JP2007150266A - Solid state imaging device and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラ等に用いられる固体撮像装置の製造方法及び固体撮像装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state imaging device used for a digital camera or the like and a solid-state imaging device.
固体撮像装置の分野では高感度化を図る技術に関して広く研究開発が行われている。特許文献1は、浮遊拡散部(フローティングディフュージョン部)の寄生容量を低減させることにより高感度化を図る技術を開示している。一般的な固体撮像装置は、半導体基板に受光部及び浮遊拡散部が離間して形成されている。また、半導体基板は、表面保護のための有機膜で覆われている。特許文献1では、この有機膜のうち浮遊拡散部を覆う部分を除去するようにしている。こうすれば、浮遊拡散部の寄生容量が減少するので浮遊拡散部の電圧変換効率が向上し、その結果、固体撮像装置の高感度化を図ることができる。 In the field of solid-state imaging devices, extensive research and development has been conducted on technologies for achieving high sensitivity. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a technique for increasing the sensitivity by reducing the parasitic capacitance of the floating diffusion portion (floating diffusion portion). In a general solid-state imaging device, a light receiving portion and a floating diffusion portion are formed on a semiconductor substrate so as to be separated from each other. The semiconductor substrate is covered with an organic film for surface protection. In Patent Document 1, a portion of the organic film that covers the floating diffusion portion is removed. In this way, since the parasitic capacitance of the floating diffusion portion is reduced, the voltage conversion efficiency of the floating diffusion portion is improved, and as a result, the solid-state imaging device can be highly sensitive.
一方、固体撮像装置のパッケージ構造については、従来から多用されている中空パッケージ構造に代えて、直張り構造が提案されている(例えば、特許文献2)。直張り構造とは、受光部及び浮遊拡散部を有する半導体基板に透光性板材を透光性接着剤で貼着する構造をいう。直貼り構造の利点は、透光性接着剤を適切に選択することで、透光性板材、透光性接着剤及び半導体基板の間で屈折率の差を小さくすることができることにある。屈折率の差を小さくすることで、それぞれの境界での光の反射成分を低減させることができ、その結果、固体撮像装置の高感度化を図ることができる。
近年、固体撮像装置は、1画素当たりの受光面積の減少に伴って信号電荷が益々減少する傾向にある。そこで、上述した特許文献1と特許文献2とに記載された構造を組み合わせて、固体撮像装置の高感度化をさらに推し進めることが考えられる。
しかしながら、特許文献1と特許文献2に記載された構造を単に組み合わせただけでは、透光性板材を半導体基板に貼着するときに、透光性接着剤(エポキシ樹脂等の有機材料)が流れ出し浮遊拡散部を覆ってしまうという問題が生じる。つまり透光性板材の貼着前に半導体基板上の有機膜のうち浮遊拡散部を覆う部分を除去していたとしても、透光性板材の貼着後には有機材料(透光性接着剤)が浮遊拡散部を覆うこととなる。そのため、浮遊拡散部の寄生容量を減少させることができず、固体撮像装置の高感度化を図ることができない。
In recent years, the solid-state imaging device has a tendency that the signal charge is further reduced as the light receiving area per pixel is reduced. Therefore, it is conceivable to further increase the sensitivity of the solid-state imaging device by combining the structures described in Patent Document 1 and
However, when the structures described in Patent Document 1 and
また、通常、半導体基板はパッケージ基板にダイボンディングされ、半導体基板上に配された電極部とパッケージ基板上に配されたリード端子とがワイヤボンディングされる。直張り構造を採用すれば、透光性板材を貼着してからワイヤボンディングを施す手順とワイヤボンディングを施してから透光性板材を貼着する手順の2通りの製造工程が考えられるが、湿気や塵から半導体基板を保護する観点から前者の手順を採用するのが好ましい。しかしながら、前者の手順では、透光性接着剤を貼着するときに透光性接着剤が流れ出して電極部に付着し、電極部とワイヤとの間で接触不良を引き起こしてしまうおそれがある。 In general, the semiconductor substrate is die-bonded to the package substrate, and the electrode portion disposed on the semiconductor substrate and the lead terminal disposed on the package substrate are wire-bonded. If the direct stretch structure is adopted, there can be considered two manufacturing processes: a procedure for applying the wire bonding after attaching the light-transmitting plate material and a procedure for applying the light-transmitting plate material after applying the wire bonding. The former procedure is preferably employed from the viewpoint of protecting the semiconductor substrate from moisture and dust. However, in the former procedure, when the translucent adhesive is applied, the translucent adhesive flows out and adheres to the electrode part, which may cause a contact failure between the electrode part and the wire.
そこで、本発明は、透光性板材と半導体基板とを透光性接着剤により直接貼着する直貼り構造を採用しつつ、浮遊拡散部の寄生容量を減少させることができる固体撮像装置の製造方法及びそのような固体撮像装置を提供することを第1の目的とする。
さらに、本発明は、直張り構造を採用しつつ、透光性接着剤が電極部に付着することを防止することができる固体撮像装置の製造方法及びそのような固体撮像装置を提供することを第2の目的とする。
Accordingly, the present invention provides a solid-state imaging device capable of reducing the parasitic capacitance of the floating diffusion portion while adopting a direct bonding structure in which a light-transmitting plate material and a semiconductor substrate are directly bonded with a light-transmitting adhesive. It is a first object to provide a method and such a solid-state imaging device.
Furthermore, the present invention provides a method for manufacturing a solid-state imaging device capable of preventing the light-transmitting adhesive from adhering to the electrode portion while adopting a straight-tension structure, and to provide such a solid-state imaging device. Second purpose.
本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、半導体基板に受光部と浮遊拡散部とを離間して形成する形成工程と、前記半導体基板上の前記受光部に対応する領域に透光性接着剤を塗布する塗布工程と、前記塗布工程において塗布された透光性接着剤によって前記半導体基板に透光性板材を貼着する貼着工程とを含み、前記形成工程は、さらに、前記半導体基板上に、受光部に対応する領域に塗布される透光性接着剤が半導体基板上の浮遊拡散部に対応する領域に流れ込むのを防止するための堰部を形成する。 The manufacturing method of the solid-state imaging device according to the present invention includes a forming step of separately forming a light receiving portion and a floating diffusion portion on a semiconductor substrate, and a translucent adhesive on a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate. And a bonding step of bonding a light-transmitting plate material to the semiconductor substrate with the light-transmitting adhesive applied in the coating step, and the forming step is further performed on the semiconductor substrate. In addition, a dam portion is formed to prevent the translucent adhesive applied to the region corresponding to the light receiving portion from flowing into the region corresponding to the floating diffusion portion on the semiconductor substrate.
上記構成によれば、透光性接着剤の塗布及び透光性板材の貼着の事前に堰部が形成される。堰部が形成されることで、透光性接着剤が流動して浮遊拡散部を覆うことを防止することができる。したがって、透光性板材と半導体基板とを透光性接着剤により直接貼着する直貼り構造を採用しつつ、浮遊拡散部の寄生容量を減少させることができる。
また、前記形成工程は、前記半導体基板の第1の縁部から第2の縁部まで横断させ、前記受光部に対応する領域と前記浮遊拡散部に対応する領域とを区画するように、前記堰部を形成することとしてもよい。
According to the said structure, a dam part is formed in advance of application | coating of a translucent adhesive agent, and sticking of a translucent board | plate material. By forming the weir part, it is possible to prevent the translucent adhesive from flowing and covering the floating diffusion part. Accordingly, it is possible to reduce the parasitic capacitance of the floating diffusion portion while adopting a direct attachment structure in which the light transmissive plate material and the semiconductor substrate are directly attached with the light transmissive adhesive.
Further, in the forming step, the semiconductor substrate is traversed from the first edge to the second edge, and the region corresponding to the light receiving portion and the region corresponding to the floating diffusion portion are partitioned. It is good also as forming a dam part.
上記構成によれば、堰部が第1の縁部から第2の縁部まで延在しているので、透光性接着剤が堰部を回り込んで浮遊拡散部に対応する領域まで達することを防止することができる。さらに、堰部の長さを比較的長くすることができるので、機械的強度を向上させることができる。
また、前記形成工程は、前記受光部に対応する領域を囲繞せず前記浮遊拡散部に対応する領域を囲繞するように、前記堰部を形成することとしてもよい。
According to the above configuration, since the dam portion extends from the first edge portion to the second edge portion, the translucent adhesive reaches the region corresponding to the floating diffusion portion around the dam portion. Can be prevented. Furthermore, since the length of the dam portion can be made relatively long, the mechanical strength can be improved.
In the forming step, the dam portion may be formed so as to surround a region corresponding to the floating diffusion portion without surrounding a region corresponding to the light receiving portion.
上記構成によれば、浮遊拡散部に対応する領域が堰部により囲繞されているので、透光性接着剤が堰部を回り込んで浮遊拡散部に対応する領域まで達することを確実に防止することができる。
また、前記形成工程は、所定の高さとなるように前記堰部を形成し、前記貼着工程は、前記受光部に対応する領域に塗布された透光性接着剤上に透光性板材を載置し、当該透光性接着剤が流動性を有する期間内に前記載置された透光性板材を前記堰部の上面に当接するまで押圧し、当該透光性接着剤を硬化させることとしてもよい。
According to the above configuration, since the region corresponding to the floating diffusion portion is surrounded by the dam portion, it is possible to reliably prevent the translucent adhesive from going around the dam portion and reaching the region corresponding to the floating diffusion portion. be able to.
Further, the forming step forms the dam portion so as to have a predetermined height, and the adhering step applies a translucent plate material on a translucent adhesive applied to a region corresponding to the light receiving portion. Place and press the translucent plate placed above within a period in which the translucent adhesive has fluidity until it abuts against the upper surface of the dam portion, and cure the translucent adhesive. It is good.
透光性接着剤の厚みは光の透過特性に影響するので、この厚みを設計通りにあわせることは非常に重要である。上記構成によれば、半導体基板と透光性板材との間隔、すなわち透光性接着剤の厚みは、堰部の高さで規定される。したがって、透光性接着剤の厚みを設計通りにあわせることができる。
また、前記形成工程において形成される堰部の横断面は、矩形又はテーパ形状であることとしてもよい。
Since the thickness of the light-transmitting adhesive affects the light transmission characteristics, it is very important to adjust the thickness as designed. According to the said structure, the space | interval of a semiconductor substrate and a translucent board | plate material, ie, the thickness of a translucent adhesive agent, is prescribed | regulated by the height of a dam part. Therefore, the thickness of the translucent adhesive can be adjusted as designed.
Moreover, the cross section of the dam part formed in the said formation process is good also as being a rectangle or a taper shape.
上記構成によれば、透光性接着剤と堰部との間に隙間ができてしまうことを極力防止することができる。
また、前記形成工程は、感光性を有する材料を前記半導体基板上に塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いて前記塗布された材料のうち堰部となる部分を硬化させるとともにこれ以外の部分を剥離させることにより、前記堰部を形成することとしてもよい。
According to the said structure, it can prevent as much as possible that a clearance gap will be made between a translucent adhesive agent and a dam part.
Further, in the forming step, a photosensitive material is applied onto the semiconductor substrate, and a portion that becomes a dam portion of the applied material is cured using a photolithography technique and other portions are peeled off. Thus, the dam portion may be formed.
上記構成によれば、エッチング技術を用いずに堰部を形成することができるので、エッチングマスクを形成する必要がなく、製造工程を簡易化することができる。
また、前記形成工程は、エッチング可能な材料を前記半導体基板上に堆積させ、エッチング技術を用いて前記堆積された材料のうち堰部となる部分を残留させるとともにこれ以外の部分を除去することにより、前記堰部を形成することとしてもよい。
According to the above configuration, since the weir portion can be formed without using an etching technique, it is not necessary to form an etching mask, and the manufacturing process can be simplified.
In the forming step, an etchable material is deposited on the semiconductor substrate, and an etching technique is used to leave a portion that becomes a weir portion and remove other portions. The dam portion may be formed.
上記構成によれば、感光性を有する材料を用いる場合に比べて、材料の選択の余地を広げることができる。なお、エッチング可能な材料とは、これに対応するエッチャントが存在するような材料を意味する。
本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、半導体基板に受光部を形成するとともに前記半導体基板上の前記受光部に対応する領域から離間して前記半導体基板上に複数の電極部を形成する形成工程と、前記半導体基板上の前記受光部に対応する領域に透光性接着剤を塗布する塗布工程と、前記塗布工程において塗布された透光性接着剤によって前記半導体基板に透光性板材を貼着する貼着工程とを含み、前記形成工程は、さらに、前記半導体基板上に、受光部に対応する領域に塗布される透光性接着剤が前記複数の電極部に流れ込むのを防止するための堰部を形成する。
According to the said structure, the room for selection of material can be expanded compared with the case where the material which has photosensitivity is used. The material that can be etched means a material in which an etchant corresponding to this material exists.
A method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention includes forming a light receiving portion on a semiconductor substrate and forming a plurality of electrode portions on the semiconductor substrate apart from a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate. A step of applying a light-transmitting adhesive to a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate, and a light-transmitting plate material on the semiconductor substrate by the light-transmitting adhesive applied in the applying step. And the forming step further prevents the translucent adhesive applied to the region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate from flowing into the plurality of electrode portions. Forming a weir.
上記構成によれば、透光性接着剤の塗布及び透光性板材の貼着の事前に堰部が形成される。堰部が形成されることで透光性接着剤が流動して電極部に付着することを防止することができる。
また、前記形成工程は、前記半導体基板上の受光部に対応する領域の外周領域であって前記複数の電極部が形成された領域の内周領域に、前記堰部を形成することとしてもよい。
According to the said structure, a dam part is formed in advance of application | coating of a translucent adhesive agent, and sticking of a translucent board | plate material. By forming the weir part, it is possible to prevent the translucent adhesive from flowing and adhering to the electrode part.
In the forming step, the dam portion may be formed in an outer peripheral region of a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate and in an inner peripheral region of the region where the plurality of electrode portions are formed. .
上記構成によれば、透光性接着剤が堰部を回り込んで電極部まで達することを防止することができる。さらに、堰部の長さを比較的長くすることができるので、機械的強度を向上させることができる。
また、前記形成工程において形成される堰部は、前記受光部に対応する領域と前記複数の電極部とに挟まれない領域に通気孔を有することとしてもよい。
According to the above configuration, it is possible to prevent the translucent adhesive from reaching the electrode portion by going around the dam portion. Furthermore, since the length of the dam portion can be made relatively long, the mechanical strength can be improved.
Moreover, the dam part formed in the said formation process is good also as having a vent hole in the area | region which is not pinched | interposed into the area | region corresponding to the said light-receiving part, and these electrode parts.
上記構成によれば、透光性板材を貼着したときに通気孔を通じてガスが抜けるため、透光性接着剤と透光性板材との間に隙間が生じることを防止することができる。さらに、通気孔が前記受光部に対応する領域と前記電極部とに挟まれない領域に存在するので、通気孔を通じて透光性接着剤が流れ出したとしても、これが電極部にまで達することを防止することができる。 According to the said structure, when gas-permeable board | plate material is stuck, gas escapes through a vent hole, Therefore It can prevent that a clearance gap produces between a translucent adhesive agent and a translucent board | plate material. Further, since the vent hole is present in the area corresponding to the light receiving part and the area not sandwiched between the electrode parts, even if the translucent adhesive flows out through the vent hole, it does not reach the electrode part. can do.
本発明に係る固体撮像装置は、受光部と当該受光部から離間して配された浮遊拡散部とを有する半導体基板と、前記半導体基板上の受光部に対応する領域に塗布された透光性接着剤によって前記半導体基板に貼着された透光性板材と、前記半導体基板上に配され、受光部に対応する領域に塗布される透光性接着剤が前記半導体基板上の浮遊拡散部に対応する領域に流れ込むのを防止する堰部とを備える。 A solid-state imaging device according to the present invention includes a semiconductor substrate having a light receiving portion and a floating diffusion portion that is spaced apart from the light receiving portion, and a translucency applied to a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate. A translucent plate adhered to the semiconductor substrate by an adhesive and a translucent adhesive disposed on the semiconductor substrate and applied to a region corresponding to the light receiving portion are formed in the floating diffusion portion on the semiconductor substrate. And a weir portion that prevents flow into the corresponding region.
上記構成によれば、透光性接着剤の塗布及び透光性板材の貼着の事前に堰部が形成された場合、透光性板材と半導体基板とを透光性接着剤により直接貼着する直貼り構造を採用しつつ、浮遊拡散部の寄生容量を減少させることができる。
また、前記堰部は、充填材を含有する樹脂からなることとしてもよい。
上記構成によれば、充填材が含有されていない場合に比べて堰部の機械的強度を高めることができる。
According to the above configuration, when the weir portion is formed in advance of the application of the translucent adhesive and the pasting of the translucent board, the translucent board and the semiconductor substrate are directly pasted by the translucent adhesive. The parasitic capacitance of the floating diffusion portion can be reduced while adopting the direct pasting structure.
Moreover, the said dam part is good also as consisting of resin containing a filler.
According to the said structure, the mechanical strength of a dam part can be raised compared with the case where the filler is not contained.
本発明に係る固体撮像装置は、受光部を有する半導体基板と、前記半導体基板上の受光部に対応する領域から離間して前記半導体基板上に配された複数の電極部と、前記半導体基板上の受光部に対応する領域に塗布された透光性接着剤によって前記半導体基板に貼着された透光性板材と、前記半導体基板上に配され、受光部に対応する領域に塗布された透光性接着剤が前記複数の電極部に流れ込むのを防止する堰部とを備える。 A solid-state imaging device according to the present invention includes a semiconductor substrate having a light receiving portion, a plurality of electrode portions disposed on the semiconductor substrate apart from a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate A translucent plate adhered to the semiconductor substrate by a translucent adhesive applied to a region corresponding to the light receiving portion, and a transparent plate disposed on the semiconductor substrate and applied to the region corresponding to the light receiving portion. And a weir portion that prevents the optical adhesive from flowing into the plurality of electrode portions.
上記構成によれば、透光性接着剤の塗布及び透光性板材の貼着の事前に堰部が形成された場合、透光性接着剤が流動して複数の電極部に付着することを防止することができる。
また、前記堰部は、前記半導体基板上の受光部に対応する領域の外周領域であって前記複数の電極部が形成された領域の内周領域に配されていることとしてもよい。
上記構成によれば、透光性接着剤が堰部を回り込んで電極部まで達することを防止することができる。
According to the said structure, when a dam part is formed in advance of application | coating of a translucent adhesive agent, and sticking of a translucent board | plate material, a translucent adhesive agent flows and adheres to a several electrode part. Can be prevented.
The dam portion may be arranged in an outer peripheral region of a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate and in an inner peripheral region of the region where the plurality of electrode portions are formed.
According to the above configuration, it is possible to prevent the translucent adhesive from reaching the electrode portion by going around the dam portion.
また、前記透光性板材の側端面には前記透光性接着剤からなるフィレットが形成されていることとしてもよい。
上記構成によれば、透光性板材の接着性を向上させることができる。
また、前記堰部の横断面は、矩形又はテーパ形状であることとしてもよい。
上記構成によれば、透光性接着剤と堰部との間に隙間ができてしまうことを極力防止することができる。
Moreover, the fillet which consists of the said translucent adhesive agent is good also as the side end surface of the said translucent board | plate material.
According to the said structure, the adhesiveness of a translucent board | plate material can be improved.
Moreover, the cross section of the said dam part is good also as being a rectangle or a taper shape.
According to the said structure, it can prevent as much as possible that a clearance gap will be made between a translucent adhesive agent and a dam part.
また、前記堰部の上面は、上向きに凸の曲面を有することとしてもよい。
上記構成によれば、堰部を形成するときに熱収縮による変形を許容することができるので、堰部の形成を容易にすることができるとともに、堰部を構成する材料の選択の余地を広げることができる。
また、前記堰部は、有機樹脂からなることとしてもよい。
Moreover, the upper surface of the said dam part is good also as having an upward convex curved surface.
According to the above configuration, since deformation due to thermal contraction can be allowed when forming the dam portion, formation of the dam portion can be facilitated, and room for selection of the material constituting the dam portion is widened. be able to.
Moreover, the said dam part is good also as consisting of organic resin.
上記構成によれば、カラーフィルタやマイクロレンズなどを形成するために積層した耐熱性が低い有機膜上に、堰部を容易に形成することができる。
また、前記堰部は、感光性材料からなることとしてもよい。
上記構成によれば、エッチング技術を用いずに堰部を形成することができる。したがって、製造工程を簡易にすることができる。
According to the said structure, a dam part can be easily formed on the organic film with low heat resistance laminated | stacked in order to form a color filter, a micro lens, etc.
Further, the dam portion may be made of a photosensitive material.
According to the above configuration, the dam portion can be formed without using the etching technique. Therefore, the manufacturing process can be simplified.
本発明に係る固体撮像装置は、受光部を有する半導体基板と、前記半導体基板上の受光部に対応する領域から離間して当該半導体基板上に配された複数の電極部と、前記半導体基板上の受光部に対応する領域に塗布された透光性接着剤を介して前記半導体基板に貼着された透光性板材とを備え、前記透光性板材は、前記半導体基板に貼着される面内の前記受光部に対向する領域以外の領域に溝部を有し、前記半導体基板上の受光部に対応する領域に塗布された透光性接着剤の一部が当該溝部に収容されている。 A solid-state imaging device according to the present invention includes a semiconductor substrate having a light receiving portion, a plurality of electrode portions arranged on the semiconductor substrate apart from a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate And a translucent plate adhered to the semiconductor substrate via a translucent adhesive applied to a region corresponding to the light receiving portion, and the translucent plate is adhered to the semiconductor substrate. A groove portion is provided in a region other than the region facing the light receiving portion in the surface, and a part of the translucent adhesive applied to the region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate is accommodated in the groove portion. .
上記構成によれば、透光性板材を貼着するときに、余分な透光性接着剤が溝部に収容される。したがって、透光性板材と半導体基板とを透光性接着剤により直接貼着する直張り構造を採用しつつ、透光性接着剤が流動して電極部に付着することを極力防止することができる。
また、前記複数の電極部は、列状に配されており、前記透光性板材が有する溝部は、前記複数の電極部が配列されている方向に沿って形成されていることとしてもよい。
According to the said structure, when sticking a translucent board | plate material, an excess translucent adhesive agent is accommodated in a groove part. Therefore, it is possible to prevent the light-transmitting adhesive from flowing and adhering to the electrode portion as much as possible while adopting a direct stretch structure in which the light-transmitting plate material and the semiconductor substrate are directly bonded with the light-transmitting adhesive. it can.
Further, the plurality of electrode portions may be arranged in a row, and the groove portion of the translucent plate material may be formed along a direction in which the plurality of electrode portions are arranged.
上記構成によれば、より効果的に透光性接着剤が電極部に付着することを防止することができる。 According to the said structure, it can prevent that a translucent adhesive agent adheres to an electrode part more effectively.
本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
<構成>
図1は、実施の形態1に係る固体撮像装置の分解斜視図であり、図2は、実施の形態1に係る固体撮像装置の平面図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
<Configuration>
FIG. 1 is an exploded perspective view of the solid-state imaging device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a plan view of the solid-state imaging device according to the first embodiment.
図1及び図2に示すように、固体撮像装置1は、パッケージ基板10、半導体基板20、透光性板材30を備える。パッケージ基板10は、セラミックやプラスチック等からなり、リード端子11を有する。半導体基板20は、受光部21と、当該受光部21に離間して配された浮遊拡散部22とを有し、パッケージ基板10にダイボンディングされる。透光性板材30は、無機材料(ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等)、有機材料(アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等)、あるいはこれらのハイブリッドからなり、透光性接着剤により半導体基板20に貼着されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the solid-state imaging device 1 includes a
半導体基板20上には、半導体基板20上の受光部21に対応する領域に塗布された透光性接着剤が半導体基板20上の浮遊拡散部22に対応する領域に流れ込むのを防止するように堰部24が配されている。実施の形態1では、堰部24は、半導体基板20上の受光部21に対応する領域と半導体基板20上の浮遊拡散部22に対応する領域とに挟まれ、半導体基板20の第1の縁部から第2の縁部まで延在している。
On the
半導体基板20上には、さらに、受光部21に対応する領域から離間して複数の電極部25が配されている。電極部25は、リード端子11にワイヤ12で電気的に接続される。
半導体基板20上には、さらに、表面保護のための有機膜23が成膜されているが、有機膜23のうち浮遊拡散部22に対応する部分は除去されている。
On the
An
図3は、実施の形態1に係る固体撮像装置の断面図である。
図3(a)は、図2の平面図におけるA−A’断面を示し、図3(b)は、図2の平面図におけるB−B’断面を示す。
透光性板材30は、半導体基板20及びパッケージ基板10に透光性接着剤31を介して貼着されている。透光性接着剤31は、半導体基板20上の受光部21に対応する領域には塗布されているが、半導体基板20上の浮遊拡散部22に対応する領域には塗布されていない。すなわち浮遊拡散部22は、透光性接着剤31に覆われず、半導体基板20上の浮遊拡散部22に対応する領域と透光性板材30との間は空隙32が形成されている。このように、浮遊拡散部22が有機膜23にも覆われず、透光性接着剤31にも覆われていないので、浮遊拡散部22の寄生容量が小さくなる。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the solid-state imaging device according to the first embodiment.
3A shows the AA ′ cross section in the plan view of FIG. 2, and FIG. 3B shows the BB ′ cross section in the plan view of FIG.
The
なお、透光性板材30は、堰部24の上面に当接した状態で配されている。堰部24の上面の高さは、透光性板材30がワイヤ12のループに接触しないように設定されている。
図4は、実施の形態1に係る半導体基板20の拡大平面図である。
半導体基板20は、スクライブ部26を有しており、半導体基板20のスクライブ部26以外の領域は無機材料からなる平坦化層58に覆われている。有機膜23は、平坦化層58を覆っているが、浮遊拡散部22に対応する部分及び電極部25に対応する部分は除去されている。
The
FIG. 4 is an enlarged plan view of the
The
図5は、実施の形態1に係る半導体基板20の部分断面図である。
図5は、図4の平面図におけるC−C’断面及びD−D’断面を示す。
C−C’断面を見れば、半導体基板20は、水平転送チャネル部42、浮遊拡散部22、リセットゲート下部44及びリセットドレイン部45を有している。半導体基板20上には、第1の水平転送電極51、第2の水平転送電極52、出力ゲート電極53及びリセットゲート電極54が形成され、これらの電極間は、層間絶縁層57により絶縁されている。層間絶縁層57上には、BPSG、BSG、PSG等の無機材料からなる平坦化層58が積層されている。平坦化層58上には、有機材料からなる平坦化層62、64が積層されている。なお、平坦化層62、64の浮遊拡散部22に対応する部分は除去されている。堰部24は、平坦化層64上に形成されている。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the
FIG. 5 shows a CC ′ section and a DD ′ section in the plan view of FIG. 4.
Looking at the CC ′ cross section, the
一方、D−D’断面を見れば、半導体基板20は、受光部21を有している。半導体基板20上には、垂直転送電極55が形成され、各電極間は、層間絶縁層57により絶縁されている。層間絶縁層57上には、遮光膜56と平坦化層58とが積層されている。平坦化層58上には、層内レンズ層61、平坦化層62、カラーフィルタ層63、平坦化層64、マイクロレンズ65が順に積層されている。平坦化層58上にある各層は有機材料からなり、有機膜23を構成する。
<製造方法>
図6は、実施の形態1に係る固体撮像装置の製造工程を示す図である。
On the other hand, the
<Manufacturing method>
FIG. 6 is a diagram illustrating a manufacturing process of the solid-state imaging device according to the first embodiment.
図7乃至図10は、それぞれ実施の形態1に係る固体撮像装置の工程断面図である。
半導体基板20に、受光部21及び浮遊拡散部22を含む無機層を形成する(図6:S11)。具体的には、半導体基板20にn型不純物を添加することにより、受光部21、浮遊拡散部22、水平転送チャネル部42、浮遊拡散部22、リセットゲート下部44及びリセットドレイン部45を形成する。半導体基板20上には、層間絶縁層57を積層するとともに、第1の水平転送電極51、第2の水平転送電極52、出力ゲート電極53、リセットゲート電極54、垂直転送電極55、遮光膜56を形成する。その後、半導体基板20全体を覆うようにBPSG、BSG、PSG等の無機材料を半導体基板20上に被着し、これをリフローさせることにより平坦化層58を形成する。
7 to 10 are process cross-sectional views of the solid-state imaging device according to the first embodiment.
An inorganic layer including the
次に、平坦化層58上に有機材料からなる層内レンズ層61を形成する(図6:S12)。
層内レンズ層61の形成後、有機材料を回転塗布することにより平坦化層62を形成し(図6:S13)、この平坦化層62上に有機材料からなるカラーフィルタ層63を形成する(図6:S14、図7(a))。
Next, an in-
After the
カラーフィルタ層63の形成後、有機材料を回転塗布することにより平坦化層64を形成し(図6:S15、図7(b))、この平坦化層64上に有機材料からなるマイクロレンズ65を形成する(図6:S16、図8(a))。
次に、エッチング等により有機膜の浮遊拡散部22に対応する部分を除去する(図6:S17、図8(b))。
After the
Next, the portion of the organic film corresponding to the floating
有機膜の浮遊拡散部22に対応する部分の除去後、堰部24を形成する(図6:S18)。
堰部24を形成するには、まず、堰部24を構成する樹脂材を回転塗布して半導体基板20を覆う樹脂層66を形成する(図9(a))。
堰部24を構成する樹脂材としては、例えば、アクリル系、スチレン系あるいはフェノールノボラック系の一般的なポジ型又はネガ型の感光性樹脂や、ウレタン系、エポキシ系、スチレン系などの有機樹脂を用いることができる。なお、これらの樹脂のなかでも、無機層、有機膜23を形成するときに用いた感光性樹脂と同じものや、有機膜23を構成する有機樹脂と同じものを用いることで、材料点数を削減することができ、材料管理が容易となる。また、堰部24の材料として、樹脂製、ガラス製又は石英製などの球状、ファイバ状又は不定形状の充填材をバインダ樹脂に対して0%乃至80%程度含有させてなるものを用いてもよい。充填材を含有する樹脂材料を用いることで、堰部24の機械的強度を高めることができる。
After removing the portion corresponding to the floating
In order to form the
Examples of the resin material constituting the
樹脂層66の厚みは、半導体基板20上面から樹脂層66上面までの高さhが半導体基板20上面から透光性板材30下面までの間隔として予定された間隔に等しくなるように形成される。樹脂層66の厚みが1乃至50μm程度であれば、1回の回転塗布で樹脂層66を形成することができる。これ以上の厚みにする場合には、回転塗布を複数回実施する。また、回転塗布を用いることで、半導体基板20の上面と樹脂層66の上面とをほぼ平行にすることができる。
The thickness of the
樹脂層66の形成後、樹脂層66のうち堰部24となる部分を残留させ、これ以外の不要部分を除去する(図9(b))。
堰部24を感光性樹脂で構成する場合には、当該感光性樹脂で樹脂層66を形成し、フォトリソグラフィにより堰部24となる部分を硬化させるとともに不要部分を剥離する。例えば、回転塗布の際の回転数を1000rpm乃至3000rpm程度、プリベーク温度を80℃乃至100℃程度、露光時間数を100msec乃至1000msec程度、現像液をアルカリ系現像液とする。
After the formation of the
When the
堰部24をエッチング可能な樹脂で構成する場合には、当該樹脂で樹脂層66を形成し、その上に堰部となる部分を覆いそれ以外の部分が開口したマスクを形成し、エッチングにより堰部24となる部分を残留させるとともに不要部分を除去する。
図6のS11からS18までの工程は、いわゆるウェハ工程であり、半導体基板20はウェハの状態で取り扱われる。
When the
The processes from S11 to S18 in FIG. 6 are so-called wafer processes, and the
次に、ウェハをダイシングし(図6:S19)、ダイシングされた半導体基板20をパッケージ基板10にダイボンディングする(図6:S20、図10(a))。
ダイボンディング後に、半導体基板20上に配された電極部25と、パッケージ基板10に配されたリード端子11とをワイヤボンディングする(図6:S21)。
ワイヤボンディング後に、半導体基板20上の受光部21に対応する領域に透光性接着剤31を塗布する(図6:S22、図10(b))。透光性接着剤31としては、例えば、100℃乃至150℃程度で硬化するエポキシ系接着剤、あるいは室温乃至150℃程度で硬化するシリコーン系接着剤等を用いる。透光性接着剤の塗布方法は、例えば、ディスペンス法を用いる。なお、透光性接着剤とは、硬化後において透光性を有する接着剤をいうものとする。
Next, the wafer is diced (FIG. 6: S19), and the diced
After the die bonding, the
After the wire bonding, a
接着剤塗布後に、半導体基板20に透光性板材30を貼着する(図6:S23、図10(c))。貼着は、まず、透光性接着剤31が塗布された半導体基板20に透光性板材30を載置し、透光性接着剤31が流動性を有する期間内に透光性板材30を堰部24の上面に当接するまで押圧する。透光性板材30を押圧しながら、あるいは押圧した後に、透光性板材30を水平方向にずらして、透光性板材30の水平方向の位置やあおりを調整する。なお、耐湿性、耐塵性の観点から、半導体基板20は、パッケージ基板10、透光性板材30及び透光性接着剤31で封止されていることが望ましい。そのため、透光性接着剤31の塗布工程では、透光性板材30を貼着したときに透光性接着剤31が堰部24を回り込んで半導体基板20を封止するように、透光性接着剤31の塗布量や塗布箇所を調整しておく。なお、回り込んだ透光性接着剤31が半導体基板20上の浮遊拡散部22に対応する領域にまで達しないように注意する必要がある。
After application of the adhesive, the
その後、透光性板材30が堰部24の上面に当接した状態で透光性接着剤31を硬化させる。
上述のように、実施の形態1では、堰部24が形成されているので、透光性板材30を半導体基板20に貼着するときに、半導体基板20上の受光部21に対応する領域に塗布された透光性接着剤31が浮遊拡散部22に対応する領域に流れ込むのを防止することができる。このようにすることで、固体撮像装置1の感度を数%乃至10%程度高くすることができる。
Thereafter, the
As described above, in the first embodiment, since the
また、透光性板材30は、堰部24の上面に当接するまで押圧された状態で貼着されるので、半導体基板20と透光性板材30との間隔、すなわち透光性接着剤31の厚みは、堰部24の高さで規定されることとなる。したがって、透光性接着剤31の厚みを設計通りにあわせることができる。なお、半導体基板20上面を基準としたとき、堰部24上面の高さは、マイクロレンズ65の頂部の高さよりも高い。したがって、透光性板材30の高さ方向の位置決めをするときに透光性板材30がマイクロレンズ65を押し潰してしまう事態を防止することができる。
Moreover, since the translucent board |
また、堰部24の上面が半導体基板20の上面にほぼ平行なので、堰部24の上面に透光性板材30を当接させた状態で貼着することにより透光性板材30を半導体基板20にほぼ平行に配設することができる。特に、実施の形態1では、堰部24が第1の縁部から第2の縁部まで延在するので、堰部24上面と透光性板材30との当接面の長さが比較的長い。したがって、比較的高い精度で透光性板材30と半導体基板20とをほぼ平行に配設することができる。その結果、透光性板材30が半導体基板20に対して傾斜して配設された場合に生じる輝度ムラ(輝度シェーディング)を防止することができる。
Further, since the upper surface of the
また、堰部24をウェハ工程で形成するので、堰部24の高さの製品毎のばらつきを抑えることができる。
また、堰部24は、半導体基板20上の受光部21に対応する領域と半導体基板20上の浮遊拡散部22に対応する領域とに挟まれるように形成されれば、多少位置がずれていても本発明の目的を達成することができる。したがって、堰部24を形成するためのマスクとして比較的ランクが低いものを採用できるとともに、ステッパで位置決めに要する時間を短縮することができる。
Moreover, since the
Further, if the
また、透光性板材30と半導体基板20とを透光性接着剤31を介して直接貼着する直貼り構造を採用することで、固体撮像装置1全体の大きさを小型化することができる。さらに、周囲環境(特に、湿度)の変化によるマイクロレンズ65(特に、有機材料で形成した場合)の形状、透明性、屈折率の劣化を防ぐことができる。
なお、実施の形態1は、半導体基板20の端からパッケージ基板10の端までの距離が250μmより大きい場合に用いることが好ましい。
(実施の形態2)
図11は、実施の形態2に係る固体撮像装置の平面図である。
In addition, by adopting a direct attachment structure in which the
The first embodiment is preferably used when the distance from the end of the
(Embodiment 2)
FIG. 11 is a plan view of the solid-state imaging device according to the second embodiment.
実施の形態2では、堰部24は、半導体基板20上の受光部21に対応する領域及び電極部25を囲繞せず半導体基板20上の浮遊拡散部22に対応する領域を囲繞している。また、実施の形態2のパッケージ基板10の大きさは、実施の形態1のパッケージ基板10の大きさに比べて小さい。
図12は、実施の形態2に係る固体撮像装置の断面図である。
In the second embodiment, the
FIG. 12 is a cross-sectional view of the solid-state imaging device according to the second embodiment.
図12(a)は、図11の平面図におけるE−E’断面を示し、図12(b)は、図11の平面図におけるF−F’断面を示す。
図13は、実施の形態2に係る半導体基板20の拡大平面図である。
実施の形態2では、堰部24は、半導体基板20上の浮遊拡散部22に対応する領域を囲繞している。透光性板材30は堰部24の上面に当接した状態で貼着されている。堰部24に囲繞された領域には空隙32が形成されている。
12A shows the EE ′ cross section in the plan view of FIG. 11, and FIG. 12B shows the FF ′ cross section in the plan view of FIG.
FIG. 13 is an enlarged plan view of the
In the second embodiment, the
このように、実施の形態2では、堰部24が浮遊拡散部22に対応する領域を囲繞するように形成されているので、透光性板材30を半導体基板20に貼着するときに、半導体基板20上の受光部21に対応する領域に塗布された透光性接着剤31が浮遊拡散部22に対応する領域に流れ込むのを確実に防止することができる。したがって、固体撮像装置1の感度を向上させることができる。
As described above, in the second embodiment, since the
なお、実施の形態2は、半導体基板20とパッケージ基板10との大きさがほぼ同じ場合、又は半導体基板20の端からパッケージ基板10の端までの距離が200μm以内の場合に用いることが好ましい。
(実施の形態3)
図14は、実施の形態3に係る固体撮像装置の平面図である。
The second embodiment is preferably used when the size of the
(Embodiment 3)
FIG. 14 is a plan view of the solid-state imaging device according to the third embodiment.
実施の形態3では、堰部24は、半導体基板20上の受光部21に対応する領域及び電極部25を囲繞せず半導体基板20上の浮遊拡散部22に対応する領域を囲繞している。また、実施の形態3のパッケージ基板10の大きさは、実施の形態1のパッケージ基板10の大きさに比べて小さく、実施の形態2のパッケージ基板10の大きさに比べて大きい。
In the third embodiment, the
図15は、実施の形態3に係る固体撮像装置の断面図である。
図15(a)は、図14の平面図におけるG−G’断面を示し、図15(b)は、図14の平面図におけるH−H’断面を示す。
図16は、実施の形態3に係る半導体基板20の拡大平面図である。
実施の形態3では、堰部24は、半導体基板20上の浮遊拡散部22に対応する領域を囲繞している。図16に示すように、堰部24は、高さが異なる2つの部位24a、24bからなる。透光性板材30は、堰部24の上面の一部(部位24a)に当接した状態で貼着されている。堰部24に囲繞された領域には空隙32が形成されている。
FIG. 15 is a cross-sectional view of the solid-state imaging device according to the third embodiment.
FIG. 15A shows a GG ′ cross section in the plan view of FIG. 14, and FIG. 15B shows a HH ′ cross section in the plan view of FIG. 14.
FIG. 16 is an enlarged plan view of the
In the third embodiment, the
このように、実施の形態3では、透光性板材30を堰部24の部位24aに当接させ、部位24bには当接させないので、部位24bの高さの精度を低くすることができる。したがって、製造コストを低減させることができる。
なお、実施の形態3は、半導体基板20の端からパッケージ基板10の端までの距離が200〜250μm程度の場合に用いることが好ましい。
(実施の形態4)
<構成>
図17は、実施の形態4に係る固体撮像装置の平面図である。
Thus, in Embodiment 3, since the
The third embodiment is preferably used when the distance from the end of the
(Embodiment 4)
<Configuration>
FIG. 17 is a plan view of the solid-state imaging device according to the fourth embodiment.
図18は、実施の形態4に係る固体撮像装置の断面図である。
図18は、図17の平面図におけるJ−J’断面を示している。
実施の形態4では、堰部24は、半導体基板20上の受光部21に対応する領域の外周領域であって半導体基板20上の浮遊拡散部22に対応する領域及び電極部25が形成された領域の内周領域に形成されている。また、堰部24は、半導体基板20上の受光部21に対応する領域と半導体基板20上の浮遊拡散部22に対応する領域とに挟まれず、かつ、半導体基板20上の受光部21に対応する領域と電極部25とに挟まれない領域に、通気孔27を有する。
FIG. 18 is a cross-sectional view of the solid-state imaging device according to the fourth embodiment.
FIG. 18 shows a JJ ′ cross section in the plan view of FIG.
In the fourth embodiment, the
このような構成により、透光性板材30を貼着したときに通気孔27を通じてガスが抜けるため、受光部21に対応する領域上に気泡が生じることがない。さらに、通気孔27が受光部21に対応する領域と浮遊拡散部22に対応する領域とに挟まれず、かつ、受光部21に対応する領域と電極部25とに挟まれない領域に存在するので、通気孔27を通じて透光性接着剤31が流れ出したとしても、これが浮遊拡散部22に対応する領域又は電極部25にまで達することを防止することができる。
With such a configuration, when the
図19は、変形例に係る固体撮像装置の平面図である。
図19に示すように、電極部25は、半導体基板20の周縁部を一周するように配列されている。この例でも、堰部24は、受光部21に対応する領域と浮遊拡散部22に対応する領域とに挟まれず、かつ、受光部21に対応する領域と電極部25とに挟まれない領域に通気孔27を有する。したがって、上述した効果と同様の効果を奏する。
<製造方法>
図20は、実施の形態4に係る固体撮像装置の製造工程を示す図である。
FIG. 19 is a plan view of a solid-state imaging device according to a modification.
As shown in FIG. 19, the
<Manufacturing method>
FIG. 20 is a diagram illustrating a manufacturing process of the solid-state imaging device according to the fourth embodiment.
実施の形態4では、接着剤塗布工程(図20:S39)及び透光性板材貼着工程(図20:S40)が、ダイシング工程(図20:S41)、ダイボンディング工程(図20:S42)及びワイヤボンディング工程(S20:S43)よりも前に実施される。このように、透光性板材30の貼着を早めに実施することで、湿気や塵から半導体基板20を保護する効果を高めることができる。なお、上記各工程の詳細については、実施の形態1と同様なので説明を省略する。
In the fourth embodiment, the adhesive application step (FIG. 20: S39) and the translucent plate attaching step (FIG. 20: S40) are the dicing step (FIG. 20: S41) and the die bonding step (FIG. 20: S42). And before the wire bonding step (S20: S43). Thus, the effect which protects the
図21は、実施の形態4に係る固体撮像装置の工程断面図である。
図21(a)は、ダイシング工程により個片化された半導体基板を示す。図21(b)は、ダイボンディング工程において準備されるパッケージ基板10を示す。図21(c)は、ダイボンディング工程及びワイヤボンディング工程を経て得られた固体撮像装置を示す。
(実施の形態5)
図22は、実施の形態5に係る固体撮像装置の平面図である。
FIG. 21 is a process cross-sectional view of the solid-state imaging device according to the fourth embodiment.
FIG. 21A shows a semiconductor substrate separated by a dicing process. FIG. 21B shows the
(Embodiment 5)
FIG. 22 is a plan view of the solid-state imaging device according to the fifth embodiment.
図23は、実施の形態5に係る固体撮像装置の断面図である。
図23は、図22の平面図におけるK−K’断面を示している。実施の形態5では、透光性板材30は堰部24の上面に当接しない状態で半導体基板20に貼着されており、透光性板材30の側端面には透光性接着剤31のフィレット33が形成されている。透光性板材30は堰部24の上面に当接していないので、透光性板材30を貼着するときに透光性板材30と透光性接着剤31との間に隙間が生じたとしても、透光性板材30を押圧することにより隙間を消滅させることができる。さらに、フィレット33が形成されていることにより、透光性板材30の接着性を向上させることができる。
(実施の形態6)
図24は、実施の形態6に係る固体撮像装置の断面図である。
FIG. 23 is a cross-sectional view of the solid-state imaging device according to the fifth embodiment.
FIG. 23 shows a KK ′ cross section in the plan view of FIG. In the fifth embodiment, the
(Embodiment 6)
FIG. 24 is a cross-sectional view of the solid-state imaging device according to the sixth embodiment.
実施の形態6では、堰部24の上面は、上向きに凸の曲面を有する。したがって、堰部24を形成するときに熱収縮による変形を許容することができるので、堰部の形成を容易にすることができるとともに、堰部を構成する材料の選択の余地を広げることができる。
(実施の形態7)
図25は、実施の形態7に係る固体撮像装置の断面図である。
In the sixth embodiment, the upper surface of the
(Embodiment 7)
FIG. 25 is a cross-sectional view of the solid-state imaging device according to the seventh embodiment.
実施の形態7では、堰部24は、内周の堰24cと外周の堰24dとからなる二重構造を有する。したがって、透光性板材30を貼着するときに、仮に透光性接着剤31が内周の堰24cを越えて流れ出したとしても、外周の堰24dでこれをせき止めることができる。
(実施の形態8)
図26は、実施の形態8に係る固体撮像装置の平面図である。
In the seventh embodiment, the
(Embodiment 8)
FIG. 26 is a plan view of the solid-state imaging device according to the eighth embodiment.
図27は、実施の形態8に係る固体撮像装置の断面図である。
図27は、図26の平面図におけるL−L’断面を示している。
実施の形態8では、透光性板材30は、半導体基板20に貼着される面内の受光部21に対向する領域以外の領域に溝部34を有し、半導体基板20上の受光部21に対応する領域に塗布された透光性接着剤31の一部が溝部34に収容されている。このように、透光性板材30に溝部34が形成されていれば、透光性板材30を半導体基板20に貼着するときに、余分な透光性接着剤31が溝部34に収容される。したがって、透光性板材30と半導体基板20とを透光性接着剤31により直接貼着する直張り構造を採用しつつ、透光性接着剤31が電極部25に付着することを防止することができる。
FIG. 27 is a cross-sectional view of the solid-state imaging device according to the eighth embodiment.
27 shows an LL ′ cross section in the plan view of FIG.
In the eighth embodiment, the
また、溝部34は、電極部25が配列されている方向に沿って形成されているので、より効果的に透光性接着剤が電極部に付着することを防止することができる。
なお、この例では、溝部34の断面形状が矩形であるが、これに限らず、図28に示すように、溝部34の断面形状が曲線状であってもよい。
以上、本発明に係る固体撮像装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
(1)実施の形態1では、堰部24は、半導体基板20の第1の縁部から第2の縁部まで延在している。しかし、少なくとも受光部21と浮遊拡散部22とに挟まれた部分の半導体基板20上に堰部24が形成されていれば、これに限らない。例えば、半導体基板20の縁部まで延在せずに途中で途切れていても構わない。このとき、どこまで延在させるかは、透光性接着剤31が浮遊拡散部22へ流動するのを防止するという目的を達成するように、透光性接着剤31の粘性及び塗布量、堰部24の位置及び高さ、受光部21と浮遊拡散部22との相対位置関係等を勘案して設計する。
(2)実施の形態1では、堰部24は、有機膜23を構成する各層(61乃至65)を形成した後に形成されている。しかし、これに限らず、堰部24はどの段階で形成されても構わない。ただし、有機膜23を構成する各層をそれぞれ回転塗布により形成する場合には、実施の形態1に示したように、有機膜23を構成する各層を形成した後に堰部24を形成するのが望ましい。
(3)実施の形態1では、堰部24の平面形状はほぼ直角に屈曲した形状である。また、実施の形態2及び実施の形態3では、堰部24の平面形状は四角形状である。しかし、透光性接着剤31が浮遊拡散部22へ流動するのを防止することさえできれば、これに限らない。例えば、堰部24の平面形状が円形状や多角形状であっても構わない。また、実施の形態1の形状と実施の形態2の形状とを組み合わせた形状でもよい。
(4)実施の形態では、堰部24の断面形状が矩形である。しかし、これに限らず、例えば、台形状、逆台形状などであっても構わない。
(5)いずれの実施の形態でも、堰部24を、他の目的で形成されるダミーパターンと共用させてもよい。例えば、マイクロレンズ上の均一な薄膜を形成するためのダミーパターンと堰部24とを共用させることも出来る。
Moreover, since the
In this example, the cross-sectional shape of the
Although the solid-state imaging device according to the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. For example, the following modifications can be considered.
(1) In the first embodiment, the
(2) In the first embodiment, the
(3) In the first embodiment, the planar shape of the
(4) In the embodiment, the cross-sectional shape of the
(5) In any of the embodiments, the
本発明に係る固体撮像装置は、例えば、デジタルカメラに利用可能である。 The solid-state imaging device according to the present invention can be used for a digital camera, for example.
1 固体撮像装置
10 パッケージ基板
11 リード端子
12 ワイヤ
20 半導体基板
21 受光部
22 浮遊拡散部
23 有機膜
24 堰部
25 電極部
26 スクライブ部
27 通気孔
30 透光性板材
31 透光性接着剤
32 空隙
33 フィレット
34 溝部
42 水平転送チャネル部
44 リセットゲート下部
45 リセットドレイン部
51 水平転送電極
52 水平転送電極
53 出力ゲート電極
54 リセットゲート電極
55 垂直転送電極
56 遮光膜
57 層間絶縁層
58 平坦化層
61 層内レンズ層
62 平坦化層
63 カラーフィルタ層
64 平坦化層
65 マイクロレンズ
66 樹脂層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid-
Claims (25)
前記半導体基板上の前記受光部に対応する領域に透光性接着剤を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程において塗布された透光性接着剤によって前記半導体基板に透光性板材を貼着する貼着工程とを含み、
前記形成工程は、さらに、前記半導体基板上に、受光部に対応する領域に塗布される透光性接着剤が半導体基板上の浮遊拡散部に対応する領域に流れ込むのを防止するための堰部を形成すること
を特徴とする固体撮像装置の製造方法。 Forming a light receiving portion and a floating diffusion portion separately on a semiconductor substrate;
An application step of applying a translucent adhesive to a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate;
A pasting step of pasting a translucent plate to the semiconductor substrate by the translucent adhesive applied in the coating step,
The forming step further includes a weir portion for preventing the translucent adhesive applied to the region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate from flowing into the region corresponding to the floating diffusion portion on the semiconductor substrate. Forming a solid-state imaging device.
を特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置の製造方法。 In the forming step, the dam portion is traversed from the first edge portion to the second edge portion of the semiconductor substrate, and partitions the region corresponding to the light receiving portion and the region corresponding to the floating diffusion portion. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置の製造方法。 2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the forming step forms the dam portion so as not to surround a region corresponding to the light receiving portion but to surround a region corresponding to the floating diffusion portion. Manufacturing method.
前記貼着工程は、前記受光部に対応する領域に塗布された透光性接着剤上に透光性板材を載置し、当該透光性接着剤が流動性を有する期間内に前記載置された透光性板材を前記堰部の上面に当接するまで押圧し、当該透光性接着剤を硬化させること
を特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置の製造方法。 In the forming step, the weir portion is formed to have a predetermined height,
In the attaching step, the translucent plate material is placed on the translucent adhesive applied to the region corresponding to the light receiving unit, and the translucent adhesive is placed in a period in which the translucent adhesive has fluidity. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein the translucent plate material is pressed until it comes into contact with the upper surface of the dam portion to cure the translucent adhesive.
を特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置の製造方法。 The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein a cross section of the dam portion formed in the forming step is rectangular or tapered.
を特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置の製造方法。 In the forming step, a material having photosensitivity is applied onto the semiconductor substrate, and a portion that becomes a weir portion is cured using a photolithography technique, and other portions are peeled off. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein the dam portion is formed.
を特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置の製造方法。 In the forming step, an etchable material is deposited on the semiconductor substrate, and an etching technique is used to leave a portion that becomes a dam portion and remove other portions by removing the remaining portion. The method for manufacturing the solid-state imaging device according to claim 1, wherein a dam portion is formed.
前記半導体基板上の前記受光部に対応する領域に透光性接着剤を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程において塗布された透光性接着剤によって前記半導体基板に透光性板材を貼着する貼着工程とを含み、
前記形成工程は、さらに、前記半導体基板上に、受光部に対応する領域に塗布される透光性接着剤が前記複数の電極部に流れ込むのを防止するための堰部を形成すること
を特徴とする固体撮像装置の製造方法。 Forming a light receiving portion on the semiconductor substrate and forming a plurality of electrode portions on the semiconductor substrate apart from a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate;
An application step of applying a translucent adhesive to a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate;
A pasting step of pasting a translucent plate to the semiconductor substrate by the translucent adhesive applied in the coating step,
The forming step further includes forming a weir portion on the semiconductor substrate for preventing a translucent adhesive applied to a region corresponding to the light receiving portion from flowing into the plurality of electrode portions. A method for manufacturing a solid-state imaging device.
を特徴とする請求項8に記載の固体撮像装置の製造方法。 The said formation process forms the said dam part in the outer peripheral area | region of the area | region corresponding to the said light-receiving part, and the inner peripheral area | region of the area | region in which the said several electrode part was formed. Manufacturing method of solid-state imaging device.
を特徴とする請求項9に記載の固体撮像装置の製造方法。 10. The solid-state imaging device according to claim 9, wherein the dam portion formed in the forming step has a vent hole in a region not sandwiched between a region corresponding to the light receiving unit and the plurality of electrode units. Production method.
前記貼着工程は、前記受光部に対応する領域に塗布された透光性接着剤上に透光性板材を載置し、当該透光性接着剤が流動性を有する期間内に前記載置された透光性板材を前記堰部の上面に当接するまで押圧し、当該透光性接着剤を硬化させること
を特徴とする請求項8に記載の固体撮像装置の製造方法。 In the forming step, the weir portion is formed to have a predetermined height,
In the attaching step, the translucent plate material is placed on the translucent adhesive applied to the region corresponding to the light receiving unit, and the translucent adhesive is placed in a period in which the translucent adhesive has fluidity. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 8, wherein the translucent plate material is pressed until it comes into contact with the upper surface of the dam portion to cure the translucent adhesive.
を特徴とする請求項8に記載の固体撮像装置の製造方法。 The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 8, wherein a cross section of the dam portion formed in the forming step is rectangular or tapered.
を特徴とする請求項8に記載の固体撮像装置の製造方法。 In the forming step, a material having photosensitivity is applied onto the semiconductor substrate, and a portion that becomes a weir portion is cured using a photolithography technique, and other portions are peeled off. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 8, wherein the dam portion is formed.
を特徴とする請求項8に記載の固体撮像装置の製造方法。 In the forming step, an etchable material is cured on the semiconductor substrate, and a portion that becomes a dam portion of the deposited material is left using an etching technique and other portions are removed, The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 8, wherein a dam portion is formed.
前記半導体基板上の受光部に対応する領域に塗布された透光性接着剤によって前記半導体基板に貼着された透光性板材と、
前記半導体基板上に配され、受光部に対応する領域に塗布される透光性接着剤が前記半導体基板上の浮遊拡散部に対応する領域に流れ込むのを防止する堰部と
を備えることを特徴とする固体撮像装置。 A semiconductor substrate having a light receiving portion and a floating diffusion portion spaced apart from the light receiving portion;
A translucent plate adhered to the semiconductor substrate by a translucent adhesive applied to a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate;
A weir portion disposed on the semiconductor substrate and preventing a translucent adhesive applied to a region corresponding to the light receiving portion from flowing into a region corresponding to the floating diffusion portion on the semiconductor substrate. A solid-state imaging device.
を特徴とする請求項15に記載の固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 15, wherein the dam portion is made of a resin containing a filler.
前記半導体基板上の受光部に対応する領域から離間して前記半導体基板上に配された複数の電極部と、
前記半導体基板上の受光部に対応する領域に塗布された透光性接着剤によって前記半導体基板に貼着された透光性板材と、
前記半導体基板上に配され、受光部に対応する領域に塗布された透光性接着剤が前記複数の電極部に流れ込むのを防止する堰部と
を備えることを特徴とする固体撮像装置。 A semiconductor substrate having a light receiving portion;
A plurality of electrode portions disposed on the semiconductor substrate apart from a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate;
A translucent plate adhered to the semiconductor substrate by a translucent adhesive applied to a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate;
A solid-state imaging device comprising: a weir portion disposed on the semiconductor substrate and preventing a translucent adhesive applied to a region corresponding to the light receiving portion from flowing into the plurality of electrode portions.
を特徴とする請求項17に記載の固体撮像装置。 The dam portion is arranged in an outer peripheral region of a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate and in an inner peripheral region of the region where the plurality of electrode portions are formed. The solid-state imaging device described.
を特徴とする請求項17に記載の固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 17, wherein a fillet made of the translucent adhesive is formed on a side end surface of the translucent plate member.
を特徴とする請求項17に記載の固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 17, wherein a cross section of the dam portion is rectangular or tapered.
を特徴とする請求項17に記載の固体撮像装置。 18. The solid-state imaging device according to claim 17, wherein an upper surface of the dam portion has an upwardly convex curved surface.
を特徴とする請求項17に記載の固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 17, wherein the dam portion is made of an organic resin.
を特徴とする請求項22に記載の固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 22, wherein the dam portion is made of a photosensitive material.
前記半導体基板上の受光部に対応する領域から離間して当該半導体基板上に配された複数の電極部と、
前記半導体基板上の受光部に対応する領域に塗布された透光性接着剤を介して前記半導体基板に貼着された透光性板材とを備え、
前記透光性板材は、前記半導体基板に貼着される面内の前記受光部に対向する領域以外の領域に溝部を有し、前記半導体基板上の受光部に対応する領域に塗布された透光性接着剤の一部が当該溝部に収容されていること
を特徴とする固体撮像装置。 A semiconductor substrate having a light receiving portion;
A plurality of electrode portions disposed on the semiconductor substrate apart from a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate;
A translucent plate adhered to the semiconductor substrate via a translucent adhesive applied to a region corresponding to the light receiving portion on the semiconductor substrate;
The translucent plate member has a groove in a region other than a region facing the light receiving unit in a plane adhered to the semiconductor substrate, and is applied to a region corresponding to the light receiving unit on the semiconductor substrate. A solid-state imaging device, wherein a part of the optical adhesive is accommodated in the groove.
前記透光性板材が有する溝部は、前記複数の電極部が配列されている方向に沿って形成されていること
を特徴とする請求項24に記載の固体撮像装置。 The plurality of electrode portions are arranged in a row,
The solid-state imaging device according to claim 24, wherein the groove portion of the translucent plate material is formed along a direction in which the plurality of electrode portions are arranged.
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