JP2015159275A - 撮像素子、製造装置、製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】チップ内への水分の侵入を防ぐ。
【解決手段】複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層されている基板と、表面に対して垂直な方向に、少なくとも1層以上の層が彫り込まれた溝とを備える。フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成されており、溝に透明樹脂の膜が形成されている。溝は、スクライブされる領域に設けられ、スクライブ時の前の時点で、スクライブ時に用いられるブレードの幅よりも広い幅で設けられていた溝の一部である。本技術は、例えば撮像素子に適用できる。
【選択図】図4

Description

本技術は、撮像素子、製造装置、製造方法に関する。詳しくは、防湿性能を向上させた撮像素子、製造装置、製造方法に関する。
近年、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)素子などを2次元状に複数配列した撮像装置が、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラなどで用いられている。
CMOSイメージセンサにおいて、電荷蓄積の同時性を実現する方法の一つとして、メモリに一旦信号を保持させる構造を持つグローバルシャッター構造がある。グローバルシャッター構造の場合、画素内にメモリを設け、受光部において蓄積された電荷を全画素一括でメモリに転送し、行毎に読み出しが行なわれるまで電荷を保持することで、全画素で露光時間を一致させるように構成されている。(特許文献1,2参照)
特開2012−129797号公報 特開2013−21533号公報
ところで、上記した撮像素子は、製造時に、基板上に複数製造され、個片化(ダイシング)されることで、製造される。この個片化のときに、膜剥がれやクラックなどが発生する可能性があった。また膜剥がれやクラックなどが発生することで、撮像素子に水が入り込み、結露が発生し、画質劣化を引き起こす可能性があった。
撮像素子の製造時や製造後の防湿性能の維持および向上が望まれている。
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、防湿性能を向上させることができるようにするものである。
本技術の一側面の第1の撮像素子は、複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層されている基板と、前記表面に対して垂直な方向に、少なくとも1層以上の層が彫り込まれた溝とを備える。
前記フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成されており、前記溝に前記透明樹脂の膜が形成されているようにすることができる。
前記溝は、スクライブされる領域に設けられ、前記スクライブ時の前の時点で、前記スクライブ時に用いられるブレードの幅よりも広い幅で設けられていた溝の一部であるようにすることができる。
前記溝は、前記フォトダイオードが形成されているシリコン基板の一部分まで彫り込まれた状態で設けられているようにすることができる。
前記溝は、前記複数の層のうちの支持基板の一部分まで彫り込まれた状態で設けられているようにすることができる。
前記溝には、保護膜が形成されているようにすることができる。
前記保護膜は、前記フォトダイオードが形成されている層より上に形成されているマイクロレンズ層の上にも形成されているようにすることができる。
前記透明樹脂の層にリブを備えるようにすることができる。
前記溝と前記リブに保護膜が形成されているようにすることができる。
前記溝は、第1貫通電極を形成する工程と、第2貫通電極を形成する工程の2回の工程で形成されるようにすることができる。
前記溝には、前記第2貫通電極を形成する工程のときに、前記第2貫通電極を形成する物質が充填されるようにすることができる。
前記フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成され、前記透明樹脂の層の上に、板状の透明部材が積層され、前記透明部材の層が少なくとも彫り込まれることで前記溝が形成され、前記溝には、耐湿膜が形成されているようにすることができる。
前記フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成され、前記透明樹脂の層の上に、板状の透明部材が積層され、前記溝は、前記基板の底面まであり、前記溝の側面は、前記透明部材で覆われ、前記透明部材と前記基板の側面との間には、前記透明樹脂の膜が形成されているようにすることができる。
前記溝には、疎水膜が形成されているようにすることができる。
本技術の一側面の第2の撮像素子は、複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層され、前記フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成され、前記透明樹脂の層にリブが形成され、前記リブの下面と、前記リブと前記透明樹脂との間には、耐湿膜が形成されている。
前記透明樹脂の層の上に、板状の透明部材が積層され、前記板状の透明部材と前記透明樹脂の間にも、前記耐湿膜が形成されているようにすることができる。
前記耐湿膜は、異なる屈折率を有する複数の膜が積層された積層膜であるようにすることができる。
前記リブは、所定の光を吸収する物質で構成されているようにすることができる。
本技術の一側面の製造装置は、複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層されている基板と、前記表面に対して垂直な方向に、少なくとも1層以上の層が彫り込まれた溝とを備える撮像素子を製造する。
本技術の一側面の製造方法は、複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層されている基板を製造し、前記表面に対して垂直な方向に、少なくとも1層以上の層が彫り込まれた溝を製造するステップを含む。
本技術の一側面の第1の撮像素子においては、複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層されている基板に対して垂直な方向に、少なくとも1層以上の層が彫り込まれた溝が設けられている。
本技術の一側面の第2の撮像素子においては、複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層され、フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成され、透明樹脂の層にリブが形成され、リブの下面と、リブと透明樹脂との間には、耐湿膜が形成されている。
本技術の一側面の製造装置および製造方法においては、複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層されている基板に対して垂直な方向に、少なくとも1層以上の層が彫り込まれた溝とを備える撮像素子が製造される。
本技術の一側面によれば、撮像素子などの防湿性能を向上させることが可能となる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
CMOSイメージセンサの構成例を示すブロック図である。 単位画素の構成を示す図である。 単位画素の構成を示す図である。 第1の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第1の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第1の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第1の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第1の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第1の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第1の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第1の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第1の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第1の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第1の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第1の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第2の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第2の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第2の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第2の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第2の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第2の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第2の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第2の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第2の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第2の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第2の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第3の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第3の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第3の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第3の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第3の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第3の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第3の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第3の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第3の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第3の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第4の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第4の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第4の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第4の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第4の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第4の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第4の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第4の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第5の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第5の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第5の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第5の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第5の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第5の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第5の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第5の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第6の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第6の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第6の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第6の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第6の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第6の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第6の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第6の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第6の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第7の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第8の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第8の実施の形態におけるチップの構成を示す図である。 第8の実施の形態におけるチップの製造について説明するための図である。 電子機器の構成を示す図である。
以下に、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態という)について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
1.固体撮像素子の構成
2.チップの構造
3.第1の実施の形態
4.第2の実施の形態
5.第3の実施の形態
6.第4の実施の形態
7.第5の実施の形態
8.第6の実施の形態
9.第7の実施の形態
10.第8の実施の形態
11.電子機器
<固体撮像素子の構成>
図1は、本発明が適用される固体撮像素子としてのCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサの構成例を示すブロック図である。
CMOSイメージセンサ30は、画素アレイ部41、垂直駆動部42、カラム処理部43、水平駆動部44、およびシステム制御部45を含んで構成される。画素アレイ部41、垂直駆動部42、カラム処理部43、水平駆動部44、およびシステム制御部45は、図示しない半導体基板(チップ)上に形成されている。
画素アレイ部41には、入射光量に応じた電荷量の光電荷を発生して内部に蓄積する光電変換素子を有する単位画素が行列状に2次元配置されている。なお、以下では、入射光量に応じた電荷量の光電荷を、単に「電荷」と記述し、単位画素を、単に「画素」と記述する場合もある。
画素アレイ部41にはさらに、行列状の画素配列に対して行毎に画素駆動線46が図の左右方向(画素行の画素の配列方向)に沿って形成され、列毎に垂直信号線47が図の上下方向(画素列の画素の配列方向)に沿って形成されている。画素駆動線46の一端は、垂直駆動部42の各行に対応した出力端に接続されている。
CMOSイメージセンサ30はさらに、信号処理部48およびデータ格納部49を備えている。信号処理部48およびデータ格納部49については、CMOSイメージセンサ30とは別の基板に設けられる外部信号処理部、例えばDSP(Digital Signal Processor)やソフトウェアによる処理でも良いし、CMOSイメージセンサ30と同じ基板上に搭載しても良い。
垂直駆動部42は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、画素アレイ部41の各画素を、全画素同時あるいは行単位等で駆動する画素駆動部である。この垂直駆動部42は、その具体的な構成については図示を省略するが、読み出し走査系と、掃き出し走査系あるいは、一括掃き出し、一括転送を有する構成となっている。
読み出し走査系は、単位画素から信号を読み出すために、画素アレイ部41の単位画素を行単位で順に選択走査する。行駆動(ローリングシャッタ動作)の場合、掃き出しについては、読み出し走査系によって読み出し走査が行なわれる読み出し行に対して、その読み出し走査よりもシャッタスピードの時間分だけ先行して掃き出し走査が行なわれる。また、グローバル露光(グローバルシャッタ動作)の場合は、一括転送よりもシャッタスピードの時間分先行して一括掃き出しが行なわれる。
この掃き出しにより、読み出し行の単位画素の光電変換素子から不要な電荷が掃き出される(リセットされる)。そして、不要電荷の掃き出し(リセット)により、いわゆる電子シャッタ動作が行なわれる。ここで、電子シャッタ動作とは、光電変換素子の光電荷を捨てて、新たに露光を開始する(光電荷の蓄積を開始する)動作のことを言う。
読み出し走査系による読み出し動作によって読み出される信号は、その直前の読み出し動作または電子シャッタ動作以降に入射した光量に対応するものである。行駆動の場合は、直前の読み出し動作による読み出しタイミングまたは電子シャッタ動作による掃き出しタイミングから、今回の読み出し動作による読み出しタイミングまでの期間が、単位画素における光電荷の蓄積期間(露光期間)となる。グローバル露光の場合は、一括掃き出しから一括転送までの期間が蓄積期間(露光期間)となる。
垂直駆動部42によって選択走査された画素行の各単位画素から出力される画素信号は、垂直信号線47の各々を通してカラム処理部43に供給される。カラム処理部43は、画素アレイ部41の画素列毎に、選択行の各単位画素から垂直信号線47を通して出力される画素信号に対して所定の信号処理を行うとともに、信号処理後の画素信号を一時的に保持する。
具体的には、カラム処理部43は、信号処理として少なくとも、ノイズ除去処理、例えばCDS(Correlated Double Sampling;相関二重サンプリング)処理を行う。このカラム処理部43による相関二重サンプリングにより、リセットノイズや増幅トランジスタの閾値ばらつき等の画素固有の固定パターンノイズが除去される。なお、カラム処理部43にノイズ除去処理以外に、例えば、AD(アナログ−デジタル)変換機能を持たせ、信号レベルをデジタル信号で出力することも可能である。
水平駆動部44は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、カラム処理部43の画素列に対応する単位回路を順番に選択する。この水平駆動部44による選択走査により、カラム処理部43で信号処理された画素信号が順番に信号処理部48に出力される。
システム制御部45は、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータ等によって構成され、タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に垂直駆動部42、カラム処理部43、および水平駆動部44などの駆動制御を行う。
信号処理部48は、少なくとも加算処理機能を有し、カラム処理部43から出力される画素信号に対して加算処理等の種々の信号処理を行う。データ格納部49は、信号処理部48での信号処理に当たって、その処理に必要なデータを一時的に格納する。
<チップの構造>
次に、図1の画素アレイ部41に行列状に配置されている単位画素の具体的な構造について説明する。なお、本技術を適用した画素は、防湿性能を向上させることが可能となり、センサとしての性能を向上させることができる。このような効果があることを説明するために、まず本技術を適用していない画素について説明を加え、その後、本技術を適用した画素について説明を加える。
図2は、単位画素が複数配置されたチップの構成例を示している。図2のチップは、個片化される前の裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。
以下に説明する図2に示した構成は一例であり、他の構成、例えば、以下に説明する各層だけでなく、他の層が追加されたり、または以下に説明する層のうちのいずれかの層が削除されたりするような構成であっても、以下に説明する本技術は適用できる。
図2に示したチップ70においては、支持基板71の上に、絶縁層と金属からなる配線層72が配置され、配線層72の上にシリコン基板73が配置されている。支持基板71は、シリコン、ガラスエポキシ、ガラス、プラスチックなどが用いられる。シリコン基板73には、各画素の光電変換部としての複数のフォトダイオード74(光学素子)が、所定の間隔で形成されている。
シリコン基板73及びフォトダイオード74の上には、絶縁物からなる平坦化膜75が形成されている。平坦化膜75には、隣接する画素への光の漏れ込みを防止するための遮光膜76が、隣接するフォトダイオード74の間に形成されている。
平坦化膜75及び遮光膜76の上には、カラーフィルタ層77が形成されている。カラーフィルタ層77には、複数のカラーフィルタが画素毎に設けられており、各カラーフィルタの色は、例えば、ベイヤ配列に従って並べられている。
カラーフィルタ層77の上には、平坦化膜78が形成されている。平坦化膜78の上には、マイクロレンズ層79が形成されている。このように、フォトダイオード74を備える複数の層を有する基板上に、マイクロレンズ層79が設けられる。マイクロレンズ層79には、各画素のフォトダイオード74に光を集めるためのマイクロレンズ層が画素毎に形成されている。マイクロレンズ層79は、無機材料層であり、SiN、SiO、SiOxNy(ただし、0<x≦1、0<y≦1である)が用いられる。
マイクロレンズ層79上部には、カバーガラス81が接着層80を介して接着されている。カバーガラス81は、ガラスに限らず、樹脂などの透明板が用いられても良い。接着層80は、アクリル系樹脂材料、スチレン系樹脂材料、エポキシ系樹脂材料などが用いられる。
図2に示したチップ70は、複数のチップが存在している状態である。図2は、横方向に3個のチップが存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。図4に示したウェハにおいては、中央に位置するチップを、チップ70−1とし、左側に位置するチップをチップ70−2とし、右側に位置するチップをチップ70−3とする。
チップ70−1とチップ70−2との間には、スクライブ部91−1があり、チップ70−1とチップ70−3との間には、スクライブ部91−2がある。図2に示した3個のチップは、スクライブ部91−1とスクライブ部91−2でダイシングすることで、3個のチップに個片化される。
図3は、個片化されたチップ70−1を示す。図3に示したチップ70−1は、図2に示したチップの中央部分に位置するチップであり、スクライブ部91−1とスクライブ部91−2でダイシングした結果、個片化されたチップ70−1を表す。
ダイシングのとき、そのダイシング時にチップ70−1にかかる物理的な力により、エッジ部分の剥がれが生じる可能性がある。また、ダイシング後に、図3に示したようにチップ70−1の側面などから、水分が侵入する可能性がある。例えば、シール樹脂の部分は、水分を吸収してしまう可能性が、他の部分よりも高い。また、シール樹脂とガラスとの界面部分なども、水分が侵入する可能性がある。
チップ70−1に水分が侵入してしまうと、その侵入場所によっては、金属材料が腐食してしまい、断線などが発生してしまい、正常に動作しなくなってしまう可能性がある。また、画像ムラや表示不良が発生する可能性がある。よって、ダイシング時に剥がれなどの損傷がないようにダイシングを行うことや、チップ70−1内に水分が侵入しないようにするための仕組みが必要である。
以下に、第1乃至第7の実施の形態として、ダイシング時に剥がれなどの損傷が発生することを抑え、チップ70に水分が侵入してしまうようなことを防ぐための構造や製造工程について説明する。なお、各実施の形態におけるチップの構成は、基本的に図2、図3に示した構成とするが、各実施の形態を説明するのに必要な部分を適宜図示し、説明を行う。
<第1の実施の形態>
第1の実施の形態は、チップ内の所定の層に溝を設けることで、ダイシング時の損傷やチップ内への水分の侵入を防ぐ実施の形態である。
<第1−1の実施の形態について>
図4に、第1の実施の形態におけるチップの構成を示す。図4は、図2と同じく、複数のチップ(図4では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ100−1とし、左側に位置するチップをチップ100−2とし、右側に位置するチップをチップ100−3とする。また、以下の説明において、チップ100−1乃至100−3を、個々に区別する必要がない場合、単に、チップ100と記述する。
各チップ100の構成は、図2、図3を参照して説明したチップ70と同様の構成を有している。すなわち、チップ100は、支持基板71の上に、配線層72が配置され、配線層72の上にシリコン基板73が配置されている。また、シリコン基板73には、各画素の光電変換部としての複数のフォトダイオード74(光学素子)が、所定の間隔で形成されている。
シリコン基板73の上には、平坦化膜75が形成され、その平坦化膜75には、隣接する画素への光の漏れ込みを防止するための遮光膜76が、隣接するフォトダイオード74の間に形成されている。平坦化膜75の上には、カラーフィルタ層77が形成されている。カラーフィルタ層77の上には、平坦化膜78が形成されている。平坦化膜78の上には、マイクロレンズ層79が形成されている。マイクロレンズ層79上部には、カバーガラス81が接着層80を介して接着されている。
なお、接着層80は、透明樹脂であり、カバーガラス81を固定することができる部材であればよい。またカバーガラス81は、ガラスでなくても良く、板状の透明部材であっても良い。
図4に示したウェハには、チップ100間に、溝101が設けられている。溝101−1は、チップ100−1とチップ100−2との間に設けられ、溝101−2は、チップ100−1とチップ100−3との間に設けられている。
チップ100−1とチップ100−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、溝101−1が設けられている。同じく、チップ100−1とチップ100−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、溝101−2が設けられている。
なお、図4以降の他の図面においても、溝101−2を見やすくするために、スクライブ部91−2は不図示として説明を続ける。
図4に示したチップ100においては、溝101は、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75が掘り込まれ、シリコン基板73の上部に達する位置まで設けられている。
後述するように、溝101は、製造時に、接着層80が形成される前に形成され、溝101が形成された後に、接着層80が形成されるため、溝101には、接着層80と同じ材料が、充填された状態とされる。接着層80として用いられる材料は、透明樹脂とすることができる。このような透明樹脂で、溝101を充填することができる。
このような溝101がチップ100間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、図5に示すようなチップ100−1が切り出される。図5に示したチップ100−1は、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75は、接着層80で囲まれた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。
すなわち、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75の側面は、接着層80と同一の材料で覆われた状態となっている。
このように、個片化されたチップ100−1は、溝101−1’と溝101−2’(図4に示したダイシング前の溝101−1、溝101−2と区別を付けるためにダイシング後の溝には、ダッシュを付して記載する)の部分で、チップ100の積層されている層の一部が覆われた構造とされている。
このように、個片化されたチップ100−1に、溝101−1’と溝101−2’が残り、その部分に、接着層80と同一の材料が残るように構成するために、個片化される前のチップ100間の溝101−1や溝101−2の幅は、ダイシング処理を行うときに用いられるブレードの幅よりも広い幅で形成されるのが好ましい。
このように、溝101が形成され、接着層80と同じ材料が充填された状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
図4、図5に示した溝101(溝101’)は、シリコン基板73の上部まで達している状態を図示したが、シリコン基板73まで掘り込まれた状態で形成されても良い。すなわち図6に示すように、シリコン基板73の一部まで掘り込まれた溝111−1、溝111−2が形成されるようにしても良い。
このような溝111を形成することで、シリコン基板73と平坦化膜75の界面の側面も、接着層80と同一の材料で覆われることになり、ダイシング時に各膜界面にかかる力をより緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
以下の第1の実施の形態においては、図6に示したチップ110のように、隣接する膜(層)の一部まで溝が掘り込まれた形態を例に挙げて説明する。
<第1−2の実施の形態について>
図7に、第1の実施の形態における他のチップの構成を示す。図7は、図4と同じく、複数のチップ(図7では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。図4と同一の部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図7に示したウェハにおいては、中央に位置するチップを、チップ120−1とし、左側に位置するチップをチップ120−2とし、右側に位置するチップをチップ120−3とする。
図7に示したウェハには、チップ120間に、溝121が設けられている。溝121−1は、チップ120−1とチップ120−2との間に設けられ、溝121−2は、チップ120−1とチップ120−3との間に設けられている。
チップ120−1とチップ120−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、溝121−1が設けられている。同じく、チップ120−1とチップ120−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、溝121−2が設けられている。
溝121の設け方は、図6を参照して説明したチップ110と同様である。図7に示したチップ120には、さらに、空間122−1と、空間122−2が設けられている。空間122−1は、チップ120−1とチップ120−2との間に設けられ、空間122−2は、チップ120−1とチップ120−3との間に設けられている。
図7に示したチップ120においては、溝121は、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分まで掘り込まれた状態で設けられ、空間122は、さらに接着層80の部分にも設けられている構成とされている。
このように、空間122が、溝121の部分から接着層80のところを貫通するように形成されている。ダイシングにより、スクライブ部91は、削られるため、その部分は、予め空間122にしておくことで、チップ120の各層に、ダイシング時にかかる力をかけないようにすることが可能となる。
このような溝121と空間122は、例えば、接着層80が形成される前に溝121が形成され、溝121が形成された後に、接着層80が形成され、その後、空間122が形成されることで、形成される。
または、図示はしないが、溝121と空間122が一体化されたような構成とすることも可能である。溝121の側面(カラーフィルタ層77などの溝121側)に、接着層80と同一の材料が残らない構成とした場合、空間122が、溝121となり、カラーフィルタ層77などの側面に位置するように構成しても良い。
このように構成した場合、接着層80までが積層された後に、空間122が形成される。この場合、溝121の代わりに、空間122を形成することになるため、溝121を形成する工程を省略し、空間122を形成する工程を設ければよい。
図7に示したような、溝121と空間122がチップ120間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、図5に示したようなチップ100とほぼ同じ構造のチップ120が切り出される。
すなわち、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分は、接着層80で囲まれた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていないチップ120が切り出される。
このように、溝121と空間122が形成され、溝121には、接着層80と同じ材料が充填された状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
なお空間122は、空間としても良いし、例えば、防湿性能の高い材料や、接着層80を構成する材料とは異なる材料を充填するようにしても良い。
<第1−3の実施の形態について>
図8に、第1の実施の形態における他のチップの構成を示す。図8は、図6と同じく、複数のチップ(図8では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。図6と同一の部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図8に示したウェハにおいては、中央に位置するチップを、チップ130−1とし、左側に位置するチップをチップ130−2とし、右側に位置するチップをチップ130−3とする。
図8に示したウェハには、チップ130間に、溝131が設けられている。溝131−1は、チップ130−1とチップ130−2との間に設けられ、溝131−2は、チップ130−1とチップ130−3との間に設けられている。
このような溝131を有する図8に示したチップ130は、図6に示したチップ110の下部に、配線層72と支持基板71を追加した構成とされている点以外は、図6に示したチップ110と同一であるため、その説明は省略する。すなわち、本実施の形態は、図8に示したように、配線層72と支持基板71からなる信号処理回路基板を備えたチップ130にも適用できる。
このように、溝131が形成され、接着層80と同じ材料が充填された状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
なお、第1−3の実施の形態に、第1−2の実施の形態を適用し、空間122を接着層80と溝131に設けるように構成することも可能である。また、空間122を設けた場合、その空間122に、透明樹脂や防湿性能の高い部材を充填した構成とすることも可能である。
<第1−4の実施の形態について>
図9に、第1の実施の形態における他のチップの構成を示す。図9は、図8と同じく、複数のチップ(図9では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。図8と同一の部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図9に示したウェハにおいては、中央に位置するチップを、チップ140−1とし、左側に位置するチップをチップ140−2とし、右側に位置するチップをチップ140−3とする。
図9に示したウェハには、チップ140間に、溝141が設けられている。溝141−1は、チップ140−1とチップ140−2との間に設けられ、溝141−2は、チップ140−1とチップ140−3との間に設けられている。
図9に示したチップ140は、図8に示したチップ130と同じく、配線層72と支持基板71からなる信号処理回路基板が積層されているため、溝141は、その信号処理回路基板にまで設けられている。図9に示した例では、支持基板71まで掘り込まれた状態で溝141は設けられている。
図9に示したチップ140においては、溝141は、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の一部分までが掘り込まれた状態で設けられている。
後述するように、溝141は、製造時に、接着層80が形成される前に形成され、溝141が形成された後に、接着層80が形成されるため、溝141には、接着層80と同じ接着剤が、充填された状態とされる。
このような溝141がチップ140間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、図10に示すようなチップ140−1が切り出される。図10に示したチップ140−1は、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の一部分は、接着層80で囲まれた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。
すなわち、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の一部分の側面は、接着層80と同一の材料で覆われた状態となっている。このように、個片化されたチップ140−1は、溝141−1’と溝141−2’の部分で、チップ140−1の積層されている層の一部が覆われた構造とされている。
このように、溝141が形成され、接着層80と同じ材料が充填された状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
なお、第1−4の実施の形態に、第1−2の実施の形態を適用し、空間122を接着層80と溝141に設けるように構成することも可能である。また、空間122を設けた場合、その空間122に、透明樹脂や防湿性能の高い部材を充填した構成とすることも可能である。
<第1−5の実施の形態について>
図11に、第1の実施の形態における他のチップの構成を示す。図11は、図6と同じく、複数のチップ(図11では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。図6と同一の部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図11に示したウェハにおいては、中央に位置するチップを、チップ150−1とし、左側に位置するチップをチップ150−2とし、右側に位置するチップをチップ150−3とする。
図11に示したウェハには、チップ150間に、溝151が設けられている。溝151−1は、チップ150−1とチップ150−2との間に設けられ、溝151−2は、チップ150−1とチップ150−3との間に設けられている。
このような溝151を有する図11に示したチップ150は、図6に示したチップ110の接着層80とカバーガラス81との間に、透明樹脂層152が設けられている点以外は、図6に示したチップ110と同一であるため、その説明は省略する。
このように、溝151が形成され、接着層80と同じ材料が充填された状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
なお、第1−5の実施の形態に、第1−2の実施の形態を適用し、空間122を接着層80と溝131に設けるように構成することも可能である。また、空間122を設けた場合、その空間122に、透明樹脂や防湿性能の高い部材を充填した構成とすることも可能である。
また、第1−3の実施の形態や、第1−4の実施の形態を適用し、配線層72と支持基板71からなる信号処理回路基板が積層されている構成とすることも可能である。
<第1−6の実施の形態について>
図12に、第1の実施の形態における他のチップの構成を示す。図12は、図6と同じく、複数のチップ(図12では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。図6と同一の部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図12に示したウェハにおいては、中央に位置するチップを、チップ160−1とし、左側に位置するチップをチップ160−2とし、右側に位置するチップをチップ160−3とする。
図11に示したウェハには、チップ160間に、溝161が設けられている。溝161−1は、チップ160−1とチップ160−2との間に設けられ、溝161−2は、チップ160−1とチップ160−3との間に設けられている。
このような溝161を有する図12に示したチップ160は、図6に示したチップ110の接着層80とカバーガラス81との間に、吸収膜162が設けられている点以外は、図6に示したチップ110と同一であるため、その説明は省略する。吸収膜162は、特定の波長の光を吸収する材質で成膜された膜である。
このように、溝161が形成され、接着層80と同じ材料が充填された状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
なお、第1−6の実施の形態に、第1−2の実施の形態を適用し、空間122を接着層80と溝131に設けるように構成することも可能である。また、空間122を設けた場合、その空間122に、透明樹脂や防湿性能の高い部材を充填した構成とすることも可能である。
また、第1−3の実施の形態や、第1−4の実施の形態を適用し、配線層72と支持基板71からなる信号処理回路基板が積層されている構成とすることも可能である。
<第1−7の実施の形態について>
図13に、第1の実施の形態における他のチップの構成を示す。図13は、図8と同じく、複数のチップ(図13では3個のチップ)が存在し、信号処理回路基板が積層され、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。図8と同一の部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図13に示したウェハにおいては、中央に位置するチップを、チップ170−1とし、左側に位置するチップをチップ170−2とし、右側に位置するチップをチップ170−3とする。
図13に示したウェハには、チップ170間に、溝171が設けられている。溝171−1は、チップ170−1とチップ170−2との間に設けられ、溝171−2は、チップ170−1とチップ170−3との間に設けられている。
このような溝171を有する図13に示したチップ170は、図8に示したチップ110の接着層80とマイクロレンズ層79との間に、低屈折率膜172が設けられている点以外は、図8に示したチップ130と同一であるため、その説明は省略する。低屈折率膜172は、マイクロレンズ層79の上部に設けられ、マイクロレンズ層79を構成する材質よりも屈折率が低い材質を用いて成膜された膜である。
このように、溝171が形成され、接着層80と同じ材料が充填された状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
なお、第1―7の実施の形態に、第1−2の実施の形態を適用し、空間122を接着層80と溝131に設けるように構成することも可能である。また、空間122を設けた場合、その空間122に、透明樹脂や防湿性能の高い部材を充填した構成とすることも可能である。
<第1−8の実施の形態について>
図14に、第1の実施の形態における他のチップの構成を示す。図14は、図9と同じく、複数のチップ(図14では3個のチップ)が存在し、信号処理回路基板が積層され、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。図9と同一の部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図14に示したウェハにおいては、中央に位置するチップを、チップ180−1とし、左側に位置するチップをチップ180−2とし、右側に位置するチップをチップ180−3とする。
図14に示したウェハには、チップ180間に、溝181が設けられている。溝181−1は、チップ180−1とチップ180−2との間に設けられ、溝181−2は、チップ180−1とチップ180−3との間に設けられている。
このような溝181を有する図14に示したチップ180は、図9に示したチップ110の接着層80とマイクロレンズ層79との間に、低屈折率膜182が設けられている点以外は、図9に示したチップ140と同一であるため、その説明は省略する。低屈折率膜182は、マイクロレンズ層79の上部に設けられ、マイクロレンズ層79を構成する材質よりも屈折率が低い材質を用いて成膜された膜である。
このように、溝181が形成され、接着層80と同じ材料が充填された状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
なお、第1−8の実施の形態に、第1−2の実施の形態を適用し、空間122を接着層80と溝131に設けるように構成することも可能である。また、空間122を設けた場合、その空間122に、透明樹脂や防湿性能の高い部材を充填した構成とすることも可能である。
このように、第1−1乃至第1−8の実施の形態を参照して説明したように、チップを個片化する前のウェアの状態のときに、チップ間に溝を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
<第1の実施の形態におけるチップの製造について>
このような溝を有するチップ(ウェハ)の製造について説明する。図15は、ダイシング前までのチップの製造工程を説明するための図である。
図15を参照して説明する製造工程は、主に本技術の特徴的な構成である溝の製造についての説明とし、他の部分の製造、例えば層の成膜などについては、従来の製造方法を適用できるため、適宜その説明を省略する。またここでは、図6に示した第1−1の実施の形態におけるチップ110を製造するときを例に挙げて説明する。
工程S101において、シリコン基板73、平坦化膜75、カラーフィルタ層77、平坦化膜78、およびマイクロレンズ層79が積層された状態であり、シリコン基板73にはフォトダイオード74が形成され、平坦化膜75には、遮光膜76が形成されている状態のウェハが用意される。なお図示していないが、配線層72や支持基板71が、積層されている状態のウェハが用意されていても良い。
工程S102において、溝111−1と溝111−2が形成される。例えば、パターニング後に、ドライエッチングが施されることで、溝111が形成される。なお、図9に示した第1−4の実施の形態のように、支持基板71まで溝141を掘り込む場合、工程S102において、配線層72や支持基板71が積層されている状態のウェハの支持基板71まで溝141が形成される。
工程S103において、接着層80が形成される。接着層80が形成される際、溝111にも接着層80を構成する透明部材が充填される。なお、図7に示した第1−2の実施の形態のように、空間122を設ける場合、工程S103において接着層80が形成された後、工程S102と同じく、ドライエッチングなどにより空間122が形成される。
または、溝121の側面に接着層80と同一の材料を設けず、空間122のみが存在するように構成する場合、工程S102において溝を形成する処理を省略し、工程S103において、空間122が形成されるようにしても良い。
工程S104において、カバーガラス81が積層される。カバーガラス81の積層後、スクライブ部91−1、スクライブ部91−2の部分で、ダイシングが行なわれることで、個片化されたチップ110が製造される。
このように、溝を形成する工程S102を設けるだけで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
<第2の実施の形態>
第2の実施の形態は、チップ内の所定の層に溝を設け、その溝に所定の膜を設けることで、ダイシング時の損傷やチップ内への水分の侵入を防ぐ実施の形態である。
<第2−1の実施の形態について>
図16に、第2の実施の形態におけるチップの構成を示す。図16は、図2と同じく、複数のチップ(図16では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ200−1とし、左側に位置するチップをチップ200−2とし、右側に位置するチップをチップ200−3とする。また、以下の説明において、チップ200−1乃至200−3を、個々に区別する必要がない場合、単に、チップ200と記述する。
各チップ200の構成は、図2、図3を参照して説明したチップ70と同様の構成を有している。すなわち、チップ200は、支持基板71の上に、配線層72が配置され、配線層72の上にシリコン基板73が配置されている。また、シリコン基板73には、各画素の光電変換部としての複数のフォトダイオード74(光学素子)が、所定の間隔で形成されている。
シリコン基板73の上には、平坦化膜75が形成され、その平坦化膜75には、隣接する画素への光の漏れ込みを防止するための遮光膜76が、隣接するフォトダイオード74の間に形成されている。平坦化膜75の上には、カラーフィルタ層77が形成されている。カラーフィルタ層77の上には、平坦化膜78が形成されている。平坦化膜78の上には、マイクロレンズ層79が形成されている。マイクロレンズ層79上部には、カバーガラス81が接着層80を介して接着されている。
図16に示したウェハには、チップ200間に、溝201が設けられている。溝201−1は、チップ200−1とチップ200−2との間に設けられ、溝201−2は、チップ200−1とチップ200−3との間に設けられている。
また溝201−1には、保護膜202−1が設けられ、溝201−2には、保護膜202−2が設けられている。この保護膜202は、SiN膜など無機質の防湿性の高い膜とされるのが好ましい。湿度や温度などの条件によっては、受光装置(チップ)に水分が侵入し、画質劣化等の不具合が生じる可能性があるため、受光装置の端面を保護する保護膜202を設ける。
保護膜202は、このように、チップ200への水分の侵入を防止する機能と、ダイシング時などに、チップの端面を保護する機能を有する。
チップ200−1とチップ200−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、溝201−1が設けられている。同じく、チップ200−1とチップ200−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、溝201−2が設けられている。
なお、図16以降の他の図面においても、溝201−2を見やすくするために、スクライブ部91−2は不図示として説明を続ける。
図16に示したチップ200においては、溝201は、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75が掘り込まれ、シリコン基板73の上部に達する位置まで設けられている。
そして、そのような溝201に保護膜202が形成されるため、保護膜202も、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75の側面に設けられ、シリコン基板73の上部に設けられた構成とされる。
後述するように、溝201は、製造時に、接着層80が形成される前に形成され、溝201が形成された後に、保護膜202が形成され、保護膜202が形成された後に、接着層80が形成されるため、溝201(保護膜202で形成される矩形の内側)には、接着層80と同じ材料が、充填された状態とされる。接着層80として用いられる材料は、透明樹脂とすることができる。このような透明樹脂で、溝201を充填することができる。
なお、ここでは、保護膜202が設けられ、その内側に接着層80と同一の材料が充填されるとして説明を続けるが、保護膜202の材料だけで、溝201内が充填されるように構成することも可能である。
このような溝201がチップ200間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、図17に示すようなチップ200−1が切り出される。図17に示したチップ200−1のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75の断面は、保護膜202で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。また、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75は、接着層80と同一の材料で覆われた状態となっている。
このように、個片化されたチップ200−1は、溝201−1’と溝201−2’(図16に示したダイシング前の溝201−1、溝201−2と区別を付けるためにダイシング後の溝には、ダッシュを付して記載する)の部分で、チップ200−1の積層されている層の一部が覆われた構造とされている。
このように、個片化されたチップ200−1に、溝201−1’と溝201−2’が残り、その部分に、保護膜202が残るように構成するために、個片化される前のチップ200間の溝201−1や溝201−2の幅は、ダイシング処理を行うときに用いられるブレードの幅よりも広い幅で形成されるのが好ましい。
このように、溝201が形成され、その内側に保護膜202が形成された状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。また、保護膜202を設けることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第2−2の実施の形態について>
図18に、第2の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図18は、図16と同じく、複数のチップ(図18では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。図16と同一の部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図18に示したウェハにおいては、中央に位置するチップを、チップ210−1とし、左側に位置するチップをチップ210−2とし、右側に位置するチップをチップ210−3とする。
図18に示したウェハには、チップ210間に、溝211が設けられている。溝211−1は、チップ210−1とチップ210−2との間に設けられ、溝211−2は、チップ210−1とチップ210−3との間に設けられている。
図18に示したウェハに設けられた溝211は、シリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。すなわち、図18に示したチップ210においては、溝211は、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分まで掘り込まれた状態で設けられている。
そして、そのような溝211に保護膜212が形成されるため、保護膜212も、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分の各層を覆うように設けられる。
溝211(保護膜212で形成される矩形の内側)には、接着層80と同じ材料が、充填された状態とされる。接着層80として用いられる材料は、透明樹脂とすることができる。このような透明樹脂で、溝211を充填することができる。
なお、ここでは、保護膜212が設けられ、その内側に接着層80と同一の材料が充填されるとして説明を続けるが、保護膜212の材料だけで、溝211内が充填されるように構成することも可能である。
このような溝211がチップ210間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分の断面は、保護膜212で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはならない。また、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分は、接着層80と同一の材料で覆われた状態となっている。
このように、溝211が形成され、その内側に保護膜212が形成された状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。また、保護膜212を設けることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第2−3の実施の形態について>
図19に、第2の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図19は、図2と同じく、複数のチップ(図19では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ220−1とし、左側に位置するチップをチップ220−2とし、右側に位置するチップをチップ220−3とする。
図19に示したウェハには、チップ220間に、溝221が設けられている。溝221−1は、チップ220−1とチップ220−2との間に設けられ、溝221−2は、チップ220−1とチップ220−3との間に設けられている。また溝221−1と溝221−2には、保護膜222が設けられ、保護膜222は、マイクロレンズ層79上にも設けられている。
チップ220−1とチップ220−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、溝221−1が設けられている。同じく、チップ220−1とチップ220−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、溝221−2が設けられている。
図19に示したチップ220においては、溝221は、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75が掘り込まれ、シリコン基板73の上部に達する位置まで設けられている。
そして、そのような溝221に保護膜222が形成されるため、保護膜222も、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75の側面に設けられ、シリコン基板73の上部、およびマイクロレンズ層79の上部に設けられている。
保護膜222は、マイクロレンズ層79上にも設けられるため、可視領域での透明性は、N=1.55以上の特性を有する材料が用いられることが好ましい。または、特定の波長を吸収するような材料が用いられるようにしても良い。
保護膜222が、マイクロレンズ層79上にも設けられている点以外は、図16に示した第2−1の実施の形態におけるチップ200と同様であるため、その説明は省略する。
このような溝221がチップ220間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75の断面は、保護膜222で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。また、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75は、接着層80と同一の材料で覆われた状態となっている。
さらに、マイクロレンズ層79上にも保護膜222が設けられているため、例えば、接着層80から仮に水が侵入してしまった場合でも、保護膜222により、マイクロレンズ層79側に水が侵入してしまうようなことを防ぐことが可能となる。よって、チップ220の防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、溝221が形成され、その内側に保護膜222が形成された状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。また、保護膜222を設けることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第2−4の実施の形態について>
図20に、第2の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図20は、図18と同じく、複数のチップ(図20では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。図18と同一の部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図20に示したウェハにおいては、中央に位置するチップを、チップ230−1とし、左側に位置するチップをチップ230−2とし、右側に位置するチップをチップ230−3とする。
図20に示したウェハには、チップ230間に、溝231が設けられている。溝231−1は、チップ230−1とチップ230−2との間に設けられ、溝231−2は、チップ230−1とチップ230−3との間に設けられている。
図20に示したウェハに設けられた溝231は、シリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。すなわち、図20に示したチップ230においては、溝231は、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分まで掘り込まれた状態で設けられている。
そして、そのような溝231に保護膜232が形成されるため、保護膜232も、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分の各層を覆うように設けられる。
このような構成は、図18に示した第2−2の実施の形態におけるチップ210と同様である。さらに、図20に示したチップ230においては、マイクロレンズ層79上にも保護膜232が設けられている点が、図18に示したチップ210と異なる。
保護膜232は、マイクロレンズ層79上にも設けられるため、可視領域での透明性は、N=1.55以上の特性を有する材料が用いられることが好ましい。または、特定の波長を吸収するような材料が用いられるようにしても良い。
このような溝231がチップ230間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分の断面は、保護膜232で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはならない。また、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分は、接着層80と同一の材料で覆われた状態となっている。
さらに、マイクロレンズ層79上にも保護膜232が設けられているため、例えば、接着層80から仮に水が侵入してしまった場合でも、保護膜232により、マイクロレンズ層79側に水が侵入してしまうようなことを防ぐことが可能となる。よって、チップ230の防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、溝231が形成され、その内側に保護膜232が形成された状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。また、保護膜232を設けることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第2−5の実施の形態について>
図21に、第2の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図21は、図2と同じく、複数のチップ(図21では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ240−1とし、左側に位置するチップをチップ240−2とし、右側に位置するチップをチップ240−3とする。
図21に示したウェハには、チップ240間に、溝241が設けられている。溝241−1は、チップ240−1とチップ240−2との間に設けられ、溝241−2は、チップ240−1とチップ240−3との間に設けられている。
チップ240−1とチップ240−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、溝241−1が設けられている。同じく、チップ240−1とチップ240−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、溝241−2が設けられている。
図21に示したチップ240においては、溝241は、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75が掘り込まれ、シリコン基板73の上部に達する位置まで設けられている。この溝241の側面には、保護膜242が設けられている。溝241−1の側面には、保護膜242−2が設けられ、溝241−2の側面には、保護膜242−5が設けられている。
保護膜242−2の図中左側には、リブ243−1が形成され、リブ243−1の左側には、保護膜242−1が形成されている。リブ243−1は、左右に保護膜242を備える構成とされている。同様に、保護膜242−2の図中右側には、リブ243−2が形成され、リブ243−2の右側には、保護膜242−3が形成されている。リブ243−2は、左右に保護膜242を備える構成とされている。
さらに同様に、保護膜242−5の図中左側には、リブ243−2が形成され、リブ243−2の左側には、保護膜242−4が形成されている。リブ243−2は、左右に保護膜242を備える構成とされている。同様に、保護膜242−5の図中右側には、リブ243−4が形成され、リブ243−4の右側には、保護膜242−6が形成されている。リブ243−2は、左右に保護膜242を備える構成とされている。
このように、リブ243がセンサ基板上に、例えば、リソグラフィなどが用いられて形成され、そのリブ243の側面に保護膜242が形成される。
このような溝241がチップ240間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、図22に示すチップ240−1のように、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75の断面は、保護膜242で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。
また、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75は、接着層80と同一の材料で覆われた状態となっている。なお、溝241に保護膜242を充填することで構成するようにした場合、保護膜242だけで覆われた状態となる。
さらに、接着層80には、リブ243が設けられており、そのリブ243には、保護膜242が設けられているため、例えば、接着層80に水が侵入してしまうようなことを、リブ243と保護膜242により防ぐことが可能となる。よって、チップ240の防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、溝241が形成され、その内側に保護膜242が形成され、さらにリブ243が形成され、そのリブ243にも保護膜242を設けた状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、保護膜242やリブ243を設けることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。また、リブ243を設けることで、チップ240の側面からの迷光成分を遮断または低減させることが可能となるため、フレアなどの防止にも効果がある。
<第2−6の実施の形態について>
図23に、第2の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図23に示したチップ250は、図18に示した第2−2の実施の形態におけるチップ210に、図21に示した第2−5の実施の形態におけるチップ240のリブを有する構成を適用した構成である。
図23に示したウェハも、複数のチップ(図23では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ250−1とし、左側に位置するチップをチップ250−2とし、右側に位置するチップをチップ250−3とする。
図21に示したウェハには、チップ250間に、溝251が設けられている。溝251−1は、チップ250−1とチップ250−2との間に設けられ、溝251−2は、チップ250−1とチップ250−3との間に設けられている。
チップ250−1とチップ250−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、溝251−1が設けられている。同じく、チップ250−1とチップ250−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、溝251−2が設けられている。
図23に示したウェハに設けられた溝251は、シリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。すなわち、図23に示したチップ250においては、溝251は、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分まで掘り込まれた状態で設けられている。
この溝251の側面には、保護膜252が設けられている。溝251−1の側面には、保護膜252−2が設けられ、溝251−2の側面には、保護膜252−5が設けられている。保護膜252−2の図中左側には、リブ253−1が形成され、リブ253−1の左側には、保護膜252−1が形成されている。リブ253−1は、左右に保護膜252を備える構成とされている。
同様に、保護膜252−2の図中右側には、リブ253−2が形成され、リブ253−2の右側には、保護膜252−3が形成されている。リブ253−2は、左右に保護膜252を備える構成とされている。
さらに同様に、保護膜252−5の図中左側には、リブ253−3が形成され、リブ253−3の左側には、保護膜252−4が形成されている。リブ253−3は、左右に保護膜252を備える構成とされている。同様に、保護膜252−5の図中右側には、リブ253−4が形成され、リブ253−4の右側には、保護膜252−6が形成されている。リブ253−4は、左右に保護膜252を備える構成とされている。
このように、リブ253がセンサ基板上に、例えば、リソグラフィなどが用いられて形成され、そのリブ253の側面に保護膜252が形成される。
このような溝251がチップ250間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分の断面は、保護膜252で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。
また、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分は、接着層80と同一の材料で覆われた状態となっている。なお、溝251に保護膜252を充填することで構成するようにした場合、保護膜252だけで覆われた状態となる。
さらに、接着層80には、リブ253が設けられており、そのリブ253には、保護膜252が設けられているため、例えば、接着層80に水が侵入してしまうようなことを、リブ253と保護膜252により防ぐことが可能となる。よって、チップ250の防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、溝251が形成され、その内側に保護膜252が形成され、さらにリブ253が形成され、そのリブ253にも保護膜252を設けた状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、保護膜252やリブ253を設けることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。また、リブ253を設けることで、チップ240の側面からの迷光成分を遮断または低減させることが可能となるため、フレアなどの防止にも効果がある。
<第2−7の実施の形態について>
図24に、第2の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図24に示したチップ260は、図19に示した第2−3の実施の形態におけるチップ220に、図21に示した第2−5の実施の形態におけるチップ240のリブを有する構成を適用した構成である。
図24に示したウェハも、複数のチップ(図24では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ260−1とし、左側に位置するチップをチップ260−2とし、右側に位置するチップをチップ260−3とする。
図21に示したウェハには、チップ260間に、溝261が設けられている。溝261−1は、チップ260−1とチップ260−2との間に設けられ、溝261−2は、チップ260−1とチップ260−3との間に設けられている。
チップ260−1とチップ260−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、溝261−1が設けられている。同じく、チップ260−1とチップ260−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、溝261−2が設けられている。
図24に示したチップ260においては、溝261は、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75が掘り込まれ、シリコン基板73の上部に達する位置まで設けられている。そして、そのような溝261に保護膜262が形成されるため、保護膜262も、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75の側面に設けられ、シリコン基板73の上部、およびマイクロレンズ層79上部に設けられている。
保護膜262は、マイクロレンズ層79上にも設けられるため、可視領域での透明性は、N=1.55以上の特性を有する材料が用いられることが好ましい。または、特定の波長を吸収するような材料が用いられるようにしても良い。
さらに、図24に示したウェハの各チップ260には、リブ263も形成されている。溝261−1の左側には、リブ263−1が形成され、溝261−1の右側には、リブ263−2が形成されている。また、溝261−2の左側には、リブ263−3が形成され、溝261−2の右側には、リブ263−4が形成されている。これらのリブ263の側面と上部も、図24に示すように保護膜262で覆われている。
このような溝261がチップ260間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75の断面は、保護膜262で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。
また、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75は、接着層80と同一の材料で覆われた状態となっている。なお、溝261に保護膜262を充填することで構成するようにした場合、保護膜262だけで覆われた状態となる。
さらに、接着層80には、リブ263が設けられており、そのリブ263には、保護膜262が設けられているため、例えば、接着層80に水が侵入してしまうようなことを、リブ263と保護膜262により防ぐことが可能となる。よって、チップ260の防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、溝261が形成され、その内側に保護膜262が形成され、さらにリブ263が形成され、そのリブ263にも保護膜262を設けた状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、保護膜262やリブ263を設けることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。また、リブ263を設けることで、チップ240の側面からの迷光成分を遮断または低減させることが可能となるため、フレアなどの防止にも効果がある。
<第2−8の実施の形態について>
図25に、第2の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図25に示したチップ270は、図20に示した第2−4の実施の形態におけるチップ230に、図21に示した第2−5の実施の形態におけるチップ240のリブを有する構成を適用した構成である。
図25に示したウェハも、複数のチップ(図25では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ270−1とし、左側に位置するチップをチップ270−2とし、右側に位置するチップをチップ270−3とする。
図25に示したウェハには、チップ270間に、溝271が設けられている。溝271−1は、チップ270−1とチップ270−2との間に設けられ、溝271−2は、チップ270−1とチップ270−3との間に設けられている。
図25に示したウェハに設けられた溝271は、シリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。すなわち、図25に示したチップ270においては、溝271は、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分まで掘り込まれた状態で設けられている。
そして、そのような溝271に保護膜272が形成されるため、保護膜272も、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分の各層を覆うように設けられる。
さらに、図25に示したチップ270においては、マイクロレンズ層79上にも保護膜272が設けられている。保護膜272は、マイクロレンズ層79上にも設けられるため、可視領域での透明性は、N=1.55以上の特性を有する材料が用いられることが好ましい。または、特定の波長を吸収するような材料が用いられるようにしても良い。
さらに、図25に示したウェハの各チップ270には、リブ273も形成されている。溝271−1の左側には、リブ273−1が形成され、溝271−1の右側には、リブ273−2が形成されている。また、溝271−2の左側には、リブ273−3が形成され、溝271−2の右側には、リブ273−4が形成されている。これらのリブ273の側面と上部も、図25に示すように保護膜272で覆われている。
このような溝271がチップ270間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分の断面は、保護膜272で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。
また、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、およびシリコン基板73の一部分は、接着層80と同一の材料で覆われた状態となっている。なお、溝271に保護膜272を充填することで構成するようにした場合、保護膜272だけで覆われた状態となる。
さらに、接着層80には、リブ273が設けられており、そのリブ273には、保護膜272が設けられているため、例えば、接着層80に水が侵入してしまうようなことを、リブ273と保護膜272により防ぐことが可能となる。よって、チップ270の防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、溝271が形成され、その内側に保護膜272が形成され、さらにリブ273が形成され、そのリブ273にも保護膜272を設けた状態で、ダイシングされることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、保護膜272やリブ273を設けることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。また、リブ273を設けることで、チップ240の側面からの迷光成分を遮断または低減させることが可能となるため、フレアなどの防止にも効果がある。
<第2の実施の形態におけるチップの製造について>
このような溝を有するチップ(ウェハ)の製造について説明する。図26は、ダイシング前までのチップの製造工程を説明するための図である。
図26を参照して説明する製造工程は、主に本技術の特徴的な構成である溝の製造についての説明とし、他の部分の製造、例えば層の成膜などについては、従来の製造方法を適用できるため、適宜その説明を省略する。またここでは、図16に示した第2−1の実施の形態におけるチップ200を製造するときを例に挙げて説明する。
工程S201において、シリコン基板73、平坦化膜75、カラーフィルタ層77、平坦化膜78、およびマイクロレンズ層79が積層された状態であり、シリコン基板73にはフォトダイオード74が形成され、平坦化膜75には、遮光膜76が形成されている状態のウェハが用意される。なお図示していないが、配線層72や支持基板71が積層されている状態のウェハが用意されていても良い。
工程S202において、溝201−1と溝201−2が形成される。例えば、パターニング後に、ドライエッチングが施されることで、溝201が形成される。なお、例えば、図18に示した第2−2の実施の形態のように、シリコン基板73まで溝141を掘り込む場合、工程S202において、シリコン基板73まで溝141が形成される。
工程S203において、保護膜202−1と保護膜202−2が形成される。保護膜202を成膜した後、マイクロレンズ層79上の保護膜を除去することで、図16に示したチップ200の保護膜202が形成される。工程S203において、保護膜202を成膜した後、マイクロレンズ層79上の保護膜を除去せずに、次の工程に進むようにした場合、例えば、図19に示したチップ220の保護膜222が形成されるようにすることができる。
例えば、図21に示したようなチップ240の構成とするために、リブ243を形成する場合、工程S202と工程S203の間の工程で、リブ243が形成され、その後、保護膜242が形成される。
工程S204において、接着層80が形成される。接着層80が形成される際、溝201(保護膜202の内側)にも接着層80を構成する透明部材が充填される。
工程S205において、カバーガラス81が積層される。カバーガラス81の積層後、スクライブ部91−1、スクライブ部91−2の部分で、ダイシングが行なわれることで、個片化されたチップ200が製造される。
このように、溝を形成する工程S202や保護膜を形成する工程S203を設けるだけで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
<第3の実施の形態>
第3の実施の形態は、チップ内の所定の層にリブを設け、リブの周りに耐湿膜を設けることで、チップ内への水分の侵入を防ぐ実施の形態である。
<第3−1の実施の形態について>
図27に、第3の実施の形態におけるチップの構成を示す。図27は、図2と同じく、複数のチップ(図27では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ300−1とし、左側に位置するチップをチップ300−2とし、右側に位置するチップをチップ300−3とする。また、以下の説明において、チップ300−1乃至300−3を、個々に区別する必要がない場合、単に、チップ300と記述する。
各チップ300の構成は、図2、図3を参照して説明したチップ70と同様の構成を有している。すなわち、チップ300は、支持基板71の上に、配線層72が配置され、配線層72の上にシリコン基板73が配置されている。また、シリコン基板73には、各画素の光電変換部としての複数のフォトダイオード74(光学素子)が、所定の間隔で形成されている。
シリコン基板73の上には、平坦化膜75が形成され、その平坦化膜75には、隣接する画素への光の漏れ込みを防止するための遮光膜76が、隣接するフォトダイオード74の間に形成されている。平坦化膜75の上には、カラーフィルタ層77が形成されている。カラーフィルタ層77の上には、平坦化膜78が形成されている。平坦化膜78の上には、マイクロレンズ層79が形成されている。マイクロレンズ層79上部には、カバーガラス81が接着層80を介して接着されている。
図27に示したウェハには、チップ300間に、リブ301が設けられている。リブ301−1は、チップ300−1とチップ300−2との間に設けられ、リブ301−2は、チップ300−1とチップ300−3との間に設けられている。リブ301は、四角形状で形成されている。
チップ300−1とチップ300−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、リブ301−1が設けられている。同じく、チップ300−1とチップ300−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、リブ301−2が設けられている。
リブ301は、耐熱性などの耐性を有し、パターニングなどの形成が可能な、弾性率の低い感光性樹脂材料で構成されるのが好ましい。
リブ301の側面と下部は、耐湿膜302で囲まれている。耐湿膜302−1は、リブ301−1の接着層80側の側面と、マイクロレンズ層79側の底面に設けられている。耐湿膜302−2は、リブ301−2の接着層80側の側面と、マイクロレンズ層79側の底面に設けられている。
耐湿膜302は、例えば、シリコン窒化膜などであり、チップ300への湿度の侵入を防ぐ機能を有する材質で構成された膜である。なおここでは、リブ301のカバーガラス81側の上面には、耐湿膜302を設けない構成として説明を続けるが、設ける構成とすることも可能である。
このようなリブ301がチップ300間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、図28に示すようなチップ300が切り出される。ここでは、チップ300−1が切り出された場合を例に挙げて説明する。
図28に示したチップ300−1は、リブ301−1’とリブ301−2’(図27に示したダイシング前のリブ301−1、リブ301−2と区別を付けるためにダイシング後のリブには、ダッシュを付して記載する)の部分が、接着層80の断面に設けられているため、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
また、リブ301−1’とマイクロレンズ層79の間には、耐湿膜302−1’が設けられ、その耐湿膜302−1’は、リブ301−1’と接着層80との間にも設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
同様に、リブ301−2’とマイクロレンズ層79の間には、耐湿膜302−2’が設けられ、その耐湿膜302−2’は、リブ301−2’と接着層80との間にも設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
このように、チップ300の接着層80の両端に、リブ301と耐湿膜302が形成されることで、接着層80への湿度の侵入を防ぐことが可能となる。また、リブ301を設けることで、外部衝撃などに対する耐性が強くなる。
すなわち、チップ300に力が加えられたとき、リブ301が緩衝材として衝撃を吸収することができる構成となっているため、チップ300の外部衝撃などに対する耐性を強くすることが可能となる。
また、仮に亀裂などが生じたとしても、リブ301でその亀裂を止めることが可能となり、耐湿膜302が破断するようなことを防ぐことが可能となる。耐湿膜302が破断することなく残る構成とすることができることで、耐湿性能を向上させることが可能となる。また、耐湿膜302の膜厚を薄くすることも可能であり、膜ストレス起因の影響を低減させることができ、結果として、十分な耐湿性能を得ることが可能となる。
<第3−2の実施の形態について>
図29に、第3の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図29は、図28と同じく、ダイシングされた後の個片化されたチップの状態を表す。図29に示したチップ310の構成は、図28に示したチップ300の構成と基本的に同一であるが、リブの形状が異なる。
図29に示したチップ310は、リブ311−1とリブ311−2の部分が、接着層80の断面に設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。また、リブ311−1とマイクロレンズ層79の間には、耐湿膜312−1が設けられ、その耐湿膜312−1は、リブ311−1と接着層80との間にも設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
同様に、リブ311−2とマイクロレンズ層79の間には、耐湿膜312−2が設けられ、その耐湿膜312−2は、リブ311−2と接着層80との間にも設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
リブ311の形状は、台形を半分にしたような形状とされている。ダイシングされる前のウェハの状態においては、図示はしないが、中央に位置するチップを、チップ310−1とし、左側に位置するチップをチップ310−2とし、右側に位置するチップをチップ310−3とした場合、以下のように、ウェハの状態ではリブ311は設けられている。
チップ310−1とチップ310−2との間に台形形状のリブ311−1が設けられ、チップ310−1とチップ310−3との間に台形形状のリブ311−2が設けられる。台形形状のリブ311の接着層80側の面とマイクロレンズ層79側の面には、耐湿膜312が設けられている。
このような台形形状のリブ311がある部分、すなわちチップ310−1とチップ310−2との間と、チップ310−1とチップ310−3との間には、それぞれスクライブ部とされ、このスクライブ部でダイシングが行なわれることで、図29に示したようなチップ310が切り出される。
リブ311は、耐熱性などの耐性を有し、パターニングなどの形成が可能な、弾性率の低い感光性樹脂材料で構成されるのが好ましい。耐湿膜312は、例えば、シリコン窒化膜などであり、チップ310への湿度の侵入を防ぐ機能を有する材質で構成された膜である。なおここでは、リブ311のカバーガラス81側の上面には、耐湿膜312を設けない構成として説明を続けるが、設ける構成とすることも可能である。
耐湿膜312に、例えば、シリコン窒化膜などを用いた場合、シリコン窒化膜などは、成膜プロセスにてカバレッジ性が良く膜成膜ができるため、図29に示したような斜面を有するようなリブ311を形成することができる。
このように、チップ310の接着層80の両端に、リブ311と耐湿膜312が形成されることで、接着層80への湿度の侵入を防ぐことが可能となる。また、リブ311を設けることで、外部衝撃などに対する耐性が強くなる。
すなわち、チップ310に力が加えられたとき、リブ311が緩衝材として衝撃を吸収することができる構成となっているため、チップ310の外部衝撃などに対する耐性を強くすることが可能となる。
また、仮に亀裂などが生じたとしても、リブ311でその亀裂を止めることが可能となり、耐湿膜312が破断するようなことを防ぐことが可能となる。耐湿膜312が破断することなく残る構成とすることができることで、耐湿性能を向上させることが可能となる。また、耐湿膜312の膜厚を薄くすることも可能であり、膜ストレス起因の影響を低減させることができ、結果として、十分な耐湿性能を得ることが可能となる。
<第3−3の実施の形態について>
図30に、第3の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図30は、図28、図29と同じく、ダイシングされた後の個片化されたチップの状態を表す。図30に示したチップ320の構成は、図29に示したチップ300の構成と基本的に同一であるが、耐湿膜の形状が異なる。
図30に示したチップ320のリブ321は、リブ321−1とリブ321−2の部分が、接着層80の断面に設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。また、リブ321−1とマイクロレンズ層79の間には、耐湿膜322−1が設けられ、その耐湿膜322−1は、リブ321−1と接着層80との間にも設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
同様に、リブ321−2とマイクロレンズ層79の間には、耐湿膜322−2が設けられ、その耐湿膜322−2は、リブ321−2と接着層80との間にも設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
リブ321の形状は、台形を半分にしたような形状とされている。このようなリブ321は、図29に示したリブ311と同様である。
さらに、図30に示したチップ320の耐湿膜322は、接着層80とカバーガラス81との間にも設けられている。図30を参照するに、耐湿膜322−1は、リブ321−1のマイクロレンズ層79側の面から、接着層80側の面にかけて設けられ、さらに、カバーガラス81に沿うように、カバーガラス81と接着層80との間に設けられている。
同様に、耐湿膜322−2は、リブ321−2のマイクロレンズ層79側の面から、接着層80側の面にかけて設けられ、さらに、カバーガラス81に沿うように、カバーガラス81と接着層80との間に設けられている。
カバーガラス81と接着層80との間に設けられる耐湿膜322は、マイクロレンズ層79のマイクロレンズが形成されている部分には、かからない位置まで設けられる。
このように、カバーガラス81と接着層80との間にも耐湿膜322を設けることで、カバーガラス81と耐湿膜322との接着面積が増加し、接着強度を高める構造とすることができるため、耐湿膜322が剥離してしまうようなことを回避することが可能となる。
このように、チップ320の接着層80の両端に、リブ321と耐湿膜322が形成されることで、接着層80への湿度の侵入を防ぐことが可能となる。また、リブ321を設けることで、外部衝撃などに対する耐性が強くなる。
すなわち、チップ320に力が加えられたとき、リブ321が緩衝材として衝撃を吸収することができる構成となっているため、チップ320の外部衝撃などに対する耐性を強くすることが可能となる。
また、仮に亀裂などが生じたとしても、リブ321でその亀裂を止めることが可能となり、耐湿膜322が破断するようなことを防ぐことが可能となる。耐湿膜322が破断することなく残る構成とすることができることで、耐湿性能を向上させることが可能となる。また、耐湿膜322の膜厚を薄くすることも可能であり、膜ストレス起因の影響を低減させることができ、結果として、十分な耐湿性能を得ることが可能となる。
<第3−4の実施の形態について>
図31に、第3の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図31は、図28乃至図30と同じく、ダイシングされた後の個片化されたチップの状態を表す。図31に示したチップ330の構成は、図30に示したチップ300の構成と基本的に同一であるが、耐湿膜の形状が異なる。
図31に示したチップ330のリブ331は、は、リブ331−1とリブ331−2の部分が、接着層80の断面に設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
リブ331の形状は、台形を半分にしたような形状とされている。このようなリブ331は、図29に示したリブ311と同様である。
リブ331−1とマイクロレンズ層79の間には、耐湿膜332−1が設けられ、その耐湿膜332−1は、リブ331−1と接着層80との間にも設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
同様に、リブ331−2とマイクロレンズ層79の間には、耐湿膜332−2が設けられ、その耐湿膜332−2は、リブ331−2と接着層80との間にも設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
さらに、図31に示したチップ330の耐湿膜332は、接着層80とカバーガラス81との間にも設けられている。図31を参照するに、耐湿膜332−1は、リブ331−1のマイクロレンズ層79側の面から、接着層80側の面に沿って設けられ、さらに、カバーガラス81に沿うように、カバーガラス81と接着層80との間に設けられている。
同様に、耐湿膜332−2は、リブ331−2のマイクロレンズ層79側の面から、接着層80側の面に沿って設けられ、さらに、カバーガラス81に沿うように、カバーガラス81と接着層80との間に設けられている。
カバーガラス81と接着層80との間に設けられる耐湿膜332は、マイクロレンズ層79のマイクロレンズが形成されている部分には、かからない位置まで設けられる。このような耐湿膜332の形状は、図30に示した耐湿膜322の形状と同様である。さらに、図31に示したチップ330における耐湿膜332は、剥離懸念を回避するために、クサビを有する形状となっている。
すなわち、図31を参照するに、耐湿膜332−1のカバーガラス81と接着層80との間に設けられている部分のうち、リブ331−1側とは逆側の耐湿膜332−1は、カバーガラス81内部に食い込むように設けられている。カバーガラス81の一部に、耐湿膜332−1が設けられている。
同様に、耐湿膜332−2のカバーガラス81と接着層80との間に設けられている部分のうち、リブ331−2側とは逆側の耐湿膜332−2は、カバーガラス81内部に食い込むように設けられている。カバーガラス81の一部に、耐湿膜332−2が設けられている。
このように、カバーガラス81と接着層80との間にも耐湿膜332を設け、クサビを有する形状とすることで、カバーガラス81と耐湿膜332との接着面積が増加し、接着強度を高める構造とすることができるため、耐湿膜332が剥離してしまうようなことを回避することが可能となる。
このように、チップ330の接着層80の両端に、リブ331と耐湿膜332が形成されることで、接着層80への湿度の侵入を防ぐことが可能となる。また、リブ331を設けることで、外部衝撃などに対する耐性が強くなる。
すなわち、チップ330に力が加えられたとき、リブ331が緩衝材として衝撃を吸収することができる構成となっているため、チップ330の外部衝撃などに対する耐性を強くすることが可能となる。
また、仮に亀裂などが生じたとしても、リブ331でその亀裂を止めることが可能となり、耐湿膜332が破断するようなことを防ぐことが可能となる。耐湿膜332が破断することなく残る構成とすることができることで、耐湿性能を向上させることが可能となる。また、耐湿膜332の膜厚を薄くすることも可能であり、膜ストレス起因の影響を低減させることができ、結果として、十分な耐湿性能を得ることが可能となる。
<第3−5の実施の形態について>
図32に、第3の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図32は、図29と同じく、ダイシングされた後の個片化されたチップの状態を表す。図32に示したチップ340の構成は、図29に示したチップ310の構成と基本的に同一であるが、耐湿膜の形状が異なる。
図32に示したチップ340は、リブ341−1とリブ341−2の部分が、接着層80の断面に設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。リブ341は、耐熱性などの耐性を有し、パターニングなどの形成が可能な、弾性率の低い感光性樹脂材料で構成されるのが好ましい。
リブ341−1とマイクロレンズ層79の間には、第1の耐湿膜342−1と第2の耐湿膜343−1が設けられ、その第1の耐湿膜342−1と第2の耐湿膜343−1は、リブ341−1と接着層80との間にも設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
同様に、リブ341−2とマイクロレンズ層79の間には、第1の耐湿膜342−2と第2の耐湿膜343−2が設けられ、その第1の耐湿膜342−2と第2の耐湿膜343−2は、リブ341−2と接着層80との間にも設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
このように、第3−5の実施の形態におけるチップ340においては、耐湿膜が積層された構成とされている。図32に示したチップ340においては、2つの耐湿膜が積層されている例を示したが、さらに多数の耐湿膜が積層された構成とすることも可能である。
また、第1の耐湿膜342−2と第2の耐湿膜343−2は、それぞれ異なる材質の耐湿膜である。例えば、第1の耐湿膜342−2と第2の耐湿膜343−2の一方を、シリコン窒化膜とし、他方をシリコン酸化膜とすることができる。
シリコン窒化膜とシリコン酸化膜は、それぞれ異なる屈折率を有する。異なる屈折率を有する積層膜を複数層形成することで、光学干渉を導くことができ、任意の波長の入射光を反射させることができ、図34を参照して後述するように、画素への入射を防げるようになり、フレアなどを低減させることが可能となる。
このように、チップ340の接着層80の両端に、リブ341と第1の耐湿膜342と第2の耐湿膜343が積層された耐湿膜が形成されることで、接着層80への湿度の侵入を防ぐことが可能となる。また耐湿膜が積層されることで、不要な入射光を吸収、反射することが可能となり、フレアなどを低減させることが可能となる。
また、リブ341を設けることで、外部衝撃などに対する耐性が強くなる。すなわち、チップ340に力が加えられたとき、リブ341が緩衝材として衝撃を吸収することができる構成となっているため、チップ340の外部衝撃などに対する耐性を強くすることが可能となる。
また、仮に亀裂などが生じたとしても、リブ341でその亀裂を止めることが可能となり、第1の耐湿膜342と第2の耐湿膜343が積層された耐湿膜が破断するようなことを防ぐことが可能となる。第1の耐湿膜342と第2の耐湿膜343が積層された耐湿膜が破断することなく残る構成とすることができることで、耐湿性能を向上させることが可能となる。
また、第1の耐湿膜342と第2の耐湿膜343が積層された耐湿膜の膜厚を薄くすることも可能であり、膜ストレス起因の影響を低減させることができ、結果として、十分な耐湿性能を得ることが可能となる。
なお、図32に示した第3−5の実施の形態におけるチップ330に、図30に示した第3−3の実施の形態におけるチップ320の耐湿膜322の形状を適用し、カバーガラス81と接着層80の間にも、第1の耐湿膜342と第2の耐湿膜343が積層された耐湿膜を設ける構成としても良い。
また、図32に示した第3−5の実施の形態におけるチップ330に、図31に示した第3−4の実施の形態におけるチップ330の耐湿膜322の形状を適用し、カバーガラス81と接着層80の間にも、第1の耐湿膜342と第2の耐湿膜343が積層された耐湿膜を設け、その耐湿膜を、カバーガラス81の一部にかかるクサビを有する形状とする構成としても良い。
<第3−6の実施の形態について>
図33に、第3の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図33は、図29と同じく、ダイシングされた後の個片化されたチップの状態を表す。図33に示したチップ350の構成は、図29に示したチップ310の構成と基本的に同一であるが、リブの材質が異なる。
図33に示したチップ350は、リブ351−1とリブ351−2の部分が、接着層80の側面に設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。また、リブ351−1とマイクロレンズ層79の間には、耐湿膜352−1が設けられ、その耐湿膜352−1は、リブ351−1と接着層80との間にも設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
同様に、リブ351−2とマイクロレンズ層79の間には、耐湿膜352−2が設けられ、その耐湿膜352−2は、リブ351−2と接着層80との間にも設けられ、接着層80が外部と接することがないように構成されている。
リブ351は、ブラックフィルタなどの任意の波長の光を吸収する材料で構成されている。リブ351に所定の波長の光を吸収する材料を用いることで、フレアなどを低減することが可能となる。
またリブ351は、上記した実施の形態と同じく、耐熱性などの耐性を有し、パターニングなどの形成が可能な、弾性率の低い感光性樹脂材料で構成されるのが好ましい。耐湿膜352は、例えば、シリコン窒化膜などであり、チップ350への湿度の侵入を防ぐ機能を有する材質で構成された膜である。
このように、チップ350の接着層80の両端に、リブ351と耐湿膜352が形成されることで、接着層80への湿度の侵入を防ぐことが可能となる。また、リブ351を設けることで、外部衝撃などに対する耐性が強くなる。
すなわち、チップ350に力が加えられたとき、リブ351が緩衝材として衝撃を吸収することができる構成となっているため、チップ350の外部衝撃などに対する耐性を強くすることが可能となる。
また、仮に亀裂などが生じたとしても、リブ351でその亀裂を止めることが可能となり、耐湿膜352が破断するようなことを防ぐことが可能となる。耐湿膜352が破断することなく残る構成とすることができることで、耐湿性能を向上させることが可能となる。また、耐湿膜352の膜厚を薄くすることも可能であり、膜ストレス起因の影響を低減させることができ、結果として、十分な耐湿性能を得ることが可能となる。
また、リブ351に所定の波長の光を吸収する材料を用いることで、フレアなどを低減することが可能となる。
なお、図33に示した第3−6の実施の形態におけるチップ350に、図30に示した第3−3の実施の形態におけるチップ320の耐湿膜322の形状を適用し、カバーガラス81と接着層80の間にも、耐湿膜352を設ける構成としても良い。
また、図33に示した第3−6の実施の形態におけるチップ350に、図31に示した第3−4の実施の形態におけるチップ330の耐湿膜332の形状を適用し、カバーガラス81と接着層80の間にも、耐湿膜352を設け、その耐湿膜352を、カバーガラス81の一部にかかるクサビを有する形状とする構成としても良い。
また、図33に示した第3−6の実施の形態におけるチップ350に、図32に示した第3−5の実施の形態におけるチップ340の耐湿膜を適用し、耐湿膜352を、屈折率の異なる第1の耐湿膜342と第2の耐湿膜343が積層された耐湿膜とする構成としても良い。
<光の吸収について>
図32に示した第3−5の実施の形態のチップ340において耐湿膜を積層することで、所定の波長の光を吸収する構成とすることができることについて図34を参照して説明する。また、同様に図33に示した第3−6の実施の形態のチップ350においてリブ351を、所定の波長の光を吸収する材料で構成することで、所定の波長の光を吸収する構成とすることができることについて図34を参照して説明する。
図34Aは、図3に示したチップ70−1(以下、チップ70と記述する)であり、比較のために図示した。図34Bは、図33に示したチップ350である。図34Aに示したチップ70や図34Bに示したチップ350は、例えば、カメラシステムに搭載される。カメラシステム内においては、さまざまな迷光成分があり、その迷光成分により、フレアなどの画質劣化の要因となる不具合が発生する可能性がある。
例えば、図34Aに太い矢印で示したように、チップ70の側面方向から、光が入射されると、その光は、フォトダイオード74に入射される可能性がある。チップ70においては、側面からの光を遮断する仕組みがないため、側面から入射した光は、強度が維持されたまま、フォトダイオード74に入射されてしまう可能性がある。このように、画素に迷光が入射された場合、フレア画像となり、画質が劣化してしまう。
これに対して、図34Bに示したように、リブ351を設け、そのリブ351をブラックフィルタ等の所定の波長の光を吸収する材料を用いて形成することで、例えば、チップ350の側面から入射してくる光をリブ351で吸収することができる。
すなわち、チップ350においては、側面からの光を遮断する仕組みがあるため、側面から入射した光は、強度が落ち、仮にフォトダイオード74に入射してしまったとしても、フレア画像となる可能性を低減させることができ、画質の劣化を抑えることが可能となる。このように、リブ351を設けることで、迷光成分を遮断もしくは低減することが可能となり、画質劣化を抑えることが可能となる。
図32に示したチップ340のように、屈折率の異なる第1の耐湿膜342と第2の耐湿膜343を積層した場合も、光学干渉を導くことができ、結果として、任意の波長の入射光を反射、低減させることができるため、チップ340の側面からの光を遮断または低減することができる。よって、チップ340の場合も、迷光成分を遮断もしくは低減することが可能となり、画質劣化を抑えることが可能となる。
<第3の実施の形態におけるチップの製造について>
このような溝を有するチップ(ウェハ)の製造について説明する。図35と図36は、ダイシング前までのチップの製造工程を説明するための図である。
図35と図36を参照して説明する製造工程は、主に本技術の特徴的な構成であるリブや耐湿膜の製造についての説明とし、他の部分の製造、例えば層の成膜などについては、従来の製造方法を適用できるため、適宜その説明を省略する。またここでは、図29に示した第3−3の実施の形態におけるチップ320を製造するときを例に挙げて説明する。
工程S301において、カバーガラス81がセッティングされる。
工程S302において、カバーガラス81上に、リブ321が形成される。リブ321は、カバーガラス81のガラスウェハに、リソグラフィープロセスが用いられて形成される。例えば、主固形成分がポリイミド樹脂である材料を、ガラスウェハ上に滴下し、スピンコート法により、膜厚50μmの厚さに製膜後、120℃、60秒の加温処理を行うことで、溶媒が乾燥される。
引き続き、i線露光装置によって露光した後、2.38wt%のTMAHの水溶液により現像を行い、200℃、300秒の加温処理を行うことで、十分な膜の硬化が行なわれる。
図27に示したチップ300のリブ301のように、四角形状のリブが形成される場合、工程S302においては、四角形状のリブが形成され、図30に示したようなチップ320のリブ321のように、台形形状のリブが形成される場合、台形形状のリブが形成される。
工程S303において、膜が硬化されると、成膜が行なわれる。工程S303では、防水膜、すなわち耐湿膜322が成膜される。例えば、リブ321のパターン付きのガラスウェハに耐湿膜322となるシリコン窒素膜が成膜される。成膜の方法は、例えば、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)を用いて、雰囲気温度を400℃とし、HF powerを800Wとし、SiH4、NH3,N2の混合ガス種を用いることで行うことができる。
工程S304において、リブ321のパターンを保護するパターン形成が、リソグラフィープロセスを用いて行なわれる。例えば、形成の方法としては、主固形成分がノボラック樹脂のレジスト材料をウェハ上に滴下し、スピンコート法により、膜厚:100μmの厚さに製膜後、100℃、180秒の加温処理を行い、溶媒を乾燥させることで行うことができる。そして引き続き、i線露光装置によって露光した後、2.38wt%のTMAHの水溶液により現像を行い、100℃、180秒の加温処理を行い、溶媒を乾燥させることで行うことができる。
工程S305において、ドライエッチング処理が行なわれ、リブ321のパターン上部以外のシリコン窒素膜が除去される。エッチング条件は、例えば、Bias Powerを150W、Source Powerを1000Wとし、 CF4/O2混合ガスを用いてエッチング処理を行うことである。
工程S306において、リブ321のパターン上部に残存するレジストが除去され、リブ321上の防水膜構造が形成される。レジストの除去は、例えば、主溶剤成分がプロピレングリコールモノメチルエーテルのシンナーがウェハ上に滴下され、その後、シンナー滴下を行いながら120秒間ウェハを回転したのち、100℃、120秒の加温処理を行い、溶媒を乾燥させることで行うことができる。
工程S304乃至S306における処理は、耐湿膜322の形状に適した処理とされる。例えば、チップ320(図30)のように、カバーガラス81と接着層80の間まで耐湿膜322を設ける場合、耐湿膜322を設けたい部分にレジストが塗布される。
工程S307において、リブ321上の耐湿膜322(防水膜)構造を有するガラスウェハに、シール樹脂(接着材)が塗布されることで、接着層80が成膜される。接着層80の成膜は、例えば、主固形成分がポリシロキサン樹脂の材料が用いられ、その材料がウェハ上に滴下され、スピンコート法により、膜厚:50μmの厚さに製膜後、120℃、1200秒の加温処理が行なわれ、溶媒を乾燥させることで行うことができる。
工程S308(図36)において、支持基板71、配線層72、シリコン基板73、平坦化膜75、カラーフィルタ層77、平坦化膜78、およびマイクロレンズ層79が積層された状態であり、シリコン基板73にはフォトダイオード74が形成され、平坦化膜75には、遮光膜76が形成されている状態のウェアと、リブ321と耐湿膜322が形成され、接着層80が成膜されているガラスウェハが用意される。
工程S309において、素子が形成されているウェハとガラスウェハの貼り合わせが行なわれる。貼り合わせは、例えば、真空貼り合わせ装置が用いられ、真空度を1Pa、荷重を6.8kN、温度を70℃で5min間処理を行い、ボイド無く貼り合わせを行うことで貼り合わせが行なわれる。
工程S307(図35)と、工程S309(図36)に示したように、接着層80は、リブ321の形状に合わせて、盛り上がった形状に成膜されている。このように、リブ321の上側(貼り合わせ時にマイクロレンズ層79側となる側)にも接着層80を設けることで、工程S309のところに矢印で図示したように、貼り合わせ時に、接着剤がリブ321の両端に漏れ出すことになる。
接着剤がリブ321の両端に漏れ出すことで、リブ321が設けられているガラスウェハと、素子が設けられているウェハとの間に、接着剤が充填されることになり、ウェハ同士の接着度を高めることが可能となる。よって、耐湿膜322の剥がれなどが発生する可能性を低減させることも可能となる。
工程S310において、シール樹脂、例えば、接着層80を硬化させるために、大気雰囲気中で200℃−4hキュア処理を行い、十分に膜硬化が行なわれる。
工程S311において、裏面貫通配線が形成される。この裏面貫通配線は、従来の方式を用いて行うことができる。
工程S312において、ダイシングが行なわれることにより、チップの個片化が行なわれる。
このようにして、リブ321と耐湿膜322を有するチップ320が製造される。
第3の実施の形態を適用したチップにおいては、チップ外周部の内側に薄膜で耐湿膜を形成することができるため、チップのハンドリング時や基板への実装時の外部衝撃や膜ストレス起因によるクラック等を防止することができ、結果、耐湿性を向上させることができる。
また、耐湿膜及び、リブを光反射・吸収特性が有する構造及び材料にすることで、耐湿向上に加えて、チップ横方向から側壁部分を通過して画素に入射するフレア不具合を低減でき、画質向上をもたらすことができる。
<第4の実施の形態>
第4の実施の形態は、チップ内の所定の層に金属などの耐湿性のある壁を設けることで、チップ内への水分の侵入を防ぐ実施の形態である。
図37に、第4の実施の形態におけるチップの構成を示す。図37に示したチップ400は、図3に示したチップ70と同じく、所定の層が積層された構造となっており、同一の層を有するが、第4の実施の形態においては、支持基板71や配線層72に設けられる配線や電極などに係わる実施の形態のため、図3に示したチップ70とは異なる図示を行うが、同一の層には、同一の符号を付し、適宜その説明は省略する。
第4の実施の形態においては、チップ400を4層に分けて説明する。図37の上から順に、カバーガラス81、接着層80、第1の層401、および第2の層402とする。第1の層401は、マイクロレンズ層79、カラーフィルタ層77、フォトダイオード74などを含む層とし、第2の層402は、配線層72や支持基板71を含む層であるとする。
第1の層401には、TCV(Through−CIS−Via)403−1とTCV403−2が含まれる。TCV403により、積層されている第1−1の層と第1−2の層の信号線および電源線が電気的に接合される。
第2の層402には、TSV(Through Silicon Via)404−1とTSV404−2が含まれる。TSV404により、積層されている第1の層401と第2の層402の信号線および電源線が電気的に接合される。第2の層402の下部には、外部回路との接続のための接続端子405が設けられている。
チップ400は、さらに、チップ400の両端に、側壁保護部406−1と側壁保護部406−2を有する。この側壁保護部406は、チップ400の側面からの水分の侵入を防止するために設けられている。この側壁保護部406を拡大すると、図38のようになる。
図38は、側壁保護部406を拡大した図である。側壁保護部406は、接着層80、第1の層401、および第2の層402を貫通するように設けられている。側壁保護膜406は、内部がソルダーマスク421で構成され、外部が再配線422で構成されている。
側壁保護膜406は、後述するように、TCV403(第1貫通電極)が形成されるときの工程と、TSV404(第2貫通電極)が形成されるときの工程の2回の工程を経て形成される。2回の工程を経て形成されるために、図38に示すように、側壁保護膜406は、くびれを有するような形状となる。
このような側壁保護膜406を形成する際の製造工程について説明を加える。以下に説明する製造工程は、主に本技術の特徴的な構成である側壁保護膜406の製造についての説明とし、他の部分の製造、例えば層の成膜などについては、従来の製造方法を適用できるため、適宜その説明を省略する。
<第4−1の実施の形態について>
図39と図40を参照し、チップ400の製造について説明する。
工程S401において、側壁保護膜406を形成するための空間441が第1の層401に形成される。工程S401においては、カラーフィルタ層77やマイクロレンズ層79が積層される前の第1の層401であり、フォトダイオード74は形成されている第1の層401が用意される。
工程S401は、TCV403を形成する工程でもある。すなわちTCV403を形成するために、シリコンエッチングを行うとき、TCV403のためのエッチングを行うとともに、側壁保護膜406を形成するための空間441もエッチングにより形成する。
このように、第4の実施の形態においては、TCV403を形成するという工程に、側壁保護膜406の一部を形成する工程を含ませたため、新たな工程を設けなくても、側壁保護膜406を形成することができる。
工程S402において、カスタム形成が行なわれる。工程S402においては、第1の層401に含まれるカラーフィルタ層77やマイクロレンズ層79などが形成される。また接着層80が形成される。
工程S403において、カバーガラス81と第1の層401の貼り合わせが行なわれる。そして、工程S404において、第2の層402における支持基板71が薄肉化される。図39において、工程S401乃至S403の縮尺と、工程S404の縮尺は異なる。また、工程S404では、上下が反転され、カバーガラス81が下側に図示してある。
工程S401乃至工程S404におけるチップ400においては、空間441は、空洞の状態が維持された状態で設けられている。また、工程S404で示すように、側壁保護膜406は、チップ400の両端に設けられるため、空間441もチップ400の両端に形成される。
すなわち図39に示した例では、空間441−1と空間441−2が、チップ400の両端に、それぞれ形成されている。
工程S405(図40)と工程S406において、TSV404が形成される。TSV404は、半導体ウェハ表面に形成された不図示の多層配線の配線部分を開口させるために貫通孔をエッチングにて形成する。
そして、シリコン酸化膜などの絶縁膜を形成し貫通孔内の絶縁膜をエッチングして開口させ、例えばCuメッキにて貫通孔に貫通電極を形成し、半導体ウェハの透光性基板とは反対側の面(裏面)に配線を形成する。
そして、半導体ウェハの裏面に絶縁部材としてのソルダーレジストを形成し、配線上に開口を形成し、工程S407において、接続端子405としての半田ボールを形成する。
このようにして、TSV404が形成される。また第4の実施の形態においては、TSV404が形成されるとともに、側壁保護膜406を形成する一部分も形成される。すなわち、工程S405において、側壁保護膜406の一部分を形成する空間442と空間443が形成される。
空間441−1の上側に位置する第2の層402内に空間442−1が形成され、空間441−1の下側に位置する接着層80内に空間443−1が形成される。同様に空間441−2の上側に位置する第2の層402内に空間442−2が形成され、空間441−2の下側に位置する接着層80内に空間443−2が形成される。
このように空間441、空間442、空間443が形成されることで、接着層80、第1の層401、および第2の層402を貫通する1本の空間が形成される。空間442と空間443は、TSV404が形成される工程において、エッチングされる際に一緒に形成される。
また、工程S406において、TSV404を形成するために、絶縁膜を形成し、貫通電極を形成する際に、空間441、空間442、空間443で形成される空間にも、絶縁膜を形成し、貫通電極を形成するメタルを形成することで、側壁保護膜406を形成することができる。
このように、第4の実施の形態においては、TSV404を形成するという工程に、側壁保護膜406の一部を形成する工程を含ませたため、新たな工程を設けなくても、側壁保護膜406を形成することができる。
工程S401において、TCV403を形成するときと、工程S405において、TVC404を形成するときに、側壁保護膜406を形成するための掘り込みが行なわれる。工程S401において、TCV403を形成する際の掘り込みを、上からの掘り込みとした場合、工程S405において、TVC404を形成する際の掘り込みは、工程S401におけるウェハの状態を反転してから掘り込んでいるため、下からの掘り込みとなる。
このように、側壁保護膜406は、2回の掘り込みが行なわれることで形成されるが、その掘り込まれる方向は異なる。この掘り込みの方向の違いにより、図38を参照して説明したように、側壁保護膜406は、くびれた形状となる。
このように、第4の実施の形態においては、チップ400の側面に、側面保護膜408を備える構成としたので、チップ400内への水分の侵入を防止でき、センサ内の結露を防止することが可能となる。
また、チップ400の側面に、側面保護膜408を備える構成としたので、チップ400内の側面からの不要な光の侵入を防ぐことが可能となる。
また。側面保護膜408を2段階に分けて形成することで、側面保護膜408の加工が容易となる。また、側面保護膜408の加工は、他の加工、上記した例では、TCVやTSVの加工と一緒に行うことが可能であるため、工程数を増やすことなく、側面保護膜408を形成することが可能となる。
<第4−2の実施の形態について>
図41と図42を参照し、チップ400の他の製造工程について説明する。
工程S421において、側壁保護膜406を形成するための空間461が第1の層401に形成される。この工程S421における処理は、図39に示した工程S401と同様に行うことが可能である。
工程S422において、カスタム形成が行なわれる。この工程S422も、図39の工程S402と同様に行うことが可能であるが、工程S422において、形成された空間461に接着層80の材料471が流し込まれる点が異なる。
すなわち、工程S422において、カラーフィルタ層77やマイクロレンズ層79などが形成され、接着層80が形成されるが、この接着層80が形成される際、空間461にも、接着層80の材料471が充填される。
例えば、カラーフィルタ層77やマイクロレンズ層79などが形成される際、空間461のところには膜を形成せず、または製膜した後、空間461のところの膜を除去することで、接着層80が空間461に流れ込むようにし、空間461に材料471が充填されるようにしてもよい。
このように、第4−2の実施の形態においては、空間461が形成された後、その空間461に、材料471が充填される。
工程S423において、カバーガラス81が貼り合わされ、工程S424において、第2の層402における支持基板71が薄肉化される。工程S423と工程S424における処理は、工程S403と工程S404における処理と同様に行なわれる。
図41において、工程S421乃至S423の縮尺と、工程S424の縮尺は異なる。また、工程S424では、上下が反転され、カバーガラス81が下側に図示してある。
工程S422乃至工程S424におけるチップ400においては、空間461は、材料471が充填された状態で設けられている。また、工程S424で示すように、側壁保護膜406は、チップ400の両端に設けられるため、空間461もチップ400の両端に形成される。
すなわち図41に示した例では、空間461−1と空間461−2が、チップ400の両端に、それぞれ形成され、接着層80と同じ材料である材料471が充填されている状態である。
工程S425(図42)において、TSV404が形成される。TSV404を形成する部分に掘り込みが作成されるとき、一緒に、側壁保護膜406を形成する空間462も形成される。
すなわち、工程S405と同様に、TSV404が形成される工程において、エッチングされる際に、側壁保護膜406を形成する部分もエッチングされ、空間462−1、空間462−2が形成される。この際、材料471も一緒にエッチングされ、空間462が形成される。
このようにして、接着層80、第1の層401、および第2の層402を貫通する1本の空間462が、TSV404が形成される工程において作成される。
また、工程S426において、TSV404を形成するために、絶縁膜を形成し、貫通電極を形成する際に、空間462にも、絶縁膜を形成し、貫通電極を形成するメタルを形成することで、側壁保護膜406を形成することができる。
このように、第4の実施の形態においては、TSV404を形成するという工程に、側壁保護膜406を形成する工程を含ませたため、新たな工程を設けなくても、側壁保護膜406を形成することができる。
第4−2の実施の形態においても、工程S421でTCV403を形成するときと、工程S425でTVC404を形成するときに、側壁保護膜406を形成するための掘り込みが行なわれる。工程S421において、TCV403を形成する際の掘り込みを、上からの掘り込みとした場合、工程S425において、TVC404を形成する際の掘り込みは、工程S421におけるウェハの状態を反転してから掘り込んでいるため、下からの掘り込みとなる。
このように、側壁保護膜406は、2回の掘り込みが行なわれることで形成されるが、その掘り込まれる方向は異なる。この掘り込みの方向の違いにより、図38を参照して説明したように、側壁保護膜406は、くびれた形状となる。
このように、第4の実施の形態においては、チップ400の側面に、側面保護膜408を備える構成としたので、チップ400内への水分の侵入を防止でき、センサ内の結露を防止することが可能となる。
また、チップ400の側面に、側面保護膜408を備える構成としたので、チップ400内の側面からの不要な光の侵入を防ぐことが可能となる。
また。側面保護膜408を2段階に分けて形成することで、側面保護膜408の加工が容易となる。また、側面保護膜408の加工は、他の加工、上記した例では、TCVやTSVの加工と一緒に行うことが可能であるため、工程数を増やすことなく、側面保護膜408を形成することが可能となる。
<第4−3の実施の形態について>
図43と図44を参照し、チップ400の他の製造工程について説明する。
工程S441において、側壁保護膜406を形成するための空間481が第1の層401に形成される。この工程S441における処理は、図39に示した工程S401と同様に行うことが可能である。
工程S442において、空間481に材料491が流し込まれる。材料491は、接着層80の材料とは異なる材質の材料であり、エッチングなどの加工がしやすい材料である。
工程S443において、カスタム形成が行なわれる。この工程S443も、図39の工程S402と同様に行うことが可能であるが、工程S443の前の工程S442において、形成された空間481に材料491が流し込まれている点が異なる。
このように、第4−3の実施の形態においては、空間481が形成された後、その空間481に、材料491が充填される。
工程S444において、カバーガラス81が貼り合わされ、工程S445(図44)において、第2の層402における支持基板71が薄肉化される。工程S444と工程S445における処理は、工程S403と工程S404における処理と同様に行なわれる。
図43において、工程S441乃至S444の縮尺と、工程S445の縮尺は異なる。また、工程S445では、上下が反転され、カバーガラス81が下側に図示してある。
工程S443乃至工程S445におけるチップ400においては、空間481は、材料491が充填された状態で設けられている。また、工程S445で示すように、側壁保護膜406は、チップ400の両端に設けられるため、空間481もチップ400の両端に形成される。
すなわち図44に示した例では、チップ400の両端に、空間481−1と空間481−2がそれぞれ形成され、エッチングが容易な物質である材料491−1と材料491−2がそれぞれの空間481に充填されている状態である。
工程S446において、TSV404が形成される。TSV404を形成する部分に掘り込みが作成されるとき、一緒に、側壁保護膜406を形成する空間482も形成される。
すなわち、工程S405(図40)と同様に、TSV404が形成される工程において、エッチングされる際に、側壁保護膜406を形成する部分もエッチングされ、空間482−1、空間482−2が形成される。このとき、材料491もエッチングにより一緒に除去される。
このようにして、接着層80、第1の層401、および第2の層402を貫通する1本の空間482が、TSV404が形成される工程において作成される。この際、材料491は、エッチングなどの加工がしやすい物質が用いられているため、空間482の形成は容易に行える。
また、工程S447において、TSV404を形成するために、絶縁膜を形成し、貫通電極を形成する際に、空間482にも、絶縁膜を形成し、貫通電極を形成するメタルを形成することで、側壁保護膜406を形成することができる。
このように、第4の実施の形態においては、TSV404を形成するという工程に、側壁保護膜406を形成する工程を含ませたため、新たな工程を設けなくても、側壁保護膜406を形成することができる。
第4−3の実施の形態においても、工程S441でTCV403を形成するときと、工程S446でTVC404を形成するときに、側壁保護膜406を形成するための掘り込みが行なわれる。工程S441において、TCV403を形成する際の掘り込みを、上からの掘り込みとした場合、工程S446において、TVC404を形成する際の掘り込みは、工程S441におけるウェハの状態を反転してから掘り込んでいるため、下からの掘り込みとなる。
このように、側壁保護膜406は、2回の掘り込みが行なわれることで形成されるが、その掘り込まれる方向は異なる。この掘り込みの方向の違いにより、図38を参照して説明したように、側壁保護膜406は、くびれた形状となる。
このように、第4の実施の形態においては、チップ400の側面に、側面保護膜408を備える構成としたので、チップ400内への水分の侵入を防止でき、センサ内の結露を防止することが可能となる。
また、チップ400の側面に、側面保護膜408を備える構成としたので、チップ400内の側面からの不要な光の侵入を防ぐことが可能となる。
また。側面保護膜408を2段階に分けて形成することで、側面保護膜408の加工が容易となる。また、側面保護膜408の加工は、他の加工、上記した例では、TCVやTSVの加工と一緒に行うことが可能であるため、工程数を増やすことなく、側面保護膜408を形成することが可能となる。
<第5の実施の形態>
第5の実施の形態は、チップ内の所定の層に金属などの耐湿性のある壁を設けることで、チップ内への水分の侵入を防ぐ実施の形態である。
<第5−1の実施の形態について>
図45に、第5の実施の形態におけるチップの構成を示す。図45は、図2と同じく、複数のチップ(図45では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ500−1とし、左側に位置するチップをチップ500−2とし、右側に位置するチップをチップ500−3とする。また、以下の説明において、チップ500−1乃至500−3を、個々に区別する必要がない場合、単に、チップ500と記述する。
各チップ500の構成は、図2、図3を参照して説明したチップ70と同様の構成を有している。すなわち、チップ500は、支持基板71の上に、配線層72が配置され、配線層72の上にシリコン基板73が配置されている。また、シリコン基板73には、各画素の光電変換部としての複数のフォトダイオード74(光学素子)が、所定の間隔で形成されている。
シリコン基板73の上には、平坦化膜75が形成され、その平坦化膜75には、隣接する画素への光の漏れ込みを防止するための遮光膜76が、隣接するフォトダイオード74の間に形成されている。平坦化膜75の上には、カラーフィルタ層77が形成されている。カラーフィルタ層77の上には、平坦化膜78が形成されている。平坦化膜78の上には、マイクロレンズ層79が形成されている。マイクロレンズ層79上部には、カバーガラス81が接着層80を介して接着されている。
図45に示したウェハには、チップ500間に、溝502が設けられている。溝502−1は、チップ500−1とチップ500−2との間に設けられ、溝502−2は、チップ500−1とチップ500−3との間に設けられている。
また溝502−1には、耐湿膜501−1が設けられ、溝502−2には、耐湿膜501−2が設けられている。この耐湿膜501は、SiN膜など無機質の防湿性の高い膜とされるのが好ましい。湿度や温度などの条件によっては、受光装置(チップ)に水分が侵入し、画質劣化等の不具合が生じる可能性があるため、受光装置の端面を保護する耐湿膜501を設ける。
チップ500−1とチップ500−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、溝502−1が設けられている。同じく、チップ500−1とチップ500−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、溝502−2が設けられている。
図45に示したチップ500においては、溝502は、カバーガラス81、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75までが掘り込まれ、シリコン基板73の上部に達する位置まで設けられている。
そして、そのような溝502に耐湿膜501が形成されるため、耐湿膜501も、カバーガラス81、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75の側面に設けられ、シリコン基板73の上部に設けられた構成とされる。
後述するように、溝502は、製造時に、カバーガラス81が貼り合わされた後に形成され、溝502が形成された後に、耐湿膜501が形成される。
このような溝502がチップ500間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、図46に示すようなチップ500−1が切り出される。図46に示したチップ500−1のカバーガラス81、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75の断面は、耐湿膜501で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。また、シリコン基板73の上部にも耐湿膜501が位置している。
このように、個片化されたチップ500−1は、溝502−1’と溝502−2’(図45に示したダイシング前の溝502−1、溝502−2と区別を付けるためにダイシング後の溝には、ダッシュを付して記載する)の部分に設けられた耐湿膜501−1と耐湿膜501−2で、チップ500−1の積層されている層の一部が覆われた構造とされている。
このように、個片化されたチップ500−1に、溝502−1’と溝502−2’が残り、その部分に、耐湿膜501が残るように構成するために、個片化される前のチップ500間の溝502−1や溝502−2の幅(耐湿膜501のシリコン基板73の上部に設けられる耐湿膜501の幅)は、ダイシング処理を行うときに用いられるブレードの幅よりも広い幅で形成されるのが好ましい。
このように、溝502が形成され、その内側に耐湿膜501が形成されることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
図45、図46に示した溝502(溝502’)は、シリコン基板73の上部まで達している状態を図示したが、シリコン基板73まで掘り込まれた状態で形成されても良い。すなわち図47に示すように、シリコン基板73の一部まで掘り込まれた溝が形成され、その溝に、耐湿膜511−1、耐湿膜511−2が形成されるようにしても良い。
このような耐湿膜511を形成することで、シリコン基板73と平坦化膜75の界面の側面も、耐湿膜511で覆われることになり、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
以下の説明においては、図45、図46に示したチップ500を例に挙げて説明する。
<第5−1の実施の形態におけるチップの製造について>
このような溝を有するチップ(ウェハ)の製造について説明する。図48は、個片化される前までのチップの製造工程を説明するための図である。図48を参照して説明する製造工程は、主に本技術の特徴的な構成である溝と耐湿膜の製造についての説明とし、他の部分の製造、例えば層の成膜などについては、従来の製造方法を適用できるため、適宜その説明を省略する。
工程S501において、フォトダイオード74などが形成されている半導体ウェハと、カバーガラス81が貼り合わされることで、図2に示したようなウェハが作成される。
工程S502において、溝502が形成される。溝502は、例えば、カバーガラス81側からダイシングが行なわれることで形成される。または、ドライエッチングやウェットエッチングなどの方法で、溝502が形成されるようにしても良い。
工程S502においては、カバーガラス81、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75まで掘り込まれることで、溝502が形成される。
なお、図47に示したチップ510のように、シリコン基板73の一部分まで溝502を形成し、耐湿膜501を形成するようにした場合、工程S502において、シリコン基板73の一部分まで掘り込みが行なわれる。
工程S503において、耐湿膜501の材料が塗布され、キュア処理が行なわれることで、耐湿膜501が成膜される。この工程S503における成膜により、溝502−1のところに耐湿膜501−1が成膜され、溝502−2のところに耐湿膜501−2が成膜される。さらに、カバーガラス81の上面にも耐湿膜501−3が成膜される。
このカバーガラス81の上面に成膜された耐湿膜501−3は不要なため、工程S504において除去される。工程S504において、カバーガラス81の上面に成膜された耐湿膜501−3が、例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)により除去される。
工程S504における耐湿膜501−3の除去が行なわれた後のウェハは、図45に示したようなウェハとなっている。
工程S505において、ダイシングが行なわれる。図45に示したウェハに対して、スクライブ部91−1とスクライブ部91−2のそれぞれの位置で、ダイシングが行なわれことにより個片化されたチップ500−1、チップ500−2、およびチップ500−3が製造される。工程S505におけるダイシングは、支持基板71側から行なわれる。
個片化するときのダイシングは、カバーガラス81側から切り込みが行なわれるとともに、支持基板71側からの切り込みも行なわれる。換言すれば、ダイシングは、チップに対して、上方向と下方向から、それぞれ別々に切り込みが行なわれることで行なわれる。
上記したように、第5−1の実施の形態におけるチップの製造においては、工程S502において、溝502を形成するために、ダイシング(またはダイシングに相当する処理)が行なわれる。この工程S502の処理には、カバーガラス81側からの切り込みに対する処理が含まれるため、溝502を形成するための新たな工程を追加しなくても、溝502を形成することができる。
また、工程S505は、残りの部分を切り離すダイシングであり、支持基板71側からの切り込み処理である。よって、ダイシングに関わる処理工数が増すことなく、ダイシングを行うことが可能である。
このように、耐湿膜511を形成することで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第5−2の実施の形態について>
図49に、第5の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図49は、図45と同じく、複数のチップ(図49では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ520−1とし、左側に位置するチップをチップ520−2とし、右側に位置するチップをチップ520−3とする。また、以下の説明において、チップ520−1乃至520−3を、個々に区別する必要がない場合、単に、チップ520と記述する。
各チップ520の構成は、図45を参照して説明したチップ500と同様の構成を有しているが、溝502のところに形成される膜の構成が異なる。
図49に示したウェハには、チップ520間に、溝523が設けられている。溝523−1は、チップ520−1とチップ520−2との間に設けられ、溝523−2は、チップ520−1とチップ520−3との間に設けられている。
また溝523−1には、耐湿膜521−1と金属膜522−1が設けられ、溝523−2には、耐湿膜521−2と金属膜522−2が設けられている。
この耐湿膜521は、SiN膜など無機質の防湿性の高い膜とされるのが好ましい。湿度や温度などの条件によっては、受光装置(チップ)に水分が侵入し、画質劣化等の不具合が生じる可能性があるため、受光装置の端面を保護する耐湿膜521を設ける。
金属膜522は、金属で形成され、チップ520の側面に入射される光を遮断、またはその強度を低減させるために設けられている。
ここでは、耐湿膜521と金属膜522が積層されている場合を例に挙げて説明するが、金属膜522自体にも耐湿性能を持たせることが可能であれば、耐湿膜521を設けず、金属膜522のみが溝523に形成されるように構成することも可能である。
チップ520−1とチップ520−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、溝523−1が設けられている。同じく、チップ520−1とチップ520−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、溝523−2が設けられている。
図49に示したチップ520においては、溝523は、カバーガラス81、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75までが掘り込まれ、シリコン基板73の上部に達する位置まで設けられている。
そして、そのような溝523に耐湿膜521が形成されるため、耐湿膜521も、カバーガラス81、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75の側面に設けられ、シリコン基板73の上部に設けられた構成とされる。
さらに耐湿膜521に金属膜522が積層されるため、金属膜522も、カバーガラス81、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75の側面に設けられ、シリコン基板73の上部に設けられた構成とされる。
後述するように、溝523は、製造時に、カバーガラス81が貼り合わされた後に形成され、溝523が形成された後に、耐湿膜521と金属膜522が形成される。
このような溝523がチップ520間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、図50に示すようなチップ520−1が切り出される。図50に示したチップ520−1のカバーガラス81、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75の断面は、耐湿膜521と金属膜522で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。また、シリコン基板73の上部にも耐湿膜521金属膜522が位置している。
このように、個片化されたチップ520−1は、溝523−1’と溝523−2’(図49に示したダイシング前の溝523−1、溝523−2と区別を付けるためにダイシング後の溝には、ダッシュを付して記載する)の部分に設けられた耐湿膜521−1と耐湿膜521−2で、チップ520−1の積層されている層の一部が覆われた構造とされている。
また個片化されたチップ520−1は、溝523−1’と溝523−2’の部分に設けられた金属膜522−1と金属膜522−2で、チップ520−1の積層されている層の一部が覆われた構造とされている。
このように、個片化されたチップ520−1に、溝523−1’と溝523−2’が残り、その部分に、耐湿膜521と金属膜522が残るように構成するために、個片化される前のチップ520間の溝523−1や溝523−2の幅(シリコン基板73の上部に設けられる耐湿膜521と金属膜522の幅)は、ダイシング処理を行うときに用いられるブレードの幅よりも広い幅で形成されるのが好ましい。
このように、溝523が形成され、その内側に耐湿膜521が形成されることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
また図49に示したチップ520は、例えば、カメラシステムに搭載される。カメラシステム内においては、さまざまな迷光成分があり、その迷光成分により、フレアなどの画質劣化の要因となる不具合が発生する可能性がある。
金属膜522が形成されていないチップ、例えば、図3に示したチップ70の側面方向から、光が入射されると、その光は、フォトダイオード74に入射される可能性がある。チップ70においては、側面からの光を遮断する仕組みがないため、側面から入射した光は、強度が維持されたまま、フォトダイオード74に入射されてしまう可能性がある。このように、画素に迷光が入射された場合、フレア画像となり、画質が劣化してしまう。
これに対して、図50に示したように、金属膜522を設け、その金属膜522を所定の波長の光を遮光する材料で形成することで、例えば、チップ520の側面から入射してくる光を金属膜522で遮光することができる。
すなわち、チップ350においては、側面からの光を遮断する仕組みがあるため、側面から入射した光は、強度が落ち、仮にフォトダイオード74に入射してしまったとしても、フレア画像となる可能性を低減させることができ、画質の劣化を抑えることが可能となる。このように、金属膜522を設けることで、迷光成分を遮断もしくは低減することが可能となり、画質劣化を抑えることが可能となる。
図49、図50に示した溝523(溝523’)は、シリコン基板73の上部まで達している状態を図示したが、シリコン基板73まで掘り込まれた状態で形成されても良い。すなわち図51に示すように、シリコン基板73の一部まで掘り込まれた溝533が形成され、その溝533に、耐湿膜531−1、耐湿膜531−2、金属膜532−1、金属膜532−2がそれぞれ形成されるようにしても良い。
このような耐湿膜531と金属膜532を形成することで、シリコン基板73と平坦化膜75の界面の側面も、耐湿膜531と金属膜532で覆われることになり、チップの防湿性能と遮光性能をより向上させることが可能となる。
以下の説明においては、図49、図50に示したチップ520を例に挙げて説明する。
<第5−2の実施の形態におけるチップの製造について>
このような溝を有するチップ(ウェハ)の製造について説明する。図52は、個片化される前までのチップの製造工程を説明するための図である。図52を参照して説明する製造工程は、主に本技術の特徴的な構成である溝と耐湿膜の製造についての説明とし、他の部分の製造、例えば層の成膜などについては、従来の製造方法を適用できるため、適宜その説明を省略する。
工程S521において、フォトダイオード74などが形成されている半導体ウェハと、カバーガラス81が貼り合わされることで、図2に示したようなウェハが作成される。工程S522において、溝523が形成される。
溝523は、例えば、カバーガラス81側からダイシングが行なわれることで形成される。または、ドライエッチングやウェットエッチングなどの方法で、溝523が形成されるようにしても良い。
工程S522においては、カバーガラス81、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、および平坦化膜75まで掘り込まれ、溝523が形成される。
なお、図51に示したチップ510のように、シリコン基板73の一部分まで溝523を形成し、耐湿膜521と金属膜522を形成するようにした場合、工程S523において、シリコン基板73の一部分まで掘り込みが行なわれる。
工程S523において、耐湿膜521の材料が塗布され、キュア処理が行なわれることで、耐湿膜521が成膜される。また工程S524において、金属膜522も成膜される。この工程S523と工程S524における成膜により、溝523−1のところに耐湿膜521−1と金属膜522−1が成膜され、溝523−2のところに耐湿膜521−2と金属膜522−2が成膜される。
さらに、カバーガラス81の上面にも耐湿膜521−3と金属膜522−3が成膜される。このカバーガラス81の上面に成膜された耐湿膜521−3と金属膜522−3は不要なため、工程S525において除去される。工程S525において、カバーガラス81の上面に成膜された耐湿膜521−3と金属膜522−3が、例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)により除去される。
工程S525における耐湿膜521−3と金属膜522−3の除去が行なわれた後のウェハは、図49に示したようなウェハとなっている。
工程S525において、ダイシングが行なわれる。図49に示したウェハに対して、スクライブ部91−1とスクライブ部91−2のそれぞれの位置で、ダイシングが行なわれことにより個片化されたチップ520−1、チップ520−2、およびチップ520−3が製造される。工程S525におけるダイシングは、支持基板71側から行なわれる。
個片化するときのダイシングは、カバーガラス81側から切り込みが行なわれるとともに、支持基板71側からの切り込みも行なわれる。換言すれば、ダイシングは、チップに対して、上方向と下方向から、それぞれ別々に切り込みが行なわれることで行なわれる。
上記したように、第5−1の実施の形態におけるチップの製造においては、工程S522において、溝523を形成するために、ダイシング(またはダイシングに相当する処理)が行なわれる。
この工程S522の処理には、カバーガラス81側からの切り込みに対する処理が含まれるため、溝523を形成するための新たな工程を追加しなくても、溝523を形成することができる。
また、工程S525は、残りの部分を切り離すダイシングであり、支持基板71側からの切り込み処理である。よって、ダイシングに関わる処理工数が増すことなく、ダイシングを行うことが可能である。
このように、耐湿膜521を形成することで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
また金属膜522を形成することで、チップに入射される迷光に対する遮光性能をより向上させることが可能となり、フレアなどを防止することが可能となる。
<第6の実施の形態>
第6の実施の形態は、チップ内の所定の層をガラスなどの耐湿性のある壁で囲むことで、チップ内への水分の侵入を防ぐ実施の形態である。
<第6−1の実施の形態について>
図53に、第6の実施の形態におけるチップの構成を示す。図53は、図2と同じく、複数のチップ(図53では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ610−1とし、左側に位置するチップをチップ610−2とし、右側に位置するチップをチップ610−3とする。また、以下の説明において、チップ610−1乃至610−3を、個々に区別する必要がない場合、単に、チップ610と記述する。
各チップ610の構成は、図2、図3を参照して説明したチップ70と同様の構成を有している。すなわち、チップ610は、支持基板71の上に、配線層72が配置され、配線層72の上にシリコン基板73が配置されている。また、シリコン基板73には、各画素の光電変換部としての複数のフォトダイオード74(光学素子)が、所定の間隔で形成されている。
シリコン基板73の上には、平坦化膜75が形成され、その平坦化膜75には、隣接する画素への光の漏れ込みを防止するための遮光膜76が、隣接するフォトダイオード74の間に形成されている。平坦化膜75の上には、カラーフィルタ層77が形成されている。カラーフィルタ層77の上には、平坦化膜78が形成されている。平坦化膜78の上には、マイクロレンズ層79が形成されている。マイクロレンズ層79上部には、カバーガラス81が接着層80を介して接着されている。
支持基板71の下部には、ソルダーレジスト612と、外部回路との接続のための接続端子613も設けられている。なお、TSV(Through Silicon Via)なども形成されているが、図53においては図示を省略してある。
図53に示したウェハには、チップ610間に、溝611が設けられている。溝611−1は、チップ610−1とチップ610−2との間に設けられ、溝611−2は、チップ610−1とチップ610−3との間に設けられている。
チップ610−1とチップ610−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、溝611−1が設けられている。同じく、チップ610−1とチップ610−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、溝611−2が設けられている。
図53に示したチップ610においては、溝611は、カバーガラス81、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71までが掘り込まれた状態で設けられている。
この溝611には、カバーガラス81と同一のガラスで形成されたガラス614と接着層80と同一の材料で形成された接着層615が、積層された状態で形成されている。
溝611−1のチップ610−2側のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の側面には、接着層80と連続して設けられている接着層615−1が形成されている。
溝611−1のチップ610−3側のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の側面には、接着層80と連続して設けられている接着層615−2が形成されている。このように、接着層80が横方向に設けられている場合、接着層615は、縦方向に設けられる。
接着層615−1と接着層615−2の間には、ガラス614−1が形成されている。このガラス614−1は、カバーガラス81と連続的に形成されている。カバーガラス81が横方向に設けられている場合、ガラス614は、縦方向に設けられる。
同様に、溝611−2のチップ610−1側のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の側面には、接着層80と連続して設けられている接着層615−3が形成されている。
溝611−2のチップ610−3側のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の側面には、接着層80と連続して設けられている接着層615−4が形成されている。このように、接着層80が横方向に設けられている場合、接着層615は、縦方向に設けられる。
接着層615−3と接着層615−4の間には、ガラス614−2が形成されている。このガラス614−2は、カバーガラス81と連続的に形成されている。カバーガラス81が横方向に設けられている場合、ガラス614は、縦方向に設けられる。
このような溝611がチップ610間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、図54に示すようなチップ610−1が切り出される。図54に示したチップ610−1のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の断面は、ガラス614と接着層615が積層された膜で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。
このように、個片化されたチップ610−1は、溝611−1’(図53に示したダイシング前の溝611−1と区別を付けるためにダイシング後の溝には、ダッシュを付して記載する)の部分に設けられたガラス614−1’と接着層615−2で、チップ610−1の積層されている層の一部が覆われた構造とされている。
また個片化されたチップ610−1は、溝611−2’の部分に設けられたガラス614−2’と接着層615−3で、チップ610−1の積層されている層の一部が覆われた構造とされている。
このように、チップ610−1の両端は、ガラス614と接着層615で覆われた構成とされている。よって、チップ610−1の側面から水がチップ610−1内に侵入してくるようなことを防ぐことが可能となる。
また、チップ610−1の下部には、ソルダーレジスト612−1が設けられているため、下部からチップ610−1内に水が浸入してしまうようなことを防ぐことが可能となる。このソルダーレジスト612−1の代わりに、酸化膜を用いても良いし、ソルダーレジスト612−1にさらに酸化膜を積層するようにしても良い。
このように、個片化されたチップ610−1に、溝611−1’と溝611−2’が残るように構成するために、個片化される前のチップ610間の溝611−1や溝611−2の幅(ガラス614の幅)は、ダイシング処理を行うときに用いられるブレードの幅よりも広い幅で形成されるのが好ましい。
このように、溝611が形成され、その溝611にガラス614と接着層615が形成されることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第6−1の実施の形態におけるチップの製造について>
このような溝を有するチップ(ウェハ)の製造について説明する。図55は、個片化される前までのチップの製造工程を説明するための図である。
図55を参照して説明する製造工程は、主に本技術の特徴的な構成である溝の製造についての説明とし、他の部分の製造、例えば層の成膜などについては、従来の製造方法を適用できるため、適宜その説明を省略する。
工程S611において、フォトダイオード74などが形成されている半導体ウェハが用意される。半導体ウェハは、支持基板71、配線層72、シリコン基板73、平坦化膜75、カラーフィルタ層77、平坦化膜78、およびマイクロレンズ層79が積層された状態であり、シリコン基板73にはフォトダイオード74が形成され、平坦化膜75には、遮光膜76が形成されている状態である。
工程S611において、半導体ウェハに対して、溝611−1と溝611−2が形成される。この溝611は、上記したように、スクライブ部91の部分に形成される。溝611は、例えば、パターニング後に、ドライエッチングが施されることで、溝611が形成される。またはウェットエッチングや、ダイシングと同じ方法で溝611が形成されるようにしてもよい。
半導体ウェハへの掘り込み量(溝611の深さ)は、最終的にガラスに埋め込むシリコンの膜厚に依存しており、例えば、30〜300um程度とされる。掘り込みの幅は、ガラス614の幅よりも広い幅とされる。
工程S612において、接着層80が形成される。接着層80が成膜されるとき、溝611にも接着層80を構成する物質と同一の物質が充填される。この溝611に充填された物質が、接着層615になる。接着層80の形成は、コーティングまたはラミネーションなどの方法が用いられる。
このような製造が行なわれている一方で、工程S613において、カバーガラス81が用意される。工程S613において、用意されているカバーガラス81に対して掘り込みが入れられる。
工程S613のところに示したカバーガラス81の突部の部分の幅wは、半導体ウェハに設けられた溝611の幅w’(工程S611参照)よりも少し小さい幅とされる。また、カバーガラス81の突部の部分の高さhは、半導体ウェハに設けられた溝611の高さh’(工程S611参照)よりもほぼ同じ、より深い、またはより浅い高さとされる。
フォトダイオード74(センサ)の上部のカバーガラス81の厚さ(掘り込みがある部分の上層部)は、薄いほどガラスエッジ端からのフレア防止に効果がある。従来の貼り合わせ構造では、ガラス基板が支持体になっているため、カバーガラス81が薄いと、チップ破損を起こす可能性があり、カバーガラス81の厚みは、ある程度厚くする必要があった。
しかしながら、上記したようなチップ610の構造では、センサチップの外側を覆う形でガラスが形成されているため、その部分が補強となり、センサ上部のガラス厚を薄くしても、チップの破損を防ぐことができるようになる。
よって、カバーガラス81のセンサ上部の厚みを薄くすることができ、例えば、100〜500um程度にまで薄くすることが可能となる。
第6の実施の形態によれば、カバーガラス81のセンサ上部の厚みを薄くすることができることで、ガラスエッジ端からのフレアを防止することができる。
工程S614において、半導体ウェハとカバーガラス81が貼り合わされる。カバーガラス81の掘り込み部分(凹部)に、半導体ウェハのフォトダイオード74などが設けられている部分(シリコン基板73の凸部)がくるように貼り合わせが行なわれ、カバーガラス81の掘り込み部分以外の突部の部分は、ガラス614の部分になるように貼り合わせが行なわれる。
貼り合わせが行なわれるとき、貼り合わせ面に気泡が入らないよう、真空貼り合わせ機が用いられて行なわれるのが好ましい。またウエハレベルで貼り合わせるため、大きなあおり等は生じず、後述のCSP工程に影響が出ない。
なおここでは、半導体ウェハに接着層80が成膜され、カバーガラス81と貼り合わせが行なわれるとして説明を続けるが、カバーガラス81に接着層80が成膜され、半導体ウェハと貼り合わせが行なわれるようにしても良い。
工程S615において、支持基板71が薄肉化される。支持基板71の薄肉化は、ガラス614の底部(カバーガラス81の凸部の先端)に達するまで行なわれ、支持基板71の底面とカバーガラス81の凸部の底面が同一面になるように行なわれる。
工程S616において、CSPプロセスが行なわれる。半導体ウェハ表面に形成された不図示の多層配線の配線部分を開口させるために貫通孔がエッチングにて形成され、シリコン酸化膜などの絶縁膜が形成され、貫通孔内の絶縁膜がエッチングされて開口され、例えばCuメッキにて貫通孔に貫通電極が形成され、半導体ウェハの透光性基板とは反対側の面(裏面)に配線が形成される。
工程S617において、カバーガラス81の凸部(ガラス614の部分)をスクライブ部91とし、ダイシングが実行されることで、チップが個片化される。
このように、溝611が形成され、その溝611にガラス614と接着層615が形成されることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
また、溝611が形成され、その溝611にガラス614と接着層615を積層し、その部分をダイシングすることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第6−2の実施の形態について>
図56に、第6の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図56は、図53と同じく、複数のチップ(図56では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ620−1とし、左側に位置するチップをチップ620−2とし、右側に位置するチップをチップ620−3とする。また、以下の説明において、チップ620−1乃至620−3を、個々に区別する必要がない場合、単に、チップ620と記述する。
各チップ620の構成は、図53を参照して説明したチップ610と同様の構成を有しているが、溝などの構成が異なるため、異なる部分に関して説明を加える。
図56に示したウェハには、チップ620間に、溝621が設けられている。溝621−1は、チップ620−1とチップ620−2との間に設けられ、溝621−2は、チップ620−1とチップ620−3との間に設けられている。
チップ620−1とチップ620−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、溝621−1が設けられている。同じく、チップ620−1とチップ620−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、溝621−2が設けられている。
図56に示したチップ620においては、溝621は、カバーガラス81、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の一部分までが掘り込まれた状態で設けられている。
この溝621には、カバーガラス81と同一のガラスで形成されたガラス624と接着層80と同一の材料で形成された接着層625が、積層された状態で形成されている。
溝621−1のチップ620−2側のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の一部分の側面には、接着層80と連続して設けられている接着層625−1が形成されている。
溝621−1のチップ620−1側のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の一部分の側面には、接着層80と連続して設けられている接着層625−2が形成されている。このように、接着層80が横方向に設けられている場合、接着層625は、縦方向に設けられる。
接着層625−1と接着層625−2の間には、ガラス624−1が形成されている。このガラス624−1は、カバーガラス81と連続的に形成されている。カバーガラス81が横方向に設けられている場合、ガラス624は、縦方向に設けられる。
同様に、溝621−2のチップ620−1側のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の一部分の側面には、接着層80と連続して設けられている接着層625−3が形成されている。
溝621−2のチップ620−3側のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の一部分の側面には、接着層80と連続して設けられている接着層625−4が形成されている。このように、接着層80が横方向に設けられている場合、接着層625は、縦方向に設けられる。
接着層625−3と接着層625−4の間には、ガラス624−2が形成されている。このガラス624−2は、カバーガラス81と連続的に形成されている。カバーガラス81が横方向に設けられている場合、ガラス624は、縦方向に設けられる。
このような溝621がチップ620間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、図57に示すようなチップ620−1が切り出される。図57に示したチップ620−1のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の一部分の断面は、ガラス624と接着層625が積層された膜で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。
このように、個片化されたチップ620−1は、溝621−1’(図56に示したダイシング前の溝621−1と区別を付けるためにダイシング後の溝には、ダッシュを付して記載する)の部分に設けられたガラス624−1’と接着層625−2で、チップ620−1の積層されている層の一部が覆われた構造とされている。
また個片化されたチップ620−1は、溝621−2’の部分に設けられたガラス624−2’と接着層625−3で、チップ620−1の積層されている層の一部が覆われた構造とされている。
このように、チップ620−1の両端は、ガラス624と接着層625で覆われた構成とされている。よって、チップ620−1の側面から水がチップ620−1内に侵入してくるようなことを防ぐことが可能となる。
また、ガラス624と接着層625の先端は、支持基板71が設けられている。支持基板71自体も、防湿性能を期待することができるため、接着層625の先端を、支持基板71で覆うことで、接着層625の先端から水分が侵入してしまうようなことを防ぐことが可能となる。
さらに、チップ620−1の下部には、ソルダーレジスト622−1が設けられているため、下部からチップ620−1内に水が浸入してしまうようなことを防ぐことが可能となる。このソルダーレジスト622−1の代わりに、酸化膜を用いても良いし、ソルダーレジスト622−1にさらに酸化膜を積層するようにしても良い。
このように、個片化されたチップ620−1に、溝621−1’と溝621−2’が残り、その部分に、溝の一部分が残るように構成するために、個片化される前のチップ620間の溝621−1や溝621−2の幅(ガラス624の幅)は、ダイシング処理を行うときに用いられるブレードの幅よりも広い幅で形成されるのが好ましい。
このように、溝621が形成され、その溝621にガラス624と接着層625が形成されることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。また、接着層625の先端を支持基板71で覆うことで、チップ620の下部からの水分の侵入を防ぐことが可能となり、防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第6−2の実施の形態におけるチップの製造について>
このような溝を有するチップ(ウェハ)の製造について説明する。図58は、個片化される前までのチップの製造工程を説明するための図である。
図58を参照して説明する製造工程は、主に本技術の特徴的な構成である溝の製造についての説明とし、他の部分の製造、例えば層の成膜などについては、従来の製造方法を適用できるため、適宜その説明を省略する。
また、第6−1の実施の形態におけるチップ610を製造する際の工程と同一の工程を含むため、同一の工程については、適宜説明を省略する。具体的には、支持基板71を薄肉化するときに、支持基板71を残した状態で薄肉化する点が異なる。
工程S641において、半導体ウェハに対して、溝621−1と溝621−2が形成される。工程S642において、接着層80が形成される。接着層80が成膜されるとき、溝621にも接着層80を構成する物質と同一の物質が充填される。
工程S643において、カバーガラス81に対して掘り込みが入れられる。工程S644において、半導体ウェハとカバーガラス81との貼り合わせが行なわれる。この貼り合わせは、カバーガラス81の凸部と、半導体ウェハの凹部が重ね合わされるように行なわれる。
なおここでは、半導体ウェハに接着層80が成膜され、カバーガラス81と貼り合わせが行なわれるとして説明を続けるが、カバーガラス81に接着層80が成膜され、半導体ウェハと貼り合わせが行なわれるようにしても良い。
工程S641乃至工程S644の各工程は、図55に示したチップ610の製造に関わる工程S611乃至工程S614の各工程と同じように行なわれる。
よって、第6−2の実施の形態においても、第6−1の実施の形態と同じく、カバーガラス81のセンサ上部の厚みを薄くすることができることで、ガラスエッジ端からのフレアを防止することができる。
また、工程S644において、貼り合わせが行なわれるとき、ウエハレベルで貼り合わせるため、大きなあおり等は生じず、後段の工程であるCSP工程に影響が出ない。
工程S645において、支持基板71が薄肉化される。支持基板71の薄肉化は、ガラス624の底部(カバーガラス81の凸部の先端)に達する手前まで行なわれ、支持基板71の底面がカバーガラス81の凸部、換言すれば接着層625の底面が、支持基板71で覆われた状態が維持されている状態になるように行なわれる。
工程S646において、CSPプロセスが行なわれる。工程S647において、カバーガラス81の凸部(ガラス624の部分)をスクライブ部91とし、ダイシングが実行されることで、チップが個片化される。工程S646、工程S647の各工程は、図55に示したチップ610の製造に関わる工程S616、工程S617の各工程と同じように行なわれる。
このように、溝621が形成され、その溝621にガラス624と接着層625が形成されることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。また、接着層625の先端部分に支持基板71が残るように薄肉化することで、チップ620の下部からの水の侵入を防ぐことが可能となり、防湿性能をより向上させることが可能となる。
また、溝621が形成され、その溝621にガラス624と接着層625を積層し、その部分をダイシングすることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第6−3の実施の形態について>
図59に、第6の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図59は、図53と同じく、複数のチップ(図59では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ630−1とし、左側に位置するチップをチップ630−2とし、右側に位置するチップをチップ630−3とする。また、以下の説明において、チップ630−1乃至630−3を、個々に区別する必要がない場合、単に、チップ630と記述する。
各チップ630の構成は、図53を参照して説明したチップ610と同様の構成を有しているが、マイクロレンズ層79上に接着層80がない構成とされている点が異なる。第6−1の実施の形態におけるチップ610と第6−2の実施の形態におけるチップ620は、キャビティレスのCSP(Chip Size Package)であるが、第6−3の実施の形態におけるチップ630は、キャビティのCSPである。
キャビティのCSPであるため、図59に示したように、チップ630のマイクロレンズ層79とカバーガラス81の間には空間層641が設けられている。
図59に示したウェハには、チップ630間に、溝631が設けられている。溝631−1は、チップ630−1とチップ630−2との間に設けられ、溝631−2は、チップ630−1とチップ630−3との間に設けられている。
チップ630−1とチップ630−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、溝631−1が設けられている。同じく、チップ630−1とチップ630−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、溝631−2が設けられている。
図59に示したチップ630においては、溝631は、カバーガラス81、空間層641、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71までが掘り込まれた状態で設けられている。
この溝631には、カバーガラス81と同一のガラスで形成されたガラス634と接着層80と同一の材料で形成された接着層635が、積層された状態で形成されている。
接着層80は、キャビティ構造のチップ630であるため、接着層80はなく、代わりに空間層641が存在するが、後述するように、製造工程のなかで、接着層80が成膜され、その一部分が残り、他の部分が空間層641として形成される。
溝631−1のチップ630−2側の空間層641、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の側面には、接着層635−1が形成されている。
溝631−1のチップ630−1側の空間層641、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の側面には、接着層635−2が形成されている。このように、接着層80が横方向に設けられている場合、接着層635は、縦方向に設けられる。
接着層635−1と接着層635−2の間には、ガラス634−1が形成されている。このガラス634−1は、カバーガラス81と連続的に形成されている。カバーガラス81が横方向に設けられている場合、ガラス634は、縦方向に設けられる。
同様に、溝631−2のチップ630−1側の空間層641、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の側面には、接着層635−3が形成されている。
溝631−2のチップ630−3側の空間層641、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の側面には、接着層635−4が形成されている。このように、接着層80が横方向に設けられている場合、接着層635は、縦方向に設けられる。
接着層635−3と接着層635−4の間には、ガラス634−2が形成されている。このガラス634−2は、カバーガラス81と連続的に形成されている。カバーガラス81が横方向に設けられている場合、ガラス634は、縦方向に設けられる。
このような溝631がチップ630間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、図60に示すようなチップ630−1が切り出される。図60に示したチップ630−1の空間層641、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の断面は、ガラス634と接着層635が積層された膜で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。
このように、個片化されたチップ630−1は、溝631−1’(図59に示したダイシング前の溝631−1と区別を付けるためにダイシング後の溝には、ダッシュを付して記載する)の部分に設けられたガラス634−1’と接着層635−2で、チップ630−1の積層されている層の一部が覆われた構造とされている。
また個片化されたチップ630−1は、溝631−2’の部分に設けられたガラス634−2’と接着層635−3で、チップ630−1の積層されている層の一部が覆われた構造とされている。
このように、チップ630−1の両端は、ガラス634と接着層635で覆われた構成とされている。よって、チップ630−1の側面から水がチップ630−1内に侵入してくるようなことを防ぐことが可能となる。
また、チップ630−1の下部には、ソルダーレジスト632−1が設けられているため、下部からチップ630−1内に水が浸入してしまうようなことを防ぐことが可能となる。このソルダーレジスト632−1の代わりに、酸化膜を用いても良いし、ソルダーレジスト632−1にさらに酸化膜を積層するようにしても良い。
このように、個片化されたチップ630−1に、溝631−1’と溝631−2’が残るように構成するために、個片化される前のチップ630間の溝631−1や溝631−2の幅(ガラス634の幅)は、ダイシング処理を行うときに用いられるブレードの幅よりも広い幅で形成されるのが好ましい。
このように、溝631が形成され、その溝631にガラス634と接着層635が形成されることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第6−2の実施の形態におけるチップの製造について>
このような溝を有するチップ(ウェハ)の製造について説明する。図61は、個片化される前までのチップの製造工程を説明するための図である。図61を参照して説明する製造工程は、主に本技術の特徴的な構成である溝の製造についての説明とし、他の部分の製造、例えば層の成膜などについては、従来の製造方法を適用できるため、適宜その説明を省略する。
また、第6−1の実施の形態におけるチップ610を製造する際の工程と同一の工程を含むため、同一の工程について、適宜説明を省略する。
工程S661において、半導体ウェハに対して、溝631−1と溝631−2が形成される。工程S662において、接着層80が形成される。接着層80が成膜されるとき、溝631にも接着層80を構成する物質と同一の物質が充填される。
工程S661、工程S662の各工程は、図55に示したチップ610の製造に関わる工程S611、工程S612の各工程と同じように行なわれる。
工程S663において、成膜された接着層80の一部が除去され、空間層641となる部分が形成される。このように、接着層80は、成膜された後、一部分が除去されるため、接着層80の物質としては、感光性の接着剤が用いられることが好ましい。そして、パターニングが行なわれ、エッチングされることで、空間層641となる部分に成膜された接着層80が除去される。
工程S664において、カバーガラス81に対して掘り込みが入れられる。工程S665において、半導体ウェハとカバーガラス81との貼り合わせが行なわれる。この貼り合わせは、カバーガラス81の凸部と、半導体ウェハの凹部が重ね合わされるように行なわれる。
このようにして、カバーガラス81と半導体ウェハが張り合わされることで、空間層641が形成される。空間層641を形成するために、半導体ウェハに設けられている溝631の深さとカバーガラス81の凸部の深さには、以下の関係が満たされることが必要である。
すなわち、カバーガラス81の突部の部分の高さhは、半導体ウェハに設けられた溝611の高さh’(工程S661参照)よりもより深い高さとされる。換言すれば、カバーガラス81の凸部の部分の高さhと溝611の高さh’は、高さh>高さh’が満たされる。
このように、溝611の高さとカバーガラス81の凸部の高さ(ガラス634に該当する部分の高さ)に差を設けることで、空間層641を形成することができる。
なお、カバーガラス81の凸部の部分の幅wは、第6−1の実施の形態などと同じく、半導体ウェハに設けられた溝611の幅w’(工程S611参照)よりも少し小さい幅とされる。
なおここでは、半導体ウェハに接着層80が成膜され、カバーガラス81と貼り合わせが行なわれるとして説明を続けるが、カバーガラス81に接着層80が成膜され、不必要な部分の接着層80が除去され、半導体ウェハと貼り合わせが行なわれるようにしても良い。
工程S661乃至工程S665の各工程(工程S663を除く)は、図55に示したチップ610の製造に関わる工程S611乃至工程S614の各工程と同じように行なわれる。よって、第6−3の実施の形態においても、第6−1の実施の形態と同じく、カバーガラス81のセンサ上部の厚みを薄くすることができることで、ガラスエッジ端からのフレアを防止することができる。
また、工程S665において、貼り合わせが行なわれるとき、ウエハレベルで貼り合わせるため、大きなあおり等は生じず、後段の工程であるCSP工程に影響が出ない。
工程S666において、支持基板71が薄肉化される。支持基板71の薄肉化は、ガラス634の底部(カバーガラス81の凸部の先端)に達するまで行なわれ、支持基板71の底面とカバーガラス81の凸部の底面が同一面になるように行なわれる。
工程S667において、CSPプロセスが行なわれる。工程S668において、カバーガラス81の凸部(ガラス634の部分)をスクライブ部91とし、ダイシングが実行されることで、チップが個片化される。工程S667、工程S668の各工程は、図55に示したチップ610の製造に関わる工程S616、工程S617の各工程と同じように行なわれる。
このように、溝631が形成され、その溝631にガラス634と接着層635が形成されることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
また、溝631が形成され、その溝631にガラス634と接着層635を積層し、その部分をダイシングすることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
ここでは図示しないが、第6−3の実施の形態に第6−2の実施の形態を適用することも可能である。すなわち、キャビティ構造のチップ630のガラス634と接着層635の先端部分が、支持基板71で覆われる構成とすることも可能である。
このようにチップ630を構成するようにした場合、工程S666において支持基板71の薄肉化が行なわれる際、工程S645(図58)の工程と同じく、ガラス634の底部(カバーガラス81の凸部の先端)に達する手前まで行なわれ、支持基板71の底面がカバーガラス81の凸部、換言すれば接着層635の底面が、支持基板71で覆われた状態が維持されている状態になるように行なわれるようにすれば良い。
このように、カバーガラス81でチップ全体を覆うことにより、チップのエッジの部分に界面が無い構造とすることができる。このことにより、チップのエッジ界面からの湿気の侵入を防ぐことが可能となる。
また、エッジからの界面までの距離が長くなるため、湿気が侵入しにくい構造とすることができる。
またカバーガラス81が、チップを覆うような形でボックス(Box)構造となるため、チップの端部のガラス厚を稼ぐことができ、センサ上面のガラスを薄くすることができるため、ガラスエッジからのフレアを防止することが可能となる。
また個片化時にガラスのみを切る構造となるため、コストも低減させることが可能となる。
<第7の実施の形態>
第7の実施の形態は、チップ内の所定の層を疎水膜で囲むことで、チップ内への水分の侵入を防ぐ実施の形態である。
<第7−1の実施の形態について>
図62に、第7の実施の形態におけるチップの構成を示す。図62に示したチップ700は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図2に示したチップ70と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
具体的には、支持基板71の上に、SiOからなる配線層72が形成され、配線層72の上にシリコン基板73が形成されている。シリコン基板73の表面には、各画素の光電変換部としての複数のフォトダイオード74が、所定の間隔で形成されている。
シリコン基板73及びフォトダイオード74の上には、SiOからなる保護膜701が形成されている。保護膜701の上には、隣接する画素への光の漏れ込みを防止するための遮光膜76が、隣接するフォトダイオード74の間に形成されている。保護膜701及び遮光膜76の上には、カラーフィルタを形成する領域を平坦化するための平坦化膜75が形成されている。
平坦化膜75の上には、カラーフィルタ層77が形成されている。カラーフィルタ層77には、複数のカラーフィルタが画素毎に設けられており、各カラーフィルタの色は、例えば、ベイヤ配列に従って並べられている。
カラーフィルタ層77の上には、マイクロレンズ層79が形成されている。マイクロレンズ層79には、各画素のフォトダイオード74に光を集めるためのマイクロレンズ層が画素毎に形成されている。
ここで、図62に加えて、さらに図63を参照して、チップ700の構成について説明を加える。図63は、チップ700の構成を模式的に示す平面図である。なお、図63では、図を分かりやすくするために、パッド開口部703の符号の図示を一部省略している。
チップ700は、画素領域A1、パッド領域A2、スクライブ領域A3、及び、その他の領域に大きく分かれる。
画素領域A1は、シリコン基板73の表面に設けられたフォトダイオード74を有する画素が配置されている領域である。
パッド領域A2は、画素領域A1の外側に、チップ700の対向する2辺に沿って平行に並ぶように設けられている。各パッド領域A2には、チップ700の上端から配線層72の内部まで達する垂直方向の孔であって、電極パッド702への配線用の孔であるパッド開口部703が、一直線に並ぶように形成されている。そして、パッド開口部703の底に、配線用の電極パッド702が設けられている。
スクライブ領域A3は、ウェハからチップ700を切り分けるための領域であって、チップ700の端部(以下、チップ端と称する)を含む領域である。
パッド領域A2とスクライブ領域A3の部分には、外部からの水分や不純物の侵入を防ぐための疎水膜が形成されている。疎水膜は、例えば、CxFy系、CxHyFz系ガス(CF4,C4F8,C5F8,C4F6,CHF3,CH2F2,CH3F,C5HF7等)を用いたエッチングによるF系デポにて形成することができ、側壁部にセルフアラインで形成することができる。
パッド領域A2には、パッド開口部703の内壁を覆うように疎水膜が形成されている。図62に示したチップ700においては、パッド開口部703の画素領域A1側には、疎水膜704−1が形成され、パッド開口部703のスクライブ領域A3側には、疎水膜704−2が形成されている。
なお、図62は、チップ700の断面図であるため、パッド開口部703の内壁にそれぞれ疎水膜704が形成されているように図示してあるが、図63に示すように、パッド開口部703は、円形または四角形などの閉じられた形状であるため、疎水膜704−1と疎水膜704−2は、1つの連続した疎水膜として形成されている。
説明の都合上、図63以降の図面においても図62に示したようにパッド開口部703に設けられる疎水膜704を図示し、それぞれのパッド開口部703の内壁にそれぞれ設けられているとして説明を続ける。
パッド開口部703に形成されている疎水膜704は、パッド開口部703の内壁を覆うように形成され、マイクロレンズ層79の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。疎水膜704の先端は、電極パッド702の上面に接している。
チップ端には、疎水膜705が形成されている。以下、チップ700の側面(チップ700の外周の側壁、すなわち外壁)に、シリコン基板73の表面に対して垂直に形成されている部分を、適宜、側壁部と記述する。側壁部に設けられた疎水膜705は、チップ200の側面のうち、マイクロレンズ層79の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。また、疎水膜705の先端は、配線層72を形成するシリコン基板に接している。
このように、チップ700の各パッド開口部703のような基板に対して垂直方向に設けられた溝の内壁は、疎水膜704により隙間なく覆われている。また、チップ700の基板に対して垂直方向に設けられている側壁部は、疎水膜705により隙間なく覆われている。これにより、チップ700内への水分や不純物の浸入が、疎水膜704や疎水膜705により防止される。よって、防湿性能を向上させたチップ700とすることが可能となる。
パッド開口部703の内壁や側壁部には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−1の実施の形態におけるチップの製造について>
このような溝を有するチップ(ウェハ)の製造について説明する。図64は、個片化される前までのチップの製造工程を説明するための図である。図64を参照して説明する製造工程は、主に本技術の特徴的な構成である疎水膜の製造についての説明とし、他の部分の製造、例えば層の成膜などについては、従来の製造方法を適用できるため、適宜その説明を省略する。
工程S711において、フォトダイオード74などが形成されている半導体ウェハが用意される。
工程S712において、半導体ウェアのパッド領域A2のパッド開口部703が形成される。例えば、パターニング後、エッチングが行なわれことで、パッド開口部703が形成される。
工程S713において、疎水膜704と疎水膜705が形成される。疎水膜704と疎水膜705は、CxFy系、CxHyFz系ガス(CF4,C4F8,C5F8,C4F6,CHF3,CH2F2,CH3F,C5HF7等)を用いたエッチングによるF系デポにて形成することができ、側壁部にセルフアラインで形成することができる。
このように、パッド開口部703の内壁とチップ端に、疎水膜を設けることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けた後、ダイシングが行なわれるようにすることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−2の実施の形態について>
図65に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図65に示したチップ710は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図65に示したチップ710において、図62に示したチップ700と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図65に示した第7−2の実施の形態おけるチップ710の構成のうち、画素領域A1内の構成は、図62に示した第7−1の実施の形態におけるチップ700の構成と同様である。
チップ710のパッド領域A2には、パッド開口部703の両側に溝(スリット)が設けられ、その溝に疎水膜が形成されている。パッド開口部703の画素領域A1側には、溝711−1が形成され、その内壁には、疎水膜712−1と疎水膜712−2が形成されている。同様に、パッド開口部703のスクライブ領域A3側には、溝711−2が形成され、その内壁には、疎水膜712−3と疎水膜712−4が形成されている。
溝711は、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝711の内側に疎水膜712が設けられている。すなわち疎水膜712は、マイクロレンズ層79の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜704の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
スクライブ領域A3には、溝(スリット)が設けられ、その溝に疎水膜が形成されている。スクライブ領域A3には、溝713形成され、その内壁には、疎水膜714−1と疎水膜714−2が形成されている。
溝713は、溝711と同じく、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝713の内側に疎水膜714が設けられている。すなわち疎水膜714は、マイクロレンズ層79の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜704の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
このように、溝が設けられ、疎水膜が形成されることで、フォトダイオード74が配置されている画素領域A1及びカラーフィルタ層77を含む領域が、防水性を有するシリコン基板73及び疎水膜712,714により隙間なく囲まれる。
その結果、フォトダイオード74やカラーフィルタ層77への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加やカラーフィルタの分光特性の変化が防止される。
なお、図62のチップ700の疎水膜704や疎水膜705のように、パッド開口部の内壁やチップの側面に沿って外部に露出するように形成されている疎水膜を、側壁型と称する。一方、図65のチップ710の疎水膜712や疎水膜714のように、溝が形成され、その溝の内側に埋め込まれるようにして設けられている疎水膜を、埋込型と称する。
なお、埋込型の疎水膜の方が、側壁型の疎水膜より上下方向の段差を小さくすることができる。
このように、第7−2の実施の形態におけるチップ710によれば、チップ710内への水分や不純物の浸入が、疎水膜712や疎水膜714により防止される。よって、防湿性能を向上させたチップ710とすることが可能となる。
パッド開口部703やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−3の実施の形態について>
図66に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図66に示したチップ710は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図66に示したチップ720において、図62に示したチップ700と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図66に示したチップ720においては、マイクロレンズ層79の表面に、水分や不純物の浸入を防止するための保護膜721が形成されている。保護膜721は、例えば、透明で防水性を有するSiN(窒化ケイ素、シリコンナイトライド)により形成される。
ここで、再度図63も参照して、保護膜721の構成について詳細に説明する。保護膜721は、天井部、孔壁部、および側壁部に大きく分類できる。
天井部は、パッド開口部703が形成されている部分を除いて、側壁部により囲まれる領域全体を覆うように形成されている。また、天井部とシリコン基板73の間に、カラーフィルタ層77が配置されている。このような天井部に、保護膜721は設けられている。
孔壁部は、各パッド開口部703の内壁を覆うように形成されている。孔壁部の外壁はシリコン基板73に接し、孔壁部の下端は電極パッド702の上面に接している。このような孔壁部に、保護膜722−1と保護膜722−2(図66)が設けられている。
なお、図66は、チップ720の断面図であるため、パッド開口部703の内壁にそれぞれ保護膜722が形成されているように図示してあるが、図63に示すように、パッド開口部703は、円形または四角形などの閉じられた形状であるため、保護膜722−1と保護膜722−2は、1つの連続した保護膜として形成されている。
説明の都合上、図66以降の図面においても図66に示したようにパッド開口部703に設けられる保護膜722を図示し、それぞれのパッド開口部703の内壁にそれぞれ設けられているとして説明を続ける。
側壁部は、チップ720の側面(チップ720の外周の側壁、すなわち外壁)に、シリコン基板73の表面に対して垂直に形成されている。側壁部は、チップ720の側面のうち、マイクロレンズ層79の上端から配線層72の一部までの範囲を覆っており、側壁部の内壁はシリコン基板73の側面に接している。このような側壁部に、保護膜723が設けられている。
従って、パッド開口部703が形成されている部分を除いて、画素領域A1を含むシリコン基板73の表面全体及びカラーフィルタ層77全体が、天井部の保護膜721と側壁部の保護膜723により隙間なく囲まれる。また、各パッド開口部703の内壁(孔壁部)は、保護膜722により隙間なく覆われる。
これにより、チップ720の表面(上方)からの水分や不純物の浸入が、天井部の保護膜721により防止される。また、チップ720の側面からの水分や不純物の浸入が、孔壁部の保護膜722と側壁部の保護膜723により防止される。さらに、チップ720の下方からの水分や不純物の浸入が、シリコン基板73の下面により防止される。
その結果、例えば、チップ720を水蒸気圧が高く水分の拡散が早い環境下においても、フォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分や不純物の浸入による暗電流の増加や分光特性の変化を防止することができる。
さらに、図66に示したチップ720は、孔壁部と側壁部に、疎水膜が設けられている。
図66に示したチップ720においては、パッド開口部703の画素領域A1側には、疎水膜724−1が形成され、パッド開口部703のスクライブ領域A3側には、疎水膜724−2が形成されている。
パッド開口部703に形成されている疎水膜724は、パッド開口部703の内壁を覆うように形成され、マイクロレンズ層79の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。疎水膜724の先端は、電極パッド702の上面に接している。
チップ端には、疎水膜725が形成されている。側壁部に設けられた疎水膜724は、チップ200の側面のうち、マイクロレンズ層79の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。また、疎水膜725の先端は、配線層72を形成するシリコン基板に接している。
このように、チップ720の各パッド開口部703の内壁は、疎水膜724により隙間なく覆われる。また、チップ720の側壁部は、疎水膜725により隙間なく覆われている。
孔壁部や側壁部には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、図66に示したチップ720においては、保護膜と疎水膜の2層が積層された膜で、水分や不純物の浸入を防ぐ構造とされている。よって、防湿性能をより向上させたチップ720とすることが可能となる。
<第7−3の実施の形態におけるチップの製造について>
このような溝を有するチップ(ウェハ)の製造について説明する。図64は、個片化される前までのチップの製造工程を説明するための図である。図67を参照して説明する製造工程は、主に本技術の特徴的な構成である疎水膜の製造についての説明とし、他の部分の製造、例えば層の成膜などについては、従来の製造方法を適用できるため、適宜その説明を省略する。
工程S721において、フォトダイオード74などが形成されている半導体ウェハが用意される。
工程S722において、半導体ウェアのパッド領域A2のパッド開口部703が形成される。例えば、パターニング後、エッチングが行なわれことで、パッド開口部703は形成される。
工程S723において、保護膜721、保護膜722、および保護膜723が形成される。保護膜が成膜された後、必要に応じて、保護膜の薄膜化が行なわれる。
工程S724において、疎水膜704と疎水膜705が形成される。疎水膜704と疎水膜705は、CxFy系、CxHyFz系ガス(CF4,C4F8,C5F8,C4F6,CHF3,CH2F2,CH3F,C5HF7等)を用いたエッチングによるF系デポにて形成することができ、側壁部にセルフアラインで形成することができる。
このように、パッド開口部703の内壁(孔壁部)とチップ端(側壁部)に、保護膜と疎水膜を設けることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
側壁部(スクライブ領域A3)に、保護膜や疎水膜を形成した後に、ダイシングを行うことで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−4の実施の形態について>
図68に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図68に示したチップ730は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図68に示したチップ730において、図66に示したチップ720と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図68に示した第7−4の実施の形態おけるチップ730の構成のうち、画素領域A1内の構成は、図66に示した第7−3の実施の形態におけるチップ720の構成と同様であり、マイクロレンズ層79上に、保護膜721が形成されている。
チップ730のパッド領域A2には、パッド開口部703の両側に溝(スリット)が設けられ、その溝に保護膜と疎水膜が形成されている。パッド開口部703の画素領域A1側には、溝731−1が形成され、その内壁には、保護膜732−1の上に疎水膜733−1が積層されて形成され、保護膜732−2の上に疎水膜733−2が積層されて形成されている。
同様に、パッド開口部703のスクライブ領域A3側には、溝731−2が形成され、その内壁には、保護膜732−3の上に疎水膜733−3が積層されて形成され、保護膜732−4の上に疎水膜733−4が積層されて形成されている。
溝731は、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝731の内側に保護膜732と疎水膜733が設けられている。すなわち保護膜732と疎水膜733は、マイクロレンズ層79の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、保護膜732と疎水膜704の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
スクライブ領域A3には、溝(スリット)が設けられ、その溝に疎水膜が形成されている。スクライブ領域A3には、溝734が形成され、その内壁には、保護膜735−1の上に疎水膜736−1が積層されて形成され、保護膜735−2の上に疎水膜736−2が積層されて形成されている。
溝734は、溝731と同じく、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝734の内側に保護膜735と疎水膜736が設けられている。すなわち保護膜735と疎水膜736は、マイクロレンズ層79の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、保護膜735と疎水膜736の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
このように、溝が設けられ、保護膜と疎水膜が形成されることで、フォトダイオード74が配置されている画素領域A1及びカラーフィルタ層77を含む領域が、防水性を有するシリコン基板73、保護膜、および疎水膜により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード74やカラーフィルタ層77への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加やカラーフィルタの分光特性の変化が防止される。
このように、第7−4の実施の形態におけるチップ730によれば、チップ730内への水分や不純物の浸入が、保護膜と疎水膜により防止される。よって、防湿性能を向上させたチップ730とすることが可能となる。
パッド開口部703やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−5の実施の形態について>
図69に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図69に示したチップ740は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図69に示したチップ740において、図66に示したチップ720と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図69に示したチップ740においては、マイクロレンズ層79の表面に、水分や不純物の浸入を防止するための保護膜721が形成されている。この点は、図66に示したチップ720と同様であるが、図69に示したチップ740においては、パッド領域A2とスクライブ領域A3の領域には、マイクロレンズ層79が設けられておらず、マイクロレンズ層79の代わりに保護膜721が膜厚で設けられている点がチップ720と異なる。
パッド領域A2とスクライブ領域A3の領域には、フォトダイオード74が形成されておらず、マイクロレンズを設ける必要がない。パッド領域A2とスクライブ領域A3の領域にマイクロレンズ層79を設けないことで、マイクロレンズ層79に水などが侵入してしまう可能性を低減させることが可能となる。
図69に示したチップ740は、図66に示したチップ720と同じく、さらに孔壁部と側壁部に、疎水膜が設けられている。
図69に示したチップ740において、パッド開口部703の画素領域A1側には、保護膜741−1に積層されて疎水膜742−1が形成され、パッド開口部703のスクライブ領域A3側には保護膜741−2に積層されて疎水膜742−2が形成されている。
パッド開口部703に形成されている保護膜741は、パッド開口部703の内壁を覆うように形成され、平坦化膜75の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。また保護膜741の先端は、電極パッド702の上面に接している。
同様に、パッド開口部703に形成されている疎水膜742は、パッド開口部703の内壁を覆うように形成され、保護膜721の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。また疎水膜742の先端は、電極パッド702の上面に接している。
チップ端には、保護膜743に積層されて疎水膜742が形成されている。側壁部に設けられた保護膜743は、平坦化膜75の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。また、保護膜743の先端は、配線層72を形成するシリコン基板に接している。
同様に、側壁部に形成されている疎水膜744は、保護膜721の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。また、疎水膜744の先端は、配線層72を形成するシリコン基板に接している。
このように、チップ740の各パッド開口部703の内壁は、保護膜741と疎水膜742により隙間なく覆われる。また、チップ740の側壁部は、保護膜743と疎水膜742により隙間なく覆われている。
孔壁部や側壁部には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、保護膜や疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。またそのような部分の保護膜を厚く形成することで、より防湿効果を高めることが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、保護膜と疎水膜をダイシングを行う前に形成することで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、図69に示したチップ740においては、保護膜と疎水膜の2層が積層された膜で、水分や不純物の浸入を防ぐ構造とされている。よって、防湿性能をより向上させたチップ740とすることが可能となる。
<第7−6の実施の形態について>
図70に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図70に示したチップ750は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図70に示したチップ750において、図68に示したチップ730と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図70に示したチップ750においては、マイクロレンズ層79の表面に、水分や不純物の浸入を防止するための保護膜721が形成されている。この点は、図68に示したチップ730と同様であるが、図70に示したチップ750においては、パッド領域A2とスクライブ領域A3の領域には、マイクロレンズ層79が設けられておらず、マイクロレンズ層79の代わりに保護膜721が膜厚で設けられている点がチップ730と異なる。
パッド領域A2とスクライブ領域A3の領域には、フォトダイオード74が形成されておらず、マイクロレンズを設ける必要がない。パッド領域A2とスクライブ領域A3の領域にマイクロレンズ層79を設けないことで、マイクロレンズ層79に水などが侵入してしまう可能性を低減させることが可能となる。
図70に示したチップ750は、図68に示したチップ730と同じく、さらに孔壁部と側壁部に、疎水膜が設けられている。
チップ750のパッド領域A2には、パッド開口部703の両側に溝(スリット)が設けられ、その溝に保護膜と疎水膜が形成されている。パッド開口部703の画素領域A1側には、溝751−1が形成され、その内壁には、保護膜752−1の上に疎水膜753−1が積層されて形成され、保護膜752−2の上に疎水膜753−2が積層されて形成されている。
同様に、パッド開口部703のスクライブ領域A3側には、溝751−2が形成され、その内壁には、保護膜752−3の上に疎水膜753−3が積層されて形成され、保護膜752−4の上に疎水膜753−4が積層されて形成されている。
溝751は、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝751の内側に保護膜752と疎水膜753が設けられている。すなわち保護膜752は、平坦化膜75の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、保護膜752の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
疎水膜753は、保護膜721の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜753の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
スクライブ領域A3には、溝(スリット)が設けられ、その溝に疎水膜が形成されている。スクライブ領域A3には、溝754が形成され、その内壁には、保護膜755−1の上に疎水膜756−1が積層されて形成され、保護膜755−2の上に疎水膜756−2が積層されて形成されている。
溝754は、溝751と同じく、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝754の内側に保護膜755と疎水膜756が設けられている。すなわち保護膜755は、平坦化膜75の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、保護膜755の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
疎水膜756は、保護膜721の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜756の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
このように、溝が設けられ、保護膜と疎水膜が形成されることで、フォトダイオード74が配置されている画素領域A1及びカラーフィルタ層77を含む領域が、防水性を有するシリコン基板73、保護膜、および疎水膜により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード74やカラーフィルタ層77への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加やカラーフィルタの分光特性の変化が防止される。
このように、第7−4の実施の形態におけるチップ750によれば、チップ750内への水分や不純物の浸入が、保護膜と疎水膜により防止される。よって、防湿性能を向上させたチップ750とすることが可能となる。
パッド開口部703やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−7の実施の形態について>
図71に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図71に示したチップ760は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図71に示したチップ760において、図66に示したチップ720と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図71のチップ760は、図66のチップ720と比較して、保護膜721とマイクロレンズ層79の代わりに、マイクロレンズ保護膜761と平坦化膜762が設けられている点が異なる。
平坦化膜762は、マイクロレンズが形成される領域を平坦化するために、カラーフィルタ層77とマイクロレンズ保護膜761の間に形成されている。
マイクロレンズ保護膜761は、例えば、透明で防水性を有するSiNにより形成され、図66のマイクロレンズ層79と保護膜721の機能を兼ね備えている。マイクロレンズ保護膜761は、天井部、孔壁部、および側壁部により構成される。
天井部は、画素領域A1において、各画素のフォトダイオード74に光を集めるためのマイクロレンズが画素毎に形成されている。また、天井部は、パッド開口部703が形成されている部分を除いて、側壁部により囲まれる領域全体を覆うように形成されている。
孔壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜763−1とマイクロレンズ保護膜763−2は、パッド開口部703の内壁を覆うように形成されている。また、孔壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜763−1とマイクロレンズ保護膜763−2の外壁は、シリコン基板73に接し、孔壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜763−1とマイクロレンズ保護膜763−2の下端は電極パッド702の上面に接している。
側壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜765は、チップ760の側面のうち、平坦化膜762の上端から配線層72の一部までの範囲を覆うように形成されている。また、側壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜765は、シリコン基板73の表面に対して垂直であり、シリコン基板73の側面に接している。
これにより、フォトダイオード74が配置されている画素領域A1及びカラーフィルタ層77を含む領域が、防水性を有するシリコン基板73、マイクロレンズ保護膜761、マイクロレンズ保護膜763、およびマイクロレンズ保護膜765により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加やカラーフィルタの分光特性の変化が防止される。
また、マイクロレンズ保護膜761が、マイクロレンズと防水性を有する保護膜を兼ねるため、チップ760の積層数を削減し、製造工程を削減することができる。
図71に示したチップ760は、孔壁部と側壁部に、さらに疎水膜が設けられている。
図71に示したチップ760においては、パッド開口部703の画素領域A1側には、疎水膜764−1が形成され、パッド開口部703のスクライブ領域A3側には、疎水膜764−2が形成されている。
パッド開口部703に形成されている疎水膜764は、パッド開口部703の内壁を覆うように形成され、マイクロレンズ保護膜761の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。疎水膜764の先端は、電極パッド702の上面に接している。
側壁部には、疎水膜766が形成されている。側壁部に設けられた疎水膜766は、チップ760の側面のうち、マイクロレンズ保護膜761の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。また、疎水膜766の先端は、配線層72を形成するシリコン基板に接している。
このように、チップ760の各パッド開口部703の内壁は、疎水膜764により隙間なく覆われる。また、チップ760の側壁部は、疎水膜766により隙間なく覆われている。
孔壁部や側壁部には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、マイクロレンズ保護膜と疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、図71に示したチップ760においては、マイクロレンズ保護膜と疎水膜の2層が積層された膜で、水分や不純物の浸入を防ぐ構造とされている。よって、防湿性能をより向上させたチップ760とすることが可能となる。
<第7−8の実施の形態について>
図72に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図72に示したチップ770は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図72に示したチップ770において、図68に示したチップ730と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図72のチップ770は、図68のチップ730と比較して、保護膜721とマイクロレンズ層79の代わりに、マイクロレンズ保護膜761と平坦化膜762が設けられている点が異なる。
平坦化膜762は、マイクロレンズが形成される領域を平坦化するために、カラーフィルタ層77とマイクロレンズ保護膜761の間に形成されている。
マイクロレンズ保護膜761は、例えば、透明で防水性を有するSiNにより形成され、図68のマイクロレンズ層79と保護膜721の機能を兼ね備えている。マイクロレンズ保護膜761は、天井部、孔壁部、および側壁部により構成される。
天井部は、画素領域A1において、各画素のフォトダイオード74に光を集めるためのマイクロレンズが画素毎に形成されている。また、天井部は、パッド開口部703が形成されている部分を除いて、側壁部により囲まれる領域全体を覆うように形成されている。
チップ770のパッド領域A2には、パッド開口部703の両側に溝(スリット)が設けられ、その溝にマイクロレンズ保護膜と疎水膜が形成されている。パッド開口部703の画素領域A1側には、溝771−1が形成され、その内壁には、マイクロレンズ保護膜772−1の上に疎水膜773−1が積層されて形成され、マイクロレンズ保護膜772−2の上に疎水膜773−2が積層されて形成されている。
同様に、パッド開口部703のスクライブ領域A3側には、溝771−2が形成され、その内壁には、マイクロレンズ保護膜772−3の上に疎水膜773−3が積層されて形成され、マイクロレンズ保護膜772−4の上に疎水膜773−4が積層されて形成されている。
溝771は、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝771の内側にマイクロレンズ保護膜772と疎水膜773が設けられている。すなわちマイクロレンズ保護膜772は、平坦化膜762の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、マイクロレンズ保護膜772の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
疎水膜773は、マイクロレンズ保護膜761の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜773の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
スクライブ領域A3には、溝(スリット)が設けられ、その溝に疎水膜が形成されている。スクライブ領域A3には、溝774が形成され、その内壁には、マイクロレンズ保護膜775−1の上に疎水膜776−1が積層されて形成され、マイクロレンズ保護膜775−2の上に疎水膜776−2が積層されて形成されている。
溝774は、溝771と同じく、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝774の内側にマイクロレンズ保護膜775と疎水膜776が設けられている。
すなわちマイクロレンズ保護膜775は、平坦化膜762の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、マイクロレンズ保護膜775の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
疎水膜776は、マイクロレンズ保護膜761の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜776の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
このように、溝が設けられ、マイクロレンズ保護膜と疎水膜が形成されることで、フォトダイオード74が配置されている画素領域A1及びカラーフィルタ層77を含む領域が、防水性を有するシリコン基板73、マイクロレンズ保護膜、および疎水膜により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード74やカラーフィルタ層77への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加やカラーフィルタの分光特性の変化が防止される。
このように、第7−8の実施の形態におけるチップ770によれば、チップ770内への水分や不純物の浸入が、マイクロレンズ保護膜と疎水膜により防止される。よって、防湿性能を向上させたチップ770とすることが可能となる。
パッド開口部703やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−9の実施の形態について>
図73に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図73に示したチップ780は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図73に示したチップ780において、図71に示したチップ760と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図73のチップ780は、図71のチップ760から平坦化膜762を削除した構成となっている。すなわち、図73に示したチップ780のマイクロレンズ保護膜761の天井部は、カラーフィルタ層77の上面に接している。
これにより、チップ780は、図71のチップ760と比較して、マイクロレンズの平坦性が若干劣るものの、同様の防水効果を実現しつつ、製造工程の短縮及びコスト削減を実現することができる。
図73のチップ780は、図71のチップ760と同じく、マイクロレンズ保護膜761が、例えば、透明で防水性を有するSiNにより形成され、天井部、孔壁部、および側壁部により構成されている。
天井部に設けられたマイクロレンズ保護膜761は、画素領域A1において、各画素のフォトダイオード74に光を集めるためのマイクロレンズとして画素毎に形成されている。また、天井部は、パッド開口部703が形成されている部分を除いて、側壁部により囲まれる領域全体を覆うように形成されている。
孔壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜781−1とマイクロレンズ保護膜781−2は、パッド開口部703の内壁を覆うように形成されている。また、孔壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜781−1とマイクロレンズ保護膜781−2の外壁は、シリコン基板73に接し、孔壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜781−1とマイクロレンズ保護膜781−2の下端は電極パッド702の上面に接している。
側壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜783は、チップ780の側面のうち、平坦化膜75の上端から配線層72の一部までの範囲を覆うように形成されている。また、側壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜783は、配線層72の表面に対して垂直であり、配線層72の側面に接している。
これにより、フォトダイオード74が配置されている画素領域A1及びカラーフィルタ層77を含む領域が、防水性を有するシリコン基板73、マイクロレンズ保護膜761、マイクロレンズ保護膜781、およびマイクロレンズ保護膜783により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加やカラーフィルタの分光特性の変化が防止される。
また、マイクロレンズ保護膜761が、マイクロレンズと防水性を有する保護膜を兼ねるため、チップ780の積層数を削減し、製造工程を削減することができる。
図73に示したチップ780は、孔壁部と側壁部に、さらに疎水膜が設けられている。
図73に示したチップ780においては、パッド開口部703の画素領域A1側には、疎水膜782−1が形成され、パッド開口部703のスクライブ領域A3側には、疎水膜782−2が形成されている。
パッド開口部703に形成されている疎水膜782は、パッド開口部703の内壁を覆うように形成され、マイクロレンズ保護膜761の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。疎水膜782の先端は、電極パッド702の上面に接している。
側壁部には、疎水膜784が形成されている。側壁部に設けられた疎水膜784は、チップ780の側面のうち、マイクロレンズ保護膜761の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。また、疎水膜784の先端は、配線層72を形成するシリコン基板に接している。
このように、チップ780の各パッド開口部703の内壁は、疎水膜782により隙間なく覆われる。また、チップ780の側壁部は、疎水膜784により隙間なく覆われている。
孔壁部や側壁部には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、マイクロレンズ保護膜と疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、図73に示したチップ780においては、マイクロレンズ保護膜と疎水膜の2層が積層された膜で、水分や不純物の浸入を防ぐ構造とされている。よって、防湿性能をより向上させたチップ780とすることが可能となる。
<第7−10の実施の形態について>
図74に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図74に示したチップ790は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図74に示したチップ790において、図72に示したチップ770と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図74のチップ790は、図72のチップ770から平坦化膜762を削除した構成となっている。すなわち、図74に示したチップ790のマイクロレンズ保護膜761の天井部は、カラーフィルタ層77の上面に接している。
これにより、チップ780は、図72のチップ770と比較して、マイクロレンズの平坦性が若干劣るものの、同様の防水効果を実現しつつ、製造工程の短縮及びコスト削減を実現することができる。
図74のチップ790は、図72のチップ770と同じく、マイクロレンズ保護膜761が、例えば、透明で防水性を有するSiNにより形成され、天井部、孔壁部、および側壁部により構成されている。
天井部に設けられたマイクロレンズ保護膜761は、画素領域A1において、各画素のフォトダイオード74に光を集めるためのマイクロレンズとして画素毎に形成されている。また、天井部は、パッド開口部703が形成されている部分を除いて、側壁部により囲まれる領域全体を覆うように形成されている。
チップ790のパッド領域A2には、パッド開口部703の両側に溝(スリット)が設けられ、その溝にマイクロレンズ保護膜と疎水膜が形成されている。パッド開口部703の画素領域A1側には、溝791−1が形成され、その内壁には、マイクロレンズ保護膜792−1の上に疎水膜793−1が積層されて形成され、マイクロレンズ保護膜792−2の上に疎水膜793−2が積層されて形成されている。
同様に、パッド開口部703のスクライブ領域A3側には、溝791−2が形成され、その内壁には、マイクロレンズ保護膜792−3の上に疎水膜793−3が積層されて形成され、マイクロレンズ保護膜792−4の上に疎水膜793−4が積層されて形成されている。
溝791は、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝791の内側にマイクロレンズ保護膜792と疎水膜793が設けられている。すなわちマイクロレンズ保護膜792は、平坦化膜75の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、マイクロレンズ保護膜792の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
疎水膜793は、マイクロレンズ保護膜761の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜793の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
スクライブ領域A3には、溝(スリット)が設けられ、その溝に疎水膜が形成されている。スクライブ領域A3には、溝794が形成され、その内壁には、マイクロレンズ保護膜795−1の上に疎水膜796−1が積層されて形成され、マイクロレンズ保護膜795−2の上に疎水膜796−2が積層されて形成されている。
溝794は、溝791と同じく、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝794の内側にマイクロレンズ保護膜795と疎水膜796が設けられている。
すなわちマイクロレンズ保護膜795は、平坦化膜75の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、マイクロレンズ保護膜795の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
疎水膜796は、マイクロレンズ保護膜761の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜796の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
このように、溝が設けられ、マイクロレンズ保護膜と疎水膜が形成されることで、フォトダイオード74が配置されている画素領域A1及びカラーフィルタ層77を含む領域が、防水性を有するシリコン基板73、マイクロレンズ保護膜、および疎水膜により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード74やカラーフィルタ層77への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加やカラーフィルタの分光特性の変化が防止される。
このように、第7−10の実施の形態におけるチップ790によれば、チップ790内への水分や不純物の浸入が、マイクロレンズ保護膜と疎水膜により防止される。よって、防湿性能を向上させたチップ790とすることが可能となる。
パッド開口部703やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−11の実施の形態について>
図75に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図75に示したチップ800は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図75に示したチップ800において、図66に示したチップ720と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図75に示したチップ800においては、マイクロレンズ層79とカラーフィルタ層77の間に、水分や不純物の浸入を防止するための保護膜801が形成されている。保護膜801は、例えば、透明で防水性を有するSiN(窒化ケイ素、シリコンナイトライド)により形成される。
保護膜801の天井部は、カラーフィルタ層77とマイクロレンズ層79の間に形成され、カラーフィルタ層77の上面とマイクロレンズ層79の下面に接している。ただし、カラーフィルタ層77が設けられていないパッド領域A2とスクライブ領域A3の部分では、天井部は、平坦化膜75とマイクロレンズ層79の間に形成され、平坦化膜75の上面とマイクロレンズ層79の下面に接している。
天井部に設けられている保護膜801は、パッド開口部802が形成されている部分を除いて、側壁部により囲まれる領域全体を覆うように形成されている。また、天井部に設けられている保護膜801とシリコン基板73の間に、カラーフィルタ層77が配置されている。
孔壁部に設けられている保護膜801は、各パッド開口部802の内壁を覆うように形成され、保護膜803−1と保護膜803−2(図75)が設けられている。孔壁部に設けられている保護膜803は、シリコン基板73に接し、孔壁部の下端は電極パッド702の上面に接している。
側壁部に設けられている保護膜801は、チップ800の側面(チップ800の外周の側壁、すなわち外壁)に、シリコン基板73の表面に対して垂直に形成され、保護膜805として設けられている。側壁部に設けられている保護膜805は、チップ800の側面のうち、平坦化膜75の上端から配線層72の一部までの範囲を覆っており、側壁部の内壁はシリコン基板73の側面に接している。
従って、パッド開口部802が形成されている部分を除いて、画素領域A1を含むシリコン基板73の表面全体及びカラーフィルタ層77全体が、天井部の保護膜801と側壁部の保護膜805により隙間なく囲まれる。また、各パッド開口部802の内壁(孔壁部)は、保護膜803により隙間なく覆われる。
これにより、チップ800の表面(上方)からの水分や不純物の浸入が、天井部の保護膜801と孔壁部の保護膜803により防止される。また、チップ800の側面からの水分や不純物の浸入が、側壁部の保護膜805により防止される。さらに、チップ800の下方からの水分や不純物の浸入が、シリコン基板73の下面により防止される。
その結果、例えば、チップ800を水蒸気圧が高く水分の拡散が早い環境下においても、フォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分や不純物の浸入による暗電流の増加や分光特性の変化を防止することができる。
さらに、図75に示したチップ800は、孔壁部と側壁部に、疎水膜が設けられている。
図75に示したチップ800においては、パッド開口部802の画素領域A1側には、疎水膜804−1が形成され、パッド開口部802のスクライブ領域A3側には、疎水膜804−2が形成されている。
パッド開口部802に形成されている疎水膜804は、パッド開口部802の内壁を覆うように形成され、保護膜801の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。疎水膜804の先端は、電極パッド702の上面に接している。
チップ端には、疎水膜806が形成されている。側壁部に設けられた疎水膜806は、チップ800の側面のうち、保護膜801の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。また、疎水膜806の先端は、配線層72を形成するシリコン基板に接している。
このように、チップ800の各パッド開口部802の内壁は、疎水膜804により隙間なく覆われる。また、チップ800の側壁部は、疎水膜806により隙間なく覆われている。
孔壁部や側壁部には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、図75に示したチップ800においては、保護膜と疎水膜の2層が積層された膜で、水分や不純物の浸入を防ぐ構造とされている。よって、防湿性能をより向上させたチップ800とすることが可能となる。
<第7−12の実施の形態について>
図76に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図76に示したチップ810は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図76に示したチップ810において、図65に示したチップ710と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図76に示したチップ810においては、マイクロレンズ層79とカラーフィルタ層77の間に、水分や不純物の浸入を防止するための保護膜801が形成されている。保護膜801は、例えば、透明で防水性を有するSiN(窒化ケイ素、シリコンナイトライド)により形成される。
保護膜801の天井部は、カラーフィルタ層77とマイクロレンズ層79の間に形成され、カラーフィルタ層77の上面とマイクロレンズ層79の下面に接している。ただし、カラーフィルタ層77が設けられていないパッド領域A2とスクライブ領域A3の部分では、天井部は、平坦化膜75とマイクロレンズ層79の間に形成され、平坦化膜75の上面とマイクロレンズ層79の下面に接している。
チップ810のパッド領域A2には、パッド開口部802の両端に溝(スリット)が設けられ、その溝に保護膜と疎水膜が形成されている。
パッド開口部802の画素領域A1側には、溝811−1が形成され、その内壁には、保護膜812−1の上に疎水膜813−1が積層されて形成され、保護膜812−2の上に疎水膜813−2が積層されて形成されている。また、溝811−1には、マイクロレンズ層79を構成する物質と同一の物質が充填されており、その部分は、マイクロレンズ層79と連続的に構成されている。
同様に、パッド開口部802のスクライブ領域A3側には、溝811−2が形成され、その内壁には、保護膜812−3の上に疎水膜813−3が積層されて形成され、保護膜812−4の上に疎水膜813−4が積層されて形成されている。また、溝811−2には、マイクロレンズ層79を構成する物質と同一の物質が充填されている。
溝811は、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝811の内側に保護膜812と疎水膜813が設けられている。すなわち保護膜812は、平坦化膜75の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、保護膜812の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
疎水膜813は、保護膜801の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜813の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。すなわち、保護膜801の側面を覆うように疎水膜813は設けられている。
スクライブ領域A3には、溝(スリット)が設けられ、その溝に保護膜と疎水膜が形成されている。スクライブ領域A3には、溝815が形成され、その内壁には、保護膜816−1の上に疎水膜817−1が積層されて形成され、保護膜816−2の上に疎水膜817−2が積層されて形成されている。
また、溝815には、マイクロレンズ層79を構成する物質と同一の物質が充填されている。
溝815は、溝811と同じく、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝815の内側に保護膜816と疎水膜817が設けられている。すなわち保護膜816は、平坦化膜75の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、保護膜816の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
疎水膜817は、保護膜801の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜817の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。すなわち、保護膜801の側面を覆うように疎水膜817は設けられている。
このように、溝が設けられ、保護膜と疎水膜が形成されることで、フォトダイオード74が配置されている画素領域A1及びカラーフィルタ層77を含む領域が、防水性を有するシリコン基板73、保護膜、および疎水膜により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード74やカラーフィルタ層77への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加やカラーフィルタの分光特性の変化が防止される。
このように、第7−12の実施の形態におけるチップ810によれば、チップ810内への水分や不純物の浸入が、保護膜と疎水膜により防止される。よって、防湿性能を向上させたチップ810とすることが可能となる。
パッド開口部703やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
さらに、溝が設けられている部分には、マイクロレンズ層79を構成する物質と同一の物質が充填されているため、水分などが侵入しづらい構成とすることが可能となり、防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−13の実施の形態について>
図77に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図77に示したチップ820は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図77に示したチップ820において、図75に示したチップ800と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図77に示したチップ820においては、平坦化膜75とカラーフィルタ層77の間に、水分や不純物の浸入を防止するための保護膜821が形成されている。保護膜821は、例えば、透明で防水性を有するSiN(窒化ケイ素、シリコンナイトライド)により形成される。
保護膜821の天井部は、平坦化膜75とカラーフィルタ層77の間に形成され、平坦化膜75の上面とカラーフィルタ層77の下面に接している。ただし、カラーフィルタ層77が設けられていないパッド領域A2とスクライブ領域A3の部分では、天井部は、平坦化膜75とマイクロレンズ層79の間に形成され、平坦化膜75の上面とマイクロレンズ層79の下面に接している。
天井部に設けられている保護膜821は、パッド開口部802が形成されている部分を除いて、側壁部により囲まれる領域全体を覆うように形成されている。
孔壁部に設けられている保護膜821は、各パッド開口部802の内壁を覆うように形成され、保護膜822−1と保護膜822−2が設けられている。孔壁部に設けられている保護膜822は、シリコン基板73に接し、孔壁部の下端は電極パッド702の上面に接している。
側壁部に設けられている保護膜824は、チップ820の側面(チップ820の外周の側壁、すなわち外壁)に、シリコン基板73の表面に対して垂直に形成され、保護膜824として設けられている。側壁部に設けられている保護膜824は、チップ820の側面のうち、平坦化膜75の上端から配線層72の一部までの範囲を覆っており、側壁部の内壁はシリコン基板73の側面に接している。
従って、パッド開口部802が形成されている部分を除いて、画素領域A1を含むシリコン基板73の表面全体が、天井部の保護膜821と側壁部の保護膜824により隙間なく囲まれる。また、各パッド開口部802の内壁(孔壁部)は、保護膜822により隙間なく覆われる。
これにより、チップ820の表面(上方)からの水分や不純物の浸入が、天井部の保護膜821と孔壁部の保護膜822により防止される。また、チップ820の側面からの水分や不純物の浸入が、側壁部の保護膜824により防止される。さらに、チップ820の下方からの水分や不純物の浸入が、シリコン基板73の下面により防止される。
その結果、例えば、チップ820を水蒸気圧が高く水分の拡散が早い環境下においても、フォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分や不純物の浸入による暗電流の増加や分光特性の変化を防止することができる。
さらに、図77に示したチップ820は、孔壁部と側壁部に、疎水膜が設けられている。
図77に示したチップ820においては、パッド開口部802の画素領域A1側には、疎水膜823−1が形成され、パッド開口部802のスクライブ領域A3側には、疎水膜823−2が形成されている。
パッド開口部802に形成されている疎水膜823は、パッド開口部802の内壁を覆うように形成され、保護膜821の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。疎水膜823の先端は、電極パッド702の上面に接している。
チップ端には、疎水膜825が形成されている。側壁部に設けられた疎水膜825は、チップ820の側面のうち、保護膜821の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。また、疎水膜825の先端は、配線層72を形成するシリコン基板に接している。
このように、チップ820の各パッド開口部802の内壁は、疎水膜823により隙間なく覆われる。また、チップ820の側壁部は、疎水膜825により隙間なく覆われている。
孔壁部や側壁部には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、図77に示したチップ820においては、保護膜と疎水膜の2層が積層された膜で、水分や不純物の浸入を防ぐ構造とされている。よって、防湿性能をより向上させたチップ820とすることが可能となる。
<第7−14の実施の形態について>
図78に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図78に示したチップ830は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図78に示したチップ830において、図76に示したチップ810と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図78に示したチップ830においては、平坦化膜75とカラーフィルタ層77の間に、水分や不純物の浸入を防止するための保護膜821が形成されている。保護膜821は、例えば、透明で防水性を有するSiN(窒化ケイ素、シリコンナイトライド)により形成される。
保護膜821の天井部は、平坦化膜75とカラーフィルタ層77の間に形成され、平坦化膜75の上面とカラーフィルタ層77の下面に接している。ただし、カラーフィルタ層77が設けられていないパッド領域A2とスクライブ領域A3の部分では、天井部は、平坦化膜75とマイクロレンズ層79の間に形成され、平坦化膜75の上面とマイクロレンズ層79の下面に接している。
チップ830のパッド領域A2には、パッド開口部802の両端に溝(スリット)が設けられ、その溝に保護膜と疎水膜が形成されている。
パッド開口部802の画素領域A1側には、溝831−1が形成され、その内壁には、保護膜832−1の上に疎水膜833−1が積層されて形成され、保護膜832−2の上に疎水膜833−2が積層されて形成されている。また、溝831−1には、マイクロレンズ層79を構成する物質と同一の物質が充填されており、その部分は、マイクロレンズ層79と連続的に構成されている。
同様に、パッド開口部802のスクライブ領域A3側には、溝831−2が形成され、その内壁には、保護膜832−3の上に疎水膜833−3が積層されて形成され、保護膜832−4の上に疎水膜833−4が積層されて形成されている。また、溝831−2には、マイクロレンズ層79を構成する物質と同一の物質が充填されている。
溝831は、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝831の内側に保護膜832と疎水膜833が設けられている。すなわち保護膜832は、平坦化膜75の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、保護膜832の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
疎水膜833は、保護膜821の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜833の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。すなわち、保護膜832の側面を覆うように疎水膜833は設けられている。
スクライブ領域A3には、溝(スリット)が設けられ、その溝に疎水膜が形成されている。スクライブ領域A3には、溝835が形成され、その内壁には、保護膜836−1の上に疎水膜837−1が積層されて形成され、保護膜836−2の上に疎水膜837−2が積層されて形成されている。
また、溝835には、マイクロレンズ層79を構成する物質と同一の物質が充填されている。
溝835は、溝831と同じく、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝835の内側に保護膜836と疎水膜837が設けられている。すなわち保護膜836は、平坦化膜75の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、保護膜836の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
疎水膜837は、保護膜821の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜837の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。すなわち、保護膜836の側面を覆うように疎水膜837は設けられている。
このように、溝が設けられ、保護膜と疎水膜が形成されることで、フォトダイオード74が配置されている画素領域A1を含む領域が、防水性を有するシリコン基板73、保護膜、および疎水膜により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード74への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加が防止される。
このように、第7−14の実施の形態におけるチップ830によれば、チップ830内への水分や不純物の浸入が、保護膜と疎水膜により防止される。よって、防湿性能を向上させたチップ830とすることが可能となる。
パッド開口部703やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
さらに、溝が設けられている部分には、マイクロレンズ層79を構成する物質と同一の物質が充填されているため、水分などが侵入しづらい構成とすることが可能となり、防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−15の実施の形態について>
図79に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図79に示したチップ840は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図79に示したチップ840において、図75に示したチップ800と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図79に示したチップ840においては、保護膜701と平坦化膜75との間に、水分や不純物の浸入を防止するための保護膜841が形成されている。また保護膜701の上側には、遮光膜76が形成されており、この遮光膜76が形成されている部分は、遮光膜76と平坦化膜75との間に保護膜814が形成されている。
保護膜814は、連続的に形成されている。保護膜814は、例えば、透明で防水性を有するSiN(窒化ケイ素、シリコンナイトライド)により形成される。
保護膜814の天井部は、保護膜701と平坦化膜75の間、および遮光膜76と平坦化膜75の間に連続的に形成され、保護膜701または遮光膜76の上面と平坦化膜75の下面に接している。ただし、遮光膜76が設けられていないパッド領域A2とスクライブ領域A3の部分では、天井部は、保護膜701と平坦化膜75の間に形成され、保護膜701の上面と平坦化膜75の下面に接している。
天井部に設けられている保護膜841は、パッド開口部842が形成されている部分を除いて、側壁部により囲まれる領域全体を覆うように形成されている。
孔壁部に設けられている保護膜841は、各パッド開口部842の内壁を覆うように形成され、保護膜843−1と保護膜843−2として設けられている。
側壁部に設けられている保護膜841は、チップ840の側面に、シリコン基板73の表面に対して垂直に形成され、保護膜845として設けられている。側壁部は、チップ840の側面のうち、保護膜701の上端から配線層72の一部までの範囲を覆っており、側壁部の内壁はシリコン基板73の側面に接している。
従って、パッド開口部842が形成されている部分を除いて、画素領域A1を含むシリコン基板73の表面全体が、天井部の保護膜841と側壁部の保護膜845により隙間なく囲まれる。
これにより、チップ840の表面(上方)からの水分や不純物の浸入が、天井部の保護膜841により防止される。また、チップ840の側面からの水分や不純物の浸入が、側壁部の保護膜845により防止される。さらに、チップ840の下方からの水分や不純物の浸入が、シリコン基板73の下面により防止される。
その結果、例えば、チップ840を水蒸気圧が高く水分の拡散が早い環境下においても、フォトダイオード74の表面への水分や不純物の浸入による暗電流の増加や分光特性の変化を防止することができる。
さらに、図79に示したチップ840は、孔壁部と側壁部に、疎水膜が設けられている。
図79に示したチップ840においては、パッド開口部842の画素領域A1側には、疎水膜844−1が形成され、パッド開口部842のスクライブ領域A3側には、疎水膜844−2が形成されている。
パッド開口部842に形成されている疎水膜844は、パッド開口部842の内壁を覆うように形成され、保護膜841の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。疎水膜844の先端は、電極パッド870の上面に接している。すなわち疎水膜844は、保護膜843を覆うように形成されている。
チップ端には、疎水膜846が形成されている。側壁部に設けられた疎水膜846は、チップ840の側面のうち、保護膜841の上端から配線層72を形成するシリコン基板の一部分まで覆っている。また、疎水膜846の先端は、配線層72を形成するシリコン基板に接している。すなわち疎水膜846は、保護膜845を覆うように形成されている。
このように、チップ840の各パッド開口部842の内壁は、疎水膜844により隙間なく覆われる。また、チップ840の側壁部は、疎水膜846により隙間なく覆われている。
孔壁部や側壁部には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、図79に示したチップ840においては、保護膜と疎水膜の2層が積層された膜で、水分や不純物の浸入を防ぐ構造とされている。よって、防湿性能をより向上させたチップ840とすることが可能となる。
<第7−16の実施の形態について>
図80に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図80に示したチップ850は、裏面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図80に示したチップ850において、図76に示したチップ810と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図80に示したチップ850においては、保護膜701と平坦化膜75との間に、水分や不純物の浸入を防止するための保護膜841が形成されている。また保護膜701の上側には、遮光膜76が形成されており、この遮光膜76が形成されている部分は、遮光膜76と平坦化膜75との間に保護膜841が形成されている。
保護膜841は、連続的に形成されている。保護膜841は、例えば、透明で防水性を有するSiN(窒化ケイ素、シリコンナイトライド)により形成される。
保護膜841の天井部は、保護膜701と平坦化膜75の間、および遮光膜76と平坦化膜75の間に連続的に形成され、保護膜701または遮光膜76の上面と平坦化膜75の下面に接している。ただし、遮光膜76が設けられていないパッド領域A2とスクライブ領域A3の部分では、天井部は、保護膜701と平坦化膜75の間に形成され、保護膜701の上面と平坦化膜75の下面に接している。
天井部に設けられている保護膜841は、パッド開口部842が形成されている部分を除いて、側壁部により囲まれる領域全体を覆うように形成されている。
チップ850のパッド領域A2には、パッド開口部842の両側に溝(スリット)が設けられ、その溝に保護膜と疎水膜が形成されている。
パッド開口部842の画素領域A1側には、溝851−1が形成され、その内壁には、保護膜852−1の上に疎水膜853−1が積層されて形成され、保護膜852−2の上に疎水膜853−2が積層されて形成されている。また、溝851−1には、平坦化膜75を構成する物質と同一の物質が充填されており、その部分は、平坦化膜75と連続的に構成されている。
同様に、パッド開口部842のスクライブ領域A3側には、溝851−2が形成され、その内壁には、保護膜852−3の上に疎水膜853−3が積層されて形成され、保護膜852−4の上に疎水膜853−4が積層されて形成されている。また、溝851−2には、平坦化膜75を構成する物質と同一の物質が充填されている。
溝851は、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝851の内側に保護膜852と疎水膜853が設けられている。すなわち保護膜852は、保護膜701の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、保護膜852の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
疎水膜853は、保護膜841の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜853の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。すなわち、疎水膜853は、保護膜852を覆うように形成されている。
スクライブ領域A3には、溝(スリット)が設けられ、その溝に疎水膜が形成されている。スクライブ領域A3には、溝855が形成され、その内壁には、保護膜856−1の上に疎水膜857−1が積層されて形成され、保護膜856−2の上に疎水膜857−2が積層されて形成されている。
また、溝855には、平坦化膜75を構成する物質と同一の物質が充填されている。
溝855は、溝851と同じく、フォトダイオード74が設けられているシリコン基板73の一部分まで掘り込まれている。この溝855の内側に保護膜856と疎水膜857が設けられている。すなわち保護膜856は、保護膜701の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、保護膜856の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。
疎水膜857は、保護膜841の上端からシリコン基板73の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜857の先端は、シリコン基板73に接している状態で形成されている。すなわち、疎水膜857は、保護膜856を覆うように形成されている。
このように、溝が設けられ、保護膜と疎水膜が形成されることで、フォトダイオード74が配置されている画素領域A1を含む領域が、防水性を有するシリコン基板73、保護膜、および疎水膜により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード74への水分や不純物の浸入が防止される。
このように、第7−16の実施の形態におけるチップ850によれば、チップ850内への水分や不純物の浸入が、保護膜と疎水膜により防止される。よって、防湿性能を向上させたチップ850とすることが可能となる。
パッド開口部703やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
さらに、溝が設けられている部分には、平坦化膜75を構成する物質と同一の物質が充填されているため、水分などが侵入しづらい構成とすることが可能となり、防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−17の実施の形態について>
上記した第7−1乃至第7−16の実施の形態では、裏面照射型のCMOSイメージセンサに本技術を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。
図81は、表面照射型CMOSイメージセンサに本技術を適用した場合のチップの構成を示す図であり、第7の実施の形態のチップの他の構成を示す図である。
チップ860のシリコン基板861の表面には、各画素の光電変換部としての複数のフォトダイオード862が、所定の間隔で形成されている。
シリコン基板861及びフォトダイオード862の上には、層間絶縁膜863が形成されている。層間絶縁膜863内及び層間絶縁膜863の上には、配線層メタル864が、隣接するフォトダイオード862の間に縦方向に並ぶように形成されている。
すなわち、チップ860は、フォトダイオード862の上(表面側)に配線層が設けられている表面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。また、この配線層メタル864は、隣接する画素への光の漏れ込みを防止するための遮光膜の機能も兼ね備えている。
層間絶縁膜863及び最上層の配線層メタル864の上には、カラーフィルタを形成する領域を平坦化するための平坦化膜865が形成されている。
平坦化膜865の上には、カラーフィルタ層866が形成されている。カラーフィルタ層866には、画素毎にカラーフィルタが設けられており、各カラーフィルタの色は、例えば、ベイヤ配列に従って並べられている。
カラーフィルタ層866の上には、平坦化膜867とマイクロレンズ保護膜868が設けられている。平坦化膜867は、マイクロレンズが形成される領域を平坦化するために、カラーフィルタ層866とマイクロレンズ保護膜868の間に形成されている。
マイクロレンズ保護膜868は、例えば、透明で防水性を有するSiNにより形成され、図66のマイクロレンズ層79と保護膜721の機能を兼ね備えている。
チップ860は、上述した裏面照射型のCMOSイメージセンサのチップと同様に、画素領域A1、パッド領域A2、スクライブ領域A3、及び、その他の領域に大きく分かれる。またマイクロレンズ保護膜868は、天井部、孔壁部、および側壁部により構成される。
天井部のマイクロレンズ保護膜868は、画素領域A1において、各画素のフォトダイオード862に光を集めるためのマイクロレンズとして画素毎に形成されている。また、天井部のマイクロレンズ保護膜868は、パッド開口部869が形成されている部分を除いて、側壁部により囲まれる領域全体を覆うように形成されている。
孔壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜871−1とマイクロレンズ保護膜871−2は、パッド開口部869の内壁を覆うように形成されている。また、孔壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜871−1とマイクロレンズ保護膜871−2の外壁は、平坦化膜865と平坦化膜867に接し、孔壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜871−1とマイクロレンズ保護膜871−2の下端は電極パッド870の上面に接している。
側壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜873は、チップ860の側面のうち、平坦化膜867の上端からシリコン基板861の一部までの範囲を覆うように形成されている。また、側壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜873は、シリコン基板861の表面に対して垂直であり、シリコン基板861の側面に接している。
これにより、フォトダイオード862が配置されている画素領域A1及びカラーフィルタ層866を含む領域が、防水性を有するシリコン基板861、マイクロレンズ保護膜868、マイクロレンズ保護膜871、マイクロレンズ保護膜873により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード862の表面やカラーフィルタ層866への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加やカラーフィルタの分光特性の変化が防止される。
また、マイクロレンズ保護膜868が、マイクロレンズと防水性を有する保護膜を兼ねるため、チップ860の積層数を削減し、製造工程を削減することができる。
図81に示したチップ860は、孔壁部と側壁部に、さらに疎水膜が設けられている。
図81に示したチップ860においては、パッド開口部869の画素領域A1側には、疎水膜872−1が形成され、パッド開口部869のスクライブ領域A3側には、疎水膜872−2が形成されている。
パッド開口部869に形成されている疎水膜872は、パッド開口部869の内壁を覆うように形成され、マイクロレンズ保護膜868の上端から平坦化膜865の一部分まで覆っている。疎水膜872の先端は、電極パッド870の上面に接している。すなわち、疎水膜872は、マイクロレンズ保護膜871を覆うように形成されている。
側壁部には、疎水膜874が形成されている。側壁部に設けられた疎水膜874は、チップ860の側面のうち、マイクロレンズ保護膜868の上端からシリコン基板861の一部分まで覆っている。また、疎水膜874の先端は、シリコン基板861に接している。すなわち、疎水膜874は、マイクロレンズ保護膜873を覆うように形成されている。
このように、チップ860の各パッド開口部869の内壁は、疎水膜872により隙間なく覆われる。また、チップ860の側壁部は、疎水膜874により隙間なく覆われている。
孔壁部や側壁部には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、マイクロレンズ保護膜と疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、図81に示したチップ860においては、マイクロレンズ保護膜と疎水膜の2層が積層された膜で、水分や不純物の浸入を防ぐ構造とされている。よって、防湿性能をより向上させたチップ860とすることが可能となる。
<第7−18の実施の形態について>
図82に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図82に示したチップ880は、表面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図82に示したチップ880において、図81に示したチップ860と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図82に示したチップ880の画素領域A1の構成は、図81に示したチップ860の画素領域A1の構成と同様であるが、パッド領域A2とスクライブ領域A3に、溝(スリット)が設けられている点が異なる。
チップ880のパッド領域A2には、パッド開口部869の両側に溝(スリット)が設けられ、その溝にマイクロレンズ保護膜と疎水膜が形成されている。パッド開口部869の画素領域A1側には、溝881−1が形成され、その内壁には、マイクロレンズ保護膜882−1の上に疎水膜883−1が積層されて形成され、マイクロレンズ保護膜882−2の上に疎水膜883−2が積層されて形成されている。
同様に、パッド開口部869のスクライブ領域A3側には、溝881−2が形成され、その内壁には、マイクロレンズ保護膜882−3の上に疎水膜883−3が積層されて形成され、マイクロレンズ保護膜882−4の上に疎水膜883−4が積層されて形成されている。
溝881は、フォトダイオード862が設けられているシリコン基板861の一部分まで掘り込まれている。この溝881の内側にマイクロレンズ保護膜882と疎水膜883が設けられている。すなわちマイクロレンズ保護膜882は、平坦化膜867の上端からシリコン基板861の一部分まで覆う形状で形成され、マイクロレンズ保護膜882の先端は、シリコン基板861に接している状態で形成されている。
疎水膜883は、マイクロレンズ保護膜868の上端からシリコン基板861の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜883の先端は、シリコン基板861に接している状態で形成されている。すなわち、疎水膜883は、マイクロレンズ保護膜882を覆うように形成されている。
スクライブ領域A3には、溝(スリット)が設けられ、その溝に疎水膜が形成されている。スクライブ領域A3には、溝884が形成され、その内壁には、マイクロレンズ保護膜885−1の上に疎水膜886−1が積層されて形成され、マイクロレンズ保護膜885−2の上に疎水膜886−2が積層されて形成されている。
溝884は、溝881と同じく、フォトダイオード862が設けられているシリコン基板861の一部分まで掘り込まれている。この溝884の内側にマイクロレンズ保護膜885と疎水膜886が設けられている。
すなわちマイクロレンズ保護膜885は、平坦化膜867の上端からシリコン基板861の一部分まで覆う形状で形成され、マイクロレンズ保護膜885の先端は、シリコン基板861に接している状態で形成されている。
疎水膜886は、マイクロレンズ保護膜868の上端からシリコン基板861の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜886の先端は、シリコン基板861に接している状態で形成されている。すなわち、疎水膜886は、マイクロレンズ保護膜885を覆うように形成されている。
このように、溝が設けられ、マイクロレンズ保護膜と疎水膜が形成されることで、フォトダイオード862が配置されている画素領域A1及びカラーフィルタ層866を含む領域が、防水性を有するシリコン基板861、マイクロレンズ保護膜、および疎水膜により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード862やカラーフィルタ層866への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加やカラーフィルタの分光特性の変化が防止される。
このように、図82に示したチップ880によれば、チップ880内への水分や不純物の浸入が、マイクロレンズ保護膜と疎水膜により防止される。よって、防湿性能を向上させたチップ880とすることが可能となる。
パッド開口部703やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−19の実施の形態について>
図83に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図83に示したチップ890は、表面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図83に示したチップ890において、図81に示したチップ860と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図83のチップ890は、図81のチップ860から平坦化膜867を削除した構成となっている。すなわち、図83に示したチップ890のマイクロレンズ保護膜868の天井部は、カラーフィルタ層866の上面に接している。
これにより、チップ890は、図81のチップ860と比較して、マイクロレンズの平坦性が若干劣るものの、同様の防水効果を実現しつつ、製造工程の短縮及びコスト削減を実現することができる。
図83のチップ890は、図81のチップ860と同じく、マイクロレンズ保護膜868が、例えば、透明で防水性を有するSiNにより形成され、天井部、孔壁部、および側壁部により構成されている。
天井部に設けられたマイクロレンズ保護膜868は、画素領域A1において、各画素のフォトダイオード862に光を集めるためのマイクロレンズとして画素毎に形成されている。また、天井部のマイクロレンズ保護膜868は、パッド開口部869が形成されている部分を除いて、側壁部により囲まれる領域全体を覆うように形成されている。
孔壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜891−1とマイクロレンズ保護膜891−2は、パッド開口部869の内壁を覆うように形成されている。また、孔壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜891−1とマイクロレンズ保護膜891−2は、平坦化膜865に接し、その下端は電極パッド870の上面に接している。
側壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜893は、チップ890の側面のうち、平坦化膜865の上端からシリコン基板861の一部までの範囲を覆うように形成されている。また、側壁部に設けられたマイクロレンズ保護膜893は、シリコン基板861の表面に対して垂直であり、シリコン基板861の側面に接している。
これにより、フォトダイオード862が配置されている画素領域A1及びカラーフィルタ層866を含む領域が、防水性を有するシリコン基板861及びマイクロレンズ保護膜868により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード862の表面やカラーフィルタ層866への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加やカラーフィルタの分光特性の変化が防止される。
また、マイクロレンズ保護膜868が、マイクロレンズと防水性を有する保護膜を兼ねるため、チップ890の積層数を削減し、製造工程を削減することができる。
図83に示したチップ890は、孔壁部と側壁部に、さらに疎水膜が設けられている。
図83に示したチップ890においては、パッド開口部869の画素領域A1側には、疎水膜892−1が形成され、パッド開口部869のスクライブ領域A3側には、疎水膜892−2が形成されている。
パッド開口部869に形成されている疎水膜892は、パッド開口部869の内壁を覆うように形成され、マイクロレンズ保護膜868の上端から電極パッド870まで形成され、電極パッド870の上面に接している。すなわち、疎水膜892は、マイクロレンズ保護膜891を覆うように形成されている。
側壁部には、疎水膜894が形成されている。側壁部に設けられた疎水膜894は、チップ890の側面のうち、マイクロレンズ保護膜868の上端からシリコン基板861の一部分まで覆っている。また、疎水膜894の先端は、シリコン基板861に接している。すなわち、疎水膜894は、マイクロレンズ保護膜893を覆うように形成されている。
このように、チップ890の各パッド開口部869の内壁は、疎水膜892により隙間なく覆われる。また、チップ890の側壁部は、疎水膜894により隙間なく覆われている。
孔壁部や側壁部には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、マイクロレンズ保護膜と疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、図83に示したチップ890においては、マイクロレンズ保護膜と疎水膜の2層が積層された膜で、水分や不純物の浸入を防ぐ構造とされている。よって、防湿性能をより向上させたチップ890とすることが可能となる。
<第7−20の実施の形態について>
図84に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図84に示したチップ900は、表面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図84に示したチップ900において、図82に示したチップ880と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図84のチップ900は、図82のチップ880から平坦化膜867を削除した構成となっている。すなわち、図91に示したチップ900のマイクロレンズ保護膜868の天井部は、カラーフィルタ層866の上面に接している。
これにより、チップ900は、図82のチップ880と比較して、マイクロレンズの平坦性が若干劣るものの、同様の防水効果を実現しつつ、製造工程の短縮及びコスト削減を実現することができる。
図84のチップ900は、図82のチップ880と同じく、マイクロレンズ保護膜868が、例えば、透明で防水性を有するSiNにより形成され、天井部、孔壁部、および側壁部により構成されている。
天井部のマイクロレンズ保護膜868は、画素領域A1において、各画素のフォトダイオード862に光を集めるためのマイクロレンズとして画素毎に形成されている。また、天井部のマイクロレンズ保護膜868は、パッド開口部869や溝901、溝904が形成されている部分を除いて、側壁部により囲まれる領域全体を覆うように形成されている。
チップ900のパッド領域A2には、パッド開口部869の両側に溝(スリット)が設けられ、その溝にマイクロレンズ保護膜と疎水膜が形成されている。パッド開口部869の画素領域A1側には、溝901−1が形成され、その内壁には、マイクロレンズ保護膜902−1の上に疎水膜903−1が積層されて形成され、マイクロレンズ保護膜902−2の上に疎水膜903−2が積層されて形成されている。
同様に、パッド開口部869のスクライブ領域A3側には、溝901−2が形成され、その内壁には、マイクロレンズ保護膜902−3の上に疎水膜903−3が積層されて形成され、マイクロレンズ保護膜902−4の上に疎水膜903−4が積層されて形成されている。
溝901は、フォトダイオード862が設けられているシリコン基板861の一部分まで掘り込まれている。この溝901の内側にマイクロレンズ保護膜902と疎水膜903が設けられている。すなわちマイクロレンズ保護膜902は、平坦化膜865の上端からシリコン基板861の一部分まで覆う形状で形成され、マイクロレンズ保護膜902の先端は、シリコン基板861に接している状態で形成されている。
疎水膜903は、マイクロレンズ保護膜868の上端からシリコン基板861の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜903の先端は、シリコン基板861に接している状態で形成されている。すなわち、疎水膜903は、マイクロレンズ保護膜902を覆うように形成されている。
スクライブ領域A3には、溝(スリット)が設けられ、その溝に疎水膜が形成されている。スクライブ領域A3には、溝904が形成され、その内壁には、マイクロレンズ保護膜905−1の上に疎水膜906−1が積層されて形成され、マイクロレンズ保護膜905−2の上に疎水膜906−2が積層されて形成されている。
溝904は、溝901と同じく、フォトダイオード862が設けられているシリコン基板861の一部分まで掘り込まれている。この溝904の内側にマイクロレンズ保護膜905と疎水膜906が設けられている。
すなわちマイクロレンズ保護膜905は、平坦化膜865の上端からシリコン基板861の一部分まで覆う形状で形成され、マイクロレンズ保護膜905の先端は、シリコン基板861に接している状態で形成されている。
疎水膜906は、マイクロレンズ保護膜868の上端からシリコン基板861の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜906の先端は、シリコン基板861に接している状態で形成されている。すなわち、疎水膜906は、マイクロレンズ保護膜905を覆うように形成されている。
このように、溝が設けられ、マイクロレンズ保護膜と疎水膜が形成されることで、フォトダイオード862が配置されている画素領域A1及びカラーフィルタ層866を含む領域が、防水性を有するシリコン基板861、マイクロレンズ保護膜、および疎水膜により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード862やカラーフィルタ層866への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加やカラーフィルタの分光特性の変化が防止される。
このように、図84に示したチップ900によれば、チップ900内への水分や不純物の浸入が、マイクロレンズ保護膜と疎水膜により防止される。よって、防湿性能を向上させたチップ900とすることが可能となる。
パッド開口部703やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−21の実施の形態について>
図85に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図85に示したチップ910は、表面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図85に示したチップ910において、図81に示したチップ860と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図85に示したチップ910は、図81に示したチップ860と異なり、マイクロレンズが、マイクロレンズ保護膜868で構成されず、マイクロレンズ層911として形成されている。
図85に示したチップ910においては、層間絶縁膜863と平坦化膜865との間に、水分や不純物の浸入を防止するための保護膜912が形成されている。また層間絶縁膜863の上側には、配線層メタル864が形成されており、この配線層メタル864が形成されている部分は、配線層メタル864と平坦化膜865との間に保護膜912が形成されている。
保護膜912は、連続的に形成されている。保護膜912は、例えば、透明で防水性を有するSiN(窒化ケイ素、シリコンナイトライド)により形成される。
保護膜912の天井部は、層間絶縁膜863と平坦化膜865の間、および配線層メタル864と平坦化膜865の間に連続的に形成され、層間絶縁膜863または配線層メタル864の上面と平坦化膜865の下面に接している。
パッド領域A2とスクライブ領域A3の部分では、配線層メタル864、平坦化膜865、カラーフィルタ層866が形成されていないため、天井部の保護膜912は、層間絶縁膜863とマイクロレンズ層911の間に形成され、層間絶縁膜863の上面とマイクロレンズ層911の下面に接している。
天井部に設けられている保護膜912は、パッド開口部913が形成されている部分を除いて、側壁部により囲まれる領域全体を覆うように形成されている。
側壁部に設けられている保護膜912は、保護膜915として、チップ910の側面に、シリコン基板861の表面に対して垂直に形成されている。側壁部の保護膜915は、チップ910の側面のうち、層間絶縁膜863の上端からシリコン基板861の一部までの範囲を覆っており、側壁部の内壁はシリコン基板861の側面に接している。
従って、パッド開口部913が形成されている部分を除いて、画素領域A1を含むシリコン基板861の表面全体が、天井部の保護膜912と側壁部の保護膜915により隙間なく囲まれる。
これにより、チップ910の表面(上方)からの水分や不純物の浸入が、天井部の保護膜912により防止される。また、チップ910の側面からの水分や不純物の浸入が、側壁部の保護膜915により防止される。さらに、チップ910の下方からの水分や不純物の浸入が、シリコン基板861の下面により防止される。
その結果、例えば、チップ910を水蒸気圧が高く水分の拡散が早い環境下においても、フォトダイオード862の表面への水分や不純物の浸入による暗電流の増加や分光特性の変化を防止することができる。
さらに、図85に示したチップ910は、孔壁部と側壁部に、疎水膜が設けられている。
図85に示したチップ910においては、パッド開口部913の画素領域A1側には、疎水膜914−1が形成され、パッド開口部913のスクライブ領域A3側には、疎水膜914−2が形成されている。
パッド開口部913に形成されている疎水膜914は、パッド開口部913の内壁を覆うように形成され、保護膜912のパット開口部913側の側面を覆っている。疎水膜914の先端は、電極パッド870の上面に接している。
チップ端には、疎水膜916が形成されている。側壁部に設けられた疎水膜916は、チップ900の側面のうち、保護膜912の上端からシリコン基板861の一部分まで覆っている。また、疎水膜916の先端は、シリコン基板861に接している。すなわち、疎水膜916は、保護膜915を覆うように形成されている。
このように、チップ910の各パッド開口部913の内壁は、疎水膜914により隙間なく覆われる。また、チップ910の側壁部は、疎水膜916により隙間なく覆われている。
孔壁部や側壁部には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、保護膜と疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
このように、図85に示したチップ910においては、保護膜と疎水膜の2層が積層された膜で、水分や不純物の浸入を防ぐ構造とされている。よって、防湿性能をより向上させたチップ910とすることが可能となる。
<第7−22の実施の形態について>
図86に、第7の実施の形態におけるチップの他の構成を示す。図86に示したチップ920は、表面照射型のCMOSイメージセンサを構成している。図86に示したチップ920において、図85に示したチップ910と同一の構成を有する部分に関しては、同一の符号を付して説明する。
図86に示したチップ920は、図85に示したチップ910と同じく、マイクロレンズが、マイクロレンズ保護膜で構成されず、マイクロレンズ層911として形成されている。
図86に示したチップ920においては、図85に示したチップ910と同じく、層間絶縁膜863と平坦化膜865との間に、水分や不純物の浸入を防止するための保護膜912が形成されている。また層間絶縁膜863の上側には、配線層メタル864が形成されており、この配線層メタル864が形成されている部分は、配線層メタル864と平坦化膜865との間に保護膜912が形成されている。
図86に示したチップ920の画素領域A1とパッド領域A2の構成は、図85に示したチップ910の画素領域A1とパッド領域A2の構成と同一である。
チップ920のスクライブ領域A3には、溝921が形成され、その溝921には、保護膜922と疎水膜923が形成されている。すなわちスクライブ領域A3には、溝921が形成され、その内壁には、保護膜922−1の上に疎水膜923−1が積層されて形成され、保護膜922−2の上に疎水膜923−2が積層されて形成されている。
溝921は、フォトダイオード862が設けられているシリコン基板861の一部分まで掘り込まれている。この溝921の内側に保護膜922と疎水膜923が設けられている。
すなわち保護膜922は、層間絶縁膜863の上端からシリコン基板861の一部分まで覆う形状で形成され、保護膜922の先端は、シリコン基板861に接している状態で形成されている。
疎水膜923は、保護膜912の上端からシリコン基板861の一部分まで覆う形状で形成され、疎水膜923の先端は、シリコン基板861に接している状態で形成されている。疎水膜923は、保護膜922の側面全体を覆うように形成されている。
このように、溝が設けられ、保護膜と疎水膜が形成されることで、フォトダイオード862が配置されている画素領域A1が、防水性を有するシリコン基板861、保護膜、疎水膜により隙間なく囲まれる。その結果、フォトダイオード862への水分や不純物の浸入が防止され、暗電流の増加が防止される。
このように、図86に示したチップ920によれば、チップ920内への水分や不純物の浸入が、保護膜と疎水膜により防止される。よって、防湿性能を向上させたチップ920とすることが可能となる。
パッド開口部913やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−23の実施の形態について>
第7−1乃至第7−22の実施の形態として説明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87は、図66に示したチップ720をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ930の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図66と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ930では、チップ720の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層される。これにより、チップ720が外部環境から保護される。
また、パッド開口部703にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。換言すれば、孔壁部内に形成された疎水膜724で囲まれる内部は、シール樹脂931が充填された構成とされている。さらに側壁部に形成されている疎水膜725は、シール樹脂931で覆われた構成となっている。
パッド開口部703にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ930に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、側壁部に形成されている疎水膜725をシール樹脂931で覆われた構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ720の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、保護膜721の働きにより、チップ720のフォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分の浸入が防止されるため、チップ720の品質の劣化が防止される。
さらに、パッド開口部が設けられている部分やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、保護膜だけでなく疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、仮に、シール樹脂931に水分が浸入した場合であっても、チップ720のフォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分の浸入が防止されるため、チップ720の品質の劣化を防止することが可能となる。
<第7−24の実施の形態について>
図88は、図68に示したチップ730をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ940の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図68と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ940では、チップ730の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ730が外部環境から保護される。
また、パッド開口部703、溝731−1、溝731−2、および溝734にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。また、スクライブ領域A3のチップ端にも、シール樹脂931が充填されている構成とされている。
パッド開口部703、溝731−1、溝731−2、および溝734にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ930に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、スクライブ領域A3にも、シール樹脂931が充填されている構成とすることで、ダイシングに、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ720の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、保護膜721の働きにより、チップ730のフォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分の浸入が防止されるため、チップ730の品質の劣化を防止することが可能となる。
パッド開口部703やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−25の実施の形態について>
図89は、図71に示したチップ760をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ950の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図71と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ950では、チップ760の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ760が外部環境から保護される。
また、パッド開口部703にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。換言すれば、孔壁部内に形成された疎水膜764で囲まれる内部は、シール樹脂931が充填された構成とされている。さらに側壁部に形成されている疎水膜766は、シール樹脂931で覆われた構成となっている。
パッド開口部703にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ950に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、側壁部に形成されている疎水膜766をシール樹脂931で覆われた構成とすることで、ダイシングに、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ760の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、マイクロレンズ保護膜761,763,765の働きにより、チップ760のフォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分の浸入が防止されるため、チップ760の品質の劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
さらに、パッド開口部が設けられている部分やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、マイクロレンズ保護膜だけでなく疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、仮に、シール樹脂931に水分が浸入した場合であっても、チップ760のフォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分の浸入が防止されるため、チップ760の品質の劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
<第7−26の実施の形態について>
図90は、図72に示したチップ770をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ960の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図72と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ960では、チップ770の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ770が外部環境から保護される。
また、パッド開口部703、溝771−1、溝771−2、および溝774にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。さらにスクライブ領域A3にも、シール樹脂931が充填されている構成とされている。
パッド開口部703、溝771−1、溝771−2、および溝774にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ930に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、スクライブ領域A3にも、シール樹脂931が充填されている構成とすることで、ダイシングに、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ720の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、マイクロレンズ保護膜761,772,775の働きにより、チップ770のフォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分の浸入が防止されるため、チップ770の品質の劣化が防止される。
パッド開口部703やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−27の実施の形態について>
図91は、図73に示したチップ780をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ970の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図73と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ970では、チップ780の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ780が外部環境から保護される。
また、パッド開口部703にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。換言すれば、孔壁部内に形成された疎水膜782で囲まれる内部は、シール樹脂931が充填された構成とされている。さらに側壁部に形成されている疎水膜784も、シール樹脂931で覆われた構成となっている。
パッド開口部703にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ970に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、側壁部に形成されている疎水膜784をシール樹脂931で覆われた構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ780の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、マイクロレンズ保護膜761,781,783の働きにより、チップ780のフォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分の浸入が防止されるため、チップ780の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
さらに、パッド開口部が設けられている部分やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、マイクロレンズ保護膜だけでなく疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、仮に、シール樹脂931に水分が浸入した場合であっても、チップ780のフォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分の浸入が防止されるため、チップ780の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる
<第7−28の実施の形態について>
図92は、図74に示したチップ790をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ980の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図74と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ980では、チップ790の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ790が外部環境から保護される。
また、パッド開口部703、溝791−1、溝791−2、および溝794にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。さらにスクライブ領域A3のチップ端にも、シール樹脂931が充填されている構成とされている。
パッド開口部703、溝791−1、溝791−2、および溝794にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ980に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、スクライブ領域A3にも、シール樹脂931が充填されている構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ790の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、マイクロレンズ保護膜761,792,795の働きにより、チップ790のフォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分の浸入が防止されるため、チップ790の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
パッド開口部703やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−29の実施の形態について>
図93は、図75に示したチップ800をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ990の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図75と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ990では、チップ800の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ800が外部環境から保護される。
また、パッド開口部802にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。換言すれば、孔壁部内に形成された疎水膜804で囲まれる内部は、シール樹脂931が充填された構成とされている。さらに側壁部に形成されている疎水膜806も、シール樹脂931で覆われた構成となっている。
パッド開口部703にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ990に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、側壁部に形成されている疎水膜806をシール樹脂931で覆われた構成とすることで、ダイシングに、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ800の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、保護膜801,803,805の働きにより、チップ800のフォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分の浸入が防止されるため、チップ800の品質の劣化が防止される。
さらに、パッド開口部が設けられている部分やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、保護膜だけでなく疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、仮に、シール樹脂931に水分が浸入した場合であっても、チップ800のフォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分の浸入が防止されるため、チップ800の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
<第7−30の実施の形態について>
図94は、図76に示したチップ810をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ1000の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図76と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ1000では、チップ810の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ810が外部環境から保護される。
また、パッド開口部802、溝811−1、溝811−2、および溝815にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。さらにスクライブ領域A3のチップ端にも、シール樹脂931が充填されている構成とされている。
パッド開口部802、溝811−1、溝811−2、および溝815にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ930に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、スクライブ領域A3にも、シール樹脂931が充填されている構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ810の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、保護膜801,812,816の働きにより、チップ810のフォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分の浸入が防止されるため、チップ810の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
さらに、パッド開口部802やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−31の実施の形態について>
図95は、図77に示したチップ820をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ1010の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図77と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ1010では、チップ820の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ820が外部環境から保護される。
また、パッド開口部802にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。換言すれば、孔壁部内に形成された疎水膜823で囲まれる内部は、シール樹脂931が充填された構成とされている。さらに側壁部に形成されている疎水膜825も、シール樹脂931で覆われた構成となっている。
パッド開口部802にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ1010に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、側壁部に形成されている疎水膜825やマイクロレンズ層79をシール樹脂931で覆われた構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ820の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、保護膜821,822,824の働きにより、チップ820のフォトダイオード74の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ820の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
さらに、パッド開口部が設けられている部分やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、保護膜だけでなく疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、仮に、シール樹脂931に水分が浸入した場合であっても、チップ820のフォトダイオード74の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ820の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
<第7−32の実施の形態について>
図96は、図78に示したチップ830をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ1020の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図78と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ1020では、チップ830の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ830が外部環境から保護される。
また、パッド開口部802、溝831−1、溝831−2、および溝835にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。さらにスクライブ領域A3のチップ端にも、シール樹脂931が充填されている構成とされている。
パッド開口部802、溝831−1、溝831−2、および溝835にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ1020に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、スクライブ領域A3にも、シール樹脂931が充填されている構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ830の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、保護膜821,832,836の働きにより、チップ830のフォトダイオード74の表面やカラーフィルタ層77への水分の浸入が防止されるため、チップ830の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
さらに、パッド開口部802やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−33の実施の形態について>
図97は、図79に示したチップ840をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ1030の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図79と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ1030では、チップ840の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ840が外部環境から保護される。
また、パッド開口部842にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。換言すれば、孔壁部内に形成された疎水膜844で囲まれる内部は、シール樹脂931が充填された構成とされている。さらに側壁部に形成されている疎水膜846も、シール樹脂931で覆われた構成となっている。
パッド開口部842にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ1030に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、側壁部に形成されている疎水膜846、平坦化膜75、マイクロレンズ層79をシール樹脂931で覆われた構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ840の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、保護膜841,843,845の働きにより、チップ840のフォトダイオード74の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ840の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
さらに、パッド開口部が設けられている部分やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、保護膜だけでなく疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、仮に、シール樹脂931に水分が浸入した場合であっても、チップ840のフォトダイオード74の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ840の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
<第7−34の実施の形態について>
図98は、図80に示したチップ850をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ1040の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図80と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ1040では、チップ850の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ850が外部環境から保護される。
また、パッド開口部842、溝851−1、溝851−2、および溝855にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。さらにスクライブ領域A3のチップ端にも、シール樹脂931が充填されている構成とされている。
パッド開口部842、溝851−1、溝851−2、および溝855にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ1040に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、スクライブ領域A3にも、シール樹脂931が充填されている構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ850の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、保護膜821,852,856の働きにより、チップ850のフォトダイオード74の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ850の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
さらに、パッド開口部842やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−35の実施の形態について>
図99は、図81に示したチップ860をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ1050の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図81と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ1050では、チップ860の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ860が外部環境から保護される。
また、パッド開口部869にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。換言すれば、孔壁部内に形成された疎水膜872で囲まれる内部は、シール樹脂931が充填された構成とされている。さらに側壁部に形成されている疎水膜874も、シール樹脂931で覆われた構成となっている。
パッド開口部869にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ1050に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、側壁部に形成されている疎水膜874を、シール樹脂931で覆われた構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ860の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、マイクロレンズ保護膜868,871,873の働きにより、チップ860のフォトダイオード862の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ860の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
さらに、パッド開口部が設けられている部分やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、保護膜だけでなく疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、仮に、シール樹脂931に水分が浸入した場合であっても、チップ860のフォトダイオード862の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ860の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
<第7−36の実施の形態について>
図100は、図82に示したチップ880をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ1060の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図82と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ1060では、チップ880の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ880が外部環境から保護される。
また、パッド開口部869、溝881−1、溝881−2、および溝884にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。さらにスクライブ領域A3のチップ端にも、シール樹脂931が充填されている構成とされている。
パッド開口部869、溝881−1、溝881−2、および溝884にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ1060に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、スクライブ領域A3にも、シール樹脂931が充填されている構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ880の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、マイクロレンズ保護膜868,882,885の働きにより、チップ880のフォトダイオード862の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ880の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
さらに、パッド開口部842やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−37の実施の形態について>
図101は、図83に示したチップ890をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ1070の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図83と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ1070では、チップ890の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ890が外部環境から保護される。
また、パッド開口部869にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。換言すれば、孔壁部内に形成された疎水膜892で囲まれる内部は、シール樹脂931が充填された構成とされている。さらに側壁部に形成されている疎水膜894も、シール樹脂931で覆われた構成となっている。
パッド開口部869にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ1070に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、側壁部に形成されている疎水膜894を、シール樹脂931で覆われた構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ890の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、マイクロレンズ保護膜868,891,893の働きにより、チップ890のフォトダイオード862の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ890の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
さらに、パッド開口部が設けられている部分やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、保護膜だけでなく疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、仮に、シール樹脂931に水分が浸入した場合であっても、チップ890のフォトダイオード862の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ890の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
<第7−38の実施の形態について>
図102は、図84に示したチップ900をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ1080の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図84と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ1080では、チップ900の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ900が外部環境から保護される。
また、パッド開口部869、溝901−1、溝901−2、および溝904にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。さらにスクライブ領域A3のチップ端にも、シール樹脂931が充填されている構成とされている。
パッド開口部869、溝901−1、溝901−2、および溝904にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ1080に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、スクライブ領域A3にも、シール樹脂931が充填されている構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ900の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、マイクロレンズ保護膜868,902,905の働きにより、チップ900のフォトダイオード862の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ900の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
さらに、パッド開口部869やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第7−39の実施の形態について>
図103は、図85に示したチップ910をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ1090の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図85と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ1090では、チップ910の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ910が外部環境から保護される。
また、パッド開口部913にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。換言すれば、孔壁部内に形成された疎水膜914で囲まれる内部は、シール樹脂931が充填された構成とされている。さらに側壁部に形成されている疎水膜916も、シール樹脂931で覆われた構成となっている。
パッド開口部913にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ1090に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、側壁部に形成されている疎水膜916やマイクロレンズ層911を、シール樹脂931で覆われた構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ910の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、保護膜912,915の働きにより、チップ910のフォトダイオード862の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ910の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
さらに、パッド開口部が設けられている部分やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、保護膜だけでなく疎水膜を形成し、積層膜界面を覆うようにすることで、仮に、シール樹脂931に水分が浸入した場合であっても、チップ910のフォトダイオード862の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ910の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
<第7−40の実施の形態について>
図104は、図86に示したチップ920をCSPによりパッケージングした半導体パッケージ1100の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図86と対応する部分には同じ符号を付し、その説明は適宜省略する。
半導体パッケージ1100では、チップ920の表面に透明なシール樹脂931が充填され、その上にガラス基板932が積層されている。これにより、チップ920が外部環境から保護される。
また、パッド開口部913と溝921にもシール樹脂931が充填されている構成となっている。さらにスクライブ領域A3のチップ端にも、シール樹脂931が充填されている構成とされている。
パッド開口部913と溝921にシール樹脂931が充填された構成とすることで、その部分に、半導体パッケージ1100に外部から力が加えられたときなどに緩衝材としての役割を持たすことができ、外部からの圧力などに対する耐性を向上させることができる。
また、スクライブ領域A3にも、シール樹脂931が充填されている構成とすることで、ダイシング時に、膜界面に係る力を緩和することができ、ダイシング時の膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。また、膜剥がれやクラックが発生しないことで、チップの防湿性能を向上させることが可能となる。
また、シール樹脂931に水分が浸入した場合、浸入した水分にシール樹脂931に含まれる接着剤の成分が溶け込み、チップ920の品質を劣化させるおそれがある。しかしながら、上述したように、保護膜912,922の働きにより、チップ920のフォトダイオード862の表面への水分の浸入が防止されるため、チップ920の品質が劣化してしまうようなことを防止することが可能となる。
さらに、パッド開口部913やチップ端には、積層膜界面が存在するので、チップの表面に比べて、水分などが侵入しやすい。そのような部分に、溝を形成し、疎水膜を形成し、その疎水膜で積層膜界面を覆うようにすることで、チップ内への水や不純物の侵入を防ぐことが可能となる。
また側壁部(スクライブ領域A3)に、疎水膜を設けることで、ダイシング時に各膜界面に係る力を緩和することを期待でき、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
また仮に、膜剥がれやクラックが発生しても、溝が設けられていることで、その溝で膜剥がれやクラックを止めることができ、パッド領域A2まで影響が及ぶようなことを防ぐことができる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることや、膜剥がれやクラックが発生したとしてもその影響を低減することが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第8の実施の形態>
図105に、第8の実施の形態におけるチップの構成を示す。図105は、図2と同じく、複数のチップ(図105では3個のチップ)が存在し、ダイシングされる前のウェハの状態を表す。
ここでは、中央に位置するチップを、チップ1300−1とし、左側に位置するチップをチップ1300−2とし、右側に位置するチップをチップ1300−3とする。また、以下の説明において、チップ1300−1乃至1300−3を、個々に区別する必要がない場合、単に、チップ1300と記述する。
各チップ1300の構成は、図2、図3を参照して説明したチップ70と同様の構成を有している。すなわち、チップ1300は、支持基板71の上に、配線層72が配置され、配線層72の上にシリコン基板73が配置されている。また、シリコン基板73には、各画素の光電変換部としての複数のフォトダイオード74(光学素子)が、所定の間隔で形成されている。
シリコン基板73の上には、平坦化膜75が形成され、その平坦化膜75には、隣接する画素への光の漏れ込みを防止するための遮光膜76が、隣接するフォトダイオード74の間に形成されている。平坦化膜75の上には、カラーフィルタ層77が形成されている。カラーフィルタ層77の上には、平坦化膜78が形成されている。平坦化膜78の上には、マイクロレンズ層79が形成されている。マイクロレンズ層79上部には、カバーガラス81が接着層80を介して接着されている。
支持基板71の下部には、ソルダーレジスト1312と、外部回路との接続のための接続端子1313も設けられている。なお、TSV(Through Silicon Via)などの貫通電極も形成されているが、図105においては図示を省略してある。
図105に示したウェハには、チップ1300間に、溝1311が設けられている。溝1311−1は、チップ1300−1とチップ1300−2との間に設けられ、溝1311−2は、チップ1300−1とチップ1300−3との間に設けられている。
チップ1300−1とチップ1300−2との間は、スクライブ部91−1であり、このスクライブ部91−1に、溝1311−1が設けられている。同じく、チップ1300−1とチップ1300−3との間は、スクライブ部91−2であり、このスクライブ部91−2に、溝1311−2が設けられている。
図105に示したチップ1300においては、溝1311は、カバーガラス81、接着層80、マイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71までが掘り込まれた状態で設けられている。
この溝1311には、接着層80と同一の材料で形成された接着層1314が充填されている。接着層80の接着剤として樹脂が用いられた場合、溝1311にも、樹脂が充填されている状態となる。
溝1311−1のチップ1300−1側およびチップ1300−2側のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の側面には、接着層80と連続して設けられている接着層1314−1が形成されている。
溝1311−2のチップ1300―1側およびチップ1300−3側のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の側面には、接着層80と連続して設けられている接着層1314−2が形成されている。このように、接着層80が横方向に設けられている場合、接着層1314は、縦方向に設けられる。
このような溝1311がチップ1300間に設けられているウェハをスクライブ部91でダイシングした場合、図106に示すようなチップ1300−1が切り出される。図106に示したチップ1300−1のマイクロレンズ層79、平坦化膜78、カラーフィルタ層77、平坦化膜75、シリコン基板73、配線層72、および支持基板71の断面は、接着層1314が積層された膜で覆われた状態とされ、表面に露出した状態とはなっていない。
このように、個片化されたチップ1300−1は、溝1311−1’(図105に示したダイシング前の溝1311−1と区別を付けるためにダイシング後の溝には、ダッシュを付して記載する)の部分に設けられた接着層1314−1で、チップ1300−1の積層されている層が覆われた構造とされている。
また個片化されたチップ1300−1は、溝1311−2’の部分に設けられた接着層1314−2で、チップ1300−1の積層されている層が覆われた構造とされている。
このように、チップ1300−1の両端は、接着層1314で覆われた構成とされている。よって、チップ1300−1の側面から水がチップ1300−1内に侵入してくるようなことを防ぐことが可能となる。
また、チップ1300−1の下部には、ソルダーレジスト1312−1が設けられているため、下部からチップ1300−1内に水が浸入してしまうようなことを防ぐことが可能となる。このソルダーレジスト1312−1の代わりに、酸化膜を用いても良いし、ソルダーレジスト1312−1にさらに酸化膜を積層するようにしても良い。
このように、個片化されたチップ1300−1に、溝1311−1’と溝1311−2’が残るように構成するために、個片化される前のチップ1300間の溝1311−1や溝1311−2の幅は、ダイシング処理を行うときに用いられるブレードの幅よりも広い幅で形成されるのが好ましい。
このように、溝1311が形成され、その溝1311に接着層1314が形成されることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
<第8の実施の形態におけるチップの製造について>
このような溝を有するチップ(ウェハ)の製造について説明する。図107は、個片化される前までのチップの製造工程を説明するための図である。
図107を参照して説明する製造工程は、主に本技術の特徴的な構成である溝の製造についての説明とし、他の部分の製造、例えば層の成膜などについては、従来の製造方法を適用できるため、適宜その説明を省略する。
工程S1311において、フォトダイオード74などが形成されている半導体ウェハが用意される。半導体ウェハは、支持基板71、配線層72、シリコン基板73、平坦化膜75、カラーフィルタ層77、平坦化膜78、およびマイクロレンズ層79が積層された状態であり、シリコン基板73にはフォトダイオード74が形成され、平坦化膜75には、遮光膜76が形成されている状態である。
工程S1311において、半導体ウェハに対して、溝1311−1と溝1311−2が形成される。この溝1311は、上記したように、スクライブ部91の部分に形成される。溝1311は、例えば、パターニング後に、ドライエッチングが施されることで、溝1311が形成される。またはウェットエッチングや、ダイシングと同じ方法で溝1311が形成されるようにしてもよい。
形成される溝1311の幅w’は、ダイシング処理を行うときに用いられるブレードの幅よりも広い幅で形成される。また形成される溝1311の深さh’は、後工程である支持基板71の薄肉化のときに、溝1311に充填されている接着層1314が露出する程度の深さとされる。
工程S1312において、接着層80が形成される。接着層80が成膜されるとき、溝1311にも接着層80を構成する物質と同一の物質、例えば、樹脂が充填される。この溝1311に充填された物質が、接着層1314になる。接着層80の形成は、コーティングまたはラミネーションなどの方法が用いられる。
工程S1313において、半導体ウェハとカバーガラス81が貼り合わされる。貼り合わせが行なわれるとき、貼り合わせ面に気泡が入らないよう、真空貼り合わせ機が用いられて行なわれるのが好ましい。またウエハレベルで貼り合わせるため、大きなあおり等は生じず、後述のCSP工程に影響が出ない。
工程S1314において、支持基板71が薄肉化される。支持基板71の薄肉化は、接着層1314の底部(接着層1314の凸部の先端)に達するまで行なわれ、支持基板71の底面と接着層1314の底面が同一面になるように行なわれる。
工程S1315において、CSPプロセスが行なわれる。半導体ウェハ表面に形成された不図示の多層配線の配線部分を開口させるために貫通孔がエッチングにて形成され、シリコン酸化膜などの絶縁膜が形成され、貫通孔内の絶縁膜がエッチングされて開口され、例えばCuメッキにて貫通孔に貫通電極が形成され、半導体ウェハの透光性基板とは反対側の面(裏面)に配線が形成される。
工程S1316において、スクライブ部91のところでダイシングが実行されることで、チップが個片化される。
このように、溝1311が形成され、その溝1311に接着層1314が形成されることで、防湿性能をより向上させることが可能となる。
また、溝1311が形成され、その溝1311に接着層1314を積層し、その部分をダイシングすることで、ダイシング時に各膜界面にかかる力を緩和することが可能となり、膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となる。
膜剥がれやクラックが発生する可能性を低減させることが可能となることで、チップの防湿性能をより向上させることが可能となる。
以上の説明では、本技術をCMOSイメージセンサに適用する例を示したが、例えば、CCDイメージセンサ等の他の方式の固体撮像装置にも本技術を適用することが可能である。
また、以上の説明では、保護膜又はマイクロレンズ保護膜にSiNを用いる例を示したが、電気特性、光学特性、耐久性等の条件を満たし、かつ、透明で防水性を有する他の素材を用いることも可能である。
さらに、CSP以外の方法によりチップをパッケージングする場合にも、本技術を適用することが可能である。
上記した第1の実施の形態乃至第7の実施の形態を組み合わせたチップを構成することも可能である。
<電子機器>
本技術は、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、画像読取部に撮像装置を用いる複写機など、画像取込部(光電変換部)に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。
図108は、本開示の電子機器の一例である撮像装置の構成例を示すブロック図である。図108に示すように、本開示の撮像装置2000は、レンズ群2001等を含む光学部、個体撮像素子2002、カメラ信号処理部であるDSP回路2003、フレームメモリ2004、表示部2005、記録部2006、操作部2007、及び、電源部2008等を有している。
そして、DSP回路2003、フレームメモリ2004、表示部2005、記録部2006、操作部2007、及び、電源部2008がバスライン2009を介して相互に接続された構成となっている。
レンズ群2001は、被写体からの入射光(像光)を取り込んで個体撮像素子2002の撮像面上に結像する。個体撮像素子2002は、レンズ群2001によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。この個体撮像素子2002として、先述した実施の形態に係る撮像素子を用いることができる。
表示部2005は、液晶表示装置や有機EL(electro luminescence)表示装置等のパネル型表示装置からなり、個体撮像素子2002で撮像された動画または静止画を表示する。記録部2006は、個体撮像素子2002で撮像された動画または静止画を、DVD(Digital Versatile Disk)等の記録媒体に記録する。
操作部2007は、ユーザによる操作の下に、本撮像装置が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源部2008は、DSP回路2003、フレームメモリ2004、表示部2005、記録部2006、及び、操作部2007の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給する。
このような撮像装置2000は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ、さらには、携帯電話機等のモバイル機器向けカメラモジュールに適用される。そして、この撮像装置2000において、個体撮像素子2002として先述した実施形態に係る個体撮像素子を用いることができる。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層されている基板と、
前記表面に対して垂直な方向に、少なくとも1層以上の層が彫り込まれた溝と
を備える撮像素子。
(2)
前記フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成されており、
前記溝に前記透明樹脂の膜が形成されている
前記(1)に記載の撮像素子。
(3)
前記溝は、スクライブされる領域に設けられ、前記スクライブ時の前の時点で、前記スクライブ時に用いられるブレードの幅よりも広い幅で設けられていた溝の一部である
前記(1)または(2)に記載の撮像素子。
(4)
前記溝は、前記フォトダイオードが形成されているシリコン基板の一部分まで彫り込まれた状態で設けられている
前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の撮像素子。
(5)
前記溝は、前記複数の層のうちの支持基板の一部分まで彫り込まれた状態で設けられている
前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の撮像素子。
(6)
前記溝には、保護膜が形成されている
前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の撮像素子。
(7)
前記保護膜は、前記フォトダイオードが形成されている層より上に形成されているマイクロレンズ層の上にも形成されている
前記(6)に記載の撮像素子。
(8)
前記透明樹脂の層にリブを備える
前記(2)に記載の撮像素子。
(9)
前記溝と前記リブに保護膜が形成されている
前記(8)に記載の撮像素子。
(10)
前記溝は、第1貫通電極を形成する工程と、第2貫通電極を形成する工程の2回の工程で形成される
前記(1)に記載の撮像素子。
(11)
前記溝には、前記第2貫通電極を形成する工程のときに、前記第2貫通電極を形成する物質が充填される
前記(10)に記載の撮像素子。
(12)
前記フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成され、
前記透明樹脂の層の上に、板状の透明部材が積層され、
前記透明部材の層が少なくとも彫り込まれることで前記溝が形成され、
前記溝には、耐湿膜が形成されている
前記(1)に記載の撮像素子。
(13)
前記フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成され、
前記透明樹脂の層の上に、板状の透明部材が積層され、
前記溝は、前記基板の底面まであり、前記溝の側面は、前記透明部材で覆われ、
前記透明部材と前記基板の側面との間には、前記透明樹脂の膜が形成されている
前記(1)に記載の撮像素子。
(14)
前記溝には、疎水膜が形成されている
前記(1)に記載の撮像素子。
(15)
複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層され、
前記フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成され、
前記透明樹脂の層にリブが形成され、
前記リブの下面と、前記リブと前記透明樹脂との間には、耐湿膜が形成されている
撮像素子。
(16)
前記透明樹脂の層の上に、板状の透明部材が積層され、
前記板状の透明部材と前記透明樹脂の間にも、前記耐湿膜が形成されている
前記(15)に記載の撮像素子。
(17)
前記耐湿膜は、異なる屈折率を有する複数の膜が積層された積層膜である
前記(15)または(16)に記載の撮像素子。
(18)
前記リブは、所定の光を吸収する物質で構成されている
前記(15)乃至(17)のいずれかに記載の撮像素子。
(19)
複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層されている基板と、
前記表面に対して垂直な方向に、少なくとも1層以上の層が彫り込まれた溝と
を備える撮像素子を製造する製造装置。
(20)
複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層されている基板を製造し、
前記表面に対して垂直な方向に、少なくとも1層以上の層が彫り込まれた溝を製造する
ステップを含む製造方法。
71 支持基板, 72 配線層, 73 シリコン基板, 74 フォトダイオード, 75 平坦化膜, 76 遮光膜, 77 カラーフィルタ層, 78 平坦化膜, 79 マイクロレンズ層, 80 接着層, 81 カバーガラス, 100 チップ

Claims (20)

  1. 複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層されている基板と、
    前記表面に対して垂直な方向に、少なくとも1層以上の層が彫り込まれた溝と
    を備える撮像素子。
  2. 前記フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成されており、
    前記溝に前記透明樹脂の膜が形成されている
    請求項1に記載の撮像素子。
  3. 前記溝は、スクライブされる領域に設けられ、前記スクライブ時の前の時点で、前記スクライブ時に用いられるブレードの幅よりも広い幅で設けられていた溝の一部である
    請求項1に記載の撮像素子。
  4. 前記溝は、前記フォトダイオードが形成されているシリコン基板の一部分まで彫り込まれた状態で設けられている
    請求項1に記載の撮像素子。
  5. 前記溝は、前記複数の層のうちの支持基板の一部分まで彫り込まれた状態で設けられている
    請求項1に記載の撮像素子。
  6. 前記溝には、保護膜が形成されている
    請求項1に記載の撮像素子。
  7. 前記保護膜は、前記フォトダイオードが形成されている層より上に形成されているマイクロレンズ層の上にも形成されている
    請求項6に記載の撮像素子。
  8. 前記透明樹脂の層にリブを備える
    請求項2に記載の撮像素子。
  9. 前記溝と前記リブに保護膜が形成されている
    請求項8に記載の撮像素子。
  10. 前記溝は、第1貫通電極を形成する工程と、第2貫通電極を形成する工程の2回の工程で形成される
    請求項1に記載の撮像素子。
  11. 前記溝には、前記第2貫通電極を形成する工程のときに、前記第2貫通電極を形成する物質が充填される
    請求項10に記載の撮像素子。
  12. 前記フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成され、
    前記透明樹脂の層の上に、板状の透明部材が積層され、
    前記透明部材の層が少なくとも彫り込まれることで前記溝が形成され、
    前記溝には、耐湿膜が形成されている
    請求項1に記載の撮像素子。
  13. 前記フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成され、
    前記透明樹脂の層の上に、板状の透明部材が積層され、
    前記溝は、前記基板の底面まであり、前記溝の側面は、前記透明部材で覆われ、
    前記透明部材と前記基板の側面との間には、前記透明樹脂の膜が形成されている
    請求項1に記載の撮像素子。
  14. 前記溝には、疎水膜が形成されている
    請求項1に記載の撮像素子。
  15. 複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層され、
    前記フォトダイオードが形成されている層より上の層に、透明樹脂の層が形成され、
    前記透明樹脂の層にリブが形成され、
    前記リブの下面と、前記リブと前記透明樹脂との間には、耐湿膜が形成されている
    撮像素子。
  16. 前記透明樹脂の層の上に、板状の透明部材が積層され、
    前記板状の透明部材と前記透明樹脂の間にも、前記耐湿膜が形成されている
    請求項15に記載の撮像素子。
  17. 前記耐湿膜は、異なる屈折率を有する複数の膜が積層された積層膜である
    請求項15に記載の撮像素子。
  18. 前記リブは、所定の光を吸収する物質で構成されている
    請求項15に記載の撮像素子。
  19. 複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層されている基板と、
    前記表面に対して垂直な方向に、少なくとも1層以上の層が彫り込まれた溝と
    を備える撮像素子を製造する製造装置。
  20. 複数のフォトダイオードが表面に形成された層を含む複数の層が積層されている基板を製造し、
    前記表面に対して垂直な方向に、少なくとも1層以上の層が彫り込まれた溝を製造する
    ステップを含む製造方法。
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