(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体イメージセンサにおいて、薄膜化された半導体基板の裏面が平坦でないため発生する接続不良や接続信頼性低下、さらには、薄膜化工程以後に発生しがちな突発的な力による半導体基板の破壊危険性を回避するセンサ構造とその製造方法を提供する。【解決手段】半導体基板２の薄膜化工程で、マイクロレンズ３０群などが配列されているイメージセンサの主要領域がカバーガラス側へ押し込まれる現象を阻止するため、集光のためのマイクロレンズ群の表面をカバーガラス31の下面に接触させることを最も主要な特徴とする。【選択図】図１
2009295739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の光波長域で透明であるような特性を少なくとも備えた平板が表面に設けられ、かつ、各画素にはマイクロレンズが搭載された半導体イメージセンサにおいて、当該マイクロレンズと当該平板の下側表面との接触により一部が平坦化されたマイクロレンズを有していることを特徴とする半導体イメージセンサ。
【請求項２】
請求項１の半導体イメージセンサであって、画素が配列された感光領域以外の領域に、当該マイクロレンズと類似形状を有する複数の構造体、あるいは、平面的な広がりを有する構造体が配列され、かつ当該構造体が当該平板の下側表面に接触することを特徴とする半導体イメージセンサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２の半導体イメージセンサであって、当該構造体の平面的寸法が異なる複数種類の当該構造体が配列されていることを特徴とする半導体イメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低背かつ小型の半導体イメージセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体技術を活用したイメージセンサは半導体技術の進歩を背景として多画素化・小型化が進み、多くの画像入力装置に広範に搭載されるようになった。中でも、デジタルカメラや携帯電話では、画像記録やスキャナとしての応用が広がり、イメージセンサの更なる多画素化・低背化を含む小型化、ひいては低価格化が強く要求されるに至っている。
現在実用化されている半導体イメージセンサは、ＣＭＯＳ型、ＣＣＤ型が主流であり、チップ分離、ワイヤボンディング、パッケージ封入といった周知の半導体技術で組立てられている。当該センサでは、Ｓｉ半導体の一主面に光感光性領域と信号読出し領域、信号処理／駆動領域などが集積化され、当該主面側から外部回路へ電気接続するワイヤボンディングが設けられている。
据置き型の画像入力装置では、装置が要求する解像度特性を満足する画素数を有する当該構造の半導体イメージセンサを搭載すれば実用的な装置を実現することが可能であった。
【０００３】
しかし、携帯電話に代表される可搬型機器では、半導体イメージセンサへの小型化要求が強く、従来の前記構造では対処しきれなかった。特に、センサの厚みを小さくすること、すなわち、低背化や、パッケージの大きさをチップサイズに可能な限り近づけることなどが課題となっていた。図24は、かかる要求を満足させるため、カラーイメージセンサとして構成された半導体イメージセンサの構造例であり、1は周知の半導体工程で製造されたセンサ部分で、Ｓｉなどからなる半導体基板2、当該表面近傍に設けられた感光素子である複数のフォトダイオード3、色分離のためのフィルタ4や集光効果を高めるマイクロレンズ群5などから構成されている。6は表面保護機能であるカバーガラスであり、接着層7により1と結合されている。フォトダイオードからの信号読出しのための配線層には外部回路への接続用としてのパッド領域8が含まれており、当該領域への電気的接続は基板2の裏面側から貫通穴が形成され、充填された導電材料9と、ボールグリッドアレイ状の接続端子群10により半導体基板2の裏面側で実現されている。かかる構造においては、従来多用されてきたボンディングワイヤによる半導体基板2の表面側からの接続手段と比較して、イメージセンサ面積と大略等しい面積で実装可能であり、高さも低くできる利点がある。かかる利点はイメージセンサの応用機器である携帯電話やカメラなどの小型化、薄型化に大きく寄与できる。
【０００４】
図24において、当該基板2の厚さは、貫通穴加工の容易性と、さらなる低背化のために、薄くすることが望ましい。この薄膜化工程は半導体プロセスが終了した時点、あるいは、当該カバーガラスが設けられた時点で実施される。かかる薄膜化工程が終了してから、貫通穴の加工と当該9の充填などが実施される。
【０００５】
図25は半導体基板の薄膜化工程を詳細に例示する図である。同図は図24の構造体が一列に４個並んだ状態が示されており、一点鎖線20がそれぞれの構造体の境界である。なお、同図において、図24と同一番号は同一構成要素を示している。同図（a）において、当該基板2の厚さは半導体プロセスで使用するウェーハ直径に依存するが、大略数100μmである。同図（b）において、当該基板は薄膜化され、厚さが薄い基板21へと加工される。当該薄膜化工程は、当該2の裏面から力を印加すると同時に機械的、化学的に当該裏面の表面を除去する裏面研磨（Back Grinding）とも称される周知の技術で実施される。当該技術においては、カバーガラス表面を樹脂などからなる平板で当該表面を保護すると同時にウェーハ全体の強度を保持することが行われるが、同図では省略されている。当該薄膜化工程で、大略100μm程度あるいはそれ以下の厚さまで基板2が加工される。しかしながら、当該厚さが薄くなるにつれ、マイクロレンズ群やカラーフィルタなどが配列されているイメージセンサの主要領域が、当該カバーガラス側へ押し込まれる現象が発生する。当該現象は、カバーガラス6とセンサ部分1との間に空間が存在することに起因している。かかる現象は同図（c）に示されており、21の厚さが数10μm程度になると顕著になる。当該薄膜化工程が終了すると、21へ印加されていた力が除去されるので、イメージセンサの主要領域と当該カバーガラス間の距離は裏面研磨工程以前の距離まで復帰する。この結果、同図（d）に示すように、21の裏面側は平坦ではなく、当該主要領域が凸状態になる。すなわち、21の裏面側には凹凸が発生し、本来平坦であるべき状態が維持されなくなり、以後の組立工程で不都合が多々発生する。かかる不都合の一例としては、前記した貫通穴および充填された導電材料の表面が平面でないため、外部回路との接続手段であるボールグリッドアレイ状の接続端子群の表面が平面とならず、接続不良の発生や接続信頼性の低下などが挙げられる。さらに、これらの不都合がない場合においても、組立工程で21の裏面側から突発的に印加された力により21が破壊される危険性も増大する。当該危険性を低減するために、21の裏面側にガラスなどからなる補強平板を貼り付けることも考えられるが、低背化を阻害するとともに、貫通穴形成の加工などが複雑となりコスト面からも不利となる。
【０００６】
このような問題は、半導体イメージセンサの主要領域とカバーガラス間に空間が存在することに起因している。半導体分野での裏面薄膜化工程は、例えば、下記の特許文献1および特許文献2に提案されているように、半導体基板の表面にポリイミドやエポキシなどの樹脂を用いた樹脂膜を形成して熱硬化させ、この硬化された樹脂膜を保護強化膜として用い、さらに、表面を柔軟性のある保護フィルム（ＢＧテープ）を貼付けてから基板の裏面研削が行われる。下記特許文献1および特許文献2では、半導体イメージセンサへの適用について必ずしも言及されていないが、半導体基板表面を平坦化してから裏面の薄膜化が実施されている。
【０００７】
これらの方法をマイクロレンズが搭載された半導体イメージセンサに適用すると、表面の平坦形状ゆえに前記主要領域とカバーガラス間の空間を消滅させることができ、基板薄膜化終了時の裏面凹凸の発生はなくなる。
【特許文献１】特開平１１−１５００９０号公報
【特許文献２】特開２００５−１９１５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述した特許文献の裏面研磨法を採用した場合には、マイクロレンズの上面には熱硬化された樹脂膜が残存するため、マイクロレンズ本来の光学的機能を発揮させることが困難になってしまうという重要な課題が新たに発生する。また、マイクロレンズの形状を欠損させることなくこの熱硬化樹脂膜を完全に除去してマイクロレンズ表面を露出させることは困難であり、また、可能だとしても製造工程の複雑化をもたらす。
【０００９】
本発明が解決する課題は、マイクロレンズが搭載された半導体イメージセンサを薄膜化する際に、表面に熱硬化性樹脂膜などの堆積と除去が不要で、マイクロレンズの光学的機能を阻害する要因を排除することである。また、薄膜化された半導体基板の裏面が平坦でないため発生する接続不良や接続信頼性低下であり、さらには、薄膜化工程以後に発生しがちな突発的な力による半導体基板の破壊危険性でもある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は半導体基板の薄膜化工程で、マイクロレンズ群などが配列されている半導体イメージセンサの主要領域が、特定の光波長領域で透明であるような特性を少なくとも備えた平板側へ押し込まれる現象を阻止するため、集光のためのマイクロレンズ群の表面を当該平板に接触させて平坦化する。
【００１１】
画素が配列された感光領域以外に当該マイクロレンズと同一工程で形成され、かつ類似形状を有する複数の構造体あるいは平面的な広がりを有する構造体を配置する。
【００１２】
当該構造体を平面的寸法が異なる複数種類から構成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、半導体基板の薄膜化工程でマイクロレンズ群がカバーガラスに接触しているため、半導体イメージセンサの主要領域がカバーガラス側へ押し込まれることが防止でき、薄膜化工程終了時点で半導体基板の裏面が平坦となり、さらに、裏面側からの突発的な力が印加されても半導体基板が破壊されることがなくなる。
【００１４】
当該接触は当該カバーガラスを装着した段階、あるいは、当該半導体基板の薄膜化工程中に達成されるため、容易に当該半導体基板裏面の平坦性の維持と破壊危険性の回避ができる。
【００１５】
当該接触の状態と当該マイクロレンズの形状は、画素が配列された感光領域以外に配置された構造体により制御されるので、当該形状の一様性や再現性が容易に確保できる。
【００１６】
当該接触の状態と当該マイクロレンズの形状は、当該構造体の形状、種類、個数などにより制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
半導体イメージセンサの低背化、小型化を実現するという目的を、接続不良の発生や接続信頼性の低下なしに、さらには、半導体基板裏面に補強のための平板を設けるという工程の複雑化なしに実現した。以下、本発明を具体的なイメージセンサ形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１８】
＜第1のイメージセンサ形態＞
図1は、本発明をカラーイメージセンサに適用した図であり、図24と同一番号は同一構成要素を示している。同図において、30は集光用のマイクロレンズ群、31はカバーガラス、32は当該1と31とを結合する接着層である。同図と前記した図24との最も大きな差異点は、マイクロレンズ30の表面がカバーガラスの下面と接触していることにある。かかる構造では、マイクロレンズの最頂部が当該ガラスにより押し潰され平坦になるが、当該最頂部以外の大略円弧状の形状は維持されている。カメラ撮影などに用いられる結像用のレンズとは異なり、マイクロレンズの本来の機能は画素を構成するフォトダイオードへ入射光を効率的に集中させることである。イメージセンサの画素は感光領域であるフォトダイオードと信号読み出しのための電子回路とから構成されているため、フォトダイオードの面積は画素面積よりも小さいことになる。一方、入射光は画素全面へ照射されるが、当該電子回路領域への入射光は光電変換には寄与されず、フォトダイオード領域へ入射した光のみが光電変換に寄与される。かかる結果、結像用レンズを通過した光の一部のみが利用されることになり、光感度の低下をもたらす。マイクロレンズは画素全面へ入射した光をフォトダイオード領域へ集中させ、光感度の劣化を阻止する目的を保有している。かかる目的のためには、マイクロレンズの表面形状は円弧状である必要はなく、一般のレンズ系での性能指標となる各種の収差、光学歪みなどは重要でなくなる。図2はマイクロレンズの各種の断面形状を概念的に示している。同図（a）は当該レンズの全表面が円弧状の曲線40で構成されている例である。かかる形状は、レンズを構成する樹脂を塗布、パターニングしてから、高温雰囲気中に置くことにより、当該樹脂を軟化させ、表面張力により円弧状を形成できる。また、マイクロレンズがSi窒化物などの無機質材料である場合には、当該材料の表面にパターニングされたフォトレジストを軟化させレンズ形状を形成した後、水平、垂直方向に同程度の加工速度を有するイオン反応性エッチングなどの手法により、フォトレジスト表面形状を当該無機質材料へ転写できることが知られている。従来のイメージセンサでは同図（a）に示す形状のマイクロレンズが多用されてきた。同図（b）はマイクロレンズの中心部分41の表面が平坦で、周辺部分42が円弧状曲線を形成している例である。かかる構造においては、画素中心に位置するフォトダイオードの上方部分が当該平坦部に位置し、画素周辺の本来光感度を有しない電子回路領域の上方部分に当該曲線部が位置するようにされれば、マイクロレンズの集光機能は維持されることになる。同図（b）に示した形状は、前記した樹脂の軟化による手法を用いて、軟化時間や雰囲気温度などの加工条件を制御することにより、実現することは可能である。しかしながら、図1に示したイメージセンサ形態では、図2（b）に示した形状をカバーガラスを押し付けることにより実現しており、当該加工条件制御により形状を実現することとは本質的に異なっている。
【００１９】
図1において、カバーガラス31は接着層32で当該センサ部分1へ接着されている。当該接着層の厚さは適宜選択されうるが、当該接着層の固化に伴う収縮によりマイクロレンズ30の最頂部がカバーガラス31の下面に接触することが条件となる。一例としては、変形する以前の当該マイクロレンズの厚さ（レンズ底面から最頂部までの距離）に大略等しい厚さの接着層を設け、当該接着層の固化に伴う厚さの低減により、当該カバーガラス下面がマイクロレンズ最頂部を押し潰して変形させることが挙げられる。
【００２０】
図1において、カバーガラス31の厚さは適宜設定できるが、数100μm以上であることが好ましい。かかる数値範囲は、接着層32を介してマイクロレンズ群30の最頂部を変形させたときの、当該30の反作用力、反発力により当該31の中央部分が上方へ変形することを阻止するために設定される。当該31の中央部分の上方への変形が発生すると、個々のマイクロレンズの断面形状が一様にならず、センサ部分の中央付近ではマイクロレンズ最頂部の平坦部が小さくなり、センサ部分の周辺付近では該平坦部が大きくなる。かかる断面形状のばらつきは、個々のフォトダイオードへの光の入射状態のばらつきを発生せしめ、光感度の一様性が確保されないという課題を誘起することになる。
【００２１】
図1では、マイクロレンズは樹脂製で一枚の凸レンズから構成される場合が示されている。しかしながら、本発明ではマイクロレンズの構成について何ら制限はない。例えば、フォトダイオードとカラーフィルタ間に無機物からなる第1のレンズ、当該レンズ上にカラーフィルタ、当該カラーフィルタ上に樹脂で構成された第2の凸レンズとから構成されていても良い。かかる2群2枚構成のマイクロレンズ系では、第1のレンズ材質として窒化シリコンなどが周知である。また、第1のレンズ形状としては必ずしも凸レンズ形状である必要はない。例えば、当該レンズの材質と当該レンズを取巻く周囲の物質の屈折率を選択することにより、凹レンズ形状であっても所望の集光効果を得ることができる。なお、図1ではカラー撮像用にカラーフィルタを搭載したイメージセンサ形態が示されている。しかしながら、白黒撮像用イメージセンサでは色分解が不必要になり、当該カラーフィルタの搭載は不要となる。このイメージセンサ形態には、かかるカラーフィルタが搭載されていない構成も含まれている。
【００２２】
図3は、図1の構造で半導体基板を薄膜化する工程を示している。同図において、図25および図1と同一番号は同一構成要素を示している。同図（a）において、50はセンサ部分1を構成する半導体基板であり、カバーガラス31が接着層32で接着された後、周知の技術により薄膜化される。同図（b）は当該薄膜化工程が終了した状態を示しており、51は薄膜化された半導体基板である。このイメージセンサ形態においては、半導体基板50の厚さを薄くする工程で、当該50の下側から機械的な力が印加されても、マイクロレンズ群30がストッパとして機能するため、従来例で課題となっていた、イメージセンサの主要領域が当該カバーガラス側へ押し込まれる現象が阻止できる。この結果、薄膜化工程が終了した状態においても、同図（b）に示すように51の裏面側の平坦性が維持されており、前記したような以後の組立工程での不都合が発生しない。さらに、組立工程などで51の裏面側から突発的に印加された力により51が破壊される危険性も回避できる。かかる利点により、厚さが100μm以下の当該半導体基板51も容易に実現可能となり、イメージセンサの低背化、小型化に大きく寄与できる。なお、同図において当該31は一様な厚さを有する平板として示されているが、この限りではない。すなわち、当該31のマイクロレンズ群に対応する領域のみが透明なガラス素材で形成され、残りの領域が金属であって、当該ガラス素材は当該金属にハーメチックシールされている構成もあり得る。当該構成は特に高信頼性を要求される用途にはより適している。また、マイクロレンズ群と当該カバーガラスとの間の空間が真空で封止されていても良い。かかる構成では、当該接着材の固化後において、当該31側からの大気圧の圧力で当該31と当該マイクロレンズがより密着することになる。なお、かかる構成においては、当該ガラスの厚さは当該圧力に対応して必要十分なる変形が発生するよう適宜当該厚さが調整されている必要がある。
【００２３】
図4はマイクロレンズの変形状況を示す図であり、画素領域が拡大表示されている。同図（a）において、60は半導体基板、61はフォトダイオード、62はフォトダイオード以外の領域へ光が照射されることを防止する機能を併せ有する配線層、63はカラーフィルタ、64はマイクロレンズ、65はカバーガラスである。同図（a）は当該カバーガラスが当該マイクロレンズの最頂部に接触している状態を示している。同図（b）は当該カバーガラスが当該最頂部を押し潰し、マイクロレンズに平坦部66を形成している状態であり、当該平坦部の大きさが当該フォトダイオードの面積と等しい状態を示している。かかる状態においては、フォトダイオード領域以外の領域上部に、マイクロレンズの曲線形状部67が存在している。かかる構成により、当該曲線形状で入射光は屈折し、フォトダイオードへ光が導かれる。同図（c）は同図（b）よりもさらに大きくマイクロレンズが変形された状態を示している。同図（c）では、マイクロレンズの平坦部68は当該フォトダイオードよりも大きくなっており、曲線形状69はより小さくなっている。当該構成においては、当該平坦部の端部に入射した光は配線層で遮断されフォトダイオードへ到達できず、光感度の低下をもたらす。一方、曲線形状69は入射光を屈折させフォトダイオードへ光を導く。この結果、同図（b）の構成と比較して光感度は低下するものの、60の薄膜化工程におけるイメージセンサの主要領域が当該カバーガラス側へ押し込まれる現象は阻止できるので、このイメージセンサ形態の有効性は維持されていることになる。
【００２４】
図5は図1によるイメージセンサを製造する工程を示している。同図（a）において、70は周知の半導体工程で製造されたセンサ部分で、表面にマイクロレンズ群71が設けられている。同図（b）は接着層72が設けられたカバーガラス73が当該70の上部に配置されている状況を示している。当該72が一点鎖線で示された個々のイメージセンサの境界領域74の上部に位置するよう機械的位置が制御されてから、同図（c）に示されるように、73が70上に密着され積層構造を構成する。かかる積層構造は、73と70の相互位置関係が保持されるような治工具類（表示せず）を用いて、高温雰囲気中に置かれ、当該接着層72の固化が実施される。当該接着層の初期厚さは、当該固化工程により73の下面がマイクロレンズ最頂部に接触し、さらに、当該最頂部を押圧して変形させるように設定されている。一例としては、当該初期厚さは大略マイクロレンズの厚さ（最頂部からマイクロレンズ底面までの距離）と同一であるが、これに限らない。
【００２５】
図6は図1のイメージセンサを製造する他の工程例を示している。同図において、図5と同一番号は同一構成要素を示している。同図（a）は周知の半導体工程で製造され、表面にマイクロレンズ群71が配置されたセンサ部分70を示している。同図（b）において、境界領域74の部分に接着層82が設けられている。当該接着層はスクリーンと印刷技術によりパターニングされた状態で設けられても良い。あるいは、70の表面全体をスピンコートなどの技術で一様に接着層を付着させ、マスクと露光技術と選択的除去技術などにより、所望のパターンを有する当該82を形成しても良い。同図（c）の83はカバーガラスであり、前記した図5の場合と異なり、当該83には接着層は設けられていない。当該83は70の上部に配置された後、同図（d）に示すように、当該70に密着され積層構造を構成する。かかる積層構造は、高温雰囲気中に置かれ、当該接着層82の固化が実施される。当該接着層の初期厚さは、当該固化工程により83の下面がマイクロレンズ最頂部に接触し、さらに、当該最頂部を押圧して変形させるように設定されている。一例としては、当該初期厚さは大略マイクロレンズの厚さ（最頂部からマイクロレンズ底面までの距離）と同一であるが、これに限らない。図6に示した工程例では、カバーガラス83とセンサ部分70との相対的位置関係を厳密に制御する必要がない利点が存在する。
【００２６】
＜第2のイメージセンサ形態＞
図7は本発明による第2のイメージセンサ形態を示す図である。同図において、図1と同一番号は同一構成要素を示している。同図において、91はカバーガラスであり、接着層92によりセンサ部分1と結合されている。当該91のセンサ部分側の面には窪み93が設けられている。かかる構造においても、当該92の固化により、当該窪み93がマイクロレンズ群30の最頂部を押し付け平坦部を形成する。このイメージセンサ形態は、接着層92の固化後の厚さが小さく、マイクロレンズの変形が過大になるような場合には、特に有効である。当該窪みの加工については、選択的なエッチングなどの周知の手法が利用できる。また、当該窪みの深さは当該92の固化後においてマイクロレンズ群の最頂部が当該93の表面に接触できることが条件となる。
【００２７】
＜第3のイメージセンサ形態＞
図8は本発明の第3のイメージセンサ形態を示す図であり、図7と同一番号は同一構成要素を示している。同図において、カバーガラス101は接着層102を介してセンサ部分1と結合されている。また、103はマイクロレンズ群30と同一材料、同一工程で作成されたダミーレンズである。このイメージセンサ形態においては、接着層102は当該ダミーレンズ103の頂上部分で当該103に埋没している。当該ダミーレンズ103の平面形状はマイクロレンズ30と同一である必要はなく、30よりも大きな底面積を有していても構わない。
【００２８】
＜第4のイメージセンサ形態＞
図9は本発明の第4のイメージセンサ形態を示す図であり、図8と同一番号は同一構成要素を示している。同図において、カバーガラス101のセンサ部分1側の面は凸部111を有しており、さらに、接着層102はダミーレンズ103の形状を変形させることなく配置され固化されている。かかる構成では、当該凸部111の存在によりマイクロレンズ群30の最頂部は部分的に平坦化される。
【００２９】
＜第5のイメージセンサ形態＞
図10は本発明の第5のイメージセンサ形態を示す図であり、図1と同一番号は同一構成要素を示している。このイメージセンサ形態では、半導体基板121の薄膜化工程で、大略100μm以下の厚さまで加工する場合において、当該121の中央部分がガバーガラス側に撓み、当該工程終了後に121の裏面側表面が平坦にならず、凸部122が発生する場合が例示されている。当該撓みが発生した場合には、マイクロレンズ群30の最頂部はカバーガラス31に強く押し付けられ変形量が大きくなり、より広い面積を有する平坦部123が発生する。しかしながら、当該薄膜化工程が終了して当該撓みが消滅すると、当該平坦部123はカバーガラス31の下側表面から離れ、微小なギャップ124が発生する。当該撓みの大きさは、マイクロレンズ群30がストッパの役割りを果たすため、図24および図25で概説した従来例と比較してはるかに小さい値となる。この結果、半導体基板裏面の凸部122の高さも小さく、当該裏面の平坦性は維持されなくなるものの、その影響を小さくすることができる。さらに、組立工程での突発的な力の印加に対しても、変形されたマイクロレンズ群30が上方へ移動しカバーガラス31の裏側表面で当該移動が停止するため、121の破壊を防ぐことができる。かかる構成では、イメージセンサが動作している期間はマイクロレンズ表面がカバーガラスに必ずしも接触していないことになるが、接続不良の低減、接続信頼性の確保、半導体基板の機械的保護といった本発明の趣旨が活かされ、イメージセンサの低背化、小型化に寄与できることは言うまでもない。なお、このイメージセンサ形態においては、当該基板の薄膜化工程以前には当該マイクロレンズ群が当該カバーガラスに接触しておらず、当該薄膜化工程中で当該接触とこれに伴う当該マイクロレンズの最頂部の平坦化が発生し、当該薄膜化工程終了後には当該マイクロレンズ群と当該カバーガラスとの接触状態が解消する場合も含まれる。
【００３０】
図10において、マイクロレンズを構成する素材が十分な弾性特性を有しており、当該121の薄膜化工程で前記撓みが発生しても、当該撓み量を吸収できる場合、すなわち、当該薄膜化工程終了後の撓み解消時点でマイクロレンズ表面の平坦部123がカバーガラス31の裏側表面に接触し続けるように当該素材を選定することは可能である。かかる選定下では、マイクロレンズ群30があたかもクッション材であるかのように機能し、図10に示した微小ギャップ124は存在しえないことになる。
【００３１】
＜第6のイメージセンサ形態＞
図11は本発明の第6のイメージセンサ形態を示している。同図はイメージセンサが複数個（横方向に２個、縦方向に２個の配列が例示）配列されたウェーハ状態を上から見た概念図として示されている。同図において、130は画素、131は当該画素上に配置されたマイクロレンズ、132の一点鎖線は縦横方向のイメージセンサの境界、133は図示されていないカバーガラスをイメージセンサ上部に接着するための接着層であり、当該境界に沿って縦横方向に配置されている。同図ではセンサ部分に6×6画素が集積化され、さらに、イメージセンサ領域の全面が画素で覆われている場合が示されている。同図は断面図として例示した図1の平面図に対応しており、前記した製造方法などで製造される。しかしながら、かかる構成では、カバーガラスと最頂部が平坦に変形されたマイクロレンズ群との間に密閉された空間が生じることになる。かかる密閉空間には通常大気圧の空気を充填しているので、イメージセンサの動作温度により当該空気の熱膨張が起こる。当該熱膨張が起こると、当該カバーガラスを下から上方へ押し上げる力が発生し、該ガラスの変形が誘起される。この結果、個々の画素でのマイクロレンズとカバーガラスとの接触状態が変化し、画素への集光作用に差異が生じ、画像信号への悪影響が発生する。一例として挙げるならば、センサ部分の周辺部では当該マイクロレンズと当該カバーガラスの間に空隙が発生し、センサ部分の中央部ではより大きな空隙が発生する。
【００３２】
＜第7のイメージセンサ形態＞
図12はかかる熱膨張の効果を排除するための本発明の第7のイメージセンサ形態である。同図において、図11と同一番号は同一構成要素を示している。同図において、140は133と類似の接着層であるが、その一部に接着層がない領域141、142が存在する。当該領域141、142では、該カバーガラスとイメージセンサとが結合しておらず、前記した密閉空間が構成されず、当該空間は開放された状態となる。この結果、当該領域141、142を通して前記空気が自由に出入りできるので、例えイメージセンサの動作温度が変化しても当該空気の熱膨張の影響は避けられる。当該領域141、142の大きさ（長さ）は適宜選択できるが、当該領域を通してゴミなどの異物や汚染物質がイメージセンサとカバーガラスの間の空間に入り込まないよう小さい方が望ましい。
【００３３】
＜第8のイメージセンサ形態＞
図13は本発明の第8のイメージセンサ形態を示す図であり、イメージセンサの概念的な断面構造図である。同図において、図1と同一番号は同一構成要素を示している。このイメージセンサ形態では、当該接着層32には図12で例示したような接着層がない領域141、142が存在していない。同図において、151はセンサ部分1とカバーガラス31との間の空間155を開放状態とするための第２の貫通穴である。当該貫通穴は、導電材が充填される第1の貫通穴150と同一工程で作成される。当該141の穴の位置はイメージセンサの周辺部で適宜選択され、イメージセンサの動作に影響がないことが望ましい。貫通穴150、151が形成されてから、導電材料を充填するが、当該151の穴の大きさを当該150よりも大きく設定しておくことにより、151の内部が完全に充填されず、側壁部分にのみ導電材が被覆されるようになる。かかる充填工程が終了してから開口152がセンサ部分の表面側から形成される。当該形成工程はフォトレジストと露光技術と選択的エッチングなどの組合せにより容易に実現される。152と151の形成には他の手順も利用できる。例えば、開口152を設けてから当該1の上部にカバーガラス31を接着し、半導体基板2を薄膜化してから、当該貫通穴150、151を形成し、次に導電材を充填するような手順が挙げられる。図13の構成では、センサ部分1とカバーガラス31との間の空間155は当該152と151により外部空間に開放されているので、図11で例示したイメージセンサ形態で発生する密閉空間に起因する効果を排除できる。さらに、図13のイメージセンサ形態では、図12のイメージセンサ形態と比較して、ゴミなどの異物や汚染物質がイメージセンサとカバーガラスの間の空間155に入り込みにくい利点がある。当該利点は、イメージセンサが実装された後では、当該155は当該10の設けられた面に開放されているので、当該151の下側開口部分に異物や汚染物質が到達しにくいことに起因している。
【００３４】
＜第9のイメージセンサ形態＞
図14は本発明の第9のイメージセンサ形態を示している。同図において図11と同一番号は同一構成要素を示している。同図のイメージセンサ形態は、前記した図8および図9のイメージセンサ形態と類似しており、接着層を第1のダミーレンズ上に設けたことを特徴としている。図14において、161は当該境界132領域に配置された第1のダミーレンズ群であり、画素領域に配列されたマイクロレンズと同一工程で作成され、当該マイクロレンズと類似形状を有する構造体である。同図において162は当該ダミーレンズ上の接着層である。このイメージセンサ形態では当該ダミーレンズ群の配列ピッチは画素配列ピッチと大略同じであり、かつ、大きさも画素面積と大略等しい場合が示されている。かかる構成においては、個々のダミーレンズ間には空隙が存在するため、図11を用いて記載した密閉空間に起因する効果を排除できる利点がある。
【００３５】
このイメージセンサ形態における当該第1のダミーレンズと称される構造体は、画素のフォトダイオードとは無関係な位置に配置されているので集光などの光学的な機能は保有しておらず、専ら当該形状を利用するに過ぎない。前記したように、当該マイクロレンズと同一工程で作成され、当該ダミーレンズの幾何学的形状が当該マイクロレンズと殆ど同一であるため、本明細書においては便宜上ダミーレンズなる呼称を与えてある。
【００３６】
＜第10のイメージセンサ形態＞
図15は本発明の第10のイメージセンサ形態であり、図11と同一番号は同一構成要素を示している。同図において、171は当該130と131とが配列された画素領域であり、172は光電変換機能を有しない周辺回路領域である。イメージセンサでは、フォトダイオードからの信号を例えば増幅したり時系列信号に変換する信号処理回路、フォトダイオードを順次選択する駆動回路、電源供給回路、デジタルカメラなどの外部から供給された各種の制御信号を処理する論理回路などが同一半導体基板に集積化されている。当該周辺回路は172の領域に配置され、入射光で誤動作することを避けるため通常は光遮蔽層で覆われている。かかる構成のイメージセンサに本発明を適用させる場合、カバーガラスとマイクロレンズ群との機械的接触は、当該132で区切られた全領域（通常はチップあるいはダイと称されている）の一部のみ、すなわち、171で示された画素領域でのみ達成されることになる。この結果、133で示した接着層が固化する際に発生する収縮力は、チップ全面にわたってカバーガラスをチップ側へ押し付けることになるが、当該領域172にはマイクロレンズが存在しないため、当該領域ではより大きくチップ側へ変形することが想定される。図15のイメージセンサ形態では、かかる変形の偏りを阻止するため、周辺回路領域172にも第2のダミーレンズ群173が配列されている。当該173は感光領域での当該マイクロレンズと同一工程で作成される。当該第2のダミーレンズは前記した第1のダミーレンズと同様、光学的機能は保有せず、当該形状を活用するに過ぎない。また、当該第2のダミーレンズ173の配列ピッチは大略画素ピッチと等しいように示されているがこの限りではない。さらに、当該ダミーレンズの平面的大きさも画素の大きさとは無関係に任意に設定されて良い。
【００３７】
＜第11のイメージセンサ形態＞
図16は本発明の第11のイメージセンサ形態を示しており、図15と同一番号は同一構成要素を示している。同図では図14と同様に、個々のイメージセンサの境界領域に第1のダミーレンズ群181を配置し、当該レンズ上に接着層182を設けている。このイメージセンサ形態では、図14で概説した密閉空間に起因する効果を排除できる利点と、図15で概説したカバーガラス変形の偏りを排除できる利点とをあわせ有している。
【００３８】
＜第12のイメージセンサ形態＞
図17は本発明の第12のイメージセンサ形態を示す図であり、図16と同一番号は同一構成要素を示している。このイメージセンサ形態においては、当該周辺回路領域172に配列された第2のダミーレンズの配列ピッチが画素ピッチと異なり、さらに、当該第2のダミーレンズの大きさが画素でのマイクロレンズの大きさと異なる当該ダミーレンズが含まれている例が示されている。前記したように、当該第2のダミーレンズはカバーガラスの偏った変形を阻止することが目的であるので、配列ピッチや大きさに対して当該効果が敏感に変化することはない。当該ピッチや当該大きさの選定は、当該周辺回路領域でのトランジスタなどの電子要素の配列状況から適宜決定されるべきである。
【００３９】
＜第13のイメージセンサ形態＞
図18は本発明の第13のイメージセンサ形態を示す図であり、図11と同一番号は同一構成要素を示している。同図において、201は画素群の周囲に配置された第3のダミーレンズ群であり、画素とイメージセンサの境界領域との間に配置されている。当該201は感光領域での当該マイクロレンズと同一工程で作成された平面的な広がりを有する構造体である。当該第3のダミーレンズは前記した第1のダミーレンズおよび第2のダミーレンズと同様、光学的機能は保有せず、当該形状を活用するに過ぎない。かかる構成は一例であり、他の配置方法、例えば、横方向あるいは縦方向にのみ当該第3のダミーレンズ群が配列された構成、当該第3のダミーレンズの配列ピッチが画素ピッチと異なる構成、当該第3のダミーレンズの大きさが画素でのマイクロレンズの大きさと異なるもの含む構成などもこのイメージセンサ形態に含まれる。このイメージセンサ形態では、第3のダミーレンズを画素の周囲に配置することにより、カバーガラスとマイクロレンズとの接触の一様性を確保することを目的としている。かかる目的のためには、第3のダミーレンズの配列や大きさが制限されることがなく、各種の配列や各種の大きさが適宜選択可能である。
【００４０】
図19は図18に示したイメージセンサ形態の構造を製造するための工程を示す図であり、図1８と同一番号は同一構成要素を示している。同図（a）において、マイクロレンズ131と第3のダミーレンズ201が設けられたセンサ部分211が準備され、一方、接着層133が選択的に設けられたカバーガラス212も準備される。当該211と当該212とは同図（b）に示すように、境界213が一致するように機械的位置が調整されてから積層される。同図（b）の状態で、当該構成要素の位置関係を保持したまま高温雰囲気中で接着層133の固化が実施される。当該固化の過程で、当該接着層は軟化して第3のダミーレンズ周辺まで流れるが、接着材がマイクロレンズ131が存在する画素領域まで拡散しないように接着層の面積あるいは厚さは調整されなければならない。かかる状況は同図（c）に例示されている。当該工程により、当該ダミーレンズ201とマイクロレンズ131の最頂部が当該カバーガラスと接触し、さらに、当該接着層の収縮固化に伴い発生する機械的な力で押し付けられ、当該最頂部が平坦化される。
【００４１】
＜第14のイメージセンサ形態＞
図20は本発明の第14のイメージセンサ形態を示す図である。同図（a）では便宜上、4個のイメージセンサのコーナ部分のみが示されており、図18と同一番号は同一構成要素を示している。同図において、画素領域の周辺で、境界132との間には第3のダミーレンズ221および222が配置されている。同図に示したようにイメージセンサ形態では、当該221の平面的な大きさが当該222の平面的な大きさよりも大きくなるように設定されている。かかる大きさの差異については、同図（b）と（c）を用いて以下に詳述する。同図（b）と（c）はマイクロレンズと第3のダミーレンズの製造工程を示す構造断面図である。当該マイクロレンズと当該ダミーレンズとは同一種類の樹脂などを用いて製造される。より詳細には、半導体プロセスが終了してからスピンコートなどの技術を用いて、当該レンズの素材となる樹脂が半導体基板全面に一様な厚さで形成される。引き続いて、露光技術により当該レンズの形状に類似したパターン223、224および225が形成される〔同図（b）〕。同図において、223は面積が大きい第3のダミーレンズ〔同図（a）の221〕、224は面積が小さい第3のダミーレンズ〔同図（a）の222〕、そして、225はマイクロレンズ〔同図（a）の131〕にそれぞれ対応している。当該223と224のそれぞれの厚さは226、227で示されているが、塗布、パターニングされた直後であるため、両者は等しい。次に、かかる構造を高温雰囲気で固化する。当該固化は使用する樹脂より固化過程が異なるが、一般には、当初の樹脂に含まれる溶剤の蒸発と化学的反応により固化される。当該固化の初期には粘度が減少し流動性が増大するため、表面張力の作用により表面が大略円弧形状となる。当該固化が完了した段階での構造断面図が同図（c）である。同図において、面積が小さい当該ダミーレンズと当該マイクロレンズとはそれぞれ229と230に示すように全体に円弧形状を有する形状となる一方、面積が大きい当該ダミーレンズでは228に示すように当該レンズの周辺部のみが円弧状となり中央部分には平坦部分が残される。かかる形状の差異は、それぞれの当該ダミーレンズの厚さ（高さ）を232と231で示すように、232の方が大きくなる結果をもたらす。かかる製造工程を経た半導体基板すなわちセンサ部分は、同図（d）と（e）で示される工程で積層化される。同図（d）に示すように、第3のダミーレンズ228と229とが設けられたセンサ部分233の上方に、接着層234が選択的に配置されたカバーガラス235が対向させられ、境界236を基準に相対的な位置関係が調整される。当該233と当該235とは積層化され、高温雰囲気で接着層234の固化が実施される。かかる固化工程では、当該233と当該235とに上下方向から圧力を印加するが、当該圧力を適宜設定することにより、当該235の下側表面が当該228の上側表面と接触した状態を保持させることが可能である。同図（b）と（c）で概説したように、当該229の高さは当該228の高さよりも僅かではあるが大きいので、かかる228と235の接触状態では当該229の最頂部は押し潰され平坦部が生じることになる。同図（e）はかかる状態を示す構造断面図である。このイメージセンサ形態では、マイクロレンズと第3のダミーレンズとの面積に差異を設けることにより、当該レンズ群の固化後に微小な高さの差を発生せしめ、当該高さの差を利用してカ���ーガラスの積層接着を実施することに特徴がある。特にマイクロレンズの最頂部を平坦化する手法では、当該カバーガラスと当該センサ部分との間隔設定が重要となり、当該間隔が過小であると当該マイクロレンズの大略円弧形状が消滅し、一方、当該間隔が過大であると当該マイクロレンズの平坦部が発生しないことになる。このイメージセンサ形態では前記したように、当該レンズ群の面積を設定することにより容易に当該間隔の適正な設定を可能とする大きな利点がある。
【００４２】
＜第15のイメージセンサ形態＞
図21は本発明の第15のイメージセンサ形態を示す図であり、図20と同一番号は同一構成要素を示している。このイメージセンサ形態の図21（a）では、図20の第3のダミーレンズの代わりに、画素領域の周辺で境界132との間に堰240が設けられている。当該堰の幅は当該マイクロレンズの大きさよりも大きく設定されている。当該堰はマイクロレンズ131の製造工程と同一工程で作成される。かかる製造工程は同図（b）、（c）に示されている。同図（b）において、243と244は当該マイクロレンズを構成する材料をスピンコート、露光、選択的エッチングなどによって当該センサ部分上に形成されたパターンである。当該243は当該堰240に、また、当該244は当該マイクロレンズ131にそれぞれ対応している。当該243と244とは同一工程で作成されるため、245と246で示すそれぞれの厚さ（高さ）は等しい。当該構造を高温雰囲気中で処理し、当該材料を乾燥、固化させた図が同図（c）に示されている。同図（c）において、247と248は、それぞれ当該243と244とに対応する固化後の形状である。当該248の大きさは当該247の幅よりも小さいので、当該248の表面は大略円弧状の曲面となる。一方、当該247の表面は中央部分に平坦部を有し、肩部が大略円弧状の曲面となる。当該248と当該247の幾何学的平面に差異があるため、250と249で示すそれぞれの厚さ（高さ）は等しくならず、当該250の方が大きくなる。かかる厚さの差異を利用することにより、図20（d）、（e）で概説したと同様にマイクロレンズ131の最頂部は当該カバーガラスの下面に接触するとともに平坦部が形成される。当該堰240の幅については、当該マイクロレンズよりも大きいことが条件であり、その位置については特に制限はない。また、図21（a）で示唆するように、当該堰の縦方向と横方向の幅は必ずしも一致している必要もなく、当該両者の幅がマイクロレンズの大きさよりも大きければよい。さらには、当該240の縦方向あるいは横方向の一方のみが形成されるような形態もあり得る。
【００４３】
＜第16のイメージセンサ形態＞
図22は本発明の第16のイメージセンサ形態を示す図である。同図（a）において、260はセンサ部分、261は画素領域でのマイクロレンズ、262は前記した第3のダミーレンズ、あるいは堰である。264は境界263に設けられた開口である。当該開口は当該260の表面を形成する酸化膜や樹脂膜を選択的に除去して形成されている。参考までに記すと、当該開口264は一般の集積回路の製造工程でウェーハからチップを切り出す時に、スクライブが容易になるために設けられている。このイメージセンサ形態では必ずしもかかる容易性の確保は必要ではない。当該260と対向して、接着層265が部分的に設けられたカバーガラス267が配置され、当該265が当該開口264と平面的位置が一致するように調整される。かかる調整後に当該260と当該267とは積層化され、当該265の固化工程が実施される。同図（b）は固化工程終了後での構造断面図である。当該固化工程により、カバーガラス267の下側表面は当該262と接触することになり、同時に当該261の最頂部が押し潰され平面部が形成される。このイメージセンサ形態では開口264が当該接着層265の収納溜めとして機能するため、過剰な接着材が画素領域まで流出する可能性が低くなる利点がある。接着層265の厚さと幅については適宜選択されるが、同図（b）の状態で過剰な接着材が画素領域まで流れださない程度にされる必要がある。
【００４４】
以上記載した本発明の複数のイメージセンサ形態における接着層とダミーレンズ群などとの関連について以下に記載する。当該複数のイメージセンサ形態においては、第1のダミーレンズ、第2のダミーレンズ、第3のダミーレンズ、堰の存在が極めて重要である。しかるに、当該第1のダミーレンズ上には接着層が存在するが、第2のダミーレンズ、第3のダミーレンズ、および、堰上には接着層が存在しないという差異がある。接着層が存在しない当該構成要素では、当該構成要素の周辺に接着層が存在し、当該接着層の固化過程で、当該構成要素が直接的に当該ガバーガラスの下側表面と接触している。すなわち、当該構成要素は、当該固化過程でのカバーガラスの上下方向の位置を規定するストッパとして機能している。この結果、画素領域に存在する集光用のマイクロレンズ最頂部の平坦化にはバラつきが発生しにくい利点が存在する。なお、当該バラつきを許容して画素間での特性差を許容するならば、当該構成要素の上に接着層が配置されるような構成も採用することができる。
【００４５】
本明細書ではイメージセンサがカバーガラスで覆われる構成が記載されている。本明細書での「カバーガラス」なる用語をより厳密に記述するならば、「特定の光波長域で透明であるような特性を少なくとも備えた平板」となる。すなわち、当該カバーガラスは、単に当該イメージセンサを保護するために覆う機能だけではなく、各種の機能を合わせ有する構成もありうる。例えば、デジタルカメラへ当該イメージセンサを応用する場合において、撮像効果に影響を与える近赤外光を光学的に除去する赤外遮断フィルタ機能が挙げられる。なお、白黒撮像用イメージセンサの場合は、見かけ上の光感度を増大させるため、入射光に含まれる近赤外光エネルギも積極的に利用する場合がある。かかる場合においては、当該カバーガラスは可視光から近赤外光までの波長域に対して透明である必要がある。また、当該イメージセンサを熱画像検出が目的の赤外撮像装置へ応用する場合において、撮像効果に影響を与える可視光を除去する赤外フィルタが挙げられる。これらの応用事例では、当該カバーガラスの表面あるいは裏面に当該フィルタが作成される。当該フィルタの構成には、金属や誘電体薄膜を多層積層した干渉フィルタを直接当該ガラス面に形成する手法や、多段に積層したプラスチック膜を引き伸ばしてから当該ガラス面に張る手法などがある。また、当該カバーガラスに付加した機能例としてマイクロレンズの搭載がある。当該事例には、当該カバーガラスの表面あるいは裏面に画素ピッチと等しくマイクロレンズを形成することが挙げられる。かかる構成では、前記したセンサ部分のマイクロレンズが不要になる場合もあり得るし、さらには、当該センサ部分のマイクロレンズと当該カバーガラスのマイクロレンズとが複群複枚（簡単な構成では2群2枚）のレンズ系を形成する場合もあり得る。また、当該カバーガラスに付加した別の機能例としてカラーフィルタの搭載がある。当該事例には、当該カバーガラスの表面あるいは裏面に画素ピッチと等しくカラーフィルタアレイを形成することが挙げられる。かかる構成では、当該ガラス面に周知の手法でカラーフィルタアレイを直接作成しても良いし、あるいは、当該ガラスとは異なるガラス薄板にカラーフィルタアレイを形成してから当該カバーガラスに貼り付けても良い。本明細書における「カバーガラス」という用語には本項で例記したこれらの機能例が含まれており、いずれも本発明に含まれている。
【００４６】
本明細書では図1で示したように、標準的な構成と考えられるイメージセンサの構成が記載されている。しかしながら、イメージセンサの構成には多種あり、画素領域に集光用のマイクロレンズを搭載する限り、本発明はこれらの全てに適用できる。一例として挙げるならば、画素領域のマイクロレンズが透明でなくカラーフィルタ機能を併せ有する構成、カラーフィルタが搭載されていない白黒撮像用イメージセンサの構成、マイクロレンズとカバーガラスとの間の空間が真空状態になっている構成、感度増大のためのいわゆる裏面照射型イメージセンサの構成、感度増大のために画素毎に増幅機能を持たせたりフォトダイオード自身が増幅機能を有すると言ったいわゆる増幅型イメージセンサの構成、水平垂直レジスタを介して画素からの信号読み出しを実行するCCD型イメージセンサ、さらには、イメージセンサ自体が積層構造をなしていて各層毎に撮像機能、信号処理機能、メモリ機能、入出力制御機能などが割り当てられているような3次元の構成などがある。かかる複数の構成例は全て本発明に含まれている。
【００４７】
＜第17のイメージセンサ形態＞
図23は本発明の第17のイメージセンサ形態を示す図である。同図は組立工程が完了したイメージセンサをカメラとして組み立てた状態を示している。同図において、270はイメージセンサ、271は結像用レンズ、272は当該271の焦点位置調整機構、273は当該レンズのハウジング、274はカメラ関連の電子部材が搭載される基板である。また、275と276は当該カメラハウジング273を当該基板274へ固定する接着層である。当該接着層は柔軟性を有しており、当該イメージセンサ270を当該基板274へ押し付ける機能を有している。他の構成例としては、275と276のいずれか一方が接着層で、残りは柔軟性を有する層であっても良い。このイメージセンサ形態では、当該275と276により、当該270を構成するカバーガラスをマイクロレンズ最頂部に押し付ける機能も併せ有することが特徴である。かかる構成により、カバーガラスとマイクロレンズとの接触状況が安定化され、画素領域全域にわたって各画素での入射光の集光状態を一様にできる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明はイメージセンサに限らず、ディスプレイなどの光学デバイスで、基台となる基板を薄膜化する工程を必要とする用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】半導体イメージセンサの断面構造を示す図である。（第１のイメージセンサ形態）
【図２】マイクロレンズの断面形状を示す図である。
【図３】図１のイメージセンサの薄膜化工程を示す図である。
【図４】マイクロレンズの変形状況を示す図である。
【図５】図１のイメージセンサの製造工程を示す図である。
【図６】図１のイメージセンサの他の製造工程を示す図である。
【図７】カバーガラスに凹部があるイメージセンサの断面構造を示す図である。（第２のイメージセンサ形態）
【図８】ダミーレンズがあるイメージセンサの断面構造を示す図である。（第３のイメージセンサ形態）
【図９】カバーガラスに凸部があるイメージセンサの断面構造を示す図である。（第４のイメージセンサ形態）
【図１０】カバーガラスとの間に微小なギャップが存在するイメージセンサの断面構造を示す図である。（第５のイメージセンサ形態）
【図１１】イメージセンサの平面構造を示す図である。（第６のイメージセンサ形態）
【図１２】境界の一部に接着層が無いイメージセンサの平面構造を示す図である。（第７のイメージセンサ形態）
【図１３】空気抜きの貫通穴があるイメージセンサの断面構造を示す図である。（第８のイメージセンサ形態）
【図１４】境界にダミーレンズがあるイメージセンサの平面構造を示す図である。（第９のイメージセンサ形態）
【図１５】周辺回路領域にダミーレンズがあるイメージセンサの平面構造を示す図である。（第１０のイメージセンサ形態）
【図１６】境界と周辺回路領域にダミーレンズがあるイメージセンサの平面構造を示す図である。（第１１のイメージセンサ形態）
【図１７】周辺回路領域に複数種類のダミーレンズがあるイメージセンサの平面構造を示す図である。（第１２のイメージセンサ形態）
【図１８】チップ周辺にダミーレンズがあるイメージセンサの平面構造を示す図である。（第１３のイメージセンサ形態）
【図１９】図１８のイメージセンサの製造工程を示す図である。
【図２０】大きさの異なるダミーレンズがあるイメージセンサの平面構造とその製造工程の一部を示す構造断面図である。（第１４のイメージセンサ形態）
【図２１】チップ周辺に堰があるイメージセンサの平面構造とその製造工程の一部を示す構造断面図である。（第１５のイメージセンサ形態）
【図２２】イメージセンサの製造工程の一部を示す断面構造図である。（第１６のイメージセンサ形態）
【図２３】イメージセンサをカメラとして組立てた時の断面構造を示す図である。（第１７のイメージセンサ形態）
【図２４】従来の半導体イメージセンサの断面構造を示す図である。
【図２５】従来の半導体イメージセンサの薄膜化工程を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１、７０、２１１、２３３、２６０  センサ部分
２、５０、６０、１２１  半導体基板
３、６１  フォトダイオード
４、６３  カラーフィルタ
５、３０、６４、７１、１３１、２３０、２６１  マイクロレンズ
６、３１、６５、７３、８３、９１、１０１、２１２、２３５、２６７  カバーガラス
７、３２、７２、８２、９２、１０２、１３３、１４０、１６２、１８２、２３４、
２６５、２７５、２７６  接着層
８  パッド領域
９  導電材料
１０  接続端子群
２０、７４、１３２、２１３、２３６、２６３  境界
２１、５１  厚さが薄い半導体基板
４０  円弧状の曲線
４１、６６、６８、１２３  マイクロレンズ中心部分の平坦部分
４２、６７、６９  マイクロレンズ周辺部分の円弧状部分
６２  配線層
９３  窪み
１０３  ダミーレンズ
１１１、１２２  凸部
１２４  ギャップ
１３０  画素
１４１、１４２  接着層のない領域
１５０、１５１  貫通穴
１５２、２６４  開口
１５５  空間
１６１、１８１  第1のダミーレンズ
１７１  画素領域
１７２  周辺回路領域
１７３  第2のダミーレンズ
２０１、２２１、２２２、２２８、２２９  第3のダミーレンズ
２２３、２２４、２２５、２４３、２４４  パターン
２２６、２２７、２３１、２３２、２４５、２４６、２４９、２５０  厚さ
２４０  堰
２４７、２４８  固化後の形状
２６２  第3のダミーレンズあるいは堰
２７０  イメージセンサ
２７１  結像用レンズ
２７２  焦点位置調整機構
２７３  レンズハウジング
２７４  基板
【図２】
2009295739.tif 000003
【図３】
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【図１】
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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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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