(57)【要約】【課題】高解像度化および長期保存に適した固体撮像装置を提供する。【解決手段】固体撮像装置１００は、透明性基板７と、固体撮像素子１と、固体撮像素子１の周辺に形成され、固体撮像素子１を保持し、固体撮像素子１の撮像面と面一の主面をもつ拡張部３と、透明性基板７と固体撮像素子１の撮像面との間に封入材６によって封入された撮像対象物５とを備える。【選択図】図１Ａ
2017212238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明性基板と、
少なくとも１つの固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の周辺に形成され、前記固体撮像素子を保持し、前記固体撮像素子の撮像面と面一の主面をもつ拡張部と、
前記透明性基板と前記固体撮像素子の撮像面との間に封入材によって封入された撮像対象物とを備える
固体撮像装置。
【請求項２】
前記拡張部は、
前記固体撮像素子の電極と前記拡張部の前記主面に設けられた端子とを接続し、前記拡張部の前記主面に形成された配線を有する導電性配線層を備える
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの固体撮像素子は、複数の前記固体撮像素子であり、
前記固体撮像素子の前記電極の最も多い辺は、前記拡張部の外周の辺に対向し、
前記導電性配線層の前記配線は、前記固体撮像素子の前記電極と前記対向する辺に設けられた前記端子とを接続する
請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの固体撮像素子は、複数の前記固体撮像素子であり、
前記導電性配線層は、前記固体撮像素子の前記電極と前記拡張部の周辺に設けられた前記端子とを接続する前記配線と、一の固体撮像素子の電極と別の固体撮像素子の電極とを接続する配線とを有する
請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記拡張部の外周の辺に設けられた前記端子は、前記拡張部の中心に対して点対称である
請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記固体撮像装置はさらに、
前記固体撮像素子の電極と、前記主面と対向する前記透明性基板の表面に設けられた端子とを接続し、前記透明性基板の表面に形成された配線を有する導電性配線層を備える
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記固体撮像装置はさらに、
前記封入材および前記撮像対象物と、前記固体撮像素子との間に位置するガラス板と、
前記固体撮像素子の電極と前記ガラス板の表面に設けられた端子とを接続する配線を有する導電性配線層とを備える
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記固体撮像装置はさらに、
前記拡張部の前記主面に形成された前記端子に接続された導電性ペースト材料を有する
請求項２から６の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記拡張部は、前記導電性配線層の配線に接続され、前記拡張部を貫通する貫通電極を有する
請求項２から５および７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記拡張部は、前記導電性配線層の配線を底部に露出させる空孔を有する
請求項２から５および７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記拡張部は、前記導電性配線層の配線に接続され、前記拡張部を貫通する測定用針を有する
請求項２から５および７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記拡張部は、前記導電性配線層の配線と重ならない領域に、前記拡張部を貫通する空孔を有する
請求項２から７の何れか1項に記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記拡張部は、前記拡張部の前記主面上の領域であって、前記導電性配線層の配線を有しない領域に、溝を有する
請求項２から７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記固体撮像素子または前記拡張部の前記主面と反対側の裏面に、数字、文字またはマークが印字されている
請求項１から７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
前記固体撮像素子または前記拡張部の前記主面と反対側の裏面に、文字書込み可能な領域を有する
請求項１から７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１６】
前記主面と対向しない前記透明性基板の面に、数字、文字またはマークが印字されている
請求項１から７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１７】
前記主面と対向しない前記透明性基板の面に、文字書込み可能な領域を有する
請求項１から７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１８】
前記拡張部は、前記導電性配線層の配線を覆う絶縁層を有し、
前記絶縁層は、前記拡張部の前記主面に設けられた前記端子を露出する開口を有する
請求項２から５および７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１９】
前記固体撮像素子の前記撮像面と反対側の面が、前記拡張部の前記主面と反対側の面に露出している
請求項１から７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者の患部から直接採取した組織から病気の診断を行う病理診断は、病名・病状を確定する上で非常に有力な手法である。
【０００３】
病理診断では、採取した組織を脱水し、パラフィンにより包埋処理を行った後、数μｍから数十μｍ程度の所望の厚さに薄切りし、パラフィンを取り除く。
【０００４】
その後に、染色し検体として生物顕微鏡にて観察を行う。
【０００５】
病理医はこの顕微鏡観察によって、細胞の核の大きさや形状の変化、組織のパターンの変化などの形態学的な情報、染色情報をもとに診断を行っている。
【０００６】
このような病院や研究所で行われる顕微鏡画像の撮影は、大量の検体に対して行われるものであり、膨大な量の顕微鏡画像の撮影を効率的に行なう技術として、例えば特許文献１のような顕微鏡画像撮影装置がある。
【０００７】
しかし、特許文献１のような顕微鏡画像撮影装置において、精度よく検体評価を実施する上で高解像度の画像を得る必要がある。
【０００８】
そのため、高価な光学レンズとシステムが必要となるため、検査コストが非常に高いという課題がある。
【０００９】
一方、上記のような高コストな光学レンズとシステムを使わずに、精度よく検体評価を実施する技術として、例えば特許文献２のような、固体撮像素子を用いて検体の形態情報を読み取り評価する技術がある。
【００１０】
図２３は、特許文献２に開示されたバイオセンサとしての固体撮像装置の断面図である。この固体撮像装置は、固体撮像素子１０１と、この固体撮像素子１０１の撮像面の上部に保持された培養容器１０２と、この培養容器１０２に収容された検体である細胞１０４と、検体の生育のための培地１０３を含むものである。このような構成とすることで、高価な光学レンズとシステムを使用することなく低コストで被対象物の形態情報を固体撮像素子で読み取り、その映像から病理診断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−２２３１６４号公報
【特許文献２】特開平６−３１１８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら特許文献２の技術を用いて病理診断する場合、検体と固体撮像素子の間には容器が存在するため、固体撮像素子の光電変換部と検体の間に、培養容器の厚み分の距離が生じ、解像度の高い映像を得ることが難しい。
【００１３】
また、検体が保護されておらず外気に接しており、外部環境の影響で検体が容易に劣化するため、高精度の検体評価が難しく長期保管後の再検査も非常に困難である。
【００１４】
本開示は、高解像度の映像取得に適し、劣化を抑制する保管および保管後の再検査を容易にする固体撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため本開示における固体撮像装置は、透明性基板と、少なくとも１つの固体撮像素子と、前記固体撮像素子の周辺に形成され、前記固体撮像素子を保持し、前記固体撮像素子の撮像面と面一の主面をもつ拡張部と、前記透明性基板と前記固体撮像素子の撮像面との間に封入材によって封入された撮像対象物とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本開示における固体撮像装置によれば、容器の存在による検体と固体撮像素子間の距離が生じず、透明性基板を介して集光することができるため解像度の高い映像を得ることが出来る。
【００１７】
また、検体は透明性基板と固体撮像素子の間で封入材によって封入し保護されているため、外気に接しておらず外部環境の影響による検体の劣化を抑制することができるため、正確な病理診断および長期保管後の再検査を実施することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】実施形態１に係る固体撮像装置の断面図である。
【図１Ｂ】実施形態１に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図１Ｃ】実施形態１に係る固体撮像装置の製造方法を示す鳥瞰図である。
【図２Ａ】実施形態２に係る固体撮像装置の断面図である。
【図２Ｂ】実施形態２に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図３Ａ】変形例１に係る固体撮像装置の断面図である。
【図３Ｂ】変形例１に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図４Ａ】変形例２に係る固体撮像装置の断面図である。
【図４Ｂ】変形例２に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図５Ａ】変形例３に係る固体撮像装置の断面図である。
【図５Ｂ】変形例３に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図６Ａ】実施形態３に係る固体撮像装置の断面図である。
【図６Ｂ】実施形態３に係る固体撮像装置の平面図である。
【図７Ａ】変形例４に係る固体撮像装置の断面図である。
【図７Ｂ】変形例４に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図８Ａ】変形例５に係る固体撮像装置の断面図である。
【図８Ｂ】変形例５に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図９Ａ】変形例６に係る固体撮像装置の断面図である。
【図９Ｂ】変形例６に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図１０Ａ】変形例７に係る固体撮像装置の断面図である。
【図１０Ｂ】変形例７に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図１１Ａ】変形例８に係る固体撮像装置の断面図である。
【図１１Ｂ】変形例８に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図１２Ａ】変形例９に係る固体撮像装置の断面図である。
【図１２Ｂ】変形例９に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図１３Ａ】変形例１０に係る固体撮像装置の断面図である。
【図１３Ｂ】変形例１０に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図１４Ａ】変形例１１に係る固体撮像装置の断面図である。
【図１４Ｂ】変形例１１に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図１５Ａ】変形例１２に係る固体撮像装置の断面図である。
【図１５Ｂ】変形例１２に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図１６Ａ】変形例１３に係る固体撮像装置の断面図である。
【図１６Ｂ】変形例１３に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図１７Ａ】変形例１４に係る固体撮像装置の断面図である。
【図１７Ｂ】変形例１４に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図１８Ａ】変形例１５に係る固体撮像装置の断面図である。
【図１８Ｂ】変形例１５に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図１９Ａ】変形例１６に係る固体撮像装置の断面図である。
【図１９Ｂ】変形例１６に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図２０Ａ】変形例１７に係る固体撮像装置の断面図である。
【図２０Ｂ】変形例１７に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図２１Ａ】変形例１８に係る固体撮像装置の断面図である。
【図２１Ｂ】変形例１８に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図２２Ａ】変形例１９に係る固体撮像装置の断面図である。
【図２２Ｂ】変形例１９に係る固体撮像装置の平面透視図である。
【図２３】従来技術に係る固体撮像素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本開示の実施の形態に係る固体撮像装置を、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。
【００２１】
例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は当業者が本開示を十分に理解するためのものであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００２２】
（実施形態１）
図１Ａは実施形態１に係る固体撮像装置１００の断面図である。図１Ｂは固体撮像装置１００の平面透視図である。本明細書における平面透視図は、特徴的な部分をわかり易く強調している模式図であり、階層関係は正確には図示していない。正確な階層関係は断面図の図示される通りである。また、図１Ａは、図１Ｂ中のＢ−Ｂ‘の断面を示す。
【００２３】
図１Ａ、図１Ｂにおける固体撮像装置１００は、透明性基板７と、少なくとも１つの固体撮像素子１（図１Ａ、図１Ｂでは１つ）と、拡張部３と、撮像対象物５と、封入材６とを備える。
【００２４】
撮像対象物５は、固体撮像素子１の撮像面と透明性基板７との間に封入材６によって封入される。
【００２５】
拡張部３は、固体撮像素子１の周辺に形成され、固体撮像素子１を保持し、固体撮像素子１の撮像面と面一の主面をもつ。拡張部３は、固体撮像素子１の電極８と拡張部３の主面に設けられた端子とを接続し、拡張部３の主面に形成された配線を有する導電性配線層４を備える。また、拡張部３は、例えばモールド材、エポキシ樹脂などにより形成される。
【００２６】
このように、固体撮像装置１００は、透明性基板７と固体撮像素子１との間に封入材６によって封入された撮像対象物５（検体）を有する。固体撮像素子１は、そのセンサ部２（つまり撮像面）が撮像対象物５（検体）および封入材６と接する向きに拡張部３に保持される。また、固体撮像装置１００は、固体撮像素子１の電極８に接続され、固体撮像素子１と拡張部３に接し配線された導電性配線層４とを有する。
【００２７】
実施形態１の固体撮像装置１００によれば、容器の存在による検体と固体撮像素子１の撮像面との間の距離が生じず、透明性基板７を介して集光することができるため解像度の高い映像を得ることが出来る。
【００２８】
また、撮像対象物５（検体）は透明性基板７と固体撮像素子１の間で封入材６によって封入し保護されているため、外気に接しておらず外部環境の影響による検体の劣化を抑制することができるため、正確な病理診断および長期保管後の再検査を実施することが出来る。
【００２９】
撮像対象物５（検体）は例えば、病理切片であり、その大きさはおおよそ２０ｃｍ×２０ｃｍ以内であり、厚みは数ミクロン程度である。
【００３０】
また、導電性配線層４によって固体撮像素子１の電極８を撮像対象物５（検体）から透明性基板７の外部へ引出すため、固体撮像素子１の高機能化による多端子化および小型化が容易であることに行え、固体撮像素子１からの外部端子の引き出しも容易である。
【００３１】
さらに、ワイヤボンドや配線によって引出す場合と比較して撮像面は平坦となり、撮像対象物５（検体）と撮像面の接触も容易であるし、封入材６による撮像対象物５（検体）の封入時に気泡（ボイド）を発生させることなく封入することが可能となる。
【００３２】
固体撮像素子１には、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）いずれの上述の固体撮像素子も選択することが可能であるが、受光部に光を電気信号に変換する機能を持つ有機薄膜を用いたＣＭＯＳを選択することで、原理的に入射光に対して開口率をほぼ１００％にすることができ、より解像度の高い映像を得ることが可能である。
【００３３】
また、通常固体撮像素子には表面のセンサ部２にマイクロレンズが形成されるのが一般的であるが、固体撮像装置１００における固体撮像素子１では、撮像対象物５（検体）と固体撮像素子１が直接接しているため、マイクロレンズが不要である。
【００３４】
このようなマイクロレンズを有しない構成とすることで固体撮像素子１の製造時のマイクロレンズ形成の工程を省略できるため、固体撮像素子１の製造コストおよび固体撮像装置１００の製造コストを低減することが可能である。
【００３５】
透明性基板７は、ガラスまたは樹脂で形成された透光性の板状基板であり、例えば一般的な光学顕微鏡観察で用いられるスライドガラス（７６ｍｍ×２６ｍｍ×０．９ｍｍ〜１．２ｍｍ）が用いられる。
【００３６】
図１Ｃは実施形態１の固体撮像装置１００の製造方法を示す鳥瞰図である。
【００３７】
実施形態１の固体撮像装置１００は、図１Ｃの（ａ）に示すように、まず、採取した撮像対象物５（検体）の組織を脱水し、パラフィンにより包埋処理を行った後、数μｍから数十μｍ程度の所望の厚さに透明性基板７上に薄切りし、パラフィンを取り除き、染色した撮像対象物５（検体）を準備する。次に、図１Ｃの（ｂ）に示すように、撮像対象物５（検体）上に封入材６を塗布する。次に、図１Ｃの（ｃ）に示すように、導電性配線層４および拡張部３を有した固体撮像素子１を撮像対象物５（検体）及び封入材６の上面から搭載する。
【００３８】
次に、図１Ｃの（ｄ）に示すように、導電性配線層４および拡張部３を有した固体撮像素子１を撮像対象物５（検体）上の封入材６を押出しながら、固体撮像素子１と撮像対象物５（検体）をコンタクトさせ、撮像対象物５（検体）を固体撮像素子１と封入材６および透明性基板７によって封入し、固体撮像装置１００を製造する。
【００３９】
このように、固体撮像素子１と撮像対象物５（検体）の間に距離が生じないようにコンタクトさせることにより高解像度の映像を得ることが可能である。
【００４０】
このようにして製造した固体撮像装置１００は、ソケットやプローブ装置を用いて、病理検査システムに外部出力する。
【００４１】
固体撮像素子１により読み取られた検体の形態情報（画像）は、複数の外部端子を用いて画像処理装置や記憶装置などに出力され、さらに、固体撮像素子１に対しても多数の信号入力が必要となるため、必要な外部端子を確保しつつ、固体撮像装置１００全体を所望の寸法に納めるためのパッケージ形態をとる必要がある。
【００４２】
この点で、例えば、特許文献２において外部端子および素子のパッケージ形態に関して、固体撮像素子の高機能化に伴う信号数の増大に起因する外部端子数の増加および装置全体から要求される小型化への対応や固体撮像素子からの外部端子の引出しが困難である。
【００４３】
本実施形態では、導電性配線層４によって固体撮像素子１の電極の信号を検体とは反対の面または透明性基板外の領域に引出すため、固体撮像素子１の高機能化による多端子化および小型化が容易に行え、固体撮像素子１からの外部の端子への引き出しも容易である。
【００４４】
実施形態１において、固体撮像素子１は素子として単独で撮像対象物５（検体）と接触させているが、以下に示す変形例５のようにガラス板を介した状態で撮像対象物５（検体）と接触していてもよい。
【００４５】
また、固体撮像素子１の表面は親水性の表面処理を施すことが好ましい。このような処理を実施することにより、固体撮像素子１を撮像対象物５（検体）上の封入材６を押出し、封入する際の固体撮像素子と検体間のボイドを抑制することができ、検査精度が向上する。
【００４６】
また、透明性基板７の材料は、透明性のガラス、樹脂だけでなく、不透明材料であっても透光性材料であれば、撮像対象物５（検体）に観察光が透過するため適用可能である。
【００４７】
また、拡張部３の材質はモールド材、上述の透明性基板材などの樹脂材料だけでなく、金属等のその他材料であってもよい。
【００４８】
（実施形態２）
図２Ａは実施形態２に係る固体撮像装置２００の断面図である。図２Ｂは固体撮像装置２００の平面透視図である。
【００４９】
実施形態２に係る固体撮像装置２００は、複数の固体撮像素子１を備える点で実施形態１と異なる。以下異なる点を中心に説明する。
【００５０】
それぞれ固体撮像素子１の電極を有する辺は、拡張部３の外周の辺に対向して配置される。導電性配線層４の配線は、固体撮像素子１の電極と対向する辺に設けられた端子とを接続する。
【００５１】
この構成により、撮像対象物５（検体）領域が固体撮像素子１のセンサ部２よりも大きい場合であっても、固体撮像素子１が複数搭載されていることによって、より広い領域を観察可能となる。また、透明性基板７に複数の撮像対象物５（検体）を搭載した場合であっても、複数の固体撮像素子１によって測定可能となる。また、固体撮像素子１が複数搭載された固体撮像装置２００を個々の固体撮像素子１単位で切断することにより、固体撮像装置２００のサイズ、搭載する固体撮像素子１の数量を調整することが可能となる。また、図２Ｂにおいて、Ｃ−Ｃ’間の領域の拡張部３の領域に、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すような点状の空孔、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すような溝や切り欠き等の構造を追加することにより、ダイシング設備での拡張部３の破断のみでなく、手や簡易的な工具、器具、設備での破断を可能とすることで、拡張部のサイズを撮像対象物５（検体）にあわせて、容易にサイズを変更することが可能となる。
【００５２】
（変形例１）
図３Ａは、本変形例に係る固体撮像装置３００の断面図である。図３Ｂは固体撮像装置３００の平面透視図である。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、固体撮像装置３００は図１Ａ、図１Ｂの固体撮像装置１００と比べて、複数の固体撮像素子１を備える点と、最短配線している点とが異なる。以下異なる点を中心に説明する。それぞれの固体撮像素子１の電極の最も多い辺は、拡張部３の外周の辺に対向して配置される。導電性配線層４の配線は、固体撮像素子１の電極と対向する辺に設けられた端子とを接続する。つまり、固体撮像素子１の電極８の最も多い辺が、拡張部３辺に近接する方向で配置され、導電性配線層４が、近接する辺の方向へ配線される構造である。この構成により、導電性配線層４の配線長を最短とすることが可能となり、配線抵抗、配線容量を低減し、配線遅延を小さくすることができる。また隣接配線との隣接距離が短くなることから、配線ノイズの影響を受けにくくなるなどの特徴を有する。ここで、図３Ｂにおいて、導電性配線層４の配線引き出し方向は、２方向の例を図示しているが、４方向、３方向、１方向など、配線引き出し方向は４辺のどの方向であってもよい。また、複数の方向へ配線を引出すことも可能である。
【００５３】
（変形例２）
図４Ａは、本変形例に係る固体撮像装置４００の断面図である。図４Ｂは固体撮像装置４００の平面透視図である。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、導電性配線層４が、固体撮像素子１の電極８と別の固体撮像素子１の電極８とを接続する構造である点で図３Ａおよび図３Ｂと異なる。つまり、導電性配線層４は、固体撮像素子１の電極と拡張部３の周辺に設けられた端子とを接続する配線に加えて、一の固体撮像素子の電極と別の固体撮像素子の電極とを接続する配線を有する。この構成により、固体撮像素子１間の配線を共用、経由することが可能となり、配線混雑の緩和、配線効率向上、配線長さ短縮などの効果が得られる。ここで、図４Ｂにおいて、固体撮像素子１の電極８間について、１電極と１端子との間に対して１本の配線で接続しているが、複数の電極８の接続または、複数の固体撮像素子１間の接続構造としてもよい。また、図４Ｂでは固体撮像素子１と隣接する固体撮像素子１との間に拡張部３を形成した例としているが、複数の固体撮像素子１が個体の固体撮像素子で形成されていても同様の効果が得られる。
【００５４】
（変形例３）
図５Ａは、本変形例に係る固体撮像装置５００の断面図である。図５Ｂは固体撮像装置５００の平面透視図である。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、固体撮像素子１の電極８と接続し、固体撮像素子１と拡張部３に接し配線される導電性配線層４の端子部が、拡張部３の中心に対して点対称な位置関係で配置される構造である点で図３Ａおよび図３Ｂと異なる。つまり、拡張部３の外周の辺に設けられた端子は、拡張部３の中心に対して点対称である。この構成により、導電性配線層４の端子部が、各辺について等価な位置関係となり、１辺の端子座標に対応した測定用プローブ端子を、その他３辺の測定用に共用することが可能である。ここで、図５Ｂにおいて、拡張部３の中心に対して点対称な位置関係で配置された端子は１端子として図示しているが、複数端子存在しても同様の効果がえられる。また、一部点対称の座標に配置されていない端子が存在する場合でも、各辺で点対称に配置された端子のみの測定座標を共用することで、同様の効果が得られる。また、測定用プローブについて、４辺を同時に測定する構造とすることも可能である。
【００５５】
（実施形態３）
図６Ａは実施形態３に係る固体撮像装置６００の断面図である。図６Ｂは固体撮像装置６００の平面透視図である。
【００５６】
実施形態６に係る固体撮像装置６００は、透明性基板７と、少なくとも１つの固体撮像素子１（図１Ａ、図１Ｂでは１つ）と、拡張部３と、撮像対象物５と、封入材６とを備える。
【００５７】
撮像対象物５は、固体撮像素子１の撮像面と透明性基板７との間に封入材６によって封入される。
【００５８】
拡張部３は、固体撮像素子１の周辺に形成され、固体撮像素子１を保持し、固体撮像素子１の撮像面と面一の主面をもつ。
【００５９】
このように、透明性基板７と透明性基板７と固体撮像素子１の間に封入材６によって封入された撮像対象物５（検体）を有し、固体撮像素子１は撮像対象物５（検体）および封入材６と接する向きに保持され、固体撮像素子１周辺に形成される拡張部３とを有する構造である。
【００６０】
この構成により、固体撮像素子１上の電極８から固体撮像装置６００外への配線引き出しは、導電性配線層４の構造だけでなく、ワイヤ、棒状の金属導体、樹脂状の導体物等、導電性のある材料であれば、自由に配線引き出しを適用可能となる。
【００６１】
（変形例４）
図７Ａは、本変形例に係る固体撮像装置７００の断面図である。図７Ｂは固体撮像装置７００の平面透視図である。図７Ａおよび図７Ｂに示すように、導電性配線層４が、拡張部３の主面ではなく透明性基板７の表面に形成される点で実施形態１（図１Ａおよび図１Ｂ）と異なる。すなわち、導電性配線層４は、固体撮像素子１の電極と、拡張部３の主面と対向する透明性基板７の表面に設けられた端子とを接続し、透明性基板７の表面に形成された配線を有する。この構成により、透明性基板７の表面側から測定用電極を導電性配線層４の表面に形成することができる。ここで、固体撮像素子１上に形成された電極８と、導電性配線層４との電気的接続は、圧着、導電性ペースト材、はんだ材だけでなく、その他金属等の材料であってもよい。
【００６２】
（変形例５）
図８Ａは、本変形例に係る固体撮像装置８００の断面図である。図８Ｂは固体撮像装置８００の平面透視図である。図８Ａおよび図８Ｂに示すように、封入材６および撮像対象物５（検体）と、固体撮像素子１との間に第２の透明性基板９（例えばガラス板）を有し、固体撮像素子１に接する第２の透明性基板９の表面に導電性配線層４を有する点で実施形態１と異なる。すなわち、前記固体撮像装置８００はさらに、封入材６および撮像対象物５と、固体撮像素子１との間に位置する第２の透明性基板９と、固体撮像素子１の電極と第２の透明性基板９の表面に設けられた端子とを接続する配線を有する導電性配線層４とを備える。この構成により、撮像対象物５（検体）が透明性基板７と第２の透明性基板９とによって封入された構成であっても、固体撮像素子１によって撮像対象物５（検体）の観察が可能となる。ここで、固体撮像素子１上に形成された電極８と、導電性配線層４との電気的接続は、圧着、導電性ペースト材、はんだ材だけでなく、その他金属等の材料であってもよい。また、第２の透明性基板９の材料は、透明性の材料であればガラスだけでなく、その他樹脂等の材料であってもよい。
【００６３】
（変形例６）
図９Ａは、本変形例に係る固体撮像装置９００の断面図である。図９Ｂは固体撮像装置９００の平面透視図である。図９Ａおよび図９Ｂに示すように、固体撮像素子１周辺に形成される拡張部３に配線された導電性配線層４に接続された導電性ペースト材料１０を有する点で実施形態１と異なる。つまり、固体撮像装置９００はさらに、拡張部３の主面に形成された端子に接続された導電性ペースト材料１０を有する。この構成により、固体撮像素子１の領域が透明性基板７よりも小さい構造の場合であっても、導電性ペースト材料１０に対してプローブ装置等で電極を接続することにより、測定が可能となる。ここで、導電性ペースト材料１０は、樹脂材料だけでなく、導電性のある材料であればその他金属等の材料であってもよい。
【００６４】
（変形例７）
図１０Ａは、本変形例に係る固体撮像装置１０００の断面図、図１０Ｂは平面透視図である。図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、固体撮像素子１周辺に形成される拡張部３に配線された導電性配線層４の裏面部に、貫通電極１１が形成されている点で実施形態１と異なる。つまり、拡張部３は、導電性配線層４の配線に接続され、拡張部３を貫通する貫通電極１１を有する。この構成により、固体撮像素子１の領域が透明性基板７の大小関係に依存せず、貫通電極１１にプローブ装置等で電極を接続することにより、測定が可能となる。ここで、貫通電極１１の材料は、導電性のある材料であれば金属だけでなく、その他樹脂等の材料であってもよい。
【００６５】
（変形例８）
図１１Ａは、本変形例に係る固体撮像装置１１００の断面図である。図１１Ｂは固体撮像装置１１００の平面透視図である。図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、固体撮像素子１周辺に形成される拡張部３に配線された導電性配線層４の裏面部に、空孔１２が形成されている点で実施形態１と異なる。つまり、拡張部３は、導電性配線層４の配線を底部に露出させる空孔１２を有する。この構成により、固体撮像素子１の領域が透明性基板７の大小関係に依存せず、空孔１２を通して、導電性配線層４の裏面にプローブ装置等で電極を接続することにより、測定が可能となる。ここで、空孔１２の形状、大きさ、配置場所に制約はなく、導電性配線層４の裏面に電極を接続可能であれば、円形、四角形、複数の導電性配線層４を含む空孔等の構造であってもよい。
【００６６】
（変形例９）
図１２Ａは、本変形例に係る固体撮像装置１２００の断面図である。図１２Ｂは固体撮像装置１２００の平面透視図である。図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、固体撮像素子１周辺に形成される拡張部３に配線された導電性配線層４の裏面部に、測定用針１３が貫通されている点で実施形態１と異なる。つまり、拡張部３は、導電性配線層４の配線に接続され、拡張部３を貫通する測定用針１３を有する。この構成により、固体撮像素子１の領域が透明性基板７の大小関係に依存せず、測定用針１３を通して、導電性配線層４の裏面に電極を接続することにより、測定が可能となる。ここで、測定用針１３の形状、大きさ、配置場所に制約はなく、導電性配線層４の裏面に電極を接続可能であれば、円形、四角形等の構造であってもよい。
【００６７】
（変形例１０）
図１３Ａは、本変形例に係る固体撮像装置１３００の断面図である。図１３Ｂは固体撮像装置１３００の平面透視図である。図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、固体撮像素子１周辺に形成される拡張部３に配線された導電性配線層４以外の領域に、空孔１２が形成されている点で実施形態１と異なる。つまり、拡張部３は、導電性配線層４の配線と重ならない領域に、拡張部３を貫通する空孔１２を有する。この構成により、透明性基板７上の封入材６に対して、固体撮像素子１を搭載する際に、封入材６が空孔１２を経由して流動することが可能となり、透明性基板７と固体撮像素子１の間の封入材６の未充填、気泡等の発生を抑制し、充填性を向上することで、安定した構造とすることが可能となる。空孔１２の形状、大きさ、配置場所に制約はなく、導電性配線層４の裏面および固体撮像素子１以外の領域であれば、円形、四角形、配置の粗密、中心領域にのみ配置等の構造であってもよい。
【００６８】
（変形例１１）
図１４Ａは、本変形例に係る固体撮像装置１４００の断面図である。図１４Ｂは固体撮像装置１４００の平面透視図である。図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、固体撮像素子１周辺に形成される拡張部３に配線された導電性配線層４以外の領域の封入材６と接する面に、溝１４が形成されている点で実施形態１と異なる。つまり、拡張部３は、拡張部３の主面上の領域であって、導電性配線層４の配線を有しない領域に溝１４を有する。この構成により、透明性基板７上の封入材６に対して、固体撮像素子１を搭載する際に、封入材６が溝１４を経由して拡張部３の外部領域へ流動することが可能となり、透明性基板７と固体撮像素子１の間の封入材６の未充填、気泡等の発生を抑制し、充填性を向上することで、安定した構造とすることが可能となる。溝１４の形状、幅、配置場所に制約はなく、導電性配線層４の裏面および固体撮像素子１以外の領域であれば、上面図で直線状、曲線状、放射状、断面構造で、四角形、円形等の構造であってもよい。
【００６９】
（変形例１２）
図１５Ａは、本変形例に係る固体撮像装置１５００の断面図である。図１５Ｂは固体撮像装置１５００の平面透視図である。図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように、固体撮像素子１または、周辺に形成される拡張部３の裏面に、数字・文字１５、マーク１６が印字され、文字書込み領域１７が存在する点で実施形態１と異なる。つまり、固体撮像素子１または拡張部３の主面と反対側の裏面に、数字・文字１５またはマーク１６が印字されている。この構成により、固体撮像素子１の搭載向き、搭載内容の種類を表示可能で、測定用装置の向き、測定方式等を外観から識別可能とできる。
【００７０】
また、撮像対象物５（検体）の内容等の情報追記が可能となる。
【００７１】
ここで、マーク１６は三角形で記載しているが、方向を示すことが可能な形状であれば、矢印、文字等の別形状の構造であってもよい。また、上述の数字・文字については、数字および文字の少なくとも１つを含んでいればよく、記号、略号等それ以外の表記であってもよく、固体撮像素子１の内容・種類を表すことが可能であれば、表記方法を変更した構造であってもよい。また、文字書込み領域１７については、通常の鉛筆、ペン、スタンプ、インク等の筆記用具で記載可能な構造のみでなく、ニードル等でケガキ傷をつけることで、表記可能な構造であってもよい。
【００７２】
（変形例１３）
図１６Ａは、本変形例に係る固体撮像装置１６００の断面図である。図１６Ｂは固体撮像装置１６００の平面透視図である。図１６Ａおよび図１６Ｂに示すように、透明性基板７の裏面に、数字・文字１５、マーク１６が印字され、文字書込み領域１７が存在する点で実施形態１と異なる。つまり、固体撮像素子１または拡張部３の主面と反対側の裏面に、数字・文字１５またはマーク１６が印字され、文字書込み領域１７を有している。この構成により、撮像対象物５（検体）の搭載向き、搭載内容の種類を表示可能で、固体撮像素子１の向き、測定方式等を外観から識別可能とできる。
【００７３】
また、撮像対象物５（検体）の内容等の情報追記が可能となる。
【００７４】
ここで、マーク１６は三角形で記載しているが、方向を示すことが可能な形状であれば、矢印、文字等の別形状の構造であってもよい。また、上述の数字・文字については、記号、略号等それ以外の表記であっても、撮像対象物（検体）５または、透明性基板７の内容・種類を表すことが可能であれば、表記方法を変更した構造であってもよい。また、文字書込み領域１７については、通常の鉛筆、ペン、スタンプ、インク等の筆記用具で記載可能な構造のみでなく、ニードル等でケガキ傷をつけることで、表記可能な構造であってもよい。
【００７５】
（変形例１４）
図１７Ａは、本変形例に係る固体撮像装置１７００の断面図である。図１７Ｂは固体撮像装置１７００の平面透視図である。図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、固体撮像素子１周辺に形成される拡張部３に配線された導電性配線層４の表面に絶縁層１８を有し、センサ部２および、導電性配線層４の端部、装置外導通端子部のみ開口する点で実施形態１と異なる。つまり、拡張部３は、導電性配線層４の配線を覆う絶縁層１８を有する。この絶縁層１８は、拡張部３の主面に設けられた端子を露出する開口を有する。この構成により、拡張部３の表面に配置された導電性配線層４の表面を保護することができ、ダスト等異物による導電性配線層４のショート、オープンを防止する構造とすることが可能である。ここで、絶縁層１８は、ポリイミド、ＰＢＯ、ＳｉＮ、ＳｉＯ２など絶縁性材料であれば、別の材料を用いてもよい。
【００７６】
なお、各実施形態および各変形例の構成について、各変形例を組み合わせた構造を適用することも可能である。また、図１等の各断面図において、固体撮像素子１を上、透明性基板７を下の上下関係で配置した図としているが、この上下関係、それぞれの大小関係は、変更しても適用可能である。
【００７７】
（変形例１５）
図１８Ａは、本変形例に係る固体撮像装置１８００の断面図である。図１８Ｂは固体撮像装置１８００の平面透視図である。図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、固体撮像素子１周辺に形成される拡張部３または透明性基板７または第２の透明性基板９に配線された導電性配線層４の厚さは、撮像対象物（検体）５の厚さよりも厚い点で実施形態１と異なる。この構成により、撮像対象物（検体）５が、固体撮像素子１のセンサ部２に圧縮されることを抑制し、撮像対象物（検体）５が破損することを抑制できる。ここで、図１８Ａにおいて、導電性配線層４は、拡張部３の表層に存在する構造を示しているが、透明性基板７の表面に配線された状態であっても同様の効果が得られる。また、図１８Ａにおいて、導電性配線層４の上下に保護膜の無い構造で示しているが、図１７Ａで示すように、導電性配線層４の表面または裏面に絶縁層１８が形成される場合、「撮像対象物（検体）５領域の高さ＝導電性配線層４の高さ＋導電性配線層４の表面の絶縁層１８＋裏面に絶縁層１８」となる。
【００７８】
（変形例１６）
図１９Ａは、本変形例に係る固体撮像装置１９００の断面図である。図１９Ｂは固体撮像装置１９００の平面透視図である。図１９Ａおよび図１９Ｂに示すように、固体撮像素子１周辺に形成される拡張部３または透明性基板７または第２の透明性基板９に配線された導電性配線層４の厚さは、撮像対象物（検体）５の厚さと同じ点で実施形態１と異なる。この構成により、撮像対象物（検体）５が、固体撮像素子１のセンサ部２に圧縮されることを抑制し、撮像対象物（検体）５が破損することを抑制できる。ここで、図１９Ａにおいて、導電性配線層４は、拡張部３の表層に存在する構造を示しているが、透明性基板７の表面に配線された状態であっても同様の効果が得られる。また、図１９Ａにおいて、導電性配線層４の上下に保護膜の無い構造で示しているが、図１７Ａで示すように、導電性配線層４の表面または裏面に絶縁層１８が形成される場合、「撮像対象物（検体）５領域の高さ＝導電性配線層４の高さ＋導電性配線層４の表面の絶縁層１８＋裏面に絶縁層１８」となる。
【００７９】
（変形例１７）
図２０Ａは、本変形例に係る固体撮像装置２０００の断面図である。図２０Ｂは固体撮像装置２０００の平面透視図である。図２０Ａおよび図２０Ｂに示すように、固体撮像素子１周辺に形成される拡張部３または透明性基板７または第2の透明性基板に配線された導電性配線層４の厚さは、撮像対象物（検体）５の厚さよりも薄くなっている。この構成により、撮像対象物（検体）５が、固体撮像素子１のセンサ部２への密着性が向上し、撮像対象物（検体）５の画像をより鮮明に撮像することが可能となる。ここで、図２０Ａにおいて、導電性配線層４は、拡張部３の表層に存在する構造を示しているが、透明性基板７の表面に配線された状態であっても同様の効果が得られる。また、図２０Ａにおいて、導電性配線層４の上下に保護膜の無い構造で示しているが、図１７Ａで示すように、導電性配線層４の表面または裏面に絶縁層１８が形成される場合、「撮像対象物（検体）５領域の高さ＝導電性配線層４の高さ＋導電性配線層４の表面の絶縁層１８＋裏面に絶縁層１８」となる。
【００８０】
（変形例１８）
図２１Ａは、本変形例に係る固体撮像装置２１００の断面図である。図２１Ｂは固体撮像装置２１００の平面透視図である。図２１Ａおよび図２１Ｂに示すように、固体撮像素子１の裏面が、固体撮像素子１周辺に形成される拡張部３の裏面に露出する点で実施形態１と異なる。つまり、固体撮像素子１の撮像面と反対側の面が、拡張部３の主面と反対側の面に露出している。この構成により、固体撮像素子１を拡張部３に搭載する際の厚さに制約無く製造することが可能となり、固体撮像素子１の反り抑制による破壊抑制等の効果が得られる。また、拡張部３の厚さは、バックグラインド工程により、自由に設定することが可能である。
【００８１】
なお、固体撮像素子１の撮像面と反対側の面と、拡張部３の主面と反対側の面とは、面一であってもよいし、なくてもよい。
【００８２】
（変形例１９）
図２２Ａは、本変形例に係る固体撮像装置２２００およびプローブ装置の断面図である。図２２Ｂは固体撮像装置２２００およびプローブ装置の平面透視図である。図２２Ａおよび図２２Ｂに示すように、固体撮像装置２２００は、さらに、プローブ装置を備える点で実施形態１と異なる。このプローブ装置は、測定用のプローブ（針）１９と、プローブ１９を支持する支持基板２０と、プローブ１９に結線される支持基板内配線２１と、支持基板内配線２１またはプローブ１９に結線されるワイヤ配線２２とを有する。測定用プローブ１９は、導電性配線層４の配線または導電性のペースト材料１０に接触し、電気的導通を可能とする。この構成により、固体撮像装置２２００の測定端子座標にあわせたプローブ１９を設定することで、電気的測定を実施することが可能となる。
【００８３】
なお、実施形態１〜３および、変形例１〜１９の構成について、各変形例を組み合わせた構造を適用することも可能である。また、図１Ａ〜図２２Ａ等の断面図において、固体撮像素子１を上、透明性基板７を下の上下関係で配置した図としているが、この上下関係、それぞれの大小関係は、変更しても適用可能である。
【００８４】
また、図１Ｃに示した製造方法は、実施形態１だけでなく他の実施形態および変形例にも適用可能である。
【００８５】
また、固体撮像素子１のセンサ部２は、ＣＣＤ型のみでなく、ＣＭＯＳ型、ＢＳＩ（Ｂａｃｋ  Ｓｉｄｅ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）型、ＦＳＩ（Ｆｒｏｎｔ  Ｓｉｄｅ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）型や、有機ＣＭＯＳ型などの撮像素子であってもよい。ＣＣＤ型の選定については、一般的に低消費電力、低価格のＣＭＯＳ型と、高画質なＣＣＤ型などの技術的特徴をもち、用途に応じた使い分けが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本開示に係る固体撮像装置は、例えば、高解像度の映像撮影、信頼性、小型化、製造容易性が要求される病理検査用のイメージセンサに好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１  固体撮像素子
２  センサ部
３  拡張部
４  導電性配線層
５  撮像対象物（検体）
６  封入材
７  透明性基板
８  電極
９  第２の透明性基板
１０  導電性ペースト材料
１１  貫通電極
１２  空孔
１３  測定用針
１４  溝
１５  数字・文字
１６  マーク
１７  文字書込み領域
１８  絶縁層
１９  プローブ
２０  支持基板
２１  支持基板内配線
２２  ワイヤ配線
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００、１４００、１５００、１６００、１７００、１８００、１９００、２０００、２１００、２２００  固体撮像装置
【図１Ａ】
2017212238.tif 000003
【図１Ｂ】
2017212238.tif 000004
【図１Ｃ】
2017212238.tif 000005
【図２Ａ】
2017212238.tif 000006
【図２Ｂ】
2017212238.tif 000007
【図３Ａ】
2017212238.tif 000008
【図３Ｂ】
2017212238.tif 000009
【図４Ａ】
2017212238.tif 000010
【図４Ｂ】
2017212238.tif 000011
【図５Ａ】
2017212238.tif 000012
【図５Ｂ】
2017212238.tif 000013
【図６Ａ】
2017212238.tif 000014
【図６Ｂ】
2017212238.tif 000015
【図７Ａ】
2017212238.tif 000016
【図７Ｂ】
2017212238.tif 000017
【図８Ａ】
2017212238.tif 000018
【図８Ｂ】
2017212238.tif 000019
【図９Ａ】
2017212238.tif 000020
【図９Ｂ】
2017212238.tif 000021
【図１０Ａ】
2017212238.tif 000022
【図１０Ｂ】
2017212238.tif 000023
【図１１Ａ】
2017212238.tif 000024
【図１１Ｂ】
2017212238.tif 000025
【図１２Ａ】
2017212238.tif 000026
【図１２Ｂ】
2017212238.tif 000027
【図１３Ａ】
2017212238.tif 000028
【図１３Ｂ】
2017212238.tif 000029
【図１４Ａ】
2017212238.tif 000030
【図１４Ｂ】
2017212238.tif 000031
【図１５Ａ】
2017212238.tif 000032
【図１５Ｂ】
2017212238.tif 000033
【図１６Ａ】
2017212238.tif 000034
【図１６Ｂ】
2017212238.tif 000035
【図１７Ａ】
2017212238.tif 000036
【図１７Ｂ】
2017212238.tif 000037
【図１８Ａ】
2017212238.tif 000038
【図１８Ｂ】
2017212238.tif 000039
【図１９Ａ】
2017212238.tif 000040
【図１９Ｂ】
2017212238.tif 000041
【図２０Ａ】
2017212238.tif 000042
【図２０Ｂ】
2017212238.tif 000043
【図２１Ａ】
2017212238.tif 000044
【図２１Ｂ】
2017212238.tif 000045
【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
2017212238.tif 000048