JP2012182244A - 固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一主面側に光電変換部を配列した素子チップ2を作製する。素子チップ2よりも膨張係数の大きい材料を用いて構成されると共に、開口23を有し開口23の周囲が平坦面25として整形された台座21を用意する。台座21を加熱して膨張させる。台座21の開口23を塞ぐ状態で、台座21の平坦面25上に素子チップ2を載置する。その後、膨張させた台座21の平坦面25に素子チップ2を固定した状態で台座21を冷却して収縮させる。これにより、素子チップ2において開口23に対応する部分を三次元に湾曲させる。
【選択図】図1
Description
1.本開示の固体撮像素子の概略構成例
2.第1実施形態(樹脂の硬化収縮を併用して素子チップを湾曲させる例)
3.第2実施形態(ガスの体積収縮を併用して素子チップを湾曲させる例)
4.第3実施形態(台座をパッケージとして用いる例)
5.第4実施形態(真空吸着によって台座に素子チップを固定する例)
6.第5実施形態(電子機器の実施形態)
尚、各実施形態および変形例において共通の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図1に、本開示の各実施形態の製造方法を適用して作製される固体撮像素子の一例として、MOS型の固体撮像素子の概略構成を示す。
[第1実施形態の製造方法に用いる台座の構成]
図2は、第1実施形態の製造方法に用いる台座21の断面図および平面図である。この図に示す台座21は、中央に開口23を有している。開口23は、開口23が設けられた台座21の一方の面は、開口23の周囲が平坦面25として整形されている。
図3は、第1実施形態の固体撮像素子の製造方法を説明する断面工程図である。図3に示す第1実施形態の製造方法は、上記構成の台座21を用いた固体撮像素子の製造方法であり、以下この図に基づいて第1実施形態の製造方法を説明する。
以上の手順で得られた固体撮像素子1-1は、図1に示したように、素子チップ2の中央部が三次元に湾曲した湾曲部11として構成されたものとなる。またこの湾曲部11の周縁部から延設された平坦部13を備えている。平坦部13は湾曲部11の全周に配置されて同一面を構成している。
以上のような第1実施形態によれば、台座21において、開口23の周囲の平坦面25に素子チップ2の周縁を固定した状態で、当該開口23を塞いで配置された素子チップ2の中央部分のみが三次元に湾曲される。この湾曲によって形成された湾曲部11の周端から連続する素子チップ2の周縁部は、台座21の平坦面25に固定された平坦部13として残される。したがって、素子チップ2の周縁部を、湾曲によるストレスが加わることのない平坦部13として残すことが可能になる。
[第2実施形態の製造方法に用いる台座の構成]
本第2実施形態の製造方法に用いる台座は、第1実施形態において図2を用いて説明した台座21と同様ものが用いられる。
図4は、第2実施形態の固体撮像素子の製造方法を説明する断面工程図である。図4に示す第2実施形態の製造方法は、上記構成の台座21を用いた固体撮像素子の製造方法であり、以下この図に基づいて製造方法を説明する。
以上の手順で得られた固体撮像素子1-2は、第1実施形態の固体撮像素子において、台座21の開口23内を空間部としたものとなる。またさらに、製造工程において開口23内を排気または減圧し、底板27をパッケージとしてそのまま残して形成された固体撮像素子1-2は、開口23内の空間部が減圧雰囲気に保たれたものとなる。ただし、台座21の開口23内に樹脂を充填した場合には、第1実施形態の固体撮像素子と同様のものとなる。
以上のような第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に、台座21において、開口23の周囲の平坦面25に素子チップ2の周縁を固定した状態で、当該開口23を塞いで配置された素子チップ2の中央部分のみが三次元に湾曲される。この湾曲によって形成された湾曲部11の周端から連続する周縁部は、台座21の平坦面25に固定された平坦部13として残される。したがって、素子チップ2の周縁部を、湾曲によるストレスが加わることのない平坦部13として残すことが可能になる。
[第3実施形態の製造方法に用いる台座の構成]
図5は、第3実施形態の製造方法に用いる台座の断面図および平面図である。この図に示す台座21aが、第1実施形態および第2実施形態の製造方法で用いた台座と異なるところは、台座21aがパッケージとして機能する構成であって、平坦面25側が絶縁膜41で覆われ、さらに台座側電極43が設けられているところにある。
図6は、第3実施形態の固体撮像素子の製造方法を説明する断面工程図である。図6に示す第3実施形態の製造方法は、上記構成の台座21aを用いた固体撮像素子の製造方法であり、以下この図に基づいて製造方法を説明する。
以上の手順で得られた固体撮像素子1-3は、素子チップ2aにおける湾曲部11の凸曲面側に、上述した台座21aがパッケージとして接着されたものとなる。素子チップ2aは、第1実施形態の固体撮像素子(1-1)の素子チップ(2)に対して、チップ側電極15を設けたものとなる。このチップ側電極15は、平坦部13において撮像領域4および周辺回路5〜8が設けられた表面と逆の裏面側に配置され、パッケージとして構成された台座21aに配置した台座側電極43に対して1:1で接続されている。チップ側電極15と台座側電極43との接続は、台座21aの平坦面25と素子チップ2aとの間に挟持された異方性導電接着剤45によってなされている。また、製造工程において開口23内を排気または減圧し、底板27をパッケージとしてそのまま残して形成された固体撮像素子1-3は、開口23内の空間部が減圧雰囲気に保たれたものとなる。
以上のような第3実施形態であっても、他の実施形態と同様に、台座21aにおいて、開口23の周囲の平坦面25に素子チップ2aの周縁を固定した状態で、当該開口23を塞いで配置された素子チップ2aの中央部分のみが三次元に湾曲される。この湾曲によって形成された湾曲部11の周端から連続する周縁部は、台座21aの平坦面25に固定された平坦部13として残される。したがって、素子チップ2aの周縁部を、湾曲によるストレスが加わることのない平坦部13として残すことが可能になる。
[第4実施形態の製造方法に用いる台座の構成]
図7は、第4実施形態の製造方法に用いる台座の断面図および平面図である。図7に示す台座21bが、第1実施形態および第2実施形態の製造方法で用いた台座と異なるところは、台座21bが素子チップを固定するための排気溝51を備えているところにあり、他の構成は同様であることとする。
図8は、第4実施形態の固体撮像素子の製造方法を説明する断面工程図である。図8に示す第4実施形態の製造方法は、上記構成の台座21bを用いた固体撮像素子の製造方法であり、以下この図に基づいて製造方法を説明する。
以上の手順で得られた固体撮像素子1-4は、素子チップ2の中央部が三次元に湾曲した湾曲部11として構成されたものとなる。またこの湾曲部11の周縁部から延設された平坦部13を備えている。平坦部13は湾曲部11の全周に配置されて同一面を構成している。
以上のような第4実施形態であっても、他の実施形態と同様に、台座21bにおいて、開口23の周囲の平坦面25に素子チップ2の周縁を固定した状態で、当該開口23を塞いで配置された素子チップ2の中央部分のみが三次元に湾曲される。この湾曲によって形成された湾曲部11の周端から連続する周縁部は、台座21bの平坦面25に固定された平坦部13として残される。したがって、素子チップ2の周縁部を、湾曲によるストレスが加わることのない平坦部13として残すことが可能になる。
上述の各実施形態で説明した本開示に係る固体撮像素子は、例えばデジタルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話、あるいは撮像機能を備えた他の機器、などの電子機器に適用することができる。
(1)
一主面側に光電変換部を配列した素子チップを作製することと、
前記素子チップよりも膨張係数の大きい材料を用いて構成されると共に、開口を有し当該開口の周囲が平坦面として整形された台座を用意することと、
前記台座を加熱して膨張させることと、
前記台座の前記開口を塞ぐ状態で当該台座の平坦面上に前記素子チップを載置することと、
前記膨張させた台座の平坦面に前記素子チップを固定した状態で当該台座を冷却して収縮させることにより、当該素子チップにおいて前記開口に対応する部分を三次元に湾曲させることとを含む
固体撮像素子の製造方法。
前記膨張させた台座の平坦面に対する前記素子チップの固定は、前記開口の全周においてなされる
(1)に記載の固体撮像素子の製造方法。
前記台座の開口は、前記平坦面側の開口形状が円形である
(1)または(2)に記載の固体撮像素子の製造方法。
前記素子チップの一主面には、前記光電変換部が設けられた撮像領域の周囲に周辺回路を設け、
前記台座の平坦面上に前記素子チップを載置する工程では、前記撮像領域を前記開口の範囲内に配置する
(1)〜(3)の何れかに記載の固体撮像素子の製造方法。
前記台座の平坦面上に前記素子チップを載置する前に、前記開口内に未硬化の樹脂を充填し、
前記台座の平坦面上に前記素子チップを載置する際には、前記光電変換部が配列された一主面側を上方に向けて当該台座の平坦面上に当該素子チップを載置し、
前記台座を冷却して収縮させる際には、前記樹脂の冷却による体積収縮により前記素子チップを前記開口側に向かって湾曲させる
(1)〜(4)の何れかに記載の固体撮像素子の製造方法。
前記台座の平坦面上に前記素子チップを載置する際には、前記光電変換部が配列された一主面側を上方に向けて当該台座の平坦面上に当該素子チップを載置し、
前記台座を冷却して収縮させる際には、前記開口内を密閉して当該開口内のガスを冷却して体積収縮させることにより前記素子チップを当該開口側に向かって湾曲させる
(1)〜(4)の何れかに記載の固体撮像素子の製造方法。
前記台座の開口は、前記素子チップを載置する平坦面側に向かって開口径が広がる形状を有する
(1)〜(6)の何れかに記載の固体撮像素子の製造方法。
前記台座の平坦面と前記素子チップとは、当該台座の平坦面と当該素子チップとの間に挟持させた接着剤によって固定する
(1)〜(7)の何れかに記載の固体撮像素子の製造方法。
前記台座の平坦面には、当該台座の外部に連通する排気溝が設けられ、
前記台座の平坦面上に前記素子チップを固定する際には、前記排気溝からの吸引によって当該台座の平坦面に当該素子チップを真空吸着する
(1)〜(7)の何れかに記載の固体撮像素子の製造方法。
前記素子チップにおいて前記台座に向かう面にはチップ側電極が配置され、
前記台座の平坦面には台座側電極が配置され、
前記台座の平坦面上に前記素子チップを固定する際には、当該台座の平坦面と当該素子チップとの間に異方性導電接着剤を挟持させることにより、前記チップ側電極と前記台座側電極とを接続する
(1)〜(7)の何れかに記載の固体撮像素子の製造方法。
三次元に湾曲した湾曲部と当該湾曲部の周端から延設された平坦部とを有する素子チップと、
前記素子チップにおける前記湾曲部の凹曲面側に配列された光電変換部とを備えた
固体撮像素子。
前記素子チップにおける平坦部は、当該素子チップにおける湾曲部の全周に配置されて同一面を構成している
(11)に記載の固体撮像素子。
前記湾曲部の底面は円形である
(11)または(12)に記載の固体撮像素子。
前記素子チップにおいて前記光電変換部が配列された撮像領域の周囲に周辺回路が配置された
(11)〜(13)の何れかに記載の固体撮像素子。
前記素子チップよりも膨張係数の大きい材料を用いて構成されると共に、開口を有し当該開口の周囲が平坦面として整形された台座を備え、
前記台座の開口内に前記素子チップの湾曲部を挿入させた状態で、当該台座の平坦面に当該素子チップの前記平坦部を固定させた
(11)〜(14)の何れかに記載の固体撮像素子。
前記台座の開口内には樹脂が充填されている
(15)に記載の固体撮像素子。
前記台座の開口は、前記素子チップを載置する平坦面側に向かって開口径が広がる形状を有する
(15)または(16)に記載の固体撮像素子。
前記台座の平坦面と前記素子チップとの間に接着剤が挟持された
(15)〜(17)の何れかに記載の固体撮像素子。
前記素子チップにおいて前記台座に向かう面にはチップ側電極が配置され、
前記台座の平坦面には台座側電極が配置され、
前記台座の平坦面と前記素子チップとの間には、前記チップ側電極と前記台座側電極とを接続する異方性導電接着剤が挟持された
(15)〜(17)の何れかに記載の固体撮像素子。
三次元に湾曲した湾曲部と当該湾曲部の周端から延設された平坦部とを有する素子チップと、
前記素子チップにおける前記湾曲部の凹曲面側に配列された光電変換部と、
前記光電変換部に入射光を導く光学系とを備えた
電子機器。
Claims (20)
- 一主面側に光電変換部を配列した素子チップを作製することと、
前記素子チップよりも膨張係数の大きい材料を用いて構成されると共に、開口を有し当該開口の周囲が平坦面として整形された台座を用意することと、
前記台座を加熱して膨張させることと、
前記台座の前記開口を塞ぐ状態で当該台座の平坦面上に前記素子チップを載置することと、
前記膨張させた台座の平坦面に前記素子チップを固定した状態で当該台座を冷却して収縮させることにより、当該素子チップにおいて前記開口に対応する部分を三次元に湾曲させることとを含む
固体撮像素子の製造方法。 - 前記膨張させた台座の平坦面に対する前記素子チップの固定は、前記開口の全周においてなされる
請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 前記台座の開口は、前記平坦面側の開口形状が円形である
請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 前記素子チップの一主面には、前記光電変換部が設けられた撮像領域の周囲に周辺回路を設け、
前記台座の平坦面上に前記素子チップを載置する工程では、前記撮像領域を前記開口の範囲内に配置する
請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 前記台座の平坦面上に前記素子チップを載置する前に、前記開口内に未硬化の樹脂を充填し、
前記台座の平坦面上に前記素子チップを載置する際には、前記光電変換部が配列された一主面側を上方に向けて当該台座の平坦面上に当該素子チップを載置し、
前記台座を冷却して収縮させる際には、前記樹脂の硬化収縮により前記素子チップを前記開口側に向かって湾曲させる
請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 前記台座の平坦面上に前記素子チップを載置する際には、前記光電変換部が配列された一主面側を上方に向けて当該台座の平坦面上に当該素子チップを載置し、
前記台座を冷却して収縮させる際には、前記開口内を密閉して当該開口内のガスを冷却して体積収縮させることにより前記素子チップを当該開口側に向かって湾曲させる
請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 前記台座の開口は、前記素子チップを載置する平坦面側に向かって開口径が広がる形状を有する
請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 前記台座の平坦面と前記素子チップとは、当該台座の平坦面と当該素子チップとの間に挟持させた接着剤によって固定する
請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 前記台座の平坦面には、当該台座の外部に連通する排気溝が設けられ、
前記台座の平坦面上に前記素子チップを固定する際には、前記排気溝からの吸引によって当該台座の平坦面に当該素子チップを真空吸着する
請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 前記素子チップにおいて前記台座に向かう面にはチップ側電極が配置され、
前記台座の平坦面には台座側電極が配置され、
前記台座の平坦面上に前記素子チップを固定する際には、当該台座の平坦面と当該素子チップとの間に異方性導電接着剤を挟持させることにより、前記チップ側電極と前記台座側電極とを接続する
請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 三次元に湾曲した湾曲部と当該湾曲部の周端から延設された平坦部とを有する素子チップと、
前記素子チップにおける前記湾曲部の凹曲面側に配列された光電変換部とを備えた
固体撮像素子。 - 前記素子チップにおける平坦部は、当該素子チップにおける湾曲部の全周に配置されて同一面を構成している
請求項11記載の固体撮像素子。 - 前記湾曲部の底面は円形である
請求項11記載の固体撮像素子。 - 前記素子チップにおいて前記光電変換部が配列された撮像領域の周囲に周辺回路が配置された
請求項11記載の固体撮像素子。 - 前記素子チップよりも膨張係数の大きい材料を用いて構成されると共に、開口を有し当該開口の周囲が平坦面として整形された台座を備え、
前記台座の開口内に前記素子チップの湾曲部を挿入させた状態で、当該台座の平坦面に当該素子チップの前記平坦部を固定させた
請求項11記載の固体撮像素子。 - 前記台座の開口内には樹脂が充填されている
請求項15記載の固体撮像素子。 - 前記台座の開口は、前記素子チップを載置する平坦面側に向かって開口径が広がる形状を有する
請求項15記載の固体撮像素子。 - 前記台座の平坦面と前記素子チップとの間に接着剤が挟持された
請求項15記載の固体撮像素子。 - 前記素子チップにおいて前記台座に向かう面にはチップ側電極が配置され、
前記台座の平坦面には台座側電極が配置され、
前記台座の平坦面と前記素子チップとの間には、前記チップ側電極と前記台座側電極とを接続する異方性導電接着剤が挟持された
請求項15記載の固体撮像素子。 - 三次元に湾曲した湾曲部と当該湾曲部の周端から延設された平坦部とを有する素子チップと、
前記素子チップにおける前記湾曲部の凹曲面側に配列された光電変換部と、
前記光電変換部に入射光を導く光学系とを備えた
電子機器。
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