(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面を設けたウエハの上面にシールド用ガラス層を貼り合わせてなる固体撮像素子の製造方法において、
前記シールド用ガラス層の前記ウエハに対向する面であって、前記受光面の直上を外す位置に平行な一対の溝を形成する工程と、
前記ウエハの一面と前記シールド用ガラス層とを重ね合わせて接着し、シールド用ガラス層の両側面のそれぞれに、前記一対の溝に対応する一対の開口を形成する工程と、
前記シールド用ガラス層の両側面に対向した一対の付属部材のそれぞれに設けた一対の突起体を前記一対の開口から前記溝内に挿入し、シールド用ガラス層の側面と付属部材とを当接させたとき、シールド用ガラス層の側面を付属部材の横方向（Ｘ方向）の位置合わせ基準面とし、付属部材の突起体が挿入されて溝内で接する面を付属部材の縦方向（Ｙ方向）及び垂直方向（Ｚ方向）の基準面としてシールド用ガラス層と付属部材との位置決めをする工程と、を含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項２】
前記付属部材は、板状であり、一側面に前記一対の突起体が設けられ、取付用の孔が形成されていることを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項３】
前記請求項２記載の製造方法により製造された固体撮像素子の固定方法において、
前記取付用の孔を用いて前記付属部材をレンズ鏡筒に取り付けることにより、前記固体撮像素子が前記レンズ鏡筒に固定されることを特徴とする固体撮像素子の固定方法。
【請求項４】
上面に受光面が設けられたウエハと、
前記ウエハの上面に接合されて前記受光面を覆うシールド用ガラス層と、
前記シールド用ガラス層の一方の側面と、この一方の側面に対面する他方の側面とにそれぞれ設けられた平行な一対の開口と、
前記一対の開口に挿入される一対の突起体が一側面に設けられ、取付用の孔が形成された一対の板状の付属部材を備えることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項５】
レンズを内蔵するレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を支持するレンズ台と、前記レンズ台に前記取付用の孔を用いて前記付属部材が固定される前記請求項４記載の固体撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置決め付属部材を持つ固体撮像素子の製造方法及びレンズ鏡筒への固定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤセンサ等の固体撮像素子は、予め配線を形成したパッケージに組み込まれ、固体撮像装置として使用される。固体撮像素子は、プリズムとの間で入射光線の透過路上での位置ズレが生じると、光線の結合位置と固体撮像素子の受光位置がズレて正確な信号が得られなくなる。
【０００３】
このため、位置ズレを回避するための固体撮像装置の固定方法が、特開平９−７４５２３号公報に開示されている。基板に載置した固体撮像装置とプリズムを光透過路上で対峙させ、プリズムケースに植立させ固定した４本の支持ピンの先端部をそれぞれ固体撮像装置を載置した基板の４隅に設けたスルーホールに挿入し、隙間に半田を流し込んで支持ピンと基板を接合して固定している。
【０００４】
また、上記例における支持ピンと基板との接合の際に生じる位置ズレを改良した特開２０００−３５０１０５号公報記載の発明が知られている。
【０００５】
しかしながら、これら先行発明は、固体撮像装置の位置決めをプリズムケースと基板との間に支持ピンを介在させたり、プリズムブロックと撮像装置取り付けベースとの間に支持ピンや連接部材を介在させて行なっているので、位置合わせの精度の点で難があった。
【０００６】
また、特開２００１−２８４３１号公報記載の発明は、固体撮像素子を固定したパッケージのコーナー又は側端部に設けられた切り欠き部に、位置決め治具の突出部を当接させてパッケージの位置決めを行なうことが開示されている。
【０００７】
他に、特開２０００−１３４５２８号公報に示すように撮像素子の出力をモニターしながら撮像素子の位置決めをする方法も知られているが調整に手間取るという欠点があった。
【０００８】
固体撮像装置を用いたカメラにおいて、固体撮像装置を位置決めして固定する場合に、レンズの光軸と固体撮像素子の設計上の光軸とが一致しないと感度ムラにより特性が劣化するおそれがある。
【０００９】
このため、従来は、固体撮像素子とパッケージとの間の位置決めと、レンズブロックとパッケージとの間の位置決めとを精度良く行なう必要があり、位置合わせ動作を煩雑化させていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような固体撮像装置を用いたカメラは、通常、レンズブロックと固体撮像素子との位置合わせを固体撮像装置のパッケージを基準として行なっている。そのため、固体撮像素子をパッケージに取り付けるときの位置決めと、パッケージをレンズ鏡筒に取り付けるときのレンズブロックとの位置決めとを簡略化し、しかも精度良く行なわれることが望まれていた。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するため、パッケージを用いずに固体撮像素子を構成するガラス層と付属部材との間で相互の位置決めを行なった後、付属部材を光学系レンズ鏡筒に集光レンズの光軸と固体撮像素子の受光素子の光軸とを一致させて装着する固体撮像素子の製造方法及び固定方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の固体撮像素子の製造方法は、受光面を設けたウエハの上下両面にシールド用ガラス層と強化用ガラス層とを貼り合わせてなる固体撮像素子の製造方法において、
前記シールド用ガラス層の前記ウエハに対向する面であって、前記受光素子の直上を外す位置に一対の溝を形成する工程と、
前記ウエハの一面と前記シールド用ガラス層とを重ね合わせて接着し、シールド用ガラス層の両側面のそれぞれに、前記一対の溝に対応する一対の開口を形成する工程と、
前記ウエハの他面と強化用ガラス層とを重ね合わせて接着する工程と、
前記シールド用ガラス層の両側面に対向した一対の付属部材のそれぞれに設けた一対の突起体を前記一対の開口から前記溝内に挿入し、シールド用ガラス層の側面と付属部材とを当接させたとき、シールド用ガラス層の側面を付属部材の横方向（Ｘ方向）の位置合わせ基準面とし、付属部材の突起体が挿入されて溝内で接する面を付属部材の縦方向（Ｙ方向）及び垂直方向（Ｚ方向）の基準面としてシールド用ガラス層と付属部材との位置決めをする工程とを含んでいる。
【００１３】
また、本発明の固体撮像素子を固定する方法は、請求項１記載の固体撮像素子の一対の付属部材を用いて、該固体撮像素子をレンズ鏡筒に固定するようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１は、ＣＣＤセンサ等の固体撮像素子を製造するための一工程を示す概念図である。例えばシリコンから成るウエハ１上には、複数個のチップ２が格子状に配置され、図示上方からシールド用ガラス層３を貼り合わせ、下方からは補強用ガラス層４を貼り合わせる。後に、ウエハ１及びガラス層３，４をダイシングすることで、チップごとの個々の固体撮像素子を製造する。
【００１５】
図２は、単位固体撮像素子の製造工程におけるシールド用ガラス層３を加工する工程を示す図である。シールド用ガラス層３を加工して溝を形成する手段としては、ダイシングとエッチングとがある。ダイシングによって溝を形成する場合には、シールド用ガラス層３の一方の表面をカッター５を移動させながら切り欠き、平行で直線状の複数本の溝６を形成する。
【００１６】
図３は、シールド用ガラス層３の表面に形成された複数の溝６の配置を示す図である。平行な一対の溝６ａの幅間隔は、ウエハ１と重ね合わされたときにウエハ１上の一つのチップ２を構成する受光面の幅より幅広に決められる。隣接する一対の溝６ｂ，６ｃの幅間隔も同様である。
【００１７】
図４は、溝６の一形状を示すシールド用ガラス層３の断面図である。溝６は、三角形状をしている。また、三角形状の他に、図５に示すように、台形形状の溝３０としてもよいし、これらに限定されず他の形状を用いてもよい。
【００１８】
複数の溝６が形成されたシールド用ガラス層３は、図１に示すようにウエハ１と貼り合わされるが、ウエハ１とシールド用ガラス層３との貼り合わせを正確に行なうために、両者に基準マークを形成するとよい。溝６をダイシング加工で形成した場合には、図６に示すように、シールド用ガラス層３側に溝６と交差する線条３２を形成し、この線条３２と溝６との交点を貼り合せ用の基準マーク７とする。また、ウエハ１側にも対応する基準マークを予め形成しておき、両者のマークが重なり合うようにウエハ１とシールド用ガラス層３とを貼り合せる。
【００１９】
また、シールド用ガラス層３の溝６をエッチング加工で形成する場合には、図７に示すように、溝６を形成する際に、ガラス層３の表面に位置決め用のマーク８をエッチング加工で所定の位置に形成しておくとよい。
【００２０】
シールド用ガラス層３とウエハ１とを貼り合せる前に、図８に示すように、シールド用ガラス層３の溝６の表面に沿って接着剤をはじくフッ素系のコート９を施す。図９はシールド用ガラス層３とウエハ１とを貼り合せた状態を示す部分的断面図である。シールド用ガラス層３とウエハ１とは、接着剤１０を介して接着されるが溝６の周辺は、コート９によって接着剤１０がはじかれるので、溝６が埋まることはない。
【００２１】
図１０は、本発明の固体撮像素子２０の一実施形態を示す側面図である。固体撮像素子２０は、受光面１１を有するウエハ１の上下面をシールド用ガラス層３と補強用ガラス層４で挟んで貼り合せた構成である。固体撮像素子２０の側面には。シールド用ガラス層３に設けられた溝６からなる一対の開口１２が、受光面１１を挟むように配置されている。補強用ガラス層４の面には、リードに接続される複数の接点１３が配設される。
【００２２】
図１１は、本発明の固体撮像素子２０の一実施形態を透過的に示す斜視図である。シールド用ガラス層３に形成された一対の溝６は、透光路にある受光面１１の直上を外れた位置で平面的に受光面１１を挟んだ位置に設けられている。前記一対の溝６に対応する一対の開口１２は、シールド用ガラス層３の両側面のそれぞれに形成される。
【００２３】
固体撮像素子２０の両側面には、付属部材１４が装着される。付属部材１４は、一側面に一対の突起体１５が取り付けられている。これらの突起体１５は、固体撮像素子２０の側面の一対の開口１２にそれぞれ挿入される。突起体１５を開口１２に挿入すると、図１２に示すように、シールド用ガラス層３の側面と付属部材１４とが当接する。このとき、シールド用ガラス層３の側面が付属部材１４の横方向（Ｘ方向）の取り付け基準面となり、シールド用ガラス層３と付属部材１４とのＸ方向の位置決めがなされる。
【００２４】
また、一対の突起体１５が一対の溝６と嵌合されたとき、付属部材１４の一対の突起体１５が溝６内で接する面を付属部材１４の縦方向（Ｙ方向）及び垂直方向（Ｚ方向）の基準面としてシールド用ガラス層３と付属部材１４とのＹ方向及びＺ方向の位置決めがなされる。
【００２５】
一対の付属部材１４には、固体撮像素子２０を中心にして略対称に孔１６が設けられている。図１３は、位置決めされた固体撮像素子２０を集光レンズを支持するレンズ台に固定する工程を示す図である。
【００２６】
集光レンズ１８を内蔵するレンズ鏡筒２１は、レンズ台２２に支持される。レンズ台２２には、一対のネジ孔２３が、レンズ鏡筒２１を中心にして、集光レンズ１８の光軸に対して対称の位置に形成される。固体撮像素子２０に装着された一対の付属部材１４に設けられた孔１６と、レンズ台２２に設けた一対のネジ孔２３との位置を合致させ、ネジ２４で両者をネジ止めして固定する。
【００２７】
このとき、固体撮像素子２０は、付属部材１４とＸ，Ｙ方向及びＺ方向に位置決めされており、付属部材１４とレンズ台２２のネジ孔２３の位置でネジ止めすれば集光レンズ１８の光軸と固体撮像素子２０の受光面１１の光軸とは、一致することになる。
【００２８】
なお、付属部材１４を用いて固体撮像素子２０をレンズ鏡筒２１に取り付けたが、付属部材１４は固体撮像素子２０の位置決め及び仮止めにのみ使用してもよい。この場合、付属部材１４を使用して固体撮像素子２０をレンズ鏡筒２１に位置決め及び仮止めし、別の固定部材で固体撮像素子２０を固定した後に、付属部材１４のみを取り外すこともできる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の固体撮像素子の製造方法及び固定方法によれば、レンズ鏡筒と固体撮像素子との位置合わせを固体撮像素子を設置するパッケージを用いずに、固体撮像素子と、固体撮像素子に装着した付属部材との間で予め位置合わせをした後、付属部材を直接、レンズ鏡筒の支持台に装着し、集光レンズの光軸と固体撮像素子の受光面の光軸とを一致させて固定させることができる。その結果、従来の固体撮像素子を取り付けるときのパッケージの位置決めと、レンズブロックとの位置合わせするときのパッケージの位置決めとの二重の位置合わせ動作を簡略化でき、しかも精度良く行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固体撮像素子を製造するための一工程を示す概念図である。
【図２】本発明の単位固体撮像素子の一製造工程を示す図である。
【図３】本発明の固体撮像素子を構成するガラス層の表面に形成された複数の溝の配置を示す図である。
【図４】本発明の固体撮像素子のガラス層に形成された溝の一形状を示す断面図である。
【図５】本発明の固体撮像素子のガラス層に形成された溝の他の形状を示す断面図である。
【図６】本発明の固体撮像素子のガラス層にダイシング加工で溝を形成する場合に用いる基準マーキングを示す図である。
【図７】本発明の固体撮像素子のガラス層にエッチング加工で溝を形成する場合に用いる基準マーキングを示す図である。
【図８】本発明の固体撮像素子のガラス層の溝の表面にコーティングを施した例を示す部分的断面図である。
【図９】本発明の固体撮像素子のガラス層とウエハとを貼り合せた状態を示す部分的断面図である。
【図１０】本発明の固体撮像素子の一実施形態を示す側面図である。
【図１１】本発明の固体撮像素子と付属部材との位置決めをするため両者を装着する工程を示す図である。
【図１２】図１２に示す固体撮像素子に付属部材を装着して、両者の位置決めをする工程を説明する図である。
【図１３】本発明の固体撮像素子を集光レンズを内蔵するレンズ台に固定する工程を示す図である。
【符号の説明】
１  ウエハ
３  シールド用ガラス層
４  補強用ガラス層
６  溝
１２  開口
１４  付属部材
１５  突起体
２１  レンズ鏡筒
２２  レンズ台
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004038070.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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