JP2014060203A - 固体撮像素子及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固体撮像装置は、複数のフォトダイオードが表面に形成されている基板と、透明で防水性を有し、基板の表面に対して垂直な側壁部と側壁部により囲まれる領域を覆う天井部とにより基板の複数のフォトダイオードが配置されている領域を囲む保護膜とを備える。本技術は、例えば、CMOSイメージセンサに適用できる。
【選択図】図4
Description
1.本技術が適用される固体撮像装置のシステムの構成例
2.本技術が適用される固体撮像装置を構成するチップの基本的な構成例
3〜14.第1〜第12の実施の形態:本技術を裏面照射型のCMOSイメージセンサのチップに適用した例
15〜20.第13〜第18の実施の形態:本技術を表面照射型のCMOSイメージセンサのチップに適用した例
21〜38.第19〜第36の実施の形態:本技術をCSPに適用した例
39.変形例
40.電子機器(撮像装置)
図3は、本技術が適用される固体撮像装置、例えばX−Yアドレス方式固体撮像装置の一種であるCMOSイメージセンサの構成の概略を示すシステム構成図である。ここで、CMOSイメージセンサとは、CMOSプロセスを応用して、または、部分的に使用して作成されたイメージセンサである。
図4は、本技術が適用される固体撮像装置である図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの基本的な構成を模式的に示す断面図である。
まず、図6を参照して、本技術の第1の実施の形態について説明する。図6は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第1の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図4と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図7を参照して、本技術の第2の実施の形態について説明する。図7は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第2の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図6と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図8を参照して、本技術の第3の実施の形態について説明する。図8は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第3の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図6と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図9を参照して、本技術の第4の実施の形態について説明する。図9は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第4の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図8と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図10を参照して、本技術の第5の実施の形態について説明する。図10は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第5の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図6と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図11を参照して、本技術の第6の実施の形態について説明する。図11は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第6の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図10と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図12を参照して、本技術の第7の実施の形態について説明する。図12は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第7の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図6と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図13を参照して、本技術の第8の実施の形態について説明する。図13は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第8の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図12と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図14を参照して、本技術の第9の実施の形態について説明する。図14は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第9の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図6と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図15を参照して、本技術の第10の実施の形態について説明する。図15は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第10の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図14と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図16を参照して、本技術の第11の実施の形態について説明する。図16は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第11の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図14と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図17を参照して、本技術の第12の実施の形態について説明する。図17は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第12の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図15と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
以上の実施の形態では、本技術を裏面照射型のCMOSイメージセンサに適用する例を示したが、本技術は、表面照射型CMOSイメージセンサにも適用することが可能である。
次に、図19を参照して、本技術の第14の実施の形態について説明する。図19は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第14の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図18と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図20を参照して、本技術の第15の実施の形態について説明する。図20は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第15の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図18と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図21を参照して、本技術の第16の実施の形態について説明する。図21は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第16の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図20と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図22を参照して、本技術の第17の実施の形態について説明する。図22は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第17の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図20と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
次に、図23を参照して、本技術の第18の実施の形態について説明する。図23は、図3のCMOSイメージセンサ100を構成するチップの第18の実施の形態を模式的に示す断面図である。なお、図中、図21と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
上述した各チップのパッケージングの方法として、例えば、CSP(Chip Size Package)を採用することが可能である。
図25は、図7のチップ200a2をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ400a2の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図7及び図24と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図26は、図8のチップ200b1をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ400b1の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図8及び図24と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図27は、図9のチップ200b2をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ400b2の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図9及び図24と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図28は、図10のチップ200c1をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ400c1の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図10及び図24と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図29は、図11のチップ200c2をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ400c2の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図11及び図24と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図30は、図12のチップ200d1をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ400d1の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図12及び図24と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図31は、図13のチップ200d2をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ400d2の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図13及び図24と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図32は、図14のチップ200e1をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ400e1の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図14及び図24と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図33は、図15のチップ200e2をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ400e2の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図15及び図24と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図34は、図16のチップ200f1をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ400f1の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図16及び図24と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図35は、図17のチップ200f2をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ400f2の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図17及び図24と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図36は、図18のチップ300a1をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ500a1の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図18と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図37は、図19のチップ300a2をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ500a2の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図19及び図36と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図38は、図20のチップ300b1をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ500b1の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図20及び図36と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図39は、図21のチップ300b2をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ500b2の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図21及び図36と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図40は、図22のチップ300c1をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ500c1の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図22及び図36と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
図41は、図23のチップ300c2をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ500c2の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図23及び図36と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
以下、上述した本技術の実施の形態の変形例について説明する。
本技術は、固体撮像装置への適用に限られるものではなく、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、携帯電話機などの撮像機能を有する携帯端末装置や、画像読取部に固体撮像装置を用いる複写機など、画像取込部(光電変換部)に固体撮像装置を用いる電子機器全般に対して適用可能である。なお、電子機器に搭載される上記モジュール状の形態、即ちカメラモジュールを撮像装置とする場合もある。
複数のフォトダイオードが表面に形成されている基板と、
透明で防水性を有し、前記基板の表面に対して垂直な側壁部と前記側壁部により囲まれる領域を覆う天井部とにより前記基板の前記複数のフォトダイオードが配置されている領域を囲む保護膜と
を備える固体撮像装置。
(2)
前記保護膜の前記側壁部は、前記固体撮像装置の側面に形成されている
前記(1)に記載の固体撮像装置。
(3)
前記保護膜は、さらに前記固体撮像装置の電極パッドへの配線用の孔の内壁に形成されている
前記(2)に記載の固体撮像装置。
(4)
前記保護膜の前記側壁部は、前記固体撮像装置の外周の内側に外周に沿って形成されている溝に埋め込まれている
前記(1)に記載の固体撮像装置。
(5)
前記保護膜は、さらに前記固体撮像装置の電極パッドへの配線用の孔の周囲に形成されている溝に埋め込まれている
前記(4)に記載の固体撮像装置。
(6)
前記保護膜の前記側壁部の下端又は内壁の少なくとも一方が、前記基板に接している
前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(7)
前記保護膜の前記天井部と前記基板の間にカラーフィルタが配置されている
前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(8)
前記保護膜の前記天井部は、各前記フォトダイオードに光を集めるためのマイクロレンズを形成する
前記(7)に記載の固体撮像装置。
(9)
前記保護膜の前記天井部と前記カラーフィルタが接している
前記(8)に記載の固体撮像装置。
(10)
前記保護膜の前記天井部は、各前記フォトダイオードに光を集めるためのマイクロレンズの表面に形成されている
前記(7)に記載の固体撮像装置。
(11)
前記保護膜の前記天井部は、前記フォトダイオードに光を集めるためのマイクロレンズと前記カラーフィルタの間に配置されている
前記(7)に記載の固体撮像装置。
(12)
前記保護膜の前記天井部は、カラーフィルタと前記基板の間に配置されている
前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(13)
前記カラーフィルタと前記保護膜の前記天井部が接している
前記(12)に記載の固体撮像装置。
(14)
前記保護膜の前記天井部と、隣接する画素への光の漏れ込みを防止する遮光膜が接している
前記(12)に記載の固体撮像装置。
(15)
前記保護膜は、窒化ケイ素により形成される
前記(1)乃至(14)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(16)
前記固体撮像装置は裏面照射型である
前記(1)乃至(15)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(17)
前記固体撮像装置は表面照射型である
前記(1)乃至(15)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(18)
前記固体撮像装置は透明な樹脂とガラスによりパッケージングされている
前記(1)乃至(17)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(19)
複数のフォトダイオードが表面に形成されている基板と、
透明で防水性を有し、前記基板の表面に対して垂直な側壁部と前記側壁部により囲まれる領域を覆う天井部とにより前記基板の前記複数のフォトダイオードが配置されている領域を囲む保護膜と
を備える固体撮像装置と、
前記固体撮像装置から出力される画素信号に対して信号処理を行う信号処理部と
を備える電子機器。
Claims (19)
- 複数のフォトダイオードが表面に形成されている基板と、
透明で防水性を有し、前記基板の表面に対して垂直な側壁部と前記側壁部により囲まれる領域を覆う天井部とにより前記基板の前記複数のフォトダイオードが配置されている領域を囲む保護膜と
を備える固体撮像装置。 - 前記保護膜の前記側壁部は、前記固体撮像装置の側面に形成されている
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記保護膜は、さらに前記固体撮像装置の電極パッドへの配線用の孔の内壁に形成されている
請求項2に記載の固体撮像装置。 - 前記保護膜の前記側壁部は、前記固体撮像装置の外周の内側に外周に沿って形成されている溝に埋め込まれている
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記保護膜は、さらに前記固体撮像装置の電極パッドへの配線用の孔の周囲に形成されている溝に埋め込まれている
請求項4に記載の固体撮像装置。 - 前記保護膜の前記側壁部の下端又は内壁の少なくとも一方が、前記基板に接している
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記保護膜の前記天井部と前記基板の間にカラーフィルタが配置されている
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記保護膜の前記天井部は、各前記フォトダイオードに光を集めるためのマイクロレンズを形成する
請求項7に記載の固体撮像装置。 - 前記保護膜の前記天井部と前記カラーフィルタが接している
請求項8に記載の固体撮像装置。 - 前記保護膜の前記天井部は、各前記フォトダイオードに光を集めるためのマイクロレンズの表面に形成されている
請求項7に記載の固体撮像装置。 - 前記保護膜の前記天井部は、前記フォトダイオードに光を集めるためのマイクロレンズと前記カラーフィルタの間に配置されている
請求項7に記載の固体撮像装置。 - 前記保護膜の前記天井部は、カラーフィルタと前記基板の間に配置されている
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記カラーフィルタと前記保護膜の前記天井部が接している
請求項12に記載の固体撮像装置。 - 前記保護膜の前記天井部と、隣接する画素への光の漏れ込みを防止する遮光膜が接している
請求項12に記載の固体撮像装置。 - 前記保護膜は、窒化ケイ素により形成される
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記固体撮像装置は裏面照射型である
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記固体撮像装置は表面照射型である
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記固体撮像装置は透明な樹脂とガラスによりパッケージングされている
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 複数のフォトダイオードが表面に形成されている基板と、
透明で防水性を有し、前記基板の表面に対して垂直な側壁部と前記側壁部により囲まれる領域を覆う天井部とにより前記基板の前記複数のフォトダイオードが配置されている領域を囲む保護膜と
を備える固体撮像装置と、
前記固体撮像装置から出力される画素信号に対して信号処理を行う信号処理部と
を備える電子機器。
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