(57)【要約】【課題】チッピングの防止と切削屑等による不良率の低減を同時に達成した半導体チップ１を提供する。【解決手段】  半導体チップ１は、素子部１１が形成された半導体基板１０と、前記半導体基板１０の前記素子部の形成面に積層された絶縁層１３と、を具備し、前記素子部１１の周囲にスクライブラインＳの残部があり、前記スクライブラインＳの残部上に設けられ、底面部１４ａと壁部１４ｂとを有し、前記スクライブラインＳと垂直な断面がＬ字状をなす、絶縁性の飛散防止部材１４を、更に具備する。【選択図】図３
2017120900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子部が形成された半導体基板と、
前記半導体基板の前記素子部の形成面に積層された絶縁層と、を具備し、
前記素子部の周囲にスクライブラインの残部があり、
前記スクライブラインの残部上に設けられ、底面部と壁部とを有し、前記スクライブラインと垂直な断面がＬ字状をなす、絶縁性の飛散防止部材を、更に具備することを特徴とする半導体チップ。
【請求項２】
請求項１に記載の前記半導体チップと直方体の透明部材と、を具備し、
前記半導体基板が、前記素子部が受光部であり、前記受光部と接続されている接続電極を前記形成面である受光面に有する撮像素子であり、
前記絶縁層が、前記受光部を覆い前記接続電極を覆っていない透明絶縁層であり、
前記透明部材が、前記受光部を覆い前記接続電極を覆っておらず、
前記透明部材は、３側面が前記飛散防止部材の前記壁部の３つの内側面と、それぞれ当接し、底面が前記透明絶縁層と当接していることを特徴とする撮像デバイス。
【請求項３】
受光部と、前記受光部と接続されている接続電極と、を受光面に有する撮像素子と、
前記受光部を覆い前記接続電極を覆っていない直方体の透明部材と、
前記透明部材の側面および底面が当接している、フォトレジストパターンからなる壁部を含む位置決め部材と、を具備することを特徴とする撮像デバイス。
【請求項４】
前記位置決め部材が、前記受光部を覆い前記接続電極を覆っていない透明絶縁層、および、前記透明絶縁層の上に配設された前記壁部と、を含み、
前記透明部材の側面が、前記壁部の内側面と当接し、前記透明部材の底面が前記透明絶縁層の上面と当接していることを特徴とする請求項３に記載の撮像デバイス。
【請求項５】
前記壁部が、矩形の前記受光部の周囲を囲む額縁状であることを特徴とする請求項４に記載の撮像デバイス。
【請求項６】
前記壁部が、平面視Ｌ字形の複数の凸部を有し、前記複数の凸部が、矩形の前記受光部の４つの角のうちの少なくとも対向している２つの角の周囲にそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像デバイス。
【請求項７】
前記位置決め部材が、第１のフォトレジストパターンである第１の壁部と、前記第１の壁部の上面に配設された第２のフォトレジストパターンである第２の壁部とを含み、
前記透明部材の側面が、前記第２の壁部の内側面と当接し、前記透明部材の底面が前記第１の壁部の前記上面と当接していることを特徴とする請求項３に記載の撮像デバイス。
【請求項８】
前記位置決め部材の前記第１の壁部が、平面視Ｌ字形の複数の第１の凸部を有し、前記第２の壁部が平面視Ｌ字形の複数の第２の凸部を有し、前記複数の第１の凸部および前記複数の第２の凸部が、矩形の前記受光部の４つの角のうちの少なくとも対向している２つの角の周囲にそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項７に記載の撮像デバイス。
【請求項９】
前記位置決め部材の前記第１の壁部および前記第２の壁部が、矩形の前記受光部の周囲を囲む額縁状であることを特徴とする請求項７に記載の撮像デバイス。
【請求項１０】
請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の撮像デバイスを有することを特徴とする内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ、透明部材が受光部を覆っている撮像素子を具備する撮像デバイス、および前記撮像デバイスを有する内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハに複数の素子部を形成し、スクライブラインに沿ってダイシングブレードを用いて切断して、それぞれが素子部を有する撮像素子等の半導体チップを製造することが行われている。近年、素子部および半導体チップの小型化に伴い、ダイシングの際の、半導体チップのチッピング、および、素子部への切削屑やチッピング片の付着による欠陥が発生することがある。
【０００３】
チッピングを防止する方法として、例えば、特開平７−２２３５３号公報には、スクライブラインに沿って、凹状溝を形成した後、溝の内部に半導体と合金化する金属からなる金属ラインを形成する方法が開示されている。
【０００４】
一方、ウエハの切削屑による欠陥発生を防止する方法として、例えば、特開２００３−１１５４６６号公報には、素子部とチップ端辺との間のチップ表面に、壁部および/または凹部を備えた半導体チップが提案されている。
【０００５】
上述の２つの特許公報に開示の方法は、それぞれチッピングまたは切削屑による不良率を低減できるものの、チッピングの防止と切削屑による不良率の低減とを同時に達成するものではない。
【０００６】
一方、特開２００８−１１８５６８号公報に開示されているように、半導体チップが撮像素子の場合には、切断後にも素子部である受光部を保護するために受光部を覆うカバーガラスが配設され、撮像デバイスとして用いられる。カバーガラスは、受光部の周囲に配設されている接続電極を覆わないように配置される。
【０００７】
しかし、撮像素子が超小型の場合、カバーガラスを、受光部を覆い接続電極を覆わないように正確に面内方向（ＸＹ方向）の行うことは容易ではない。位置決め精度の許容範囲を広くするために、撮像素子よりも平面視寸法が大きいカバーガラスを接着すると、撮像デバイスの平面視寸法が大きくなってしまう。
【０００８】
さらに、カバーガラスは、その底面と受光面との距離、すなわち、直交方法（Ｚ方向）の位置決めも、光学特性を担保するためには、重要である。すなわち、カバーガラスは、受光部に対して３軸（ＸＹＺ）方向を位置決めする必要がある。
【０００９】
特に、内視鏡の挿入部の先端部に配設される撮像デバイスでは、低侵襲化のため、撮像素子は、例えば平面視寸法が１ｍｍ角と超小型である。このため、内視鏡用の撮像デバイスでは、カバーガラスの位置決めは特に容易ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２２３５３号公報
【特許文献２】特開２００３−１１５４６６号公報
【特許文献３】特開２００８−１１８５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本実施形態は小型化された半導体チップにおいても、チッピングの防止と切削屑等による不良率の低減を同時に達成しうる半導体ウエハ、半導体チップ、および半導体チップの製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
別の実施形態は、信頼性の高い撮像チップ、信頼性が高く製造が容易な撮像デバイスおよび信頼性が高く製造が容易な内視鏡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】
【００１３】
実施形態の撮像チップは、素子部が形成された半導体基板と、前記半導体基板の前記素子部の形成面に積層された絶縁層と、を具備し、前記素子部の周囲にスクライブラインの残部があり、前記スクライブラインの残部上に設けられ、底面部と壁部とを有し、前記スクライブラインと垂直な断面がＬ字状をなす、絶縁性の飛散防止部材を、更に具備する。
【００１４】
別の実施形態の撮像デバイスは、受光部と、前記受光部と接続されている接続電極と、を受光面に有する撮像素子と、前記受光部を覆い前記接続電極を覆っていない直方体の透明部材と、前記透明部材の側面および底面が当接している、フォトレジストパターンを含む位置決め部材と、を具備する。
【００１５】
さらに、別の実施形態の内視鏡は、受光部と、前記受光部と接続されている接続電極と、を受光面に有する撮像素子と、前記受光部を覆い前記接続電極を覆っていない直方体の透明部材と、前記透明部材の側面および底面が当接している、フォトレジストパターンを含む位置決め部材と、を具備する撮像デバイスを有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の実施形態によれば、信頼性の高い撮像チップ、信頼性が高く製造が容易な撮像デバイスおよび信頼性が高く製造が容易な内視鏡を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の半導体ウエハを説明する平面図である。
【図２】ダイシング前の第１実施形態の半導体ウエハの一部拡大平面図である。
【図３】ダイシングされた第１実施形態の半導体チップの断面図である。
【図４】第１実施形態の半導体ウエハのダイシングを説明する図である。
【図５】第１実施形態の半導体ウエハのダイシングを説明する図である。
【図６Ａ】第１実施形態の飛散防止部材の形成を説明する図である。
【図６Ｂ】第１実施形態の飛散防止部材の形成を説明する図である。
【図６Ｃ】第１実施形態の飛散防止部材の形成を説明する図である。
【図６Ｄ】第１実施形態の飛散防止部材の形成を説明する図である。
【図６Ｅ】第１実施形態の飛散防止部材の形成を説明する図である。
【図６Ｆ】第１実施形態の飛散防止部材の形成を説明する図である。
【図７】第１実施形態の変形例１の半導体チップの端部の拡大断面図である。
【図８】第１実施形態の変形例２の半導体ウエハを説明する断面図である。
【図９Ａ】第１実施形態の変形例３の半導体ウエハを説明する断面図である。
【図９Ｂ】第１実施形態の変形例３の半導体ウエハを説明する断面図である。
【図１０】第２実施形態の撮像デバイスの斜視図である。
【図１１】第２実施形態の撮像デバイスの図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。
【図１２】第２実施形態の変形例１の撮像デバイスの分解図である。
【図１３】第２実施形態の変形例２の撮像デバイスの斜視図である。
【図１４】第２実施形態の変形例３の撮像デバイスの斜視図である。
【図１５】第２実施形態の変形例４の撮像デバイスの斜視図である。
【図１６】第３実施形態の撮像デバイスの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
最初に、半導体チップ１等について説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態の半導体ウエハ１００を説明する平面図である。図２は、半導体ウエハ１００の一部拡大平面図である。図３は、ダイシングされた半導体チップ１の断面図である。
【００２０】
なお、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。また、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。また、一部の構成要素の図示、または、符号の図示を省略することがある。また、同じ機能の複数の構成要素のそれぞれを言うときは符号の末尾１文字を省略することがある。
【００２１】
図１および図２に示す様に、半導体ウエハ１００は、それぞれが素子部１１を有する複数の半導体チップ１が格子状に配置されており、各半導体チップ１の周囲には、所定の幅のスクライブラインＳが形成されている。半導体ウエハ１００をスクライブラインＳに沿ってダイシングすることにより、素子部１１を有する半導体チップ１に個片化される。スクライブラインＳの中央領域は、半導体チップ１を個片化する際に失われる切削領域である。切削領域の幅は個片化に用いるダイシングブレード２０の幅ｒ２に相当し、スクライブラインＳの幅ｒ１は、ダイシングブレード２０の幅ｒ２より広く設定されている（図４参照。なお、図４では、スクライブラインＳの幅を、後述する飛散防止部材１４の底面部１４ａの幅ｒ１と等しくしている）。したがって、個片化された半導体チップ１の周囲には、スクライブラインＳの残部が存在する。
【００２２】
図２および図３に示すように、半導体チップ１は、半導体基板１０と、素子部１１と、素子部１１の一辺の近傍に形成された接続電極である電極パッド１２と、素子部１１を覆うように形成される絶縁層１３と、半導体チップ１の外周上に形成される飛散防止部材１４と、を備える。
【００２３】
なお、後述するように、半導体チップ１が撮像素子チップの場合には、素子部１１は、イメージセンサ（受光部）である。そして、この場合には、絶縁層１３は受光部を保護するための透明絶縁層または複数の微小レンズを含むマイクロレンズ層等である。
【００２４】
本実施形態では、複数の電極パッド１２が、素子形成面の素子部１１の一辺の近傍に配設されている。しかし、これに限定されるものではなく、矩形の素子部１１の対向する二辺の近傍に電極パッド１２が配設されていてもよく、素子部１１の一辺の近傍に電極パッド１２が配設され、電極パッド１２が配設されている側と対向する側に周辺回路が形成されていてもよい。ここで、素子部１１がイメージセンサの場合、周辺回路は例えば走査回路や信号処理回路を示している。
【００２５】
飛散防止部材１４は、絶縁性の材料からなり、スクライブラインＳ上および絶縁層１３の端部上に設けられている。飛散防止部材１４は、半導体基板１０面のスクライブラインＳ上に配設される底面部１４ａと、絶縁層１３の端部上に配設される壁部１４ｂと、を有する。飛散防止部材１４は、スクライブラインＳと垂直な断面が、半導体ウエハ１００では凹状であるが、個片化された半導体チップ１では略Ｌ字状である。
【００２６】
飛散防止部材１４は、ダイシングの容易性、半導体基板１０のチッピング防止、および切削屑を低減する観点から、半導体基板１０と材料定数が類似していることが好ましい。飛散防止部材１４の材料としては、感光性樹脂、例えば、ポリイミド樹脂等を使用することができる。
【００２７】
図４および図５は、半導体ウエハ１００のダイシングを説明する図である。図４および図５は、図２のＡ−Ａ線で示す断面図である。図４および図５に示すように、半導体ウエハ１００は、飛散防止部材１４の上からスクライブラインＳに沿ってダイシングブレード２０によりダイシングされる。スクライブラインＳとして設定された領域内の半導体基板１０を、飛散防止部材１４を介してダイシングすることにより、半導体基板１０のチッピングを防止し、切削屑の発生を低減することができる。ダイシングブレード２０が飛散防止部材１４をダイシングする際、飛散防止部材１４にクラックが発生する場合がある。しかし、クラックは飛散防止部材１４内に留まるため、クラックによる素子部１１への影響を抑制できる。なお、図４ではスクライブライン内に絶縁層１３が存在しない（スクライブラインＳの両端で絶縁層１３が途切れている）が、スクライブライン内にも絶縁層１３が存在していても良い。
【００２８】
また、本実施形態の飛散防止部材１４は壁部１４ｂを有するので、ダイシングの際に発生する切削屑や、切削屑の飛散防止および半導体基板１０の冷却のために供給される切削水の素子部１１への飛散を効果的に防止することができる。
【００２９】
飛散防止部材１４の底面部１４ａの幅ｒ１は、ダイシングブレード２０と壁部１４ｂとの干渉を防止するために、ダイシングにより失われる切削領域の幅、すなわち、ダイシングブレード２０の幅ｒ２より大きい。幅ｒ１は、幅ｒ２よりも、５μｍ以上大きいことが好ましい。
【００３０】
飛散防止部材１４底面部１４ａの厚さｈ１は、２μｍ以上５μｍ以下が好ましい。厚さｈ１を２μｍ以上とすることで、半導体基板１０のチッピングを防止できる。また、厚さｈ１を５μｍ以下とすることで、壁部１４ｂの絶縁層１３からの高さを抑制し、ダイシングも容易となる。
【００３１】
壁部１４ｂの底面部１４ａからの高さｈ２は、５μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。高さｈ２を５μｍ以上とすることで、切削屑や切削水の飛散を効果的に防止することができる。高さｈ２を３０μｍ以下とすることで、電極パッド１２へのリードの接続が容易となる。
【００３２】
次に、図６Ａ〜図６Ｆを参照して、飛散防止部材１４の配設方法について説明する。
【００３３】
素子部１１を覆うように絶縁層１３が配設された半導体ウエハ１００に（図６Ａ参照）、飛散防止部材１４の材料である感光性樹脂材料１４１をスピンコート等で塗布する（図６Ｂ参照）。
【００３４】
マスク３０を介して感光性樹脂材料（フォトレジスト）１４１をＵＶ露光する（図６Ｃ参照）。そして、現像して感光性樹脂材料１４１を、底面部１４ａを有しない飛散防止部材１４の形状にパターンニングする（図６Ｄ参照）。
【００３５】
その後、底面部１４ａの形状をパターニングするマスク３１により、再度、感光性樹脂材料１４１を露光する（図６Ｅ参照）。そして、現像し、さらに、感光性樹脂材料１４１を加熱硬化して、飛散防止部材１４（図６Ｆ参照）とする。
【００３６】
半導体ウエハ１００は、スクライブラインＳ上に、断面が凹状の絶縁性の飛散防止部材１４を備える。このため、ダイシング時に発生する切削屑や、切削水の飛散を防止できるため、切削屑等の素子部１１への付着による半導体チップ１の欠陥を低減できる。
【００３７】
また、飛散防止部材１４を介して半導体ウエハ１００をダイシングするため、半導体基板１０へのクラックの発生を防止できる。さらに、飛散防止部材１４を、スクライブラインＳ上、および絶縁層１３の端部上に設けているため、スクライブラインＳに要する面積を低減でき、半導体チップ１の収率を向上することができる。
【００３８】
すなわち、本実施形態の半導体チップ１は、素子部１１が形成された半導体基板１０と、前記半導体基板１０の前記素子部１１の形成面に積層された絶縁層１３と、を具備する撮像チップであり、前記素子部１１の周囲に、ダイシングにより前記素子部１１を個片化する際のスクライブラインの残部があり、前記スクライブラインの残部上、および前記絶縁層１３の端部上に設けられ、前記スクライブラインと垂直な断面の上面がＬ字状をなす、絶縁性の飛散防止部材１４と、を更に具備する。
【００３９】
なお、本実施形態では、素子部１１がイメージセンサ（受光部）で、素子部１１を保護する絶縁層１３を有する半導体チップについて説明したが、これに限定されるものではなく、絶縁層１３を有しない半導体チップ１、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）チップ等にも適用可能である。
【００４０】
＜第１実施形態の変形例＞
第１実施形態の変形例は、第１実施形態と類似し、同じ効果を有しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
【００４１】
＜変形例１＞
図７は、変形例１の半導体チップの端部の拡大断面図である。
【００４２】
変形例１において、飛散防止部材１４Ａの壁部１４ｂの底面部１４ａ側の側面ｆ１は、絶縁層１３とスクライブラインＳとの境界ｆ２よりも素子部１１側に位置する。これにより、スクライブラインＳの幅をさらに狭くでき、半導体チップの収率を向上することができる。
【００４３】
＜変形例２＞
図８は、第１実施形態の変形例２の半導体ウエハを説明する断面図である。さらに、飛散防止部材の壁部の底面部側の側面は、テーパ状をなすものであってもよい。
【００４４】
変形例２において、飛散防止部材１４Ｂの壁部１４ｂの底面部１４ａ側の側面ｆ１は、テーパ状をなし、飛散防止部材１４Ｂの内部は逆台形形状となっている。側面ｆ１をテーパ状とすることにより、飛散防止部材１４Ｂの外部から内部への切削水の供給が容易となり、また、ダイシングブレードとの干渉も低減することができる。
【００４５】
＜変形例３＞
電極パッドの近傍の飛散防止部材の壁部は、隣接する素子部側の壁部より低く形成してもよい。図９Ａは、第１実施形態の変形例３の半導体ウエハを説明する断面図である。なお、図９Ａは、図２でＢ−Ｂ線で示す位置における断面図である。
【００４６】
変形例３において、電極パッド１２の近傍の飛散防止部材１４Ｃの壁部１４ｂ−２の底面部１４ａからの高さｈ２は、隣接する素子部１１−１側の壁部１４ｂ−１の底面部１４ａからの高さｈ３より低い。素子部１１−１および素子部１１−２への切削屑等の飛散を防止するためには、壁部１４ｂの高さをある程度高くすることが必要である。
【００４７】
しかし、高すぎると、電極パッド１２へのリードの接続が困難となる。電極パッド１２の近傍の壁部１４ｂ−２の高さも、切削屑等の飛散防止の観点では高い方が好ましいが、壁部１４ｂ−２と素子部１１−２との間には電極パッド１２が存在し、隣接する素子部１１−１と壁部１４ｂ−１との間の距離より長いため、壁部１４ｂ−２の高さｈ２を壁部１４ｂ−１の高さｈ３より低くしても、切削屑等の飛散による影響を小さくできる。
【００４８】
なお、図９Ｂに示すように、飛散防止部材１４Ｃが、絶縁層１３の端部上には設けられていなくともよい。
【００４９】
以上の説明のように第１実施形態または第１実施形態の変形例によれば、半導体チップにおいても、チッピングの防止と切削屑等による不良率の低減を同時に達成しうる半導体ウエハ、半導体チップ、および半導体チップの製造方法を提供できる。
【００５０】
すなわち、本実施形態は、以下の（１）〜（６）の通りである。
（１）  片面に複数の素子部が格子状に形成された半導体ウエハであって、前記素子部が形成された半導体基板と、前記半導体基板の前記素子部の形成面に積層されてなる絶縁層と、前記素子部の周囲に設けられ、ダイシングにより前記素子部を個片化する際の切削領域であるスクライブラインと、前記スクライブライン上、および前記絶縁層の端部上に設けられ、前記スクライブラインと垂直な断面が凹状をなす、絶縁性の飛散防止部材と、を備えることを特徴とする半導体ウエハ。
【００５１】
（２）  前記飛散防止部材は、前記スクライブライン上に直接形成される底面部と、前記絶縁層の端部上に前記底面部と一体に形成される壁部とを有し、前記壁部の前記底面部側の側面がテーパ状をなすことを特徴とする上記（１）に記載の半導体ウエハ。
【００５２】
（３）  前記壁部の前記底面部側の側面は、前記絶縁層と前記スクライブラインとの境界よりも前記素子部側に位置することを特徴とする上記（２）に記載の半導体ウエハ。
【００５３】
（４）  前記絶縁層の前記素子部の一辺の近傍には電極パッドが形成され、前記電極パッドの近傍の前記飛散防止部材の壁部は、隣接する前記素子部側の壁部より低いことを特徴とする上記（２）または（３）に記載の半導体ウエハ。
【００５４】
（５）  素子部が形成された半導体基板と、前記半導体基板の前記素子部の形成面に積層されてなる絶縁層と、前記素子部の周囲に設けられ、ダイシングにより前記素子部を個片化する際の切削領域であるスクライブラインの残部と、前記スクライブラインの残部上、および前記絶縁層の端部上に設けられ、前記スクライブラインと垂直な断面がＬ字状をなす、絶縁性の飛散防止部材と、を備えることを特徴とする半導体チップ。
【００５５】
（６）  複数の素子部を有する半導体基板上に前記素子部を保護する絶縁層が積層された半導体ウエハをダイシングする半導体チップの製造方法であって、前記素子部の周囲のスクライブライン上、および前記絶縁層の端部上に設けられ、前記スクライブラインと垂直な断面が凹状をなす、絶縁性の飛散防止部材を形成する飛散防止部材形成工程と、ダイシングブレードにより、前記飛散防止部材上から前記半導体基板をダイシングして、前記半導体チップを個片化する個片化工程と、を含むことを特徴とする半導体チップの製造方法。
【００５６】
本実施形態によれば、チッピングや切削屑等が素子部に付着することによる欠陥を防止できるため、不良率が低減された半導体チップを提供することができる。
【００５７】
＜第２実施形態＞
本実施形態の撮像デバイス２Ａは、第１実施形態の半導体チップ１等と類似の構成を含んでおり、同じ効果を有しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
【００５８】
図１０および図１１に示すように、撮像デバイス２Ａは、撮像素子１０Ａと、透明絶縁層１３Ａと、フォトレジストパターンである飛散防止部材１４Ａと、透明部材であるカバーガラス４０と、を具備する。すなわち、半導体チップ１等と比較すると、撮像素子１０Ａは半導体基板１０、透明絶縁層１３Ａは絶縁層１３にそれぞれ相当する。そして、第１実施形態の変形例１と同じように、飛散防止部材１４Ａは、底面部１４ａと壁部１４ｂとを有する。なお、撮像デバイス２Ａでは、飛散防止部材１４Ａを位置決め部材１４ともいう。
【００５９】
撮像素子１０Ａは、入射光を受光する素子形成面である受光面１０ＳＡと、受光面１０ＳＡと対向する裏面１０ＳＢと、を有する直方体の半導体素子である。撮像デバイス２Ａは、半導体チップ１と同じように、複数の撮像素子１０Ａを含む半導体ウエハ（撮像ウエハ）をスクライブラインＳに沿って切断することで作製される。
【００６０】
すなわち、シリコン等の半導体からなるウエハに公知の半導体製造技術を用いて、複数の撮像素子１０Ａを含む撮像ウエハが形成される。それぞれの撮像素子１０Ａは、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ、又は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）からなる受光部１１Ａと、受光部１１Ａと接続された複数の接続電極１２を有する。撮像素子１０Ａは、例えば、光軸Ｏに直交する投影面に投影された寸法、すなわち、平面視寸法が、１ｍｍ×１ｍｍと超小型である。
【００６１】
透明絶縁層１３Ａは、受光部１１Ａを覆い接続電極１２を覆っていない透明材料からなる。すなわち、接続電極１２の上部の透明絶縁層１３Ａには、開口Ｈ１２がある。透明材料は、酸化シリコン、窒化シリコン、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、またはエポキシ樹脂等である。
【００６２】
フォトレジストからなる飛散防止部材１４は、受光面１０ＳＡの外周に沿って配設されている。すでに説明したように、飛散防止部材１４は、フォトレジストの塗布、フォトマスクを介しての露光、現像、および硬化により作製される。フォトレジストパターンである飛散防止部材は、精度、すなわち、寸法精度および位置精度が、極めて高い。
【００６３】
額縁状の飛散防止部材１４の矩形の受光部１１Ａの周囲を囲む壁部１４ｂは、４つの内側面１４ＳＡ１〜１４ＳＡ４と、４つの外側面１４ＳＢ１〜１４ＳＢ４とを有する。内側面１４ＳＡ１は、内側面１４ＳＡ２、１４ＳＡ３と直交している。外側面１４ＳＢは、受光面１０ＳＡの外周よりも内側にある。撮像素子１０Ａの側面、すなわち、壁部１４ｂの最外側面と受光面１０ＳＡの外周との間には、スクライブラインの残部である底面部１４ａがある。
【００６４】
直方体のカバーガラス４０は、上面４０ＳＡと、底面４０ＳＢと、４側面４０Ｓ１、４０Ｓ２、４０Ｓ３、４０Ｓ４と、を有する。なお、透明部材は、透明樹脂等から構成されていてもよいし、レンズ等の光学部材を含んでいてもよい。
【００６５】
そして、撮像デバイス２Ａにおいては、カバーガラス４０の３つの側面４０Ｓ１、４０Ｓ２、４０Ｓ３が、それぞれ壁部１４ｂの内側面１４ＳＡ１、１４ＳＡ２、１４ＳＡ３と当接し、カバーガラス４０の底面４０ＳＢが透明絶縁層１３Ａの上面１３ＳＡと当接している。
【００６６】
なお、当接面、例えば底面４０ＳＢと上面１３ＳＡとの当接面には、透明樹脂からなる接着層が隙間無く挿入されていてもよい。接着層は、例えば、エポキシ系、アクリル系又はシリコーン系の、紫外線硬化樹脂又は熱硬化樹脂を用いることができる。また、カバーガラス４０の３つの側面４０Ｓ１〜４０Ｓ３が樹脂接着剤により、壁部１４ｂと接着されていてもよい。
【００６７】
カバーガラス４０は、その３側面が、精度の高いフォトレジストパターンである壁部１４ｂの３つの側面（内側面）と当接することで、面内方向（ＸＹ方向）が位置決めされている。また、カバーガラス４０は、底面４０ＳＢが透明絶縁層１３Ａと当接することで、光軸方向（Ｚ方向）が位置決めされている。なお、透明絶縁層１３Ａの厚さの精度は十分に高い。
【００６８】
すなわち、撮像デバイス２Ａでは、カバーガラス４０と撮像素子１０Ａとの位置決めを行うための位置決め部材１６Ａは、フォトレジストパターンである壁部１４ｂと透明絶縁層１３Ａとを含む。
【００６９】
以上の説明のように、撮像デバイス２Ａは、透明部材である直方体のカバーガラス４０と、透明絶縁層１３Ａと、飛散防止部材でもある位置決め部材１４とを具備する。位置決め部材１４が透明絶縁層１３Ａの上に配設された、額縁状の壁部１４ｂを含み、カバーガラス４０の３側面４０Ｓ１、４０Ｓ２、４０Ｓ３が、精度の高い壁部１４ｂの３つの内側面１４ＳＡ１、１４ＳＡ２、１４ＳＡ３と、それぞれ当接し、カバーガラス４０の底面４０ＳＢが精度の高い透明絶縁層１３Ａの上面１３ＳＡと当接している。
【００７０】
位置決め部材１４の壁部１４ｂは飛散防止部材の一部であるため、撮像デバイス２Ａは、ウエハのダイシング加工時に、チッピングまたは切削屑による不良発生、および、チッピングの防止と切削屑による不良発生を同時に達成できる。
【００７１】
撮像デバイス２Ａは、カバーガラス４０を３軸方向に容易に精度良く配設できるため、製造が容易である。さらに、撮像デバイス２Ａは、ウエハのダイシング加工時に発生する不良を防止できるため、歩留まりが高く、かつ、信頼性が高い。
【００７２】
なお、壁部１４ｂの構成が、第１実施形態または第１実施形態の変形例の壁部１４ｂと同じ構成であれば、その変形例と同じ効果を有することは言うまでも無い。
【００７３】
例えば、第１実施形態の変形例２（図８参照）の飛散防止部材１４Ｂと類似の方法を用いて、位置決め部材の壁部の内周側面を傾斜面とし、カバーガラス４０の底面が壁部の傾斜面と当接することで、カバーガラス４０を３軸方向に位置決めしてもよい。
【００７４】
また、第１実施形態の変形例３（図９Ａ、図９Ｂ参照）のように、電極パッド１２の近傍の壁部（１４ｂ−１）の高さを、隣接する受光部側の壁部（１４ｂ−２）の底面部１４ａからの高さより低くしてもよい。
【００７５】
＜第２実施形態の変形例＞
次に、第２実施形態の変形例の撮像デバイス２Ｂ〜２Ｅについて説明する。変形例の撮像デバイス２Ｂ〜２Ｅは、撮像デバイス２Ａと類似し、同じ効果を有しているので同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
【００７６】
＜第２実施形態の変形例１＞
図１２に示すように、本変形例の撮像デバイス２Ｂは、撮像素子１０Ａと、酸化シリコン等からなる透明絶縁層１３Ｂと、額縁状の壁部１５Ｂと、直方体の透明部材であるカバーガラス４０と、を具備する。
【００７７】
撮像デバイス２Ａの透明絶縁層１３Ａと異なり、透明絶縁層１３Ｂは、撮像素子１０Ａの受光面１０ＳＡの全面を、接続電極１２の上を除いて覆っている。例えば、ウエハ状態で、酸化シリコン膜が、ＣＶＤ法により全面に成膜された後に、接続電極１２を覆っている領域の酸化シリコン膜をエッチングにより除去することで、開口Ｈ１２のある透明絶縁層１３Ｂが配設される。
【００７８】
また、撮像デバイス２Ａの壁部１４ｂと異なり、額縁状の凸部である壁部１５Ｂは、受光部１１Ａの外周に沿って、透明絶縁層１３Ｂの上に配設されている。すなわち、壁部１５Ｂは接続電極１２（開口Ｈ１２）を囲んでいない。
【００７９】
撮像デバイス２Ｂでは、位置決め部材１６Ｂは、透明絶縁層１３Ｂと壁部１５Ｂとを含む。すなわち、カバーガラス４０は、４つの外周面４０Ｓ１〜４０Ｓ４が、壁部１５Ｂの４つの内側面１５ＳＡ１〜１５ＳＡ４と、それぞれ当接している。また、カバーガラス４０は底面４０ＳＢが、透明絶縁層１３Ｂの上面１３ＳＡと当接している。
【００８０】
撮像デバイス２Ｂは、撮像デバイス２Ａの効果を有し、さらに、フォトレジストパターンである壁部１５Ｂは、１回のフォトリソグラフィ工程（塗布／露光／現像）で配設できるため、製造が容易である。さらに、撮像デバイス２Ｂは、カバーガラス４０は、４つの外周面４０Ｓ１〜４０Ｓ４が、壁部１５Ｂの４つの内側面１５ＳＡ１〜１５ＳＡ４と当接することで、面内方向が一義的に位置決めされるため、製造がより容易である。
【００８１】
＜第２実施形態の変形例２＞
図１３に示すように、本変形例の撮像デバイス２Ｃでは、位置決め部材１６Ｃは、壁部１５Ｃと透明絶縁層１３Ｂとを含む。そして、壁部１５Ｃは、４つの凸部１５Ｃ１〜１５Ｃ４を有する。４つの凸部１５Ｃ１〜１５Ｃ４は、矩形の受光部１１Ａの４つの角の周囲にそれぞれ配設されている。
【００８２】
フォトレジストパターンである凸部１５Ｃ１〜１５Ｃ４は、光軸に直交する投影面に投影された形状がＬ字形、すなわち平面視Ｌ字形であり、直交する２辺が、それぞれ受光部１１Ａの辺に平行に配置されている。
【００８３】
カバーガラス４０の４側面４０ＳＳは、壁部１５Ｃの内側面１５ＣＳＳと、当接している。また、カバーガラス４０の底面４０ＳＢは、透明絶縁層１３Ｂの上面１３ＳＡと当接している。
【００８４】
なお、平面視Ｌ字形の凸部１５Ｃ１等は、矩形の受光部１１Ａの４つの角のうちの少なくとも対向している２つの角の周囲にそれぞれ配設されていれば、カバーガラス４０の面内方向の位置決めができる。
【００８５】
＜第２実施形態の変形例３＞
図１４に示すように、本変形例の撮像デバイス２Ｄでは、位置決め部材１６Ｄは、受光部１１Ａの４つの角の周囲に、それぞれ配設されている４つの凸部１５Ｄ１〜１５Ｄ４により構成されている。一方、透明絶縁層１３Ｂは、位置決め部材１６Ｄには含まれない。
【００８６】
凸部１５Ｄ１〜１５Ｄ４は、それぞれが、透明絶縁層１３Ｂの上面１３ＳＡに配設されたフォトレジストパターンである第１の凸部１５ＤＡ１〜１５ＤＡ４と、第１の凸部１５ＤＡ１〜１５ＤＡ４の上面に配設されたフォトレジストパターンである第２の凸部１５ＤＢ１〜１５ＤＢ４とからなる。第１の凸部１５ＤＡおよび第２の凸部１５ＤＢは、平面視Ｌ字形である。
【００８７】
カバーガラス４０の４側面４０ＳＳは、それぞれが第２の凸部１５ＤＢの内側面１５ＤＳＳと、当接している。また、カバーガラス４０の底面４０ＳＢは、第１の凸部１５ＤＡの上面１５ＤＳＡと当接している。
【００８８】
すなわち、透明絶縁層１３Ｂの上面１３ＳＡと、カバーガラス４０の底面４０ＳＢとの間には、第１の凸部１５ＤＡの厚さと同じ高さの空間がある。言い替えれば、透明絶縁層１３Ｂの上面１３ＳＡとカバーガラス４０の底面４０ＳＢとの間の距離は、第１の凸部１５ＤＡの厚さにより規定されている。
【００８９】
第１の凸部１５ＤＡと第２の凸部１５ＤＢとは、それぞれがフォトリソ工程（塗布／露光／現像）で配設される。第１の凸部１５ＤＡと第２の凸部１５ＤＢとは異なるフォトレジストにより構成されていてもよい。例えば、第１の凸部１５ＤＡはネガ型フォトレジストにより配設され、第２の凸部１５ＤＢはポジ型レジストにより配設されている。
【００９０】
凸部１５Ｄ１〜１５Ｄ４は、凸部１５Ｃ１等と同じように、矩形の受光部１１Ａの４つの角のうちの少なくとも対向している２つの角の周囲にそれぞれ配設されていればよい。
【００９１】
なお、撮像デバイス２Ｄでは、透明絶縁層１３Ｂは必須の構成要素ではない。しかし、受光部１１Ａを保護するために、撮像デバイスは、透明絶縁層１３Ｂを具備することが好ましい。
【００９２】
＜第２実施形態の変形例４＞
図１５に示すように、本変形例の撮像デバイス２Ｅは、撮像デバイス２Ｂと類似しているが、位置決め部材１６Ｅは、第１の壁部１５ＥＡと第２の壁部１５ＥＢとを含む。透明絶縁層１３Ｂは、位置決め部材１６Ｅには含まれない。
【００９３】
透明絶縁層１３Ｂの上面に配設された第１の壁部１５ＥＡと、第１の壁部１５ＥＡの上面１５ＥＳＡに配設された第２の壁部１５ＥＢは、ともに額縁状のフォトレジストパターンである。
【００９４】
カバーガラス４０の４側面４０ＳＳは、それぞれが第２の壁部１５ＥＢの内側面１５ＥＳＳと、当接している。一方、カバーガラス４０の底面４０ＳＢは、第１の壁部１５ＥＡの上面１５ＥＳＡと当接している。
【００９５】
また、透明絶縁層１３Ｂの上面１３ＳＡに、マイクロレンズアレイ１９が配設されている。第１の壁部１５ＥＡにより、カバーガラス４０の底面４０ＳＢの下には第１の壁部１５ＥＡの厚さに相当する高さの空間がある。
【００９６】
マイクロレンズアレイ１９の複数のマイクロレンズの配置は受光部１１Ａの複数の受光セルの配置に対応している。撮像デバイス２Ｅは、第１の壁部１５ＥＡにより、マイクロレンズアレイ１９を配設する空間が担保されている。
【００９７】
＜第３実施形態＞
図１６に示すように、本実施形態の内視鏡９は、既に説明した撮像デバイス２、２Ａ〜２Ｅを具備する。
【００９８】
内視鏡９は、撮像デバイス２等が先端部９Ａに収容された挿入部９Ｂと、挿入部９Ｂの基端側に配設された操作部９Ｃと、操作部９Ｃから延出するユニバーサルコード９Ｄと、を具備する。
【００９９】
内視鏡９は、信頼性が高く製造が容易な撮像デバイス２を挿入部９Ｂの先端部９Ａに有するため、信頼性が高く製造が容易である。なお、内視鏡９は軟性鏡であるが、硬性鏡でもよい。また、実施形態の内視鏡は、撮像デバイス２、２Ａ〜２Ｅを具備するカプセル型でもよいし、医療用内視鏡でも工業用内視鏡でもよい。
【０１００】
本発明は、上述した実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【０１０１】
本出願は、２０１６年１２月２８日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＪＰ２０１５／０８６５６１号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。
【符号の説明】
【０１０２】
１…半導体チップ
２、２Ａ〜２Ｅ…撮像デバイス
９…内視鏡
１０…半導体基板
１０Ａ…撮像素子
１１…素子部
１１Ａ…受光部
１２…電極パッド（接続電極）
１３…絶縁層
１３Ａ、１３Ｂ…透明絶縁層
１４、１５…飛散防止部材（位置決め部材）
１４ａ…底面部
１４ｂ…壁部
１９…マイクロレンズアレイ
２０…ダイシングブレード
３０、３１…マスク
４０…カバーガラス
１００…半導体ウエハ
１４１…感光性樹脂材料
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
2017120900.tif 000009
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７】
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【図８】
2017120900.tif 000015
【図９Ａ】
2017120900.tif 000016
【図９Ｂ】
2017120900.tif 000017
【図１０】
2017120900.tif 000018
【図１１】
2017120900.tif 000019
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2017120900.tif 000022
【図１５】
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【図１６】
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