(57)【要約】【課題】ＣＳＰタイプのセンサチップのセンサ面の周縁部に封止材料からなるダムを形成し、そのダムにカバーガラスを接着する事によって作製した固体撮像装置において、ダムからの気泡の発生を無くし、ダムの幅を制御可能とした固体撮像装置と固体撮像装置の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】ＣＳＰタイプのセンサチップのセンサ面の周縁部全周に亘って隔壁であるダムを形成し、そのダムにカバーガラスを接着する事によって作製した固体撮像装置において、前記ダムがカバーガラスと接着後に、その接着部に泡を生じない幅からなる少なくとも２重となった部分を含むダムからなることを特徴とする固体撮像装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＳＰタイプのセンサチップのセンサ面の周縁部全周に亘って隔壁であるダムを形成し、そのダムにカバーガラスを接着する事によって作製した固体撮像装置において、前記ダムがカバーガラスと接着後に、その接着部に泡を生じない幅からなる少なくとも２重となった部分を含むダムからなることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記２重となった部分が連続的あるいは断続的な枠状であ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】
前記ダムが感光性ポリマーを含有する材料からな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】
請求項１〜３のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法であって、
予め設定した前記ダムの厚さに対して、カバーガラスを接着後その接着部に泡を生じないダムの幅を実験的に把握する工程と、
前記センサチップが多面付け形成されたシリコンウェハに、ＵＶ硬化性の感光性ポリマーを含有する材料からなる隔壁であるダムを前記接着部に泡を生じない幅にて形成する工程と、
前記ダムを介してカバーガラスを接着する工程と、
前記カバーガラスが接着された前記シリコンウェハを断裁して、前記センサチップと前記カバーガラスがダムを介して接着された固体撮像装置に固片化する工程とを備えており、
前記ダムを前記接着部に泡を生じない幅にて形成する工程は、個々のセンサチップの周縁部全周に亘って少なくとも２重の隔壁構造であるダムを印刷することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項５】
前記カバーガラスを接着する工程は、前記シリコンウェハのセンサチップが形成された面に前記カバーガラスを密着して、前記感光性ポリマーを含有する材料にＵＶ光を照射することを特徴とする請求項４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、固体撮像装置の構造とその製造方法に関する。更に詳しくは、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプの固体撮像素子であるセンサチップのセンサ面側に封止材料を用いて形成したダムをスペーサとして、それにカバーガラスを接着することにより作製した固体撮像装置の構造とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像装置を使用した電子機器の小型化に伴い、固体撮像装置の更なる小型化の要望が強くなっている。
【０００３】
そのため、従来の樹脂製の容器の中に固体撮像素子を収納し、その容器にカバーガラスを接着して固体撮像装置を作製していたが、最近では更に小型化のため、ＣＳＰによるセンサチップにスペーサを介してカバーガラスを接着する構造になっている。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
また、固体撮像装置と外部回路との接続方式は、１枚の半導体ウェハから作製できる固体撮像素子の数量をできるだけ増やすため、ワイヤボンディング方式からＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）方式になっている。
【０００５】
また、スペーサとしては、熱膨張率や厚さの均一性の観点からシリコンウェハを使用したものや、フィルムを使用したものが使用されて来た。しかしながら、低コスト化のため、封止材料をスクリーン印刷することにより作製したダムを使用する構成も使用されるようになってきている。
【０００６】
例えば、図２にＣＳＰタイプのイメージセンサのセンサチップ２のセンサ面５の周縁部全周に印刷によりダム３１を形成し、そのダム３１にカバーガラス４を接着した構成の固体撮像装置１の概略断面図の例を示した。
【０００７】
図３は、シリコンウェハに多面付けしたイメージセンサのセンサチップのセンサ面５１の周縁部全周に亘って形成したダム３１を上面から見た概略平面図の例を示した。
【０００８】
この封止材料によるダム３１をスペーサにした場合、封止性能を向上させるために、ダム３１の幅をより広くすると、ダム３１とカバーガラスの接着部に気泡が発生する問題がある。気泡が発生すると、センサチップとカバーガラスの平行度が保てなくなり、固体撮像装置としての画質低下に繋がる。また、ダムの幅を広くすると、カバーガラスを貼り合わせた後に、ダムのはみ出し量が多くなるため、その結果センサ面５１を封止材料が被覆するなどの問題が発生する虞が出てくる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第５０９５１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の問題点を解決するため、本発明は、ＣＳＰタイプのセンサチップのセンサ面の周縁部に封止材料からなるダムを形成し、そのダムにカバーガラスを接着する事によって作製した固体撮像装置において、ダムからの気泡の発生を無くし、ダムの幅を制御可能とし
、センサ面が封止材料で被覆される虞がない固体撮像装置とその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決する手段として、請求項１に記載の発明は、ＣＳＰタイプのセンサチップのセンサ面の周縁部全周に亘って隔壁であるダムを形成し、そのダムにカバーガラスを接着する事によって作製した固体撮像装置において、前記ダムがカバーガラスと接着後に、その接着部に泡を生じない幅からなる少なくとも２重となった部分を含むダムからなることを特徴とする固体撮像装置である。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記２重となった部分が連続的あるいは断続的な枠状であることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置である。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、前記ダムが感光性ポリマーを含有する材料からな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である。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法であって、
予め設定した前記ダムの厚さに対して、カバーガラスを接着後その接着部に泡を生じないダムの幅を実験的に把握する工程と、
前記センサチップが多面付け形成されたシリコンウェハに、ＵＶ硬化性の感光性ポリマーを含有する材料からなる隔壁であるダムを前記接着部に泡を生じない幅にて形成する工程と、
前記ダムを介してカバーガラスを接着する工程と、
前記カバーガラスが接着された前記シリコンウェハを断裁して、前記センサチップと前記カバーガラスがダムを介して接着された固体撮像装置に固片化する工程とを備えており、
前記ダムを前記接着部に泡を生じない幅にて形成する工程は、個々のセンサチップの周縁部全周に亘って少なくとも２重の隔壁構造であるダムを印刷することを特徴とする固体撮像装置の製造方法である。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、前記カバーガラスを接着する工程は、前記シリコンウェハのセンサチップが形成された面に前記カバーガラスを密着して、前記感光性ポリマーを含有する材料にＵＶ光を照射することを特徴とする請求項４に記載の固体撮像装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の固体撮像装置およびその製造方法によれば、封止性能を高くするため、ダムの幅を広くする代わりに、細いダムをセンサチップのセンサ面の周縁部全周に亘って少なくとも２重に形成することにより、ダムからの気泡の発生を無くすことが可能となり、センサチップとカバーガラスの平行度を保つ事が可能な固体撮像装置を提供可能である。また、ダムの幅を太くしないため、センサチップとカバーガラスを貼り合わせた後のダムのはみ出し量を小さく制御することができ、その結果、センサ面がはみ出したダムで被覆される虞が無い固体撮像装置とその製造方法を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の固体撮像装置のダムの一例を示す概略平面図。
【図２】従来のＣＳＰタイプのセンサチップを用いた固体撮像装置の一例を示す概略断面図。
【図３】従来のＣＳＰタイプのセンサチップを用いた固体撮像装置のダムの一例を示す概略平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜固体撮像装置＞
本発明の固体撮像装置について説明する。
本発明の固体撮像装置は、ＣＳＰタイプのセンサチップのセンサ面の周縁部全周に亘って、感光性ポリマーを含有する材料からなる隔壁である細いダムを少なくとも２重に形成することを特徴としており、そのダムの天頂部にカバーガラスを貼り合わせた構成の固体撮像装置である。ダムによる封止効果を高めるために、ダムの幅を広くすると、カバーガラスを貼り合せた後、ダムとカバーガラスの接着部で泡が発生し、センサチップとカバーガラスの平行度が悪くなるが、細いダムとは、泡が発生しない範囲の太さまたは幅のダムを指している。
【００１９】
ダムの幅が細いうちは、ダムを構成する感光性ポリマーを含有する材料の内部で発生した泡は、ダムの側壁部からダムの外部に出て行くことができるが、ダムの幅を広くすると、発生した泡の全てはダムの外部に出て行くことができずに、ダムの内部に残留する結果、その一部がダムとカバーガラスの接着部に出て来ることにより、上記の不具合を引き起こすと考えることができる。
【００２０】
本発明においては、感光性ポリマーを含有する材料からなるダムの幅や厚さを特定せず、使用する感光性ポリマーを含有する材料に対して、ダムの厚さをパラメータとして、カバーガラスを貼り合せた後に、カバーガラスとダムの接着部に泡が発生しないダムの幅を実験的に把握することにより、使用するダムの幅を決定する。泡が発生しない範囲の幅で、センサチップのセンサ面の周縁部全周に亘って、ダムを少なくとも２重に形成することにより、ダムの封止効果が十分に高く、且つ、泡が発生しないダムを備えた固体撮像装置を提供することが可能となる。
【００２１】
図１は、本発明の固体撮像装置のダムの一例を示す概略平面図である。センサチップのセンサ面５の周縁部全周に亘って、カバーガラスを貼り合せた後に、ダム３とカバーガラスの接着部に泡が発生しない幅でダム３を形成している。図１に示したのは２重にダム３を形成した例を示しているが、２重以上であれば良い。例えば、ダムの厚さが５０μｍ前後である場合、ダムの幅は１０μｍ〜１００μｍ、ダムとダムの間隔は１０μｍ〜１００μｍ、とすることができ、更には、例えばダムの厚さを５０μｍ、ダムの幅２５μｍ、ダムとダムの間隔５０μｍ、とすることができる。
【００２２】
＜固体撮像装置の製造方法＞
本発明の固体撮像装置の製造方法について説明する。
本発明の固体撮像装置の製造方法においては、まず使用する封止材料について泡が発生しないダムの厚さとダムの幅を実験的に求める。次に、予め設定したダムの厚さに対して泡の発生しないダムの幅にて、シリコンウェハに多面付け形成された１つ１つのセンサチップの周縁部全周に亘って少なくとも２重にダムを形成する。
【００２３】
（ダムの形成方法）
感光性ポリマーを含有する材料を使用して、シリコンウェハに多面付け形成された個々のセンサチップの周縁部全周に亘って、少なくとも２重に隔壁であるダムを形成する手段としては、スクリーン印刷を好適に使用できるが、これに限定するものではない。例えば、厚さが５０μｍで、幅２５μｍ、パターン間隔５０μｍのパターンが形成できるパターン形成方法であれば特に限定する必要はない。例えば、感光性ポリマーの感光波長を良く透過する材料からなる凹版の凹部に感光性ポリマーを含有する材料を充填し、シリコンウェハに密着して、凹版側からＵＶ光を露光することにより、感光性ポリマーを含有する材料を硬化させ、凹版を剥離することにより、ダムを形成することが可能である。
【００２４】
（感光性ポリマーを含有する材料）
センサチップのセンサ面に外部からの物質の流入を防止するための隔壁であるダムを形成する感光性ポリマーを含有する材料としては、ＵＶ硬化性の感光性ポリマーのほかに、例えば、外部からカバーガラスを通してセンサチップに入射した光が、ダムの内部の側壁部で反射しないために、ダムの色を黒色にする目的で、液晶ディスプレイ用カラーフィルタ基板に使用されるブラックマトリクスに使用される、チタンブラックやカーボンブラックなどの黒色材料を含有していることが望ましい。その他、例えばスクリーン印刷を行う場合の印刷適性を向上させるための成分を含有していることが望ましい。また、感光性ポリマーとしては、固体撮像装置として長期間安定して使用できることが求められるため、耐熱性、耐久性が高い材料を使用していることが望ましく、例えば、ポリイミドを好適に使用することができる。
【００２５】
（ダムとカバーガラスの接着方法）
感光性ポリマーを含有する材料をスクリーン印刷などにより、シリコンウェハに多面付け形成されたセンサチップのセンサ面の周縁部全周に亘って少なくとも２重のダムパターンを形成後、ＵＶ光を露光して、半硬化させることが望ましい。半硬化させたダムパターンの天頂部に、シリコンウェハと同等サイズのカバーガラスを載せ、密着させた状態でカバーガラス側からＵＶ光を露光することにより、ダムの硬化を更に進行させると同時に、ダムの天頂部とカバーガラスを接着する。あるいは、カバーガラスとして、固片化させたカバーガラスを使用し、位置合わせしてセンサチップに密着させ後、露光して接着させても良い。
感光性ポリマーを含有する材料に、熱硬化性ポリマーを含ませている場合には、その後、加熱処理することにより、感光性ポリマーを含有する材料の硬化を更に進行させることができる。
【００２６】
（多面付けされた固体撮像装置の固片化方法）
以上の様にして、センサチップが多面付け形成されたシリコンウェハとカバーガラスが接着されたものを作製したのち、個々のセンサチップの境界部に設けた断裁線に沿って、ダイシングすることにより、センサチップとカバーガラスが少なくとも２重のダムを介して接着された固体撮像装置を固片化することができる。また、カバーガラスに固片化したものを使用した場合は、シリコンウェハをダイシングするだけで良い。
【００２７】
以上の様にして、センサチップのセンサ面の周縁部全周に亘って少なくとも２重に形成されたダムを有する固体撮像装置を作製することが可能である。この少なくとも２重に形成されたダムは、十分な封止性能を備えているのと同時に、カバーガラスと接着した後に、その接着部に泡を生じることが無い細い幅で形成されているため、泡の発生に起因する固体撮像装置の画質低下を引き起こす事が無い。また、ダムの幅を細くすることにより、センサチップとカバーガラスを貼り合わせた後のダムのはみ出し量を小さく抑えることが可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・固体撮像装置
２・・・センサチップ
３、３１・・・ダム
４・・・カバーガラス
５、５１・・・センサ面
【図１】
2016152249.tif 000003
【図２】
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【図３】
2016152249.tif 000005