透明層と、前記マイクロレンズの上または上方に形成され、前記第１の透明層よりも硬い第２の透明層とを有する固体撮像素子と、
前記第２の透明層の上方に設けられた透明部材と、
前記第２の透明層と前記透明部材とを接着させる接着剤層とを備えていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１の透明層は、フッ素含有樹脂で構成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３】
前記第２の透明層は、前記第１の透明層よりも親水性の高い材料で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記第２の透明層の屈折率は、１．３以上１．６以下であることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記第２の透明層は、分子中にフッ素を含まない樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の固体撮像装置。
【請求項６】
光を受光する受光部と、前記受光部の上に形成されたマイクロレンズと、前記マイクロレンズの上に形成された第１の透明層と、前記マイクロレンズの上または上方に形成され、前記第１の透明層よりも親水性の高い材料で構成された第２の透明層とを有する固体撮像素子と、
前記第２の透明層の上方に設けられた透明部材と、
前記第２の透明層と前記透明部材とを接着させる接着剤層とを備えていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項７】
前記第１の透明層はフッ素含有樹脂で構成されており、
前記第２の透明層はアクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂およびポリビニルアルコールから選ばれた少なくとも１つで構成されていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項８】
入射光を電気信号に変換する受光部と、前記受光部の上方に設けられ、前記入射光を前記受光部に集めるためのマイクロレンズとを有するウエハ状の基板を準備する工程（ａ）と、
少なくとも前記マイクロレンズの上面を覆う第１の透明層を形成する工程（ｂ）と、
前記第１の透明層の上に、前記第１の透明層よりも硬い第２の透明層を形成する工程（ｃ）と、
前記第２の透明層の上面が露出した状態で、前記ウエハ状の基板を個片化する工程（ｄ）とを備えていることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
前記工程（ｄ）の後に、前記第２の透明層の上に接着剤を用いて透明部材を貼り付ける工程（ｅ）をさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
入射光を電気信号に変換する受光部と、前記受光部の上方に設けられ、前記入射光を前記受光部に集めるためのマイクロレンズとを有するウエハ状の基板を準備する工程（ａ）と、
少なくとも前記マイクロレンズの上面を覆う第１の透明層を形成する工程（ｂ）と、
前記第１の透明層の上に、前記第１の透明層よりも高い親水性を有する材料で構成された第２の透明層を形成する工程（ｃ）と、
前記第２の透明層の上面が露出した状態で、水を供給しながら前記ウエハ状の基板を個片化する工程（ｄ）とを備えていることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１】
前記工程（ｄ）の後に、前記第２の透明層の上に接着剤を用いて透明部材を貼り付ける工程（ｅ）をさらに備えていることを特徴とする請求項１０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、ガラスなどの透明部材が受光面に貼り付けられた固体撮像装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ（電荷結合素子：Charge Coupled Device ）などを用いた固体撮像装置では、受光部であるフォトダイオードとその上方に形成されたマイクロレンズとを有する固体撮像素子と、この固体撮像素子を保護するためのガラスなどの透明部材とを備えた構造が知られている。
【０００３】
図６（ａ）、（ｂ）は、従来の固体撮像装置の構成を示す断面図である。図６（ａ）に示すように、従来の固体撮像装置では、ＣＣＤ型の固体撮像素子用基板１０１の上面に画素（サブピクセル）毎に形成された凹部の底部に、入射した光１１１を電気信号に変換するためのフォトダイオード１０２が設けられている。固体撮像素子用基板１０１上には、その上面の凹凸を平坦化するための第１のアクリル平坦膜１０３が形成されている。第１のアクリル平坦膜１０３上には各フォトダイオード１０２と対応するようにカラーフィルター１０４が形成されている。各カラーフィルター１０４上には、カラーフィルター１０４間の隙間に起因して生じた凹凸を平坦化するための第２のアクリル平坦膜１０５が形成されている。第２のアクリル平坦膜１０５上には各フォトダイオード１０２と対応する位置にマイクロレンズ１０６が形成されている。
【０００４】
図６（ｂ）に示すように、従来の固体撮像装置において、固体撮像素子用基板１０１上に形成されたフォトダイオード１０２、カラーフィルター１０４及びマイクロレンズ１０６等からなる固体撮像素子１１３は、パッケージ１１２の内部に収納されており、パッケージ１１２の上部は透明部材１０９によって覆われている。なお、パッケージ１１２内における固体撮像素子１１３と透明部材１０９の裏面との間には、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、空気層（空間）１１０が介在している。また、図６に示すように、光１１１が透明部材１０９を透過してマイクロレンズ１０６に入射する際に、透明部材１０９の上面及び裏面ならびにマイクロレンズ１０６の上面でそれぞれ反射が生じる。従来の固体撮像装置では、反射しなかった光のみを受光しても十分な感度を得ることができていた。
【０００５】
ところが、近年の急速な固体撮像装置の微細化によって、マイクロレンズによる集光のみによっては十分な感度を得ることが困難になってきている。そこで、マイクロレンズ上に反射防止膜を形成するような構造が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２７１９２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の固体撮像装置では、空気層１１０と透明部材との接触面での反射が大きいことや、搬送中にパッケージ内部に存在したダスト等が撮像領域上に移動する可能性があることなどの不具合がある。
【０００７】
この不具合を解消すべく、構造についての検討を重ねた結果、本願発明者はマイクロレンズ１０６（図６（ａ）参照）を保護する透明樹脂層を形成した後に接着剤によって透明樹脂層上に直接透明部材を貼り付けることに想到した。この構成によれば、空気層１１０が透明樹脂層によって埋められるので、固体撮像装置がダスト等の影響を受けずに済む。また、透明樹脂層をマイクロレンズ１０６よりも屈折率の小さいフッ素含有樹脂で構成す
ることにより、マイクロレンズ１０６を通過した光が確実にフォトダイオード１０２に集光されるようになる。さらに、透明樹脂層の屈折率を透明部材１０９の屈折率とマイクロレンズ１０６の屈折率との間の値にすることができるので、透明部材１０９と透明樹脂層との屈折率差、およびマイクロレンズ１０６と透明樹脂層との屈折率差を共に小さくし、これらの界面での光の反射を抑えることができる。
【０００８】
しかしながら、入射光の反射を抑えるためにフッ素系樹脂などの屈折率の低い材料を透明樹脂層として用いる場合、ウエハからチップへと固体撮像素子を個片化する際に、切削屑などのダストによって固体撮像素子の撮像領域上面にキズが入ることがある。このようなキズが透明樹脂層の上面に入った場合、映像に黒キズが発生してしまう。
【０００９】
前記に鑑み、本発明は、小型且つ高感度であり、歩留まり良く生産することが可能な固体撮像装置およびその製造方法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】
【００１０】
本発明の第１の固体撮像装置は、光を受光する受光部と、前記受光部の上に形成されたマイクロレンズと、前記マイクロレンズの上に形成された第１の透明層と、前記マイクロレンズの上または上方に形成され、前記第１の透明層よりも硬い第２の透明層とを有する固体撮像素子と、前記第２の透明層の上方に設けられた透明部材と、前記第２の透明層と前記透明部材とを接着させる接着剤層とを備えている。
【００１１】
この構成により、ダイシング工程において第２の透明層がダストなどにより損傷を受けにくくなるので、本発明の第１の固体撮像装置は歩留まり良く製造される。また、透明部材と第２の透明層との間に空気層がないので、透明部材とマイクロレンズとの間にダストが混入しにくくなっている。
【００１２】
特に、第１の透明層がマイクロレンズよりも屈折率が小さく、軟らかいフッ素含有樹脂などで構成されている場合でも、第２の透明層が形成されていることによって、ダイシング工程での損傷の発生を抑えることができる。そのため、入射光を受光部に効果的に集めることができる。従って、第１の固体撮像装置は、高感度で且つ小型化が可能で歩留まり良く生産することが可能となっている。
【００１３】
第２の透明層を構成する材料としては、例えばフッ素を含有しないアクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などが挙げられる。また、第１の透明層よりも親水性の高い材料で構成されていれば、ダイシング工程で発生するダストを容易に取り除くことができるので、さらに歩留まり良く生産することが可能になる。
【００１４】
また、第２の透明層の屈折率を１．３以上１．６以下程度とすることで、第１の透明層および接着剤層を一般的な材料で構成した場合に、第２の透明層の屈折率を第１の透明層の屈折率と接着剤層の屈折率の間とすることができる。これにより、各層間の界面における反射率を低く抑えることができるので、受光部に十分な量の光を集めることができる。
【００１５】
また、本発明の第２の固体撮像装置は、光を受光する受光部と、前記受光部の上に形成されたマイクロレンズと、前記マイクロレンズの上に形成された第１の透明層と、前記マイクロレンズの上または上方に形成され、前記第１の透明層よりも親水性の高い材料で構成された第２の透明層とを有する固体撮像素子と、前記第２の透明層の上方に設けられた透明部材と、前記第２の透明層と前記透明部材とを接着させる接着剤層とを備えている。
【００１６】
第２の透明層が第１の透明層よりも高い親水性を有することにより、第２の透明層を設けない場合に比べてダイシング工程中に発生する切削屑を容易に洗い流すことができるよ
うになっている。従って、第２の固体撮像装置は、歩留まり良く生産されることが可能となっている。
【００１７】
本発明の第１の固体撮像装置の製造方法は、入射光を電気信号に変換する受光部と、前記受光部の上方に設けられ、前記入射光を前記受光部に集めるためのマイクロレンズとを有するウエハ状の基板を準備する工程（ａ）と、少なくとも前記マイクロレンズの上面を覆う第１の透明層を形成する工程（ｂ）と、前記第１の透明層の上に、前記第１の透明層よりも硬い第２の透明層を形成する工程（ｃ）と、前記第２の透明層の上面が露出した状態で、前記ウエハ状の基板を個片化する工程（ｄ）とを備えている。
【００１８】
この方法によれば、第２の透明層が第１の透明層よりも硬いので、工程（ｄ）で第２の透明層を設けない場合に比べて切削屑などによるキズを入りにくくすることができる。
【００１９】
また、本発明の第２の抗体撮像装置の製造方法は、入射光を電気信号に変換する受光部と、前記受光部の上方に設けられ、前記入射光を前記受光部に集めるためのマイクロレンズとを有するウエハ状の基板を準備する工程（ａ）と、少なくとも前記マイクロレンズの上面を覆う第１の透明層を形成する工程（ｂ）と、前記第１の透明層の上に、前記第１の透明層よりも高い親水性を有する材料で構成された第２の透明層を形成する工程（ｃ）と、前記第２の透明層の上面が露出した状態で、水を供給しながら前記ウエハ状の基板を個片化する工程（ｄ）とを備えている。
【００２０】
この方法により、親水性の高い第２の透明層が露出した状態で工程（ｄ）（ダイシング工程）を行うので、基板の切断中に生じたダストを基板上から容易に洗い流せるようになる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の固体撮像装置は、第１の透明層より硬い第２の透明層が設けられていることにより、製造工程中にキズなどが入りにくくなっているので、高感度且つ小型化され、歩留まり良く生産されることが可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
−固体撮像装置の構成−
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は当該固体撮像装置を上方から見た場合の平面図であり、（ｃ）は当該固体撮像装置の撮像領域の一部を示す断面図である。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の固体撮像装置３６は、光を受ける撮像領域（図１（ｂ）に示す斜線部分）が形成された固体撮像素子２０を内部に搭載するパッケージ２６と、外部に映像信号を送るための外部端子３２とを備えている。
【００２５】
また、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、本実施形態の固体撮像装置３６は、固体撮像素子２０がその上面に搭載され、端子２２を有するパッケージ２６と、接着剤層１０によって固体撮像素子２０の上方に接着固定された例えばガラスからなる透明部材９とを備えている。端子２２は、ワイヤー（接続部材）２８によって固体撮像素子２０の撮像領域２４の周辺部に接続されるとともに外部端子３２にも電気的に接続されている。
【００２６】
固体撮像素子２０は、撮像領域内で画素（サブピクセル）毎に凹部が形成されたＣＣＤ
型の固体撮像素子用基板１と、凹部の底部に配置され、入射した光を電気信号に変換するためのフォトダイオード（受光部）２と、固体撮像素子用基板１およびフォトダイオード２上に形成され、固体撮像素子用基板１上面の凹凸を平坦化するための第１の平坦膜３と、第１の平坦膜３上であって各フォトダイオード２の上方領域にそれぞれ配置されたカラーフィルター４と、カラーフィルター４の上に形成され、カラーフィルター４に起因して生じた凹凸を平坦化する第２の平坦膜５と、第２の平坦膜５上であって各フォトダイオード２の上方領域にそれぞれ配置されたマイクロレンズ６と、マイクロレンズ６の上に形成され、少なくともマイクロレンズ６を埋め込む第１の透明層７と、第１の透明層７上に形成され、第１の透明層７よりも硬い第２の透明層８とを備えている。第２の透明層８には、接着剤層１０によってガラス板などからなる透明部材９が接着されている。図１（ｃ）は第１の透明層７の上面は平滑である例を示しているが、第１の透明層７と第２の透明層８との密着性を向上させるために、第１の透明層７の上面は酸素プラズマ処理などによって適度に荒らされていてもよい。
【００２７】
上述の部材のうち、第１の平坦膜３および第２の平坦膜５は共に透明であって、本実施形態では、例えばアクリル樹脂で構成されている。また、マイクロレンズ６は透明であればよいが、本実施形態ではナフトキノンジアジドを感光基とするスチレン系のポジ型感光性レジストで構成されている。透明部材９の材料としては、ガラスの他に透明な樹脂を用いることもできる。
【００２８】
第１の透明層７は例えばフッ素を分子中に含有する樹脂（すなわち、フッ素含有樹脂）で構成されており、第２の透明層８は、例えばフッ素含有樹脂よりも高い硬度を有する樹脂からなっている。このように、第１の透明層７と接着剤層１０との間に第１の透明層７よりも硬い材料からなる第２の透明層８が設けられていることが本実施形態の固体撮像装置の大きな特徴である。なお、これらの樹脂材料の硬さは、ナノインデンターなどの市販の硬度計を用いて容易に比較することができる。第１の透明層７の具体的な材料としては、例えばフッ素系アクリル樹脂やフッ素系シリコーン樹脂などが挙げられ、第２の透明層８の具体的な材料としては、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、およびＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などが挙げられる。ここで、第１の透明層７の材料としてフッ素系樹脂が好ましく用いられるのは、透明であり、屈折率がマイクロレンズ６より小さく、且つ比較的軟らかいためである。屈折率がマイクロレンズ６より小さいことにより、マイクロレンズ６を通過する入射光を十分にフォトダイオード２に集光させることができる。また、第１の透明層７が軟らかいことにより、封止され、透明部材９が接着された後の固体撮像素子の各部材に加わる応力を吸収し、故障の発生を抑えることができる。また、第２の透明層８の硬度を第１の透明層７より大きくすることにより、後述するように、製造工程中に固体撮像素子の上面にキズが入るのを防ぐことができる。
【００２９】
また、本実施形態の固体撮像装置において、マイクロレンズ６、第１の透明層７、第２の透明層８、接着剤層１０および透明部材９の屈折率は、それぞれ約１．５５〜２．０、約１．３〜１．５、約１．３〜１．６、約１．５〜１．６、および約１．５５以上である。
【００３０】
各部材の厚みには幅があるが、例えばマイクロレンズ６の厚みはおよそ０．３μｍ以上２．０μｍ以下程度であればよい。第１の透明層７の厚みは少なくともマイクロレンズ６の上面が覆われる程度の膜厚であればよく、およそ０．１μｍ以上２．０μｍ以下程度である。第２の透明層８の厚みは、およそ０．０５μｍ以上２．０μｍ以下程度である。接着剤層１０の厚みはおよそ０．０５μｍ以上１０μｍ以下程度である。図３（ｆ）には第１の透明層７の上面および第２の透明層８の上面が共に平坦である例を示しているが、第１の透明層７がマイクロレンズ６の形状に依存して凹凸を有し、第２の透明層８の上面が平坦であってもよい。
【００３１】
以上のような構成の本実施形態の固体撮像装置においては、外部から入射した光が透明部材９、接着剤層１０、第２の透明層８、第１の透明層７を順に通過した後、マイクロレンズ６でフォトダイオード２に集められる。そして、光によってフォトダイオード２に生じた電気信号は、ＣＣＤ回路を介して固体撮像素子用基板１の周辺部へと伝達され、ワイヤー２８、端子２２を介して外部端子３２へと伝達される。
【００３２】
−固体撮像装置の製造方法−
以下、本実施形態の固体撮像装置の製造方法について説明する。
【００３３】
図２（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態の固体撮像装置の製造方法の概略を示す図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、まずシリコンなどからなるウエハ状の半導体基板（以下、固体撮像素子用基板１と表記する）を用意し、固体撮像素子用基板１上に固体撮像素子を形成する。その後、図２（ｃ）に示すように、水および炭酸ガスを流しながら固体撮像素子用基板１を切断して固体撮像素子を個片化する。この際には、ウエハの最上面が第２の透明層８となっている。次に、個片化された固体撮像素子２０をリードフレームを有するパッケージ（図示せず）上に搭載した後、組み立て工程を経てパッケージ化された本実施形態の固体撮像装置を作製する。
【００３４】
次に、図２（ａ）〜（ｄ）に示す工程を詳細に説明する。
【００３５】
図３（ａ）〜（ｇ）は、本実施形態の固体撮像装置の製造方法を示す断面図であり、図４（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態の固体撮像装置の製造方法のうち、ダイシング工程以後の工程を示す平面図および断面図である。ここで、図３（ａ）〜（ｇ）は固体撮像装置の撮像領域の一部を示している。図４（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）は、それぞれ図４（ａ）、（ｃ）、（ｅ）に示す固体撮像装置を、固体撮像素子２０の両側に位置する端子２２を通る線で切断した場合の断面を示す。
【００３６】
まず、図３（ａ）に示すように、画素毎にフォトダイオード２が設けられた固体撮像素子用基板１の凹凸表面（上面）上に全面に亘って例えばアクリル樹脂を回転塗布した後、塗布された樹脂を例えば１８０〜２５０℃程度の温度で例えば６０〜６００秒程度加熱して乾燥させることによって、第１の平坦膜３を形成する。
【００３７】
次に、図３（ｂ）に示すように、第１の平坦膜３上の、各フォトダイオード２に対応する位置にカラーフィルター４を形成する。
【００３８】
次に、図３（ｃ）に示すように、各カラーフィルター４上の全面に、カラーフィルター４に起因して生じた凹凸を埋めるように、例えばアクリル樹脂を回転塗布した後、塗布された樹脂を例えば１８０〜２５０℃程度の温度で例えば６０〜６００秒程度加熱して乾燥させる。本実施形態では、当該塗布工程及び乾燥工程を例えば２〜８回程度繰り返すことによって、平坦性の高い第２の平坦膜５を形成する。
【００３９】
次に、図３（ｄ）に示すように、第２の平坦膜５上の全面に例えばスチレン系のポジ型感光性レジストを例えば０．５μｍ以上の厚さになるまで回転塗布した後、塗布したレジストを例えば９０〜１１０℃程度の低温で例えば３０〜９０秒程度乾燥させる。次に、当該レジストに例えばｉ線による選択露光を例えば１００〜１０００ｍＪの範囲の露光エネルギーで行った後、当該レジストに対して例えばＴＭＡＨ（Tetramethyl Ammonium Hydroxide ）溶液を用いて現像を行うことにより、当該レジストの残存部からなる所望のパタ
ーンを形成する。さらに、当該レジストの残存部及び第２の平坦膜５に対して、露光エネルギー２００ｍＪ以上でｇ線又はそれよりも短い波長を持つ光による全面露光を行い、前
記レジスト残存部における可視光の透過率を８０％以上に向上させる。続いて、前記レジスト残存部を例えば１３０〜２２０℃程度の中温で例えば６０〜３００秒程度加熱する。これにより、当該レジスト残存部における熱可塑性及び熱硬化性の両性能を制御することができ、それによって、所望の曲率の上面を持ち且つ所定の屈折率を有するマイクロレンズ６が形成される。さらに、マイクロレンズ６に対して例えば１９０〜２８０℃程度の高温で例えば６０〜６００秒程度加熱処理を行うことによって、マイクロレンズ６の信頼性、具体的には耐熱性及び耐溶剤性（溶剤によって変質しにくい性質）等を向上させる。
【００４０】
次に、図３（ｅ）に示すように、マイクロレンズ６が設けられた第２の平坦膜５の上に全面に亘って、フッ素を含む樹脂材料を０．１μｍ以上の所望の厚さになるまで回転塗布する。このとき、塗布された樹脂材料の上面が、マイクロレンズ６の湾曲した表面に応じて湾曲しないように、例えば５００〜５０００ｒｐｍ（revolution per minute ）程度の回転数で回転塗布を行う。続いて、溶剤の突沸に起因する前記フッ素含有樹脂材料の気泡の取り込みを防ぐために、当該樹脂材料を例えば９０〜１２０℃程度の低温で例えば１０〜６００秒程度乾燥させる。続いて、フッ素含有樹脂材料を硬化させるために、例えば１５０〜２５０℃の温度で例えば６０〜６００秒程度加熱乾燥を実施し、それによって所定の屈折率を有する第１の透明層７を形成する。なお、前述のフッ素含有樹脂材料における気泡の取り込みが生じる可能性がない場合には、前述の低温（９０〜１２０℃）乾燥工程を省略してもよい。また、本工程では、フッ素含有樹脂材料を紫外線によって硬化させてもよい。本実施形態において、第１の透明層７の材料として、例えばアクリル系樹脂、オレフィン系樹脂又はシリコーン系樹脂等を用いることができるが、耐熱性の観点からは、フッ素を含むシリコーン系樹脂を用いることが好ましい。本工程の後に、例えば酸素を含むガスを用いたプラズマ処理を第１の透明層７の上面に施してもよい。
【００４１】
次に、図３（ｆ）に示すように、第１の透明層７よりも硬い樹脂材料を０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲の所望の厚さになるまで第１の透明層７の上面に回転塗布する。ここで、第２の透明層８の材料としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂およびＰＶＡなどが用いられる。樹脂を塗布する際の回転数は、例えば５００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍとする。続いて、例えば１５０℃〜２５０℃の温度で６０〜６００秒程度加熱乾燥することによって、樹脂材料を硬化させて第２の透明層８を形成する。なお、図３（ｆ）は、図２（ｂ）に示す状態に相当する。
【００４２】
次に、図２（ｃ）に示すように、固体撮像素子用基板１の上面に水を流しながらダイシング・ソーを用いて固体撮像素子２０をチップ状に個片化する（ダイシング工程）。この際に、本実施形態の固体撮像装置では、固体撮像素子の最上面が硬い第２の透明層８となっているため、第１の透明層７が露出する場合に比べて切削屑（ダスト）などによる素子上面の損傷の発生が著しく抑制されている。そのため、本実施形態の固体撮像装置は、第２の透明層８を設けない場合の固体撮像装置に比べて歩留まり良く製造することが可能となっている。
【００４３】
次に、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、個片化された固体撮像素子２０を端子２２を有するパッケージ２６上に搭載する。図４（ａ）に示す例では、固体撮像素子２０の両長辺に対向するように複数の端子２２が設けられている。なお、第２の透明層８は、撮像領域２４を含む固体撮像素子用基板１の上方全体に設けられている。
【００４４】
次いで、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、固体撮像素子用基板１のうち、撮像領域２４の周辺部上に形成されたパッド（図示せず）と端子２２とを接続するワイヤー２８を形成する。なお、ワイヤー２８の形成工程は、透明部材９の接着前に行うことが好ましい。透明部材９を接着した後には、固体撮像素子用基板１の上面が透明部材９で覆われ、ワイヤー２８の形成が技術的に難しくなるためである。
【００４５】
次に、図４（ｅ）、（ｆ）に示すように、第２の透明層８の上面に例えばエポキシ系接着剤あるいはアクリル系接着剤などの接着剤からなる接着剤層１０を０．０５μｍ以上１０μｍ以下程度の厚さで塗布する。続いて、接着剤層１０上にガラス板などからなる透明部材９を載置した後に１００℃〜１５０℃で接着剤層１０を熱硬化させて第２の透明層８に透明部材９を接着させる。この接着剤層１０は、熱と紫外線照射を併用して硬化させる樹脂からなっていてもよい。なお、図４（ｅ）、（ｆ）は、図３（ｇ）に示す状態に相当する。
【００４６】
次に、図２（ｄ）に示すように、ワイヤー２８などを形成した後、ガラスなどからなる透明部材９を貼り付けて外部端子３２を形成する。以上のようにして、本実施形態の固体撮像装置が形成される。
【００４７】
−本実施形態の固体撮像装置の効果−
上述したように、本実施形態の固体撮像装置の製造方法では、図２（ｃ）に示す工程で、第１の透明層７よりも硬い第２の透明層８が露出した状態でダイシングを行うので、固体撮像素子用基板１の切削屑などによりキズが入りにくくなっている。そのため、本実施形態の固体撮像装置では、画像に黒キズなどが発生する等の不具合の発生を抑えることができる。また、フッ素含有樹脂材料など、比較的軟らかい樹脂からなる第１の透明層７がマイクロレンズ６上に形成されているので、固体撮像装置内の部材に加わる応力を吸収することが可能になっている。
【００４８】
また、本実施形態の固体撮像装置においては、第２の透明層８の屈折率がおよそ１．３以上１．６以下となっている。これにより、例えば第１の透明層７の屈折率を１．４程度としてマイクロレンズ６の屈折率より小さくする場合に、第１の透明層７の屈折率と第２の透明層８の屈折率との差を小さくするとともに、第２の透明層８の屈折率と接着剤層１０の屈折率との差も小さくすることができる。そのため、第１の透明層７と第２の透明層８との界面における入射光の反射、および第２の透明層８と接着剤層１０との界面における入射光の反射を抑えることができるので、受光素子が小型化しても十分な光量を得ることが可能となり、高感度な固体撮像装置の実現も可能となる。
【００４９】
さらに、透明部材９が接着剤層１０を介して直接固体撮像素子２０上に接着されているので、パッケージ内へのダストの混入が防がれる。また、図６（ｂ）に示す従来の固体撮像装置に比べて装置全体の厚みを薄くすることもできる。
【００５０】
このように、本実施形態の固体撮像装置は、高感度で小型化が可能であり、且つ歩留まり良く製造することが可能である。
【００５１】
（第２の実施形態）
図５（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は当該固体撮像装置を上方から見た場合の平面図であり、（ｃ）は当該固体撮像装置の撮像領域の一部を示す断面図である。なお、図５（ａ）〜（ｃ）において、図１（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施形態の固体撮像装置と同一の部材については同一の符号を付し、部材の説明は省略する。
【００５２】
図５（ａ）に示すように、本実施形態の固体撮像装置４６は、光を受ける撮像領域（図５（ｂ）に示す斜線部分）が形成された固体撮像素子４０を内部に搭載するパッケージ２６と、外部に映像信号を送るための外部端子３２とを備えている。
【００５３】
図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、本実施形態の固体撮像装置４６が第１の実施形態の
固体撮像装置３６と異なるのは、第１の透明層７と接着剤層１０との間に第１の透明層７よりも親水性が高い材料からなる第２の透明層５８が設けられている点である。その他の部材は第１の実施形態の固体撮像装置と同じである。
【００５４】
本実施形態の固体撮像装置４６において、第２の透明層５８は、厚さが０．０５μｍ以上２．０μｍ以下程度であり、例えばフッ素を分子中に含まないアクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、ＰＶＡのうちの少なくとも１つからなる。
【００５５】
本実施形態の固体撮像装置４６は、第１の実施形態の固体撮像装置３６と同様の方法で作製されるが、第２の透明層５８の親水性が高いため、図２（ｃ）に示すダイシング工程において、切削屑と第２の透明層５８の上面との間に水が回り込みやすくなっている。そのため、本実施形態の固体撮像装置では、切削屑が容易に洗い流されることとなり、第２の透明層５８の上面にキズが入りにくくなり、また、切削屑のパッケージ２６内部への混入が防がれている。従って、本実施形態の固体撮像装置は、歩留まり良く製造することが可能となっている。なお、第２の透明層５８が第１の透明層７よりも親水性が高く、且つ硬い材料で構成されていればさらにキズが入りにくくなり、好ましい。
【００５６】
なお、第１の透明層７がフッ素含有材料で構成されている場合、酸素プラズマ処理を第１の透明層７の上面に施すことである程度の親水性を付与することができる。しかしながら、本願発明者らが確認したところ、第２の透明層５８を設けない場合には十分に切削屑を洗い流すことができず、第１の透明層７にキズが入ったり、撮像領域２４上に切削屑が残るのを防ぐことができなかった。これに対し、第２の透明層５８を設けることにより、キズの発生を大幅に低減し、切削屑を十分に除去することができた。このことから、親水性の高い第２の透明層５８を設ける効果が非常に大きいことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上説明したように、本発明の固体撮像装置およびその製造方法は、ビデオカメラなどの撮像装置の製造に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は当該固体撮像装置を上方から見た場合の平面図であり、（ｃ）は当該固体撮像装置の撮像領域の一部を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法の概略を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｇ）は、第１の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、第１の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法のうち、ダイシング工程以後の工程を示す平面図および断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は当該固体撮像装置を上方から見た場合の平面図であり、（ｃ）は当該固体撮像装置の撮像領域の一部を示す断面図である。
【図６】従来の固体撮像装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１          固体撮像素子用基板
２          フォトダイオード
３          第１の平坦膜
４          カラーフィルター
５          平坦膜
６          マイクロレンズ
７          第１の透明層
８、５８    第２の透明層
９          透明部材
１０        接着剤層
２０、４０  固体撮像素子
２２        端子
２４        撮像領域
２６        パッケージ
２８        ワイヤー
３２        外部端子
３６、４６  固体撮像装置
５８        透明層
【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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