JP2006080297A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】固体撮像素子のウェーハにスペーサを介して封止用透明板を接着した時に、ウェーハとスペーサとの間の接着剤のはみ出しによる製品不良が防止され、歩留まり低下が解消された固体撮像装置及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】固体撮像装置１を構成するスペーサ５のチップ基板２Ａに貼り合わされる端面５Ａのエッジ部に、はみ出した接着剤を収容する段差部５Ｂを設けた。このスペーサ５を形成する工程では、透明平板１４上にスペーサ５の材料となるスペーサ基材１５を積層し、スペーサ基材１５の表面にエッチングマスク２１を階段状に形成し、スペーサ基材１５にエッチングを施して、スペーサ５を形成するとともにスペーサ５の端面５Ａのエッジ部に段差部５Ｂを形成するようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法に関し、特にウェーハレベルで一括製造されたチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）タイプの固体撮像装置及びこの固体撮像装置の製造方法に関する。

デジタルカメラや携帯電話に用いられるＣＣＤやＣＭＯＳからなる固体撮像装置は、益々小型化が要求されている。このため、固体撮像素子チップ全体をセラミックス等のパッケージに気密封止した従来の大型パッケージから、最近では固体撮像素子チップの大きさと略等しい大きさのチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）タイプに移行しつつある。

このような中で、固体撮像素子チップの受光エリアのみに対し、下面縁部に枠部（スペーサ）を一体形成した透明材料からなる封止部材（透明ガラス板）を配置し、枠部（スペーサ）の外側に外部からの配線を行う電極（パッド）を配列した構造の固体撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、ウェーハ（半導体基板）上に多数の固体撮像素子を形成し、一方、透明材料からなる封止部材（透明ガラス板）に固体撮像素子の受光エリアを囲う枠部（スペーサ）を多数一体形成し、この封止部材（透明ガラス板）を枠部（スペーサ）を介してウェーハに接合して、各固体撮像素子の受光エリアを密閉し、固体撮像装置がウェーハレベルで多数形成された積層体を製造し、次に、この積層体を個々の固体撮像装置に分割することによって、固体撮像装置をウェーハレベルで一括製造する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平０７−２０２１５２号公報 特開２００２−２３１９２１号公報

ところで、前述の特許文献１及び特許文献２に記載された固体撮像装置では、固体撮像素子の受光エリアを囲う枠部（スペーサ）を固体撮像素子が形成されたウェーハに接合するときに接着剤を用いて接合している。

この接合にあたっては、固体撮像素子を塵埃や湿気から守るために隙間なく確実に接合しなければならず、そのためにスペーサの接合面に低粘度の接着剤を全面に塗布して加圧接着している。

ところが、この加圧接着時に接着剤が接合面からはみ出し、固体撮像素子の有効受光領域まで流れ出したり、或いは特許文献１のタイプでは固体撮像素子の有効受光領域まで流れ出すとともにスペーサの外側に配置されたパッド面まで流れ出すことがあり、固体撮像装置の歩留まりを低下させるという問題を有していた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、固体撮像素子のウェーハにスペーサを介して封止用透明板を接着した時に、ウェーハとスペーサとの間の接着剤のはみ出しによる製品不良が防止され、歩留まり低下が解消された固体撮像装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係る固体撮像装置は、固体撮像素子が形成されたチップ基板の上に、固体撮像素子を取り囲む枠形状のスペーサを接着剤で貼り付け、このスペーサの上を透明板で封止した固体撮像装置において、前記スペーサのチップ基板に貼り合わされる端面のエッジ部に、はみ出した接着剤を収容する段差部を設けたことを特徴としている。

本発明の固体撮像装置によれば、スペーサのチップ基板に貼り合わされる端面のエッジ部に、はみ出した接着剤を収容する段差部が形成されているので、接着剤がチップ基板とスペーサとの間からはみ出しても、スペーサに形成された段差部に盛り上がるのみで、固体撮像素子の有効受光領域まで接着剤が流れ出すことがなく、製品の歩留まりを低下させない。

また、前記目的を達成するために、本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、固体撮像素子を取り囲む枠形状のスペーサを透明平板上に多数形成する工程と、多数の固体撮像素子が形成されたチップ用ウェーハと透明平板上のスペーサとを接着剤で貼り合わせ、各固体撮像素子をスペーサで取り囲み、かつ各固体撮像素子の上を透明平板で封止する工程と、チップ用ウェーハと透明平板とを各固体撮像素子毎に分割し、多数の固体撮像装置を形成する工程とからなる固体撮像装置の製造方法において、前記スペーサを形成する工程は、透明平板上にスペーサの材料となるスペーサ基材を積層するステップと、スペーサ基材の表面に枠形状のエッチングマスクを階段状に形成するステップと、表面に前記エッチングマスクが形成されたスペーサ基材にエッチングを施して、スペーサを形成するとともに、スペーサのチップ用ウェーハに貼り合わされる端面のエッジ部にはみ出した接着剤を収容する段差部を形成するステップと、を含むことを特徴としている。

本発明の固体撮像装置の製造方法によれば、透明平板上に積層されたスペーサ基材の表面に枠形状のエッチングマスクを階段状に形成し、その階段状のエッチングマスクを利用してスペーサ基材をエッチングすることによりスペーサを形成するとともに、スペーサのチップ用ウェーハに貼り合わされる端面のエッジ部に、はみ出した接着剤を収容する段差部を形成するので、チップ用ウェーハと透明平板上のスペーサとを接着剤で貼り合わせる時に、接着剤がチップ用ウェーハとスペーサとの間からはみ出しても、スペーサに形成された段差部に盛り上がるのみで、固体撮像素子の有効受光領域まで接着剤が流れ出すことがなく、製品の歩留まりを低下させない。

また、本発明は、前記の固体撮像装置の製造方法において、前記スペーサ基材の表面に枠形状のエッチングマスクを階段状に形成するステップでは、２段階のフォトリソグラフィを経てエッチングマスクを階段状の２層に形成することを特徴としている。

これによれば、２段階のフォトリソグラフィでエッチングマスクを階段状に形成するので、階段状のエッチングマスクを容易に任意の寸法で形成することができる。

本発明は、また、前記の固体撮像装置の製造方法において、前記スペーサ基材の表面に枠形状のエッチングマスクを階段状に形成するステップでは、グレースケールフォトマスクを用いて１段階のフォトリソグラフィで階段状のエッチングマスクを形成することを特徴としている。

これによれば、グレースケールフォトマスクを用いて１段階のフォトリソグラフィで階段状のエッチングマスクを形成するので、１回のフォトリソグラフィでエッチングマスクを階段状に容易に任意の寸法で形成することができる。

以上説明したように本発明の固体撮像装置によれば、固体撮像素子のチップ基板にスペーサを介して封止用透明板が接着された固体撮像装置の、スペーサのチップ基板に貼り合わされる端面のエッジ部に、はみ出した接着剤を収容する段差部が形成されているので、接着剤がチップ基板とスペーサとの間からはみ出しても、スペーサに形成された段差部に盛り上がるのみで、固体撮像素子の有効受光領域まで接着剤が流れ出すことがなく、製品の歩留まりを低下させない。

また、本発明の固体撮像装置の製造方法によれば、透明平板上に積層されたスペーサ基材の表面に枠形状のエッチングマスクを階段状に形成し、その階段状のエッチングマスクを利用してスペーサ基材をエッチングすることによりスペーサを形成するとともに、スペーサのチップ用ウェーハに貼り合わされる端面のエッジ部に、はみ出した接着剤を収容する段差部を形成するので、チップ用ウェーハと透明平板上のスペーサとを接着剤で貼り合わせる時に、接着剤がチップ用ウェーハとスペーサとの間からはみ出しても、スペーサに形成された段差部に盛り上がって収容されるのみで、固体撮像素子の有効受光領域まで接着剤が流れ出すことがなく、歩留まりの高い固体撮像装置の製造方法を得ることができる。

以下添付図面に従って、本発明に係る固体撮像装置及びその製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。なお、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。

図１及び図２は、本発明の実施の形態に係るＣＳＰタイプの固体撮像装置の外観形状を示す斜視図、及び断面図である。固体撮像装置１は、固体撮像素子３が設けられた固体撮像素子チップ２、固体撮像素子チップ２に取り付けられ固体撮像素子３を取り囲む枠形状のスペーサ５、及びスペーサ５の上に取り付けられて固体撮像素子３を封止する透明板４から構成されている。

固体撮像素子チップ２は、図２に示すように、矩形のチップ基板２Ａと、このチップ基板２Ａ上に形成された固体撮像素子３と、固体撮像素子３の外側に複数個配列され外部との配線を行うためのパッド（電極）６とからなっている。チップ基板２Ａの材質は、例えばシリコン単結晶で、その厚さは例えば３００μｍ程度である。

透明板４は、熱膨張係数がシリコンに近い透明ガラス、例えば、「パイレックス（登録商標）ガラス」等が用いられ、その厚さは、例えば５００μｍ程度である。

スペーサ５は、無機材料で、チップ基板２Ａ及び透明板４と熱膨張係数等の物性が類似した材質が望ましいため、例えば多結晶シリコンが用いられる。また、枠形状のスペーサ５の一部分を断面で見たときに、その断面の幅は例えば２００μｍ程度、厚さは例えば１００μｍ程度である。このスペーサ５は、一方の端面５Ａでチップ基板２Ａに接着剤７を用いて接合され、他方の端面で透明板４に接着剤８を用いて接合されている。

スペーサ５のチップ基板２Ａに接合される側の端面５Ａのエッジ部には、図２に示すように、段差部５Ｂが形成されており、この段差部５Ｂは、スペーサ５とチップ基板２Ａとを接着剤７を用いて接合した時に、スペーサ５の下からはみ出した接着剤７を収容し、接着剤７が固体撮像素子３やパッド６上に流れ出すのを防止している。段差部５Ｂの端面５Ａからの段差寸法は、例えば３０μｍ程度である。

次に、本発明の固体撮像装置の製造方法についてその実施の形態について説明する。図３は、固体撮像装置の製造方法のフローチャートで、図４はその説明図である。先ず、図４（ｂ）に示すように、チップ用ウェーハ（以下ウェーハと呼称する）１２に固体撮像素子３とパッド６とを多数同時に形成する（ステップＳ１）。

固体撮像素子３とパッド６の形成には一般的な半導体素子製造工程が適用され、固体撮像素子３は、ウェーハ１２に形成された受光素子であるフォトダイオード、励起電圧を外部に転送する転送電極、開口部を有する遮光膜、層間絶縁膜、層間絶縁膜の上部に形成されたインナーレンズ、インナーレンズの上部に中間層を介して設けられたカラーフィルタ、カラーフィルタの上部に中間層を介して設けられたマイクロレンズ等で構成された微細素子が平面アレー状に配列された構造になっている。

固体撮像素子３はこのように構成されているため、外部から入射する光がマイクロレンズ及びインナーレンズによって集光されてフォトダイオードに照射され、有効開口率が上がるようになっている。

ウェーハ１２への固体撮像素子３とパッド６の形成と並行して、図４（ａ）に示すように、透明平板１４上に固体撮像素子３を取り囲む枠形状のスペーサ５を多数形成する。このスペーサ５の透明平板１４と反対側の端面５Ａには、図２に示すように、段差部５Ｂを形成する（ステップＳ２）。

次に、図４（ｂ）に示すように、ウェーハ１２と透明平板１４とを位置合わせして、スペーサ５を介して接着剤７で接合し、各固体撮像素子３をスペーサ５と透明平板１４とで封止する。これによって、ウェーハ１２と透明平板１４との間に空隙部１１を有し固体撮像素子３の受光部が密閉された構造の固体撮像装置１がウェーハレベルで多数形成された積層体１０が製造される。

なお、ウェーハ１２と透明平板１４との位置合わせは、図５に示すように、透明平板１４をスペーサ５を下向きにしてウェーハ１２に対峙させ、ウェーハ１２に設けられたアライメントマーク９Ａ、９Ｂに対して透明平板１４に設けられたアライメントマーク１９Ａ、１９Ｂを夫々重ね合わせることによって行う（ステップＳ３）。

次に、積層体１０を図示しないダイシング装置のウェーハテーブルに吸着載置し、図示しないダイシングブレード（砥石）の刃先の最下点がパッド６上部の空隙部１１内に５０μｍ程度入り込む位置にセットして透明平板１４を研削切断し、個々の透明板４に分離するとともに、パッド６、６、…を露出させる。図４（ｃ）はこの状態を表わしている。

透明平板１４の研削切断に用いるダイシングブレードは、例えば、粒度＃３２０〜＃１５００（平均粒径８〜４０μｍ）程度のダイヤモンド砥粒又はＣＢＮ（立方晶窒化ほう素）砥粒をニッケルで結合したメタルボンドブレードで、直径１００ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ〜１．２ｍｍ程度を用い、その回転数は、例えば、４, ０００ｒｐｍ〜６, ０００ｒｐｍとする。また、ウェーハテーブルの送り速度は、例えば、０．１〜５．０ｍｍ／ｓｅｃとする。

なお、ダイシングブレードはダイヤモンド砥粒又はＣＢＮ砥粒をフェノール樹脂等で結合したレジンボンドブレードの方が砥粒の自生作用が活発で切削性は良い。しかし摩耗が早いので、レジンボンドブレードを用いる場合は切込み深さを確保するために頻繁に高さ調整をする必要がある。

次に、透明平板１４の研削切断に用いたダイシングブレードよりも薄いダイシングブレードを用い、ウェーハ１２を研削切断（フルカット）して各チップ基板２Ａに分離する。これによって、図４（ｄ）に示すように、固体撮像装置１がウェーハレベルで多数形成された積層体１０から個々の固体撮像装置１に分割される。

なお、積層体１０はウェーハ１２の裏面に図示しないダイシングシートが貼付されて研削切断加工される。そのため、個々の固体撮像装置１に分割されても、バラバラになることがない（ステップＳ４）。

ウェーハ１２の研削切断に用いるダイシングブレードは、例えば、粒度＃２５００（平均粒径５．５μｍ）程度のダイヤモンド砥粒をニッケルで結合したメタルボンドブレードで、直径５１ｍｍ、厚さ３０μｍ程度を用い、その回転数は、例えば、３０，０００ｒｐｍ〜６０，０００ｒｐｍとする。また、ウェーハテーブルの送り速度は、例えば、１００ｍｍ／ｓｅｃとする。

次に、透明平板１４上に固体撮像素子３を取り囲む枠形状で、端面５Ａに段差部５Ｂを有するスペーサ５を多数形成する工程について、図６及び図７を用いて説明する。図６はこのスペーサ５を形成する工程を表わすフローチャートで、図７はこの工程の説明図である。

先ず、透明平板１４上に接着剤８を用いてスペーサ５の母材であるスペーサ基材１５を接着する。接着にあたっては透明平板１４上に接着剤８を均一に塗布する必要があるので、スピンコート法を用いて塗布する。また、固体撮像素子３を確実に封止する必要があるので、接着剤８塗布後の透明平板１４とスペーサ基材１５との貼り合わせ作業を減圧チャンバ（例えば、１０Ｔｏｒｒ以下）内で行って、接着面に気泡が生じないようにする（ステップＳ１１）。

なお、透明平板１４とスペーサ基材１５との接合は、接着剤等を使用しない陽極接合やフュージョン接合等を用いてもよい。

次に、図７（ａ）に示すように、スペーサ基材１５上のスペーサ５を形成する位置に階段状のエッチングマスク２１を形成する。このエッチングマスク２１の形成は、スペーサ基材１５上にフォトレジストを塗布し、スペーサ５のパターンが形成されたフォトマスクを用いて露光し、現像して必要部分のみを残す、いわゆる半導体装置の製造工程で広く用いられているフォトリソグラフィー技術を用いて行う。

なお、エッチングマスク２１を階段状に形成するには、２段階のフォトリソグラフィーを行って２層のレジスト膜を階段状に形成するか、或いはフォトマスクとしてグレースケールフォトマスクを用いて１段階のフォトリソグラフィーのみでレジスト膜を階段状に形成し、エッチングマスク２１とする。これにより、図７（ａ）に示すように、スペーサ基材１５上にスペーサ５の形状をした階段状のエッチングマスク２１が多数形成される（ステップＳ１２）。

次に、スペーサ基材１５をエッチングして、多数の枠形状のスペーサ５を形成するとともに、スペーサ５の端面５Ａに段差部５Ｂを形成する。このとき、スペーサ基材１５の表面には階段状のエッチングマスク２１が形成されているので、階段状のエッチングマスク２１の上段部分ではエッチングマスク２１の厚さが十分厚いのでスペーサ基材１５はエッチングされず、エッチングマスク２１の下段部分ではマスクされていない部分に比べてスペーサ基材１５が遅れてエッチングされるので、図７（ｂ）に示すように、スペーサ５の端面５Ａには段差部５Ｂが形成される。

このエッチングには、ドライエッチングが好適である。例えば、誘導結合プラズマエッチング装置等を用い、スペーサ５の側面の垂直性を高めるために、Ｂｏｓｃｈプロセスを用いてエッチング加工を行うのが好適である。

Ｂｏｓｃｈプロセスは、エッチング用のガスとデポジット用のガスとを交互に切換えながら垂直方向の加工を進めるので、加工側面のサイドエッチングを防止できる。

エッチング条件としては、例えば、エッチングガスＳＦ６（六フッ化硫黄）３８０ｓｃｃｍ×１０ｓ、デポジットガスＣ４Ｆ８（オクタフルオロシクロブタン）１９０ｓｃｃｍ×３ｓ、プラテンパワー４５Ｗ、チャンバー真空圧１５〜２０Ｔｏｒｒ、コイルパワー１５００〜２０００ＷなるＢｏｓｃｈプロセス処方の単一条件にて、容易にスペーサ５を形成するとともに、スペーサ５の端面５Ａに段差部５Ｂを形成することができる（ステップＳ１３）。

次に、図７（ｃ）に示すように、スペーサ５上に残ったエッチングマスク２１と透明平板１４上に残った接着剤８とを除去する。この残留有機物の除去処理には、酸素プラズマによって有機物を灰化して除去するプラズマアッシング装置が好適である（ステップＳ１４）。

なお、前述のステップＳ１３のエッチング工程、及びステップＳ１４の残留有機物の除去工程を夫々ドライエッチングとアッシングとで説明したが、ステップＳ１３をウエットエッチングで行ってもよく、またステップＳ１４もウエット式レジスト剥離装置を用いたウエット処理で行ってもよい。

しかし、前述のようなドライエッチング工程とアッシングによる残留物除去工程によるドライ一貫工程で処理する方が、洗浄工程を省くことができるので有利である。

前述のエッチングマスク２１を階段状に形成する方法について、２段階のフォトリソグラフィーを行って２層のレジスト膜を階段状に形成する方法、或いはフォトマスクとしてグレースケールフォトマスクを用いて１段階のフォトリソグラフィーのみでレジスト膜を階段状に形成する方法を挙げたが、これらについて以下に実施例をあげて詳細を説明する。

（実施例１）
図８は、ネガ型レジスト及びポジ型レジストを用いた２段階のフォトリソグラフィ工程を表わすフローチャートで、図９はその説明図である。先ず最初に、図９（ａ）に示すように、スペーサ基材１５にネガ型レジスト２１Ａを塗布（第１塗布）してベーキングする。このレジスト塗布はスピンコート法を用いて行う（ステップＳ２１）。

次に、図９（ｂ）に示すように、スペーサ５と同形状のマスクパターンが多数形成されたネガパターン用フォトマスク３１を用いて露光する（第１露光）。これにより光が照射された部分のレジストが重合又は架橋して現像液に対して不溶性又は難溶性となる（ステップＳ２２）。

これを現像して、図９（ｃ）に示すように、スペーサ基材１５上にエッチングマスク２１の１層目を形成する（第１現像）（ステップＳ２３）。次に、図９（ｄ）に示すように、エッチングマスク２１の１層目が形成されたスペーサ基材１５上にポジ型レジスト２１Ｂを塗布（第２塗布）してベーキングする（ステップＳ２４）。このレジスト塗布においてもスピンコート法を用いる（以下他の実施例においても同様とする）。

次いで、図９（ｅ）に示すように、スペーサ５の端面５Ａと同形状のマスクパターンが多数形成されたポジパターン用フォトマスク３２を用いて露光する（第２露光）。この露光により光が照射された部分のレジストが分解して現像液に対して可溶性となる（ステップＳ２５）。これを現像して、図９（ｆ）に示すように、スペーサ基材１５上のエッチングマスク２１の１層目上にエッチングマスク２１の２層目を形成する（第２現像）（ステップＳ２６）。

このようにして、スペーサ基材１５上に図９（ｆ）に示すような階段状のエッチングマスク２１を、２段階のフォトリソグラフィで多数同時に形成することができる。

（実施例２）
図１０は、ネガ型レジストのみを用いた２段階のフォトリソグラフィ工程を表わすフローチャートで、図１１はその説明図である。先ず最初に、図１１（ａ）に示すように、スペーサ基材１５にネガ型レジスト２１Ａを塗布（第１塗布）してベーキングする（ステップＳ３１）。

次に、図１１（ｂ）に示すように、スペーサ５と同形状のマスクパターンが多数形成されたネガパターン用フォトマスク３１を用いて露光する（第１露光）（ステップＳ３２）。次いで、図１１（ｃ）に示すように、ネガ型レジスト２１Ａ上にネガ型レジスト２１Ｃを塗布（第２塗布）してベーキングする（ステップＳ３３）。

次に、図１１（ｄ）に示すように、スペーサ５の端面５Ａと同形状のマスクパターンが多数形成されたネガパターン用フォトマスク３３を用いて露光する（第２露光）（ステップＳ３４）。これを現像して、図１１（ｅ）に示すように、スペーサ基材１５上に階段状のエッチングマスク２１の１層目と２層目を形成する（第１現像）（ステップＳ３５）。

このようにして、スペーサ基材１５上に図１１（ｅ）に示すような階段状のエッチングマスク２１を、２段階のフォトリソグラフィで多数同時に形成することができる。なお、本実施例２の場合は、現像は１回のみで済む。また、ネガ型レジスト２１Ａとネガ型レジスト２１Ｃは同種のものを用いてもよいが、レジストの現像液に対する選択比の異なる２種類のレジストを用いることにより、階段高さの制御が容易になる。

（実施例３）
図１２は、グレースケールフォトマスクとネガ型レジストを用いた１段階のフォトリソグラフィ工程を表わすフローチャートで、図１３はその説明図である。

グレースケールフォトマスクは、電子ビームを照射することによって表面が暗黒色に変化するような特殊処理を表面層に施したガラスプレートをマスクブランクに用いたもので、暗黒色の濃度は電子ビームの照射量に比例するように作られている。このため、様々な階調のグレーレベルを容易にマスクブランク上に形成することができるようになっている。このようなグレースケールフォトマスクとしては、ＯＰＴＬＩＮＥ社から発売されているものや、株式会社日本レーザー社の商品名「３Ｄホトマスク（グレーレベルマスク）等がある。

本実施例においては、濃淡２階調でマスクパターンを形成したものを用いる。先ず、スペーサ基材１５にポジ型レジスト２１Ｄを塗布してベーキングする（ステップＳ４１）。次に、図１３（ａ）に示すように、前述の濃淡２階調のマスクパターンが形成されたグレースケールフォトマスク３４を用いて露光する。

この露光により光が照射された部分のレジストは完全に分解して現像液に対して可溶性となり、淡黒色（グレー）のマスク部分のレジストは光の照射が弱いので完全には分解されず現像液に対する溶解性が弱く、暗黒色のマスク部分のレジストは光の照射が遮られて分解しないので現像液で溶解しない（ステップＳ４２）。

これを現像することによって、図１３（ｂ）に示すように、階段状のエッチングマスク２１がスペーサ基材１５上に残留する（ステップＳ４３）。

このようにして、スペーサ基材１５上に図１３（ｂ）に示すような階段状のエッチングマスク２１を、１段階のフォトリソグラフィで多数同時に形成することができる。

前述の実施例１、及び実施例２の何れの実施例においても、階段状のエッチングマスク２１の下層となる１層目の塗布（第１塗布）には、露光／現像の特性関係からネガ型レジストを使用する必要があるが、第２塗布ではネガ／ポジ何れの型のレジストでも使用可能である。

特にネガ型レジスト／ネガ型レジストで２層を構成すれば、実施例２に示すように、現像工程を１回で済ませることができる。また、ネガ型レジスト／ポジ型レジストで構成しても、レジストの現像液に対する選択性が確保できれば、同様に１回の現像で階段状のエッチングマスク２１を形成することができる。

以上説明したように、本発明によれば、スペーサ５の段差部５Ｂの高さを自由に設定することができる。即ち、階段状のエッチングマスク２１の各段の厚さを所望の厚さに夫々設定することによりスペーサ５の段差部５Ｂの高さを所望の寸法に形成することができる。

階段状のエッチングマスク２１の各段の厚さを所望の厚さに形成するには、２段階のフォトリソグラフィーによって２層のレジスト膜を階段状に形成する方法では、第１塗布及び第２塗布の夫々のレジストの塗布厚みを所望の値に設定することによって対応することができる。

また、グレースケールフォトマスク３４を用いて１段階のフォトリソグラフィーのみでレジスト膜を階段状に形成する方法の場合は、露光光の透過量を制御するグレーレベルの濃淡度を所望の値にマスク形成することによって、容易に対応することができる。

どちらの場合も、シリコンのエッチングに対して選択性の高いフォトレジストを使用することによって、高さ制御の精度を向上させることができる。

また、同じ厚さ構成の階段状のエッチングマスク２１を形成しても、スペーサ基材１５貫通後のオーバーエッチング時間を制御することによって、段差部５Ｂの高さを可変にすることが可能である。同様に、同じ厚さ構成の階段状のエッチングマスク２１でも、現像液に対する選択比の異なるレジストを使用することによって、段差部５Ｂの高さを制御することができる。

また、グレースケールフォトマスク３４を用いることによって、スペーサ５の端面５Ａのエッジ部に段差部５Ｂを形成するだけでなく、エッジ部をＲ面取り又はＣ面取り状に仕上げることも可能である。また、段差部５Ｂを１段のみでなく多段に形成することもでき、部分的に段数を変えることなども自在となる。

以上のように、本発明によれば、固体撮像装置１に用いられる受光部の封止材である透明板４を取り付けるスペーサ５の形状を自在に形成することができるので、スペーサ５とチップ基板２Ａとの接着において、はみ出した接着剤が受光領域に流れ出すことが防止され、製品の歩留まりを低下させることがない。

本発明の実施の形態に係る固体撮像装置の外観形状を示す斜視図 本発明の実施の形態に係る固体撮像装置の要部を示す断面図 本発明の実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法を表わすフローチャート 本発明の実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法の説明図 透明平板とウェーハとの位置合わせを説明する斜視図 スペーサ形成工程を表わすフローチャート スペーサ形成工程の説明図 エッチングマスク形成方法を説明する実施例１のフローチャート エッチングマスク形成方法を説明する実施例１の説明図 エッチングマスク形成方法を説明する実施例２のフローチャート エッチングマスク形成方法を説明する実施例２の説明図 エッチングマスク形成方法を説明する実施例３のフローチャート エッチングマスク形成方法を説明する実施例３の説明図

符号の説明

１…固体撮像装置、２…固体撮像素子チップ、２Ａ…チップ基板、３…固体撮像素子、４…透明板、５…スペーサ、５Ａ…端面、５Ｂ…段差部、６…パッド、７…接着剤、１０…積層体、１２…ウェーハ（チップ用ウェーハ）、１４…透明平板、１５…スペーサ基材、２１…エッチングマスク、３４…グレースケールフォトマスク

Claims (4)

1. 固体撮像素子が形成されたチップ基板の上に、固体撮像素子を取り囲む枠形状のスペーサを接着剤で貼り付け、このスペーサの上を透明板で封止した固体撮像装置において、
   前記スペーサのチップ基板に貼り合わされる端面のエッジ部に、はみ出した接着剤を収容する段差部を設けたことを特徴とする固体撮像装置。
2. 固体撮像素子を取り囲む枠形状のスペーサを透明平板上に多数形成する工程と、多数の固体撮像素子が形成されたチップ用ウェーハと透明平板上のスペーサとを接着剤で貼り合わせ、各固体撮像素子をスペーサで取り囲み、かつ各固体撮像素子の上を透明平板で封止する工程と、チップ用ウェーハと透明平板とを各固体撮像素子毎に分割し、多数の固体撮像装置を形成する工程とからなる固体撮像装置の製造方法において、
   前記スペーサを形成する工程は、
   透明平板上にスペーサの材料となるスペーサ基材を積層するステップと、
   スペーサ基材の表面に枠形状のエッチングマスクを階段状に形成するステップと、
   表面に前記エッチングマスクが形成されたスペーサ基材にエッチングを施して、スペーサを形成するとともに、スペーサのチップ用ウェーハに貼り合わされる端面のエッジ部にはみ出した接着剤を収容する段差部を形成するステップと、を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
3. 前記スペーサ基材の表面に枠形状のエッチングマスクを階段状に形成するステップでは、２段階のフォトリソグラフィを経てエッチングマスクを階段状の２層に形成することを特徴とする、請求項２に記載の固体撮像装置の製造方法。
4. 前記スペーサ基材の表面に枠形状のエッチングマスクを階段状に形成するステップでは、グレースケールフォトマスクを用いて１段階のフォトリソグラフィで階段状のエッチングマスクを形成することを特徴とする、請求項２に記載の固体撮像装置の製造方法。

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