JP2004063772A - 固体撮像装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易でかつ信頼性の高い固体撮像装置を提供する。
【解決手段】固体撮像素子を形成してなる半導体基板１０１と、前記固体撮像素子の受光領域に対向して空隙をもつようにスペーサを介して前記半導体基板に接続された透光性部材２０１とを具備し、前記スペーサ２０３Ｓが前記半導体基板１０１と熱膨張係数に近い材料で構成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像装置およびその製造方法にかかり、特にチップ上にマイクロレンズを一体化したチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）タイプの固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　　Ｄｅｖｉｃｅ）を含む固体撮像素子は、携帯電話やデジタルカメラなどへの適用の必要性から小型化への要求が高まっている。
そのひとつとして、半導体チップの受光エリアにマイクロレンズを設けた固体撮像装置が提案されている。このような中で、例えば、受光エリアにマイクロレンズを設けた固体撮像装置を、固体撮像装置の受光エリアとマイクロレンズとの間に気密封止部をもつように一体的に実装することにより、小型化をはかるようにした固体撮像装置が提案されている（特開平７−２０２１５２号公報）。
【０００３】
かかる構成によれば、実装面積の低減をはかることができ、また、気密封止部の表面に、フィルタ、レンズ、プリズムなどの光学部品を接着することが可能となり、マイクロレンズの集光能力の低下を招くことなく、実装サイズの小型化を図ることが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような固体撮像装置では、気密封止部を設けることが集光能力の向上に必要であるが、スペーサを介在させることによって気密封止部を形成しようとすると、接合部で熱膨張率の差が生じ歪が生じたり、気密封止部の寸法が変化したりするという問題があった。
また、このような固体撮像装置の実装に際しては、信号の外部への取り出しに際して、固体撮像装置を実装する支持基板上に搭載し、ボンディングなどの方法により電気的接続を図るとともに封止を行う必要がある。このように、工数が多いことから、実装に多大な時間を要するという問題があった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、温度変化に対しても変化が生じることなく、長寿命でかつ信頼性の高い固体撮像装置を提供することを目的とする。
また製造の容易な固体撮像装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の固体撮像装置は、固体撮像素子を形成してなる半導体基板と、前記固体撮像素子の受光領域に対向して空隙をもつようにスペーサを介して前記半導体基板に接続された透光性部材とを具備し、前記スペーサが前記半導体基板と熱膨張係数に近い材料で構成されていることを特徴とする。
【０００６】
かかる構成によれば、スペーサが半導体基板と熱膨張係数に近い材料で構成されているため、固体撮像素子基板との間で歪を生じることなく信頼性の高い固体撮像装置を提供することが可能となる。
【０００７】
またスペーサは、半導体基板と透光性部材との間の熱膨張係数をもつ材料で構成すれば、固体撮像素子基板との間でも、透光性部材との間でも歪を生じることなく信頼性の高い固体撮像装置を提供することが可能となる。
【０００８】
またスペーサを、可撓性材料で構成すれば、歪が吸収され、より信頼性の高い固体撮像装置を提供することが可能となる。
【０００９】
またスペーサは、スペーサを金属材料で構成すれば、熱伝導性が良好で、放熱性が向上する。さらに遮光性をもつ金属であれば、側方からの光による誤動作を防止し特性の向上を図ることが可能となる。
【００１０】
またスペーサは、スペーサを樹脂材料で構成すれば、軽量で加工性が良好である。
【００１１】
本発明の固体撮像装置の製造方法では、半導体基板表面に複数の固体撮像素子を形成する工程と、前記固体撮像素子の各受光領域に対向して空隙をもつように、スペーサ部材を介して前記半導体基板表面に透光性部材を接合する工程と、前記固体撮像素子に対応して外部接続端子を形成する工程と、前記接合工程で接合され、外部接続端子の形成された接合体を、固体撮像素子ごとに分離する工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、ウェハレベルで位置決めし、スペーサを介して一括して実装することにより一体化してから、固体撮像素子ごとに分離するようにしているため、製造が容易でかつ信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつ説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
この固体撮像装置は、図１（ａ）に断面図、図１（ｂ）に要部拡大断面図を示すように、固体撮像素子基板１００表面に、受光領域に相当した空隙Ｃをもつように、スペーサ２０３Ｓを介して、封止用カバーガラス２００が形成されてなるものである。すなわち、固体撮像素子１０２の形成された半導体基板としてのシリコン基板１０１からなる固体撮像素子基板１００表面に、このシリコン基板１０１の受光領域に相当して空隙Ｃをもつように、スペーサ２０３Ｓを介して、封止用カバーガラス２００を構成する透光性部材としてのガラス基板２０１が接合されている。これらは、複数の素子を一括実装するように、ウェハレベルで接合されたのち、シリコン基板１０１の周縁がダイシングによって個別に分離され、このガラス基板２０１から露呈する周縁部のシリコン基板１０１表面に形成されたボンディングパッドＢＰを介して、外部回路（図示せず）との電気的接続が達成されるように構成されている。ここでスペーサ２０３Ｓは、１０〜５００μｍ、好ましくは８０〜１２０μｍの高さとする。
【００１５】
ここでこの固体撮像素子基板は、図１（ｂ）に要部拡大断面図を示すように、表面に、固体撮像素子が配列されるとともに、ＲＧＢカラーフィルタ４６およびマイクロレンズ５０が形成されたシリコン基板１０１で構成されている。
【００１６】
この固体撮像素子は、ｎ型のシリコン基板１０１ａ表面に形成されたｐウェル１０１ｂ内に、チャンネルストッパ２８を形成し、このチャネルストッパを挟んでフォトダイオード１４と電荷転送素子３３とを形成してなるものである。ここでは、ｐ＋チャンネル領域１４ａ内にｎ型不純物領域１４ｂを形成し、フォトダイオード１４を形成している。また、ｐ＋チャンネル領域１４ａ内に、深さ０．３μｍ程度のｎ型不純物領域からなる垂直電荷転送チャネル２０を形成するとともに、この上層に酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜３０を介して形成された多結晶シリコン層からなる垂直電荷転送電極３２を形成し、電荷転送素子３３を構成している。またこの垂直電荷転送チャネル２０に信号電荷を読み出す側のフォトダイオード１４との間には、ｐ型不純物領域で形成された読み出しゲート用チャネル２６が形成されている。
【００１７】
そしてシリコン基板１０１表面にはこの読み出しゲート用チャネル２６に沿ってｎ型不純物領域１４ｂが露出しており、フォトダイオード１４で発生した信号電荷は、ｎ型不純物領域１４ｂに一時的に蓄積された後、読み出しゲート用チャネル２６を介して読み出されるようになっている。
【００１８】
一方、垂直電荷転送チャネル２０と他のフォトダイオード１４との間には、ｐ＋型不純物領域からなるチャンネルストッパ２８が存在し、これによりフォトダイオード１４と垂直電荷転送チャネル２０とが電気的に分離されると共に、垂直電荷転送チャネル２０同士も相互に接触しないように分離される。
【００１９】
そしてさらに、垂直電荷転送電極３２は読み出しゲート用チャネル２６を覆うとともに、ｎ型不純物領域１４ｂが露出し、チャンネルストッパ２８の一部が露出するように形成されている。なお、垂直電荷転送電極３２のうち、読み出し信号が印加される電極の下方にある読み出しゲート用チャネル２６から信号電荷が転送される。
【００２０】
そして垂直電荷転送電極３２は垂直電荷転送チャネル２０とともに、フォトダイオード１４のｐｎ接合で発生した信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送装置（ＶＣＣＤ）３３を構成している。垂直電荷転送電極３２の形成された基板表面は表面保護膜３６で被覆されこの上層にタングステンからなる遮光膜３８が形成されており、フォトダイオードの受光領域４０のみを開口し、他の領域は遮光するように構成されている。
【００２１】
そして更にこの垂直電荷転送電極３２の上層は表面平坦化のための平坦化絶縁膜４３およびこの上層に形成される透光性樹脂膜４４で被覆され、更にこの上層にフィルタ層４６が形成されている。フィルタ層４６は各フォトダイオード１４に対応して、所定のパターンをなすように赤色フィルタ層４６Ｒ、緑色フィルタ層４６Ｇ，青色フィルタ層４６Ｂが順次配列されている。
【００２２】
さらにこの上層は、平坦化絶縁膜４８を介して屈折率１．３〜２．０の感光性樹脂を含む透光性樹脂をフォトリソグラフィを用いたエッチング法によってパターニングした後に溶融させ、表面張力によって丸めた後冷却することによって形成されたマイクロレンズ５０からなるマイクロレンズアレイで被覆されている。
【００２３】
次に、この固体撮像装置の製造工程について説明する。この方法は、図２（ａ）乃至（ｄ）および図３（ａ）乃至（ｃ）にその製造工程図を示すように、ウェハレベルで位置決めし、一括して実装することにより一体化してから、固体撮像素子ごとに分離する、いわゆるウェハレベルＣＳＰ法に基づくものである。図では２単位しか示していないが多数個の固体撮像素子が形成されているウェハを用いる。この方法ではあらかじめスペーサ２０３Ｓを形成したスペーサ付き封止用カバーガラス２００を用いたことを特徴とする。
【００２４】
まず、スペーサ付きガラス基板の形成について説明する。
図２（ａ）に示すように、ガラス基板２０１表面に、紫外線硬化型接着剤（カチオン重合性エネルギー線硬化接着剤）からなる接着剤層２０２を介してスペーサとなるシリコン基板２０３を貼着し、フォトリソグラフィにより、レジストパターンＲ１を形成する。これ以外に熱硬化性接着剤を使用することもできる。
【００２５】
そして、図２（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィにより、スペーサとなる部分にレジストパターンＲ１を残すようにした状態で、このレジストパターンをマスクとしてシリコン基板２０３をエッチングし、スペーサ２０３Ｓを形成する。
【００２６】
この後、図２（ｃ）に示すように、スペーサ２０３Ｓ形成のためのレジストパターンＲ１を残したまま、さらに素子間領域を除く、スペーサ間領域に、レジストＲを充填し、ガラス基板を所定の深さまでエッチングすることにより、図２（ｄ）に示すように、素子間溝部２０４を形成する。
そしてさらにこのスペーサの表面に接着剤層２０７を形成する。ここではスペーサをシリコン基板で形成しているため、ガラス基板の主成分である酸化シリコンのエッチング速度が、シリコンのエッチング速度に比べて十分に大きくなるようなエッチング条件でエッチングするようにすれば、素子間領域にスペーサの側壁が露呈したままの状態でエッチングしてもよい。素子間溝部２０４の形成に際しては、ダイシングブレード（砥石）を用いてもよい。
【００２７】
また、再度フォトリソグラフィを行い、スペーサの側壁全体を含むようなレジストパターンを形成し、このレジストパターンを介してエッチングを行うことにより溝部２０４を形成するようにしてもよい。このようにして溝部２０４およびスペーサ２０３Ｓを形成した封止用カバーガラス２００を得る。
【００２８】
次に、固体撮像素子基板を形成する。素子基板の形成に際しては、図３（ａ）に示すように、あらかじめ、シリコン基板１０１（ここでは６インチウェハを用いる）を用意し、このシリコン基板１０１表面に、各固体撮像素子に分離するための分離線に相当する領域にエッチングなどの方法により切断溝１０４を形成しておく。そして、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドＢＰを形成する。
【００２９】
この後、図３（ｂ）に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、前述のようにして素子領域の形成された固体撮像素子基板１００上に、封止用カバーガラス２００を載置し、加熱することにより接着剤層２０７によって両者を一体化させる。この工程は真空中または窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気中で実行するのが望ましい。なお、一体化に際しては、熱硬化性接着剤のみならず熱硬化併用紫外線硬化性接着剤を用いても良い。また、固体撮像素子基板表面がＳｉや金属の場合、接着剤を用いることなく、表面活性化常温接合で接合することもできる。
【００３０】
この後ガラス基板の裏面側からＣＭＰ（化学機械的研磨）を行い、ガラス基板２０１の裏面側を、前記溝部２０４に到達するまで除去する。
この工程により、ガラス基板の薄型化と同時に個々に分離することが可能となる。
【００３１】
そして、さらに図３（ｃ）に示すように、シリコン基板１０１の裏面側から同様にＣＭＰを行い、切断溝１０４の部分まで研磨することにより、個々の固体撮像装置に分離する。
【００３２】
このようにして、個々に位置合わせを行ったり、ワイヤボンディングなどの電気的接続を行ったりすることなく、一括実装した後、個々に分離しているため、製造が容易でかつ取り扱いも簡単である。
【００３３】
また、ガラス基板２０１にあらかじめ溝部２０４を形成しておくようにし、実装後、表面からＣＭＰなどの方法により、溝部２０４に到達する深さまで除去するようにしているため、きわめて容易に分離が可能である。
【００３４】
また、固体撮像素子を形成したシリコン基板１０１の端縁よりもガラス基板２０１の端縁が内側にくるようにし、シリコン基板１０１表面を露呈せしめる構造が、あらかじめガラス基板の内側に凹部を形成しておき、接合後、この深さまでエッチバックあるいはＣＭＰなどの方法で除去するという極めて簡単なプロセスで精度よく形成可能である。また、容易に作業性よく形成することができる。また接合により素子形成面を間隙Ｃ内に封止込めた状態で、分離あるいは研磨するのみで個々の固体撮像素子を形成することができるため、素子へのダメージも少なく、信頼性の高い固体撮像素子を提供することが可能となる。
【００３５】
また、ＣＭＰによってシリコン基板を約２分の１の深さまで薄くするようにしているため、小型化かつ薄型化をはかることができる。さらにまた、ガラス基板との接合後に薄型化されるため、機械的強度の低下を防ぐことが可能となる。
【００３６】
また、外部との接続についても固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板上のボンディングパッドＢＰがスペーサ２０３Ｓとガラス基板２０１とで形成された封止部から露呈しているため、容易に形成可能である。
【００３７】
このように、本発明の構成によれば、ウェハレベルで位置決めし、一括して実装することにより一体化してから、固体撮像素子ごとに分離するようにしているため、製造が容易でかつ信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。
【００３８】
なお、前記第１の実施の形態では、ボンディングパッドを含む配線層は金層で構成したが、金層に限定されることなく、アルミニウムなど他の金属、あるいはシリサイドなど他の導体層でも良いことはいうまでもない。
また、マイクロレンズアレイについても、基板表面に透明樹脂膜を形成しておき、この表面からイオン移入によって所定の深さに屈折率勾配を有するレンズ層を形成することによって形成することもできる。
【００３９】
また、スペーサとしては、シリコン基板のほか、４２アロイ、金属、ガラス、感光性ポリイミド、ポリカーボネート樹脂など適宜選択可能である。
【００４０】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
前記第１の実施の形態では、固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１にあらかじめ切断溝１０４を形成しておき、固体撮像素子基板と同じシリコンからなるスペーサを用いて固体撮像素子基板と封止用カバーガラスとを接合後、裏面側からこの切断溝１０４に到達するまでＣＭＰを行うことにより、シリコン基板１０１を薄型化しながら、分離したが、本実施の形態では、シリコン基板１０１に切断溝を形成することなく、分離し、そのままの厚さを残すようにしたことを特徴とする。他部については前記第１の実施の形態と同様に形成されている。
【００４１】
すなわち、この接合および分離工程を図４（ａ）乃至（ｄ）に示す。図４（ａ）に示すように、シリコン基板１０１を出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域１０２を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドＢＰを形成する。
【００４２】
この後、図４（ｂ）に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板１００上に、封止用カバーガラス２００を載置し、加熱することにより接着剤層２０７によって両者を一体化させる。このとき、シリコン基板１０１に切断溝が形成されていないため、機械的強度は高い。
【００４３】
この後図４（ｃ）に示すように、前記第１の実施の形態と同様に、ガラス基板の裏面側からＣＭＰ（化学機械的研磨）を行い、ガラス基板２０１の裏面側を、前記溝部２０４に到達するまで除去する。
【００４４】
この工程により、ガラス基板の薄型化と同時に個々に分離することが可能となる。
そして、さらに図４（ｄ）に示すように、ガラス基板２０１側からダイヤモンドブレード（砥石）により、切断し、個々の固体撮像装置に分離する。
【００４５】
この方法によれば、前記第１の実施の形態で得られる固体撮像装置に比べて厚型ではあるが、信頼性の高い装置を形成することが可能となる。
【００４６】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。
前記第１の実施の形態では、固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１にあらかじめ切断溝１０４を形成しておき、接合後、裏面側からこの切断溝１０４に到達するまでＣＭＰを行うことにより、シリコン基板１０１を薄型化しながら、分離したが、本実施の形態では、シリコン基板１０１の裏面側に接着剤層３０２を介して、板厚５０〜７００μｍのシリコン基板からなるダミー板３０１を貼着しておくようにし、貼着後、このダミー板３０１に到達する深さの切断溝３０４を形成しておくようにしたものである。
【００４７】
従って分離工程においては、接着剤層３０２を軟化させ、粘着性をなくしてこのダミー板３０１を除去するようにしてもよい。
他部については前記第１の実施の形態と同様に形成されている。
すなわち、この接合および分離工程を図５（ａ）乃至（ｅ）に示す。シリコン基板１０１を出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドＢＰを形成する。そしてこの後、図５（ａ）に示すように、このシリコン基板１０１の裏面側に接着剤層３０２を介してシリコン基板からなるダミー板３０１を貼着する。
【００４８】
この後、図５（ｂ）に示すように、このシリコン基板１０１の素子形成面側からダイヤモンドブレード（砥石）を用いて切断溝３０４を形成する。
そして、図５（ｃ）に示すように、固体撮像素子基板１００、封止用カバーガラス２００の周縁部に形成したアライメントマーク（図示せず）によって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板１００上に、封止用カバーガラス２００を載置し、加熱することにより接着剤層２０７によって両者を一体化させる。ここでガラス基板は、図２（ａ）乃至（ｃ）の工程で形成したスペーサ２０３Ｓおよび接着剤層２０７を備えたものを用いている。このとき、シリコン基板１０１を貫通するように切断溝３０４が形成されているが、ダミー板３０１で固定されているため、機械的強度は高い。
【００４９】
この後図５（ｄ）に示すように、前記第１の実施の形態と同様に、ガラス基板の裏面側からＣＭＰ（化学機械的研磨）を行い、ガラス基板２０１の裏面側を、前記溝部２０４に到達するまで除去する。
この工程により、ガラス基板の薄型化と同時に個々に分離することが可能となる。
【００５０】
そして、さらに図５（ｅ）に示すように、シリコン基板１０１裏面の接着剤層３０２を軟化させ、ダミー板３０１を除去することにより、個々の固体撮像装置に分離する。ここで接着剤層３０２にはスペーサをガラス基板２０１に接着するための接着剤層２０２よりも軟化点が低くなるような材料を選択するのが望ましい。
【００５１】
この方法によれば、固体撮像素子基板１００を接合に先立ち、ダミー板３０１上でダイシングしておくようにしているため、第１の実施の形態で得られる固体撮像装置に比べて、接合後にかかる応力が少なくてすみ、製造歩留まりが向上する。また、固体撮像素子としての、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００５２】
なお、前記実施の形態において、ガラス基板とスペーサの接合は、接着剤層を用いて接合してもよいが、陽極接合あるいは表面活性化常温接合も適用可能である。陽極接合によれば、容易に強固な接合を得ることが可能となる。
【００５３】
また、第１乃至第３の実施の形態ではガラス基板の薄型化にＣＭＰを用いたが、研削法、ポリッシング法、エッチング法なども適用可能である。
【００５４】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４の実施の形態について説明する。
前記第１の実施の形態では、封止用カバーガラス２００を構成するガラス基板２０１の素子間領域に相当する領域にあらかじめ溝部２０４を形成しておくようにし、固体撮像素子基板とガラス基板との接合後、ガラス基板２０１の裏面側からＣＭＰを行うことにより、個々の素子に分離するようにしたが、本実施の形態では、凹部を形成しないガラス基板を接合し、分離時にダイシングまたはレーザなどで切断線の周辺を蒸発させ、各固体撮像素子のガラス基板２０１の端縁が固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１の端縁よりも内側にくるように調整したことを特徴とするものである。他部については前記第１の実施の形態と同様に形成されている。
【００５５】
すなわち、この方法ではガラス基板の加工は図２（ｂ）に示したようにスペーサを形成した時点で終了し、平板状のガラス基板２０１にスペーサ２０３Ｓが接着されたガラス基板を出発材料として使用する。
【００５６】
そして、図６（ａ）に示すように、あらかじめ、シリコン基板１０１（ここでは６インチウェハを用いる）を用意し、このシリコン基板１０１表面に、各固体撮像素子に分離するための分離線に相当する領域にエッチングなどの方法により切断溝１０４を形成しておく。そして、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域１０２を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドＢＰを形成する。
【００５７】
この後、図６（ｂ）に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板１００上に、封止用カバーガラス２００を載置し、加熱することにより接着剤層２０７によって両者を一体化させる。
【００５８】
この後図６（ｃ）に示すように、ガラス基板の裏面側からダイシングまたはレーザなどで切断線の周辺を蒸発させ、各固体撮像素子のガラス基板２０１の端縁が固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１の端縁よりも内側にくるように調整して分離する。
【００５９】
そして、さらに図６（ｄ）に示すように、シリコン基板１０１の裏面側から同様にＣＭＰを行い、切断溝１０４の部分まで研磨することにより、個々の固体撮像装置に分離する。また、この工程はＣＭＰに限定されることなく研削、ポリッシング、エッチングなどを用いても良い。
【００６０】
このようにして、一括実装した後個々に分離しているため、製造が容易でかつ取り扱いも簡単である。
【００６１】
また、ガラス基板２０１には、あらかじめ溝部２０４を形成せず、ダイシングまたはレーザで蒸発させることにより、端縁を除去するようにしているため、きわめて容易に分離が可能である。
【００６２】
このように、ＣＣＤを搭載したシリコン基板１０１の端縁よりもガラス基板２０１の端縁が内側にくるようにし、シリコン基板１０１表面を露呈せしめる構造が、ダイシングまたはレーザで蒸発させるという簡単なプロセスで精度よく形成可能である。
【００６３】
また、ガラス基板は分離工程まで同じ肉厚を維持しているため、反りや歪を低減することが可能となる。
【００６４】
（第５の実施の形態）
次に本発明の第５の実施の形態について説明する。
前記第４の実施の形態では、固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１にあらかじめ切断溝１０４を形成しておき、接合後、裏面側からこの切断溝１０４に到達するまでＣＭＰを行うことにより、シリコン基板１０１を薄型化しながら、分離したが、本実施の形態では、シリコン基板１０１に切断溝を形成することなく、分離し、そのままの厚さを残すようにしたことを特徴とする。また前記第４の実施形態と同様、ガラス基板２０１にも溝部２０４を形成することなく接合し、分離時に端縁部を蒸発させるようにした。他部については前記第１の実施の形態と同様に形成されている。
【００６５】
すなわち、この接合および分離工程を図７（ａ）乃至（ｄ）に示す。図７（ａ）に示すように、シリコン基板１０１を出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域１０２を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドＢＰを形成する。
この後、図７（ｂ）に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板１００上に、封止用カバーガラス２００を載置し、加熱することにより接着剤層２０７によって両者を一体化させる。このとき、シリコン基板１０１およびガラス基板２０１の両方に切断溝も凹部も形成されていないため、機械的強度は高い。
【００６６】
この後図７（ｃ）に示すように、前記第４の実施の形態と同様に、ガラス基板の裏面側からダイシングまたはレーザなどで切断線の周辺を蒸発させ、各固体撮像素子のガラス基板２０１の端縁が固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１の端縁よりも内側にくるように調整して分離する。
【００６７】
そして最後に、図７（ｄ）に示すように、ガラス基板２０１側からダイヤモンドブレード（砥石）により、切断し、個々の固体撮像装置に分離する。
この方法によれば、前記第１の実施の形態で得られる固体撮像装置に比べて厚型ではあるが、信頼性の高い装置を形成することが可能となる。
【００６８】
（第６の実施の形態）
次に本発明の第６の実施の形態について説明する。
前記第４の実施の形態では、固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１にあらかじめ切断溝１０４を形成しておき、裏面側からＣＭＰを行うことにより、分離するようにしている。また前記第５の実施の形態では、固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１にあらかじめ切断溝１０４を形成することなく形成しておき、接合後、ダイヤモンドブレード（砥石）で切断することにより、シリコン基板１０１を分離するようにしている。本実施の形態では、封止用カバーガラス２００と固体撮像素子基板１００を貼り合わせた後にシリコン基板１０１を分離しなくてもすむように、シリコン基板１０１の裏面側に接着剤層３０２を介して、板厚５０〜７００μｍのシリコン基板からなるダミー板３０１を貼着しておくようにし、貼着後、このダミー板３０１に到達する深さの切断溝３０４を形成しておくようにしたものである。
【００６９】
従って分離工程においては、接着剤層３０２を軟化させ、このダミー板３０１を除去することができる。
他部については前記第４および第５の実施の形態と同様に形成される。
【００７０】
すなわち、この接合および分離工程を図８（ａ）乃至（ｅ）に示す。シリコン基板１０１を出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域１０２を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドＢＰを形成する。そしてこの後、図８（ａ）に示すように、このシリコン基板１０１の裏面側に接着剤層３０２を介して板厚５０〜７００μｍのシリコン板からなるダミー板３０１を貼着する。
【００７１】
この後、図８（ｂ）に示すように、このシリコン基板１０１の素子形成面側からダイヤモンドブレード（砥石）を用いて切断溝３０４を形成する。
そして、図８（ｃ）に示すように、固体撮像素子基板１００、封止用カバーガラス２００の周縁部に形成したアライメントマーク（図示せず）によって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板１００上に、封止用カバーガラス２００を載置し、加熱することにより接着剤層２０７によって両者を一体化させる。ここで封止用カバーガラス２００としてのガラス基板２０１は、図２（ａ）乃至（ｃ）の工程と同様にしてガラス基板２０１上に形成したシリコン基板をパターニングしてスペーサ２０３Ｓを形成したものを用いている。接着剤層２０７はスペーサ２０３Ｓの端面に形成される。このとき、シリコン基板１０１を貫通するように切断溝３０４が形成されているが、ダミー板３０１で固定されているため、機械的強度は高い。
【００７２】
この後、図８（ｄ）に示すように、前記第４の実施の形態と同様に、ガラス基板の裏面側からダイシングまたはレーザなどで切断線の周辺を蒸発させ、各固体撮像素子のガラス基板２０１の端縁が固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１の端縁よりも内側にくるように調整して分離する。
【００７３】
そして、さらに図８（ｅ）に示すように、シリコン基板１０１裏面の接着剤層３０２を軟化させ、ダミー板３０１を除去することにより、個々の固体撮像装置に分離する。ここで接着剤層３０２にはスペーサをガラス基板２０１に接着するための接着剤層２０２よりも軟化点が低くなるような材料を選択するのが望ましい。
【００７４】
この方法によれば、固体撮像素子基板１００を接合に先立ち、ダミー板３０１上でダイシングしておくようにしているため、第１の実施の形態で得られる固体撮像装置に比べて、接合後にかかる応力が少なくてすみ、製造歩留まりが向上する。また、固体撮像素子としての、信頼性の向上を図ることが可能となる。
なお、前記第４乃至第６の実施の形態においてガラス基板の切断はスクライブあるいはエッチングでもよい。
【００７５】
（第７の実施の形態）
次に本発明の第７の実施の形態について説明する。
前記第６の実施の形態では、シリコン基板１０１の裏面側に接着剤層３０２を介して、板厚５０〜７００μｍのシリコン基板からなるダミー板３０１を貼着しておくようにし、貼着後、このダミー板３０１に到達する深さの切断溝３０４を形成しておくようにし、ガラス基板２０１との接合後、個々の固体撮素子に分離する工程においては、接着剤層３０２を軟化させ、このダミー板３０１を除去することにより、分離するようにしたが、本実施の形態では、ガラス基板２０１に対しても裏面側に、接着剤層４０２を介して、板厚５０〜７００μｍのガラス基板からなるダミー板４０１を貼着しておくようにし、貼着後、このダミー板４０１に到達する深さの凹部４０４を形成する。そして、ガラス基板２０１との接合後、個々の固体撮素子に分離する工程においては、接着剤層４０２を軟化させ、このダミー板４０１を除去することにより、分離するようにしている。他部については前記第６の実施の形態と同様に形成されている。
【００７６】
固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１については第２の実施の形態および第４の実施の形態と同様、あらかじめ切断溝もダミー板も形成しないシリコン基板を使用し、最後にダイヤモンドブレード（砥石）で切断分離するようにしている。
【００７７】
すなわち、この接合および分離工程を図９（ａ）乃至（ｅ）に示す。
まず、図９（ａ）に示すように、ガラス基板２０１の裏面側に、接着剤層４０２を介して、板厚５０〜７００μｍのガラス基板からなるダミー板４０１を貼着しておくようにし、貼着後、さらに、接着剤層２０２を介してシリコン基板２０３を貼着し、図２（ａ）乃至（ｃ）で説明した第１の実施の形態と同様に、シリコン基板２０３をフォトリソグラフィを用いたエッチング法により、スペーサ２０３Ｓを形成する。
【００７８】
この後、図９（ｂ）に示すように、前記第１の実施の形態と同様に、固体撮像素子間に相当する領域を再度選択的にエッチングし、このダミー板４０１に到達する深さの凹部４０４を形成する。また、ハーフダイシングにより形成しても良い。
さらに、シリコン基板１０１を出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成するとともに、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域１０２を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドＢＰを形成したものを用意する。そして、図９（ｃ）に示すように、このようにして形成した固体撮像素子基板１００と、封止用カバーガラス２００の周縁部に形成したアライメントマーク（図示せず）によって位置合わせを行い、前述のようにして形成した固体撮像素子基板１００上に、ダミー板４０１付き封止用カバーガラス２００を載置し、加熱することにより接着剤層２０７によって両者を一体化させる。
【００７９】
この後図９（ｄ）に示すように、加熱し接着剤層４０２を軟化させてダミー板４０１を除去することにより、ガラス基板２０１を分離する。
【００８０】
そして、さらに図９（ｅ）に示すように、ダイヤモンドブレード（砥石）を用いてシリコン基板１０１で形成された固体撮像素子基板を切断し、個々の固体撮像装置に分離する。
【００８１】
この方法によれば、封止用カバーガラス２００を構成するガラス基板２０１を、接合に先立ち、ダミー板４０１上でダイシングまたはあらかじめエッチングで分離しておくようにしているため、第１の実施の形態で得られるガラス基板に比べて、接合後にかかる応力が少なくてすみ、製造歩留まりが向上する。また、固体撮像素子としての、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００８２】
（第８の実施の形態）
次に本発明の第８の実施の形態について説明する。
前記第７の実施の形態では、固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１にあらかじめ切断溝１０４を形成することなくそのまま接合し、最後にダイヤモンドブレード（砥石）で切断するようにしたが、本実施の形態では、固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１にあらかじめ切断溝１０４を形成しておき、接合後、裏面側からこの切断溝１０４に到達するまでＣＭＰを行うことにより、シリコン基板１０１を薄型化しながら、分離するようにしたことを特徴とする。他部については前記第７の実施の形態と同様に形成されている。
【００８３】
すなわち、この接合および分離工程を図１０（ａ）乃至（ｄ）に示す。図１０（ａ）に示すように、シリコン基板１０１に切断溝１０４を形成したものを出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域１０２を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドＢＰを形成する。
【００８４】
この後、図１０（ｂ）に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、固体撮像素子基板１００上に、前記第７の実施の形態のようにして形成したダミー基板４０１付き封止用カバーガラス２００を載置し、常温直接接合により両者を一体化させる。ここでは直接接合により接着剤層を用いることなく形成したが、接着剤層２０７によって接合してもよい。
【００８５】
この後図１０（ｃ）に示すように、固体撮像素子基板１００の裏面側からＣＭＰ（化学機械的研磨）を行い、シリコン基板１０１の裏面側を、前記切断溝１０４に到達するまで除去する。
【００８６】
この工程により、固体撮像素子基板の薄型化と同時に個々に分離することが可能となる。ここでもＣＭＰに代えて、研削、ポリッシング、エッチングなどを用いても良い。
【００８７】
この後、図１０（ｄ）に示すように、加熱し、接着剤層４０２を軟化して、ダミー基板４０１を除去する。この工程により、容易に分離され、固体撮像装置が形成される。
【００８８】
（第９の実施の形態）
次に本発明の第９の実施の形態について説明する。
前記第７の実施の形態では、固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１にあらかじめ切断溝１０４を形成することなくそのまま接合し、最後にダイヤモンドブレード（砥石）で切断するようにしたが、本実施の形態では、固体撮像素子基板１００を構成するシリコン基板１０１も封止用カバーガラス２００を構成するガラス基板２０１にもあらかじめダミー板を形成し、接合に先立ちあらかじめ切断溝１０４および溝部２０４を形成しておき、接合後、接着剤層４０２および３０２を軟化させダミー板３０１および４０１を除去することにより分離するようにしたものである。他部については前記第７の実施の形態と同様に形成されている。
【００８９】
すなわち、この接合および分離工程を図１１（ａ）乃至（ｄ）に示す。図１１（ａ）に示すように、シリコン基板１０１にダミー板３０１を貼着したものを出発材料とし、通常のシリコンプロセスを用いて、チャンネルストッパ層を形成、チャネル領域を形成し、電荷転送電極・・などの素子領域１０２を形成する。また、表面に配線層を形成し、外部接続のために金層からなるボンディングパッドＢＰを形成する。
【００９０】
この後、図１１（ｂ）に示すように、ダミー板３０１にまで到達するように、切断溝３０４を形成する。
そして、また封止用カバーガラス２００の方も前記第７および第８の実施の形態と同様にダミー板４０１を貼着するとともにエッチングまたはダイシングにより凹部４０４を形成しておく。
そして図１１（ｃ）に示すように、各基板の周縁部に形成したアライメントマークによって位置合わせを行い、ダミー基板３０１付き固体撮像素子基板１００上に、前記第７の実施の形態のようにして形成したダミー基板４０１付き封止用カバーガラス２００を載置し、加熱することにより接着剤層２０７によって両者を一体化させる。
【００９１】
この後図１１（ｄ）に示すように、接着剤層４０２および２０３を軟化させてダミー板３０１，４０１を除去し、個々の固体撮像素子に分離することが可能となる。
なお、これらの接着剤層３０２，４０２は軟化温度がほぼ同程度のものを使用し、同時に軟化させるようにしてもよい。
また一方を軟化させて除去したのち、テーピングにより固定し、他の一方を軟化させて除去するようにしてもよい。
かかる構成によれば、接合後、余分な応力がかかることがないため、固体撮像素子へのダメージを低減することが可能となる。
【００９２】
（第１０の実施の形態）
次に本発明の第１０の実施の形態について説明する。
前記第１乃至第９の実施の形態では、図２（ａ）および（ｂ）に示したように、スペーサ２０３Ｓを形成した封止用カバーガラス２００の形成に際しては、ガラス基板２０１に接着剤を介して、スペーサとなるシリコン基板２０３を貼着し、フォトリソグラフィを用いたエッチング法によりこのシリコン基板２０３をパターニングするとともに切断溝２０４を形成したが、本実施の形態では、図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、ダミー板５０１を用いてダミー板上で、スペーサ２０３Ｓのエッチングを行い、この後、ガラス基板２０１に接着剤層２０２を介して接着するようにしている。他部については前記実施の形態と同様に形成されている。
【００９３】
すなわち、図１２（ａ）に示すように、シリコン基板からなるダミー板５０１に軟化温度５０〜１５０℃程度の接着剤層５０２を介してスペーサとなるシリコン基板２０３を貼着する。そして、このシリコン基板２０３をフォトリソグラフィを用いたエッチング法によりパターニングし、スペーサ２０３Ｓを形成する。この後、図１２（ｂ）に示すように、軟化温度１００〜２００℃程度の接着剤層２０２を介してスペーサ２０３Ｓ側にガラス基板２０１を貼着する。
【００９４】
このようにしてガラス基板２０１を貼着した後、接着剤層２０２が軟化することなく接着剤層５０２が軟化するような温度（５０〜１５０℃程度に）加熱し接着剤層５０２を軟化させてダミー板５０１を除去し、スペーサ付きの封止用カバーガラス２００が形成される。
【００９５】
かかる方法によれば、ガラス基板上でスペーサを加工する必要がないため、ガラス基板２０１にキズを生じてくもりの原因となるのを防止することができる。ダミー板を貼着する接着剤層５０２はフォトリソグラフィ工程におけるベーキング温度に耐えうる程度のものであればよい。また、ダミー板５０１を除去する必要から、スペーサ２０３Ｓをガラス基板２０１に貼着するための接着剤層２０２は前記接着剤層５０２よりも軟化温度が十分に高いものである必要がある。
【００９６】
また、ガラス板に凹部を形成する必要がある場合には、貼着に先立ち、ダイシングまたはエッチングなどにより図１３に示すように溝部２０４を形成しておくようにすればよい。また、ダミー板５０１を除去した後にダイシングまたはエッチングなどにより、凹凸部を形成するようにすればよい。
【００９７】
なお、接合工程および切断工程は、前記第１乃至第３の実施の形態で説明した図３乃至図５の工程と同様である。
【００９８】
（第１１の実施の形態）
次に本発明の第１１の実施の形態について説明する。
前記第１乃至第１０の実施の形態では、スペーサ２０３Ｓは別に形成し接着剤層を介して貼着するようにしたが、本実施の形態ではフォトリソグラフィを用いたエッチング法により、ガラス基板２０１に、凹部２０５を形成することによりスペーサ２０６を形成したものである。他部については前記実施の形態と同様に形成されている。
【００９９】
すなわち、図１４（ａ）に示すように、ガラス基板２０１を用意する。
そして、図１４（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィを用いたエッチング法により、凹部２０５を形成することにより、スペーサ２０６を具備したガラス基板が形成される。
【０１００】
かかる構成によれば、スペーサ２０６が一体形成されているため、製造が容易でかつ位置ずれもなく、また接合部で歪を生じるおそれもない。
【０１０１】
（第１２の実施の形態）
次に本発明の第１２の実施の形態について説明する。
前記第１１の実施の形態では、スペーサ２０６を一体形成した封止用カバーガラス２００を形成する方法について説明したが、図１５（ａ）乃至（ｃ）に示すように、さらに、溝部２０４もエッチングで形成しておくことも可能である。
【０１０２】
本実施の形態ではガラス基板２０１に、フォトリソグラフィを用いたエッチング法により、凹部２０５を形成することにより、スペーサ２０６を一体形成している。そして溝部２０４を形成することにより、固体撮像素子基板１００のエッジよりも封止用カバーガラス２００のエッジが内側にくるようにするためのガラス基板の溝部２０４をエッチング形成している。従って歪の発生が低減され、分離工程が容易となる。
すなわち、図１５（ａ）に示すように、ガラス基板２０１を用意する。
そして、図１５（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィを用いたエッチング法によりガラス基板２０１に、凹部２０５を形成する。
【０１０３】
この後、図１５（ｃ）に示すように、さらにフォトリソグラフィを用いたエッチング法により、より深くエッチングを行って溝部２０４を形成し、スペーサ２０６を一体形成する。
なおこれらの加工工程は、エッチング深さが異なるため２回のエッチングが必要であるが、マスクとなるレジストパターンを２層構造で形成し、スペーサ形成のための溝部２０４のエッチング後、上層のレジストパターンのみを選択的に除去し、下層側のレジストパターンのみをマスクとしてエッチングするようにしてもよい。
【０１０４】
また、接合および分離工程については前記第１乃至第３の実施の形態で説明した図３乃至５の工程と同様である。
【０１０５】
（第１３の実施の形態）
次に本発明の第１３の実施の形態について説明する。
前記第１１および１２の実施の形態では、スペーサ２０６を一体形成した封止用カバーガラス２００を形成する方法について説明したが、図１６（ａ）乃至（ｄ）に示すように、溝部２０４を形成したガラス基板２０１に、スペーサ用のシリコン基板２０３を貼着し、これをフォトリソグラフィを用いたエッチング法により選択的に除去し、スペーサ２０３Ｓを形成してもよい。他部については前記１１および１２の実施の形態と同様に形成されている。
【０１０６】
本実施の形態ではガラス基板２０１に、フォトリソグラフィを用いたエッチング法により、溝部２０４を形成し、スペーサ２０６を一体形成するとともに、固体撮像素子基板１００のエッジよりも封止用カバーガラス２００のエッジが内側にくるようにするためのガラス基板の溝部２０４をエッチング形成している。従って歪の発生が低減されまた、分離工程が容易となる。
【０１０７】
すなわち、図１６（ａ）に示すように、ガラス基板２０１を用意する。
そして、図１６（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ法を用いたエッチング法によりガラス基板２０１に、溝部２０４を形成する。
この後、図１６（ｃ）に示すように、接着剤層２０２を介してスペーサ用基板としてのシリコン基板２０３を貼着する。
そしてさらに図１６（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィを用いたエッチング法により、スペーサ２０３Ｓを一体形成する。
【０１０８】
この方法によっても、高精度で信頼性の高いスペーサ付きの封止用カバーガラス２００を形成することができる。
尚、接合および分離工程については前記第１乃至第３の実施の形態で説明した図３乃至５の工程と同様である。
【０１０９】
（第１４の実施の形態）
次に本発明の第１４の実施の形態について説明する。
前記第１３の実施の形態では、図１６（ａ）乃至（ｄ）に示したようにガラス基板２０１に接着剤を介して、スペーサとなるシリコン基板２０３を貼着し、フォトリソグラフィを用いたエッチング法によりこのシリコン基板２０３をパターニングして、封止用カバーガラス２００を形成したが、本実施の形態では、図１７（ａ）および（ｂ）に示すように、ダミー板５０１を用いてダミー板上で、スペーサ２０３Ｓのパターニングを行い、この後、溝部２０４を形成したガラス基板２０１に接着剤層２０２を介して接着するようにしている。他部については前記第１３の実施の形態と同様に形成されている。
【０１１０】
すなわち、シリコン基板からなるダミー板５０１に軟化温度５０〜１５０℃程度の接着剤層５０２を介してスペーサとなるシリコン基板２０３を貼着する。そして、図１７（ａ）に示すように、このシリコン基板２０３をフォトリソグラフィによるエッチング法によりパターニングし、スペーサ２０３を形成する。
【０１１１】
この後、図１７（ｂ）に示すように、軟化温度１００〜２００℃程度の接着剤層２０２を介してスペーサ２０３Ｓ側に、溝部２０４を有するガラス基板２０１を貼着する。
このようにしてガラス基板２０１を貼着した後、接着剤層２０２が軟化しない範囲で５０〜１５０℃程度に加熱し接着剤層５０２を軟化させてダミー板５０１を除去し、図１７（ｃ）に示すように、スペーサ付きの封止用カバーガラス２００が形成される。
【０１１２】
かかる方法によれば、ガラス基板上でスペーサを加工する必要がないため、ガラス基板２０１にキズを生じてくもりの原因となるのを防止することができる。
【０１１３】
なお、接合および分離工程については前記第１乃至第３の実施の形態で説明した図３乃至５の工程と同様である。
【０１１４】
（第１５の実施の形態）
次に本発明の第１５の実施の形態について説明する。
前記第１２乃至第１４の実施の形態では、分離工程を容易にするための溝部２０４を備えたスペーサ付きの封止用カバーガラス２００の製造工程について説明したが、第１５乃至１７の実施の形態では、ダミー板４０１に貼着し、溝部２０４を形成しておくことにより、ガラス基板自体は接合に先立ちあらかじめ分離されており、接合後、接着剤層４０２を軟化させることにより、ダミー板を除去し個々の固体撮像素子に分離するようにしたことを特徴とする。他部については前記第１４の実施の形態と同様に形成されている。
【０１１５】
この実施の形態では、図１５（ａ）乃至（ｃ）で示した実施の形態では、スペーサ一体型封止用カバーガラスのガラス基板に溝部２０４を形成し、ガラス基板を分離しやすくなるようにしたが、図１８に示すように、接着剤層４０２を介してガラス基板からなるダミー板４０１を用い、ダミー板をはずすことにより容易に分離できるようにしたものである。
【０１１６】
出発材料としてガラス板を用い、ダミー板貼着後、溝部２０４の形成およびスペーサ２０６の形成をフォトリソグラフィを用いたエッチング法により、行っている。
【０１１７】
かかる構成によれば、分割時に加熱によって接着剤層４０２を軟化させるのみでよくきわめて容易に分割可能である。
【０１１８】
なお、接合および分離工程については前記第７乃至第９の実施の形態で説明した工程と同様である。
【０１１９】
（第１６の実施の形態）
次に本発明の第１６の実施の形態について説明する。
本実施の形態では、第１３の実施の形態で説明した凹部付きガラス板にスペーサ２０３Ｓを貼着するタイプのガラス基板２０１を、ダミー板４０１に貼着すると共に溝部２０４を形成しておくことにより、ガラス基板自体は接合に先立ち分離されており、接合後、接着剤層４０２を軟化させることにより、ダミー板を除去し個々の固体撮像素子に分離するようにしたことを特徴とする。他部については前記第１３の実施の形態と同様に形成されている。
【０１２０】
この実施の形態では図１６（ａ）乃至（ｂ）で示した実施の形態のスペーサ一体型ガラス基板に図１９（ａ）乃至（ｂ）に示すように、接着剤層４０２を介してダミー板４０１を貼着し、溝部２０４を形成してなるものである。
出発材料としてガラス板を用い、ダミー板貼着後、ダミー板に到達する深さの溝部２０４の形成およびスペーサ２０３Ｓの形成を前記第１３の実施の形態と同様に行っている。
【０１２１】
すなわち、図１９（ａ）に示すように、ガラス基板２０１に接着剤層４０２を介してダミー基板４０１を貼着する。
【０１２２】
この後、図１９（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィを用いてガラス基板２０１をエッチングし、ガラス基板２０１表面からダミー基板４０１に到達する溝部を形成する。
【０１２３】
そして、図１９（ｃ）に示すように、接着剤層２０２を介してスペーサ用のシリコン基板２０３を貼着する。
【０１２４】
そして、図１９（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィを用いたエッチング法によりシリコン基板２０３を選択的に除去し、スペーサ２０３Ｓを形成する。
【０１２５】
かかる構成によれば、固体撮像素子基板１００と接合した後、ダイシングに際し、加熱によって接着剤層４０２を軟化させるのみでよくきわめて容易に分割可能である。
【０１２６】
なお、接合および分離工程については前記第７乃至第９の実施の形態で説明した工程と同様である。
【０１２７】
（第１７の実施の形態）
次に本発明の第１７の実施の形態について説明する。
本実施の形態では、ダミー板５０１上でパターニングしたスペーサ２０３Ｓを、第１４の実施の形態（図１７）で説明した凹部付きガラス板にスペーサ２０３Ｓを貼着するタイプのガラス基板２０１を、ダミー板４０１に貼着し、溝部２０４を形成しておくことにより、ガラス基板自体は接合に先立ちあらかじめ分離されており、接合後、接着剤層４０２を軟化させることにより、ダミー板を除去し個々の固体撮像素子に分離するようにしたことを特徴とする。他部については前記第１４の実施の形態と同様に形成されている。
【０１２８】
この実施の形態では、図１７（ａ）乃至（ｂ）で示した実施の形態のスペーサ貼着型ガラス基板に図２０（ａ）乃至（ｃ）に示すように、接着剤層４０２を介してダミー板４０１を貼着してなるものである。
出発材料としてガラス板を用い、ダミー板貼着後、ダミー板に到達する深さの溝部２０４の形成およびスペーサ２０３Ｓの形成を前記第１５の実施の形態と同様に行っている。
すなわち、シリコン基板からなるダミー板５０１に接着剤層５０２を介してスペーサとなるシリコン基板２０３を貼着したのち、図２０（ａ）に示すように、このシリコン基板２０３に対し、フォトリソグラフィを用いたエッチング法によるパターニングを施し、スペーサ２０３Ｓを形成する。
【０１２９】
この後、図２０（ｂ）に示すように、接着剤層２０２を介してスペーサ２０３Ｓ側に、ダミー板４０１まで到達するように形成された溝部２０４を有するガラス基板２０１を貼着する。
このようにしてガラス基板２０１を貼着した後、接着剤層５０２を軟化させてダミー板５０１を除去し、図２０（ｃ）に示すように、スペーサ付きの封止用カバーガラス２００が形成される。
かかる構成によれば、分割時に加熱によって接着剤層４０２を軟化させるのみでダミー板４０１が容易に除去され、きわめて容易に分割可能である。
【０１３０】
なお、接合および分離工程については前記第７乃至第９の実施の形態で説明した工程と同様である。
【０１３１】
なお、前記実施の形態では、封止用カバーグラスを構成するガラス基板とスペーサとの接合および固体撮像素子基板と封止用カバーガラスとの接合を、接着剤層を用いて行う方法あるいは陽極接合、表面活性化常温接合による方法について説明したが、全ての実施の形態において、固体撮像素子基板表面がＳｉや金属の場合、接着剤を用いることなく、適宜、表面活性化常温接合で接合することもできる。接着剤層を用いる場合、接着剤層としても、ＵＶ接着剤のみならず熱硬化性接着剤、熱硬化併用ＵＶ硬化性接着剤を用いても良い。
【０１３２】
また、前記第１の実施形態でも述べたが、全実施の形態においてスペーサとしては、シリコン基板のほか、４２アロイ、金属、ガラス、感光性ポリイミド、ポリカーボネート樹脂など適宜選択可能である。
【０１３３】
また、固体撮像素子基板と封止用カバーガラスとの接合を、接着剤層を用いて行うに際し、液溜めを形成しておくなどにより、溶融した接着剤層が流出しないようにするとよい。また、スペーサと固体撮像素子基板あるいは封止用カバーガラスとの接合部についても同様で、接合部に凹部または凸部を形成し液溜めを形成しておくなどにより、溶融した接着剤層が流出しないようにするとよい。
【０１３４】
なお、前記実施の形態では、切断溝を形成したものに対する個々の素子へ分離は、切断溝の位置までＣＭＰを行うようにしたが、研削、ポリッシングあるいは全面エッチングなどを用いることも可能である。
【０１３５】
また前記実施の形態において、ガラス基板とスペーサの貼り合わせを必要とする場合は、紫外線硬化樹脂、熱硬化性樹脂あるいはこれらの併用、あるいは半硬化の接着剤塗布によって実行するようにしてもよい。　またこの接着剤の形成に際してはディスペンサでの供給、スクリーン印刷、スタンプ転写など適宜選択可能である。
【０１３６】
加えて、各実施の形態で述べた例については、全形態にわたって適用可能な範囲で相互に変形可能である。
【０１３７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の固体撮像装置によれば、スペーサによって歪が生じるのを防止することができ、長寿命で信頼性の高い固体撮像装置を得ることが可能となる。
また、本発明の固体撮像装置の製造方法によれば、ウェハレベルで位置決めし、外部取り出し用電極端子の形成を含めて、スペーサを介して、一括して実装することにより一体化してから、固体撮像素子ごとに分離するようにしているため、製造が容易でかつ信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）および（ｂ）は本発明の第１の実施の形態の方法で形成した固体撮像装置を示す断面図および要部拡大断面図である。
【図２】図２（ａ）乃至（ｄ）は本発明の第１の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図３】図３（ａ）乃至（ｃ）は本発明の第１の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図４】図４（ａ）乃至（ｄ）は本発明の第２の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図５】図５（ａ）乃至（ｅ）は本発明の第３の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図６】図６（ａ）乃至（ｄ）は本発明の第４の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図７】図７（ａ）乃至（ｄ）は本発明の第５の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図８】図８（ａ）乃至（ｅ）は本発明の第６の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図９】本発明の第７の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図１０】本発明の第８の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図１１】本発明の第９の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図１２】本発明の第１０の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図１３】本発明の第１０の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図１４】本発明の第１１の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図１５】本発明の第１２の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図１６】本発明の第１３の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図１７】本発明の第１４の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図１８】本発明の第１５の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図１９】本発明の第１６の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【図２０】本発明の第１７の実施の形態の固体撮像装置の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
１００　固体撮像素子基板
１０１　シリコン基板
１０２　固体撮像素子
２００　封止用カバーガラス
２０１　ガラス基板
２０３Ｓ　スペーサ

Claims (6)

1. 固体撮像素子を形成してなる半導体基板と、
   前記固体撮像素子の受光領域に対向して空隙をもつようにスペーサを介して前記半導体基板に接続された透光性部材とを具備し、
   前記スペーサが前記半導体基板と熱膨張係数に近い材料で構成されていることを特徴とする固体撮像装置。
2. 固体撮像素子を形成してなる半導体基板と、
   前記固体撮像素子の受光領域に対向して空隙をもつようにスペーサを介して前記半導体基板に接続された透光性部材とを具備し、
   前記スペーサが前記半導体基板と前記透光性部材との間の熱膨張係数をもつ材料で構成されていることを特徴とする固体撮像装置。
3. 固体撮像素子を形成してなる半導体基板と、
   前記固体撮像素子の受光領域に対向して空隙をもつようにスペーサを介して前記半導体基板に接続された透光性部材とを具備し、
   前記スペーサが可撓性材料で構成されていることを特徴とする固体撮像装置。
4. 固体撮像素子を形成してなる半導体基板と、
   前記固体撮像素子の受光領域に対向して空隙をもつようにスペーサを介して前記半導体基板に接続された透光性部材とを具備し、
   前記スペーサが金属材料で構成されていることを特徴とする固体撮像装置。
5. 固体撮像素子を形成してなる半導体基板と、
   前記固体撮像素子の受光領域に対向して空隙をもつようにスペーサを介して前記半導体基板に接続された透光性部材とを具備し、
   前記スペーサが樹脂材料で構成されていることを特徴とする固体撮像装置。
6. 半導体基板表面に複数の固体撮像素子を形成する工程と、
   前記固体撮像素子の各受光領域に対向して空隙をもつように、スペーサ部材を介して前記半導体基板表面に透光性部材を接合する工程と、
   前記固体撮像素子に対応して外部接続端子を形成する工程と、
   前記接合工程で接合され、外部接続端子の形成された接合体を、固体撮像素子ごとに分離する工程とを含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。

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