(57)【要約】【課題】接合に必要なガラスフリットの接合幅を制御できる電子デバイスを提供する。【解決手段】光を集光する光学素子と、当該光学素子を透過した光を受光するデバイス素子とを備えた電子デバイスであって、第１及び第２の面を有し、第２の面にデバイス素子が形成される第１の基板と、第３及び第４の面を有し、光学素子が形成される第２の基板と、第２の面と第３の面とを接合する接合材とを備え、第２の面及び第３の面の少なくとも１つの面の内側に溝が形成される。【選択図】図１Ａ
2016134517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を集光する光学素子と、当該光学素子を透過した光を受光するデバイス素子とを備えた電子デバイスであって、
第１及び第２の面を有し、上記第２の面に上記デバイス素子が形成される第１の基板と、
第３及び第４の面を有し、上記光学素子が形成される第２の基板と、
上記第２の面と上記第３の面とを接合する接合材とを備え、
上記第２の面及び上記第３の面の少なくとも１つの面の内側に溝が形成されることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
上記溝は、上記光学素子に入射される光の光路から外れた上記第３の面の内側に形成された第１の溝を含むことを特徴とする請求項１記載の電子デバイス。
【請求項３】
上記溝は、上記光学素子の外周を取り囲むように上記第３の面の内側に形成された第１の溝を含むことを特徴とする請求項１または２記載の電子デバイス。
【請求項４】
上記溝は、上記デバイス素子の外周を取り囲むように上記第２の面の内側に形成された第２の溝を含むことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の電子デバイス。
【請求項５】
上記第１の溝は、上記第２の溝と対向するように形成されることを特徴とする請求項４記載の電子デバイス。
【請求項６】
上記第１の溝及び上記第２の溝は、上記第４の面から上記第１の面に向かう垂直方向に沿って切断された断面形状が矩形形状、略半円形状、三角形状、及び台形形状のうちのいずれかであることを特徴とする請求項４または５記載の電子デバイス。
【請求項７】
光を集光する光学素子と、当該光学素子を透過した光を受光するデバイス素子とを備えた電子デバイスの製造方法であって、
上記電子デバイスは、
第１及び第２の面を有する第１の基板と、
上記第３及び第４の面を有する第２の基板とを備え、
上記方法は、
上記第２の面にデバイス素子を形成するステップと、
上記デバイス素子に対向するように光学素子を形成するステップと、
上記デバイス素子を封止する空間を形成するように上記第２の面と上記第３の面とを接合するステップと、
上記第２の面及び上記第３の面の少なくとも１つの面の内側に溝を形成するステップとを含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス及び電子デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体技術を用いた集積回路（ＬＳＩ）にＭＥＭＳ（Micro-Electro Mechanical Systems）技術を応用して、例えば赤外線センサ、加速度センサ、プリンタヘッド、圧電素子、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などの各種センサデバイスが作られている。これらのセンサはセンサ素子内部を真空もしくは一定気圧で気密封止するための接合技術としてガラスフリット接合が用いられる。ガラスフリット接合においては、接合機のヒータ面内の温度分布や基板に接触する圧力面の平坦度によって流動性が変化した状態でもウェハ面内のガラスフリット接合幅を規制する必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、半導体素子を設けたベースウエハ及びガラスフリットを形成したキャップウエハのいずれか一方に、少なくとも一つの位置決め突部を設けることにより、ガラスフリットの寸法精度を高くする技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した引用文献１では、２枚のウェハ基板間のギャップを一定にする位置決め突部を設けることでガラスフリットの押し込み量を均一に制御しているが、ガラスフリットの流動性は、接合の際の加圧と温度で変動するので、接合機ヒータの面内温度分布のバラツキにより、ウェハの中心部とエッジ部とでガラスフリットの流動性に差が生じ、温度が高いウェハの中心部では、デバイス素子が入っている空間内にガラスフリットが潰れて広がってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は上記の問題点を解決し、接合に必要な接合材の接合幅を規制できる電子デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る電子デバイスは、
光を集光する光学素子と、当該光学素子を透過した光を受光するデバイス素子とを備えた電子デバイスであって、
第１及び第２の面を有し、上記第２の面に上記デバイス素子が形成される第１の基板と、
第３及び第４の面を有し、上記光学素子が形成される第２の基板と、
上記第２の面と上記第３の面とを接合する接合材とを備え、
上記第２の面及び上記第３の面の少なくとも１つの面の内側に溝が形成されることを特徴とする
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、接合時に接合で押し潰された接合材を止める溝を形成するので、接合材の接合幅を規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の実施形態１に係る電子デバイスの縦断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの電子デバイスの光学素子基板８の接合面の平面図である。
【図１Ｃ】図１Ａの電子デバイスのデバイス素子基板６の接合面の平面図である。
【図２Ａ】図１Ａの電子デバイスの製造方法の第１の工程を図示する縦断面図である。
【図２Ｂ】図１Ａの電子デバイスの製造方法の第２の工程を図示する縦断面図である。
【図２Ｃ】図１Ａの電子デバイスの製造方法の第３の工程を図示する縦断面図である。
【図２Ｄ】図１Ａの電子デバイスの製造方法の第４の工程を図示する縦断面図である。
【図２Ｅ】図１Ａの電子デバイスの製造方法の第５の工程を図示する縦断面図である。
【図２Ｆ】図１Ａの電子デバイスの製造方法の第６の工程を図示する縦断面図である。
【図２Ｇ】図１Ａの電子デバイスの製造方法の第７の工程を図示する縦断面図である。
【図２Ｈ】図１Ａの電子デバイスの製造方法の第８の工程を図示する縦断面図である。
【図２Ｉ】図１Ａの電子デバイスの製造方法の第９の工程を図示する縦断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態２に係る電子デバイスの縦断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの電子デバイスのデバイス素子基板６Ａの接合面の平面図である。
【図４Ａ】図３Ａの電子デバイスの製造方法の第１の工程を図示する縦断面図である。
【図４Ｂ】図３Ａの電子デバイスの製造方法の第２の工程を図示する縦断面図である。
【図４Ｃ】図３Ａの電子デバイスの製造方法の第３の工程を図示する縦断面図である。
【図４Ｄ】図３Ａの電子デバイスの製造方法の第４の工程を図示する縦断面図である。
【図４Ｅ】図３Ａの電子デバイスの製造方法の第５の工程を図示する縦断面図である。
【図４Ｆ】図３Ａの電子デバイスの製造方法の第６の工程を図示する縦断面図である。
【図４Ｇ】図３Ａの電子デバイスの製造方法の第７の工程を図示する縦断面図である。
【図４Ｈ】図３Ａの電子デバイスの製造方法の第８の工程を図示する縦断面図である。
【図４Ｉ】図３Ａの電子デバイスの製造方法の第９の工程を図示する縦断面図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態３に係る電子デバイスの縦断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの電子デバイスの光学素子基板８Ａの接合面の平面図である。
【図５Ｃ】図５Ａの電子デバイスのデバイス素子基板６Ｂの接合面の平面図である。
【図５Ｄ】図５Ａの電子デバイスの製造方法の一工程を図示する縦断面図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態４に係る電子デバイスの縦断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの電子デバイスの光学素子基板８Ｂの接合面の平面図である。
【図６Ｃ】図６Ａの電子デバイスのデバイス素子基板６Ｃの接合面の平面図である。
【図７】本発明の実施形態２の変形例１に係る電子デバイスの縦断面図である。
【図８】本発明の実施形態２の変形例２に係る電子デバイスの縦断面図である。
【図９】本発明の実施形態２の変形例３に係る電子デバイスの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００１０】
実施形態１．
図１Ａは本発明の実施形態１に係る電子デバイスの縦断面図であり、図１Ｂは図１Ａの電子デバイスの光学素子基板８の接合面の平面図であり、図１Ｃは図１Ａの電子デバイスのデバイス素子基板６の接合面の平面図である。図１Ａ〜図１Ｃにおいて、電子デバイスは、例えばシリコン基板やガラス基板などの光を透過させる光学素子基板８と、例えばシリコン基板やＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板などのデバイス素子基板６とを備えて構成される。光学素子基板８には、光を集光する凸型の光学素子１が形成され、デバイス素子基板６には、当該受光された光を電気信号に変換するＣＭＯＳイメージセンサなどのデバイス素子５が形成される。また、デバイス素子基板６は、接合材であるガラスフリット２を介して、デバイス素子基板６と光学素子基板８との間に気密性が高い空間９が形成されるように光学素子基板８と接合される。すなわち、デバイス素子基板６は、面と面とが互いに交差しかつ実質的に平行な第１の面及び第２の面を有し、光学素子基板８は、面と面とが互いに交差しかつ実質的に平行な第３の面及び第４の面を有する。ここで、光学素子１は、デバイス素子５に対向するように形成され、当該デバイス素子５を封止する空間９を形成するように第２の面と第３の面とがガラスフリット２を介して接合される。
【００１１】
また、光学素子基板８には、デバイス素子基板６との接合面の内側に光学素子１を囲むように溝７が形成される。ここで、光学素子基板８の上面からデバイス素子基板６の下面に向かう垂直方向に沿って切断された溝７の断面形状は矩形形状である。この構成とすることにより、光学素子１から入力された可視光や赤外線の光路を確保することが可能となる。また、断面形状を矩形形状とするので、ガラスフリット２が入る容積を最大とすることが可能となる。さらに、光学素子基板８とデバイス素子基板６とを接合するとき、接合で押し潰されたガラスフリット２がその溝７に入るので、ガラスフリット２のガラス流動を制御し、溝７でガラスフリット２が止まる構造となっている。従って、ウェハ面内のガラスフリット接合幅を均一にできる。また、デバイス素子基板６には、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｗなどの外部端子である電極パッド４が形成される。また、電極パッド４は、配線３を介してデバイス素子５の電極と電気的に接続される。ここで、デバイス素子５が受光した光量に応じて出力される電気信号が電極パッド４を介して外部信号として出力される。
【００１２】
以上のように構成された電子デバイスによれば、光学素子１からの光をデバイス素子５が受光すると、当該デバイス素子５は、受信した光量に応じた電気信号に変換する。次に、デバイス素子５は、変換された電気信号を配線３及び電極パッド４を介して外部に外部信号として出力する。ここで、外部信号に基づいて、デバイス素子５が動作したことを認識する。
【００１３】
図２Ａ〜図２Ｉは、図１Ａ〜図１Ｂの電子デバイスの製造方法の工程を図示する縦断面図である。次に、これらの図面を用いて、電子デバイスの製造方法について以下に説明する。
【００１４】
図２Ａでは、公知の微細加工技術、半導体薄膜形成技術を用いて、光学素子基板８上に光学素子１を形成する。次に、光学素子基板８の接合面をパターニングするためのフォトレジスト膜１０を、フォトリソグラフィ工程によって形成する。
【００１５】
図２Ｂでは、デバイス素子基板６との接合面において溝７を形成するように露光機にて露光しフォトレジスト膜１０をパターニングする。
【００１６】
図２Ｃでは、当該溝７を形成する領域以外にフォトレジスト膜１０を堆積する。次に、当該フォトレジスト膜１０をマスクとして、光学素子基板８の接合面をエッチングによって除去して溝７を形成する。ここで、溝７の容積は、ガラスフリット２のガラス流動を制御し、溝７でガラスフリット２が止まるために必要となる値に設定する。例えば、溝７は、１０〜５０ｕｍの深さと、１０〜５０ｕｍの幅とを有する。また、エッチングは、薬品によるウェットエッチングや例えば反応生成ガスによるＲＩＥ（Reactive Ion Etching）などのドライエッチング（異方性エッチング又は等方性エッチング）なでである。
【００１７】
図２Ｄでは、アッシング法によりフォトレジスト膜１０を除去する。
【００１８】
図２Ｅでは、公知の微細加工技術、半導体薄膜形成技術を用いて、デバイス素子基板６上にデバイス素子５、配線３、及び電極パッド４を形成する。ここで、電極パッド４は、アルミ、又はアルミ合金を用いて０．５ｕｍ〜３．０ｕｍ程度の膜厚で形成される。
【００１９】
図２Ｆでは、デバイス素子基板６上に、デバイス素子５の外周を取り囲むようスクリーン印刷にてパターン形成してガラスフリット２を形成する。ここで、１２０度で乾燥後、４４０度の仮焼成処理で溶剤及びバインダを除去する。また、ガラスフリット２は、１０〜２０ｕｍの膜厚と、１００ｕｍ〜３００ｕｍの幅とを有する。
【００２０】
図２Ｇでは、図２Ｄの光学素子１が形成された光学素子基板８と図２Ｆのガラスフリット２が堆積されたデバイス素子基板６とをアライメントし、ウェハ接合面での位置調整を行う。
【００２１】
図２Ｈでは、例えば接合機などによって、光学素子基板８とデバイス素子基板６とを加圧及び加熱して接合する。ここで、接合時の加熱温度は、仮焼成処理の温度と同一の４４０度であり、接合加重は６０００Ｎである。このとき、ガラスフリット２は硬化する。従って、光学素子基板８とデバイス素子基板６との接合時に、デバイス素子５を真空封止することが可能となる。なお、接合時の加熱温度は、４４０度以上でもよい。また、デバイス素子の封止圧力は大気圧であってもよいし、もしくは加圧されてもよい。
【００２２】
ここで、溝７の深さは１０〜５０ｕｍであり、溝７の幅は１０〜５０ｕｍである。例えば、膜厚１８ｕｍ及び幅１５０ｕｍを有するガラスフリットを溝なしで接合した場合には、接合後のガラスフリットの膜厚は１１．２５ｕｍ及び幅２４０ｕｍとなる。このとき、デバイス素子側に４５ｕｍだけガラス流動するので、デバイス素子とガラスフリットとの距離は最低４５ｕｍ必要となる。これに対して、本実施形態では、深さ２３ｕｍ及び幅１５ｕｍを有する溝７を１箇所形成するので、このガラス流動を１／３の１５ｕｍに抑制することが可能となる。従って、デバイス素子と接合前のガラスフリットエッジまでの距離を従来に比較すると１／３の設計サイズとすることができ、電子デバイスのサイズを従来に比較すると小さくすることが可能となる。なお、デバイス素子と接合前のガラスフリットエッジまでの距離を従来と比較すると１／３以下に設計するように溝７の深さ及び幅を設計することも可能である。
【００２３】
図２Ｉでは、接合後の基板を電極パッド４間のダイシングラインに沿ってダイシングして各チップに分割する。
【００２４】
従って、デバイス素子が入っている空間内にガラスフリットが潰れて広がって、光学素子への光路の妨げとなることを防止することが可能となる。さらに、ガラスフリットが空間内のデバイス素子に接触することを防止できるので、デバイス特性や信頼性のばらつきを低減することが可能となる。
【００２５】
実施形態２．
上述した実施形態では、光学素子基板８のみに溝７を形成した。これに対して、本実施形態では、デバイス素子基板６Ａにもデバイス素子５の外周を取り囲むように溝１１を形成することを特徴とする。
【００２６】
図３Ａは本発明の実施形態２に係る電子デバイスの縦断面図であり、図３Ｂは図３Ａの電子デバイスのデバイス素子基板６Ａの接合面の平面図である。図３Ａの電子デバイスは、図１Ａの電子デバイスに比較すると、デバイス素子基板６の代わりに溝１１が形成されたデバイス素子基板６Ａを備えたことを特徴とする。ここで、デバイス素子基板６には、デバイス素子５の外周を取り囲むように光学素子基板８との接合面の内側に溝１１が形成される。
【００２７】
図４Ａ〜図４Ｉは、図３Ａの電子デバイスの製造方法の工程を図示する縦断面図である。次に、これらの図面を用いて、電子デバイスの製造方法について以下に説明する。
【００２８】
図４Ａでは、公知の微細加工技術、半導体薄膜形成技術を用いて、デバイス素子基板６Ａ上にデバイス素子５及び配線３を形成する。次に、デバイス素子基板６Ａの接合面をパターニングするためのフォトレジスト膜１２を、フォトリソグラフィ工程によって形成する。
【００２９】
図４Ｂでは、光学素子基板８との接合面において溝１１を形成するように露光機にて露光しフォトレジスト膜１２をパターニングする。
【００３０】
図４Ｃでは、溝１１を形成する領域以外にフォトレジスト膜１２を堆積する。次に、当該フォトレジスト膜１２をマスクとして、デバイス素子基板６Ａの接合面をエッチングによって除去して溝１１を形成する。ここで、溝７及び溝１１の合計の容積は、ガラスフリット２のガラス流動を制御し、溝７及び溝１１でガラスフリット２が止まるために必要となる値に設定する。例えば、溝７は、１０〜５０ｕｍの深さと、１０〜５０ｕｍの幅とを有する。また、エッチングは、薬品によるウェットエッチングや例えば反応生成ガスによるＲＩＥ（Reactive Ion Etching）などのドライエッチング（異方性エッチング又は等方性エッチング）などである。
【００３１】
図４Ｄでは、アッシング法によりフォトレジスト膜１２を除去する。
【００３２】
図４Ｅでは、公知の微細加工技術、半導体薄膜形成技術を用いて、電極パッド４を形成する。ここで、電極パッド４は、アルミ、又はアルミ合金を用いて０．５ｕｍ〜３．０ｕｍ程度の膜厚で形成される。
【００３３】
図４Ｆでは、デバイス素子基板６Ａ上に、デバイス素子５の外周を取り囲むようスクリーン印刷にてパターン形成してガラスフリット２を形成する。ここで、１２０℃で乾燥後、４４０℃の仮焼成処理で溶剤及びバインダを除去する。また、ガラスフリット２は、１０〜２０ｕｍの膜厚と、１００ｕｍ〜３００ｕｍの幅とを有する。
【００３４】
図４Ｇでは、図２Ｄの光学素子１が形成された光学素子基板８と図４Ｆのガラスフリット２が堆積されたデバイス素子基板６Ａとをアライメントし、ウェハ接合面での位置調整を行う。
【００３５】
図４Ｈでは、例えば接合機などによって、光学素子基板８とデバイス素子基板６Ａとを加圧及び加熱して接合する。ここで、接合時の加熱温度は、仮焼成処理の温度と同一の４４０度であり、接合加重は６０００Ｎである。このとき、ガラスフリット２は硬化する。従って、光学素子基板８とデバイス素子基板６Ａとの接合時に、デバイス素子５を真空封止することが可能となる。なお、接合時の加熱温度は、４４０度以上でもよい。また、デバイス素子の封止圧力は大気圧であってもよいし、もしくは加圧されてもよい。
【００３６】
このガラスフリット接合での接合材にはガラスフリットペーストが使用され、スクリーン印刷で基板上に印刷後、乾燥及び仮焼成処理を経てセンサ素子の基板と封止する基板とのウエハレベルでの接合が可能となる。接合機を使用した接合では接合材の軟化点を超えた温度を保ちながら基板に垂直に物理的な圧力（Bond force）を面で加えることで、接合材と基板の接触面から接合材が流動しスクリーン印刷幅以上の接合幅に広がって接合される。
【００３７】
図４Ｉでは、接合後の基板を電極パッド４間のダイシングラインに沿ってダイシングして各チップに分割する。
【００３８】
以上の実施形態に係る電子デバイスによれば、上述した実施形態１と同様の動作及び作用効果を得ることができる。また、上述した実施形態１に比較すると、デバイス素子基板６Ａの接合面にもデバイス素子５の外周を取り囲む溝１１を形成するので、接合材のガラス流動をさらに制御することができる。従って、デバイス特性や信頼性のばらつきをさらに低減することが可能となる。
【００３９】
実施形態３．
上述した実施形態２では、各光学素子基板８及びデバイス素子基板６Ａに溝が１つずつ形成された。これに対して、本実施形態では、各基板に溝が複数個だけそれぞれ形成されたことを特徴とする。
【００４０】
図５Ａは本発明の実施形態３に係る電子デバイスの縦断面図である。図５Ｂは図５Ａの電子デバイスの光学素子基板８Ａの接合面の平面図であり、図５Ｃは図５Ａの電子デバイスのデバイス素子基板６Ｂの接合面の平面図である。
【００４１】
図５Ａの電子デバイスは、図３Ａの電子デバイスに比較すると、光学素子基板８の代わりに光学素子基板８Ａを備え、デバイス素子基板６Ａの代わりにデバイス素子基板６Ｂを備えたことを特徴とする。光学素子基板８Ａは、光学素子基板８に比較すると、溝７の代わりに溝３０を備えたことを特徴とする。ここで、光学素子基板８Ａには、デバイス素子基板６Ｂとの接合面の内側に光学素子１の外周を取り囲むように２つの溝３０ａ及び溝３０ｂが形成される。
【００４２】
デバイス素子基板６Ｂは、デバイス素子基板６Ａに比較すると、溝１１の代わりに溝４０を備えたことを特徴とする。ここで、デバイス素子基板６Ｂには、光学素子基板８Ａとの接合面の内側にデバイス素子５の外周を取り囲むように２つの溝４０ａ及び溝４０ｂが形成される。
【００４３】
本実施形態に係る電子デバイスの製造方法は、上述した実施形態２に係る電子デバイスの製造方法と同様である。
【００４４】
図５Ｄは図５Ａの電子デバイスの製造方法の一工程を図示する縦断面図である。ここで、光学素子１が形成された光学素子基板８Ａとガラスフリット２が堆積されたデバイス素子基板６Ｂとをアライメントし、ウェハ接合面での位置調整を行う。次に、光学素子基板８Ａとデバイス素子基板６Ｂとを接合するとき、接合で押し潰されたガラスフリット２がその溝３０及び溝４０に入るので、ガラスフリット２のガラス流動を制御し、溝３０及び溝４０でガラスフリット２が止まる構造となっている。ここで、溝３０及び溝４０の合計の容積は、ガラスフリット２のガラス流動を制御し、溝３０及び溝４０でガラスフリット２が止まるために必要となる値に設定する。
【００４５】
以上の実施形態に係る電子デバイスによれば、上述した実施形態２と同様の動作及び作用効果を得ることができる。また、上述した実施形態２に比較すると、各基板に接合時に接合で押し潰された接合材を止める複数の溝を形成するので、さらに接合材のガラス流動を制御することができる。従って、デバイス特性や信頼性のばらつきをさらに低減することが可能となる。
【００４６】
実施形態４．
上述した実施形態２では、各光学素子基板８及びデバイス素子基板６Ａの溝が互いに対向する位置にそれぞれ形成された。これに対して、本実施形態では、各光学素子基板８及びデバイス素子基板６Ａの溝が互いに重さならないように形成されたことを特徴とする。
【００４７】
図６Ａは本発明の実施形態４に係る電子デバイスの縦断面図である。図６Ｂは図６Ａの電子デバイスの光学素子基板８Ｂの接合面の平面図であり、図６Ｃは図６Ａの電子デバイスのデバイス素子基板６Ｃの接合面の平面図である。
【００４８】
図６Ａの電子デバイスは、図３Ａの電子デバイスに比較すると、デバイス素子基板６Ａの代わりにデバイス素子基板６Ｃを備えたことを特徴とする。デバイス素子基板６Ｃは、デバイス素子基板６Ａに比較すると、溝７に対向する位置に形成された溝１１の代わりに溝７と互いに対向しないように形成される溝６０を備えたことを特徴とする。ここで、デバイス素子基板６Ｃには、光学素子基板８との接合面の内側にデバイス素子５を囲むように溝６０が形成される。
【００４９】
本実施形態に係る電子デバイスの製造方法は、上述した実施形態２に係る電子デバイスの製造方法と同様である。
【００５０】
図６Ｃは図６Ａの電子デバイスの製造方法の第１の工程を図示する縦断面図である。ここで、光学素子１が形成された光学素子基板８とガラスフリット２が堆積されたデバイス素子基板６Ｃとをアライメントし、ウェハ接合面での位置調整を行う。次に、光学素子基板８とデバイス素子基板６Ｃとを接合するとき、接合で押し潰されたガラスフリット２がその溝７及び６０に入るので、ガラスフリット２のガラス流動を制御し、溝７及び６０でガラスフリット２が止まる構造となっている。ここで、溝７及び溝６０の合計の容積は、ガラスフリット２のガラス流動を制御し、溝７及び溝６０でガラスフリット２が止まるために必要となる値に設定する。
【００５１】
以上の実施形態に係る電子デバイスによれば、上述した実施形態２と同様の動作及び作用効果を得ることができる。さらに、実施形態２に比較すると、溝の位置に拘束されずに溝をそれぞれ形成できるので、設計の自由度を向上することが可能となる。
【００５２】
上述した実施形態では、光学素子基板８の上面からデバイス素子基板６又は６Ａの下面に向かう垂直方向に沿って切断された溝の断面形状は矩形形状である。これに対して、以下に示すように種々の変形例が存在する。
【００５３】
変形例１．
図７は、本発明の実施形態２の変形例１に係る電子デバイスの縦断面図である。図７の電子デバイスは、図３Ａの電子デバイスに比較すると、光学素子基板８の代わりに光学素子基板８Ｂを備え、デバイス素子基板６Ａの代わりにデバイス素子基板６Ａａを備えたことを特徴とする。ここで、光学素子基板８Ｂは、光学素子基板８に比較すると、矩形形状の断面形状を有する溝７の代わりに台形形状の断面形状を有する溝７Ａを備えたことを特徴とする。また、デバイス素子基板６Ａａは、デバイス素子基板６Ａに比較すると、矩形形状の断面形状を有する溝１１の代わりに台形形状の断面形状を有する溝１１Ａを備えたことを特徴とする。
【００５４】
上述した変形例１に係る電子デバイスによれば、上述した実施形態２と同様の動作及び作用効果を得ることができる。また、上述した実施形態２に比較すると、ガラスフリット２が入り込む溝７Ａ及び１１Ａに傾斜が設けられているので、ガラスフリット２が溝７Ａ及び溝１１Ａにより流れ込み易くなる。従って、より低粘度のガラスフリット２を用いることが可能となる。
【００５５】
変形例２．
図８は、本発明の実施形態２の変形例２に係る電子デバイスの縦断面図である。図８の電子デバイスは、図３Ａの電子デバイスに比較すると、光学素子基板８の代わりに光学素子基板８Ｃを備え、デバイス素子基板６Ａの代わりにデバイス素子基板６Ａｂを備えたことを特徴とする。ここで、光学素子基板８Ｃは、光学素子基板８に比較すると、矩形形状の断面形状を有する溝７の代わりに略半円形状の断面形状を有する溝７Ｂを備えたことを特徴とする。また、デバイス素子基板６Ａｂは、デバイス素子基板６Ａに比較すると、矩形形状の断面形状を有する溝１１の代わりに略半円形状の断面形状を有する溝１１Ｂを備えたことを特徴とする。
【００５６】
上述した変形例１に係る電子デバイスによれば、上述した実施形態２と同様の動作及び作用効果を得ることができる。また、上述した実施形態２に比較すると、ガラスフリット２が入り込む溝７Ｂ及び１１Ｂの底面がそれぞれ曲面であるので、ガラスフリット２が入り込んだときに角に空洞ができず、効率的にガラスフリット２を溝７Ｂ及び１１Ｂにそれぞれ埋めることができる。
【００５７】
変形例３．
図９は、本発明の実施形態２の変形例３に係る電子デバイスの縦断面図である。図９の電子デバイスは、図３Ａの電子デバイスに比較すると、光学素子基板８の代わりに光学素子基板８Ｄを備え、デバイス素子基板６Ａの代わりにデバイス素子基板６Ａｃを備えたことを特徴とする。ここで、光学素子基板８Ｄは、光学素子基板８に比較すると、矩形形状の断面形状を有する溝７の代わりに三角形状の断面形状を有する溝７Ｃを備えたことを特徴とする。また、デバイス素子基板６Ａｃは、デバイス素子基板６Ａに比較すると、矩形形状の断面形状を有する溝１１の代わりに三角形状の断面形状を有する溝１１Ｃ備えたことを特徴とする。
【００５８】
上述した変形例３に係る電子デバイスによれば、上述した実施形態２と同様の動作及び作用効果を得ることができる。また、上述した実施形態２に比較すると、異方性ウェットエッチングで溝７Ｃ及び１１Ｃを形成する場合においてより溝の深さを制御しやすくなる。さらに、上述した変形例１に比較すると、溝７Ｃ及び溝１１Ｃの傾斜が溝７Ａ及び溝１１Ａの傾斜よりも緩やかであるので、ガラスフリット２が溝７Ｃ及び１１Ｃにより流れ込みやすくなる。
【００５９】
実施形態のまとめ
第１の態様に係る電子デバイスは、
光を集光する光学素子と、当該光学素子を透過した光を受光するデバイス素子とを備えた電子デバイスであって、
第１及び第２の面を有し、上記第２の面に上記デバイス素子が形成される第１の基板と、
第３及び第４の面を有し、上記光学素子が形成される第２の基板と、
上記第２の面と上記第３の面とを接合する接合材とを備え、
上記第２の面及び上記第３の面の少なくとも１つの面の内側に溝が形成されることを特徴とする。
【００６０】
第２の態様に係る電子デバイスは、第１の態様に係る電子デバイスにおいて、
上記溝は、上記光学素子に入射される光の光路から外れた上記第３の面の内側に形成された第１の溝を含むことを特徴とする。
【００６１】
第３の態様に係る赤外線センサは、第１又は第２の態様に係る電子デバイスにおいて、
上記溝は、上記光学素子の外周を取り囲むように上記第３の面の内側に形成された第１の溝を含むことを特徴とする。
【００６２】
第４の態様に係る電子デバイスは、第１〜第３のうちのいずれか１つの態様に係る電子デバイスにおいて、
上記溝は、上記デバイス素子の外周を取り囲むように上記第２の面の内側に形成された第２の溝を含むことを特徴とする。
【００６３】
第５の態様に係る電子デバイスは、第４の態様に係る電子デバイスにおいて、
上記第１の溝は、上記第２の溝と対向するように形成されることを特徴とする。
【００６４】
第６の態様に係る電子デバイスは、第４または第５の態様に係る電子デバイスにおいて、
上記第１の溝及び上記第２の溝は、上記第４の面から上記第１の面に向かう垂直方向に沿って切断された断面形状が矩形形状、略半円形状、三角形状、及び台形形状のうちのいずれかであることを特徴とする。
【００６５】
第７の態様に係る電子デバイスの製造方法は、
光を集光する光学素子と、当該光学素子を透過した光を受光するデバイス素子とを備えた電子デバイスの製造方法であって、
上記電子デバイスは、
第１及び第２の面を有する第１の基板と、
上記第３及び第４の面を有する第２の基板とを備え、
上記方法は、
上記第２の面にデバイス素子を形成するステップと、
上記デバイス素子に対向するように光学素子を形成するステップと、
上記デバイス素子を封止する空間を形成するように上記第２の面と上記第３の面とを接合するステップと、
上記第２の面及び上記第３の面の少なくとも１つの面の内側に溝を形成するステップとを含むことを特徴とする。
【符号の説明】
【００６６】
１…光学素子、
２…ガラスフリット、
３…配線、
４…電極パッド、
５…デバイス素子、
６，６Ａ，６Ｂ，６Ａａ，６Ａｂ，６Ａｃ…デバイス素子基板、
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，１１，１１Ａ，１１Ｂ，３０，３０ａ，３０ｂ、４０，４０ａ，４０ｂ…溝、
８，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…光学素子基板、
９…空間、
１０，１２…フォトレジスト膜。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６７】
【特許文献１】特開２０００−３１１９６１号公報
【図１Ａ】
2016134517.tif 000003
【図１Ｂ】
2016134517.tif 000004
【図１Ｃ】
2016134517.tif 000005
【図２Ａ】
2016134517.tif 000006
【図２Ｂ】
2016134517.tif 000007
【図２Ｃ】
2016134517.tif 000008
【図２Ｄ】
2016134517.tif 000009
【図２Ｅ】
2016134517.tif 000010
【図２Ｆ】
2016134517.tif 000011
【図２Ｇ】
2016134517.tif 000012
【図２Ｈ】
2016134517.tif 000013
【図２Ｉ】
2016134517.tif 000014
【図３Ａ】
2016134517.tif 000015
【図３Ｂ】
2016134517.tif 000016
【図４Ａ】
2016134517.tif 000017
【図４Ｂ】
2016134517.tif 000018
【図４Ｃ】
2016134517.tif 000019
【図４Ｄ】
2016134517.tif 000020
【図４Ｅ】
2016134517.tif 000021
【図４Ｆ】
2016134517.tif 000022
【図４Ｇ】
2016134517.tif 000023
【図４Ｈ】
2016134517.tif 000024
【図４Ｉ】
2016134517.tif 000025
【図５Ａ】
2016134517.tif 000026
【図５Ｂ】
2016134517.tif 000027
【図５Ｃ】
2016134517.tif 000028
【図５Ｄ】
2016134517.tif 000029
【図６Ａ】
2016134517.tif 000030
【図６Ｂ】
2016134517.tif 000031
【図６Ｃ】
2016134517.tif 000032
【図７】
2016134517.tif 000033
【図８】
2016134517.tif 000034
【図９】
2016134517.tif 000035