JP2008098367A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008098367A
JP2008098367A JP2006277900A JP2006277900A JP2008098367A JP 2008098367 A JP2008098367 A JP 2008098367A JP 2006277900 A JP2006277900 A JP 2006277900A JP 2006277900 A JP2006277900 A JP 2006277900A JP 2008098367 A JP2008098367 A JP 2008098367A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid
spacer
state imaging
imaging device
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006277900A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4490406B2 (ja
Inventor
Hironari Kobayashi
宏也 小林
Masaharu Muramatsu
雅治 村松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP2006277900A priority Critical patent/JP4490406B2/ja
Priority to PCT/JP2007/069677 priority patent/WO2008044675A1/ja
Priority to KR1020097000935A priority patent/KR101386267B1/ko
Priority to EP07829415.4A priority patent/EP2077581B1/en
Priority to US12/445,011 priority patent/US8094221B2/en
Priority to CN200780034244XA priority patent/CN101517739B/zh
Publication of JP2008098367A publication Critical patent/JP2008098367A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4490406B2 publication Critical patent/JP4490406B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14618—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L31/02325—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements not being integrated nor being directly associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/49105—Connecting at different heights
    • H01L2224/49109—Connecting at different heights outside the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/148—Charge coupled imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/024—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof deleted
    • H04N2201/02452—Arrangements for mounting or supporting elements within a scanning head
    • H04N2201/02454—Element mounted or supported
    • H04N2201/02456—Scanning element, e.g. CCD array, photodetector
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/024—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof deleted
    • H04N2201/02452—Arrangements for mounting or supporting elements within a scanning head
    • H04N2201/02454—Element mounted or supported
    • H04N2201/02458—Lens or optical system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/024—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof deleted
    • H04N2201/02452—Arrangements for mounting or supporting elements within a scanning head
    • H04N2201/02466—Mounting or supporting method
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/024—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof deleted
    • H04N2201/02452—Arrangements for mounting or supporting elements within a scanning head
    • H04N2201/02479—Mounting or supporting means
    • H04N2201/02485—Dedicated element, e.g. bracket or arm

Abstract

【課題】 パッケージの成形精度に依存することなく、固体撮像素子と光学素子との離間距離の寸法精度を高めることができる固体撮像装置を提供すること。
【解決手段】 開口部２１を有する多層配線基板２と、導電性膜３２で被覆され、多層配線基板２の開口部２１内に露出した基準電位電極に導電性膜３２を面接触した状態で多層配線基板２に固定されるスペーサ３と、スペーサ３の導電性膜３２に面接触した状態でスペーサ３に固定され、開口部２１内に配置される固体撮像素子４と、スペーサ３を介して固体撮像素子４と対向する位置に固定され、光を開口部内に透過する光学素子５と、を備える固体撮像装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は、固体撮像装置に係り、特に裏面照射型の固体撮像素子を備えた固体撮像装置に関する。
この種の固体撮像装置は、セラミックスや樹脂のパッケージの中央に開口部を設け、この開口部内に固体撮像素子を配置し、この固体撮像素子から所定の間隔を設けてレンズ等の光学素子を配置している。（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開２００１−１９７３７５号公報 特開２００２−２３１９１３号公報 特開２００４−３２８３８６号公報
ところで、固体撮像装置は、固体撮像素子と光学素子との離間距離を厳密に制御する必要がある。従来の固体撮像装置においては、固体撮像素子や光学素子をパッケージに載置しており、固体撮像素子とレンズとの離間距離はパッケージの成形精度等に依存している。例えば、上記特許文献１に記載された発明においては、パッケージの開口部内に段差を設けた複数の平面部を有する載置部を形成して、この載置部に固体撮像素子とレンズとをそれぞれ載置しており、固体撮像素子とレンズとの離間距離の精度は、パッケージの開口部内に形成する載置部の成形精度等に依存することになる。
パッケージには樹脂製のものやセラミックス製のものがあるが、樹脂製のパッケージは成型金型の精度がそれほど高くないので、パッケージ（載置部）の成形精度にも限界がある。また、樹脂製のパッケージは熱膨張係数が大きいので、固体撮像装置の動作中においては、固体撮像素子からの熱により膨張又は収縮し離間距離が変動する。一方、セラミックス製のパッケージは、焼結過程で収縮することから成形精度がばらつきやすい。この場合、固体撮像素子や光学素子を載置する部分を加工することも考えられるが、比較的複雑な形状であり加工が困難である。
そこで、本発明では、パッケージの成形精度等に依存することなく、固体撮像素子と光学素子との離間距離の寸法精度を高めることができる固体撮像装置を提供することを目的とする。
本発明に係る固体撮像装置は、開口部を有する多層配線基板と、導電性膜で被覆され、多層配線基板の開口部内に露出した基準電位電極に導電性膜を面接触した状態で多層配線基板に固定されるスペーサと、スペーサの導電性膜に面接触した状態でスペーサに固定され、開口部内に配置される固体撮像素子と、スペーサを介して固体撮像素子と対向する位置に固定され、光を開口部内に透過する光学素子と、を備える。
本発明によれば、スペーサの一端面に固体撮像素子が固定され、他端面に光学素子が固定されているので、固体撮像素子と光学素子との離間距離はスペーサの厚みにより定まることになる。スペーサは、機械的加工が容易であるから厚みの寸法精度を高めることが可能である。従って、パッケージの成形精度に左右されることなく、固体撮像素子と光学素子との離間距離の精度を高めることができる。
また、スペーサは、導電性膜で被覆されているので高い導電性と高い熱伝導性とを有する。そして、スペーサの導電性膜と多層配線基板の開口部内に露出した基準電位電極とが面接触した状態で接合されていると共に、スペーサの導電性膜と固体撮像素子とが面接触した状態で接合されているので、接触部分においても高い熱伝導性と導電性とを有する。従って、固体撮像素子の基準電位が安定化すると共に、固体撮像素子の放熱性が向上し固体撮像素子の電気的特性が安定化する。
また、本発明に係る固体撮像装置は、光学素子の受光面と、固体撮像素子の光学素子に対向する面とに位置決め用マークを有することが好ましい。
この好ましい固体撮像装置によれば、光学素子と固体撮像素子とに位置決め用マークを設けているので、装置の組み立て時において光学素子と固体撮像素子との位置関係の調整が容易となる。従って、固体撮像素子と光学素子とを高い精度で多層配線基板に配置することができる。
また、本発明に係る固体撮像装置は、スペーサが、窒化アルミからなる素体を有することが好ましい。
この好ましい固体撮像装置によれば、スペーサを構成する素体が、熱伝導率が高く、熱膨張係数が小さい窒化アルミからなるので、スペーサは高い熱伝導率と小さい熱膨張係数とを有することになる。従って、固体撮像素子の放熱性が向上し、固体撮像素子の電気的特性が安定すると共に、固体撮像素子と光学素子との離間距離の変動が極めて小さくなる。
本発明によれば、パッケージの成形精度に依存することなく、固体撮像素子と光学素子との離間距離の精度を高めることができる固体撮像装置を提供することができる。
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
（第１の実施形態） 図１〜図３を参照して、第１の実施形態である固体撮像装置について説明する。図１は本実施形態に係る固体撮像装置の平面図を示す。図２は図１に示す本実施形態に係る固体撮像装置のＩＩ−ＩＩに沿った断面の分解図を示す。図３は図１に示す本実施形態に係る固体撮像装置のＩＩ−ＩＩに沿った端面図を示す。
固体撮像装置１は矩形板状の多層配線基板２（パッケージ）を有し、多層配線基板２の中央部には基板の表面（受光面）から裏面（受光面と反対側の面）にわたって開口すると共に、その長手方向に延びた開口部２１が形成されている。また、多層配線基板２の開口部２１には基板の表面に沿って開口部内に突出するように載置部２２が設けられている。この載置部２２には、スペーサ３を介して裏面側が受光面となるようにＣＣＤチップ４（固体撮像素子）が固定されている。また、レンズ５（光学素子）は、ＣＣＤチップ４の裏面側に対向するように、スペーサ３に固定されている。更に、多層配線基板２の裏面側には開口部を覆うためのカバー部材２０が固定されている。以下各構成要素について説明する。
多層配線基板２は、それぞれに大きさの異なる矩形状の開口部分を有する複数のセラミックス層を上方に向かって開口部分の大きさが小さくなるように上方に順次重ね合わされて形成されている。そして、各セラミックス層に形成された開口部分が重なって、基板の表面側から裏面側に向かって段階的に広がった開口部２１を形成し、基板の表面側には載置部２２が、この載置部２２よりも裏面側には段部２４が設けられている。また、セラミックス層間には所定形状の内部配線が形成されている。
開口部内２１に設けられた載置部２２は、基板の裏面側に向いた載置面２２１を有し、この載置面２２１には、電極パッド２３１（基準電位電極）が形成されている。この電極パッド２３１は、多層配線基板２の内部に形成され基準電位として接地電位（０Ｖ）となる接地配線２３と電気的に接続されている。なお、本実施形態においては基準電位を接地電位としているが、基準電位としてはこれに限らず、例えば、＋又は−の５Ｖ、８Ｖ程度となるように所定の電圧を印加した電位としてもよい。
また、段部２４は３段からなり、それぞれの段の平面部には、ＣＣＤチップ４の電極（クロック電極、出力電極、シールド電極）を外部に取り出すためのボンディングパッド（図示せず）が形成されている。ボンディングパッドは多層配線基板２の内部配線（図示せず）を介して外部に導出されており、この内部配線が外部に導出される部分には外部接続用の電極ピン６がろう付け等により固着されている。ＣＣＤチップ４の電極とボンディングパッドとはボンディングワイヤ７を介して結線されている。
スペーサ３は、多層配線基板２の表面側の開口部２１の内周よりも大きい外周の矩形状の外形であると共に、開口部２１の内周よりも小さい内周の矩形状の開口部分を有するセラミックス素体３１を導電性膜３２で被覆した構成となっている。また、スペーサ３は、一端面の外周縁部が全周にわたって多層配線基板２の載置面２２１に沿って固定されている。その際、導電性接着剤を用いて載置面２２１に形成された電極パッド２３１とスペーサ３の導電性膜３２（一端面に形成された部分）とが面接触した状態で固定されている。なお、スペーサ３の一端面の内周縁部が全周にわたって載置部から開口部内に突出した状態となり、後述するレンズ５を載置する面を形成する。
スペーサ３のセラミックス素体は、熱伝導率が高く、熱膨張係数が小さい材料を用いることが好ましい。本実施形態においてはセラミックス素体の材料として窒化アルミを用いている。また、スペーサ３の厚みは、ＣＣＤチップ４とレンズ５との離間距離となるために、セラミックス素体３１は所定の厚みとなるように高精度に加工されている。
セラミックス素体３１の表面を覆う導電性膜は、高い導電性を有するＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属材料を用いることが好ましい。Ａｌは酸化皮膜が形成し易く導電性が低下するので、Ａｕ、Ｃｕの何れかが特に好ましい。本実施形態においては、Ａｕを用いて形成されている。導電性膜の形成方法は、セラミックス素体３１表面に均一の厚みで導電性膜を被覆することができるめっき法やスパッタ等の薄膜形成方法を用いる。
ＣＣＤチップ４は、裏面照射型のＣＣＤチップであり、表面側に入射した光を電荷に変換する光感応部４１（例えば１３０μｍ×１８μｍの画素が１次元に４０９８個配列）を有し、光感応部４１に対応する領域を含む裏面側の領域（内側領域）には、厚さ１０〜３０μｍ程度に薄く削られた薄型部分４２が形成されている。なお、薄型部分４２は受光する領域であり、この領域はスペーサ３の開口部分よりも小さく形成されている。
このＣＣＤチップ４は、多層配線基板２に固定されたスペーサ３の他端面（載置面２２１に固定されているスペーサ３の端面と反対側の端面）に、ＣＣＤチップ４の裏面側が受光面となるように固定されている。その際、導電性接着剤を用いてスペーサ３の導電性膜とＣＣＤチップ４の薄型部分４２以外の裏面側の領域（外側領域）とは面接触するように固定されている。これにより、ＣＣＤチップ４の裏面はスペーサ３の導電性膜及び多層配線基板２の電極パッド（基準電位電極）を介して多層配線基板２の接地配線と電気的に接続されている。
なお、裏面照射型のＣＣＤチップ４において、薄型部分４２を有する構造は、まず、シリコン基板にシリコン窒化膜を堆積し、ホトリソグラフィ工程により所望の形状にパターニングし、それをマスクとしてシリコン基板をＫＯＨからなるエッチング液で、シリコン窒化膜に覆われた基板周辺部を厚く残したままエッチングすることにより形成される。
レンズ５はＣＣＤチップ４に光を入射させるものであり、ＣＣＤチップ４の光感応部４１に形成された画素のピッチに対応するピッチのマイクロレンズが形成されている。また、レンズ５は、多層配線基板２の表面側の開口部２１の内周よりも小さな外周の矩形状の外形であり、開口部２１の内部であって、ＣＣＤチップ４の裏面と対向配置されるようにスペーサ３の一端面の内周縁部（載置部から開口部に突出している一端面の領域）に接着剤により固定されている。
以上のように、本実施形態によれば、スペーサ３の一端にＣＣＤチップ４が固定され、他端にレンズ５が固定されているので、ＣＣＤチップ４とレンズ５との離間距離はスペーサ３の厚みにより定まることになる。また、スペーサ３は、機械的加工が容易であるから厚みの寸法精度を高めることが可能である。従って、多層配線基板２の成形精度に左右されることなく、ＣＣＤチップ４とレンズ５との離間距離の精度を高めることができる。
また、スペーサ３は、導電性膜３２で被覆されているので高い導電性と高い熱伝導性とを有する。そして、スペーサ３の導電性膜３２と多層配線基板２の開口部２１内に露出した電極パッド２３１（基準電位電極）とが面接触した状態で接合されていると共に、スペーサ３の導電性膜３２とＣＣＤチップ４とが面接触した状態で接合されているので、接触部分においても高い熱伝導性と導電性とを有する。従って、ＣＣＤチップ４の基準電位（本実施形態では接地電位）が安定化すると共に、ＣＣＤチップ４の放熱性が向上しＣＣＤチップ４の電気的特性が安定化する。
また、スペーサ３を構成する素体が、熱伝導率が高く、熱膨張係数が小さい窒化アルミからなるので、スペーサ３は高い熱伝導率と小さい熱膨張係数とを有することになる。従って、ＣＣＤチップ４の放熱性が向上し、ＣＣＤチップ４の電気的特性が安定すると共に、ＣＣＤチップ４とレンズ５との離間距離の変動が極めて小さくなる。
（第２の実施形態） 次に図４を参照して、第２の実施形態について説明する。図４は本実施形態に係る固体撮像装置の平面図を示す。本実施形態の固体撮像装置１０は、第１の実施形態に、更にＣＣＤチップ４の薄型部分４２以外の裏面側の領域及びレンズ５の受光面の非撮像領域に、それぞれの平面方向（多層配線基板の厚み方向と交わる平面方向）の位置あわせのための位置決め用マーク７１、８２が設けられている。ＣＣＤチップ４に形成する位置決め用マークは、裏面に薄型部分４２を形成する際に、位置決め用マークを形成する場所においてもホトリソグラフィ工程によりパターニングして、エッチングすることにより形成することができる。
ＣＣＤチップ４とレンズ５との位置決めは、ＣＣＤチップ４の位置決め用マーク７１の位置とレンズ５の位置決め用マーク８２の位置とを観察し、それぞれのマークが一致するようにＣＣＤチップ４とレンズ５との位置を調整することにより行うことができる。
以上のように本実施形態によれば、ＣＣＤチップ４とレンズ５とにそれぞれ位置決め用マーク７１、８２を設けているので、装置の組み立て時においてＣＣＤチップ４とレンズ５との位置関係の調整が容易となる。従って、ＣＣＤチップ４とレンズ５とを高い精度で多層配線基板２に配置することができる。
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、ＣＣＤチップのクロック電極から引き出されたボンディングワイヤと、ＣＣＤチップの出力電極から引き出されたボンディングワイヤとの間にＣＣＤチップのシールド電極から引き出されたボンディングワイヤを配置することが好ましい。クロック信号と出力信号とのクロストークを抑えることができるからである。また、同様の理由により、更に内部配線から外部接続端子まで、ワイヤボンディングと同様にクロック配線と出力配線との間にシールドが挟まれるように配置することが好ましい。
また、本実施形態の固体撮像装置に、更にガス供給通路及びガス排出通路からなるガス流通手段を備えてもよい。接着剤等の樹脂材料等が分解されたガスが、ＣＣＤチップ、ガラス及びスペーサから形成される空間に放出された場合でも、ガス流通手段を通じて多層配線基板外に排出されるので、接着剤から放出されたガスがレンズの光出射面又はＣＣＤチップの受光面に付着し、凝集するのが抑制されて、入射光の透過率の低下が抑制される。この結果、ＣＣＤチップの受光感度の低下を抑制することができる。
また、多層配線基板に形成された開口部の受光面側の開口端部に複数の切り欠き部を形成しても良い。ピンセット等のレンズ載置用（位置調整用）の道具を挿入することができるので、レンズをスペーサに載置又は位置調整する際の作業性が向上する。
第１の実施形態に係る固体撮像装置の平面図である。 図１に示す第１の実施形態に係る固体撮像装置のＩＩ−ＩＩに沿った断面の分解図である。 図１に示す第１の実施形態に係る固体撮像装置のＩＩ−ＩＩに沿った端面図である。 第２の本実施形態に係る固体撮像装置の平面図である。
符号の説明
１、１０…固体撮像装置、２…多層配線基板、３…スペーサ、４…ＣＣＤチップ（固体撮像素子）、５…レンズ（光学素子）、６…外部接続用の電極ピン、７…ボンディングワイヤ、７１、８２…位置決め用マーク

Claims (3)

  1. 開口部を有する多層配線基板と、
    導電性膜で被覆され、前記多層配線基板の前記開口部内に露出した基準電位電極に前記導電性膜を面接触した状態で前記多層配線基板に固定されるスペーサと、
    前記スペーサの前記導電性膜に面接触した状態で前記スペーサに固定され、前記開口部内に配置される固体撮像素子と、
    前記スペーサを介して前記固体撮像素子と対向する位置に固定され、光を前記開口部内に透過する光学素子と、
    を備える固体撮像装置。
  2. 前記光学素子の受光面と、前記固体撮像素子の前記光学素子に対向する面とに位置決め用マークを有する請求項１に記載の固体撮像装置。
  3. 前記スペーサは、窒化アルミからなる素体を有する請求項１又は２何れかに記載の固体撮像装置。
JP2006277900A 2006-10-11 2006-10-11 固体撮像装置 Active JP4490406B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006277900A JP4490406B2 (ja) 2006-10-11 2006-10-11 固体撮像装置
PCT/JP2007/069677 WO2008044675A1 (fr) 2006-10-11 2007-10-09 Dispositif d'imagerie à semi-conducteurs
KR1020097000935A KR101386267B1 (ko) 2006-10-11 2007-10-09 고체 촬상 장치
EP07829415.4A EP2077581B1 (en) 2006-10-11 2007-10-09 Solid-state imaging device
US12/445,011 US8094221B2 (en) 2006-10-11 2007-10-09 Solid-state imaging device
CN200780034244XA CN101517739B (zh) 2006-10-11 2007-10-09 固体摄像装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006277900A JP4490406B2 (ja) 2006-10-11 2006-10-11 固体撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008098367A true JP2008098367A (ja) 2008-04-24
JP4490406B2 JP4490406B2 (ja) 2010-06-23

Family

ID=39282868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006277900A Active JP4490406B2 (ja) 2006-10-11 2006-10-11 固体撮像装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8094221B2 (ja)
EP (1) EP2077581B1 (ja)
JP (1) JP4490406B2 (ja)
KR (1) KR101386267B1 (ja)
CN (1) CN101517739B (ja)
WO (1) WO2008044675A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009218870A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Fujitsu Microelectronics Ltd 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、及びカメラモジュールの製造方法
JP2009300418A (ja) * 2008-05-15 2009-12-24 Hamamatsu Photonics Kk 分光モジュール
JP2009300415A (ja) * 2008-05-15 2009-12-24 Hamamatsu Photonics Kk 分光モジュール
US8604412B2 (en) 2008-05-15 2013-12-10 Hamamatsu Photonics K.K. Spectral module and method for manufacturing spectral module
US8804118B2 (en) 2008-05-15 2014-08-12 Hamamatsu Photonics K.K. Spectral module
JP2016051974A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 Smk株式会社 カメラモジュール
JP2018093556A (ja) * 2011-12-28 2018-06-14 株式会社ニコン 信号処理装置、撮像素子および電子機器

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8975599B2 (en) * 2007-05-03 2015-03-10 Asml Netherlands B.V. Image sensor, lithographic apparatus comprising an image sensor and use of an image sensor in a lithographic apparatus
JP2009064839A (ja) * 2007-09-04 2009-03-26 Panasonic Corp 光学デバイス及びその製造方法
TWI505703B (zh) * 2007-12-19 2015-10-21 Heptagon Micro Optics Pte Ltd 光學模組，晶圓等級的封裝及其製造方法
KR101123159B1 (ko) * 2010-07-06 2012-03-20 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
JPWO2012137267A1 (ja) * 2011-04-05 2014-07-28 パナソニック株式会社 固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法
JP5794002B2 (ja) * 2011-07-07 2015-10-14 ソニー株式会社 固体撮像装置、電子機器
JP5692419B2 (ja) * 2012-01-27 2015-04-01 株式会社村田製作所 多層配線基板
JP5940887B2 (ja) * 2012-05-18 2016-06-29 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置
FR3086459B1 (fr) * 2018-09-25 2021-10-29 St Microelectronics Grenoble 2 Dispositif electronique comprenant une puce optique et procede de fabrication

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002222936A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Hamamatsu Photonics Kk 裏面照射型半導体装置及び充填材充填方法
JP2004319791A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Hamamatsu Photonics Kk 裏面照射型光検出装置の製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6281572B1 (en) * 1997-12-05 2001-08-28 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Integrated circuit header assembly
US6566745B1 (en) * 1999-03-29 2003-05-20 Imec Vzw Image sensor ball grid array package and the fabrication thereof
JP2001197375A (ja) * 2000-01-12 2001-07-19 Sony Corp 固体撮像装置及びその組み立て方法
US6384473B1 (en) 2000-05-16 2002-05-07 Sandia Corporation Microelectronic device package with an integral window
TW454309B (en) * 2000-07-17 2001-09-11 Orient Semiconductor Elect Ltd Package structure of CCD image-capturing chip
JP3738824B2 (ja) * 2000-12-26 2006-01-25 セイコーエプソン株式会社 光学装置及びその製造方法並びに電子機器
JP4619553B2 (ja) * 2001-01-30 2011-01-26 浜松ホトニクス株式会社 半導体装置
JP4231328B2 (ja) * 2003-04-24 2009-02-25 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置
JP3768972B2 (ja) * 2003-04-28 2006-04-19 松下電器産業株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
US7646075B2 (en) 2004-08-31 2010-01-12 Micron Technology, Inc. Microelectronic imagers having front side contacts
KR100884508B1 (ko) * 2004-09-29 2009-02-18 후지필름 가부시키가이샤 다층체의 연삭 방법
JP4304163B2 (ja) 2005-03-09 2009-07-29 パナソニック株式会社 撮像モジュールおよびその製造方法
JP4451864B2 (ja) * 2006-07-11 2010-04-14 浜松ホトニクス株式会社 配線基板及び固体撮像装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002222936A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Hamamatsu Photonics Kk 裏面照射型半導体装置及び充填材充填方法
JP2004319791A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Hamamatsu Photonics Kk 裏面照射型光検出装置の製造方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009218870A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Fujitsu Microelectronics Ltd 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、及びカメラモジュールの製造方法
JP2009300418A (ja) * 2008-05-15 2009-12-24 Hamamatsu Photonics Kk 分光モジュール
JP2009300415A (ja) * 2008-05-15 2009-12-24 Hamamatsu Photonics Kk 分光モジュール
US8564773B2 (en) 2008-05-15 2013-10-22 Hamamatsu Photonics K.K. Spectroscopy module
US8604412B2 (en) 2008-05-15 2013-12-10 Hamamatsu Photonics K.K. Spectral module and method for manufacturing spectral module
US8742320B2 (en) 2008-05-15 2014-06-03 Hamamatsu Photonics K.K. Spectral module and method for manufacturing spectral module
US8804118B2 (en) 2008-05-15 2014-08-12 Hamamatsu Photonics K.K. Spectral module
JP2018093556A (ja) * 2011-12-28 2018-06-14 株式会社ニコン 信号処理装置、撮像素子および電子機器
US10256263B2 (en) 2011-12-28 2019-04-09 Nikon Corporation Imaging device
US10734418B2 (en) 2011-12-28 2020-08-04 Nikon Corporation Imaging device and imaging sensor having a plurality of pixels
JP2016051974A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 Smk株式会社 カメラモジュール
US9606352B2 (en) 2014-08-29 2017-03-28 Smk Corporation Camera module

Also Published As

Publication number Publication date
CN101517739B (zh) 2012-02-15
EP2077581A1 (en) 2009-07-08
US20100053388A1 (en) 2010-03-04
KR101386267B1 (ko) 2014-04-17
EP2077581A4 (en) 2011-05-25
CN101517739A (zh) 2009-08-26
WO2008044675A1 (fr) 2008-04-17
JP4490406B2 (ja) 2010-06-23
US8094221B2 (en) 2012-01-10
EP2077581B1 (en) 2016-07-06
KR20090076888A (ko) 2009-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4490406B2 (ja) 固体撮像装置
US7556975B2 (en) Method for manufacturing backside-illuminated optical sensor
US7728398B2 (en) Micro camera module and method of manufacturing the same
EP2657964B1 (en) Electronic component and electronic apparatus
US8194162B2 (en) Imaging device
US8790950B2 (en) Method of manufacturing optical sensor, optical sensor, and camera including optical sensor
JP2008263550A (ja) 固体撮像装置およびその製造方法
WO2021056960A1 (zh) 影像感测模块
JP2007042879A (ja) 半導体撮像装置およびその製造方法
JP2004063751A (ja) 固体撮像素子およびその製造方法
JP2004229167A (ja) カメラモジュールの製造方法
JP4174247B2 (ja) 固体撮像素子の製造方法
JP4231328B2 (ja) 固体撮像装置
JP4451864B2 (ja) 配線基板及び固体撮像装置
JP4020618B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP4463194B2 (ja) 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP4961393B2 (ja) 固体撮像装置および固体撮像素子の製造方法
JP2004063765A (ja) 固体撮像装置およびその製造方法
EP2851953B1 (en) Solid-state image pickup device
WO2023032260A1 (ja) 半導体装置および電子機器
JP2006174492A (ja) 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP2009111130A (ja) 撮像装置及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090609

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100303

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100330

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100401

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4490406

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250